JP4636841B2 - 眼科画像撮影装置及び撮影方法 - Google Patents

Description

本発明は、眼科医院などで使われる眼底カメラで撮影した眼底像を表示する眼科画像撮影装置及び撮影方法に関するものである。

従来の眼底カメラでは、眼底像周辺に発生するフレアを取り除いて有効撮影範囲を明確にするために、周辺領域に向う光を遮光する遮光部材として、アパーチャマスクを撮影センサの直前に配置して撮影を行っている。

図１２はアパーチャマスク像ｍを示し、ｍａは遮光部、ｍｂは開口部である。図１３は撮影部の光学的構成図であり、撮影センサ１の前方に切換ミラー２、撮影レンズ３が配置され、撮影センサ１の結像面にアパーチャマスク４が貼り付けられている。

しかし、撮影センサ１の直前にフィルタやカバーガラスなどが配置されている光学系では、撮影センサ１の結像面にアパーチャマスク４を配置できないため、再結像光学系を更に配置して、そこにアパーチャマスク４を配置することになる。

このような構成で撮影された眼底像は、アパーチャマスク像ｍと眼底像は１つの画像として生成され、読影時にはその一体の画像を表示し診断を行っている。また特許文献１の提案では、眼底カメラから上述したアパーチャマスクのない眼底カメラを用い撮影された画像に、電気的にアパーチャマスク像を画像合成して、従来と同じようなアパーチャマスクと眼底像とを一体化した画像を表示させている。

特開平９−２０６２７８号公報

しかしながら上述の従来例の場合に、出力された眼底像は眼底像とマスクが光学的又は電子的に一体となった眼底像なので、マスクと眼底像との境界部を越えて見ることができない。

本発明は、眼科医院などで使われる眼底カメラで撮影した眼底像を表示する眼科画像撮影装置及び撮影方法に関するものである。

上記目的を達成するための眼科画像撮影装置は、眼底像を撮影して得られた眼底像データとフレアを遮光するマスク画像を合成する画像処理手段と、
前記合成した画像を表示する表示手段と、
前記フレアを遮光するためのマスク画像の可視領域のサイズを変更する変更手段とを有し、
前記変更手段は表示している画像のサイズに応じた表示範囲の上限値を予め記憶し、表示領域拡大の操作が行われたとき表示手段による前記表示範囲の上限を前記上限値に拡大することを特徴とする。

本発明に係る眼科画像撮影装置及び撮影方法によれば、領域設定手段で設定した領域内の眼底像データに病変など注視すべき部位がある場合に、フレアを含んでいても領域範囲を拡大して眼底像データを表示できるため、再撮影を必要とする件数を大幅に減らすことができ、診断効率を向上させる効果がある。しかも、再撮影が必要になる割合が減少することから、医療コストを削減し、患者側の負担を軽減する効果もある。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１は眼科画像撮影装置の構成図を示し、観察アライメント用光源１１から対物レンズ１２に至る光路上には、コンデンサレンズ１３、ストロボ等の静止画撮影用光源１４、コンデンサレンズ１５、ミラー１６、レンズ１７、リング状開口を有する絞り１８、リレーレンズ１９、中央部に開口を有する孔あきミラー２０が順次に配列されている。孔あきミラー２０の背後の光路上には、フォーカスレンズ２１、変倍機能を有する撮影レンズ２２、切換ミラー２３、高精細な撮像カメラ２４が順次に配列され、切換ミラー２３の反射方向には動画観察用の高感度カメラ２５が配置されている。なお、フォーカスレンズ２１、撮影レンズ２２は、フォーカスノブ２６に連動して移動するようにされている。

撮像カメラ２４の出力は画像処理表示手段２７に接続され、高感度カメラ２５の出力は画像処理表示手段２７を介して眼底像Ｅｒ’を表示するモニタ２８に接続されている。また、画像処理表示手段２７には表示領域拡大手段２９が接続されていて、必要に応じてモニタ２８に表示する範囲を変更できるようになっている。

