JP6410498B2 - 眼科装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、特に眼科診療等に用いられる眼科装置及びその制御方法に関する。より詳細には、眼科診療等において用いられ、得られた画像を処理することにより適切な撮影位置を設定する眼科装置及びその制御方法に関する。

生活習慣病や失明原因の上位を占める疾病の早期診断を目的として、眼底部の検査が広く行われている。眼底部の検査には、例えば共焦点レーザー顕微鏡の原理を利用した眼科装置である走査型レーザー検眼鏡（ＳＬＯ：Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）が用いられる。該ＳＬＯは、測定光であるレーザーを眼底に対してラスタースキャンを行い、その戻り光の強度から平面画像を高分解能かつ高速に得る装置である。また、近年、高横分解能な平面画像の取得を可能とする補償光学ＳＬＯ（ＡＯ−ＳＬＯ：ａｄａｐｔｉｖｅ Ｏｐｔｉｃｓ ＳＬＯ）が開発されている。該ＡＯ−ＳＬＯでは、被検眼の収差を波面センサーでリアルタイムに測定し、被検眼にて発生する測定光やその戻り光の収差を、補償光学系の波面補正デバイスで補正している。このようなＡＯ−ＳＬＯではさらに、取得した網膜の平面画像を用いて網膜における視細胞を抽出し、その密度や分布の解析から疾病の診断や薬剤応答の評価が試みられている。

疾病の進行や薬剤応答による視細胞の変化を評価する場合には、高解像度で取得されたＡＯ−ＳＬＯ像から視細胞を検出する必要がある。視細胞を撮影するためには、視細胞が存在する層にフォーカスを合わせる必要があるが、視細胞層にダメージがある場合には正しくフォーカス位置を設定できない場合がある。このような場合に対して、例えば特許文献１に開示される方法が提案されている。当該方法では、光コヒーレンストモグラフィー（ＯＣＴ：Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）により撮影した断層像から、視機能の正常／異常部位に関する判定処理を行っている。この判定処理の結果は眼底の正面像に重畳して表示され、この表示に基づいてレーザー治療の際のレーザー照射位置を取得している。

特開２０１２−１３５５５０号公報 特開２０１２−２１３５１３号公報

Ｈｕｍａｎ Ｐｈｏｔｏｒｅｃｅｐｔｏｒ Ｔｏｐｏｇｒａｐｈｙ CHRISTINE A. CURCIO, KENNETH R. SLOAN, ROBERT E. KALINA, AND ANITA E. HENDRICKSON THE JOURNAL OF COMPARATIVE NEUROLOGY 292:497-523 (1990)

ＡＯ−ＳＬＯで視細胞の検出を行う際には、視細胞が欠損しているために描出されない場合と、フォーカスずれ等の撮影上の理由により視細胞が描出されない場合とを判別する必要がある。疾病による影響が視細胞にあると、ＡＯ−ＳＬＯによる撮影は困難になる場合が多い。即ち、視細胞を正しく撮影できていないのか、視細胞の欠損状態が撮影されているのかを判断するのが難しくなる。

特許文献１に開示される方法では、ＯＣＴを用いることで断層画像を得、該画像から視細胞に関する情報を得ている。そして、この情報を用いて視機能の正常／異常部位を判定している。従って、ＯＣＴの併用が必須となる。

特許文献２に開示される方法では、広画角画像で描出される血管等の構造物に沿って低画角画像の撮影位置を設定し、撮影を行っている。しかし、当該方法では、視細胞の存在範囲などのように、広画角画像では撮影位置の設定が難しい場合については考慮されていない。従って、視細胞の正確な撮影がなされたか否かの判定についてもその対応は示唆されていない。

本発明は、上記課題に鑑み、より正確な視細胞層の状態を描出できる装置及びその制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る眼科装置は、
被検眼の眼底の平面画像を取得する画像取得手段と、
前記平面画像が、前記被検眼の視細胞が存在する存在領域と前記視細胞が存在しない領域との境界を含む画像であるか否か判断する判断手段と、
前記判断手段の判断に基づいて、次の平面画像を取得する位置を設定する設定手段と、
前記設定手段で設定された前記位置の平面画像を、前記画像取得手段に取得させる制御手段と、
前記画像取得手段、前記判断手段、前記設定手段、及び、前記制御手段による処理を繰り返すことにより取得した複数の前記平面画像に含まれる前記境界の連結結果を表示手段に表示させる表示制御手段と、
を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、眼底検査において、より正確な視細胞層の状態を描出することが可能となる。

本発明の実施例１に係る眼科装置２０の機能構成を示すブロック図である。 本発明の実施例１に係る眼科装置２０の処理手順を示すフローチャートである。 ＷＦ−ＳＬＯ像上に複数のＡＯ−ＳＬＯ像を提示した状態を示す模式図である。 固視位置を指定する固視灯マップの模式図である。 図２に示したステップＳ２５０の境界判定の詳細を示したフローチャートである。 ＡＯ−ＳＬＯ像に周波数変換を行って得られる周波数変換画像の例である。 周波数変換画像から、視細胞の存在の有無を判断する指標を抽出する方法を説明する図である。 視細胞が存在する領域全域に対して撮影する場合の撮影位置の例である。 本発明の実施例２に関わる眼科装置２０の処理手順を示すフローチャートである。 視細胞が存在する領域の境界を撮影する場合の撮影位置の例である。 分割領域ごとに、視細胞の存在を示した例である。 本発明の実施例３に関わる眼科装置２０の処理手順を示すフローチャートである。 解像度の異なるＡＯ−ＳＬＯ像を用いて、境界部分を詳細に撮影する場合の撮影位置の例である。 経時的に取得した視細胞が存在する領域に関して、これらを重畳表示して示す画像の例である。

