WO2010119596A1

WO2010119596A1 - 医用画像処理装置及びその制御方法

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Publication number: WO2010119596A1
Application number: PCT/JP2010/000729
Authority: WO
Inventors: 米沢恵子
Original assignee: キヤノン株式会社
Priority date: 2009-04-16
Filing date: 2010-02-08
Publication date: 2010-10-21
Also published as: JP5543126B2; US9451878B2; US20110046480A1; JP2010246779A

Abstract

　光干渉断層計（ＯＣＴ；Optical Coherence Tomography）から得られる網膜の断層像と視野計から得られる視機能の情報を統合し、効果的な緑内障性に関する情報を提供することができる医用画像処理装置。この医用画像処理装置は、眼底カメラ画像上に視野計測結果を対応付ける（Ｓ４２０）。次に、ＯＣＴ断層像から被検眼の網膜層における神経線維層の厚みを表す層厚の分布を、視野計測結果が対応付けられた眼底カメラ画像上にレジストレーションする（Ｓ４４０）。その後、眼底カメラ画像上にレジストレーションされた層厚の分布及び視野計測結果に基づいて、被検眼の緑内障性を表す情報を提示する（Ｓ４７０）。

Description

医用画像処理装置及びその制御方法

　本発明は、医用画像処理装置及びその制御方法に関する。

　近年、診断に用いられるモダリティ数の増加に伴い、複数モダリティからの情報を総合的に判断して診断が行われるようになっている。例えば眼科においては、以前から使われてきた眼底カメラや視野計に加えて、光干渉断層計（ＯＣＴ；Optical Coherence Tomography）が臨床現場に導入され、網膜の断層像という新たな知見を与えている。

　このようにモダリティ数が増加するに従い、各モダリティが提供する情報の関係を明確化する必要が生じている。例えば特許文献１では、視野計からの視野異常データと眼底カメラ画像から得られる視神経乳頭周囲の異常や視神経繊維欠損を、神経線維の走行に基づき定義された眼底座標を用いて一覧提示している。さらに特許文献２では、眼底カメラ画像上で視野測定の箇所を指定できる視野計が提案されており、該視野計を用いれば、眼底カメラ画像で異常と思われる箇所の視野感度を得ることができる。

特開平7-136122号公報特開2000-262472号公報

　しかしながら特許文献１、２では眼底カメラ画像と視野計から得られる異常情報を一覧提示しているが、ＯＣＴとの関連については言及されていない。また緑内障においては、まず構造異常が検出され、その後、視野計より得られる機能異常が検出されるという関係が知られている。構造異常は眼底カメラ画像上の所見からも検出できるが、ＯＣＴは早期の層厚の変化や３次元の構造変化をより的確に捉えることができる。このようなＯＣＴ所見を、視野計や眼底カメラ画像所見と関連付けた診断支援は行われていない。

　本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＯＣＴから得られる網膜の断層像と視野計から得られる視機能の情報を統合し、効果的な緑内障性に関する情報を提供することを目的とする。

　本発明の一側面によれば、光干渉断層計により得られた被検眼のＯＣＴ断層像、眼底カメラにより得られた眼底カメラ画像、視野計により得られた視野計測結果を取得する取得手段と、前記眼底カメラ画像上に前記視野計測結果を対応付ける対応付け手段と、前記ＯＣＴ断層像から、前記被検眼の網膜層における神経線維層の厚みを表す層厚の分布を検出する検出手段と、前記層厚の分布を、前記視野計測結果が対応付けられた前記眼底カメラ画像上にレジストレーションするレジストレーション手段と、前記眼底カメラ画像上にレジストレーションされた前記層厚の分布及び前記視野計測結果に基づいて、被検眼の緑内障性を表す情報を提示する提示手段とを有することを特徴とする医用画像処理装置が提供される。

　本発明によれば、ＯＣＴから得られる網膜の断層像と視野計から得られる視機能の情報を統合し、効果的な緑内障性に関する情報を提供することができる。

　本発明のその他の特徴及び利点は、添付図面を参照とした以下の説明により明らかになるであろう。なお、添付図面においては、同じ若しくは同様の構成には、同じ参照番号を付す。

　添付図面は明細書に含まれ、その一部を構成し、本発明の実施の形態を示し、その記述と共に本発明の原理を説明するために用いられる。
第１実施形態に係る情報処理装置の機能構成を示す図。第１実施形態に係る診断支援装置の機能構成を示す図。第１実施形態に係る医用画像処理装置の構成を示す図。第１実施形態に係る情報処理装置の処理手順を示すフローチャート。網膜の層構造を説明する図。第１実施形態に係る眼底カメラ画像、視野計測結果、ＯＣＴ投影像をレジストレーションした状態を説明する図。第１実施形態に係る視野感度の測定点以外での値を計算する場合の位置関係を示した図。第１実施形態に係る統合解析部の機能構成の詳細を示す図。第１実施形態に係る統合解析処理手順を示すフローチャート。第１実施形態に係る緑内障性の層厚と視野感度の関係をグラフ化した図。第１実施形態に係る層厚と視野感度の関係をグラフ化した場合に、該グラフを領域分割して配色を決める状態を説明する図。第１実施形態に係る層厚と視野感度の関係をグラフ化した場合に、該グラフを極座標表示によって配色を決める状態を説明する図。第１実施形態に係る診断支援装置の処理手順を示すフローチャート。第１実施形態に係る統合情報提示処理を示すフローチャート。第１実施形態に係る眼底カメラ上に緑内障性パターンを考慮して配色した結果を示す図。第２実施形態に係る診断支援装置の機能構成を示す図。第２実施形態に係る診断支援装置の処理手順を示すフローチャート。第２実施形態に係る視野・眼底対応処理を示すフローチャート。第２実施形態に係る視野・眼底・ＯＣＴ対応処理を示すフローチャート。実施形態の機能を実現するコンピュータの構成例を示す図。

