专利名称：断层图像摄像设备及其控制方法、程序和存储介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及断层图像摄像设备及其控制方法，尤其涉及眼科诊疗等所使用的断层图像摄像设备及其控制方法。
背景技术：
近年来，采用OCT (光学相干断层成像仪)等的眼部断层图像摄像设备由于能够三维观察视网膜层内部的状态并且对于更加精确地诊断疾病而言有用，因此已受到关注。图5A和5B是分别示出眼底上的OCT测量区域和相应的视网膜断层图像的例示图。在图5A中，501表示眼底图像，并且Rxy表示眼底平面(χ轴为水平方向，并且y轴为垂直方向)上的二维OCT测量区域。在图5A的例子中，Rxy是矩形区域。此外，图5B所示的 T1 Tn是通过在视网膜的深度方向上对测量区域Rxy进行摄像所获得的黄斑部的二维断层图像(B扫描图像)。各个断层图像由在视网膜的深度方向上进行扫描的多个扫描线(以下称为“A扫描线，，)构成。ζ轴表示该A扫描方向，并且Rz表示沿着ζ轴方向的深度方向上的一维OCT测量区域。在采用OCT进行摄像的情况下，对设置在眼底上的测量区域Rxy顺次进行光栅扫描(将χ轴方向上的扫描称为“主扫描”，并且将y轴方向上的扫描称为“副扫描”)，由此针对断层图像群一次获取三维数据。此外，M表示中央凹，A表示内界膜，并且B 表示视网膜色素上皮边界。由于在内界膜A和视网膜色素上皮边界B之间的视网膜层的区域内出现了作为失明的主要原因的诸如青光眼和年龄相关性黄斑变性等的疾病的解剖学特征，因此该区域在利用OCT断层图像进行诊断时非常有用。由于该原因，当拍摄断层图像时，以该区域在断层图像的深度方向的上端或下端没有被截除的方式进行摄像是至关重要的。在利用一般的OCT设备拍摄三维数据之前观察被检眼时，实时获取和显示仅穿过测量区域Rxy的中心的一个或多个断层图像。进行该操作使得能够从视觉上检查视网膜层的整体区域是否容纳于断层图像内，并且对摄像位置进行适当调整。此外，日本特开 2008-154939公开了如下的技术对在观察被检眼时获取到的一个断层图像进行分析，并且判断视网膜层是否出现在该断层图像内，由此对摄像位置进行自动调整以使得视网膜层出现在该断层图像内。然而，利用前述技术，拍摄者或计算机仅观察穿过测量区域Rxy的中心的几个断层图像，因此在观察被检眼期间无法判断所有的视网膜层是否将会适当地容纳于随后要拍摄的三维数据内。特别地，在对视网膜层急剧弯曲的近视眼进行摄像的情况下，即使在观察被检眼期间，所有的视网膜层均容纳于穿过测量区域Rxy的中心的断层图像内，也存在所有这些视网膜层没有适当地容纳于远离中心的位置处的断层图像内的可能性。在这种情况下， 摄像将会失败，由此导致需要重新拍摄断层图像。
发明内容
本发明是考虑到前述问题而作出的，并且根据本发明的典型实施例，在采用光学相干断层成像仪的摄像设备中，可以在已设置的测量区域中容易且适当地设置断层图像的深度方向的摄像位置。根据本发明的一个方面，提供一种断层图像摄像设备的控制方法，所述断层图像摄像设备用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述控制方法包括以下步骤设置步骤，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取步骤，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；以及显示控制步骤，用于将所述获取步骤所获取到的断层图像实时排列显示在显示设备的画面上。根据本发明的另一方面，提供一种断层图像摄像设备的控制方法，所述断层图像摄像设备用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述控制方法包括以下步骤设置步骤，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取步骤，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；提取步骤，用于从所述获取步骤所获取到的各个断层图像中提取视网膜层；以及调整步骤，用于基于所述提取步骤所提取的视网膜层在断层图像中的深度方向的位置，调整所述光学相干断层成像仪所使用的参考镜的位置，以使得视网膜层在深度方向上没有突出到摄像区域外。根据本发明的又一方面，提供一种断层图像摄像设备，用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述断层图像摄像设备包括设置单元，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取单元，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；以及显示控制单元，用于将所述获取单元所获取到的断层图像实时排列显示在显示设备的画面上。根据本发明的还一方面，提供一种断层图像摄像设备，用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述断层图像摄像设备包括设置单元，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取单元，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；提取单元，用于从所述获取单元所获取到的各个断层图像中提取视网膜层；以及调整单元，用于基于所述提取单元所提取的视网膜层在断层图像中的深度方向的位置，调整所述光学相干断层成像仪所使用的参考镜的位置，以使得视网膜层在深度方向上没有突出到摄像区域外。通过以下参考附图对典型实施例的说明，本发明的其它特征将变得明显。
