(57)【要約】  画像信号出力方法は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、前記被検眼の二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力すること、を含む。
2019074077.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、
選択された眼球モデルに基づいて、被検眼の二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、
前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、
を含む画像信号出力方法。
【請求項２】
前記眼球モデル選択画面は、
前記被検眼の眼軸長を表示する眼軸長表示領域と、
複数の前記眼球モデルを表示する眼球モデル表示領域と、を含む
請求項１に記載の画像信号出力方法。
【請求項３】
前記眼軸長表示領域には、異なる固視位置で測定された複数の眼軸長が表示される
請求項２に記載の画像信号出力方法。
【請求項４】
前記眼球モデル表示領域には、
前記眼球モデルを示す図形、前記眼球モデルの名称を示す文字列、あるいは、前記図形と前記文字列との組み合わせが表示される
請求項２又は請求項３に記載の画像信号出力方法。
【請求項５】
前記眼底画像表示画面は、
前記二次元眼底画像を表示する二次元眼底画像表示領域と、
前記三次元眼底画像を表示する三次元眼底画像表示領域と、
を含む請求項１から請求項４の何れか１項に記載の画像信号出力方法。
【請求項６】
複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力する第１出力部と、
選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成する生成部と、
前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力する第２出力部と、
を含む画像信号出力装置。
【請求項７】
複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を生成する第１画像生成部と、
選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成する三次元画像生成部と、
前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を生成する第２画像生成部と、
前記眼球モデル選択画面あるいは前記眼底画像表示画面に対応する画像信号を出力する画像信号出力部と、
を含む画像信号出力装置。
【請求項８】
コンピュータに、
複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、
選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、
前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力すること、
を含む処理を実行させるためのプログラム。
【請求項９】
コンピュータに、
複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を生成することと、
選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、
前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を生成することと、
前記眼球モデル選択画面あるいは前記眼底画像表示画面に対応する画像信号を出力することと、
を含む処理を実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
眼科撮影装置と、
複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、
選択された眼球モデルに基づいて、前記眼科撮影装置により撮影されることで得られた二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、
前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む処理を実行する画像信号出力装置と、
を含む眼科システム。
【請求項１１】
被検眼の眼球形状情報に基づいて、前記被検眼の眼球モデルを生成することと、
前記被検眼の二次元眼底画像における複数の生物学的特徴点と、前記眼球モデルにおける複数の前記生物学的特徴点の位置とに基づいて、前記二次元眼底画像と前記眼球モデルとの位置合わせを行うことと、
前記位置合わせに基づいて、前記二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、
を含む三次元眼底画像生成方法。
【請求項１２】
前記眼球形状情報は、ＭＲＩで得られた三次元情報に基づいた眼球形状を含む、
請求項１１に記載の三次元眼底画像生成方法。
【請求項１３】
ＭＲＩ装置と、
前記ＭＲＩ装置で得られた三次元情報による被検眼の眼球形状情報に基づいて、前記被検眼の眼球モデルを生成することと、
眼科撮影装置で撮影されることで得られた前記被検眼の二次元眼底画像における複数の生物学的特徴点と、前記眼球モデルにおける複数の前記生物学的特徴点の位置とに基づいて、前記二次元眼底画像と前記眼球モデルとの位置合わせを行うことと、
前記位置合わせに基づいて、前記二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、を含む処理を実行する画像生成装置と、
を含む眼科システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、眼科システム、画像信号出力方法、画像信号出力装置、プログラム、及び三次元眼底画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼底の複数の二次元画像から、眼底の三次元画像を生成する技術が知られている。例えば、特開２００４−２４７３９号公報は、眼球が正確な球面から変形している場合であっても、三次元の眼球モデルである眼球テンプレートを作成し、複数の二次元画像を眼球テンプレートに張り付けて眼底の三次元画像を生成し、ディスプレイ上に表示する技術を開示している。具体的には、特開２００４−２４７３９号公報では、眼球の大きさ（角膜表面から眼底までの奥行き）と眼底の曲率とを測定し、これらの測定値に基づいて眼球テンプレートを作成している。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の第１の態様は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、被検眼の二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む画像信号出力方法である。
【０００４】
本開示の第２の態様は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力する第１出力部と、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成する生成部と、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力する第２出力部と、を含む画像信号出力装置である。
【０００５】
本開示の第３の態様は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を生成する第１画像生成部と、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成する三次元画像生成部と、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を生成する第２画像生成部と、前記眼球モデル選択画面あるいは前記眼底画像表示画面に対応する画像信号を出力する画像信号出力部と、を含む画像信号出力装置である。
【０００６】
本開示の第４の態様は、コンピュータに、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む処理を実行させるためのプログラムである。
【０００７】
本開示の第５の態様は、コンピュータに、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を生成することと、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を生成することと、前記眼球モデル選択画面あるいは前記眼底画像表示画面に対応する画像信号を出力することと、を含む処理を実行させるためのプログラムである。
【０００８】
本開示の第６の態様は、眼科撮影装置と、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、前記眼科撮影装置により撮影されることで得られた二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む処理を実行する画像信号出力装置と、を含む眼科システムである。
【０００９】
本開示の第７の態様は、被検眼の眼球形状情報に基づいて、前記被検眼の眼球モデルを生成することと、前記被検眼の二次元眼底画像における複数の生物学的特徴点と、前記眼球モデルにおける複数の前記生物学的特徴点の位置とに基づいて、前記二次元眼底画像と前記眼球モデルとの位置合わせを行うことと、前記位置合わせに基づいて、前記二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、を含む三次元眼底画像生成方法である。
【００１０】
本開示の第８の態様は、ＭＲＩ装置と、前記ＭＲＩ装置で得られた三次元情報による被検眼の眼球形状情報に基づいて、前記被検眼の眼球モデルを生成することと、眼科撮影装置で撮影されることで得られた前記被検眼の二次元眼底画像における複数の生物学的特徴点と、前記眼球モデルにおける複数の前記生物学的特徴点の位置とに基づいて、前記二次元眼底画像と前記眼球モデルとの位置合わせを行うことと、前記位置合わせに基づいて、前記二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、を含む処理を実行する画像生成装置と、を含む眼科システム。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１実施形態に係る眼底画像表示システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る眼科撮影装置の全体構成の一例を示す図である。
【図３】眼科撮影装置に含まれる走査装置の概略構成の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る眼軸長測定装置の全体構成の一例を示す図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る画像ビューワの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る画像ビューワの機能のブロック図である。
【図６】眼科撮影装置によって撮影された二次元眼底画像の一例を示す図である。
【図７】本開示における「眼球長」の定義を示す図である。
【図８】本開示における「眼球長」の測定の例を示す図である。図８Ａは、被検眼の視軸が眼軸長測定装置からの測定光の軸と一致する固視位置の場合の図である。図８Ｂは、ＬＣＤが固視位置よりもＸの正方向に位置する固視位置の場合の図である。図８Ｃは、ＬＣＤが固視位置よりもＸの負方向に位置する固視位置の場合の図である。
【図９】本開示における「眼球長」の測定の他の例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る画像ビューワのＣＰＵが実行するプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る眼球モデル生成サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】５種類の眼球モデルを示す図である。
【図１３】第１実施形態に係る眼球モデル選択画面の一例を示す図である。
【図１４】第１実施形態に係る眼球モデル選択画面の他の一例を示す図である。
【図１５】第１実施形態に係る位置決定サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１６】第１実施形態に係る眼底画像表示画面の一例を示す図である。
【図１７】第１実施形態に係る各装置間でのデータのやり取りを示すシーケンス図である。
【図１８】第１実施形態の変形例に係る各装置間でのデータのやり取りを示すシーケンス図である。
【図１９】第１実施形態の変形例に係る眼底画像比較表示画面の一例を示す図である。
【図２０】本開示の第２実施形態に係る眼底画像表示システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２１】第２実施形態に係る画像ビューワのＣＰＵが実行するプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図２２】第２実施形態に係る位置決定サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２３】第２実施形態に係る眼球モデル上の特徴点検出の一例を示す図である。
【図２４】第２実施形態に係る二次元眼底画像内の特徴点検出の一例を示す図である。
【図２５】第２実施形態に係る眼底画像表示画面の一例を示す図である・
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本開示の各実施形態の詳細を述べる。
【００１３】
＜第１実施形態＞
＜システムの概要＞
図１を参照して、眼底画像表示システム１００の構成を説明する。図１に示すように、眼底画像表示システム１００は、被検眼の眼底画像を撮影する眼科撮影装置１１０と、被検眼の眼軸長を測定する眼軸長測定装置１２０と、眼科撮影装置１１０から受信した眼底画像データと眼軸長測定装置１２０から受信した眼軸長データとを記憶する画像管理サーバ１４０と、画像管理サーバ１４０から取得した眼底画像及び眼軸長とを表示する画像ビューワ１５０と、を備えている。眼科撮影装置１１０、眼軸長測定装置１２０、画像管理サーバ１４０、画像ビューワ１５０は、ネットワーク１３０を介して、相互に接続されている。なお、画像ビューワ１５０は、本開示の画像信号出力装置の一例である。また、画像管理サーバ１４０は、本開示の画像信号出力装置あるいは画像生成装置の一例である。
【００１４】
次に、図２を参照して、眼科撮影装置１１０の構成の一例を説明する。図２に示すように、眼科撮影装置１１０は、被検眼の眼底を撮影する装置本体１４および制御装置１６を含む。制御装置１６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを備えたコンピュータで構成され、図示しない通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して、ネットワーク１３０に接続される。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。なお、以下の説明では、「撮影」とは、ユーザが眼科撮影装置１１０を用いて被写体を示す画像を取得することをいい、「撮像」と称する場合がある。装置本体１４は、制御装置１６の制御下で作動する。装置本体１４は、ＳＬＯユニット１８、走査装置１９、およびＯＣＴユニット２０を含む。
【００１５】
走査装置１９は、第１光学スキャナ２２と、第２光学スキャナ２４と、ダイクロイックミラー２６と、第３光学スキャナ２９を含む共通光学系２８と、を備えている。
【００１６】
なお、以下の説明では、眼科撮影装置１１０が水平面に設置された場合の水平方向を「Ｘ方向」、水平面に対する垂直方向を「Ｙ方向」とし、被検眼１２の前眼部から眼球中心Ｏを介して眼底に向かう方向を「Ｚ方向」とする。従って、Ｙ方向およびＺ方向の双方に対して垂直な方向が「Ｘ方向」となる。
【００１７】
第１実施形態に係る眼科撮影装置１１０は、眼科撮影装置１１０で実現可能な主要な機能の一例として、２つの機能を有している。第１機能は、眼科撮影装置１１０を走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ。以下、「ＳＬＯ」という。）として作動させ、ＳＬＯによる撮影を行う機能（以下、ＳＬＯ撮影系機能という。）である。第２機能は、眼科撮影装置１１０を光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ。以下、「ＯＣＴ」という。）として作動させ、ＯＣＴによる撮影を行う機能（以下、ＯＣＴ撮影系機能という。）である。
【００１８】
ＳＬＯ撮影系機能は、眼科撮影装置１１０の構成のうち、制御装置１６、ＳＬＯユニット１８および第１光学スキャナ２２を含む走査装置１９によって実現される。ＳＬＯユニット１８は、光源、および検出素子等を含んで、被検眼１２の眼底を撮像するように構成されている。つまり、眼科撮影装置１１０は、ＳＬＯ撮影系機能として作動されることで、被検眼１２の眼底（例えば撮影可能領域１２Ａ）が被写体として撮像される。具体的には、ＳＬＯユニット１８からの光（以下、「ＳＬＯ光」という。）が走査装置１９によって被検眼１２の瞳孔（具体的には、後述する瞳孔中心点２７）を通して撮影可能領域１２Ａに対して、第１光学スキャナ２２によるＸ方向（水平方向）、および第３光学スキャナ２９によるＹ方向（鉛直方向）に走査され、その反射光による眼底画像がＳＬＯユニット１８で取得される。なお、ＳＬＯ撮影系機能は、周知の機能であるため、詳細な説明は省略する。
【００１９】
ＯＣＴ撮影系機能は、制御装置１６、ＯＣＴユニット２０および第２光学スキャナ２４を含む走査装置１９によって実現される。ＯＣＴユニット２０は、光源、分光器、センサ、および参照光学系等を含んで、眼底の膜厚方向に複数の断層領域を撮像するように構成されている。つまり、眼科撮影装置１１０は、ＯＣＴ撮影系機能として作動されることで、眼底（例えば撮影可能領域１２Ａ）の膜厚方向の領域である断層領域が撮像される。具体的には、ＯＣＴユニット２０からの光（以下、「測定光」という。）が走査装置１９によって被検眼１２の瞳孔を通して撮影可能領域１２Ａに対して、第２光学スキャナ２４によるＸ方向（水平方向）、および第３光学スキャナ２９によるＹ方向（鉛直方向）に走査され、測定光の反射光と参照光とを干渉させて干渉光が生成される。ＯＣＴユニット２０は、干渉光の各スペクトル成分を検出し、検出結果を用いて制御装置１６が断層領域を示す物理量（例えば断層画像）を取得する。なお、ＯＣＴ撮影系機能は、周知の機能であるため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
以下の説明では、ＳＬＯ光および測定光は共にＸ方向およびＹ方向に二次元的に走査される光であるので、ＳＬＯ光および測定光を区別して説明する必要がない場合には、ＳＬＯ光および測定光を総称して「走査光」という。
【００２１】
なお、第１実施形態では、走査光を用いた機能を含む眼科撮影装置１１０の一例を説明するが、走査光を用いた機能を含む眼科撮影装置に限定されるものではなく、被検眼１２を観察可能な機能を有していればよい。例えば、走査光の照射に限らず、被検眼１２の眼底へ向けて光を照射して被検眼１２の眼底観察可能な機能を含む眼科撮影装置への適用が可能である。つまり、走査光を走査した際の被検眼１２からの反射光を用いることに限定されず、単に光を照射して被検眼１２を観察する機能を含むものである。また、被検眼１２への光の照射にも限定されない。例えば、被検眼１２に生じさせた蛍光などの光を用いて被検眼１２を観察する機能を含むものである。このため、以下、被検眼１２を観察する場合の光として、眼底からの反射光および眼底における発光を含む概念として、「被検眼１２からの光」と称して説明する。
【００２２】
次に、図３を参照して、眼科撮影装置１１０に含まれる走査装置１９の構成を説明する。図３に示すように、共通光学系２８は、第３光学スキャナ２９の他に、スリットミラー３０および楕円鏡３２を含む。なお、ダイクロイックミラー２６、スリットミラー３０、および楕円鏡３２が側面視端面図で表されている。なお、共通光学系２８は、スリットミラー３０および楕円鏡３２に代えて、複数のレンズ群を用いた構成でもよい。
【００２３】
スリットミラー３０は、楕円状の第１反射面３０Ａを有する。第１反射面３０Ａは、第１焦点Ｐ１および第２焦点Ｐ２を有する。楕円鏡３２も、楕円状の第２反射面３２Ａを有する。第２反射面３２Ａは、第１焦点Ｐ３および第２焦点Ｐ４を有する。
【００２４】
スリットミラー３０、楕円鏡３２、および第３光学スキャナ２９は、第１焦点Ｐ３および第２焦点Ｐ２が第３光学スキャナ２９で共通の位置になるように配置されている。また、スリットミラー３０、楕円鏡３２、および第３光学スキャナ２９は、第２焦点Ｐ４が被検眼１２の瞳孔の中心部に位置するように配置されている。更に、第１光学スキャナ２２、第２光学スキャナ２４、およびスリットミラー３０は、第１焦点Ｐ１が第１光学スキャナ２２および第２光学スキャナ２４に位置するように配置されている。
