JP2023035425A - Ophthalmologic imaging apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、被検眼を撮像する眼科撮影装置に関する。 The present disclosure relates to an ophthalmologic imaging apparatus that images an eye to be examined.
被検眼のOCTデータを取得するためのOCT(Optical Coherence Tomography)光学系と、被検眼の正面画像を取得するための光学系と、を備える眼科撮影装置が知られている。例えば、このような装置では、OCTデータの取得と並行して正面画像が繰り返し取得される。そして、繰り返し取得される正面画像に基づいてOCT光学系における測定光の走査位置のずれが検出され、ずれに基づいて走査位置が補正される(例えば、特許文献1参照)。 2. Description of the Related Art An ophthalmologic imaging apparatus is known that includes an OCT (Optical Coherence Tomography) optical system for acquiring OCT data of an eye to be inspected and an optical system for acquiring a front image of the eye to be inspected. For example, in such devices, en face images are repeatedly acquired in parallel with the acquisition of OCT data. Then, the displacement of the scanning position of the measurement light in the OCT optical system is detected based on the front image that is repeatedly acquired, and the scanning position is corrected based on the displacement (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記の装置では、測定光の走査位置のずれを検出する頻度が高いほど、OCT光学系の測定光の走査位置がより正確に補正される。しかし、例えば、ずれの検出頻度を上げるために、正面画像を繰り返し取得するフレームレートを上昇させると、正面画像の画質が低下し得る。この場合、正面画像を用いた観察が難しくなる。 By the way, in the above apparatus, the higher the frequency of detecting the deviation of the scanning position of the measurement light, the more accurately the scanning position of the measurement light of the OCT optical system is corrected. However, for example, if the frame rate at which the front image is repeatedly acquired is increased in order to increase the frequency of deviation detection, the image quality of the front image may deteriorate. In this case, observation using a front image becomes difficult.
本開示は、上記問題点を鑑み、被検眼の正面画像を良好に取得できる眼科撮影装置を提供することを技術課題とする。 In view of the above problems, the present disclosure aims to provide an ophthalmologic imaging apparatus that can satisfactorily acquire a front image of an eye to be examined.
眼科撮影装置は、被検眼に照射された測定光と参照光との干渉を用いて前記被検眼の断層画像を取得するためのOCT光学系と、被検眼上で、走査ラインを前記走査ラインと交差する方向へ変位させる光スキャナを有し、複数の走査ラインに基づく正面画像を取得するための観察光学系と、前記OCT光学系を制御して前記断層画像を繰り返し取得するOCT撮影を実行するOCT制御手段と、前記観察光学系を制御することによって第1正面画像を取得すると共に、前記OCT撮影と並行して前記観察光学系を制御することによって前記第1正面画像に対して前記走査ラインを間引いた第2正面画像を繰り返し取得する、観察制御手段と、前記第1正面画像を、前記OCT撮影で取得される前記断層画像と対応する記録用の画像データに設定し、更に、前記繰り返し取得される前記第2正面画像を処理して前記OCT撮影の間に生じた位置ずれを検出する、正面画像処理手段と、を備える。 An ophthalmologic imaging apparatus includes an OCT optical system for acquiring a tomographic image of the eye to be inspected using interference between measurement light and reference light irradiated to the eye to be inspected, and a scanning line on the eye to be inspected as the scanning line. An observation optical system for obtaining a front image based on a plurality of scanning lines, and an OCT imaging for repeatedly obtaining the tomographic image by controlling the OCT optical system. A first front image is acquired by controlling the OCT control means and the observation optical system, and the scanning line is obtained for the first front image by controlling the observation optical system in parallel with the OCT imaging. observation control means for repeatedly obtaining a second front image obtained by thinning out the first front image; setting the first front image to image data for recording corresponding to the tomographic image obtained by the OCT imaging; front image processing means for processing the acquired second front image to detect misalignment occurring during the OCT imaging.
[概要]
本開示に係る眼科撮影装置の実施形態を説明する。以下の<>にて分類された項目は、独立または関連して利用され得る。
[overview]
An embodiment of an ophthalmologic imaging apparatus according to the present disclosure will be described. The items classified in <> below can be used independently or in conjunction with each other.
本実施形態の眼科撮影装置(例えば、撮影装置1)は、被検眼を撮影するための装置である。例えば、眼科撮影装置は、OCT光学系(例えば、OCT光学系100)を備える。また、例えば、眼科撮影装置は、観察光学系(例えば、観察光学系200)を備える。また、例えば、眼科撮影装置は、OCT制御手段(例えば、制御部70)を備える。また、例えば、眼科撮影装置は、観察制御手段(例えば、制御部70)を備える。また、例えば、眼科撮影装置は、正面画像処理手段(例えば、制御部70)を備える。 An ophthalmologic imaging apparatus (e.g., imaging apparatus 1) of the present embodiment is an apparatus for imaging an eye to be examined. For example, an ophthalmic imaging apparatus includes an OCT optical system (eg, OCT optical system 100). Also, for example, the ophthalmologic imaging apparatus includes an observation optical system (for example, the observation optical system 200). Further, for example, the ophthalmologic imaging apparatus includes OCT control means (eg, control unit 70). Further, for example, the ophthalmologic imaging apparatus includes observation control means (eg, control unit 70). Further, for example, the ophthalmologic imaging apparatus includes front image processing means (eg, control unit 70).
<OCT光学系>
OCT光学系は、被検眼に照射された測定光と参照光との干渉信号を処理し、被検眼の断層画像を取得するための光学系である。例えば、OCT光学系は、フーリエドメインOCT光学系を基本的構成としてもよい。フーリエドメインOCT光学系としては、スペクトルドメインOCT(SD-OCT)光学系であってもよいし、波長掃引式OCT(SS-OCT)光学系であってもよい。また、例えば、OCT光学系は、タイムドメインOCT(TD-OCT)を基本構成としてもよい。
<OCT optical system>
The OCT optical system is an optical system for processing an interference signal between measurement light and reference light applied to an eye to be inspected and acquiring a tomographic image of the eye to be inspected. For example, the OCT optical system may be based on a Fourier domain OCT optical system. The Fourier domain OCT optical system may be a spectral domain OCT (SD-OCT) optical system or a wavelength sweeping OCT (SS-OCT) optical system. Further, for example, the OCT optical system may have a basic configuration of time domain OCT (TD-OCT).
なお、被検眼の反射強度を検出するための強度OCT、被検眼のモーションコントラストデータを検出するためのOCTアンジオグラフィー(例えば、ドップラーOCT)、偏光感受OCT(PS-OCT)、強度OCTとPS-OCTとが複合されたマルチファンクションOCT、等において、本実施形態の技術を適用することも可能である。 In addition, intensity OCT for detecting the reflection intensity of the eye to be examined, OCT angiography (for example, Doppler OCT) for detecting motion contrast data of the eye to be examined, polarization sensitive OCT (PS-OCT), intensity OCT and PS- It is also possible to apply the technology of this embodiment to multi-function OCT combined with OCT.
例えば、被検眼の断層画像は、Aスキャン断層画像、Bスキャン断層画像、三次元断層画像、等の少なくともいずれかであってもよい。なお、Bスキャン断層画像は、測定光を走査ライン(横断位置)に沿ってXY方向のいずれかの方向に走査させることにより取得された断層画像であってもよい。これには、二次元OCTアンジオ画像等が含まれてもよい。三次元断層画像は、測定光を二次元的に走査することにより取得される断層画像であってもよい。これには、三次元OCTアンジオ画像が含まれてもよい。また、例えば、被検眼の断層画像は、このような断層画像に基づく正面(En face)画像であってもよい。これには、OCT正面画像、正面モーションコントラスト画像、等が含まれてもよい。 For example, the tomographic image of the subject's eye may be at least one of an A-scan tomographic image, a B-scan tomographic image, a three-dimensional tomographic image, and the like. Note that the B-scan tomographic image may be a tomographic image obtained by scanning the measurement light along the scanning line (transverse position) in any one of the XY directions. This may include 2D OCT angio images and the like. The three-dimensional tomographic image may be a tomographic image acquired by two-dimensional scanning with measurement light. This may include 3D OCT angio images. Further, for example, the tomographic image of the subject's eye may be an en face image based on such a tomographic image. This may include OCT frontal images, frontal motion contrast images, and the like.
