JP5306493B2 - 眼科装置および眼科装置の制御方法並びにプログラム - Google Patents
眼科装置および眼科装置の制御方法並びにプログラム Download PDFInfo
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Description
本発明は、被検眼を走査して撮像することで被検眼の画像を取得する眼科装置および眼科装置の制御方法並びにプログラムに関する。
被検眼を走査して撮像し、近赤外レーザーの光干渉による眼底断層像を取得する眼科装置(眼科用OCT装置)や、共焦点を用いた眼底像を取得するレーザー走査検眼鏡(眼科用SLO装置)が画像取得装置として知られている(特許文献1)。特に、OCT装置は、試料の断層像を高解像度に得ることができる装置であり、眼科用として網膜の専門外来では必要不可欠な装置になりつつあるが、眼科用だけでなく、内視鏡等にも利用されている。
そして、様々な疾患の診断に対応するために、被検体(例えば被検眼眼底)に対し様々な走査条件(異なる走査パターンや異なる走査範囲)で走査して撮像するようにしている。OCT装置は、低コヒーレント光を参照光と測定光に分け、測定光を被検体に走査して照射し、その被検体からの戻り光と参照光を干渉させることによって、被検体の高解像度の断層像を取得することができる。そして、特定の領域に対し測定光を1次元走査することで2次元断層画像を取得し、更に2次元断層画像を位置をずらしながら繰り返し取得することで3次元画像を得ることもできる。
このような従来の画像取得装置では、走査パターンが次の走査パターンへ変更される時間帯も含め、常に被検体(例えば被検眼眼底)が照射されていた。これは、取得前のリアルタイム観察画像(動画像)を表示する第1のモニタと、取得後の取得画像(静止画像)を表示する第2のモニタを備える装置の場合、第1のモニタで常にリアルタイム観察画像(動画像)を観察できるようにすることが望ましいためであった。また、操作者(検者)にとっても走査パターンの変更毎に操作する手間がなく、不都合も生じないためでもあった。また、リアルタイム観察画像と取得画像とを同時に単一の画面に表示する場合も同様である。
しかしながら、様々な走査パターンを用いて繰り返し検査・測定を行う装置においては、常に被検体が照射されることで、時間積分された照射光量による被検者への影響という新たな問題が生じてくる。
上記問題に鑑み、本発明の目的は被検者および検者双方の負担を軽減させることのできる眼科装置および眼科装置の制御方法並びにプログラムを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明に係る眼科装置の代表的な構成は、光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段を制御する第1制御手段と、前記第1制御手段によって前記走査手段に第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報を記憶する記憶手段と、前記制御情報に基づいて行われる前記第1の走査終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる第2制御手段と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係る眼科装置の制御方法の代表的な構成は、光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段に前記被検眼の第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の前記被検眼の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報に基づいて前記第1の走査を行う走査工程と、前記第1の走査工程終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる工程と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明に係るプログラムの代表的な構成は、光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段に前記被検眼の第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の前記被検眼の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報に基づいて前記第1の走査を行う走査工程と、前記第1の走査工程終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる工程と、をコンピュータに実行させることを特徴とする。
本発明によれば、被検者および検者双方の負担を軽減させることのできる眼科装置およ
び眼科装置の制御方法並びにプログラムを提供できる。即ち、撮像後には自動で被検者に照射される光量を低減もしくは消滅させることができる。
び眼科装置の制御方法並びにプログラムを提供できる。即ち、撮像後には自動で被検者に照射される光量を低減もしくは消滅させることができる。
《第1の実施形態》
(本体構成)
図2(a)は、第1の実施形態に係る被検体測定装置としての眼科装置の側面図である。200は眼科装置、900は前眼部像および眼底の2次元像および断層像を取得するための取得部(測定光学系)、950は移動部としてのステージ部で、画像取得部900をXYZ方向に不図示のモータを用いて移動可能とする。951は後述の分光器を内蔵するベース部である。
(本体構成)
図2(a)は、第1の実施形態に係る被検体測定装置としての眼科装置の側面図である。200は眼科装置、900は前眼部像および眼底の2次元像および断層像を取得するための取得部(測定光学系)、950は移動部としてのステージ部で、画像取得部900をXYZ方向に不図示のモータを用いて移動可能とする。951は後述の分光器を内蔵するベース部である。
画像取得部900は、後に詳述するが、被検体の画像を取得するための光を被検体上で走査させ、被検体を撮像することで被検体の画像を取得し、これを第1の走査条件、次に第2の走査条件といった異なる走査条件で順次繰り返して行うものである。
925はパソコンであり、ステージ部の制御部と、アライメント制御手段を兼ね、ステージ部の制御とともにアライメント動作の制御、更に後述する断層画像の構成等を行う。926はハードディスクで、被検者情報記憶部を兼ね、断層撮像用のプログラムの他、順番の定められた前記走査条件を検査セット(複数の走査条件が実行される順序を示す測定情報として機能する)として予め記憶する記憶部である。