(実施例１)
本実施例では、ＡＯ−ＳＬＯにより網膜の画像を取得する際に、視細胞が存在する可能性が高い領域から撮影を開始する。最初に指定した領域を撮影した後、撮影領域の重なりを維持した状態で撮影領域を上下左右方向にずらした位置で各々ＡＯ−ＳＬＯの撮影を行う。以上の工程を経ることで、視細胞が存在する領域を撮影する。以降、これら処理について詳細に説明する。

実際の工程では、疾病の種類や過去の撮影の経過により、視細胞が存在する可能性が高い領域をまず特定する。具体的には、スタルガルド病のように視細胞が中心窩から欠損していくことが知られている疾病の場合には、眼底の周辺部が視細胞が存在する可能性が高い領域となる。また、網膜色素変性症のように視細胞が周辺部から欠損していくことが知られている疾病の場合には、中心窩が視細胞が存在する可能性が高い領域となる。また過去にＡＯ−ＳＬＯで撮影している場合には、その際に視細胞が存在した領域で且つ当該領域の境界から遠くはなれた位置が、視細胞が存在する可能性が高い領域となる。

このように視細胞が存在する可能性が高い領域から撮影を開始し、該領域にて視細胞があることを確認した後に、撮影領域の重なりを維持した状態でこれを上下左右にずらしてＡＯ−ＳＬＯの撮影を継続する。また、その際に視細胞が欠損している領域を見つけたら、その位置を欠損領域の境界が存在する境界画像位置とし、再度最初の撮影位置の周辺部から、異なる方向に境界探索を行う。

こうして視細胞が存在する領域の撮影を行うことにより、視細胞層が存在する場合には高画質の視細胞層を描出し、視細胞が欠損している領域に関しては、その領域の境界を正しく描出することが可能となる。即ち、本発明では、疾病の種類や過去の経過から視細胞が存在する可能性が高い領域からＡＯ−ＳＬＯ像の撮影を行い、視細胞が存在する眼底上の境界を探索しながらＡＯ−ＳＬＯ像の撮影を行う。これにより、視細胞層が存在する場合には高画質の視細胞層を描出し、視細胞が欠損している領域に関しては、その境界を正しく描出することが可能となる。

<平面画像>
図３に本実施例で用いたＡＯ−ＳＬＯにより取得した複数のＡＯ−ＳＬＯ像とＷＦ−ＳＬＯ像との各々眼底上での配置を模式的に示す。ＡＯ−ＳＬＯでは、固視灯の位置を変えることで、被検眼が異なる位置を凝視した状態で撮影することにより、網膜上の異なる位置の撮影を行う。図４に固視灯の提示位置を操作する固視灯マップを示す。

まずは図４の固視灯マップで中心を選択した状態で固視灯を提示する。以下ではこの位置を基準位置と呼ぶ。このとき、提示される固視灯を凝視した被検眼を撮影すると、黄斑付近のＡＯ−ＳＬＯ像の撮影及びＷＦ−ＳＬＯ像の撮影を行うことができる。

ＷＦ−ＳＬＯ像とは画像サイズが８ｍｍｘ６ｍｍ、ピクセルサイズは５３３ｘ４００で、網膜の広い範囲を撮影することで得られる画像であり、網膜の全体イメージが取得される。ＷＦ−ＳＬＯ画像と対応づけることにより、画角の狭いＡＯ−ＳＬＯ像の各々が網膜全体のどの位置にて撮影されたものであるかが提示される。ＡＯ−ＳＬＯ像としては、撮影領域のサイズが１．７ｍｍｘ１．７ｍｍ、０．８２ｍｍｘ０．８２ｍｍ、及び０．３４ｍｍｘ０．３４ｍｍの種類があり、ピクセルサイズはすべて共通で４００ｘ４００となる。即ち、３種類の解像度のＡＯ−ＳＬＯ像が得られる条件で撮影をする。ここで撮影領域が１．７ｍｍｘ１．７ｍｍであるＡＯ−ＳＬＯ像をＬ像、０．８２ｍｍｘ０．８２ｍｍであるＡＯ−ＳＬＯ像をＭ像、０．３４ｍｍｘ０．３４ｍｍであるＡＯ−ＳＬＯ像をＳ像とする。ＡＯ−ＳＬＯ像の撮影時間及びフレームレートは変更することが可能であり、ここではフレームレートが毎秒３２フレーム、撮影時間が２秒で、６４枚の画像より構成される。
ＡＯ−ＳＬＯ画像とＷＦ−ＳＬＯ画像を平面画像と呼ぶ。

＜眼科装置の構成＞
図１は、本実施例１に係る眼科装置２０の機能構成を示したブロック図である。
図１において眼科装置２０は、処理装置１０、平面画像撮影装置３、及び表示部４を含む。処理装置１０は、画像処理や収差補正係数の演算などを行う。平面画像撮影装置３は、収差補正を行わない広画角のＳＬＯであるＷＦ−ＳＬＯ（Ｗｉｄｅ−Ｆｉｅｌｄ ＳＬＯ）像及びＡＯ−ＳＬＯ像の平面画像の撮影を行う。表示部４は、処理装置１０の演算結果などをユーザーに提示する。本実施例では、眼科装置２０は外部のデータベース（ＤＢ）１にも接続される。該ＤＢ１は、他のモダリティで取得された画像や患者データ、及び平面画像撮影装置３で取得された過去の画像やデータを記憶する。また、眼科装置２０は、必要に応じてこれらデータ等を取得することができる。

処理装置１０は、画像取得部１００、情報取得部１１０、制御部１２０、記憶部１３０、画像処理部１４０及び出力部１５０を有する。画像取得部１００は、平面画像撮影装置３により取得された平面画像を取得する。取得した平面画像は、制御部１２０を通じて記憶部１３０に記憶される。また、本実施形態では、該画像取得部１００は、データベース１を介してＯＣＴ撮影装置２が取得したＯＣＴ断層像も取得可能としている。本実施例における該画像取得部１００は、被検眼眼底の平面画像を取得する画像取得手段に対応する。情報取得部１１０は、ユーザーによる入力や収差補正の際の計測データ、更にはデータベース１に記憶されている各種データ等を取得する。