<OCT制御手段>
OCT制御手段は、OCT光学系を制御して断層画像を繰り返し取得するOCT撮影を実行する。例えば、OCT制御手段は、被検眼上で測定光を走査させ、被検眼上の各々の走査位置において、干渉信号を取得してもよい。測定光は、種々の走査パターン(一例として、ライン、クロス、マルチ、マップ、ラジアル、サークル、等)に対応する走査ラインに沿って、X方向及びY方向のいずれかの方向に走査されるか、または、二次元的に走査されてもよい。また、例えば、OCT制御手段は、各々の走査位置における干渉信号に基づいて、断層画像を取得してもよい。
<OCT control means>
The OCT control means performs OCT imaging in which tomographic images are repeatedly acquired by controlling the OCT optical system. For example, the OCT control means may scan the subject's eye with the measurement light and acquire the interference signal at each scanning position on the subject's eye. The measurement light is scanned in either the X direction or the Y direction along scan lines corresponding to various scan patterns (line, cross, multi, map, radial, circle, etc., for example). , or may be scanned in two dimensions. Also, for example, the OCT control means may acquire a tomographic image based on the interference signal at each scanning position.
OCT制御手段は、被検眼に対する測定光の走査位置に関して、干渉信号に基づく断層画像を取得してもよい。また、OCT制御手段は、被検眼に対する測定光の同一の走査位置に関して、異なる時間に取得された少なくとも2つの干渉信号に基づくモーションコントラスト画像を取得してもよい。もちろん、OCT制御手段は、断層画像及びモーションコントラスト画像とは異なる画像を取得してもよい。 The OCT control means may acquire a tomographic image based on the interference signal with respect to the scanning position of the measurement light with respect to the subject's eye. Also, the OCT control means may acquire a motion contrast image based on at least two interference signals acquired at different times with respect to the same scanning position of the measurement light with respect to the subject's eye. Of course, the OCT control means may acquire images other than tomographic images and motion contrast images.
<観察光学系>
観察光学系は、被検眼上で、観察光を走査する走査ラインを、この走査ラインと交差する方向へ変位させる光スキャナ(例えば、ガルバノスキャナ212)を有し、複数の走査ラインに基づく正面画像を取得するための光学系である。例えば、光スキャナとしては、反射ミラー(例えば、ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ、等)が用いられてもよい。また、光スキャナとしては、光の進行方向を変化させる音響光学素子が用いられてもよい。
<Observation optical system>
The observation optical system has an optical scanner (for example, a galvanometer scanner 212) that displaces a scanning line for scanning observation light on the subject's eye in a direction that intersects the scanning line, and produces a front image based on a plurality of scanning lines. is an optical system for obtaining For example, the optical scanner may be a reflection mirror (eg, galvanomirror, polygon mirror, resonant scanner, etc.). Also, an acousto-optic element that changes the traveling direction of light may be used as the optical scanner.
観察光学系は、被検眼上で観察光を走査し、被検眼の正面画像を取得するための光学系であればよい。例えば、被検眼上で観察光を二次元的に走査し、被検眼のSLO正面画像を取得するためのSLO光学系であってもよい。もちろん、SLO光学系とは異なる光学系であってもよい。 The observation optical system may be an optical system for scanning the eye to be examined with observation light and acquiring a front image of the eye to be examined. For example, it may be an SLO optical system for two-dimensionally scanning an eye to be inspected with observation light and acquiring an SLO front image of the eye to be inspected. Of course, an optical system different from the SLO optical system may be used.
<観察制御手段>
観察制御手段は、観察光学系を制御することによって第1正面画像を取得すると共に、OCT撮影と並行して観察光学系を制御することによって第1正面画像に対して走査ラインを間引いた第2正面画像を繰り返し取得する。
<Observation control means>
The observation control means acquires a first front image by controlling the observation optical system, and controls the observation optical system in parallel with the OCT imaging to obtain a second front image obtained by thinning out scanning lines from the first front image. Acquire the front image repeatedly.
観察制御手段は、ある観察条件にて光スキャナを制御することで、第1正面画像を取得してもよい。また、観察制御手段は、観察条件を変更して光スキャナを制御することで、第2正面画像を取得してもよい。例えば、観察制御手段は、観察条件を変更し、走査ラインの変位量を調整してもよい。一例としては、走査ラインと交差する方向に対する走査スピードを変更することで、走査ラインの変位量を調整してもよい。これによって、走査ラインの間隔が変化し、第1正面画像に対する第2正面画像の走査ラインの本数を間引くことができる。 The observation control means may acquire the first front image by controlling the optical scanner under certain observation conditions. Further, the observation control means may acquire the second front image by changing the observation conditions and controlling the optical scanner. For example, the observation control means may change the observation conditions and adjust the amount of displacement of the scanning line. As an example, the amount of displacement of the scan line may be adjusted by changing the scan speed in the direction intersecting the scan line. As a result, the interval between scanning lines is changed, and the number of scanning lines of the second front image can be thinned out with respect to the first front image.
なお、第2正面画像を取得するための走査ラインの本数は、第1正面画像を取得するための走査ラインの本数よりも、少ない本数であればよい。一例として、第2正面画像の走査ラインの本数は、第1正面画像の走査ラインの本数の半分であってもよい。もちろん、走査ラインの本数は、半分とは異なっていてもよい。 The number of scanning lines for obtaining the second front image may be smaller than the number of scanning lines for obtaining the first front image. As an example, the number of scan lines in the second front image may be half the number of scan lines in the first front image. Of course, the number of scan lines can be different from half.
例えば、走査ラインの本数を間引くことで、観察光学系にて1枚の正面画像を取得するために必要な時間が短くなり、結果としてフレームレートが上昇する。つまり、第2正面画像を繰り返し取得するフレームレートは、第1正面画像を取得するフレームレートよりも、高くなる。このため、第1正面画像よりも高画質な第2正面画像が得られる。 For example, by thinning out the number of scanning lines, the time required for acquiring one front image with the observation optical system is shortened, resulting in an increase in frame rate. That is, the frame rate for repeatedly acquiring the second front image is higher than the frame rate for acquiring the first front image. Therefore, the second front image having higher image quality than the first front image can be obtained.
なお、第1正面画像と第2正面画像の画角は、維持されてもよいし、変更されてもよい。一例として、これらの正面画像における画角が維持される場合には、走査ライン同士の副走査方向の間隔が広くなるように、走査ラインが間引かれてもよい。もちろん、走査ラインの間引かれ方はこれに限定されない。 The angle of view between the first front image and the second front image may be maintained or changed. As an example, when the angle of view in these front images is maintained, the scanning lines may be thinned out so that the intervals between the scanning lines in the sub-scanning direction are widened. Of course, the method of thinning out scanning lines is not limited to this.
観察制御手段は、第2正面画像の取得を開始するための撮影信号に基づいて、第1正面画像及び第2正面画像を取得してもよい。例えば、撮影信号は、検者が操作手段を操作することによって出力されてもよい。また、例えば、撮影信号は、被検眼の撮影を自動的に進行させるプログラム等に基づいて出力されてもよい。なお、第2正面画像の取得を開始するための撮影信号は、断層画像を取得するための信号を兼ねてもよい。ただし、この場合、必ずしも同一のタイミングで断層画像の取得と、第2正面画像の取得の開始が行われなくてもよい。 The observation control means may acquire the first front image and the second front image based on the imaging signal for starting acquisition of the second front image. For example, the imaging signal may be output by the examiner's operation of the operation means. Further, for example, the imaging signal may be output based on a program or the like that automatically advances imaging of the subject's eye. Note that the imaging signal for starting acquisition of the second front image may also serve as a signal for acquiring a tomographic image. However, in this case, acquisition of the tomographic image and acquisition of the second front image do not necessarily have to be started at the same timing.
