JP6776313B2 - 血流計測装置 - Google Patents

Description

この発明は血流計測装置に関する。

光コヒーレンストモグラフィ（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）は、対象の形態の計測だけでなく、その機能の計測にも利用される。たとえば、ＯＣＴを用いて生体の血流計測を行うための装置が知られている。ＯＣＴを用いた血流計測は、眼底血管などに応用されている。

特開２０１３−１８４０１８号公報 特開２００９−１６５７１０号公報 特表２０１０−５２３２８６号公報

血流計測においては、血管に交差する断面のスキャンを反復的に実行することにより収集されたデータから、この断面における位相差の経時的変化を表す位相画像が形成される。好適な位相画像を取得するには、断面をスキャンするための走査点（Ａスキャン）の間隔が十分に密であることと、スキャンの反復レートが十分に高速であること（たとえば、１心拍におけるサンプリング間隔が十分に密であること）が必要である。

このような密で高速なスキャンは、断面の幅を制限する。したがって、複数の血管の血流を単一のスキャンで計測することは難しい（特に、広範囲に分布する複数の血管の血流を単一のスキャンで計測することは困難である）。たとえば、眼底の血流計測においては、被検眼に適用可能な光量に制約があるため、断面の幅を拡大することは実質的に不可能であり、このような問題は顕著となる。

しかしながら、（広範囲に分布する）複数の血管の血流を計測したいとの要望がある。たとえば、眼底における全体的な血流状態を把握するために、視神経乳頭の周囲に分布する複数の血管の血流を計測したい場合がある。このような場合、視神経乳頭の周りのサークルスキャンを反復的に実行することが考えられるが、サークルスキャンの経路の長さ（スキャンの幅）を考慮すると、密な走査点間隔と高速な反復レートを両立させることは難しい。

この発明の目的は、複数の血管の血流計測を好適に行うことが可能な技術を提供することにある。

実施形態の血流計測装置は、生体の眼底の正面画像又は３次元画像を取得する画像取得部と、前記正面画像又は前記３次元画像を解析することにより複数の血管領域を特定する画像領域特定部と、前記複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する計測位置設定部と、前記複数の計測位置に対応する前記眼底の複数の断面を光コヒーレンストモグラフィを用いて走査する走査部と、前記走査により取得されたデータに基づいて、前記眼底に関する血流情報を生成する血流情報生成部とを備える。前記血流情報生成部は、前記複数の血管領域のうちの注目血管と前記注目血管に交差する計測位置とがなす角度を求め、求められた角度を用いた三角法を適用することにより前記血流情報を補正する補正部を含む。

実施形態によれば、複数の血管の血流計測を好適に行うことが可能である。

実施形態に係る血流計測装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表すフローチャートである。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表す概略図である。 実施形態に係る血流計測装置の動作の一例を表す概略図である。

この発明の例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、この明細書で引用する文献の記載内容を実施形態に援用することができる。

血流計測装置は、ＯＣＴを用いて生体の血流に関する情報を取得する。また、血流計測装置は、ＯＣＴを用いて生体の画像を取得することが可能である。以下、フーリエドメインＯＣＴ（特に、スペクトラルドメインＯＣＴ）を用いて眼底の血流計測を行う場合について説明する。なお、血流計測の対象は眼底である必要はなく、たとえば皮膚や内臓などの任意の生体部位であってよい。また、ＯＣＴのタイプはスペクトラルドメインＯＣＴには限定されず、たとえばスウェプトソースＯＣＴやタイムドメインＯＣＴなどの任意のタイプであってよい。また、以下の実施形態ではＯＣＴ装置と眼底カメラとを組み合わせた装置について説明するが、たとえばＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）やスリットランプや眼科手術用顕微鏡などにＯＣＴ装置を組み合わせた装置に対して実施形態と同様の構成を適用することが可能である。また、実施形態と同様の構成をＯＣＴ機能のみを有する装置に適用することもできる。

［構成］
図１に示すように、血流計測装置１は、眼底カメラユニット２と、ＯＣＴユニット１００と、演算制御ユニット２００とを含む。眼底カメラユニット２は、眼底Ｅｆを撮影するための構成を備える。ＯＣＴユニット１００は、眼底ＥｆのＯＣＴ画像を取得するための構成を備える。演算制御ユニット２００は、各種の演算や制御を実行するための構成を備える。

〔眼底カメラユニット〕
眼底カメラユニット２は、眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を取得する。眼底像には観察画像や撮影画像が含まれる。観察画像は、たとえば、近赤外光を用いて所定のフレームレートで取得されるモノクロ動画像である。撮影画像としては、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像や、近赤外光又は可視光を用いて取得されるモノクロ画像（たとえば、フルオレセイン蛍光画像、インドシアニングリーン蛍光画像、自発蛍光画像等の蛍光画像）などがある。

眼底カメラユニット２には、照明光学系１０と撮影光学系３０が設けられている。照明光学系１０は被検眼Ｅに照明光を照射する。撮影光学系３０は、被検眼Ｅからの照明光の戻り光（眼底反射光、角膜反射光、蛍光等）を検出する。また、眼底カメラユニット２は、ＯＣＴユニット１００からの測定光を被検眼Ｅに導き、かつ、被検眼Ｅからの測定光の戻り光をＯＣＴユニット１００に導く。

照明光学系１０の観察光源１１から出力された光（観察照明光）は、曲面状の反射面を有する反射ミラー１２により反射され、集光レンズ１３を経由し、可視カットフィルタ１４を透過して近赤外光となる。更に、観察照明光は、撮影光源１５の近傍にて一旦集束し、ミラー１６により反射され、リレーレンズ１７及び１８、絞り１９並びにリレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１の周辺部（孔部の周囲の領域）にて反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて被検眼Ｅに照射される。

被検眼Ｅからの観察照明光の戻り光は、対物レンズ２２により屈折され、ダイクロイックミラー４６を透過し、孔開きミラー２１の中心領域に形成された孔部を通過し、ダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を経由し、ミラー３２により反射され、ハーフミラー４０を透過し、ダイクロイックミラー３３により反射され、集光レンズ３４によりエリアセンサ３５の受光面に結像される。エリアセンサ３５は、所定のフレームレートで戻り光を検出する。それにより、眼底Ｅｆや前眼部の観察画像が得られる。

撮影光源１５から出力された光（撮影照明光）は、観察照明光と同様の経路を通って被検眼Ｅ（眼底Ｅｆ）に照射される。撮影照明光の戻り光（眼底反射光、蛍光等）は、観察照明光のそれと同様の経路を通ってダイクロイックミラー３３まで導かれ、ダイクロイックミラー３３を透過し、ミラー３６により反射され、集光レンズ３７によりエリアセンサ３８の受光面に結像される。それにより、眼底Ｅｆ等の撮影画像が得られる。

ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用視標を表示する。ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー４０にて反射され、ミラー３２に反射され、合焦レンズ３１及びダイクロイックミラー５５を経由し、孔開きミラー２１の孔部を通過し、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて被検眼Ｅ（眼底Ｅｆ）に投影される。ＬＣＤ３９による固視標の表示位置を変更することにより、被検眼Ｅの固視位置を変更できる。

眼底カメラユニット２には、アライメント光学系５０とフォーカス光学系６０とが設けられている。アライメント光学系５０は、被検眼Ｅに対する装置光学系の位置合わせ（アライメント）を行うための指標（アライメント指標）を生成する。フォーカス光学系６０は、眼底Ｅｆに対してフォーカス（ピント）を合わせるための指標（スプリット指標）を生成する。

アライメント光学系５０のＬＥＤ５１から出力された近赤外光（アライメント光）は、絞り５２、５３及びリレーレンズ５４を経由し、ダイクロイックミラー５５により反射され、孔開きミラー２１の孔部を通過し、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により被検眼Ｅ（角膜）に投影される。アライメント光の戻り光は、観察照明光の戻り光と同じ経路を通ってエリアセンサ３５により検出される。エリアセンサ３５による検出像（アライメント指標像）は、観察画像内に描出される。ユーザ又は演算制御ユニット２００は、従来の眼底カメラと同様に、アライメント指標像の位置に基づいてアライメントを実施することができる。

フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路に反射棒６７の反射面が斜設される。フォーカス光学系６０のＬＥＤ６１から出力された近赤外光（フォーカス光）は、リレーレンズ６２を通過し、スプリット指標板６３により２つの光束に分離され、二孔絞り６４を通過し、ミラー６５に反射され、集光レンズ６６により反射棒６７の反射面に一旦結像されて反射され、リレーレンズ２０を経由し、孔開きミラー２１に反射され、ダイクロイックミラー４６を透過し、対物レンズ２２により屈折されて被検眼Ｅ（眼底Ｅｆ）に投影される。フォーカス光の戻り光は、アライメント光の戻り光と同様の経路を通ってエリアセンサ３５により検出される。エリアセンサ３５による検出像（スプリット指標像）は、観察画像内に描出される。ユーザ又は演算制御ユニット２００は、従来の眼底カメラと同様に、スプリット指標像の位置に基づいて合焦レンズ３１及びフォーカス光学系６０を移動させることによりフォーカシングを行う。合焦レンズ３１は図３に示す合焦駆動部３１Ａにより移動され、フォーカス光学系６０は図示しない駆動機構により移動される。

アライメント（及びフォーカシング）の完了後、被検眼Ｅの眼球運動に合わせて装置光学系を移動させるトラッキングを実行することができる。

ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路とＯＣＴ計測用の光路（測定アーム、サンプルアーム等と呼ばれる）とを合成する。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴ計測に用いられる波長帯の光を反射し、眼底撮影用の光を透過させる。ＯＣＴ計測用の光路には、ＯＣＴユニット１００側から順に、コリメータレンズユニット４０と、光路長変更部４１と、光スキャナ４２と、合焦レンズ４３と、ミラー４４と、リレーレンズ４５とが設けられている。

光路長変更部４１は、測定アームの長さを変更する。光路長変更部４１は、たとえば、図１に示す矢印の方向に移動可能なコーナーキューブを含む。測定アームの光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の調整や、干渉状態の調整などに利用される。

光スキャナ４２は、測定アームを通過する光（測定光ＬＳ）を２次元的に偏向可能な構成を有する。たとえば、光スキャナ４２は、互いに直交する方向（ｘ方向及びｙ方向）に測定光ＬＳを独立に走査できるように構成される。それにより、各種の走査パターンが実現される。なお、前眼部ＯＣＴ用の構成（レンズ系アタッチメント等）が適用される場合には前眼部が測定光ＬＳでスキャンされる。光スキャナ４２は、たとえば、ガルバノミラー、ＭＥＭＳミラー、レゾナントミラー等を含む。

〔ＯＣＴユニット〕
図２はＯＣＴユニット１００の構成例を示す。ＯＣＴユニット１００は、ＯＣＴのタイプに応じた構成を有する。図２は、スペクトラルドメインＯＣＴが適用される場合の構成の例を示す。スペクトラルドメインＯＣＴでは、一般に、低コヒーレンス光源と分光器とが設けられる。なお、スウェプトソースＯＣＴにおいては、たとえば、波長掃引光源とバランスドフォトダイオードが設けられる。

スペクトラルドメインＯＣＴでは、光源ユニット１０１から出力される光Ｌ０は広帯域の低コヒーレンス光である。光Ｌ０は、たとえば、近赤外領域の波長帯（約８００ｎｍ〜９００ｎｍ程度）を含み、数十マイクロメートル程度の時間的コヒーレンス長を有する。また、たとえば１０４０〜１０６０ｎｍ程度の中心波長を有する近赤外光を光Ｌ０として用いてもよい。光源ユニット１０１は、スーパールミネセントダイオード（Ｓｕｐｅｒ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ Ｄｉｏｄｅ：ＳＬＤ）や、ＬＥＤや、ＳＯＡ（Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｏｐｔｉｃａｌ Ａｍｐｌｉｆｉｅｒ）等の光出力デバイスを含む。

光源ユニット１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１０２によりファイバカプラ１０３に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲに分割される。

参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて光減衰器（アッテネータ）１０５に到達する。光減衰器１０５は、公知の技術を用いて、演算制御ユニット２００の制御の下、光ファイバ１０４に導かれる参照光ＬＲの光量を自動で調整する。光減衰器１０５により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１０４により導かれて偏波調整器１０６に到達する。偏波調整器１０６は、公知の技術を用いて、演算制御ユニット２００の制御の下、光ファイバ１０４に導かれる参照光ＬＲの偏光状態を調整する。偏光状態が調整された参照光ＬＲは、ファイバカプラ１０９に到達する。

一方、ファイバカプラ１０３により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ１０７により導かれ、コリメータレンズユニット１０５により平行光束とされる。更に、測定光ＬＳは、光路長変更部４１、光スキャナ４２、合焦レンズ４３、ミラー４４、及びリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６により反射され、対物レンズ１１により屈折されて被検眼Ｅ（眼底Ｅｆ）に照射される。測定光ＬＳは、眼底Ｅｆの様々な深さ位置において散乱・反射される。測定光ＬＳの戻り光（後方散乱光、反射光、蛍光等）は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０３に導かれ、光ファイバ１０８を経由してファイバカプラ１０９に到達する。合焦レンズ４３は図３に示す合焦駆動部４３Ａにより移動される。

ファイバカプラ１０９は、測定光ＬＳの戻り光と、ファイバカプラ１０４を経由した参照光ＬＲとを干渉させる。これにより生成された干渉光ＬＣは、光ファイバ１１０により導かれて出射端１１１から出射し、コリメータレンズ１１２により平行光束とされ、回折格子１１３により分光（スペクトル分解）され、集光レンズ１１４により集光されて光検出器１１５の受光面に投影される。光検出器１１５は、たとえばラインセンサであり、分光された干渉光ＬＣの各スペクトル成分を検出して電気信号（検出信号）を生成する。生成された検出信号は演算制御ユニット２００に送られる。

〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット２００は、眼底カメラ２、表示装置３及びＯＣＴユニット１００の制御や、各種の演算処理や、ＯＣＴ画像の形成処理などを実行する。また、演算制御ユニット２００は、表示デバイスや入力デバイスや操作デバイス等のユーザインターフェイスを含む。演算制御ユニット２００の構成の説明は、以下の制御系の制御系の説明において行う。

〔制御系〕
血流計測装置１の制御系について図３及び図４を参照しつつ説明する。

（制御部）
血流計測装置１の制御系は、制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０には、主制御部２１１と記憶部２１２が設けられている。

（主制御部）
主制御部２１１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００及び演算制御ユニット２００の制御を実行する。また、主制御部２１１は、記憶部２１２にデータを書き込む処理や、記憶部２１２からデータを読み出す処理を行う。

（記憶部）
記憶部２１２は、各種のデータを記憶する。記憶部２１２に記憶されるデータとしては、たとえば、ＯＣＴ画像、眼底像、被検眼情報などがある。被検眼情報は、被検眼又は被検者に関する情報であり、たとえば患者ＩＤ等の入力情報や、電子カルテ等の医療情報を含む。また、記憶部２１２には、血流計測装置１を動作させるためのプログラムやデータが記憶されている。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、光検出器１１５からの検出信号に基づいて、眼底Ｅｆの断層像の画像データと位相画像の画像データとを形成する。これら画像データについては後述する。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づき出力される「画像」とを同一視することがある。画像形成部２２０は、断層像形成部２２１と位相画像形成部２２２を有する。

本実施形態では、眼底Ｅｆに対して２種類の走査（第１走査及び第２走査）を行う。第１走査では、眼底Ｅｆの注目血管に交差する第１断面を測定光ＬＳで反復的に走査する。第２走査では、この注目血管に交差する第２断面を測定光ＬＳで走査する。第２断面は、第１断面の近傍に設定される。ここで、第１断面と第２断面は、注目血管の走行方向に対して直交するように向き付けられることが望ましい。

