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JP2016029968A - Image processing apparatus, image processing method, program, and toric intraocular lens - Google Patents

Image processing apparatus, image processing method, program, and toric intraocular lens Download PDF

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JP2016029968A
JP2016029968A JP2014152156A JP2014152156A JP2016029968A JP 2016029968 A JP2016029968 A JP 2016029968A JP 2014152156 A JP2014152156 A JP 2014152156A JP 2014152156 A JP2014152156 A JP 2014152156A JP 2016029968 A JP2016029968 A JP 2016029968A
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lens
eye
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equator
image processing
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JP2014152156A
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敦司 後藤
Atsushi Goto
敦司 後藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image processing apparatus, an image processing method, and a program capable of highly accurately calculating the three-dimensional position of the equatorial part of the crystalline lens from a three-dimensional image of an anterior ocular segment.SOLUTION: A fundus oculus photographing apparatus comprises: an image generation unit for capturing a plurality of anterior ocular segment tomographic images in which the anterior surface and the posterior surface of the crystalline lens of a subject's eye are photographed; a curve intersection calculation unit for approximating curves to the anterior and posterior surfaces of the crystalline lens with respect to each of the plurality of the anterior ocular segment tomographic images and for calculating the intersections of the anterior surface approximating curves and the posterior surface approximating curves as the crystalline lens equatorial part of the subject's eye; and a three-dimensional map processing unit for creating a three-dimensional map indicating the crystalline lens equatorial part.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、画像処理装置、画像処理方法、プログラムおよびトーリック眼内レンズに関する。特に、断層画像を用いて被検眼の水晶体の形状を計測する画像処理装置および画像処理方法と、この画像処理方法を実行するプログラムと、被検眼に挿入できるトーリック眼内レンズに関する。   The present invention relates to an image processing device, an image processing method, a program, and a toric intraocular lens. In particular, the present invention relates to an image processing apparatus and an image processing method for measuring the shape of a crystalline lens of an eye to be examined using a tomographic image, a program for executing the image processing method, and a toric intraocular lens that can be inserted into the eye to be examined.

白内障の治療は、患者の視機能を回復することを目的とし、混濁した水晶体を除去し、水晶体嚢(水晶体が入っていた袋に相当する眼組織)の中に眼内レンズを挿入し固定するという方法が用いられる。白内障の治療で用いられる眼内レンズのうち、トーリック眼内レンズは、乱視を矯正する効果を有する。ただし、軸ズレが生じると乱視矯正の効果が低減するため、トーリック眼内レンズの支持部を水晶体嚢の赤道部位置に軸ズレしないように固定することが求められる。トーリック眼内レンズの支持部を水晶体嚢に軸ズレしないように固定するためには、白内障手術の術前検査において被検眼の水晶体嚢の3次元形状に適した形状の眼内レンズを用いることが望ましい。そのためには、白内障手術の術前検査において被検眼の水晶体嚢の3次元形状を算出できるようにする必要がある。ここで、撮影された前眼部の3次元画像をより正確な前眼部解析を行うために、3次元画像における前眼部像の傾きがなくなるように3次元画像の補正を行うことが、特許文献1に開示されている。   Cataract treatment is aimed at restoring the patient's visual function, removing the turbid lens, and inserting and fixing an intraocular lens into the lens capsule (the eye tissue corresponding to the bag containing the lens). The method is used. Of the intraocular lenses used in the treatment of cataracts, the toric intraocular lens has the effect of correcting astigmatism. However, since the effect of astigmatism correction is reduced when axial misalignment occurs, it is required to fix the support portion of the toric intraocular lens so as not to misalign with the equator portion of the crystalline lens capsule. In order to fix the support portion of the toric intraocular lens to the lens capsule so as not to be misaligned, it is necessary to use an intraocular lens having a shape suitable for the three-dimensional shape of the lens capsule of the eye to be examined in the preoperative examination of cataract surgery. desirable. For this purpose, it is necessary to be able to calculate the three-dimensional shape of the crystalline lens capsule of the eye to be examined in the preoperative examination of cataract surgery. Here, in order to perform more accurate anterior ocular segment analysis on the captured 3D image of the anterior segment, correcting the 3D image so that the inclination of the anterior segment image in the 3D image is eliminated, It is disclosed in Patent Document 1.

特開2010−220757号公報JP 2010-220757 A

ところで、眼の構造上、測定光が前眼部の虹彩に遮られるため、被検眼の視軸に沿って虹彩よりも深部に位置する水晶体の端が3次元画像に写らない。このため、前眼部の3次元画像から水晶体の赤道部を特定することができないため、赤道部の3次元的な位置を精度良く算出することができなかった。そこで、本発明の目的の一つは、前眼部の3次元画像から水晶体の赤道部の3次元的な位置を精度良く算出可能とすることである。   By the way, because the measurement light is blocked by the iris of the anterior eye due to the structure of the eye, the end of the crystalline lens located deeper than the iris along the visual axis of the eye to be examined is not shown in the three-dimensional image. For this reason, since the equator part of the crystalline lens cannot be specified from the three-dimensional image of the anterior eye part, the three-dimensional position of the equator part cannot be calculated with high accuracy. Accordingly, one of the objects of the present invention is to enable accurate calculation of the three-dimensional position of the equator of the crystalline lens from the three-dimensional image of the anterior segment.

本発明の画像処理装置は、被検眼の水晶体前面および水晶体後面が写る複数の前眼部断層画像を取得する画像生成手段と、前記複数の前眼部断層画像のそれぞれについて前記水晶体前面と前記水晶体後面を曲線で近似する近似処理手段と、前記水晶体前面を近似する曲線と前記水晶体後面を近似する曲線の交点を前記被検眼の水晶体赤道部として決定する赤道部決定手段と、前記水晶体赤道部を示す3次元マップを作成する3次元マップ作成手段と、を有することを特徴とする。   The image processing apparatus according to the present invention includes an image generation unit that acquires a plurality of anterior ocular segment tomographic images in which the front lens surface and the posterior lens surface of the eye to be inspected, and the front lens surface and the crystalline lens for each of the plurality of anterior ocular segment tomographic images. Approximation processing means for approximating the back surface with a curve, equatorial part determining means for determining an intersection of a curve approximating the front surface of the lens and a curve approximating the rear surface of the lens as the lens equator part of the eye to be examined, and the lens equator part And a three-dimensional map creating means for creating the three-dimensional map shown.

本発明によれば、前眼部の3次元画像から水晶体の赤道部の3次元的な位置を精度良く算出可能とすることができる。   According to the present invention, it is possible to accurately calculate the three-dimensional position of the equator of the crystalline lens from the three-dimensional image of the anterior segment.

図1は、本実施形態における画像処理装置を含む眼科装置の全体構成の概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an overall configuration of an ophthalmologic apparatus including an image processing apparatus according to the present embodiment. 図2は、本実施形態における処理を示すフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart showing processing in the present embodiment. 図3は、本実施形態における表示部の表示画面の表示例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a display example of the display screen of the display unit in the present embodiment. 図4は、前眼部断層画像撮像時のスキャンパターンの例を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a scan pattern when an anterior segment tomographic image is captured. 図5は、前眼部断層画像の例を示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating an example of an anterior segment tomographic image. 図6は、前眼部断層画像に水晶体前面および後面の近似曲線をオーバーレイした状態の例を示す図である。FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a state where the approximate curves of the front and rear surfaces of the crystalline lens are overlaid on the anterior segment tomographic image. 図7は、水晶体赤道部の3次元マップを上面から見た例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of a three-dimensional map of the crystalline lens equator viewed from above. 図8は、水晶体赤道部の3次元マップを表す図である。FIG. 8 is a diagram showing a three-dimensional map of the crystalline lens equator. 図9は、水晶体赤道部の3次元マップの第2の例を表す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating a second example of a three-dimensional map of the crystalline lens equator. 図10は、眼内レンズをカスタマイズする方法の例を示すフローチャートである。FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of a method for customizing an intraocular lens. 図11は、カスタマイズされた眼内レンズの例を示す正面図である。FIG. 11 is a front view showing an example of a customized intraocular lens. 図12は、カスタマイズされた眼内レンズの例を示す側面図である。FIG. 12 is a side view showing an example of a customized intraocular lens. 図13は、眼内レンズが挿入された状態の前眼部断層画像の例を表す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating an example of an anterior ocular segment tomographic image in a state where an intraocular lens is inserted. 図14は、眼内レンズが挿入された状態の前眼部の例を示す正面図である。FIG. 14 is a front view showing an example of the anterior segment with an intraocular lens inserted. 図15は、眼内レンズが挿入された状態の水晶体嚢の例を示す正面図である。FIG. 15 is a front view showing an example of a lens capsule with an intraocular lens inserted therein.

以下、本発明の本実施形態に係る画像処理装置および画像処理方法について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、画像処理装置が眼科装置に適用される構成を例に示す。眼科装置は撮像装置の例である。   Hereinafter, an image processing apparatus and an image processing method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, a configuration in which the image processing apparatus is applied to an ophthalmologic apparatus is shown as an example. An ophthalmologic apparatus is an example of an imaging apparatus.

[装置の全体構成]
図1は、本実施形態における撮像装置の例である眼科装置1の全体構成例を示す概略図である。後述する眼科装置1の画像解析部190の少なくとも一部が、本実施形態に係る画像処理装置の例となる。画像処理装置の例である画像解析部190は、本発明の実施形態に係る画像処理方法を実行する。なお、眼科装置1の全体を「眼科システム」とみなすことができ、「撮像装置」の全体を「撮像システム」とみなすことができる。
[Overall configuration of the device]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of an ophthalmologic apparatus 1 that is an example of an imaging apparatus according to the present embodiment. At least a part of an image analysis unit 190 of the ophthalmologic apparatus 1 described later is an example of the image processing apparatus according to the present embodiment. An image analysis unit 190, which is an example of an image processing apparatus, executes an image processing method according to an embodiment of the present invention. The entire ophthalmic apparatus 1 can be regarded as an “ophthalmic system”, and the entire “imaging apparatus” can be regarded as an “imaging system”.

眼科装置1は、SS−OCT(Swept source OCT)100と、内部固視灯170と、前眼部観察部160と、制御部200とを有する。そして、眼科装置1の制御部200は、内部固視灯170を点灯して被検者に内部固視灯170を注視させ、その状態で、前眼部観察部160により観察される前眼部Eaの画像を用いて、SS−OCT100のアライメントを行う。アライメント完了後に、制御部200は、SS−OCT100により被検眼Eの前眼部Eaの撮像を行う。   The ophthalmologic apparatus 1 includes an SS-OCT (Swept source OCT) 100, an internal fixation lamp 170, an anterior ocular segment observation unit 160, and a control unit 200. Then, the control unit 200 of the ophthalmologic apparatus 1 turns on the internal fixation lamp 170 to cause the subject to gaze at the internal fixation lamp 170, and in this state, the anterior ocular segment observed by the anterior ocular segment observation unit 160 The SS-OCT 100 is aligned using the Ea image. After the alignment is completed, the control unit 200 images the anterior segment Ea of the eye E using the SS-OCT 100.