このような構成において、観察アライメント用光源１１を発した光束は、コンデンサレンズ１３、静止画撮影用光源１４、コンデンサレンズ１５を通り、ミラー１６により上方に反射され、レンズ１７、絞り１８のリング状開口、リレーレンズ１９を通って、孔あきミラー２０により左方へ反射され、対物レンズ１２を通り、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐを介して眼底Ｅｒを照明する。このように照明された眼底像Ｅｒ’は、被検眼Ｅの瞳孔Ｅｐ、対物レンズ１２、フォーカスレンズ２１、撮影レンズ２２を通り、切換ミラー２３により下方に反射され、高感度カメラ２５の撮像面に結像する。そして、この眼底像Ｅｒ’は電気信号に変換され、画像処理表示手段２７を経てモニタ２８に表示される。

撮影者はこの眼底像Ｅｒ’を見ながら、撮影部位、アライメント、ピントの状態を確認し、ピントがずれている場合には、フォーカスノブ２６を操作することにより、フォーカスレンズ２１を光軸方向に移動してピント合わせを行う。

ピント合わせが終了した後に、撮影者は図示しない撮影スイッチを押すと、切換ミラー２３が光路外に退避し破線で示す位置まで跳ね上がると共に、静止画撮影用光源１４が発光する。静止画撮影用光源１４を発した光束はレンズ１５を経て、その後は観察アライメント用光源１１を発した光束と同様の光路を通って、眼底Ｅｒを照明する。このように照明された眼底像Ｅｒ’は、瞳孔Ｅｐから対物レンズ１２、孔あきミラー２０の孔部、フォーカスレンズ２１、撮影レンズ２２を通り、撮像カメラ２４の撮像面に結像する。

撮像された画像は、撮像カメラ２４において電気信号に変換された後に、画像処理表示手段２７中の画像メモリに記憶され、静止画像としてモニタ２８に表示される。

図２は撮像カメラ２４に撮像される画像と撮像カメラ２４の位置関係を示している。撮影光学系光軸と撮像カメラ２４の中心は略同芯になるように配置されており、眼底像Ｅｒ’は撮像カメラ２４の略中心に結像する。撮像される像はＦ０〜Ｆ３までの領域に分けることができ、それはフレアがなく診断に有効な領域Ｆ０（直径Ｄ０）、フレアは多少は含まれているが眼底像Ｅｒ’は写る領域Ｆ１（直径Ｄ１）、フレアが多く眼底像Ｅｒ’は不鮮明で眼底カメラ内部の像なども写し込まれる領域Ｆ２（直径Ｄ２）、更にその外周の全く不鮮明な無効領域Ｆ３である。

図３はモニタ２８に表示された眼底像Ｅｒ’の静止画の説明図である。実際のモニタ２８には、患者情報や画像表示アプリケーションを操作する操作ボタンなども表示されるが、眼底像Ｅｒ’の表示についてのみ図示しており、通常は直径がＤ０の領域だけを表示する。

画像を表示しない周辺部をマスクＭとすると、読影中にマスクＭと眼底Ｅｒ’の境界付近に異常らしき部位を発見した場合に、表示領域拡大手段２９を操作すると、図４に示すようにマスクＭの開口部が拡大して眼底像Ｅｒ’の表示範囲が広がり、多少フレアは入ってはいるが撮像した眼底像Ｅｒ’を表示され、該当部位が本当に異常であるか否か、再度の撮影が必要か否かを判定することができる。

直径Ｄ０とマスクＭとの境界部は多少余裕を持たせて設定してあるので、個人差に関係なく眼底像Ｅｒ’を確認できるが、その外側になると個人差、撮影条件などによってフレアの入り方が変化するため、眼底Ｅｒを確認できる割合は減少してくる。

フレアの入らない領域Ｆ０は、光学設計よりもセンサ中心から直径Ｄ０（半径Ｒ０）と予め決めておくことができ、被検眼Ｅの個人差を吸収できるように多少内側に設定する。通常はこのＦ０領域のみを表示したり、印刷して診断や患者説明に使う。周辺部にフレアが入っていると、正常に撮影できたのかどうか判別できないばかりではなく、画像診断する範囲が不定になり診断効率を落とすため、通常は鮮明な領域だけを表示する。