第１断面及び第２断面の具体例を図５に示す。図５に示す眼底像Ｄには、眼底Ｅｆの視神経乳頭Ｄａの近傍に設定された第１断面Ｃ０及び第２断面Ｃ１が表されている。第1断面Ｃ０及び第２断面Ｃ１は、既定の注目血管Ｄｂに交差するように設定される。第２断面Ｃ１は、第１断面Ｃ０に対して注目血管Ｄｂの上流側に設定されてもよいし、下流側に設定されてもよい。なお、第２断面は、２つ以上の断面を含んでいてもよい。

第１走査及び第２走査は、患者の心臓の少なくとも１心周期の間にわたって実行されることが望ましい。それにより、心臓の全ての時相における血流情報が得られる。なお、第１走査を実行する時間は、あらかじめ設定された一定の時間であってもよいし、患者ごとに又は検査毎に設定された時間であってもよい。前者の場合において、従来よりも短い時間を設定することが可能である。たとえば、従来においては、１心周期にわたるデータを確実に収集するために、心周期よりも十分に長い時間（たとえば２秒間）が適用される。それに対し、本実施形態では、たとえば、位相画像が表す位相差の経時的変化を監視することで所定の時相を検出し、その時相からデータ収集を開始するよう構成することにより、心周期（たとえば１秒間）又はそれより僅かに長い時間を適用することが可能である。後者の場合、患者の心電図等の検査データを参照することができる。ここで、心周期以外のファクターを考慮することも可能である。このファクターの例としては、検査に掛かる時間（患者への負担）、光スキャナ４２の応答時間（走査間隔）、光検出器１１５の応答時間（走査間隔）などがある。

（断層像形成部）
断層像形成部２２１は、第１走査により得られる干渉光ＬＣの検出結果に基づいて、第１断面における形態の経時的変化を表す断層像（第１断層像）を形成する。この処理についてより詳しく説明する。第１走査は、上記のように第１断面Ｃ０を繰り返し走査するものである。断層像形成部２２１には、第１走査に応じて、ＯＣＴユニット１００の光検出器１１５から検出信号が逐次入力される。断層像形成部２２１は、第１断面Ｃ０の各走査に対応する検出信号に基づいて、第１断面Ｃ０の１枚の断層像を形成する。断層像形成部２２１は、上記の処理を第１走査の反復回数だけ繰り返すことで、時系列に沿った一連の断層像を形成する。ここで、これら断層像を複数の群に分割し、各群の断層像を重ね合わせて（加算平均して）画質の向上を図ってもよい。

また、断層像形成部２２１は、第２断面Ｃ１に対する第２走査により得られる干渉光ＬＣの検出結果に基づいて、第２断面Ｃ１における形態を表す断層像（第２断層像）を形成する。この処理は、第１断層像の場合と同様にして実行される。なお、第１断層像は時系列に沿う一連の断層像であるが、第２断層像は１枚の断層像であってもよい。また、第２断層像は、第２断面Ｃ１を複数回走査して得られた複数の断層像を重ね合わせて（加算平均して）画質の向上を図ったものであってもよい。

このような断層像を形成する処理は、従来のスペクトラルドメインタイプの光コヒーレンストモグラフィと同様に、ノイズ除去（ノイズ低減）、フィルタ処理、ＦＦＴ（Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）などの処理を含む。他のタイプのＯＣＴ装置の場合、断層像形成部２２１は、そのタイプに応じた公知の処理を実行する。

（位相画像形成部）
位相画像形成部２２２は、第１走査により得られる干渉光ＬＳの検出結果に基づいて、第１断面における位相差の経時的変化を表す位相画像を形成する。この処理に用いられる検出結果は、断層像形成部２２１による第１断層像の形成処理に供されるものと同じである。よって、第１断層像と位相画像との間の位置合わせをすることが可能である。つまり、第１断層像の画素と位相画像の画素とを自然に対応付けることが可能である。

位相画像の形成方法の一例を説明する。この例の位相画像は、隣り合うＡライン複素信号（隣接する走査点に対応する信号）の位相差を算出することにより得られるものである。換言すると、この例の位相画像は、第１断層像の各画素について、その画素の画素値（輝度値）の経時的変化に基づいて形成される。任意の画素について、位相画像形成部２２２は、その輝度値の経時的変化のグラフを考慮する。位相画像形成部２２２は、このグラフにおいて所定の時間間隔Δｔだけ離れた２つの時点ｔ１、ｔ２（＝ｔ１＋Δｔ）の間における位相差Δφを求める。そして、この位相差Δφを時点ｔ１（より一般に２つの時点ｔ１、ｔ２の間の任意の時点）における位相差Δφ（ｔ１）として定義する。あらかじめ設定された多数の時点のそれぞれについてこの処理を実行することで、当該画素における位相差の経時的変化が得られる。

位相画像は、各画素の各時点における位相差の値を画像として表現したものである。この画像化処理は、たとえば、位相差の値を表示色や輝度で表現することで実現できる。このとき、時系列に沿って位相が増加した場合の表示色（たとえば赤）と、減少した場合の表示色（たとえば青）とを変更することができる。また、位相の変化量の大きさを表示色の濃さで表現することもできる。このような表現方法を採用することで、血流の向きや大きさを表示色で明示することが可能となる。以上の処理を各画素について実行することにより位相画像が形成される。

なお、位相差の経時的変化は、上記の時間間隔Δｔを十分に小さくして位相の相関を確保することにより得られる。このとき、測定光ＬＳの走査において断層像の分解能に相当する時間未満の値に時間間隔Δｔを設定したオーバーサンプリングが実行される。

（データ処理部）
データ処理部２３０は、各種のデータ処理を実行する。たとえば、データ処理部２３０は、画像形成部２２０により形成された画像に対して各種の画像処理や解析処理を施す。データ処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の各種補正処理を実行することができる。また、データ処理部２３０は、眼底カメラユニット２により得られた画像（眼底像、前眼部像等）に対して各種の画像処理や解析処理を施す。

データ処理部２３０は、設定処理部２３１と、血流情報生成部２３２と、血管判別部２３３とを含む。

（設定処理部）
設定処理部２３１は、血流計測を行う位置（計測位置）を設定するための処理を実行する。この処理は、眼底Ｅｆの画像を解析することにより実行される。解析される画像は、眼底Ｅｆの正面画像でも断層像でも３次元画像でもよい。また、解析される画像は、観察画像（のフレーム）でも撮影画像でもＯＣＴ画像でもよい。設定処理部２３１は、画像領域特定部２３１１と、計測位置設定部２３１２とを含む。

（画像領域特定部）
画像領域特定部２３１１は、眼底Ｅｆの画像を解析することにより、眼底Ｅｆの所定の部位に相当する画像領域を特定する。特定される画像領域の例として、血管に相当する画像領域（血管領域）や、視神経乳頭に相当する画像領域（乳頭領域）がある。また、病変に相当する画像領域（病変領域）などを特定するように構成することも可能である。このような画像領域を特定するための解析処理は、公知の技術であってよく、たとえば、画素値（輝度値等）に基づく処理（閾値処理等）や、パターン解析（パターンマッチング等）や、特徴検出処理（エッジ検出処理）や、任意のフィルタ処理などを含んでいてよい。

血管領域を特定する処理について説明する。画像領域特定部２３１１は、眼底Ｅｆの画像を解析することにより複数の血管領域を特定する。特定される血管領域の個数は、あらかじめ設定されていてもよいし、解析処理に応じた任意の個数であってもよい。前者は、デフォルト値でもよいし、ユーザ等が事前に設定した値でもよい。後者の例として、既定の条件に適合する血管領域を選択することが可能である。この条件の例として、血管領域の幅（血管径）や、血管領域の位置などがある。血管領域の位置としては、たとえば、眼底Ｅｆの所定部位（視神経乳頭等）からの距離や、所定部位に対する方位（上側、下側、耳側、下側等）などがある。