<SS−OCT100の構成>
SS−OCT100の構成例について説明する。光源101は、波長掃引による光源出力を行うSS(Swept source)光源であり、特定の波長で発振させたままその発振波長を連続的に変化させる。光源101は、例えば、中心波長が1310nmで、波長掃引幅が100nmの光を出射する。光源101から出射された光は、ファイバカップラ104に導かれる。ファイバカップラ104は、光源101から導かれた光を、測定光(「断層画像用の測定光」や「OCT測定光」とも称する)と、測定光に対応する参照光とに分割する。ファイバカップラ104の分岐比は、例えば、2(参照光):98(測定光)である。なお、ファイバカップラ104の分岐比は前記比に限定されない。ファイバカップラ104の分岐比は、参照光よりも測定光の方が大きいことが好ましい。これは、測定光は、参照光に比較すると、被検眼による吸収や散乱の影響によって戻ってくる光の光量が低くなるためである。ただし、参照光と測定光の分岐比は、50:50であっても良い。
<Configuration of SS-OCT100>
A configuration example of the SS-OCT 100 will be described. The light source 101 is an SS (Swept source) light source that performs light source output by wavelength sweep, and continuously changes its oscillation wavelength while oscillating at a specific wavelength. For example, the light source 101 emits light having a center wavelength of 1310 nm and a wavelength sweep width of 100 nm. The light emitted from the light source 101 is guided to the fiber coupler 104. The fiber coupler 104 divides the light guided from the light source 101 into measurement light (also referred to as “measurement light for tomographic image” or “OCT measurement light”) and reference light corresponding to the measurement light. The branching ratio of the fiber coupler 104 is, for example, 2 (reference light): 98 (measurement light). The branching ratio of the fiber coupler 104 is not limited to the above ratio. The branching ratio of the fiber coupler 104 is preferably larger for the measurement light than for the reference light. This is because the amount of light returned from the measurement light due to absorption and scattering by the eye to be examined is lower than that of the reference light. However, the branching ratio between the reference light and the measurement light may be 50:50.

測定光は、光サーキュレーター133を介してコリメータ106に導かれる。そして、コリメータ106は、光サーキュレーター133から導かれた光を平行光として出射する。コリメータ106から出射された測定光は、走査手段の例であるXスキャナ107と、レンズ108,109と、走査手段の例であるYスキャナ110とを介し、ダイクロイックミラー161,111に到達する。Xスキャナ107は、SS−OCT100の走査手段の例であり、例えば、前眼部Eaにおいて測定光を水平方向にスキャンするガルバノミラーを有するガルバノスキャナが適用される。Yスキャナ110は、SS−OCT100の走査手段の例であり、例えば、前眼部Eaにおいて測定光を垂直方向にスキャンするガルバノミラーを有するガルバノスキャナが適用される。Xスキャナ107とYスキャナ110は、制御部200の駆動制御部180により制御される。そして、Xスキャナ107とYスキャナ110は、それぞれ、被検眼Eの前眼部Eaに対して、測定光を所望のスキャンパターンで走査できる。なお、前眼部Eaの測定光が走査される範囲が、断層画像の取得範囲、断層画像の取得位置、測定光の照射位置の例となる。また、Xスキャナ107とYスキャナ110として、共通のXYスキャナを適用しても良い。   The measurement light is guided to the collimator 106 via the optical circulator 133. The collimator 106 emits the light guided from the optical circulator 133 as parallel light. The measurement light emitted from the collimator 106 reaches the dichroic mirrors 161 and 111 via the X scanner 107 as an example of scanning means, the lenses 108 and 109, and the Y scanner 110 as an example of scanning means. The X scanner 107 is an example of scanning means of the SS-OCT 100. For example, a galvano scanner having a galvanometer mirror that scans the measurement light in the horizontal direction in the anterior eye portion Ea is applied. The Y scanner 110 is an example of scanning means of the SS-OCT 100. For example, a galvano scanner having a galvanometer mirror that scans measurement light in the vertical direction at the anterior eye portion Ea is applied. The X scanner 107 and the Y scanner 110 are controlled by the drive control unit 180 of the control unit 200. Each of the X scanner 107 and the Y scanner 110 can scan the measurement light with a desired scan pattern on the anterior segment Ea of the eye E. The range in which the measurement light of the anterior segment Ea is scanned is an example of the tomographic image acquisition range, the tomographic image acquisition position, and the measurement light irradiation position. A common XY scanner may be applied as the X scanner 107 and the Y scanner 110.

ダイクロイックミラー161は、800〜1100nmの波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー111は、400〜900nmの波長の光を反射し、それ以外の波長の光を透過する特性を有する。フォーカスレンズ114は、ステージ116に設けられている。駆動制御部180がステージ116を制御することにより、ダイクロイックミラー111を透過した測定光は、被検体である被検眼Eの前眼部Eaに焦点が合うように照射される。前眼部Eaに照射された測定光は、前眼部Ea(図5参照)の角膜311・水晶体222・虹彩221・強膜の境界面で反射、散乱し、上述の光路を通って光サーキュレーター133に戻る。光サーキュレーター133に戻った測定光は、偏光コントローラー134を介してファイバカップラ135に導かれる。   The dichroic mirror 161 has a characteristic of reflecting light having a wavelength of 800 to 1100 nm and transmitting light having other wavelengths. The dichroic mirror 111 has a characteristic of reflecting light having a wavelength of 400 to 900 nm and transmitting light having other wavelengths. The focus lens 114 is provided on the stage 116. When the drive control unit 180 controls the stage 116, the measurement light transmitted through the dichroic mirror 111 is irradiated so that the anterior eye portion Ea of the eye E to be examined is in focus. The measurement light applied to the anterior segment Ea is reflected and scattered at the boundary surface of the cornea 311, the lens 222, the iris 221, and the sclera of the anterior segment Ea (see FIG. 5), and passes through the optical path described above. Return to 133. The measurement light that has returned to the optical circulator 133 is guided to the fiber coupler 135 via the polarization controller 134.

一方、ファイバカップラ104で分岐された参照光は、光サーキュレーター131を介してコリメータ118に導かれる。コリメータ118は、光サーキュレーター131から導かれた参照光を、平行光として出射する。コリメータ118から出射した参照光は、分散補償ガラス120を通過し、コヒーレンスゲートステージ121上のミラー122で反射し、光サーキュレーター131に戻る。光サーキュレーター131に戻った参照光は、偏光コントローラー132を介してファイバカップラ135に導かれる。なお、ミラー122は、コヒーレンスゲートに配置される。コヒーレンスゲートとは、測定光の光路における参照光の光路長に対応する位置(定光の光路長と参照光の光路長との差がゼロとなる位置)のことである。コヒーレンスゲートステージ121は、被検眼Eごとの前房(前眼房)深度の相違等に対応するため、駆動制御部180により制御される。本実施形態では、前房深度の相違等に対応するために参照光の光路長を変更しているが、この構成に限定されない。要は、測定光の光路長と参照光の光路長との差を変更できる構成であれば良い。   On the other hand, the reference light branched by the fiber coupler 104 is guided to the collimator 118 via the optical circulator 131. The collimator 118 emits the reference light guided from the optical circulator 131 as parallel light. The reference light emitted from the collimator 118 passes through the dispersion compensation glass 120, is reflected by the mirror 122 on the coherence gate stage 121, and returns to the optical circulator 131. The reference light that has returned to the optical circulator 131 is guided to the fiber coupler 135 via the polarization controller 132. In addition, the mirror 122 is arrange | positioned at a coherence gate. The coherence gate is a position corresponding to the optical path length of the reference light in the optical path of the measurement light (a position where the difference between the optical path length of the constant light and the optical path length of the reference light is zero). The coherence gate stage 121 is controlled by the drive control unit 180 in order to cope with a difference in anterior chamber (anterior chamber) depth for each eye E to be examined. In the present embodiment, the optical path length of the reference light is changed in order to cope with a difference in anterior chamber depth, but the present invention is not limited to this configuration. In short, any configuration that can change the difference between the optical path length of the measurement light and the optical path length of the reference light may be used.

ファイバカップラ135は、光サーキュレーター131,133から導かれた測定光と参照光とから干渉光(以下、「合波光」ともいう)を合成する。合成された干渉光は、差動アンプ136に導かれる。差動アンプ136は、光検出器として使用され、導かれた干渉光のビートを検出し、検出したビートをアナログ電気信号である光ビート信号として出力する。差動アンプ136から出力されたアナログ電気信号である光ビート信号は、アナログ/デジタル変換回路137に入力される。   The fiber coupler 135 synthesizes interference light (hereinafter also referred to as “combined light”) from the measurement light guided from the optical circulators 131 and 133 and the reference light. The combined interference light is guided to the differential amplifier 136. The differential amplifier 136 is used as a photodetector, detects a beat of the guided interference light, and outputs the detected beat as an optical beat signal that is an analog electric signal. An optical beat signal that is an analog electric signal output from the differential amplifier 136 is input to the analog / digital conversion circuit 137.

また、光源101はk−clockを出力する。k−clockは、光源101の波長掃引に合わせた等波数間隔のTTLのトリガー信号である。光源101が出力したk−clockは、k−clock信号線138を介してアナログ/デジタル変換回路137に入力される。アナログ/デジタル変換回路137は、入力されたk−clockに同期して、干渉光の光ビート信号をサンプリングする。これにより、光ビート信号がアナログ信号からデジタル信号に変換される。そして、アナログ/デジタル変換回路137は、デジタル信号に変換した光ビート信号を、後述する制御部200の画像生成部193へ送信する。   The light source 101 outputs k-clock. k-clock is a TTL trigger signal with equal wave number intervals in accordance with the wavelength sweep of the light source 101. The k-clock output from the light source 101 is input to the analog / digital conversion circuit 137 via the k-clock signal line 138. The analog / digital conversion circuit 137 samples the optical beat signal of the interference light in synchronization with the input k-clock. Thereby, the optical beat signal is converted from an analog signal to a digital signal. Then, the analog / digital conversion circuit 137 transmits the optical beat signal converted into the digital signal to the image generation unit 193 of the control unit 200 described later.

ところで、SS−OCT100による測定可能な深さΔzは、一定の周波数間隔δν(波数間隔にしてδk)で干渉光の光ビート信号をサンプリングした場合、空気中の光の速度をcとして、次式で与えられることが知られている。なお、次式において、kは波数であり、νは周波数である。そして、波数kは周波数νに比例する。すなわち、波数kが等間隔であるということは、周波数νが等間隔であるということと同等である。

Δz=π/2δk=c/4δν

この数式から明らかなように、サンプリングする周波数の間隔が狭いほど、測定可能な深さは深くなる。本実施形態では、k−clockの一例としてδν=6.25GHzのk−clockを用いる。この場合には、Δz=12mmの深さの測定が可能である。
By the way, the depth Δz that can be measured by the SS-OCT 100 is expressed as follows when the optical beat signal of the interference light is sampled at a constant frequency interval δν (wavelength interval δk), and c is the velocity of light in the air. It is known to be given in In the following equation, k is a wave number and ν is a frequency. The wave number k is proportional to the frequency ν. That is, that the wave numbers k are equally spaced is equivalent to the frequency ν being equally spaced.

Δz = π / 2δk = c / 4δν

As is clear from this equation, the measurable depth increases as the sampling frequency interval decreases. In this embodiment, k-clock of δν = 6.25 GHz is used as an example of k-clock. In this case, a depth of Δz = 12 mm can be measured.

