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JP6214962B2 - 前眼部断面画像解析装置 - Google Patents

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JP6214962B2 JP2013167226A JP2013167226A JP6214962B2 JP 6214962 B2 JP6214962 B2 JP 6214962B2 JP 2013167226 A JP2013167226 A JP 2013167226A JP 2013167226 A JP2013167226 A JP 2013167226A JP 6214962 B2 JP6214962 B2 JP 6214962B2
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Description

本発明は、前眼部の隅角近傍の断面を撮影した画像を解析し、特に虹彩の位置あるいは形状に係る情報を取得可能な前眼部断面画像解析装置及び前眼部断面画像解析方法に関する。
近年、眼科検査のために用いられる検査装置として、光干渉断層法(Optical Coherence Tomography:OCT)により被検者の被検眼(眼球)の断層画像を撮影する光干渉断層撮影装置が供されてきている。
光干渉断層撮影装置においては、タイムドメイン方式と呼ばれる、ミラーを動かして参照光の光路長を機械的に変化させながら断層画像取得を行うタイムドメインOCTと、フーリエドメイン方式と呼ばれる、分光器を用いてスペクトル情報を検出し断層画像取得を行うスペクトルドメインOCT、もしくは、波長走査光源を用いてスペクトル干渉信号を検出し断層画像取得を行う光周波数掃引OCTとがある。
一般にOCTでは、測定光を被検眼に対して一次元走査することで二次元断層画像を取得し(B−スキャン)、さらに、二次元断層画像を、被検眼に対して位置をずらしながら繰り返し取得することで三次元画像を得る(C−スキャン)。
スキャンの方法として、図4(a)に示すようなラスタースキャンと称される方法がある。このラスタースキャンは、水平方向に延びる走査線に沿って一次元走査(B−スキャン)することを、垂直方向にずらせながら繰り返し(C−スキャン)、眼球の三次元画像を撮影するものである。これにより、図4(b)に示すように、各走査線に沿う断層画像を得ることができる。
さらに、別の方法として、図5(a)に示すようなラジアルスキャンと称される方法もある。このラジアルスキャンは、放射方向に延びる走査線に沿って一次元走査(B−スキャン)することを、円周方向にずらせながら繰り返す(C−スキャン)ものである。これにより、図5(b)に示すように、各走査線に沿う断層画像を得ることができる。
眼科分野においては、上述に従った方法などにより被検眼の前眼部の断層像を撮影し、撮影した断層画像による緑内障の診察が行われている。図13は前眼部に存在している代表的な組織である角膜80、強膜81、虹彩82、毛様体83、水晶体84の位置関係を示したものである。緑内障の診断では、図中の長方形にて囲まれた領域Aに存在する組織の位置関係に注目して評価を行ない、治療方針の検討に利用している。
図14は図13の領域Aを抽出した図で、角膜80と虹彩82に挟まれたBとして示される領域が隅角と呼ばれる領域である。眼球内では、点線fに示す房水循環と呼ばれる新陳代謝が行なわれており、毛様体83から産出された房水は虹彩82の後面を経由して隅角Bに至り、強膜岬(図中SS)とシュワルベ線(図中SL)と呼ばれる特徴的な領域(どちらも断面画像においては点状となる)に挟まれた線維柱帯(図中TM)と呼ばれる領域から排出される。従って、隅角Bの隙間が狭かったり、さらには、虹彩82が線維柱帯(TM)又は角膜80の後面と接触していることもあり、房水の線維柱帯からの排出量が少なくなり、毛様体83から産出された房水は眼球内に次第に蓄積され、眼球内の圧力を増大させる。この眼球内の圧力(以後眼圧と記載)と緑内障の発症には因果関係が認められており、特に虹彩82と線維柱帯(TM)もしくは角膜80の後面との接触などに起因する緑内障は閉塞隅角緑内障として分類され、隅角における閉塞の度合いを観察することが重要とされている。