外周領域についても、光学設計及び人眼撮影などの経験により、領域Ｆ１に対する直径Ｄ１（半径Ｒ１）、領域Ｆ２に対する直径Ｄ２（半径Ｒ２）を決めておく。この領域Ｆ２の境界を決める半径Ｒ２を設定することは重要である。この領域Ｆ２は眼底像Ｅｒ’以外の画像つまり眼底カメラの内部等が写る領域であり、誤診を招く虞れもあり、診断用モニタ２８や印刷には出力してはならない領域である。これらの定数は画像処理表示手段２７のメモリに記憶しておく。

モニタ２８に表示する画像を選択すると、画像の中心から半径Ｒ０の円周の外周を透過領域として設定する。このように、透過領域設定された画像を黒色の背景色に表示すると、画像の中心部（半径Ｒ０）のみ可視表示され、その周囲は背景色（この場合黒色）がモニタ２８に表示される。或いは、表示する画像にアルファチャンネルを設け、表示するマスク画像を付して表示させてもよい。

表示範囲を拡大するときは表示領域拡大手段２９を操作して、図４に示すように表示する半径ｒをＲ１に切換えたり、マウス操作などに伴って、半径ｒをＲ０〜Ｒ１までの範囲を可変させてもよい。ただし、眼底像Ｅｒ’の写らない範囲が上限値として設定されているため、眼底カメラの内部までは表示されることはない。

図５は撮影した眼底像Ｅｒ’を読影する際の処理のフローチャート図である。ステップＳ１１で画像の読影が開始され、先ずステップＳ１２でその日に撮影した画像を検索する。撮影した画像ファイルには撮影情報が付加されているので、撮影日を基にソートをかけ抽出し、ステップＳ１３で表示画像の終了を確認する。ステップＳ１４で最初の画像を表示し、このときは領域Ｆ０を表示するよう制御される。

ステップＳ１５〜１７で処理条件を判断する。ステップＳ１５は表示する領域を拡大するかどうかをチェックし、ステップＳ１６では表示画像を印刷するかどうかチェックし、ステップＳ１７では表示画像を外部に渡すためファイル出力するかチェックする。ステップＳ１５〜１７でチェック結果がＮＯなら、ステップＳ１８で次の画像切換が選択され、ステップＳ１９で表示領域変更処理を終了する。

前のステップで領域変更処理が行われていなければ、そのまま処理せずにステップＳ１３に戻る。ステップＳ１５で表示領域を変更する場合には、ステップＳ２０に進み表示領域変更処理を開始すると、ステップＳ１４で実際の表示領域つまりマスクＭの変更を行いモニタ２８に表示する。ステップＳ１６で印刷要求がＹＥＳならばステップＳ２１で印刷処理が行われ、ステップＳ１４で表示された画像が印刷出力される。

ステップＳ１７で外部出力要求がＹＥＳならば、ステップＳ２２で外部出力用に現在表示している可視領域と背景が合成されて、１枚の画像ファイルにフォーマット変換が行われ、ステップＳ１４に戻り、次の処理要求があるかチェックを行う。このようにして、画像を表示してゆき全ての画像の表示が終了すると、ステップＳ１３からステップＳ２３に進み、読影処理を終了する。

図６は実施例２の眼底撮影時の眼底像Ｅｒ’の原画像、図７はマスクＭを示している。マスクＭは半径ｒであり、画像処理表示手段２７により原画像のサイズに合わせて作られ、半径がｒの円周内を表示するように制御する。表示領域拡大手段２９を操作すると、半径ｒが変化して表示範囲を変更する。この場合も同様に、上限値までしか拡大できないようにされている。

図８は実施例３の眼底撮影時の眼底像Ｅｒ’の原画像、図９（ａ）は標準の半径ｒ１のマスクＭ、（ｂ）は拡大時の半径ｒ２のマスクＭを示している。表示領域拡大手段２９の操作により２種類のマスクＭ’、Ｍ”を切換え、中心の半径ｒ１又はｒ２の円周内の眼底像を表示する。