偏光コントローラー132,134は、干渉光の強度が最大になるように偏光を調整する。ファイバカップラ104に導かれた測定光と参照光は、一般的に楕円偏光状態であり、互いに偏光が異なる成分は光干渉が起きない。そこで、偏光コントローラー132,134は、測定光と参照光の偏光を制御して揃えることで、干渉光の強度を大きくする。   The polarization controllers 132 and 134 adjust the polarization so that the intensity of the interference light is maximized. The measurement light and the reference light guided to the fiber coupler 104 are generally in an elliptical polarization state, and components having different polarization do not cause optical interference. Accordingly, the polarization controllers 132 and 134 increase the intensity of the interference light by controlling and aligning the polarizations of the measurement light and the reference light.

<前眼部観察部160>
次に、前眼部観察部160について説明する。前眼部観察部160は、照明光源115により照明された被検眼Eの前眼部Eaの画像(前眼部画像)を生成する。照明光源115は、波長1000nmの照明光を発するLED115a,115bを有する。前眼部Eaで反射した光は、フォーカスレンズ114とダイクロイックミラー111とを透過し、ダイクロイックミラー161に達する。ダイクロイックミラー161は、400〜900nmの光を反射し、それ以外の光を透過する特性を有する。ダイクロイックミラー161で反射した光は、レンズ162,163,164を介し、前眼部カメラ165に到達する。前眼部カメラ165は、到達した光(すなわち前眼部の像)を受光して前眼部画像に変換する。これにより、前眼部画像(画像データ)が生成される。前眼部カメラ165が生成した前眼部画像は、画像解析部190に入力される。
<Anterior Eye Observation Unit 160>
Next, the anterior segment observation unit 160 will be described. The anterior segment observation unit 160 generates an image (anterior segment image) of the anterior segment Ea of the eye E to be examined illuminated by the illumination light source 115. The illumination light source 115 includes LEDs 115a and 115b that emit illumination light having a wavelength of 1000 nm. The light reflected by the anterior segment Ea passes through the focus lens 114 and the dichroic mirror 111 and reaches the dichroic mirror 161. The dichroic mirror 161 has a characteristic of reflecting light of 400 to 900 nm and transmitting other light. The light reflected by the dichroic mirror 161 reaches the anterior eye camera 165 via the lenses 162, 163 and 164. The anterior eye camera 165 receives the reached light (that is, an image of the anterior eye part) and converts it to an anterior eye part image. Thereby, an anterior ocular segment image (image data) is generated. The anterior segment image generated by the anterior segment camera 165 is input to the image analysis unit 190.

<内部固視灯170>
次に、内部固視灯170について説明する。内部固視灯170は、内部固視灯用表示部171とレンズ172とで構成される。内部固視灯用表示部171には、複数の発光ダイオード(LED)がマトリックス状に配置されている。発光ダイオードの点灯位置(マトリックス状に配置されるLEDのいずれを点灯するか)は、駆動制御部180により、撮像したい部位に合わせて制御される。内部固視灯用表示部171が発する光は、レンズ172を透過し、ダイクロイックミラー111で反射し、フォーカスレンズ114を透過して、被検眼Eに導かれる。内部固視灯用表示部171から出射される光の表示パターンは、駆動制御部180により制御される。そして、被検眼Eの撮像したい部位に合わせて、所望のパターンを表示する。また、内部固視灯用表示部171が出射する光の波長は、520nm(緑色)または630nm(赤色)であり、駆動制御部180により被検者の見やすい色に制御される。
<Internal fixation lamp 170>
Next, the internal fixation lamp 170 will be described. The internal fixation lamp 170 includes an internal fixation lamp display unit 171 and a lens 172. In the internal fixation lamp display unit 171, a plurality of light emitting diodes (LEDs) are arranged in a matrix. The lighting position of the light emitting diode (which of the LEDs arranged in a matrix is to be lit) is controlled by the drive control unit 180 in accordance with the part to be imaged. The light emitted from the internal fixation lamp display unit 171 is transmitted through the lens 172, reflected by the dichroic mirror 111, transmitted through the focus lens 114, and guided to the eye E to be examined. The display pattern of light emitted from the internal fixation lamp display unit 171 is controlled by the drive control unit 180. Then, a desired pattern is displayed in accordance with the part of the eye E to be imaged. The wavelength of the light emitted from the internal fixation lamp display unit 171 is 520 nm (green) or 630 nm (red), and is controlled by the drive control unit 180 so that the subject can easily see the color.

<制御部200>
次に、制御部200について説明する。制御部200は、眼科装置1の各部を制御する。制御部200は、駆動制御部180と、画像生成部193と、画像解析部190と、表示制御部191と、表示部192とを有する。駆動制御部180は、Xスキャナ107と、Yスキャナ110と、コヒーレンスゲートステージ121と、内部固視灯用表示部171と、フォーカスレンズ114のステージ116とを含む眼科装置1の各部の駆動を制御する。
<Control unit 200>
Next, the control unit 200 will be described. The control unit 200 controls each unit of the ophthalmologic apparatus 1. The control unit 200 includes a drive control unit 180, an image generation unit 193, an image analysis unit 190, a display control unit 191, and a display unit 192. The drive control unit 180 controls the driving of each unit of the ophthalmologic apparatus 1 including the X scanner 107, the Y scanner 110, the coherence gate stage 121, the internal fixation lamp display unit 171 and the stage 116 of the focus lens 114. To do.

ここで、制御部200のハードウェア構成の例について説明する。制御部200は、CPUとRAMとROMと表示デバイスとを有するコンピュータが適用される。表示デバイスは、表示部192の例として機能する。ROMには、眼科装置1を制御するためおよび画像処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。CPUは、ROMに格納されているコンピュータプログラムを読み出し、適宜RAMに展開して実行する。これにより、コンピュータは制御部200として機能し、後述する処理動作が実現する。このように、コンピュータは、制御部200の各部(駆動制御部180、画像解析部190、画像生成部193、表示制御部191、表示部192)として機能する。さらに、コンピュータは、画像処理装置の例である画像解析部190の各部(近似処理部196、曲線交点算出部197、3次元マップ処理部198、アライメント処理部199)としても機能する。   Here, an example of a hardware configuration of the control unit 200 will be described. As the control unit 200, a computer having a CPU, a RAM, a ROM, and a display device is applied. The display device functions as an example of the display unit 192. The ROM stores a computer program for controlling the ophthalmologic apparatus 1 and for executing the image processing method. The CPU reads out a computer program stored in the ROM, expands it in the RAM as appropriate, and executes it. Thereby, the computer functions as the control unit 200 and realizes processing operations described later. As described above, the computer functions as each unit of the control unit 200 (the drive control unit 180, the image analysis unit 190, the image generation unit 193, the display control unit 191, and the display unit 192). Further, the computer also functions as each unit (approximation processing unit 196, curve intersection calculation unit 197, three-dimensional map processing unit 198, alignment processing unit 199) of the image analysis unit 190 which is an example of the image processing apparatus.

画像生成部193は、画像生成手段の例である。画像生成部193は、アナログ/デジタル変換回路137が出力した干渉光の光ビート信号に対して、離散的なフーリエ変換である高速フーリエ変換(Fast Fourier transform:FFT)を行う。なお、前述のとおり、アナログ/デジタル変換回路137は、差動アンプ136から入力される光ビート信号を、光源101から入力されるk−clockに同期して、等波数間隔で離散的にサンプリングして出力する。これにより画像生成部193は、1つの奥行き方向の後方散乱の強度を、奥行きの距離(深さ)の関数として求める。1つの奥行き方向の走査をAスキャンと称する。そしてAスキャン毎に、Xスキャナ107とYスキャナ110とで被検眼Eへの照射光を任意のスキャンパターンで走査し、画像生成部193は、走査結果から2次元断層画像(本実施形態では前眼部断層画像)を生成する。Xスキャナ107とYスキャナ110(ガルバノスキャナ)による光の1方向への走査をBスキャンと称する。   The image generation unit 193 is an example of an image generation unit. The image generation unit 193 performs fast Fourier transform (FFT) that is discrete Fourier transform on the optical beat signal of the interference light output from the analog / digital conversion circuit 137. As described above, the analog / digital conversion circuit 137 discretely samples the optical beat signal input from the differential amplifier 136 at equal wave intervals in synchronization with the k-clock input from the light source 101. Output. Thereby, the image generation unit 193 obtains the intensity of backscattering in one depth direction as a function of the depth distance (depth). One scanning in the depth direction is referred to as an A scan. Then, for each A scan, the X scanner 107 and the Y scanner 110 scan the irradiation light to the eye E with an arbitrary scan pattern, and the image generation unit 193 determines a two-dimensional tomographic image (in the present embodiment, the previous tomographic image). Eye tomographic image). Scanning light in one direction by the X scanner 107 and the Y scanner 110 (galvano scanner) is referred to as a B scan.

画像解析部190は、近似処理部196と、曲線交点算出部197と、3次元マップ処理部198と、アライメント処理部199とを有する。近似処理部196は、近似処理手段の例である。曲線交点算出部197は、赤道部決定手段の例である。3次元マップ処理部198は、3次元マップ作成手段および最大径方向算出手段の例である。画像解析部190の近似処理部196と曲線交点算出部197と3次元マップ処理部198とは、画像生成部193が生成した2次元断層画像を解析し、被検眼Eの水晶体222の赤道部位置を3次元的に決定(計測)し、赤道部位置を示す3次元マップを作成する。そして、その結果を表示制御部191に出力する。詳細については後述する。   The image analysis unit 190 includes an approximation processing unit 196, a curve intersection calculation unit 197, a three-dimensional map processing unit 198, and an alignment processing unit 199. The approximation processing unit 196 is an example of approximation processing means. The curve intersection calculation unit 197 is an example of an equator determination unit. The three-dimensional map processing unit 198 is an example of a three-dimensional map creation unit and a maximum radial direction calculation unit. The approximation processing unit 196, the curve intersection calculation unit 197, and the three-dimensional map processing unit 198 of the image analysis unit 190 analyze the two-dimensional tomographic image generated by the image generation unit 193, and the equator portion position of the crystalline lens 222 of the eye E to be examined. Is three-dimensionally determined (measured) to create a three-dimensional map indicating the equator position. Then, the result is output to the display control unit 191. Details will be described later.

表示制御部191は、画像生成部193が生成した2次元断層画像と、画像解析部190による解析結果と、前眼部カメラ165が生成した前眼部画像とを、表示部192の表示画面に表示させる。表示部192には、例えば、液晶ディスプレイなどの画像や文字などの情報を表示できる各種表示デバイスが適用される。そして、表示部192は、表示制御部191の制御にしたがって、後述するように種々の情報を所定の表示形態で表示する。なお、表示制御部191から表示部192へは、有線で画像データを送信してもよく、無線で送信してもよい。また、本実施形態では、表示部192が制御部200に含まれる構成を示すが、この構成に限定されない。表示部192は、制御部200とは別に設けられる構成であってもよい。   The display control unit 191 displays the two-dimensional tomographic image generated by the image generation unit 193, the analysis result by the image analysis unit 190, and the anterior segment image generated by the anterior segment camera 165 on the display screen of the display unit 192. Display. For the display unit 192, for example, various display devices that can display information such as images and characters such as a liquid crystal display are applied. The display unit 192 displays various information in a predetermined display form as will be described later under the control of the display control unit 191. Note that image data may be transmitted from the display control unit 191 to the display unit 192 by wire or wirelessly. In the present embodiment, the display unit 192 is included in the control unit 200, but is not limited to this configuration. The display unit 192 may be provided separately from the control unit 200.

