(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-09-27
(45)【発行日】2022-10-05
(54)【発明の名称】眼科装置
(51)【国際特許分類】
A61B 3/10 20060101AFI20220928BHJP
【ＦＩ】
A61B3/10 100
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018107209
(22)【出願日】2018-06-04
(65)【公開番号】P2019208844
(43)【公開日】2019-12-12
【審査請求日】2021-06-01
(73)【特許権者】
【識別番号】501299406
【氏名又は名称】株式会社トーメーコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】110000110
【氏名又は名称】弁理士法人 快友国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】岡本 圭一郎
(72)【発明者】
【氏名】東田 理沙
(72)【発明者】
【氏名】莊 心源
【審査官】湊 和也
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０００４６９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０７５６４０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００３－１１１７３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－１００８２２（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ａ６１Ｂ ３／００－３／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
被検眼の水晶体の断層画像を撮影する撮影部と、演算部と、を備えており、
前記演算部は、
前記撮影部で撮影された前記被検眼の水晶体の断層画像における組織間の境界を検出する境界検出処理と、
前記境界検出処理によって検出された境界によって画定される各組織の異常を検出する異常検出処理と、
異常が検出された前記組織のそれぞれの２次元画像を生成する２次元画像生成処理と、
前記２次元画像に基づいて、前記異常検出処理によって検出された異常に紐づけられた解析項目を解析する解析処理と、を実行可能に構成されており、
前記２次元画像は、
前記異常検出処理で異常が検出された組織が核である場合には、前記核の断層画像であり、
前記異常検出処理で異常が検出された組織が核以外の組織である場合には、当該組織の正面画像である、眼科装置。
【請求項2】
解析結果を表示する表示部をさらに備えており、前記異常検出処理によって異常が検出されたときは、前記表示部は、前記解析処理によって解析された前記解析項目についての解析結果を表示する、請求項１に記載の眼科装置。
【請求項3】
前記異常検出処理で水晶体の核において異常が検出されたときは、前記表示部は、前記撮影部で撮影された水晶体の断層画像を、当該水晶体の断層画像の輝度に基づいて前記水晶体の核内を複数種類の異なる色で彩色して表示する、請求項２に記載の眼科装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本明細書に開示する技術は、眼科装置に関する。詳細には、被検眼の水晶体の断層画像を撮影する眼科装置に関する。
【背景技術】
【0002】
被検眼の水晶体の状態を把握するために、水晶体の観察が行われている。水晶体の観察には、細隙灯顕微鏡を用いて観察する方法が一般的に知られている。例えば、特許文献１に開示されているように、この方法では、医師等の検査者はスリットランプを被検眼に照射して、水晶体の状態を直接観察する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１８－０５１０７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の細隙灯顕微鏡を用いた観察では、検査者が被検眼を直接観察し、被検眼の水晶体の状態を診断する。しかしながら、検査者がスリットランプの光が照射される位置を調整するため、スリットランプを同じ位置に照射することが困難であり、検査ごとに診断結果にばらつきが生じるという問題があった。本明細書は、被検眼の水晶体を精度良く解析する技術を開示する。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本明細書に開示する眼科装置は、被検眼の水晶体の断層画像を撮影する撮影部と、演算部と、を備えている。演算部は、撮影部で撮影された被検眼の水晶体の断層画像における組織間の境界を検出する境界検出処理と、境界検出処理によって検出された境界によって画定される各組織の異常を検出する異常検出処理と、異常検出処理によって検出された異常に紐づけられた解析項目を解析する解析処理と、を実行可能に構成されている。
【0006】
