(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水晶体の画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記画像である元画像の階調数を下げる階調変更ステップと、
を備え、
水晶体核の状態を複数の段階に分けたときの各段階と、前記階調変更ステップによって階調変更された画像である階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様との対応関係が予め設定されており、
判定対象水晶体から得られた前記階調変更画像における前記態様と、前記対応関係とを比較することにより、前記判定対象水晶体の核の状態がいずれの前記段階に該当するのかを判定する判定ステップを備える水晶体データ取得方法。
【請求項２】
前記取得ステップではグレースケールの前記元画像を取得する請求項１に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項３】
前記取得ステップでは光干渉断層法により前記元画像を取得する請求項１又は２に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項４】
前記階調変更ステップによって階調変更された画像を階調変更画像として、
前記階調変更ステップでは、１つの前記元画像から階調数が異なる複数の前記階調変更画像を取得する請求項１〜３のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項５】
前記階調変更ステップでは、１つの前記元画像から４階調及び５階調の前記階調変更画像を取得する請求項４に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項６】
前記対応関係を設定する設定ステップを備える請求項１〜５のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項７】
前記階調変更ステップでは、１つの前記元画像から階調数が異なる複数の前記階調変更画像を取得し、
前記対応関係は、階調数が異なる複数の前記階調変更画像における前記態様の組み合わせと、前記段階との関係である請求項１〜６のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項８】
前記状態は水晶体核の硬度である請求項１〜７のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項９】
前記段階は、前記階調変更画像において観察される水晶体核の像の有無、形状、又は大きさに応じて区分される請求項１〜８のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項１０】
前記段階は、前記階調変更画像に水晶体核の全体像が観察されるか否か、前記階調変更画像において観察される水晶体核の像がスポット状か否か、又は前記階調変更画像において観察される水晶体核の像が帯状か否かに応じて区分される請求項１〜９のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項１１】
前記階調変更ステップでは、１つの前記元画像から階調数が異なる複数の前記階調変更画像を取得し、
前記段階は、１つの前記元画像から取得した複数の前記階調変更画像のうち水晶体核の像が表れる又は表れない前記階調変更画像の数又は階調数に応じて区分される請求項１〜１０のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項１２】
前記取得ステップでは白内障と診断された水晶体の画像を取得する請求項１〜１１のいずれか１項に記載の水晶体データ取得方法。
【請求項１３】
水晶体の画像を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記画像である元画像の階調数を下げる階調変更部と、
水晶体核の状態を複数の段階に分けたときの各段階と、前記階調変更部によって階調変更された画像である階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様との対応関係を記憶する記憶部と、
判定対象水晶体から得られた前記階調変更画像における前記態様と、前記対応関係とを比較することにより、前記判定対象水晶体の核の状態がいずれの前記段階に該当するのかを判定する判定部と、
を備える眼科装置。
【請求項１４】
水晶体の画像を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記画像である元画像の階調数を下げる階調変更部と、
水晶体核の状態を複数の段階に分けたときの各段階と、前記階調変更部によって階調変更された画像である階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様との対応関係を記憶する記憶部に記憶された前記対応関係と、判定対象水晶体から得られた前記階調変更画像における前記態様とを比較することにより、前記判定対象水晶体の核の状態がいずれの前記段階に該当するのかを判定する判定部と、
してコンピュータを機能させる眼科装置用プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は水晶体核状態を判定する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、白内障を検査するため、又は白内障と診断された眼に対して白内障手術の方法などを決定するために、細隙灯顕微鏡などで測定された水晶体の画像に基づいて水晶体核の色、透明度又は硬度などの分類（換言すれば等級付け）を行う方法が知られている（例えば非特許文献１〜７参照）。従来の方法では、水晶体核の色、透明度等の段階別に基準画像が設けられ、判定対象水晶体の画像と基準画像との比較により、判定対象水晶体の核の色、透明度等がいずれの段階に該当するのかを判定している。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】”Lens Opacities Classification System II(LOCS II)”, Arch Ophthalmol, July 1989, Vol 107,p.991-997
【非特許文献２】”The Lens Opacities Classification SystemIII”, Arch Ophthalmol, June 1993, Vol 111, p.831-836