そこで、隅角検査において、虹彩82と線維柱帯(TM)又は角膜80の後面との接触の度合いを解析する機能(「ITC解析」とも呼ばれている)を備えた前眼部断面画像撮影装置が供されている。
この場合、検者はモニタに表示された、例えば、上述のラジアルスキャンにより取得された、複数の角度経線での隅角領域の断層画像(B−スキャン画像とも呼ばれる)に対し、手動で強膜岬(SS)の位置と虹彩前面が線維柱帯又は角膜後面との接触位置(EP)をマウス又はタッチペンでポイントし、SSとEPの位置関係を0〜360度の範囲で表示し、隅角領域の状態(閉塞状態)をモニタなどに表示して視覚的に確認し、閉塞隅角の診断に用いていた。(例えば、非特許文献1)
しかし、この従来の解析方法では、SSとEPの位置関係を0〜360度の範囲で詳細に確認するためには、例えば、上述のラジアルスキャンにより取得された、100枚以上及ぶ異なる角度経線におけるB−スキャン画像に対し検者が手動でSSとEPの位置をポイントしなくてはならないため、この作業に非常に時間がかかっていた。
また、検者が手動でポイントをするため、ポイントミスによって正しい結果が得られず、診断を誤る恐れもあった。このポイントミスによる誤診を防ぐため、非特許文献1のように、2人以上で検査を実施したり、又は2回以上検査をし、2つ以上のデータ間の相関関係を確認する必要があった。
本発明は、上記の課題を解決するものであり、得られたB−スキャン画像に対し、画像解析などの処理により、上述のSSの代わりにSSに近い位置にある隅角底(AR)の位置とEPの位置を自動的に検出して、そのARとEPの位置関係を隅角全体(0〜360度)で求め、モニタに表示することで、従来のSSを用いたITC解析に代わる隅角検査を高精度で、かつ、短時間で実現可能とする前眼部断面画像解析システム及び前眼部断面画像撮影装置を提供することを目的とする。
上記目的を解決するために本発明は、取得した角膜頂点を通る複数の角度経線における隅角領域のB−スキャン画像に対し、角膜後面と虹彩前面をトレースして、虹彩前面が線維柱帯又は角膜後面に接触する位置を求める虹彩前面端点検出手段と、虹彩後面をトレースして、虹彩後面の端点を求める虹彩後面端点検出手段と、虹彩前面端点と虹彩後面端点との位置の位置関係から、隅角が「開放隅角」か「閉塞隅角」かを判別する判別手段と、前記判別手段により「閉塞隅角」と判別した場合、前記隅角領域のB−スキャン画像を解析して隅角底の位置を求める隅角底検出手段と、前記判別手段により「開放隅角」と判断した場合、前記虹彩前面端点をARと、ARと虹彩前面が線維柱帯又は角膜後面との接触位置(EP)の位置関係を0〜360度の範囲で表示する表示手段とを備えたことを特徴とする。
上述のように、本発明によれば、各B−スキャン画像に対して、AR及びEPの位置が自動的に検出することが可能であるため、0〜360度の範囲におけるARとEPの位置関係が、短時間でモニタに表示することが可能である。
また、従来のように検者が手動でポイントすることがないため、ポイントミスによる診断の誤りも防止可能となり、非特許文献1に記載されているような、2人以上の検者で検査を実施したり、複数回検査することも必要としない。
よって、従来のSSを用いたITC解析に代わる隅角検査を高精度で、かつ、短時間で実現可能になるのである。