928は、表示部であるモニタであり、929はパソコンへの指示を行う入力部であり、具体的にはキーボードとマウスから構成される。即ち、モニタ928は、後述する測定前のキャプチャ画面、測定後の確認画面を時分割表示する単一の共通モニタで、画像取得部900側ではなくパソコン925側に設けられる。
323は顔受けであり、不図示のモータによる上下動が可能な顎受け324、額当て325、後述の対物レンズの高さ方向の移動範囲中心に設けられた目高線326を備えている。被検者の顎を顎受け324に載せ、額を額当て325に当て、被検者の眼の高さが目高線326と略一致するように被検者の顔を固定することで、被検眼を取得部900に概略位置決めすることができる。
(測定光学系および分光器の構成)
本実施形態の測定光学系および分光器の構成について図2(b)を用いて説明する。
まず、取得部900の内部について説明する。被検眼107に対向して対物レンズ135−1が設置され、その光軸上に第1ダイクロイックミラー132−1および第2ダイクロイックミラー132−2が配置されている。これらのダイクロイックミラーによってOCT光学系の光路351、眼底観察と固視灯用の光路352および前眼観察用の光路353とに波長帯域ごとに分岐される。
本実施形態の測定光学系および分光器の構成について図2(b)を用いて説明する。
まず、取得部900の内部について説明する。被検眼107に対向して対物レンズ135−1が設置され、その光軸上に第1ダイクロイックミラー132−1および第2ダイクロイックミラー132−2が配置されている。これらのダイクロイックミラーによってOCT光学系の光路351、眼底観察と固視灯用の光路352および前眼観察用の光路353とに波長帯域ごとに分岐される。
光路352は更に第3ダイクロイックミラー132−3によって眼底観察用のCCD172および固視灯191への光路へと上記と同じく波長帯域ごとに分岐される。ここで135−3、135−4はレンズであり、レンズ135−3は固視灯および眼底観察用の焦点合わせのため、不図示のモータによって駆動される。CCD172は、不図示の眼底観察用照明光の波長、具体的には780nm付近に感度を持つものである。一方、固視灯191は可視光を発生して被検者の固視を促すものである。
光路353において、135−2、135−10はレンズ、140はスプリットプリズム、171は赤外光を検知する前眼部観察用のCCDである。このCCD171は、不図示の前眼観察用照明光の波長、具体的には970nm付近に感度を持つものである。スプリットプリズム140は、被検眼107の瞳孔と共役な位置に配置されており、被検眼107に対する取得部900のZ方向(前後方向)の距離を、前眼部のスプリット像として検出することができる。
光路351は、前述の通りOCT光学系を成しており被検眼107の眼底の断層画像を撮像するためのものである。より具体的には断層画像を形成するための干渉信号を得るものである。134は光を眼底上で走査するためのXYスキャナである。XYスキャナ134は1枚のミラーとして図示してあるが、XY2軸方向の走査を行うガルバノミラーである。
135−5、135−6はレンズであり、そのうちレンズ135−5は、光カプラー131に接続されているファイバー131−2から出射するOCT光源101からの光を、眼底107に焦点合わせするために不図示のモータによって駆動される。この焦点合わせによって、眼底107からの光は同時にファイバー131−2の先端に、スポット状に結像されて入射されることとなる。
次に、OCT光源101からの光路と参照光学系、分光器の構成について説明する。
101はOCT光源、132−4は参照ミラー、115は分散補償用ガラス、131は光カプラー、131−1〜4は光カプラーに接続されて一体化しているシングルモードの光ファイバー、135−7はレンズ、180は分光器である。
これらの構成によってマイケルソン干渉系を構成している。OCT光源101から出射された光は、光ファイバー131−1を通じ光カプラー131を介して、光ファイバー131−2側の測定光と、光ファイバー131−3側の参照光とに分割される。
測定光は前述のOCT光学系光路を通じ、観察対象である被検眼107の眼底に照射され、網膜による反射や散乱により同じ光路を通じて光カプラー131に到達する。
光カプラー131によって、測定光と参照光は合波され干渉光となる。ここで、測定光の光路長と参照光の光路長がほぼ同一となったときに干渉を生じる。参照ミラー132−4は、不図示のモータおよび駆動機構によって光軸方向に調整可能に保持され、被検眼107によって変わる測定光の光路長に参照光の光路長を合わせることが可能である。干渉光は光ファイバー131−4を介して分光器180に導かれる。
また139−1は、光ファイバー131−2中に設けられた測定光側の偏光調整部である。139−2は、光ファイバー131−3中に設けられた参照光側の偏光調整部である。これらの偏光調整部は光ファイバーをループ状に引き回した部分を幾つか持ち、このループ状の部分をファイバーの長手方向を中心として回動させることでファイバーに捩じりを加え、測定光と参照光の偏光状態を各々調整して合わせることが可能なものである。
分光器180はレンズ135−8、135−9、回折格子181、ラインセンサ182から構成される。光ファイバー131−4から出射された干渉光はレンズ135−8を介して平行光となった後、回折格子181で分光され、レンズ135−9によってラインセンサ182に結像される。
次に、OCT光源101の周辺について説明する。OCT光源101は、代表的な低コヒーレント光源であるSLD(Super Luminescent Diode)である。中心波長は855nm、波長バンド幅は約100nmである。ここで、バンド幅は、得られる断層画像の光軸方向の分解能に影響するため、重要なパラメータである。
光源の種類は、ここではSLDを選択したが、低コヒーレント光が出射できればよく、ASE(Amplified Spontaneous Emission)等を用いることができる。中心波長は眼を測定することを鑑みると近赤外光が適する。また、中心波長は得られる断層画像の横方向の分解能に影響するため、なるべく短波長であることが望ましい。双方の理由から中心波長855nmとした。
