JP6586615B2 - 眼科装置及びその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、眼科装置及びその制御方法に関する。

光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ、以下「ＯＣＴ」と表記する。）は、生体の断層画像を光の干渉を利用して計測するものであり、特に眼科において角膜や網膜などの２次元・３次元断層画像を得るために広く用いられている手法である。ＯＣＴでは、２次元画像をＢスキャン像、３次元画像をＣスキャン像と通常呼ぶため、以下では、２次元画像をＢスキャン（画）像、３次元画像をＣスキャン（画）像とも記述する。

通常このような被検眼の断層画像を撮影する装置には、ＯＣＴの光学系の他に眼の正面画像（例えば、眼底部の正面画像や角膜面の正面画像）を取得するための光学系を備えている。例えば、眼底の正面画像の撮影には眼底カメラやＳＬＯ（Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｌａｓｅｒ Ｏｐｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ）などが採用されている。眼底カメラやＳＬＯなどの正面画像は、角膜や網膜全体の状態の観察やＯＣＴの断層像を取得する際の位置決め、さらに、取得したＯＣＴ画像の位置ずれ補正などに用いられる。

ＯＣＴの撮影中に被検眼が動いてしまうと、取得したＯＣＴの断層画像にモーションアーチファクトが生じ、正確なＯＣＴの断層画像が取得できないため、従来、眼底カメラやＳＬＯなどの正面画像を用いて被検眼の移動量を算出し、算出した移動量を用いてＯＣＴ撮影のトラッキングや取得したＯＣＴ画像の位置ずれ補正を行っていた。

特許文献１には、その一例が開示されている。つまり、ＯＣＴのＢスキャン画像１枚取得する毎に照射を切り替えてＳＬＯの眼底画像を取得し、取得したＳＬＯの眼底画像を用いてＯＣＴのＢスキャン画像の位置ずれ補正することで測定中に被検眼が動いても、その影響なく一定の断層像（Ｂスキャン像）を観察できるとしている。

特開２００８−２９４６７号公報

特許文献１に開示された方法や従来の方法では、ＳＬＯ画像（眼底部画像）のみを用いてＯＣＴ撮影のトラッキングを実施している。ところが、トラッキングのタイミングがＳＬＯ画像の取得タイミングに制約されるため、ＯＣＴ撮影をＳＬＯ撮影より速いタイミングで撮影する場合、正確なＯＣＴトラッキングができず、結果的に取得したＯＣＴ画像にモーションアーチファクトが残りやすいという問題があった。

また、特許文献１に開示された方法では、ＯＣＴのＢスキャン画像１枚取得する毎にＳＬＯの眼底画像を取得することから、数百枚のＢスキャン画像を取得するようなＯＣＴの３次元断層像の撮影の際には膨大な時間がかかってしまうという問題もあった。

また、ＯＣＴを用いて眼底内の血流を計測するドップラーＯＣＴの場合、目的の血流速に応じたある一定の時間間隔でＯＣＴのＢスキャン画像を取得する必要がある。特許文献１に開示されたような従来の方法では、ＯＣＴ撮影に係るトラッキング制御がＳＬＯ撮影や眼底カメラによる眼底撮影のタイミングに制約されるため、正確な血流計測ができないという問題もあった。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、被検眼の動きによる位置ずれを排除しつつ高速にＢスキャン画像を取得可能な眼科装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の眼科装置は被検眼の前眼部画像を取得する前眼部画像取得手段と、被検眼の眼底画像を取得する眼底画像取得手段と、前眼部画像で撮影された被検眼の移動量と眼底画像の移動量の相関関係を算出する相関関係算出手段と備えたことを特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項２に記載の眼科装置は、請求項１に記載の眼科装置であって、眼底画像取得手段は、被検眼の眼底画像を取得する少なくとも２つの眼底画像取得手段であり、相関関係算出手段は、前眼部画像取得手段で取得した被検眼の移動量と少なくとも２つの眼底画像取得手段の内、少なくとも１つの眼底画像取得手段で撮影した眼底画像の移動量の相関関係を算出することを特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項３に記載の眼科装置は、請求項１又は２に記載の眼科装置であって、相関関係算出手段で算出した相関関係を用いて前眼部画像の被検眼の移動量から算出した眼底画像の移動量又は／及び眼底画像取得手段で取得した眼底画像から算出した眼底画像の移動量に基づいて少なくとも１つの眼底画像取得手段の眼底画像の撮影位置を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項４に記載の眼科装置は、請求項１又は２に記載の眼科装置であって、相関関係算出手段の算出した相関関係を用いて前眼部画像の被検眼の移動量から算出した眼底画像の移動量又は／及び眼底画像取得手段で取得した眼底画像から算出した眼底画像の移動量に基づいて少なくとも１つの眼底画像取得手段の撮影後の眼底画像の位置ずれ補正を行う位置ずれ補正手段を備えたことを特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項５に記載の眼科装置は、請求項１から４いずれか１項に記載の眼科装置であって、相関関係算出手段は、所定時間、前眼部画像と（少なくとも１つの眼底画像取得手段による）眼底画像を各々複数枚取得し、取得した各複数枚の前眼部画像と眼底画像から、被検眼の移動量と（被検眼の移動に伴う）眼底画像の移動量の相関関係を算出する算出手段を備えたことを特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項６に記載の眼科装置は、請求項５に記載の眼科装置であって、相関関係算出手段は、前眼部画像と（少なくとも１つの眼底画像取得手段による）眼底画像を各々複数枚取得して記憶する時に取得した時刻も併せて記憶することを特徴とする。

