JP5728302B2 - 眼科装置、眼科システム、眼科装置の制御方法、及び該制御方法のプログラム - Google Patents
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Description
本実施例は、近視眼など湾曲が大きくなることが知られている疾病眼の網膜の湾曲を定量的に計測する場合に、撮影時の作動距離(WD)を用いて撮影された断層画像の網膜の湾曲の変化を補正し、正確な湾曲を計測する。より具体的には、被検眼の眼軸長を取得し、撮影時のコヒーレンスゲート位置と撮影された断層画像の網膜位置からWDを計算し、このWDの値を基に撮影された断層画像の補正を行う。このような補正を行うことにより、正確な湾曲を計測することが可能となり、被検眼間の比較や経時変化の評価が可能となる。
即ち、基準点から対物レンズまでの距離を取得しておき、被検眼の眼軸長及び撮影時のコヒーレンスゲート位置、撮影された断層画像の網膜位置を取得することによってWDを算出することで、湾曲の補正を行っている。
ステップS210において、入力情報取得部110は、OCTについての情報、例えば図5に示す基準位置121から対物レンズ128までの距離である基準距離155をコンピュータ320から取得し、制御部120を通じて記憶部130に記憶する。ここで、図5を用いて撮影の基準位置121についてより詳細に説明する。本実施例における撮影の基準位置121とは、ミラー111が原点(ミラー111の移動範囲で、参照光路長が最も短くなる位置)に移動した際のコヒーレンスゲートの位置とする。この基準位置121から対物レンズまでの距離155は固定であり、つねに決まった値となるように設定されている。図5ではわかりやすいように、基準位置121が対物レンズ128から見て眼球と反対側に書かれているが、実際には対物レンズ128からみて眼球と同じ側に存在する。これはミラー111の移動範囲が、コヒーレンスゲートの位置が測定対象の想定範囲をカバーしていればよいためである。このため図5に示したように位置関係を定義すると、基準距離155はマイナスの値となる。
ステップS220において、本発明における眼情報取得手段である入力情報取得部110は、データベースもしくは操作者の入力部(不図示)による入力により被検眼の情報を取得する。ここで被検眼の情報とは、眼軸長などに代表される被検眼固有の特徴である眼パラメータ等のことであり、これら取得した情報は、制御部120を通じて記憶部130に記憶される。即ち、眼情報取得手段は、基準位置121からコヒーレンスゲートの位置までの距離、及び被検眼の眼軸長等の眼パラメータを取得する。なお、光の性質として、光束は被検眼の内部で曲がって進む。そこで、眼軸長以外に、前眼部(角膜や水晶体等)の屈折率や曲率を用いることにより、上記光の性質を考慮することができるため、断層画像を補正する精度を向上させることができる。
ステップS230において、画像取得部100は、画像処理装置10に接続される図4の光断層画像撮影装置、もしくは光断層画像撮影装置により撮影された断層画像を保存するデータベースから、解析対象となる断層画像を取得する。取得された断層画像は、制御部120を通じて記憶部130に記憶さる。
ステップS240において、網膜層検出部140は、記憶部130に記憶されている断層画像から網膜層境界を検出する。網膜層検出部140は、本発明において断層画像から所定の層を抽出する層抽出部として機能する。層のセグメンテーション手法に関しては様々な手法が知られているが、本実施形態ではエッジ強調フィルタを用いて層境界となるエッジを抽出し、その後網膜層に関する医学知識を用いて検出されたエッジと層境界を対応づける手法を用いた場合について説明する。眼軸長を計測する場合の網膜位置は一般的にILMであるため、ここではILMとより高輝度となるRPEの検出について述べるが、他の層境界についても同様の手法により検出することが可能である。
ステップS250において、作動距離算出部150は、ステップS210〜ステップS230で取得された基準距離155、眼軸長152、コヒーレンスゲートの距離153を記憶部130から取得する。当該作動距離算出部150は、本発明においてコヒーレンスゲートの位置までの距離、被検眼の眼軸長及び網膜距離に基づいて断層画像の撮影時の被検眼との距離である作動距離を演算する演算手段として機能する。またステップS240において検出された網膜位置のコントロールポイントを記憶部130から取得し、画像内の網膜位置までの画像網膜距離154を計算する。この撮影時のコヒーレンスゲートから抽出された層までの画像網膜距離154の計算は、前述した構成において算出手段として規定される領域において実行される。具体的には、図3で示したように、画像の中心301におけるILMの位置302を取得し、そのz座標を求めることで画像の上限から網膜位置までのピクセル数がわかる。画像のピクセル分解能、硝子体の屈折率から実距離長に換算することで、図5の画像網膜距離154を取得する。