【００２５】
つまり、第１光学スキャナ２２、第２光学スキャナ２４、および第３光学スキャナ２９は、被検眼１２の瞳孔の中心部と共役な位置に配置されている。
【００２６】
なお、走査装置１９に係る基本構成は、特許第３４９００８８号および特許第５３３０２３６号に開示されている構成と同一である。
【００２７】
本実施の形態では、図３に示す走査装置により、眼底の視野角（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）を従来の技術より大きな角度とし、従来の技術より広範囲の眼底領域を観察できる。当該広範囲の眼底領域を、眼科撮影装置１１０による外部からの照射光についての外部照射角と、これにより照射させる被検眼の内部での照射角としての内部照射角とを区別して説明する。
【００２８】
外部照射角とは、眼科撮影装置１１０側から、すなわち被検眼１２の外部からの光照射角である。つまり、被検眼１２の眼底に対して照射光が被検眼１２の瞳孔中心点２７（すなわち、瞳孔の正対視中央点（図２も参照）へ向かう角度を外部照射角とする。この外部照射角はまた眼底から反射して瞳孔中心点２７から被検眼１２を射出して眼科撮影装置１１０へ向かう光の角度に等しい。
【００２９】
一方、内部照射角とは、被検眼１２の眼球中心Ｏを基準位置として、被検眼１２の眼底が走査光により照射されて実質的に撮影される光照射角を表している。外部照射角Ａと内部照射角Ｂとは、対応関係にあるが、以下の説明では、眼科撮影装置としての説明であるため、眼底の視野角に対応する照射角として、外部照射角を用いる。
【００３０】
眼科撮影装置１１０は、外部照射角による被検眼１２の眼底領域である撮影可能領域１２Ａ（図２も参照）内を撮像する。この撮影可能領域１２Ａは、例えば、走査装置１９による走査光の走査可能な最大領域である。撮影可能領域１２Ａの一例には、外部照射角Ａで、約１２０度の視野を提供する範囲が挙げられる。この場合の内部照射角は１６０度程度に対応する。
【００３１】
例えば、撮影可能領域１２Ａは、第１撮影可能領域１２Ａ１および第２撮影可能領域１２Ａ２に大別することができる。第１撮影可能領域１２Ａ１とは、被検眼１２の瞳孔中心点２７と中心Ｏとを通る視軸ＣＬ近傍の視野の範囲であり、第２撮影可能領域１２Ａ２とは、第１撮影可能領域１２Ａ１の周辺領域で、視軸ＣＬから離れた周辺視野の範囲である。第１撮影可能領域１２Ａ１に対応する外部照射角の一例としては約３０度（内部照射角は４５度程度に相当）が挙げられ、第２撮影可能領域１２Ａ２に対応する外部照射角の一例として約１２０度（内部照射角１６０度程度に相当）が挙げられる。
【００３２】
眼科撮影装置１１０が被検眼１２の撮影可能領域１２Ａを撮像して得た眼底画像は、従来の技術より広範であるので、以下、ＵＷＦ（Ｕｌｔｒａ−Ｗｉｄｅｆｉｅｌｄ：超広角）眼底画像という。
【００３３】
次に、図４を参照して、眼軸長測定装置１２０の一例を説明する。
【００３４】
図４に示すように、眼軸長測定装置１２０は、光干渉計４２、光源４４と、受光装置４６、超音波プローブ４８、ディスプレイ５０、入力装置５２、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）５４及びこれらの装置（４２〜５２）を制御する制御装置４０を備えている。制御装置４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び２次記憶措置等を備えてコンピュータにより構成される。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。超音波プローブ４８は、ユーザに把持可能な構成を有し、制御装置４０に図示しないケーブルを介して接続されている。
【００３５】
眼軸長測定装置１２０は、被検眼１２の軸方向長さである眼軸長を測定する２つのモードを有する。第１モードは、光干渉計４２、光源４４と、及び受光装置４６を用いて眼軸長を測定するモードである。具体的には、光干渉計４２は、例えば、光源４４からの光を被検眼１２に導光した後、光路長を調整することにより眼底からの反射光と角膜からの反射光を干渉させる。光干渉計４２は、干渉された光（干渉光）を受光装置４６に受光させる。制御装置４０は、受光装置４６から出力される干渉信号に基づいて眼軸長を測定する。第２モードは、超音波プローブ４８を用いて眼軸長を測定するモードである。超音波プローブ４８の先端を被検眼１２に接触させた状態で、超音波プローブ４８から超音波を被検眼１２に導き、超音波の送受信間の時間から眼軸長を測定する。第１モードと第２モードは、入力装置５２からの入力により設定可能である。
【００３６】
眼軸長測定装置１２０は、第１モード又は第２モードにより測定された眼軸長を、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）５４及びネットワーク１３０を介して画像管理サーバ１４０に送信する。第１モード及び第２モードにより眼軸長を測定してもよく、この場合には、双方のモードで測定された眼軸長の平均を眼軸長として画像管理サーバ１４０に送信する。
【００３７】
なお、眼軸長測定装置１２０は、特許第６０９４４８３号公報及び特開２０１０−１８４０４８号公報に記載されているように、周知である。
【００３８】
さらに眼軸長測定装置１２０には、図４には図示しないＬＣＤ（液晶ディスプレイ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が内蔵されている。ＬＣＤは、眼軸長測定装置１２０によって眼軸長の測定が行われる際に被検眼の視線を特定の向きに固定させるための固視標を表示する。ＬＣＤからの光は、レンズ及びミラーを含む光学系５８を経由して被検眼１２に入射され、これにより、被検眼１２の眼底に固視標が投影される。
【００３９】
被検眼１２の方向の定義等は、眼科撮影装置１１０の場合と同じであるため、説明を省略する。
【００４０】
なお、本開示において眼軸長とは、瞳孔中心点２７を通る直線上における、被検眼１２の角膜前面から網膜面までの距離をいう。眼軸長測定装置１２０において光学式眼軸長測定を行う上述の第１モードの場合は、光源４４からの測定光が被検眼１２に入射する際に、測定光が入射する角膜前面上の位置、及び入射角度に依存して、眼底の異なる測定位置に基づく眼軸長が測定される（図７を参照）。
【００４１】
次に、図５Ａを参照して、画像ビューワ１５０の電気系の構成を説明する。図５Ａに示すように、画像ビューワ１５０は、ＣＰＵ１６２、ＲＡＭ１６６、ＲＯＭ１６４、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６８を備えて構成されたコンピュータ本体１５２を備えている。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。コンピュータ本体１５２の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６８には、二次記憶装置１５４、ディスプレイ１５６、マウス１５５Ｍ、キーボード１５５Ｋ、および通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５８が接続されている。コンピュータ本体１５２の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６８は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５８を介して、ネットワーク１３０に接続され、眼科撮影装置１１０および画像管理サーバ１４０と通信する事ができる。ＲＯＭ１６４または二次記憶装置１５４には、後述する三次元眼底画像生成プログラムが記憶されている。なお、三次元眼底画像生成プログラムは、本開示の技術のプログラムの一例である。
【００４２】
次に、図５Ｂを参照して、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する三次元眼底画像生成プログラムの機能の構成を説明する。図５Ｂに示すように、三次元眼底画像生成プログラムは、データ取得機能、モデル生成機能、画像生成機能、画像送信機能、を備えている。画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２がこれらの各機能を有する三次元眼底画像生成プログラムを実行することで、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２は、データ取得部１７２、モデル生成部１７４、画像生成部１７６、及び画像送信部１７９として機能する。なお、モデル生成部１７４は本開示の第１出力部あるいは第１画像生成部の一例である。また、画像生成部１７６は、本開示の生成部、第２出力部、あるいは、第２画像生成部の一例である。また、画像送信部１７９は、本開示の画像信号出力部の一例である。
【００４３】
画像管理サーバ１４０の電気系の構成は、画像ビューワ１５０の電気系の構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００４４】
＜システム構成の変形例＞
以上では、第１実施形態のシステム構成は４つの独立したハードウェアから成るものとして説明したが、システム構成はこれに限定されるものではない。例えば、眼科撮影装置１１０と眼軸長測定装置１２０とが一体であってもよい。この場合、眼科撮影装置１１０のＯＣＴ撮影により得られた角膜断層画像と網膜断層画像から被検眼１２の眼軸長を測定する。また、眼科撮影装置１１０と眼軸長測定装置１２０と画像管理サーバ１４０とが一体であってもよい。
【００４５】
＜三次元眼底画像の生成・記録プロセス＞
以下、第１実施形態における眼底三次元画像の生成及び記録の詳細を説明する。
【００４６】
第１実施形態に係る眼底画像表示システム１００においては、眼科撮影装置１１０は被検眼１２の二次元眼底画像を撮影して眼底画像データを作成し、ネットワーク１３０を介して眼底画像データを画像管理サーバ１４０へ送信する。次に、眼軸長測定装置１２０は、被検眼１２の複数の眼軸長を測定して眼軸長データを作成し、ネットワーク１３０を介して眼軸長データを画像管理サーバ１４０へ送信する。画像ビューワ１５０は、画像管理サーバ１４０から被検眼１２の眼底画像データ及び眼軸長データを受信して、被検眼１２の三次元眼底画像を生成する。
【００４７】
以下では、説明の便宜上、三次元眼底画像の生成及び記録の処理を（１）二次元眼底画像の撮影、（２）眼軸長の測定、（３）画像ビューワ１５０が実行する処理、の３つに分けて述べる。
【００４８】
［眼底画像の撮影］
一例として、第１実施形態における二次元眼底画像は、眼科撮影装置１１０のＳＬＯ撮影系機能によって撮影された、被検眼１２の撮影可能領域１２Ａ内の一定の領域の二次元画像であるものとして説明する。
【００４９】
図６に、被検眼１２の眼底の二次元画像の一例を模式的に示す。図６の画像は、眼科撮影装置１１０のＳＬＯ撮影系機能によって、被検眼１２の撮影可能領域１２Ａ内の一定の領域を撮影したものである。上述のように眼科撮影装置１１０はＵＷＦ眼底画像を撮影することができ、ＵＷＦ眼底画像を用いることにより被検眼１２の生物学的特徴点の一例である網膜の血管Ｖ、視神経乳頭ＯＮＨおよび黄斑Ｍ、そして黄斑Ｍの中心の中心窩等を判別することができる。
【００５０】
なお、ＳＬＯ撮影系機能を実行する眼科撮影装置１１０が被検眼１２の撮影可能領域１２Ａ内の一定の領域について二次元画像を取得する際には、上述のようにＳＬＯ光が撮影可能領域１２Ａに対して、第１光学スキャナ２２によるＸ方向（水平方向）、および第３光学スキャナ２９によるＹ方向（鉛直方向）に走査される。そして、これらの２方向における走査において、撮影可能領域１２Ａ内の点は、２つの角度の組（φＸ，φＹ）と対応する。例えば瞳孔中心点２７と眼球中心Ｏとを結ぶ直線を基準軸とすると、瞳孔中心点２７に向かって被検眼１２に入射したＳＬＯ光と基準軸とが成す水平方向の角度がφＸであり、鉛直方向の角度がφＹである。
【００５１】
２つの角度の組（φＸ，φＹ）の値を指定すると、これらの値に対応する撮影可能領域１２Ａ内の点が撮影される。第１実施形態に係る眼科撮影装置１１０は、ＳＬＯ光が水平方向および鉛直方向に走査される際に、（φＸ，φＹ）の値を記憶していく。（φＸ，φＹ）の値は、一例として、制御装置１６のＲＡＭに記憶される。記憶された（φＸ，φＹ）の値は、後述する位置決定プロセスにおいて用いられる。
【００５２】
眼科撮影装置１１０の制御装置１６は、ネットワーク１３０を介して、撮影したＳＬＯ眼底画像のデータを画像管理サーバ１４０へ送信する。画像管理サーバ１４０の図示しない制御装置は、受信したＳＬＯ眼底画像のデータを被検眼１２に係る被検者のＩＤと紐付けて、図示しない二次記憶装置に記録する。
【００５３】
なお、ＳＬＯ眼底画像内の各画素に対応する（φＸ，φＹ）の値は、眼底画像のデータと紐付けられて、眼科撮影装置１１０から画像管理サーバ１４０へ送信され、記録される。繰り返しを避けるため一々説明しないが、以降では、眼底画像データは眼底画像内の各画素に対応する（φＸ，φＹ）の値と紐付けられているものとする。
【００５４】
以上では、二次元眼底画像は、ＳＬＯ画像であるものとして説明した。しかし、二次元眼底画像はＳＬＯ画像に限られるものではなく、眼科撮影装置１１０のＯＣＴ撮影系機能によって撮影された、ＯＣＴボリュームデータを用いて作った二次元平面画像（例えば、網膜の断層画像及び／又はｅｎｆａｃｅ画像）であってもよい。
【００５５】
［眼軸長の測定］
上述した通り、本開示において眼軸長とは、瞳孔中心点２７を通る、被検眼１２の角膜の前面から網膜面までの距離である。以下、一例として、眼軸長測定装置１２０が光学式眼軸長測定を行う第１モードで動作するものとして説明する。
【００５６】
図７に、第１実施形態における眼軸長の一例を示す。図７は、被検眼１２について、眼軸長測定装置１２０からの測定光の軸と、測定光と角膜前面との交点である入射点Ｐ１と、測定光の網膜面との交点である反射点Ｐ２を示している。眼軸長Ｄは、入射点Ｐ１と反射点Ｐ２との距離として定義される。
【００５７】
第１実施形態における眼軸長は、入射点Ｐ１の位置と、入射点Ｐ１における測定光の網膜面への入射角度とによって定まる量であり、本開示において被検眼１２の形状を表す形状情報の一つである。入射点Ｐ１の位置と入射点Ｐ１における測定光の入射角度とを変化させて、複数の眼軸長を測定することにより、被検眼１２の形状を推定することができる。
【００５８】
特に第１実施形態では、後述するように、医学的知見に基づき、所定の５つの眼球モデル（図１２参照）のいずれかによって被検眼１２の形状が近似できることを仮定する。そのため、少なくとも３組の入射点Ｐ１と入射角度の組を適当に設定して眼軸長を測定すれば十分であると考えられる。
【００５９】
図８に、３組の入射点Ｐ及び入射角の組を用いた、被検眼１２の３つの眼軸長の測定の一例を示す。図８は、被検眼１２をＸ−Ｚ平面で切断した断面図を示している。上述の座標系の定義においては座標軸の原点を特定していなかったが、図８及び以降の説明では、一例として、被検眼１２の眼球中心ＯがＹ＝０の平面上にあるものとする。しかし、原点の位置（つまり、眼軸長を測定する水平面）はこれに限られるものではなく、被検眼１２の形状を推定するために適当な眼軸長を測定しうる断面であればよい。
【００６０】
図８には、被検眼１２の眼底に固視標を投影するためのＬＣＤ６０が示されている。ＬＣＤ６０からの光は被検眼１２に入射され、これにより、被検眼１２の眼底に固視標が投影される。なお、上述の通り図４においてはＬＣＤ６０の図示を省略している。
【００６１】
ＬＣＤ６０は、図８Ａ〜図８Ｃに示された水平面（Ｘ−Ｚ平面）上において、Ｘ方向に複数の固視位置を点灯することができるように構成されている。図８Ａにおいて、ＬＣＤ６０は、被検眼１２の視軸が眼軸長測定装置１２０からの測定光の軸Ｌと一致する固視位置である固視位置６２を点灯させる。図８Ａの設定の下で、眼軸長測定装置１２０によって測定される眼軸長を眼軸長Ｄ１とする。
【００６２】
図８Ｂにおいては、ＬＣＤ６０が固視位置６２よりもＸの正方向に位置する固視位置６４を点灯させることにより、被検眼１２の視軸は測定光の軸Ｌと角度θ１をなしている。一方、図８Ｃにおいては、ＬＣＤ６０が固視位置６２よりＸの負方向に位置する固視位置６６を点灯させることにより、被検眼１２の視軸は測定光の軸Ｌと角度−θ２をなしている。図８Ｂ及び図８Ｃの設定の下で、眼軸長測定装置１２０によって測定される眼軸長をそれぞれ眼軸長Ｄ２、Ｄ３とする。
【００６３】
なお、便宜上、Ｘ軸の正方向を向く方向を角度θの正方向としている。
【００６４】
以上のようにＬＣＤ６０の点灯させる固視位置を変化させることにより、入射点Ｐ１の位置と、入射点Ｐ１における測定光の網膜面への入射角度θをＸ−Ｚ平面上で変更した、３つの測定位置に基づく３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が得られる。なお、眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、本開示の眼球形状情報の一例である。
【００６５】
一例として、図９に示すように、θ１＝θ２＝θとなるように固視位置６４及び６６を定めてもよい。この場合、被検眼１２の形状について、水平面上での対称性が分かり易くなる。後述する５つの眼球モデル（図１２参照）の判別において、被検眼の水平面上での対称性に関する情報は有益だと考えられる。以下では、θ１＝θ２＝θであるものとして説明する。
【００６６】
なお、以上ではＬＣＤの点灯させる固視位置をＸ−Ｚ平面（水平面）上で変更することにより３つの眼軸長を同一水平面上で測定したが、第１実施形態における複数の眼軸長の測定方法はこれに限られるものではない。例えば、ＬＣＤ６０の点灯させる固視位置をＹ軸（つまり、鉛直方向）上で変更して、複数の眼軸長を測定してもよい。被検眼１２が後述する５つの眼球モデルのうち何れに該当するかを推定するための補助となり得る眼軸長が測定できればよい。
【００６７】
眼軸長測定装置１２０の制御装置４０は、ネットワーク１３０を介して、測定した３つの眼軸長に係る眼軸長データを画像管理サーバ１４０へ送信する。眼軸長データには、３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の値に加えて、角度θの値および被検者のＩＤが含まれている。画像管理サーバ１４０の図示しない制御装置は、受信した眼軸長データを被検眼１２に係る被検者のＩＤと紐付けて、図示しない二次記憶装置に記録する。
【００６８】
また、眼軸長の測定方法はＯＣＴを利用するものに限られない。眼軸長測定装置１２０が超音波信号を利用する第２モードで動作する場合には、超音波信号を利用して被検眼１２の眼軸長を測定することが可能である。
【００６９】
また、眼軸長測定装置１２０が第１モードおよび第２モードの双方で動作する場合には、ＯＣＴと超音波信号を併用して被検眼１２の眼軸長を測定することができる。
【００７０】
［画像ビューワ１５０が実行する処理］
第１実施形態では、三次元の眼球モデルは、眼底画像表示システム１００の支援の下で、ユーザによって決定された結果として生成される。具体的には、画像ビューワ１５０は、画像管理サーバ１４０から受信した眼軸長測定装置１２０の眼軸長測定結果と、複数の眼球モデル候補とをディスプレイ１５６に同時に表示し、現在観察されている被検眼１２にふさわしい１つの眼球モデル候補を選択するようユーザに促す。ユーザがディスプレイ１５６の表示内容を検討して適当と思われる眼球モデル候補を選択することにより、三次元眼球モデルが決定される。そして、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が三次元眼球モデルに眼科撮影装置１１０で撮影された二次元眼底画像を貼り付ける画像処理を行うことにより、三次元眼底画像が生成される。
【００７１】
なお三次元眼底画像とは、一例として、眼科撮影装置１１０のＳＬＯユニットにより撮影された二次元眼底画像を三次元眼球モデルの表面に貼り付ける画像処理を行うことにより生成された、立体感のある画像をいう。ただし、三次元眼底画像はこれに限られるものではない。例えば、眼科撮影装置１１０のＯＣＴ撮影系機能により、被検眼１２の眼底の一定の領域について得られたＯＣＴボリュームデータを用いて、網膜の立体構造を表現した画像でもよい。さらに、ＯＣＴボリュームデータを用いて得られた網膜の立体構造を眼球モデルとして設定することができる。
【００７２】
図１０、１１、１５は、第１実施形態において三次元眼底画像表示を行う処理プログラムの一例を示すフローチャートである。図１０、１１、１５は、画像ビューワ１５０の実行する処理プログラムの一例を示している。
【００７３】
ここで、画像ビューワ１５０の実行する処理プログラムは、具体的にはデータ取得部１７２、モデル生成部１７４、画像生成部１７６、画像送信部１７９として機能する画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２によって実行される。また、画像ビューワ１５０と画像管理サーバ１４０との間の通信は、ネットワーク１３０を介して行われる。
