JP2018149449A - 眼科撮影装置および眼科情報処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】信頼度の高い眼球モデルを容易に取得でき、それを用いたシミュレーションを好適に行うことが可能な技術を提供する。
【解決手段】実施形態の眼科撮影装置は、計測部と、眼球モデル作成部と、シミュレーション実行部とを備える。計測部は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域の光コヒーレンストモグラフィを実行してデータセットを取得する。眼球モデル作成部は、計測部により取得されたデータセットを解析することにより被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められた１以上のパラメータの値のそれぞれを当該データセットに基づく３次元画像における対応部位に関連付けることにより３次元眼球モデルを作成する。シミュレーション実行部は、眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行する。
【選択図】図３Ｂ

Description

この発明は、眼科撮影装置および眼科情報処理装置に関する。

眼科分野において、被検眼のモデル（眼球モデル）を作成する技術が知られている。たとえば特許文献１には、患者にとって適切な眼内レンズ（ＩＯＬ）を特定するために、角膜の前面および後面の形状と、眼軸長と、水晶体の厚みおよび位置と、角膜の厚みとを測定し、これら測定値とＩＯＬモデルとに基づいて眼球モデルを作成する技術が開示されている。ここで、被検眼のパラメータの測定は、公知の装置によって行われる。

特表２００５−５１６６４１号公報

このような従来の技術を用いた場合、確度の良い眼球モデルを取得できないおそれがある。たとえば、対象が健常眼である場合には各パラメータを高い確度で測定できるが、疾患がある眼やＬＡＳＩＫ手術を過去に受けた眼が対象である場合には無視できない程度の誤差が介在し、それに基づく眼球モデルも誤差を含むものとなる。このような眼球モデルを用いてシミュレーション（たとえば、ＩＯＬの選定や設計、その挿入位置の特定）を行うことは、言うまでもなく不適当である。なお、眼球モデルの作成の対象となる眼は、疾患を伴うことが多い。

また、従来の技術では、被検眼のパラメータの測定値を得るだけであり、被検眼の構造を得ることはできないため、その測定値が被検眼の特性を正確に表しているか判断することができないという問題がある。たとえば、角膜頂点から網膜表面（中心窩）までの距離である眼軸長の測定において、眼軸長を表す線分の一端が角膜頂点に位置し、他端が中心窩に位置しているか判断することができない。したがって、視線がずれた状態で測定が行われた場合などには、誤差を含む測定値が眼球モデルの作成に供されてしまう。また、その事実を事後的に知る余地もなく、眼球モデルを補正することもできない。

さらに、従来の技術では、パラメータの測定値のみに基づいて眼球モデルを作成するため、被検眼の実際の構造を可視化することができない。そのため、眼球モデルを用いたシミュレーションを行うにあたり、ユーザ自身の経験や能力に頼る部分が大きくなる。このことは、ユーザが負担すべき労力や時間が依然として大きいことを意味する。

この発明の目的は、信頼度の高い眼球モデルを容易に取得でき、それを用いたシミュレーションを好適に行うことが可能な技術を提供することにある。

請求項１に記載の発明は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域の光コヒーレンストモグラフィを実行してデータセットを取得する計測部と、前記計測部により取得されたデータセットを解析することにより前記被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められた前記１以上のパラメータの値のそれぞれを前記データセットに基づく３次元画像における対応部位に関連付けることにより３次元眼球モデルを作成する眼球モデル作成部と、前記眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行するシミュレーション実行部とを備える眼科撮影装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の眼科撮影装置であって、前記パラメータは、眼の一部または全体のサイズを表すサイズパラメータ、眼の部位の形状を表す形状パラメータ、および眼の部位の光学的機能を表す光学的パラメータのうち少なくとも１つを含むことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の眼科撮影装置であって、前記シミュレーション実行部により実行されたシミュレーションの結果と、前記計測部により取得されたデータセットに基づく前記被検眼の画像とを表示手段に表示させる表示制御部をさらに備えることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の眼科撮影装置であって、前記計測部は、高深逹光源から出力された第１の光を測定光と参照光とに分割し、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光とを干渉させて生成された干渉光を検出する光学系と、前記光学系による前記干渉光の検出結果に基づいて、前記３次元領域の前面から後面にわたる複数の反射強度プロファイルを取得し、取得された複数の反射強度プロファイルに基づいて、前記データセットとしての前記３次元領域の画像データを生成する画像データ生成部とを含むことを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼科撮影装置であって、前記計測部は、前記３次元領域の２以上の部分領域であって和が前記３次元領域となる２以上の部分領域に対して光コヒーレンストモグラフィを順次に実行することにより一群のデータセットを取得し、前記眼球モデル作成部は、取得された前記一群のデータセットに基づいて前記３次元眼球モデルの作成を行うことを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科撮影装置であって、前記計測部は、前記３次元領域に対する光コヒーレンストモグラフィを反復的に実行することにより、時系列に沿った複数のデータセットを取得することを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域の光コヒーレンストモグラフィを実行することにより取得されたデータセットを受け付ける受付部と、前記受付部により受け付けられたデータセットを解析することにより前記被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められた前記１以上のパラメータの値のそれぞれを前記データセットに基づく３次元画像における対応部位に関連付けることにより３次元眼球モデルを作成する眼球モデル作成部と、前記眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行するシミュレーション実行部とを備える眼科情報処理装置である。

この発明によれば、信頼度の高い眼球モデルを容易に取得でき、それを用いたシミュレーションを好適に行うことができる。

実施形態に係る眼科撮影装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の構成の一例を表す概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作の一例を表すフロー図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。 実施形態に係る眼科撮影装置の動作を説明するための概略図である。

この発明の実施形態の一例について、図面を参照しながら詳細に説明する。この発明に係る眼科撮影装置は、被検眼の光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）を実行する。このＯＣＴは、少なくとも角膜前面から網膜表面にわたる３次元領域に対して実行される。なお、ＯＣＴによる撮像範囲は、角膜前面と網膜表面との間の範囲を含んでいればよく、撮像範囲は、たとえば、角膜前面から網膜の内部位置までの範囲や、角膜前面から脈絡膜の任意の位置までの範囲や、角膜前面から眼底強膜の任意の位置までの範囲や、角膜前面から眼底鏡膜より奥の任意の位置までの範囲であってもよい。これらは、被検眼の深さ方向（図１に示すｚ方向）における撮像範囲の典型的な例である。深さ方向に直交する方向（図１に示すｘ方向およびｙ方向）における範囲は任意である。ｘｙ方向における撮像範囲は、たとえば、眼球モデルの作成方法や用途（シミュレーションの内容等）に応じて設定されてよい。典型的な例として、眼軸長を考慮して眼球モデルを作成する場合、角膜頂点と網膜表面の所定部位（中心窩、網膜中心）とを含むように撮像範囲が設定される。他の例として、角膜形状（たとえば角膜前面の曲率（曲率半径））を考慮して眼球モデルを作成する場合、角膜頂点を含む角膜の所定範囲（たとえば、曲率の算出アルゴリズムにより要求される範囲）を含むように撮像範囲が設定される。

この明細書では、ＯＣＴによって取得される画像をＯＣＴ画像と総称することがある。また、この明細書において引用された文献の記載内容を、以下の実施形態の内容として援用することが可能である。

以下の実施形態では、フーリエドメインタイプのＯＣＴを実行可能な眼科撮影装置について説明する。特に、実施形態に係る眼科撮影装置は、スウェプトソースタイプのＯＣＴの手法を適用可能である。なお、スウェプトソースタイプ以外のタイプ、たとえばスペクトラルドメインタイプのＯＣＴを実行可能な眼科撮影装置に対して、この発明に係る構成を適用することも可能である。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、眼底カメラ以外のモダリティ、たとえばＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）、スリットランプ、眼科手術用顕微鏡などに、実施形態に係る構成を有するＯＣＴ装置を組み合わせることも可能である。また、実施形態に係る構成を、単体のＯＣＴ装置に組み込むことも可能である。

＜第１の実施形態＞
［構成］
図１に示すように、眼科撮影装置１は、眼底カメラユニット２、ＯＣＴユニット１００および演算制御ユニット２００を含んで構成される。眼底カメラユニット２は、従来の眼底カメラとほぼ同様の光学系を有する。ＯＣＴユニット１００には、ＯＣＴを実行するための光学系が設けられている。演算制御ユニット２００は、各種の演算処理や制御処理等を実行するコンピュータを具備している。

〔眼底カメラユニット〕
図１に示す眼底カメラユニット２には、被検眼Ｅの眼底Ｅｆの表面形態を表す２次元画像（眼底像）を取得するための光学系が設けられている。眼底像には、観察画像や撮影画像などが含まれる。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形成されるモノクロの動画像である。撮影画像は、たとえば、可視光をフラッシュ発光して得られるカラー画像、または近赤外光若しくは可視光を照明光として用いたモノクロの静止画像であってもよい。眼底カメラユニット２は、これら以外の画像、たとえばフルオレセイン蛍光画像やインドシアニングリーン蛍光画像や自発蛍光画像などを取得可能に構成されていてもよい。

眼底カメラユニット２には、被検者の顔を支持するための顎受けや額当てが設けられている。更に、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は眼底Ｅｆに照明光を照射する。撮影光学系３０は、この照明光の眼底反射光を撮像装置（ＣＣＤイメージセンサ（単にＣＣＤと呼ぶことがある）３５、３８）に導く。また、撮影光学系３０は、ＯＣＴユニット１００からの測定光を被検眼Ｅに導くとともに、被検眼Ｅを経由した測定光をＯＣＴユニット１００に導く。

照明光学系１０の観察光源１１は、たとえばハロゲンランプにより構成される。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、１８、絞り１９およびリレーレンズ２０を経由する。そして、観察照明光は、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により屈折されて眼底Ｅｆを照明する。なお、観察光源としてＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）を用いることも可能である。

観察照明光の眼底反射光は、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により反射される。更に、この眼底反射光は、ハーフミラー３３Ａ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ＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に結像される。ＣＣＤイメージセンサ３５は、たとえば所定のフレームレートで眼底反射光を検出する。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３５により検出された眼底反射光に基づく画像（観察画像）が表示される。なお、撮影光学系３０のピントが前眼部に合わせられている場合、被検眼Ｅの前眼部の観察画像が表示される。