本実施形態では干渉系としてマイケルソン干渉系を用いたが、マッハツェンダー干渉系を用いても良い。測定光と参照光との光量差に応じて光量差が大きい場合にはマッハツェンダー干渉系を、光量差が比較的小さい場合にはマイケルソン干渉計を用いることが望ましい。
(断層画像の撮像方法)
眼科装置200を用いた断層画像の撮像方法について説明する。眼科装置200はXYスキャナ134を制御することで、被検眼107の所定部位の断層画像を撮像することができる。まず、図中X方向に測定光のスキャンを行い、眼底におけるX方向の撮像範囲から所定の撮像本数の情報をラインセンサ182で撮像する。X方向のある位置で得られるラインセンサ182上の輝度分布を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)し、FFTで得られた線状の輝度分布をモニタ928に示すために濃度あるいはカラー情報に変換する。これを、Aスキャン画像と呼ぶ。
眼科装置200を用いた断層画像の撮像方法について説明する。眼科装置200はXYスキャナ134を制御することで、被検眼107の所定部位の断層画像を撮像することができる。まず、図中X方向に測定光のスキャンを行い、眼底におけるX方向の撮像範囲から所定の撮像本数の情報をラインセンサ182で撮像する。X方向のある位置で得られるラインセンサ182上の輝度分布を高速フーリエ変換(Fast Fourier Transform:FFT)し、FFTで得られた線状の輝度分布をモニタ928に示すために濃度あるいはカラー情報に変換する。これを、Aスキャン画像と呼ぶ。
また、この複数のAスキャン画像を並べた2次元の画像をBスキャン画像と呼ぶ。1つのBスキャン画像を構築するための複数のAスキャン画像を撮像した後、Y方向のスキャン値を移動させて再びX方向のスキャンを行うことにより、複数のBスキャン画像を得る。
複数のBスキャン画像、あるいは複数のBスキャン画像から構築した3次元画像を以下に述べるモニタ928に表示することで検者が被検眼の診断に用いることができる。
(撮像前にモニタ表示されるキャプチャ画面)
図1(a)を用いて本実施形態に係るキャプチャ画面を説明する。キャプチャ画面は、所望の被検眼像を得るために、各種の設定および調整を行う画面であり、撮像前にモニタに表示される画面である。1101は前眼部観察用のCCD171によって得られた前眼部観察画面、1201は眼底観察用CCD172によって得られた眼底2次元像表示画面、1301は取得された断層画像を確認するための断層画像表示画面である。1001は被検眼の左右眼を切り替えるボタンであり、L、Rボタンを押すことにより、左右眼の初期位置に取得部900を移動する。
図1(a)を用いて本実施形態に係るキャプチャ画面を説明する。キャプチャ画面は、所望の被検眼像を得るために、各種の設定および調整を行う画面であり、撮像前にモニタに表示される画面である。1101は前眼部観察用のCCD171によって得られた前眼部観察画面、1201は眼底観察用CCD172によって得られた眼底2次元像表示画面、1301は取得された断層画像を確認するための断層画像表示画面である。1001は被検眼の左右眼を切り替えるボタンであり、L、Rボタンを押すことにより、左右眼の初期位置に取得部900を移動する。
1010は検査セット選択画面であり、選択されている検査セットを表示する。検査セットを変更する際には、検者は1011をクリックすることで、不図示のプルダウンメニューを表示させ、所望の検査セットを選択する。また、走査パターン表示画面1012には、現在選択されている検査セットで行うスキャンパターンの概要、例えば水平スキャン、垂直スキャン、クロススキャンなどを表示する。
前眼部観察画面1101上の任意の点をマウスでクリックすることで、その点を画面の中心にするよう取得部900を移動させ、取得部と被検眼の位置合わせを行う。
1004は開始ボタンであり、このボタンを押すことで二次元画像および断層像の取得が開始され、2次元像表示画面1201および断層画像表示画面1301に取得した被検眼像がリアルタイムで表示される。それぞれの画像の近傍に配置されているスライダは、調整を行うためのものである。スライダ1103は被検眼に対する取得部のZ方向の位置を調整するもの、スライダ1203はフォーカス調整を行うもの、スライダ1302はコヒーレンスゲートの位置を調整するものである。
フォーカス調整は、眼底に対する合焦調整を行うために、レンズ135−3および135−5を図示の方向に移動する調整である。コヒーレンスゲート調整は、断層画像が断層画像表示画面の所望の位置で観察されるために、参照ミラー132−4を図示の方向に移動する調整である。これらの調整操作により、検者は最適な撮像が行える状態を創出する。1003は撮像ボタンであり、各種調整が終了したときに、このボタンを押すことで所望の撮像が行われる。
(断層画像確認画面の構成)
次に、図1(b)を用いて、本実施形態に係る後述の確認画面2000について説明する。確認画面は、撮像後にモニタ928に表示される画面であり、検者は、撮像した断層像に写損が無いか確認を行う。また、病変等の大まかな確認を行うことで、次の撮像時の着目部位に対する判断材料とすることができる。
次に、図1(b)を用いて、本実施形態に係る後述の確認画面2000について説明する。確認画面は、撮像後にモニタ928に表示される画面であり、検者は、撮像した断層像に写損が無いか確認を行う。また、病変等の大まかな確認を行うことで、次の撮像時の着目部位に対する判断材料とすることができる。
2201は眼底観察用CCD172によって得られた眼底2次元画像表示画面、2202は取得された断層画像を確認するための断層画像表示画面、2203は取得された断層画像から再構築された眼底画像を表示する画面(以降Cスキャン画面)である。また、2211は断層画像表示画面で示される断層画像の断面位置を指定するためのスライダである。そして、2213は検者が取得断層画像を写損と判断した場合にマウスなどでクリックするためのNGボタン、2214は検者が取得断層画像を写損でなく良好と判断した場合にマウスなどでクリックするためのOKボタンである。
眼底2次元画像表示画面2201内には断層画像取得範囲2221および断層画像表示画面2202で示される断層画像の断層画像取得範囲内の位置および走査方向を示す矢印2222が表示される。同様にCスキャン画面2203にもそれぞれ断層画像表示画面2202で示される断層画像の断層画像の断層画像取得範囲内の位置および走査方向を示す矢印2232が表示される。