上記の眼科装置は、撮影部で撮影された被検眼の水晶体の断層像を用いて水晶体を解析する。このため、撮影部を被検眼に対して位置合わせをして水晶体を撮影することで、水晶体の同じ部位について撮影・解析することができ、検査ごとに診断結果にばらつきが生じることを回避できる。また、組織間の境界を検出することによって、組織ごとに解析することが可能となる。そして、検出された異常に紐づけられた解析項目を解析することによって、検出された異常と紐づかない解析項目の解析を省略することができ、解析に必要な処理速度を速くすることができる。このため、診断時間を短くすることができ、被検者の負担を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】実施例に係る眼科装置の光学系の概略構成を示す図。
【図2】スキャニング－アライメント光学系の概略構成を示す図。
【図3】実施例に係る眼科装置の制御系を示すブロック図。
【図4】被検眼の水晶体を解析する処理の一例を示すフローチャート。
【図5】ラジアルスキャン方式を説明するための図。
【図6】ラスタースキャン方式を説明するための図。
【図7】断層画像において水晶体の組織間の境界を検出した状態を示す模式図。
【図8】前側皮質のＥｎ－ｆａｃｅ画像を作成する手順を説明するための図であり、（ａ）は水晶体の断層画像を示し、（ｂ）は前側皮質のＥｎ－ｆａｃｅ画像を示す。
【図9】彩色された核の２次元断層画像を示す模式図。
【図10】タッチパネルに表示される解析結果の一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組合せに限定されるものではない。
【0009】
（特徴１）本明細書に開示する眼科装置は、解析結果を表示する表示部をさらに備えていてもよい。異常検出処理によって異常が検出されたときは、表示部は、解析処理によって解析された解析項目についての解析結果を表示してもよい。このような構成によると、検出された異常に紐づけられた解析項目についての解析結果が表示部に表示され、検出された異常の詳細を検査者に報知することができる。
【0010】
（特徴２）本明細書に開示する眼科装置では、異常検出処理で水晶体の核において異常が検出されたときは、表示部は、撮影部で撮影された水晶体の断層画像を、当該水晶体の断層画像の輝度に基づいて水晶体の核内を複数種類の異なる色で彩色して表示してもよい。このような構成によると、水晶体の核に異常が検出された場合に、検査者に核内の状態を認識し易くできる。
【実施例】
【0011】
以下、実施例に係る眼科装置１について説明する。眼科装置１は、光干渉断層法（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）を用いて被検眼Ｅの前眼部の断層画像を撮影する。図１に示すように、眼科装置１は、光源１０と、被検眼Ｅから反射される反射光と参照光とを干渉させる干渉光学系１４と、Ｋ－ｃｌｏｃｋ信号を生成するＫ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０を備えている。
【0012】
光源１０は、波長掃引型の光源であり、出射される光の波長が所定の周期で変化するようになっている。光源１０から出射される光の波長が変化すると、出射される光の波長に対応して、被検眼Ｅの深さ方向の各部位から反射される光のうち参照光と干渉を生じる反射光の反射位置が被検眼Ｅの深さ方向に変化する。このため、出射される光の波長を変化させながら干渉光を測定することで、被検眼Ｅの内部の各部位（例えば、角膜や水晶体等）の位置を特定することが可能となる。
【0013】
光源１０から出力された光は、光ファイバを通ってファイバカプラ１２に入力される。ファイバカプラ１２に入力された光は、ファイバカプラ１２において分波され、光ファイバを通ってファイバカプラ１６及びＫ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０に出力される。なお、Ｋ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０については後述する。
【0014】
干渉光学系１４は、光源１０の光を被検眼Ｅの内部に照射すると共にその反射光を生成する測定光学系と、光源１０の光から参照光を生成する参照光学系と、測定光学系により導かれた反射光と参照光学系により導かれた参照光とを合成した干渉光を検出するバランス検出器４０によって構成されている。
【0015】
測定光学系は、ファイバカプラ１６と、サーキュレータ１８と、スキャニング－アライメント光学系２０によって構成されている。光源１０から出力され、ファイバカプラ１２を介してファイバカプラ１６に入力された光は、ファイバカプラ１６において測定光と参照光に分波されて出力される。ファイバカプラ１６から出力された測定光は、光ファイバを通ってサーキュレータ１８に入力される。サーキュレータ１８に入力された測定光は、スキャニング－アライメント光学系２０に出力される。スキャニング－アライメント光学系２０は、サーキュレータ１８から出力された測定光を被検眼Ｅに照射すると共に、被検眼Ｅからの反射光をサーキュレータ１８に出力する。サーキュレータ１８に入力された反射光は、ファイバカプラ３８の一方の入力部に入力される。なお、スキャニング－アライメント光学系２０については、後に詳述する。
【0016】