第1正面画像は、撮影信号に基づくいずれのタイミングで取得されてもよい。例えば、第1正面画像は、撮影信号を受信する前のタイミングで既に撮影していた画像であってもよく、撮影信号に応じて、第1正面画像としてこのような画像が取得されてもよい。また、例えば、第1正面画像は、撮影信号を受信した後のタイミングで撮影する画像であってもよく、撮影信号に応じて、第1正面画像を撮影及び取得してもよい。 The first front image may be acquired at any timing based on the imaging signal. For example, the first front image may be an image already captured at a timing before receiving the imaging signal, or such an image may be acquired as the first front image in response to the imaging signal. . Also, for example, the first front image may be an image captured at a timing after receiving the imaging signal, or the first front image may be captured and acquired in response to the imaging signal.
本実施形態において、観察制御手段は、第2正面画像の取得を開始するための撮影信号に基づいて、撮影信号を受信する直前の正面画像を第1正面画像として取得すると共に、第1正面画像の取得から第2正面画像の取得へと切り換えてもよい。これによれば、観察制御手段は、撮影信号を取得した直後から、第2正面画像の取得を実行できる。このため、撮影信号を取得したタイミングと、1枚目の第2正面画像を取得するタイミングと、の間において、眼の動作等により所望の位置とは異なる位置に対してOCT撮影が行われることを抑制できる(詳細は後述する)。また、検者が被検眼の正面画像を撮影したいタイミングと、撮影信号を入力するタイミングと、がズレて、撮影信号を入力するタイミングにおいて被検眼が動作(例えば、瞬き等)することがある。このような場合であっても、撮影信号を入力する直前の正面画像を取得することで、検者が撮影したいタイミングの被検眼の正面画像を取得できる。 In the present embodiment, the observation control means obtains the front image immediately before receiving the photographing signal as the first front image based on the photographing signal for starting acquisition of the second front image. may be switched from acquisition to acquisition of the second front image. According to this, the observation control means can acquire the second front image immediately after acquiring the imaging signal. Therefore, between the timing when the imaging signal is acquired and the timing when the first second front image is acquired, OCT imaging may be performed at a position different from the desired position due to eye movement or the like. can be suppressed (details will be described later). In addition, the timing at which the examiner wants to photograph the front image of the subject's eye and the timing at which the imaging signal is input may deviate, and the subject's eye may move (for example, blink) at the timing of inputting the imaging signal. Even in such a case, the front image of the subject's eye can be obtained at the desired timing by acquiring the front image immediately before the imaging signal is input.
また、本実施形態において、OCT制御手段は、OCT撮影の最適化処理として、フォーカス調整、参照光路と測定光路の光路長差調整、及び測定光の偏光調整、等を行ってもよい。その場合、観察制御手段は、OCT撮影の最適化処理を開始するための最適化信号に基づいて、最適化処理の少なくとも一部では第2正面画像を取得し、最適化処理の完了後には第1正面画像を取得してもよい。すなわち、OCT撮影の最適化処理が行われる際において、第1正面画像から少なくとも一部の走査ラインの本数を間引いて第2正面画像を取得するように観察光学系を制御してもよい。さらに、OCT撮影の最適化処理を終えると、走査ラインの本数を戻すように観察光学系を制御してもよい。これによれば、OCT撮影の最適化処理が行われる際において正面画像のフレームレートが上昇される。例えば、OCT撮影の最適化処理はリアルタイムに取得される正面画像の画質等を参照して行われる。このため、正面画像を取得するフレームレートが上昇することでOCT撮影の撮影条件を効率よく調整することができる。一例として、正面画像のフレームレートが上昇することで正面画像のフォーカスがより早く調整され、さらに、正面画像のフォーカスに連動して断層画像のフォーカスが調整されることで、フォーカスが効率よく調整される。 Further, in the present embodiment, the OCT control means may perform focus adjustment, optical path length difference adjustment between the reference optical path and the measurement optical path, polarization adjustment of the measurement light, and the like as the OCT imaging optimization process. In that case, the observation control means acquires the second front image during at least part of the optimization process based on the optimization signal for starting the optimization process for OCT imaging, and acquires the second front image after the completion of the optimization process. One front image may be acquired. That is, when the OCT imaging optimization process is performed, the observation optical system may be controlled so as to acquire the second front image by thinning out at least part of the number of scanning lines from the first front image. Furthermore, the observation optical system may be controlled so as to restore the number of scanning lines after finishing the optimization process for OCT imaging. According to this, the frame rate of the front image is increased when the OCT imaging optimization process is performed. For example, optimization processing for OCT imaging is performed with reference to the image quality of a front image acquired in real time. Therefore, the imaging conditions for OCT imaging can be efficiently adjusted by increasing the frame rate for acquiring the front image. As an example, the focus of the front image is adjusted more quickly by increasing the frame rate of the front image, and the focus is adjusted efficiently by adjusting the focus of the tomographic image in conjunction with the focus of the front image. be.
<正面画像処理手段>
正面画像処理手段は、第1正面画像を、OCT撮影で取得される断層画像と対応する記録用の画像データに設定する。ここで、一般的には、OCT撮影で取得される断層画像と対応する正面画像であって、繰り返しの正面画像における最初の画像(つまり、走査ラインの本数を間引いた最初の正面画像)が、記録用の画像データとして設定されることが多い。これは、OCT光学系における断層画像と、観察光学系における正面画像と、の相関をとりやすいためであるが、前述のように画質が低下し、適切な観察を行えない可能性が生じ得る。本実施形態において、第1正面画像は、第2正面画像と比較して走査ラインの本数が多いために画質がよく、このような第1正面画像を用いることで、被検眼を好適に観察することができる。
<Front image processing means>
The front image processing means sets the first front image to image data for recording corresponding to a tomographic image obtained by OCT imaging. Here, in general, the front image corresponding to the tomographic image obtained by OCT imaging, the first image in the repeated front images (that is, the first front image obtained by thinning the number of scanning lines) is It is often set as image data for recording. This is because the tomographic image in the OCT optical system and the front image in the observation optical system are easily correlated. In the present embodiment, the first front image has a larger number of scanning lines than the second front image, so that the image quality is good. be able to.
正面画像処理手段は、さらに、繰り返し取得される第2正面画像を処理してOCT撮影の間に生じた位置ずれを検出する。第2正面画像は、走査ラインの本数が間引かれていることから画質が低下するものの、第1正面画像よりも高いフレームレートとなる。従って、このような第2正面画像を用いることによって、位置ずれの検出頻度を上昇させることができる。 The front image processing means further processes the repetitively acquired second front image to detect positional deviations occurring during the OCT imaging. The second front image has a higher frame rate than the first front image, although the image quality of the second front image is degraded because the number of scanning lines is thinned out. Therefore, by using such a second front image, it is possible to increase the detection frequency of misregistration.
正面画像処理手段は、OCT撮影の間に生じた位置ずれの検出を、第2正面画像が取得される度に行ってもよい。例えば、正面画像処理手段は、観察光学系によって繰り返し取得される第2正面画像と、位置ずれを検出するための基準画像と、を比較することによって、画像処理により位置ずれを検出してもよい。なお、基準画像は、第1正面画像または第2正面画像のいずれかを設定してもよい。 The front image processing means may detect the positional deviation occurring during the OCT imaging each time the second front image is acquired. For example, the front image processing means may detect the positional deviation by image processing by comparing the second frontal image repeatedly acquired by the observation optical system and the reference image for detecting the positional deviation. . Note that either the first front image or the second front image may be set as the reference image.
例えば、正面画像処理手段が検出した位置ずれに基づいて、観察制御手段により観察孔の走査位置が補正されてもよい。また、例えば、正面画像処理手段が検出した位置ずれに基づいて、OCT制御手段により、測定光の走査位置が補正されてもよい。被検眼の動きを追尾し、適宜、走査位置が変更されるため、適切な断層画像を得ることができる。 For example, the scanning position of the observation hole may be corrected by the observation control means based on the positional deviation detected by the front image processing means. Further, for example, the scanning position of the measurement light may be corrected by the OCT control means based on the positional deviation detected by the front image processing means. Since the movement of the subject's eye is tracked and the scanning position is appropriately changed, an appropriate tomographic image can be obtained.
