(57)【要約】【課題】緑内障を的確に診断及び／又は監視をすることができる装置を提供する。【解決手段】撮影部１１は、光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置を用いて被験者の目の脈略膜を含む断層画像を撮影する。演算部１２は、断層画像から脈略膜の厚さを測定し、測定された脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と比較する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置を用いて被験者の目の脈略膜を含む断層画像を撮影する撮影部と、
前記断層画像から脈略膜の厚さを測定し、測定された脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と比較する演算部と
を備えることを特徴とする、緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項２】
前記光断層画像化装置は、１μｍ帯域の波長の光を利用する請求項１に記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項３】
前記撮影部は、ＥＤＩ（Enhanced depth imaging）法を用いて前記脈略膜を可視化する請求項１又は２に記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項４】
前記演算部は、前記断層画像において網膜色素上皮−脈略膜境界と脈略膜−強膜境界との距離を演算して脈略膜の厚さを測定する請求項１〜３のいずれかに記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項５】
前記演算部は、網膜中心窩又は視神経乳頭を基準として予め定められた位置で脈略膜の厚さを測定する請求項１〜４のいずれかに記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項６】
前記標準値は、非緑内障患者群における脈略膜の厚さ又はその評価値をもとに算出されたものである請求項１〜５のいずれかに記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項７】
前記演算部は、測定された脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と統計的手法を用いて比較する請求項１〜６のいずれかに記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【請求項８】
前記緑内障が正常眼圧緑内障である請求項１〜７のいずれかに記載の緑内障の診断及び／又は監視をする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置を用いて緑内障の診断及び／又は監視をする装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
緑内障は、視神経が障害され視野が狭くなる病気であり、我が国では失明原因の第１位を占めている。緑内障は、自覚症状がほとんどなく進行すること、一度障害された視神経を元に戻す方法が見出されていないことから、病気の早期発見と進行状況の正確な監視が必要である。
【０００３】
緑内障の病因については、未だ決着をみておらず、従来からの仮説は大きく２つある。一つは、眼圧上昇によって篩状板が機械的に損傷され生じるという機械障害説であり、他の一つは、血管の攣縮などなんらかの血行循環にともなう障害が生じ、視神経乳頭における循環障害が生じるという循環障害説である。眼圧下降によって病気の進行を予防できることから、学術的には前者が優勢であるが、後者が否定された訳ではない。例えば眼圧が正常でも生じる正常眼圧緑内障の存在は、循環障害説の存在を強く支持するものである。
【０００４】
循環障害説が確立されない理由として、その不安定性がある。血液循環の状態を計測する方法は存在するが、その安定性、信頼性ともに低いことが知られている。非特許文献１では、脈略膜での血流をレーザドップラー流量計を用いて測定した結果、緑内障患者では血流が減少していることが報告されている。
【０００５】
緑内障の発症原因として眼圧、循環、視神経が関連していることから、緑内障の診断及び監視は、一般に、眼圧検査、隅角検査、問診、視野検査、ＭＲＩなどを通じて行われる。
【０００６】
一方、特許文献１には、光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置を用いて、網膜の内層側に位置する網膜神経線維層の厚さを測定して緑内障を診断及び監視する方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−５０２４８３号公報
【特許文献２】特開平６−１６５７８４号公報
【特許文献３】特開２００３−１３９６８８号公報
【非特許文献】
【０００８】
【非特許文献１】Juan E. Grunwald他、“Optic Nerve and Choroidal Circulation in Glaucoma”、Investigative Ophthalmology & Visual Science、November 1998,Vol.39,No.12、p2329-2336