　以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の実施に有利な具体例を示すにすぎない。また、以下の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが本発明の課題解決手段として必須のものであるとは限らない。

　（第１実施形態）
　図３に示すように、本実施形態における医用画像処理装置は、例えば情報処理装置１０及び診断支援装置１５を含む。情報処理装置１０及び診断支援装置１５は、ローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）３０を介して、被検眼情報取得装置２０及びデータサーバ４０と接続されている。これらの機器との接続は、例えばイーサネット（登録商標）、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４等のインターフェイスを介して行われる。また、インターネット等の外部ネットワークを介して接続される構成であってもよい。データサーバ４０には、緑内障症例を集めた症例データベース４１が含まれている。症例データベース４１には、初期緑内障から後期緑内障まで進行度の異なる緑内障の症例が格納されている。

　被検眼情報取得装置２０は、眼底カメラや光干渉断層計(ＯＣＴ)、視野計の計測データを取得する装置群の総称である。被検眼情報取得装置２０は、不図示の操作者による操作に応じて、不図示の被検眼の撮影や視野感度の測定を行い、得られた画像その他の情報を診断支援装置１５やデータサーバ４０へと送信する。

　本実施形態における情報処理は、実際の診断に先立って行われる前処理段階と、その結果を用いた診断支援処理から構成される。図１は、本実施形態の前処理段階に係る情報処理装置１０の機能構成を示す図である。被検眼情報取得部１１０は、被検眼の検査結果を取得し、入力結果取得部１２０は不図示の操作者からの入力を取得する。レジストレーション部１６０は被検眼の検査結果間の関連付け処理を行い、視野・ＯＣＴ対応付け部１７０は、レジストレーション部１６０での関連付け結果に基づいて視野感度と層厚の対応付けを行う。統合解析部１８０は視野・ＯＣＴ対応付け部１７０で関連付けされた結果に基づいて、緑内障性であるか否かを判断する基準を設定する。記憶部１３０は被検眼情報取得部１１０から得られた検査結果や入力結果取得部１２０から得られた入力、レジストレーション部１６０及び統合解析部１８０で求められた解析結果を保存する。表示部１４０は記憶部１３０に保存された内容を、不図示のモニタ等に表示し、結果出力部１５０は記憶部１３０に保存された内容を、データサーバへ４０と送信する。

　図２は、診断支援処理に係る診断支援装置１５の機能構成を示す図である。図１の情報処理装置１０の機能構成に対して、情報処理結果取得部２１５が付加され、統合解析部１８０が統合情報提示部に置き換えられている。情報処理結果取得部２１５は、情報処理装置における処理の結果を取得する。統合情報提示部２８０は、被検眼情報取得部１１０により入力された症例に対して、診断支援となる提示情報を設定する。

　次に、図４のフローチャートを参照して、情報処理装置１０を緑内障の診断支援システムに適用した際の、情報処理装置１０が実行する前処理段階での具体的な処理手順を説明する。被検眼情報取得部１１０は、データサーバ４０内の症例データベース４１より、同一被験者の眼底カメラ画像、視野計測結果、ＯＣＴ画像を取得する（Ｓ４１０）。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　レジストレーション部１６０は、記憶部１３０から視野計測結果と眼底カメラ画像を取得する。ここで視野計測とは、被験眼に示された大きさや輝度、位置の異なる輝点に対する被験者の応答を計測するものをいう。例えば、静的視野計であるHumphrey視野計やOCTopus視野計、動的視野計であるGoldmann視野計などが知られている。初期緑内障における視野異常の検出には、静的視野計による検査が有効とされ、さまざまな緑内障検査用のプログラムも用意されているが、視野計の種類や測定プログラムはここで示す例に限定されるものではない。

　まずは眼底カメラ画像から、視神経乳頭部と、黄斑部を検出する。眼底カメラ画像内で視神経乳頭を検出する手法としては、例えば血管を用いた手法が知られている。網膜内に広がる血管網が、視神経乳頭部に収束する特徴を用いて乳頭位置を検出する。また黄斑部の検出に関しては、中心窩をピークとして周辺部に比べて輝度が小さくなる特徴と用いて検出する手法が知られている。