撮影光源１５は、たとえばキセノンランプにより構成される。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眼底Ｅｆに照射される。撮影照明光の眼底反射光は、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ＣＣＤイメージセンサ３８の受光面に結像される。表示装置３には、ＣＣＤイメージセンサ３８により検出された眼底反射光に基づく画像（撮影画像）が表示される。なお、観察画像を表示する表示装置３と撮影画像を表示する表示装置３は、同一のものであってもよいし、異なるものであってもよい。また、被検眼Ｅを赤外光で照明して同様の撮影を行う場合には、赤外の撮影画像が表示される。また、撮影光源としてＬＥＤを用いることも可能である。

ＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）３９は、固視標や視力測定用指標を表示する。固視標は被検眼Ｅを固視させるための指標であり、眼底撮影時やＯＣＴ時などに使用される。

ＬＣＤ３９から出力された光は、その一部がハーフミラー３３Ａにて反射され、ミラー３２に反射され、合焦レンズ３１およ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により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

ＬＣＤ３９の画面上におけ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。被検眼Ｅの固視位置としては、たとえば従来の眼底カメラと同様に、眼底Ｅｆの黄斑部を中心とする画像を取得するための位置や、視神経乳頭を中心とする画像を取得するための位置や、黄斑部と視神経乳頭との間の眼底中心を中心とする画像を取得するための位置などがある。また、固視標の表示位置を任意に変更することも可能である。

更に、眼底カメラユニット２には、従来の眼底カメラと同様にアライメント光学系５０とフォーカス光学系６０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、被検眼Ｅ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から出力された光（アライメント光）は、絞り５２、５３およびリレーレンズ５４を経由して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の角膜に投影される。

アライメント光の角膜反射光は、対物レンズ２２、ダイクロイックミラー４６および上記孔部を経由し、その一部がダイクロイックミラー５５を透過し、合焦レンズ３１を通過し、ミラー３２により反射され、ハーフミラー３３Ａを透過し、ダイクロイックミラー３３に反射され、集光レンズ３４によりＣＣＤイメージセンサ３５の受光面に投影される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（アライメント指標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。ユーザは、従来の眼底カメラと同様の操作を行ってアライメントを実施する。また、演算制御ユニット２００がアライメント指標の位置を解析して光学系を移動させることによりアライメントを行ってもよい（オートアライメント機能）。

フォーカス調整を行う際には、照明光学系１０の光路上に反射棒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る。更に、フォーカス光は、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により屈折されて眼底Ｅｆに投影される。

フォーカス光の眼底反射光は、アライメント光の角膜反射光と同様の経路を通ってＣＣＤイメージセンサ３５により検出される。ＣＣＤイメージセンサ３５による受光像（スプリット指標）は、観察画像とともに表示装置３に表示される。演算制御ユニット２００は、従来と同様に、スプリット指標の位置を解析して合焦レンズ３１およびフォーカス光学系６０を移動させてピント合わせを行う（オートフォーカス機能）。また、スプリット指標を視認しつつ手動でピント合わせを行ってもよい。

ダイクロイックミラー４６は、眼底撮影用の光路からＯＣＴ用の光路を分岐させている。ダイクロイックミラー４６は、ＯＣＴ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。このＯＣＴ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、バリアブルクロスシリンダーレンズ（以下、ＶＣＣレンズ）４７と、ガルバノスキャナ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、図１に示す矢印の方向に移動可能とされ、ＯＣＴ用の光路の光路長を変更する。この光路長の変更は、被検眼Ｅの眼軸長に応じた光路長の補正や、干渉状態の調整などに利用される。光路長変更部４１は、たとえばコーナーキューブと、これを移動する機構とを含んで構成される。

ガルバノスキャナ４２は、被検眼Ｅの瞳孔と光学的に共役な位置に配置されている。ガルバノスキャナ４２は、ＯＣＴ用の光路を通過する光（測定光ＬＳ）の進行方向を変更する。それにより、被検眼Ｅを測定光ＬＳで走査することができる。ガルバノスキャナ４２は、たとえば、測定光ＬＳをｘ方向に走査するガルバノミラーと、ｙ方向に走査するガルバノミラーと、これらを独立に駆動する機構とを含んで構成される。それにより、測定光ＬＳをｘｙ平面上の任意の方向に走査することができる。

〔ＯＣＴユニット〕
ＯＣＴユニット１００の構成の一例を図２に示す。ＯＣＴユニット１００には、被検眼ＥのＯＣＴ画像を取得するための光学系が設けられている。この光学系は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様の構成を有する。すなわち、この光学系は、波長走査型（波長掃引型）光源からの光を測定光と参照光とに分割し、被検眼Ｅからの測定光の戻り光と参照光路を経由した参照光とを干渉させて干渉光を生成し、この干渉光を検出する干渉光学系である。干渉光学系による干渉光の検出結果（検出信号）は、干渉光のスペクトルを示す信号であり、演算制御ユニット２００に送られる。

光源ユニット１０１は、一般的なスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様に、出射光の波長を走査（掃引）可能な波長走査型（波長掃引型）光源を含んで構成される。光源ユニット１０１は、人眼では視認できない近赤外の波長帯において、出力波長を時間的に変化させる。

波長走査型光源は、たとえば高深逹光源である。高深逹光源は、被検眼Ｅに対する深達度が高い光を出力する光源であり、他の光源と比較して広い深さレンジを一度に計測することが可能である。この実施形態で適用される高深逹光源は、たとえば、少なくとも角膜前面から網膜までの範囲を一度に計測可能な特性を有する。高深逹光源の具体例として、垂直共振器面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）がある。

光源ユニット１０１は、高深逹光源（第１の光源）に加えて、それよりも深達度が低い波長走査型光源（第２の光源）を含んでいてもよい。高深逹光源は、広い深さレンジを一度に計測できるという利点はあるが、計測レンジ全体にわたって高い解像度が得られるわけではない。そこで、第２の光源として、計測レンジは比較的狭いが高い解像度が得られる特性の波長走査型光源を設けることが可能である。光源ユニット１０１に２以上の光源が含まれている場合、これらを選択的に用いてＯＣＴが実行される。なお、掃引波長帯が異なる２以上の光源から同時に光を出力するとともに、ダイクロイックミラーで光路を分けて別々に干渉光を検出するように構成することも可能である。なお、同様のＯＣＴを高深逹光源を用いて実行し、解像度が高い範囲を切り出すように構成することも可能である。

光源ユニット１０１は、高深逹光源の代わりに、それよりも深達度が低い波長走査型光源（第２の光源）を備えていてよい。この場合、少なくとも角膜前面から網膜表面にわたる３次元領域を２以上の部分領域に分割し、これら部分領域に対して順次にＯＣＴを行うように構成することが可能である。なお、２以上の部分領域は、重複領域を有していてもよいし、互いに重複していなくてもよい。すなわち、この場合においては、３次元領域の２以上の部分領域であって和が３次元領域となる２以上の部分領域に対してＯＣＴを順次に実行することにより一群のデータセットを取得する。

光源ユニット１０１から出力された光Ｌ０は、光ファイバ１０２により偏波コントローラ１０３に導かれてその偏光状態が調整される。偏波コントローラ１０３は、たとえばループ状にされた光ファイバ１０２に対して外部から応力を与えることで、光ファイバ１０２内を導かれる光Ｌ０の偏光状態を調整する。

偏波コントローラ１０３により偏光状態が調整された光Ｌ０は、光ファイバ１０４によりファイバカプラ１０５に導かれて測定光ＬＳと参照光ＬＲとに分割される。

参照光ＬＲは、光ファイバ１１０によりコリメータ１１１に導かれて平行光束となる。平行光束となった参照光ＬＲは、光路長補正部材１１２および分散補償部材１１３を経由し、コーナーキューブ１１４に導かれる。光路長補正部材１１２は、参照光ＬＲの光路長（光学距離）と測定光ＬＳの光路長とを合わせるための遅延手段として作用する。分散補償部材１１３は、参照光ＬＲと測定光ＬＳとの間の分散特性を合わせるための分散補償手段として作用する。

コーナーキューブ１１４は、コリメータ１１１により平行光束となった参照光ＬＲの進行方向を逆方向に折り返す。コーナーキューブ１１４に入射する参照光ＬＲの光路と、コーナーキューブ１１４から出射する参照光ＬＲの光路とは平行である。また、コーナーキューブ１１４は、参照光ＬＲの入射光路および出射光路に沿う方向に移動可能とされている。この移動により参照光ＬＲの光路の長さが変更される。

なお、図１および図２に示す構成においては、測定光ＬＳの光路（測定光路、測定アーム）の長さを変更するための光路長変更部４１と、参照光ＬＲの光路（参照光路、参照アーム）の長さを変更するためのコーナーキューブ１１４の双方が設けられているが、これらのうちのいずれか一方が設けられていてもよい。また、これら以外の光学部材を用いて、測定光路長と参照光路長との差を変更することも可能である。

コーナーキューブ１１４を経由した参照光ＬＲは、分散補償部材１１３および光路長補正部材１１２を経由し、コリメータ１１６によって平行光束から集束光束に変換されて光ファイバ１１７に入射し、偏波コントローラ１１８に導かれて参照光ＬＲの偏光状態が調整される。

偏波コントローラ１１８は、たとえば、偏波コントローラ１０３と同様の構成を有する。偏波コントローラ１１８により偏光状態が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１１９によりアッテネータ１２０に導かれて、演算制御ユニット２００の制御の下で光量が調整される。アッテネータ１２０により光量が調整された参照光ＬＲは、光ファイバ１２１によりファイバカプラ１２２に導かれる。

一方、ファイバカプラ１０５により生成された測定光ＬＳは、光ファイバ１２７により導かれ、コリメータレンズユニット４０により平行光束とされる。平行光束にされた測定光ＬＳは、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２、合焦レンズ４３、ミラー４４、およびリレーレンズ４５を経由してダイクロイックミラー４６に到達する。そして、測定光ＬＳは、ダイクロイックミラー４６により反射され、対物レンズ２２により屈折されて被検眼Ｅに照射される。測定光ＬＳは、被検眼Ｅの様々な深さ位置において散乱（反射を含む）される。このような後方散乱光を含む測定光ＬＳの戻り光は、往路と同じ経路を逆向きに進行してファイバカプラ１０５に導かれ、光ファイバ１２８を経由してファイバカプラ１２２に到達する。

ファイバカプラ１２２は、光ファイバ１２８を介して入射された測定光ＬＳと、光ファイバ１２１を介して入射された参照光ＬＲとを合成して（干渉させて）干渉光を生成する。ファイバカプラ１２２は、所定の分岐比（たとえば１：１）で、測定光ＬＳと参照光ＬＲとの干渉光を分岐することにより、一対の干渉光ＬＣを生成する。ファイバカプラ１２２から出射した一対の干渉光ＬＣは、それぞれ光ファイバ１２３、１２４により検出器１２５に導かれる。

