(57)【要約】  解析装置は、三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたデータを取得する取得部と、前記空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域を設定し、前記検出領域の次元と同じ空間において、前記検出領域を囲むギャップが設けられ、前記ギャップを囲む位置に対照領域を設定する設定部と、前記設定部により設定された前記検出領域および前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量同士の比較に基づいて、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が所定領域であるのか否かを判定する判定部と、を備える。
2019088020.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたデータを取得する取得部と、
前記空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域を設定し、前記検出領域の次元と同じ空間において、前記検出領域を囲むギャップが設けられ、前記ギャップを囲む位置に対照領域を設定する設定部と、
前記設定部により設定された前記検出領域および前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量同士の比較に基づいて、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が所定領域であるのか否かを判定する判定部と、
を備える解析装置。
【請求項２】
前記設定部は、前記ギャップを囲む位置に、複数の前記対照領域を設定する、
請求項１に記載の解析装置。
【請求項３】
前記設定部は、複数の前記対照領域を設定する場合、複数の前記対照領域を互いに離間させて設定する、
請求項２に記載の解析装置。
【請求項４】
前記設定部は、複数の前記対照領域を設定する場合、複数の前記対照領域を互いに隣接させて設定する、
請求項２または３に記載の解析装置。
【請求項５】
前記設定部は、複数の前記対照領域を設定する場合、複数の前記対照領域を互いに一部重ねて設定する、
請求項２から４のうちいずれか１項に記載の解析装置。
【請求項６】
前記判定部は、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域の物理量の第１平均値と、一以上の前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量の第２平均値との差分が第１閾値以上であるか否かを判定し、前記第１平均値と、一以上の前記第２平均値の一部または全部との差分が前記第１閾値以上であると判定した場合に、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が前記所定領域であると判定する、
請求項１から５のうちいずれか１項に記載の解析装置。
【請求項７】
前記判定部は、更に、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域の物理量の最大値が第２閾値以上であるのか否かを判定し、前記最大値が前記第２閾値以上であると判定した場合、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が前記所定領域でないと判定する、
請求項１から６のうちいずれか１項に記載の解析装置。
【請求項８】
前記判定部は、更に、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域の物理量の第１平均値が第３閾値以上であるのか否かを判定し、前記第１平均値が前記第３閾値以上でないと判定した場合、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が前記所定領域でないと判定する、
請求項１から７のうちいずれか１項に記載の解析装置。
【請求項９】
前記判定部により前記所定領域であると判定された一以上の前記単位領域を一つにしたクラスタを生成するクラスタ生成部と、
前記クラスタ生成部により生成されたクラスタの数と、前記取得部により取得されたデータとを関連付けて表示部に表示させる表示制御部と、を更に備える、
請求項１から８のうちいずれか１項に記載の解析装置。
【請求項１０】
コンピュータが、
三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたデータを取得し、
前記空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域を設定し、
前記検出領域の次元と同じ空間において、前記検出領域を囲むギャップが設けられ、前記ギャップを囲む位置に対照領域を設定し、
前記設定した前記検出領域および前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量同士の比較に基づいて、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が所定領域であるのか否かを判定する、
解析方法。
【請求項１１】
コンピュータに、
三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたデータを取得させ、
前記空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域を設定させ、
前記検出領域の次元と同じ空間において、前記検出領域を囲むギャップが設けられ、前記ギャップを囲む位置に対照領域を設定させ、
前記設定させた前記検出領域および前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量同士の比較に基づいて、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が所定領域であるのか否かを判定させる、
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、解析装置、解析方法、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
物体を二次元または三次元に撮像する装置が利用されている。この装置は、例えば、レーザー走査顕微鏡、共焦点レーザー顕微鏡、或いは蛍光顕微鏡などの光学顕微鏡、ＴＥＭ（Transmission Electron Microscope）やＳＥＭ（Scanning Electron Microscope）などの電子顕微鏡、ＯＣＴ（Optical Coherence Tomography）、ＣＴ（Computed Tomography）、ＰＥＴ（Positron Emission Tomography）、ＭＲＩ（Magnetic Resonance Imaging）、ＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）、或いは超音波などを利用して物体の断層像を撮像する断層像撮像装置、といった各種装置を含む。このような装置は、例えば、医療の現場において、患者の患部などを撮像するために利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８４７６３号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】Yabusaki, Katsumi, Joshua D. Hutcheson, Payal Vyas, Sergio Bertazzo, Simon C. Body, Masanori Aikawa, and Elena Aikawa. 2016. “Quantification of Calcified Particles in Human Valve Tissue Reveals Asymmetry of Calcific Aortic Valve Disease Development.” Frontiers in Cardiovascular Medicine 3 (1): 44.doi:10.3389/fcvm.2016.00044. http://dx.doi.org/10.3389/fcvm.2016.00044.