【００７４】
被検者の被検眼１２について、眼科撮影装置１１０による二次元眼底画像の撮影と眼軸長測定装置１２０による３つの眼軸長の測定とは既に終了しており、画像管理サーバ１４０の図示しない二次記憶装置には、二次元眼底画像データと眼軸長データとが記録されているとする。三次元眼底画像の生成および表示を希望するユーザは、その旨を、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋの操作により、画像ビューワ１５０に入力する。これにより、図１０、１１、１５に示された画像ビューワ１５０の処理プログラムの実行が開始され、第１実施形態に係る三次元眼底画像表示を行う処理プロセスが開始される。図１０は、当該処理プロセスの全体を示すフローチャートである。
【００７５】
以下では、説明の便宜上、三次元眼底画像表示処理の全体を（Ａ）眼球モデルの決定、（Ｂ）位置決定、（Ｃ）三次元眼底画像の作成・表示、の３つに分けて述べる。
【００７６】
＜Ａ：眼球モデルの生成＞
図１０のステップＳ１００２、Ｓ１００４においては、データ取得部１７２が処理を実行する。また図１０のステップＳ１００６においては、モデル生成部１７４が処理を実行する。
【００７７】
ステップＳ１００２において、データ取得部１７２は、画像ビューワ１５０に入力された被検者のＩＤなどを用いて、眼科医による診断対象となる被検眼１２に係る二次元眼底画像データと眼軸長データとを取得するためのリクエストを画像管理サーバ１４０へ送信する。当該リクエストには、被検眼１２に係る被検者のＩＤが含まれている。
【００７８】
画像管理サーバ１４０が画像ビューワ１５０から上記リクエストを受信すると、画像管理サーバ１４０の制御部は、ＩＤに基づき被検者の被検眼１２に対応するデータを特定する。そして画像管理サーバ１４０の制御部は、二次記憶装置に記録されている、ＩＤに対応する二次元眼底画像データと眼軸長データとを読み出して、画像ビューワ１５０へ送信する。
【００７９】
画像ビューワ１５０が画像管理サーバ１４０から被検眼１２に係る二次元眼底画像データと眼軸長データとを受信すると、ステップＳ１００４においてデータ取得部１７２は、
【００８０】
受信した二次元眼底画像データと眼軸長データとを二次記憶装置１５４に記録する。なお、上述した通り、二次元眼底画像データには、二次元眼底画像内の各画素に対応する（φＸ，φＹ）の値が紐付けられている。
【００８１】
次に、処理はステップＳ１００６へ移行する。以下、モデル生成部１７４が処理を実行する。
【００８２】
第１実施形態における眼球モデル生成プロセスは、サブルーチンとして図１１に示されている。図１１は、モデル生成部１７４としての画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンである。
【００８３】
ステップＳ１１０２において、モデル生成部１７４は、二次記憶装置１５４から眼軸長データを読み出して、被検者の被検眼１２に係る３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３をディスプレイ１５６の表示画面に表示する。
【００８４】
この際に、モデル生成部１７４は、３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３（図１３及び１４を参照）とともに、５つの眼球モデル候補をディスプレイ１５６の表示画面に表示する。
【００８５】
ここで、医学的知見に基づき、少なくとも日本人の眼球については、病的近視による眼球の変形は、以下の４つのタイプに分類可能であることが知られている。この点について説明する。
【００８６】
第１は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右非対称であり、網膜が鼻の方向に向かって突出した鼻側突出型（鼻側偏位型ともいう）である。第２は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右非対称で網膜が耳の方向に向かって突出した耳側突出型（耳側偏位型ともいう）である。第３は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右対称であり、網膜の中心窩周辺が尖っている紡錘型（イチゴ型ともいう）である。第４は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右対称であり、網膜の中心窩周辺が丸く突出している樽型である。
【００８７】
以上の４つの形状に、疫病等による変形が無い正常な眼球を加えると、眼球は５つのタイプに分類可能であることになる。図１２はこれらの５つのタイプを示している。図１２は被検者の左目の眼球をＹ軸の正方向（つまり、鉛直上方）から観察した図であり、Ａが正常型、Ｂが鼻側突出型、Ｃが耳側突出型、Ｄが紡錘型、Ｅが樽型である。以下では、被検眼１２は被検者の左目の眼球であるものとして説明する。
【００８８】
図１１に示されたサブルーチンの説明に戻る。図１３は、ステップＳ１１０２において、モデル生成部１７４がディスプレイ１５６の表示画面に表示させる選択画像７０の一例を示している。図１３の選択画像７０は、眼軸長表示領域７２と、眼球モデル候補表示領域７４と含んでいる。なお、選択画像７０は、本開示の眼球モデル選択画面の一例である。また、ディスプレイ１５６の表示画面に選択画像７０を表示させるためにモデル生成部１７４が出力する信号は、本開示の第１画像信号の一例である。
【００８９】
図１３の眼球モデル候補表示領域７４は、図１２に示された５つの眼球タイプを表示する。眼球モデル候補表示領域７４は、さらに選択枠７６を表示する。選択枠７６は、眼球モデル候補表示領域７４内で、眼球タイプの１つを選択して強調表示するものである。ユーザは、画像ビューワ１５０のマウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作することにより選択枠７６をディスプレイ１５６の表示画面上で上下に移動させて、眼球モデル候補表示領域７４に表示された５つの眼球モデル候補から１つを選択することができる。
【００９０】
眼球モデル候補表示領域７４には、５種類の眼球モデルを示す５つの図形を表示してもよいし、５種類の眼球モデルの名称（眼球モデル名）を示す文字列（正常型、鼻側突出型、耳側突出型、紡錘型、及び樽型）の表示、あるいは、図形と文字列とを組み合わせた表示を行ってもよい。
【００９１】
図１３の眼軸長表示領域７２は、眼球モデル候補表示領域７４において選択枠７６により強調表示されている眼球モデル候補を輪郭として、輪郭内に眼軸長測定装置１２０により測定した被検眼１２の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を配置した眼球画像を表示する。ここで眼軸長表示領域７２に表示される輪郭は、眼球中心ＯがＹ＝０の平面上にあるとした場合のＸ−Ｚ平面で切断した断面図における被検眼１２の眼球の輪郭に相当する。
【００９２】
具体的には、モデル生成部１７４は、眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて、眼軸長表示領域７２に表示する眼球画像の輪郭の大きさを決定する。一例として、眼軸長Ｄ１が眼球中心Ｏを通り、端点が角膜に対応する部分と網膜に対応する箇所に配置されるように（つまり、眼軸長Ｄ１がちょうど輪郭内に収まるように）、眼球画像の輪郭を決定する。そして、モデル生成部１７４は、二次記憶装置１５４に記憶されている眼軸長データに含まれている角度θを用いて、Ｄ１となす角度がそれぞれθ、−θとなるように、眼球画像の輪郭内に眼軸長Ｄ２及びＤ３を配置する。一例として、眼軸長Ｄ２及びＤ３の始点を輪郭の角膜に相当する箇所に設定して、眼軸長Ｄ２及びＤ３を配置する。
【００９３】
図１３に示す例では、眼球モデル候補表示領域７４において選択枠７６により紡錘型モデルＤが強調表示されている。そして、眼軸長表示領域７２において、眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて大きさが決定された紡錘型モデルＤの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示されている。
【００９４】
ここで、図１３の眼軸長表示領域７２において、眼軸長Ｄ２の網膜側端点は眼球画像の輪郭の網膜に相当する箇所から突出していることに注意されたい。図１３に示す眼軸長表示領域７２を観察したユーザは、被検眼１２は網膜が鼻の方向に向かって突出しており、紡錘型モデルＤは適当ではないと推定することができる。
【００９５】
そこでユーザは、画像ビューワ１５０のマウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作することにより選択枠７６を眼球モデル候補表示領域７４上で上下に移動させて、他の眼球モデル候補を強調表示させると考えられる。図１４に示す例では、眼球モデル候補表示領域７４において、鼻側突出型モデルＢが選択枠７６によって強調表示されている。
【００９６】
図１４の眼軸長表示領域７２では、眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて大きさが決定された鼻側突出型モデルＢの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示されている。ここで、図１３に示す例と異なり、図１３の眼軸長表示領域７２においては眼軸長Ｄ２が眼球画像の輪郭内から突出せず、輪郭内に適当に収まっている。図１４に示す眼軸長表示領域７２を観察したユーザは、輪郭内に眼軸長Ｄ２及びＤ３が適当に収まっていることから、鼻側突出型モデルＢは被検眼１２の眼球モデルとしてふさわしいと推定することができる。
【００９７】
以上説明した方法により、画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面を見ているユーザは、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作して選択枠７６を眼球モデル候補表示領域７４上で上下移動させつつ、眼軸長表示領域７２における輪郭と眼軸長Ｄ２及びＤ３との位置関係を観察することにより、５つの眼球モデル候補のうちいずれが被検眼１２の眼球モデルとしてふさわしいか決定することができる。
【００９８】
改めて、図１１に即してモデル生成部１７４が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンを説明する。
【００９９】
ステップＳ１１０２において、モデル生成部１７４は、二次記憶装置１５４から眼軸長データを読み出して、図１３及び図１４に示したように眼軸長表示領域７２及び眼球モデル候補表示領域７４を画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に表示させる。一例として、サブルーチンの開始時点では、正常型モデルＡが選択されているとする。つまり、サブルーチンの開始時点ではステップＳ１１０２において、眼球モデル候補表示領域７４において正常型モデルＡが選択枠７６によって強調表示され、眼軸長表示領域７２において眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて大きさが決定された正常型モデルＡの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示されている。
【０１００】
眼軸長表示領域７２を観察したユーザは、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作して、選択指示または決定指示を入力する。選択指示とは、現在選択されている（つまり、眼球モデル候補表示領域７４において選択枠７６によって強調表示されている）眼球モデル候補に代えて、他の眼球モデル候補を選択する指示である。例えば、正常型モデルＡに代えて耳側突出型モデルＣを選択する指示である。また決定指示とは、現在選択されている眼球モデル候補を、被検眼１２にふさわしい眼球モデルとして決定する指示である。
【０１０１】
例えばユーザは、マウス１５５Ｍを操作して、ディスプレイ１５６の表示画面に表示されているカーソルを選択する眼球モデル候補の位置に移動させ、マウス１５５Ｍを左クリックすることにより、選択指示を入力することができる。またユーザは、例えば、キーボード１５５ＫのＲＥＴＵＲＮキーを押すことにより、決定指示を入力することができる。
【０１０２】
ユーザからいずれかの指示が入力されると、処理はステップＳ１１０４に移行する。ステップＳ１１０４において、モデル生成部１７４はユーザによって入力された指示を取得する。
【０１０３】
ステップＳ１１０６において、モデル生成部１７４は、取得した指示が決定指示であるか否かについての判断を行う。ステップＳ１１０６の判断が否定判断である場合、図１１の処理はステップＳ１１１０へ移行する。
【０１０４】
ステップＳ１１００において、モデル生成部１７４は、選択指示において指定された眼球モデル候補を、選択枠７６により強調表示すべきものとして設定する。そして、図１１の処理はＳ１１０２に戻り、再び画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に眼軸長表示領域７２及び眼球モデル候補表示領域７４が表示される。この場合、選択されている眼球モデル候補は、サブルーチンの開始時点で選択されていた正常型モデルＡから変更されている。例えば、選択指示において紡錘型モデルＤが指定されていた場合には、眼球モデル候補表示領域７４において紡錘型モデルＤが強調表示され、眼軸長表示領域７２において紡錘型モデルＤの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示される。
【０１０５】
一方、ステップＳ１１０６において肯定判断であった場合、図１１の処理はステップＳ１１０８に移行する。ステップＳ１１０８において、モデル生成部１７４は、ユーザが選択した１つの眼球モデル候補を、被検眼１２の三次元眼球モデルとして画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４へ記録する。そしてモデル生成部１７４は、眼球モデル生成サブルーチンを終了する（図１１のＲＥＴＵＲＮ）
【０１０６】
なお、以上では、図１１のサブルーチンの開始時点において選択されている（つまり、ステップＳ１１０２において、眼球モデル候補表示領域７４において正常型モデルＡが選択枠７６によって強調表示され、眼軸長表示領域７２によって輪郭が表示される）眼球モデル候補は、便宜上いずれか（例えば、正常型モデルＡ）に選択されるものとして説明した。しかしながら、モデル生成部１７４は、眼軸長データに含まれる眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及び角度θの値に基づいて、最も適当と思われる輪郭に対応する眼球モデル候補を予測して、予測された眼球モデル候補を図１１のサブルーチンの開始時点において設定するものとしてもよい。この場合、モデル生成部１７４は、機械学習を用いて予測をおこなってもよい。またモデル生成部１７４は、眼軸長データに含まれる被検者の個人情報、例えば性別、年齢、人種及び／又は病歴等を利用してふさわしい眼球モデル候補を予測してもよい。なお、性別、年齢、人種及び／又は病歴等の被検者の個人情報は、本開示の患者情報の一例である。
【０１０７】
また以上では、眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を被検眼１２の形状情報として用いて、ユーザによる眼球モデル決定を支援した。しかしながら、被検眼の形状情報は、複数の眼軸長に限られるものではない。眼軸長測定装置１２０によって測定可能な被検眼１２の形状を示す量であって、ユーザが５つの眼球モデル候補のうちいずれが被検眼１２の眼球モデルとしてふさわしいか決定することを支援できるものであればよい。
【０１０８】
＜Ｂ：位置決定＞
図１０において、ステップＳ１００８以降の処理は、画像生成部１７６および画像送信部１７９として機能する画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２によって実行される。
【０１０９】
図１０のステップＳ１００８において、画像生成部１７６は位置決定を行う。本開示において位置決定とは、二次元眼底画像上の複数の点と三次元眼球モデル上の位置との対応関係を決定することをいう。
【０１１０】
第１実施形態における位置決定プロセスは、サブルーチンとして図１５に示されている。図１５は、画像生成部１７６としての画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンである。
【０１１１】
ステップＳ１５０２において、画像生成部１７６は、先行する図１０のステップＳ１００４において二次記憶装置１５４に記録されている二次元眼底画像データを読み出す。そして画像生成部１７６は、一例として二次元眼底画像内の３つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３を指定する。個々で指定する画素の数は３に限られるものではなく、位置決定を実行する上で適切な数であればよい。
【０１１２】
ステップＳ１５０４において、画像生成部１７６は、指定された３つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３にそれぞれ対応する３組の角度の組（φＸ，φＹ）を二次記憶装置１５４から取得する。
【０１１３】
ステップＳ１５０６において、画像生成部１７６は、先行する図１１のステップＳ１１０８において二次記憶装置１５４に記録されている三次元眼球モデルを読み出す。そして画像生成部１７６は、三次元眼球モデルの網膜面上において、３組の角度の組（φＸ，φＹ）に対応する３つの位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を算出する。ここでＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、三次元眼球モデルの瞳孔中心点２７に向かって角度（φＸ，φＹ）から光が入射されたと仮定した場合に、三次元眼球モデルの網膜面上で入射光が反射される位置を表している。
【０１１４】
ステップＳ１５０８において、画像生成部１７６は、二次元眼底画像内の画素Ａ１、Ａ２、Ａ３と、三次元眼球モデルの網膜面上の位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３とに基づいて、位置情報を算出する。ここで二次元眼底画像内の画素Ａ１、Ａ２、Ａ３は被検眼１２の撮影可能領域１２Ａの３点に対応するものであるから、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３がそれぞれ位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に一致するように二次元眼底画像と三次元眼球モデルの網膜面とを位置合わせすることで、二次元眼底画像と三次元眼球モデルとの対応関係を決定することができる。第１実施形態の位置情報は、上記の位置合わせを行うために十分な情報を含んでいるものとする。
【０１１５】
ステップＳ１５１０において、画像生成部１７６は、生成された位置情報を画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録する。そして画像生成部１７６は、位置決定サブルーチンを終了する（図１５のＲＥＴＵＲＮ）。
【０１１６】
＜Ｃ：三次元眼底画像の作成・表示＞
図１０のステップＳ１００８が終了した時点で、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４には、被検眼１２について、ステップＳ１００４で取得した二次元眼底画像データと、ステップＳ１００６で生成した三次元眼球モデルと、ステップＳ１００８で生成した位置情報とが記録されている。
【０１１７】
ステップＳ１０１０において、画像生成部１７６は、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４から二次元眼底画像データと、三次元眼球モデルと、位置情報とを読み出し、画像処理を行って被検眼１２の三次元眼底画像を生成し、二次記憶装置１５４に記録する。具体的には、位置情報に基づいて二次元眼底画像上の複数の点の三次元眼球モデル上の位置を決定した上で、二次元眼底画像を三次元眼球モデルに貼り付ける画像処理を行うことにより、被検眼１２の三次元眼底画像が生成される。また、前眼部領域と二次元画像でカバーしきれない眼球領域とに対しては、所定の画像でパッチするようにしてもよい。
【０１１８】
次にステップＳ１０１２において、画像生成部１７６は、画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面８０を表示させるための画像信号を出力する。ディスプレイ１５６は、ＣＰＵ１６２から出力された画像信号に基づいて、眼底画像表示画面８０を表示する。この場合、眼底画像表示画面８０には、二次元眼底画像を同時に表示してもよい。
【０１１９】
