JP2014079378A - 角膜内皮細胞撮影装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡単な手動操作により角膜内皮細胞像を解析できる。
【解決手段】 被検眼の角膜に向けて照明光を照射する照明光学系と、内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を受光する光検出器を有する受光光学系と、を有し、前記角膜の前記内皮細胞を含む撮影画像を取得する角膜内皮細胞撮影装置であって、表示手段の表示画面に表示された前記撮影画像上の少なくとも一つの前記内皮細胞に対する検者からの選択指示を受け付ける指示受付手段と、前記指示受付手段によって選択された前記内皮細胞に対応する表示位置に、前記表示画面上の前記内皮細胞に対応するサイズに形成された参照パターンを重畳表示する表示制御手段と、前記参照パターンの表示サイズに基づいて前記被検眼の前記内皮細胞に関する解析結果を取得し、取得された解析結果を出力する細胞解析手段と、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図９

Description

本発明は、被検眼の角膜内皮細胞を撮影する角膜内皮細胞撮影装置に関する。

被検眼の角膜に向けて照明光を照射し、角膜の内皮細胞からの反射光を受光して内皮細胞画像を撮影する角膜内皮細胞撮影装置が知られている（特許文献１参照）。

本装置は、取得された内皮細胞画像を解析し、内皮細胞の数、密度等の解析結果を出力している。正常な眼であれば細胞がはっきりと撮影でき解析も精度良く行うことができる。

特開２０１１−２４５１８４号公報

ところで、疾病眼などの角膜内皮が観察し辛い眼を測定した場合、１つの画像に対する細胞数が非常に少なくなることがある。自動解析における角膜内皮の細胞数は最低でも１００以上は必要とされているが、疾病眼では検出数が５０以下になることも珍しくない。上記のような場合、自動解析では検出することができないため、マニュアル解析が必要となる。従来のマニュアル解析の方法として、「グリッド法」、「頂点入力法」、「センター入力法」などが挙げられる。

しかしながら、従来の方法では、解析に必要な角膜内皮細胞像に関する情報の入力に手間や時間がかかっていた。

本発明は、上記問題点を鑑み、簡単な手動操作により角膜内皮細胞像を解析できる角膜内皮細胞撮影装置を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１） 被検眼の角膜に向けて照明光を照射する照明光学系と、内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を受光する光検出器を有する受光光学系と、を有し、前記角膜の前記内皮細胞を含む撮影画像を取得する角膜内皮細胞撮影装置であって、
表示手段の表示画面に表示された前記撮影画像上の少なくとも一つの前記内皮細胞に対する検者からの選択指示を受け付ける指示受付手段と、
前記指示受付手段によって選択された前記内皮細胞に対応する表示位置に、前記表示画面上の前記内皮細胞に対応するサイズに形成された参照パターンを重畳表示する表示制御手段と、
前記参照パターンの表示サイズに基づいて前記被検眼の前記内皮細胞に関する解析結果を取得し、取得された解析結果を出力する細胞解析手段と、
を備えることを特徴とする。
（２） 前記表示制御手段は、表示サイズの異なる複数の参照パターンをそれぞれ予め表示し、
前記指示受付手段は、予め表示された複数の参照パターンの中の１つの参照パターンを選択する選択指示を受け付け、
前記表示制御手段は、選択された参照パターンと同じサイズの参照パターンを前記撮影画像上に重畳表示させる（１）の角膜内皮細胞撮影装置。
（３） 前記表示制御手段は、前記表示画面上における前記撮影画像の表示領域外に、表示サイズの異なる複数の参照パターンをそれぞれ予め表示する（２）の角膜内皮細胞撮影装置。
（４） 前記指示受付手段は、前記撮影画像が表示されたタッチパネル上でのタッチ位置に基づいて前記撮影画像上の座標位置情報を受け付け、
前記表示制御手段は、前記座標位置情報に対応する表示位置に参照パターンを表示する（１）〜（３）のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
（５） 前記指示受付手段は、さらに、前記参照パターンの位置、サイズ、形状の少なくともいずれかを変更する検者からの変更指示を受け付け、
前記表示制御手段は、前記指示受付手段からの選択指示に応じて、前記参照パターンの表示を制御する（１）〜（４）のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
（６） 前記表示制御手段は、前記表示画面上の異なる位置に表示された複数の内皮細胞に合わせて、複数の参照パターンを重畳表示可能であって、
前記解析手段は、前記複数の参照パターンの各表示サイズに基づいて各内皮細胞に関する解析結果を統合した統合解析結果を求める（１）〜（５）のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
（７） 前記表示制御手段は、参照パターンとして、前記表示画面上の内皮細胞の周囲を囲むための枠状のパターンを表示する（１）〜（６）の角膜内皮細胞撮影装置。
（８） 被検眼角膜の内皮細胞を含む撮影画像によって前記内皮細胞の解析を行う角膜内皮細胞解析装置において実行される角膜内皮細胞解析プログラムであって、
前記角膜内皮細胞解析装置のプロセッサによって実行されることで、
表示手段の表示画面に表示された前記撮影画像上の少なくとも一つの内皮細胞に対する検者からの選択指示を受け付ける指示受付ステップと、
前記指示受付ステップにおいて選択された内皮細胞に対応する表示位置に、前記表示画面上の内皮細胞に対応するサイズに形成された参照パターンを重畳表示する表示制御ステップと、
前記参照パターンの表示サイズに基づいて被検眼の内皮細胞に関する解析結果を取得し、取得された解析結果を出力する細胞解析ステップと、
を前記角膜内皮細胞解析装置に実行させることを特徴とする。

本発明によれば、僅かな手動操作で角膜内皮細胞像を短時間に簡単に解析結果を出力できる。

本発明に係る装置を実施するための実施例を図面に基づいて説明する。図１〜図１３は本実施形態の実施例に係る図である。

＜概要＞
本実施形態に係る角膜内皮細胞撮影装置は、被検眼角膜の内皮細胞を含む撮影画像を取得する機能を有する。本装置は、例えば、照明光学系１０、受光光学系３０を有する内皮撮影系を備えることができる。照明光学系１０は、被検眼の角膜に向けて照明光を照射し、受光光学系３０は、角膜内皮細胞を含む角膜からの反射光を受光する光検出器を有する。