この画面の初期状態では、断層画像表示画面2202には断層画像取得範囲2221内の中央位置の断層画像を表示する。より細かく各断層画像のチェックをする場合には検者は2211のスライダを操作する。それによって、断層画像表示画面2202で表示される断層画像が断層画像取得範囲内で移動する。これにより、検者は全ての断層画像をチェックすることが可能となる。これにより、検者は正確に写損か否かをチェックすることが可能となり、また、病変等の大まかな確認が可能となる。
(動作フロー)
本実施形態における撮像の動作フローを、図1(c)を用いて説明する。まず、ステップS1にて検査を開始すると、パソコン925により検査用プログラムが実行され、ステップS2にてモニタ928に患者情報入力画面を表示し、検者は患者選択あるいは初診であれば患者情報入力を行う。検者による操作(患者情報入力画面に表示したOKボタンをマウスにてクリックするなど)によってステップS3に移行する。ステップS3で、モニタ928は前述したキャプチャ画面1000を表示し、検者による検査パラメータの入力を待機する。
本実施形態における撮像の動作フローを、図1(c)を用いて説明する。まず、ステップS1にて検査を開始すると、パソコン925により検査用プログラムが実行され、ステップS2にてモニタ928に患者情報入力画面を表示し、検者は患者選択あるいは初診であれば患者情報入力を行う。検者による操作(患者情報入力画面に表示したOKボタンをマウスにてクリックするなど)によってステップS3に移行する。ステップS3で、モニタ928は前述したキャプチャ画面1000を表示し、検者による検査パラメータの入力を待機する。
検者は、ステップS4にて検査パラメータの入力待機状態であるキャプチャ画面1000の各ボタンなどをクリックすることで、検査する被検眼の左右、検査セットの選択などを行う。そして、ステップS5にて検者が入力手段としての開始ボタン1004を選択(クリック)して入力した場合はステップS6に遷移し、選択されない場合は、引き続き検査パラメータの入力待機状態(ステップS4)に戻る。
ステップS6では、パソコン925を測定光量を増加させる増加手段として機能させて、測定光量を増加させ、被検眼を撮像可能な状態にする。具体的には、OCTスキャナ134が、S4で選択された検査セットに対応する予めパソコン925の検査セット記憶手段中に用意されている走査パターンに基づいて走査を開始する。また、OCT光源101が光量の低減もしくは消滅状態から、撮像可能なレベルまで出射光量を増加させる。そして、OCTシャッター140が光路から退避する。これにより、被検眼に対して撮像が可能なレベルの測定光を入射することができる。ステップS6の次はステップS7に遷移する。
ステップS7では、取得された被検眼眼底画像と断層画像のプレビューを、モニタ928上の第1画面としてのキャプチャ画面1000に、第1の表示であるリアルタイム画像(動画像)として表示する。そして、それらの情報を基に最適な撮像状態になるように各種調整を行う。具体的には、前眼観察用CCD171によって得られた被検眼の前眼部の画像を基に、検査部が被検眼に対して最適な位置となるようにXYZ調整を行う。
また、それと同時に参照ミラー132−4の移動による参考光路の光路長調整、レンズ135−3による眼底画像の焦点合わせ、レンズ135−5による断層画像の焦点合わせを行う。これにより、装置の状態を被検眼の撮像に最適な状態にする。本ステップによる調整が終了した後はステップS8に進む。ここで、ステップS8への移動は、前述のキャプチャ画面1000上の撮像ボタン1003を検者がマウス等でクリックすることで移動してもよいし、各種調整が完了したときに自動で移動してもよい。
ステップS8では、ステップS4で設定された検査セットに基づく走査パターンにより断層画像を撮像する。これと同時に、パソコン925内の記憶装置に断層画像と眼底観察用のCCDで取得される眼底画像を保存する。その後、自動的にステップS9に遷移する。ステップS9では、既に撮像が終了しているため、パソコン925を測定光量を低減もしくは消滅させる低減もしくは消滅手段として機能させて、被検者に入射される光を低減もしくは消滅させる。具体的には、OCTシャッター140を光路中に挿入し、OCT光源101を消灯もしくは出射光量を低減もしくは消滅させる。
また、OCTスキャナ134の動作を任意の位置で停止させる。その後、自動的にステップS10に遷移する。ここで、OCTスキャナ134を停止させるのではなく、走査速度を低減させた状態で駆動させていてもよい。これにより、不必要な駆動電力を低減させることができ、また、不必要な駆動音も低減させることができる。ステップS10において、モニタは第2画面として前述の確認画面2000を表示し、第2の表示である静止画像として断層画像がモニタに表示される。
ここで、検者は前述したように各断層像の確認をし、病変の有無、次の撮像時にどの部位に着目するか、などを考慮しながら、写損の有無を判断する。この判断は、長時間化することもあるため、ステップS9で被検者に照射する光量を低減させることで、被検者の負担を低減することができる。なお、ステップS9とステップS10との順序は逆であってもよい。
この点を以下に詳述する。取得前のリアルタイム観察画像(動画像)を表示する第1のモニタと、取得後の取得画像(静止画像)を表示する第2のモニタを備える装置の場合、従来、走査パターンが次の走査パターンへ変更される時間帯も含め、常に被検眼眼底が照射されていた。これは、第1のモニタで常にリアルタイム観察画像(動画像)を観察できるようにすることが望ましいからであった。これに対し、本実施形態においては、同一モニタで、第1画面としてキャプチャ画面1000、第2画面として確認画面2000が切り替わる時分割表示が行われる。
そのため、確認画面2000が表示される際には被検眼眼底が照射される必要がなく、照射光量を低減することで被検者への負担が軽減されることとなる。また、これを自動的に行うことで検者の負担が軽減される。
次いでステップS11に遷移し、検者は、断層像の写損の有無に対して選択入力を行う。断層像が写損で無い場合、検者は前述の確認画面2000上のOKボタン2214をマウスなどでクリックし、ステップS12に遷移する。一方、写損の場合にはNGボタン2213をクリックし、ステップS15に遷移する。
ステップS15に遷移した場合は、モニタに表示する画面を確認画面からキャプチャ画面に切替えて、ステップS6に戻る。このように単一のモニタ928に表示される内容を、時分割表示で状況に適したものに適宜自動遷移していくことで、1つのモニタであっても検者が快適な操作を行うことができる。また、1つのモニタであっても、取得した被検眼像をモニタ上に大きく表示できるため、調整操作や画像の確認を見やすくすることができる。