[処理動作]
次に眼科装置1の処理動作について説明する。図2は、眼科装置1の処理動作の例を示すフローチャートである。
[Processing operation]
Next, the processing operation of the ophthalmologic apparatus 1 will be described. FIG. 2 is a flowchart showing an example of processing operation of the ophthalmologic apparatus 1.

<調整>
ステップS101の「調整」においては、制御部200は、被検者が前額部を図略の固定板などに当接させた状態で、SS−OCT100と被検眼Eのアライメントを行う。ここでは、アライメントのうち、本実施形態に特有な処理について説明し、従来と同様の処理については省略する。例えば、ワーキングディスタンス等のXYZ方向のアライメント、フォーカス、コヒーレンスゲートの調整等は、従来と同様の処理が適用できるため説明は省略する。なお、水晶体222をより広く撮像するため、2次元断層画像の例である前眼部断層画像の撮像の前に、被験眼Eに予め散瞳剤を点眼してもよい。
<Adjustment>
In the “adjustment” in step S101, the control unit 200 aligns the SS-OCT 100 and the eye E with the subject in contact with the forehead portion on an unillustrated fixing plate or the like. Here, of the alignment, processing unique to the present embodiment will be described, and processing similar to the conventional processing will be omitted. For example, alignment in the XYZ directions such as working distance, focus, adjustment of the coherence gate, and the like can be applied with the same processing as in the past, and thus description thereof is omitted. In addition, in order to image the lens 222 more widely, a mydriatic may be preliminarily applied to the test eye E before imaging an anterior ocular segment tomographic image, which is an example of a two-dimensional tomographic image.

まず、測定光が被検眼Eの眼光軸に略一致して測定光が入射するように、被検眼Eの角度をアライメントする。以下、図3を参照して被検眼Eの角度のアライメント方法を詳細に説明する。図3は、表示部192に表示される画面の一例を示す模式図である。このステップS101において、表示制御部191は表示部192に、前眼部画像201と、水平断層画像202と、垂直断層画像203とを表示する。前眼部画像201は、前眼部カメラ165が生成する。前眼部画像201は、Xスキャナ107により被検眼Eを水平方向にスキャンし、差動アンプ136により検出された光ビート信号から、画像生成部193が生成する前眼部断層画像である。垂直断層画像203は、Yスキャナ110が被検眼Eを垂直方向にスキャンし、差動アンプ136により検出された光ビート信号から、画像生成部193が生成する前眼部断層画像である。   First, the angle of the eye E is aligned so that the measurement light is incident so that the measurement light substantially coincides with the eye optical axis of the eye E. Hereinafter, the angle alignment method of the eye E will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a screen displayed on the display unit 192. In step S <b> 101, the display control unit 191 displays the anterior segment image 201, the horizontal tomographic image 202, and the vertical tomographic image 203 on the display unit 192. The anterior segment image 201 is generated by the anterior segment camera 165. The anterior segment image 201 is an anterior segment tomographic image generated by the image generation unit 193 from the optical beat signal detected by the differential amplifier 136 by scanning the eye E with the X scanner 107 in the horizontal direction. The vertical tomographic image 203 is an anterior segment tomographic image generated by the image generation unit 193 from the optical beat signal detected by the differential amplifier 136 when the Y scanner 110 scans the eye E in the vertical direction.

そして、図3に示すように、表示制御部191は、表示部192の表示画面上に、例えば、前眼部画像表示エリア21と、水平断層画像表示エリア22と、垂直断層画像表示エリア23と、マップ表示エリア24と、角度表示エリア220を設けて情報を表示する。前眼部画像表示エリア21は、前眼部画像201を表示するエリアである。水平断層画像表示エリア22は、水平断層画像202を表示するエリアである。垂直断層画像表示エリア23は、垂直断層画像203を表示するエリアである。マップ表示エリア24は、後述する水晶体222の赤道部位置の3次元マップ216を表示するエリアである。角度表示エリア220は、後述する水晶体222の最大径方向218の角度219の値を表示するエリアである。   Then, as shown in FIG. 3, the display control unit 191 displays, for example, the anterior segment image display area 21, the horizontal tomographic image display area 22, and the vertical tomographic image display area 23 on the display screen of the display unit 192. The map display area 24 and the angle display area 220 are provided to display information. The anterior segment image display area 21 is an area for displaying the anterior segment image 201. The horizontal tomographic image display area 22 is an area for displaying the horizontal tomographic image 202. The vertical tomographic image display area 23 is an area for displaying the vertical tomographic image 203. The map display area 24 is an area for displaying a three-dimensional map 216 of the equator position of the crystalline lens 222 described later. The angle display area 220 is an area for displaying a value of an angle 219 in the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens 222 described later.

測定光は虹彩221に遮られるため、水平断層画像202には、水晶体222のうちの虹彩221と眼光軸317方向に重なる部分は写らない。このため、表示部192の水平断層画像表示エリア22に表示される水平断層画像202において、虹彩221と眼光軸方向に重なる部分には、水晶体222が映し出されない。同様に、測定光は眼瞼223に遮られるため、垂直断層画像203には、水晶体222のうちの眼瞼223と眼光軸方向に重なる部分は写らない。このため、表示部192の垂直断層画像表示エリア23に表示される垂直断層画像203において、眼瞼223と眼光軸方向に重なる部分には、水晶体222が映し出されない。   Since the measurement light is blocked by the iris 221, a portion of the crystalline lens 222 that overlaps the iris 221 and the eye optical axis 317 is not reflected in the horizontal tomographic image 202. For this reason, in the horizontal tomographic image 202 displayed in the horizontal tomographic image display area 22 of the display unit 192, the lens 222 is not projected in a portion overlapping the iris 221 in the eye optical axis direction. Similarly, since the measurement light is blocked by the eyelid 223, the vertical tomographic image 203 does not include a portion of the crystalline lens 222 that overlaps the eyelid 223 in the direction of the eye optical axis. For this reason, in the vertical tomographic image 203 displayed in the vertical tomographic image display area 23 of the display unit 192, the crystalline lens 222 is not projected in a portion overlapping the eyelid 223 in the eye optical axis direction.

次に、アライメント処理部199は、前眼部画像201の画像データから前眼部画像201に写っている瞳孔中心206を検出する。駆動制御部180は、Xスキャナ107とYスキャナ110を制御して、検出した瞳孔中心206を通るようにスキャンし、水平断層画像202と垂直断層画像203のライブビュー撮像を行う。なお、表示制御部191は、前眼部画像表示エリア21に表示する前眼部画像に、水平方向のスキャンライン207と垂直方向のスキャンライン208とを重ねて表示する。水平方向のスキャンライン207における断層画像が水平断層画像202であり、垂直方向のスキャンライン208における断層画像が垂直断層画像203である。   Next, the alignment processing unit 199 detects the pupil center 206 shown in the anterior eye image 201 from the image data of the anterior eye image 201. The drive control unit 180 controls the X scanner 107 and the Y scanner 110 to scan through the detected pupil center 206, and performs live view imaging of the horizontal tomographic image 202 and the vertical tomographic image 203. Note that the display control unit 191 displays the horizontal scan line 207 and the vertical scan line 208 in an overlapping manner on the anterior segment image displayed in the anterior segment image display area 21. The tomographic image on the horizontal scan line 207 is the horizontal tomographic image 202, and the tomographic image on the vertical scan line 208 is the vertical tomographic image 203.

アライメント処理部199は、水平断層画像202の画像データから、水晶体222と虹彩221の先端部の左右2箇所の接点209,210を検出する。同様に、アライメント処理部199は、垂直断層画像203の画像データから、水晶体222と虹彩221の先端部の上下2箇所の接点212,213を検出する。そしてアライメント処理部199は、これら左右2箇所の接点209,210を結ぶアライメントライン211と、上下2箇所の接点212,213を結ぶアライメントライン214を決定する。表示制御部191は、決定したアライメントライン211,214を、水平断層画像202と垂直断層画像203のそれぞれに重畳して表示する。   The alignment processing unit 199 detects two contact points 209 and 210 at the left and right of the distal end of the lens 222 and the iris 221 from the image data of the horizontal tomographic image 202. Similarly, the alignment processing unit 199 detects two contact points 212 and 213 at the upper and lower portions of the distal end portion of the crystalline lens 222 and the iris 221 from the image data of the vertical tomographic image 203. The alignment processing unit 199 determines an alignment line 211 that connects the two left and right contact points 209 and 210 and an alignment line 214 that connects the two upper and lower contact points 212 and 213. The display control unit 191 displays the determined alignment lines 211 and 214 superimposed on the horizontal tomographic image 202 and the vertical tomographic image 203, respectively.

アライメントライン211,214の図中の水平方向(測定光の入射方向に対して直角な方向)に対する角度は、被検眼Eの固視位置によって変わる。そこで、水平断層画像202のアライメントライン211と垂直断層画像203のアライメントライン214が同時に水平(測定光の入射方向に直角)になるように、駆動制御部180が内部固視灯170の表示位置を調整する。アライメントライン211とアライメントライン214とが同時に水平になった状態では、測定光は、被検眼Eに眼光軸と略一致して入射する状態となる。この状態が、被検眼Eの角度のアライメントがなされた状態となる。なお、駆動制御部180は、アライメントライン211,214が水平になるように、自動で内部固視灯170の表示位置を調整してもよい。また、被検眼Eの角度のアライメントは、適当な光源から光を被検眼Eに照射し、そのプルキンエ像をカメラで捉え、このプルキンエ像から被検眼Eの角度を検出する方法であってもよい。   The angles of the alignment lines 211 and 214 with respect to the horizontal direction in the drawing (the direction perpendicular to the incident direction of the measurement light) vary depending on the fixation position of the eye E to be examined. Therefore, the drive control unit 180 changes the display position of the internal fixation lamp 170 so that the alignment line 211 of the horizontal tomographic image 202 and the alignment line 214 of the vertical tomographic image 203 are simultaneously horizontal (perpendicular to the incident direction of the measurement light). adjust. In a state where the alignment line 211 and the alignment line 214 are simultaneously horizontal, the measurement light is incident on the eye E substantially coincident with the eye optical axis. This state is a state in which the angle of the eye E is aligned. The drive controller 180 may automatically adjust the display position of the internal fixation lamp 170 so that the alignment lines 211 and 214 are horizontal. The angle alignment of the eye E may be a method of irradiating the eye E with light from an appropriate light source, capturing the Purkinje image with a camera, and detecting the angle of the eye E from the Purkinje image. .

<前眼部断層画像撮像>〜<画像生成>
ステップS102の「前眼部断層画像撮像」において、駆動制御部180は、光源101を制御して被検眼Eに測定光を照射する。そして、駆動制御部180は、Xスキャナ107とYスキャナ110を制御して、前眼部Eaをスキャンする。差動アンプ136は、前眼部Eaからの測定光の戻り光と参照光との干渉光を受光し、ビートを検出する。検出したビートはアナログ電気信号のビート信号としてアナログ/デジタル変換回路137に入力される。アナログ/デジタル変換回路137は、差動アンプ136から入力されるアナログ電気信号の光ビート信号を、光源101から入力されるk−clockに同期して、等波数間隔で離散的にサンプリングする。これにより、光ビート信号をデジタル電気信号に変換する。そして、デジタル電気信号に変換した光ビート信号を、画像生成部193に送信する。
<Anterior segment tomographic imaging> to <Image generation>
In “anterior segment tomographic imaging” in step S102, the drive control unit 180 controls the light source 101 to irradiate the eye E with measurement light. Then, the drive control unit 180 controls the X scanner 107 and the Y scanner 110 to scan the anterior segment Ea. The differential amplifier 136 receives interference light between the return light of the measurement light from the anterior segment Ea and the reference light, and detects a beat. The detected beat is input to the analog / digital conversion circuit 137 as a beat signal of an analog electric signal. The analog / digital conversion circuit 137 discretely samples the optical beat signal of the analog electric signal input from the differential amplifier 136 at regular wave intervals in synchronization with the k-clock input from the light source 101. Thereby, the optical beat signal is converted into a digital electric signal. Then, the optical beat signal converted into the digital electric signal is transmitted to the image generation unit 193.