参照光学系は、ファイバカプラ１６と、サーキュレータ２２と、参照部２４によって構成されている。ファイバカプラ１６から出力された参照光は、光ファイバを通ってサーキュレータ２２に入力される。サーキュレータ２２に入力された参照光は、参照部２４に出力される。参照部２４は、コリメータレンズ２６、２８及び参照ミラー３０によって構成されている。参照部２４に出力された参照光は、コリメータレンズ２６、２８を介して参照ミラー３０で反射され、再びコリメータレンズ２６、２８を介して参照部２４から出力される。参照部２４から出力された参照光は、サーキュレータ２２に出力される。コリメータレンズ２８及び参照ミラー３０は、第２駆動装置５４（図３参照）によってコリメータレンズ２６に対して進退動するように構成されている。第２駆動装置５４がコリメータレンズ２８及び参照ミラー３０を移動させることによって、参照光学系の光路長が変化する。これによって、参照光学系の光路長を、測定光学系の光路長と略一致するように調整することができる。サーキュレータ２２に入力された参照光は、偏波コントローラ３６を介してファイバカプラ３８の他方の入力部に入力される。偏波コントローラ３６は、ファイバカプラ３８に入力される参照光の偏光を制御する素子である。偏波コントローラ３６は、パドル型やインライン型等の公知の眼科装置に用いられているものを用いることができるため、その詳細な説明は省略する。
【0017】
ファイバカプラ３８は、入力された被検眼Ｅからの反射光と参照光を合波して干渉光を生成する。ファイバカプラ３８は、生成した干渉光を、位相が１８０度異なる２つの干渉光に分岐して、バランス検出器４０に入力する。バランス検出器４０は、ファイバカプラ３８から入力する位相が１８０度異なる２つの干渉光に対して、差動増幅及びノイズ低減処理を実施し、電気信号（干渉信号）に変換する。バランス検出器４０は、干渉信号を演算装置６０に出力する。
【0018】
ここで、図２を参照して、スキャニング－アライメント光学系２０の構成について説明する。スキャニング－アライメント光学系２０は、スキャニング光学系と、前眼部撮影系と、固視標光学系と、アライメント光学系を備えている。
【0019】
図２に示すように、スキャニング光学系は、コリメータレンズ１０２と、ガルバノスキャナ１０４と、ホットミラー１０６と、対物レンズ１０８を備えている。サーキュレータ１８（図１参照）から出力された測定光は、コリメータレンズ１０２を介してガルバノスキャナ１０４に出射される。ガルバノスキャナ１０４は、第１駆動装置５２（図３参照）によって傾動するように構成されており、第１駆動装置５２がガルバノスキャナ１０４を傾動することで、被検眼Ｅへの測定光の照射位置が走査される。ガルバノスキャナ１０４から出射された測定光は、ホットミラー１０６に照射され、９０度の角度で反射される。ホットミラー１０６に照射された測定光は、対物レンズ１０８を介して、被検眼Ｅに照射される。被検眼Ｅからの反射光は、上記とは逆に、対物レンズ１０８、ホットミラー１０６、ガルバノスキャナ１０４及びコリメータレンズ１０２を介してサーキュレータ１８に入力される。
【0020】
前眼部撮影系は、２つの照明光源１１０と、対物レンズ１０８と、ホットミラー１０６と、コールドミラー１１２と、結像レンズ１１４と、ＣＣＤカメラ１１６と、光学制御部１１８を備えている。２つの照明光源１１０は、被検眼Ｅの正面に可視光領域の照明光を照射する。被検眼Ｅからの反射光は、対物レンズ１０８、ホットミラー１０６、コールドミラー１１２及び結像レンズ１１４を通過し、ＣＣＤカメラ１１６に入力される。これにより、被検眼Ｅの正面画像が撮影される。撮影された画像データは、光学制御部１１８によって画像処理され、タッチパネル５６に表示される。
【0021】
固視標光学系は、固視標光源１２０と、コールドミラー１２２、１２４と、リレーレンズ１２６と、ハーフミラー１２８と、コールドミラー１１２と、ホットミラー１０６と、対物レンズ１０８を備えている。固視標光源１２０からの光は、コールドミラー１２２、１２４、リレーレンズ１２６及びハーフミラー１２８を通過し、コールドミラー１１２で反射される。コールドミラー１１２で反射された光は、ホットミラー１０６及び対物レンズ１０８を通過して被検眼Ｅに照射される。被検者に固視標光源１２０からの光を固視させることで、眼球（すなわち、被検眼Ｅ）を極力動かさないようにさせることができる。
【0022】
アライメント光学系は、ＸＹ方向位置検出系とＺ方向位置検出系によって構成されている。ＸＹ方向位置検出系は、被検眼Ｅ（詳細には、角膜頂点）のＸＹ方向の位置（すなわち、眼科装置１に対する上下左右の位置ずれ）を検出するために用いられる。Ｚ方向位置検出系は、被検眼Ｅの角膜頂点の前後方向（Ｚ方向）の位置を検出するために用いられる。
【0023】
ＸＹ方向位置検出系は、ＸＹ位置検出光源１３０と、コールドミラー１２４と、リレーレンズ１２６と、ハーフミラー１２８と、コールドミラー１１２と、ホットミラー１０６と、対物レンズ１０８と、結像レンズ１３２と、位置センサ１３４を備えている。ＸＹ位置検出光源１３０は、位置検出用のアライメント光を照射する。ＸＹ位置検出光源１３０から照射されたアライメント光は、コールドミラー１２４で反射され、リレーレンズ１２６及びハーフミラー１２８を通過し、コールドミラー１１２で反射される。コールドミラー１１２で反射された光は、ホットミラー１０６及び対物レンズ１０８を通過して被検眼Ｅの前眼部（角膜）に照射される。