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術では、検出したい対象物が微小な場合、その対象物を精度良く検出することができない場合があった。【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたものであり、対象物の検出精度を向上させることができる解析装置、解析方法、およびプログラムを提供することを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記問題を解決する本発明は、非特許文献１に示される方法の思想を三次元時空間（三次元空間あるいは二次元空間と時間軸）、または三次元空間に時間軸を加えた四次元時空間にも適用できるように改良したもので、その一態様は、三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたデータを取得する取得部と、前記空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域を設定し、前記検出領域の次元と同じ空間において、前記検出領域を囲むギャップが設けられ、前記ギャップを囲む位置に対照領域を設定する設定部と、前記設定部により設定された前記検出領域および前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量同士の比較に基づいて、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が所定領域であるのか否かを判定する判定部と、を備える解析装置である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、対象物の検出精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態の解析装置２００を含む検査システム１の構成の一例を示す図である。
【図２】計測装置１００の構成の一例を示す図である。
【図３】解析装置２００の構成の一例を示す図である。
【図４】ボリュームデータ２１２を模式的に示す図である。
【図５】走査位置情報２１４の一例を示す図である。
【図６】制御部２２０による一連の処理の一例を示すフローチャートである。
【図７】制御部２２０による一連の処理の一例を示すフローチャートである。
【図８Ａ】検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。
【図８Ｂ】検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。
【図８Ｃ】検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。
【図８Ｄ】検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。
【図８Ｅ】検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。
【図８Ｆ】検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。
【図９Ａ】検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。
【図９Ｂ】検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。
【図９Ｃ】検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。
【図９Ｄ】検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。
【図９Ｅ】検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。
【図１０】検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。
【図１１】ボクセル複数個分のギャップを設けて設定された対照領域Ｒｂの一例を示す図である。
【図１２】ボクセル複数個分のギャップを設けて設定された対照領域Ｒｂの一例を示す図である。
【図１３】円環状に配置された対照領域Ｒｂの一例を示す図である。
【図１４】円環状に配置された対照領域Ｒｂの一例を示す図である。
【図１５】単一の対照領域Ｒｂによって囲まれた検出領域Ｒａの一例を示す図である。
【図１６】対照領域Ｒｂの設定方法の他の例を示す図である。
【図１７】検出領域Ｒａを取り囲むように対照領域Ｒｂを設定する際に、ギャップを設けるときと設けないときで判定結果が異なることを説明するための図である。
【図１８】検出領域Ｒａを取り囲むように対照領域Ｒｂを設定する際に、ギャップを設けるときと設けないときで判定結果が異なることを説明するための図である。
【図１９】ボクセルクラスタＣＬの生成方法の一例を示す図である。
【図２０】ボクセルクラスタＣＬの生成方法の一例を示す図である。
【図２１】ボクセルクラスタＣＬの生成方法の一例を示す図である。
【図２２】評価判定部２３２による評価結果に基づく画像が表示された表示部２０４の一例を示す図である。
【図２３】眼球Ｅの断面を模式的に示す図である。
【図２４Ａ】観測時刻の異なる２つのボリュームデータ２１２の一断面を示す図である。
【図２４Ｂ】観測時刻の異なる２つのボリュームデータ２１２の一断面を示す図である。
【図２５】第３実施形態の検査システム２の構成の一例を示す図である。
【図２６】ＯＣＴ撮像装置３００により生成されたボリュームデータ２１２の一例を示す図である。
【図２７】実施形態の解析装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面を参照し、本発明の解析装置、解析方法、およびプログラムの実施形態について説明する。
【００１１】
［概要］
実施形態の解析装置は、三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたボリュームデータを取得し、このボリュームデータ内において、三次元以上の時空間である検出領域を設定し、その検出領域を囲むギャップを更に囲む位置に、一つまたは複数の対照領域を設定する。
【００１２】
ボリュームデータは、例えば、幅、高さ、奥行きを次元とした三次元空間が、ある単位領域（以下、ボクセル）ごとに分割され、更に、その分割されたボクセルごとに物理量が対応付けられたデータである。物理量は、スカラ値またはベクトル値であり、例えば、レーザー光の反射光強度や、電磁波（電波や電子など）の反射波強度、音波の反射波強度、画像の画素値（輝度値など）、圧力、流速、温度、吸収スペクトルなどである。また、ボリュームデータは、例えば、幅、高さ、奥行きの３つのうち任意の２つと、時間とを次元とした三次元時空間がボクセルごとに分割されたデータであってもよいし、幅、高さ、奥行き、時間を次元とした四次元時空間がボクセル（またはダイナミックボクセル）ごとに分割されたデータであってもよいし、他の要素が次元として扱われた多次元空間がボクセルごとに分割されたデータであってもよい。
【００１３】
そして、解析装置は、検出領域および対照領域の其々に含まれる一以上のボクセルの物理量同士の比較に基づいて、検出領域に含まれる一以上のボクセルが所定領域であるのか否かを判定し、その判定結果に基づいて、ボリュームデータを生成する際に観測された観測対象を評価する。
【００１４】
（第１実施形態）
［システム構成］