そして、上記目的を達成するために、請求項７に記載の眼科装置は、請求項５又は６に記載の眼科装置であって、相関関係算出手段は、前眼部画像と（少なくとも１つの眼底画像取得手段による）眼底画像を少なくとも２つの異なる時刻で同時に取得することを特徴とする。

例えば、平均的な眼の情報又は測定された被検眼の情報（眼軸長の値など）から前眼部（例えば角膜前面）の移動量と眼底部（例えば網膜位置）の移動量の相関関係を算出して予め装置内に記憶しておく。そして、フレームレートの高い撮像カメラで前眼部を撮影して被検眼の動き（移動量）を検出し、検出した移動量と記憶した相関関係から眼底位置の移動量を算出し、従来の眼底画像の移動量に加え、上述の相関関係から算出した眼底位置の移動量に基づいて眼底画像の撮影位置を制御するため、高速な撮影位置制御が可能になり、非常に速い被検眼の動きにも対応可能となる。

２つの眼底画像取得手段が、例えばＳＬＯとＯＣＴの場合、前眼部画像とＳＬＯの眼底画像を用いて前眼部の動き（移動量）と眼底部の動き（移動量）の関係を予め算出して、記憶しておく。そして、ＯＣＴ測定する際は、従来の眼底画像の移動量に加え、前眼部画像の動きを検出し前述の相関関係を用いた方法で算出した眼底部の移動量に基づいてＯＣＴのスキャン制御を行うため、被検眼の動きの影響が抑制されて、各Ｂスキャン画像が取得可能となる。

例えば、ＯＣＴ測定の前に、被検眼の前眼部画像と眼底画像を所定の時間、各々複数枚それぞれ取得し、取得した各々複数枚の前眼部画像と眼底画像から前眼部の動き量（移動量）と眼底部の動き量（移動量）の相関関係を求めることにより、測定対象の被検眼の前眼部と眼底部の相関関係を測定直前に求めることができることから、より正確な（ＯＣＴの）撮影位置制御が可能になる。

前眼部画像取得のタイミングと眼底部画像取得のタイミングは必ずしも一致しない。移動量の相関を算出するためには、タイミングが一致した（時刻が一致したと同意）画像を取得した各々複数の画像から時刻が一致した画像を抽出する必要がある。そこで、取得時に取得した時刻を取得した画像と共に記憶しておくことにより、簡易に時刻が一致した画像を抽出できる。

また、例えば、前眼部画像取得のタイミングと眼底部画像取得のタイミングの内遅い方のタイミングで、２つの画像（前眼部画像と眼底部画像）を同じタイミングで取得することにより、前述のような、取得した時刻を記憶したり、時刻が一致した画像を抽出する必要がなくなるため、簡易に前眼部画像の移動量と眼底部画像の移動量の相関関係が算出できる。

また、算出した相関関係を撮影位置制御ではなく、撮影後の画像（眼底画像など）の位置ずれを補正に用いることも可能である。その場合、上述のように撮影位置を制御する必要がなく、スキャン制御を簡易にすることが可能になる。

また、上記目的を達成するために、請求項８に記載の眼科装置は、請求項１から７のいずれか１項に記載の眼科装置において、眼底画像取得手段は、眼底カメラ、ＳＬＯ、ＯＣＴのいずれかであることを特徴とする。

眼底画像取得手段は、測定する対象や目的により、眼底カメラ、ＳＬＯ、ＯＣＴのいずれかを選択して採用することが望ましい。

また、平均的な眼の情報（例えば正常者ＤＢなど）から前眼部と眼底部の相関関係を求めて、記憶しておくことにより、ＳＬＯや眼底カメラなどの眼底画像を用いなくても撮影位置制御（トラッキング）が可能になるため、必要がなければ、ＳＬＯや眼底カメラなどの眼底画像取得手段を備えなくてもよくなり、装置の簡素化が実現可能となる。（スペース、コストも低減可能になる。）

また、例えば、ＳＬＯ画像と前眼部画像の検出精度やフレームレートは異なるので、高精度で低フレームレートのＳＬＯ画像から固視微動の成分のうちのトレマやドリフトといった遅い眼の動きの成分を検出し、低精度高フレームレートの前眼部画像からフリック(=マイクロサッカード)といった速い眼の動き成分を検出することで速く精度の良い撮影位置の制御が可能になる。

上述のように、本発明によれば、ＯＣＴ撮影を行う際、前眼部画像とＳＬＯ画像を用いるため、ＳＬＯ画像のみに頼らないトラッキングが可能になる。そして、前眼部撮影をＳＬＯ撮影やＯＣＴ撮影より速いタイミングで撮影することにより、前眼部撮影で得られた前眼部画像を用いてＳＬＯのトラッキングやＯＣＴトラッキングが可能になる。例えば、ＯＣＴ撮影をＳＬＯ撮影より速いタイミングで撮影する場合には、ＳＬＯ撮影のタイミングに制約されずに、ＯＣＴトラッキングが可能となり、モーションアーチファクトが排除された、より正確なＯＣＴ画像が取得できる。さらに、ＳＬＯ撮影のタイミングに制約されずにＯＣＴ撮影できるため、所定の時間間隔でＯＣＴ撮影が可能になり、特に非常に短い所定の時間間隔でＯＣＴ撮影を実施するドップラーＯＣＴには有効となる。よって、３次元ＯＣＴ画像やドップラーＯＣＴに有益な眼科装置を提供し得るのである。