検出器１２５は、たとえば一対の干渉光ＬＣをそれぞれ検出する一対のフォトディテクタを有し、これらによる検出結果の差分を出力するバランスドフォトダイオード（Ｂａｌａｎｃｅｄ Ｐｈｏｔｏ Ｄｉｏｄｅ）である。検出器１２５は、その検出結果（検出信号）を演算制御ユニット２００に送る。演算制御ユニット２００は、たとえば一連の波長走査毎に（Ａライン毎に）、検出器１２５により得られた検出結果に基づくスペクトル分布にフーリエ変換等を施すことにより、各Ａラインにおける反射強度プロファイルを形成する。さらに、演算制御ユニット２００は、各Ａラインプロファイルを画像化することにより画像データを形成する。

この実施形態ではマイケルソン型の干渉光学系を採用しているが、たとえばマッハツェンダー型など任意のタイプの干渉光学系を採用することが可能である。

〔演算制御ユニット〕
演算制御ユニット２００の構成について説明する。演算制御ユニット２００は、検出器１２５から入力される検出信号を解析して被検眼ＥのＯＣＴ画像を形成する。そのための演算処理は、従来のスウェプトソースタイプのＯＣＴ装置と同様である。

また、演算制御ユニット２００は、眼底カメラユニット２、表示装置３およびＯＣＴユニット１００の各部を制御する。たとえば演算制御ユニット２００は、被検眼ＥのＯＣＴ画像を表示装置３に表示させる。

また、眼底カメラユニット２の制御として、演算制御ユニット２００は、観察光源１１、撮影光源１５およびＬＥＤ５１、６１の動作制御、ＬＣＤ３９の動作制御、合焦レンズ３１、４３の移動制御、反射棒６７の移動制御、フォーカス光学系６０の移動制御、光路長変更部４１の移動制御、ガルバノスキャナ４２の動作制御などを行う。

また、ＯＣＴユニット１００の制御として、演算制御ユニット２００は、光源ユニット１０１の動作制御、コーナーキューブ１１４の移動制御、検出器１２５の動作制御、アッテネータ１２０の動作制御、偏波コントローラ１０３、１１８の動作制御などを行う。

演算制御ユニット２００は、たとえば、従来のコンピュータと同様に、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ハードディスクドライブ、通信インターフェイスなど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、眼科撮影装置１を制御するためのコンピュータプログラムが記憶されている。演算制御ユニット２００は、各種の回路基板、たとえばＯＣＴ画像を形成するための回路基板を備えていてもよい。また、演算制御ユニット２００は、キーボードやマウス等の操作デバイス（入力デバイス）や、ＬＣＤ等の表示デバイスを備えていてもよい。

眼底カメラユニット２、表示装置３、ＯＣＴユニット１００および演算制御ユニット２００は、一体的に（つまり単一の筺体内に）構成されていてもよいし、２つ以上の筐体に別れて構成されていてもよい。

〔制御系〕
眼科撮影装置１の制御系の構成について図３Ａおよび図３Ｂを参照しつつ説明する。なお、図３Ａおよび図３Ｂにおいては、眼科撮影装置１のいくつかの構成要素が省略されており、この実施形態を説明するために特に必要な構成要素が選択的に示されている。

（制御部）
眼科撮影装置１の制御系は、制御部２１０を中心に構成される。制御部２１０は、たとえば、マイクロプロセッサ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ハードディスクドライブ、通信インターフェイス等を含んで構成される。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は前述の各種制御を行う。特に、図３Ａに示すように、主制御部２１１は、眼底カメラユニット２のＣＣＤイメージセンサ３５および３８、撮影合焦駆動部３１Ａ、光路長変更部４１、ガルバノスキャナ４２およびＯＣＴ合焦駆動部４３Ａ、並びに、ＯＣＴユニット１００の光源ユニット１０１、参照駆動部１１４Ａおよび検出器１２５を制御する。

撮影合焦駆動部３１Ａは、合焦レンズ３１を光軸方向に移動させる。それにより、撮影光学系３０の合焦位置が変更される。なお、主制御部２１１は、図示しない光学系駆動部を制御して、眼底カメラユニット２に設けられた光学系を３次元的に移動させることができる。この制御は、アライメントやトラッキングにおいて用いられる。トラッキングとは、被検眼Ｅの運動に合わせて装置光学系を移動させるものである。トラッキングを行う場合には、事前にアライメントとピント合わせが実行される。トラッキングは、被検眼Ｅを動画撮影して得られる画像に基づき被検眼Ｅの位置や向きに合わせて装置光学系をリアルタイムで移動させることにより、アライメントとピントが合った好適な位置関係を維持する機能である。

ＯＣＴ合焦駆動部４３Ａは、測定光路の光軸に沿って合焦レンズ４３を移動させる。それにより、測定光ＬＳの合焦位置が変更される。測定光ＬＳの合焦位置は、測定光ＬＳのビームウェストの深さ位置（ｚ位置）に相当する。

参照駆動部１１４Ａは、参照光路に設けられたコーナーキューブ１１４を移動させる。それにより、参照光路の長さが変更される。なお、前述したように、光路長変更部４１と、コーナーキューブ１１４および参照駆動部１１４Ａとのいずれか一方のみが設けられた構成であってもよい。

図３Ｂに示すように、主制御部２１１には表示制御部２１１１が設けられている。表示制御部２１１１は、各種の情報を表示部２４１に表示させる。表示制御部２１１１が実行する処理については後述する。

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。

制御部２１０または主制御部２１１は、この実施形態に係る「制御部」の一例である。

（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画像の画像データ、眼底像の画像データ、被検眼情報などがある。被検眼情報は、患者ＩＤや氏名などの被検者に関する情報や、左眼／右眼の識別情報などの被検眼に関する情報を含む。また、記憶部２１２には、眼科撮影装置１を動作させるための各種プログラムやデータが記憶されている。

図３Ｂに示すように、記憶部２１２には、眼内レンズデータベース格納部（ＩＯＬ＿ＤＢ格納部）２１２１と、眼内レンズ画像格納部（ＩＯＬ画像格納部）２１２２とが設けられている。

（眼内レンズデータベース格納部）
眼内レンズデータベース格納部２１２１には、複数の眼内レンズモデルに関するパラメータの値を含むデータベースがあらかじめ格納される。眼内レンズモデルは、たとえば、既存の眼内レンズの度数（球面度、乱視度（円柱度）乱視軸等）、サイズ、形状、色などの情報を含む。また、データベースに含まれる眼内レンズモデルの種別は任意であってよく、たとえば、単焦点眼内レンズ、多焦点眼内レンズ、トーリック眼内レンズ、屈折型眼内レンズ、回折型眼内レンズ、調節可能眼内レンズ、多焦点調節可能眼内レンズ、フェイキックＩＯＬ（有水晶体眼内レンズ）、ホール眼内レンズなどがある。また、既存の眼内レンズだけでなく、後述するシミュレーションにより求められた度数を有する眼内レンズモデル（カスタムメイド眼内レンズ）を利用することも可能である。データベースは、たとえば、新たな種別の眼内レンズに関する情報で適宜に更新される。この更新処理は、たとえば、運用中の眼科撮影装置をインターネットや専用線を介して管理するサーバによって実行される。

（眼内レンズ画像格納部）
眼内レンズ画像格納部２１２２には、眼内レンズを表す画像データがあらかじめ格納される。この画像データは、眼内レンズの典型的な形状を表すテンプレート画像データであってもよいし、既存の眼内レンズの種別ごとに設けられた個別の画像データであってもよいし、形状の特徴に応じた眼内レンズの２以上の分類のそれぞれについて設けられた画像データでもよい。また、眼内レンズの画像データは３次元画像データであってよいが、所定の方向から見た場合の形状を表す２次元画像データであってもよい。３次元画像データである場合、これをレンダリングすることによって任意の方向からの形状を表す画像が得られる。眼内レンズの画像データについても、上記データベースと同様の更新処理を適用することが可能である。また、眼内レンズの種別または分類ごとに画像データが設けられる場合、眼内レンズデータベース格納部２１２１内の眼内レンズモデル（そのパラメータ値）と、眼内レンズ画像格納部２１２２内の画像データとをあらかじめ対応付けることが可能である。

（画像形成部）
画像形成部２２０は、検出器１２５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を形成する。すなわち、画像形成部２２０は、干渉光学系による干渉光ＬＣの検出結果に基づいて被検眼Ｅの画像データを形成する。この処理には、従来のスウェプトソース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）などの処理が含まれている。

このようにして取得される画像データは、複数のＡライン（被検眼Ｅ内における各測定光ＬＳの経路）における反射強度プロファイルを画像化することにより形成された一群の画像データを含むデータセットである。特に、この実施形態においては、後述の３次元スキャンにより収集されたデータセットが得られる。

画質を向上させるために、同じパターンでのスキャンを複数回繰り返して収集された複数のデータセットを重ね合わせる場合がある。この場合、これらデータセットをまとめて単一のデータセットとみなすことができる。或いは、これらデータセットを重ね合わせて形成された合成データセットを単一のデータセットとみなすこともできる。

画像形成部２２０は、たとえば、前述の回路基板を含んで構成される。なお、この明細書では、「画像データ」と、それに基づく「画像」とを同一視することがある。また、被検眼Ｅの部位とその画像とを同一視することもある。

（データ処理部）
データ処理部２３０は、画像形成部２２０により形成されたＯＣＴ画像に対して各種のデータ処理（画像処理）や解析処理を施す。たとえば、データ処理部２３０は、画像の輝度補正や分散補正等の補正処理を実行する。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、断層像の間の画素を補間する補間処理などの公知の画像処理を実行することにより、被検眼Ｅのボリュームデータ（ボクセルデータ）を形成することができる。ボリュームデータに基づく画像を表示させる場合、データ処理部２３０は、このボリュームデータに対してレンダリング処理（ボリュームレンダリングやＭＩＰ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ Ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ：最大値投影）など）を施して、特定の視線方向から見たときの擬似的な３次元画像を形成する。