なお、血管領域の幅を算出する処理は、帯状又は管状の画像領域の幅を算出するための任意の処理であってよい。この処理は、たとえば次の一連の処理を含む：血管領域の境界を検出する処理（エッジ検出等）；血管領域の中心軸を特定する処理（細線化等）；中心軸に直交する線分と境界とが交差する２つの交差点を特定する処理；これら交差点の間の距離を算出する処理。

既定の条件に基づいて血管領域に順位付けを行い、その順位に応じて複数の血管領域を選択するように構成することができる。たとえば、幅が太い順に順位付けを行い、上位の順位から所定個数の血管領域を選択したり、既定の幅以上の血管領域を選択したりすることが可能である。或いは、所定の方位に位置する血管領域を優先的に選択したり、方位に関して平均化されるように血管領域を選択したりすることが可能である。また、既定の条件を満足する血管領域の個数が既定の個数に達しない場合、既定の条件を満足する全ての血管領域を含み、かつそれを満足しないいくつかの血管領域を含むように、血管領域の選択を行うことができる。

（計測位置設定部）
計測位置設定部２３１２は、画像領域特定部２３１１により特定された複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する。ここで、設定される計測位置の個数は、複数の血管領域の個数と等しいか、或いはそれ未満である。

なお、ここに言う複数の計測位置のそれぞれは前述の第１断面を示す概念であってよい。その場合、計測位置設定部２３１２は、複数の第１断面の設定に加えて、各第１断面に関する第２断面の設定も実行する。或いは、ここに言う複数の計測位置は第１断面及び第２断面を含む概念であってよい。その場合、各血管領域に対して２以上の計測位置が割り当てられる。

計測位置設定部２３１２は、たとえば、眼底Ｅｆの所定部位から既定の距離以内の範囲に計測位置（第１断面のみ、又は、第１断面及び第２断面の双方）を設定する。ここで、既定の距離は、たとえば、所定部位の任意の特徴部分（中心位置、重心位置、境界等）からの距離として定義される。

計測位置設定部２３１２により設定された複数の計測位置の例を図６に示す。本例において、眼底Ｅｆの所定部位は視神経乳頭である。符号Ｆ０は乳頭領域を示す。符号Ｆ１は、乳頭領域Ｆ０の中心から既定の距離以内の範囲（設定範囲）を示す。符号Ｂ１〜Ｂ６は、画像領域特定部２３１１により特定された複数の血管領域を示す。

計測位置設定部２３１２は、全ての血管領域Ｂ１〜Ｂ６に交差するように複数の計測位置を設定する。すなわち、各計測位置は、少なくとも１つの血管領域Ｂｉに交差するように設定される。本例では、６つの血管領域Ｂ１〜Ｂ６に交差するように５つの計測位置Ｌ１〜Ｌ５が設定される。具体的には、２つの血管領域Ｂ１及びＢ２に交差するように計測位置Ｌ１が設定され、血管領域Ｂ３に交差するように計測位置Ｌ２が設定され、血管領域Ｂ４に交差するように計測位置Ｌ３が設定され、血管領域Ｂ５に交差するように計測位置Ｌ４が設定され、血管領域Ｂ６に交差するように計測位置Ｌ５が設定される。なお、各血管領域に対して個別に計測位置を設定してもよいし、２以上の血管領域に交差するようにいずれかの計測位置を設定してもよい。また、各計測位置Ｌｊは、位相画像を取得するための計測が行われる第１断面を示す。血管の傾きを求めるための計測が行われる第２断面は、前述したように第１断面の近傍に設定される（図示は省略する）。

計測位置の形状は任意であり、たとえば図６に示すように弧状であってもよいし、直線状であってもよい。複数の計測位置の形状は全て同じでもよいし、異なっていてもよい。また、計測位置の長さは任意であってよい（たとえば既定の長さ）。複数の計測位置の長さは全て同じでもよいし、異なっていてもよい。また、計測位置の長さの最大値（最大長さ）を事前に設定し、複数の血管領域の分布（間隔）と最大長さとに基づいて複数の計測位置を設定するように構成することができる。

各計測位置Ｌｊ（ｊ＝１〜５）は、設定範囲Ｆ１内に設定される。ここで、各計測位置Ｌｊ（ｊ＝１〜５）を設定範囲Ｆ１の境界上に設定することができる。この場合、計測位置設定部２３１２は、各血管領域Ｂｉと設定範囲Ｆ１の境界との交差位置を特定し、特定された複数の交差位置を通過するように計測位置を設定することができる。

各計測位置Ｌｊは、たとえば、血管領域Ｂｉに直交するように設定される。１つの計測位置が２以上の血管領域に交差する場合、これら血管領域の全てに直交する形状の計測位置を設定することもできるし、既定の形状の計測位置の配置を最適化する（計測位置を配置する位置及び向きを最適化する）こともできる。

（血流情報生成部）
血流情報生成部２３２は、計測位置設定部２３１２により設定された複数の計測位置に基づき実行されたＯＣＴにより取得されたデータに基づいて、眼底Ｅｆの血管の血流に関する情報（血流情報）を生成する。血流情報生成部２３２は、血管断面特定部２３２１と、傾き算出部２３２２と、血流速度算出部２３２３と、血管径算出部２３２４と、血流量算出部２３２５と、補正部２３２６とを含む。

なお、血管断面特定部２３２１、傾き算出部２３２２、血流速度算出部２３２３、血管径算出部２３２４、及び血流量算出部２３２５は、計測位置設定部２３１２により設定された各計測位置Ｌｊについて後述の処理を実行する。以下の説明において、注目血管Ｄｂは各血管領域Ｂｉに相当する。

（血管断面特定部）
血管断面特定部２３２１は、第１断層像、第２断層像、及び位相画像のそれぞれについて、注目血管Ｄｂに対応する血管断面を特定する。この処理は、各画像の画素値を解析することによって行うことが可能である（たとえば閾値処理）。

なお、第１断層像と第２断層像は解析処理を行うのに十分な解像度を持っているが、位相画像については血管断面の境界を特定できるほどの解像度を持っていないことが考えられる。しかし、位相画像に基づいて血流情報を生成する以上、その血管断面を高精度かつ高確度で特定する必要がある。そこで、たとえば次のような処理を行うことで、位相画像の血管断面をより正確に特定することができる。

前述のように、第１断層像と位相画像は同じ検出信号に基づいて形成され、互いの画素の間の自然な対応付けが可能である。これを利用し、まず第１断層像を解析して血管断面を求め、この血管断面に含まれる画素に対応する画素からなる位相画像中の画像領域をその血管断面とする。これにより、位相画像の血管断面を高精度かつ高確度で特定することができる。

（傾き算出部）
傾き算出部２３２２は、第１断面と第２断面との間の距離（断面間距離）と、血管断面の特定結果とに基づいて、第１断面における注目血管Ｄｂの傾きを算出する。なお、断面間距離は、計測位置設定部２３１２により設定された第１断面と第２断面との間の距離として事前に決定されている。

注目血管Ｄｂの傾きを算出する理由を説明する。血流情報はドップラーＯＣＴの手法で得られる。ドップラーシフトに寄与する血流の速度成分は、測定光ＬＳの照射方向の成分である。したがって、たとえ血流速度が同じであっても、血流方向（つまり注目血管Ｄｂの向き）と測定光ＬＳとが成す角度に応じて測定光ＬＳが受けるドップラーシフトが変化し、ひいては得られる血流情報も変わってしまう。このような不都合を避けるために、注目血管Ｄｂの傾きを求め、これを血流速度の算出処理に反映させる必要がある。

注目血管Ｄｂの傾きの算出方法について図７を参照しつつ説明する。符号Ｇ０は第１断面Ｃ０における第１断層像を示し、符号Ｇ１は第２断面Ｃ１における第２断層像を示す。また、符号Ｖ０は第１断層像Ｇ０における血管断面を示し、符号Ｖ１は第２断層像Ｇ１における血管断面を示す。図７において、ｚ座標軸は紙面下方向を向いており、これは測定光ＬＳの照射方向と実質的に一致するものとする。また、断面間距離をｄで示す。