【非特許文献３】”Reproducibility of the Wisconsin cataractgrading system in the Blue Mountains Eye Study”, Ophthalmic Epidemiology, 1997,Vol.4, No.3, p.119-126
【非特許文献４】”Use of Photographic Techniques to GradeNuclear Cataract” Investigative Ophthalmology & Visual Science, January1988, Vol.29, No.1, p.73-77
【非特許文献５】”The Oxford Clinical CataractClassification and Grading System”, International Ophthalmology, 1986, Vol.9,p.207-225
【非特許文献６】”Classification System for Cataracts”, OphthalmicRes, 1990, Vol.22, p.46-50
【非特許文献７】”エメリー核硬度分類の細分化”, 臨床眼科, 1996年6月, 50巻,6号, p.1087-1090
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の方法では、画像中の水晶体核の色、透明度等が予め定められた複数の段階のいずれに該当するのかを判定する場合に、異なる段階間で水晶体核の色、透明度等の違いが分かりにくく、ひいては水晶体核状態の判定が困難であり、判定した水晶体核状態の再現性が低いという問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、水晶体核状態を容易に判定可能なデータを取得できる方法、眼科装置及び眼科装置用プログラムを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、第１発明に係る水晶体データ取得方法は、
水晶体の画像を取得する取得ステップと、
前記取得ステップで取得した前記画像である元画像の階調数を下げる階調変更ステップと、
を備え、
水晶体核の状態を複数の段階に分けたときの各段階と、前記階調変更ステップによって階調変更された画像である階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様との対応関係が予め設定されており、
判定対象水晶体から得られた前記階調変更画像における前記態様と、前記対応関係とを比較することにより、前記判定対象水晶体の核の状態がいずれの前記段階に該当するのかを判定する判定ステップを備える。
【０００７】
第２発明に係る眼科装置は、
水晶体の画像を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記画像である元画像の階調数を下げる階調変更部と、
水晶体核の状態を複数の段階に分けたときの各段階と、前記階調変更部によって階調変更された画像である階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様との対応関係を記憶する記憶部と、
判定対象水晶体から得られた前記階調変更画像における前記態様と、前記対応関係とを比較することにより、前記判定対象水晶体の核の状態がいずれの前記段階に該当するのかを判定する判定部と、
を備える。
【０００８】
第３発明に係る眼科装置用プログラムは、
水晶体の画像を取得する取得部と、
前記取得部が取得した前記画像である元画像の階調数を下げる階調変更部と、
水晶体核の状態を複数の段階に分けたときの各段階と、前記階調変更部によって階調変更された画像である階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様との対応関係を記憶する記憶部に記憶された前記対応関係と、判定対象水晶体から得られた前記階調変更画像における前記態様とを比較することにより、前記判定対象水晶体の核の状態がいずれの前記段階に該当するのかを判定する判定部と、
してコンピュータを機能させる。
【発明の効果】
【０００９】
上記第１〜第３発明によれば、階調変更ステップ又は階調変更部により水晶体の元画像の階調数を下げるので、画像中の水晶体核の態様を強調させることができる。これによって、水晶体核状態を容易に判定可能な水晶体データを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】眼科検査システムの構成図である。
【図２】前眼部の断層画像を模式的に示した図である。
【図３】水晶体核状態を複数の段階に分ける際の前提となる条件を設定する手順を示すフローチャートである。
【図４】図３のステップＳ３の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態に係る水晶体核状態を分類する手順を示すフローチャートである。
【図６】図５のステップＳ２３の具体的な手順を示すフローチャートである。
【図７】前眼部の元画像であり、核分類記号「１」の段階に分類される前眼部画像を例示した図である。
【図８】前眼部の元画像であり、核分類記号「２」の段階に分類される前眼部画像を例示した図である。
【図９】前眼部の元画像であり、核分類記号「３ａ」の段階に分類される前眼部画像を例示した図である。
【図１０】前眼部の元画像であり、核分類記号「３ｂ」の段階に分類される前眼部画像を例示した図である。
【図１１】前眼部の元画像であり、核分類記号「４」の段階に分類される前眼部画像を例示した図である。
【図１２】前眼部の元画像であり、核分類記号「５」の段階に分類される前眼部画像を例示した図である。
【図１３】図７の前眼部画像に対応する、細隙灯顕微鏡で撮影した前眼部の画像である。
【図１４】図８の前眼部画像に対応する、細隙灯顕微鏡で撮影した前眼部の画像である。
【図１５】図９の前眼部画像に対応する、細隙灯顕微鏡で撮影した前眼部の画像である。
【図１６】図１０の前眼部画像に対応する、細隙灯顕微鏡で撮影した前眼部の画像である。
【図１７】図１１の前眼部画像に対応する、細隙灯顕微鏡で撮影した前眼部の画像である。
【図１８】図１２の前眼部画像に対応する、細隙灯顕微鏡で撮影した前眼部の画像である。
【図１９】図７の前眼部画像の階調数を３階調に階調変更した画像の図である。
【図２０】図７の前眼部画像の階調数を４階調に階調変更した画像の図である。
【図２１】図７の前眼部画像の階調数を５階調に階調変更した画像の図である。
【図２２】図８の前眼部画像の階調数を３階調に階調変更した画像の図である。