なお、本実施形態において、第1正面画像は、記録用の画像データとして記憶され、経過観察(フォローアップ)に用いられてもよい。すなわち、例えば、被検眼を別日に撮影する場合であっても、第1正面画像(走査ラインを間引いていない画像)を利用して、測定光の走査位置が互いに一致した異なる記録用の画像データを容易に取得できる。なお、経過観察の際に行う処理は、特開2021-53197号に記載の手法を用いることができる。 Note that in the present embodiment, the first front image may be stored as image data for recording and used for follow-up observation. That is, for example, even if the subject's eye is photographed on different days, the first front image (the image in which the scanning lines are not thinned) is used to obtain different images for recording in which the scanning positions of the measuring light match each other. Data can be obtained easily. Note that the method described in Japanese Patent Laid-Open No. 2021-53197 can be used for the processing performed during follow-up observation.
[実施例]
以下の説明においては、眼科撮影装置として、被検眼の眼底撮影を行う眼底撮影装置を例に挙げて説明を行う。もちろん、眼科撮影装置としては、眼底撮影装置に限定されず、被検眼の前眼部撮影を行う前眼部撮影装置等が挙げられる。
[Example]
In the following description, as an ophthalmologic imaging apparatus, a fundus imaging apparatus for imaging the fundus of an eye to be examined will be taken as an example. Of course, the ophthalmologic imaging device is not limited to the fundus imaging device, and includes an anterior segment imaging device for imaging the anterior segment of the subject's eye.
図1を参照して、本実施例に係る眼科撮影装置10の概略構成について説明する。本実施例の眼科撮影装置10は、OCT光学系100と、観察光学系200と、固視標投影ユニット300と、制御部70とを主に備える。
A schematic configuration of an ophthalmologic imaging apparatus 10 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. The ophthalmologic imaging apparatus 10 of this embodiment mainly includes an OCT
<OCT光学系>
OCT光学系100は、被検眼Eの組織(例えば、眼底Ef)の断層画像を取得するための光干渉光学系であり、光断層干渉計(OCT:Optical Coherence Tomography)の構成を備える。具体的には、OCT光学系100は、測定光源102、カップラー(光分割器)104、測定光学系106、参照光学系110、および検出器(受光素子)120を主に備える。
<OCT optical system>
The OCT
より詳細には、カップラー(光分割器)104は、測定光源102から出射された光を測定光学系106の光路と参照光学系110の光路に分割する。測定光学系106は、測定光を眼Eの眼底Efに導く。参照光学系110は、参照光を生成する。OCT光学系100は、眼底Efによって反射された測定光と,参照光を合成する。検出器120(受光素子)は、合成された光を受光する。
More specifically, coupler (light splitter) 104 splits the light emitted from
OCT光学系100は、眼底Ef上の撮像位置を変更するため、眼底Ef上における測定光の照射位置を変更する照射位置変更ユニット(例えば、光スキャナ108、固視標投影ユニット300)を備える。制御部70は、設定された撮像位置情報に基づいて照射位置変更ユニットの動作を制御し、検出器120からの受光信号に基づいて断層像を取得する。
The OCT
検出器120(受光素子)は、測定光と参照光との干渉状態を検出する。フーリエドメインOCTの場合では、干渉光のスペクトル強度が検出器120によって検出され、スペクトル強度データに対するフーリエ変換によって所定範囲における深さプロファイル(Aスキャン信号)が取得される。眼科撮影装置10には、種々のOCTを採用できる。例えば、Spectral-domain OCT(SD-OCT)、Swept-source OCT(SS-OCT)、Time-domain OCT(TD-OCT)等のいずれを眼科撮影装置10に採用してもよい。
The detector 120 (light receiving element) detects the state of interference between the measurement light and the reference light. In Fourier domain OCT, the spectral intensity of the interference light is detected by the
光スキャナ108は、測定光源から発せられた光を被検眼眼底上で走査させる。例えば、光スキャナ108は、眼底上で二次元的(XY方向(横断方向))に測定光を走査させる。光スキャナ108は、瞳孔と略共役な位置に配置される。光スキャナ108は、例えば、2つのガルバノミラーであり、その反射角度が駆動機構50によって任意に調整される。 The optical scanner 108 scans the fundus of the subject's eye with light emitted from the measurement light source. For example, the optical scanner 108 scans the measurement light two-dimensionally (XY directions (transverse direction)) on the fundus. The optical scanner 108 is arranged at a position substantially conjugate with the pupil. The optical scanner 108 is, for example, two galvanomirrors, and the reflection angle thereof is arbitrarily adjusted by the driving mechanism 50 .
これにより、光源102から出射された光束はその反射(進行)方向が変化され、眼底上で任意の方向に走査される。これにより、眼底Ef上における撮像位置が変更される。光スキャナ108としては、光を偏向させる構成であればよい。例えば、反射ミラー(ガルバノミラー、ポリゴンミラー、レゾナントスキャナ)の他、光の進行(偏向)方向を変化させる音響光学素子(AOM)等が用いられる。
As a result, the luminous flux emitted from the
参照光学系110は、参照光を生成する。前述したように、参照光は、眼底Efでの測定光の反射によって取得される反射光と合成される。参照光学系110は、マイケルソンタイプであってもよいし、マッハツェンダタイプであっても良い。参照光学系110は、例えば、反射光学系(例えば、参照ミラー)によって形成され、カップラー104からの光を反射光学系により反射することにより再度カップラー104に戻し、検出器120に導く。他の例としては、参照光学系110は、透過光学系(例えば、光ファイバー)によって形成され、カップラー104からの光を戻さず透過させることにより検出器120へと導く。
A reference
参照光学系110は、参照光路中の光学部材を移動させることにより、測定光と参照光との光路長差を変更する構成を有する。例えば、参照ミラーが光軸方向に移動される。光路長差を変更するための構成は、測定光学系106の測定光路中に配置されてもよい。
The reference
<観察光学系>
観察光学系(正面像観察デバイス)200は、眼底Efの正面画像を得るために設けられている。観察光学系200は、例えば、光源201から発せられた測定光(例えば、赤外光)を眼底上で二次元的に走査させる走査部210と、眼底と略共役位置に配置された共焦点開口208を介して眼底反射光を受光する第2の受光素子209と、を備え、いわゆる眼科用走査型レーザ検眼鏡(SLO)の装置構成を持つ。
<Observation optical system>
An observation optical system (front image observation device) 200 is provided to obtain a front image of the fundus oculi Ef. The observation
走査部210は、光源201から発せられた光を被検眼の眼底Ef上で走査させる。例えば、走査部210は、眼底上で二次元的(XY方向(横断方向))に光を走査させる。走査部210は、例えば2つの光スキャナとして、主走査用のポリゴンスキャナ211と、副走査用のガルバノスキャナ212を備える。言い換えれば、走査部210は、光を走査ラインの方向(図2のX方向)に走査させるポリゴンスキャナ211と、走査ラインを走査ラインと交差する方向(図2のY方向)に変位させるガルバノスキャナ212とを備える。例えば、後述の制御部70によってポリゴンスキャナ211及びガルバノスキャナ212の駆動が制御され、光源201からの光が眼底上で二次元的に走査される。