コヒーレンスゲート位置の距離153+画像網膜距離154
= 基準距離155+作動距離151+眼軸長152 (式1)
の関係がある。ここで、画像の上端部がコヒーレンスゲート126となるように画像が作成されているとする。仮に画像の上端部とコヒーレンスゲート位置にズレΔLがある場合には、基準距離155から上記ズレΔLを引いた値を新たな基準距離とすることで、同様に計算することができる。式1より作動距離151を取得することができる。
このようにして取得した作動距離151を、制御部120を通じて記憶部130に記憶する。
ステップS260において、画像補正部160は、ステップS250で取得した作動距離に基づき、撮影画像の補正を行う。ステップS260の処理は、図2(b)に示したようにステップS261の回転中心の計算、ステップS262の空間座標への変換,ステップS263の補正画像の作成の3つに分けられる。各ステップに関して、以下に詳細に説明する。
ステップS260において、画像補正部160は、ステップS250で取得した作動距離に基づき、回転中心の計算を行う。当該画像補正部160は、本発明において、求めた作動距離に基づいて断層画像を補正する補正手段にあたる。
ステップS262において、画像補正部160は、ステップS261で算出した回転中心に基づき、撮影画像の空間座標への変換を行う。図5(c)に座標変換を説明するための模式図を示す。
ステップS263において、画像補正部160は、ステップS263の空間座標への変換に基づき、補正画像の作成を行う。そして作成された補正画像を、制御部120を通じて記憶部130に保存する。
ステップS270において、出力部170は、ステップS260で作成された補正画像を、出力部170を通じてモニタに表示する。図6に撮影された断層画像とその補正画像の例を示す。図6(a)は同一の模型眼を、作動距離を変えながら撮影した断層画像であり、01が作動距離が最も大きく、番号が増えるにつれて作動距離が小さく(押し込み量が大きく)なる。図6(a)に示すように、作動距離が変化すると画像上の湾曲が変化することがわかる。
ステップS280において、出力部170は、ステップS210〜ステップS250で取得された被検眼情報及びそれに基づき算出された作動距離を、データベースに保存する。
本実施例では、実施例1で示した方法により撮影時の作動距離を取得した際に、同一被検眼を以前に撮影した場合の作動距離と比較し、その差を提示することで、操作者に同一作動距離で撮影を行うことの撮像支援を行う場合を示す。実施例1によって、例え作動距離が異なって撮影した場合であっても、同一の湾曲となるように補正をすることが可能であることを示したが、一般に補正画像の画質は元の断層画像よりも劣化する。これより、前回撮影の場合の作動距離にできるだけ近い作動距離で撮影を行うことにより、補正しない画像間で網膜の状態を比較することが可能になる。
ステップS925において、入力情報取得部110は、記憶部130に記憶されている被検眼情報から、同一被検眼の前回撮影時の作動距離をデータベースより取得する。そして制御部120を通じて記憶部130に記憶する。
ステップS930において、画像取得部100は、画像処理装置10に接続されるOCTから断層画像を取得する。そして取得した断層画像を、制御部120を通じて記憶部130に記憶する。
ステップS960において、比較部860は、ステップS925で取得された前回撮影時の作動距離と、ステップS250で取得されたプレスキャン画像撮影時の作動距離を比較し、その差を計算する。そして表示部170を通じて不図示のモニタに、計算された差を表示する。
ステップS970において、制御部120は、ステップS930において取得された、撮影画像がプレスキャン画像であるか否かの情報に基づき、処理の分岐を行う。プレスキャン画像であった場合には、ステップS930に戻り、次の画像を取得して同様の処理を繰り返す。本スキャン画像であった場合には、ステップS980に進む。
ステップS980において、出力部170は、ステップS210〜ステップS960で取得された被検眼情報及びそれに基づき算出された作動距離を、データベースに保存する。
実施例2では、前回撮影時と同じ作動距離で撮影することにより、補正を行わない画像間でも、湾曲を含めた網膜の比較を可能とする方法について示した。しかし近視眼において、後部ぶどう腫等の進行が見られる被検眼においては、経過観察の間に眼軸長の伸長が見られる場合がある。このような場合には、作動距離を等しくすることで(前眼部に経時変化がみられなと仮定すると)前眼部からの位置関係が等しい場所に測定光の走査の回転中心を置くことができる。しかし眼軸長の伸長によって、その回転中心から網膜までの距離が変化するため、コヒーレンスゲートの位置の調整を行っても得られる画像間の比較は困難になる。
ステップS1320において、入力情報取得部110は、データベースもしくは操作者による入力部(不図示)からの入力により被検眼の情報を取得する。ここで被検眼の情報とは、眼軸長や角膜の曲率などに代表される被検眼の眼パラメータ等のことであり、これら取得した情報を、制御部120を通じて記憶部130に記憶する。