画像処理部１４０は、位置合わせ部１４１、境界取得部１４２、撮影位置設定部１４３、及び連結部１４４を含む。位置合わせ部１４１はＷＦ−ＳＬＯ像上の領域とＡＯ−ＳＬＯ像との対応付けを行い、これら像間での位置合わせを行う。境界取得部１４２は、単一のＡＯ−ＳＬＯ像をさらに細分化し、これら細分化された領域各々について視細胞が含まれるか否かを判別する。更にこの判別結果に基づき、元のＡＯ−ＳＬＯ像が視細胞を存在する領域の境界の有無を得る。本実施例における該境界取得部１４２は、平面画像から被検眼の視細胞が存在する存在領域と該視細胞が存在しない領域との境界を取得する境界取得手段に対応する。

撮影位置設定部１４３は、境界の存在の有無に基づいて、次にＡＯ−ＳＬＯ像を取得する撮影領域の設定を行う。また、連結部１４４は、視細胞の境界を含む全撮影画像に対し、各ＡＯ−ＳＬＯ像の位置合わせ結果に基づき、個々の撮影領域をＷＦ−ＳＬＯ像上にて対応づける。本実施例における連結部１４４は、後述するように、複数のＡＯ−ＳＬＯ像から取得した境界を連結して眼底における視細胞の存在領域を画定する設定手段に対応する。

なお、画像処理部１４０は、ＯＣＴ撮影装置２より取得したＯＣＴ断層像から視細胞層やＲＰＥ層を抽出し、視細胞層が正常な領域を特定することとしても良い。またこの場合、視細胞が欠損などのダメージを受けている場合には、想定される視細胞層を取得することが好ましい。さらに、ＯＣＴ断層像が対応するＷＦ−ＳＬＯ像の位置を求め、視細胞が正常であると判定された領域をＷＦ−ＳＬＯ像上の領域に対応づける。そして、上記層解析結果にもとづき、ユーザーが指定した撮影位置の視細胞層の状態から、ＡＯ−ＳＬＯの制御方法について判断しても良い。

出力部１５０は、ＷＦ−ＳＬＯ像に対応づけられた正常な視細胞層が存在する領域をモニタ等に出力する他、ユーザーが指定した撮影位置のＡＯ−ＳＬＯ像の撮影の制御方法をモダリティに指定する。

＜画像処理装置の処理手順＞
次に、図２のフローチャートを参照して、本実施形態の眼科装置２０の処理手順を説明する。

＜ステップＳ２１０＞
ステップＳ２１０において、画像取得部１００は、平面画像撮影装置３により撮影された被検眼網膜の平面画像を取得する。そして取得した平面画像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。なお、本実施例では、平面画像がＷＦ−ＳＬＯ像である場合について説明するが、ＷＦ−ＳＬＯ像に限定されるものではなく、広い画角を撮影したＡＯ−ＳＬＯ像であってもよい。

＜ステップＳ２２０＞
ステップＳ２２０において、情報取得部１１０は最初にＡＯ−ＳＬＯの撮影を行ってＡＯ−ＳＬＯ像を撮影する際の撮影位置として、視細胞が存在する可能性が高い位置についての情報を取得する。この最初の撮影位置は、過去の撮影画像や他モダリティからの情報に基づき、ユーザーが設定する場合もあるし、疾病ごとに最初の撮影位置をあらかじめ設定しておいて、その位置が取得される場合もある。具体的には、網膜色素変性症の場合に、中心窩を最初の撮影位置とする場合がある。そして取得した撮影位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２３０＞
ステップＳ２３０において、画像取得部１００は、ステップＳ２２０で取得された撮影位置の情報を平面画像撮影装置３に送信し、眼底上の該位置のＡＯ−ＳＬＯ像を撮影させ取得する。そして取得したＡＯ−ＳＬＯ像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２４０＞
ステップＳ２４０において、位置合わせ部１４１は、ステップＳ２１０で取得されたＷＦ−ＳＬＯ像と、ステップＳ２３０で取得されたＡＯ−ＳＬＯ像との位置合わせを行う。こうしてＡＯ−ＳＬＯ像の位置と、ＷＦ−ＳＬＯ上の位置の対応付けを行った結果を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２５０＞
ステップＳ２５０において、画像処理部１４０は、記憶部１３０に保存されているＡＯ−ＳＬＯ像に視細胞の存在する領域と欠損する領域の境界が存在するかを判定する。

次に、図５のフローチャートを参照して、ステップＳ２５０における境界の存在判定の手順を説明する。

＜ステップＳ５１０＞
ステップＳ５１０において、境界取得部１４２は、取得されたＡＯ−ＳＬＯ像を小領域に分割する。ここで領域分割の仕方は複数考えられるが、一つの領域の大きさが小さくなると以降のステップでの周波数変換の精度が落ちる可能性がある。しかしそれによって領域の数が多くなれば、視細胞の存在する領域と存在しない領域の境界が、より正確に求められる可能性がある。

以上を考慮し、本実施例では、４００ｘ４００ピクセルのＡＯ−ＳＬＯ像を、１００ｘ１００の１６領域に分割する。ここで、画像の２次元ＤＦＴ（離散フーリエ変換）を行う場合には、小領域内のピクセルについて２のＮ乗のピクセル数となる必要がある。このため、本実施例では１００ｘ１００ピクセルの領域を１２８ｘ１２８ピクセルとなるようにパディング等で前処理を行い、その後ＤＦＴを行う。
こうして分割した領域を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ５２０＞
ステップＳ５２０において、境界取得部１４２は、ステップＳ５１０で分割された１６箇所の領域それぞれに対し、周波数変換を行う。