本発明の一実施例を示すもので、前眼部断面画像撮影装置の一つである前眼部光干渉断層撮影装置の光学系の構成を示す図 前眼部光干渉断層撮影装置の電気的構成を概略的に示すブロック図 制御装置が実行する断層画像の撮影の処理手順を示すフローチャート OCTにおけるラスタースキャン方式を説明するための図 OCTにおけるラジアルスキャン方式を説明するための図 本発明に係る隅角解析の全体の処理手順を示すフローチャート 本発明に係る隅角解析前(a)及び隅角解析後(b)のモニタ画面例である。 本発明に係る隅角解析の解析処理手順を示すフローチャート 角膜後面及び虹彩前面、後面のトレース方法を説明する図 EP_If及びEP_Ibの位置検出方法とEP_IfとEP_Ibの距離Dを求める方法を説明する図 閉塞隅角時におけるARの位置検出方法を説明する図 D0の値を算出する方法を説明する図 前眼部の概略的な構成を示す図である。 図13の長方形領域Aに存在する前眼部の隅角領域の構成を示す図である。
以下、本発明の一実施例について、図1から図3を参照しながら説明する。尚、本実施例では、前眼部断面画像撮影装置の一つである前眼部光干渉断層撮影装置を用いているが、本発明は、前眼部光干渉断層撮影装置に限ったものではなく、他に超音波を用いた超音波画像診断装置等、前眼部の断面画像を撮影可能な装置であれば採用可能である。
図2は、本実施例に係る前眼部光干渉断層撮影装置1の電気的構成を概略的に示している。尚、この前眼部光干渉断層撮影装置1は、隅角計測、角膜曲率、角膜厚分布、前房深度の測定等の、被検者の眼球(被検眼E)の前眼部Ec(図1参照)の眼科検査のために用いられる装置であり、光干渉断層法(Optical Coherence Tomography:OCT)により被検眼Eの前眼部Ecの断層画像を撮影するものである。
ここで、図示はしないが、前眼部光干渉断層撮影装置1の装置本体は、保持台に対して、X方向(左右方向)及びY方向(上下方向)並びにZ方向(前後方向)に移動可能に支持されている。装置本体の前面側(被検者側)には、顎受け部及び額当て部が、前記保持台に対して固定的に設けられている。被検者が、前記顎受け部に顎を載せると共に額当て部に額を当てることにより、被検者の眼(被検眼E)が、装置本体の前面に設けられた撮影用の(光の出入りが行われる)検査窓の正面に配置されるようになっている。
このとき、図2に示すように、この前眼部光干渉断層撮影装置1には、前記装置本体を前記保持台に対して、X方向、Y方向、Z方向に夫々自在に移動させるための本体駆動部2が設けられている。詳しい説明は省略するが、この本体駆動部2は、X方向移動モータ、Y方向移動モータ、Z方向移動モータなどを備えた周知構成を備えており、制御装置3により制御されるようになっている。後述するように、この本体駆動部2及び制御装置3は、アライメント光学系4等と共にアライメント手段及びオートアイトラッキング手段を構成するようになっている。
前記装置本体には、図2に示すように、CPU,メモリ等からなるマイクロコンピュータを含んで構成され全体の制御を行う制御装置3、前眼部Ecの断層画像を取得する断層画像取得手段としてのOCTシステム5、被検眼Eの正面画像を撮影する撮像手段を構成する前眼部撮像系6、アライメント光学系4が設けられている。このアライメント光学系4は、上記のようにアライメント手段及びオートアイトラッキング手段を構成すると共に、角膜頂点位置検出手段を構成する。これらOCTシステム5、前眼部撮像系6、アライメント光学系4の詳細については後述する。
さらに、装置本体には、後面(検者)側に位置して、被検眼正面画像等を表示する表示装置としてのモニタ7や、検者(オペレータ)が各種操作を行うためのキー操作部8が設けられている。図示はしないが、前記キー操作部8には、測定開始スイッチ等が含まれている。また本実施例では、前記モニタ7の画面上には、種々の操作手段として機能するタッチパネル9が設けられている。尚、前記制御装置3には、撮影した三次元画像の画像データ等を記憶する記憶部10が接続されている。
図1は、上記した光学系、即ち、OCTシステム5、前眼部撮像系6、アライメント光学系4の構成を示している。以下、これらについて順に述べる。前記OCTシステム5は、光干渉断層法により前眼部Ecの断層画像(断面画像)を得るものである。本実施例では時間的に波長を変化させて走査する波長走査光源11を用いたフーリエドメイン(光周波数掃引)方式が採用されている。