図１６に眼底画像表示画面８０の一例を示す。図１６の眼底画像表示画面８０は、被検者情報表示領域８２と、右眼／左眼の切替ボタン８４と、二次元眼底画像表示領域８６Ａと第１ツールボタン８６Ｂとを含む二次元画像表示領域８６と、三次元眼底画像表示領域８８Ａと第２ツールボタン８８Ｂとを含む三次元画像表示領域８８とを含んでいる。
【０１２０】
被検者情報表示領域８２は、被検者のＩＤを始めとして、被検者を特定する情報を表示する。この情報は、一例として、生年月日、氏名、性別、病名、ユーザの一例としての眼科医のコメントを含む。
【０１２１】
切替ボタン８４は、眼底画像表示画面８０の表示に係る被検眼１２について、被検者の右眼／左眼を切り替えるためのものである。便宜上、上述の通り第１実施形態では被検眼１２は被検者の左眼として説明しているため、切替ボタン８４に関するこれ以上の説明は省略する。
【０１２２】
二次元眼底画像表示領域８６Ａには、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録されている二次元眼底画像データに基づき、眼科撮影装置１１０により撮影された被検眼１２の二次元眼底画像が表示される。第１ツールボタン８６Ｂは、二次元眼底画像表示領域８６Ａの表示のサイズ変更、色調整などを行うためのものである。
【０１２３】
三次元眼底画像表示領域８８Ａには、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録されている、ステップＳ１０１０で生成された被検眼１２の三次元眼底画像が表示される。第２ツールボタン８８Ｂは、三次元眼底画像表示領域８８Ａの表示のサイズ変更、色調整などを行うためのものである。
【０１２４】
以上説明したように、図１６の二次元眼底画像表示領域８６Ａと三次元眼底画像表示領域８８Ａとは、眼科撮影装置１１０により撮影された被検眼１２の二次元眼底画像と、当該に次元眼底画像を三次元眼球モデルに貼り付けた三次元眼底画像とがそれぞれ表示される。ユーザである眼科医は、ステップＳ１０１２において画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面上の各表示領域を見ることにより、２つの画像を比較観察することができる。そして、ユーザである眼科医は観察した結果屋診断結果を被検者情報表示領域８２のコメント欄に入力することができる。例えば、ユーザは、眼底画像の観察結果から推定した被検眼１２に係る病名及び／又は症状等を、コメント欄に入力してもよい。
【０１２５】
マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋの操作によりユーザからの処理終了指示が画像ビューワ１５０に入力されると、処理はステップＳ１０１４に移行する。画像送信部１７９は、ステップＳ１０１４において、ステップＳ１０１０で生成された被検眼１２の三次元眼底画像のデータを、被検者情報表示領域に表示された被検者を特定する情報と紐付けて、画像管理サーバ１４０へ送信する。これにより、図１０に示された画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムは終了する（図１０のＥＮＤ）。
【０１２６】
画像ビューワ１５０からデータを受信すると、画像管理サーバ１４０の制御部は受信したデータを画像管理サーバ１４０の二次記憶部に記録する。
【０１２７】
以上に説明した本開示の第１実施形態に関し、図１７に眼科撮影装置１１０、眼軸長測定装置１２０、画像管理サーバ１４０、画像ビューワ１５０の間での情報のやり取りを示すシーケンス図を示す。図１７に示した各ステップは、図１０中の各ステップに対応する。
【０１２８】
本開示の第１実施形態によれば、被検眼の少数の眼軸長を測定し、所定の眼球モデル候補と適切に組み合わせて効果的な表示を行い、ユーザに選択を促すことで、被検眼にふさわしい三次元眼球モデルを容易に生成することができる。さらに、生成された三次元眼球モデルを用いて、三次元眼底画像を生成し、表示することができる。
【０１２９】
また、眼底画像表示画面８０に、眼科撮影装置１１０のＯＣＴユニットにより得られたＯＣＴ断層画像あるいはＯＣＴ三次元画像を表示するＯＣＴ画像表示領域を設けてもよい。
【０１３０】
＜第１実施形態の変形例：経過観察＞
本開示の第１実施形態の変形例として、第１実施形態に係る眼底画像表示システム１００を眼底の特定部位の経過観察に利用することができる。以下で、第１実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【０１３１】
本変形例では、眼科撮影装置１１０により、被検眼１２の特定部位を所定の期間を空けて複数回撮影し、複数の二次元眼底画像を作成する。一例として、複数回とは２回である。
【０１３２】
まず、被検者の被検眼１２について、第１実施形態に係る処理の全体を実行する（第１回目の処理）。一定の期間（例えば３ヶ月）が経過した後、再び同一の被検眼１２について、第１実施形態に係る処理の全体を実行する（第２回目の処理）。この場合、それぞれの処理自体は第１実施形態と同様である。ただし、眼科撮影装置１１０によって撮影され、画像管理サーバに眼底画像データとして記録される眼底の部位は、第１回目と第２回目とで同じ部位であることに注意されたい。
【０１３３】
また、第２回目の処理における図１１のサブルーチンの開始時点では、第１回目の処理における図１０のステップＳ１００６で決定された眼球モデルが設定されている。これは、第１回目の処理で使用した眼球モデルを、第２回目の処理における眼球モデルの第１候補として設定することに対応する。
【０１３４】
例えば、第１回目の処理において、鼻側突出型モデルＢが被検眼１２の眼球モデルとして決定されたとする。この場合には、第２回目の処理の眼球モデル生成サブルーチンが開始されると、ステップＳ１１０２において画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面には以下の表示が行われる。眼球モデル候補表示領域７４において、５つの眼球モデル候補のうち、鼻側突出型モデルＢ（つまり、第１回目の処理で使用されたモデル）が選択枠７６によって強調表示される。また眼軸長表示領域７２において、鼻側突出型モデルＢの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示される。
【０１３５】
第２回目の処理における図１１のステップＳ１１０８において、第１回目の処理で称されたモデル（上述の例では鼻側突出型モデルＢ）とは異なるモデル候補が眼球モデルとして記録されたとする。これは、第１回目と第２回目との間の期間に、被検眼１２の眼球形状が変化したことを意味する。ユーザは、この事実から被検眼１２に何らかの疾病が生じたことを推定することができる。さらに、この場合、被検眼１２について、図示しないＭＲＩ装置を用いて、ＭＲＩにより眼球形状の変化を評価し、その結果を画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録してもよい。
【０１３６】
さらに、第１回目の処理において眼科撮影装置１１０によって撮影された二次元眼底画像に、病変部位が含まれていたとする。この場合、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２は、第２回目の処理において得られた三次元眼底画像と、第１回目の処理において得られた三次元眼底画像との間での当該病変部位の面積の変化を算出し、二次記憶装置１５４に記録してもよい。
【０１３７】
第１実施形態の本変形例では、第２回目の処理において、眼球形状の変化の評価結果、及び／又は病変部位の面積の変化を示すデータとしての変化情報が得られる。第２回目の処理における図１０のステップＳ１０１４において、画像送信部１７９は、被検者を特定する情報へ変化情報を追加した上で被検眼１２の三次元眼底画像のデータと紐付けて、画像管理サーバ１４０へ送信してもよい。そして、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムは終了する。（第２回目の処理における図１０のＥＮＤ）。
【０１３８】
以上に説明した本開示の第１実施形態の変形例に関し、図１７に眼科撮影装置１１０、眼軸長測定装置１２０、画像管理サーバ１４０、画像ビューワ１５０の間での情報のやり取りを示すシーケンス図を示す。
【０１３９】
また、第２回目の処理における図１０のステップＳ１０１２において、画像生成部１７６は、図１６に示された眼底画像表示画面８０に代えて、図１９に示される眼底画像比較表示画面９０を画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に表示させるように画像信号を出力してもよい。
【０１４０】
図１９の眼底画像比較表示画面９０は、被検者情報表示領域８２と、過去二次元眼底画像表示領域９６Ａと、過去三次元眼底画像表示領域９６Ｂと、新規二次元眼底画像表示領域９８Ａと、新規三次元眼底画像表示領域９８Ｂとを含んでいる。過去二次元眼底画像表示領域９６Ａと、過去三次元眼底画像表示領域９６Ｂは、それぞれ第１回目の処理に係る二次元眼底画像と三次元眼底画像とが表示される。また、新規二次元眼底画像表示領域９８Ａと、新規三次元眼底画像表示領域９８Ｂは、それぞれ第２回目の処理に係る二次元眼底画像と三次元眼底画像とが表示される。
【０１４１】
また図１９には図示されていないが、眼底画像比較表示画面９０は、図１６に示された第１ツールボタン８６Ｂ及び第２ツールボタン８８Ｂに相当する、眼底画像の表示のサイズ変更、色調整などを行うためのツールボタンを含んでいてもよい。
【０１４２】
なお、図１９に示した例では、第１回目の処理で生成された眼球モデルは正常型モデルＡであるのに対して、第２回目の処理で生成された眼球モデルは紡錘型モデルＤであることに注意されたい。この場合、第１回目と第２回目との間の期間に被検眼１２の眼球形状が変化しており、被検眼１２に何らかの疾病が生じたことが推定される。
【０１４３】
また、過去と新規の二つの異なる時点で撮影された二次元眼底画像による経過観察だけでなく、患者の来院時に撮影された、２以上の眼底画像を用いて経過観察をできるようにしてもよい。この場合、過去の二次元/三次元眼底画像を表示する２以上の表示領域と、今回の新規に得られた二次元/三次元眼底画像を表示する１つの表示領域を眼底画像比較表示画面９０に設けてもよい。
【０１４４】
さらに、過去三次元眼底画像表示領域９６Ｂと新規三次元眼底画像表示領域９８Ｂとについて、同じ大きさの表示領域ではなく、異なる大きさの表示領域としてもよい。また、上述の例に限らず、設計の範囲で様々な表示画面の仕様をとることができる。
【０１４５】
また、眼科撮影装置１１０のＯＣＴユニットにより得られたＯＣＴ断層画像あるいはＯＣＴ３次元画像を表示するＯＣＴ画像表示領域を、眼底画像比較表示画面９０に設けてもよい。
【０１４６】
本開示の第１実施形態の変形例によれば、被検眼の経過観察を効果的に行うことができる。
【０１４７】
＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成である部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１４８】
＜システムの概要＞
図２０を参照して、第２実施形態に係る眼底画像表示システム２００の構成を説明する。眼底画像表示システム２００は、眼軸長測定装置１２０に代えて、ＭＲＩ装置２２０を備える。また眼底画像表示システム２００は、第１実施形態の画像ビューワ１５０に代えて、画像ビューワ２５０を備える。画像ビューワ２５０は、ＣＰＵ１６２に代えて、ＣＰＵ２６２を備えている。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。なお、画像ビューワ２５０は本開示の三次元眼底画像生成装置の一例である。
【０１４９】
＜三次元眼底画像の生成・記録プロセス＞
以下、第２実施形態における眼底三次元画像の生成及び記録の詳細を説明する。
【０１５０】
［眼底画像の撮影］
第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。ただし、後述する位置決定との関係から、第２実施形態において眼科撮影装置１１０によって撮影される二次元眼底画像は、２つの生物学的特徴点を含んでいる必要がある。
【０１５１】
［ＭＲＩ撮影]
眼底画像表示システム２００は、眼軸長測定装置１２０による眼軸長測定に代えて、被検眼１２についてＭＲＩ装置２２０による三次元ＭＲＩ撮影を行う。これにより、眼軸長にとどまらず、被検眼１２の形状について詳細な情報が得られる。
【０１５２】
ＭＲＩ装置２２０の図示しない制御装置は、ネットワーク１３０を介して、三次元ＭＲＩ撮影により取得した被検眼１２の形状に係るＭＲＩ形状データ及び被検者のＩＤを画像管理サーバ１４０へ送信する。画像管理サーバ１４０の図示しない制御装置は、受信したＭＲＩ形状データを被検眼１２に係る被検者のＩＤと紐付けて、図示しない二次記憶装置に記録する。
【０１５３】
［画像ビューワ２５０が実行する処理］
第２実施形態では、三次元の眼球モデルは、ＭＲＩ装置２２０により取得した被検眼１２の形状に係るＭＲＩ形状データに基づき、モデル生成部２７４として機能する画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２によって決定される。そして、画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２が三次元眼球モデルに眼科撮影装置１１０で撮影された二次元眼底画像を貼り付けることにより、三次元眼底画像が生成される。
【０１５４】
図２１、２２は、第２実施形態において三次元眼底画像表示を行う処理プログラムの一例を示すフローチャートである。図２１、２２は、画像ビューワ２５０の実行する処理プログラムの一例を示している。
【０１５５】
ここで、画像ビューワ２５０の実行する処理プログラムは、具体的にはデータ取得部２７２、モデル生成部２７４、画像生成部２７６、及び画像送信部２７９として機能する画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２によって実行される。
【０１５６】
被検者の被検眼１２について、眼科撮影装置１１０による二次元眼底画像の撮影とＭＲＩ装置２２０による三次元ＭＲＩ撮影とは既に終了しており、画像管理サーバ１４０の図示しない二次記憶装置には、二次元眼底画像データとＭＲＩ形状データとが記憶されているとする。三次元眼底画像の生成を希望するユーザは、その旨を、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋの操作により、画像ビューワ１５０に入力する。これにより、図２１、２２に示された画像ビューワ１５０の処理プログラムの実行が開始され、第２実施形態に係る三次元眼底画像表示を行う処理プロセスが開始される。図２１は、当該処理プロセスの全体を示すフローチャートである。
【０１５７】
＜Ａ：眼球モデルの生成＞
図２１のステップＳ２１０２、Ｓ２１０４においては、データ取得部２７２が処理を実行する。また図２１のステップＳ２１０６においては、モデル生成部２７４が処理を実行する。
【０１５８】
ステップＳ２１０２及びＳ２１０４は、第１実施形態の図１０のステップＳ１００２及びＳ１００４に対して、送受信されるデータのうち眼軸長データがＭＲＩ形状データに代わっただけである。よって、詳しい説明は省略する。
【０１５９】
次に、処理はステップＳ２１０６へ移行する。以下、モデル生成部２７４が処理を実行する。
【０１６０】
ステップＳ２１０６において、モデル生成部２７４は、既知の三次元ＭＲＩ技術を用いて、被検眼１２のＭＲＩ形状データから被検眼１２の三次元眼球モデルを生成し、画像ビューワ２５０の二次記憶装置１５４へ記録する。したがって、第２実施形態の眼球モデル生成には、第１実施形態での医学的知見に基づく５つのモデルの仮定、及びユーザの選択・決定というプロセスは存在しない。
【０１６１】
＜Ｂ：位置決定＞
図２１において、ステップＳ２１０８以降の処理は、画像生成部２７６および画像送信部２７９として機能する画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２によって実行される。
【０１６２】
図２１のステップＳ２１０８において、画像生成部２７６は位置決定を行う。
【０１６３】
第２実施形態における位置決定プロセスは、サブルーチンとして図２２に示されている。図２２は、画像生成部２７６としての画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンである。
【０１６４】
第２実施形態における位置決定は、眼底における２つの生物学的な特徴点の位置を用いて行われる。具体的には、三次元眼球モデルにおける第１特徴点及び第２特徴点の位置が、それぞれ二次元眼底画像における第１特徴点及び第２特徴点の位置に整合するように、位置決定を行う。
【０１６５】
一例として、第２実施形態の眼科撮影装置１１０によって、眼底の中心付近の眼底画像が撮影されたとする。この場合、第１特徴点を中心窩、第２特徴点を視神経乳頭位置とすることができる。
【０１６６】
ステップＳ２２０２において、画像生成部２７６は、三次元眼球モデルにおける視神経乳頭位置を検出する。（ＭＲＩ装置２２０により取得され画像ビューワ２５０の二次記憶装置１５４に記録されている）ＭＲＩ形状データには被検眼１２の形状に関する詳細な情報が含まれているため、既知の三次元ＭＲＩ技術を用いて、ＭＲＩ形状データから三次元眼球モデルにおいて後眼部で眼球と視神経とが交わる点を検出し、これを三次元眼球モデルにおける視神経乳頭位置として特定する。
【０１６７】
次にステップＳ２２０４において、画像生成部２７６は、三次元眼球モデルにおける中心窩を検出する。ＭＲＩ形状データには被検眼１２の形状に関する詳細な情報が含まれているため、既知の三次元ＭＲＩ技術を用いて、ＭＲＩ形状データから三次元眼球モデルにおける中心窩を検出することができる。
【０１６８】
図２３に、三次元眼球モデルにおける視神経乳頭位置と中心窩の検出の例を示す。眼球中心Ｏを通りＺ軸に平行な眼軸が後眼部と交わる点を、中心窩として特定する。
【０１６９】
次に、ステップＳ２２０６において、画像生成部２７６は、既知の画像処理技術によって、二次元平面画像内の中心窩及び視神経乳頭位置を検出する。
【０１７０】
図２４に、二次元平面画像における中心窩及び視神経乳頭位置の検出の例を示す。
【０１７１】
なお、ステップＳ２２０２、Ｓ２２０４、Ｓ２２０６の順序は互いに交換可能である。
【０１７２】
ステップＳ２２０８において、画像生成部２７６は、三次元眼球モデルにおける中心窩及び視神経乳頭位置が、それぞれ二次元眼底画像における中心窩及び視神経乳頭位置に整合するように、位置決定を行う。そして画像生成部２７６は、位置決定サブルーチンを終了する（図２２のＲＥＴＵＲＮ）。
【０１７３】
＜Ｃ：三次元眼底画像の作成・表示＞
画像生成部２７６の処理は、図２１のステップＳ１０１０に移行する。ステップＳ１０１０及びＳ１０１４は、図１０に示された第１実施形態の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０１７４】
ただし、図２１のステップＳ２１１２におけるディスプレイへの表示は、図１６に示した第１実施例の表示とは異なるので、この点について説明する。図２５は、ステップＳ２０１２において画像生成部２７６が生成する画像信号に基づき、画像ビューワ２５０のディスプレイ１５６の表示画面に表示させる眼底画像表示画面２８０の一例を示す。
【０１７５】
図２５に示された眼底画像表示画面２８０は、二次元眼底画像表示領域２８６と、三次元眼底画像表示領域２８８と、眼球モデル表示領域２９０を含んでいる。図１６に示された第１実施形態の眼底画像表示画面８０と比較すると、第２実施形態の眼底画像表示画面２８０は、ＭＲＩ装置２２０により取得したＭＲＩ形状データから生成した三次元眼球モデル自体を眼球モデル表示領域２９０に表示する点が異なる。
【０１７６】
以上において、第２実施形態の位置決定に係る２つの生物学的な特徴点は、中心窩及び視神経乳頭であるものとして説明した。しかしながら生物学的な特徴点はこれらに限られるものでなく、眼科撮影装置１１０によって撮影される眼底領域に含まれており、位置決定に利用できるものであればよい。
【０１７７】
本開示の第２実施形態によれば、三次元ＭＲＩ撮影に基づく正確な三次元眼球モデルに対し、被検眼の眼底における複数の生物学的特徴点を利用して適切な位置決定をした上で二次元眼底画像を貼り付ける画像処理を行うことにより、現実により近い三次元眼底画像を得ることができる。
【０１７８】
上記各実施形態で説明した処理プロセス、すなわち、図１０、図１１、図１５、図２１、及び図２２に示す処理プロセス（以下、単に「処理プロセス」と称する）は、あくまでも一例である。従って、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【０１７９】
また、上記各実施形態では、コンピュータを利用したソフトウェア構成により処理プロセスが実現される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータを利用したソフトウェア構成に代えて、ＦＰＧＡ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア構成のみによって、処理プロセスが実行されるようにしてもよい。処理プロセスがソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせた構成によって実行されるようにしてもよい。