図１０は実施例４を示し、（ａ）は眼底撮影時の眼底像Ｅｒ’の原画像、（ｂ）は原画像と同一のサイズのブランク画像Ｂである。（ｃ）は標準の表示画像で画像中心から半径ｒ１の範囲の眼底像Ｅｒ’をコピーし、（ｄ）に示すようにブランク画像Ｂに画素値を同一座標にコピーすることで表示する。表示領域拡大手段２９を操作すると、眼底像Ｅｒ’のコピーする範囲の大きさを変えて表示範囲を拡大する。

なお、これまでの説明はマスクＭによる表示範囲を同心円状に変化させたが、図１１に示すように画面上でマスクＭのマウスでドラッグした部位の表示範囲だけを拡げるようにすることもできる。また、マスクＭによる表示範囲は正確に円状でなく、楕円状等でもよいことは云うまでもない。

実施例１の眼科画像撮影装置の構成図である。 撮影カメラ上の眼底像の説明図である。 モニタ上の眼底像の説明図である。 領域拡大操作したモニタ上の眼底像の説明図である。 処理フローチャート図である。 実施例２の撮影カメラ上の眼底像の説明図である。 マスクの説明図である。 実施例３の撮影カメラ上の眼底像の説明図である。 マスクの説明図である。 眼底像の所定範囲をコピーしてブランク画像に合成する場合の説明図である。 マスクの一部を拡大する場合の説明図である。 従来のマスクの説明図である。 従来の撮影部の構成図である。

符号の説明

１１ 観察アライメント用光源
１２ 対物レンズ
１４ 静止画撮影用光源
２４ 撮像カメラ
２５ 高感度カメラ
２７ 画像処理表示手段
２８ モニタ
２９ 表示領域拡大手段
Ｍ マスク

Claims (7)

1. 眼底像を撮影して得られた眼底像データとフレアを遮光するマスク画像を合成する画像処理手段と、
   前記合成した画像を表示する表示手段と、
   前記フレアを遮光するためのマスク画像の可視領域のサイズを変更する変更手段とを有し、
   前記変更手段は表示している画像のサイズに応じた表示範囲の上限値を予め記憶し、表示領域拡大の操作が行われたとき表示手段による前記表示範囲の上限を前記上限値に拡大することを特徴とする眼科画像撮影装置。
2. 眼底像を撮影して得られた眼底像データとフレアを遮光するマスク画像を合成する画像処理手段と、
   前記合成した画像を表示する表示手段と、
   前記フレアを遮光するためのマスク画像の可視領域のサイズを変更する変更手段とを有し、
   前記表示手段は前記合成した画像の表示が終了すると、最初の画像を表示することを特徴とする眼科画像撮影装置。
3. 前記マスク画像は、前記眼底像に円状の領域を設定し、その内側を可視領域、外側を背景色の領域とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科画像撮影装置。
4. 前記変更手段は前記マスク画像の開口部の大きさを可変するように制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科画像撮影装置。
5. 前記変更手段は異なるサイズの前記マスク画像を備え、前記マスク画像を選択することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科画像撮影装置。
6. 眼底像を撮影して得られた眼底像データとフレアを遮光するマスク画像を合成する画像処理工程と、
   前記合成した画像を表示する表示工程と、
   前記フレアを遮光するためのマスク画像の可視領域のサイズを変更する変更工程とを有し、
   前記変更工程は表示している画像のサイズに応じた表示範囲の上限値を予め記憶し、表示領域拡大の操作が行われたときに前記表示範囲の上限を前記上限値に拡大することを特徴とすることを特徴とする眼科画像撮影方法。
7. 眼底像を撮影して得られた眼底像データとフレアを遮光するマスク画像を合成する画像処理工程と、
   前記合成した画像を表示する表示工程と、
   前記フレアを遮光するためのマスク画像の可視領域のサイズを変更する変更工程とを有し、
   前記表示工程は前記合成した画像の表示が終了すると、最初の画像を表示することを特徴とする眼科画像撮影方法。

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