データ処理部２３０は、眼底像とＯＣＴ画像との位置合わせを行うことができる。眼底像とＯＣＴ画像とが並行して取得される場合には、双方の光学系が同軸であることから、（ほぼ）同時に取得された眼底像とＯＣＴ画像とを、撮影光学系３０の光軸を基準として位置合わせすることができる。また、眼底像とＯＣＴ画像との取得タイミングに関わらず、ＯＣＴ画像のうち眼底Ｅｆの相当する画像領域の少なくとも一部をｘｙ平面に投影して得られる正面画像と、眼底像との位置合わせをすることにより、そのＯＣＴ画像とその眼底像とを位置合わせすることも可能である。この位置合わせ手法は、眼底像取得用の光学系とＯＣＴ用の光学系とが同軸でない場合においても適用可能である。また、双方の光学系が同軸でない場合であっても、双方の光学系の相対的な位置関係が既知であれば、この相対位置関係を参照して同軸の場合と同様の位置合わせを実行することが可能である。

図３Ａに示すように、データ処理部２４０には、眼球モデル作成部２３１と、シミュレーション実行部２３２とが設けられている。

（眼球モデル作成部）
眼球モデル作成部２３１は、ＯＣＴにより取得されたデータセットを解析することにより被検眼Ｅに関するパラメータの値を求める。さらに、眼球モデル作成部２３１は、求められたパラメータの値に基づいて、被検眼Ｅの３次元眼球モデルを作成する。

被検眼Ｅに関するパラメータの種別はあらかじめ設定されている。すなわち、パラメータの値を取得するための解析処理の内容はあらかじめ設定されている。パラメータの種別は、たとえば、後段のシミュレーションの内容に応じて設定される。この場合、たとえば、シミュレーション種別の複数の選択肢に対して１以上のパラメータ種別が対応付けられたテーブル情報を準備しておき、あらかじめ指定されたシミュレーション種別に対応するパラメータ種別をテーブル情報から取得し、取得されたパラメータ種別の値を求めるように構成することが可能である。他の例として、ＯＣＴにより取得されたデータセットの解析から求めることが可能な全てのパラメータの値を常に求めるように構成してもよい。

パラメータ種別の典型的な例として、サイズパラメータ、形状パラメータおよび光学的パラメータがある。

サイズパラメータは、眼の一部または全体のサイズを表す。眼の一部を表すサイズパラメータとしては、角膜厚、水晶体厚、前房深度（角膜後面と水晶体前面との間の距離）、網膜厚、瞳孔径などがある。眼の全体を表すサイズパラメータとして、たとえば眼軸長がある。

形状パラメータは、眼の部位の形状を表す。眼の部位は、たとえば、角膜前面、角膜後面、水晶体前面、水晶体後面、網膜表面、網膜の所定層、脈絡膜、瞳孔（虹彩）などであってよい。また、形状を表すパラメータには、所定の一点における曲率や、所定の範囲における曲率分布や、傾斜角度などがある。

光学的パラメータは、眼の部位の光学的機能を表す。光学的パラメータとしては、角膜（前面、後面）の屈折力（球面度、乱視度、乱視軸等）や、水晶体（前面、後面）の屈折力などがある。また、光学的パラメータは、色収差、球面収差、コマ収差、非点収差、像面湾曲、歪曲など、収差に関する任意のパラメータを含んでいてもよい。また、光学的パラメータは、眼の部位の屈折率や反射率や分散特性や偏光特性など、眼の部位の光学特性に関する任意のパラメータを含んでいてもよい。

この実施形態においては、眼内レンズの選定や設計を行うために用いられるいくつかのパラメータ値がＯＣＴデータセットから求められる。なお、パラメータ値のいくつかをＯＣＴデータセット以外の測定データから求めてもよい。このようなパラメータ値は、当該眼科撮影装置により、あるいは外部の装置により取得される。このようなパラメータ種別の例として、ケラトメータまたは角膜トポグラファにより測定される角膜形状や、レフラクトメータにより取得される屈折力や、眼軸長測定装置により取得される眼軸長などがある。また、パラメータ値のいくつかを模型眼（グルストランド模型眼等）データから取得してもよい。また、模型眼データにおける或るパラメータ値を、ＯＣＴデータセットや他の測定データに基づいて補正して適用することも可能である。

ＯＣＴデータセットから眼球モデルを作成するための構成として、眼球モデル作成部２３１は、パラメータ算出部２３１１と、モデル作成部２３１２とを含む。

（パラメータ算出部）
パラメータ算出部２３１１は、ＯＣＴデータセットを解析することにより被検眼Ｅに関する既定のパラメータ値を求める。ＯＣＴデータセットは、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼Ｅの３次元領域の形態を表す。すなわち、この３次元領域がＯＣＴによる撮像領域に相当し、ＯＣＴデータセットとして得られる画像はこの３次元領域における被検眼Ｅの各部の形態を描出している。

図４は３次元領域の一例の側面図である。ｚ方向において、３次元領域Ｒは、被検眼Ｅの角膜前面Ｅｃａから網膜表面（眼底表面）Ｅｆａにわたる範囲を含む。また、ｙ方向において、３次元領域Ｒは所定の範囲にわたる。ｘ方向については、たとえばｙ方向と等しい幅を有し、或いは、ｙ方向と異なる所定の幅を有する。図４において、符号Ｅｃａは角膜前面を示し、符号Ｅｃｂは角膜後面を示し、符号ＣＡは角膜頂点を示し、符号Ｅｌａは水晶体前面を示し、符号Ｅｌｂは水晶体後面を示し、符号Ｅｆａは網膜表面を示す。

ＯＣＴデータセットからサイズパラメータを算出する処理の例を説明する。まず、パラメータ算出部２３１１は、対象となる被検眼Ｅの部位を特定する。この処理は、ＯＣＴデータセットの画素値を解析することによって実行され、たとえば、フィルタ処理、閾値処理、エッジ検出等の公知の画像処理を含む。典型的な例として、角膜厚を求める場合には角膜前面と角膜後面とが特定され、水晶体厚を求める場合には水晶体前面と水晶体後面とが特定され、前房深度を求める場合には角膜後面と水晶体前面とが特定され、網膜厚が求められる場合には網膜表面と網膜裏面とが特定され、瞳孔径を求める場合には虹彩のエッジ（瞳孔の境界）が特定され、眼軸長を求める場合には角膜前面と網膜表面とが特定される。

次に、パラメータ算出部２３１１は、特定された部位のうち、サイズの計測位置となる２以上の特徴点を特定する。この処理は、特定された部位の画素位置および／または画素値を解析することにより実行され、たとえば、パターンマッチング、微分演算（曲率演算）、フィルタ処理、閾値処理、エッジ検出等の公知の画像処理を含む。角膜厚を求める場合、角膜前面の頂点（角膜頂点）と角膜後面の頂点とが特定される。角膜前面の頂点は、たとえば、角膜前面の形状解析により特定され、或いは、角膜前面の画素のｚ座標値により特定される。角膜後面の頂点は、たとえば、角膜頂点を通過しｚ方向に延びる直線と角膜後面との交点として特定され、角膜後面の形状解析により特定され、或いは、角膜後面の画素のｚ座標値により特定される。他のパラメータについても同様の処理が実行される。

さらに、パラメータ算出部２３１１は、特定された２以上の特徴点に基づいてサイズを求める。角膜厚を求める場合、特定された角膜前面の頂点と角膜後面の頂点との間の距離を求める。この距離は、たとえば、２つの頂点の間の画素数で表現されてもよいし、この画素数を撮影倍率に基づき実空間距離に換算した値でもよい。

なお、瞳孔径を求める場合においては、たとえば、瞳孔中心を求める処理を含む。さらに、瞳孔中心を通過し所定方向（たとえばｘ方向）に延びる線分と、瞳孔境界との２つの交点を求める処理と、これら交点の間の距離を瞳孔径として求める処理とを実行することができる。他の例として、瞳孔中心を通過し異なる方向に延びる複数の線分を設定する処理と、これら線分のそれぞれと瞳孔境界との２つの交点を求める処理と、これら交点の間の距離を求める処理と、求められた複数の距離から瞳孔径を求める処理（最大値選択処理、平均値算出処理等の統計処理）とを実行するようにしてもよい。なお、他のパラメータを求める場合においても、同様の統計処理を実行することが可能である。

ＯＣＴデータセットから形状パラメータを算出する処理の例を説明する。まず、パラメータ算出部２３１１は、対象となる被検眼Ｅの部位を特定する。この処理は、サイズパラメータの場合と同様であってよい。次に、パラメータ算出部２３１１は、特定された部位に基づいて形状パラメータを算出する。たとえば、特徴点における曲率を求める場合、サイズパラメータと同様にして特徴点を特定し、この特徴点の近傍の形状に基づいてこの特徴点における曲率を算出することができる。所定の範囲における曲率分布を求める場合には、当該範囲内の各点について同様の処理を実行すればよい。傾斜角度を求める場合、当該位置（点）およびその近傍の形状に基づく微分処理を実行することができる。

ＯＣＴデータセットから光学的パラメータを算出する処理の例を説明する。ＯＣＴデータセットは、被検眼Ｅの部位の形態（形状、サイズ等）を表すものである。部位の形態のみから算出可能な光学的パラメータについては、部位の形状やサイズと光学的パラメータとを関連付ける公知の数式を利用して光学的パラメータを算出することが可能である。また、部位の形態のみから算出することができない光学的パラメータについては、必要な他の値（測定値、または模型眼データ等の標準値）を参照しつつ公知の数式を利用することが可能である。たとえば、水晶体の屈折力を求める場合、水晶体の屈折率と、それに隣接する部位の屈折率とを参照することができる。また、近軸近似を仮定して光線追跡を行うことによって屈折力を求めることも可能である。

（モデル作成部）
モデル作成部２３１２は、パラメータ算出部２３１１により算出されたパラメータ値に基づいて、被検眼Ｅの３次元眼球モデルを作成する。この３次元眼球モデルは、ＯＣＴデータセットにより表現される画像（３次元ＯＣＴ画像）と、パラメータ算出部２３１１により算出されたパラメータ値とを含む。

たとえば図４に示すように３次元ＯＣＴ画像が被検眼Ｅ全体を描出していない場合、描出されていない部位の画像を補完することができる。この画像は、模式的な画像でもよいし、他の撮影画像（ＯＣＴ画像、ＳＬＯ画像、前眼部像、眼底像、超音波画像、磁気共鳴画像（ＭＲＩ画像）等）でもよい。

モデル作成部２３１２は、パラメータ算出部２３１１により算出されたパラメータ値のそれぞれを、３次元ＯＣＴ画像における対応部位に関連付ける。この処理は、たとえば、パラメータ値と、それを算出する処理において特定された部位や特徴点とを関連付けることにより実行される。たとえば、角膜前面の形状を表すパラメータ値（曲率、曲率分布等）と、３次元ＯＣＴ画像における角膜前面とが関連付けられる。また、眼軸長を表すパラメータ値と、３次元ＯＣＴ画像における角膜前面（角膜頂点等）および網膜表面（中心窩等）とが関連付けられる。他のパラメータ値についても同様である。