即ち、波長走査光源11から出力された光は、光ファイバ12aを通して第1のファイバーカプラ13に入力され、この第1のファイバーカプラ13において、例えば1:99の比率で、参照光と測定光とに分波されて出力される。そのうち参照光は、光ファイバ12bを通って第1のサーキュレータ14の入力部に入力され、更にこの第1のサーキュレータ14の入出力部から光ファイバ12cを通ってその端部から出力され、複数個のコリメータレンズ15を通って参照ミラー16に入射される。
そして、参照ミラー16にて反射された参照光が、再び、複数個のコリメータレンズ15を通って光ファイバ12cの端部から入力され、光ファイバ12cを通って第1のサーキュレータ14の入出力部から入力される。そして、第1のサーキュレータ14の出力部から出力された参照光は、光ファイバ12dを通って第2のファイバーカプラ17の第1の入力部に入力される。
一方、前記第1のファイバーカプラ13から出力された測定光は、光ファイバ12eを通って第2のサーキュレータ18の入力部に入力され、さらにこの第2のサーキュレータ18の入出力部から光ファイバ12fを通ってその端部から出力される。光ファイバ12fの端部から出力された測定光は、コリメータレンズ19を通ってガルバノスキャナ20に入力される。ガルバノスキャナ20は、測定光を走査させるためのもので、ガルバノドライバ21により駆動されるようになっている。
前記ガルバノスキャナ20から出力された測定光は、波長が長い側の光を反射させ短い側の光を透過させるホットミラー22により90度の角度で反射され、対物レンズ23を通して前記検査窓から出射され、被検眼Eに入射される。被検眼Eに入射された測定光は、前眼部Ecの各組織部分(角膜、前房、虹彩、水晶体等)にて反射し、その反射光が、検査窓から入射され、上記と逆に、対物レンズ23、ホットミラー22、ガルバノスキャナ20、コリメータレンズ19を順に通って、光ファイバ12fの端部から入力される。
そして、その反射光は、光ファイバ12fを通って前記第2のサーキュレータ18の入出力部から入力され、第2のサーキュレータ18の出力部から出力され、光ファイバ12gを通って前記第2のファイバーカプラ17の第2の入力部に入力される。
この第2のファイバーカプラ17において、前眼部Ecからの反射光と、前記光ファイバ12dを通って入力された参照光とが、例えば50:50の比率で合波され、その信号が光ファイバ12h、12iを介して検出器24に入力される。検出器24においては、波長毎の干渉が計測され、計測された干渉信号が、前記制御装置3に設けられたADボード25に入力される。さらに、制御装置3に設けられた演算部26において、干渉信号に対するフーリエ変換などの処理が行われ、もって走査線に沿う前眼部Ecの断層画像が取得されるのである。
このとき、詳しくは後述するように、前記ガルバノスキャナ20による測定光のスキャンパターン言い換えると走査線(B−スキャン)の方向は、制御装置3において設定されるようになっている。そして、制御装置3(演算部26)からの指令信号に基づいてガルバノドライバ21がガルバノスキャナ20を制御するようになっている。尚、得られた前眼部Ecの断層画像のデータは、必要な屈折補正が行われた後、前記記憶部10に記憶される。また、図1に模式的に示しているように、その断層画像Tを前記モニタ7に表示させることができる。
次に、前記前眼部撮像系6は、照明光源27,27、前記対物レンズ23、前記ホットミラー22、コールドミラー28、結像レンズ29、CCDカメラ30、光学制御部31を備えて構成される。照明光源27,27は、被検眼Eの正面に可視光領域の照明光を照射するようになっており、被検眼Eからの反射光が、前記検査窓から前記対物レンズ23、ホットミラー22、コールドミラー28、結像レンズ29を通って、CCDカメラ30に入力される。これにて、被検眼Eの正面画像Fが撮影され、撮影された画像データは、光学制御部31によって画像処理が行われて、前記モニタ7に表示されるようになる。