図１は、第１実施形態の解析装置２００を含む検査システム１の構成の一例を示す図である。検査システム１は、例えば、人間や他の動物の眼球Ｅを検査するシステムである。例えば、検査システム１は、計測装置１００と、解析装置２００とを備える。計測装置１００は、例えば、被検体である眼球Ｅの前房内にレーザー光を照射し、その照射したレーザー光の散乱光（反射光）を受光し、その受光結果を示す情報を解析装置２００に提供する。前房とは、虹彩と、角膜の最内層の内皮細胞との間の領域であり、眼房水と呼ばれる液体に満たされている。解析装置２００は、計測装置１００により提供された情報に基づいて、眼球Ｅの前房内に存在する生体細胞（セル）の数を求め、眼球Ｅの状態を評価する。以下、レーザー光の照射方向（眼球Ｅの深さ方向）をｚ方向（軸）とし、そのｚ方向に直交するある一つの方向をｘ方向（軸）とし、ｚ方向およびｘ方向の双方に直交する方向をｙ方向（軸）として説明する。すなわち、ｚ方向は三次元空間における奥行き方向を表し、ｘ方向は三次元空間における幅方向および高さ方向のうち一方を表し、ｙ方向は三次元空間における幅方向および高さ方向のうち他方を表している。なお、ｘ方向、ｙ方向、およびｚ方向のうちいずれかは、時間の次元（ｔ方向）であってもよい。
【００１５】
［計測装置の構成］
図２は、計測装置１００の構成の一例を示す図である。計測装置１００は、例えば、第１光源１０１と、レンズ１０２、１０３、１０７、１０８、１１０、および１１４〜１１７と、ガルバノミラー１０４および１０５と、プリズム１０６と、ハーフミラー１０９と、受光マスク１１２と、光電子増倍管１１３と、第２光源１１８とを備える。例えば、第１光源１０１はレーザー光を照射するレーザー光源であり、第２光源１１８は赤色などの可視光を照射するＬＥＤ（Light Emitting Diode）である。
【００１６】
第１光源１０１により照射されたレーザー光は、レンズ１０２および１０３において平行光などに拡大され、ガルバノミラー１０４に入射する。ガルバノミラー１０４に入射したレーザー光は、ガルバノミラー１０４の鏡面で反射され、ガルバノミラー１０５に入射する。ガルバノミラー１０５に入射したレーザー光は、ガルバノミラー１０５の鏡面で反射され、プリズム１０６に入射する。プリズム１０６に入射したレーザー光は、レンズ１０７を介して眼球Ｅの前房内に集光される。この際、ガルバノミラー１０４および１０５は、図示しない駆動機構によって駆動され、レーザー光の入射角度に対する鏡面の角度が変更される。例えば、ガルバノミラー１０４は、前房内におけるレーザー光の水平走査（ｘ方向）に寄与し、ガルバノミラー１０５は垂直走査（ｙ方向）に寄与する。これによって、眼球Ｅの前房内に集光されるレーザー光が、ｘ方向およびｙ方向の二次元に走査される。
【００１７】
眼球Ｅの前房内に集光したレーザー光の一部は、散乱光として反射される。例えば、前房内にタンパク分子やセルなどの生体物質が浮遊している場合、レーザー光の一部は生体物質によって反射される。前房から反射された散乱光は、レンズ１０８によって集光された後に平行光に変換され、ハーフミラー１０９に入射する。ハーフミラー１０９に入射した光の一部は、ハーフミラー１０９を透過し、レンズ１１０側に導光され、ハーフミラー１０９に入射した残りの光は、ハーフミラー１０９によって反射され、レンズ１１４側に導光される。ハーフミラー１０９を透過した散乱光は、レンズ１１０によって集光された後に、視野を限定するための受光マスク１１２を通過し、その通過した光が光電子増倍管１３に入射する。受光マスク１１２は、例えば、円形の開口をもつピンホールである。これによって、焦点のあった位置の光のみが光電子増倍管１３に入射される。光電子増倍管１３は、入射された光を光子計数法によって離散的な電気信号に変換する。そして、光電子増倍管１３は、変換した電気信号を解析装置２００に出力する。
【００１８】
ハーフミラー１０９によって反射された散乱光は、レンズ１１４によって拡散または集光され、レンズ１１５および１１６を介して検査を行う利用者の眼に入射する。第２光源１１８により照射された光は、レンズ１１７によって拡散または集光された後、ハーフミラー１０９を通過して利用者の眼に入射する。レンズ１１７は、第２光源１１８により照射された光の像を、受光マスク１１２と共役な位置に結像させる位置に設置される。これによって、例えば、第２光源１１８による光によって枠状のウィンドウの像を結像することで、利用者に、ウィンドウに対する、散乱光を反射する生体物体の相対位置を視認させることができる。
【００１９】
計測装置１００は、ガルバノミラー１０４および１０５を駆動させてレーザー光を二次元（ｘ−ｙ方向）に走査させた後、受光マスク１１２の位置を、レンズ１１０を通過した光の光軸方向に移動させることで、レーザー光の走査位置を、前房の奥行き方向であるｚ方向に移動させる。これによって、眼球Ｅの前房が三次元的に計測される。
【００２０】
また、計測装置１００は、上記の光学系の位置をｚ方向に移動させるステージを更に備えてもよい。この場合、計測装置１００は、ガルバノミラー１０４および１０５を駆動させてレーザー光を二次元（ｘ−ｙ方向）に走査する際に、受光マスク１１２の位置を移動させるのに代えて、ステージをｚ方向に移動させることで、レーザー光の走査位置を変更してよい。
【００２１】
［解析装置の構成］
図３は、解析装置２００の構成の一例を示す図である。図示の例のように、解析装置２００は、通信インターフェース２０２と、表示部２０４と、記憶部２１０と、制御部２２０とを備える。
【００２２】
通信インターフェース２０２は、例えば、有線または無線によって計測装置１００と通信を行う。また、通信インターフェース２０２は、計測装置１００以外の他装置と通信を行ってもよい。
【００２３】
表示部２０４は、例えば、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）や有機ＥＬ（Electroluminescence）ディスプレイなどの表示装置である。
【００２４】
記憶部２１０は、例えば、ＨＤＤ（Hard Disc Drive）、フラッシュメモリ、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等により実現される。記憶部２１０は、例えば、制御部２２０において参照されるプログラムや、ボリュームデータ２１２、走査位置情報２１４等を格納する。
【００２５】
図４は、ボリュームデータ２１２を模式的に示す図である。図示のように、第１実施形態におけるボリュームデータ２１２は、幅方向ｘ、高さ方向ｙ、奥行き方向ｚを次元とした三次元空間に含まれる各ボクセルに、散乱光から変換された電気信号の信号強度値、すなわち散乱光の強度が対応付けられたデータである。以下、ボクセルに対応付けられた物理量をボクセル値と称して説明する。なお、図示の例では、ボクセルをある体積をもつ三次元空間として表現しているが、無次元（ゼロ次元）の点として表現されてもよい。ボクセルが点で表現される場合、ボリュームデータ２１２は、配列の要素として物理量が格納された多次元の配列構造をもつデータであってよい。
【００２６】
図５は、走査位置情報２１４の一例を示す図である。走査位置情報２１４は、後述する検出領域Ｒａの設定位置に関する情報であり、ボリュームデータ２１２が示す空間の各座標に対して、所定領域フラグが対応付けられた情報である。所定領域フラグとは、各座標のボクセルが所定領域であるのか否かを２値で表すフラグである。本実施形態では、眼球Ｅの前房に満たされた眼房水に浮遊する生体細胞を観測対象としているため、所定領域は、生体細胞が存在する領域として定義される。
【００２７】
例えば、ボリュームデータ２１２が示す空間に、ある検出領域Ｒａを設定した際に、この検出領域Ｒａと重なった空間領域が所定領域であると判定された場合、当該空間領域に含まれる一以上のボクセルの各座標に対して「１」のフラグが対応付けられ、そうでない場合、「０」のフラグが対応付けられる。このとき、各ボクセルの座標の所定領域フラグは、所定領域であるのか否かの判定前に、予め「０」が対応付けられているものとする。この処理を検出領域Ｒａの位置を変える（位置をずらす）毎に行い、最終的に１回でも「１」のフラグが付与されたボクセル（フラグが「０」から「１」に書き換えられたボクセル）は所定領域であるボクセルとされ、図５に示されている所定領域フラグが「１」となる。すなわち、一度でも所定領域フラグが「０」から「１」に変更されると、当該フラグは、「１」の状態で保持される。