（シミュレーション実行部）
シミュレーション実行部２３２は、眼球モデル作成部２３１により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行する。この実施形態において、シミュレーションはＩＯＬの度数および挿入位置を求めるために実行されるが、シミュレーションの目的はこれに限定されず、眼球モデルを利用可能なシミュレーションであればその目的およびそれに応じた内容は任意である。

シミュレーション実行部２３２は、眼内レンズ演算部（ＩＯＬ演算部）２３２１と、眼内レンズモデル特定部（ＩＯＬモデル特定部）２３２２とを備える。

（眼内レンズ演算部）
眼内レンズ演算部２３２１は、３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行することにより、被検眼Ｅに適用される眼内レンズの度数および挿入位置を求める。この場合、３次元眼球モデルの作成には、少なくとも被検眼Ｅの眼軸長の値と角膜前面の曲率の値とが用いられる。なお、シミュレーションの確度や精度の向上を目的として、或いはＩＯＬの種別などに応じて、これら以外のパラメータ値（たとえば水晶体に関するパラメータ値）を加えて３次元眼球モデルを作成することができる。

眼内レンズ演算部２３２１が実行するシミュレーションは、３次元眼球モデル内を通過する光に関する光線追跡を含んでいてよい。この実施形態において光線追跡に用いられる３次元眼球モデルは、眼球モデル作成部２３１により作成された被検眼Ｅの３次元眼球モデル、被検眼の部位（水晶体、角膜等）の特性（屈折力、形状等）を変更して得られる３次元眼球モデル、または、この３次元眼球モデルにおける水晶体を眼内レンズで置換して得られる３次元眼球モデルなどであってよい。なお、フェイキックＩＯＬのように水晶体を残した状態で挿入される眼内レンズが適用される場合、「水晶体を眼内レンズで置換する」は、「水晶体を残した状態で眼内レンズを挿入する」を含む概念であるとする。

光線追跡（レイトレーシング）は、光線を用いて光の振る舞いをシミュレーションする手法である。この実施形態では、３次元眼球モデルの角膜や水晶体等が光線に与える影響を幾何光学的に追跡することにより、３次元眼球モデル内を通過する光の振る舞いを求める。典型的な例として、光の反射には正反射や乱反射が適用され、屈折はスネルの法則や行列演算によって求められる。また、光の散乱を加味して計算することも可能である。

このような光線追跡を実行することにより、被検眼Ｅの網膜（眼底Ｅｆ）に投影される物体の像が受ける収差を推定することができる。この物体は、たとえば、ランドルト環等の視力測定用視標であってよく、或いは他のパターンであってもよい。

眼内レンズ演算部２３２１が実行するシミュレーションの典型的な例を説明する。まず、眼内レンズ演算部２３２１は、眼球モデル作成部２３１により作成された被検眼Ｅの３次元眼球モデルにランドルト環が呈示されていると仮定して光線追跡を実行する。それにより、３次元眼球モデルによる収差の影響を受けた、ランドルト環の網膜投影像が得られる。

次に、眼内レンズ演算部２３２１は、取得された網膜投影像と、呈示された仮想物体であるランドルト環（または収差の影響を受けない状態で得られる既定の網膜投影像）とを比較することにより、これらの間の差異を表す評価値を算出する。さらに、眼内レンズ演算部２３２１は、算出された評価値が既定の閾値以下であるか判定する。評価値が閾値以下であると判定された場合、被検眼Ｅに眼内レンズを適用する必要はないと判断されるので、眼内レンズ演算部２３２１は、その旨を示す情報を制御部２１０に送る。

一方、評価値が閾値を超えると判定された場合、眼内レンズ演算部２３２１は、この評価値（および閾値）、または網膜投影像と呈示された仮想物体との差異に基づいて、被検眼Ｅの水晶体の特性（屈折力、位置等）を変更し、その特性値を眼球モデル作成部２３１に送る。眼球モデル作成部２３１は、この特性値を用いて新たな３次元眼球モデルを作成し、これをシミュレーション実行部２３２に送る。

眼内レンズ演算部２３２１は、この新たな３次元眼球モデルに基づいて、上記と同様のシミュレーションを再度実行する。それにより、新たな３次元眼球モデルによる収差の影響を受けたランドルト環の網膜投影像が得られる。さらに、眼内レンズ演算部２３２１は、上記と同様の判定処理を再度実行し、必要に応じ、水晶体の新たな特性値を求める。

上記判定処理において評価値が閾値以下であると判定されるまで、以上の処理が繰り返し実行される。それにより、好適な網膜投影像が得られるように水晶体の屈折力（度数）および位置が調整された３次元眼球モデルが得られる。ここで、調整後の水晶体の度数は、水晶体に置換されるべき眼内レンズの度数に相当し、調整後の水晶体の位置は、この眼内レンズの挿入位置に相当する。

（眼内レンズモデル特定部）
前述したように、眼内レンズデータベース格納部２１２１には、複数の眼内レンズモデルに関するパラメータの値を含むデータベースが格納されている。眼内レンズモデル特定部２３２２は、眼内レンズ演算部２３２１により求められた眼内レンズの度数（調整後の水晶体の度数）に対応する眼内レンズモデルを、データベースに格納されている眼内レンズモデルのうちから特定する。この処理は、眼内レンズ演算部２３２１により求められた眼内レンズの度数（調整後の水晶体の度数）と、データベースに格納されている眼内レンズモデルの度数とを照合することにより行われる。

ここで、眼内レンズの度数（調整後の水晶体の度数）と等しい度数の眼内レンズモデルが検索された場合には、この眼内レンズモデルが選択される。また、眼内レンズの度数（調整後の水晶体の度数）と等しい度数の眼内レンズモデルが検索されない場合には、眼内レンズの度数（調整後の水晶体の度数）に最も近い度数を有する眼内レンズモデルが選択される。なお、眼内レンズの度数（調整後の水晶体の度数）に対して遠視側（または近視側）の眼内レンズモデルを選択するように構成することも可能である。

眼球モデル作成部２３１は、眼内レンズモデル特定部２３２２により特定された眼内レンズモデルにより水晶体が置換された３次元眼球モデルを作成することができる。この
３次元眼球モデルにおいては、眼球モデル作成部２３１により調整された水晶体の位置に、特定された眼内レンズモデルが配置される。さらに、眼内レンズ演算部２３２１は、この３次元眼球モデルについて光線追跡を実行することができる。それにより、選択された眼内レンズモデル（それに対応する眼内レンズ）が被検眼Ｅにとって好適であるか確認することができる。この３次元眼球モデルを用いた光線追跡により得られる評価値が既定の閾値を超える場合、評価値が閾値以下になるまで上記の処理を再度実行することができる。

以上のように機能するデータ処理部２３０は、たとえば、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あらかじめ格納されている。

（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、眼科撮影装置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に表示されたグラフィカルユーザインターフェイス（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。

〔測定光の走査およびＯＣＴ画像について〕
ここで、測定光ＬＳの走査およびＯＣＴ画像について説明しておく。

眼科撮影装置１による測定光ＬＳの走査態様（スキャンパターン）としては、たとえば、水平スキャン、垂直スキャン、十字スキャン、放射スキャン、円スキャン、同心円スキャン、螺旋（渦巻）スキャンなどがある。これらスキャンパターンは、眼底の観察部位、解析対象（篩状板の形態など）、走査に要する時間、走査の精密さなどを考慮して適宜に選択的に使用される。

水平スキャンは、測定光ＬＳを水平方向（ｘ方向）に走査させるものである。水平スキャンには、垂直方向（ｙ方向）に配列された複数の水平方向に延びる走査線に沿って測定光ＬＳを走査させる態様も含まれる（３次元スキャン）。換言すると、３次元スキャンによれば、被検眼Ｅの３次元領域がスキャンされる。３次元スキャンにおいては、走査線の間隔を任意に設定することが可能である。隣接する走査線の間隔を十分に狭くすることによりボリュームデータの形成が可能となる。垂直スキャンについても同様である。

十字スキャンは、互いに直交する２本の直線状の軌跡（直線軌跡）からなる十字型の軌跡に沿って測定光ＬＳを走査するものである。放射スキャンは、所定の角度を介して配列された複数の直線軌跡からなる放射状の軌跡に沿って測定光ＬＳを走査するものである。なお、十字スキャンは放射スキャンの一例である。

円スキャンは、円形状の軌跡に沿って測定光ＬＳを走査させるものである。同心円スキャンは、所定の中心位置の周りに同心円状に配列された複数の円形状の軌跡に沿って測定光ＬＳを走査させるものである。円スキャンは同心円スキャンの一例である。螺旋スキャンは、回転半径を次第に小さく（又は大きく）させながら螺旋状（渦巻状）の軌跡に沿って測定光ＬＳを走査するものである。

ガルバノスキャナ４２は、互いに直交する方向に測定光ＬＳを走査するように構成されているので、測定光ＬＳをｘ方向およびｙ方向にそれぞれ独立に走査できる。更に、ガルバノスキャナ４２に含まれる２つのガルバノミラーの向きを同時に制御することで、ｘｙ面上の任意の軌跡に沿って測定光ＬＳを走査することが可能である。それにより、上記のような各種のスキャンパターンを実現できる。

上記のような態様で測定光ＬＳを走査することにより、走査線（走査軌跡）に沿う方向と深さ方向（ｚ方向）とにより張られる面における断層像を取得することができる。

上記のような測定光ＬＳの走査対象となる被検眼Ｅの領域、つまりＯＣＴの対象となる被検眼Ｅの領域を走査領域と呼ぶ。３次元スキャンにおける走査領域は、複数の水平スキャンが配列された矩形の領域である。また、同心円スキャンにおける走査領域は、最大径の円スキャンの軌跡により囲まれる円盤状の領域である。また、放射スキャンにおける走査領域は、各スキャンラインの両端位置を結んだ円盤状（或いは多角形状）の領域である。

［動作例］
この実施形態に係る眼科撮影装置１の動作について説明する。眼科撮影装置１の動作の一例を図５に示す。

（Ｓ１：被検眼のＯＣＴを行う）
まず、被検眼ＥのＯＣＴを行ってデータセットを取得する。

ＯＣＴのための光源として高深逹光源が用いられる場合、少なくとも角膜前面から網膜までの範囲にわたるＡラインを一度に計測することができる。たとえば、図６Ａに示す３次元領域Ｒ１に対してＯＣＴを行う場合、３次元領域Ｒ１の＋ｚ側の端辺と−ｚ側の端辺とを結びｚ方向に平行な線分Ａ１で表されるＡラインの計測が一度に行われる。