図６に、分割後の領域を周波数変換した場合の例を示す。視細胞が確認できる領域では、図６（ａ）に示すように、視細胞の密度に相当する空間周波数にリング状の構造がみられる。それに対し、視細胞が確認できない領域では、図６（ｂ）に示すように、リング状の構造が確認できなくなる。
こうして取得した周波数変換画像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ５３０＞
ステップＳ５３０において、境界取得部１４２は、ステップＳ５１０で分割された各領域に対し、視細胞が存在するか否かを判断する。具体的には、ステップＳ５２０で求めた周波数変換結果に基づき、視細胞の密度に相当する空間周波数のシグナルの強さで、該視細胞の存在の有無を判断する。

具体的には、図７（ａ）に示したように、周波数変換画像のサイズをＮｘＮとした時、（Ｎ／２、Ｎ／２）となる周波数変換画像の中心を原点とした極座標表示（ｒ、 θ）を考える。そして周波数変換画像の各ピクセルの値をθ方向に積算した関数Ｉ（ｒ）を算出する。但し、ｒ＝０、１、２、・・Ｎ／２とする。図７（ｂ）に図６（ａ）に示した画像に対して取得された関数Ｉ(ｒ)を示す。即ち、境界取得手段は、平面画像を周波数変換して得られる視細胞の密度に対応するシグナルの強度に基づいて、視細胞の存在の有無を領域として確定する境界を取得する。

ここで、視細胞の密度は、一般に知られている中心窩からの距離と視細胞密度の関係から求めることができる。ここで一般に知られている視細胞密度とは、例えば非特許文献１に示されている、解剖学的データに基づく報告がある。従って、ステップＳ２４０での位置合わせ結果に基づき、ＡＯ−ＳＬＯ像の中心窩からの距離を求め、この距離より当該撮影位置での視細胞密度を得ることも可能である。

視細胞が存在するか否かの判断の指標としては、視細胞の密度に相当する空間周波数ｒ_０に対応した関数Ｉ(ｒ_０)の値を用いる方法がある。もしくは、Ｉ（ｒ_０）の値が、ＡＯ−ＳＬＯ画像のコントラストに大きく依存することを考慮し、視細胞の密度に相当する空間周波数ｒ_０と、その倍の空間周波数２ｒ_０に対応した関数Ｉ(ｒ_０)、Ｉ(２ｒ_０)の比を用いる方法がある。以下ではＩ(ｒ_０)の値を用いる方法に基づき説明するが、指標はこれに限定されるものではない。

Ｉ(ｒ_０)がある閾値Ｉ_Ｅよりも大きければ視細胞は存在すると判断し、ある閾値Ｉ_Ｌよりも小さければ視細胞は存在しないと判断する。Ｉ(ｒ_０)の値がＩ_ＥとＩ_Ｌの間である場合には、不定であるとする。閾値の値は例えば、Ｉ_Ｅ＝２０００、Ｉ_Ｌ＝１０００を用いた。

こうして取得した各領域において視細胞が存在するか否かの判断結果を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ５４０＞
ステップＳ５４０において、境界取得部１４２は、ステップＳ５３０で求められた各領域の視細胞の存在判定結果に基づき、境界の判定を行う。具体的には、１６領域すべてに視細胞が存在するとき、境界は存在しないと判断する。また、１６領域に視細胞が存在する領域としない領域が混在している場合に、境界が存在すると判断する。その場合、視細胞が存在する領域としない領域に挟まれて、不定とされた領域が存在する場合には、その不定領域を境界領域とする。視細胞が存在する領域としない領域が隣接する場合には、隣接する視細胞が存在する領域を、境界領域とする。さらに、１６領域すべてに視細胞が存在しないと判断した場合、撮影失敗と判断する。

こうして取得した画像中に境界が存在するか否かの判断結果を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ２６０＞
ステップＳ２６０において、撮影位置設定部１４３は、ステップＳ５４０での境界判定結果に基づき、次の撮影位置を設定する。

図８に、網膜色素変性症の場合の眼底の模式図を示す。網膜色素変性症は、視細胞が周辺部より欠損してくることが知られているが、図８で中心窩付近に示した円形のグレーの領域が、視細胞が存在している領域、その周辺部を欠損している領域とする。

ステップＳ２２０において、最初の撮影位置は中心窩位置が設定される。中心窩位置で撮影されたＡＯ−ＳＬＯ画像（画像位置１の画像）をステップ５１０〜５４０に従い処理を行った結果、境界が存在しないと判定された場合、次の撮影位置は、現在の撮影位置の左隣りで、現撮影位置と重なり領域を持った位置（画像位置２）とする。ここで重なり領域の大きさはＡＯ−ＳＬＯの撮影画角の１５％程度、ここでは４００ｘ４００ピクセルのため、６０ピクセルとした。しかしこの大きさに限定されるものではなく、被検眼の固視の状態やトラッキングシステムの有無などに応じて、適切に変化させることができる。

こうして設定された次のＡＯ−ＳＬＯ像の撮影位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。即ち、画像取得部１００は、境界取得手段で取得した境界の位置に応じて平面画像を撮影する眼底における撮影位置を設定する撮影位置設定手段として機能するモジュールを備える。

ここで、次の撮影位置の設定法について、図８に示す網膜色素変性症の例の場合についてより詳細に説明する。

画像位置２で撮影された画像に対して、ステップＳ２４０〜Ｓ２５０の処理が行われる。ここで、当該画像にも画像位置１で撮影された画像と同様に境界が存在しないと判断された場合、さらに画像位置２の左隣で、同様に６０ピクセル分重なった位置（画像位置３）を次の撮影位置とする。

次に、画像位置３で撮影された画像に対して同様の処理が行われる。ここで、当該画像位置３では境界が存在すると判断した場合は、画像１の右隣で６０ピクセル重なった位置を次の撮影位置（画像位置４）とする。そして画像位置４で撮影された画像に対して同様の処理が行われる。その結果、該画像位置４において境界が存在しないと判断された場合には、さらに右隣(画像位置５)を次の撮影位置とする。