指示受付部（例えば、制御部９０）は、検者からの選択指示を受け付ける機能を有する。指示受付部は、例えば、タッチパネル、マウス、キーボードなどのユーザインターフェースからの操作信号を受け付けることができる。

表示部（例えば、表示モニタ９５）は、内皮細胞を含む撮影画像を表示可能な機能を有する。表示部としては、内皮撮影系を備える装置本体に搭載されたモニタであってもよいし、装置本体に外付けされた表示モニタであってもよい。表示手段の表示画面には、内皮撮影手段によって撮影された内皮画像が表示される。内皮画像には、内皮細胞が含まれる。

表示制御部（例えば、制御部９０）は、表示部の表示を制御する機能を有する。表示制御部は、撮影画像を表示部に出力する機能を有する。

細胞解析部（例えば、制御部９０）は、撮影画像に含まれる内皮細胞を解析する機能を有する。

＜参照パターンを用いたマニュアル解析＞
参照パターンを用いたマニュアル解析を行う場合の、各構成の動作を説明する。指示受付部は、例えば、表示部の表示画面に表示された撮影画像上において視認可能な少なくとも一つの内皮細胞に対する検者からの選択指示を受け付ける。

表示制御部は、指示受付部を介して選択された内皮細胞に対応する表示位置に、表示画面上の内皮細胞に対応するサイズの参照パターン（例えば、参照パターンＱ１１、参照パターンＱなど）を重畳表示する（図６、図８〜図１３参照）。

細胞解析部は、参照パターンの表示サイズに基づいて前記参照パターンに重畳された内皮細胞に関する解析結果を取得し、取得された解析結果を出力する。

これにより、検者は、表示画面上において選択された少なくとも一つの内皮細胞と参照パターンの大きさを容易に照合できるため、マニュアル操作による内皮細胞の解析を容易に行うことができる。

解析結果を取得する場合、細胞解析部は、例えば、参照パターンの表示サイズに基づいて、解析値（例えば、内皮細胞の密度、面積、大きさの少なくともいずれか）を算出してもよい。表示サイズと解析値との関係は、予め設定され、演算式、演算テーブルなどによって解析値が算出される。

＜参照パターン＞
参照パターンとしては、表示画面上の内皮細胞の周囲を囲むための枠状のパターンであってもよい。これにより、枠状のパターンにより表示画面上の内皮細胞が囲まれるため、検者は、内皮細胞と参照パターンの大きさを容易に照合できる。

枠状のパターンとしては、例えば、多角形（好ましくは、六角形（内皮細胞の形状に近いため））、円、等が考えられる。また、枠状のパターンは、例えば、任意の線種によって表現され、例えば、実線、点線、一点鎖線によって表現される。また、枠の内側は、着色（好ましくは、内皮画像が見える程度の透過率を持つ）されていてもよいし、ハッチング等が施されていても良い。

もちろん枠状のパターンに限定されるものではなく、他のパターンであっても、一定の効果は得られる。例えば、枠の無いハッチングが形成されたパターンでもよいし、枠の無い着色領域が形成されたパターンでもよい。

指示受付部は、例えば、参照パターンの位置、サイズ、形状の少なくともいずれかを変更する検者からの選択指示を受け付けてもよく、表示制御部は、指示受付部が受け付けた検者からの選択指示に応じて、参照パターンの表示を制御する（図８〜図１０参照）。これにより、検者からの選択指示により参照パターンを変更できるため、参照パターンを表示画面上の細胞に対応するパターンに容易に変更できる。

表示制御部は、表示画面上の異なる位置に表示された複数の内皮細胞に合わせて、複数の参照パターンを重畳表示するようにしてもよく、細胞解析部は、複数の参照パターンの各表示サイズに基づいて各内皮細胞に関する解析結果を統合した統合解析結果を求めてもよい（図１２参照）。統合解析結果とは、例えば、各内皮細胞に関する参照パターンＱの大きさや解析結果を比較及び演算して求めた最大値、最小値、平均値、標準偏差、変動係数の少なくともいずれかを含む。これにより、複数の内皮細胞を選択できるため、各内皮細胞に関する解析結果の統合解析結果が得られ、解析結果の信頼性を上げて、より正しい結果を得ることができる。

＜予め表示された参照パターン＞
予め表示された参照パターンは、例えば、撮影画像と共に表示され、検者は、被検眼の内皮細胞の評価するための指標として参照パターンを用いる。

表示制御部は、例えば、表示サイズの異なる複数の参照パターンをそれぞれ予め表示してもよい（図６の参照パターンＰ１〜Ｐ４参照）。指示受付部は、予め表示された複数の参照パターンの中の１つの参照パターンを選択する選択指示を受け付ける。表示制御部は、選択された参照パターンと同じサイズの参照パターンを撮影画像上に重畳表示させてもよい。これにより、検者は、予め表示された参照パターンによって被検眼の内皮細胞のサイズにあった参照パターンを容易に選択できるため、マニュアル操作による解析をよりスムーズに行うことができる。

表示制御部は、例えば、表示画面上における前記撮影画像の表示領域外に、表示サイズの異なる複数の参照パターンをそれぞれ予め表示するようにしてもよい。これにより、解析のために撮影画像に重畳される参照パターンと、予め表示された参照パターンとを容易に区別することができる。

＜ユーザインターフェース＞
指示受付部は、例えば、撮影画像が表示されたタッチパネル上でのタッチ位置に基づいて撮影画像上の座標位置情報を受け付けてもよく、表示制御部は、座標位置情報に対応する表示位置に参照パターンを表示してもよい。タッチ操作により任意の内皮細胞に対する選択指示が簡素化され、選択された細胞画像上に参照パターンを容易に表示できる。