　次に、得られた視野計測結果の測定点を眼底カメラ画像上の位置に関連付ける（Ｓ４２０）。具体的には、視野計測の中心となる固視中心を黄斑の中心である中心窩に対応付け、盲点位置を視神経乳頭に対応付けて、眼底カメラ画像と視野計測結果の位置の尺度を合わせる。上記眼底カメラ画像から検出された黄斑部と視神経乳頭部の位置と、視野計測結果から得られる固視中心及び盲点位置とをそれぞれ対応させ、眼底カメラ画像と視野計測結果の位置の尺度を合わせることで、眼底カメラ画像上に、視野計測結果を対応付ける。求められたこれらの結果に記憶部１３０に格納される。

　次に、レジストレーション部１６０はＯＣＴ画像処理を行う（Ｓ４３０）。具体的には、レジストレーション部１６０は、記憶部１３０からＯＣＴ断層像を取得し、該断層像に対して網膜層の抽出を行う。

　図５に、黄斑周辺の網膜層構造の模式図を示す。ここでは内境界膜３、神経線維層境界４、及び網膜色素上皮層境界５を断層像から検出し、神経線維層の厚みＴ１、及び網膜層全体の厚みＴ２を求める。ただし、着目する層についてはこの２種類に限定されるものではない。

　以下、層の境界検出を行う具体的な処理の方法を説明する。ここでは、処理対象である３次元断層像を２次元断層像（Ｂ・ｓｃａｎ像）の集合と考え、夫々の２次元断層像に対して以下の２次元画像処理を実行する。まず、注目する２次元断層像に平滑化フィルタ処理を行い、ノイズ成分を除去する。そして、断層像からエッジ成分を検出し、その連結性に基づいて何本かの線分を層境界の候補として抽出する。そして、これらの候補の中から、一番上の線分を内境界膜３として選択する。また、内境界膜３の直下にある線分を、神経線維層境界４として選択する。さらに、一番下の線分を、網膜色素上皮層境界５として選択する。

　さらに、これらの線分を初期値として、Ｓｎａｋｅやレベルセット法等の動的輪郭法を適用することで、検出精度の向上を図ってもよい。また、グラフカットのような手法を用いて層の境界を検出してもよい。なお、動的輪郭法やグラフカットを用いた境界検出は、３次元断層像を対象として３次元的に行ってもよいし、処理対象である３次元断層像を２次元断層像の集合と考え、夫々の２次元断層像に対して２次元的に適用してもよい。なお、層の境界を検出する方法はこれらに限定されるものではなく、眼部の断層像から層の境界を検出可能な方法であれば、いずれの方法を用いてもよい。

　レジストレーション部１６０は、さらに、検出した層の境界に基づいて、神経線維層の厚みと、網膜層全体の厚みを定量化する。まず、ｘｙ平面上の各座標点において、神経線維層境界４と内境界膜３とのｚ座標の差を求めることで、神経線維層の厚みＴ１を計算する。同様に、網膜色素上皮層境界５と内境界膜３とのｚ座標の差を求めることで、網膜層全体の厚みのＴ２を計算する。

　以下では、緑内障性変化をより端的に示す神経線維層の厚さを用いて処理を進める。よって層厚という場合には、神経線維層の厚さを意味することとする。しかし網膜は複数の層構造をなすことが知られており、本提案における層厚の表示は、神経繊維層に限定されるものではない。

　レジストレーション部１６０は、さらに、内境界膜３を利用して中心窩の座標を検出する。具体的には、検出した内境界膜３のｚ座標が断層像の中心付近において最大となる点を中心窩とする。そして、Ｓ４３０において求められたこれらの結果を記憶部１３０へと出力する。

　レジストレーション部１６０は、Ｓ４２０で対応付けられた視野計測結果と眼底カメラ画像に、Ｓ４３０でＯＣＴ断層像より求められた神経線維層の層厚の分布をレジストレーションする（Ｓ４４０）。

　ＯＣＴの３次元断層像に対して、それをｘｙ平面上に、対応するｚの各座標のピクセル値を積算した画像を作成する。このようにして作成された２次元画像を、ＯＣＴ投影像とよび、該ＯＣＴ投影像を眼底カメラ画像上にレジストレーションする。

　ＯＣＴ投影像を眼底カメラ画像にレジストレーションする手法としては、双方の画像から血管を抽出し、血管同士の位置合わせを行うことで2種類の画像をレジストレーションする手法が知られている。さらに、Ｓ４２０で検出された眼底カメラ画像の黄斑部と、Ｓ４３０によって検出されたＯＣＴの黄斑部の位置も合うようにレジストレーションを行う。そして、Ｓ４４０で求められたこれらの結果を記憶部１３０へと出力する。

　このようにしてＯＣＴ投影像を眼底カメラ画像上にレジストレーションすることにより、眼底カメラ画像上に対応付けられた視野感度情報と、ＯＣＴ投影像上に対応付けられた神経線維層の層厚情報を対応付けることができる。