【図２３】図８の前眼部画像の階調数を４階調に階調変更した画像の図である。
【図２４】図８の前眼部画像の階調数を５階調に階調変更した画像の図である。
【図２５】図９の前眼部画像の階調数を３階調に階調変更した画像の図である。
【図２６】図９の前眼部画像の階調数を４階調に階調変更した画像の図である。
【図２７】図９の前眼部画像の階調数を５階調に階調変更した画像の図である。
【図２８】図１０の前眼部画像の階調数を３階調に階調変更した画像の図である。
【図２９】図１０の前眼部画像の階調数を４階調に階調変更した画像の図である。
【図３０】図１０の前眼部画像の階調数を５階調に階調変更した画像の図である。
【図３１】図１１の前眼部画像の階調数を３階調に階調変更した画像の図である。
【図３２】図１１の前眼部画像の階調数を４階調に階調変更した画像の図である。
【図３３】図１１の前眼部画像の階調数を５階調に階調変更した画像の図である。
【図３４】図１２の前眼部画像の階調数を３階調に階調変更した画像の図である。
【図３５】図１２の前眼部画像の階調数を４階調に階調変更した画像の図である。
【図３６】図１２の前眼部画像の階調数を５階調に階調変更した画像の図である。
【図３７】図１０の前眼部画像の階調数を６階調に階調変更した画像の図である。
【図３８】図１０の前眼部画像の階調数を７階調に階調変更した画像の図である。
【図３９】図１０の前眼部画像の階調数を８階調に階調変更した画像の図である。
【図４０】図１１の前眼部画像の階調数を６階調に階調変更した画像の図である。
【図４１】図１１の前眼部画像の階調数を７階調に階調変更した画像の図である。
【図４２】図１１の前眼部画像の階調数を８階調に階調変更した画像の図である。
【図４３】図１２の前眼部画像の階調数を６階調に階調変更した画像の図である。
【図４４】図１２の前眼部画像の階調数を７階調に階調変更した画像の図である。
【図４５】図１２の前眼部画像の階調数を８階調に階調変更した画像の図である。
【図４６】第２実施形態に係る水晶体核状態を分類する手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態を図面を参照しながら説明する。図１は眼科検査システム１の構成図を示している。眼科検査システム１は、水晶体核状態として水晶体核の硬度を判定するためのデータを取得して、これを提示（表示）するシステムである。眼科検査システム１は、光干渉断層計２と表示部３と操作部４と画像処理装置５とを備えている。
【００１２】
光干渉断層計２は、光干渉断層法（Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｃｏｈｅｒｅｎｃｅ  Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ：ＯＣＴ）により前眼部の断層画像を撮影する装置である。光干渉断層計２は、低コヒーレント光源光を、被検眼へ照射する測定光と参照光とにそれぞれ分岐させ、測定光の被検眼からの反射光と参照光との干渉光に基づいて、前眼部の断層画像を取得する。光干渉断層計２は、例えば光源として波長掃引レーザを用い、得られたスペクトルをフーリエ変換することで深さ情報を得る周波数掃引（Ｓｗｅｐｔ  Ｓｏｕｒｃｅ）型のＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）である。
【００１３】
光干渉断層計２は、前眼部の断層画像としてグレースケールの画像を出力する。この画像の階調数は例えば２５６階調である。２５６階調のグレースケール画像では、各画素の階調値が「０」〜「２５５」のいずれかの値で与えられる。階調値「０」は黒を示し、階調値「２５５」は白を示し、階調値「１」〜「２５４」は濃淡（明暗）が互いに異なる灰色を示している。灰色は、階調値が大きいほど白に近づく。
【００１４】
ここで、図２は光干渉断層計２で撮影される前眼部の断層画像を模式的に示している。図２の断層画像は、前眼部の深さ方向に伸びた基準線４０（視軸又は光軸など）と略平行な平面で前眼部を切った画像である。断層画像は、水晶体３０、角膜３５、虹彩３６といった前眼部の各部の像を含んでいる。水晶体３０は、前嚢３１と後嚢３２と水晶体核３３と水晶体皮質３４とを含んで構成される。水晶体核３３は水晶体３０の中央部に位置する。水晶体皮質３４は、水晶体核３３と水晶体嚢３１、３２との間に位置する。なお、図２では、分かりやすくするために、水晶体３０の各部３１〜３４を明瞭に図示しているが、実際の画像では各部３１〜３４が不明瞭の場合があり、また各部３１〜３４の区分けが困難な場合がある。
【００１５】
図１に戻って、表示部３は画像処理装置５から出力される前眼部画像等を表示する液晶ディスプレイ等のディスプレイである。操作部４は、前眼部の評価者（医師等）などのユーザによって操作が行われる部分である。操作部４は、キーボード、マウス等であってもよいし、表示部３の画面に設けられるタッチパネルであってもよい。操作部４は、例えば画像処理装置５が行う処理の内容（具体的には後述のポスタリゼーションを行う際にいずれの階調数に変換するのかなど）を指示するためのものである。
【００１６】
画像処理装置５は、光干渉断層計２が出力する前眼部画像を取得して、取得した前眼部画像に対して画像処理を施す装置である。本実施形態では、画像処理装置５は光干渉断層計２と直接に接続されているが、接続されなくてもよい。画像処理装置５と光干渉断層計２とが直接に接続されない場合には、例えば光干渉断層計２が出力する画像データを可搬式のメモリ（ＵＳＢメモリ等）に記憶させ、このメモリを画像処理装置５に接続し、画像処理装置５はこのメモリに記憶された画像データを読み込むようにしてもよい。
【００１７】
画像処理装置５は、制御部６と、ＲＯＭ等の不揮発性メモリ７とを備えている。メモリ７には、制御部６が実行する処理のプログラム８等が記憶されている。制御部６はＣＰＵ等で構成されており、メモリ７に記憶されたプログラム８に従った処理を実行する。具体的には、制御部６は、前眼部画像に対して階調数を下げる処理であるポスタリゼーションを実行したり、ポスタリゼーション後の画像を表示部３に表示させたりする。
【００１８】
本実施形態では、眼科検査システム１は、白内障手術予定眼（換言すれば白内障と診断された水晶体）に対して白内障手術の難易度や方法を決定するために水晶体核の硬度を判定するために用いられる。白内障手術は、白く濁った水晶体を除去し、眼内レンズを前眼部に埋め込む手術である。白内障手術の種類としては、超音波乳化吸引術（phacoemulsification and aspiration :PEA）と、水晶体嚢外摘出術（extracapsular cataract extraction :ECCE）と、水晶体嚢内摘出術（intracapsular cataract extraction :ICCE）とがある。超音波乳化吸引術は、前嚢を切開し、核、皮質を超音波で砕いて吸引する手術である。水晶体嚢外摘出術は、前嚢を切開し、核、皮質を摘出する手術である。水晶体嚢内摘出術は水晶体全体を摘出する手術である。