ステップS12では、ステップS4で設定された検査セットに記憶されている走査パターンがすべて終了したか否かを判断する。検査すべき全ての走査パターンが終了している場合は、ステップS13に遷移する。一方、検査すべき走査パターンが残っている場合は、ステップS16に遷移する。ステップS16に遷移した場合、表示手段928は画面表示を確認画面2000から第3画面としてキャプチャ画面1000に自動切替えし、ステップS17に移行する。
ステップS17では、走査制御手段は、ステップS4で選択した検査セットで予め決められている次の走査パターンを読み出し、次にOCTスキャナ134を走査する際の走査パターンとして設定する。その後、ステップS6に戻り、自動的に、OCTスキャナ134は、ステップS17で設定された走査パターンに基づいて走査を開始する。また、パソコン925を測定光量を増加させる増加手段として機能させて、OCT光源101は点灯し、光量を撮像可能レベル以上に増加させ、OCTシャッター140を光路から退避させる。
検査セットに記憶された走査パターンが全て終了した場合に移動するステップS13では、画面表示を確認画面2000からキャプチャ画面1000に切替え、その後ステップS14にて検査を終了する。以上が本実施形態の撮像フローである。
ここでは、ステップS6、S9で被検者に照射される光量を増減させる方法として、測定光の増加/低減と、シャッターの退避/挿入を行ったが、これに限るものではない。
例えば、測定光の増加/低減のみによって照射光量を増減させる方法もある。この場合は、シャッターを光学系に構成する必要は無い。したがって、簡単な構成で、被検者への照射光量を減らせるため、コスト低減が可能でなる。
また、OCTシャッター140の退避/挿入のみによって照射光量を増減させる方法もある。この方法を用いることで、シャッターによる確実な物理的遮光(被検体を照射する光量の消滅)が可能となる。
さらに、OCTスキャナ134のミラー角度を、被検者へ導かれる光路から外す角度にすることで照射光量を増減させる方法もある。この方法によると、シャッターを光学系に構成する必要は無く、かつ確実な物理的遮光が可能となる。
(フロー変形例)
次に、図3を用いて上記フローの変形例について説明する。図3(a)は、上述の動作フローにオート調整を加えた際の動作フローである。ステップS101からステップS106では、上述のステップと同様なので説明は省略する。測定光を撮像可能なレベルまで増加させた後のステップS107では、取得された前眼観察像、眼底二次元画像、断層像を基に、最適な撮像状態になるよう自動的に各種調整を行う。具体的には、前眼観察像の情報を基に、検査部が被検眼に対して最適な位置となるように自動的にステージ部950を駆動・制御する。
次に、図3を用いて上記フローの変形例について説明する。図3(a)は、上述の動作フローにオート調整を加えた際の動作フローである。ステップS101からステップS106では、上述のステップと同様なので説明は省略する。測定光を撮像可能なレベルまで増加させた後のステップS107では、取得された前眼観察像、眼底二次元画像、断層像を基に、最適な撮像状態になるよう自動的に各種調整を行う。具体的には、前眼観察像の情報を基に、検査部が被検眼に対して最適な位置となるように自動的にステージ部950を駆動・制御する。
また、断層像の情報を基に、参照ミラー132−4を自動的に駆動・制御し、参考光路の光路長調整を行う。これと同時に、レンズ135−3とレンズ135−5を自動的に駆動・制御し、眼底画像と断層画像の焦点合わせを行う。これにより、装置の状態を自動的に被検眼の撮像に最適な状態にする。その後、ステップS108に遷移する。ステップS108では、検者はステップS107で調整された画像を見て、この調整状態で撮像を行うか否かの選択を行う。撮像を行う場合は、キャプチャ画面1000に表示されている撮像ボタン1003をマウス等で選択し、ステップS109へ移動する。
一方、ステップS108で、検者がステップS107調整された画像を見て、さらに調整が必要であると判断した場合は、ステップS116に遷移する。ステップS116では、検者の操作によって撮像状態の調整を行う。具体的には、キャプチャ画面1000を見ながら、前眼観察像表示画面1101の表示画面内に設けられる入力部をクリックし、XYポジションを調整する。また、スライダ1103、1203、1302をスライドさせてZポジション調整、フォーカス調整、コヒーレンスゲート調整を行う。上記のマニュアル調整によって、撮像可能な状態になったらステップS108にて撮像の入力を行い、ステップS109へ移動する。
ステップS109での撮像からステップS115の終了まで(ステップS117からステップS119も含む)は、前述の動作フローと同様であるため説明を省略する。以上のようなフローによると、照射光量の自動的な増加にともなって、自動で調整を行うことができるため、検者への操作要求を減らすことができ、操作性を向上させることができる。
次に図3(b)を用いて、左右眼切替を加えた動作フローについて説明する。ステップS201から、予め記憶された片眼分の走査条件が終了したかを判断するステップS212まで(ステップS216からステップS218も含む)は前述の動作フローと同様であるため説明を省略する。
本動作フローでは、検査セットの最後の走査パターンによる撮像を行い、キャプチャ画面を表示した後のステップS214で、左右両方の眼の検査が終了したかどうかを判断する。ステップS214で左右両眼の検査が終了していないと判断した場合、すなわち今まで検査をしていた眼の反対側の眼の検査をこれから行う場合、ステップS219に遷移する。
ステップS219では、今まで行っていた眼とは反対の眼に対して検査部を位置決めするために、予めパソコン925に記憶されている標準的な眼の位置情報をもとに、ステージ部950を駆動・制御する。その後、ステップS220に遷移する。ステップS220では、これからの検査のために、走査パターンをリセットし初期状態に戻す。これにより、もう一方の被検眼に対してもステップS204で選択した検査セットの最初の走査パターンによって検査が開始できる。その後、ステップS206に戻り、自動的に照射光量を増加させる。
左右両眼の検査が終了した状態で、ステップS214に遷移した場合は、ステップS215に移動し、検査を終了する。このように、自動的に左右眼を切り替えることで、測定時間を短縮でき、スループットを向上させることができる。