图1是示出根据实施例的断层图像摄像设备的功能结构的图。图2是示出断层图像获取单元103的装置结构和功能结构的图。图3是示出根据实施例的处理过程的流程图。图4是示出步骤S311的处理过程的流程图。图5A和5B是分别示出眼底上的OCT测量区域和已拍摄到的三维数据的图。图6A是示出断层图像获取位置的图。
图6B是示出已获取到的断层图像的图。图7是示出用于(无截除地)排列显示断层图像的图像数据的显示方法的示例的图。图8是示出用于(无截除地)排列显示断层图像的图像数据的显示方法的示例的图。图9是示出在内界膜已被截除的情况下进行的警告显示的图。图10是示出在视网膜色素上皮边界已被截除的情况下进行的警告显示的图。图IlA和IlB是示出断层图像和已被截除的视网膜层的估计线之间的位置关系的图。图12是示出根据本实施例的断层图像摄像设备的装置结构的图。图13A 13F是示出与测量区域相对应的中央位置和端部位置的图。图14A和14B是用于说明视网膜层的截除的图。
具体实施例方式实施例1在本实施例中，当利用光学相干断层成像仪(以下称为“OCT”)拍摄被检眼的断层图像时，在测量区域内重复扫描多个部位的情况下显示断层图像，由此使得能够进行调整， 以使得整体测量对象容纳于要拍摄的图像内。更具体地，利用根据本实施例的断层图像摄像设备，在利用OCT拍摄诊断用的三维数据之前观察被检眼时，在被检眼的测量区域Rxy的中央位置和端部位置处获取断层图像，并将所获取到的断层图像实时排列显示在确认画面上。这里，由于视网膜的三维形状可以近似为椭圆体，因此存在如下的属性随着相对于测量区域Rxy的中心向着外侧的距离的增加，中心和视网膜的深度(ζ轴)方向上的位置之间的差单调增大。根据该属性，可以观察测量区域Rxy的中央位置和端部位置的断层图像的状态，这使得总是允许拍摄者能够意识到所有的视网膜层是否将会容纳于随后要拍摄的三维数据内。这里所指的测量区域Rxy的中央位置和端部位置分别是穿过测量区域Rxy的中心的位置以及包括测量区域Rxy的最外端的区域的位置。以下将说明几个具体例子。图13A 13F是示出与测量区域Rxy相对应的中央位置和端部位置的图。图13A和 1 是示出测量区域Rxy是矩形的情况下的中央位置和端部位置的两种类型的图。图13C和 13D是示出测量区域Rxy是平行四边形的情况下的中央位置和端部位置的两种类型的图。图 13E和13F是示出测量区域Rxy是圆形的情况下的中央位置和端部位置的两种类型的图。在图13A 13F中，1301表示眼底图像，并且Rxy表示二维测量区域。此外，1302、1306、1310、 1314、1318和1321表示测量区域Rxy的中央位置。另外，1303和1304、1307和1308,1311 和1312、1315和1316以及1319和1322表示端部位置。此外，在图13C禾口 13D中，P” P2, P3和P4表示测量区域Rxy的四个顶点。这里，这些图中的中央位置和端部位置都是满足前述定义的位置。在测量区域Rxy 是矩形的情况下，中央位置和端部位置可以是如图13A所示的与χ轴平行的线段或者可以是如图1 所示的与y轴平行的线段。在测量区域Rxy是平行四边形的情况下，中央位置和端部位置可以是如图13C所示的与边P1P4平行的线段或者可以是如图13D所示的与边P1P2 平行的线段。
在测量区域Rxy是圆形的情况下，测量区域Rxy的中央位置可以是如图13E所示的与X轴平行的线段或者可以是如图13F所示的与y轴平行的线段。这里，端部位置是与测量区域Rxy的圆周相对应的位置。换言之，使用通过圆形扫描所获得的断层图像。尽管以下采用图13A所示的情况的具体例子来说明本实施例，但测量区域的形状以及中央位置和端部位置不限于该例子。通过实时显示中央位置和两个端部位置的断层图像，用户可以容易地判断视网膜层是否突出到深度方向上的测量区域外(相对于深度方向是否已被截除)。此外，由于可以使OCT参考镜在观看实时显示的中央位置和两个端部位置的断层图像的情况下进行移动， 因此用户可以容易地将该参考镜设置到适当位置。此外，进行如下检测在断层图像中，视网膜层在测量区域的深度方向上是否已被截除，并且如果视网膜层已被截除，则呈现表达该含义的警告，由此有助于使拍摄者意识到视网膜层已被截除。这里，通过例如判断视网膜层与断层图像的上边或下边是否接触或相交来检测视网膜层的深度方向上的截除。此外， 能够检测视网膜层在断层图像中的位置，并且自动调整Z轴方向上的测量深度，以使得视网膜层在断层图像中没有被截除，由此减轻拍摄者的负担，并进一步防止摄像错误。以下将说明具体例子。图14A和14B是用于说明视网膜层的截除的图。图14A和14B是分别示出视网膜层在断层图像的上边和下边已被截除的例子的图。这里，图14A和14B分别示出的1401 和1402表示视网膜层在这些情况下所示的图像内已被截除的断层图像。在这些图中， χ轴是主扫描方向，并且ζ轴是A扫描方向。如这些图所示，断层图像中的坐标的范围是 0彡χ彡Xmax和0彡Z<、ax。