【非特許文献２】Edward C. Lee他、“In vivo optical frequency domain imaging of human retina and choroid”、Optics. Express、vol.14、p4403-4411(2006)
【非特許文献３】Yoshiaki Yasuno他、“In vivo high-contrast imaging of deep posterior eye by 1-um swept source optical coherence tomography and scattering optical coherence angiography”、Optics. Express、vol.15、p6121-6139(2007)
【非特許文献４】Ron Margolis他、“A Pilot Study of Enhanced Depth Imaging Optical Coherence Tomography of the Choroid in Normal Eyes”、American Journal of Ophthalmology、May 2009、vol.147、p811-815
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記特許文献１の方法は、緑内障によって網膜神経線維層がすでに障害されている状態を検出するものである。従って、この方法では、例えば早期緑内障の診断及び監視を十分に行えない可能性がある。
【００１０】
緑内障の病因が解明されていない現在において、緑内障を的確に診断及び／又は監視をすることができる装置の実現が望まれる。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、緑内障の診断及び／又は監視をする装置に関するものであって、光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置を用いて被験者の目の脈略膜を含む断層画像を撮影する撮影部と、前記断層画像から脈略膜の厚さを測定し、測定された脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と比較する演算部とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、脈略膜の厚さを測定し、測定された脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と比較するので、緑内障の診断、監視、薬効の評価などを簡単且つ的確に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】図１は、本発明の装置の概略構成を示したブロック図である。
【図２】図２は、本発明の装置が撮影した脈略膜を含む断層画像の一例の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
人間の目は、硝子体の側から、網膜、脈略膜、強膜が順に並んで構成される。光は、網膜内の視細胞によって電気信号に変えられ、網膜の硝子体側に存在する網膜神経線維層を通って大脳に伝えられる。脈略膜は、血管が豊富で、網膜への栄養に関与する。脈略膜と緑内障との関連に関しては、上述した非特許文献１において脈略膜内の血流が指摘されているに過ぎない。
【００１５】
一方、脈略膜の観察法としてはインドシアニングリーン蛍光眼底造影が一般的であるが、網膜の最下層に、色素を含む網膜色素上皮が存在するために、脈略膜の観察は一般に困難であった。近年、光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置において、１μｍ帯域の波長の光を利用することで、脈略膜を含む断層画像を撮影することが可能となっている。
【００１６】
本発明者らは、上記光断層画像化装置を用いて、緑内障患者及び正常者の脈略膜の断層画像を撮影し比較検討した結果、脈略膜の厚さに関して緑内障患者と正常者との間で有意差があることを見出し、本発明を完成した。
【００１７】
即ち、本発明は、緑内障の診断及び／又は監視をする装置に関するものであって、光コヒーレンストモグラフィを利用した光断層画像化装置を用いて被験者の目の脈略膜を含む断層画像を撮影する撮影部と、前記断層画像から脈略膜の厚さを測定し、測定された脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と比較する演算部とを備えることを特徴とする。
【００１８】
図１に、本発明の装置１０のブロック図を示す。
【００１９】
撮影部１１は、光コヒーレンストモグラフィ（Optical Coherence Tomography：ＯＣＴ）を利用した光断層画像化装置（以下、「ＯＣＴ画像化装置」と称する）を備える。ＯＣＴ画像化装置とは、ＯＣＴ計測により光断層画像を取得する装置である。ＯＣＴ計測とは、測定光の測定対象からの反射光と参照光との光路長が一致したときに干渉光が検出されることを利用した計測方法である。ＯＣＴ画像化装置を用いることにより、被験者にほとんど負担を強いることなく測定が可能である。
【００２０】
ＯＣＴ画像化装置では、光源から射出された低コヒーレンス光が測定光と参照光とに分割される。測定光は測定対象に照射され、測定対象からの反射光が合波手段に導波される。一方、参照光は、測定対象内の測定深さを変更するために、光路長の変更が施された後に合波手段に導波される。合波手段では反射光と参照光とが合波され、合波されたことにより発生する干渉光がヘテロダイン検波等により測定される。