次に、画像５位置で撮影された画像に対して同様の処理が行われる。ここで、今度は該画像位置５において境界が存在すると判断した場合には、画像位置１の上方で６０ピクセルの重なりをもつ画像位置６が次の撮影位置とされる。そして画像位置６で撮影された画像に対して同様の処理が行われた結果、該画像位置６に境界が存在しないと判断された場合には、さらにその上方の画像位置７を次の撮影位置とする。

次に、画像位置７で撮影された画像に対して同様の処理が行われる。ここで、今度は該画像位置７において境界が存在すると判断した場合には、画像位置１の下方で６０ピクセルの重なりをもつ画像位置８を次の撮影位置とする。

このように、最初の中心窩位置の撮影位置から、視細胞が存在する領域の境界が存在する所まで左右上下に撮影位置をずらしていく。そうして求めた十時型の撮影領域に対し、その十時をカバーする長方形領域（図８の画像９〜画像２０）を、順番に次の撮影位置とする。

また、ステップＳ５４０で、撮影失敗と判断された場合には、設定されている撮影位置から、より視細胞の存在する確率が高い領域に向かって移動した撮影位置を提示する。具体的には、図８に示す網膜色素変性症の場合には、撮影に失敗した撮影位置から、中心窩の方向に６０ピクセル移動した位置とする。これは、最初に設定された撮影位置の中心付近ではすでに視細胞が欠損しているため、フォーカス調整が不安定となり、撮影が失敗している可能性を考慮するためである。

最後に、上記画像位置１〜２０での撮影終了後さらに、視細胞のみが存在し、境界が存在しないと判断した画像が、撮影範囲の最外周部にはないことを確認する。そのような画像が存在する場合には、その画像の撮影されていない上下左右の隣接位置を次の撮影位置とする。そのような画像が存在しない場合には、次の撮影位置を設定しない状態でステップＳ２７０にフローは移行する。

＜ステップＳ２７０＞
ステップＳ２７０において、制御部１４３は、ステップＳ２６０で撮影位置設定部により設定された次の撮影位置を取得し、境界部を含むすべての視細胞が存在する領域が撮影されたかを判断する。すべての領域の撮影が完了しておらず、次の撮影位置が設定されている場合には、ステップＳ２３０に戻り、ステップＳ２６０で取得された撮影位置の情報を平面画像撮影装置３に送信し、該位置のＡＯ−ＳＬＯ像を取得する。そして取得したＡＯ−ＳＬＯ像を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存して、ステップＳ２４０に続く。

次の撮影位置が設定されていない場合には、出力部１５０を通じて平面画像撮影装置３に、撮影の完了を送信し、フローはステップＳ２８０に移行する。

＜ステップＳ２８０＞
ステップＳ２８０において、連結部１４４は、視細胞の境界を含む全撮影画像に対し、ステップＳ５４０によって平面画像上に設定された視細胞が存在する領域、存在しない領域、及び境界領域の情報を記憶部１３０より取得する。そしてステップＳ２４０での、各平面画像の位置合わせ結果に基づき、上記領域をＷＦ−ＳＬＯ画像上に対応づけることでこれら画像或いは情報を連結する。こうして取得した視細胞が存在する領域及び境界領域の連結結果を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。同時に、出力部１５０を通じて表示部４に提示する。このとき該境界位置は、ステップＳ２１０で取得されたＷＦ−ＳＬＯ像上に重畳して提示される。即ち、ここで述べた連結部１４４は、取得した境界と、平面画像を取得した眼底における撮影位置とを対応づける位置合わせ手段も構成する。

以上の構成により、ＡＯ−ＳＬＯにより網膜の画像を取得する際に、視細胞が存在する全領域をその境界と共に、撮影することが可能になる。

（実施例２）
実施例１では視細胞が存在する可能性が高い領域から撮影を開始し、視細胞の存在を確認しながら、視細胞が欠損する領域との境界を探索し、視細胞が存在する全領域の撮影を行う手法について説明した。実施例２では、視細胞が存在する全領域ではなく、存在する領域と欠損する領域との境界となる境界領域のみを撮影する場合について説明する。

本実施例で用いる眼科装置の機能構成は、本実施例においても実施例１で用いた図１の構成とかわらないため、説明は省略する。次に、図９のフローチャートを参照して、本実施例に係る眼科装置２０の処理手順を説明する。但し、ステップＳ２１０〜Ｓ２５０と、ステップＳ２７０については、図２を参照して述べた各処理と内容が変わらないため、説明は省略する。

＜ステップＳ１０６０＞
ステップＳ１０６０において、撮影位置設定部１４３は、ステップＳ５４０での境界判定結果に基づき、次の撮影位置を設定する。

図１０に、網膜色素変性症の場合の眼底の模式図を示す。網膜色素変性症は、視細胞が周辺部より欠損してくることが知られているが、図１０で中心窩付近に示した円形のグレーの領域が、視細胞が存在している領域、その周辺部を欠損している領域とする。

ステップＳ２２０において、最初の撮影位置として中心窩位置が設定される。中心窩位置で撮影されたＡＯ−ＳＬＯ像（画像位置１の画像）についてステップＳ５１０〜Ｓ５４０に従った処理を行った結果、該画像位置１には境界が存在しないと判定された場合についての移行の処理について述べる。この場合、次の撮影位置は、現在の撮影位置の左隣りで、現撮影位置と重なり領域を持った位置（画像位置２）とする。ここで重なり領域の大きさはＡＯ−ＳＬＯの撮影画角の１５％程度、ここでは４００ｘ４００ピクセルのため、６０ピクセルとした。しかしこの大きさに限定されるものではなく、被検眼の固視の状態やトラッキングシステムの有無などに応じて、適切に変化させることができる。