在图14A中，A表示眼底的内界膜。在图14A中，内界膜A与 ζ = 0处的直线(断层图像的上边)相交，因此图14A示出内界膜A已被截除的状态。在图14B中，B表示视网膜色素上皮边界。在图14B中，视网膜色素上皮边界B与ζ = Zfflax处的直线(断层图像的下边)相交，因此图14B示出视网膜色素上皮边界B已被截除的状态。 这样，在本实施例中，视网膜层的截除具体是指内界膜或视网膜色素上皮边界的截除。接着，参考图1的框图和图3的流程图来说明根据本实施例的断层图像摄像设备 10的结构和断层图像摄像设备10所执行的具体处理过程。在步骤S301中，测量区域获取单元101从指示获取单元100获取来自操作员的用于在被检体的眼底上设置二维测量区域Rxy的指示信息，并指定该测量区域RXY。该指示信息是操作员经由断层图像摄像设备10所配备的键盘或鼠标(未示出)而输入的。作为与眼底上的测量区域Rxy有关的指示的一个例子，测量区域获取单元101获取诸如指定作为断层图像获取对象的眼底上的部位或位置等的指示(被定义为指示1)。然后，测量区域获取单元101基于该指示1的内容指定作为矩形的测量区域Rx^将所指定的测量区域Rxy发送至断层图像获取位置设置单元102。在步骤S302中，断层图像获取位置设置单元102从测量区域获取单元101获取测量区域Rxy，并且在该测量区域内设置要获取断层图像的位置(以下称为断层图像获取位置 P)。将预定数量的位置设置为断层图像获取位置P，并且该数量小于在进行诊断用摄像的情况下的数量。在该步骤中，例如，将测量区域Rxy的中央位置和端部位置设置为断层图像获取位置P。当然，断层图像获取位置P不限于该组合。例如，可以通过在该中央部和这两个端部中的每一个端部之间添加获取位置来设置5个断层图像获取位置P。
图6A是示出测量区域Rxy中的断层图像获取位置P的图。这里，601表示眼底图像，并且眼底图像601中的Rxy表示二维测量区域。此外，测量区域Rxy中的C表示穿过测量区域Rxy的中心并且与该图中的χ轴平行的线段(以下称为中央部)，U表示测量区域Rxy的上边(以下称为上端部)，并且L表示测量区域Rxy的下边(以下称为下端部)。在本实施例中，应用测量区域Rxy的中央部C、上端部U和下端部L这三个位置作为表示测量区域Rxy 的中央部和两个端部的位置。这些位置与图13A(1302 1304)相对应。当如后面所述获取断层图像时，针对中央部C、上端部U和下端部L这几个位置，沿着ζ轴方向对测量区域Rz 的区域进行扫描，以获取断层图像。然而，如前面所述，测量区域Rxy的中央部和端部的位置不限于上述位置，并且这些位置可以是如图13B 13F所示的位置等的位置。将以这样的方式设置的断层图像获取位置P (中央部C、上端部U和下端部L)发送至断层图像获取单元 103。在步骤S303中，移动量设置单元109从指示获取单元100获取来自操作员的用于手动设置视网膜的深度方向上的测量位置的指示信息。该指示是操作员利用未示出的用户界面所输入的。作为用于设置测量位置的指示的一个例子，移动量设置单元109获取测量位置在深度方向(ζ轴方向)上要移动的移动量(以下称为深度方向移动量D)。然后，将所设置的深度方向移动量D发送至断层图像获取单元103。在步骤S304中，断层图像获取单元103基于从断层图像获取位置设置单元102获取到的断层图像获取位置P和从移动量设置单元109获取到的深度方向移动量D来拍摄被检眼的断层图像。在本实施例中，断层图像获取单元103采用傅立叶域方式的OCT。图2示出断层图像获取单元103的功能结构和装置结构的例子。断层图像获取单元103根据断层图像获取位置P来控制检电镜驱动机构203，由此对检电镜204进行驱动。检电镜驱动机构203驱动检电镜204，从而在主扫描方向和副扫描方向(图6A的χ轴方向和y轴方向)上扫描信号光。这里，由于在图6A的中央部C、上端部U和下端部L这三个位置处实时拍摄断层图像， 因此进行控制，以使得在一次主扫描期间同时扫描这三个位置。具体地，进行控制，以使得通过在副扫描方向上在中央部C、上端部U和下端部L之间高速切换扫描位置，按照作为以副扫描位置固定的状态进行主扫描的情况下的采样间隔的1/3的采样间隔来进行主扫描方向上的扫描。此外，断层图像获取单元103根据深度方向移动量D来控制参考镜驱动机构209，由此对参考镜202进行驱动。来自低相干光源200的光束被半透半反镜201分割成经由物镜210传送至被测物体211的信号光和传送至参考镜202的参考光。接着，通过使已由被测物体211和参考镜 202分别反射的信号光和参考光进行叠加来生成干涉光。该干涉光由衍射光栅205分光成波长为λ λ η的波长成分，并且通过一维光学传感器阵列206检测各波长成分。一维光学传感器阵列206由如下的光学传感器构成，其中，这些光学传感器将表示所检测到的波长成分的光强度的检测信号输出至图像重构单元208。基于与从一维光学传感器阵列206输出的干涉光的波长成分有关的检测信号，图像重构单元208获得干涉光的波长和光强度之间的关系、即干涉光的光强度分布(波长频谱)。对所获得的干涉光的波长频谱进行逆傅立叶变换，并且重构视网膜的断层图像。图6Β是示出在中央部C、上端部U和下端部L处获取到的断层图像的图。这里，与图5B相同，民表示ζ轴方向上的一维测量区域。