【００１９】
白内障手術として超音波乳化吸引術を行う場合には、水晶体核が硬いと当該手術の難易度が上がる。この場合には、初心者が超音波乳化吸引術を行うと重篤な合併症を招くおそれがあることから、熟練者が超音波乳化吸引術を行うという対応が考えられる。また、水晶体核の硬度に応じて、超音波乳化吸引術における超音波出力を調整する対応が考えられる。また、水晶体核が硬ければ、超音波乳化吸引術に代えて、例えば水晶体嚢外摘出術を行うという対応が考えられる。このように、白内障手術予定眼に対して水晶体核の硬度を判定することは有益である。
【００２０】
そこで、本実施形態では、図３〜図６の手順により、水晶体核の硬度の分類を行う。図３、図４は、水晶体核の硬度を複数の段階に分ける際の前提となる条件、すなわち何段階に分けるのかや、各段階に該当するための条件を設定する手順である。図５、図６は、図３、図４において、核硬度を分類するための各段階が設定されたことを前提として、判定対象水晶体における水晶体核の状態（硬度）が、図３、図４で設定された複数の段階のうちのいずれの段階であるのかを判定する手順である。先ず図３、図４から説明する。
【００２１】
図３において先ず複数の前眼部画像を収集する（Ｓ１）。収集する複数の前眼部画像は互いに異なる眼の画像であり、かつ、いずれも白内障と診断された眼の画像であり、かつ、光干渉断層法（光干渉断層計２）によって撮影されたグレースケールの断層画像である。また、収集する複数の前眼部画像として、細隙灯顕微鏡等から得られた前眼部のカラー画像において水晶体核の色や透明度が互いに異なる眼に対して光干渉断層法によって得られた画像を収集するのがよい。図７〜図１２は、ステップＳ１で収集する一部の前眼部画像を例示している。なお、図７〜図１２の画像は、ハイデルベルグエンジニアリング社製の光干渉断層計「ＡＮＴＥＲＩＯＮ（登録商標）」で撮影された画像である。「ＡＮＴＥＲＩＯＮ（登録商標）」は周波数掃引型ＯＣＴ（ＳＳ−ＯＣＴ）である。「ＡＮＴＥＲＩＯＮ（登録商標）」のレーザの波長は１３００ｎｍである。また図１３〜図１８は図７〜図１２の各前眼部画像に対応する細隙灯顕微鏡で得られた前眼部画像を示している。
【００２２】
次に、ステップＳ１で収集した各前眼部画像を画像処理装置５に読み込ませて、画像処理装置５により、各前眼部画像の階調数を下げる処理（ポスタリゼーション）を行わせる（Ｓ２）。ここでは、２５６階調の前眼部画像を元画像として、各元画像毎に、２５６階調から３階調に下げた３階調画像と、４階調に下げた４階調画像と、５階調に下げた５階調画像とが得られるように、画像処理装置５にポスタリゼーションを行わせる。画像処理装置５は、ポスタリゼーションにより得られた３階調画像、４階調画像及び５階調画像を表示部３に表示させたり、印刷部（図示外）で印刷させたりする。つまり、画像処理装置５は、３階調画像、４階調画像及び５階調画像を提示する（提示ステップ）。
【００２３】
元画像から３階調画像を得るためには、例えば元画像の各画素の階調値を表１のように変換させる。また、元画像から４階調画像を得るためには、例えば元画像の各画素の階調値を表２のように変換させる。また、元画像から５階調画像を得るためには、例えば元画像の各画素の階調値を表３のように変換させる。
【００２４】
【表１】
0006894648.tif 000002
【００２５】
【表２】
0006894648.tif 000003
【００２６】
【表３】
0006894648.tif 000004
【００２７】
表１〜表３で示されるポスタリゼーションは、元画像の階調値（０〜２５５）を均等に複数の区間（表１の場合は３つの区間、表２の場合は４つの区間、表３の場合は５つの区間）に分割する。分割により得られた複数の区間のうち、最初の区間は、ポスタリゼーション後の階調値として０（つまり黒色）を割り当て、最後の区間はポスタリゼーション後の階調値として２５５（つまり白色）を割り当てる。残りの区間は各区間の中間の階調値を割り当てる。
【００２８】
ポスタリゼーションは、図１の操作部４により、変更後の階調数を入力することにより行わせる。例えば３階調画像を得たい場合には、操作部４から画像処理装置５に階調数＝３を入力する。画像処理装置５は、操作部４から入力された階調数となるように元画像の階調数を変更する。
【００２９】
ここで、図１９〜図２１は図７で示される元画像に対してポスタリゼーションを行った例を示し、図１９は３階調画像を示し、図２０は４階調画像を示し、図２１は５階調画像を示す。図２２〜図２４は図８で示される元画像に対してポスタリゼーションを行った例を示し、図２２は３階調画像を示し、図２３は４階調画像を示し、図２４は５階調画像を示す。図２５〜図２７は図９で示される元画像に対してポスタリゼーションを行った例を示し、図２５は３階調画像を示し、図２６は４階調画像を示し、図２７は５階調画像を示す。図２８〜図３０は図１０で示される元画像に対してポスタリゼーションを行った例を示し、図２８は３階調画像を示し、図２９は４階調画像を示し、図３０は５階調画像を示す。図３１〜図３３は図１１で示される元画像に対してポスタリゼーションを行った例を示し、図３１は３階調画像を示し、図３２は４階調画像を示し、図３３は５階調画像を示す。図３４〜図３６は図１２で示される元画像に対してポスタリゼーションを行った例を示し、図３４は３階調画像を示し、図３５は４階調画像を示し、図３６は５階調画像を示す。
【００３０】
次に、ステップＳ２によってポスタリゼーションが行われた画像である階調変更画像に基づいて、水晶体核の状態を分類する際の前提となる条件、すなわち何段階に分けるのか、及び各段階に該当するための条件を設定する（Ｓ３）。具体的には図４の手順にしたがって分類の各段階を設定する。なお、図４の各ステップは医師等の人間が行う。
【００３１】
図４において先ず、各階調変更画像毎に、階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様を特定する（Ｓ１１）。ここでは、観察像の態様として、画像中に水晶体核の像が観察されるか否か（観察像の有無）、観察像の形状若しくは大きさを特定する。観察像の形状若しくは大きさの特定として、例えば、水晶体核の全体が観察されるのか、又は一部が観察されるのかを特定したり、水晶体核の一部が観察される場合にはその観察像がどのような形状であるのかを特定したりする。なお、ステップＳ１１では、水晶体核の観察像として、水晶体の中央部（水晶体核領域）において、黒以外の色（つまり白色及び灰色）で示される領域を水晶体核の観察像として特定する。観察像の態様としては、観察像における白色又は灰色の濃淡の違いは考慮しない。