　視野・ＯＣＴ対応付け部１７０は、ＯＣＴ層厚の正常例の平均分布値を用いて、Ｓ４４０でレジストレーションされたＯＣＴ画像の層厚を正規化する（Ｓ４５０）。

　また正常例の平均分布値とは、複数の正常症例のＯＣＴ断層像を重ね合わせ、各位置で平均することにより得られる層厚分布のことである。ここではＳ４４０でレジストレーションされたＯＣＴ画像の層厚に対して、各位置での層厚を、正常例の平均値を１として正規化する。但し、黄斑中心部の中心窩部分では、神経線維層はほとんど厚さがなくなるので、中心窩は除外して正規化を行う。

　次に、ＯＣＴ・視野対応付け部１７０は、正規化された層厚と、対応する領域にＳ４４０において関連付けられた視野計測結果を対応付ける。ここで領域とは、ＯＣＴ撮像範囲でかつ視野計測が行われている範囲を分割して得られるもので、最小では各ピクセルとなる。

　図６に、ＯＣＴで黄斑周辺を撮像した撮像領域と、眼底カメラ画像と、視野計測結果とがレジストレーションされた結果の一例を示す。またＯＣＴ撮像領域内を領域分割した例も示す。ここでは黄斑部のＯＣＴ撮像領域を１１ｘ１１に分割した例を示していて、各領域における平均の層厚と視野感度を計算してグラフに示す。

　ここで領域分割を行う際に、神経線維の走行が、黄斑部と視神経乳頭部を結ぶ線に対し上下で交わらずに走行している特性を利用する。具体的には、黄斑中央部と視神経乳頭部を結ぶ直線を考え、その直線と平行になるようにＸ軸、垂直となるようにＹ軸を考え、その中心を黄斑中央部の中心窩におく座標系を設定する。領域分割も、該Ｘ軸、Ｙ軸に沿って行う。

　またここで層厚の平均は、Ｓ４３０によってＯＣＴより求められた層厚分布の各領域内の平均値であり、視野感度の平均値は、視野感度の計測点の値から、以下のように計算する。

　ある点（ｘ，ｙ）における視野感度ｆ（ｘ，ｙ）の値とは、視野計測が行われた周囲の点（ｘ１，ｙ１）、（ｘ１，ｙ２）、（ｘ２，ｙ１）、（ｘ２，ｙ２）の値を用いて式１のように計算する。各点の位置関係を図７に示す。

　ここで視野感度の計測点は、図７における領域分割の格子点と一致するものではない。このように求められた各点における視野感度の値を、領域内で平均することで各領域における視野感度を求める。そして、領域ごとに、神経線維層の厚さと視野感度を対応付け、記憶部１３０に保存する。

　ＯＣＴ・視野対応付け部１７０は、症例データベース４１の症例に残りがあるかどうかを判断する（Ｓ４６０）。残りがある場合には、Ｓ４１０に戻って上記処理を繰り返す。症例データベース４１内の症例すべてに対して上記処理を行ったときは、Ｓ４７０の処理に進む。

　Ｓ４７０において、統合解析部１８０は、Ｓ４５０で対応付けされた層厚変化と視野感度の変化をもとに、緑内障的であるか否かを判断する基準を生成する。

　図８に示すように、統合解析部１８０は、グラフ作成部１８２、セル分割部１８４、配色設定部１８６で構成される。このような構成において、グラフ作成部１８２は視野・ＯＣＴ対応付け部１７０で設定された分割領域の層厚と視野感度の値との関係を表すグラフを作成し、セル分割部１８４に出力する。セル分割部１８４では、グラフ作成部１８２で作成されたグラフ領域を、層厚の値、及び視野感度の値に応じて複数のセルに分割し、配色設定部１８６に出力する。配色設定部１８６では、セル分割部１８４で分割されたセルごとに、表示の際に用いる色を設定する。

　次に、図９のフローチャートを参照して、Ｓ４７０における処理の詳細を説明する。統合解析部１８０は、Ｓ４５０で設定された分割領域の一つを選択する（Ｓ９１０）。そして、Ｓ４５０において対応付けられた、症例データベース４１内のすべての症例に対する、該領域における層厚と視野感度の値を記憶部１３０より取得する。

　グラフ作成部１８２は、Ｓ９１０で取得された層厚及び視野感度の値を、層厚を横軸に、視野感度を縦軸としてグラフ化する（Ｓ９２０）。ここで作成されたグラフの例を図１０に示す。

　セル分割部１８４は、Ｓ９２０で作成されたグラフ領域を、層厚の値及び視野感度の値に応じて分割する（Ｓ９３０）。これは該選択された領域に関して、視野感度の低下が軽微で、層厚によって変化を捉えるべき症例と、視野の変化が顕在化し、視野感度によって変化を捉えるべき症例に分離することを目的としている。ここでは、視野感度に関しては、5dbの感度低下ごとに分割し、層厚に関しては層厚変化が１０％減少するごとに分割する。但し、分割の仕方は上記の方法に限定されるものではない。

　分割の値や範囲は用いる視野計やその提示情報、ＯＣＴ画像処理におけるセグメンテーションの範囲等にも依存するため、それらに応じて決める必要がある。また層厚の変化と視野感度の低下の関係は領域によって異なり、特に黄斑に近い箇所では同等の視野感度低下に必要となる層厚の減退が大きくなることが知られている。よってここでのセル分割の仕方は選択する領域によって異なる。