本発明に係る眼科装置の一実施例の光学系の構成を示した図である。 本発明に係る眼科装置の一実施例の装置全体の構成を示した図である。 本発明に係る眼科装置の一実施例の操作手順（フローチャート）を示した図である。 ＯＣＴによる３次元断層像の取得までのフローを説明する図である。 前眼部画像と眼底部画像の移動量の相関データ構築（図３のＳ２４）の手順を説明したフローチャートを示した図である。 眼球の移動と前眼部画像及び眼底部画像（ＳＬＯ画像）の関係を示した図である。 本実施例に係る眼科装置のモニタに表示されたＯＣＴによる眼底の（ａ）Ｂスキャン像とエンファス像（３次元のＯＣＴデータから作成）の一例を示した図である。 本実施例に係る眼科装置のモニタに表示されたＳＬＯによる眼底の正面画像の一例を示した図である。 本実施例に係る眼科装置のモニタに表示された前眼部画像の一例を示した図である。 図３のフローチャートのＳ１４〜Ｓ２２で、前眼部撮影及びＳＬＯ撮影する様子を示した図である。 図３のフローチャートのＳ１４〜Ｓ２２で、前眼部撮影及びＳＬＯ撮影する際の前眼部の移動と眼底部の移動の様子と、撮影するタイミングを示した図である。 本発明に係る眼科装置の一実施例の前眼部の移動位置と眼底部の移動位置の相関グラフを示した図である。

以下、本発明の一実施例に係る眼科装置について図面を参照して説明する。
[一実施形態]
図１には本発明に係る眼科装置１の光学系の詳細を説明した図である。そして、図２には本発明に係る眼科装置１の一実施例の装置全体の構成を示した図である。

眼科装置１には次の３つの光学系を備えている。被検眼Ｅの眼底の断層画像を干渉光の技術を用いて非侵襲で取得するための干渉光学系（以下、ＯＣＴ光学系）１００と、赤外光源２０１を用いて被検眼Ｅの眼底を照射し観察するための眼底ＳＬＯ画像を取得するスキャニングレーザーオフサルモスコープ（ＳＬＯ）光学系（以下、ＳＬＯ光学系）２００と、光源３０１で被検眼Ｅの前眼部を照射して前眼部画像を取得する前眼部撮影光学系３００である。

各光学系についてその構成を以下に説明する。
（ＯＣＴ光学系１００）
ＯＣＴ光学系１００は光源１０１から干渉光をＡ／Ｄ変換するＡＤＣ１１６までで構成される。本実施例ではフーリエドメイン型のＯＣＴの１つである、光源１０１に波長掃引型光源を用いたＳＳ−ＯＣＴを採用している。ＳＳ−ＯＣＴはその測定原理から他のＯＣＴの方法と比較して高速に干渉信号（断層画像データ）を取得できる点で優位とされている。ＯＣＴ光学系１００は本実施例のＳＳ−ＯＣＴに限定されるものではなく、他のフーリエドメイン型のＯＣＴであるスペクトルドメインＯＣＴ（ＳＤ−ＯＣＴ）であってもいいし、タイムドメイン型のＯＣＴであってもよい。

光源１０１から出力された光はファイバーを通ってファイバーカプラ１０２により、コリメータレンズ１０３に入力する測定光とコリメータレンズ１１０に入力する参照光に分岐される。コリメータレンズ１０３に入力した測定光はフォーカスレンズ１０４、ガルバノミラー１０５、レンズ１０６、ダイクロイックミラー１０７、ダイクロイックミラー１０８及び対物レンズ１０９を通って被検眼Ｅの眼底部に照射される。そして、被検眼Ｅの眼底部から反射された測定光は、照射時とは逆に対物レンズ１０９、ダイクロイックミラー１０８、ダイクロイックミラー１０７、レンズ１０６、ガルバノミラー１０５、フォーカスレンズ１０４、コリメータレンズ１０３、ファイバーカプラ１０２を通り、ファイバーカプラ１１４の一方の入力部に入力する。

ファイバーカプラ１０２に分岐され、コリメータレンズ１１０に入力した参照光はプリズム１１２で反射されてコリメータレンズ１１１を通って、ファイバーカプラ１１４の他の一方の入力部に入力する。

ファイバーカプラ１１４に入力した測定光と参照光はファイバーカプラ１１４内で合波され干渉光としてバランス検出器１１５に入力して電気信号（干渉信号）に変換される。尚、ファイバーカプラ１１４から出力された２つの干渉光は互いに位相が１８０°異なる干渉光であり、この２つの干渉光がバランス検出器１１５に入力し差動増幅される。ここで、コモンノイズなどのノイズ成分の影響が低い場合は簡易な１入力の検出器などを採用してもよい。

バランス検出器１１５から出力された干渉信号はＡＤＣ１１６でデジタル信号としてサンプリングされ、ＣＰＵやメモリなどからなる演算部５００に入力し、フーリエ変換されて深さ方向の断層信号であるＡスキャンデータを取得し演算部５００内のメモリに記憶される。

プリズム１１２は制御部１１３により光軸上に移動し、参照光路長を変更調整可能に制御される。通常、ＯＣＴ撮影の前に参照光路長と測定光路長が同じ光路長になるように制御部１１３により移動し、測定中は固定される。