测量区域民是断层图像的深度方向上的范围，并且是基于参考镜202根据控制而移动至的位置所确定的。在图6B中，Tc表示与图 6A的中央部C相对应的断层图像(以下称为中央部断层图像)，Tu表示与图6A的上端部U 相对应的断层图像(以下称为上端部断层图像)，并且IY表示与图6A的下端部L相对应的断层图像(以下称为下端部断层图像)。将所拍摄的断层图像的图像数据发送至存储单元 104。接着，在步骤S305中，显示方法设置单元105获取存储在存储单元104中的断层图像的图像数据，并且设置用于同时排列显示断层图像的图像数据的显示方法(被定义为显示方法1)。图7示出根据显示方法1的显示的示例。这里，Tu表示上端部断层图像，Tc表示中央部断层图像，并且IY表示下端部断层图像。同样，与图5B相同，在各断层图像内，A表示内界膜，并且B表示视网膜色素上皮边界。如图7所示，本实施例中应用的方法是上端部断层图像Tu、中央部断层图像Tc和下端部断层图像I；按该顺序从上自下排列显示的方法。 然而，断层图像显示方法不限于此，并且可以是使得能够在排列状态下同时检查各断层图像的任意方法。例如，这些断层图像可以水平地或对角地排列显示。此外，图8示出视网膜层已被截除的情况下的根据显示方法1的显示的示例。与图7相同，图8中的T 、Tc, TL, A 和B分别表示上端部断层图像、中央部断层图像、下端部断层图像、内界膜和视网膜色素上皮边界。在图8中，在上端部断层图像Tu和下端部断层图像I；中，内界膜A在上边处被截除。断层图像排列的方向与图7相同。这样，通过排列显示中央部和端部的断层图像，用户可以检查视网膜层在断层图像中是否已被截除，由此使得用户能够判断视网膜层在摄像之后所获得的三维数据中是否会被截除。将与已设置的显示方法1有关的数据以及要显示的断层图像的图像数据发送至显示单元106。接着，步骤S306 S308的处理是如下处理在断层图像中检测视网膜层的截除， 并且通过使检测到截除的断层图像的显示形式与其它断层图像的显示形式不同来显示警告。首先，在步骤S306中，视网膜层提取单元107获取存储在存储单元104中的断层图像的图像数据，并且通过图像分析从各个断层图像提取视网膜层。在该步骤中，提取图7的内界膜A和视网膜色素上皮边界B这两个层作为视网膜层。内界膜A是夹持于图像中作为低亮度区域所提取的上侧的玻璃体区域与作为高亮度区域所提取的下侧的神经纤维层之间的边界，因此内界膜A具有亮度梯度高的属性。鉴于此， 在本实施例中，在一个A扫描线中，从图像的上端起沿着ζ轴正方向依次扫描关注像素，并且检测图像内的关注像素附近的梯度超过特定阈值TA的位置，由此提取所检测到的位置处的像素作为与内界膜A相对应的像素。对所有的A扫描线重复该操作，由此从断层图像提取内界膜。此外，提取夹持于视网膜色素上皮边界B和作为一个上侧边界的光感受器内节/ 外节接合部(IS/0S)之间的区域(视网膜色素上皮层)作为视网膜层内的亮度特别高的区域。由于IS/OS上侧的区域与该区域相比较具有相对低的亮度，因此该IS/OS具有图像中的亮度梯度高的属性。鉴于此，在本实施例中，在一个A扫描线中，使用所提取的内界膜A 的位置作为原点沿着ζ轴正方向扫描关注像素，并且检测图像内的关注像素附近的梯度超过特定阈值T1的位置，由此提取所检测到的位置处的像素作为与IS/OS相对应的像素。对所有的A扫描线重复该操作，由此从断层图像提取IS/OS层。然后，在一个A扫描线中，使用IS/OS作为原点沿着ζ轴正方向进一步扫描关注像素，并且检测亮度值低于特定阈值Tb的位置，由此提取所检测到的位置处的像素作为与视网膜色素上皮边界B相对应的像素。对所有的A扫描线重复该操作，由此提取视网膜色素上皮边界B的层。然后，将断层图像的图像数据以及所提取的视网膜层数据(针对内界膜、 IS/OS和视网膜色素上皮边界的三个边界数据)发送至视网膜层截除检测单元108。在步骤S307中，视网膜层截除检测单元108基于从视网膜层提取单元107获取到的断层图像的图像数据和视网膜层数据来检测视网膜层的截除，并且生成已检测到视网膜层的截除的视网膜层数据。将该数据定义为视网膜层截除检测数据。如果存在截除、即已检测到视网膜层突出到深度方向上的测量范围外这一事实，则将表示视网膜层已被截除的标志设置为真(True)，并且如果没有检测到截除，则将该标志设置为假(False)。将该标志定义为截除检测标志E。然后，如果截除检测标志E为真，则将截除检测标志E的值和视网膜层截除检测数据发送至存储单元104，并且该过程进入步骤S308。如果截除检测标志E 为假，则仅将截除检测标志E的值发送至存储单元104，并且该过程进入步骤S312。在该步骤中，通过以下方法来检测视网膜层的截除。首先说明用于检测图8所示的断层图像中的内界膜A的截除的方法。在一个A扫描线中，将在步骤S306中检测到的内界膜A上的点设置为pA。这里，将点pA上侧(ζ轴负方向上)的特定区域(例如，约三个像素)定义为参考区域X。然后，如果参考区域X的亮度值落入基于原本存在于内界膜A上侧的玻璃体区域的亮度值的特定范围内，则判断为没有发生截除，并且如果这些亮度值没有落入该范围内，则判断为已发生截除。该条件表达式按照如下所述。VCOTPUS-TA 彡 Vx 彡 VCorpus+TA …(1)在表达式(1)中，Vx是参考区域X的平均亮度值，Vcorpus是玻璃体区域的平均亮度值，并且Ta是表示特定的亮度值的大小的正的常数。