【０１８０】
処理プロセスを実行するハードウェア資源としては、例えば、プログラムを実行することで各種処理を実行するハードウェア資源として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵが挙げられる。また、他のハードウェア資源としては、例えば、専用に設計されたＦＰＧＡ、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、又はＡＳＩＣなどの回路構成を有するプロセッサである専用電気回路が挙げられる。また、これらのプロセッサのハードウェア的な構造としては、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路を用いることができる。各種処理を実行するハードウェア資源は、上述した複数種類のプロセッサのうちの１つであってもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせであってもよい。
【０１８１】
以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、かつ、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
【０１８２】
本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」は、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、Ａ及びＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「及び／又は」で結び付けて表現する場合も、「Ａ及び／又はＢ」と同様の考え方が適用される。
【０１８３】
本出願は、２０１７年１０月１３日出願の日本出願である特願２０１７−１９９４８５の優先権を主張するものであり、この出願の全内容は参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【図１】
2019074077.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2019074077.tif 000012
【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２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】令和2年3月18日(2020.3.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、眼科システム、画像信号出力方法、画像信号出力装置、プログラム、及び三次元眼底画像生成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、眼底の複数の二次元画像から、眼底の三次元画像を生成する技術が知られている。例えば、特開２００４−２４７３９号公報は、眼球が正確な球面から変形している場合であっても、三次元の眼球モデルである眼球テンプレートを作成し、複数の二次元画像を眼球テンプレートに張り付けて眼底の三次元画像を生成し、ディスプレイ上に表示する技術を開示している。具体的には、特開２００４−２４７３９号公報では、眼球の大きさ（角膜表面から眼底までの奥行き）と眼底の曲率とを測定し、これらの測定値に基づいて眼球テンプレートを作成している。
【発明の概要】
【０００３】
本開示の第１の態様は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、被検眼の二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む画像信号出力方法である。
【０００４】
本開示の第２の態様は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力する第１出力部と、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成する生成部と、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力する第２出力部と、を含む画像信号出力装置である。
【０００５】
本開示の第３の態様は、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を生成する第１画像生成部と、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成する三次元画像生成部と、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を生成する第２画像生成部と、前記眼球モデル選択画面あるいは前記眼底画像表示画面に対応する画像信号を出力する画像信号出力部と、を含む画像信号出力装置である。
【０００６】
本開示の第４の態様は、コンピュータに、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む処理を実行させるためのプログラムである。
【０００７】
本開示の第５の態様は、コンピュータに、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を生成することと、選択された眼球モデルに基づいて、二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を生成することと、前記眼球モデル選択画面あるいは前記眼底画像表示画面に対応する画像信号を出力することと、を含む処理を実行させるためのプログラムである。
【０００８】
本開示の第６の態様は、眼科撮影装置と、複数の異なる型の眼球モデルの中から一つを選択するための眼球モデル選択画面を表示させる第１画像信号を出力することと、選択された眼球モデルに基づいて、前記眼科撮影装置により撮影されることで得られた二次元眼底画像を変換し三次元眼底画像を生成することと、前記三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面を表示させる第２画像信号を出力することと、を含む処理を実行する画像信号出力装置と、を含む眼科システムである。
【０００９】
本開示の第７の態様は、被検眼の眼球形状情報に基づいて、前記被検眼の眼球モデルを生成することと、前記被検眼の二次元眼底画像における複数の生物学的特徴点と、前記眼球モデルにおける複数の前記生物学的特徴点の位置とに基づいて、前記二次元眼底画像と前記眼球モデルとの位置合わせを行うことと、前記位置合わせに基づいて、前記二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、を含む三次元眼底画像生成方法である。
【００１０】
本開示の第８の態様は、ＭＲＩ装置と、前記ＭＲＩ装置で得られた三次元情報による被検眼の眼球形状情報に基づいて、前記被検眼の眼球モデルを生成することと、眼科撮影装置で撮影されることで得られた前記被検眼の二次元眼底画像における複数の生物学的特徴点と、前記眼球モデルにおける複数の前記生物学的特徴点の位置とに基づいて、前記二次元眼底画像と前記眼球モデルとの位置合わせを行うことと、前記位置合わせに基づいて、前記二次元眼底画像を変換し、三次元眼底画像を生成することと、を含む処理を実行する画像生成装置と、を含む眼科システム。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の第１実施形態に係る眼底画像表示システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２】第１実施形態に係る眼科撮影装置の全体構成の一例を示す図である。
【図３】眼科撮影装置に含まれる走査装置の概略構成の一例を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る眼軸長測定装置の全体構成の一例を示す図である。
【図５Ａ】第１実施形態に係る画像ビューワの電気系の要部構成を示すブロック図である。
【図５Ｂ】第１実施形態に係る画像ビューワの機能のブロック図である。
【図６】眼科撮影装置によって撮影された二次元眼底画像の一例を示す図である。
【図７】本開示における「眼球長」の定義を示す図である。
【図８】本開示における「眼球長」の測定の例を示す図である。図８Ａは、被検眼の視軸が眼軸長測定装置からの測定光の軸と一致する固視位置の場合の図である。図８Ｂは、ＬＣＤが固視位置よりもＸの正方向に位置する固視位置の場合の図である。図８Ｃは、ＬＣＤが固視位置よりもＸの負方向に位置する固視位置の場合の図である。
【図９】本開示における「眼球長」の測定の他の例を示す図である。
【図１０】第１実施形態に係る画像ビューワのＣＰＵが実行するプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図１１】第１実施形態に係る眼球モデル生成サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１２】５種類の眼球モデルを示す図である。
【図１３】第１実施形態に係る眼球モデル選択画面の一例を示す図である。
【図１４】第１実施形態に係る眼球モデル選択画面の他の一例を示す図である。
【図１５】第１実施形態に係る位置決定サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図１６】第１実施形態に係る眼底画像表示画面の一例を示す図である。
【図１７】第１実施形態に係る各装置間でのデータのやり取りを示すシーケンス図である。
【図１８】第１実施形態の変形例に係る各装置間でのデータのやり取りを示すシーケンス図である。
【図１９】第１実施形態の変形例に係る眼底画像比較表示画面の一例を示す図である。
【図２０】本開示の第２実施形態に係る眼底画像表示システムの概略構成の一例を示す図である。
【図２１】第２実施形態に係る画像ビューワのＣＰＵが実行するプログラムの一例を示すフローチャートである。
【図２２】第２実施形態に係る位置決定サブルーチンの内容を示すフローチャートである。
【図２３】第２実施形態に係る眼球モデル上の特徴点検出の一例を示す図である。
【図２４】第２実施形態に係る二次元眼底画像内の特徴点検出の一例を示す図である。
【図２５】第２実施形態に係る眼底画像表示画面の一例を示す図である・
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本開示の各実施形態の詳細を述べる。
【００１３】
＜第１実施形態＞
＜システムの概要＞
図１を参照して、眼底画像表示システム１００の構成を説明する。図１に示すように、眼底画像表示システム１００は、被検眼の眼底画像を撮影する眼科撮影装置１１０と、被検眼の眼軸長を測定する眼軸長測定装置１２０と、眼科撮影装置１１０から受信した眼底画像データと眼軸長測定装置１２０から受信した眼軸長データとを記憶する画像管理サーバ１４０と、画像管理サーバ１４０から取得した眼底画像及び眼軸長とを表示する画像ビューワ１５０と、を備えている。眼科撮影装置１１０、眼軸長測定装置１２０、画像管理サーバ１４０、画像ビューワ１５０は、ネットワーク１３０を介して、相互に接続されている。なお、画像ビューワ１５０は、本開示の画像信号出力装置の一例である。また、画像管理サーバ１４０は、本開示の画像信号出力装置あるいは画像生成装置の一例である。
【００１４】
次に、図２を参照して、眼科撮影装置１１０の構成の一例を説明する。図２に示すように、眼科撮影装置１１０は、被検眼の眼底を撮影する装置本体１４および制御装置１６を含む。制御装置１６は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、および入出力（Ｉ／Ｏ）ポートを備えたコンピュータで構成され、図示しない通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）を介して、ネットワーク１３０に接続される。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。なお、以下の説明では、「撮影」とは、ユーザが眼科撮影装置１１０を用いて被写体を示す画像を取得することをいい、「撮像」と称する場合がある。装置本体１４は、制御装置１６の制御下で作動する。装置本体１４は、ＳＬＯユニット１８、走査装置１９、およびＯＣＴユニット２０を含む。
【００１５】
走査装置１９は、第１光学スキャナ２２と、第２光学スキャナ２４と、ダイクロイックミラー２６と、第３光学スキャナ２９を含む共通光学系２８と、を備えている。
【００１６】
なお、以下の説明では、眼科撮影装置１１０が水平面に設置された場合の水平方向を「Ｘ方向」、水平面に対する垂直方向を「Ｙ方向」とし、被検眼１２の前眼部から眼球中心Ｏを介して眼底に向かう方向を「Ｚ方向」とする。従って、Ｙ方向およびＺ方向の双方に対して垂直な方向が「Ｘ方向」となる。
【００１７】
第１実施形態に係る眼科撮影装置１１０は、眼科撮影装置１１０で実現可能な主要な機能の一例として、２つの機能を有している。第１機能は、眼科撮影装置１１０を走査型レーザ検眼鏡（Ｓｃａｎｎｉｎｇ  Ｌａｓｅｒ  Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｓｃｏｐｅ。以下、「ＳＬＯ」という。）として作動させ、ＳＬＯによる撮影を行う機能（以下、ＳＬＯ撮影系機能という。）である。第２機能は、眼科撮影装置１１０を光干渉断層計（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ。以下、「ＯＣＴ」という。）として作動させ、ＯＣＴによる撮影を行う機能（以下、ＯＣＴ撮影系機能という。）である。
【００１８】
ＳＬＯ撮影系機能は、眼科撮影装置１１０の構成のうち、制御装置１６、ＳＬＯユニット１８および第１光学スキャナ２２を含む走査装置１９によって実現される。ＳＬＯユニット１８は、光源、および検出素子等を含んで、被検眼１２の眼底を撮像するように構成されている。つまり、眼科撮影装置１１０は、ＳＬＯ撮影系機能として作動されることで、被検眼１２の眼底（例えば撮影可能領域１２Ａ）が被写体として撮像される。具体的には、ＳＬＯユニット１８からの光（以下、「ＳＬＯ光」という。）が走査装置１９によって被検眼１２の瞳孔（具体的には、後述する瞳孔中心点２７）を通して撮影可能領域１２Ａに対して、第１光学スキャナ２２によるＸ方向（水平方向）、および第３光学スキャナ２９によるＹ方向（鉛直方向）に走査され、その反射光による眼底画像がＳＬＯユニット１８で取得される。なお、ＳＬＯ撮影系機能は、周知の機能であるため、詳細な説明は省略する。
【００１９】
ＯＣＴ撮影系機能は、制御装置１６、ＯＣＴユニット２０および第２光学スキャナ２４を含む走査装置１９によって実現される。ＯＣＴユニット２０は、光源、分光器、センサ、および参照光学系等を含んで、眼底の膜厚方向に複数の断層領域を撮像するように構成されている。つまり、眼科撮影装置１１０は、ＯＣＴ撮影系機能として作動されることで、眼底（例えば撮影可能領域１２Ａ）の膜厚方向の領域である断層領域が撮像される。具体的には、ＯＣＴユニット２０からの光（以下、「測定光」という。）が走査装置１９によって被検眼１２の瞳孔を通して撮影可能領域１２Ａに対して、第２光学スキャナ２４によるＸ方向（水平方向）、および第３光学スキャナ２９によるＹ方向（鉛直方向）に走査され、測定光の反射光と参照光とを干渉させて干渉光が生成される。ＯＣＴユニット２０は、干渉光の各スペクトル成分を検出し、検出結果を用いて制御装置１６が断層領域を示す物理量（例えば断層画像）を取得する。なお、ＯＣＴ撮影系機能は、周知の機能であるため、詳細な説明は省略する。
【００２０】
以下の説明では、ＳＬＯ光および測定光は共にＸ方向およびＹ方向に二次元的に走査される光であるので、ＳＬＯ光および測定光を区別して説明する必要がない場合には、ＳＬＯ光および測定光を総称して「走査光」という。
【００２１】
なお、第１実施形態では、走査光を用いた機能を含む眼科撮影装置１１０の一例を説明するが、走査光を用いた機能を含む眼科撮影装置に限定されるものではなく、被検眼１２を観察可能な機能を有していればよい。例えば、走査光の照射に限らず、被検眼１２の眼底へ向けて光を照射して被検眼１２の眼底観察可能な機能を含む眼科撮影装置への適用が可能である。つまり、走査光を走査した際の被検眼１２からの反射光を用いることに限定されず、単に光を照射して被検眼１２を観察する機能を含むものである。また、被検眼１２への光の照射にも限定されない。例えば、被検眼１２に生じさせた蛍光などの光を用いて被検眼１２を観察する機能を含むものである。このため、以下、被検眼１２を観察する場合の光として、眼底からの反射光および眼底における発光を含む概念として、「被検眼１２からの光」と称して説明する。
【００２２】
次に、図３を参照して、眼科撮影装置１１０に含まれる走査装置１９の構成を説明する。図３に示すように、共通光学系２８は、第３光学スキャナ２９の他に、スリットミラー３０および楕円鏡３２を含む。なお、ダイクロイックミラー２６、スリットミラー３０、および楕円鏡３２が側面視端面図で表されている。なお、共通光学系２８は、スリットミラー３０および楕円鏡３２に代えて、複数のレンズ群を用いた構成でもよい。
【００２３】
スリットミラー３０は、楕円状の第１反射面３０Ａを有する。第１反射面３０Ａは、第１焦点Ｐ１および第２焦点Ｐ２を有する。楕円鏡３２も、楕円状の第２反射面３２Ａを有する。第２反射面３２Ａは、第１焦点Ｐ３および第２焦点Ｐ４を有する。
【００２４】
スリットミラー３０、楕円鏡３２、および第３光学スキャナ２９は、第１焦点Ｐ３および第２焦点Ｐ２が第３光学スキャナ２９で共通の位置になるように配置されている。また、スリットミラー３０、楕円鏡３２、および第３光学スキャナ２９は、第２焦点Ｐ４が被検眼１２の瞳孔の中心部に位置するように配置されている。更に、第１光学スキャナ２２、第２光学スキャナ２４、およびスリットミラー３０は、第１焦点Ｐ１が第１光学スキャナ２２および第２光学スキャナ２４に位置するように配置されている。
【００２５】
つまり、第１光学スキャナ２２、第２光学スキャナ２４、および第３光学スキャナ２９は、被検眼１２の瞳孔の中心部と共役な位置に配置されている。
【００２６】
なお、走査装置１９に係る基本構成は、特許第３４９００８８号および特許第５３３０２３６号に開示されている構成と同一である。
【００２７】
本実施の形態では、図３に示す走査装置により、眼底の視野角（ＦＯＶ：Ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  Ｖｉｅｗ）を従来の技術より大きな角度とし、従来の技術より広範囲の眼底領域を観察できる。当該広範囲の眼底領域を、眼科撮影装置１１０による外部からの照射光についての外部照射角と、これにより照射させる被検眼の内部での照射角としての内部照射角とを区別して説明する。
【００２８】
外部照射角とは、眼科撮影装置１１０側から、すなわち被検眼１２の外部からの光照射角である。つまり、被検眼１２の眼底に対して照射光が被検眼１２の瞳孔中心点２７（すなわち、瞳孔の正対視中央点（図２も参照）へ向かう角度を外部照射角とする。この外部照射角はまた眼底から反射して瞳孔中心点２７から被検眼１２を射出して眼科撮影装置１１０へ向かう光の角度に等しい。
【００２９】
一方、内部照射角とは、被検眼１２の眼球中心Ｏを基準位置として、被検眼１２の眼底が走査光により照射されて実質的に撮影される光照射角を表している。外部照射角Ａと内部照射角Ｂとは、対応関係にあるが、以下の説明では、眼科撮影装置としての説明であるため、眼底の視野角に対応する照射角として、外部照射角を用いる。
【００３０】
眼科撮影装置１１０は、外部照射角による被検眼１２の眼底領域である撮影可能領域１２Ａ（図２も参照）内を撮像する。この撮影可能領域１２Ａは、例えば、走査装置１９による走査光の走査可能な最大領域である。撮影可能領域１２Ａの一例には、外部照射角Ａで、約１２０度の視野を提供する範囲が挙げられる。この場合の内部照射角は１６０度程度に対応する。
【００３１】
例えば、撮影可能領域１２Ａは、第１撮影可能領域１２Ａ１および第２撮影可能領域１２Ａ２に大別することができる。第１撮影可能領域１２Ａ１とは、被検眼１２の瞳孔中心点２７と中心Ｏとを通る視軸ＣＬ近傍の視野の範囲であり、第２撮影可能領域１２Ａ２とは、第１撮影可能領域１２Ａ１の周辺領域で、視軸ＣＬから離れた周辺視野の範囲である。第１撮影可能領域１２Ａ１に対応する外部照射角の一例としては約３０度（内部照射角は４５度程度に相当）が挙げられ、第２撮影可能領域１２Ａ２に対応する外部照射角の一例として約１２０度（内部照射角１６０度程度に相当）が挙げられる。
【００３２】
眼科撮影装置１１０が被検眼１２の撮影可能領域１２Ａを撮像して得た眼底画像は、従来の技術より広範であるので、以下、ＵＷＦ（Ｕｌｔｒａ−Ｗｉｄｅｆｉｅｌｄ：超広角）眼底画像という。
【００３３】