こうして設定された次のＡＯ−ＳＬＯ像の撮影位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

ここで、次の撮影位置の設定法について、図１０に示す網膜色素変性症の例の場合についてより詳細に説明する。

画像位置２で撮影されたＡＯ−ＳＬＯ像に対して、ステップＳ２４０〜Ｓ２５０の処理が行われる。ここで、画像位置１でのＡＯ−ＳＬＯ像と同様に当該位置でも境界が存在しないと判断された場合、さらに画像位置２の左隣で、同様に６０ピクセル分重なった位置（画像位置３）を次の撮影位置とする。

次に画像位置３で撮影されたＡＯ−ＳＬＯ画像に対しても同様の処理が行われる。ここで、当該画像位置３の中に境界が存在すると判断した場合、中心窩から境界探索を開始して最初に境界が含まれた画像として、画像位置３で得られた画像を探索開始画像とする。また、画像位置３において境界がつながる方向を確認し、例えば画角の上辺と境界とが接触する場合には画角上部に境界が延在していると判断する。そして、該境界の延在方向に沿った画像位置３の上部に隣接する画像位置４を次の撮影位置と設定する。即ち、ここでの隣接位置の選択法は、ステップＳ２５０で、各領域に対して求められた、視細胞の存在判定結果に基づいて決められる。

図１１（ａ）に、図１０の画像位置３で得られた画像について、ステップＳ２５０により取得された、各領域の視細胞の存在判定の結果を示した。ここで濃い色の領域は視細胞が存在すると判定された領域、透明の領域は視細胞が存在しないと判定された領域、薄い色の領域は、視細胞の存在が判断できなかった領域を表している。ここでは、濃い色の領域と透明の領域とに挟まれた視細胞の存在が判断できなかった領域に境界が存在すると仮定する。

図１１（ａ）によれば、該画像において、境界を示す領域が右下の隅から上辺略中央に至るように延在しており、境界が画像の上辺を横切っていることが予想される。このような場合には、次の撮影位置は、画像位置３の上方で６０ピクセル分重なる位置を設定する。即ち、境界が撮影画角の上下左右の何れの辺を横切っている場合にも同様に、対応する辺の方向で、６０ピクセル分重なる位置を、次の撮影位置として設定する。

次に、図１１（ｂ)に、図１０の画像位置４で得られた画像についても、同様に、各領域の視細胞の存在判定の結果を示した。画像位置４で得られた画像の場合には、右上隅位置に境界想定位置が来ている。この場合には、右上隅が６０ｘ２＝１２０ピクセル分重なるように、次の撮影位置を設定する。こうして設定された撮影位置が、図１０の画像位置５で示されている。

なお、図１０では境界の探索を右回りに行っているが、方向は右回り左回りどちらでもよい。解析を行っている画像を得た位置が、探索開始画像を得た画像位置３と重なった場合には、次の撮影位置は設定されないとする。

また、実施例１と同様に、ステップＳ５４０で撮影失敗と判断された場合には、設定されている撮影位置からより視細胞の存在する確率が高い領域に向かって移動した新たな撮影位置を提示することが好ましい。

（実施例３）
実施例１では、視細胞が欠損する境界を探索しながら視細胞が存在する全領域の撮影を行う手法について説明した。さらに実施例２では、視細胞が欠損する領域と存在する領域との境界に沿って、撮影を行う手法について説明した。しかし視細胞が存在する領域が大きい場合、実施例１の方法では撮影する領域が膨大となり、検査時間の延長化等、被検眼へ負担をかけることになる。実施例２は実施例１に比べ撮影領域の数は減るが、境界の形状が不規則な場合には正しく境界を探索できない可能性がある。

そこで本実施例では、解像度を落としたＡＯ−ＳＬＯ画像で、実施例１と同様の方法で視細胞が存在する全領域の撮影を行い、さらに境界を明確に求めたい箇所などに限定して高解像度のＡＯ−ＳＬＯで対象領域を撮影する方法について説明する。

本実施例で用いる眼科装置の機能構成についても、図１に示した実施例１の眼科装置とかわらないため、説明は省略する。次に、図１２のフローチャートを参照して、本実施例において眼科装置２０にて行われる処理手順を説明する。但し、ステップＳ２１０〜Ｓ２８０については図２を参照して述べた各処理の内容と変わらないため、説明は省略する。

本実施例では、ステップＳ２２０で取得するＡＯ−ＳＬＯ像は、収差補正は行っているが低解像度の画像とし、ステップＳ１２２０で取得するＡＯ−ＳＬＯ像は、収差補正を行った高解像度の画像としている。具体的には、低解像度ＡＯ−ＳＬＯ像とは、視細胞を個別に検出するのは困難だが、視細胞が存在する領域と欠損する領域の把握はできるレベルの解像度であり、前述した平面画像のＭ像などがこれにあたる。高解像度のＡＯ−ＳＬＯ像とは、視細胞を個別に検出できるレベルの解像度を持つ画像であり、前述した平面画像のＳ像がこれにあたる。しかし上記の区分に限定されるものではなく、撮影した疾病の大きさや範囲、解像したい視細胞密度に応じで用いる解像度を変更することが可能である。

＜ステップＳ１２２０＞
ステップＳ１２２０において、情報取得部１１０は、ステップＳ２８０でユーザーに提示された視細胞の存在する領域及びその境界の情報に基づき、ユーザーが選択した高解像度の平面画像の撮影位置を取得する。
そして取得した撮影位置を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ１２３０＞
ステップＳ１２３０において、画像取得部１００は、ステップＳ１２２０で取得した撮影位置の情報を平面画像撮影装置３に送信し、該位置の高解像度ＡＯ−ＳＬＯ像を撮影させ取得する。

ここで、ステップＳ１２２０で取得した撮影位置が、ステップＳ２８０で取得した境界を含む領域である場合には、同じ撮影位置でフォーカス位置を複数箇所に設定した撮影を行う。具体的には、収差補正により取得されたフォーカス位置で撮影すると共に（フォーカス基準画像）、前後に１０μｍずつ、３ステップずつふった画像を取得する。つまり１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ硝子体側に、また１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ脈絡膜側にフォーカス位置を移動させて撮影を行い、合計７枚の画像を取得する。