傾き算出部２３２２は、２つの血管断面Ｖ０及びＶ１の位置関係に基づいて、第１断面Ｃ０における注目血管Ｄｂの傾きＡを算出する。この位置関係は、たとえば２つの血管断面Ｖ０及びＶ１を結ぶことによって得られる。より具体的には、傾き算出部２３２２は、２つの血管断面Ｖ０及びＶ１のそれぞれの特徴位置を特定し、特定された２つの特徴位置を線分で結ぶ。この特徴位置としては、中心位置、重心位置、最上部（ｚ座標値が最小の位置）、最下部（ｚ座標値が最大の位置）などがある。

更に、傾き算出部２３２２は、２つの特徴位置を結ぶ線分に基づいて傾きＡを算出する。より具体的には、傾き算出部２３２２は、第１断面Ｃ０の特徴位置と第２断面Ｃ１の特徴位置とを結ぶ線分の傾きを算出し、この算出値を傾きＡとして設定する。なお、断面間距離ｄは、線分を求める処理において、２つの断層像Ｇ０及びＧ１をｘｙｚ座標系に埋め込むときに用いられる。

この例では、傾きの値を１つ求めているが、血管断面Ｖ０中の２以上の位置（又は領域）についてそれぞれ傾きを求めるようにしてもよい。この場合、得られた２以上の傾きの値を別々に用いることもできるし、これら傾きの値から統計的に得られる１つの値（たとえば平均値）を傾きＡとして用いることもできる。

（血流速度算出部）
血流速度算出部２３２３は、位相画像（位相差の経時的変化）と注目血管Ｄｂの傾きＡとに基づいて、注目血管Ｄｂ内を流れる血液の第１断面Ｃ０における血流速度を算出する。この算出対象は、或る時点における血流速度でもよいし、血流速度の経時的変化（血流速度変化情報）でもよい。前者の場合、たとえば心電図の所定の時相（たとえばＲ波の時相）における血流速度を選択的に取得することが可能である。また、後者における時間の範囲は、第１断面Ｃ０を走査した時間の全体又は任意の一部である。

血流速度変化情報が得られた場合、血流速度算出部２３２３は、当該時間の範囲における血流速度の統計値を算出することができる。この統計値としては、平均値、標準偏差、分散、中央値、最大値、最小値、極大値、極小値などがある。また、血流速度の値についてのヒストグラムを作成することもできる。

血流速度算出部２３２３は、前述のようにドップラーＯＣＴの手法を用いて血流速度を算出する。このとき、傾き算出部２３２２により算出された第１断面Ｃ０における注目血管Ｄｂの傾きＡが考慮される。具体的には、血流速度算出部２３２３は、血流速度を求めるために次式を用いる。

ここで：
Δｆは、測定光ＬＳの散乱光が受けるドップラーシフトを表す；
ｎは、媒質の屈折率を表す；
ｖは、媒質の流速（血流速度）を表す；
θは、測定光ＬＳの照射方向と媒質の流れベクトルとが成す角度を表す；
λは、測定光ＬＳの中心波長を表す。

本実施形態では、ｎとλは既知であり、Δｆは位相差の経時的変化から得られ、θは傾きＡから得られる（又はθは傾きＡとして得られる）。これらの値を上記の式に代入することにより、血流速度ｖが算出される。

なお、パラメータの経時的変化を考慮すると、ドップラーシフトΔｆ＝Δｆ（ｔ）、及び、角度θ＝θ（ｔ）と表される。ここでｔは時間を表す変数である。血流速度算出部２３２３は、次式を用いることにより、任意の時間ｔにおける血流速度ｖ（ｔ）を求めたり、血流速度ｖ（ｔ）の経時的変化を求めたりすることができる。

（血管径算出部）
血管径算出部２３２４は、第１断面Ｃ０における注目血管Ｄｂの径を算出する。この算出方法の例として、眼底像を用いた第１の算出方法と、断層像を用いた第２の算出方法がある。

第１の算出方法が適用される場合、第１断面Ｃ０の位置を含む眼底Ｅｆの部位の撮影があらかじめ行われる。それにより得られる眼底像は、観察画像（のフレーム）でもよいし、撮影画像でもよい。撮影画像がカラー画像である場合には、これを構成する画像（たとえばレッドフリー画像）を用いてもよい。

血管径算出部２３２４は、撮影画角（撮影倍率）、ワーキングディスタンス、眼球光学系の情報など、画像上のスケールと実空間でのスケールとの関係を決定する各種ファクターに基づいて、眼底像におけるスケールを設定する。このスケールは実空間における長さを表す。具体例として、このスケールは、隣接する画素の間隔と、実空間におけるスケールとを対応付けたものである（たとえば画素の間隔＝１０μｍ）。なお、上記ファクターの様々な値と、実空間でのスケールとの関係をあらかじめ算出し、この関係をテーブル形式やグラフ形式で表現した情報を記憶しておくことも可能である。この場合、血管径算出部２３２４は、上記ファクターに対応するスケールを選択的に適用する。

更に、血管径算出部２３２４は、このスケールと血管断面Ｖ０に含まれる画素とに基づいて、第１断面Ｃ０における注目血管Ｄｂの径、つまり血管断面Ｖ０の径を算出する。具体例として、血管径算出部２３２４は、血管断面Ｖ０の様々な方向の径の最大値や平均値を求める。また、血管径算出部２３５は、血管断面Ｖ０の輪郭を円近似又は楕円近似し、その円又は楕円の径を求めることができる。なお、血管径が決まれば血管断面Ｖ０の面積を（実質的に）決定することができるので（つまり両者を実質的に一対一に対応付けることができるので）、血管径を求める代わりに当該面積を算出するようにしてもよい。

第２の算出方法について説明する。第２の算出方法では、第１断面Ｃ０における眼底Ｅｆの断層像が用いられる。この断層像は、第１断層像でもよいし、位相画像でもよいし、これらとは別個に取得されたものでもよい。

この断層像におけるスケールは、測定光ＬＳの走査態様に応じて決定される。本実施形態では、図５に示すように第１断面Ｃ０を走査する。この第１断面の長さは、ワーキングディスタンス、眼球光学系の情報など、画像上のスケールと実空間でのスケールとの関係を決定する各種ファクターに基づいて決定される。血管径算出部２３２４は、たとえば、この長さに基づいて隣接する画素の間隔を求め、第１の算出方法と同様にして第１断面Ｃ０における注目血管Ｄｂの径を算出する。血管径についても、その経時的変化を求めることが可能である。

（血流量算出部）
血流量算出部２３２５は、血流速度の算出結果と血管径の算出結果とに基づいて、注目血管Ｄｂ内を流れる血液の流量を算出する。この処理の一例を以下に説明する。

血管内における血流がハーゲン・ポアズイユ流（Ｈａｇｅｎ−Ｐｏｉｓｅｕｉｌｌｅ ｆｌｏｗ）と仮定する。また、血管径をｗとし、血流速度の最大値をＶｍとすると、血流量Ｑは次式で表される。

血流量算出部２３２５は、血管径算出部２３２４による血管径の算出結果ｗと、血流速度算出部２３２３による血流速度の算出結果に基づく最大値Ｖｍとを、この数式に代入することにより、目的の血流量Ｑを算出する。他の方法として、血流速度の経時的変化と血管径（その経時的変化）との積（又は積分値）を時間で積分することによって血流量を算出することができる。なお、血流量の単位は、たとえばμＬ／ｍｉｎである。

以上の処理により、各血管領域Ｂｉに関する血管径、血流速度及び血流量が得られる。血流量算出部２３２５は、複数の血管領域Ｂ１〜Ｂ６について算出された複数の血流量に基づいて合計血流量を求めることが可能である。合計血流量は、算出された複数の血流量の単純な和でもよいし、重み付き和でもよい。或いは、複数の血流量の和は眼底Ｅｆの全ての血管に関する血流量の総和未満であることを考慮すると、複数の血流量の和に所定のファクターを加算又は乗算することにより合計血流量を求めるようにしてもよい。このファクターは、たとえば以下に挙げる値のうちのいずれかに基づいて算出される：眼底像やＯＣＴ画像から特定可能な全ての血管の数と、血流量を算出するために考慮された血管の数との比（又は差）；血管径；臨床的に（統計的に）得られた血管や血流量に関するデータ；当該被検眼（又は当該被検者）について過去に得られた検査データ。