The
<固視標投影ユニット>
固視標投影ユニット300は、被検眼Eの視線方向を誘導するための光学系を有する。投影ユニット300は、眼Eに呈示する固視標を有し、複数の方向に眼Eを誘導できる。
<Fixation target projection unit>
The fixation
例えば、固視標投影ユニット300は、可視光を発する可視光源を有し、視標の呈示位置を二次元的に変更させる。これにより、視線方向が変更され、結果的に撮像部位が変更される。例えば、撮影光軸と同方向から固視標が呈示されると、眼底の中心部が撮像部位として設定される。また、撮影光軸に対して固視標が上方に呈示されると、眼底の上部が撮像部位として設定される。すなわち、撮影光軸に対する視標の位置に応じて撮影部位が変更される。
For example, the fixation
固視標投影ユニット300としては、例えば、マトリクス状に配列されたLEDの点灯位置により固視位置を調整する構成、光源からの光を光スキャナを用いて走査させ、光源の点灯制御により固視位置を調整する構成、等、種々の構成が考えられる。また、投影ユニット300は、内部固視灯タイプであってもよいし、外部固視灯タイプであってもよい。
The fixation
<制御部>
制御部70は、CPU(プロセッサ)、RAM、ROM等を備える。制御部70のCPUは、眼科撮影装置10の制御を司る。RAMは、各種情報を一時的に記憶する。制御部70のROMには、眼科撮影装置10の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。
<Control section>
The
制御部70には、不揮発性メモリ(以下、メモリに省略する)72、操作部74、および表示部75等が電気的に接続されている。メモリ72は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、および、眼科撮影装置10に着脱可能に装着されるUSBメモリ等をメモリ72として使用することができる。メモリ72には、眼科撮影装置10による正面画像および断層画像の撮影を制御するための撮影制御プログラムが記憶されている。また、メモリ72には、撮影された二次元の断層画像、三次元画像、正面画像、断層画像の撮影位置の情報等、撮影に関する各種情報が記憶される。操作部74には、検者による各種操作指示が入力される。
A nonvolatile memory (hereinafter abbreviated to memory) 72 , an
操作部74は、入力された操作指示に応じた信号を制御部70に出力する。操作部74には、例えば、マウス、ジョイスティック、キーボード、タッチパネル等の少なくともいずれかを用いればよい。表示部75は、眼科撮影装置10の本体に搭載されたディスプレイであってもよいし、本体に接続されたディスプレイであってもよい。パーソナルコンピュータ(以下、「PC」という。)のディスプレイを用いてもよい。複数のディスプレイが併用されてもよい。表示部75には、眼科撮影装置10によって撮影された断層画像および正面画像を含む各種画像が表示される。
The
なお、制御部70は、複数の制御部(つまり、複数のプロセッサ)によって構成されてもよい。例えば、PCに設けられた設定制御部と、OCT光学系100等の動作を制御する動作制御部とによって、眼科撮影装置10の制御部70が構成されてもよい。この場合、例えば、PCの設定制御部は、PCに接続された操作部の操作に基づいて断層画像の撮像位置等を設定し、設定した内容を動作制御部に指示すればよい。動作制御部は、設定制御部からの指示に従って、眼科撮影装置10の各構成による撮影動作を制御すればよい。また、受光信号に基づいて画像を生成(取得)する処理は、動作制御部および設定制御部のいずれで行ってもよい。
Note that the
例えば、制御部70は、OCT光学系100の検出器120から出力される受光信号に基づいて画像処理により断層像を取得すると共に、観察光学系200の受光素子から出力される受光信号に基づいて正面画像を取得する。また、制御部70は、固視標投影ユニット300を制御して固視位置を変更する。
For example, the
例えば、制御部70は、走査部210を制御する。図2は、走査ラインの間隔とフレームレートについて説明する図である。図2(a)は、走査ラインを間引かない場合を示す。図2(b)は走査ラインを間引いた場合を示す。制御部70は、観察光学系200の走査部210を制御することで、正面画像を形成する走査ラインの本数を調整する。例えば、制御部70は、ポリゴンスキャナ211を制御して光を主走査方向に走査する。また、例えば、制御部70は、ポリゴンスキャナ211の動作に応じてガルバノスキャナ212を段階的に駆動させ、所定の変位量だけ光を副走査方向に移動させる。このため、制御部70は、ガルバノスキャナ212の段階的な駆動量を制御することで、走査ラインの間隔を変化させ、正面画像を形成する走査ラインの本数を調整できる。なお、走査ラインの間隔を大きくする(広くする)ほど、正面画像を形成する走査ラインの数が減少する。このため、正面画像の1枚あたりの撮影に必要な所要時間は短くなる(つまり、フレームレートが高くなる)が、正面画像の画質は低下する。
For example, the
例えば、制御部70は、表示部75の表示画面を制御する。取得された断層画像及び正面画像は、表示部75に静止画又は動画として出力される他、メモリ72に記憶される。制御部70は、操作部74から出力される操作信号に基づいて、OCT光学系100、観察光学系200、固視標投影ユニット300の各部材を制御する。
For example, the
[動作]
以上のような構成を備える装置について、その制御動作を図3のフローチャート図を用いて説明する。本実施例では、被検眼の眼底Efの断層画像を取得する場合について説明する。
[motion]
The control operation of the device having the configuration as described above will be described with reference to the flow chart of FIG. In this embodiment, a case of acquiring a tomographic image of the fundus oculi Ef of the subject's eye will be described.
<S1:アライメント>
検者は、固視標投影ユニット300の固視標を注視するように被検者に指示する。図示無き前眼部観察用カメラで撮影される前眼部観察像が、表示部75に表示される。そこで、検者は、操作部74を操作して、前眼部の瞳孔中心に測定光軸が位置されるように、アライメントを開始させる。
<S1: Alignment>
The examiner instructs the subject to gaze at the fixation target of the fixation
制御部70は、操作部74からの操作信号に基づいて、ガルバノスキャナ212を制御し、測定光を所定の走査ライン数(すなわち、所定の走査ラインの間隔)で走査する。例えば、これによって、アライメントでは正面画像がフレームレートA1(一例として、12.5kHz)で繰り返し取得される(図2(a)参照)。なお、フレームレートA1の値は、これに限定されない。
The
また、制御部70は、操作部74からの操作信号に基づいて、光スキャナ108の駆動を制御し、眼底上で測定光を所定方向に関して走査する。制御部70は、検出器120から出力される出力信号から所定の走査領域に対応する受光信号を取得することにより、断層画像を所定のフレームレート(一例として、100kHz)で繰り返し取得する。
In addition, the
このように、制御部70は、観察光学系200によって正面画像を、OCT光学系100によって断層画像を、随時取得する。
In this manner, the
図4は、表示部75に表示される表示画面の一例を示す図である。制御部70は、表示部75上に、観察光学系200によって取得された正面画像20、指標25、断層画像30、を表示する。走査パターン25は、正面画像20上における断層画像の測定位置(取得位置)を表す指標である。走査パターン25は、表示部75上の正面画像上に電気的に表示される。なお、正面画像20及び断層画像30は前述のフレームレートにて更新される動画像である。
FIG. 4 is a diagram showing an example of a display screen displayed on the
制御部70は、ポインタ21(例えば、十字マーク、ドットマーク、ペンマーク等)を表示部75上に表示する。制御部70は、操作部74からの操作信号に基づいて、ポインタ21を移動させる。
The
本実施例では、正面画像20上にポインタ21を合わせた状態で、操作部74が操作される(例えば、ドラッグ操作、クリック操作)ことにより、撮影条件の設定が可能な構成となっている。ポインタ21は、表示部75上における任意の位置を指定するために用いられる。
In this embodiment, the photographing conditions can be set by operating the operation unit 74 (for example, dragging or clicking) while the
<S2:スキャンラインの設定>
以下、走査パターンとして、ラインスキャンパターンが設定された場合を例として説明する。なお、走査パターン25は、検者の操作に基づいて任意の形状に予め設定される。例えば、複数用意された走査パターンから選択される。
<S2: Scan line setting>
An example in which a line scan pattern is set as the scan pattern will be described below. Note that the