これは、境界付近では、視細胞層の状態によって収差補正に必要なビーコン反射光が不安定となり、正しいフォーカス位置での撮影が困難となる場合があるためである。フォーカス位置のずれによって、視細胞層の描出状態は大きく影響を受けるため、上記のように複数のフォーカス位置で画像を取得することによって、より精度の高い視細胞が存在する領域の境界を取得することが可能になる。

また、同様の理由で、ステップＳ１２２０で取得した撮影位置が、ステップＳ２８０で取得した視細胞が存在する領域の境界の外側となる場合、つまり視細胞が存在しないと判定された領域となる場合には、ユーザーにその旨のアラートを提示する。そして、ビーコン反射光が不安定となる状態でも通常の撮影を行うか、フォーカス位置を手動で設定するか、もしくは近傍の視細胞が存在する領域での撮影時に用いたフォーカス位置を用いるか、等の選択を提示する。
そして取得した高解像度ＡＯ−ＳＬＯ像群を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ１２４０＞
ステップＳ１２４０において、位置合わせ部１４１は、ステップＳ２１０で取得されたＷＦ−ＳＬＯ像と、ステップＳ１２３０で取得された高解像度ＡＯ−ＳＬＯ像群それぞれの位置合わせを行う。こうして高解像度ＡＯ−ＳＬＯ像各々と、ＷＦ−ＳＬＯ像上の位置との対応付けを行った結果を、制御部１２０を通じて記憶部１３０に保存する。

＜ステップＳ１２５０＞
ステップＳ１２５０において、画像処理部１４０は、記憶部１３０に保存されているＡＯ−ＳＬＯ像群に視細胞の存在する領域と欠損する領域の境界が存在するかを判定する。なお、当該ステップで行われる処理の詳細は図５のステップＳ５１０〜Ｓ５４０で行われる処理と同じであるため説明は省略する。但し、ステップＳ１２３０で取得した７枚の画像すべてに対して処理を行い、各画像の領域ごとに視細胞の存在判定を行う。そして視細胞が存在する領域を連結し、視細胞が存在する領域が最も大きい場合の境界を、真の境界とする。

図１３に、本実施例で撮影したＷＦ−ＳＬＯ画像上での高解像度ＡＯ−ＳＬＯ画像群各々の配置の模式図を示す。以上述べたように、本実施例ではステップＳ２８０までで取得した視細胞の存在領域に基づき、該ステップ以前の工程にて得た平面画像とは解像度の異なる第二の平面画像を取得している。この第二の平面画像は、平面画像撮影装置３において解像度を高め、これを第二の画像取得手段として機能させることにより得られる。

ここで、前述したように、第二の画像取得手段は、取得した第二の平面画像が視細胞の境界を含む場合に、該第二の平面画像を取得した撮影位置に対して複数のフォーカス位置で撮影を行うことが好ましい。またこの場合、境界取得部１４２は、複数のフォーカス位置で撮影された第二の平面画像の各々から視細胞の存在領域の境界を再度取得することがより好ましい。或いは、前述したように、第二の画像取得手段は、取得した第二の平面画像が視細胞を含む場合に、第二の平面画像を取得した撮影位置に対して複数のフォーカス位置で撮影を行うことが好ましい。また、この場合、境界取得部１４２は、複数のフォーカス位置で撮影された第二の画像の各々から、連結部１４４にて連結に用いる第二の平面画像を再度選択することがより好ましい。

（実施例４）
実施例３では、低解像度のＡＯ−ＳＬＯを用いて実施例１に示した方法により取得した視細胞の存在する領域及びその境界に基づき、更に高解像度のＡＯ−ＳＬＯを撮影する方法について説明した。また、その際に、高解像度のＡＯ−ＳＬＯの撮影位置が視細胞の存在する領域の境界を含む場合についての処理を説明した。そこで本実施例では、高解像度のＡＯ−ＳＬＯの撮影位置が、境界を含まず視細胞が存在する領域である場合の処理について説明する。

具体的には、撮影位置が視細胞が存在する領域である場合には、正しくフォーカス位置を設定すれば、詳細な視細胞画像が取得できる可能性が高い。このために、あらかじめ複数のフォーカス位置でＡＯ−ＳＬＯ像の撮影を行っておく。複数枚とは、実施例３で述べたように７枚でもよいし、より広範囲でも構わない。また被検眼の過去の撮影履歴や、撮影位置によって、あらかじめ撮影するフォーカス範囲を設定してもよい。

そうして得られた複数枚のフォーカス位置の異なるＡＯ−ＳＬＯ像から、視細胞が描出されている画像を選択する。具体的には、実施例１のステップＳ２５０で示したＡＯ−ＳＬＯ像の周波数変換画像を用いて、指標の大きさが最も大きな画像を選択する。

さらに、画像ごとに選択するのではなく、実施例１のステップＳ５１０で示したような領域分割を行い、指標の大きさの大きい領域を連結して画像を生成してもよい。

（実施例５）
実施例１〜４では、撮影時時点のＡＯ−ＳＬＯ像のみを用いて、視細胞が存在する領域と欠損する領域の境界を探索しながら、視細胞が存在する領域及びその境界を撮影する方法について述べている。しかし、視細胞が存在する可能性の高い領域についてあらかじめ情報が得られる場合もある。

具体的には、同時に取得したＯＣＴ断層像や蛍光眼底造影画像など、他モダリティから得られる情報を参照する場合がある。もしくは、同一被検眼に関し、過去に撮影されたＡＯ−ＳＬＯ像から求められた視細胞の境界を参考にする場合がある。即ち、本実施例の場合、該境界は、被検眼についてのＯＣＴ断層像に基づいて取得する、過去に取得した被検眼の平面画像より取得する、過去に取得した複数の境界より選択する、等により定めても良い。