【００３２】
ステップＳ１１を、図１９〜図３６で示される階調変更画像を例に挙げて説明する。図７の元画像から得られた図１９〜図２１の階調変更画像にあっては、３階調、４階調、５階調の画像のいずれも水晶体核の像は観察されない。図８の元画像から得られた図２２〜図２４の階調変更画像にあっては、図２２、図２３の３階調、４階調の画像では水晶体核の像は観察されず、図２４の５階調の画像では水晶体核の像１１が観察される。この観察像１１は、大きさから判断すると、水晶体核の一部を示している。
【００３３】
図９の元画像から得られた図２５〜図２７の階調変更画像にあっては、図２５の３階調の画像では水晶体核の像は観察されず、図２６、図２７の４階調、５階調の画像では水晶体核の像１２、１３が観察される。これら観察像１２、１３は、大きさから判断すると、水晶体核の一部を示しており、より具体的にはスポット状の像である。なお、スポット状とは、後述の帯状よりも縦横比が１に近い形状であって、点状又は点に近い形状を言う。
【００３４】
図１０の元画像から得られた図２８〜図３０の階調変更画像にあっては、図２８の３階調の画像では水晶体核の像は観察されず、図２９、図３０の４階調、５階調の画像では水晶体核の像１４、１５が観察される。これら観察像１４、１５は、大きさから判断すると、水晶体核の一部を示しており、より具体的には帯状の像である。なお、帯状とは、前述のスポット状よりも横又は縦に細長い形状をいう。観察像１４、１５では、横（左右）に細長い形状を示している。
【００３５】
図１１の元画像から得られた図３１〜図３３の階調変更画像にあっては、図３１の３階調の画像では水晶体核の像は観察されず、図３２、図３３の４階調、５階調の画像では水晶体核の像１６、１７が観察される。４階調画像の観察像１６は、大きさから判断すると、水晶体核の一部を示している。５階調画像の観察像１７は、大きさから判断すると、水晶体核の全体を示している。
【００３６】
図１２の元画像から得られた図３４〜図３６の階調変更画像にあっては、図３４の３階調の画像では水晶体核の像は観察されず、図３５、図３６の４階調、５階調の画像では水晶体核の像１８、１９が観察される。これら観察像１８、１９は、大きさから判断すると、水晶体核の全体を示している。
【００３７】
図４に戻り、次に、ステップＳ１１で特定した水晶体核の観察像の態様を複数の段階に区分する（Ｓ１２）。具体的には、１つの元画像から得られた３階調、４階調、５階調の３つの画像を１つの画像セットとして、各画像セット毎に、３階調画像での水晶体核観察像の態様と、４階調画像での水晶体核観察像の態様と、５階調画像での水晶体核観察像の態様との組み合わせを確認する。そして、複数の画像セット間での該組み合わせの共通性や相違性を見出しつつ、該組み合わせを複数の段階に区分する。ここでは、例えば表４のように６段階に区分する。
【００３８】
表４における第１段階は、３階調、４階調、５階調の全ての画像において水晶体核の像が観察されないという段階である。この第１段階は、図１９〜図２１で示される画像セットが当てはまる。
【００３９】
表４における第２段階は、３階調、４階調の画像において水晶体核の像は観察されず、５階調の画像において水晶体核の一部の像が観察されるという段階である。この第２段階は、図２２〜図２４で示される画像セットが当てはまる。
【００４０】
表４における第３段階は、３階調の画像において水晶体核の像は観察されず、４階調、５階調の画像において水晶体核の像がスポット状に観察されるという段階である。この第３段階は、図２５〜図２７で示される画像セットが当てはまる。
【００４１】
表４における第４段階は、３階調の画像において水晶体核の像が観察されず、４階調、５階調の画像において水晶体核の像が帯状に観察されるという段階である。この第４段階は、図２８〜図３０で示される画像セットが当てはまる。
【００４２】
表４における第５段階は、３階調の画像において水晶体核の像が観察されず、４階調の画像において水晶体核の一部の像が観察され、５階調の画像において水晶体核の全体像が観察されるという段階である。この第５段階は、図３１〜図３３で示される画像セットが当てはまる。
【００４３】
表４における第６段階は、３階調の画像において水晶体核の像が観察されず、４階調、５階調の画像において水晶体核の全体像が観察されるという段階である。この第６段階は、図３４〜図３６で示される画像セットが当てはまる。
【００４４】
【表４】
0006894648.tif 000005
【００４５】
ここで、水晶体核は、加齢とともに、水晶体細胞が密集して圧力がかかることで硬くなる。水晶体核が硬くなると、光干渉断層計２の測定光が水晶体核内で反射して形成される光（反射光）の強度が大きくなり、その結果、前眼部の断層画像において水晶体核の観察像が形成されやすくなる。この場合、水晶体核内において硬い部分が多いほど、観察像が大きくなる。また、水晶体核の各部が硬いほど、階調数が小さい階調変更画像においても像が形成されやすくなる。なお、水晶体核は加齢とともに白み又は黄みを帯びるようになり、換言すれば、透明度が低下する。水晶体核の白色又は黄色の濃さと不透明度と硬さとは相互に相関している。すなわち、水晶体核が硬いほど、色が濃く、不透明度が大きい状態であり、反対から言えば、色が濃く、不透明度が大きいほど、硬い状態である。
【００４６】
以上より、複数の階調変更画像（３階調画像、４階調画像、５階調画像）において水晶体核の像が観察される数が多いほど、又は、観察される水晶体核の像が大きいほど、水晶体核の硬度又は色の濃さ又は混濁度（不透明度）が高いと考えることができる。表４では、第１段階→第２段階→第３段階→第４段階→第５段階→第６段階の順に、水晶体核の硬度又は色の濃さ又は混濁度が増していくと考えられる。これは、図１３〜図１８で示される細隙灯顕微鏡の画像における水晶体核の色の濃さ又は不透明度の傾向と概ね一致している。すなわち、図１３〜図１８の画像を比較すると、表４の第１段階に対応する図１３の水晶体中央部（水晶体核）の色が最も薄く、表４の第６段階に対応する図１８の水晶体中央部（水晶体核）の色が最も濃い。
【００４７】