上述の動作フローでは、走査パターンを切替え、再度計測を開始するときに、自動的に照射光量を増加させていたが、これに限ることは無い。その例を、図3(c)を用いて説明する。図3(c)において、図1(c)に示す動作フローと異なる点は、ステップS417の後に遷移するステップである。図1(c)の動作フローでは、ステップS417の後にステップS406に戻り、自動的に照射光量を増加させた。一方、本動作フローでは、ステップS317のあとにステップS305に戻り、走査光量の増加を開始するか否か、検者に操作を要求する。
これにより、被検者の積極的な操作によって被検者への測定光の照射が開始されるため、検者の検査タイミングに合わせることができ、被検者へ照射される光量をさらに低減させることが可能である。
以上の説明では、被検者に照射される光量を増減させる方法として、断層画像を取得する測定光のみに着目したが、これに限ることは無い。例えば、眼底二次元画像を取得する測定光である眼底観察照明光も同様に増減させることで、さらなる照射光量の低減が可能である。これについては第二の実施形態で説明を行う。また、前眼観察照明光については、弱い不可視光であるため、点灯し続けても良いが、測定光の増減と同時に、増減させても良い。
本実施形態では眼科装置を例にして説明を行ったがこれに限ることはなく、他の撮像装置、例えば内視鏡等でも本発明の実施は可能である。したがって被検体も眼に限ることはなく、例えば皮膚等でも本発明の実施は可能である。
《第2の実施形態》
本実施形態では、二次元画像取得にSLOを用いた形態を説明する。図4を用いて、本実施形態に係る光学系および動作フローについて説明する。ここでは光学系の変更点および動作フローのみを説明し、他の部分については説明を省略する。図4(a)に本実施形態に係る光学系を示す。ここでは、第1の実施形態との変更点のみ説明し、他の部分は省略する。
本実施形態では、二次元画像取得にSLOを用いた形態を説明する。図4を用いて、本実施形態に係る光学系および動作フローについて説明する。ここでは光学系の変更点および動作フローのみを説明し、他の部分については説明を省略する。図4(a)に本実施形態に係る光学系を示す。ここでは、第1の実施形態との変更点のみ説明し、他の部分は省略する。
光路352は、第1の実施形態と同様に第3ダイクロイックミラー132−3、レンズ135−3および135−4、固視灯191を有している。この他に、本実施形態では、SLO光源174、ミラー132−5、フォトダイオード173、SLO走査手段133、SLOシャッター141を有している。SLO光源174は780nm付近の波長の光を発生する。ミラー132−5は、穴あきミラーや中空のミラーが蒸着されたプリズムであり、SLO光源174による照明光と、眼底からの戻り光とを分離する。フォトダイオード173は、眼底からの戻り光を検出する。
SLO走査手段133は、SLO光源174から発せられた光を被検眼107の眼底上で走査するものであり、X方向に走査するXスキャナ、Y方向に走査するYスキャナから構成されている。本実施形態では、Xスキャナは高速走査を行う必要があるため、ポリゴンミラーによって構成されている。SLOシャッター141は不図示の駆動手段によって光路352に挿入(復帰)、退避が可能となっている。即ち、被検体に照射される光量を低減もしくは消滅させる場合には、走査手段の走査範囲を被検体に導かれる光路中から退避させ、被検体に照射される光量を増加させる場合には、前記走査手段の走査範囲を被検体に導かれる光路中に復帰させる。
以上のような構成により、被検眼眼底を観察することで、近赤外光であっても、コントラストの高い二次元眼底像を取得することができる。
(動作フロー)
次に、本実施形態に係る動作フローを図4(b)を用いて説明する。ここでは、第1の実施形態と異なる部分であるステップS406およびS409のみについて説明し、他のステップについては説明を省略する。
次に、本実施形態に係る動作フローを図4(b)を用いて説明する。ここでは、第1の実施形態と異なる部分であるステップS406およびS409のみについて説明し、他のステップについては説明を省略する。
本動作フローでは、ステップS406で断層を取得するための測定光の照射光量を増加させるのと同時に、二次元眼底像を取得するための二次元画像撮像光(SLO光)の照射光量も増加させる。具体的には、SLOスキャナ133を駆動し、SLO光源174の発する光量を制御して増加させ、SLOシャッター141を光路中から退避させる。
また、撮像後に遷移するステップS407では、測定光の照射光量低減と同時に、二次元画像撮像光も低減させる。具体的には、SLOシャッター141を光路中に挿入し、SLO光源174の発する光量を制御し、低減させる。また、SLOスキャナ133を任意の位置で停止させる。
ここでは、二次元画像撮像光の照射光量を増減させる方法として、SLO光源174の出射光量の増加/減少と、SLOシャッター141の退避/挿入を行ったが、これに限ることはない。例えば、SLO光源174の出射光量を制御し、増加/低減させることのみによって照射光量を増減させる方法もある。この場合は、シャッターを光学系に構成する必要は無い。したがって、簡単な構成で、被検者への照射光量を減らせるため、コスト低減が可能である。
また、SLOシャッター141の退避/挿入のみによって照射光量を増減させる方法もある。この方法を用いることで、シャッターによる確実な物理的遮光が可能となる。さらに、SLOスキャナ133の角度を、被検者へ導かれる光路から外す角度にすることで照射光量を増減させる方法もある。この方法によると、シャッターを光学系に構成する必要は無く、かつ確実な物理的遮光が可能となる。
以上のような構成および動作フローを用いることで、SLOによるコントラストの高い二次元観察像を得ながらも、被検者に照射する光量を低減させることのできる眼科装置を提供できる。
《第3の実施形態》
本実施形態は、モニタにおける画面遷移を伴わず、即ち表示手段による確認を介さずに
測定光量の増減を行う。本実施形態に係る動作フローを図5を用いて説明する。まず、ステップS501で検査を開始したのち、ステップS502に移動する。ステップS502では、検者は被検体を検査する上で適切な検査セットを選択する。
本実施形態は、モニタにおける画面遷移を伴わず、即ち表示手段による確認を介さずに
測定光量の増減を行う。本実施形態に係る動作フローを図5を用いて説明する。まず、ステップS501で検査を開始したのち、ステップS502に移動する。ステップS502では、検者は被検体を検査する上で適切な検査セットを選択する。