ガルバノミラー１０５は被検眼Ｅに対して水平（Ｘ軸方向）垂直（Ｙ軸方向）にスキャンするものであり、制御信号は演算部５００から入力される。ガルバノミラー１０５をＸ軸方向、Ｙ軸方向にスキャンすることにより被検眼Ｅの眼底部の３次元の断層画像が取得できるのである。

本実施例では、ダイクロイックミラー１０７は例えば９００ｎｍ以上の長波長の光（ＯＣＴ光源１０１からの光）は通過し、９００ｎｍより短い短波長の光（例えば８４０ｎｍ、ＳＬＯの光源からの光）は反射するように設定されている。そして、ダイクロイックミラー１０８は、例えば８００ｎｍ以上の長波長の光（ＯＣＴ光源１０１からの光やＳＬＯの光源からの光）は通過し、８００ｎｍより短い短波長の光（前眼部撮影光源３０１からの光）は反射するように設定されている。ダイクロイックミラー１０７、１０８は上述の仕様に限定されるものではなく、使用する光源の波長で適宜設定すればいい。

上述のようにダイクロイックミラー１０７及びダイクロイックミラー１０８を用いて被検眼Ｅに照射され反射された３つの波長の異なる光（ＯＣＴ光、ＳＬＯ光、前眼部撮影光）が適切に分割され、各々の測定を可能にしている。

図４は、ＯＣＴ光学系１００による断層像（Ｂスキャン像）を取得する様子を示したものである。図４（ａ）は被検眼Ｅの眼底網膜の一例を、図４（ｂ）は断層像取得部１００から取得して得られた眼底網膜４０１の複数の２次元断層像（Ｂスキャン像）の例を示している。そして、図４（ｃ）は本実施例にて生成された眼底部の３次元断層像の例を示している。尚、図４（ａ）〜（ｃ）のｘ軸はＢスキャンのスキャン方向を、ｙ軸はＣスキャンの方向を示す。更に、図４（ｂ）、（ｃ）のｚ軸はＡスキャン信号の奥行き方向、つまり眼底部の深さ方向を示す。実際に撮影しモニタに表示されたＯＣＴ画像を図７に示す。

（ＳＬＯ光学系２００）
ＳＬＯ光学系２００は、光源２０１からＡ／ＤコンバータであるＡＤＣ２１０までで構成される。通常、ＳＬＯ光源は８００〜９００ｎｍの赤外のレーザーダイオードを用いて眼底画像を非侵襲で取得する。尚、本実施例では８４０ｎｍのレーザーダイオードをＳＬＯ光源として採用している。ＳＬＯ光源についても、本実施例のレーザーダイオードに限定されるものではなく、他の光源、例えばＬＥＤであってもよい。

ＳＬＯ用の光源２０１から出力された測定光（他の測定光を区別するため、以下、ＳＬＯ測定光とする）はミラー２０４で反射される。ここで、眼底に照射する光と眼底から反射された反射光が同じ経路を辿る。そこで、照射光と反射光を分割するため、ミラー２０４は、所定の割合で反射と透過するハーフミラー又はビームスプリッタなどが採用される。光学系内の意図しない散乱や反射により生じるノイズ光が低減するため、ミラー２０４に偏光ビームスプリッタを採用してもよい。

よって、ＳＬＯ測定光の一部がミラー２０４により反射されてフォーカスレンズ２０３に入力し、その後スキャン装置２０８、レンズ２０２を通り、ダイクロイックミラー１０７に入力する。入力したＳＬＯ測定光はダイクロイックミラー１０７で反射し、ダイクロイックミラー１０８を通過後、対物レンズ１０９を通って被検眼の眼底に照射される。フォーカスレンズ２０３は眼底に照射されたＳＬＯ測定光が眼底上でフォーカスするよう光軸上で移動制御される。

眼底で反射されたＳＬＯ測定光は逆の経路で、対物レンズ１０９、ダイクロイックミラー１０８、ダイクロイックミラー１０７、レンズ２０２、スキャン装置２０８、フォーカスレンズ２０３を通ってミラー２０４に入力し、その一部がミラー２０４を透過してレンズ２０５に入力して集光後ピンホール２０６を通って光検出器２０７で受光し、電気信号に変換後ＡＤＣ２１０に入力する。

ここで、スキャン装置２０８は、上述のＯＣＴ光学系１００の中のガルバノミラー１０５と同様に、ＳＬＯ測定光を被検眼の眼底に対してＸ軸方向、Ｙ軸方向にスキャンするものであり、スキャン装置２０８により、ＳＬＯ測定光の照射位置を走査して眼底の正面画像データを取得できるようになっている。スキャン装置２０８は、ガルバノミラーに限定されるものではなく、ポリゴンミラーを用いてもよいし、ガルバノミラーとポリゴンミラーを複合した構成としてもよい。また、光検出器２０７は、例えば、アバランシェフォトダイオードや光電子増倍管などが採用される。

上述のように、眼底部をＸＹスキャンしてその反射光をＡＤＣ２１０でサンプリングし、演算部５００で信号処理することにより、被検眼Ｅの眼底の正面画像が取得できるのである。実際に撮影しモニタに表示されたＳＬＯ画像を図８に示す。