より具体的には、表４の第１段階（後述の分類記号「１」）に対応する図１３の画像は、上記非特許文献２（”The Lens Opacities Classification System III”）のFig5に挙げられた水晶体核の色又は混濁についての６個の標準ＮＣ１〜ＮＣ６のうち第２の標準ＮＣ２に相当する。表４の第２段階（後述の分類記号「２」）に対応する図１４の画像は上記６個の標準ＮＣ１〜ＮＣ６のうち第３の標準ＮＣ３に相当する。表４の第３段階（後述の分類記号「３ａ」）に対応する図１５の画像は上記６個の標準ＮＣ１〜ＮＣ６のうち第３の標準ＮＣ３に相当する。表４の第４段階（後述の分類記号「３ｂ」）に対応する図１６の画像は上記６個の標準ＮＣ１〜ＮＣ６のうち第４の標準ＮＣ４に相当する。表４の第５段階（後述の分類記号「４」）に対応する図１７の画像は上記６個の標準ＮＣ１〜ＮＣ６のうち第５の標準ＮＣ５に相当する。表４の第６段階（後述の分類記号「５」）に対応する図１８の画像は上記６個の標準ＮＣ１〜ＮＣ６のうち第６の標準ＮＣ６に相当する。このように、表４の各段階と、非特許文献２の水晶体核の分類（ＮＣ１〜ＮＣ６）とは相関している。
【００４８】
次に、ステップＳ１２で区分けした各段階に、水晶体核の状態（硬度）に応じた分類記号を付与する（Ｓ１３）。表４には、分類記号として、第１段階には「１」、第２段階には「２」、第３段階には「３ａ」、第４段階には「３ｂ」、第５段階には「４」、第６段階には「５」を付与した例を示している。なお、第３段階と第４段階とは共に４階調、５階調の画像で水晶体核の一部の像が観察されるという点では同じであるので、分類記号には、互いに同一の数字「３」を付与し、その数字に付帯する形で、観察像の形状がスポット状か帯状かを示すアルファベット「ａ」、「ｂ」を付加している。第３段階「３ａ」の観察像１２、１３（図２６、図２７参照）の形状であるスポット状よりも、第４段階「３ｂ」の観察像１４、１５（図２９、図３０参照）の形状である帯状のほうが若干大きい。そのため、水晶体核の硬さの点では、第３段階「３ａ」よりも第４段階「３ｂ」の方が若干高い。
【００４９】
以上により、水晶体核の硬度を分類するための前提（基準）となる条件（表４）を得ることができる。表４は、水晶体核の状態（硬度）を複数の段階に分けたときの各段階と、３階調、４階調、５階調の各階調変更画像における水晶体核の観察像の態様の組み合わせとの対応関係を示している。表４の対応関係は表４を導出した者以外の者にも広く展開して用いられることを想定している。また、表４の各段階の条件として、文字で示した条件に加えて又は代えて、基準となる３階調、４階調、５階調の各階調変更画像を設定してもよい。第１段階には例えば図１９〜図２１の画像を基準画像として設定し、第２段階には例えば図２２〜図２４の画像を基準画像として設定し、第３段階には例えば図２５〜図２７の画像を基準画像として設定する。また第４段階には例えば図２８〜図３０の画像を基準画像として設定し、第５段階には例えば図３１〜図３３の画像を基準画像として設定し、第６段階には例えば図３４〜図３６の画像を基準画像として設定する。
【００５０】
水晶体における水晶体核の状態（硬度）が、表４の各段階のうちのいずれの段階であるのかを判定する図５、図６の手順を説明する。図５において先ず判定対象の前眼部画像を取得する（Ｓ２１）。取得する前眼部画像は、白内障と診断された眼の画像であり、かつ、光干渉断層法（光干渉断層計２）によって撮影されたグレースケールの断層画像である。
【００５１】
次に、ステップＳ２１で取得した前眼部画像を画像処理装置５に読み込ませて、画像処理装置５により、前眼部画像の階調数を下げる処理（ポスタリゼーション）を行わせる（Ｓ２２）。ステップＳ２２のポスタリゼーションは、図３のステップＳ２と同様であり、すなわちステップＳ２１で取得した前眼部画像である元画像の各画素の階調値を表１〜表３のように変換して、３階調画像、４階調画像及び５階調画像を取得する。画像処理装置５は、３階調画像、４階調画像及び５階調画像を提示する（提示ステップ）。
【００５２】
次に、ステップＳ２２で取得した３階調画像、４階調画像及び５階調画像に基づいて、判定対象水晶体の水晶体核の状態の分類を行う（Ｓ２３）。具体的には、図６の手順にしたがって水晶体核の状態の分類を行う。なお、図６の各ステップは医師等の人間が行う。
【００５３】
図６において先ず、図５のステップＳ２２で取得した各階調変更画像毎に、階調変更画像において観察される水晶体核の像の態様を特定する（Ｓ３１）。ステップＳ３１は図４のステップＳ１１と同様である。
【００５４】
次に、ステップＳ３１で特定した３階調画像における観察像態様、４階調画像における観察像態様、及び５階調画像における観察像態様の組み合わせと、表４の対応関係とを比較することにより、判定対象水晶体の水晶体核の状態が表４のいずれの段階に該当するのかを判定する（Ｓ３２）。そして、判定した段階に付与された分類記号を水晶体核の状態として割り当てる。例えば、３階調画像においては核の像が観察されず、４階調画像においては核の一部の像が観察され、５階調画像においては核の全体像が観察される場合には、表４の第５段階に該当すると判定し、核分類記号として「４」を割り当てる。
【００５５】
その後、判定した水晶体核の硬度に基づいて、白内障手術の方法を決定したり、超音波乳化吸引術における超音波出力を調整したり、白内障手術の実施者を決定したりする。なお、ステップＳ３２は、水晶体核の色の濃さ又は不透明度（混濁度）を判定することと同義である。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態では、光干渉断層法により得られるグレースケールの前眼部画像に対してポスタリゼーションを行うので、画像中の水晶体核の態様を強調させることができる。これによって、水晶体核状態を容易に判定できる水晶体データ（前眼部画像データ）を得ることができる。そして、この水晶体データに基づいて水晶体核状態を容易に判定でき、水晶体核状態の判定結果を示すデータとして客観性又は再現性の高いデータを得ることができる。すなわち、例えば評価者Ａが、判定対象水晶体Ｘの核状態として分類記号「２」であると判定した場合に、同じ評価者Ａが同じ判定対象水晶体Ｘに対して別のタイミングで核状態を判定したとき、又は異なる評価者Ｂが同じ判定対象水晶体Ｘに対して核状態を判定したときには、同一の分類記号「２」が割り当てられる確率が高いと考えられる。またグレースケールの階調変更画像に基づいて水晶体核状態の判定を行うことで、黒、白、灰色以外の色を判断しなくてもよいので、その判定が容易となる。
【００５７】
また、水晶体核の状態を判定（分類）する際に、水晶体核の観察像の有無、形状若しくは大きさ（核の観察像が全体像なのか一部像なのか、スポット状なのか帯状なのか）、水晶体核の像が観察できる又は観察できない階調変更画像の数又は階調数を判断し、水晶体核の観察像の色の違いは判断していないので、水晶体核状態を容易に判定できる。