【００２８】
制御部２２０は、例えば、取得部２２２と、検出領域設定部２２４と、指標値演算部２２６と、所定領域判定部２２８と、クラスタ生成部２３０と、評価判定部２３２と、表示制御部２３４とを備える。これらの構成要素の一部または全部は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）やＧＰＵ（Graphics Processing Unit）などのプロセッサが記憶部２１０に格納されたプログラムを実行することにより実現される。また、制御部２２０の構成要素の一部または全部は、ＬＳＩ（Large Scale Integration）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）、またはＦＰＧＡ（Field-Programmable Gate Array）などのハードウェアにより実現されてもよいし、ソフトウェアとハードウェアの協働によって実現されてもよい。
【００２９】
以下、制御部２２０による一連の処理についてフローチャートを用いて説明する。図６および図７は、制御部２２０による一連の処理の一例を示すフローチャートである。本フローチャートの処理は、例えば、通信インターフェース２０２を介して計測装置１００やその他の装置から電気信号を取得すると実行される。また、本フローチャートの処理は、所定の周期で繰り返し行われてよい。
【００３０】
まず、取得部２２２は、通信インターフェース２０２を介して計測装置１００から電気信号を取得すると、この信号を基にボリュームデータ２１２を生成し（ステップＳ１００）、これを記憶部２１０に記憶させる。また、ボリュームデータ２１２を生成する処理は計測装置１００側で行われてもよく、この場合、取得部２２２は、計測装置１００からボリュームデータ２１２を取得してもよい。また、既に生成されたボリュームデータ２１２がクラウドサーバ等の外部記憶装置に記憶されている場合、取得部２２２は、通信インターフェース２０２を介して外部記憶装置と通信し、この装置からボリュームデータ２１２を取得してもよい。
【００３１】
次に、検出領域設定部２２４は、ボリュームデータ２１２の解像度（ボリュームデータ２１２に対するボクセルの密度）に応じて、検出領域Ｒａのサイズを決定する。「サイズを決定する」とは、例えば、各次元の領域の長さや、領域の面積または体積などを決定することである。
【００３２】
例えば、ボリュームデータ２１２が示す空間がｘ−ｙ−ｚで表される三次元空間である場合、検出領域設定部２２４は、ボリュームデータ２１２の解像度が大きいほど検出領域Ｒａの幅、高さ、奥行きの各辺の長さを小さくし、ボリュームデータ２１２の解像度が小さいほど検出領域Ｒａの幅、高さ、奥行きの各辺の長さを大きくする。また、検出領域設定部２２４は、ボリュームデータ２１２の単位領域であるボクセルの整数倍の体積となるように、検出領域Ｒａのサイズを決定してもよい。また、検出領域設定部２２４は、幅、高さ、奥行きのうち一部の辺の長さをボリュームデータ２１２の解像度に依らずに決定してもよい。なお、検出領域Ｒａの形状（各辺の長さの比率）は、予め決められているものとする。
【００３３】
次に、検出領域設定部２２４は、決定したサイズの検出領域Ｒａをボリュームデータ２１２が示す空間の任意の位置に設定する（ステップＳ１０４）。
【００３４】
次に、検出領域設定部２２４は、設定した検出領域Ｒａを、ある一定のギャップを設けて取り囲むように、一以上の対照領域Ｒｂを設定する（ステップＳ１０６）。「取り囲む」とは、少なくとも検出領域Ｒａが設定された空間の部分空間において、一または複数の対照領域Ｒｂによって形成された閉空間の中に、検出領域Ｒａが収まることをいう。例えば、検出領域Ｒａが立方体などの六面体である場合、六面体のある一つの断面が、一または複数の対照領域Ｒｂによって形成された閉空間の中に収まっている場合、対照領域Ｒｂが検出領域Ｒａを取り囲んでいることになる。
【００３５】
図８Ａから図８Ｆは、検出領域Ｒａの設定位置の一例を示す図である。図８Ａから図８Ｅは、ボリュームデータ２１２が示すｘ−ｙ−ｚ空間の部分空間であるｘ−ｙ平面を表している。図８Ａは、ｚ＝１であるｘ−ｙ平面を表し、図８Ｂは、ｚ＝２であるｘ−ｙ平面を表し、図８Ｃは、ｚ＝３であるｘ−ｙ平面を表し、図８Ｄは、ｚ＝４であるｘ−ｙ平面を表し、図８Ｅは、ｚ＝５であるｘ−ｙ平面を表している。また、図示の例では、各ボクセルは、ｘ、ｙ、ｚの各辺の長さが１の立方体として表現されている。なお、ここで「平面」といった場合、ボクセル一つ分のｚ方向の長さは単位長さ（例えば１）であってよい。
【００３６】
例えば、検出領域設定部２２４は、一つ分のボクセルと同じ体積の検出領域Ｒａを、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（３，３，３）の座標に設定した場合、ｚ＝３であるｘ−ｙ平面において、検出領域Ｒａに隣接した８個のボクセルをギャップとし、この８個のボクセルに隣接した１６個のボクセルに対照領域Ｒｂを設定する。また、検出領域設定部２２４は、ｚ方向に関してｚ＝３のｘ−ｙ平面に隣接したｚ＝２のｘ−ｙ平面と、ｚ＝４のｘ−ｙ平面との双方において、（ｘ，ｙ）＝（３，３）の座標のボクセルと、そのボクセルに隣接した８個のボクセルとをギャップとし、これらの８個のボクセルに隣接した１６個のボクセルに対照領域Ｒｂを設定する。また、検出領域設定部２２４は、ｚ方向に関してｚ＝２のｘ−ｙ平面に隣接したｚ＝１のｘ−ｙ平面と、ｚ方向に関してｚ＝４のｘ−ｙ平面に隣接したｚ＝５のｘ−ｙ平面との双方において、全てのボクセルに対照領域Ｒｂを設定する。これによって、図８Ｆに示すように、三次元空間において、少なくとも検出領域Ｒａの周囲の一つ分のボクセルを隔てて対照領域Ｒｂが設定される。
【００３７】
また、検出領域設定部２２４は、対照領域Ｒｂ同士の間にもギャップを設けてもよい。すなわち、検出領域設定部２２４は、複数の対照領域Ｒｂを互いに離間させて設定してよい。図９Ａから図９Ｅは、検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。例えば、検出領域設定部２２４は、一つ分のボクセルと同じ体積の検出領域Ｒａを、（ｘ，ｙ，ｚ）＝（３，３，３）の座標に設定した場合、ｚ＝３であるｘ−ｙ平面において、検出領域Ｒａに隣接した８個のボクセルをギャップとし、この８個のボクセルに隣接した１６個のボクセルのうち、（ｘ，ｙ）＝（１，１）、（１，３）、（１，５）、（３，１）、（３，５）、（５，１）、（５，３）、（５，５）の８個のボクセルに対照領域Ｒｂを設定する。また、検出領域設定部２２４は、ｚ方向に関してｚ＝３のｘ−ｙ平面に隣接したｚ＝２のｘ−ｙ平面と、ｚ＝４のｘ−ｙ平面との双方においては対照領域Ｒｂを設定せず、ｚ方向に関してｚ＝２のｘ−ｙ平面に隣接したｚ＝１のｘ−ｙ平面と、ｚ方向に関してｚ＝４のｘ−ｙ平面に隣接したｚ＝５のｘ−ｙ平面との双方において、（ｘ，ｙ）＝（１，１）、（１，３）、（１，５）、（３，１）、（３，３）、（３，５）、（５，１）、（５，３）、（５，５）の９個のボクセルに対照領域Ｒｂを設定する。このように、三次元空間において、検出領域Ｒａの周囲の一つ分のボクセルを隔てて対照領域Ｒｂを設定すると共に、対照領域Ｒｂ同士の間にもギャップを設けてよい。
【００３８】
また、検出領域設定部２２４は、複数個分のボクセルと同じ体積の検出領域Ｒａを設定してもよい。図１０は、検出領域Ｒａの設定位置の他の例を示す図である。図示の例のように、検出領域設定部２２４は、９個分のボクセルと同じ体積の検出領域Ｒａを設定してもよい。この場合、検出領域設定部２２４は、検出領域Ｒａとの間にギャップを設けて設定する対照領域Ｒｂも９個分のボクセルを合わせた体積としてよい。
【００３９】