　配色設定部１８６は、Ｓ９３０において分割されたセルごとに、表示の際に用いる色を設定する（Ｓ９４０）。配色の仕方としては、進行の度合いが進むごとに濃い色となるように設定する場合などが考えられる。

　図１１にＳ９３０によるセル分割とＳ９４０による配色設定を行った場合の概略図を示す。ここでは、層厚、視野感度ともにグレースケールで示す方法を採用する。但し、層厚はグレースケール、視野感度はカラーグラデーションを用いることも可能である。その場合は視野感度の低下が現れている領域を明示することができる。

　また配色設定部１８６は、Ｓ９３０で行われたセル分割に応じて、緑内障性から逸脱する層厚と視野感度を示す領域を設定する。具体的には、図１１において黒で塗りつぶして示したように、層厚があるにもかかわらず、視野感度が低下する場合が該当する。これは単純に測定のばらつきである可能性もあるが、同時に緑内障とは異なる疾患の兆候を示す場合も考えられる。このように、緑内障性から逸脱すると判断できるセルを設定し、他のセルと明確に区別できるような配色を該セルに対して設定する。

　この他にも、緑内障の進行度を示すと同時に、緑内障性から逸脱しているか否かを明示できる配色設定の仕方はいろいろ考えることができる。例えば、層厚の90％点と視野感度低下-30db点を原点とした極座標表示の場合を図１２に示す。ここで、角度θは層厚90％点を示す縦軸からの角度を示し、動径Rは原点からの距離を示す。層厚及び視野感度の尺度を、計測点の分布がR＝1を中心に分布するように調節することで、緑内障の進行度を角度θで、緑内障性からの逸脱度を動径Rの1からの逸脱度で示すことができる。

　例えばθによって色相を変え、Rによって明度を変える場合を考える。緑内障が進行すると青から赤へ変化し、緑内障性から逸脱すると明るい色彩から黒に変化するように表示するとして、HSV色相系を用いて以下のように配色を設定する。

　　　色相＝２４０＋２４０θ／π　　　　　（式２）
　　　明度＝２５６－２５６｜Ｒー１｜　　　（式３）

　このような配色を設定することで、緑内障の進行度及び逸脱度をともに連続的に明示することが可能になる。

　統合解析部１８０は、Ｓ４５０において設定された分割領域の中で、すべての領域がＳ９１０によって選択されたか否かを判定する（Ｓ９５０）。まだ選択されていない領域が存在すればＳ９１０に戻り、すべての領域が選択されている場合には、Ｓ４７０の統合解析処理を終了する。

　統合解析部１８０は、上記解析結果を記憶部１３０に保存するとともに、結果出力部１５０を通じて、データサーバ４０に保存する（Ｓ４８０）。

　次に、図１３のフローチャートを参照して、診断支援装置１５を緑内障の診断支援システムに適用した際の、診断支援処理の具体的な処理手順を説明する。

　入力結果取得部１２０は、患者IDなど被検眼を同定する情報を外部から取得する（Ｓ１３１０）。そして、被検眼情報取得部１１０は、この被検眼を同定する情報に基づいて、該患者IDに対応する眼底カメラ画像、視野計測結果、ＯＣＴ画像を被検眼情報取得装置２０から取得する。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　レジストレーション部１６０は、Ｓ１３１０で取得した眼底カメラ画像、視野計測結果、ＯＣＴ画像をＳ４１０・Ｓ４４０と同様の手法を用いてレジストレーションする（Ｓ１３２０・Ｓ１３４０）。そして、Ｓ４４０で求められたこれらの結果を記憶部１３０へと送信する。

　情報処理結果取得部２１５は、Ｓ４８０でデータサーバ４０に保存された、症例データベースの症例に関して統合解析された、視野感度と層厚の領域ごとの対応付け情報を取得する（Ｓ１３５０）。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　視野・ＯＣＴ対応付け部１７０は、Ｓ１２４０でレジストレーションされた眼底カメラ画像、視野計測結果、ＯＣＴ画像を用いて、視野感度と神経線維層の層厚との対応付けを行う（Ｓ１３６０）。ここではＳ４５０と同様の手法が用いられる。

　統合情報提示部２８０は統合情報提示処理を行う（Ｓ１３７０）。ここで、統合情報提示部２８０は、Ｓ１２５０で求められた被検眼に対する視野・層厚の関連付け結果を、Ｓ１２６０において取得された統合解析結果と比較する。

　ここで、図１４のフローチャートを参照して、Ｓ１３７０における統合情報処理の詳細を説明する。統合情報提示部２８０は、Ｓ１３５０で設定された分割領域の一つを選択する（Ｓ１４１０）。そして、Ｓ４８０で統合解析された、該領域における層厚と視野感度の値に対して作成されたグラフ及び配色設定を、記憶部１３０より取得する。