（補正部）
補正部２３２６は、算出された血流情報（血流速度、血管径、血流量等）を補正する。この補正処理は、たとえば、注目血管（血管領域Ｂｉ）と、それに交差する断面（計測位置Ｌｊ）とがなす角度に基づいて実行される。補正部２３２６は、この角度を算出する。或いは、前段の処理において角度の算出を行う構成が適用される場合、この算出された角度が補正部２３２６に入力される。

角度を算出する処理は、たとえば次の一連の処理を含む：血管領域Ｂｉに細線化等の画像処理を施すことにより、血管領域Ｂｉの中心軸Ａｘｉを求める；中心軸Ａｘｉと計測位置Ｌｊとの交差点Ｐｉｊを求める；交差点Ｐｉｊにおける中心軸Ａｘｉの接線方向Ｈｉを求める（必要に応じ、中心軸Ａｘｉの近似曲線が求められる）；交差点Ｐｉｊにおける計測位置Ｌｊの法線方向Ｎｊを求める（或いは、交差点Ｐｉｊにおける計測位置Ｌｊの接線方向に直交する方向を求める）；接線方向Ｈｉと法線方向Ｎｊとがなす角度αｉｊを求める。

前述したように、血管領域Ｂｉの走行方向に直交するように計測位置Ｌｊを設定することが望ましい。換言すると、血管領域Ｂｉの接線方向Ｈｉに法線方向Ｎｊが一致するように計測位置Ｌｊを設定することが望ましい（つまり、角度αｉｊの値は小さいほうが好ましい）。したがって、角度αｉｊは、設定された計測位置Ｌｊの好適性を示すパラメータである。

補正部２３２６は、算出された角度αｉｊに基づいて、計測位置Ｌｊの好適性を判定できる。たとえば、補正部２３２６は、算出された角度αｉｊを既定の閾値と比較する。角度αｉｊが閾値よりも小さい場合、補正部２３２６は、当該血管領域Ｂｉに関する血流情報の補正は実行しない。一方、角度αｉｊが閾値以上である場合、補正部２３２６は、当該血管領域Ｂｉについて取得された血流情報を補正する。この補正処理は、たとえば、角度αｉｊを用いた三角法を適用することにより血流情報の値を変換する処理を含む。

なお、角度αｉｊの利用方法は、血流情報の補正に限定されるものではない。たとえば、角度αｉｊが閾値以上である場合に、当該計測位置Ｌｊを再設定するように構成することが可能である。或いは、角度αｉｊ又はこれから算出される値を、血流情報の信頼性を示す評価値としてユーザに提供することが可能である。

（血管判別部）
血管判別部２３３は、血管領域Ｂｉが、動脈に相当する画像領域（動脈領域）であるか、或いは静脈に相当する画像領域（静脈領域）であるか判別する。この判別処理は、たとえば、眼底像の画素値に基づいて実行される（特開２００７−３１９４０３号公報等を参照）。或いは、眼底Ｅｆにおける血管分布と、位相画像とに基づいて、血管領域の判別を行ってもよい。具体的には、血管判別部２３３は、眼底像に表される血管分布に基づいて、視神経乳頭から計測位置Ｌｊまでの血管領域Ｂｉの経路を求め、位相画像に基づいて、計測位置Ｌｊにおける血管領域Ｂｉの血流方向を求め、求められた経路と血流方向とに基づいて、血管領域Ｂｉが動脈領域か静脈領域か判別する。

血管判別部２３３による判別結果に基づいて、血流量算出部２３２５は、動脈領域に関する合計血流量と、静脈領域に関する合計血流量とを別々に求めることができる。

以上のように機能するデータ処理部２３０は、たとえば、前述のマイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、回路基板等を含んで構成される。ハードディスクドライブ等の記憶装置には、上記機能をマイクロプロセッサに実行させるコンピュータプログラムが予め格納されている。

（ユーザインターフェイス）
ユーザインターフェイス２４０には、表示部２４１と操作部２４２とが含まれる。表示部２４１は、前述した演算制御ユニット２００の表示デバイスや表示装置３を含んで構成される。操作部２４２は、前述した演算制御ユニット２００の操作デバイスを含んで構成される。操作部２４２には、血流計測装置１の筐体や外部に設けられた各種のボタンやキーが含まれていてもよい。たとえば眼底カメラユニット２が従来の眼底カメラと同様の筺体を有する場合、操作部２４２は、この筺体に設けられたジョイスティックや操作パネル等を含んでいてもよい。また、表示部２４１は、眼底カメラユニット２の筺体に設けられたタッチパネルなどの各種表示デバイスを含んでいてもよい。

なお、表示部２４１と操作部２４２は、それぞれ個別のデバイスとして構成される必要はない。たとえばタッチパネルのように、表示機能と操作機能とが一体化されたデバイスを用いることも可能である。その場合、操作部２４２は、このタッチパネルとコンピュータプログラムとを含んで構成される。操作部２４２に対する操作内容は、電気信号として制御部２１０に入力される。また、表示部２４１に表示されたＧＵＩと、操作部２４２とを用いて、操作や情報入力を行うようにしてもよい。

［動作］
血流計測装置１の動作についていくつかの例を説明する。

（第１の動作例）
血流計測装置１の動作の一例を図９に示す。なお、患者ＩＤの入力や動作モード（血流計測モード）の選択指定などの予備的処理が事前に行われる。

（Ｓ１：眼底の画像の取得）
まず、血流計測装置１は、計測位置を設定するための眼底Ｅｆの画像（設定画像）を取得する。設定画像は、血流計測装置１又は他の眼底撮影装置を用いて眼底Ｅｆを撮影することにより得られる画像であり、たとえば眼底Ｅｆの観察画像、撮影画像又はＯＣＴ画像である。他の眼底撮影装置により取得された設定画像が用いられる場合、血流計測装置１は、この眼底撮影装置や画像サーバから設定画像を取得する。また、設定画像は、血流計測装置１によりリアルタイムで取得される画像でもよいし（たとえば観察画像又はＯＣＴ画像）、血流計測装置１又は他の眼底撮影装置により過去に取得された画像でもよい（たとえば観察画像、撮影画像又はＯＣＴ画像）。

（Ｓ２：血管領域の特定）
画像領域特定部２３１１は、ステップＳ１で取得された設定画像を解析することにより、複数の血管領域Ｂｉを特定する。ここで、乳頭領域等を更に特定することもできる。

（Ｓ３：計測位置の設定）
次に、計測位置設定部２３１２は、ステップＳ２で特定された複数の血管領域Ｂｉに交差する複数の計測位置Ｌｊ（第１断面）を設定する。また、計測位置設定部２３１２は、各計測位置Ｌｊの近傍に第２断面を設定する。

主制御部２１１は、設定画像と、複数の計測位置Ｌｊ（及び第２断面）を示す情報とを表示部２４１に表示させることができる。ユーザは、いずれかの計測位置Ｌｊを調整したり、いずれかの計測位置Ｌｊを削除したり、新たな計測位置を追加したりすることができる。

（Ｓ４：ＯＣＴ計測の準備）
次に、ＯＣＴ計測（血流計測）の準備が実行される。この処理には、たとえば、アライメント及びフォーカシングが含まれる。更に、トラッキングを開始することができる。なお、ステップＳ１でＯＣＴ計測が実行された場合、このような処理はステップＳ１で実行される。