また、検出領域設定部２２４は、ボクセル一つ分のギャップを設けるのに限られず、２や３、或いはこれ以上のギャップを設けてもよい。図１１および図１２は、ボクセル複数個分のギャップを設けて設定された対照領域Ｒｂの一例を示す図である。図１１の例では、ボクセル２つ分のギャップが設けられており、図１２の例では、ボクセル２つ分のギャップが設けられている。
【００４０】
また、検出領域設定部２２４は、検出領域Ｒａの周囲に対照領域Ｒｂを設定する際に、対照領域Ｒｂを矩形状に配置するものとして説明したがこれに限られず、円環状に配置してもよい。図１３および図１４は、円環状に配置された対照領域Ｒｂの一例を示す図である。検出領域設定部２２４は、図１３の例のように、検出領域Ｒａに対してギャップを設けながら８個の対照領域Ｒｂを円環状に配置してよい。また、検出領域設定部２２４は、図１４の例のように、対照領域Ｒｂ同士が互いに一部重なるように、複数の対照領域Ｒｂを設定してもよい。これによって、検出領域Ｒａの周囲に、その領域が連続した見かけ上一つの対照領域Ｒｂが設定される。
【００４１】
また、検出領域設定部２２４は、検出領域Ｒａの周囲に複数の対照領域Ｒｂを設定するものとして説明したがこれに限られず、検出領域Ｒａを囲む一つの対照領域Ｒｂを設定してもよい。
【００４２】
また図１０から図１２、および図１４に示した例では、検出領域設定部２２４は、ギャップを対照領域Ｒｂの内側に設けたが、図１３に例示するように、ある程度対照領域Ｒｂの外側にはみ出るようにギャップを設定してもよい。
【００４３】
図１５は、単一の対照領域Ｒｂによって囲まれた検出領域Ｒａの一例を示す図である。図示のように、例えば、検出領域設定部２２４は、球形の検出領域Ｒａを設定し、その周囲にギャップを設けた同じく球形の対照領域Ｒｂを設定してよい。例えば、検出領域設定部２２４は、対照領域Ｒｂの内周を、検出領域Ｒａの外周に対してギャップ分の厚さを考慮した長さとしてよい。これによって、３６０°の全方向から検出領域Ｒａを包み込むように対照領域Ｒｂが設定される。
【００４４】
また、検出領域設定部２２４は、球形の検出領域Ｒａを設定する場合、図１６に示すような対照領域Ｒｂを設定してもよい。図１６は、対照領域Ｒｂの設定方法の他の例を示す図である。図示のように、検出領域Ｒａが球形である場合、球形状の検出領域Ｒａのｚ方向に関する中心軸と検出領域Ｒａとが交わる交点Ｐ１およびＰ２の其々に、３片の弧形状の領域を一組とした対照領域Ｒｂを設定してよい。すなわち、検出領域設定部２２４は、球形の上側を３分割し、下側を３分割した対照領域Ｒｂを設定してよい。このとき、球形状の検出領域Ｒａの中心からギャップの外周面までの距離がＡ［ｍ］の場合、各対照領域Ｒｂの内周面の弧の長さは、少なくともπ／３［ｒａｄ］×Ａ［ｍ］としてよい。
【００４５】
次に、指標値演算部２２６は、検出領域設定部２２４により設定された検出領域Ｒａの最大ボクセル値Ａを算出する（ステップＳ１０８）。最大ボクセル値Ａは、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルに対応付けられたボクセル値のうち、最大をとるボクセル値である。
【００４６】
次に、所定領域判定部２２８は、最大ボクセル値Ａが、予め決められた閾値である最大ボクセル閾値ＴＨａ以上であるのか否かを判定する（ステップＳ１１０）。所定領域判定部２２８は、最大ボクセル値Ａが最大ボクセル閾値ＴＨａ未満であると判定した場合、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルの全てが所定領域ではないと判定する（ステップＳ１１２）。最大ボクセル値Ａは、「第２閾値」の一例である。
【００４７】
一方、最大ボクセル値Ａが最大ボクセル閾値ＴＨａ以上であると判定された場合、指標値演算部２２６は、検出領域Ｒａの平均ボクセル値Ｂを算出する（ステップＳ１１４）。平均ボクセル値Ｂは、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルに対応付けられたボクセル値の平均である。平均ボクセル値Ｂは、「第１平均値」の一例である。
【００４８】
次に、所定領域判定部２２８は、平均ボクセル値Ｂが、予め決められた閾値である平均ボクセル閾値ＴＨｂ以上であるのか否かを判定する（ステップＳ１１６）。平均ボクセル閾値ＴＨｂは、例えば、最大ボクセル閾値ＴＨａよりも小さい値である。所定領域判定部２２８は、平均ボクセル閾値ＴＨｂ未満であると判定した場合、Ｓ１１２の処理に移り、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルの全てが所定領域ではないと判定する。平均ボクセル閾値ＴＨｂは、「第３閾値」の一例である。
【００４９】
一方、平均ボクセル値Ｂが平均ボクセル閾値ＴＨｂ以上であると判定された場合、指標値演算部２２６は、Ｓ１０６の処理によって設定された一以上の対照領域Ｒｂの其々の平均ボクセル値Ｃを算出する（ステップＳ１１８）。平均ボクセル値Ｃは、対照領域Ｒｂに含まれる一以上のボクセルに対応付けられたボクセル値の平均である。平均ボクセル値Ｃは、「第２平均値」の一例である。
【００５０】
次に、所定領域判定部２２８は、各平均ボクセル値Ｂから平均ボクセル値Ｃを減算した値（Ｂ−Ｃ）が差分ボクセル閾値ＴＨｃ以上であるのか否かを判定する（ステップＳ１２０）。差分ボクセル閾値ＴＨｃは、例えば、平均ボクセル閾値ＴＨｂよりも小さい値である。差分ボクセル閾値ＴＨｃは、「第１閾値」の一例である。
【００５１】
例えば、所定領域判定部２２８は、各平均ボクセル値Ｂから平均ボクセル値Ｃを減算した各差分値のうちいずれか一つでも差分ボクセル閾値ＴＨｃ未満であると判定した場合、Ｓ１１２の処理に移り、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルの全てが所定領域ではないと判定する。
【００５２】
一方、所定領域判定部２２８は、各平均ボクセル値Ｂから平均ボクセル値Ｃを減算した各差分値のうちいずれもが差分ボクセル閾値ＴＨｃ以上であると判定した場合、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルの全てが所定領域であると判定する（ステップＳ１２２）。
【００５３】
次に、所定領域判定部２２８は、走査位置情報２１４において、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルの各々の座標に対応した所定領域フラグを更新する（ステップＳ１２４）。
【００５４】
例えば、所定領域判定部２２８は、Ｓ１１２の処理で、検出領域Ｒａのボクセルが所定領域ではないと判定した場合、走査位置情報２１４において、この検出領域Ｒａのボクセルの所定領域フラグを「０」にする。また、所定領域判定部２２８は、Ｓ１２２の処理で、検出領域Ｒａのボクセルが所定領域であると判定した場合、走査位置情報２１４において、この検出領域Ｒａのボクセルの所定領域フラグを「１」にする。
【００５５】
図１７および図１８は、検出領域Ｒａを取り囲むように対照領域Ｒｂを設定する際に、ギャップを設けるときと設けないときで判定結果が異なることを説明するための図である。例えば、検出対象である生体細胞のｘ方向の大きさが、検出領域Ｒａおよび対照領域Ｒｂの双方のｘ方向の大きさと同程度である場合がある。このような場合、図１７に示すように、検出領域Ｒａと対照領域Ｒｂとの間にギャップを設けない場合、検出対象である生体細胞が検出領域Ｒａと対照領域Ｒｂとの双方に重畳される可能性があり、検出領域Ｒａの平均ボクセル値Ｂから対照領域Ｒｂの平均ボクセル値Ｃを減算した値（Ｂ−Ｃ）が差分ボクセル閾値ＴＨｃ未満となりやすく、本来であれば、検出領域Ｒａが生体細胞を示す所定領域であると判定されるべきところが、検出領域Ｒａが生体細胞を示す所定領域でないと判定され得る。これに対して、図１８に示すように、検出領域Ｒａと対照領域Ｒｂとの間にギャップを設けた場合、生体細胞が大きく、検出領域Ｒａに隣接した領域にも重畳するような場合であっても、その重畳する領域がギャップとして設けられた領域であるため、検出領域Ｒａの平均ボクセル値Ｂから対照領域Ｒｂの平均ボクセル値Ｃを減算した値（Ｂ−Ｃ）が差分ボクセル閾値ＴＨｃ以上となりやすく、生体細胞を示す所定領域を精度良く検出することができる。