この場合、タッチパネルに限定されず、表示制御部は、表示部に表示された撮影画像上にカーソルを重畳表示し、ユーザーインターフェースからの操作信号に応じて移動されるカーソルの座標位置に基づいて撮影画像上の座標位置情報を受け付けてもよい。

＜実施例＞
以下、図面に沿って、本実施形態の装置における実施例を説明する。図１は、本実施形態に係る角膜内皮細胞撮影装置の外観側方構成図である。以下の説明では、Ｘ方向を左右方向、Ｙ方向を上下方向、Ｚ方向を前後方向として説明する。

装置１００は、いわゆる据え置き型の装置であって、基台１と、基台１に取り付けられた顔支持ユニット２と、図示なき摺動機構により基台１上で移動可能に設けられた移動台３と、移動台３に対して移動可能に設けられ、後述する撮影系及び光学系を収納する撮影部（装置本体）４と、を備える。

撮影部４は、移動台３に設けられたＸＹＺ駆動部６により、被検眼Ｅに対して左右方向（Ｘ方向）、上下方向（Ｙ方向）及び前後方向（Ｚ方向）に移動される。移動台３は、ジョイスティック５の操作により、基台１上をＸＺ方向に移動される。また、検者が回転ノブ５ａを回転操作することにより、撮影部４はＸＹＺ駆動部６のＹ駆動によりＹ方向に移動される。ジョイスティック５の頂部には、スタートスイッチ５ｂが設けられている。表示モニタ９５は、撮影部４の検者側に設けられている。なお、本実施形態では、図示なき摺動機構又はＸＹＺ駆動部６により撮影部４が眼Ｅに対して相対的に移動される。

なお、撮影部４を移動させる構成としては、メカニカルな摺動機構を設けず、駆動部６のモータの駆動によって撮影部４を左右眼に対して移動させる構成であってもよい。また、本装置は、ジョイスティック５のような手動用操作部材としてタッチパネルを有する構成であってもよい。

図２は、撮影部４に収納された光学系を上方から見たときの光学配置と，制御系の構成の一例を示す概略構成図である。図３は第１投影光学系、第２投影光学系を被検者側からみたときの図である。光学系の全体構成は、照明光学系１０、撮像光学系（受光光学系）３０、正面投影光学系５０、第１投影光学系６０ａ，６０ｂ、第２投影光学系６５ａ〜６５ｄ（図３参照）、内部固視光学系７０（７０ａ〜７０ｇ）、外部固視光学系７５（７５ａ〜７５ｆ）、前眼部観察光学系８０、Ｚアライメント検出光学系８５、を有する。

照明光学系１０は、照明光源１２からの照明光を角膜Ｅｃに向けて斜めから照射する。照明光学系１０は、内皮撮影用の可視光を発する照明光源（例えば、可視ＬＥＤ、フラッシュランプ）１２、集光レンズ１４、スリット板１６、可視光反射・赤外透過のダイクロイックミラー１８、投光レンズ２０、を有する。照明光源１２から発せられた光は、集光レンズ１４を介してスリット板１６を照明する。そして、スリット板１６を通過したスリット光は、ダイクロイックミラー１８を介して投光レンズ２０によって収束され、角膜に照射される。ここで、スリット板１６と角膜Ｅｃは、対物レンズ２０に関して略共役な位置に配置されている。

撮像光学系３０は、内皮細胞を含む角膜Ｅｃからの反射光を撮像素子により受光することにより内皮細胞画像を取得する。撮像光学系３０は、光軸Ｌ１に関して照明光学系１０と左右対称であり、対物レンズ３２、可視光反射・赤外透過のダイクロイックミラー３４、マスク３５、第１結像レンズ３６、全反射ミラー３８、第２結像レンズ４２、内皮細胞像を取得するための専用の第１の二次元撮像素子（例えば、二次元ＣＣＤイメージセンサ（Charge coupled device image sensor）、二次元ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor Image Sensor）、等）４４を有する。マスク３５は、対物レンズ３２に関して角膜Ｅｃと略共役な位置に配置されている。第１結像レンズ３６、及び第２結像レンズ４２は、内皮像を撮像素子４４上に結像させる結像光学系を形成する。撮像素子４４は、撮像光学系３０のレンズ系に関して角膜Ｅｃと略共役な位置に配置されている。

照明光学系１０による角膜反射光は、光軸Ｌ３方向（斜め方向）に向かい、対物レンズ３２によって収束された後、ダイクロイックミラー３４によって反射され、マスク３５にて一旦結像され、内皮細胞像を取得する際にノイズとなる光が遮光される。そして、マスク３５を通過した光は、第１結像レンズ３６、全反射ミラー３８、第２結像レンズ４２を介して二次元撮像素子４４に結像される。これにより、高倍率の角膜内皮細胞像が取得される。なお、撮像素子４４の出力は、制御部９０に接続され、取得された細胞像は、メモリ９２に記憶される。また、細胞像はモニタ９５に表示される。

正面投影光学系５０は、正面から角膜Ｅｃに向けてアライメント指標を投影する。正面投影光学系５０は、赤外光源５１、投光レンズ５３、ハーフミラー５５、を有し、ＸＹアライメント検出用の赤外光を観察光軸Ｌ１方向から角膜Ｅｃに投影する。光源５１から発せられた赤外光は、投光レンズ５３により平行光束に変換された後、ハーフミラー５５により反射され、角膜Ｅｃの中心部に投影され、指標ｉ１０が形成される（図４参照）。

第１投影光学系６０ａ，６０ｂは、斜めから角膜Ｅｃに向けて無限遠のアライメント指標を投影する。第１投影光学系６０ａ，６０ｂは、光軸Ｌ１に対して所定の角度でそれぞれ傾斜して配置されている。第１投影光学系６０ａ，６０ｂは、赤外光源６１ａ、６１ｂと、コリメータレンズ６３ａ、６３ｂと、をそれぞれ有し、光軸Ｌ１を挟んで左右対称に配置され、眼Ｅに対して無限遠の指標を投影する（図２参照）。なお、第１投影光学系６０ａ，６０ｂは、光軸Ｌ１を通る水平方向と略同一経線上に配置されている（図３参照）。