【0024】
被検眼Ｅの角膜表面は球面状であるため、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角膜表面で反射される。この角膜表面からの反射光が対物レンズ１０８に入射され、ホットミラー１０６を介してコールドミラー１１２で反射される。コールドミラー１１２で反射された反射光は、ハーフミラー１２８で反射され、結像レンズ１３２を介して位置センサ１３４に入力される。位置センサ１３４が輝点の位置を検出することによって、角膜頂点の位置（すなわち、Ｘ方向及びＹ方向の位置）が検出される。
【0025】
位置センサ１３４の検出信号は、光学制御部１１８を介して演算装置６０に入力される。この場合、位置センサ１３４と前眼部撮影系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１１６の撮影画像の中心位置と一致する点である。演算装置６０は、位置センサ１３４の検出に基づいて、正規の画像取得位置に対する検出された角膜頂点（輝点）のＸ方向及びＹ方向の位置ずれ量を算出する。
【0026】
Ｚ方向位置検出系は、Ｚ位置検出光源１４０と、結像レンズ１４２と、ラインセンサ１４４を備えている。Ｚ位置検出光源１４０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）を照射する。被検眼Ｅの角膜からの斜め方向の反射光は、結像レンズ１４２を介してラインセンサ１４４に入射される。このとき、眼科装置１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１４４に入射される反射光の入射位置が異なる。このため、反射光の入射位置を検出することで、被検眼Ｅの眼科装置１に対するＺ方向の位置が検出される。ラインセンサ１４４の検出信号は、演算装置６０に入力される。
【0027】
Ｋ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０（図１参照）は、等間隔周波数（光の周波数に対して均等な周波数間隔）にて干渉信号のサンプリングを行うために、光源１０の光からサンプルクロック（Ｋ－ｃｌｏｃｋ）信号を光学的に生成する。そして、生成されたＫ－ｃｌｏｃｋ信号は、演算装置６０に向けて出力される。これにより、演算装置６０がＫ－ｃｌｏｃｋ信号に基づいて干渉信号をサンプリングすることで、干渉信号の歪みが抑えられ、分解能が悪化することが防止される。なお、本実施例では、演算装置６０には、Ｋ－ｃｌｏｃｋ信号が規定するタイミングでサンプリングされた干渉信号が入力されるが、このような構成に限定されない。例えば、演算装置６０は、あらかじめ判明している掃引時間に対する周波数を示す関数や同時に取得した掃引プロファイルに対して、一定時間間隔でサンプリングされたデータをスケーリングする処理を施してもよい。なお、干渉光学系１４及びＫ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０は、「撮影部」の一例である。
【0028】
次に、本実施例の眼科装置１の制御系の構成を説明する。図３に示すように、眼科装置１は演算装置６０によって制御される。演算装置６０は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータ（マイクロプロセッサ）によって構成されている。演算装置６０には、光源１０と、第１駆動装置５２と、第２駆動装置５４と、照明光源１１０と、固視標光源１２０と、ＸＹ位置検出光源１３０と、Ｚ位置検出光源１４０と、光学制御部１１８と、ラインセンサ１４４と、バランス検出器４０と、Ｋ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０と、タッチパネル５６が接続されている。
【0029】
演算装置６０は、光源１０のオン／オフを制御すると共に、第１駆動装置５２及び第２駆動装置５４を制御することでガルバノスキャナ１０４及び参照部２４を駆動する。また、演算装置６０には、バランス検出器４０で検出される干渉光の強度に応じた干渉信号が入力すると共に、Ｋ－ｃｌｏｃｋ発生装置５０で生成されたＫ－ｃｌｏｃｋ信号が入力する。演算装置６０は、バランス検出器４０からの干渉信号をＫ－ｃｌｏｃｋ信号に基づいてサンプリングする。そして、演算装置６０は、サンプリングされた干渉信号をフーリエ変換することによって、被検眼Ｅの各部位（例えば、角膜、前房、水晶体等）や組織（例えば、水晶体の核、皮質、嚢等）の位置を特定する。演算装置６０に入力されたデータや算出結果は、メモリ（図示省略）に記憶される。
【0030】
また、演算装置６０は、照明光源１１０、固視標光源１２０、ＸＹ位置検出光源１３０のオン／オフを制御する。演算装置６０は、ＣＣＤカメラ１１６で撮影され光学制御部１１８で処理された被検眼Ｅの正面画像を入力すると共に、光学制御部１１８を介して位置センサ１３４で検出された角膜頂点（輝点）の位置を入力する。演算装置６０は、入力された被検眼Ｅの正面画像及び角膜頂点（輝点）の位置に基づいて、角膜頂点（輝点）のＸＹ方向のずれ量を算出する。演算装置６０は、ラインセンサ１４４の検出信号を入力し、被検眼Ｅの眼科装置１に対するＺ方向のずれ量を算出する。演算装置６０は、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方向の位置ずれ量と、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（図示省略）を制御し、眼科装置１本体を保持台（図示省略）に対して移動させる。