【００５６】
次に、検出領域設定部２２４は、ボリュームデータ２１２が示す空間の全領域に対して検出領域Ｒａを設定したか否かを判定する（ステップＳ１２６）。検出領域設定部２２４は、全領域に対して検出領域Ｒａを設定していないと判定した場合、Ｓ１０４の処理に戻り、検出領域Ｒａの設定位置を変更する。これによって、新たに位置が変更された検出領域Ｒａのボクセルが所定領域であるか否かの判定が繰り返される。
【００５７】
一方、全領域に対して検出領域Ｒａを設定したと判定された場合、クラスタ生成部２３０は、走査位置情報２１４を参照して、所定領域フラグが「１」のボクセルのうち、平均ボクセル値Ｂが同程度のボクセルをクラスタ化したボクセルクラスタＣＬを生成する（ステップＳ１２８）。「ボクセル値が同程度」とは、例えば、比較対象とするボクセル値に対して数［％］から十数［％］程度の誤差を許容した範囲で同じであることをいう。従って、「ボクセル値が同程度」には、ボクセル値が同じであることも含まれる。
【００５８】
図１９から図２１は、ボクセルクラスタＣＬの生成方法の一例を示す図である。例えば、図１９および図２０に示す例のように、複数の検出領域Ｒａが設定されると、クラスタ生成部２３０は、ラベリング処理によって、複数の検出領域Ｒａのうち、平均ボクセル値Ｂが同程度の領域同士を結合し、一つのボクセルクラスタＣＬを生成する。
【００５９】
例えば、クラスタ生成部２３０は、ボリュームデータ２１２に含まれる複数のボクセルのうち、未だラベルが付与されていないボクセルを着目するボクセル（以下、着目ボクセルと称する）として選択し、当該着目ボクセルに対して、あるラベルを付与する。クラスタ生成部２３０は、ラベルを付与した着目ボクセルの周囲のボクセル（例えば、ｘ、ｙ、ｚ方向で着目ボクセルに隣接するボクセル）に対して、既にラベルを付与したか否かを判定する。周囲のボクセルにラベルを付与しておらず、且つ着目ボクセルと同程度の平均ボクセル値Ｂであれば、クラスタ生成部２３０は、着目ボクセルに付与したラベルと同じラベルを周囲のボクセルに付与する。このとき、同じボクセルクラスタＣＬに属するボクセルは、同じボクセル値（例えば平均ボクセル値Ｂ）として扱われるため、同じラベルが付与される。クラスタ生成部２３０は、ラベルを付与した周囲のボクセルを新たな着目ボクセルとして扱い、更に周囲のボクセルについてラベルの付与の有無とボクセル値の確認を行ってラベルを付与する。このようにして、クラスタ生成部２３０は、ボリュームデータ２１２の全ボクセルに対してラベルを付与し、同じラベルが付与され、且つ互いに隣接関係にあるボクセルの集合を一つのボクセルクラスタＣＬとして生成する。
【００６０】
次に、クラスタ生成部２３０は、ボクセルクラスタＣＬの大きさが許容サイズ内であるのか否かを判定する（ステップＳ１３０）。許容サイズとは、検査システム１の検査対象に応じて設定される閾値であり、例えば、検査対象が眼球Ｅ内の生体細胞等である場合、眼球Ｅ内に存在することが想定される最も大きい生体細胞の実サイズを、計測装置１００の分解能に応じて拡縮した見込み上のサイズのことである。
【００６１】
例えば、クラスタ生成部２３０は、上述した図２１に示すように、ボクセルクラスタＣＬのｘ方向の最大サイズΔＬＸと、ｘ方向における許容サイズＴＨΔＬＸとを比較し、ボクセルクラスタＣＬのｚ方向の最大サイズΔＬＺと、ｚ方向における許容サイズＴＨΔＬＺとを比較する。同様に、クラスタ生成部２３０は、ボクセルクラスタＣＬのｙ方向の最大サイズΔＬＹと、ｙ方向における許容サイズＴＨΔＬＹとを比較する。クラスタ生成部２３０は、最大サイズΔＬＸがＴＨΔＬＸ以下であり、最大サイズΔＬＺがＴＨΔＬＺ以下であり、且つ最大サイズΔＬＹがＴＨΔＬＹ以下である場合、ボクセルクラスタＣＬの大きさが許容サイズ内であると判定する。
【００６２】
一方、クラスタ生成部２３０は、最大サイズΔＬＸがＴＨΔＬＸを超える場合、最大サイズΔＬＺがＴＨΔＬＺを超える場合、或いは、最大サイズΔＬＹがＴＨΔＬＹを超える場合、ボクセルクラスタＣＬの大きさが許容サイズ内でないと判定する。なお、クラスタ生成部２３０は、最大サイズΔＬＸ、ΔＬＺ、ΔＬＹのうちのいずれか一つでも許容サイズ以下であれば、ボクセルクラスタＣＬの大きさが許容サイズ内であると判定してもよい。
【００６３】
クラスタ生成部２３０は、ボクセルクラスタＣＬの大きさが許容サイズ内でなければ、そのボクセルクラスタＣＬが示す所定領域が抽出対象物（例えば生体細胞）とは異なる対象物（例えば虹彩等）であると判断して、ボクセルクラスタＣＬの元となった複数のボクセルに対応付けられた所定領域フラグを「１」から「０」に変更する（ステップＳ１３２）。これによって、ボクセルクラスタＣＬの元となった複数のボクセルに対してなされた、所定領域であるという判定結果が棄却され、当該複数のボクセルが所定領域ではないものとして扱われることになる。一方、ボクセルクラスタＣＬの大きさが許容サイズ内であれば、そのボクセルクラスタＣＬが生体細胞として検出される。
【００６４】
次に、クラスタ生成部２３０は、所定領域であるという判定結果が棄却されなかったボクセルクラスタＣＬの数、すなわち検出された生体細胞の数を算出する（ステップＳ１３４）。
【００６５】
次に、制御部２２０は、ボリュームデータ２１２の全領域について、Ｓ１２８からＳ１３４までの一連のクラスタリング処理を行ったか否かを判定する（ステップＳ１３６）。ボリュームデータ２１２の全領域について、上述した一例のクラスタリング処理を行っていないと判定した場合、制御部２２０は、Ｓ１２８の処理に戻る。
【００６６】
一方、ボリュームデータ２１２の全領域について、上述した一例のクラスタリング処理を行ったと判定された場合、評価判定部２３２は、クラスタ生成部２３０により算出された生体細胞の数に基づいて、被検体である眼球Ｅの評価を行う（ステップＳ１３８）。
【００６７】
例えば、評価判定部２３２は、ボリュームデータ２１２ごとの生体細胞の数を参照し、生体細胞の数が基準値よりも大きい場合、「被験者は特定の疾病（例えば角膜炎症）を患っている可能性がある」、といった評価結果を下してよい。例えば、基準値は、観測された生体細胞の数と、特定の疾病の発症の有無との相関結果などに基づいて適宜決定されてよい。
【００６８】
次に、表示制御部２３４は、評価判定部２３２による評価結果に基づく画像を表示部２０４に表示させる（ステップＳ１４０）。これによって、本フローチャートの処理が終了する。
【００６９】
図２２は、評価判定部２３２による評価結果に基づく画像が表示された表示部２０４の一例を示す図である。例えば、表示制御部２３４は、表示部２０４を制御して、生体細胞の数と、生体細胞の数の基準値と、特定の疾病の有無（或いはその蓋然性）とを含む評価結果を表示させてよい。また、表示制御部２３４は、ボリュームデータ２１２の一断面（例えば、最も生体細胞の数が多い断面画像）に、抽出された生体細胞をその抽出位置に重畳させて表示させてもよい。このような画像を表示部２０４に表示させることによって、読影者（例えば医師など）ごとの経験や技量等への依存の影響、すなわち個々のばらつきの影響を少なくし、定量的かつ客観的な数値を基にして安定した診断結果を医師などが下すことを支援できるようにする。なお、表示制御部２３４は、単にクラスタ生成部２３０により算出された生体細胞の数と、その算出元であるボリュームデータ２１２の一断面とを関連付けた画像を表示部２０４に表示させてもよい。これによって、少なくとも生体細胞の数について客観的に被検体を評価することができる。
【００７０】