（前眼部撮影光学系３００）
前眼部撮影光学系３００は、光源３０１から撮像用ＣＣＤカメラ３０３までで構成される。前眼部撮影のための光源３０１の波長は、特に限定されないが、本実施例では、３つの光学系が１部共有しているため、ＯＣＴ用の光やＳＬＯ用の光より短波長の光を選択している。可視光も採用可能ではあるが、被検者（患者）負担を軽減するため、本実施例では７５０ｎｍの光を採用している。そして、光源としてＬＥＤを用いているが、これに限定するものではない。また、前眼部全体を均等に照射するため、光源３０１にはＬＥＤの他にレンズなどを配置してもよい。

光源３０１から出力された光は被検眼の前眼部（角膜や強膜全域）を照射し、対物レンズ１０９とレンズ３０２により撮像ＣＣＤ３０３で被検眼の前眼部を撮影し、撮影された前眼部の画像は演算部５００に入力され、図２に示すモニタなどに前眼部の画像を表示すると共に、演算部５００内で画像処理して、後述するように、前眼部の動きを検出する。

（操作手順）
次に、本実施例に係る眼科装置の操作手順について説明する。

図３は、本実施例における操作手順を説明したフローチャートである。
まず、Ｓ１０で上記３つの光学系が配置されたヘッド（ヘッド部とも言う）を被検眼の目に合わせる（以下、アライメントという）。アライメントは本体に備えた（図示しない）ジョイスティックなどを用いて実施される。本実施例では、アライメントを容易にするため、（図示しない）固視光学系を用いて固視灯を被検眼に対して照射し、これにより、被検眼を固視してアライメント（ヘッドを目に合わせる）を実施している。固視光学系は、一般的な眼科装置に備わっている固視光学系が採用可能である。

次に、Ｓ１２でＳＬＯ光学系のフォーカス調整を行う。フォーカスレンズ２０３を光軸上で移動制御して光源２０１から照射されるＳＬＯ光が被検眼の眼底（網膜）上で焦点が合う（フォーカスする）ようにする。そして、この時得られた制御信号の値から被検眼の眼屈折力も算出され、本体内の記憶部に記憶される。

次に、Ｓ１４からＳ２２で前眼部撮影（Ｓ１６）とＳＬＯ撮影（Ｓ１８）を同時に実施する。撮影は予め設定した時間（例えば１〜２秒）行い、その間に各々複数の前眼部画像とＳＬＯ画像を取得し、取得した時刻と共に記憶部に記憶する。そして、撮影している間（Ｓ２０）、例えば固視誘導などで被検眼の眼球が所定の範囲で移動するように制御する。Ｓ２０で眼球移動させる方法として、固視誘導の他、固視灯を消灯して固視させず自由にさせる方法も採用できる。固視誘導の方法は、予め複数の固視灯（例えば、中心と周辺に５〜６灯配置）を設けて、所定の順序か又はランダムに１つを選択して点灯して、固視誘導してもよい。

Ｓ１４からＳ２２で複数枚の前眼部画像とＳＬＯ画像（眼底の正面画像）を取得したら、Ｓ２４で前眼部画像と眼底画像（ＳＬＯ画像）の相関関係を算出して相関データを構築する。前眼部画像と眼底画像（ＳＬＯ画像）の相関関係は次の手順で実施する。まず、前眼部、眼底部各々で、特徴部位を設定する。この場合の特徴部位は、前眼部であれば、瞳孔中心や、瞳孔や角膜の輪郭、強膜の特徴的な血管、虹彩の中の特徴的な模様などが設定できる。眼底部であれば、視神経乳頭や中心窩、網膜血管の特徴的な部位の位置などが設定できる。そして、一般的な平滑処理やフィルタ処理などの画像処理を実施して設定した特徴部位を検出し、その位置（座標）を各画像毎に算出し、予め記憶されていた時刻と位置座標の関係を求めて、その値から前眼部画像の移動量と眼底画像（ＳＬＯ）の移動量との関係を算出して、相関データとして記憶する。

Ｓ２４で相関データを構築した後、相関データは記憶部に記憶し、ＯＣＴ光学系１００を用いた眼底部の断層画像の撮影を開始する。

Ｓ２６では再度Ｓ１０と同様、ヘッドに目を合わせる（アライメントする）。既にＳ１０でヘッドに目を合わせているため、Ｓ２６は必須の操作ではなく、アライメント状態に問題がなければ（アライメントがずれていなければ）Ｓ２６で再度ヘッドに目を合わせる必要はない。

次に、Ｓ２８で（図示しない）固視光学系を用いて被検眼を固視させる。固視させる方法は上述のように一般の眼科装置で採用される方法を用いてもよいし、より効果の高い固視光学系を配置して、実施してもよい。

次に、ＯＣＴ光学系１００で眼底部の断層画像を取得する位置を決定するため、ＳＬＯによる眼底の正面画像を撮影する。

Ｓ３０で、Ｓ１２と同様、ＳＬＯ光学系のフォーカス調整を行う。操作の詳細は上述したのでここでは省略する。Ｓ３０も必須の操作ではなく、ＳＬＯ光学系のフォーカス状態に問題がなければ（フォーカス位置が合っていれば）再度フォーカス調整を行う必要はない。

そして、Ｓ３２でＳＬＯ撮影を実施して眼底部の正面画像を取得する。Ｓ１８でＳＬＯ撮影を実施しているので、そのままＳＬＯ撮影を連続的に行ってもよい。つまり、Ｓ３０からＳ３２は既にＳ１８でＳＬＯ撮影しているため、必ずしも必要な操作ではなく、適宜操作手順に含めればよい。