这样，如果不满足表达式(1)，则被检测为点Pa的点与玻璃体区域不邻接，因此认为内界膜A没有出现在A扫描线上，并且该内界膜A在断层图像的上边处被截除。此外，如果在点pA上侧不存在像素，则点pA位于断层图像的上边处，因此判断为已发生截除。接着说明用于检测视网膜色素上皮边界B的截除的方法。在一个A扫描线中，将步骤S306中检测到的视网膜色素上皮边界B上的点设置为Pb，并将所检测到的IS/OS上的点设置为Pl。这里，将夹持于点之间的区域定义为参考区域Y。然后，如果参考区域 Y的亮度值落入基于原本夹持于IS/0S和视网膜色素上皮边界之间的视网膜色素上皮区域的亮度值的特定范围内，则判断为没有发生截除，并且如果这些亮度值没有落入该范围内， 则判断为已发生截除。该条件表达式按照如下所示。Vepe-Tb ^ Vy ^ VEPE+TB - (2)在表达式O)中，Vy是参考区域Y的平均亮度值，Vkpe是视网膜色素上皮层的平均亮度值，并且Tb是表示特定的亮度值的大小的正的常数。这样，如果不满足表达式O)，则作为点1 * 所检测到的点与视网膜色素上皮区域不邻接，因此认为视网膜色素上皮层没有出现在A扫描线上，并且该视网膜色素上皮层在断层图像的下边处被截除。此外，即使满足了表达式(2)，但如果在点Pb下侧不存在像素，则点pB位于断层图像的下边处，因此判断为已发生截除。将如上所述已对各A扫描线进行了与截除有关的判断的视网膜层数据(内界膜A 或视网膜色素上皮边界B)与断层图像的图像数据进行合成，并且该合成数据是视网膜层截除检测数据。接着，在步骤S308中，显示方法设置单元105从存储单元104获取表示截除检测标志E为真的数据以及视网膜层截除检测数据，并将显示方法设置为用于显示警告的方法 (被定义为显示方法2)。如以下将说明的，利用显示方法2，使检测到视网膜层突出到深度方向上的测量范围外的断层图像的显示形式不同于其它断层图像的显示形式(视网膜层没有突出到测量范围外的断层图像的显示形式)。作为根据显示方法2的显示的例子，图9是示出在内界膜已被截除的情况下进行的警告显示的图。该显示方法适用于视网膜层截除检测数据是内界膜数据的情况。图9的显示方法2与图8的显示方法1的各部分为了进行警告显示而进行了改变的显示相对应。 在图9中，Tu表示上端部断层图像，Tc表示中央部断层图像，并且IY表示下端部断层图像。 此外，901表示使用语句来表达内界膜已被截除这一事实的警告显示，并且902表示示出已发生截除的内界膜的端点的位置的箭头。此外，使用粗线来强调显示断层图像内的已被截除的内界膜A。在图9中，放大显示内界膜已被截除的断层图像！；和IV，并且缩小显示没有发生截除的断层图像Tc。此外，作为根据显示方法2的显示的例子，图10是示出在视网膜色素上皮边界已被截除的情况下显示的警告显示的图。该显示方法适用于视网膜层截除检测数据是视网膜色素上皮边界数据的情况。在图10中，Tu表示上端部断层图像，Tc表示中央部断层图像， 并且IY表示下端部断层图像。此外，1001表示使用语句来表达视网膜色素上皮边界已被截除这一事实的警告显示，并且1002表示示出已发生截除的视网膜色素上皮边界的端点的位置的箭头。此外，使用粗线来强调显示断层图像内的已被截除的视网膜色素上皮边界B。 在图10中，放大显示视网膜色素上皮边界已被截除的断层图像！^和IV，并且缩小显示没有发生截除的断层图像Tc。这样，视网膜层已被截除这一事实是通过显示语句、显示截除部位、以强调方式显示该层以及放大显示断层图像而进行显示的，由此有助于使观察者意识到视网膜层已被截除。然后，将与显示方法2有关的数据发送至显示单元106。之后，在步骤S309中，显示单元106从显示方法设置单元105获取与显示方法2有关的数据，并进行显示控制从而将所获取到的数据显示在未示出的监视器上。接着，在步骤S310中，如果截除检测标志E为真，则移动量设置单元109判断是否已从指示获取单元100获取到来自观察者的用于指示要进行的测量深度的自动调整的输入。该指示是操作员使用未示出的用户界面所输入的。这里，如果移动量设置单元109已获取到指示要进行的自动调整的输入，则该过程进入步骤S311。如果没有获取到这种输入， 则该过程返回至步骤S303。在步骤S311中，移动量设置单元109基于步骤S307中获取到的视网膜层截除检测数据，来设置用于自动调整相对于视网膜在深度方向上的测量深度的移动量。接着，断层图像获取单元103基于所设置的移动量来获取断层图像的图像数据。之后，显示方法设置单元105将所获取到的断层图像的显示方法设置为显示方法1。然后，将与已设置的显示方法1有关的数据发送至显示单元106。后面将参考图4所示的流程图来说明该步骤的处理的详细内容。在步骤S312中，显示单元106从显示方法设置单元105获取与显示方法1有关的数据，并且进行显示控制从而将断层图像显示在未示出的监视器上。然后，在步骤S313中， 指示获取单元100从外部获取表示是否结束断层图像摄像设备10所进行的用于分析和显示断层图像的处理的指示。该指示是操作员使用未示出的用户界面所输入的。如果所获取到的指示不是用于结束处理而是指定眼底图像上的关注位置，则该过程返回至步骤S303。 如果已获取到用于结束处理的指示，则断层图像摄像设备10结束该处理。注意，如果这里已获取到用于改变测量范围的用户指示，则该过程从步骤S313返回至S301。这样，图3所示的处理结束，并且在适当地设置了测量深度之后执行诊断用摄像， 由此使得拍摄者能够更加精确地获得适当的断层图像。