この場合、高深逹光源または他の光源を利用することにより、３次元領域の前面と後面との間の部分領域のＯＣＴを行うことが可能である。たとえば、図６Ｂに示すように、図６Ａと同じ３次元領域Ｒ１における２つの部分領域Ｐ１およびＰ２に対してＯＣＴを行うことができる。ここで、部分領域Ｐ１は前眼部（角膜、虹彩、水晶体等）に相当し、部分領域Ｐ２は眼底Ｅｆ（網膜、脈絡膜、強膜等、および硝子体）に相当する。

また、高深逹光源が適用されない場合、少なくとも角膜前面から網膜表面にわたる３次元領域を２以上の部分領域に分割し、これら部分領域に対して順次にＯＣＴを行うことが可能である。たとえば、図６Ｃに示すように、少なくとも角膜前面から網膜表面にわたる３次元領域の４つの部分領域Ｑ１〜Ｑ４に対して順次にＯＣＴを実行することができる。なお、隣接する部分領域ＱｉおよびＱ（ｉ＋１）は互いの一部が重複している（ｉ＝１，２，３）。それにより、４つの部分領域Ｑ１〜Ｑ４に対応する４つのデータセット（画像）の貼り合わせが容易になる。

（Ｓ２：ＯＣＴデータセットからパラメータ値を算出する）
パラメータ算出部２３１１は、ステップＳ１のＯＣＴによって取得されたデータセットを解析することにより被検眼Ｅに関する既定のパラメータ値を求める。本例では、少なくとも眼軸長の値と角膜前面の曲率（曲率半径）が求められる。

（Ｓ３：パラメータ値に基づいて眼球モデルを作成する）
モデル作成部２３１２は、ステップＳ２において算出されたパラメータ値に基づいて、被検眼Ｅの３次元眼球モデルを作成する。この３次元眼球モデルは、ＯＣＴデータセットにより表現される画像（３次元ＯＣＴ画像）と、パラメータ算出部２３１１により算出されたパラメータ値とを含む。また、このパラメータ値以外の測定値や標準値が含まれていてもよい。

（Ｓ４：シミュレーションにより眼内レンズの度数・挿入位置を求める）
眼内レンズ演算部２３２１は、ステップＳ３において作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーション（光線追跡を含む）を実行することにより、被検眼Ｅに適用される眼内レンズの度数および挿入位置を求める。

（Ｓ５：対応する眼内レンズモデルを特定する）
眼内レンズモデル特定部２３２２は、ステップＳ４において求められた眼内レンズの度数に対応する眼内レンズモデルを、眼内レンズデータベース格納部２１２１に格納されているデータベースから特定する。

（Ｓ６：眼内レンズモデルが挿入された眼球モデルのシミュレーションを行う）
眼球モデル作成部２３１は、ステップＳ５において特定された眼内レンズモデルを３次元眼球モデルに挿入する。つまり、眼球モデル作成部２３１は、３次元眼球モデルにおける水晶体を眼内レンズモデルで置換する。このとき、眼内レンズモデルは、ステップＳ４において求められた挿入位置に配置される。さらに、シミュレーション実行部２３２は、眼内レンズモデルが挿入された３次元眼球モデルを用いてシミュレーション（光線追跡を含む）を実行することにより、ステップＳ５で特定された眼内レンズモデルが適当であるか判定する。ここでは、眼内レンズモデルは適当であると判定されたとする。なお、眼内レンズモデルが不適当であると判定された場合の処理については前述した。

（Ｓ７：シミュレーション結果を表示する）
表示制御部２１１１は、以上のシミュレーションの結果を表示部２４１に表示させる。以下、シミュレーション結果の表示態様のいくつかの例を説明する。表示されるシミュレーション結果の典型的な例として、眼内レンズの度数、その挿入位置、仮想物体の網膜投影像、光線追跡で得られた仮想光線の軌跡などがある。また、シミュレーション結果は、シミュレーションのために算出されたパラメータ値を含んでいてよい。このようなシミュレーション結果を表示する機能は、アノテーション表示機能などと呼ばれる。アノテーションとは、撮影部位、計測項目、計測結果、コメント等の情報を表す文字列や画像である。以下の表示態様のいくつかを任意に組み合わせることが可能である。

（第１の表示態様）
表示制御部２１１１は、シミュレーション実行部２３２により実行されたシミュレーションの結果と、ＯＣＴにより取得されたデータセットに基づく被検眼ＥのＯＣＴ画像とを表示部２４１に表示させることができる。

なお、ＯＣＴデータセットは３次元画像データであり、任意断面再構成やボリュームレンダリング等のレンダリング処理をＯＣＴデータセットに施すことによって所望の２次元断面像や擬似的３次元画像を表示させることが可能である。

また、表示されるＯＣＴ画像は、ＯＣＴの対象領域である３次元領域のみを表す画像でもよいし、模式的な画像や他の撮影画像により３次元領域を補完して形成された画像でもよい。

第１の表示態様の典型的な例を図７Ａおよび図７Ｂに示す。図７Ａに示す表示例では、被検眼Ｅの２次元断面像Ｇ１が表示されている。２次元断面像Ｇ１は、ＯＣＴの対象領域である３次元領域のみを表す画像である。さらに、眼軸長の測定位置を表す矢印画像Ｖ１１と、ＯＣＴデータセットから算出された眼軸長の値「ＡＬ」Ｖ１２が、２次元断面像Ｇ１上に表示されている。加えて、ＯＣＴデータセットから算出された角膜前面の曲率の値「χ」Ｖ２が、２次元断面像Ｇ１における角膜前面の近傍位置に表示されている。

図７Ｂに示す表示例では、図７Ａにおける２次元断面像Ｇ１とともに、これを補完する補完画像Ｈ１およびＨ２が表示されている。これにより、被検眼Ｅの全体像を観察できる。さらに、図７Ｂに示す表示例では、図７Ａと同様に、眼軸長の測定位置を表す矢印画像Ｖ１１と、ＯＣＴデータセットから算出された眼軸長の値「ＡＬ」Ｖ１２と、ＯＣＴデータセットから算出された角膜前面の曲率の値「χ」Ｖ２とが表示されている。

（第２の表示態様）
第２の表示態様では、ＯＣＴデータセットから算出されたパラメータ値や他の測定値や標準値を選択的に表示可能な場合について説明する。

ユーザは、操作部２４２を走査することにより、表示可能なパラメータのうちいずれかを指定する。表示可能なパラメータは、たとえば、ＯＣＴデータセットから作成された３次元眼球モデルに関連付けられた１以上のパラメータを含む。本例では、眼軸長と、角膜前面の曲率とが、表示可能なパラメータに含まれる。

パラメータを指定するための処理の例を説明する。表示制御部２１１１は、表示可能なパラメータのリストを表示部２４１に表示させる。このリストは、たとえば、表示可能なパラメータが選択肢として配列されたドロップダウンリストであってよい。或いは、このリストは、表示可能なパラメータの選択肢と、これら選択肢それぞれの近傍に配置されたチェックボックスを含んでいてよい。

パラメータの選択肢の少なくとも１つが指定されると、表示制御部２１１１は、指定されたパラメータの値を、被検眼ＥのＯＣＴ画像とともに表示させる。なお、いずれの選択肢も指定されない場合には、被検眼ＥのＯＣＴ画像のみが表示される。

第２の表示態様の典型的な例を図８Ａおよび図８Ｂに示す。図８Ａに示す表示例は、表示可能なパラメータのうちから眼軸長のみが指定された場合を示す。この場合、表示制御部２１１１は、図７Ｂと同様の２次元断面像Ｇとともに、眼軸長の測定位置を表す矢印画像Ｖ１１と、ＯＣＴデータセットから算出された眼軸長の値「ＡＬ」Ｖ１２とを表示させる。

図８Ｂに示す表示例は、表示可能なパラメータのうちから角膜前面の曲率のみが指定された場合を示す。この場合、表示制御部２１１１は、図７Ｂと同様の２次元断面像Ｇとともに、角膜前面の曲率の値「χ」Ｖ２を表示させる。

（第３の表示態様）
第３の表示態様では、被検眼ＥのＯＣＴ画像およびパラメータ値に加えて、眼内レンズの画像を表示可能な場合について説明する。

眼内レンズ画像格納部２１２２には、眼内レンズを表す画像データがあらかじめ格納されている。表示制御部２１１１は、眼内レンズ画像格納部２１２２から画像データを取得し、この画像データに基づく眼内レンズ画像を被検眼ＥのＯＣＴ画像およびパラメータ値とともに表示させる。

この処理において、表示制御部２１１１は、ＯＣＴ画像と同じレンダリング処理を画像データに施すことにより、ＯＣＴ画像（２次元断面像）と同じ断面の眼内レンズ画像、またはＯＣＴ画像（擬似的３次元画像）と同じ視線方向が適用された眼内レンズ画像を表示させることができる。

また、表示制御部２１１１は、シミュレーションにより特定された眼内レンズの種別に対応する画像データを眼内レンズ画像格納部２１２２から取得し、選択的に取得された当該画像データに基づく眼内レンズ画像を表示させることができる。

図９に示す表示例においては、図７Ｂと同様の２次元断面像Ｇと、眼軸長の測定位置を表す矢印画像Ｖ１１と、ＯＣＴデータセットから算出された眼軸長の値「ＡＬ」Ｖ１２と、角膜前面の曲率の値「χ」Ｖ２とに加え、眼内レンズ画像Ｊが２次元断面像Ｇ上に表示される。ここで、眼内レンズ画像Ｊが表示される位置は、ステップＳ４において求められた眼内レンズの挿入位置に相当する。

（第４の表示態様）
表示されているアノテーションを変更する操作を行えるように構成されてもよい。たとえば、眼軸長の測定位置を表す矢印画像Ｖ１１の位置や長さが操作部２４２を用いて変更されたことに対応し、パラメータ算出部２３１１は、変更後の測定位置に基づく眼軸長の値を算出することができる。さらに、データ処理部２３０は、このようにして得られた新たなパラメータ値に基づいて新たな眼球モデルを作成したり、シミュレーションを再度実行したりすることが可能である。