以上説明した第１実施形態によれば、三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割したボクセルごとに物理量が対応付けられたボリュームデータ２１２を取得する取得部２２２と、ボリュームデータ２１２が示す空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域Ｒａを設定し、検出領域Ｒａの次元と同じ空間において、検出領域Ｒａを囲むギャップが設けられ、このギャップを囲む位置に対照領域Ｒｂを設定する検出領域設定部２２４と、検出領域Ｒａおよび対照領域Ｒｂの其々に含まれる一以上のボクセルの物理量同士の比較に基づいて、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルが所定領域であるのか否かを判定する所定領域判定部２２８と、を備えることにより、対象物の検出精度を向上させることができる。
【００７１】
（第２実施形態）
以下、第２実施形態について説明する。第２実施形態では、走査時刻（観測時刻）が互いに異なる複数のボリュームデータ２１２に基づいて、被検体である眼球Ｅの評価を行う点で、第１実施形態と相違する。以下、第１実施形態との相違点を中心に説明し、第１実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
【００７２】
第２実施形態の検査システム１では、例えば、身体に無害な微小粒子（例えば、標識物質であるマイクロビーズ等）が注入された眼球Ｅの眼房水を、所定の時間が経過するごとに観測することで、時系列に連続した複数のボリュームデータ２１２を取得する。すなわち、第２実施形態では、ｘ−ｙ−ｚの三次元に対して、更に時間ｔの次元が加えられた四次元のボリュームデータ２１２が取得される。
【００７３】
例えば、第２実施形態では、微小粒子が存在する領域が所定領域として扱われる。この場合、評価判定部２３２は、クラスタ生成部２３０のクラスタリング処理によって生成されたボクセルクラスタＣＬのうち、大きさが許容サイズ内のボクセルクラスタＣＬ（すなわち微小粒子）の時間経過に応じた移動量に基づいて、被検体である眼球Ｅを評価する。
【００７４】
一般的に、前眼房水は流動していると云われており、この眼房水の流動性が低いと緑内障の疑いが高いと診断される。従って、評価判定部２３２は、前房内に注入された微小粒子の時間経過に応じた動きに応じて、緑内障などの病状の有無を判定する。
【００７５】
図２３は、眼球Ｅの断面を模式的に示す図である。一般的に、眼房水は、図中の矢印で示す流路で流動しており、例えば、流動毛様体上皮から後眼房に分泌され、水晶体を潤した後、瞳孔を通って前眼房に流れ、虹彩付着部と角膜のなす角の部分（前房隅角）から線維柱帯網の間隙（フォンタナ腔）を通り、シュレム管にて集中し、前毛様体静脈へと流出する。また、眼房水の一部は、前眼房から虹彩の基部を経て吸収される場合もある。このように、眼房水は、眼球Ｅ内で流動することで、水晶体や、虹彩、角膜などの栄養に関与したり、眼圧を一定に保って眼球Ｅの形を保持したりする。しかしながら、眼房水の排出機能などに異常をきたすと、前眼房内に眼房水が過剰に蓄積する場合がある。この場合、眼圧が異常に高まった状態となり、緑内障を発症しやすくなる。
【００７６】
このように、眼房水の流動性と緑内障との間には因果関係が存在することから、評価判定部２３２は、四次元のボリュームデータ２１２から微小粒子の動きを観測して、眼房水の流動性を評価する。
【００７７】
図２４Ａおよび図２４Ｂは、観測時刻の異なる２つのボリュームデータ２１２の一断面を示す図である。図２４Ａは、ある時刻ｔｉにおいて、ｘ−ｙ平面上で観測された微小粒子を表しており、図２４Ｂは、ある時刻ｔｉから更に所定時間ΔＴが経過した時刻ｔｉ＋ΔＴにおいて、ｘ−ｙ平面上で観測された微小粒子を表している。図２４Ａと図２４Ｂとを比較した場合、時刻ｔｉ＋ΔＴでは、微小粒子が、時刻ｔｉの位置からｘ軸方向にΔｘの変位量で移動している。例えば、評価判定部２３２は、所定時間ΔＴあたりの微小粒子の変位量が閾値未満であるか否かを判定し、微小粒子の変位量が閾値未満である場合、その微小粒子が同じ位置に留まっていると判定し、微小粒子の変位量が閾値以上である場合、その微小粒子が同じ位置に留まらずに流動していると判定する。そして、表示制御部２３４は、評価判定部２３２による評価結果に基づく画像を表示部２０４に表示させる。これによって、読影者は、眼房水の流動の有無やその流動の大きさに応じて、緑内障などの病状の診断結果を定量的かつ客観的に下すことができる。
【００７８】
以上説明した第２実施形態によれば、四次元以上のボリュームデータ２１２を基に、所定領域として検出した対象物の時間経過に応じた移動の有無やその量を求めるため、被検体である眼球Ｅを、より定量的かつ客観的に評価することができる。
【００７９】
（第３実施形態）
以下、第３実施形態について説明する。第１および第２実施形態では、ボリュームデータ２１２を生成する装置として、前眼房にレーザー光を照射して、その前眼房内の生体細胞を計測する計測装置１００を備えるものとして説明した。これに対して、第３実施形態では、ボリュームデータ２１２を生成する装置として、計測装置１００の代わりに、光干渉断層画像撮像装置（以下、ＯＣＴ撮像装置と称する）を備える点で、第１および第２実施形態と相違する。以下、第１および第２実施形態との相違点を中心に説明し、第１および第２実施形態と共通する部分についての説明は省略する。
【００８０】
図２５は、第３実施形態の検査システム２の構成の一例を示す図である。第３実施形態の検査システム（眼底撮像システム）２は、例えば、解析装置２００と、ＯＣＴ撮像装置３００とを備える。ＯＣＴ撮像装置３００は、眼球Ｅに光を照射し、その光の反射光と照射した一部の光とが互いに干渉した干渉光を計測することで、眼球Ｅ内部の変位を測定する。これによって、例えば、網膜を含む眼底Ｅｒが写し出されたＯＣＴ画像ＩＭがボリュームデータ２１２として取得される。以下、ＯＣＴ撮像装置３００は、スペクトラルドメインＯＣＴ（Spectral-domain OCT；ＳＤ-ＯＣＴ）や波長掃引ＯＣＴ（Swept-source OCT；ＳＳ-ＯＣＴ）等のフーリエドメインＯＣＴ（Fourier-domain OCT；ＦＤ-ＯＣＴ）として説明するが、これに限られない。ＯＣＴ撮像装置３００は、例えば、タイムドメインＯＣＴ（Time-domain OCT；ＴＤ-ＯＣＴ）やその他の方式を採用したものであってもよい。
【００８１】
例えば、第３実施形態の解析装置２００は、ＯＣＴ撮像装置３００により生成されたＯＣＴ画像ＩＭから、ＨＲＦ（Hyperreflective foci）などの高輝度部位を抽出する。例えば、ＨＲＦは、リポタンパクやマクロファージを表すものだといわれており、近年、糖尿病網膜症を患った患者の眼球のＯＣＴ画像から観測されたＨＲＦの数と、その患者の視機能とに関連があるという学術的報告がなされている。第３実施形態において、所定領域は、ＨＲＦなどの高輝度部位が存在する領域として定義される。
【００８２】
照明光学系３２０は、例えば、ハロゲンランプやキセノンランプ等の照明用の光源（不図示）を備え、この光源から照射された光を眼底Ｅｒに導光することで眼底Ｅｒを照らす。
【００８３】
撮像光学系３３０は、眼底Ｅｒにおいて反射された反射光を、光ファイバＦａを介してＯＣＴユニット３１０側に導光する。また、撮像光学系３３０は、ＯＣＴユニット３１０から光ファイバＦａを介して導光された照射光を走査しながら眼球Ｅに導光する。例えば、撮像光学系３３０は、コリメータやガルバノミラー（いずれも不図示）などを備え、眼球Ｅに対して照射される照射光の照射方向（図中ｚ方向）を、その照射方向に対して直交する水平方向（図中ｘ方向またはｙ方向）に関して変更する。すなわち、撮像光学系３３０は、ラスタースキャン方式によって照射光を走査する。これによって、眼球Ｅに照射される照射光は、ｘ方向およびｙ方向に関して走査されることになる。
【００８４】
解析装置２００の取得部２２２は、通信インターフェース２０２を介してＯＣＴ撮像装置３００からＯＣＴ画像ＩＭを取得し、取得したＯＣＴ画像ＩＭをボリュームデータ２１２として記憶部２１０に記憶させる。
【００８５】