ステップS1325において、入力情報取得部110は、記憶部130に記憶されている被検眼情報から、同一被検眼の前回撮影時の情報をデータベースより取得する。ここで前回撮影時の情報とは、前回撮影時の眼軸長や作動距離、回転中心、網膜から回転中心までの距離などのことである。そしてこれら取得した情報を、制御部120を通じて記憶部130に記憶する。
ステップS1360において、回転中心演算部1260は、ステップS1325で取得された前回撮影時の網膜から回転中心までの距離を取得する。そしてステップS1320で求めた作動距離と回転中心から網膜までの距離の関係を用いて、網膜から前回撮影時と等しい距離に回転中心がくるような作動距離を算出する。
本発明の目的は、前述した実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給する。そして、そのシステムあるいは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU)が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読出し実行することによっても、達成されることは言うまでもない。
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。
100 画像取得部
110 入力情報取得部
120 制御部
130 記憶部
140 網膜層抽出部
150 作動距離算出部
160 画像補正部
170 出力部
860 比較部
1260 回転中心演算部
Claims (10)
- 被検眼の眼底の断層画像を取得する画像取得手段と、
前記断層画像の所定の層と、コヒーレンスゲートの位置と、前記被検眼の眼軸長と、に基づいて前記断層画像の撮影時の前記被検眼と前記画像取得手段との距離である作動距離を演算する演算手段と、
前記作動距離に基づいて前記断層画像を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。 - 前記断層画像から前記所定の層を抽出する層抽出手段と、
前記断層画像の撮影時の前記コヒーレンスゲートの位置から前記所定の層までの距離である網膜距離を算出する算出手段と、を有し、
前記演算手段は、前記網膜距離と、前記コヒーレンスゲートの位置と、前記被検眼の眼軸長と、に基づいて前記作動距離を演算することを特徴とする請求項1に記載の眼科装置。 - 基準位置から前記コヒーレンスゲートの位置までの距離と、前記被検眼の眼軸長と、を取得する眼情報取得手段を有し、
前記演算手段は、前記網膜距離と、前記基準位置から前記コヒーレンスゲートの位置までの距離と、前記被検眼の眼軸長と、に基づいて前記作動距離を演算することを特徴とする請求項2に記載の眼科装置。 - 前記作動距離に基づいて設定される基準作動距離での前記被検眼の撮影支援の実行を示す表示形態を表示手段に表示させる表示制御手段を有す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。
- 前記基準作動距離が、
前回撮影時と同じ作動距離、
回転中心から網膜までの距離を前回撮影時と等しくする作動距離、
のいずれかであることを特徴とする請求項4に記載の眼科装置。 - 前記補正手段は、前記断層画像における湾曲部の曲率を補正することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の眼科装置。
- 被検眼の眼底の断層画像を取得する画像取得手段と、
前記断層画像の所定の層と、コヒーレンスゲートの位置と、前記被検眼の眼軸長と、に基づいて前記断層画像の撮影時の前記被検眼と前記画像取得手段との距離である作動距離を演算する演算手段と、
を有することを特徴とする眼科装置。 - 被検眼の眼底の断層画像を取得する画像取得手段と、
前記断層画像の所定の層と、コヒーレンスゲートの位置と、前記被検眼の眼軸長とに基づいて前記断層画像の撮影時の前記被検眼と前記画像取得手段との距離である作動距離を演算する演算手段と、
前記作動距離に基づいて前記断層画像を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする眼科システム。 - 被検眼の眼底の断層画像を取得する画像取得工程と、
前記断層画像の所定の層と、コヒーレンスゲートの位置と、前記被検眼の眼軸長と、に基づいて前記断層画像の撮影時の前記被検眼と画像取得手段との距離である作動距離を演算する演算工程と、
前記作動距離に基づいて前記断層画像を補正する補正工程と、
を有することを特徴とする眼科装置の制御方法。 - 請求項9に記載の眼科装置の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
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