光源６１ａ、６１ｂから出射された光は、コリメータレンズ６３ａ、６３ｂによりそれぞれコリメートされた後、角膜Ｅｃに投影され、指標ｉ２０、ｉ３０が形成される（図４参照）。

第２投影光学系６５ａ〜６５ｄは、複数の斜め方向から角膜Ｅｃに向けて有限遠のアライメント指標をそれぞれ投影する。第２投影光学系６５ａ〜６５ｄは、光軸Ｌ１に対しそれぞれ傾斜して配置されている。第２投影光学系６５ａ〜６５ｄは、赤外光源６６ａ〜６６ｄをそれぞれ有し、光軸Ｌ１を挟んで左右対称に配置され、眼Ｅに対して有限遠の指標を投影する。なお、第２投影光学系６５ａ、６５ｂは、光軸Ｌ１に対して上方に配置され、Ｙ方向に関して互いに同じ高さに配置されている。また、第２投影光学系６５ｃ、６５ｄは、光軸Ｌ１に対して下方に配置され、Ｙ方向に関して互いに同じ高さに配置されている。また、第２投影光学系６５ａ、６５ｂと、第２投影光学系６５ｃ、６５ｄは、光軸Ｌ１を挟んで上下対称な関係で配置されている。

ここで、光源６６ａ、６６ｂからの光は角膜Ｅｃの上部に向けて斜め上方向から照射され、光源６６ａ、６６ｂの虚像である指標ｉ４０、ｉ５０が形成される。また、光源６６ｃ、６６ｄからの光は角膜Ｅｃの下部に向けて斜め下方向から照射され、光源６６ｃ、６６ｄの虚像である指標ｉ６０、ｉ７０が形成される（図４参照）。

上記のような指標投影光学系によれば、指標ｉ１０は、眼Ｅの角膜頂点に形成される（図４参照）。また、第１投影光学系６０ａ、６０ｂによる指標ｉ２０、ｉ３０は、指標ｉ１０と同じ水平位置において、指標ｉ１０に関し左右対称に形成される。さらに、第２投影光学系６５ａ、６５ｂによる指標ｉ４０、ｉ５０は、指標ｉ１０より上方において、指標ｉ１０に関し左右対称に形成される。第２投影光学系６５ｃ、６５ｄによる指標ｉ６０、ｉ７０は、指標ｉ１０より下方において、指標ｉ１０に関し左右対称に形成される。

内部固視光学系７０ａ〜７０ｉは、眼Ｅに対して内部から固視標を投影する。内部固視光学系７０ａ〜７０ｉは、可視光源（固視灯）７１ａ〜７１ｉ、投光レンズ７３、可視反射・赤外透過のダイクロイックミラー７４、を有する。光源７１から発せられた可視光は、投光レンズ７３により平行光束に変換された後、ダイクロイックミラー７４により反射され、眼Ｅの眼底に投影される。また、外部固視光学系が前述の第１投影光学系６０ａ、６０ｂ及び第２投影光学系６５ａ〜６５ｄの近傍に配置される。

内部固視光学系７０ａ〜７０ｉは、光軸Ｌ４に対して直交する方向に関して異なる位置に配置される複数の固視標を有し、眼Ｅの固視方向を各方向に誘導する。内部固視光学系７０ａ〜７０ｉは、撮影部４の内部に設けられる。例えば、可視光源７１ａは、光軸Ｌ４近傍に配置され、眼Ｅを正面方向に誘導することにより角膜の中心部の内皮画像を得るために用いられる。また、複数の可視光源７１ｂ〜７１ｉは、光軸Ｌ４を中心とする同一円周上に配置され、被検者から見て、所定角度毎に配置されている。図２では、０度、４５度、９０度、１３５度、１８０度、２２５度、２７０度、３１５度の各位置に４５度ずつ配置されている。可視光源７１ｂ〜７１ｉは、眼Ｅの視線方向を周辺方向に誘導することにより角膜中心部の周辺における内皮画像を得るために用いられる。

外部固視光学系７５ａ〜７５ｆは、外部から固視標を投影する。外部固視光学系７５ａ〜７５ｆは、ＸＹ方向に関して異なる位置に配置される複数の固視標を有し、被検眼の固視方向を内部固視光学系７０より大きく振らせる。外部固視光学系７５ａ〜７５ｆは、撮影部３の外側であって、眼Ｅ側に設けられる。例えば、外部固視光学系７５ａ〜７５ｆは、可視光源（固視灯）７６ａ〜７６ｆを有し、光軸Ｌ１を中心とする同一円周上で、被検者から見て、２時、４時、６時、８時、１０、１２時の各位置に配置されている。可視光源７６ａ〜７６ｆは、眼Ｅの視線方向を周辺方向に誘導することにより角膜の周辺部における内皮画像を得るために用いられる。この場合、可視光源７１ｂ〜７１ｇによって取得される画像よりさらに外側の内皮細胞像が取得される。

例えば、角膜下部を撮影する場合、固視灯（固視標）の位置が上方に設定され、眼Ｅの固視が上方向に誘導される。また、角膜上部を撮影する場合、固視灯（固視標）の位置が下方に設定され、眼Ｅの固視が下方向に誘導される。

図２に戻る。前眼部観察光学系８０は、前眼部像を正面から観察する。前眼部観察光学系８０は、対物レンズ８２、前眼部正面像を取得するための二次元撮像素子８４、を有し、第１の撮像素子４４とは異なる第２の撮像素子８４を有し、前眼部像及びアライメント指標を第２撮像素子８４により撮像する。二次元撮像素子８４としては、例えば、２次元ＣＣＤイメージセンサ、二次元ＣＭＯＳが用いられる。