【0031】
さらに、演算装置６０は、タッチパネル５６を制御している。タッチパネル５６は、被検眼Ｅの計測結果や解析結果に関する各種の情報を検査者に提供する表示装置であると共に、検査者からの指示や情報を受け付けるユーザインターフェースである。例えば、タッチパネル５６は、演算装置６０で生成された被検眼Ｅの水晶体の各組織の画像や解析結果等を表示することができる。また、タッチパネル５６は、眼科装置１の各種設定を入力することができる。なお、本実施例の眼科装置１はタッチパネル５６を備えているが、このような構成に限定されない。上記の情報の表示及び入力が可能な構成であればよく、モニタと入力装置（例えば、マウスやキーボード等）を備えていてもよい。
【0032】
図４を参照して、被検眼Ｅの水晶体を解析する処理について説明する。図４に示すように、まず、演算装置６０は、被検眼Ｅの前眼部の断像画像を取得する（Ｓ１２）。被検眼Ｅの前眼部の断層画像を取得する処理は、以下の手順で実行する。まず、検査者がタッチパネル５６から検査開始の指示を入力すると、演算装置６０は被検眼Ｅと眼科装置１のアライメントを行う。アライメントは、アライメント光学系で検出されるＸＹ方向及びＺ方向のずれ量に基づいて実行される。具体的には、演算装置６０は、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方向の位置ずれ量と、Ｚ方向位置検出系により検出された被検眼ＥのＺ方向の位置ずれ量がそれぞれ０になるように、眼科装置１本体を保持台（図示省略）に対して移動させる。
【0033】
アライメントが完了すると、演算装置６０は、被検眼Ｅの前眼部の断層画像を撮影する。本実施例において、ステップＳ１２における被検眼Ｅの前眼部の測定は、ラジアルスキャン方式により実行される。これにより、前眼部の断層画像が全領域に亘って取得される。つまり、図５に示すように、Ｂスキャン方向を被検眼Ｅの角膜頂点から放射方向に設定し、Ｃスキャン方向を円周方向として断層画像の取込みが行われる。本実施例では、ラジアルスキャン方式で放射状に１２８方向（具体的には、周方向に等間隔に１２８方向）の断層画像を撮影する。演算装置６０は、取得（撮影）された断層画像のデータを、メモリに取込む。なお、水晶体の断層画像の撮影方法は、ラジアルスキャン方式に限定されない。水晶体の断層画像が全領域に亘って取得できればよく、例えば、ラスタースキャン方式によって撮影されてもよい。すなわち、図６に示すように、Ｂスキャン方向を被検眼Ｅに対して水平方向に設定し、Ｃスキャン方向を垂直方向として断層画像の取込みが行われてもよい。
【0034】
ステップＳ１２において被検眼Ｅの前眼部の断層画像を取得すると、演算装置６０は、各干渉信号情報が備える輝度情報に基づいて、水晶体の組織間の境界を検出する（Ｓ１４）。図７に示すように、演算装置６０は、水晶体について、前嚢と前房との境界Ｌ１（すなわち、水晶体の前面）と、前嚢と皮質との境界Ｌ２と、皮質と核との境界Ｌ３、Ｌ４と、皮質と後嚢との境界Ｌ５と、後嚢と硝子体との境界Ｌ６（すなわち、水晶体の後面）を検出する。すなわち、測定光が水晶体の内部を通過する際、各組織の境界Ｌ１～Ｌ６のそれぞれにおいて一部が反射される。干渉信号情報には、これらの境界Ｌ１～Ｌ６において反射された反射光の成分が含まれている。ステップＳ１４では、干渉信号情報に含まれるこれらの信号成分に基づいて、水晶体内の組織間の境界Ｌ１～Ｌ６を検出する。なお、断層画像では、皮質は核によって前房側（図７では上方）と硝子体側（図７では下方）に分割されることが多い。このため、以下では、核によって分割された皮質のうち、前房側に位置するものを「前側皮質」と称し、硝子体側に位置するものを「後側皮質」と称することがある。水晶体の組織間の境界を検出することによって、前嚢（境界Ｌ１とＬ２の間の領域）と、前側皮質（境界Ｌ２とＬ３の間の領域）と、核（境界Ｌ３とＬ４の間の領域）と、後側皮質（境界Ｌ４とＬ５の間の領域）と、後嚢（境界Ｌ５とＬ６の間の領域）の各組織を特定することができる。
【0035】
次に、演算装置６０は、ステップＳ１４で特定した各組織について、異常があるか否かを判定する（Ｓ１６）。異常があるか否かは、各組織を構成する画素の輝度情報に基づいて判定する。例えば、組織毎に異なる輝度情報の閾値を予め設定し、組織毎に当該組織を構成する各画素の輝度と当該組織に設定された閾値とを比較し、輝度が閾値を超えたときにその組織に異常部位があると判定する。各組織において混濁が生じていると、当該混濁部位において反射される光成分が多くなるため、当該混濁部位の輝度が高くなる。輝度情報の閾値は、混濁が生じている（又はその疑いがある）と診断されるときの当該部位の断層画像の輝度が含まれるように設定することができる。このとき、混濁が生じていると診断される輝度は、組織毎に異なる。このため、閾値は、組織毎に異なる値として設定する。演算装置６０は、組織毎に当該組織に対応する閾値より輝度が高い部位が含まれるか否かを判定し、閾値より高い部位が含まれる場合に当該組織に異常があると判定する。例えば、閾値より高い輝度を有する画素が設定数を超えたときに、当該組織に異常があると判定する。この場合、組織毎に当該組織の大きさが異なるため、組織毎に異常判定を行うための設定数を変えてもよい。なお、上記の例では、組織内の各画素の輝度と閾値を比較して異常があるか否かを判定したが、このような方法に限られない。例えば、各組織を構成する画素の輝度の平均値と閾値とを比較し、当該組織に異常があるか否かを簡易に判定してもよい。
