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1. (WO2018193772) 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム
Document

明 細 書

発明の名称 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

技術分野

0001  

背景技術

0002   0003  

先行技術文献

特許文献

0004  

発明の概要

発明が解決しようとする課題

0005   0006  

課題を解決するための手段

0007   0008   0009   0010   0011   0012   0013   0014   0015   0016   0017   0018   0019   0020   0021   0022   0023   0024   0025   0026   0027   0028   0029   0030   0031   0032   0033   0034  

発明の効果

0035  

図面の簡単な説明

0036  

発明を実施するための形態

0037   0038   0039   0040   0041   0042   0043   0044   0045   0046   0047   0048   0049   0050   0051   0052   0053   0054   0055   0056   0057   0058   0059   0060   0061   0062   0063   0064   0065   0066   0067   0068   0069   0070   0071   0072   0073   0074   0075   0076   0077   0078   0079   0080   0081   0082   0083   0084   0085   0086   0087   0088   0089   0090   0091   0092   0093   0094   0095   0096   0097   0098   0099   0100   0101   0102   0103   0104   0105   0106   0107   0108   0109   0110   0111   0112   0113   0114   0115   0116   0117   0118   0119   0120   0121   0122   0123   0124   0125   0126   0127   0128   0129   0130   0131   0132   0133   0134   0135  

符号の説明

0136  

請求の範囲

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15  

図面

1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12   13   14   15   16   17   18   19  

明 細 書

発明の名称 : 情報処理装置、情報処理方法及びプログラム

技術分野

[0001]
 本技術は、眼の施術時において表示される眼の断層画像に関する処理を実行する情報処理装置等の技術に関する。

背景技術

[0002]
 近年、眼に対する施術において、手術顕微鏡装置が広く用いられるようになってきている。この手術顕微鏡装置は、顕微鏡を介して取得された眼の画像や、OCT(Optical Coherence Tomography:光干渉断層計)等によって取得された眼の断層画像を表示させ、ユーザは、これらの画像を参照しながら、眼の施術を行う。これにより、施術ミスの発生が防止され、また、施術の精度が向上される。
[0003]
 OCTは、眼に対して近赤外線を照射し、眼の各組織による反射光を再構成して像を生成する技術であり、特定の断層面における眼の断層画像を得ることができる。例えば、下記特許文献1には、OCTによって取得された眼の断層画像をユーザに提示する眼科解析装置が開示されている。

先行技術文献

特許文献

[0004]
特許文献1 : 特開2014-140490号公報

発明の概要

発明が解決しようとする課題

[0005]
 OCT等による断層画像の取得においては、ユーザは、自己の要望に沿う断層画像を得るために、多数のパラメータを調整する必要がある。一方、これらのパラメータを適切な値に設定するといった作業は、ユーザにとっては時間と経験を要する作業であり、ユーザにとっては負担が大きい。
[0006]
 以上のような事情に鑑み、本技術の目的は、ユーザの要望に沿う断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる技術を提供することにある。

課題を解決するための手段

[0007]
 上記目的を達成するため、本技術に係る情報処理装置は、制御部を具備する。前記制御部は、施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出し、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更する。
[0008]
 このように、被写体の時系列変化に応じて、眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更することで、ユーザの要望に沿った断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる。
[0009]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記被写体の時系列変化として、術具の位置の変化を検出し、前記術具の位置の変化に応じて、前記パラメータを変更してもよい。
[0010]
 これにより、ユーザの要望に沿った断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる。