ステップS103の「画像生成」において、画像生成部193は、2次元断層画像の例である複数の前眼部断層画像を生成する。このステップでは、画像生成部193は、スキャン回数に応じた複数の前眼部断層画像を生成することになる。そして、生成された複数の前眼部断層画像のそれぞれは、対応するスキャンラインの位置における前眼部Eaの断面構造(スキャンラインで切断した場合の断面構造)を示すことになる。   In “image generation” in step S103, the image generation unit 193 generates a plurality of anterior segment tomographic images, which are examples of two-dimensional tomographic images. In this step, the image generation unit 193 generates a plurality of anterior segment tomographic images corresponding to the number of scans. Each of the plurality of generated anterior segment tomographic images indicates the sectional structure of the anterior segment Ea at the position of the corresponding scan line (the sectional structure when cut by the scan line).

ここで、Xスキャナ107とYスキャナ110によるスキャンにおけるスキャンパターンについて、図4を用いて詳細に説明する。図4は、前眼部断層画像撮像時のスキャンパターンの一例を模式的に示す図である。前眼部断層画像撮像においては、瞳孔205の中心である瞳孔中心206(眼光軸)を中心とするラジアルスキャンパターン303にしたがってラジアルスキャンを行う。具体的には、瞳孔中心206またはその近傍を通るスキャンラインに沿って、瞳孔205よりも広い範囲をスキャンする。さらに、スキャンラインを瞳孔中心206(眼軸光)周りに回転させ、等間隔に32の方向について被検眼Eをスキャンする。なお、前眼部断層画像撮像の際、被検眼Eの眼瞼が瞳孔にかからないように眼瞼を上げてスキャンする。この際、眼瞼を上げるために開眼器を用いてもよい。   Here, a scan pattern in scanning by the X scanner 107 and the Y scanner 110 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 4 is a diagram schematically illustrating an example of a scan pattern when an anterior segment tomographic image is captured. In anterior ocular segment tomographic imaging, a radial scan is performed according to a radial scan pattern 303 centered on the pupil center 206 (eye optical axis), which is the center of the pupil 205. Specifically, a range wider than the pupil 205 is scanned along a scan line passing through the pupil center 206 or the vicinity thereof. Further, the scan line is rotated around the pupil center 206 (eye axis light), and the eye E is scanned in 32 directions at equal intervals. Note that at the time of imaging an anterior segment tomographic image, scanning is performed with the eyelid raised so that the eyelid of the eye E is not covered by the pupil. At this time, an eye opener may be used to raise the eyelid.

図5は、画像生成部193が生成した複数の前眼部断層画像301のうちの1つの前眼部断層画像301の例を模式的に示す図である。前眼部断層画像301には、角膜311と、虹彩221と、水晶体222(その前面と後面を含む)の一部とが写っている。なお、図5中の符号「315」は水晶体前面を示し、「316」は水晶体後面を示す。表示制御部191は、表示部192に表示する前眼部断層画像301に、瞳孔中心を通る眼光軸317をオーバーレイ表示する。前述のように、虹彩221により測定光が遮られるため、虹彩221と眼光軸317方向に重なる領域314(図5においては下側)には、水晶体222が写らない。このため、前眼部断層画像301には、水晶体222の赤道部が写っていない。   FIG. 5 is a diagram schematically illustrating an example of one anterior segment tomographic image 301 among a plurality of anterior segment tomographic images 301 generated by the image generation unit 193. The anterior segment tomographic image 301 includes a cornea 311, an iris 221, and a part of a crystalline lens 222 (including its front and rear surfaces). In FIG. 5, reference numeral “315” indicates the front surface of the crystalline lens, and “316” indicates the rear surface of the crystalline lens. The display control unit 191 displays the ocular optical axis 317 passing through the center of the pupil in an overlay display on the anterior segment tomographic image 301 displayed on the display unit 192. As described above, since the measurement light is blocked by the iris 221, the crystalline lens 222 is not reflected in the region 314 (the lower side in FIG. 5) that overlaps the iris 221 in the direction of the eye optical axis 317. For this reason, the equator portion of the crystalline lens 222 is not shown in the anterior segment tomographic image 301.

なお、ラジアルスキャンの回数(スキャンラインの数)は、32回に限定されるものではなく、32回以上であってもよい。ラジアルスキャンの回数が多くなるほど、高密度なデータが取得できるためである。また、前眼部断層画像撮像において水晶体222をより広く撮像するため、予め散瞳剤を被検眼Eに点眼してもよい。さらに、ラジアルスキャンパターン303は、一部スキャンエリアが欠損したスキャンパターンでも良い。   The number of radial scans (the number of scan lines) is not limited to 32, and may be 32 or more. This is because the higher the number of radial scans, the higher the density of data that can be acquired. In addition, a mydriatic may be preliminarily applied to the eye E in order to capture a wider range of the lens 222 in the anterior segment tomographic image capturing. Further, the radial scan pattern 303 may be a scan pattern in which a part of the scan area is missing.

<画像解析>
次に、ステップS201の画像解析について説明する。画像解析の処理は、画像処理装置が実行する画像処理方法の例である。画像解析には、ステップS104の水晶体境界部の近似処理と、ステップS105の水晶体赤道部位置の決定と、ステップ106の水晶体赤道部の3次元マップの作成と、ステップS107の水晶体の最大径方向角度の計測とが含まれる。
<Image analysis>
Next, the image analysis in step S201 will be described. The image analysis process is an example of an image processing method executed by the image processing apparatus. For the image analysis, the lens boundary portion approximation processing in step S104, the lens equator position determination in step S105, the three-dimensional map of the lens equator portion in step 106, and the maximum radial angle of the lens in step S107 Measurement.

ステップS104の水晶体境界部の近似処理と、ステップS105の水晶体赤道部位置の決定方法について、図6を参照して説明する。図6は、前眼部断層画像301に、水晶体前面315の近似曲線324と水晶体後面316の近似曲線325をオーバーレイした状態の例を示す図である。ステップS104では、近似処理部196は、近似処理手段として機能する。また、ステップS105においては、曲線交点算出部197は、赤道部決定手段として機能する。近似処理部196は、前眼部断層画像301に写っている水晶体前面315を検出し、検出した水晶体前面315を近似曲線324でフィッティングする。同様に、前眼部断層画像301に写っている水晶体後面316を検出し、検出した水晶体後面316を近似曲線325でフィッティングする。ここでは、近似曲線324,325として、円(円弧)が適用される例示す。ただし、水晶体前面315と水晶体後面316をフィッティングする近似曲線324,325は、円(円弧)に限定されない。例えば、2次曲線であってもよいし、その他の曲線であってもよい。なお、前述の被験眼Eへの散瞳剤の点眼は、瞳孔205を広げることにより水晶体を広く画像化することによって、水晶体赤道部位置を高精度に求めるためのものである。   The approximation processing of the lens boundary part in step S104 and the method for determining the lens equatorial part position in step S105 will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a diagram illustrating an example of a state in which the approximate curve 324 of the front surface 315 of the lens and the approximate curve 325 of the back surface 316 of the lens are overlaid on the tomographic image 301 of the anterior eye. In step S104, the approximation processing unit 196 functions as an approximation processing unit. In step S105, the curve intersection calculation unit 197 functions as an equator determination unit. The approximation processing unit 196 detects the lens front surface 315 shown in the anterior segment tomographic image 301 and fits the detected lens front surface 315 with the approximate curve 324. Similarly, the lens rear surface 316 shown in the anterior segment tomographic image 301 is detected, and the detected lens rear surface 316 is fitted with the approximate curve 325. Here, an example in which circles (arcs) are applied as the approximate curves 324 and 325 is shown. However, the approximate curves 324 and 325 for fitting the lens front surface 315 and the lens rear surface 316 are not limited to circles (arcs). For example, it may be a quadratic curve or another curve. In addition, the above-mentioned instillation of the mydriatic agent to the eye E is for obtaining the lens equator position with high accuracy by widening the pupil 205 to image the lens.

ステップS105の「水晶体赤道部位置の決定」では、曲線交点算出部197は、水晶体前面315の近似曲線324と水晶体後面316の近似曲線325の2箇所の交点(符号「322」、「323」で示す)の位置を算出する。そして、曲線交点算出部197は、算出した2箇所の交点の位置を、水晶体赤道部位置322,323に決定する。これにより、前眼部断層画像301に写っていない水晶体赤道部位置322,323が決定される。さらに、曲線交点算出部197は、水晶体赤道部位置322,323どうしを結ぶ線分321を算出する。この線分321の長さ(2箇所の水晶体赤道部位置322,323どうしの距離)を、それぞれの前眼部断層画像301における水晶体赤道径とする。そして、曲線交点算出部197は、ステップS102で取得した複数(本実施形態では32)の前眼部断層画像301の全てについて、それぞれ水晶体赤道部位置322,323と水晶体赤道径を算出する。このように、ステップS104とS105を実施することで、測定光が虹彩221に遮られて水晶体赤道部が画像に写らない場合でも、水晶体赤道部位置322,323を決定(算出)できる。   In “determination of the lens equator position” in step S105, the curve intersection calculation unit 197 has two intersections (reference numerals “322” and “323”) of the approximate curve 324 of the lens front surface 315 and the approximate curve 325 of the lens rear surface 316. Position) is calculated. Then, the curve intersection calculation unit 197 determines the calculated positions of the two intersections as the lens equator positions 322 and 323. Thereby, the crystalline lens equator positions 322 and 323 which are not shown in the anterior segment tomographic image 301 are determined. Further, the curve intersection calculation unit 197 calculates a line segment 321 connecting the lens equator positions 322 and 323. The length of this line segment 321 (the distance between the two lens equator positions 322 and 323) is the lens equator diameter in each anterior segment tomographic image 301. Then, the curve intersection calculation unit 197 calculates the lens equator positions 322 and 323 and the lens equator diameter for all of a plurality (32 in the present embodiment) of the anterior segment tomographic image 301 acquired in step S102. As described above, by executing steps S104 and S105, the lens equator positions 322 and 323 can be determined (calculated) even when the measurement light is blocked by the iris 221 and the lens equator is not captured in the image.