図示なき前眼部照明光源により照明された前眼部は、ダイクロイックミラー７４、ハーフミラー５５、対物レンズ８２を介して二次元撮像素子８４に撮像される。また、同様に、正面投影光学系５０、第１投影光学系６０ａ，６０ｂと、第２投影光学系６５ａ〜６５ｄ、による角膜反射像は二次元撮像素子８４に受光される。

撮像素子８４の出力は制御部９０に接続され、図４に示すように、モニタ９５には、撮像素子８４によって撮像された前眼部像が表示される。なお、モニタ９５上に電子的に表示されるレチクルＬＴは、ＸＹアライメントの基準を示している。なお、観察光学系８０は、眼Ｅに対する撮影部４のアライメント状態を検出するための検出光学系を兼用する。

Ｚアライメント検出光学系８５は、眼Ｅに対する撮影部４のＺ方向におけるアライメント状態を検出する。Ｚアライメント検出光学系８５は、角膜Ｅｃに向けて斜め方向から検出用光束を投光する投光光学系８５ａと、投光光学系８５ａによる角膜反射光束を受光する受光光学系８５ｂと、を有する。そして、投光光学系８５ａの光軸Ｌ２と受光光学系８５ｂの光軸Ｌ３は、観察光軸Ｌ１に関して左右対称な位置に配置される。

投光光学系８５ａは、例えば、赤外光を発する照明光源８６、集光レンズ８７、ピンホール板８８、レンズ２０からなる。ここで、ピンホール板８８と角膜Ｅｃは、レンズ２０に関して略共役な位置に配置される。受光光学系８５ｂは、例えば、レンズ３２、一次元受光素子（ラインセンサ）８９からなる。ここで、一次元受光素子８９と角膜Ｅｃは、レンズ３２に関して略共役な位置に配置される。

光源８６から出射された赤外光は、集光レンズ８７を介してピンホール板８８を照明する。そして、ピンホール板８８の開口を通過した光は、レンズ２０を介して角膜Ｅｃに投光される。そして、その角膜反射光は、レンズ３２、ダイクロイックミラー３４を介して受光素子８９にて受光される。

受光素子８９の出力は制御部９０に接続され、眼Ｅに対するＺアライメント検出に利用される。ここで、受光素子８９上に受光されるアライメント光束は、Ｚ方向における撮影部４と眼Ｅとの位置関係によって受光位置が変化される。例えば、制御部９０は、受光素子８９からの検出信号において角膜反射光の位置を検出し、Ｚ方向のアライメント状態を検出する。なお、受光素子８９を用いたアライメント検出は、眼Ｅに対する精密なアライメントのために利用される。

制御部９０は、装置全体の制御を行う。そして、制御部９０には、回転ノブ５ａ、スタートスイッチ５ｂ、ＸＹＺ駆動部６、二次元撮像素子４４、８４、各光源、記憶装置であるメモリ９２、モニタ９５、操作部（操作入力部）９６が接続されている。本実施例のモニタ９５は、検者による入力操作が可能なタッチパネルであり、操作入力部９６の少なくとも一部を兼用する。

なお、本実施例の装置は、内皮画像が撮影される毎に検者が固視位置を設定する第１撮影モード（各位置撮影モード）と、予め設定された複数の固視位置での撮影を連続的に行う第２撮影モード（以下、連続撮影モード）と、が切換え可能な構成となっている。モード切換は、例えば、所定のモード切換スイッチ、又はパラメータ設定において行われる。もちろん、なお、必ずしも２つのモードが搭載された装置でなくてもよい。第２撮影モードのみが搭載された装置であってもよい。

例えば、制御部９０は、モニタ９５の表示を制御する。また、制御部９０は、アライメント指標の受光結果に基づいてＸＹＺ方向における眼Ｅに対する撮影部４のアライメント状態を検出する。そして、制御部９０は、その検出結果に基づいて撮影部４の移動を指令する信号を出力する。また、制御部９０は、受光素子８９の受光結果に基づいて眼Ｅに対する撮影部４のＺ方向のアライメント状態を検出する。

＜解析時の表示画面＞
解析時のモニタ９５の表示について説明する。制御部９０は、各種制御処理を司るプロセッサ（例えば、ＣＰＵ）と、解析プログラムを記憶する記憶媒体とを備える。プロセッサは、解析プログラムに従って、以下説明する処理を実行する。

図５は解析の基本画面構成を示す概略図である。基本画面２００には、撮影された被検眼Ｅの角膜内皮細胞像（内皮画像）２０１及び撮影眼情報表示部２０２、解析結果表示部２１０、分布グラフ表示部２２０、各種操作ボタン等が表示される。

基本画面２００の左側には角膜内皮画像２０１が表示される。その右隣上部の撮影眼情報表示部２０２には表示している内皮画像２０１の撮影眼情報（例えば、左右眼、固視灯点灯位置、前眼部像など）が表示される。さらにその右隣の解析結果表示部２１０には表示されている内皮画像２０１の内皮細胞密度、平均内皮面積、内皮面積の標準偏差、内皮面積の変動係数、最大面積、最小面積、６角形細胞出現率及びその他の解析結果等が表示される。

内皮画像２０１の右隣下部の分布グラフ表示部２２０には、角形のばらつき、細胞面積のばらつき等の分布状態がヒストグラムで表示される。

基本画面２００上部には各種操作ボタンが表示され、そのうちの一つにマニュアル解析ボタン２４１が表示されている。マニュアル解析ボタン２４１をタッチすると、マニュアル解析画面２６０（図６、図８〜図１０参照）が表示される。

なお、各表示部の表示位置については、本実施形態に限定されない。また、表示される解析結果についても、本実施形態に限定されない。

図６はマニュアル解析画面２６０を示す概略図である。マニュアル解析画面２６０は左側に内皮画像２０１が表示され、右上部には大きさの異なる複数の参照パターンＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４が表示された参照パターン選択ボタン２０３ａ、２０３ｂ、２０３ｃ、２０３ｄが表示される。各参照パターン選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄに表示された参照パターンＰ１〜Ｐ４の大きさは近傍に表示される細胞密度に対応している。表示される細胞密度が大きいほど参照パターンＰ１〜Ｐ４は小さく表示され、逆に、細胞密度が小さいほど、大きく表示される。なお、この対応関係は一例であり、適宜設定できる。例えば、参照パターンＰ１〜Ｐ４の大きさは細胞面積に対応するものとしてもよい。