【００５８】
これに対して、細隙灯顕微鏡等で得られるカラー画像において水晶体核状態として水晶体核の色や透明度を判定する場合には微妙な色又は透明度の違いを判定するのは困難である。例えば図１３〜図１８で示される細隙灯顕微鏡の画像において、図１３の画像と図１８の画像の色の違いは判断できるものの、図１４の画像と図１５の画像の色の違いや、図１６の画像と図１７の画像の色の違いを判定するのは困難である。より具体的には、図１４の画像と図１５の画像は、非特許文献２の水晶体核分類では共に第３段階ＮＣ３に分類される。これに対して、本実施形態では、図１４の画像は表４の第２段階（分類記号「２」）に分類され、図１５の画像は表４の第３段階（分類記号「３ａ」）に分類される。つまり、本実施形態では、図１４の画像と図１５の画像は異なる段階に分類できる。
【００５９】
また、本実施形態では、複数の階調変更画像（３階調、４階調、５階調の階調変更画像）の組み合わせに基づいて水晶体核状態を分類するので、単一の画像から分類する場合に比べて分類の段階数を多くできるし、１つの画像から読み取るべき情報量を少なくできる。
【００６０】
また、階調変更画像の階調数を３階調、４階調又は５階調とすることで、水晶体核の像を、水晶体皮質の像と区別でき、水晶体核状態を容易又は正確に判定できる。
【００６１】
これに対して、図３７〜図４５は、階調変更画像の階調数を６階調、７階調、８階調とした例を示している。図３７〜図３９は図１０の元画像に対してポスタリゼーションを行った画像であり、図３７は６階調の画像を示し、図３８は７階調の画像を示し、図３９は８階調の画像を示している。図４０〜図４２は図１１の元画像に対してポスタリゼーションを行った画像であり、図４０は６階調の画像を示し、図４１は７階調の画像を示し、図４２は８階調の画像を示している。図４３〜図４５は図１２の元画像に対してポスタリゼーションを行った画像であり、図４３は６階調の画像を示し、図４４は７階調の画像を示し、図４５は８階調の画像を示している。図３７〜図４５で示されるように、ポスタリゼーションの階調数を６階調以上とすると、水晶体核の像と水晶体皮質の像とが混在してしまい、換言すれば水晶体核の像と水晶体皮質の像との境界が不明瞭となってしまい、水晶体核状態を判定するのが困難となる。
【００６２】
また、表４に示すように、３階調画像はいずれの段階においても水晶体核の像が観察されないが、分類の各段階の条件に３階調画像も含めることで、この３階調画像を基準として４階調画像及び５階調画像を判断でき、４階調画像及び５階調画像において水晶体核の観察像の有無や観察像の態様を容易に判断できる。
【００６３】
（第２実施形態）
次に本発明の第２実施形態を説明する。上記第１実施形態は、水晶体核状態の判定（段階付け）を人間が行う実施形態であったが、本実施形態は、その判定を装置側で行う実施形態である。本実施形態の構成は、第１実施形態と同じ図１の眼科検査システム１である。画像処理装置５のメモリ７には、前眼部画像中の水晶体核の像の態様と水晶体核の状態とを対応させたデータ（例えば表４のデータ）や水晶体核の像の態様を特定するための基準データ（例えば図１９〜図３６のように、水晶体核の像が観察されない前眼部画像、水晶体核の像がスポット状である前眼部画像、水晶体核の像が帯状である前眼部画像、水晶体核の全体像が観察される前眼部画像）が記憶されている。
【００６４】
画像処理装置５の制御部６は例えば図４６の処理を実行することで判定対象水晶体における水晶体核状態を判定する。以下図４６の処理を説明する。図４６の処理はメモリ７に記憶されたプログラム８が読み出されることで実行される。
【００６５】
図４６の処理を開始すると、制御部６は、判定対象の前眼部画像を取得する（Ｓ４１）。取得する前眼部画像は、白内障と診断された眼の画像であり、かつ、光干渉断層法（光干渉断層計２）によって撮影されたグレースケールの断層画像である。具体的には、制御部６は、例えば、光干渉断層法によって撮影された前眼部画像が記憶された記憶部（例えば、光干渉断層計２のメモリ、画像処理装置５のメモリ７、又は外部メモリなど）から、操作部４の操作により指示された前眼部画像を読み出す。
【００６６】
次に、ステップＳ４１で取得した前眼部画像に対してポスタリゼーションを行う（Ｓ４２）。ポスタリゼーションは、図３のステップＳ２と同様であり、すなわちステップＳ４１で取得した前眼部画像である元画像の各画素の階調値を表１〜表３のように変換して、３階調画像、４階調画像及び５階調画像を取得する。
【００６７】
次に、ステップＳ４２で取得した各階調変更画像（３階調画像、４階調画像及び５階調画像）における水晶体核の観察像の態様を判定する（Ｓ４３）。具体的には、例えば、図１９〜図３６のように、水晶体核の観察像の態様毎の前眼部画像を基準画像として予めメモリ７に記憶しておく。また、各基準画像と水晶体核の観察像の態様との対応関係を示すデータもメモリ７に記憶しておく。そして、ステップＳ４２で取得した３階調、４階調及び５階調の階調変更画像毎に、階調変更画像とメモリ７に記憶された各基準画像とを比較して、階調変更画像に近似する基準画像を特定する。そして、特定した近似基準画像における水晶体核の観察像の態様を上記対応関係に基づいて特定する。そして、特定した観察像の態様を、判定対象の階調変更画像における水晶体核の観察像の態様であると判定する。
【００６８】
次に、ステップＳ４３で判定した各階調変更画像（３階調画像、４階調画像及び５階調画像）における水晶体核の観察像の態様の組み合わせと、メモリ７に記憶された、水晶体核の観察像の態様の組み合わせと水晶体核の状態とを対応させたデータ（例えば表４のデータ）とを比較することにより、判定対象水晶体における水晶体核の状態を判定する（Ｓ４４）。例えば、水晶体核の状態として表４で示される第１〜第６段階のいずれの段階に該当するのかを判定する。
【００６９】
次に、ステップＳ４４で判定した水晶体核状態を表示部３等に出力させる（Ｓ４５）。例えば、ステップＳ４４において、水晶体核状態として表４で示されるいずれかの段階を判定した場合には、ステップＳ４５では、判定した段階に対応する核分類記号（表４参照）を出力させる。これによって、医師等の評価者に、水晶体核の硬度を把握させることができる。
【００７０】
このように、本実施形態では、装置側で水晶体核状態の判定を行うので、より一層、客観性又は再現性の高い判定結果を得ることができる。
【００７１】