Ｓ３２で眼底部の正面画像を取得したら、（図示しない）モニタに眼底部の正面画像を表示する。表示方法は、リアルタイムに表示してもよいし、検者の操作により、画像を切り替えて表示する方法であってもよい。そして、Ｓ３４で、モニタに表示した眼底部の正面画像を見て、ＯＣＴ撮影の撮影位置（眼底部の位置）を決定する。決定は、検者がモニタを見て決定してもよいし、予め撮影位置が定まっていれば（例えば視神経乳頭や中心窩の位置及びその周辺など）、ＳＬＯによる眼底部の正面画像を演算部５００で解析して撮影位置を自動的に検出してＯＣＴ撮影の撮影位置を決定してもよい。

ＯＣＴ撮影の撮影位置が決定したら、Ｓ３６でＯＣＴのフォーカス調整を行う。フォーカス調整はフォーカスレンズ１０４を光軸上で移動させて撮影対象位置である眼底（網膜）にＯＣＴの光が焦点を結ぶようにフォーカスレンズ１０４を位置制御して実施する。

ＯＣＴのフォーカス調整が終了したら、Ｓ３８でＯＣＴのゼロ点調整を行う。ゼロ点調整とは、ＯＣＴ光学系の中の（被検眼を照射して反射光を得る）測定光学系の光路長（測定光路長という）と上述の参照光学系の光路長（参照光路長という）が一致するように、参照光学系内のプリズム１１２を光軸上で移動制御して実施される。本実施例ではプリズム１１２を採用しているが、プリズムに限定されるものではなく、ミラーなどを採用してもよい。

Ｓ３８でＯＣＴのゼロ点調整が終了したら、Ｓ４０で「ｎ＝０」とする。本実施例の場合、３次元の断層（画）像を取得するため、Ｃスキャンして（位置を移動して）Ｂスキャン画像を複数枚取得するため、最初に取得したＢスキャン画像を０番目の画像としてカウントする。

そして、Ｓ４２でＯＣＴの撮影を開始する。本実施例のようなフーリエドメイン型のＯＣＴであるＳＳ−ＯＣＴの場合、深さ方向（Ｚ方向）のスキャンは必要ないため、ガルバノミラー１０５により、Ｘ方向又はＹ方向に一度スキャンすることにより、スキャンした範囲の複数のＡスキャン像（１次元断層像ともいう）が取得できるため、本実施例の場合、以下、ＯＣＴ撮影とはＢスキャン撮影と同意として扱う。そして、ＯＣＴ撮影して得られた画像をＢスキャン像又はＢスキャン画像という。Ｂスキャン画像は、本実施例では眼底部の深さ方向の２次元断層（画）像である。そして、予め設定した枚数（つまり予め設定した枚数ｎ（final））を取得するまで、以下で説明するＳ４２〜Ｓ５８の操作を繰り返す。

ＯＣＴ撮影（Ｂスキャン撮影と同意）は前眼部撮影（Ｓ４４）及びＳＬＯ撮影（Ｓ４８）と同時に実施される。そして、前眼部撮影（Ｓ４４）とＳＬＯ撮影（Ｓ４８）で取得した前眼部画像やＳＬＯ画像から、前眼部の移動検出（Ｓ４６）と眼底部の移動検出（Ｓ５０）を行い、前眼部の移動情報（移動量）と眼底部の移動情報（移動量）を算出して記憶しながら（ＯＣＴ撮影を）実施する。尚、前眼部の移動検出（Ｓ４６）と眼底部の移動検出（Ｓ５０）に係る方法の詳細は後述するため、ここでは記述しない。

そして、Ｓ５２では、前眼部の移動検出（Ｓ４６）と眼底部の移動検出（Ｓ５０）で取得した移動情報とＳ２４で構築した相関関係データを用いて、眼底部の移動量を算出する。算出する方法は後述詳細を説明するので、ここでは記述しない。

Ｓ５２で算出された眼底部の移動量に基づいて、Ｓ５６でＯＣＴのスキャン制御の位置を変更して、次のＯＣＴ画像を撮影する（ｎ＝ｎ＋１）。

もし、撮影した枚数が所定の数になったら（Ｓ５８、ｎ＞ｎ（final））、ＯＣＴ撮影は終了する。撮影した枚数が所定の数より少ない場合はＳ４２に戻ってＯＣＴ撮影を続ける。

以上のように、本発明に係る図３に従う操作フローにより、被検眼Ｅの眼底部の３次元断層画像が精度よく取得できるのである。

（前眼部画像と眼底部画像の移動量の相関データ構築）
図５に前眼部画像と眼底部画像の移動量の相関データ構築（図３のＳ２４）の手順を説明したフローチャートを示す。そして、図６に眼球の移動と前眼部画像及び眼底部画像（ＳＬＯ画像）の関係を示す。さらに、図３で示したＳ１４からＳ２２の間で実施する前眼部撮影及びＳＬＯ撮影時における、前眼部の移動と眼底部の移動の様子と、撮影するタイミングを図１０及び図１１に示す。相関データ構築（図３のＳ２４）の手順は、これら図５、図６、図１０及び図１１と図１２を用いて説明する。