断層画像及び正面画像が同一画面上に表示されたら、検者は、撮影したい断層画像の位置を表示部75上の正面画像から設定する。ここで、検者は、操作部74を用いて移動操作(例えば、ドラッグ操作)を行うことによって、正面画像に対して走査パターン25を移動させる。
When the tomographic image and the front image are displayed on the same screen, the examiner sets the position of the tomographic image to be captured from the front image on the
検者によって走査パターン25が正面画像20に対して移動されると、制御部70は、随時走査位置の設定を行う。そして、制御部70は、設定された位置に対応する走査位置における断層画像を取得する。そして、取得された断層画像を表示部75の表示画面上に随時表示する。また、制御部70は、操作部74から出力される操作信号に基づいて測定光の走査位置を変更すると共に、変更された走査位置に対応する表示位置に走査パターン25を表示する。このように、制御部70は、あるフレームレートにて走査位置の設定、及び断層画像の取得を連続的に実行することにより、断層画像の動画像を更新する。
When the examiner moves the
<S3:撮影条件の最適化>
検者は、走査パターン25の位置を設定すると、操作部74を操作して、撮影条件の最適化を開始させる。制御部70は、操作部74からの操作信号に基づいて、最適化制御を開始する。例えば、最適化制御を行うことによって、検者が所望する組織(ここでは、眼底)が高感度・高解像度で観察できるようになる。例えば、最適化制御は、OCT光学系100については光路長調整、フォーカス調整、偏光状態の調整(ポラライザ調整)であり、SLO光学系についてはフォーカス調整である。
<S3: Optimization of shooting conditions>
After setting the position of the
本実施例では、OCT光学系100の最適化として、第1自動光路長調整、フォーカス調整、第2自動光路長調整、ポラライザ調整の順に最適化の制御が行われてもよい。例えば、制御部70は、参照光学系110に含まれる図示なき参照ミラーを初期位置に設定するとともに、図示無きフォーカシングレンズを初期位置に設定することで、初期化する。続いて、制御部70は、参照ミラーを初期位置から一方向に移動させることで、第1光路長調整を行う。また、制御部70は、眼底Efに合焦するようにフォーカシングレンズを初期位置から一方向に移動させることで、フォーカス調整を行う。また、制御部70は、参照ミラーを光軸方向に移動させることで、第2光路長調整(すなわち、光路長の微調整)を行う。また、制御部70は、干渉光を強く受光できる位置(すなわち、測定光と参照光の偏光状態が合う位置)に図示なきポラライザを移動させることで、測定光の偏光状態を調整する。また、観察光学系200の最適化として、制御部70は、OCT光学系と同様に図示無きフォーカシングレンズを移動させてフォーカス調整を行ってもよい。
In this embodiment, optimization control of the OCT
<S4:記録画像の保存>
図5は、制御動作のタイムチャートである。図の長方形の横幅は、正面画像又は断層画像を取得するために要する時間の長さを表している。また、矢印αは、観察光学系200から制御部70に対する入力を表している。また、矢印βは、制御部70からOCT光学系100に対する入力を表している。
<S4: Save Recorded Image>
FIG. 5 is a time chart of control operation. The horizontal width of the rectangle in the drawing represents the length of time required to acquire a front image or a tomographic image. An arrow α represents an input from the observation
制御部70は、アライメント(S1)から撮影条件の最適化(S3)までの間、前述の図2(a)で示したように、フレームレートA1で繰り返し正面画像を取得している。ここで、撮影条件の最適化が完了すると、検者は操作部74を操作し、制御部70にレリーズ信号を入力する(図5、白矢印を参照)。制御部70は、レリーズ信号が入力されると、レリーズ信号が入力される直前に撮影した正面画像G1を、メモリ72に記憶する。なお、本実施例においては、この記憶される正面画像G1を、記録画像と称する。これによれば、後述するトラッキング時に撮影される正面画像よりも、高画質な正面画像を取得できる。
During the period from alignment (S1) to optimization of imaging conditions (S3), the
<S5:取り込み動作>
次いで、制御部70は、走査パターン25の設定に基づく走査位置における断層画像(Bスキャン画像)の取り込み動作を開始する(<S51:断層画像の取り込み>)。また、制御部70は、断層画像の取り込みと並行して、正面画像(正面画像g1,g2,…,g(n))を繰り返し取得し、眼の移動を監視する(<S52:眼の移動の監視>)。なお、例えば、レリーズ信号の入力に基づいて正面画像G1が取得された後、続いて正面画像g1の取り込み動作が行われることにより、記録画像と正面画像g1との間にはずれが生じにくい。
<S5: Capturing operation>
Next, the
<S51:断層画像の取り込み>
制御部70は、同一の走査位置での複数の断層画像を取得するため、眼底上の略同一位置での走査を、所定のフレームレート(例えば、100kHz)で繰り返す。詳細には、制御部70は、設定された走査位置に関して、光スキャナ108を用いて測定光を複数回走査する。そして、制御部70は、同一の走査位置における断層画像を複数フレーム(n枚(n≧2))生成する。
<S51: Capture of tomographic image>
In order to acquire a plurality of tomographic images at the same scanning position, the
<S52:眼の移動の監視>
制御部70は、複数枚の断層画像を取得すると並行して、1枚の正面画像を繰り返し取得し、眼の移動を監視する。例えば、本実施例において、断層画像を取得するフレームレートは、正面画像を取得するフレームレートの4倍である。すなわち、4枚の断層画像が取得されるごとに、1枚の正面画像が得られ、これに基づいて眼の移動を監視する。
<S52: Monitoring Eye Movement>
In parallel with acquiring a plurality of tomographic images, the
<フレームレートの上昇>
眼の移動を監視するにあたり、制御部70はガルバノスキャナ212を制御して、走査ラインの間隔を大きく変化させ、測定光の走査ラインを間引く(図2(b)参照)。例えば、制御部70は、レリーズ信号が入力される前と入力された後において、走査ラインの間隔を2倍にする。これによれば、正面画像を形成する走査ラインの数が半分に間引かれ、1枚の正面画像を取得するための所要時間が半分になる。また、正面画像のフレームレートが、フレームレートA1(例えば、12.5kHz)からフレームレートA2(例えば、25kHz)へと変更され、2倍速になる。例えば、フレームレートを上昇させることで、眼の移動があるか否かの判定、及び、走査位置を補正する頻度が上昇し、より好適な断層画像が取得できる。
<Increased frame rate>
In monitoring the movement of the eye, the
<トラッキング>
制御部70は、フレームレートA2で正面画像を取得するごとに、眼の移動があるか否かを判定し、測定光の走査位置を補正する。まず、制御部70は、正面画像の位置ずれを検出するための基準画像を設定する。なお、基準画像としては、正面画像を取得するフレームレートがA2変更されてから1枚目に取得された正面画像g1が用いられる。もちろん、他の正面画像が基準画像として用いられてもよい。
<Tracking>
The
そして、制御部70は、正面画像のライブ画像を取り込む(図5、矢印α参照)。制御部70は、基準画像g1と、繰り返し生成されるライブ正面画像(g2、g3、g4…)との位置ずれを画像処理により算出する。これにより、断層像の撮影位置のずれ量がリアルタイムで検出される。ずれ量は、正面画像(g2、g3、g4…)と基準画像g1とのずれ量が新たに検出されたタイミングで更新される。
Then, the
制御部70は、ずれ量が許容範囲(例えば、所定の閾値)を満たすか否かを判定する。ここで、制御部70は、正面画像が1フレーム取得される毎に、基準画像に対するずれ量が許容範囲を満たすか否かを判定する。つまり、制御部70は、連続的に取得される正面画像毎の判定結果をリアルタイムにて取得していく。
The
そして、ずれ量が許容範囲(例えば、所定の閾値)を満たさない場合、制御部70は、光スキャナ108を制御し、OCT撮影位置を補正する(図5、矢印β参照)。例えば、制御部70は、走査位置のずれが補正されるように、光スキャナ108の2つのガルバノミラーを適宜駆動制御する。これによって、走査位置が補正されるため、撮影位置が補正される。
Then, if the deviation amount does not satisfy the allowable range (for example, a predetermined threshold value), the
上記の動作は、断層画像が所定の枚数取得されるか、又は、検者により終了操作が行われるまで、繰り返し行われる。 The above operation is repeated until a predetermined number of tomographic images are obtained or until the examiner performs a termination operation.