ここで検査セットとは、被検体から異なる情報を取得するための取得方法を複数、順番付けをして記憶しているものである。取得方法とは、例えば、前述の走査パターンであり、異なる走査パターンにより被検体上を走査することで、被検体の異なる情報得ることができる。検査セットの選択は、不図示の装置上に予め設けたボタン等の入力手段でも良いし、前述のキャプチャ画面からの入力でも良い。本ステップにて検者による検査セットの選択が終了した後、ステップS503に移動する。
ステップS503では、検者が被検体に照射する測定光量を撮像可能なレベル以上に
増加させるか否かの選択を行う。増加させない場合は、待機状態となる。ここでの選択も、不図示の装置上に予め設けたボタン等の入力手段でも良いし、前述のキャプチャ画面からの入力でも良い。本ステップで検者による測定光増加の選択がなされた場合は、ステップS504に遷移する。
増加させるか否かの選択を行う。増加させない場合は、待機状態となる。ここでの選択も、不図示の装置上に予め設けたボタン等の入力手段でも良いし、前述のキャプチャ画面からの入力でも良い。本ステップで検者による測定光増加の選択がなされた場合は、ステップS504に遷移する。
ステップS504では、被検体に照射する測定光量を自動的に増加させる。これにより、被検体の断層情報を得ることができるようになる。測定光量を増加させる方法は、第1の実施形態において説明しているため、ここでの説明は省略する。また、ここで取得される被検体の断層像を利用して、撮像状態の各種調整、例えばアライメント調整、フォーカス調整、参照光路長調整を行ってもよい。その場合、各種調整の指示入力は、不図示の装置上に予め設けたボタン等の入力手段でも良いし、前述のキャプチャ画面からの入力でも良い。
ステップS505には、前ステップにおいて、検者が不図示の装置上に予め設けた撮像ボタン等の入力手段を操作することで移動する。また、前述のキャプチャ画面からの入力から遷移してもよいし、各種調整が完了した段階で自動的に遷移してもよい。
ステップS505では、ステップS502で設定された検査パラメータに基づく取得方法に基づいて断層画像を撮像し、同時にパソコン925内の記憶装置に断層画像を保存する。その後、自動的にステップS506に遷移する。
ステップS506では、被検体に照射する測定光量を低減もしくは消滅させる。これにより、被検体に照射される光の総量を低減させることができるため、低侵襲な撮像装置が実現できる。測定光量を減少させる方法は、第1の実施形態において説明しているため、ここでの説明は省略する。その後、ステップS507に遷移する。
ステップS507では、検者が次の走査パターンへ遷移するか否かの判断を行う。次の検査方法への遷移を選択した場合、ステップS509に移動し、遷移しない場合はS508へ移動する。ここでの選択方法は、不図示の装置上に予め設けたボタン等の入力手段でも良いし、前述の確認画面からの入力でも良い。また、自動的に次ステップに移動してもよく、例えば、撮像後の時間をカウントするタイマーをパソコン925内に設け、撮像後、所定の時間が経過したら自動的にステップS509へ移動するようにしてもよい。
ステップS509では、検査セットに予め設定されている複数の取得方法による検査が、全て終了したか否かの判断が自動でなされる。すべて終了している場合は、ステップS508へ移動する。一方、他の取得方法による検査がまだ残っている場合は、ステップS510へ移動する。
ステップS510では、ステップS502で選択した検査セットで予め決められている次の取得方法を、制御部であるパソコン925に受け渡し、制御部は次の検査に対して準備をする。その後、ステップS504に戻り、自動的に被検体に照射する測定光量を増加させる。ステップS508まで遷移した場合は、検査終了となる。
以上のような動作フローにより、被検物の複数検査を行う場合に、自動的な複数検査の切替と、これにともなう自動的な照射光量の増減を、画面表示によらず実現できる。
(その他の実施例)
また、本発明は、更に眼科装置の制御方法として、以下の工程を有する。即ち、光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段に前記被検眼の第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の前記被検眼の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報に基づいて前記第1の走査を行う走査工程を有する。かつ、前記第1の走査工程終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる工程と、を有する。
そして、プログラムとして、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。
また、本発明は、更に眼科装置の制御方法として、以下の工程を有する。即ち、光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段に前記被検眼の第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の前記被検眼の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報に基づいて前記第1の走査を行う走査工程を有する。かつ、前記第1の走査工程終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる工程と、を有する。
そして、プログラムとして、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。
(変形例1)
上述した実施形態では、画像取得の際に各走査条件での被検体を照射する光量を変えないものとしたが、画像取得の際に各走査条件(異なる走査パターンや異なる走査範囲)での被検体を照射する光量を変えるようにしても良い。
上述した実施形態では、画像取得の際に各走査条件での被検体を照射する光量を変えないものとしたが、画像取得の際に各走査条件(異なる走査パターンや異なる走査範囲)での被検体を照射する光量を変えるようにしても良い。
(変形例2)
上述した実施形態では、表示手段としてのモニタがキャプチャ画面を表示した場合、被検体に照射される光量を検者による入力を介して増加させたが、検者による入力を介さずに自動的に増加させることもできる。