次に、ステップS106の「水晶体赤道部の3次元マップの作成」について、図7を参照して説明する。図7は、水晶体赤道部の3次元マップを上面から見た図の一例である。ステップS106において、3次元マップ処理部198は、3次元マップ作成手段の例として機能する。3次元マップ処理部198は、ステップS105で決定した32の前眼部断層画像301における水晶体赤道部位置322,323(すなわち、2箇所の交点の位置)を、3次元空間にプロットする。この際、32の前眼部断層画像301の眼光軸317の位置を一致させるとともに、水晶体赤道部位置322,323の方向をラジアルスキャンパターン303における各スキャンラインの方向に一致させる。換言すると、各スキャンラインにおける前眼部断層画像301から決定した水晶体赤道部位置322,323を、瞳孔中心206を通過する眼光軸317を座標原点とする3次元座標上に、各スキャンラインの相対的な角度の関係を維持してプロットする。これにより、図6に示す水晶体赤道部位置322,323に対応する位置が、図7に示す水晶体赤道部位置322,323などといった黒丸のポイントである水晶体赤道部の離散的な3次元プロットが得られる。   Next, “creating a three-dimensional map of the crystalline lens equator” in step S106 will be described with reference to FIG. FIG. 7 is an example of a top view of a three-dimensional map of the crystalline lens equator. In step S106, the three-dimensional map processing unit 198 functions as an example of a three-dimensional map creation unit. The three-dimensional map processing unit 198 plots the lens equator positions 322 and 323 (that is, the positions of the two intersections) in the 32 anterior segment tomographic images 301 determined in step S105 in a three-dimensional space. At this time, the positions of the eye optical axes 317 of the 32 anterior segment tomographic images 301 are matched, and the directions of the lens equator positions 322 and 323 are matched with the directions of the respective scan lines in the radial scan pattern 303. In other words, the lens equator positions 322 and 323 determined from the anterior segment tomographic image 301 in each scan line are relative to each other on the three-dimensional coordinates with the eye optical axis 317 passing through the pupil center 206 as the coordinate origin. Plot while maintaining a typical angular relationship. As a result, discrete three-dimensional plots of the lens equator where the positions corresponding to the lens equator positions 322 and 323 shown in FIG. 6 are black circle points such as the lens equator positions 322 and 323 shown in FIG. 7 are obtained. It is done.

さらに、3次元マップ処理部198は、水晶体赤道部位置322,323の離散的な3次元プロットを、例えばスプライン補間により滑らかに接続する。これにより、3次元の閉曲線が得られる。このようにして得られた3次元の閉曲線が、水晶体赤道部の3次元マップ216である。なお、水晶体赤道部位置322,323を接続する方法は、スプライン補間に限定されず、例えば線形補間であってもよいし、その他の補間方法であってもよい。また、多項式フィッティングやその他のフィッティング方法であってもよい。   Further, the three-dimensional map processing unit 198 smoothly connects the discrete three-dimensional plots of the lens equator positions 322 and 323 by, for example, spline interpolation. Thereby, a three-dimensional closed curve is obtained. The three-dimensional closed curve thus obtained is a three-dimensional map 216 of the crystalline lens equator. The method of connecting the lens equator positions 322 and 323 is not limited to spline interpolation, and may be linear interpolation or other interpolation methods, for example. Also, polynomial fitting or other fitting methods may be used.

次に、ステップS107の「水晶体の最大径方向の角度の計測」について、図8を参照して説明する。ステップS107においては、3次元マップ処理部198は、最大径方向算出手段として機能し、基準方向に対する水晶体222の最大径方向218の角度219を算出する。図8は、ステップS106で作成した水晶体赤道部の3次元マップ216に最大径を示す直線341を重ねて示す図である。この直線341は、瞳孔中心206を通過する直線のうち、3次元マップ216の2箇所の交点(すなわち、水晶体赤道部位置322,323)どうしの距離が最も大きくなる直線である。水晶体222の最大径とは、前述のような直線341を設定した場合において、この設定した直線341における3次元マップ216の2箇所の交点どうしの距離DLとして算出される。例えば、3次元マップ処理部198は、瞳孔中心206を通過する直線を設定し、この設定した直線と3次元マップ216の2箇所の交点どうしの距離を算出する。そして、3次元マップ処理部198は、この直線を瞳孔中心206を中心に回転させ、3次元マップ216の全周にわたって、この距離の算出を行う。そして、その最大値を見出す。この最大値が水晶体222の最大径である。この距離が最大値をとる場合の直線341の方向が、最大径方向218である。最大径方向218の角度219は、この直線341と基準方向との角度として算出される。本実施形態では、基準方向として水平方向が適用される。ただし、基準軸は水平軸217に限定されるものではない。基準軸の方向は適宜設定できる。なお、一般的には、被検者が座位(座っているとき)の状態と仰臥位(仰向け)の状態とでは、被検眼Eが平均で2.2°回旋するといわれている。 Next, “measurement of the angle in the maximum diameter direction of the crystalline lens” in step S107 will be described with reference to FIG. In step S107, the three-dimensional map processing unit 198 functions as a maximum radial direction calculating unit, and calculates an angle 219 of the maximum radial direction 218 of the crystalline lens 222 with respect to the reference direction. FIG. 8 is a diagram in which a straight line 341 indicating the maximum diameter is superimposed on the three-dimensional map 216 of the crystalline lens equator created in step S106. This straight line 341 is a straight line in which the distance between two intersections (that is, lens equator positions 322 and 323) of the three-dimensional map 216 is the largest among the straight lines passing through the pupil center 206. The maximum diameter of the crystalline lens 222 is calculated as the distance D L between two intersections of the three-dimensional map 216 on the set straight line 341 when the straight line 341 as described above is set. For example, the three-dimensional map processing unit 198 sets a straight line that passes through the pupil center 206, and calculates the distance between two intersections of the set straight line and the three-dimensional map 216. Then, the three-dimensional map processing unit 198 rotates this straight line around the pupil center 206 and calculates this distance over the entire circumference of the three-dimensional map 216. Then find the maximum value. This maximum value is the maximum diameter of the crystalline lens 222. The direction of the straight line 341 when this distance takes the maximum value is the maximum radial direction 218. An angle 219 in the maximum radial direction 218 is calculated as an angle between the straight line 341 and the reference direction. In the present embodiment, the horizontal direction is applied as the reference direction. However, the reference axis is not limited to the horizontal axis 217. The direction of the reference axis can be set as appropriate. In general, it is said that the eye E rotates by an average of 2.2 ° between the sitting position (when sitting) and the supine position (facing up).

ここで、3次元マップ216の第2の例について、図9を参照して説明する。図9は、水晶体赤道部の3次元マップ216の第2の例を示す図である。図9に示すように、水晶体赤道部の3次元マップ216が蛇行している閉曲線である場合においても、図8を参照して説明した方法と同様の方法で算出できる。すなわち、このような場合であっても、水晶体222の最大径は、瞳孔中心206を通る直線を設定し、設定した直線と水晶体赤道部の3次元マップ216との2箇所の交点の距離の最大値として算出できる。同様に、瞳孔中心206を通り水晶体赤道部の3次元マップ216との2箇所の交点の距離が最大となる直線341と水平軸217とのなす角度219を、水晶体222の最大径方向218の角度219として算出される。   Here, a second example of the three-dimensional map 216 will be described with reference to FIG. FIG. 9 is a diagram showing a second example of the three-dimensional map 216 of the crystalline lens equator. As shown in FIG. 9, even when the three-dimensional map 216 of the crystalline lens equator is a meandering closed curve, it can be calculated by the same method as described with reference to FIG. That is, even in such a case, the maximum diameter of the crystalline lens 222 is set as a straight line passing through the pupil center 206, and the maximum distance between two intersections between the set straight line and the three-dimensional map 216 of the crystalline lens equator part is set. It can be calculated as a value. Similarly, the angle 219 between the horizontal axis 217 and the straight line 341 where the distance between the two intersection points with the three-dimensional map 216 of the crystalline lens equator passing through the pupil center 206 is the angle in the maximum radial direction 218 of the crystalline lens 222. 219 is calculated.

<出力>
ステップS108の「出力」では、生成した画像および解析した結果を出力する。まず、3次元マップ処理部198は、3次元マップ216の作成と最大径方向218の角度219の算出を完了すると、これらを表示部192に表示するための出力情報を生成する。例えば、3次元マップ処理部198は、3次元マップ216に水平軸217と最大径方向218を示す直線341とを重ねて表示する画像データを、出力情報として生成する。表示制御部191は、この出力情報を用いて、マップ表示エリア24に3次元マップ216を表示し、角度表示エリア220に最大径方向218の角度219の値を表示する。これにより、検者は、被検眼Eの水晶体222の赤道部位置の形状を3次元的に把握することができる。また、最大径方向218の角度219を把握できる。
<Output>
In “output” in step S108, the generated image and the analysis result are output. First, when the creation of the three-dimensional map 216 and the calculation of the angle 219 in the maximum radial direction 218 are completed, the three-dimensional map processing unit 198 generates output information for displaying them on the display unit 192. For example, the three-dimensional map processing unit 198 generates, as output information, image data that displays a three-dimensional map 216 with a horizontal axis 217 and a straight line 341 indicating the maximum diameter direction 218 superimposed. Using this output information, the display control unit 191 displays the three-dimensional map 216 in the map display area 24 and displays the value of the angle 219 in the maximum radial direction 218 in the angle display area 220. Thereby, the examiner can grasp the shape of the equator part position of the crystalline lens 222 of the eye E to be examined three-dimensionally. Further, the angle 219 in the maximum radial direction 218 can be grasped.

本実施形態によれば、水晶体222の赤道部位置を示す3次元マップ216を作成することにより、水晶体赤道部の形状を3次元的に取得できる。さらに、作成した3次元マップ216から、水晶体222の最大径方向218の角度219を算出できる。   According to the present embodiment, by creating the three-dimensional map 216 indicating the equator position of the crystalline lens 222, the shape of the crystalline lens equator can be obtained three-dimensionally. Furthermore, an angle 219 in the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens 222 can be calculated from the created three-dimensional map 216.

そして、本実施形態の画像処理方法を用いることにより、被検眼ごとに、トーリック眼内レンズの支持部が水晶体嚢の最大径方向を向くように、トーリック眼内レンズをカスタマイズできるようになる。すなわち、トーリック眼内レンズを用いた白内障手術の術前検査において、本実施形態の画像処理方法を用いて水晶体の赤道部位置の3次元マップを作成し、水晶体嚢の最大径方向を求めておくとよい。そうすれば、白内障手術の施術において、算出した水晶体嚢の最大径方向の角度を用いることにより、眼内レンズの支持部を安定して水晶体嚢内に支持させることができる。したがって、眼内レンズの軸ズレを抑制できる。なお、水晶体嚢は水晶体222の表面を構成する眼組織であるため、水晶体嚢の最大径方向の角度は、前述の処理で算出される水晶体222の最大径方向218の角度219と一致する。   By using the image processing method of the present embodiment, the toric intraocular lens can be customized so that the support portion of the toric intraocular lens faces the maximum diameter direction of the crystalline lens capsule for each eye to be examined. That is, in the preoperative examination of cataract surgery using a toric intraocular lens, a three-dimensional map of the equator position of the crystalline lens is created using the image processing method of the present embodiment, and the maximum diameter direction of the crystalline lens capsule is obtained. Good. Then, in the operation of cataract surgery, the support portion of the intraocular lens can be stably supported in the lens capsule by using the calculated angle in the maximum diameter direction of the lens capsule. Therefore, the axial shift of the intraocular lens can be suppressed. Since the lens capsule is an eye tissue constituting the surface of the lens 222, the angle in the maximum diameter direction of the lens capsule coincides with the angle 219 in the maximum diameter direction 218 of the lens 222 calculated by the above-described processing.