そして、前記アライメント光学系4は、より詳細には、被検者が固視灯を見つめることにより眼球(被検眼E)を極力動かさないようにさせるための固視灯光学系、被検眼E(角膜頂点)のXY方向の位置(本体に対する上下左右の位置ずれ)を検出するためのXY方向位置検出系、被検眼E(角膜頂点)の前後方向(Z方向)の位置を検出するためのZ方向位置検出系を含んで構成されている。
そのうち固視灯光学系は、固視灯32、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、前記コールドミラー28、前記ホットミラー22、前記対物レンズ23などから構成されている。これにて、固視灯32から出力された光(例えば緑色の光)は、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、コールドミラー28、ホットミラー22、レンズ23を順に介
して、検査窓から被検眼Eに向けて出力されるようになっている。
前記XY方向位置検出系は、XY位置検出光源36、前記コールドミラー33、前記リレーレンズ34、前記ハーフミラー35、前記コールドミラー28、前記ホットミラー22、前記対物レンズ23、結像レンズ37、位置センサ38などを備えて構成されている。前記XY位置検出光源36からは、位置検出用のアライメント光が出力され、コールドミラー33、リレーレンズ34、ハーフミラー35、コールドミラー28、ホットミラー22、対物レンズ23を介して、検査窓から被検眼Eの前眼部Ec(角膜)に向けて出射される。
このとき、被検眼Eの角膜表面が球面状をなすことにより、アライメント光は、被検眼Eの角膜頂点の内側で輝点像を形成するようにして角膜表面で反射され、その反射光が、検査窓から入射されるようになっている。角膜頂点からの反射光(輝点)は、対物レンズ23、ホットミラー22、コールドミラー28、ハーフミラー35、結像レンズ37を介して位置センサ38に入力される。位置センサ38によってその輝点の位置が検出されることにより、角膜頂点の位置(X方向及びY方向の位置)が検出されるようになっている。尚、前記輝点は、CCDカメラ30の撮影画像(モニタ7の表示画像)にも写り込むものとなる。
前記位置センサ38の検出信号は、前記光学制御部31ひいては制御装置3に入力される。この場合、位置センサ38と前記前眼部撮像系6(CCDカメラ30やモニタ7)との間でのアライメントが取られていると共に、角膜頂点の所定(正規)の画像取得位置(断層画像取得時に追従させるべき位置)が設定されている。角膜頂点の正規の画像取得位置としては、例えば、CCDカメラ30の撮影画像の中心位置(前記モニタ7の画面中心位置)と一致する点とされている。前記制御装置3は、位置センサ38の検出に基づいて、正規の位置に対する、検出された角膜頂点(輝点)のX方向及びY方向の位置ずれ量(この場合モニタ7の画面中心からの位置ずれ量)を求めるようになっている。
前記Z方向位置検出系は、Z方向位置検出光源39、結像レンズ40、ラインセンサ41を備えて構成されている。Z方向位置検出光源39は、被検眼Eに対して斜め方向から検出用の光(スリット光又はスポット光)を照射し、角膜からの斜め方向の反射光が、結像レンズ40を介してラインセンサ41に入射されるようになっている。このとき、装置本体に対する被検眼Eの前後方向(Z方向)の位置によって、ラインセンサ41に入射される反射光の入射位置が異なるようになるので、被検眼Eの装置本体に対するZ方向の位置(距離)が検出されるのである。
ラインセンサ41の検出信号は、前記制御装置3に入力されるようになっている。このとき、制御装置3には、被検眼E(角膜)の装置本体に対する適切なZ方向位置(距離)が予め設定されており、ラインセンサ41の検出に基づいて、被検眼Eの適切な位置に対するZ方向のずれ量を求めることができるのである。