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載を逸脱しない限度で種々の変更が可能である。例えば上記実施形態では３階調、４階調、及び５階調の階調変更画像に基づいて核状態を判定していたが、いずれの核状態においても３階調画像には核の像が観察されないため、３階調画像を省いて４階調及び５階調の画像のみに基づいて核状態を判定してもよい。
【００７２】
また、上記実施形態では３つの階調変更画像（３階調画像、４階調画像、５階調画像）に基づいて核状態を６段階に分類したが、３階調、４階調、５階調の画像に加えて他の階調数の画像も考慮することで、又は各階調変更画像における水晶体核の観察像の態様をより細かく判定することで、核状態を７段階以上に分類してもよい。反対に、考慮する階調変更画像の数を減らすことで、又は階調変更画像における水晶体核の観察像の態様をより大まかに判定することで、核状態を５段階以下に分類してもよい。例えば、５階調画像のみを用いて、５階調画像において核の全体像が観察されるか否かで核状態を２段階に分類してもよい。この場合、５階調画像において核の全体像が観察される場合には、核硬度が「高」と判定し、核の全体像が観察されない場合（核の一部しか観察されない場合、又は核が全く観察されない場合）には核硬度が「低」と判定してもよい。
【００７３】
また、図３のステップＳ１、図５のステップＳ２１又は図４６のステップ４１では、光干渉断層法で撮影されたグレースケールの前眼部画像を取得していた。しかし、これに限定されず、光干渉断層法以外の手法で撮影されたグレースケールの前眼部画像を取得してもよい。また、光干渉断層計法により撮影された、又は光干渉断層法以外の手法で撮影されたカラー画像を取得して、ポスタリゼーション前にこのカラー画像をグレースケールの画像に変換してもよい。また、前眼部のカラー画像を取得して、カラー画像のままポスタリゼーションを行い、カラーの階調変更画像に基づいて水晶体核状態を判定してもよい。
【００７４】
また、表４では、核分類記号として、「１」、「２」、「３ａ」、「３ｂ」、「４」、「５」を割り当てたが、これ以外の記号を割り当ててもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、水晶体核の状態を判定する例を示したが、ポスタリゼーションの画像に基づいて、水晶体核以外の水晶体部位（水晶体皮質、水晶体嚢など）の状態を判定してもよい。また、水晶体の各部位（水晶体核、水晶体皮質など）を区別しないで、水晶体全体としての状態を判定してもよい。
【００７６】
また上記実施形態では、元画像の階調数が２５６階調の例を示したが、他の階調数であってもよい。
【００７７】
また上記実施形態では、白内障と診断された水晶体核状態を判定する例を示したが、白内障等の疾患の有無が不明な眼の前眼部画像を取得し、この前眼部画像に対してポスタリゼーションを行い、ポスタリゼーション後の画像に基づいて、水晶体核の状態を判定したり、水晶体の疾患の有無又は傷の有無を判定してもよい。
【００７８】
なお、上記実施形態において、図３のステップＳ１、図５のステップＳ２１、図４６のステップＳ４１が本発明の取得ステップに相当する。図３のステップＳ２、図５のステップＳ２２、図４６のステップＳ４２が本発明の階調変更ステップに相当する。図３のステップＳ３が設定ステップに相当する。図５のステップＳ２３、図４６のステップＳ４３、Ｓ４４が判定ステップに相当する。図１の画像処置装置５が本発明の眼科装置に相当する。図４６のステップＳ４１を実行する画像処置装置５が取得部に相当する。図４６のステップＳ４２を実行する画像処置装置５が階調変更部に相当する。図４６のステップＳ４３及びステップＳ４４を実行する画像処置装置５が判定部に相当する。図１のプログラム８が本発明の眼科装置用プログラムに相当する。
【符号の説明】
【００７９】
１  眼科検査システム
２  光干渉断層計
３  表示部
４  操作部
５  画像処理装置
６  制御部
７  メモリ
８  プログラム
【図１】
0006894648.tif 000006
【図２】
0006894648.tif 000007
【図３】
0006894648.tif 000008
【図４】
0006894648.tif 000009
【図５】
0006894648.tif 000010
【図６】
0006894648.tif 000011
【図７】
0006894648.tif 000012
【図８】
0006894648.tif 000013
【図９】
0006894648.tif 000014
【図１０】
0006894648.tif 000015
【図１１】
0006894648.tif 000016
【図１２】
0006894648.tif 000017
【図１３】
0006894648.tif 000018
【図１４】
0006894648.tif 000019
【図１５】
0006894648.tif 000020
【図１６】
0006894648.tif 000021
【図１７】
0006894648.tif 000022
【図１８】
0006894648.tif 000023
【図１９】
0006894648.tif 000024
【図２０】
0006894648.tif 000025
【図２１】
0006894648.tif 000026
【図２２】
0006894648.tif 000027
【図２３】
0006894648.tif 000028
【図２４】
0006894648.tif 000029
【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
0006894648.tif 000033
【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
0006894648.tif 000039
【図３５】
0006894648.tif 000040
【図３６】
0006894648.tif 000041
【図３７】
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【図３８】
0006894648.tif 000043
【図３９】
0006894648.tif 000044
【図４０】
0006894648.tif 000045
【図４１】
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【図４２】
0006894648.tif 000047
【図４３】
0006894648.tif 000048
【図４４】
0006894648.tif 000049
【図４５】
0006894648.tif 000050
【図４６】
0006894648.tif 000051