ここで、水晶体(水晶体嚢)の最大径方向の角度を用いて、被検眼ごとにトーリック眼内レンズをカスタマイズする方法について説明する。図10は、本実施形態に係る被検眼ごとにトーリック眼内レンズをカスタマイズする方法の例を示すフローチャートである。本実施形態では、被検眼に応じてトーリック眼内レンズの支持部の最大径方向が水晶体の最大径方向と一致するように、トーリック眼内レンズをカスタマイズする。これにより、トーリック眼内レンズの支持部を被検眼Eの水晶体嚢内に安定して支持させることができる。   Here, a method for customizing the toric intraocular lens for each eye to be examined using the angle in the maximum diameter direction of the crystalline lens (the crystalline lens capsule) will be described. FIG. 10 is a flowchart showing an example of a method for customizing a toric intraocular lens for each eye to be examined according to this embodiment. In this embodiment, the toric intraocular lens is customized so that the maximum radial direction of the support portion of the toric intraocular lens matches the maximum radial direction of the crystalline lens according to the eye to be examined. Thereby, the support part of the toric intraocular lens can be stably supported in the crystalline lens capsule of the eye E to be examined.

ステップS401は、被験眼Eを測定するステップである。このステップS401は、ステップS301の「被験眼の角膜の弱主経線方向の測定」と、ステップS302の「水晶体嚢の最大径方向の角度の測定」とを含む。   Step S401 is a step of measuring the eye E. This step S401 includes “measurement in the weak principal meridian direction of the cornea of the subject eye” in step S301 and “measurement of the angle in the maximum diameter direction of the lens capsule” in step S302.

まず、ステップS301の被験眼Eの角膜311の弱主経線方向の測定について説明する。被験眼Eの角膜311の弱主経線方向は、乱視軸と同等である。弱主経線の測定には、角膜形状解析装置またはオートケラトメータが用いられる。測定時において被検者の頭位がずれていると、弱主経線方向を正確に測定できない。そこで、測定時においては、被検者の前額部を、傾斜していない状態で図略の固定板などに当接させた状態に維持する。また、被検眼Eの角度のずれは弱主経線のずれにつながるため、被検眼Eの角度がずれないように、被検眼Eの角度をアライメントする。   First, the measurement in the weak principal meridian direction of the cornea 311 of the subject eye E in step S301 will be described. The weak principal meridian direction of the cornea 311 of the subject eye E is equivalent to the astigmatic axis. A corneal shape analyzer or an autokeratometer is used to measure the weak main meridian. If the subject's head is misaligned during measurement, the weak principal meridian direction cannot be measured accurately. Therefore, at the time of measurement, the forehead portion of the subject is maintained in a state where the subject's forehead is in contact with a not-shown fixing plate or the like. Further, since the shift of the angle of the eye E leads to the shift of the weak main meridian, the angle of the eye E is aligned so that the angle of the eye E does not shift.

次にステップS302では、水晶体嚢の最大径方向の角度を測定する。前述のとおり、本実施形態の画像処理方法により算出される水晶体222の最大径方向218の角度219が、このステップS302で求める水晶体嚢の最大径方向の角度と一致する。そこで、このステップS302では、まず、前述の方法を用いて被検眼Eの水晶体222の最大径方向218の角度219を測定する。そして、測定した水晶体222の最大径方向218の基準軸(本実施形態では水平軸217)に対する角度219を、水晶体嚢の最大径方向の角度とする。   Next, in step S302, the angle in the maximum diameter direction of the lens capsule is measured. As described above, the angle 219 in the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens 222 calculated by the image processing method of the present embodiment matches the angle in the maximum radial direction of the crystalline lens capsule obtained in step S302. Therefore, in step S302, first, the angle 219 in the maximum radial direction 218 of the crystalline lens 222 of the eye E is measured using the method described above. Then, the measured angle 219 with respect to the reference axis (horizontal axis 217 in the present embodiment) in the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens 222 is set as the angle in the maximum diameter direction of the crystalline lens capsule.

ステップS303の「カスタマイズされたトーリック眼内レンズの作成」では、ステップS302で測定した水晶体222の最大径方向218の角度219を用いて、トーリック眼内レンズ351を作成する。図11は、カスタマイズされたトーリック眼内レンズ351の構成例を模式的に示す正面図である。図12は、トーリック眼内レンズ351の構成例を模式的に示す側面図である。図11と図12に示すように、トーリック眼内レンズ351は、レンズ本体となるレンズ部352と、水晶体嚢内においてレンズ部352を支持する2つの支持部353とを含んで構成される。2つの支持部353は、弾性変形可能で(弾性を有し)、平面視においてレンズ部352の周縁部から外側に向かって延出する。2つの支持部353は、例えば、ループ状または板状に形成される。2つの支持部353は、支持部353の最大径方向354が、S302で算出した水晶体222の最大径方向218の角度219に一致するように構成されている。なお、支持部353の最大径方向354とは、2つの支持部353の先端部どうしを通過する方向であって、2つの支持部353の先端部どうしの間の寸法が最大になる方向をいう。そして、2つの支持部353は、少なくとも、最大径方向354に弾性変形可能である。換言すると、2つの支持部353の先端部どうしの距離(最大径方向354の寸法)が、弾性的に変化できる。さらに、レンズ部352の強主径線方向の水平軸217に対する角度343は、S301で測定した被験眼Eの角膜311の弱主経線方向355に一致するように構成されている。さらに、レンズ部352の周辺部には、強主経線方向に軸マーク356が刻印されている。軸マーク356は、トーリック眼内レンズ351の挿入時に、回転方向の位置合わせに用いられる。トーリック眼内レンズ351は、これらの構成を有するように作成される。   In “create customized toric intraocular lens” in step S303, the toric intraocular lens 351 is created using the angle 219 in the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens 222 measured in step S302. FIG. 11 is a front view schematically showing a configuration example of the customized toric intraocular lens 351. FIG. 12 is a side view schematically showing a configuration example of the toric intraocular lens 351. As shown in FIGS. 11 and 12, the toric intraocular lens 351 includes a lens portion 352 that is a lens body and two support portions 353 that support the lens portion 352 in the crystalline lens capsule. The two support portions 353 are elastically deformable (have elasticity) and extend outward from the peripheral edge of the lens portion 352 in plan view. The two support portions 353 are formed in a loop shape or a plate shape, for example. The two support portions 353 are configured such that the maximum diameter direction 354 of the support portion 353 coincides with the angle 219 of the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens 222 calculated in S302. Note that the maximum radial direction 354 of the support portion 353 is a direction in which the tip portions of the two support portions 353 pass through each other, and a direction in which the dimension between the tip portions of the two support portions 353 is maximized. . The two support portions 353 can be elastically deformed at least in the maximum radial direction 354. In other words, the distance between the tip portions of the two support portions 353 (the dimension in the maximum radial direction 354) can be changed elastically. Further, the angle 343 of the lens portion 352 with respect to the horizontal axis 217 in the strong principal radial direction is configured to coincide with the weak principal meridian direction 355 of the cornea 311 of the eye E measured in S301. Further, an axis mark 356 is stamped on the periphery of the lens portion 352 in the strong principal meridian direction. The axis mark 356 is used for alignment in the rotational direction when the toric intraocular lens 351 is inserted. The toric intraocular lens 351 is created to have these configurations.

ステップS304の「被験眼への眼内レンズの挿入」においては、ステップS303で作成されたトーリック眼内レンズ351を、被検眼Eの眼内に挿入して固定する。トーリック眼内レンズ351の挿入と固定には、例えば次の方法が適用できる。まず、被験眼Eの角膜周辺部の弱主経線方向に、2点のマーキング371を付す(図14参照)。マーキング371は、例えばフックと呼ばれる先端が針状の器具で角膜311の所定位置に傷をつけ、マーカーで染色することにより付される。そして、トーリック眼内レンズ351の挿入は、一般的な白内障手術の手順によって実施できる。すなわち、まず、角膜311もしくは強膜を切開し、連続円形前嚢切開を行い、超音波乳化吸引術により白濁した水晶体222を粉砕して除去する。これにより、水晶体核と皮質のみが除去され、水晶体222の袋に相当する水晶体嚢が残された状態となる。そして、その水晶体嚢の中に、トーリック眼内レンズ351を挿入する。   In “insertion of an intraocular lens into the subject's eye” in step S304, the toric intraocular lens 351 created in step S303 is inserted into the eye of the eye E and fixed. For the insertion and fixing of the toric intraocular lens 351, for example, the following method can be applied. First, the marking 371 of 2 points | pieces is attached | subjected to the weak principal meridian direction of the cornea periphery part of the eye E (refer FIG. 14). The marking 371 is attached by, for example, scratching a predetermined position of the cornea 311 with a needle-like instrument called a hook and staining it with a marker. The toric intraocular lens 351 can be inserted by a general cataract surgery procedure. That is, first, the cornea 311 or the sclera is incised, a continuous circular anterior capsular incision is performed, and the clouded lens 222 is crushed and removed by ultrasonic emulsification and aspiration. As a result, only the lens nucleus and the cortex are removed, and the lens capsule corresponding to the bag of the lens 222 is left. Then, the toric intraocular lens 351 is inserted into the lens capsule.

図13は、トーリック眼内レンズ351が挿入された状態の前眼部断層画像301を模式的に示す図である。水晶体嚢363は、前述した連続円形前嚢切開により開口している。図13中の符号「364」は、連続円形前嚢切開による水晶体嚢363の開口部を示す。前述のとおり、2つの支持部353は、レンズ部352の周縁部から外側に向かって延出し、弾性変形可能な(弾性を有する)ループ状または板状に形成される。そして、2つの支持部353は、その最大径方向354に弾性的に伸縮できる。このため、トーリック眼内レンズ351は、水晶体嚢363に挿入された状態で、その2つの支持部353のそれぞれが弾性によって水晶体赤道部365に突っ張ることにより固定されている。また、水晶体嚢363は、複数の糸状組織であるチン氏帯362により眼内で眼組織に繋ぎ留められて固定されている。図13中の符号「361」は、トーリック眼内レンズ351を挿入する開口部としての、角膜311もしくは強膜を切開した切開口を示す。   FIG. 13 is a diagram schematically showing the anterior segment tomographic image 301 in a state where the toric intraocular lens 351 is inserted. The lens capsule 363 is opened by the continuous circular anterior capsulotomy described above. Reference numeral “364” in FIG. 13 indicates an opening of the lens capsule 363 by continuous circular anterior capsulotomy. As described above, the two support portions 353 extend outward from the peripheral portion of the lens portion 352 and are formed in a loop shape or a plate shape that can be elastically deformed (has elasticity). The two support portions 353 can elastically expand and contract in the maximum diameter direction 354. For this reason, the toric intraocular lens 351 is fixed when the two support portions 353 are elastically stretched to the crystalline lens equator portion 365 while being inserted into the crystalline lens capsule 363. In addition, the lens capsule 363 is fixed and fixed to the eye tissue within the eye by a chin band 362 that is a plurality of filamentous tissues. Reference numeral “361” in FIG. 13 indicates an incision incised through the cornea 311 or the sclera as an opening for inserting the toric intraocular lens 351.