接着参考图4来说明步骤S311的用于自动调整测量深度的处理。在步骤S401中，移动量设置单元109从视网膜层截除检测单元108获取视网膜层截除检测数据，分析该视网膜层截除检测数据，并设置所需的移动量(被定义为深度方向移动量D')。当拍摄断层图像时，参考镜202仅移动了深度方向移动量D，因此在测量区域 &内获取断层图像。此外，当设置深度方向移动量D'时，在拍摄断层图像时参考镜202所移动的深度方向移动量D的移动开始位置仅偏移了 D'，因而测量区域民仅偏移了 D'。在该步骤中，如果视网膜层截除检测数据是表示内界膜的截除的数据，则视网膜层的上侧已被截除，因此测量区域民在ζ轴负方向上移动(深度方向移动量D'为负值)。另一方面， 如果视网膜层截除检测数据是表示视网膜色素上皮边界的数据，则视网膜层的下侧已被截除，因此测量区域民在ζ轴正方向上移动(深度方向移动量D'为正值)。首先说明用于设置内界膜已被截除的情况(深度方向移动量D'为负值的情况) 下的深度方向移动量D'的方法。在本实施例中，可以采用d。为正的常数并且进行设置以使得深度方向移动量D'为-d。的结构，并且还可以采用计算用于防止视网膜层的截除所需的距离dx(正的值)并且进行设置以使得深度方向移动量D'为-屯的结构。以下将说明用于设置屯的方法。图IlA是示出断层图像和已被截除的内界膜的估计线之间的位置关系的图。这里，1101表示端部断层图像(上端部断层图像或下端部断层图像)，并且A表示内界膜。此夕卜，A'表示通过对内界膜A的轮廓进行外插所估计出的已被截除的内界膜的估计线。此夕卜，Cl1表示估计线A'和断层图像的上边的左端之间的距离，并且(12表示估计线A'和断层图像的上边的右端之间的距离。作为对估计线A'进行估计的方法，利用视网膜的三维形状可以近似为椭圆体这一事实，应用通过例如针对已检测到的内界膜A拟合椭圆形状所获得的曲线作为估计线 A'。该方法不限于此，并且可以使用考虑到视网膜的形状的其它估计方法。然后，应用距离Cl1和距离d2中值最大的距离作为距离dx。在图IlA的例子中，Cl1 > d2，因而dx = Cl10因此，可以将从断层图像的上边到距离断层图像的上边最远的估计线 A'上的位置的距离设置为距离dx。因此，使测量区域Rz在ζ轴负方向上仅移动了距离dx， 这使得能够使内界膜A整体容纳于断层图像内。接着说明用于设置视网膜色素上皮边界已被截除的情况下的深度方向移动量D'的方法。在这种情况下，与内界膜已被截除的情况下的附图标记相对比，可以进行设置，使得D'是d。，或者使得D'是dx。以下说明用于设置屯的方法。图IlB是示出断层图像和已被截除的视网膜色素上皮边界的估计线之间的位置关系的图。这里，1102表示端部断层图像(上端部断层图像或下端部断层图像)，并且B表示视网膜色素上皮边界。此外，B'表示通过对已被截除的视网膜色素上皮边界的轮廓进行外插所获得的估计线，并且d3表示断层图像的下边和估计线B'上的ζ坐标最大的位置之间的距离。由于视网膜色素上皮边界也是视网膜的一部分，因此还可以使用与估计线A'相同的方法来获得估计线B'。然后，设置距离屯=^，并且使测量区域Rz在ζ轴正方向仅移动了 dx，这使得能够使视网膜色素上皮边界B整体容纳于断层图像内。将这样设置的深度方向移动量D'的值发送至断层图像获取单元103。在步骤S402中，断层图像获取单元103基于从移动量设置单元109所获取到的深度方向移动量D ‘和步骤S302中由断层图像获取位置设置单元102所设置的断层图像获取位置P来拍摄被检眼的断层图像。该处理的详细内容由于与步骤S303相同而被省略。将所拍摄到的断层图像的图像数据发送至存储单元104。在步骤S403中，视网膜层提取单元107获取存储在存储单元104中的断层图像的图像数据，并且通过图像分析来提取视网膜层。该处理的详细内容由于与步骤S306相同而被省略。将断层图像的图像数据和已提取的视网膜层数据发送至视网膜层截除检测单元108。然后，在步骤S404中，视网膜层截除检测单元108基于已从视网膜层提取单元 107获取到的断层图像的图像数据和所提取的视网膜层数据来检测视网膜层的截除。该处理的详细内容由于与步骤S307相同而被省略。如果截除检测标志E为真，则将截除检测标志E的值和视网膜层截除检测数据发送至存储单元104，并且该过程进入步骤S401。如果截除检测标志E为假，则仅将截除检测标志E的值发送至存储单元104，并且该过程进入步骤 S405。在步骤S405中，显示方法设置单元105获取存储在存储单元104中的断层图像的图像数据和表示截除检测标志E为假的值，并且设置用于同时排列显示断层图像的图像数据的显示方法、即设置显示方法1。该处理的详细内容由于与步骤S305相同而被省略。将与已设置的显示方法1有关的数据和要显示的断层图像的图像数据发送至显示单元106。根据上述过程，自动调整测量深度。应当注意，如果在步骤S401中已将深度方向移动量D ‘设置为(内界膜已被截除)，则在步骤S402中，在使参考镜仅移动了特定量之后，获取断层图像。因此，使用于进行该处理然后在步骤S404中检查视网膜层是否被截除的过程(步骤S401 S404)重复进行，然后当不再检测到视网膜层的截除时，该过程进入下一处理。另一方面，如果在步骤S401中已将深度方向移动量D'设置为-dx，则在步骤S402 中，在使参考镜仅移动了防止截除发生所需的距离之后，拍摄断层图像。