図２６は、ＯＣＴ撮像装置３００により生成されたボリュームデータ２１２の一例を示す図である。図示のように、第３実施形態のボリュームデータ２１２は、複数のＯＣＴ画像ＩＭｎ（ｎは任意の自然数）から構成される。各ＯＣＴ画像ＩＭｊ（１≦ｊ≦ｎ）のｚ方向は、照射光の照射方向（照射光の光軸）に沿う方向を表し、眼球Ｅの深さ方向を表している。照射光の照射方向に沿う方向とは、例えば、照射光の光軸に対して数度から十数度程度の誤差（角度幅）を許容した方向である。また、各ＯＣＴ画像ＩＭｊのｘ方向は、ｚ方向に直交する平面のいずれか一方向を表している。これらのＯＣＴ画像ＩＭｎは、ｚ方向およびｘ方向の双方に対して直交するｙ方向において並べられている。ｙ方向は、各ＯＣＴ画像ＩＭの撮像時刻ｔに対応する。すなわち、各ＯＣＴ画像ＩＭは、撮像時刻順に並べられている。
【００８６】
また、取得部２２２は、ＯＣＴ撮像装置３００から一つずつＯＣＴ画像ＩＭを取得してもよい。この場合、取得部２２２は、各ＯＣＴ画像ＩＭの撮像時刻ｔやその撮像時のｙ方向における位置情報を参照することで、順次取得したＯＣＴ画像ＩＭをｙ方向に関して並べてよい。このとき取得部２２２は、例えば、時系列順になるように、適宜ＯＣＴ画像ＩＭをｙ方向に関して並び替えてよい。
【００８７】
第３実施形態の解析装置２００は、このような複数のＯＣＴ画像ＩＭから構成されるボリュームデータ２１２を基に、検出領域Ｒａに含まれるボクセルが所定領域であるか否かを判定し、所定領域であるボクセルが存在する場合、そのボクセルをクラスタ化したボクセルクラスタＣＬが許容サイズ内であるか否かを判定する。解析装置２００は、ボクセルクラスタＣＬが許容サイズ内である場合、ボクセルクラスタＣＬがＨＲＦなどの高輝度部位であると判定する。すなわち、解析装置２００は、ＨＲＦなどの高輝度部位が眼底Ｅｒに存在すると判定する。解析装置２００は、ボリュームデータ２１２が示す空間（三次元画像）の中に、高輝度部位がいくつ存在するのかを算出し、算出した高輝度部位の数に基づいて被検体である眼球Ｅを評価する。
【００８８】
以上説明した第３実施形態によれば、複数のＯＣＴ画像ＩＭから構成されるボリュームデータ２１２が示す空間において、検出領域Ｒａと、これを取り囲む一以上の対照領域Ｒｂとを設定し、検出領域Ｒａおよび対照領域Ｒｂの其々に含まれる一以上のボクセルの物理量（例えば画素値）同士の比較に基づいて、検出領域Ｒａに含まれる一以上のボクセルが所定領域（ＨＲＦなどの高輝度部位）であるのか否かを判定するため、第１または第２実施形態と同様に、対象物の検出精度を向上させることができる。
【００８９】
（その他の実施形態）
以下、その他の実施形態について説明する。上述した第１および第２実施形態では、眼球Ｅの前房内に存在する生体細胞を検出するものとして説明し、第３実施形態では、眼球Ｅの眼底Ｅｒに存在するＨＲＦなどの高輝度部位を検出するものとして説明したがこれに限られない。例えば、臓器などを蛍光標識する微小物体や、血液中の血球などを、上述した手法を用いて検出してもよい。この場合、ボリュームデータ２１２は、蛍光顕微鏡などの光学顕微鏡や、ＴＥＭやＳＥＭなどの電子顕微鏡、ＣＴ、ＰＥＴ、ＭＲＩ、ＮＭＲ、或いは超音波などの他の断層像撮像装置といった各種計測装置を利用して取得されてよい。
【００９０】
例えば、生体イメージングの分野において、臓器などの細胞に特定の抗体を検出するために標識された物質（以下、標識物質と称する）を接触させ、標識物質を特定の抗体に結合させることで、細胞を標識することが行われる。この場合、蛍光顕微鏡などを利用して臓器などの細胞を計測した三次元のボリュームデータ２１２が生成される。解析装置２００は、このボリュームデータ２１２を参照して、標識物質が存在する領域を所定領域として検出してよい。標識物質は、例えば、ＦＩＴＣ（Fluorescein Isothiocyanate）、Alexa Fluor色素、Ｃｙ色素といった蛍光色素や、ＰＥ（Phycoerythrin）、ＡＰＣ(Allophycocyanin)などの蛍光タンパク質によって染色させた抗体などである。また、標識物質は、酵素を結合させた抗体であってもよいし、磁気ビーズやアガロースといった担体に結合された抗体であってもよい。このような標識物質が存在する領域を所定領域としてボリュームデータ２１２から検出することで、例えば、臓器のどこに標識物質が凝集しているのか（染色しているのか）を判別することができる。
【００９１】
また、ボリュームデータ２１２が、ＣＴ血管撮影法（ＣＴアンジオグラフィ；ＣＴＡ）やＭＲ血管撮像法（ＭＲアンジオグラフィ；ＭＲＡ）といった三次元血管撮影法を利用して血管内部を観測した三次元データである場合、解析装置２００は、血管のボリュームデータ２１２から、特定の血球が存在する領域を所定領域として検出してもよいし、蛍光などで標識された特定の血球が存在する領域を所定領域として検出してもよい。
【００９２】
このように検出したい対象が微小物体である場合、本手法を適用することができる。
【００９３】
［ハードウェア構成］
上述した実施形態の解析装置２００は、例えば、図２７に示すようなハードウェアの構成により実現される。図２７は、実施形態の解析装置２００のハードウェア構成の一例を示す図である。
【００９４】
解析装置２００は、ＮＩＣ（Network Interface Card）等の通信インターフェース２００−１、ＣＰＵ２００−２、ＲＡＭ２００−３、ＲＯＭ２００−４、フラッシュメモリやＨＤＤ等の二次記憶装置２００−５、およびドライブ装置２００−６が、内部バスあるいは専用通信線によって相互に接続された構成となっている。ドライブ装置２００−６には、光ディスク等の可搬型記憶媒体が装着される。二次記憶装置２００−５に格納されたプログラム２００−５ａがＤＭＡコントローラ（不図示）等によってＲＡＭ２００−３に展開され、ＣＰＵ２００−２によって実行されることで、制御部２２０が実現される。また、ＣＰＵ２００−２が参照するプログラムは、ドライブ装置２００−６に装着された可搬型記憶媒体に格納されていてもよいし、ネットワークを介して他の装置からダウンロードされてもよい。
【００９５】
上記実施形態は、以下のように表現することができる。
プログラムを格納するストレージと、
プロセッサと、を備え、
前記プロセッサは、前記プログラムを実行することにより、
三次元空間、三次元時空間、または四次元時空間を分割した単位領域ごとに物理量が対応付けられたデータを取得し、
前記空間または時空間において、三次元以上の時空間である検出領域を設定し、
前記検出領域の次元と同じ空間において、前記検出領域を囲むギャップが設けられ、前記ギャップを囲む位置に対照領域を設定し、
前記設定した前記検出領域および前記対照領域の其々に含まれる一以上の前記単位領域の物理量同士の比較に基づいて、前記検出領域に含まれる一以上の前記単位領域が所定領域であるのか否かを判定するように構成された解析装置。
【００９６】
以上、本発明を実施するための形態について実施形態を用いて説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変形及び置換を加えることができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図８Ｄ】
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【図８Ｅ】
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【図８Ｆ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図９Ｅ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４Ａ】
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【図２４Ｂ】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【国際調査報告】
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