　統合情報提示部２８０は、Ｓ１３６０で求められた被検眼の、該領域における層厚と視野の関係を記憶部１３０より取得する。Ｓ１４１０において取得された、該領域に対するグラフ及び配色設定と比較を行い、該層厚と視野の関係に対して設定されている配色を取得する（Ｓ１４２０）。そして、Ｓ１４２０で求められたこれらの結果を記憶部１３０へと送信する。

　統合情報提示部２８０は、Ｓ４５０で設定された分割領域の中で、すべての領域がＳ１４１０によって選択されたか否かを判定する（Ｓ１４３０）。まだ選択されていない領域が存在すればＳ１４１０に戻り、すべての領域が選択された場合には、Ｓ１４４０へ進む。

　Ｓ１４４０では、統合情報提示部２８０は、Ｓ１４２０において決定された各領域に対する配色に従って領域を塗りつぶした画像を表示部１４０へ出力する。ここでＳ１４２０において配色が決められていない場合（例えば視野感度の低下が5dbよりも小さい場合や層厚の減退が80％よりも小さい場合）、その領域は眼底カメラの画像を提示する。このとき示される画像の例を図１５に示す。

　また統合情報提示部２８０は、上記各領域に対する配色が、Ｓ９４０で緑内障性ではないとされる領域に対応する場合に、緑内障性ではない領域があるというアラートを表示部１４０へ出力する。

　Ｓ１３８０において、統合情報提示部２８０は、Ｓ１３７０により得られた結果を記憶部１３０に保存する。

　以上の実施形態によれば、ＯＣＴ画像より得られる神経線維層の層厚と、視野計により得られる視野感度の値を、眼底カメラ画像とともに関連付けることができる。そして層厚の変化と視野感度の変化が、緑内障性のパターンに沿う場合にはその進行度合いが色の変化で示され、緑内障性のパターンからはずれる場合には、アラートが提示される。これにより、利用者となる医師が診断を行う際に、異なるモダリティから得られた情報の対応関係が明確化されると同時に、緑内障性のパターンとの関連も明示することができる。

　（第２実施形態）
　第２実施形態は、第１実施形態の内容をＯＣＴの撮像装置に応用した場合である。眼底撮影及び視野計測がされている被検眼に対してＯＣＴの撮像を行う場合に、ＯＣＴ撮像後に神経線維層の層厚と視野感度の関係を明示する。これにより、操作者が、再撮像が必要な領域が存在するかを判断することができる。

　図１６は、本実施形態に係る診断支援装置１５の機能構成を示す図である。図２に示した第１実施形態の診断支援装置に対して、レジストレーション部１６６０、視野・ＯＣＴ対応付け部１６７０、統合情報提示部１６８０の内容が変更されている。また本実施形態において、被検眼情報取得部１１０で取得する計測結果は、眼底カメラ画像と視野計測結果はすでに撮像され、保存された結果を取得するが、ＯＣＴ断層像は操作者の要求に応じて被検眼情報取得装置２０より取得する。

　次に、図１７のフローチャートを参照して、本実施形態の診断支援装置による、ＯＣＴの撮像に際して緑内障の診断支援を行う具体的な処理手順を説明する。

　レジストレーション部１６６０は、すでに撮像されている眼底カメラ画像及びすでに計測されている視野計測結果を取得し、眼底カメラ画像上に視野計測結果を対応付ける（Ｓ１７１０）。そしてＯＣＴ撮像装置において連続的に撮像されている走査レーザー検眼鏡（scanning laser ophthalmoscope：ＳＬＯ）画像とも対応付けを行うことにより、ＳＬＯ上に視野感度のデータを提示する。

　レジストレーション部１６６０は、被検眼情報取得装置２０において撮像されたＯＣＴ画像を取得し、該ＯＣＴ画像に対して画像処理を行い神経線維層の厚みを取得する。そして視野・ＯＣＴ対応付け部１６７０は、上記取得された層厚と、Ｓ１７１０で取得された視野感度との対応付けを行う（Ｓ１７２０）。

　さらに統合情報提示部１６８０は、対応付けされた層厚と視野感度の関係を、情報処理結果取得部２１５より取得された症例データベースに基づく解析結果と比較して、緑内障性を明示する配色で表示部１４０に提示する。この提示は被検眼情報取得部１１０において連続的に撮像されているＳＬＯ画像にも対応付けされ、ＳＬＯ上に提示される。

　入力結果取得部１２０は、操作者によって入力される入力結果を取得し、Ｓ１７２０で行われた処理結果を保存するか否かを判断する（Ｓ１７３０）。保存する場合には、Ｓ１７４０において、記憶部１３０に保存される。保存しない場合には、Ｓ１７５０に進む。

　Ｓ１７５０において、入力結果取得部１２０は、操作者によって入力される入力結果を取得し、処理を終了するか否かを判断する。終了する場合には、記憶部１３０に保存されている結果を、結果出力部１５０を通じてデータサーバ４０に保存すると共に、すべての処理を終了する。終了しない場合には、Ｓ１７２０に戻る。