【0036】
次に、演算装置６０は、ステップＳ１６で異常が検出された組織について、当該組織毎の２次元画像を作成する（Ｓ１８）。２次元画像は、上述の各組織のうち、前嚢、前側皮質、後側皮質、後嚢については、その組織のみを抽出した正面画像として作成する。一方、核については、断層画像として作成する。従来の細隙灯顕微鏡を用いて観察する方法では、検査者は、スリットランプを用いて核の状態を観察していた。この場合、検査者は、核を断層画像に近い状態で観察することになる。一方、従来の方法では、核以外の組織（前嚢、前側皮質、後側皮質、後嚢）については、照明光を被検眼Ｅの眼底に照射し、眼底からの反射光によって観察する徹照法によって観察していた。この場合、検査者は、核以外の組織（前嚢、前側皮質、後側皮質、後嚢）を正面画像に近い状態で観察することになる。組織毎の２次元画像を作成する際に、核については２次元画像を断層画像とし、その他の組織（前嚢、前側皮質、後側皮質、後嚢）については２次元画像を正面画像とすることによって、検査者は、従来の観察方法に近い状態で各組織を診断することができる。
【0037】
ここで、正面画像の作成について、前側皮質を例に説明する。例えば、ステップＳ１６において、前側皮質に異常が検出されたとする。すなわち、前側皮質を特定する領域（境界Ｌ２とＬ３の間の領域）において、前側皮質の輝度情報の閾値として設定された値より輝度が高い部位が検出されたとする。この場合、各断層画像から前側皮質を特定する領域（境界Ｌ２とＬ３の間の領域）を抽出し、前側皮質のみで構成される正面画像を作成する。正面画像は、例えば、Ｅｎ－ｆａｃｅ（エンファス）画像である。具体的には、３次元データについて、Ａスキャン毎に深さ方向で最大値や平均値などを算出し、３次元データを２次元のＥｎ－ｆａｃｅ画像に圧縮する。
【0038】
例えば、図８（ａ）に示すように、演算装置６０は、前側皮質を特定する境界Ｌ２とＬ３との間の領域において、矢印で示す深さ方向の輝度をＡスキャン毎に平均化する。そして、図８（ｂ）に示すように、演算装置６０は、平均化した輝度を点として表示し、Ｅｎ－ｆａｃｅ画像を作成する。前嚢、後側皮質、後嚢についても、ステップＳ１６で異常が検出された場合には、演算装置６０は、前側皮質と同様の手順で、前嚢、後側皮質又は後嚢のみを表示するＥｎ－ｆａｃｅ画像を作成する。特定の組織（例えば、前側皮質）のみで構成されるＥｎ－ｆａｃｅ画像を構築するため、Ｅｎ－ｆａｃｅ画像において当該組織（例えば、前側皮質）以外の組織（例えば、前嚢、核、後側皮質及び後嚢）が重畳して表示されない。このため、検査者は、当該組織の状態を容易にかつ精度よく把握することができる。
【0039】
次いで、核の２次元断層画像の作成について説明する。ステップＳ１６において核に異常が検出された場合、核の断層画像を輝度情報に基づいて複数種類の色を用いて彩色する。このとき用いる断層画像は、水平方向の断層画像と、当該断層画像から周方向に隣接する複数の断層画像（本実施例では、当該断層画像に対して±１．４度と±２．８度の方向で撮影された計４枚の断層画像）とについて加算平均処理を実行し、スペックルノイズを除去してもよい。例えば、核において混濁が生じている部位では、断層画像の輝度が高く、混濁の度合いが大きいほど輝度が高くなる。そこで、輝度が高くなるにつれて色が変化するように、各画素の輝度情報を色相に置き換える。例えば、ステップＳ１６で用いた核の異常を検出するための輝度情報の閾値より輝度が低い場合には緑色で彩色し、輝度が高くになるにつれて徐々に緑色から黄色になるように彩色する。そして、さらに輝度が高くなるにつれて黄色から赤色になるように彩色する。例えば、白内障が進行している場合（例えば、ＷＨＯ分類のグレード４以上の場合）、当該画素は赤色に置き換えられる。このように核の断層画像を彩色することによって、断層画像において同じ輝度情報を有する画素は同色で彩色される。
【0040】
核では、断面において外周部分より中央部分のほうが混濁が生じやすい。このため、白内障が進行している被検眼Ｅの断層画像において、各画素を上述した色相に置き換えると、核の中心部分は赤色に彩色され、中心部分から外周部分に向かって徐々に緑色に近い色に彩色される。例えば、図９に示すように、核において白内障が進行している場合には、断層画像において、最も中央に位置する領域Ｒ１は赤色で彩色され、領域Ｒ１の外側に隣接する領域Ｒ２は橙色で彩色され、領域Ｒ２の外側に隣接する領域Ｒ３は黄色で彩色され、最も外周に位置する領域Ｒ４は緑色で彩色される。
【0041】