Ｓ１００（Ｓ１４〜Ｓ２２）で、前眼部画像とＳＬＯ画像（眼底部画像）を、所定の時間の間に各複数枚取得する。図１０（ａ）、（ｂ）に、取得する様子を示す。取得する方法は、いろいろな方法で実施可能である。例えば、図１０（ａ）の方法は、前眼部撮影（Ｓ１６）、ＳＬＯ撮影（Ｓ１８）それぞれ独自に取得する。そして、取得する際に取得した時刻（ｔ）のデータ（時刻データ）も同時に取得し、取得した画像データといっしょに記憶部に記憶しておく。

Ｓ１００で、時刻データ付きの前眼部画像とＳＬＯ画像を複数枚取得したら、Ｓ１０１で、取得した前眼部画像とＳＬＯ画像の集まりから、時刻が一致する前眼部画像とＳＬＯ画像のペアを抽出する。

次に、Ｓ１０２で抽出したペアの前眼部画像とＳＬＯ画像を画像解析して、予め設定しておいた前眼部及び眼底部の特徴部位の位置（Δｄａ、Δｄｓ）を算出する。ここで、Δｄａは、前眼部の移動位置であり、Δｄｓは眼底部の移動位置である。

図６に、このΔｄａ及びΔｄｓの算出方法を示す。図６は、前眼部の特徴部位を角膜輪郭位置に、また、眼底部の特徴部位を視神経乳頭の外郭位置に設定した例である。設定する特徴部位は上述のように、図６の例に限定されるものではなく、被検者眼の状態に応じて特徴部位を設定すればよい。

図６（ａ）は、Ｓ１０のアライメント直後の被検眼Ｅと前眼部画像及び眼底画像を表した図である。ことの時のΔｄａ及びΔｄｓをそれぞれ０（ゼロ）とする。（Δｄａ（０）＝０、Δｄｓ（０）＝０）

図６（ｂ）は、被検眼Ｅが左方向に回旋したときの被検眼Ｅと前眼部画像及び眼底画像を表した図である。被検眼は球状であるため、前眼部が左に移動すると、眼底部は右に移動する。そのため、前眼部画像の特徴部位は左にΔｄａ（ｎ）だけ移動し、眼底部画像の特徴部位は右にΔｄｓ（ｎ）だけ移動する。

図６（ｃ）は、被検眼Ｅが右方向に回旋したときの被検眼Ｅと前眼部画像及び眼底画像を表した図である。前述のように被検眼は球状であるため、前眼部が右に移動すると、眼底部は左に移動する。そのため、前眼部画像の特徴部位は左にΔｄａ（ｍ）だけ移動し、眼底部画像の特徴部位は右にΔｄｓ（ｍ）だけ移動する。

上述のように、Ｓ１０２で抽出した複数のペアの前眼部画像とＳＬＯ画像のΔｄａ、ΔｄｓのペアＤ（ｎ）＝（Δｄａ（ｎ）、Δｄｓ（ｎ））の集まりからＳ１０３で、Δｄａ、Δｄｓの相関情報を求める。（相関係データ構築終了）

Δｄａ、Δｄｓの相関情報は、例えば、図１２に示すような、前眼部の移動位置と眼底部の移動位置の相関式Δｄｓ（ｎ）＝ｆ（Δｄａ（ｎ））を求めてもよい。このような相関式を求めて、記憶部に記憶しておけば、図３のＳ５２で眼底部の移動量を算出する際、容易に算出可能になる。

図１２は、本発明に係る（前眼部画像の移動量と眼底部画像の移動量の）相関データの１つの実施例であり、これに限定するものではない。

また、Ｓ１００（Ｓ１４〜Ｓ２２）で、前眼部画像とＳＬＯ画像（眼底部画像）を、所定の時間の間に各複数枚取得する際、上述では図１０（ａ）の方法を採用したが、図１０（ｂ）の方法のように、サンプリング速度が遅いＳＬＯ画像の撮影タイミングに合わせて前眼部画像を取得してもよい。その場合は時刻（ｔ）の時刻データは必要がないし、Ｓ１０１のようなペアを検出する必要もなくなるので、図１０（ａ）と比較して相関データ構築が安易になる。

また、上述では、図３のＳ５２で眼底部の移動量を算出する際、Ｓ１０３で求めた相関式Δｄｓ（ｎ）＝ｆ（Δｄａ（ｎ））から眼底部の移動量に算出するとしたが、図３のＳ４４〜Ｓ５０のように前眼部撮影と同時にＳＬＯ撮影することにより、ここで、新たな相関式Δｄｓ（ｎ）＝ｆ‘（Δｄａ（ｎ））を求めて、この２つの相関式から眼底部の移動量を算出してもよい。

さらに、上述には限定されず、図３のＳ４４〜Ｓ５０のように前眼部撮影と同時にＳＬＯ撮影する際に、同じタイミングで前眼部画像とＳＬＯ画像が取得できた時は、その時のΔｄａとΔｄｓを採用することも可能である。

上記実施例は、干渉光の強度信号を用いた２次元及び３次元の断層画像の取得を例に説明したが、血流速を計測するドップラーＯＣＴにおいても下述のように、本発明に係るＯＣＴのスキャン制御方法は有益である。

特許文献１に開示された、ＯＣＴのＢスキャン画像１枚取得する毎にＳＬＯの眼底画像を取得する方法は、ＳＬＯの眼底画像を取得する間隔に合わせてＯＣＴ撮影を実施するため、ＯＣＴ撮影はＳＬＯの眼底画像を取得する間隔に影響し、所定の時間間隔でＯＣＴ撮影するようなドップラーＯＣＴには採用できない場合がある。