そして、制御装置3は、前記XY方向位置検出系により検出された角膜頂点(輝点)のX方向及びY方向の位置ずれ量、並びに、前記Z方向位置検出系により検出された被検眼EのZ方向の位置ずれ量に基づいて、それらの位置ずれ量を全て0にするように、本体駆動部2を制御し、装置本体を保持台に対して移動させる。このとき、制御装置3は、断層画像取得を開始するにあたって、角膜頂点の位置を所定の画像取得位置に一致させるように前記装置本体を前記保持台に対して移動させるようになっていると共に、断層画像の取得処理中にも、角膜頂点と装置本体との位置関係を一定に保つように、該装置本体を追従移動させるようになっている。これにより、アライメント手段及びオートアイトラッキング手段が構成されているのである。
次に、上記構成の前眼部光干渉断層撮影装置1の作用について、図3を参照して述べる。図3のフローチャートは、被検眼Eの前眼部Ecの断層画像を撮影する際に制御装置3が実行する処理手順を示している。
ここで、被検者が顎受け部に顎を載せると共に額当て部に額を当て、被検眼Eを装置本体の検査窓の正面に配置させた状態で、前眼部Ecの断層画像の取得の処理が開始(前眼部断層撮影プログラムが起動)されると、まず、ステップS1にて、前眼部撮像系6(CCDカメラ30)により撮影された被検眼Eの現在の正面画像が、モニタ7に表示されると共に、その画面中心を水平方向に延びる走査線に沿ってスキャンした前眼部Ecの現在の断層画像が併せてモニタ7に表示される(図2参照)。但し、この時点では、それら正面画像及び断層画像のデータがメモリに取込まれることはない。
この後、検者が測定開始スイッチをオン操作すると(ステップS2)、ステップS3にて、アライメント光学系4等によるX,Y,Z方向のアライメントが開始され、角膜頂点認識用の輝点が正規の位置と一致したところで(ステップS4にてYES)、アライメントが完了する。続いて、ステップS5に移行し、OCTシステム5により、前眼部Ecの断層画像の取得処理が実行される。この断層画像の取得処理中は、オートアイトラッキングが機能し、角膜頂点認識用の輝点が常に正規の位置(CCDカメラ30の撮影画像の中心位置)に来るように、アライメント光学系4等により装置本体を追従移動させる。
ステップS5における断層画像の取得処理は、本実施例では、図5に示すラジアルスキャンの方式により、前眼部Ecの断層画像が全領域に亘って取得される。つまり、B−スキャン方向を放射方向とし、C−スキャン方向を円周方向として断層画像の取込みを行うようになっている。このとき、被検眼Eのずれ動きがあっても、オートアイトラッキングにより装置本体と被検眼との位置関係が一定に保たれることによって、走査線が角膜頂点を通る直線上からずれることを未然に防止することができることは勿論である。ステップS6では、取得(撮影)された断層画像のデータが、メモリに取込まれる。
次のステップS7では、上記各断層画像のデータの屈折補正処理が行われる。この処理は、ほぼ球面状をなす角膜(角膜表面及び前房との境界面)において、測定光が屈折するため、得られたそのままの断層画像には歪みが生じており、その角膜屈折に対する画像データの補正を行うものである。補正処理が行われた画像データは、記憶部10に記憶される。
次に、本発明に係る隅角解析の手順を図6のフローチャートと図7を参照しながら説明する。尚、以下の説明に記載の断層画像は、上述のように、ラジアルスキャンの方式により取得された前眼部Ecの断層画像(B−スキャン画像)である。
まず、ステップS10により、モニタ7に表示されたITCボタンを押す。すると、ステップ11により、モニタ7には図7(a)のような解析前の画面が表示される。ここで、このステップ11と続くステップ12は必須のステップではなく、ステップS10によるITCボタンを押すことで、ステップ11及びステップ12を超えてステップ13のITC解析を実施しても構わない。
ステップ12で図7(a)のスタートボタン70を押す。すると、ステップ13のITC解析が実施される。ITC解析の内容は後述する。