<S6:画像合成>
次いで、制御部70は、複数枚取得された断層画像を合成し、1枚の合成画像を取得する。制御部70は、基準画像g1と並行して取得されたOCT画像を、OCTテンプレートとして設定する。また、制御部70は、OCTテンプレートに対して、断層画像を合成することにより加算平均データを得る。得られた加算平均データは、メモリ74に記憶される。なお、加算平均データは、加算平均画像自体であってもよいし、加算平均画像の基礎となる輝度情報(各画像の輝度を加算した輝度情報)であってもよい。なお、画像を合成する際、制御部70は、断層画像間の位置合わせを画像処理により行うことが好ましい(例えば、位置合わせ手法については、特開2010-110392号公報を参照されたい)。
<S6: Image Synthesis>
Next, the
また、制御部70は、基準画像に対するずれ量を利用して、加算処理に用いる断層画像の適否を判定する。そして、制御部70は、ずれ量が許容範囲内と判定された断層画像を、OCTテンプレートとの加算処理に用いる。制御部70は、ずれ量が許容範囲を満たさないと判定された断層画像を、OCTテンプレートとの加算処理に用いない。なお、OCTテンプレートとの加算処理に用いる断層画像の適否について、断層画像間の位置ずれ、相関度等を用いるようにしてもよい。これによれば、予め設定された走査位置と同一位置にて取得された可能性が高い断層画像を選択的に合成できるため、より高精度な断層画像(合成画像)を取得できる。もちろん、画像合成の方法はこれに限定されない。例えば、画像合成の方法として、特開2014-140491号公報に記載の方法を参照してもよい。
Further, the
なお、加算処理に用いる断層画像の適否の判定は、取り込み動作中に適宜行われてもよい。例えば、正面画像が取得される度に、並行して取得された断層画像が加算処理に用いられるか否かを判定してもよい。この場合、制御部70は、加算処理に用いられる断層画像が所定の枚数取得された際に、取り込み動作を終了できる。このため、所望の画質の合成画像を取得しやすい。
Note that the determination as to whether the tomographic image used for the addition process is appropriate may be performed as appropriate during the capturing operation. For example, each time a front image is acquired, it may be determined whether or not a tomographic image acquired in parallel is used for addition processing. In this case, the
制御部70は、合成画像と記録画像を表示部75に表示される(図6参照)。記録画像には、走査パターン25が重畳表示されてもよい。これにより、検者は合成画像とともに高画質な記録画像を観察することができる。
The
以上説明したように、例えば、本実施例の眼科撮影装置において、制御部70は、観察光学系を制御することによって第1正面画像(記録画像)を取得すると共に、OCT撮影と並行して観察光学系を制御することによって第1正面画像に対して走査ラインを間引いた第2正面画像を繰り返し取得する。また、制御部70は、第1正面画像を、OCT撮影で取得される断層画像と対応する記録用の画像データに設定し、更に、繰り返し取得される第2正面画像を処理してOCT撮影の間に生じた位置ずれを検出する。
As described above, for example, in the ophthalmologic imaging apparatus of the present embodiment, the
これによれば、高画質な正面画像を記録画像として取得できるため、記録画像を用いて被検眼の観察を良好に行うことができる。例えば、高画質であることで、眼底の細かい組織(例えば、毛細血管等)が、より観察しやすくなる。 According to this, since a high-quality front image can be obtained as a recorded image, it is possible to satisfactorily observe the subject's eye using the recorded image. For example, high image quality makes it easier to observe fine tissues of the fundus (for example, capillaries).
また、これによれば、OCT光学系における測定光の走査位置を補正する頻度を上昇させることができる。例えば、正面画像のフレームレートを上昇させる際は、被検眼の撮影画角を変更しなくてもよいし、変更してもよい。被検眼の撮影画角を変更しない場合、撮影画角を変更して小さくする場合と比較して、トラッキング可能な範囲が広くなるため、被検眼が大きく動いた場合にも対応できる。 Further, according to this, it is possible to increase the frequency of correcting the scanning position of the measurement light in the OCT optical system. For example, when increasing the frame rate of the front image, the imaging angle of view of the subject's eye may or may not be changed. When the imaging angle of view of the subject's eye is not changed, compared to when the imaging angle of view is reduced by changing the angle of view, the tracking range becomes wider, so even when the subject's eye moves greatly, it can be dealt with.
なお、観察光学系における測定光の走査速度を上昇させ、サンプリングレートを上昇させることでも、フレームレートを上昇させることができる。しかし、測定光を走査させる速さを増加させるためには、ポリゴンスキャナの回転速度を増加させる必要があり、ポリゴンスキャナへの負荷がかかりやすい。また、サンプリングレートを上昇させたために露光時間が短くなり、正面画像を取得する感度が低下する場合がある。本実施例によれば、測定光の走査速度及びサンプリングレートを上昇させなくても、フレームレートを上昇させることができる。すなわち、ポリゴンスキャナの負荷が増加すること及び正面画像の感度が低下することを抑制しつつ、フレームレートを上昇させることができる。 The frame rate can also be increased by increasing the scanning speed of the measurement light in the observation optical system and increasing the sampling rate. However, in order to increase the scanning speed of the measurement light, it is necessary to increase the rotation speed of the polygon scanner, which tends to place a load on the polygon scanner. In addition, since the sampling rate is increased, the exposure time is shortened, and the sensitivity for acquiring the front image may be decreased. According to this embodiment, the frame rate can be increased without increasing the scanning speed and sampling rate of the measurement light. That is, it is possible to increase the frame rate while suppressing an increase in the load on the polygon scanner and a decrease in the sensitivity of the front image.
また、例えば、本実施例の眼科撮影装置において、制御部70は、第2正面画像の取得を開始するための撮影信号(一例として、レリーズ信号)に基づいて、第1正面画像及び第2正面画像を取得する。この場合、第1正面画像を取得した後に、間隔を空けずに第2正面画像が取得される。このため、第1正面画像を取得してから第2正面画像を取得するまでの間に、被検眼が動作して、第1正面画像と第2正面画像との間にズレが生じることが低減される。
Further, for example, in the ophthalmologic imaging apparatus of the present embodiment, the
また、例えば、本実施例の眼科撮影装置において、制御部70は、第2正面画像の取得を開始するための撮影信号に基づいて、撮影信号を受信する直前の正面画像を第1正面画像として取得すると共に、第1正面画像の取得から第2正面画像の取得へと切り換える。
Further, for example, in the ophthalmologic imaging apparatus of the present embodiment, the
[変容例]
本実施例においては、ガルバノスキャナの走査を制御することで、走査ラインを半分に間引く場合について説明したが、これに限定されない。例えば、走査ラインを間引くのは、全体の半分でなくてもよい。一例として、走査ラインの間隔を3倍にすると、走査ラインは1/3に間引ける。例えば、走査ラインの間隔が大きくなるほど、より多くの走査ラインを間引ける。この場合、正面画像を取得するフレームレートが上昇するため、より高頻度でトラッキングを行うことができる。
[Transformation example]
In this embodiment, the case where the scan lines are thinned out by half by controlling the scanning of the galvanometer scanner has been described, but the present invention is not limited to this. For example, scan lines need not be thinned out by half. As an example, if the scan line spacing is tripled, the scan lines can be thinned out to 1/3. For example, the greater the spacing between scan lines, the more scan lines can be skipped. In this case, since the frame rate for acquiring the front image increases, tracking can be performed more frequently.