因此，在步骤S404 中检查一次视网膜层的截除之后，该过程进入下一处理。可选地，在这种情况下，使参考镜仅移动所需的距离，因此可以省略通过步骤S403和S404所进行的检查处理。根据上述结构，由于视网膜的三维形状可以近似为椭圆体，因此可以实时观察被检眼的测量区域Rxy的中央部和端部的断层图像，这使得能够在观察被检眼期间判断所有的视网膜层是否将会容纳于要在摄像之后所获得的三维数据内。然后，如果已检测到视网膜层的截除，则呈现表示该含义的警告，由此有助于使拍摄者意识到视网膜层已被截除。此夕卜，如果已检测到视网膜层的截除，则根据来自拍摄者的指示对视网膜层的截除的状态进行分析，并且自动调整视网膜的深度方向上的测量深度以使得视网膜层在断层图像中不会被截除，由此减轻拍摄者对于进行位置调整的负担，并进一步防止摄像的错误。另一方面，如果检测到视网膜层的截除、但拍摄者未给出自动调整指示，则可以通过手动输入来获取测量深度。根据该结构，拍摄者可以在观察表示视网膜层的截除的警告显示的情况下手动确定测量深度的位置(确定参考镜202的位置)。这里，根据显示方法2 来实时显示确定参考镜202的位置的结果，并且在视网膜层的截除已消除时进行根据显示方法1的显示。此外，通过省略图1中的视网膜层提取单元107和视网膜层截除检测单元108以及与显示方法设置单元105中所进行的显示方法2有关的处理，可以实现在显示方法设置单元105中仅应用显示方法1并且利用显示单元106实时显示断层图像的结构。在这种情况下，没有检测视网膜层的截除，因此仅将来自拍摄者的手动测量深度指示输入至移动量设置单元109。因此，拍摄者可以在实时观察测量区域Rxy的中央位置和两个端部位置的未经调整的断层图像的情况下手动校准测量深度。在这种情况下，重复执行图3的S303 S305。另外，在进行自动调整的情况下，用户无需检查断层图像。因此，可以将显示方法设置单元105中的显示方法设置为仅显示位于中央部的一个断层图像的方法。这样，可以采用如下的结构不显示位于两个端部的断层图像，也不显示与视网膜层的截除有关的警告，并且在视网膜层已被截除的情况下移动量设置单元109自动调整测量深度。在这种情况下，不向拍摄者呈现两个端部的断层图像的状态，因此拍摄者可以在无需意识到端部的断层图像的状态的情况下，基于计算机已自动调整后的位置来获取不存在摄像错误的三维数据。利用该结构，如果已发生视网膜层的截除，则可以使用除断层图像的呈现以外的某种通知方式(例如，音频通知)来向拍摄者通知已发生截除，然后可以从拍摄者获取指示，并且可以进行自动调整，或者可选地，可以在无需通知拍摄者的情况下进行自动调整。其它实施例在上述实施例中，本发明被实现为摄像设备。然而，本发明的实施例不仅仅局限于摄像设备。在本实施例中，说明了将本发明实现为运行在计算机上的软件的结构。图12是示出用于利用软件实现断层图像摄像设备10的各单元的功能的计算机的基本结构的图。CPU 1201利用存储在RAM 1202和ROM 1203中的计算机程序和数据来进行计算机的整体控制。此外，CPU 1201通过控制与断层图像摄像设备10的各单元相对应的软件的执行来实现各单元的功能。RAM 1202配置有用于临时存储已从外部存储设备1204载入的计算机程序和数据的区域，并且还配置有CPU 1201进行各种处理所需的工作区域。存储单元104的功能由RAM 1202来实现。ROM 1203通常存储计算机BIOS和设置数据等。外部存储设备1204是用作诸如硬盘驱动器等的大容量信息存储设备的设备，并且外部存储设备1204存储操作系统和CPU 1201所执行的计算机程序等。此外，外部存储设备1204存储通过本实施例的说明而成为已知的信息，并且根据需要将这种信息载入RAM 1202。监视器1205由液晶显示器等构成。监视器1205例如可以显示由显示单元106所输出的内容。 键盘1206和鼠标1207是输入装置，并且可以由操作员所使用以向断层图像摄像设备10给出各种指示。接口 1208是用于与断层图像获取单元103交换数据的接口。注意，由IEEE 1394、USB或以太网(Ethernet，注册商标)端口等构成的接口可以是为了与外部装置交换各种数据所设置的。将经由接口 1208所获取到的数据载入RAM 1202。上述构成元件经由总线1209相互连接。注意，在本实施例中，断层图像摄像设备10的各单元的功能是通过CPU 1201执行用于实现各单元的功能的计算机程序并对计算机进行整体控制而实现的。此外，假定与以上实施例所述的流程图相对应的程序代码例如已从外部存储设备1204载入RAM 1202。如上所述，根据上述实施例，实时排列显示位于被检眼的测量区域内的中央位置和端部位置的断层图像，由此使得能够在观察被检眼时判断所有的视网膜层是否将会容纳于随后要拍摄到的三维数据内。可选地，自动调整深度方向上的摄像区域，以使得在断层图像内视网膜层没有突出到深度方向上的摄像区域外。这使得能够防止视网膜层在拍摄三维数据之后所获得的断层图像中已被截除的摄像错误。注意，尽管如上所述的本发明的实施例中的说明给出了根据本发明的优选图像处理设备的例子，但本发明不限于此。根据上述实施例，在采用光学相干断层成像仪的摄像设备中，可以在已设置的测量区域中容易且适当地设置断层图像的深度方向上的摄像位置。