　次に、Ｓ１７１０の具体的内容に関して、図１８のフローチャートを参照して詳細に説明する。入力結果取得部１２０は、患者IDなど被検眼を同定する情報を外部から取得する（Ｓ１８１０）。そして、被検眼情報取得部１１０は、この被検眼を同定する情報に基づいて、該患者IDに対応する眼底カメラ画像、視野計測結果をデータサーバ４０から取得する。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　レジストレーション部１６６０は、記憶部１３０から視野計測結果と眼底カメラ画像を取得する。そしてＳ１３２０と同様の手法を用いて眼底カメラ画像上に視野計測結果を対応付ける（Ｓ１８２０）。求められたこれらの結果は記憶部１３０に格納される。

　被検眼情報取得部１１０は、被検眼情報取得装置２０の断層像撮像装置に走査レーザー検眼鏡（scanning laser ophthalmoscope：ＳＬＯ）画像の送信を要求し、送信されるＳＬＯ像を取得する（Ｓ１８３０）。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　レジストレーション部１６６０は、記憶部１３０に保存されたＳＬＯ画像に、Ｓ１８２０で視野計測結果を対応付けられた眼底カメラ画像をレジストレーションする（Ｓ１８４０）。そして、ＳＬＯ画像上に視野計測結果を提示した画像を、表示部１４０により表示する。

　入力結果取得部１２０は、操作者によって入力される入力結果を取得し、処理を終了するか否かを判断する（Ｓ１８５０）。ここで終了するという入力がない場合には、終了しないと判断し、Ｓ１８３０に戻る。これよりＳ１７１０の処理は、被検眼情報取得装置２０より連続的に送信されるＳＬＯ像上に、視野計測結果を提示する処理を、入力結果取得部１２０に終了の入力がなされるか、もしくはＯＣＴの撮像指示が入力されるまで継続する。

　次に、Ｓ１７２０の具体的内容に関して、図１９のフローチャートを参照して詳細に説明する。情報処理結果取得部２１５は、Ｓ４８０においてデータサーバ４０に保存された、症例データベースの症例に関して統合解析された、視野感度と層厚の領域ごとの対応付け情報を取得する（Ｓ１９１０）。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　被検眼情報取得部１１０は、被検眼情報取得装置２０にＯＣＴ画像の送信を要求し、ＯＣＴ像を取得する（Ｓ１９２０）。そして取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　レジストレーション部１６６０は、記憶部１３０からＯＣＴ断層像を取得し、該断層像に対してＳ１３３０と同様の手法を用いて神経線維層の抽出を行う（Ｓ１９３０）。レジストレーション部１６６０は、Ｓ１３４０と同様の手法を用いて、眼底カメラ画像、視野計測結果にＳ１９２０で取得されたＯＣＴ像のレジストレーションを行う（Ｓ１９４０）。

　視野・ＯＣＴ対応付け部１６７０は、Ｓ１９４０によってレジストレーションされた眼底カメラ画像、視野計測結果、ＯＣＴ画像を用いて、視野感度と神経線維層の層厚との対応付けを行う（Ｓ１９５０）。ここではＳ４５０と同様の手法が用いられる。

　統合情報提示部１６８０は統合情報提示処理を行う（Ｓ１９６０）。ここで統合情報提示部１６８０は、Ｓ１９５０において求められた被検眼に対する視野・層厚の関連付け結果を、Ｓ１９１０において取得された統合解析結果と比較する。ここではＳ１３７０と同様の手法を用いて、視野と層厚の関係が緑内障性であるか否かを明示する配色による情報提示や、緑内障性ではないと考えられる領域が含まれる場合のアラート提示が行われる。

　被検眼情報取得部１１０は、被検眼情報取得装置２０にＳＬＯ画像の送信を要求し、送信されるＳＬＯ像を取得する（Ｓ１９７０）。そして、取得した情報を記憶部１３０へと送信する。

　レジストレーション部１６６０は、記憶部１３０に保存されたＳＬＯ画像に、Ｓ１９６０で求められた統合情報提示結果を、Ｓ１８４０と同様の手法を用いてレジストレーションする（Ｓ１９８０）。そして、これらの結果を記憶部１３０へと送信すると同時に、ＳＬＯ画像上に層厚と視野感度の関係を示したＳ１９８０の結果を、表示部１４０を介して表示する。

　入力結果取得部１２０は、操作者によって入力される入力結果を取得し、処理を終了するか否かを判断する（Ｓ１９９０）。ここでＳ１９９０は、Ｓ１８５０と同様、終了するという入力がない場合には、終了しないと判断し、Ｓ１９７０に戻る。これよりＳ１７２０の処理は、被検眼情報取得装置２０より連続的に送信されるＳＬＯ像上に、層厚と視野感度の関係を示したＳ１９８０の結果を提示する処理を、入力結果取得部１２０に終了の入力がなされるか、もしくは結果保存の指示が入力されるまで継続する。

　以上の実施形態によれば、ＯＣＴを撮像する際に、ＳＬＯ上で視野に異常がある領域を確認しながらＯＣＴの撮像領域を決定し、撮像することができる。さらに、ＯＣＴを撮像した結果から、視野感度の変化と層厚の変化の関係が、緑内障性のパターンに沿っているか否かを判断することができ、その結果をもとに、再度、領域を選択してＯＣＴの撮像を行うことができる。