他の例として、眼内レンズ画像Ｊの位置や向きを変更したり、眼内レンズ画像を再選択したりすることが可能である。このような操作が実行されたことに対応し、データ処理部２３０は、光線追跡等のシミュレーションを再度実行することが可能である。

［効果］
この実施形態に係る眼科撮影装置１の効果について説明する。

この実施形態に係る眼科撮影装置１は、計測部（ＯＣＴのための光学系、画像形成部２２０、データ処理部２３０等）と、眼球モデル作成部（２３１）と、シミュレーション実行部（２３２）とを備える。計測部は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域のＯＣＴを実行してデータセットを取得する。眼球モデル作成部は、計測部により取得されたデータセットを解析することにより被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められたパラメータの値に基づいて３次元眼球モデルを作成する。シミュレーション実行部は、眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行する。

このような実施形態によれば、分解能が高いＯＣＴを利用して得られたデータセットに基づいて、従来よりも確度や精度が高い眼球モデルを求めることができる。特に、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域のＯＣＴを実行してデータセットを取得する構成であるため、被検眼の全深さ範囲にわたる３次元眼球モデルを作成できる点において有利である。そして、このような３次元眼球モデルを用いることで、シミュレーション結果に介在する誤差は従来よりも小さくなる。なお、疾患を伴う被検眼であっても、同様の効果が得られる点も有利である。

また、従来の技術では、被検眼のパラメータ値を得るだけであり、被検眼の構造を得ることはできないが、この実施形態によれば双方を取得することが可能である。また、被検眼の構造を表すＯＣＴデータセットに基づいてパラメータ値を求めるよう構成されているので、パラメータ値と構造との間の誤差が無い点において有利である。それにより、パラメータ値が被検眼の特性を正確に表しているか確認することが可能である。たとえば、眼軸長の測定において、眼軸長を表す線分の一端が角膜頂点に位置し、他端が中心窩に位置しているか確認することが可能である。したがって、視線がずれた状態で測定が行われた場合などにおいても、それにより発生した誤差を解消して眼球モデルを作成することができる。

さらに、従来の技術では、パラメータ値のみに基づいて眼球モデルを作成するため、被検眼の実際の構造を可視化することができないが、この実施形態によれば、ＯＣＴにより取得されたデータセットから被検眼の画像を表示することが可能である。それにより、眼球モデルを用いたシミュレーションの容易化や省力化を図ることができる。また、従来のように経験が豊富な医師でなくても、比較的容易にシミュレーションを行うことが可能である。

このように、この実施形態に係る眼科撮影装置１によれば、信頼度の高い眼球モデルを容易に取得でき、それを用いたシミュレーションを好適に行うことができる。

実施形態において、ＯＣＴにより取得されたデータセットから求められるパラメータは、眼の一部または全体のサイズを表すサイズパラメータ、眼の部位の形状を表す形状パラメータ、および眼の部位の光学的機能を表す光学的パラメータのうち少なくとも１つを含んでいてよい。適用されるパラメータの種別は任意に選択することが可能である。

実施形態において、シミュレーション実行部は、被検眼の３次元眼球モデル内を通過する光に関する光線追跡を実行可能である。

それにより、３次元眼球モデルにおける光線の振る舞いに基づいて、高確度、高精度のシミュレーションを行うことが可能である。

実施形態において、サイズパラメータは被検眼の眼軸長を少なくとも含んでいてよく、形状パラメータは被検眼の角膜前面の曲率を含んでいてよい。この場合、シミュレーション実行部は、被検眼の眼軸長の値および角膜前面の曲率の値が適用された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行することにより、眼内レンズの度数および挿入位置を求めることができる。

この構成によれば、被検眼に対して適用されるべき眼内レンズの度数を取得できるとともに、その眼内レンズの挿入位置を取得することが可能である。このようにして得られる眼内レンズの度数および挿入位置は、従来と比較して高確度、高精度である。

実施形態において、シミュレーション実行部は、シミュレーションにより求められた眼内レンズの度数および挿入位置に基づいて、水晶体が眼内レンズに置換された３次元眼球モデル内を通過する光に関する光線追跡を実行することが可能である。

この構成によれば、眼内レンズが挿入された被検眼（つまり白内障手術後の被検眼）の光学的な特性を把握することができる。それにより、適用される眼内レンズの度数やその挿入位置が適切であるか判断することが可能である。

実施形態において、複数の眼内レンズモデルに関するパラメータの値を含むデータベースがあらかじめ格納されたデータベース格納部（眼内レンズデータベース格納部２１２１）が設けられていてよい。この場合、シミュレーション実行部は、シミュレーションにより求められた眼内レンズの度数に対応する眼内レンズモデルをデータベースから特定する眼内レンズモデル特定部（２３２２）を含んでいてよい。さらに、シミュレーション実行部は、眼内レンズモデル特定部により特定された眼内レンズモデルにより水晶体が置換された３次元眼球モデルについて光線追跡を実行することが可能である。

この構成によれば、たとえば、既存の各種の眼内レンズが適用された被検眼の光学的な特性を把握することができる。それにより、既存の眼内レンズの度数やその挿入位置が被検眼にとって適切であるか判断することが可能である。また、被検眼にとって好適な既存の眼内レンズを選択することが可能である。

実施形態において、シミュレーション実行部により実行されたシミュレーションの結果と、ＯＣＴにより取得されたデータセットに基づく被検眼の画像とを表示手段（表示部２４１）に表示させる表示制御部（２１１１）が設けられていてよい。

この構成によれば、被検眼の実際の構造を可視化することができるとともに、シミュレーションの結果も提示することが可能である。このように、被検眼の構造とシミュレーション結果とを併せて提示することにより、ユーザは、被検眼の状態をより詳しく把握することが可能である。これは、たとえば、診断の容易化や省力化、迅速化に寄与する。

実施形態において、表示制御部は、眼球モデル作成部により求められたパラメータの値をシミュレーションの結果として表示させることが可能である。

この構成によれば、眼の一部または全体のサイズや、眼の部位の形状や、眼の部位の光学的機能といった有用な診断材料を提示することが可能である。

実施形態において、被検眼に関する１以上のパラメータのうちいずれかを指定するための操作部（２４２）が設けられていてよい。この場合、表示制御部は、操作部を用いたパラメータの指定結果に基づいて、パラメータの値を選択的に表示させることができる。

この構成によれば、必要な情報のみを選択的に提示することができる。また、表示されている情報（アノテーション）によって被検眼の画像の一部（たとえば注目領域）が隠されることが無くなるという利点もある。

なお、アノテーションの位置を任意に変更できるように構成することが可能である。アノテーションの表示位置の変更は、たとえば操作部を用いて行われる。或いは、注目領域が事前に設定された場合、この注目領域と異なる位置にアノテーションを表示させるよう構成することも可能である。

実施形態において、眼内レンズを表す画像データをあらかじめ格納する画像データ格納部（眼内レンズ画像格納部２１２２）が設けられていてよい。この場合、表示制御部は、眼内レンズを表す画像データに基づく眼内レンズ画像を、シミュレーションの結果および被検眼の画像とともに表示させることが可能である。

この構成によれば、被検眼に眼内レンズが挿入された状態を可視化することが可能である。特に、シミュレーションにより求められた挿入位置に眼内レンズ画像を表示させることにより、被検眼に眼内レンズが挿入された状態を詳細に把握することが可能となる。

計測部は、高深逹光源から出力された光（第１の光）を利用してＯＣＴを実行する光学系を備えていてよい。さらに、計測部は、この光学系による検出結果に基づいて、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域の前面から後面にわたる複数の反射強度プロファイルを取得する処理と、取得された複数の反射強度プロファイルに基づいて３次元領域の画像データを生成する処理とを実行する画像データ生成部（画像形成部２２０、データ処理部２３０等）を備えていてよい。

この構成によれば、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域のＯＣＴを、計測深度の変更を行うことなく一度に実行することが可能である。それにより、ＯＣＴに掛かる時間の短縮を図ることが可能である。

実施形態において、上記の光学系は、光源から出力された第２の光を利用してＯＣＴを実行するよう構成されていてよい。この場合、画像データ生成部は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域の前面と後面との間の部分領域の画像データを生成することが可能である。

この構成によれば、高深逹光源を用いて広い深さレンジのＯＣＴを一度に実行できるとともに、注目領域のように高い解像度が要される部位については、その要望を満足する画像を取得することが可能である。

実施形態において、計測部は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域の２以上の部分領域であって和が当該３次元領域となる２以上の部分領域に対してＯＣＴを順次に実行することにより一群のデータセットを取得することができる。すなわち、計測部は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域のＯＣＴを、その部分領域ごとに順次に実行することができる。さらに、眼球モデル作成部は、このような一連のＯＣＴにより取得された一群のデータセットに基づいて３次元眼球モデルの作成を行う事が可能である。

この構成によれば、高深逹光源を使用することなく、現状において一般的に使用されている光源を用いて、この実施形態に係る処理を実現することが可能である。

＜第２実施形態＞
第１の実施形態における図面を適宜に参照する。特に言及しない限り、第１の実施形態と同じ要素には同じ符号を付して説明を行う。また、第１の実施形態で説明された任意の事項を第２の実施形態に適用することが可能である。

第２の実施形態では、ＯＣＴによって時系列画像を取得する場合について説明する。時系列画像は、時系列に沿う複数のＯＣＴ画像（複数のデータセット）を含む。換言すると、時系列画像は、異なるタイミングで取得された複数のＯＣＴ画像を含む。時系列画像の例として、一定の時間間隔（フレームレート）で取得された複数の静止画像（フレーム）からなる動画像がある。なお、複数の静止画像の取得間隔は一定である必要はない。

ＯＣＴ動画像は、同じパターンでのスキャンを繰り返し実行することによって取得される。このスキャンの繰り返しレートが、フレームレートに相当する。なお、各フレームの画質を向上するための重ね合わせ処理を実行する場合、スキャンの繰り返しレートを重ね合わせ枚数で除算した値がフレームレートとなる。また、スキャンパターンは３次元スキャンであり、その対象領域は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域である。このようなスキャンにより取得されるＯＣＴ動画像によれば、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む３次元領域の経時的な変化を把握することが可能である。

眼球モデル作成部２３１のパラメータ算出部２３１１は、上記のような３次元スキャンの繰り返しにより取得された各フレームを解析することにより、既定のパラメータの値をフレームごとに算出する。各フレームについて実行される処理は、第１の実施形態と同様であってよい。この処理によれば、既定のパラメータの値の経時的な変化が得られる。