还可以通过读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能的系统或设备的计算机(或者CPU或MPU等装置)和通过下面的方法来实现本发明的各方面， 其中，系统或设备的计算机通过例如读出并执行记录在存储器装置上的程序以进行上述实施例的功能来进行上述方法的各步骤。由于该原因，例如经由网络或者通过用作存储器装置的各种类型的记录介质(例如，计算机可读存储介质)将该程序提供给计算机。尽管已经参考典型实施例说明了本发明，但是应该理解，本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释，以包含所有这类修改、等同结构和功能。本申请要求2009年8月11日提交的日本专利申请2009-186779的优先权，在此通过引用包含其全部内容。
权利要求
1.一种断层图像摄像设备的控制方法，所述断层图像摄像设备用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述控制方法包括以下步骤设置步骤，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取步骤，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；以及显示控制步骤，用于将所述获取步骤所获取到的断层图像实时排列显示在显示设备的画面上。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括以下步骤提取步骤，用于从所述获取步骤所获取到的各个断层图像中提取视网膜层；以及检测步骤，用于针对各个断层图像，检测所述提取步骤所提取的视网膜层是否相对于断层图像的深度方向而突出到摄像区域外，其中，在所述显示控制步骤中，使视网膜层已被检测为突出到摄像区域外的各断层图像的显示形式不同于其它断层图像的显示形式。
3.—种断层图像摄像设备的控制方法，所述断层图像摄像设备用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述控制方法包括以下步骤设置步骤，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取步骤，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；提取步骤，用于从所述获取步骤所获取到的各个断层图像中提取视网膜层；以及调整步骤，用于基于所述提取步骤所提取的视网膜层在断层图像中的深度方向的位置，调整所述光学相干断层成像仪所使用的参考镜的位置，以使得视网膜层在深度方向上没有突出到摄像区域外。
4.根据权利要求3所述的控制方法，其特征在于， 在所述调整步骤中，针对各个断层图像，判断所提取的视网膜层是否在深度方向上突出到摄像区域外， 在判断为视网膜层突出到摄像区域外的情况下，通过对视网膜层的轮廓进行外插来估计视网膜层所突出的量，以及基于估计出的突出量来调整所述参考镜的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的控制方法，其特征在于，获取断层图像的位置是中央部和端部。
6.一种断层图像摄像设备，用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述断层图像摄像设备包括设置单元，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取单元，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；以及显示控制单元，用于将所述获取单元所获取到的断层图像实时排列显示在显示设备的画面上。
7.—种断层图像摄像设备，用于利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像，所述断层图像摄像设备包括设置单元，用于在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域；获取单元，用于利用所述光学相干断层成像仪，在所述测量区域内的、数量比进行诊断用摄像的情况下的位置的数量少的多个预定位置处获取断层图像；提取单元，用于从所述获取单元所获取到的各个断层图像中提取视网膜层；以及调整单元，用于基于所述提取单元所提取的视网膜层在断层图像中的深度方向的位置，调整所述光学相干断层成像仪所使用的参考镜的位置，以使得视网膜层在深度方向上没有突出到摄像区域外。
8.一种计算机程序，用于使计算机执行根据权利要求1至5中任一项所述的断层图像摄像设备的控制方法的步骤。
9.一种计算机可读存储介质，用于存储根据权利要求8所述的计算机程序。
全文摘要
在利用光学相干断层成像仪拍摄眼底的断层图像的断层图像摄像设备中，当在眼底上设置要拍摄断层图像的测量区域时，利用该光学相干断层成像仪，在所设置的测量区域内的、数量少于进行诊断用摄像的情况下的位置的数量的多个预定位置处获取断层图像。然后，将所获取到的断层图像实时排列显示在显示设备的画面上。
文档编号A61B3/12GK102469937SQ201080035928
公开日2012年5月23日 申请日期2010年7月23日 优先权日2009年8月11日
发明者宫狭和大, 片山昭宏 申请人:佳能株式会社