【００２１】
ＯＣＴ画像化装置では、参照光の光路長を掃引することにより、測定対象に対する測定深さを変更し断層画像を取得する（Timedomain OCT：ＴＤ−ＯＣＴ計測）。参照光の光路長の変更方法としては、光ファイバーから射出された参照光を反射するミラーを光軸方向に移動させる方法（特許文献２）や、光ファイバーから射出された参照光を、平行レンズにより平行光にした後、光軸方向に移動可能な光路長調整レンズに入射させる方法（特許文献３）等が知られている。
【００２２】
上述の参照光の光路長の変更を行うことなく高速に断層画像を取得する方法として、光源から射出される光の周波数を時間的に変化させながら干渉光の検出を行うＳＳ−ＯＣＴ（Sweptsource OCT）装置が知られている。ＳＳ−ＯＣＴ装置は、マイケルソン型干渉計を用いて、光路長の変更を行わずに光源から射出されるレーザ光の波長を掃引し反射光と参照光とを干渉させ、インターフェログラム干渉強度信号を得る。そして、光周波数領域のインターフェログラム信号をフーリエ変換し断層画像を生成する。
【００２３】
さらに、参照光の光路長を掃引することなく高速に断層画像を取得する方法としてＳＤ−ＯＣＴ（Spectral Domain OCT）計測が提案されている。このＳＤ−ＯＣＴ計測では、マイケルソン型干渉計を用いて光源から広帯域の低コヒーレンス光を射出して測定光と参照光とに分割した後、測定光の測定対象からの反射光と参照光との干渉光を各周波数成分に分解したチャンネルドスペクトル信号をフーリエ解析することにより、深さ方向の走査を行わずに断層画像を取得する。
【００２４】
本発明のＯＣＴ画像化装置は、特に制限はなく、例えば上記のいずれかのＯＣＴ画像化装置であってもよい。
【００２５】
但し、１μｍ帯域、典型的には９５０ｎｍ〜１１００ｎｍ程度の波長の光を射出する光源を用いることが好ましい。生体組織の光の散乱確率は光の波長が長くなるに従い低下することが知られている。このため、従来、眼科で一般的に用いられていた８３０ｎｍ付近の波長帯域の光を用いると、網膜において光が強い散乱を受け、光検出器で検出できる脈絡膜からの散乱光の量が少なくなり、脈絡膜およびそれよりも深い眼底部位の観察が困難になるからである。１μｍ帯域の光をプローブとして用いると、８３０ｎｍの光を用いた場合に比べて、組織の散乱の影響を受けにくいので、脈絡膜を含むより深い部分の画像を撮影することができる。１μｍ帯域の光を用いたＯＣＴ画像化装置は、例えば非特許文献２、非特許文献３に記載されている。
【００２６】
また、ＯＣＴ画像化装置を用いて脈略膜を含む断層画像を撮影するに際して、ＥＤＩ（Enhanced depth imaging）法を用いて脈略膜を可視化することが好ましい。ＥＤＩ法による可視化とは、眼底の同一部位もしくはほぼ同一部位を複数回撮影し、その複数の画像を平均化することにより、画像の信号雑音比を改善することで、より弱い画像信号を観察する手法である。脈略膜や更に深部の組織を含む眼底深部から得られる画像信号は、たとえ１μｍ帯域の光を用いても非常に弱い。ＥＤＩ法を用いることにより、脈略膜の可視化が容易となる。ＥＤＩ法を用いたＯＣＴ画像化装置は、例えば非特許文献４に記載されている。
【００２７】
本発明において、撮影部１１は、上述したＯＣＴ画像化装置を用いて脈略膜を含む断層画像を撮影する。撮影は、測定光を予め定められた直線又は曲線に沿って、眼底を移動させることにより行う。これにより、測定光の移動方向に沿った、深さ方向（即ち、光軸と垂直な方向）の断層画像が得られる。図２は撮影された断層画像の一例をもとに各層の輪郭をなぞって作成した模式図である。図２に示すように、網膜２、網膜色素上皮３、脈略膜４、強膜５を含む断層画像が得られる。図２において、参照符号１は中心窩を示す。
【００２８】
撮影部１１が撮影した断層画像は演算部１２に送られる。演算部１２は、例えばパーソナルコンピュータで構成され、この断層画像から脈略膜４の厚さＴを測定する。脈略膜４の厚さＴの測定は、最初に、網膜色素上皮３と脈略膜４との境界（網膜色素上皮−脈略膜境界）７、及び、脈略膜４と強膜５との境界（脈略膜−強膜境界）８を特定し、次いで、これら両境界７，８間の距離を測定することにより行う。
【００２９】
網膜色素上皮−脈略膜境界７及び脈略膜−強膜境界８の特定は、演算部１２が、予め設定されたアルゴリズムにしたがって自動的に行っても良い。これには公知の画像処理方法を適用することができる。例えば、撮影した断層画像内において深さ方向に画素情報（例えば各画素の信号強度）を順に探索し、画素情報の変化を検出して上記境界７，８を特定することができる。但し、境界近傍で画素情報の変化が乏しい場合には、境界を特定することができなかったり、誤った位置を境界と特定したりする可能性がある。特に、深層側である脈略膜−強膜境界８でその可能性が高い。そのような場合には、オペレータがモニター画面に表示された断層画像を目視して、当該断層画像内に境界を書き込むなどの方法で境界位置を特定しても良い。
【００３０】
次いで、演算部１２は、定められた測定位置で、特定された境界７，８間の距離を測定する。例えば、断層画像において、境界７と境界８との間に深さ方向に並ぶ画素数をカウントすることで境界７，８間の距離を演算し求めることができる。かくして、脈略膜４の厚さＴが得られる。
【００３１】