続いて、モデル作成部２３１２は、各フレームについて求められたパラメータ値に基づいて３次元眼球モデルを作成する。作成された３次元眼球モデルには、対応するフレームの取得タイミングを表す情報が付与される。取得タイミング情報は、たとえば、フレームが取得された時間（時刻）を表す情報、或いは、フレームの順序を表す情報（何枚目のフレームかを表す情報）などであってよい。このような処理により、それぞれ異なる時間や順序を示す取得タイミング情報が付与された複数の３次元眼球モデルが得られる。すなわち、経時的に変化する３次元眼球モデル（４次元眼球モデル）が得られる。

ＯＣＴを実行している間に被検眼Ｅが動くと、フレームに描出されている３次元領域が変化してしまう。多くの場合には、描出される領域のずれは微小である。このようなずれを解消して動画表示を行うことが可能である。そのための処理の典型的な例は、各フレーム中の特徴点を特定する処理と、或るフレーム中の特徴点の位置に対する他のフレーム中の特徴点の変位を算出する処理と、算出された変位をキャンセルするように複数のフレームの位置合わせを行う処理とを含む。他の例においては、各フレーム中の特徴点を特定する処理と、連続するフレーム間における特徴点の変位を順次に算出する処理と、これにより累積的に算出された特徴点の変位をキャンセルするように複数のフレームを順次に位置合わせする処理とを含む。

眼球モデル作成部２３１は、上記のような３次元スキャンの繰り返しにより取得された複数のフレーム（または、これらに基づく４次元眼球モデル）に基づいて、被検眼Ｅの内部に存在する対象の経時的な変化を表す情報（経時変化情報）を取得する。この対象は、被検眼Ｅの部位（たとえば、水晶体、チン小帯、毛様筋等）でもよいし、被検眼Ｅの内部に存在する体液でもよいし、被検眼Ｅに挿入された部材（眼内レンズ等）でもよいし、被検眼Ｅに投与された薬剤でもよい。薬剤の例として、加齢黄斑変性症の治療において硝子体内に投与される薬剤がある。このような処理により、被検眼Ｅの部位の運動を表す運動情報や、被検眼Ｅの内部における液体の分布の変化を表す分布変化情報などが得られる。ここで、分布変化情報には、液体が存在する領域の変化や、各位置における液体の濃度の変化が含まれていてよい。

経時変化情報を取得するための処理は、たとえば次のようにして実行される。まず、眼球モデル作成部２３１は、複数のフレーム（または複数の３次元眼球モデル）のそれぞれを解析することにより、対象に相当する画像領域を特定する。次に、眼球モデル作成部２３１は、複数のフレームから特定された複数の画像領域に基づいて、対象の形態（位置、向き、サイズ等）の経時的な変化を求める。

第２の実施形態に係る眼科撮影装置の効果について説明する。

この実施形態に係る眼科撮影装置は、計測部（ＯＣＴのための光学系、画像形成部２２０、データ処理部２３０等）と、眼球モデル作成部（２３１）と、シミュレーション実行部（２３２）とを備える。計測部は、角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域に対するＯＣＴを反復的に実行することにより、時系列に沿った複数のデータセット（複数のＯＣＴ画像、複数のフレーム）を取得する。眼球モデル作成部は、計測部により取得された複数のデータセットのそれぞれを解析することにより被検眼に関するパラメータの値を求め、求められたパラメータの値に基づいて経時的に変化する３次元眼球モデルを作成する。シミュレーション実行部は、眼球モデル作成部により作成された経時的に変化する３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行する。

このような実施形態によれば、第１の実施形態と同様に、信頼度の高い眼球モデルを容易に取得でき、それを用いたシミュレーションを好適に行うことができる。さらに、この実施形態によれば、被検眼の静的な形態に関するシミュレーションだけでなく、被検眼の動的なシミュレーションを実行することも可能である。

実施形態において、計測部により取得された複数のデータセットに基づいて、被検眼の内部の対象の経時的な変化を表す情報を取得する。

この構成によれば、被検眼の部位（水晶体、チン小帯、毛様筋等）の運動を表す運動情報や、被検眼の内部における液体（薬剤等）の分布の変化を表す分布変化情報を取得することが可能である。また、このようにして得られた情報をシミュレーションに利用することができる。また、このようにして得られた情報を、シミュレーションの結果とともに診断材料として用いることが可能である。

〈眼科情報処理装置〉
この発明には、外部の装置により取得されたデータセットに基づいて、第１または第２の実施形態と同様の処理を実行する装置も含まれる。このような装置の典型的な例として、コンピュータ、携帯端末（タブレット、スマートフォン等）、ＬＡＮ上のサーバ、ＷＡＮ上のサーバ、ＯＣＴ機能を有しない眼科装置、ＯＣＴ機能を有する眼科装置、眼科以外の分野で使用可能な医用装置などがある。

眼科情報処理装置は、受付部と、眼球モデル作成部と、シミュレーション実行部とを備える。受付部は、外部の装置が角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域のＯＣＴを実行することにより取得されたデータセットを受け付ける。受付部は、たとえば、ネットワークや記録媒体を介してデータセットを受け付ける。ネットワークを介してデータセットを受け付けるための受付部は、ネットワークアダプタ（ＬＡＮカード、モデム等）を含む。記録媒体を介してデータセットを受け付けるための受付部は、ドライブ装置や外部バスを含む。眼球モデル作成部は、受付部により受け付けられたデータセットを解析することにより被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められたパラメータの値に基づいて３次元眼球モデルを作成する。眼球モデル作成部が実行する処理は、第１または第２の実施形態におけるそれと同様であってよい。シミュレーション実行部は、眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行する。シミュレーション実行部が実行する処理は、第１または第２の実施形態におけるそれと同様であってよい。

このような眼科情報処理装置によれば、外部の装置によって取得されたＯＣＴデータセットに基づいて信頼度の高い眼球モデルを容易に取得でき、それを用いたシミュレーションを好適に行うことができる。

実施形態に係る眼科情報処理装置は、第１または第２の実施形態において説明された任意の構成を備えていてよい。

＜その他＞
上記の実施形態では、水晶体（眼内レンズ）に関するシミュレーションを実行する場合について特に詳しく説明したが、対象は水晶体に限定されない。具体例として、角膜に関するシミュレーションを実行することができる。それにより、角膜屈折矯正のための情報を取得することが可能である。

たとえば、角膜屈折矯正手術の典型的な例であるＬＡＳＩＫに関し、フラップの位置の決定や、蒸散位置や蒸散量の決定のためにシミュレーションを行うことが可能である。また、ＰＲＫやラセックやエピレーシックについても同様のシミュレーションを行うことが可能である。

また、コンタクトレンズを処方するためのシミュレーションを実行することが可能である。

上記の実施形態またはその変形例を実現するためのコンピュータプログラムを、コンピュータによって読み取り可能な任意の記録媒体に記憶させることができる。この記録媒体としては、たとえば、半導体メモリ、光ディスク、光磁気ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ／ＤＶＤ−ＲＡＭ／ＤＶＤ−ＲＯＭ／ＭＯ等）、磁気記憶媒体（ハードディスク／フロッピー（登録商標）ディスク／ＺＩＰ等）などを用いることが可能である。また、インターネットやＬＡＮ等のネットワークを通じてこのプログラムを送受信することも可能である。

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。

１ 眼科撮影装置
２ 眼底カメラユニット
１００ ＯＣＴユニット
２００ 演算制御ユニット
２１０ 制御部
２１１ 主制御部
２１１１ 表示制御部
２１２ 記憶部
２１２１ 眼内レンズデータベース格納部
２１２２ 眼内レンズ画像格納部
２２０ 画像形成部
２３０ データ処理部
２３１ 眼球モデル作成部
２３１１ パラメータ算出部
２３１２ モデル作成部
２３２ シミュレーション実行部
２３２１ 眼内レンズ演算部
２３２２ 眼内レンズモデル特定部
２４１ 表示部
２４２ 操作部
Ｅ 被検眼

Claims (7)

1. 角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域の光コヒーレンストモグラフィを実行してデータセットを取得する計測部と、
   前記計測部により取得されたデータセットを解析することにより前記被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められた前記１以上のパラメータの値のそれぞれを前記データセットに基づく３次元画像における対応部位に関連付けることにより３次元眼球モデルを作成する眼球モデル作成部と、
   前記眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行するシミュレーション実行部と
   を備える眼科撮影装置。
2. 前記パラメータは、眼の一部または全体のサイズを表すサイズパラメータ、眼の部位の形状を表す形状パラメータ、および眼の部位の光学的機能を表す光学的パラメータのうち少なくとも１つを含む
   ことを特徴とする請求項１に記載の眼科撮影装置。
3. 前記シミュレーション実行部により実行されたシミュレーションの結果と、前記計測部により取得されたデータセットに基づく前記被検眼の画像とを表示手段に表示させる表示制御部をさらに備える
   ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の眼科撮影装置。
4. 前記計測部は、
   高深逹光源から出力された第１の光を測定光と参照光とに分割し、前記被検眼からの前記測定光の戻り光と前記参照光とを干渉させて生成された干渉光を検出する光学系と、
   前記光学系による前記干渉光の検出結果に基づいて、前記３次元領域の前面から後面にわたる複数の反射強度プロファイルを取得し、取得された複数の反射強度プロファイルに基づいて、前記データセットとしての前記３次元領域の画像データを生成する画像データ生成部と
   を含む
   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眼科撮影装置。
5. 前記計測部は、前記３次元領域の２以上の部分領域であって和が前記３次元領域となる２以上の部分領域に対して光コヒーレンストモグラフィを順次に実行することにより一群のデータセットを取得し、
   前記眼球モデル作成部は、取得された前記一群のデータセットに基づいて前記３次元眼球モデルの作成を行う
   ことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。
6. 前記計測部は、前記３次元領域に対する光コヒーレンストモグラフィを反復的に実行することにより、時系列に沿った複数のデータセットを取得する
   ことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の眼科撮影装置。
7. 角膜前面から網膜表面にわたる範囲を含む被検眼の３次元領域の光コヒーレンストモグラフィを実行することにより取得されたデータセットを受け付ける受付部と、
   前記受付部により受け付けられたデータセットを解析することにより前記被検眼に関する１以上のパラメータの値を求め、求められた前記１以上のパラメータの値のそれぞれを前記データセットに基づく３次元画像における対応部位に関連付けることにより３次元眼球モデルを作成する眼球モデル作成部と、
   前記眼球モデル作成部により作成された３次元眼球モデルに基づいてシミュレーションを実行するシミュレーション実行部と
   を備える眼科情報処理装置。