また、設定画像に対して設定された計測位置Ｌｊ（第１断面）及び第２断面に対応する眼底Ｅｆの走査位置を特定するための処理を実行することができる。この処理は、たとえば、眼底Ｅｆの観察画像をリアルタイムで取得する処理と、この観察画像（フレーム）と設定画像との間の画像マッチングと、この画像マッチングに基づいて、計測位置Ｌｊ（第１断面）及び第２断面に対応する観察画像中の位置（走査位置）を特定する処理とを含む。このようにして特定された複数の走査位置に対して、ステップＳ５のＯＣＴ計測が実行される。

この段階において、ＯＣＴ計測の最適化を行うことができる。この最適化処理では、たとえば、主制御部２１１が、光源ユニット１０１、光スキャナ４２等を制御して予備的なＯＣＴ計測を実行する。この予備的ＯＣＴ計測は、ステップＳ３で設定されたいずれかの計測位置（第１断面、第２断面）、又はこれら以外の断面に対して実行される。この予備的ＯＣＴにより得られる画像が好適であるか判定する。この判定は、ユーザが目視で行なってもよいし、血流計測装置１が自動で行なってもよい。

目視で行う場合、主制御部２１１がＯＣＴ画像を表示部２４１に表示させる。ユーザは、ＯＣＴ画像における所定組織（血管、網膜表面等）の表示位置や画質などを評価する。好適な画像が得らない場合、ユーザは、計測条件の調整を行う。たとえば、画像の表示位置が適当でない場合、光路長変更部４１を動作させて測定光ＬＳの光路長を変更する。また、画質が適当でない場合、光減衰器１０５や偏波調整器１０６を調整する。

自動で行う場合、所定組織の表示位置や画質などを既定の評価基準を参照して評価し、その評価結果に基づいて手動の場合と同様にして計測条件の調整を行う。

（Ｓ５：ＯＣＴ計測の実行）
ステップＳ４の最適化処理が完了したら、主制御部２１１は、ＯＣＴ計測（血流計測）を実行する。本動作例では、複数の計測位置Ｌｊ（第１断面）に対する反復的な走査（第１走査）と、複数の第２断面に対する走査（第２走査）とが実行される。この処理には
複数の第１走査と複数の第２走査とが含まれるが、これらを実行する順序はあらかじめ設定される。

（Ｓ６：画像の形成）
画像形成部２２０は、ステップＳ５で取得されたデータに基づいて複数の画像を形成する。本動作例では、断層像形成部２２１は、各計測位置Ｌｉ（第１断面）を表す第１断層像Ｔ１ｉと、各第２断面を表す第２断層像Ｔ２ｉとを形成する。更に、位相画像形成部２２２は、各計測位置Ｌｉ（第１断面）を表す位相画像Ｕｉを形成する。

（Ｓ７：血管断面の特定）
血管断面特定部２３２１は、ステップＳ６で形成された各第１断層像Ｔ１ｉ、各第２断層像Ｔ２ｉ及び各位相画像Ｕｉについて、血管領域Ｂｉに相当する血管断面を特定する。

（Ｓ８：血管の傾きの算出）
傾き算出部２３２２は、各血管領域Ｂｉについて、ステップＳ７で特定された血管断面と、計測位置Ｌｊ（第１断面）と第２断面との間の距離（断面間距離）とに基づき、第１断面における血管領域Ｂｉ（注目血管）の傾きを算出する。

（Ｓ９：血流速度の算出）
血流速度算出部２３２３は、各血管領域Ｂｉ（注目血管）について、位相画像Ｕｉとして得られる位相差の経時的変化と、ステップＳ８で算出された血管領域Ｂｉの傾きとに基づき、この注目血管内を流れる血液の計測位置Ｌｊ（第１断面）における血流速度を算出する。

（Ｓ１０：血管径の算出）
血管径算出部２３２４は、各血管領域Ｂｉ（注目血管）について、第１断層像Ｔ１ｉ（又は位相画像Ｕｉ）に基づき、計測位置Ｌｊ（第１断面）における注目血管の径を算出する。なお、第１断層像の代わりに眼底像を解析して血管径を求めてもよい。

（Ｓ１１：血流量の算出）
血流量算出部２３２５は、各血管領域Ｂｉ（注目血管）について、ステップＳ９で算出された血流速度と、ステップＳ１０で算出された血管径とに基づき、注目血管内を流れる血液の流量（μＬ／ｍｉｎ）を算出する。

（Ｓ１２：血流情報の補正）
補正部２３２６は、各血管領域Ｂｉ（注目血管）と、それに交差する計測位置Ｌｊ（第１断面）とがなす角度αｉｊを算出し、算出された角度αｉｊに基づいて当該血管領域Ｂｉに関する血流情報（血流速度、血管径及び／又は血流量）を補正する。

（Ｓ１３：合計血流量の算出）
血流量算出部２３２５は、ステップＳ１１で算出された複数の血流量（又はステップＳ１２で補正された血流量）に基づいて、合計血流量を算出する。

ここで、血管判別部２３３により血管領域Ｂｉを動脈領域と静脈領域とに分類し、動脈領域に関する合計血流量と、静脈領域に関する合計血流量とを求めるようにしてもよい。

（Ｓ１４：計測結果の表示及び保存）
主制御部２１１は、複数の血管領域Ｂｉについて得られた血流速度、血管径、血流量等、及びステップＳ１３で算出された合計血流量等を含む血流情報を表示部２４１に表示させる。この血流情報には、複数の計測位置Ｌｊを示す情報（位置情報）や、設定画像などが含まれていてもよい。また、主制御部２１１は、ステップＳ１で入力された患者ＩＤに関連付けて血流情報を記憶部２１２に記憶させる。以上で、本動作例に関する処理は終了となる。

（第２の動作例）
ＯＣＴにより取得された断層像を利用して複数の血管領域Ｂｉを提示する処理について説明する。

本動作例では、たとえば第１の動作例のステップＳ５のＯＣＴ計測において、複数の計測位置Ｌｉを含む単一の断面の走査を付加的に実行する。この単一の断面の例を図１０に示す。図１０に示す走査パターンは、複数の計測位置Ｌ１〜Ｌ５を通過し、かつ、乳頭領域Ｆ０を囲むサークルスキャンである。

このようなサークルスキャンを実行することで、全ての計測位置Ｌｊ（第１断面）の形態を表す断層像が得られる。この断層像には、各血管領域Ｂｉの断面が描出される。主制御部２１１は、この断面像を表示部２４１に表示させるとともに、各血管領域Ｂｉの断面を示す情報（血管位置情報）をこの断面像上に表示させることができる。

このようにして表示される情報の例を図１１に示す。符号Ｚは、図１０のサークルスキャンにより収集されたデータに基づく断層像を示す。断層像Ｚは、サークルスキャンに対応する円筒状の走査断面を切り開いて得られる帯状の断面を表す。円筒状の走査断面を切り開く位置は任意であってよい。図１１に示す断層像Ｚは、図１０における１２時の位置「Ｓ」において円筒状の走査断面を切り開くことにより得られる。なお、一般に使用されているように、「Ｓ」は上側（ｓｕｐｅｒｉｏｒ）を表し、「Ｔ」は耳側（ｔｅｍｐｏｒａｌ）を表し、「Ｉ」は下側（ｉｎｆｅｒｉｏｒ）を表し、「Ｎ」は鼻側（ｎａｓａｌ）を表す。更に、断層像Ｚ上には、血管領域Ｂ１〜Ｂ６（の断面）を示す血管位置情報（同じく符号Ｂ１〜Ｂ６で示す）が表示される。

ユーザは、操作部２４２を用いて、所望の血管位置情報Ｂｉを指定することができる。主制御部２１１は、指定された血管位置情報Ｂｉ（血管領域Ｂｉ）に対応する血流情報を表示させることができる。

なお、同様の処理を眼底Ｅｆの正面画像について実行可能に構成することが可能である。この正面画像は、たとえば設定画像や別途に取得された画像あってよい。主制御部２１１は、正面画像を表示させるとともに、血管位置情報を正面画像上に表示させる。ユーザが所望の血管位置情報を指定すると、主制御部は、指定された血管位置情報に対応するＦ血流情報を表示させることができる。