厚さＴの測定位置は、特に制限はないが、眼底の中心である網膜中心窩や、緑内障で変形が指摘されている視神経乳頭を基準とする予め定められた位置（点、直線、曲線を含む）で測定することが好ましい。例えば、網膜中心窩又は視神経乳頭から所定の方向（例えば上下鼻耳のいずれの方向）に所定距離だけ離れた１又は２以上の位置で厚さＴを測定しても良い。あるいは、網膜中心窩又は視神経乳頭を中心として放射状もしくは円形に走査しながら厚さＴを測定しても良い。
【００３２】
測定位置の基準となる網膜中心窩や視神経乳頭の中心の特定は、断層画像内において演算部１２が自動的に行うよう設定することができる。例えば、網膜２の内側表面に沿ってそれらの特徴的形状を探索する画像処理プログラムを実行することで可能である。もちろん、オペレータがモニタ画面に表示された断層画像内に網膜中心窩又は視神経乳頭の中心の位置を入力することでそれらの位置を特定しても良い。
【００３３】
演算部１２は、測定された脈略膜の厚さＴ又はその評価値を標準値と比較する。
【００３４】
ここで、比較される一方の「厚さＴ」は、定められた１又は複数の測定位置で測定された厚さや、走査した直線又は曲線に沿って測定した厚さを含む。
【００３５】
また、厚さＴの「評価値」は、例えば異なる位置（点、直線、曲線を含む）で測定された複数の厚さを所定の計算式に代入して得られる値を含む。計算式は、特に制限はなく、例えば単純平均を求めるもの、統計学的解析により導き出されたものなど、いずれであっても良い。また、異なる位置で測定された厚さを、その測定位置に基づいてグループ化（例えば網膜中心窩又は視神経乳頭を中心とする４分円にグループ化）し、例えば各グループでの厚さの平均値や、その平均値を所定の計算式に代入して得た値を評価値としても良い。
【００３６】
比較される他方の「標準値」としては、非緑内障患者群について予め測定した脈略膜の厚さＴ又はその評価値を用いて算出されたものであることが好ましい。平均値、標準偏差、９５％又は９９％信頼区間等を例示できる。これにより、緑内障の診断・監視等の適切な判断を容易に行うことができる。
【００３７】
厚さＴ又はその評価値と標準値との比較は、公知の統計学的手法を用いて行うことができる。比較の結果は、例えば、標準値からの乖離量、緑内障進行度合い等としてモニター画面やプリンタに出力させることができる。
【００３８】
以上のように、本発明の装置１０は、ＯＣＴ画像化装置を用いて脈略膜を含む断層画像を撮影する撮影部１１と、脈略膜の厚さを測定し、脈略膜の厚さ又はその評価値を標準値と比較する演算部１２とを備える。これにより、緑内障のスクリーニングや進行度合いのモニタリングなどに有効な指標を与えることができる。従来より脈略膜と緑内障との関連が疑われていたが、脈略膜の厚さに着目したのは本発明が初めてである。後述する実施例に示されているように、本発明者らは、緑内障患者では、非緑内障患者に比べて、脈略膜の厚さが明らかに薄いことを初めて見出した。本発明によれば、緑内障の診断において従来から一般的に行われていた眼圧検査では異常が認められない正常眼圧緑内障の診断及び監視に特に好ましく利用することができる。また、本発明は、脈略膜を厚くして緑内障を治療又はその進行を遅くする薬剤（点眼薬、内服薬など）の開発・実践などに利用することもできる。
【実施例】
【００３９】
波長１０５０〜１０６０ｎｍの波長の光を射出する光源を備えたＳＳ−ＯＣＴ画像化装置を用いて対照眼（正常眼）と緑内障眼の脈略膜を含む断層画像を撮影し、脈略膜の厚さを測定し比較した。対象は年齢２５歳以上４０歳以下かつ等価球面値−１２Ｄ以上−６Ｄ以下の正常眼及び正常眼圧緑内障眼である。
【００４０】
縦横走査長６．０ｍｍで黄斑部及び視神経乳頭部をそれぞれ撮影し、断層画像を得た。黄斑部の画像から中心窩の位置を同定し、中心窩下の脈絡膜厚を測定した。また視神経乳頭部の画像では、視神経乳頭の中心を同定した後、中心から耳側２ｍｍ（耳側）と、耳側２ｍｍの地点から更に２ｍｍ垂直上方（耳上側）の計２地点を決定し、各々の地点における脈絡膜厚を測定した。
【００４１】
各地点での対照眼と正常眼圧緑内障眼（ＮＴＧ眼）の結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
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表１より、いずれの測定地点でも、対照眼と正常眼圧緑内障眼とで、脈略膜の厚さに有意差が認められた。従って、脈略膜の厚さを測定し、これを標準値と比較することで、緑内障の診断や監視を行える可能性があることを確認した。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
正常眼圧緑内障は日本人に多く、特に近視のある若年層に多く発症し、若年緑内障における失明原因の中で非常に頻度が高い。本発明は、若年中途失明を防ぐ意味でも、その社会経済的効果は極めて大きい。
【符号の説明】
【００４４】
１  中心窩
２  網膜
３  網膜色素上皮
４  脈略膜
５  強膜
７  網膜色素上皮−脈略膜境界
８  脈略膜−強膜境界
１０  緑内障の診断及び／又は監視をする装置
１１  測定部
１２  演算部
【図１】
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【図２】
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