次に、図４を参照して、眼軸長測定装置１２０の一例を説明する。
【００３４】
図４に示すように、眼軸長測定装置１２０は、光干渉計４２、光源４４と、受光装置４６、超音波プローブ４８、ディスプレイ５０、入力装置５２、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）５４及びこれらの装置（４２〜５２）を制御する制御装置４０を備えている。制御装置４０は、図示しないＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、及び２次記憶装置等を備えてコンピュータにより構成される。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。超音波プローブ４８は、ユーザに把持可能な構成を有し、制御装置４０に図示しないケーブルを介して接続されている。
【００３５】
眼軸長測定装置１２０は、被検眼１２の軸方向長さである眼軸長を測定する２つのモードを有する。第１モードは、光干渉計４２、光源４４と、及び受光装置４６を用いて眼軸長を測定するモードである。具体的には、光干渉計４２は、例えば、光源４４からの光を被検眼１２に導光した後、光路長を調整することにより眼底からの反射光と角膜からの反射光を干渉させる。光干渉計４２は、干渉された光（干渉光）を受光装置４６に受光させる。制御装置４０は、受光装置４６から出力される干渉信号に基づいて眼軸長を測定する。第２モードは、超音波プローブ４８を用いて眼軸長を測定するモードである。超音波プローブ４８の先端を被検眼１２に接触させた状態で、超音波プローブ４８から超音波を被検眼１２に導き、超音波の送受信間の時間から眼軸長を測定する。第１モードと第２モードは、入力装置５２からの入力により設定可能である。
【００３６】
眼軸長測定装置１２０は、第１モード又は第２モードにより測定された眼軸長を、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）５４及びネットワーク１３０を介して画像管理サーバ１４０に送信する。第１モード及び第２モードにより眼軸長を測定してもよく、この場合には、双方のモードで測定された眼軸長の平均を眼軸長として画像管理サーバ１４０に送信する。
【００３７】
なお、眼軸長測定装置１２０は、特許第６０９４４８３号公報及び特開２０１０−１８４０４８号公報に記載されているように、周知である。
【００３８】
さらに眼軸長測定装置１２０には、図４には図示しないＬＣＤ（液晶ディスプレイ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）が内蔵されている。ＬＣＤは、眼軸長測定装置１２０によって眼軸長の測定が行われる際に被検眼の視線を特定の向きに固定させるための固視標を表示する。ＬＣＤからの光は、レンズ及びミラーを含む光学系５８を経由して被検眼１２に入射され、これにより、被検眼１２の眼底に固視標が投影される。
【００３９】
被検眼１２の方向の定義等は、眼科撮影装置１１０の場合と同じであるため、説明を省略する。
【００４０】
なお、本開示において眼軸長とは、瞳孔中心点２７を通る直線上における、被検眼１２の角膜前面から網膜面までの距離をいう。眼軸長測定装置１２０において光学式眼軸長測定を行う上述の第１モードの場合は、光源４４からの測定光が被検眼１２に入射する際に、測定光が入射する角膜前面上の位置、及び入射角度に依存して、眼底の異なる測定位置に基づく眼軸長が測定される（図７を参照）。
【００４１】
次に、図５Ａを参照して、画像ビューワ１５０の電気系の構成を説明する。図５Ａに示すように、画像ビューワ１５０は、ＣＰＵ１６２、ＲＡＭ１６６、ＲＯＭ１６４、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６８を備えて構成されたコンピュータ本体１５２を備えている。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。コンピュータ本体１５２の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６８には、二次記憶装置１５４、ディスプレイ１５６、マウス１５５Ｍ、キーボード１５５Ｋ、および通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５８が接続されている。コンピュータ本体１５２の入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１６８は、通信インターフェース（Ｉ／Ｆ）１５８を介して、ネットワーク１３０に接続され、眼科撮影装置１１０および画像管理サーバ１４０と通信する事ができる。ＲＯＭ１６４または二次記憶装置１５４には、後述する三次元眼底画像生成プログラムが記憶されている。なお、三次元眼底画像生成プログラムは、本開示の技術のプログラムの一例である。
【００４２】
次に、図５Ｂを参照して、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する三次元眼底画像生成プログラムの機能の構成を説明する。図５Ｂに示すように、三次元眼底画像生成プログラムは、データ取得機能、モデル生成機能、画像生成機能、画像送信機能、を備えている。画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２がこれらの各機能を有する三次元眼底画像生成プログラムを実行することで、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２は、データ取得部１７２、モデル生成部１７４、画像生成部１７６、及び画像送信部１７９として機能する。なお、モデル生成部１７４は本開示の第１出力部あるいは第１画像生成部の一例である。また、画像生成部１７６は、本開示の生成部、第２出力部、あるいは、第２画像生成部の一例である。また、画像送信部１７９は、本開示の画像信号出力部の一例である。
【００４３】
画像管理サーバ１４０の電気系の構成は、画像ビューワ１５０の電気系の構成と同様であるので、その説明を省略する。
【００４４】
＜システム構成の変形例＞
以上では、第１実施形態のシステム構成は４つの独立したハードウェアから成るものとして説明したが、システム構成はこれに限定されるものではない。例えば、眼科撮影装置１１０と眼軸長測定装置１２０とが一体であってもよい。この場合、眼科撮影装置１１０のＯＣＴ撮影により得られた角膜断層画像と網膜断層画像から被検眼１２の眼軸長を測定する。また、眼科撮影装置１１０と眼軸長測定装置１２０と画像管理サーバ１４０とが一体であってもよい。
【００４５】
＜三次元眼底画像の生成・記録プロセス＞
以下、第１実施形態における眼底三次元画像の生成及び記録の詳細を説明する。
【００４６】
第１実施形態に係る眼底画像表示システム１００においては、眼科撮影装置１１０は被検眼１２の二次元眼底画像を撮影して眼底画像データを作成し、ネットワーク１３０を介して眼底画像データを画像管理サーバ１４０へ送信する。次に、眼軸長測定装置１２０は、被検眼１２の複数の眼軸長を測定して眼軸長データを作成し、ネットワーク１３０を介して眼軸長データを画像管理サーバ１４０へ送信する。画像ビューワ１５０は、画像管理サーバ１４０から被検眼１２の眼底画像データ及び眼軸長データを受信して、被検眼１２の三次元眼底画像を生成する。
【００４７】
以下では、説明の便宜上、三次元眼底画像の生成及び記録の処理を（１）二次元眼底画像の撮影、（２）眼軸長の測定、（３）画像ビューワ１５０が実行する処理、の３つに分けて述べる。
【００４８】
［眼底画像の撮影］
一例として、第１実施形態における二次元眼底画像は、眼科撮影装置１１０のＳＬＯ撮影系機能によって撮影された、被検眼１２の撮影可能領域１２Ａ内の一定の領域の二次元画像であるものとして説明する。
【００４９】
図６に、被検眼１２の眼底の二次元画像の一例を模式的に示す。図６の画像は、眼科撮影装置１１０のＳＬＯ撮影系機能によって、被検眼１２の撮影可能領域１２Ａ内の一定の領域を撮影したものである。上述のように眼科撮影装置１１０はＵＷＦ眼底画像を撮影することができ、ＵＷＦ眼底画像を用いることにより被検眼１２の生物学的特徴点の一例である網膜の血管Ｖ、視神経乳頭ＯＮＨおよび黄斑Ｍ、そして黄斑Ｍの中心の中心窩等を判別することができる。
【００５０】
なお、ＳＬＯ撮影系機能を実行する眼科撮影装置１１０が被検眼１２の撮影可能領域１２Ａ内の一定の領域について二次元画像を取得する際には、上述のようにＳＬＯ光が撮影可能領域１２Ａに対して、第１光学スキャナ２２によるＸ方向（水平方向）、および第３光学スキャナ２９によるＹ方向（鉛直方向）に走査される。そして、これらの２方向における走査において、撮影可能領域１２Ａ内の点は、２つの角度の組（φＸ，φＹ）と対応する。例えば瞳孔中心点２７と眼球中心Ｏとを結ぶ直線を基準軸とすると、瞳孔中心点２７に向かって被検眼１２に入射したＳＬＯ光と基準軸とが成す水平方向の角度がφＸであり、鉛直方向の角度がφＹである。
【００５１】
２つの角度の組（φＸ，φＹ）の値を指定すると、これらの値に対応する撮影可能領域１２Ａ内の点が撮影される。第１実施形態に係る眼科撮影装置１１０は、ＳＬＯ光が水平方向および鉛直方向に走査される際に、（φＸ，φＹ）の値を記憶していく。（φＸ，φＹ）の値は、一例として、制御装置１６のＲＡＭに記憶される。記憶された（φＸ，φＹ）の値は、後述する位置決定プロセスにおいて用いられる。
【００５２】
眼科撮影装置１１０の制御装置１６は、ネットワーク１３０を介して、撮影したＳＬＯ眼底画像のデータを画像管理サーバ１４０へ送信する。画像管理サーバ１４０の図示しない制御装置は、受信したＳＬＯ眼底画像のデータを被検眼１２に係る被検者のＩＤと紐付けて、図示しない二次記憶装置に記録する。
【００５３】
なお、ＳＬＯ眼底画像内の各画素に対応する（φＸ，φＹ）の値は、眼底画像のデータと紐付けられて、眼科撮影装置１１０から画像管理サーバ１４０へ送信され、記録される。繰り返しを避けるため一々説明しないが、以降では、眼底画像データは眼底画像内の各画素に対応する（φＸ，φＹ）の値と紐付けられているものとする。
【００５４】
以上では、二次元眼底画像は、ＳＬＯ画像であるものとして説明した。しかし、二次元眼底画像はＳＬＯ画像に限られるものではなく、眼科撮影装置１１０のＯＣＴ撮影系機能によって撮影された、ＯＣＴボリュームデータを用いて作った二次元平面画像（例えば、網膜の断層画像及び／又はｅｎｆａｃｅ画像）であってもよい。
【００５５】
［眼軸長の測定］
上述した通り、本開示において眼軸長とは、瞳孔中心点２７を通る、被検眼１２の角膜の前面から網膜面までの距離である。以下、一例として、眼軸長測定装置１２０が光学式眼軸長測定を行う第１モードで動作するものとして説明する。
【００５６】
図７に、第１実施形態における眼軸長の一例を示す。図７は、被検眼１２について、眼軸長測定装置１２０からの測定光の軸と、測定光と角膜前面との交点である入射点Ｐ１と、測定光の網膜面との交点である反射点Ｐ２を示している。眼軸長Ｄは、入射点Ｐ１と反射点Ｐ２との距離として定義される。
【００５７】
第１実施形態における眼軸長は、入射点Ｐ１の位置と、入射点Ｐ１における測定光の網膜面への入射角度とによって定まる量であり、本開示において被検眼１２の形状を表す形状情報の一つである。入射点Ｐ１の位置と入射点Ｐ１における測定光の入射角度とを変化させて、複数の眼軸長を測定することにより、被検眼１２の形状を推定することができる。
【００５８】
特に第１実施形態では、後述するように、医学的知見に基づき、所定の５つの眼球モデル（図１２参照）のいずれかによって被検眼１２の形状が近似できることを仮定する。そのため、少なくとも３組の入射点Ｐ１と入射角度の組を適当に設定して眼軸長を測定すれば十分であると考えられる。
【００５９】
図８に、３組の入射点Ｐ１及び入射角の組を用いた、被検眼１２の３つの眼軸長の測定の一例を示す。図８は、被検眼１２をＸ−Ｚ平面で切断した断面図を示している。上述の座標系の定義においては座標軸の原点を特定していなかったが、図８及び以降の説明では、一例として、被検眼１２の眼球中心ＯがＹ＝０の平面上にあるものとする。しかし、原点の位置（つまり、眼軸長を測定する水平面）はこれに限られるものではなく、被検眼１２の形状を推定するために適当な眼軸長を測定しうる断面であればよい。
【００６０】
図８には、被検眼１２の眼底に固視標を投影するためのＬＣＤ６０が示されている。ＬＣＤ６０からの光は被検眼１２に入射され、これにより、被検眼１２の眼底に固視標が投影される。なお、上述の通り図４においてはＬＣＤ６０の図示を省略している。
【００６１】
ＬＣＤ６０は、図８Ａ〜図８Ｃに示された水平面（Ｘ−Ｚ平面）上において、Ｘ方向に複数の固視位置を点灯することができるように構成されている。図８Ａにおいて、ＬＣＤ６０は、被検眼１２の視軸が眼軸長測定装置１２０からの測定光の軸Ｌと一致する固視位置である固視位置６２を点灯させる。図８Ａの設定の下で、眼軸長測定装置１２０によって測定される眼軸長を眼軸長Ｄ１とする。
【００６２】
図８Ｂにおいては、ＬＣＤ６０が固視位置６２よりもＸの正方向に位置する固視位置６４を点灯させることにより、被検眼１２の視軸は測定光の軸Ｌと角度θ１をなしている。一方、図８Ｃにおいては、ＬＣＤ６０が固視位置６２よりＸの負方向に位置する固視位置６６を点灯させることにより、被検眼１２の視軸は測定光の軸Ｌと角度−θ２をなしている。図８Ｂ及び図８Ｃの設定の下で、眼軸長測定装置１２０によって測定される眼軸長をそれぞれ眼軸長Ｄ２、Ｄ３とする。
【００６３】
なお、便宜上、Ｘ軸の正方向を向く方向を角度θの正方向としている。
【００６４】
以上のようにＬＣＤ６０の点灯させる固視位置を変化させることにより、入射点Ｐ１の位置と、入射点Ｐ１における測定光の網膜面への入射角度θをＸ−Ｚ平面上で変更した、３つの測定位置に基づく３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３が得られる。なお、眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３は、本開示の眼球形状情報の一例である。
【００６５】
一例として、図９に示すように、θ１＝θ２＝θとなるように固視位置６４及び６６を定めてもよい。この場合、被検眼１２の形状について、水平面上での対称性が分かり易くなる。後述する５つの眼球モデル（図１２参照）の判別において、被検眼の水平面上での対称性に関する情報は有益だと考えられる。以下では、θ１＝θ２＝θであるものとして説明する。
【００６６】
なお、以上ではＬＣＤの点灯させる固視位置をＸ−Ｚ平面（水平面）上で変更することにより３つの眼軸長を同一水平面上で測定したが、第１実施形態における複数の眼軸長の測定方法はこれに限られるものではない。例えば、ＬＣＤ６０の点灯させる固視位置をＹ軸（つまり、鉛直方向）上で変更して、複数の眼軸長を測定してもよい。被検眼１２が後述する５つの眼球モデルのうち何れに該当するかを推定するための補助となり得る眼軸長が測定できればよい。
【００６７】
眼軸長測定装置１２０の制御装置４０は、ネットワーク１３０を介して、測定した３つの眼軸長に係る眼軸長データを画像管理サーバ１４０へ送信する。眼軸長データには、３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３の値に加えて、角度θの値および被検者のＩＤが含まれている。画像管理サーバ１４０の図示しない制御装置は、受信した眼軸長データを被検眼１２に係る被検者のＩＤと紐付けて、図示しない二次記憶装置に記録する。
【００６８】
また、眼軸長の測定方法はＯＣＴを利用するものに限られない。眼軸長測定装置１２０が超音波信号を利用する第２モードで動作する場合には、超音波信号を利用して被検眼１２の眼軸長を測定することが可能である。
【００６９】
また、眼軸長測定装置１２０が第１モードおよび第２モードの双方で動作する場合には、ＯＣＴと超音波信号を併用して被検眼１２の眼軸長を測定することができる。
【００７０】
［画像ビューワ１５０が実行する処理］
第１実施形態では、三次元の眼球モデルは、眼底画像表示システム１００の支援の下で、ユーザによって決定された結果として生成される。具体的には、画像ビューワ１５０は、画像管理サーバ１４０から受信した眼軸長測定装置１２０の眼軸長測定結果と、複数の眼球モデル候補とをディスプレイ１５６に同時に表示し、現在観察されている被検眼１２にふさわしい１つの眼球モデル候補を選択するようユーザに促す。ユーザがディスプレイ１５６の表示内容を検討して適当と思われる眼球モデル候補を選択することにより、三次元眼球モデルが決定される。そして、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が三次元眼球モデルに眼科撮影装置１１０で撮影された二次元眼底画像を貼り付ける画像処理を行うことにより、三次元眼底画像が生成される。
【００７１】
なお三次元眼底画像とは、一例として、眼科撮影装置１１０のＳＬＯユニットにより撮影された二次元眼底画像を三次元眼球モデルの表面に貼り付ける画像処理を行うことにより生成された、立体感のある画像をいう。ただし、三次元眼底画像はこれに限られるものではない。例えば、眼科撮影装置１１０のＯＣＴ撮影系機能により、被検眼１２の眼底の一定の領域について得られたＯＣＴボリュームデータを用いて、網膜の立体構造を表現した画像でもよい。さらに、ＯＣＴボリュームデータを用いて得られた網膜の立体構造を眼球モデルとして設定することができる。
【００７２】
図１０、１１、１５は、第１実施形態において三次元眼底画像表示を行う処理プログラムの一例を示すフローチャートである。図１０、１１、１５は、画像ビューワ１５０の実行する処理プログラムの一例を示している。
【００７３】
ここで、画像ビューワ１５０の実行する処理プログラムは、具体的にはデータ取得部１７２、モデル生成部１７４、画像生成部１７６、画像送信部１７９として機能する画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２によって実行される。また、画像ビューワ１５０と画像管理サーバ１４０との間の通信は、ネットワーク１３０を介して行われる。
【００７４】
被検者の被検眼１２について、眼科撮影装置１１０による二次元眼底画像の撮影と眼軸長測定装置１２０による３つの眼軸長の測定とは既に終了しており、画像管理サーバ１４０の図示しない二次記憶装置には、二次元眼底画像データと眼軸長データとが記録されているとする。三次元眼底画像の生成および表示を希望するユーザは、その旨を、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋの操作により、画像ビューワ１５０に入力する。これにより、図１０、１１、１５に示された画像ビューワ１５０の処理プログラムの実行が開始され、第１実施形態に係る三次元眼底画像表示を行う処理プロセスが開始される。図１０は、当該処理プロセスの全体を示すフローチャートである。
【００７５】
以下では、説明の便宜上、三次元眼底画像表示処理の全体を（Ａ）眼球モデルの決定、（Ｂ）位置決定、（Ｃ）三次元眼底画像の作成・表示、の３つに分けて述べる。
【００７６】
＜Ａ：眼球モデルの生成＞
図１０のステップＳ１００２、Ｓ１００４においては、データ取得部１７２が処理を実行する。また図１０のステップＳ１００６においては、モデル生成部１７４が処理を実行する。
【００７７】
ステップＳ１００２において、データ取得部１７２は、画像ビューワ１５０に入力された被検者のＩＤなどを用いて、眼科医による診断対象となる被検眼１２に係る二次元眼底画像データと眼軸長データとを取得するためのリクエストを画像管理サーバ１４０へ送信する。当該リクエストには、被検眼１２に係る被検者のＩＤが含まれている。
【００７８】
画像管理サーバ１４０が画像ビューワ１５０から上記リクエストを受信すると、画像管理サーバ１４０の制御部は、ＩＤに基づき被検者の被検眼１２に対応するデータを特定する。そして画像管理サーバ１４０の制御部は、二次記憶装置に記録されている、ＩＤに対応する二次元眼底画像データと眼軸長データとを読み出して、画像ビューワ１５０へ送信する。
【００７９】
画像ビューワ１５０が画像管理サーバ１４０から被検眼１２に係る二次元眼底画像データと眼軸長データとを受信すると、ステップＳ１００４においてデータ取得部１７２は、受信した二次元眼底画像データと眼軸長データとを二次記憶装置１５４に記録する。
【００８０】
なお、上述した通り、二次元眼底画像データには、二次元眼底画像内の各画素に対応する（φＸ，φＹ）の値が紐付けられている。
【００８１】
次に、処理はステップＳ１００６へ移行する。以下、モデル生成部１７４が処理を実行する。
【００８２】
第１実施形態における眼球モデル生成プロセスは、サブルーチンとして図１１に示されている。図１１は、モデル生成部１７４としての画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンである。
【００８３】
ステップＳ１１０２において、モデル生成部１７４は、二次記憶装置１５４から眼軸長データを読み出して、被検者の被検眼１２に係る３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３をディスプレイ１５６の表示画面に表示する。
【００８４】