ステップ13が終了すると、ステップ14によりモニタ7には図7(b)のような解析後の画面が表示される。画面の左側には取得したB−スキャンのサムネイル画像一覧71が表示され、検者がサムネイル画像一覧71から1つのB−スキャン画像を選択すると、画面中央上部には選択されたB−スキャン画像が表示され、検者は、ITC解析により自動検出されたARの位置(○)とEPの位置(十)が確認可能になっている。さらに、画面の中央下部左には隅角底(AR)を基準円とし、全周方向におけるEPの位置が表示され(図中72)、虹彩と線維柱帯もしくは角膜後面との接触度合を視覚的に確認できる。また、画面の中央下部右には、全周方向の全周方向における虹彩と線維柱帯もしくは角膜後面との接触度合をグラフ上に表示する(図中73)。
ここで、画面中央上部に選択されたB−スキャン画像に表示された、ITC解析により自動検出されたARの位置(○)とEPの位置(十)を検者が確認し、もし、検出されたARの位置(○)や又はEPの位置(十)に間違いがあると、検者が判断した場合は、マウス又はタッチパネルなどで、表示されたARの位置(○)や又はEPの位置(十)を変更し、その変更内容が記憶部10に記憶され、変更されたARの位置(○)とEPの位置(十)で、画面の72及び73の解析結果を再表示することも可能である。
次に本発明に係る隅角解析である上記ステップ13のITC解析の手順を図8のフローチャートと図9、図10を参照しながら説明する。
制御装置3は、上記に従い、ラジアルスキャンの方式により取得され、屈折補正処理され、記憶部10に記憶されたB−スキャン画像の中から任意の1つを選択する。解析を開始する最初のB−スキャン画像を選択するだけであるので、予め設定された角度経線の角度で取得したB−スキャン画像、例えば、0度(水平線)の角度経線でのB−スキャン画像を選択してもよい。
図9(a)はトレース前(解析前)の前眼部のB−スキャン画像の模式図である。制御装置3は選択したB−スキャン画像に対して、図9(b)に示すように、角膜の後面及び虹彩の前面をトレースする(ステップS20)。トレースの方法は角膜中心から両端の隅角底(AR)の両方向に同時に角膜後面及び虹彩前面に沿ってトレースを行い、各トレース線が交差した位置をした末端を虹彩前面端点(EP_If)として、B−スキャン画像の座標点として記憶する。(ステップS21、図10(a))
次に、虹彩後面をステップ20と同様、図9(c)に示すように、角膜中心から両端の隅角底(AR)の両方向に同時にトレースし(ステップS22)、トレース線の終点を検出して、その位置を虹彩後面端点(EP_Ib)として、B−スキャン画像の座標点として記憶する。(ステップS23、図10(a))
ステップS21とステップS23で検出したEP_Ifの位置とEP_Ibの位置の距離Dを算出する。(ステップS24、図10(b))
算出された距離Dが所定の値D0と比較して所定の値以内である場合は、取得されたB−スキャン画像の被検眼は開放隅角であると判断して、図10(a)に示すように、検出されたEP_Ifは隅角底(AR)の位置及びEPの位置として、B−スキャン画像の座標点として記憶する。(ステップS25、ステップ26、ステップ29)
算出された距離Dが所定の値D0と比較して大きい場合は、取得されたB−スキャン画像の被検眼は閉塞隅角であると判断し、図11に示すように、ステップ22で検出した虹彩後面端点(EP_Ib)から虹彩前面の方向に垂線を引き、その垂線とステップ21によりトレースした角膜後面のトレース線に沿って延長した線との交点を隅角底(AR)の位置として検出する(ステップS27)と共に、ステップ21で検出したEP_Ibの位置をEPの位置とする。(ステップS28)
上記のステップで得られたARの位置及びEPの位置をB−スキャン画像の座標点として記憶する。(ステップS29)
ここで、所定の値D0は、例えば、図12(a)と(b)の2つの方法で求めて、決める。図12(a)の方法は、ステップS21で検出したEP_Ifから虹彩後面に対して垂線を引き、虹彩後面までの垂線の長さを算出する。そして、図12(b)の方法は、ステップ21とステップ22で虹彩の前面と後面をトレース結果から虹彩部の平均厚みを算出する。図12(a)と(b)の2つの方法で求めた値を比較し、求めた2つの値の差が大きい場合は小さい方の値をD0とし、もし、2つの値の差が小さい場合は、2つの値の平均値をD0として設定してもよい。また、全てのB−スキャン画像における図12(a)の方法又は図12(b)で算出したD0の値の平均値をD0と設定してもよい。