上述した実施形態では、表示手段としてのモニタがキャプチャ画面を表示した場合、被検体に照射される光量を検者による入力を介して増加させたが、検者による入力を介さずに自動的に増加させることもできる。
107・・被検眼、101・・OCT光源、133・・SLOスキャナ、134・・OCTスキャナ、140・・OCTシャッター、141・・SLOシャッター、174・・SLO光源、900・・画像取得部、925・・パソコン、926・・ハードディスク、928・・モニタ、950・・ステージ部、1000・・キャプチャ画面、2000・・確認画面
Claims (15)
- 光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段を制御する第1制御手段と、
前記第1制御手段によって前記走査手段に第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報を記憶する記憶手段と、
前記制御情報に基づいて行われる前記第1の走査終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる第2制御手段と、
を備えたことを特徴とする眼科装置。 - 前記第2制御手段は、前記制御情報に基づいて前記第2の走査が行われる際に前記被検眼に照射される光量を増加させることを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。
- 表示手段に前記走査手段により走査された光の前記被検眼からの戻り光に基づいて得られる前記被検眼の画像を表示させる表示制御手段を備え、
前記表示制御手段は、前記第1の走査前に前記戻り光により得られた前記被検眼の動画像を前記表示手段に表示させ、前記第1の走査後に前記被検眼の動画像の表示から前記第1の画像として前記第1の走査により得られた前記被検眼の静止画像の表示に切り替えることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の眼科装置。 - 前記第2制御手段は、前記光源から射出される光量を低減または消滅させることで前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記光源と前記被検眼とを結ぶ光路中に挿脱自在な制限手段を備え、
前記第2制御手段は、前記制限手段を前記光路中に挿入することで前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の眼科装置。 - 前記第2制御手段は、前記走査手段により走査される光が前記被検眼を照射しないように前記第1手段に前記走査手段を制御させることで前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記第1制御手段は、前記第2制御手段により前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる場合、前記走査手段の走査速度を低減または前記走査手段を停止させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記第1の走査と前記第2の走査とは異なる走査パターンもしくは異なる走査範囲であることを特徴とする請求項1乃至7のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記第1の画像および前記第2の画像は、前記被検眼の眼底の断層像であることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記第1の走査、前記第2の走査のそれぞれは、前記第1の画像、前記第2の画像として前記被検眼の眼底に関する画像をそれぞれ取得するための線状の走査であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 前記第1の走査、前記第2の走査のそれぞれは、直線状の走査であることを特徴とする請求項10に記載の眼科装置。
- 前記走査手段により走査された光による前記被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を生成する画像生成手段を更に備え、
前記画像生成手段は、前記第1の走査により走査された光による前記被検眼からの戻り光に基づいて前記第1の画像を生成し、前記第2の走査により走査された光による前記被検眼からの戻り光に基づいて前記第2の画像を生成することを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の眼科装置。 - 前記走査手段により走査された光による前記被検眼からの戻り光に基づいて前記被検眼の画像を生成する画像生成手段を更に備え、
前記画像生成手段は、前記第1の走査により走査された光による前記被検眼からの戻り光に基づいて前記第1の画像を生成するとともに、前記第2の走査により走査された光による前記被検眼からの戻り光に基づいて前記第2の画像を生成し、
前記第2制御手段は、前記画像生成手段により第1の画像が生成された後且つ前記制御情報に基づいて前記第2の走査が行われる前に前記被検眼に照射される光量を増加させることを特徴とする請求項1乃至11のいずれか1項に記載の眼科装置。 - 光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段に前記被検眼の第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の前記被検眼の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報に基づいて前記第1の走査を行う走査工程と、
前記第1の走査工程終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる工程と、
を備えたことを特徴とする眼科装置の制御方法。 - 光源から射出された光を被検眼に対して走査する走査手段に前記被検眼の第1の画像を取得するための第1の走査と前記第1の走査後の前記被検眼の第2の画像を取得するための第2の走査とを順次行なわせる制御情報に基づいて前記第1の走査を行う走査工程と、
前記第1の走査工程終了後且つ前記第2の走査開始前に前記被検眼に照射される光量を低減または消滅させる工程と、
をコンピュータに実行させるプログラム。
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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