この際に、モデル生成部１７４は、３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３（図１３及び１４を参照）とともに、５つの眼球モデル候補をディスプレイ１５６の表示画面に表示する。
【００８５】
ここで、医学的知見に基づき、少なくとも日本人の眼球については、病的近視による眼球の変形は、以下の４つのタイプに分類可能であることが知られている。この点について説明する。
【００８６】
第１は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右非対称であり、網膜が鼻の方向に向かって突出した鼻側突出型（鼻側偏位型ともいう）である。第２は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右非対称で網膜が耳の方向に向かって突出した耳側突出型（耳側偏位型ともいう）である。第３は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右対称であり、網膜の中心窩周辺が尖っている紡錘型（イチゴ型ともいう）である。第４は、Ｘ−Ｚ平面上の断面図で観察した場合に、Ｚ軸に平行な中心軸について左右対称であり、網膜の中心窩周辺が丸く突出している樽型である。
【００８７】
以上の４つの形状に、疫病等による変形が無い正常な眼球を加えると、眼球は５つのタイプに分類可能であることになる。図１２はこれらの５つのタイプを示している。図１２は被検者の左目の眼球をＹ軸の正方向（つまり、鉛直上方）から観察した図であり、Ａが正常型、Ｂが鼻側突出型、Ｃが耳側突出型、Ｄが紡錘型、Ｅが樽型である。以下では、被検眼１２は被検者の左目の眼球であるものとして説明する。
【００８８】
図１１に示されたサブルーチンの説明に戻る。図１３は、ステップＳ１１０２において、モデル生成部１７４がディスプレイ１５６の表示画面に表示させる選択画像７０の一例を示している。図１３の選択画像７０は、眼軸長表示領域７２と、眼球モデル候補表示領域７４と含んでいる。なお、選択画像７０は、本開示の眼球モデル選択画面の一例である。また、ディスプレイ１５６の表示画面に選択画像７０を表示させるためにモデル生成部１７４が出力する信号は、本開示の第１画像信号の一例である。
【００８９】
図１３の眼球モデル候補表示領域７４は、図１２に示された５つの眼球タイプを表示する。眼球モデル候補表示領域７４は、さらに選択枠７６を表示する。選択枠７６は、眼球モデル候補表示領域７４内で、眼球タイプの１つを選択して強調表示するものである。ユーザは、画像ビューワ１５０のマウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作することにより選択枠７６をディスプレイ１５６の表示画面上で上下に移動させて、眼球モデル候補表示領域７４に表示された５つの眼球モデル候補から１つを選択することができる。
【００９０】
眼球モデル候補表示領域７４には、５種類の眼球モデルを示す５つの図形を表示してもよいし、５種類の眼球モデルの名称（眼球モデル名）を示す文字列（正常型、鼻側突出型、耳側突出型、紡錘型、及び樽型）の表示、あるいは、図形と文字列とを組み合わせた表示を行ってもよい。
【００９１】
図１３の眼軸長表示領域７２は、眼球モデル候補表示領域７４において選択枠７６により強調表示されている眼球モデル候補を輪郭として、輪郭内に眼軸長測定装置１２０により測定した被検眼１２の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を配置した眼球画像を表示する。ここで眼軸長表示領域７２に表示される輪郭は、眼球中心ＯがＹ＝０の平面上にあるとした場合のＸ−Ｚ平面で切断した断面図における被検眼１２の眼球の輪郭に相当する。
【００９２】
具体的には、モデル生成部１７４は、眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて、眼軸長表示領域７２に表示する眼球画像の輪郭の大きさを決定する。一例として、眼軸長Ｄ１が眼球中心Ｏを通り、端点が角膜に対応する部分と網膜に対応する箇所に配置されるように（つまり、眼軸長Ｄ１がちょうど輪郭内に収まるように）、眼球画像の輪郭を決定する。そして、モデル生成部１７４は、二次記憶装置１５４に記憶されている眼軸長データに含まれている角度θを用いて、Ｄ１となす角度がそれぞれθ、−θとなるように、眼球画像の輪郭内に眼軸長Ｄ２及びＤ３を配置する。一例として、眼軸長Ｄ２及びＤ３の始点を輪郭の角膜に相当する箇所に設定して、眼軸長Ｄ２及びＤ３を配置する。
【００９３】
図１３に示す例では、眼球モデル候補表示領域７４において選択枠７６により紡錘型モデルＤが強調表示されている。そして、眼軸長表示領域７２において、眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて大きさが決定された紡錘型モデルＤの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示されている。
【００９４】
ここで、図１４の眼軸長表示領域７２において、眼軸長Ｄ２の網膜側端点は眼球画像の輪郭の網膜に相当する箇所から突出していることに注意されたい。図１４に示す眼軸長表示領域７２を観察したユーザは、被検眼１２は網膜が鼻の方向に向かって突出しており、紡錘型モデルＤは適当ではないと推定することができる。
【００９５】
そこでユーザは、画像ビューワ１５０のマウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作することにより選択枠７６を眼球モデル候補表示領域７４上で上下に移動させて、他の眼球モデル候補を強調表示させると考えられる。図１４に示す例では、眼球モデル候補表示領域７４において、鼻側突出型モデルＢが選択枠７６によって強調表示されている。
【００９６】
図１４の眼軸長表示領域７２では、眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて大きさが決定された鼻側突出型モデルＢの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示されている。ここで、図１４に示す例と異なり、図１３の眼軸長表示領域７２においては眼軸長Ｄ２が眼球画像の輪郭内から突出せず、輪郭内に適当に収まっている。図１４に示す眼軸長表示領域７２を観察したユーザは、輪郭内に眼軸長Ｄ２及びＤ３が適当に収まっていることから、鼻側突出型モデルＢは被検眼１２の眼球モデルとしてふさわしいと推定することができる。
【００９７】
以上説明した方法により、画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面を見ているユーザは、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作して選択枠７６を眼球モデル候補表示領域７４上で上下移動させつつ、眼軸長表示領域７２における輪郭と眼軸長Ｄ２及びＤ３との位置関係を観察することにより、５つの眼球モデル候補のうちいずれが被検眼１２の眼球モデルとしてふさわしいか決定することができる。
【００９８】
改めて、図１１に即してモデル生成部１７４が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンを説明する。
【００９９】
ステップＳ１１０２において、モデル生成部１７４は、二次記憶装置１５４から眼軸長データを読み出して、図１３及び図１４に示したように眼軸長表示領域７２及び眼球モデル候補表示領域７４を画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に表示させる。一例として、サブルーチンの開始時点では、正常型モデルＡが選択されているとする。つまり、サブルーチンの開始時点ではステップＳ１１０２において、眼球モデル候補表示領域７４において正常型モデルＡが選択枠７６によって強調表示され、眼軸長表示領域７２において眼軸長Ｄ１の大きさに基づいて大きさが決定された正常型モデルＡの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示されている。
【０１００】
眼軸長表示領域７２を観察したユーザは、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋを操作して、選択指示または決定指示を入力する。選択指示とは、現在選択されている（つまり、眼球モデル候補表示領域７４において選択枠７６によって強調表示されている）眼球モデル候補に代えて、他の眼球モデル候補を選択する指示である。例えば、正常型モデルＡに代えて耳側突出型モデルＣを選択する指示である。また決定指示とは、現在選択されている眼球モデル候補を、被検眼１２にふさわしい眼球モデルとして決定する指示である。
【０１０１】
例えばユーザは、マウス１５５Ｍを操作して、ディスプレイ１５６の表示画面に表示されているカーソルを選択する眼球モデル候補の位置に移動させ、マウス１５５Ｍを左クリックすることにより、選択指示を入力することができる。またユーザは、例えば、キーボード１５５ＫのＲＥＴＵＲＮキーを押すことにより、決定指示を入力することができる。
【０１０２】
ユーザからいずれかの指示が入力されると、処理はステップＳ１１０４に移行する。ステップＳ１１０４において、モデル生成部１７４はユーザによって入力された指示を取得する。
【０１０３】
ステップＳ１１０６において、モデル生成部１７４は、取得した指示が決定指示であるか否かについての判断を行う。ステップＳ１１０６の判断が否定判断である場合、図１１の処理はステップＳ１１１０へ移行する。
【０１０４】
ステップＳ１１１０において、モデル生成部１７４は、選択指示において指定された眼球モデル候補を、選択枠７６により強調表示すべきものとして設定する。そして、図１１の処理はＳ１１０２に戻り、再び画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に眼軸長表示領域７２及び眼球モデル候補表示領域７４が表示される。この場合、選択されている眼球モデル候補は、サブルーチンの開始時点で選択されていた正常型モデルＡから変更されている。例えば、選択指示において紡錘型モデルＤが指定されていた場合には、眼球モデル候補表示領域７４において紡錘型モデルＤが強調表示され、眼軸長表示領域７２において紡錘型モデルＤの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示される。
【０１０５】
一方、ステップＳ１１０６において肯定判断であった場合、図１１の処理はステップＳ１１０８に移行する。ステップＳ１１０８において、モデル生成部１７４は、ユーザが選択した１つの眼球モデル候補を、被検眼１２の三次元眼球モデルとして画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４へ記録する。そしてモデル生成部１７４は、眼球モデル生成サブルーチンを終了する（図１１のＲＥＴＵＲＮ）
【０１０６】
なお、以上では、図１１のサブルーチンの開始時点において選択されている（つまり、ステップＳ１１０２において、眼球モデル候補表示領域７４において正常型モデルＡが選択枠７６によって強調表示され、眼軸長表示領域７２によって輪郭が表示される）眼球モデル候補は、便宜上いずれか（例えば、正常型モデルＡ）に選択されるものとして説明した。しかしながら、モデル生成部１７４は、眼軸長データに含まれる眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３及び角度θの値に基づいて、最も適当と思われる輪郭に対応する眼球モデル候補を予測して、予測された眼球モデル候補を図１１のサブルーチンの開始時点において設定するものとしてもよい。この場合、モデル生成部１７４は、機械学習を用いて予測をおこなってもよい。またモデル生成部１７４は、眼軸長データに含まれる被検者の個人情報、例えば性別、年齢、人種及び／又は病歴等を利用してふさわしい眼球モデル候補を予測してもよい。なお、性別、年齢、人種及び／又は病歴等の被検者の個人情報は、本開示の患者情報の一例である。
【０１０７】
また以上では、眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３を被検眼１２の形状情報として用いて、ユーザによる眼球モデル決定を支援した。しかしながら、被検眼の形状情報は、複数の眼軸長に限られるものではない。眼軸長測定装置１２０によって測定可能な被検眼１２の形状を示す量であって、ユーザが５つの眼球モデル候補のうちいずれが被検眼１２の眼球モデルとしてふさわしいか決定することを支援できるものであればよい。
【０１０８】
＜Ｂ：位置決定＞
図１０において、ステップＳ１００８以降の処理は、画像生成部１７６および画像送信部１７９として機能する画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２によって実行される。
【０１０９】
図１０のステップＳ１００８において、画像生成部１７６は位置決定を行う。本開示において位置決定とは、二次元眼底画像上の複数の点と三次元眼球モデル上の位置との対応関係を決定することをいう。
【０１１０】
第１実施形態における位置決定プロセスは、サブルーチンとして図１５に示されている。図１５は、画像生成部１７６としての画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンである。
【０１１１】
ステップＳ１５０２において、画像生成部１７６は、先行する図１０のステップＳ１００４において二次記憶装置１５４に記録されている二次元眼底画像データを読み出す。そして画像生成部１７６は、一例として二次元眼底画像内の３つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３を指定する。個々で指定する画素の数は３に限られるものではなく、位置決定を実行する上で適切な数であればよい。
【０１１２】
ステップＳ１５０４において、画像生成部１７６は、指定された３つの画素Ａ１、Ａ２、Ａ３にそれぞれ対応する３組の角度の組（φＸ，φＹ）を二次記憶装置１５４から取得する。
【０１１３】
ステップＳ１５０６において、画像生成部１７６は、先行する図１１のステップＳ１１０８において二次記憶装置１５４に記録されている三次元眼球モデルを読み出す。そして画像生成部１７６は、三次元眼球モデルの網膜面上において、３組の角度の組（φＸ，φＹ）に対応する３つの位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３を算出する。ここでＢ１、Ｂ２、Ｂ３は、三次元眼球モデルの瞳孔中心点２７に向かって角度（φＸ，φＹ）から光が入射されたと仮定した場合に、三次元眼球モデルの網膜面上で入射光が反射される位置を表している。
【０１１４】
ステップＳ１５０８において、画像生成部１７６は、二次元眼底画像内の画素Ａ１、Ａ２、Ａ３と、三次元眼球モデルの網膜面上の位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３とに基づいて、位置情報を算出する。ここで二次元眼底画像内の画素Ａ１、Ａ２、Ａ３は被検眼１２の撮影可能領域１２Ａの３点に対応するものであるから、画素Ａ１、Ａ２、Ａ３がそれぞれ位置Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３に一致するように二次元眼底画像と三次元眼球モデルの網膜面とを位置合わせすることで、二次元眼底画像と三次元眼球モデルとの対応関係を決定することができる。第１実施形態の位置情報は、上記の位置合わせを行うために十分な情報を含んでいるものとする。
【０１１５】
ステップＳ１５１０において、画像生成部１７６は、生成された位置情報を画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録する。そして画像生成部１７６は、位置決定サブルーチンを終了する（図１５のＲＥＴＵＲＮ）。
【０１１６】
＜Ｃ：三次元眼底画像の作成・表示＞
図１０のステップＳ１００８が終了した時点で、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４には、被検眼１２について、ステップＳ１００４で取得した二次元眼底画像データと、ステップＳ１００６で生成した三次元眼球モデルと、ステップＳ１００８で生成した位置情報とが記録されている。
【０１１７】
ステップＳ１０１０において、画像生成部１７６は、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４から二次元眼底画像データと、三次元眼球モデルと、位置情報とを読み出し、画像処理を行って被検眼１２の三次元眼底画像を生成し、二次記憶装置１５４に記録する。具体的には、位置情報に基づいて二次元眼底画像上の複数の点の三次元眼球モデル上の位置を決定した上で、二次元眼底画像を三次元眼球モデルに貼り付ける画像処理を行うことにより、被検眼１２の三次元眼底画像が生成される。また、前眼部領域と二次元画像でカバーしきれない眼球領域とに対しては、所定の画像でパッチするようにしてもよい。
【０１１８】
次にステップＳ１０１２において、画像生成部１７６は、画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に三次元眼底画像を含む眼底画像表示画面８０を表示させるための画像信号を出力する。ディスプレイ１５６は、ＣＰＵ１６２から出力された画像信号に基づいて、眼底画像表示画面８０を表示する。この場合、眼底画像表示画面８０には、二次元眼底画像を同時に表示してもよい。
【０１１９】
図１６に眼底画像表示画面８０の一例を示す。図１６の眼底画像表示画面８０は、被検者情報表示領域８２と、右眼／左眼の切替ボタン８４と、二次元眼底画像表示領域８６Ａと第１ツールボタン８６Ｂとを含む二次元画像表示領域８６と、三次元眼底画像表示領域８８Ａと第２ツールボタン８８Ｂとを含む三次元画像表示領域８８とを含んでいる。
【０１２０】
被検者情報表示領域８２は、被検者のＩＤを始めとして、被検者を特定する情報を表示する。この情報は、一例として、生年月日、氏名、性別、病名、ユーザの一例としての眼科医のコメントを含む。
【０１２１】
切替ボタン８４は、眼底画像表示画面８０の表示に係る被検眼１２について、被検者の右眼／左眼を切り替えるためのものである。便宜上、上述の通り第１実施形態では被検眼１２は被検者の左眼として説明しているため、切替ボタン８４に関するこれ以上の説明は省略する。
【０１２２】
二次元眼底画像表示領域８６Ａには、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録されている二次元眼底画像データに基づき、眼科撮影装置１１０により撮影された被検眼１２の二次元眼底画像が表示される。第１ツールボタン８６Ｂは、二次元眼底画像表示領域８６Ａの表示のサイズ変更、色調整などを行うためのものである。
【０１２３】
三次元眼底画像表示領域８８Ａには、画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録されている、ステップＳ１０１０で生成された被検眼１２の三次元眼底画像が表示される。第２ツールボタン８８Ｂは、三次元眼底画像表示領域８８Ａの表示のサイズ変更、色調整などを行うためのものである。
【０１２４】
以上説明したように、図１６の二次元眼底画像表示領域８６Ａと三次元眼底画像表示領域８８Ａとは、眼科撮影装置１１０により撮影された被検眼１２の二次元眼底画像と、当該に次元眼底画像を三次元眼球モデルに貼り付けた三次元眼底画像とがそれぞれ表示される。ユーザである眼科医は、ステップＳ１０１２において画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面上の各表示領域を見ることにより、２つの画像を比較観察することができる。そして、ユーザである眼科医は観察した結果や診断結果を被検者情報表示領域８２のコメント欄に入力することができる。例えば、ユーザは、眼底画像の観察結果から推定した被検眼１２に係る病名及び／又は症状等を、コメント欄に入力してもよい。
【０１２５】
マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋの操作によりユーザからの処理終了指示が画像ビューワ１５０に入力されると、処理はステップＳ１０１４に移行する。画像送信部１７９は、ステップＳ１０１４において、ステップＳ１０１０で生成された被検眼１２の三次元眼底画像のデータを、被検者情報表示領域に表示された被検者を特定する情報と紐付けて、画像管理サーバ１４０へ送信する。これにより、図１０に示された画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムは終了する（図１０のＥＮＤ）。
【０１２６】
画像ビューワ１５０からデータを受信すると、画像管理サーバ１４０の制御部は受信したデータを画像管理サーバ１４０の二次記憶部に記録する。
【０１２７】
以上に説明した本開示の第１実施形態に関し、図１７に眼科撮影装置１１０、眼軸長測定装置１２０、画像管理サーバ１４０、画像ビューワ１５０の間での情報のやり取りを示すシーケンス図を示す。図１７に示した各ステップは、図１０中の各ステップに対応する。