次に、ステップS305の「眼内レンズの位置合わせ」を行う。ステップS305について、図14を参照して説明する。図14は、トーリック眼内レンズ351が挿入された状態の前眼部Eaを模式的に示す正面図である。トーリック眼内レンズ351の位置合わせでは、被験眼Eの角膜311の弱主経線方向につけられたマーキング371と、トーリック眼内レンズ351のレンズ部352に刻印された強主経線方向の軸マーク356とを合致させる。トーリック眼内レンズ351の位置合わせは、例えば、ピンセット等を角膜311もしくは強膜の開口部361に挿入し、トーリック眼内レンズ351を回転させることにより実施する。図15は、トーリック眼内レンズ351が挿入された状態の水晶体嚢363を模式的に示す正面図である。トーリック眼内レンズ351の位置合わせが完了すると、図15に示すように、被検眼Eの角膜311の弱主径線方向382とレンズ部352の強主径線方向383が一致する状態となる。2つの支持部353の最大径方向354と被検眼Eの水晶体嚢363の最大径方向218とが一致する状態となる。   Next, “alignment of the intraocular lens” in step S305 is performed. Step S305 will be described with reference to FIG. FIG. 14 is a front view schematically showing the anterior segment Ea in a state where the toric intraocular lens 351 is inserted. In the alignment of the toric intraocular lens 351, a marking 371 applied in the weak principal meridian direction of the cornea 311 of the subject eye E, and an axial mark 356 in the strong principal meridian direction stamped on the lens portion 352 of the toric intraocular lens 351, Match. The alignment of the toric intraocular lens 351 is performed, for example, by inserting tweezers or the like into the cornea 311 or the scleral opening 361 and rotating the toric intraocular lens 351. FIG. 15 is a front view schematically showing the lens capsule 363 in a state where the toric intraocular lens 351 is inserted. When the alignment of the toric intraocular lens 351 is completed, the weak main radial direction 382 of the cornea 311 of the eye E to be examined and the strong main radial direction 383 of the lens portion 352 coincide as shown in FIG. The maximum diameter direction 354 of the two support portions 353 and the maximum diameter direction 218 of the crystalline lens capsule 363 of the eye E to be examined coincide with each other.

本実施形態に係るトーリック眼内レンズ351は、レンズ部352の強主径線の方向が被検眼Eの弱主径線と一致する状態であると、乱視の矯正に最も効果を発揮する。そして、この状態では、2つの支持部353が水晶体嚢363の最大径方向218に位置するから、トーリック眼内レンズ351は、水晶体嚢363において最も安定する状態となる。したがって、白内障術後において、トーリック眼内レンズ351の軸ズレを抑制できる。   The toric intraocular lens 351 according to the present embodiment is most effective in correcting astigmatism when the direction of the strong principal diameter of the lens portion 352 matches the weak principal diameter of the eye E. In this state, since the two support portions 353 are positioned in the maximum diameter direction 218 of the lens capsule 363, the toric intraocular lens 351 is most stable in the lens capsule 363. Therefore, axial displacement of the toric intraocular lens 351 can be suppressed after cataract surgery.

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、制御部200の構成は、前述の構成に限定されない。制御部200は、単一のハードウェアによって実現される構成であってもよく、複数のハードウェアが協働することにより実現される構成であってもよい。また、前述のとおり、表示部192は制御部200に含まれなくてもよい。さらに、制御部200は外部の記憶媒体を有し、この外部の記憶媒体に眼科装置1を制御するためのコンピュータプログラムがコンピュータ読取り可能に格納されていてもよい。この場合には、CPUはこの外部の記憶媒体からコンピュータプログラムを読み出して実行する。   As mentioned above, although embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment. For example, the configuration of the control unit 200 is not limited to the configuration described above. The control unit 200 may be configured by a single piece of hardware, or may be configured by a plurality of pieces of hardware working together. Further, as described above, the display unit 192 may not be included in the control unit 200. Furthermore, the control unit 200 may have an external storage medium, and a computer program for controlling the ophthalmologic apparatus 1 may be stored in the external storage medium so as to be readable by a computer. In this case, the CPU reads the computer program from the external storage medium and executes it.

さらに、画像解析部190が制御部200に含まれない構成であってもよい。この場合には、画像解析部190が、CPUとROMとRAMとを有するコンピュータが適用される。ROMには、本実施形態に係る画像処理方法を実行するためのコンピュータプログラムが格納されている。そして、CPUがROMからこのコンピュータプログラムを読み出し、適宜RAMに展開して実行する。これにより、コンピュータが画像処理装置の例である画像解析部190として機能し、本実施形態に係る画像処理方法が実行される。   Further, the image analysis unit 190 may not be included in the control unit 200. In this case, a computer in which the image analysis unit 190 includes a CPU, a ROM, and a RAM is applied. The ROM stores a computer program for executing the image processing method according to the present embodiment. Then, the CPU reads out this computer program from the ROM, expands it appropriately in the RAM, and executes it. Accordingly, the computer functions as the image analysis unit 190 which is an example of the image processing apparatus, and the image processing method according to the present embodiment is executed.

(その他の実施形態)
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア(プログラム)を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ(またはCPUやMPU等)がプログラムを読み出して実行する処理である。この場合、そのプログラムを記憶したコンピュータ読取り可能な記憶媒体は本発明を構成することになる。
(Other embodiments)
The present invention can also be realized by executing the following processing. That is, software (program) that realizes the functions of the above-described embodiments is supplied to a system or apparatus via a network or various storage media, and a computer (or CPU, MPU, or the like) of the system or apparatus reads the program. It is a process to be executed. In this case, a computer-readable storage medium storing the program constitutes the present invention.

Claims (12)

被検眼の水晶体前面および水晶体後面が写る複数の前眼部断層画像のそれぞれについて前記水晶体前面と前記水晶体後面を曲線で近似する近似処理手段と、
前記水晶体前面を近似する曲線と前記水晶体後面を近似する曲線の交点を前記被検眼の水晶体赤道部として決定する赤道部決定手段と、
前記水晶体赤道部を示す3次元マップを作成する3次元マップ作成手段と、
を有することを特徴とする画像処理装置。
Approximation processing means for approximating the front surface of the lens and the back surface of the lens with a curve for each of a plurality of anterior ocular segment tomographic images in which the front surface and the rear surface of the lens of the eye to be examined are reflected,
An equator determination means for determining an intersection of a curve that approximates the front surface of the lens and a curve that approximates the rear surface of the lens as a lens equator portion of the eye to be examined;
Three-dimensional map creating means for creating a three-dimensional map showing the crystalline lens equator;
An image processing apparatus comprising:
前記複数の前眼部断層画像は、前記被検眼の眼光軸を中心とするラジアルスキャンによって撮像された画像であることを特徴とする請求項1に記載の画像処理装置。   The image processing apparatus according to claim 1, wherein the plurality of anterior ocular segment tomographic images are images captured by a radial scan centered on an eye optical axis of the eye to be examined. 前記3次元マップ作成手段は、前記赤道部決定手段により決定された前記複数の前眼部断層画像の前記水晶体赤道部の位置を補間することにより、前記3次元マップを作成することを特徴とする請求項1または2に記載の画像処理装置。   The three-dimensional map creating means creates the three-dimensional map by interpolating the positions of the crystalline equator portions of the plurality of anterior segment tomographic images determined by the equator determining unit. The image processing apparatus according to claim 1. 前記3次元マップから前記被検眼の水晶体の最大径方向を算出する最大径方向算出手段を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の画像処理装置。   4. The image processing apparatus according to claim 1, further comprising a maximum radial direction calculating unit that calculates a maximum radial direction of the lens of the eye to be examined from the three-dimensional map. 5. 前記最大径方向算出手段は、前記3次元マップに前記被検眼の瞳孔中心を通過する直線を設定し、前記直線と前記3次元マップの前記赤道部との2箇所の交点の距離が最大なる場合の前記直線の基準方向に対する角度を、前記最大径方向の角度とすることを特徴とする請求項4に記載の画像処理装置。   The maximum radial direction calculating means sets a straight line passing through the pupil center of the eye to be examined in the three-dimensional map, and a distance between two intersections between the straight line and the equator of the three-dimensional map is maximized. The image processing apparatus according to claim 4, wherein an angle of the straight line with respect to a reference direction is an angle in the maximum radial direction. 被検眼の水晶体前面および水晶体後面が写る複数の前眼部断層画像のそれぞれについて前記水晶体前面と前記水晶体後面を曲線で近似する近似ステップと、
前記水晶体前面を近似する曲線と前記水晶体後面を近似する曲線の交点を前記被検眼の水晶体赤道部として決定する赤道部決定ステップと、
前記水晶体赤道部を示す3次元マップを作成する3次元マップ作成ステップと、
を有することを特徴とする画像処理方法。
An approximation step for approximating the front surface of the lens and the back surface of the lens with a curve for each of a plurality of anterior segment tomographic images in which the front surface and the rear surface of the lens of the eye to be examined are reflected,
An equator determination step for determining an intersection of a curve that approximates the front surface of the lens and a curve that approximates the rear surface of the lens as the equator portion of the eye to be examined;
A three-dimensional map creation step of creating a three-dimensional map showing the crystalline lens equator;
An image processing method comprising:
前記複数の前眼部断層画像は、前記被検眼の眼光軸を中心とするラジアルスキャンによって撮像された断層画像であることを特徴とする請求項6に記載の画像処理方法。   The image processing method according to claim 6, wherein the plurality of anterior segment tomographic images are tomographic images captured by a radial scan centered on an eye optical axis of the eye to be examined. 前記3次元マップ作成ステップにおいては、前記赤道部決定ステップにおいて決定した前記複数の前眼部断層画像の前記水晶体赤道部の位置を補間することにより、前記3次元マップを作成することを特徴とする請求項6または7に記載の画像処理方法。   In the three-dimensional map creation step, the three-dimensional map is created by interpolating the positions of the lens equator portions of the plurality of anterior segment tomographic images determined in the equator determination step. The image processing method according to claim 6 or 7. 前記3次元マップから、前記被検眼の水晶体の最大径方向を算出する最大径方向算出ステップをさらに有することを特徴とする請求項6から8のいずれか1項に記載の画像処理方法。   The image processing method according to any one of claims 6 to 8, further comprising a maximum radial direction calculating step of calculating a maximum radial direction of the crystalline lens of the eye to be examined from the three-dimensional map. 前記最大径方向算出ステップにおいては、前記3次元マップに前記被検眼の瞳孔中心を通過する直線を設定し、前記直線と前記3次元マップの前記赤道部との2箇所の交点の距離が最大なる場合の前記直線の基準方向に対する角度を、前記最大径方向の角度とすることを特徴とする請求項9に記載の画像処理方法。   In the maximum radial direction calculating step, a straight line passing through the pupil center of the eye to be examined is set in the three-dimensional map, and the distance between two intersections between the straight line and the equator of the three-dimensional map is maximized. The image processing method according to claim 9, wherein an angle of the straight line with respect to a reference direction is an angle in the maximum radial direction. コンピュータに、請求項7から10のいずれか1項に記載の画像処理方法を実行させることを特徴とするプログラム。   A program causing a computer to execute the image processing method according to any one of claims 7 to 10. レンズ部と、
前記レンズ部の周縁部から延出する支持部と、
を有し、
前記レンズ部の強主径線の方向が被検眼の角膜の弱主径線と一致するとともに、前記支持部の最大径方向が前記被検眼の水晶体嚢の最大径方向と一致することを特徴とするトーリック眼内レンズ。
The lens part,
A support portion extending from a peripheral portion of the lens portion;
Have
The direction of the strong principal diameter line of the lens portion coincides with the weak principal diameter line of the cornea of the eye to be examined, and the maximum diameter direction of the support portion coincides with the maximum diameter direction of the lens capsule of the eye to be examined. Toric intraocular lens.
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