従来の細隙灯顕微鏡を用いて観察した場合、白内障の進行状況に応じて、核は異なる色で観察される。すなわち、白内障の進行の程度が低い状態では、核は白色に近い色として観察され、白内障の進行の程度が高くなるに従い、白色から黄色に近くなり、さらには茶色に近い色として観察される。上記のように輝度情報に基づいて核を彩色することによって、検査者は、従来の観察方法に近い色で核の状態を把握することができる。なお、本実施例では、各画素の輝度情報を色相に置き換えているが、各画素についてその画素の周囲の輝度情報を含む輝度情報の平均値に基づいて、当該画素を設定した色相に置き換えてもよい。また、本実施例では、緑色から赤色に変化する色相を用いて各画素を彩色しているが、輝度情報を置き換える際に使用する色は特に限定されない。例えば、従来の細隙灯顕微鏡を用いて観察される色（すなわち、白色、黄色、茶色）に置き換えることで、細隙灯顕微鏡を用いて観察される画像と同等の画像に変換してもよい。
【0042】
次に、ステップＳ１６で異常が検出された組織について、ステップＳ１８で作成された２次元画像に基づいて当該組織のグレーディングを行う（Ｓ２０）。例えば、ステップＳ１６で異常が検出された各組織について、ＷＨＯ分類に基づいてグレーディングを行う。
【0043】
具体的には、皮質（前側皮質及び後側皮質）に異常が検出された場合、Ｅｎ－ｆａｃｅ画像において円周に占める混濁の割合（％）に基づいて皮質を分類する。また、瞳孔中心から３ｍｍ以内の範囲の混濁の有無によって皮質の中心の混濁を分類する。例えば、前側皮質のＥｎ－ｆａｃｅ画像７４（図１０参照）において、円周に占める混濁の割合が約３０％と算出されたとする。ＷＨＯ分類では、皮質において円周に占める混濁の割合が２５％以上かつ５０％未満である場合、グレード２と分類される。また、前側皮質のＥｎ－ｆａｃｅ画像７４において、瞳孔中心３ｍｍ以内の範囲に混濁があると判定されたとする。この場合、ステップＳ２０において、前側皮質はグレード２と分類されると共に、前側皮質の中心に混濁ありと分類される。
【0044】
また、核に異常が検出された場合、ＷＨＯ分類の基準写真との比較によって判定するグレーディング方法に対応するように核を分類する。詳細には、断層画像における核の輝度情報（すなわち、ステップＳ１８で彩色する色）がＷＨＯ分類のどの基準写真に対応するのかに基づいて、核をグレーディングする。例えば、彩色された核の断層画像８２（図１０参照）において、核の中心部分が黄色で彩色されたとする。断層画像において核が黄色で彩色された場合、当該画素がＷＨＯ分類の基準写真において、基準写真２（グレード１）における混濁部位の色に対応するとする。この場合、ステップＳ２０において、核はグレード１と分類される。
【0045】
また、後嚢に異常が検出された場合、混濁の大きさ（ｍｍ）に基づいて後嚢を分類する。例えば、後嚢のＥｎ－ｆａｃｅ画像７８（図１０参照）において、混濁の大きさが約４ｍｍと算出されたとする。ＷＨＯ分類では、混濁の大きさが３ｍｍ以上である場合、グレード３と分類される。したがって、ステップＳ２０において、後嚢はグレード３と分類される。
【0046】
最後に、ステップＳ１８及びステップＳ２０で実行された解析結果をタッチパネル５６に出力する（Ｓ２２）。タッチパネル５６には、ステップＳ１８で作成された２次元画像７２～７８、８２と、ステップＳ２０で分類された各組織のグレードが表示される。すなわち、タッチパネル５６には、異常が検出された組織について、当該組織が表示された２次元画像（Ｅｎ－ｆａｃｅ画像又は彩色された断層画像）と、当該組織のグレードが表示される。
【0047】
例えば、図１０は、タッチパネル５６に表示される解析結果の一例を示している。図１０に示すように、タッチパネル５６には、前嚢のＥｎ－ｆａｃｅ画像７２と、前側皮質のＥｎ－ｆａｃｅ画像７４と、後側皮質のＥｎ－ｆａｃｅ画像７６と、後嚢のＥｎ－ｆａｃｅ画像７８と、核が彩色された断層画像８２と、グレーディング結果を示す表８４が表示されている。さらに、タッチパネル５６には、水晶体の断層画像８０が表示されている。換言すると、タッチパネル５６には、ステップＳ１６で異常が検出され、ステップＳ１８で２次元画像が作成された組織の２次元画像７２、７４、７６、７８、８２と、その解析結果を示す表８４が表示される。タッチパネル５６には異常が検出された組織の２次元画像が表示される。図１０では、全ての組織で異常が検出されているため、各組織の２次元画像が全て表示されているが、ステップＳ１６で異常が検出されなかった組織については２次元画像が表示されないことになる。また、図１０に示すように、ステップＳ１８で作成した２次元画像と共に、ステップＳ１２で取得した断層画像８０を併せて表示してもよい。
【0048】
表８４は、各組織のグレーディング結果を示している。また、表８４には、グレードの判定に用いるために算出した各種の数値が表示されている。例えば、図１０では、皮質の混濁（ＣＯＲ）について、ステップＳ２０で算出された混濁の割合（Ｔｏｔａｌ（％））の値（０．３）と、中心（Ｃｅｎｔｅｒ）に混濁があること（Ｙｅｓ）が表示されている。そして、これらの値に基づいて判定されたグレード（２及び＋）が表示されている。また、核の混濁（ＮＵＣ）について、ステップＳ１８で彩色された色（すなわち、輝度情報）に基づいて判定された、最も近似している基準写真（＜Ｓｔａｎｄａｒｄ ２）と、その基準写真に対応するグレード（１）が表示されている。また、後嚢の混濁（ＰＳＣ）について、ステップＳ２０で算出された混濁の大きさ（ｍｍ）の値（４）と、その値に基づいて判定されたグレード（３）が表示されている。