また、本実施例においては、レリーズ信号が入力された場合に、レリーズ信号が入力される直前の正面画像を保存する場合について説明したが、これに限定されない。一例として、レリーズ信号が入力された後で新たに正面画像を取得し、保存してもよい。具体的には、レリーズ信号が入力された際、制御部70は観察光学系200を制御して、走査ラインを間引かない状態で(すなわち、フレームレートA1で)新たに正面画像を取得し、記録画像としてメモリ72に記憶してもよい。その後、制御部70は走査ラインを間引き、フレームレートA2で正面画像を取得してもよい。
Also, in this embodiment, when a release signal is input, the case where the front image immediately before the release signal is input has been described, but the present invention is not limited to this. As an example, after the release signal is input, a new front image may be acquired and stored. Specifically, when the release signal is input, the
また、記録画像を得るタイミングは、必ずしもレリーズ信号に基づかなくてもよい。例えば、アライメント終了時やスキャンライン設定時に取得された正面画像が記録画像としてメモリ72に記憶されてもよい。例えば、画像合成が行われた後に、正面画像が取得され、記録画像としてメモリ72に記憶されてもよい。その場合、制御部70は、測定光を走査する走査ラインの本数を間引く前に戻して、正面画像を撮影してもよい。
Also, the timing for obtaining the recorded image does not necessarily have to be based on the release signal. For example, a front image acquired at the end of alignment or at the time of setting a scan line may be stored in the
また、本実施例においては、<S3:高画質正面画像の保存>と、<S4:断層画像の取り込み>が順次行われる場合について説明したが、これに限定されない。一例として、観察光学系200で高画質の正面画像を取得しつつ、OCT光学系が断層画像の取り込みを開始してもよい。
Also, in this embodiment, a case has been described in which <S3: save high-quality front image> and <S4: capture tomographic image> are sequentially performed, but the present invention is not limited to this. As an example, the OCT optical system may start capturing a tomographic image while the observation
また、撮影条件の最適化が行われる際(S3:撮影位置の最適化)に、制御部70は走査部210を制御して走査ラインを間引き、フレームレートを上昇させてもよい。これによれば、好適に最適化を行いやすい。また、これによれば、最適化の時間を短縮できる場合がある。なお、最適化の際にフレームレートを上昇させる場合、フレームレートが上昇された状態をレリーズ信号が入力されるまで維持してもよい。なお、フレームレートが上昇された状態を維持する場合は、高画質の記録画像を取得するために、フレームレートを落として(走査ラインを間引かないで)走査を行ってもよい。また、高画質の記録画像を取得した場合、再度フレームレートを上昇させてもよい。
Further, when the imaging conditions are optimized (S3: optimization of the imaging position), the
また、本実施例の眼科撮影装置において、制御部70は、記録画像と、基準画像との間の画像ズレを補正してもよい。画像ズレとは、走査ラインを間引いたことによって生じるズレである。例えば、本実施例において走査ラインを間引いて正面画像を取得した際、制御部70は画像処理によって、走査ラインが間引かれたために走査されなかった部分の画素を補完する。このように画像処理で補完された画像に対して走査パターン25を設定する場合、検者が所望する位置とは異なる位置に走査パターン25が設定され、トラッキングが行われてしまうことがある。これに対して、制御部70は画像ズレを取得し、補正に用いる。
Further, in the ophthalmologic imaging apparatus of this embodiment, the
例えば、この場合、制御部70は、記録画像と基準画像とを比較することで、画像ズレを求めてもよい。また、例えば、この場合、制御部70は、記録画像に対して画像処理を行い、間引かれる走査ラインに対応する画素を除いて補完した新たな画像を生成するとともに、元の記録画像と新たな画像とを比較することで、画像ズレを求めてもよい。なお、画像ズレは、実験、シミュレーション、機械学習、等に基づいて求められてもよい。画像ズレを補正することで、検者は所望の位置に対して走査パターン25を設定し、また、制御部70はトラッキングを行うことができるため、好適に画像を取得できる。
For example, in this case, the
本実施例においては、正面画像の基準画像g1を設定した際に並行して取得していたOCT画像を、OCTテンプレートとして設定する場合を説明したが、これに限定されない。例えば、OCTテンプレートは、複数枚撮影された断層画像から、選択的に決定されてもよい。一例として、特開2014―140491に記載の方法によって、テンプレート画像の適否を判定し、好適な断層画像をOCTテンプレートとして設定してもよい。 In the present embodiment, the case where the OCT image acquired in parallel with setting the reference image g1 of the front image is set as the OCT template has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the OCT template may be selectively determined from multiple tomographic images. As an example, the suitability of a template image may be determined by the method described in JP-A-2014-140491, and a suitable tomographic image may be set as an OCT template.
本実施例においては、OCT光学系100を用いて、1つの走査位置に対して複数の断層画像を取得する場合について説明したが、これに限定されない。例えば、本実施例では、モーションコントラスト画像(血管造影画像)が取得されてもよい。その場合、制御部70は、所定の回数(例えば、4回)同じ位置を走査することで得られた複数枚の断層画像を比較することで、モーションコントラストを取得することができる。なお、モーションコントラストを取得する方法の詳細については、特開2017-6181号に記載の方法を参照できる。このように、断層画像以外のOCTデータを取得する場合であっても、高画質な正面画像を記録用に取得しつつ、また好適にOCTデータを取得できる。
In the present embodiment, the case of acquiring a plurality of tomographic images for one scanning position using the OCT
ここで、制御部70は、正面画像が取得される周期を、モーションコントラストが取得される周期と同期させてもよい。言い換えれば、正面画像が取得されるフレームレートと、モーションコントラスト画像が取得されるフレームレートとを一致させてもよい。これによれば、トラッキングのために断層画像または正面画像のスキャンを待機させる必要がないため、制御部70の制御が容易である。
Here, the
1 眼科撮影装置
70 制御部
100 OCT光学系
200 観察光学系
210 走査部
212 ガルバノスキャナ
1 ophthalmic photographing
Claims (5)
被検眼上で、走査ラインを前記走査ラインと交差する方向へ変位させる光スキャナを有し、複数の走査ラインに基づく正面画像を取得するための観察光学系と、
前記OCT光学系を制御して前記断層画像を繰り返し取得するOCT撮影を実行するOCT制御手段と、
前記観察光学系を制御することによって第1正面画像を取得すると共に、前記OCT撮影と並行して前記観察光学系を制御することによって前記第1正面画像に対して前記走査ラインを間引いた第2正面画像を繰り返し取得する、観察制御手段と、
前記第1正面画像を、前記OCT撮影で取得される前記断層画像と対応する記録用の画像データに設定し、更に、前記繰り返し取得される前記第2正面画像を処理して前記OCT撮影の間に生じた位置ずれを検出する、正面画像処理手段と、を備える眼科撮影装置。 an OCT optical system for acquiring a tomographic image of the eye to be inspected using interference between measurement light and reference light applied to the eye to be inspected;
an observation optical system having an optical scanner for displacing a scanning line on an eye to be inspected in a direction intersecting the scanning line, and for acquiring a front image based on a plurality of scanning lines;
OCT control means for performing OCT imaging for repeatedly acquiring the tomographic image by controlling the OCT optical system;
A first front image is acquired by controlling the observation optical system, and a second front image is obtained by thinning the scanning lines from the first front image by controlling the observation optical system in parallel with the OCT imaging. observation control means for repeatedly acquiring a front image;
setting the first front image to image data for recording corresponding to the tomographic image obtained by the OCT imaging, and further processing the second front image repeatedly obtained, and processing the second front image during the OCT imaging; and front image processing means for detecting a positional deviation occurring in the ophthalmologic imaging apparatus.
前記観察制御手段は、前記第2正面画像の取得を開始するための撮影信号に基づいて、前記第1正面画像及び前記第2正面画像を取得することを特徴とする眼科撮影装置。 The ophthalmic imaging apparatus of claim 1,
The ophthalmic photographing apparatus, wherein the observation control means obtains the first front image and the second front image based on a photographing signal for starting obtaining the second front image.
前記観察制御手段は、前記撮影信号に基づいて、前記撮影信号を受信する直前の前記正面画像を前記第1正面画像として取得すると共に、前記第1正面画像の取得から前記第2正面画像の取得へと切り換えることを特徴とする眼科撮影装置。 In the ophthalmic imaging apparatus according to claim 2,
Based on the imaging signal, the observation control means obtains the front image immediately before receiving the imaging signal as the first front image, and obtains the second front image after obtaining the first front image. An ophthalmic imaging apparatus characterized by switching to .
前記観察制御手段は、前記OCT撮影の最適化処理を開始するための最適化信号に基づいて、前記最適化処理の少なくとも一部では前記第2正面画像を取得し、前記最適化処理の完了後には前記第1正面画像を取得することを特徴とする眼科撮影装置。 In the ophthalmic device according to any one of claims 1 to 3,
The observation control means acquires the second front image in at least a part of the optimization process based on an optimization signal for starting the optimization process of the OCT imaging, and after the optimization process is completed acquires the first front image.
前記OCT制御手段は、前記被検眼に対する前記測定光の同一の走査位置に関して、異なる時間に取得された少なくとも2つの前記干渉信号に基づくモーションコントラスト画像を取得することを特徴とする眼科撮影装置。 In the ophthalmic device according to any one of claims 1 to 4,
The OCT control means acquires motion contrast images based on at least two interference signals acquired at different times with respect to the same scanning position of the measurement light with respect to the eye to be inspected.
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2021
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