参照パターン選択ボタン（以下、選択ボタンと略す）２０３ａ〜ｄのいずれかをタッチしてから、内皮画像２０１上の任意の位置をタッチすると、選択した選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄに対応する大きさの参照パターンＱがその位置に表示される。内皮画像２０１上に参照パターンＱを表示させた場合、選択中（操作中）である１つの参照パターンＱは薄く色付け（強調）して表示される。これにより、内皮画像２０１上に複数表示された参照パターンＱにおいて、どの参照パターンＱについて選択（操作）が有効であるか認識することができる。なお、どの選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄが選択されているか分かるように、選択中の選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄは強調して表示させることが好ましい。

マニュアル解析画面２６０の右中央にはパターン削除ボタン２０５が表示されており、パターン削除ボタン２０５をタッチすることで、内皮画像２０１上の選択中（操作中）の参照パターンＱを削除することができる。

マニュアル解析画面２６０の右下部にはパターン移動ボタン２０６、サイズ変更ボタン２０７、ＯＫボタン２０８、キャンセルボタン２０９が表示される。パターン移動ボタン２０６とサイズ変更ボタン２０７にはそれぞれチェックボックス２０６ａ、２０７ａが表示され、各ボタン２０６、２０７の内で選択されている一方のチェックボックス２０６ａ、２０７ａにチェックが入る。

パターン移動ボタン２０６のチェックボックス２０６ａにチェックが入っている場合、内皮画像２０１上に表示された参照パターンＱをドラッグ操作によって移動させ、内皮画像２０１上の任意の位置に表示させることができる。このとき、参照パターンＱの大きさは変化しない。

サイズ変更ボタン２０７のチェックボックス２０７ａにチェックが入っている場合、内皮画像２０１上に表示された参照パターン内側の端付近をドラッグ操作することで、参照パターンＱの大きさを変更することができる。このとき、参照パターンＱは移動しない。

ＯＫボタン２０８をタッチすると、マニュアル解析画面２６０は非表示になる。同時に、内皮画像２０１上に表示させていた参照パターンＱの大きさに基づいて算出された解析結果が解析結果表示部２１０及び分布グラフ表示部２２０に表示される。

キャンセルボタン２０９をタッチすると、マニュアル解析画面２６０は非表示になる。このとき、内皮画像２０１上に参照パターンＱが表示されていても、解析結果表示部２１０及び分布グラフ表示部２２０には反映されない。

＜動作＞
以上のような構成を備える装置において、撮影した被検眼Ｅの内皮画像２０１をマニュアル解析するときの動作について説明する（図７参照）。検者は、ジョイスティック５の操作に基づいて、アライメント調整、角膜内皮細胞像（内皮画像）２０１を撮影する。

制御部９０は、撮像素子４４により取得された被検眼Ｅの角膜内皮細胞像２０１及び撮影眼情報、解析結果表示部２１０等をモニタ９５に表示する。なお、被検眼Ｅの角膜内皮細胞像２０１は図５に示すように、検者が識別できる細胞は少数であり、自動解析を行うことができない。したがって、解析結果表示部２１０、分布グラフ表示部２２０に解析結果は表示されていない。

検者は、内皮画像２０１、及び解析結果表示部２１０等に自動解析結果が表示されていないことから、マニュアル解析の必要性を判断し、マニュアル解析ボタン２４１をタッチする。すると、図６に示すようなマニュアル解析画面２６０がモニタ９５に表示される。なお、モニタ９５（タッチパネル）にはスタイラス２７０（図８参照）を用いてタッチ、ドラッグ等の操作を行うものとして説明するが、これに限定されない。

マニュアル解析画面２６０には内皮画像２０１が表示されている。検者は、内皮画像２０１において認識できる内皮細胞の中から１つの細胞Ｃ１を特定する。そして、特定された細胞Ｃ１の大きさに近い参照パターンＰ１〜Ｐ４が表示された選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄをタッチし、選択する。このとき、制御部９０は選択された選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄの一つを強調して表示する。ここでは、例として、選択ボタン２０３ａが選択されたものとして説明する。

選択ボタン２０３ａが選択された状態で、検者が内皮画像２０１上の任意の位置をタッチすると、図８に示すように、制御部９０は、タッチされた任意の位置に、参照パターンＰ１の大きさに相当する参照パターンＱ１１を表示する。

検者は、パターン移動ボタン２０６をタッチし、チェックボックス２０６ａにチェックを入れる。すでにチェックが入っている場合、タッチする必要はない。内皮画像２０１上に表示された参照パターンＱ１１をタッチした状態で、特定した細胞Ｃ１の場所へドラッグする。図９に示すように、制御部９０は、検者のドラッグに合わせて参照パターンＱ１１を特定した細胞Ｃ１の場所へ移動して表示させる。これにより、細胞Ｃ１が選択された状態となる。この場合、細胞Ｃ１の近傍に参照パターンＱ１１が移動して表示された場合であっても、一定の効果は満たせる。

細胞Ｃ１の大きさが、参照パターンＱ１１と異なる場合、検者は、細胞Ｃ１の大きさに合わせて、参照パターンＱ１１の大きさを変更させる。そのため、まず検者はサイズ変更ボタン２０７をタッチし、チェックボックス２０７ａにチェックを入れる。次に、検者は参照パターンＱ１１の変形させたい部分をタッチして、ドラッグ操作をすることで、参照パターンＱ１１の大きさを細胞Ｃ１と同等の大きさになるように変更する。図１０に示すように、制御部９０は、検者のドラッグ操作に合わせて参照パターンＱ１１の大きさを変更して表示する。このように、内皮画像２０１上に表示された参照パターンＱ１１は、任意の位置及び大きさに変更して表示させることができる。