［効果］
実施形態に係る血流計測装置の効果について説明する。

実施形態に係る血流計測装置は、画像取得部と、画像領域特定部と、計測位置設定部と、操作部と、血流情報生成部とを備える。

画像取得部は、たとえば、生体を撮影する機能を含む。本実施形態では、眼底の観察画像、撮影画像及び／又はＯＣＴ画像を取得するための構成が画像取得部に相当する。或いは、画像取得部は、外部装置（他の眼底撮影装置、画像サーバ等）から画像を取得する機能を含む。この機能は、通信インターフェイスを含む構成により実現される。画像領域特定部（２３１１）は、画像取得部により取得された画像を解析することにより、複数の血管領域を特定する。計測位置設定部（２３１２）は、画像領域特定部により特定された複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する。走査部は、計測位置設定部により設定された複数の計測位置に対応する生体の複数の断面をＯＣＴを用いて走査する。本実施形態においては、眼底のＯＣＴ画像を取得するための構成が走査部に相当する。血流情報生成部（２３２）は、走査部により取得されたデータに基づいて、生体に関する血流情報を生成する。血流情報は、たとえば、画像領域特定部により特定されたそれぞれの血管領域に関する血流量、血流速度、血管径等を含む。

このような血流計測装置によれば、複数の血管の血流計測を複数の段階（つまり複数の計測位置）に分けて実行できるので、密な走査点間隔と高速な反復レートとを両立させることが可能である。したがって、広範囲に分布する複数の血管を対象とする場合であっても、血流計測を好適に行うことが可能である。

実施形態において、画像領域特定部は、画像取得部により取得された画像中の血管領域の幅を算出し、算出された幅が既定の閾値以上である血管領域を含むように複数の血管領域の特定を行うよう構成されてよい。この構成によれば、主要な血管を自動で選択して血流計測を行うことが可能である。

実施形態において、画像領域特定部は、画像取得部により取得された画像を解析することにより、生体の所定部位に相当する画像領域を特定するよう構成されてよい。この画像領域の例として眼底の視神経乳頭がある。更に、計測位置設定部は、画像領域特定部により特定された画像領域から既定の距離以内の範囲に複数の計測位置を設定するよう構成されてよい。この構成によれば、あらかじめ決められた範囲において血流計測を血流計測を行うことができる。なお、この範囲は、臨床や研究において任意に設定されてよい。また、この範囲を任意に変更できるように構成することが可能である。

実施形態において、計測位置設定部は、複数の血管領域の少なくとも一部に直交するように複数の計測位置を設定するよう構成されてよい。この構成によれば、好適な血流計測を容易に行うことができる。

実施形態において、走査部は、複数の断面を含む単一の断面を走査するよう構成されてよい。更に、血流計測装置は、断層像形成部と、制御部とを備えていてよい。断層像形成部（２２１）は、単一の断面を走査することにより取得されたデータに基づいて、この単一の断面の形態を表す断層像を形成する。制御部（２１０）は、この断層像と、血流情報が生成された複数の血管の位置を示す血管位置情報とを表示手段に表示させる。なお、表示手段は、血流計測装置に設けられてもよいし（表示部２４１）、外部装置であってもよい。この構成によれば、生体の断面形態を表す画像とともに、血流計測が実施された血管を明示することが可能である。

実施形態において、血流情報生成部は補正部（２３２６）を含んでいてよい。補正部は、血管領域とそれに交差する計測位置とがなす角度を求め、求められた角度に基づいて血流情報を補正する。この構成によれば、取得される血流情報の信頼性向上を図ることが可能である。

実施形態において、血流情報生成部は、複数の断面について求められた複数の流量に基づいて合計血流量を求めるよう構成されてよい。更に、実施形態の血流計測装置は、血管領域が動脈領域か静脈領域かを判別する判別部（血管判別部２３３）を備え、かつ、血流情報生成部は、動脈領域に関する合計血流量と静脈領域に関する合計血流量とを求めるよう構成されてよい。

［変形例］
以上に説明した構成は、この発明を好適に実施するための一例に過ぎない。よって、この発明の要旨の範囲内における任意の変形（省略、置換、付加等）を適宜に施すことが可能である。

血流量の算出方法の変形例を説明する。この変形例では、血流速度算出部２３２３は、位相画像の血管領域に含まれる各画素について、血流速度の経時的変化を表す情報（血流速度変化情報）を生成する。この処理は、たとえば、時系列に沿う複数の位相画像の画素を画素位置毎に対応付けする処理と、各画素位置に対応する時系列に沿う複数の画素に基づいて血流速度変化情報を生成する処理とを含むように構成できる。この処理により、第１断面の血管領域における血流速度を位置ごとに求めることができる。

血流量算出部２３２５は、血管領域に含まれる各画素の血流速度変化情報を時系列に沿って積分することにより、各画素についての血流量を算出する。この処理により、第１断面の血管領域における血流量を位置ごとに求めることができる。

更に、血流量算出部２３２５は、これら画素についての血流量を加算することにより、注目血管を流れる血液の流量を算出することができる。この処理により、前段の処理で求めた位置ごとの血流量が加算され、第１断面の血管領域を流れる血液の総量が得られる。

上記の実施形態においては、光路長変更部４１の位置を変更することにより、測定光ＬＳの光路と参照光ＬＲの光路との光路長差を変更しているが、この光路長差を変更する手法はこれに限定されるものではない。たとえば、参照光の光路に反射ミラー（参照ミラー）を配置し、この参照ミラーを参照光の進行方向に移動させて参照光の光路長を変更することによって、当該光路長差を変更することが可能である。また、被検眼Ｅに対して眼底カメラユニット２やＯＣＴユニット１００を移動させて測定光ＬＳの光路長を変更することにより当該光路長差を変更するようにしてもよい。

１ 血流計測装置
２ 眼底カメラユニット
４１ 光路長変更部
４２ 光スキャナ
１００ ＯＣＴユニット
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１２ 記憶部
２２０ 画像形成部
２２１ 断層像形成部
２２２ 位相画像形成部
２３０ データ処理部
２３１ 設定処理部
２３１１ 画像領域特定部
２３１２ 計測位置設定部
２３２ 血流情報生成部
２３２１ 血管断面特定部
２３２２ 傾き算出部
２３２３ 血流速度算出部
２３２４ 血管径算出部
２３２５ 血流量算出部
２３２６ 補正部
２３３ 血管判別部
２４１ 表示部
２４２ 操作部
Ｅ 被検眼
Ｅｆ 眼底

Claims (4)

1. 生体の眼底の正面画像又は３次元画像を取得する画像取得部と、
   前記正面画像又は前記３次元画像を解析することにより複数の血管領域を特定する画像領域特定部と、
   前記複数の血管領域に交差する複数の計測位置を設定する計測位置設定部と、
   前記複数の計測位置に対応する前記眼底の複数の断面を光コヒーレンストモグラフィを用いて走査する走査部と、
   前記走査により取得されたデータに基づいて、前記眼底に関する血流情報を生成する血流情報生成部と
   を備え、
   前記血流情報生成部は、前記複数の血管領域のうちの注目血管と前記注目血管に交差する計測位置とがなす角度を求め、求められた角度を用いた三角法を適用することにより前記血流情報を補正する補正部を含む
   ことを特徴とする血流計測装置。
2. 前記画像領域特定部は、前記正面画像中又は前記３次元画像中の血管領域の幅を算出し、算出された幅が既定の閾値以上である血管領域を含むように前記複数の血管領域を特定する
   ことを特徴とする請求項１に記載の血流計測装置。
3. 前記画像領域特定部は、前記正面画像又は前記３次元画像を解析することにより前記眼底の所定部位に相当する画像領域を特定し、
   前記計測位置設定部は、前記画像領域から既定の距離以内の範囲に前記複数の計測位置を設定する
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の血流計測装置。
4. 前記計測位置設定部は、前記複数の血管領域の少なくとも一部に直交するように前記複数の計測位置を設定する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の血流計測装置。