【０１２８】
本開示の第１実施形態によれば、被検眼の少数の眼軸長を測定し、所定の眼球モデル候補と適切に組み合わせて効果的な表示を行い、ユーザに選択を促すことで、被検眼にふさわしい三次元眼球モデルを容易に生成することができる。さらに、生成された三次元眼球モデルを用いて、三次元眼底画像を生成し、表示することができる。
【０１２９】
また、眼底画像表示画面８０に、眼科撮影装置１１０のＯＣＴユニットにより得られたＯＣＴ断層画像あるいはＯＣＴ三次元画像を表示するＯＣＴ画像表示領域を設けてもよい。
【０１３０】
＜第１実施形態の変形例：経過観察＞
本開示の第１実施形態の変形例として、第１実施形態に係る眼底画像表示システム１００を眼底の特定部位の経過観察に利用することができる。以下で、第１実施形態と相違する点についてのみ説明する。
【０１３１】
本変形例では、眼科撮影装置１１０により、被検眼１２の特定部位を所定の期間を空けて複数回撮影し、複数の二次元眼底画像を作成する。一例として、複数回とは２回である。
【０１３２】
まず、被検者の被検眼１２について、第１実施形態に係る処理の全体を実行する（第１回目の処理）。一定の期間（例えば３ヶ月）が経過した後、再び同一の被検眼１２について、第１実施形態に係る処理の全体を実行する（第２回目の処理）。この場合、それぞれの処理自体は第１実施形態と同様である。ただし、眼科撮影装置１１０によって撮影され、画像管理サーバに眼底画像データとして記録される眼底の部位は、第１回目と第２回目とで同じ部位であることに注意されたい。
【０１３３】
また、第２回目の処理における図１１のサブルーチンの開始時点では、第１回目の処理における図１０のステップＳ１００６で決定された眼球モデルが設定されている。これは、第１回目の処理で使用した眼球モデルを、第２回目の処理における眼球モデルの第１候補として設定することに対応する。
【０１３４】
例えば、第１回目の処理において、鼻側突出型モデルＢが被検眼１２の眼球モデルとして決定されたとする。この場合には、第２回目の処理の眼球モデル生成サブルーチンが開始されると、ステップＳ１１０２において画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面には以下の表示が行われる。眼球モデル候補表示領域７４において、５つの眼球モデル候補のうち、鼻側突出型モデルＢ（つまり、第１回目の処理で使用されたモデル）が選択枠７６によって強調表示される。また眼軸長表示領域７２において、鼻側突出型モデルＢの輪郭と、輪郭内の３つの眼軸長Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３とが表示される。
【０１３５】
第２回目の処理における図１１のステップＳ１１０８において、第１回目の処理で使用されたモデル（上述の例では鼻側突出型モデルＢ）とは異なるモデル候補が眼球モデルとして記録されたとする。これは、第１回目と第２回目との間の期間に、被検眼１２の眼球形状が変化したことを意味する。ユーザは、この事実から被検眼１２に何らかの疾病が生じたことを推定することができる。さらに、この場合、被検眼１２について、図示しないＭＲＩ装置を用いて、ＭＲＩにより眼球形状の変化を評価し、その結果を画像ビューワ１５０の二次記憶装置１５４に記録してもよい。
【０１３６】
さらに、第１回目の処理において眼科撮影装置１１０によって撮影された二次元眼底画像に、病変部位が含まれていたとする。この場合、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２は、第２回目の処理において得られた三次元眼底画像と、第１回目の処理において得られた三次元眼底画像との間での当該病変部位の面積の変化を算出し、二次記憶装置１５４に記録してもよい。
【０１３７】
第１実施形態の本変形例では、第２回目の処理において、眼球形状の変化の評価結果、及び／又は病変部位の面積の変化を示すデータとしての変化情報が得られる。第２回目の処理における図１０のステップＳ１０１４において、画像送信部１７９は、被検者を特定する情報へ変化情報を追加した上で被検眼１２の三次元眼底画像のデータと紐付けて、画像管理サーバ１４０へ送信してもよい。そして、画像ビューワ１５０のＣＰＵ１６２が実行する処理プログラムは終了する。（第２回目の処理における図１０のＥＮＤ）。
【０１３８】
以上に説明した本開示の第１実施形態の変形例に関し、図１８に眼科撮影装置１１０、眼軸長測定装置１２０、画像管理サーバ１４０、画像ビューワ１５０の間での情報のやり取りを示すシーケンス図を示す。
【０１３９】
また、第２回目の処理における図１０のステップＳ１０１２において、画像生成部１７６は、図１６に示された眼底画像表示画面８０に代えて、図１９に示される眼底画像比較表示画面９０を画像ビューワ１５０のディスプレイ１５６の表示画面に表示させるように画像信号を出力してもよい。
【０１４０】
図１９の眼底画像比較表示画面９０は、被検者情報表示領域８２と、過去二次元眼底画像表示領域９６Ａと、過去三次元眼底画像表示領域９６Ｂと、新規二次元眼底画像表示領域９８Ａと、新規三次元眼底画像表示領域９８Ｂとを含んでいる。過去二次元眼底画像表示領域９６Ａと、過去三次元眼底画像表示領域９６Ｂは、それぞれ第１回目の処理に係る二次元眼底画像と三次元眼底画像とが表示される。また、新規二次元眼底画像表示領域９８Ａと、新規三次元眼底画像表示領域９８Ｂは、それぞれ第２回目の処理に係る二次元眼底画像と三次元眼底画像とが表示される。
【０１４１】
また図１９には図示されていないが、眼底画像比較表示画面９０は、図１６に示された第１ツールボタン８６Ｂ及び第２ツールボタン８８Ｂに相当する、眼底画像の表示のサイズ変更、色調整などを行うためのツールボタンを含んでいてもよい。
【０１４２】
なお、図１９に示した例では、第１回目の処理で生成された眼球モデルは正常型モデルＡであるのに対して、第２回目の処理で生成された眼球モデルは紡錘型モデルＤであることに注意されたい。この場合、第１回目と第２回目との間の期間に被検眼１２の眼球形状が変化しており、被検眼１２に何らかの疾病が生じたことが推定される。
【０１４３】
また、過去と新規の二つの異なる時点で撮影された二次元眼底画像による経過観察だけでなく、患者の来院時に撮影された、２以上の眼底画像を用いて経過観察をできるようにしてもよい。この場合、過去の二次元/三次元眼底画像を表示する２以上の表示領域と、今回の新規に得られた二次元/三次元眼底画像を表示する１つの表示領域を眼底画像比較表示画面９０に設けてもよい。
【０１４４】
さらに、過去三次元眼底画像表示領域９６Ｂと新規三次元眼底画像表示領域９８Ｂとについて、同じ大きさの表示領域ではなく、異なる大きさの表示領域としてもよい。また、上述の例に限らず、設計の範囲で様々な表示画面の仕様をとることができる。
【０１４５】
また、眼科撮影装置１１０のＯＣＴユニットにより得られたＯＣＴ断層画像あるいはＯＣＴ３次元画像を表示するＯＣＴ画像表示領域を、眼底画像比較表示画面９０に設けてもよい。
【０１４６】
本開示の第１実施形態の変形例によれば、被検眼の経過観察を効果的に行うことができる。
【０１４７】
＜第２実施形態＞
次に、本開示の第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と同様の構成である部分については、同一符号を付して説明を省略する。
【０１４８】
＜システムの概要＞
図２０を参照して、第２実施形態に係る眼底画像表示システム２００の構成を説明する。眼底画像表示システム２００は、眼軸長測定装置１２０に代えて、ＭＲＩ装置２２０を備える。また眼底画像表示システム２００は、第１実施形態の画像ビューワ１５０に代えて、画像ビューワ２５０を備える。画像ビューワ２５０は、ＣＰＵ１６２に代えて、ＣＰＵ２６２を備えている。ここでは、単一のＣＰＵを例示しているが、本開示の技術はこれに限らず、複数のＣＰＵを適用してもよい。なお、画像ビューワ２５０は本開示の三次元眼底画像生成装置の一例である。
【０１４９】
＜三次元眼底画像の生成・記録プロセス＞
以下、第２実施形態における眼底三次元画像の生成及び記録の詳細を説明する。
【０１５０】
［眼底画像の撮影］
第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。ただし、後述する位置決定との関係から、第２実施形態において眼科撮影装置１１０によって撮影される二次元眼底画像は、２つの生物学的特徴点を含んでいる必要がある。
【０１５１】
［ＭＲＩ撮影]
眼底画像表示システム２００は、眼軸長測定装置１２０による眼軸長測定に代えて、被検眼１２についてＭＲＩ装置２２０による三次元ＭＲＩ撮影を行う。これにより、眼軸長にとどまらず、被検眼１２の形状について詳細な情報が得られる。
【０１５２】
ＭＲＩ装置２２０の図示しない制御装置は、ネットワーク１３０を介して、三次元ＭＲＩ撮影により取得した被検眼１２の形状に係るＭＲＩ形状データ及び被検者のＩＤを画像管理サーバ１４０へ送信する。画像管理サーバ１４０の図示しない制御装置は、受信したＭＲＩ形状データを被検眼１２に係る被検者のＩＤと紐付けて、図示しない二次記憶装置に記録する。
【０１５３】
［画像ビューワ２５０が実行する処理］
第２実施形態では、三次元の眼球モデルは、ＭＲＩ装置２２０により取得した被検眼１２の形状に係るＭＲＩ形状データに基づき、モデル生成部２７４として機能する画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２によって決定される。そして、画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２が三次元眼球モデルに眼科撮影装置１１０で撮影された二次元眼底画像を貼り付けることにより、三次元眼底画像が生成される。
【０１５４】
図２１、２２は、第２実施形態において三次元眼底画像表示を行う処理プログラムの一例を示すフローチャートである。図２１、２２は、画像ビューワ２５０の実行する処理プログラムの一例を示している。
【０１５５】
ここで、画像ビューワ２５０の実行する処理プログラムは、具体的にはデータ取得部２７２、モデル生成部２７４、画像生成部２７６、及び画像送信部２７９として機能する画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２によって実行される。
【０１５６】
被検者の被検眼１２について、眼科撮影装置１１０による二次元眼底画像の撮影とＭＲＩ装置２２０による三次元ＭＲＩ撮影とは既に終了しており、画像管理サーバ１４０の図示しない二次記憶装置には、二次元眼底画像データとＭＲＩ形状データとが記憶されているとする。三次元眼底画像の生成を希望するユーザは、その旨を、マウス１５５Ｍまたはキーボード１５５Ｋの操作により、画像ビューワ２５０に入力する。これにより、図２１、２２に示された画像ビューワ２５０の処理プログラムの実行が開始され、第２実施形態に係る三次元眼底画像表示を行う処理プロセスが開始される。図２１は、当該処理プロセスの全体を示すフローチャートである。
【０１５７】
＜Ａ：眼球モデルの生成＞
図２１のステップＳ２１０２、Ｓ２１０４においては、データ取得部２７２が処理を実行する。また図２１のステップＳ２１０６においては、モデル生成部２７４が処理を実行する。
【０１５８】
ステップＳ２１０２及びＳ２１０４は、第１実施形態の図１０のステップＳ１００２及びＳ１００４に対して、送受信されるデータのうち眼軸長データがＭＲＩ形状データに代わっただけである。よって、詳しい説明は省略する。
【０１５９】
次に、処理はステップＳ２１０６へ移行する。以下、モデル生成部２７４が処理を実行する。
【０１６０】
ステップＳ２１０６において、モデル生成部２７４は、既知の三次元ＭＲＩ技術を用いて、被検眼１２のＭＲＩ形状データから被検眼１２の三次元眼球モデルを生成し、画像ビューワ２５０の二次記憶装置１５４へ記録する。したがって、第２実施形態の眼球モデル生成には、第１実施形態での医学的知見に基づく５つのモデルの仮定、及びユーザの選択・決定というプロセスは存在しない。
【０１６１】
＜Ｂ：位置決定＞
図２１において、ステップＳ２１０８以降の処理は、画像生成部２７６および画像送信部２７９として機能する画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２によって実行される。
【０１６２】
図２１のステップＳ２１０８において、画像生成部２７６は位置決定を行う。
【０１６３】
第２実施形態における位置決定プロセスは、サブルーチンとして図２２に示されている。図２２は、画像生成部２７６としての画像ビューワ２５０のＣＰＵ２６２が実行する処理プログラムの一例を示すサブルーチンである。
【０１６４】
第２実施形態における位置決定は、眼底における２つの生物学的な特徴点の位置を用いて行われる。具体的には、三次元眼球モデルにおける第１特徴点及び第２特徴点の位置が、それぞれ二次元眼底画像における第１特徴点及び第２特徴点の位置に整合するように、位置決定を行う。
【０１６５】
一例として、第２実施形態の眼科撮影装置１１０によって、眼底の中心付近の眼底画像が撮影されたとする。この場合、第１特徴点を中心窩、第２特徴点を視神経乳頭位置とすることができる。
【０１６６】
ステップＳ２２０２において、画像生成部２７６は、三次元眼球モデルにおける視神経乳頭位置を検出する。（ＭＲＩ装置２２０により取得され画像ビューワ２５０の二次記憶装置１５４に記録されている）ＭＲＩ形状データには被検眼１２の形状に関する詳細な情報が含まれているため、既知の三次元ＭＲＩ技術を用いて、ＭＲＩ形状データから三次元眼球モデルにおいて後眼部で眼球と視神経とが交わる点を検出し、これを三次元眼球モデルにおける視神経乳頭位置として特定する。
【０１６７】
次にステップＳ２２０４において、画像生成部２７６は、三次元眼球モデルにおける中心窩を検出する。ＭＲＩ形状データには被検眼１２の形状に関する詳細な情報が含まれているため、既知の三次元ＭＲＩ技術を用いて、ＭＲＩ形状データから三次元眼球モデルにおける中心窩を検出することができる。
【０１６８】
図２３に、三次元眼球モデルにおける視神経乳頭位置と中心窩の検出の例を示す。眼球中心Ｏを通りＺ軸に平行な眼軸が後眼部と交わる点を、中心窩として特定する。
【０１６９】
次に、ステップＳ２２０６において、画像生成部２７６は、既知の画像処理技術によって、二次元平面画像内の中心窩及び視神経乳頭位置を検出する。
【０１７０】
図２４に、二次元平面画像における中心窩及び視神経乳頭位置の検出の例を示す。
【０１７１】
なお、ステップＳ２２０２、Ｓ２２０４、Ｓ２２０６の順序は互いに交換可能である。
【０１７２】
ステップＳ２２０８において、画像生成部２７６は、三次元眼球モデルにおける中心窩及び視神経乳頭位置が、それぞれ二次元眼底画像における中心窩及び視神経乳頭位置に整合するように、位置決定を行う。そして画像生成部２７６は、位置決定サブルーチンを終了する（図２２のＲＥＴＵＲＮ）。
【０１７３】
＜Ｃ：三次元眼底画像の作成・表示＞
画像生成部２７６の処理は、図２１のステップＳ１０１０に移行する。ステップＳ１０１０及びＳ１０１４は、図１０に示された第１実施形態の処理と同様であるため、説明を省略する。
【０１７４】
ただし、図２１のステップＳ２１１２におけるディスプレイへの表示は、図１６に示した第１実施形態の表示とは異なるので、この点について説明する。図２５は、ステップＳ２０１２において画像生成部２７６が生成する画像信号に基づき、画像ビューワ２５０のディスプレイ１５６の表示画面に表示させる眼底画像表示画面２８０の一例を示す。
【０１７５】
図２５に示された眼底画像表示画面２８０は、二次元眼底画像表示領域２８６と、三次元眼底画像表示領域２８８と、眼球モデル表示領域２９０を含んでいる。図１６に示された第１実施形態の眼底画像表示画面８０と比較すると、第２実施形態の眼底画像表示画面２８０は、ＭＲＩ装置２２０により取得したＭＲＩ形状データから生成した三次元眼球モデル自体を眼球モデル表示領域２９０に表示する点が異なる。
【０１７６】
以上において、第２実施形態の位置決定に係る２つの生物学的な特徴点は、中心窩及び視神経乳頭であるものとして説明した。しかしながら生物学的な特徴点はこれらに限られるものでなく、眼科撮影装置１１０によって撮影される眼底領域に含まれており、位置決定に利用できるものであればよい。
【０１７７】
本開示の第２実施形態によれば、三次元ＭＲＩ撮影に基づく正確な三次元眼球モデルに対し、被検眼の眼底における複数の生物学的特徴点を利用して適切な位置決定をした上で二次元眼底画像を貼り付ける画像処理を行うことにより、現実により近い三次元眼底画像を得ることができる。
【０１７８】
上記各実施形態で説明した処理プロセス、すなわち、図１０、図１１、図１５、図２１、及び図２２に示す処理プロセス（以下、単に「処理プロセス」と称する）は、あくまでも一例である。従って、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において不要なステップを削除したり、新たなステップを追加したり、処理順序を入れ替えたりしてもよいことは言うまでもない。
【０１７９】
また、上記各実施形態では、コンピュータを利用したソフトウェア構成により処理プロセスが実現される場合を例示したが、本開示の技術はこれに限定されるものではない。例えば、コンピュータを利用したソフトウェア構成に代えて、ＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ−Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）等のハードウェア構成のみによって、処理プロセスが実行されるようにしてもよい。処理プロセスがソフトウェア構成とハードウェア構成との組み合わせた構成によって実行されるようにしてもよい。
【０１８０】
処理プロセスを実行するハードウェア資源としては、例えば、プログラムを実行することで各種処理を実行するハードウェア資源として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵが挙げられる。また、他のハードウェア資源としては、例えば、専用に設計されたＦＰＧＡ、ＰＬＤ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｌｏｇｉｃ  Ｄｅｖｉｃｅ）、又はＡＳＩＣなどの回路構成を有するプロセッサである専用電気回路が挙げられる。また、これらのプロセッサのハードウェア的な構造としては、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路を用いることができる。各種処理を実行するハードウェア資源は、上述した複数種類のプロセッサのうちの１つであってもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサの組み合わせであってもよい。
【０１８１】
以上に示した記載内容及び図示内容は、本開示の技術に係る部分についての詳細な説明であり、本開示の技術の一例に過ぎない。例えば、上記の構成、機能、作用、及び効果に関する説明は、本開示の技術に係る部分の構成、機能、作用、及び効果の一例に関する説明である。よって、本開示の技術の主旨を逸脱しない範囲内において、以上に示した記載内容及び図示内容に対して、不要な部分を削除したり、新たな要素を追加したり、置き換えたりしてもよいことは言うまでもない。また、錯綜を回避し、かつ、本開示の技術に係る部分の理解を容易にするために、以上に示した記載内容及び図示内容では、本開示の技術の実施を可能にする上で特に説明を要しない技術常識等に関する説明は省略されている。
【０１８２】
本明細書において、「Ａ及び／又はＢ」は、「Ａ及びＢのうちの少なくとも１つ」と同義である。つまり、「Ａ及び／又はＢ」は、Ａだけであってもよいし、Ｂだけであってもよいし、Ａ及びＢの組み合わせであってもよい、という意味である。また、本明細書において、３つ以上の事柄を「及び／又は」で結び付けて表現する場合も、「Ａ及び／又はＢ」と同様の考え方が適用される。
【０１８３】
本出願は、２０１７年１０月１３日出願の日本出願である特願２０１７−１９９４８５の優先権を主張するものであり、この出願の全内容は参照により本明細書に取り込まれる。また、本明細書に記載された全ての文献、特許出願及び技術規格は、個々の文献、特許出願及び技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１６】
2019074077.tif 000029
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１７】
2019074077.tif 000030
【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１８】
2019074077.tif 000031
【手続補正５】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１９】
2019074077.tif 000032
【国際調査報告】
2019074077.tif 000033
2019074077.tif 000034
2019074077.tif 000035
2019074077.tif 000036