検者は、細胞Ｃ１と参照パターンＱ１１の大きさを略一致させ、ＯＫボタン２０８をタッチする。すると、マニュアル解析画面２６０は非表示になり、図１１に示すように、制御部９０は、参照パターンＱ１１の大きさに基づいて算出された内皮細胞密度、平均内皮面積、その他の解析結果を、解析結果表示部２１０に表示させる。また、分布グラフ表示部２２０に分布図等を表示させる。このとき、表示された解析結果がマニュアル解析による解析結果であるか分かるように、内皮画像２０１や解析結果表示部２１０にマーク２４２を表示させてもよい。これにより、表示された解析結果が自動解析によるものかマニュアル解析によるものか識別することができる。

参照パターンＱ１１の配置は１つでもよいが、より詳細な結果を得たい場合は、上記の操作を繰り返し、複数の参照パターンＱの大きさに基づいて解析を行う。複数の参照パターンＱを表示させる場合、検者は、いずれかの選択ボタン２０３ａ〜ｄが選択された状態で、内皮画像２０１上の任意の位置をタッチする。すると、タッチするたびに、２つ目以降の新たな参照パターンＱを表示させることができる。例えば、検者は、２つ目に選んだ細胞Ｃ２の大きさに近い参照パターンＰ３が表示された選択ボタン２０３ｃをタッチし、選択する。次に、図１２に示すように、検者は内皮画面２０１上の任意の位置をタッチし、新たな参照パターンＱ３１を表示させる。そして、検者は上記と同様に参照パターンＱ３１の位置及び大きさが細胞Ｃ２に合うように調節し、ＯＫボタンをタッチする。

内皮画像２０１上に参照パターンＱが複数個表示される場合、制御部９０は、複数の参照パターンＱの大きさに基づいて算出された統合解析結果を解析表示部２１０に表示する。また、分布図等を分布グラフ表示部２２０に表示する。

内皮画像２０１上に表示された参照パターンＱを削除したい場合、まず、検者は削除したい参照パターンＱをタッチして選択する。制御部９０は、タッチされた参照パターンＱの表示を変更し、薄く色付け（強調）して表示する。この状態で、検者が削除ボタン２０５をタッチすると、制御部９０は、選択された参照パターンＱの表示を消す。

なお、参照パターンＱを削除する方式はこれに限らず、例えば、削除ボタン２０５を「戻る」ボタンとして、最も新しく表示させた参照パターンＱを消去する方式でもよい。また、例えば、削除ボタン２０５をタッチすることで、削除モードに入り、削除したい参照パターンＱをタッチする方式でもよい。

検者は、解析が終わると、必要に応じて印刷ボタン２４８をタッチして、解析結果を印刷する。

このような構成を備えることにより、目視でも見難く、自動解析では検出することができない疾病眼などの内皮画像２０１を、マニュアルで容易に解析することができる。

なお、参照パターンＰ１〜Ｐ４、Ｑはどのような形状であってもよい。例えば、５角形や６角形などの多角形状であってもよいし、円形状であってもよい。

また、以上の説明において、参照パターンＱは内皮細胞１つに対応するものであったが、複数の細胞に対応するようなパターンでもよい。例えば、図１３に示すように、複数の参照パターンＱが連なって表示されてもよいし、参照パターンＱの表示を任意に設定可能としてもよい。

なお、複数の参照パターンＱが内皮画像２０１上に表示されるとき、解析結果として平均値を求める場合は、複数の参照パターンＱの大きさの平均値を用いて演算を行ってもよいし、各参照パターンＱの大きさからそれぞれ演算された解析結果を平均してもよい。

また、以上の説明において、パターン移動ボタン２０６、サイズ変更ボタン２０７を備える構成としたが、これに限らない。例えば、参照パターンＱを内皮画像２０１上において移動させる場合、参照パターンＱの略中央をタッチした状態で、ドラッグすることによって参照パターンＱを移動させるものとしてよい。参照パターンＱのサイズを変更する場合は、参照パターンＱ内部の枠付近をタッチし、ドラッグ操作することで、参照パターンＱの大きさを変更するものとしてよい。これにより、検者はパターン移動ボタン２０６、サイズ変更ボタン２０７をタッチして操作を切り換えるという作業を省略できる。ただし、参照パターンＱの略中央と内部の枠付近とを区別して選択することが難しい小さな内皮細胞に対しては、本実施例の形態を利用することで、操作性が向上する。

また、以上の説明では、ＯＫボタン２０８を押すとマニュアル解析画面は非表示になるとしたが、基本画面２００とマニュアル解析画面の両方を常に表示するようにしてもよい。

なお、基本画面２００においても、内皮画像２０１上に参照パターンＱを表示してもよい。また、基本画面２００上に参照パターン選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄを表示し、基本画面２００の内皮画像２０１上で参照パターンＱの調整をするようにしてもよい。本実施例のように基本画面２００とマニュアル解析画面２６０を別けることによって、マニュアル解析画面をモニタ９５に広く表示させることができ、操作性が向上する。

また、本件実施例では、参照パターンＰ１〜Ｐ４が表示された参照パターン選択ボタン２０３ａ〜２０３ｄは４つとして説明したが、これに限らず、参照パターン選択ボタンの数はいくつでもよい。

なお、以上の説明では、参照パターン選択ボタン２０３ａ〜ｄを選択することで、内皮画像２０１上に表示させる参照パターンＱの大きさを決定するものとしたが、内皮画像２０１上に表示された細胞Ｃ１、Ｃ２の頂点を２点タッチして選択することで、その２点間の距離から表示させる参照パターンＱの大きさを決定してもよい。