また、ステップ27は、虹彩前面と線維柱帯もしくは角膜後面との癒着部分は白い線状に表示されるので、閉塞隅角であると判断した場合は、ステップ22で検出した虹彩後面端点(EP_Ib)の位置から白い線に沿ってトレースし、その終点を隅角底(AR)の位置として、B−スキャン画像の座標点として記憶してもよい。
また、強膜岬(SS)の位置は隅角底(AR)から角膜後面に沿って角膜中心方向に対し所定の距離(通常200μm)にあるため、上記方法により検出したARから上記の角膜後面のトレース線に沿って所定の距離(通常200μm)の位置をSSの位置として、B−スキャン画像の座標点として記憶してもよい。
このように、上記方法により検出されたARに基づいてSSの位置を特定した場合は、検出したARの代わりの上述の方法で求めたSSを採用してもよい。
上記ステップ20からステップ29までの処理を取得した全てのB−スキャン画像に対して実施し、各B−スキャン画像におけるEPの座標点とARの座標点をそのB−スキャン画像の経線角度の値と共に記憶部10に記憶する。
上記、処理が終了すると、記憶10に記憶された、全ての経線角度に対するB−スキャン画像におけるARとEPの座標点の位置から、図7(b)モニタ画面の画面中央下に表示した隅角底(AR)を基準円とした全周方向におけるEPの位置(図中72)や全周方向の全周方向における虹彩と線維柱帯もしくは角膜後面との接触度合のグラフ(図中73)のように、虹彩と線維柱帯もしくは角膜後面との接触度合を視覚的に確認できるのである。
以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。
以上のように、本実施形態によれば、上記に説明したように、AR及びEPを自動検出ことにより、従来のSSを用いたITC解析に代わる隅角検査を高精度で、かつ、短時間で実現可能になるのである。
1・・前眼部光干渉断層撮影装置2・・波長走査光源3・・制御装置(走査線設定手段)4・・アライメント光学系(角膜頂点位置検出手段,アライメント手段,オートアイトラッキング手段)5・・OCTシステム(断層画像取得手段)6・・前眼部撮像系(撮像手段)7・・モニタ(表示装置)9・・タッチパネル(指定手段)E・・被検眼Ec・・前眼部

Claims (3)

  1. 取得した角膜頂点を通る複数の角度経線における隅角領域のB−スキャン画像に対し、角膜後面及び虹彩前面をトレースして、虹彩前面が線維柱帯又は角膜後面に接触する位置を求める虹彩前面端点検出手段と、
    虹彩後面をトレースして、虹彩後面の端点を求める虹彩後面端点検出手段と、
    虹彩前面端点と虹彩後面端点との位置の位置関係から、隅角が「開放隅角」か「閉塞隅角」かを判別する判別手段と、
    前記判別手段により「閉塞隅角」と判別した場合、前記隅角領域のB−スキャン画像を解析して隅角底の位置を求める隅角底検出手段と、
    前記判別手段により「開放隅角」と判断した場合、前記虹彩前面端点をARとし、ARと虹彩前面が線維柱帯又は角膜後面との接触位置(EP)の位置関係を0〜360度の範囲で表示する表示手段と、
    を備えたことを特徴とする前眼部断面画像解析装置。
  2. 前記隅角底検出手段は、前記虹彩後面端点検出手段で検出した前記虹彩後面端点から虹彩前面に向けた垂線と角膜後面のトレース線の延長線との交点を隅角底として検出することを特徴とする請求項1記載の前眼部断面画像解析装置。
  3. 前記隅角底検出手段は、線維柱帯又は角膜後面と虹彩前面が癒着した部分で表れる白い線に沿ってトレースし、その終点を隅角底として検出することを特徴とする請求項1記載の前眼部断面画像解析装置。
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