【0049】
ステップＳ１６において異常が検出された組織の２次元画像と当該組織のグレードをタッチパネル５６に表示することによって、検査者は、異常が検出された組織の状態（すなわち、画像及びグレード）の詳細を容易に把握することができる。
【0050】
本実施例では、光干渉断層法を用いて撮影した被検眼Ｅの断層画像に基づいて、被検眼Ｅの水晶体の各組織を解析する。このため、被検眼Ｅを撮影する際には、常に被検眼Ｅの同じ位置を撮影することができ、検査ごとに解析結果にばらつきが生じることを回避できる。これによって、被検眼Ｅの水晶体を精度よく解析することができる。また、従来の細隙灯顕微鏡を用いた方法では、核を観察する際にはスリットランプを用い、核以外の組織を観察する際には徹照法を用いていた。このため、水晶体の各組織全てを観察するためには被検眼Ｅに照明光を長時間照射する必要があった。本実施例では、被検眼Ｅの前眼部の断層画像を撮影することによって、水晶体の各組織（前嚢、皮質、核及び後嚢）の断層画像を一度に取得することができる。このため、被検眼Ｅの前眼部の撮影時間を短くすることができる。また、光干渉断層法では、赤外光を用いて撮影するため、撮影中に被検者は光源１０からの光に対して眩しさを感じない。このため、被検者の負担を小さくすることができる。
【0051】
また、本実施例では、ステップＳ１６で異常が検出された組織についてのみ、続くステップＳ１８における組織毎の２次元画像の作成及びステップＳ２０における当該組織の解析を実行する。このため、異常が検出されなかった組織について、ステップＳ１８及びステップＳ２０の処理を省略することができ、演算装置６０の処理速度を速くすることができる。
【0052】
なお、本実施例では、ステップＳ２０のグレーディングにおいて、各組織をＷＨＯ分類に基づいてグレーディングしていたが、グレーディングの際に基準となる分類方法は特に限定されない。また、本実施例では、異常が検出された組織についてのみ当該組織の２次元画像を作成しているが、このような構成に限定されない。異常が検出された組織だけでなく、異常が検出されなかった組織の２次元画像も作成してもよい。
【0053】
また、本実施例では、ステップＳ１２の被検眼Ｅの前眼部の断層画像の撮影において、ラジアルスキャン方式のみを用いていたが、このような構成に限定されない。例えば、ラジアルスキャン方式とラスタースキャン方式を組み合わせて、核の２次元断層画像作成用の断層画像と、核以外の組織（前嚢、前側皮質、後側皮質、後嚢）の正面画像作成用の断層画像を別個に撮影してもよい。具体的には、核の２次元断層画像作成用に、ラジアルスキャン方式で被検眼Ｅの前眼部を撮影する。例えば、放射状に８方向（具体的には、周方向に等間隔に８方向）の断層画像を撮影する。このとき、各方向について同じ位置で複数回（例えば、４回）ずつスキャンし、加算平均処理を実行する。また、核以外の組織（前嚢、前側皮質、後側皮質、後嚢）の正面画像作成用に、ラスタースキャン方式で被検眼Ｅの前眼部を撮影する。例えば、平行な２５６断面の断層画像を撮影する。
【0054】
上述した実施例のステップＳ１２のように、１つのスキャン方式（ラジアルスキャン方式）で撮影した断層画像のみを用いて各組織の２次元画像を作成すると、スキャンの回数を１回にすることができる。一方で、核の２次元画像（断層画像）と核以外の２次元画像（正面画像）とで異なる方式で撮影した断層画像を用いると、それぞれ精度よく２次元画像を作成することができる。核について作成される２次元画像は断層画像であるため、各断層画像が角膜頂点を含むように撮影するラジアルスキャンを採用する。一方、核以外の組織について作成される２次元画像はＥｎ－ｆａｃｅ画像であるため、当該組織全体を撮影できればよい。したがって、ラジアルスキャン方式であっても、ラスタースキャン方式であっても、当該組織全体を撮影できる。しかしながら、被検眼Ｅの前眼部全体の断層画像を撮影する際には複数枚の画像を撮影するため、撮影開始から終了までに時間を要する。この間に、被検眼Ｅが動いてしまうことがある。ラジアルスキャン方式で撮影した場合に撮影中に被検眼Ｅが動いてしまうと、作成したＥｎ－ｆａｃｅ画像において被検眼Ｅが動く前後でずれが生じることがある。一方、ラスタースキャン方式で撮影すると、撮影中に被検眼Ｅが動いても、作成したＥｎ－ｆａｃｅ画像においてずれが生じ難い。このように、２次元画像を作成する際に組織毎に適した方式で撮影した断層画像を用いることによって、各組織の２次元画像を精度よく作成できる。
【0055】
以上、本明細書に開示の技術の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。
【符号の説明】
【0056】
１０：光源
１４：干渉光学系
２０：スキャニング－アライメント光学系
２４：参照部４０：バランス検出器
５０：Ｋ－ｃｌｏｃｋ発生装置
５２：第１駆動装置
５４：第２駆動装置
５６：タッチパネル
６０：演算装置
Ｅ：被検眼
１４：干渉光学系
２０：スキャニング－アライメント光学系
２４：参照部４０：バランス検出器
５０：Ｋ－ｃｌｏｃｋ発生装置
５２：第１駆動装置
５４：第２駆動装置
５６：タッチパネル
６０：演算装置
Ｅ：被検眼
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