　なお、上述の実施形態における情報処理装置１０及び診断支援装置１５の機能は、コンピュータ上でソフトウェアで実現可能である。

　図２０は、情報処理装置１０及び診断支援装置１５の各部の機能をソフトウェアで実現するためのコンピュータの基本構成を示す図である。ＣＰＵ１００１は、ＲＡＭ１００２やＲＯＭ１００３に格納されたプログラムやデータを用いてコンピュータ全体の制御を行う。また、情報処理装置１０の各部に対応するソフトウェアの実行を制御して、各部の機能を実現する。

　ＲＡＭ１００２は、外部記憶装置１００４からロードされたプログラムやデータを一時的に記憶するエリアを備えると共に、ＣＰＵ１００１が各種の処理を行うために必要とするワークエリアを備える。記憶部１３０の機能はＲＡＭ１００２によって実現される。

　ＲＯＭ１００３は、一般にコンピュータのＢＩＯＳや設定データなどが格納されている。外部記憶装置１００４は、ハードディスクドライブなどの大容量情報記憶装置として機能する装置であって、ここにオペレーティングシステムやＣＰＵ１００１が実行するプログラム等を保存する。また本実施形態の説明において既知としている情報はここに保存されており、必要に応じてＲＡＭ１００２にロードされる。

　モニタ１００５は、液晶ディスプレイなどにより構成されている。例えば、表示部１４０が出力する内容を表示することができる。キーボード１００６、マウス１００７は入力デバイスであり、操作者はこれらを用いて、各種の指示を情報処理装置１０に与えることができる。被検眼情報取得部１１０や入力結果取得部１２０の機能は、これらの入力デバイスを介して実現される。

　インターフェイス１００８は、情報処理装置１０と外部の機器との間で各種データのやりとりを行うためのものであり、ＩＥＥＥ１３９４やＵＳＢ、イーサネット（登録商標）ポート等によって構成される。インターフェイス１００８を介して取得したデータは、ＲＡＭ１００２に取り込まれる。例えば結果出力部１５０の機能は、インターフェイス１００８を介して実現される。上述した各構成要素は、バス１００９によって相互に接続される。

　（その他の実施形態）
　また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

　本発明は上記実施の形態に制限されるものではなく、本発明の精神及び範囲から離脱することなく、様々な変更及び変形が可能である。従って、本発明の範囲を公にするために、以下の請求項を添付する。

　本願は、２００９年４月１６日提出の日本国特許出願特願２００９－１００３７４を基礎として優先権を主張するものであり、その記載内容の全てを、ここに援用する。

Claims

　光干渉断層計により得られた被検眼のＯＣＴ断層像、眼底カメラにより得られた眼底カメラ画像、視野計により得られた視野計測結果を取得する取得手段と、
　前記眼底カメラ画像上に前記視野計測結果を対応付ける対応付け手段と、
　前記ＯＣＴ断層像から、前記被検眼の網膜層における神経線維層の厚みを表す層厚の分布を検出する検出手段と、
　前記層厚の分布を、前記視野計測結果が対応付けられた前記眼底カメラ画像上にレジストレーションするレジストレーション手段と、
　前記眼底カメラ画像上にレジストレーションされた前記層厚の分布及び前記視野計測結果に基づいて、被検眼の緑内障性を表す情報を提示する提示手段と、
　を有することを特徴とする医用画像処理装置。
　前記提示手段は、
　　　前記層厚と前記視野計測結果との関係を表すグラフを作成するグラフ作成手段と、
　　　前記グラフ作成手段により作成されたグラフの領域を、前記層厚及び前記視野計測結果に応じて複数のセルに分割するセル分割手段と、
　　　前記セル分割手段により分割されたセルごとに表示に用いる色を設定する配色設定手段と、
　を含むことを特徴とする請求項１に記載の医用画像処理装置。
　医用画像処理装置の制御方法であって、
　取得手段が、光干渉断層計により得られた被検眼のＯＣＴ断層像、眼底カメラにより得られた眼底カメラ画像、視野計により得られた視野計測結果を取得する取得ステップと、
　対応付手段が、前記眼底カメラ画像上に前記視野計測結果を対応付ける対応付けステップと、
　検出手段が、前記ＯＣＴ断層像から、前記被検眼の網膜層における神経線維層の厚みを表す層厚の分布を検出する検出ステップと、
　レジストレーション手段が、前記層厚の分布を、前記視野計測結果が対応付けられた前記眼底カメラ画像上にレジストレーションするレジストレーションステップと、
　提示手段が、前記眼底カメラ画像上にレジストレーションされた前記層厚の分布及び前記視野計測結果に基づいて、被検眼の緑内障性を表す情報を提示する提示ステップと、
　を有することを特徴とする医用画像処理装置の制御方法。
　コンピュータを、請求項１又は２に記載の医用画像処理装置が有する各手段として機能させるためのプログラム。