また、本件発明は次のように表現することもできる。（１）被検眼の角膜に向けて照明光を照射する照明光学系と、角膜内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を受光する光検出器を有する受光光学系と、を有し、被検眼角膜の内皮細胞を撮影する角膜内皮細胞撮影装置であって、前記内皮細胞の撮影画像を表示する表示手段と、前記表示手段の表示を制御する表示制御手段と、前記撮影装置に指令信号を入力するための操作手段と、を備え、前記表示制御手段は、前記操作手段の指令信号に基づいて、前記内皮細胞の大きさに対応する参照パターンを前記撮影画像上の任意の位置に配置し、前記参照パターンの大きさに基づいて、前記被検眼の前記内皮細胞に関する解析結果を取得する解析手段を備えることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。

本実施形態に係る角膜内皮細胞撮影装置の外観側方構成図である。 撮影部に収納された光学系を上方から見たときの光学配置と，制御系の構成の一例を示す概略構成図である。 第１投影光学系、第２投影光学系を被検者側からみたときの図である。 角膜中心部の内皮を撮影する場合の前眼部観察画面の一例を示す図であり、図４（ａ）はアライメントずれがある場合の表示例であり、図４（ｂ）はアライメントが適正な状態における表示例である。 解析の基本画面構成を示す概略図である。 マニュアル解析画面を示す概略図である。 動作の流れを示すフローチャート図である。 内皮画像上に参照パターンを表示させたときのマニュアル解析画面を示す概略図である。 内皮画像上の参照パターンを移動させた後のマニュアル解析画像を示す概略図である。 内皮画像上の参照パターンの大きさを変更したときのマニュアル解析画像を示す概略図である。 内皮画像上の参照パターンの大きさに基づいて解析された解析結果が表示された基本画面を示す概略図である。 複数の参照パターンを内皮画像上に表示させた時のマニュアル解析画面を示す概略図である。 参照パターンの異なる例を示す概略図である。

４ 撮影部（装置本体）
６ 駆動部
１０ 照明光学系
１２ 照明光源
３０ 撮像光学系
４４ 撮像素子
８０ 前眼部観察光学系
８５ Ｚアライメント検出光学系
８５ａ 投光光学系
８５ｂ 受光光学系
９０ 制御部
９５ モニタ
２００ 基本画面
２０１ 角膜内皮細胞像（内皮画像）
２０３ａ〜２０３ｄ 参照パターン選択ボタン
２０５ パターン削除ボタン
２０６ パターン移動ボタン
２０７ サイズ変更ボタン
２４１ マニュアル解析ボタン
２６０ マニュアル解析画面
Ｑ 参照パターン

Claims (8)

1. 被検眼の角膜に向けて照明光を照射する照明光学系と、内皮細胞を含む前記角膜からの反射光を受光する光検出器を有する受光光学系と、を有し、前記角膜の前記内皮細胞を含む撮影画像を取得する角膜内皮細胞撮影装置であって、
   表示手段の表示画面に表示された前記撮影画像上の少なくとも一つの前記内皮細胞に対する検者からの選択指示を受け付ける指示受付手段と、
   前記指示受付手段によって選択された前記内皮細胞に対応する表示位置に、前記表示画面上の前記内皮細胞に対応するサイズに形成された参照パターンを重畳表示する表示制御手段と、
   前記参照パターンの表示サイズに基づいて前記被検眼の前記内皮細胞に関する解析結果を取得し、取得された解析結果を出力する細胞解析手段と、
   を備えることを特徴とする角膜内皮細胞撮影装置。
2. 前記表示制御手段は、表示サイズの異なる複数の参照パターンをそれぞれ予め表示し、
   前記指示受付手段は、予め表示された複数の参照パターンの中の１つの参照パターンを選択する選択指示を受け付け、
   前記表示制御手段は、選択された参照パターンと同じサイズの参照パターンを前記撮影画像上に重畳表示させる請求項１の角膜内皮細胞撮影装置。
3. 前記表示制御手段は、前記表示画面上における前記撮影画像の表示領域外に、表示サイズの異なる複数の参照パターンをそれぞれ予め表示する請求項２の角膜内皮細胞撮影装置。
4. 前記指示受付手段は、前記撮影画像が表示されたタッチパネル上でのタッチ位置に基づいて前記撮影画像上の座標位置情報を受け付け、
   前記表示制御手段は、前記座標位置情報に対応する表示位置に参照パターンを表示する請求項１〜３のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
5. 前記指示受付手段は、さらに、前記参照パターンの位置、サイズ、形状の少なくともいずれかを変更する検者からの変更指示を受け付け、
   前記表示制御手段は、前記指示受付手段からの選択指示に応じて、前記参照パターンの表示を制御する請求項１〜４のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
6. 前記表示制御手段は、前記表示画面上の異なる位置に表示された複数の内皮細胞に合わせて、複数の参照パターンを重畳表示可能であって、
   前記解析手段は、前記複数の参照パターンの各表示サイズに基づいて各内皮細胞に関する解析結果を統合した統合解析結果を求める請求項１〜５のいずれかの角膜内皮細胞撮影装置。
7. 前記表示制御手段は、参照パターンとして、前記表示画面上の内皮細胞の周囲を囲むための枠状のパターンを表示する請求項１〜６の角膜内皮細胞撮影装置。
8. 被検眼角膜の内皮細胞を含む撮影画像によって前記内皮細胞の解析を行う角膜内皮細胞解析装置において実行される角膜内皮細胞解析プログラムであって、
   前記角膜内皮細胞解析装置のプロセッサによって実行されることで、
   表示手段の表示画面に表示された前記撮影画像上の少なくとも一つの内皮細胞に対する検者からの選択指示を受け付ける指示受付ステップと、
   前記指示受付ステップにおいて選択された内皮細胞に対応する表示位置に、前記表示画面上の内皮細胞に対応するサイズに形成された参照パターンを重畳表示する表示制御ステップと、
   前記参照パターンの表示サイズに基づいて被検眼の内皮細胞に関する解析結果を取得し、取得された解析結果を出力する細胞解析ステップと、
   を前記角膜内皮細胞解析装置に実行させることを特徴とする角膜内皮細胞解析プログラム。

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