対して、本発明に係る方法では、上記実施例のようにＯＣＴ撮影（主にＢスキャン画像取得を指す）は、ＳＬＯ撮影に関係なく実施可能である。つまり、ＯＣＴ撮影の時間間隔を自由に設定可能であるため、血流速を計測するために所定の時間間隔でＯＣＴ撮影を取得するドップラーＯＣＴにおいて採用可能であり、本発明に係るＯＣＴのスキャン制御を実施することにより、より正確なドップラーによる血流速を計測できるのである。

以上のように、本発明に係る方法を用いることにより、被検眼の動きによる位置ずれを排除しつつ高速にＢスキャン画像を取得できるのである。

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。

例えば、上記実施例では、眼底部画像の撮影にＳＬＯを用いたが、眼底部撮影はＳＬＯに限定するものではなく、眼底カメラなどを採用してもよい。

また、Ｓ１４〜Ｓ２２で所定に時間、前眼部撮影とＳＬＯ撮影をするが、この際に図示しない複数の固視灯を用いて、固視誘導させてもよい。例えば、中心と周囲に複数の固視灯を配置した固視光学系を設けて、所定の順番又はランダムでその１つを点灯して、被検眼がある一定の範囲で移動するように固視誘導してもよい。このような固視誘導を行うことにより、いろんな移動量でΔｄａ、Δｄｓを求めることができるためより正確な相関情報を取得することができる。

また、上記のように固視誘導を行わず、逆に固視灯を消灯して固視できない状態にすることで、被検眼を自由に移動させる方法を採用してもよい。

また、上記実施例では、ＯＣＴ撮影する前に線眼部の移動量と眼底部の移動量の相関データを構築したが、相関データの構築はこの方法に限定したものではなく、平均的な眼の情報（例えば正常者ＤＢなど）から前眼部と眼底部の相関関係を用いて相関データとして記憶部に記憶してもよい。この場合、眼底部撮影光学系は必須の構成ではなく、必要に応じて構成に加えればよい。

また、上記実施例では、構築した相関データを用いてＯＣＴ撮影時のスキャン制御を実施したが、逆に、相関データを用いて取得したＯＣＴ画像を補正してもよい。その場合、スキャン制御を簡易にすることが可能になる。

１…本実施例の眼科装置、１００…ＯＣＴ光学系、１０１…光源、１０２…ファイバーカプラ、１０５…ガルバノミラー、１０７、１０８…ダイクロイックミラー、１１２…プリズム、２００…ＳＬＯ光学系、２０１…ＳＬＯ光源、２０４…ビームスプリッタ、２０８…ＳＬＯスキャン装置、３００…前眼部撮影光学系、３０３…ＣＣＤカメラ、５００…演算部、Ｅ…被検眼

Claims (7)

1. 被検眼の前眼部画像を取得する前眼部画像取得手段と、
   被検眼の眼底画像を取得する眼底画像取得手段と、
   前眼部画像で撮影された被検眼の移動量と眼底画像の移動量の相関関係を算出する相関関係算出手段と、
   相関関係算出手段で算出した相関関係を用いて前眼部画像の被検眼の移動量から算出した眼底画像の移動量又は／及び眼底画像取得手段で取得した眼底画像から算出した眼底画像の移動量に基づいて眼底画像取得手段の眼底画像の撮影位置を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする眼科装置。
2. 被検眼の前眼部画像を取得する前眼部画像取得手段と、
   被検眼の眼底画像を取得する眼底画像取得手段と、
   前眼部画像で撮影された被検眼の移動量と眼底画像の移動量の相関関係を算出する相関関係算出手段と、
   相関関係算出手段の算出した相関関係を用いて前眼部画像の被検眼の移動量から算出した眼底画像の移動量又は／及び眼底画像取得手段で取得した眼底画像から算出した眼底画像の移動量に基づいて眼底画像取得手段の撮影後の眼底画像の位置ずれ補正を行う位置ずれ補正手段を備えたことを特徴とする眼科装置。
3. 眼底画像取得手段は、被検眼の眼底画像を取得する眼底カメラ、ＳＬＯ、ＯＣＴの内の少なくとも２つの眼底画像取得手段であり、相関関係算出手段は、前眼部画像取得手段で取得した被検眼の移動量と少なくとも２つの眼底画像取得手段の内、少なくとも１つの眼底画像取得手段で撮影した眼底画像の移動量の相関関係を算出することを特徴とする請求項１または２に記載の眼科装置。
4. 相関関係算出手段は、所定時間、前眼部画像と（少なくとも１つの眼底画像取得手段による）眼底画像を各々複数枚取得し、取得した各複数枚の前眼部画像と眼底画像から、被検眼の移動量と（被検眼の移動に伴う）眼底画像の移動量の相関関係を算出する算出手段を備えたことを特徴とする１から３のいずれか１項に記載の眼科装置。
5. 相関関係算出手段は、前眼部画像と（少なくとも１つの眼底画像取得手段による）眼底画像を各々複数枚取得して記憶する時に取得した時刻も併せて記憶することを特徴とする請求項４に記載の眼科装置。
6. 相関関係算出手段は、前眼部画像と（少なくとも１つの眼底画像取得手段による）眼底画像を少なくとも２つの異なる時刻で同時に取得することを特徴とする請求項４又は５に記載の眼科装置。
7. 眼底の正面画像取得手段として眼底カメラ又はＳＬＯを備えた眼科用ＯＣＴ撮影装置であることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の眼科装置。