図１４に、過去の撮影時に得られた視細胞の境界の情報を、ＷＦ−ＳＬＯ像上に重ね合わせて表示した例を示す。図１４では過去４回分の経過観察時に取得された視細胞が得られた領域について、新しい領域ほど濃い色で示してある。このような情報をユーザーに提示することにより、ユーザーが現段階での視細胞の存在位置の予測をすることを可能とする。具体的には、図１４では左側よりも右側の方が、視細胞が存在する領域の縮小速度が速いため、その前回撮影時の境界に比べ、より内側に境界が存在する可能性があるなどである。

また、過去の撮影時に得られた視細胞の境界の差分を領域として抽出し、解析対象領域とすることもできる。具体的には、前回撮影時の境界と、前々回撮影時の境界の差分領域を求めた場合、その差分領域に含まれる視細胞は、前々回撮影時には存在したが、前回撮影時には欠損していたこととなる。前々回撮影時の画像に関して、差分領域に含まれる視細胞と、前回撮影時の境界内に含まれる視細胞を解析比較することで、まもなく欠損する視細胞の解析を行うことが可能になる。即ち、このような場合に、境界取得部１４２は過去に取得した複数の境界の差分を解析対象領域として抽出することとなる。

他のモダリティや過去の経過情報がある場合には、それから視細胞の存在する可能性が高い領域を予測することができる。よって実施例１〜４で示したような、撮影したＡＯ−ＳＬＯ像を解析して境界を探索する方法と組み合わせることで、より精度の高い撮影が可能になると考えられる。

具体的には、ステップＳ２５０で撮影画像に境界が含まれるか否かの判断を行った場合に、それが予測と異なる場合には、ユーザーにアラートを提示すると同時に、フォーカス位置をふって同じ位置で再度撮影を行うなどのオプションを示すことなどが考えられる。

また、被検眼によって他のモダリティや過去の経過情報がある場合とない場合があるために、撮影時に他のモダリティや過去の経過情報を利用するモードと利用しないモードを切り替えることが可能であるとする。

（その他の実施形態）
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。

１ データベース
２ ＯＣＴ撮影装置
３ 平面画像撮影装置
４ 表示部
１０ 処理装置
２０ 眼科装置
１００ 画像取得部
１１０ 情報取得部
１２０ 制御部
１３０ 記憶部
１４０ 画像処理部
１４１ 位置合わせ部
１４２ 境界取得部
１４３ 撮影位置設定部
１４４ 連結部
１５０ 出力部

Claims (11)

1. 被検眼の眼底の平面画像を取得する画像取得手段と、
   前記平面画像が、前記被検眼の視細胞が存在する存在領域と前記視細胞が存在しない領域との境界を含む画像であるか否か判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断に基づいて、次の平面画像を取得する位置を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記位置の平面画像を、前記画像取得手段に取得させる制御手段と、
   前記画像取得手段、前記判断手段、前記設定手段、及び、前記制御手段による処理を繰り返すことにより取得した複数の前記平面画像に含まれる前記境界の連結結果を表示手段に表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする眼科装置。
2. 前記判断手段は、前記平面画像を周波数変換して得られる前記視細胞の密度に対応するシグナルの強度に基づいて、前記境界を含む画像であるか否かを判断することを特徴とする請求項１に記載の眼科装置。
3. 前記判断手段は、前記平面画像を複数の領域に分割し、分割した領域ごとの画像を周波数変換して得られる領域ごとのシグナルの強度に基づいて判断することを特徴とする請求項１又は２に記載の眼科装置。
4. 前記境界の連結結果に基づき、前記平面画像の解像度より高い解像度の第二の平面画像を取得する第二の画像取得手段を更に備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の眼科装置。
5. 前記第二の画像取得手段は、同じ撮影位置においてフォーカス位置を複数個所に設定して撮影を行うことにより複数の第二の平面画像を取得することを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 前記判断手段は、前記複数のフォーカス位置で撮影された前記第二の平面画像の各々が前記境界を含む画像であるか否かを判断することを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
7. 前記判断手段による前記複数のフォーカス位置で撮影された前記第二の平面画像の判断結果に基づいて、前記境界の連結に用いる前記第二の平面画像を選択する選択手段を更に備えたことを特徴とする請求項５に記載の眼科装置。
8. 被検眼の眼底の平面画像を取得する画像取得手段と、
   前記平面画像において視細胞が存在する領域と存在しない領域との境界を取得する境界取得手段と、
   前記取得した境界の前記平面画像における位置に基づいて、次の平面画像を取得する位置を設定する設定手段と、
   前記設定手段で設定された前記位置の平面画像を、前記画像取得手段に取得させる制御手段と、
   前記画像取得手段、前記境界取得手段、前記設定手段、及び、前記制御手段による処理を繰り返すことにより取得した複数の前記平面画像に含まれる前記視細胞の存在領域の境界の連結結果を表示手段に表示させる表示制御手段と、
   を備えたことを特徴とする眼科装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の眼科装置の各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラム。
10. 請求項９に記載のプログラムを記憶した記憶媒体。
11. 画像取得手段により被検眼の眼底の平面画像を取得する画像取得工程と、
    前記平面画像が、前記被検眼の視細胞が存在する存在領域と前記視細胞が存在しない領域との境界を含む画像であるか否か判断する判断工程と、
    前記判断工程における判断に基づいて、次の平面画像を取得する位置を設定する設定工程と、
    前記設定工程において設定された前記位置の平面画像を前記画像取得手段に取得させる制御工程と、
    前記画像取得工程、前記判断工程、前記設定工程、及び、前記制御工程における処理を繰り返すことにより取得した複数の前記平面画像に含まれる前記境界の連結結果を表示手段に表示させる表示制御工程と、
    を含むことを特徴とする眼科装置の制御方法。