[0011]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記被写体の時系列変化として、前記眼の状態の変化を検出し、前記眼の状態の変化に応じて、前記パラメータを変更してもよい。
[0012]
 これにより、ユーザの要望に沿った断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる。
[0013]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記被写体の時系列変化に応じて、前記断層画像における画質よりもフレームレートが優先されるように前記パラメータが設定される第1のモードと、前記断層画像におけるフレームレートよりも画質が優先されるように前記パラメータが設定される第2のモードとを切り替えてもよい。
[0014]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、2つのモードを適切に切り替えることができる。
[0015]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記被写体の時系列変化における変化の速さを検出し、前記変化の速さに応じて、前記第1のモードと、前記第2のモードとを切り替えてもよい。
[0016]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、2つのモードを適切に切り替えることができる。
[0017]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記変化の速さが所定の閾値以上であるかどうかを判定し、前記変化の速さが所定の閾値以上である場合、前記第1のモードを設定し、前記変化の速さが所定の閾値未満である場合、前記第2のモードを設定してもよい。
[0018]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、2つのモードを適切に切り替えることができる。
[0019]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記断層画像を得るためのスキャンが行われる計測領域内において、前記被写体の時系列変化に応じて、第1の領域を設定し、前記第1の領域と、前記計測領域内における前記第1の領域以外の領域である第2の領域との間で、前記パラメータを変更してもよい。
[0020]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、第1の領域と、第2の領域との間で、断層画像を取得するためのパラメータを適切に変更することができる。
[0021]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記第1の領域と、前記第2の領域との間で、前記パラメータとして、前記スキャンにおけるスキャン密度を変更してもよい。
[0022]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、第1の領域と、第2の領域との間で、断層画像を取得するためのパラメータ(スキャン密度)を適切に変更することができる。
[0023]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記第1の領域におけるスキャン密度が、前記第2の領域のスキャン密度よりも高くなるように、前記スキャンにおける前記スキャン密度を変更してもよい。
[0024]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、第1の領域と、第2の領域との間で、断層画像を取得するためのパラメータ(スキャン密度)を適切に変更することができる。
[0025]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記第1の領域と、前記第2の領域との間で、前記パラメータとして、前記断層画像におけるフレームレートを変更してもよい。
[0026]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、第1の領域と、第2の領域との間で、断層画像を取得するためのパラメータ(フレームレート)を適切に変更することができる。
[0027]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記第1の領域におけるフレームレートが、前記第2の領域におけるフレームレートよりも高くなるように、前記断層画像におけるフレームレートを変更してもよい。
[0028]
 これにより、ユーザの要望に沿うように、第1の領域と、第2の領域との間で、断層画像を取得するためのパラメータ(フレームレート)を適切に変更することができる。
[0029]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記被写体の時系列変化に基づいて、前記パラメータとして、前記断層画像を取得するための断層面を変更してもよい。
[0030]
 これにより、断層面を適切な位置に設定することができる。
[0031]
 上記情報処理装置において、前記制御部は、前記被写体の時系列変化に応じて、現在時刻から所定時間後の前記被写体の変化を予測し、予測結果に応じて、前記断層面を変更してもよい。
[0032]
 これにより、断層面を適切な位置に設定することができる。
[0033]
 本技術に係る情報処理方法は、施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出し、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更する。
[0034]
 本技術に係るプログラムは、施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出するステップと、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更するステップとをコンピュータに実行させる。

発明の効果

[0035]
 以上のように、本技術によれば、ユーザの要望に沿う断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる技術を提供することができる。

図面の簡単な説明

[0036]
[図1] 第1実施形態に係る手術顕微鏡装置の構成を示すブロック図である。
[図2] 白内障手術のプロセスを示す模式図である。
[図3] 白内障手術のプロセスを示す模式図である。
[図4] 制御部の処理を示すフローチャートである。
[図5] 正面画像取得部によって取得された正面画像の一例を示す図である。
[図6] 断層画像取得部によって取得された断層画像の一例を示す図である。
[図7] 第2実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
[図8] 現在時刻よりも所定時間前から、現在時刻までの間における術具の先端の動きの軌跡の一例を示す図である。
[図9] 術具の先端の動きに基づいて、注目領域を設定するときの様子を示す図である。
[図10] 術具の先端の動きに基づいて、注目領域を設定するときの様子を示す図である。
[図11] 計測領域内において、注目領域が設定されたときの様子を示す図である。
[図12] 断層画像を取得するためのスキャンパターンを示す図である。
[図13] 注目領域のフレームレートと、非注目領域のフレームレートを異ならせる場合の処理を示すフローチャートである。
[図14] 眼の状態の変化に基づいて、注目領域を設定するときの様子を示す図である。
[図15] 眼の状態の変化に基づいて、注目領域を設定するときの様子を示す図である。
[図16] 第3実施系形態に係る処理を示すフローチャートである。
[図17] 現在時刻から所定時間後における術具の先端の位置が予測されるときの様子を示す図である。
[図18] 予測結果に基づいて決定された断層面の一例を示す図である。
[図19] 予測結果に基づいて決定された断層面の一例を示す図である。

発明を実施するための形態

[0037]
 以下、本技術に係る実施形態を、図面を参照しながら説明する。
[0038]
≪第1実施形態≫
<全体構成及び各部の構成>
 図1は、第1実施形態に係る手術顕微鏡装置10の構成を示すブロック図である。図1に示すように、手術顕微鏡装置10(情報処理装置)は、制御部1と、正面画像取得部2と、断層画像取得部3と、記憶部4と、表示部5と、入力部6とを備えている。
[0039]
 なお、本実施形態の説明において、眼の奥行き方向をZ軸方向、眼の平面方向における任意の方向をX軸方向、Y軸方向とする(後述の図2、図3等を参照)。
[0040]
 正面画像取得部2は、例えば、カメラ付き顕微鏡装置、ステレオカメラ付き顕微鏡装置等によって構成される。正面画像取得部2は、施術対象としての眼を正面から撮像して、正面画像を取得し、制御部1へと出力する。
[0041]
 断層画像取得部3は、本実施形態では、OCTによって構成される。なお、断層画像取得部3は、シャインプルーフカメラによって構成されてもよい。断層画像取得部3は、眼に対して、近赤外線を照射し、眼からの反射光と、参照光との光干渉を利用して、眼の奥行き方向(Z軸方向)のスキャンを実行する。
[0042]
 断層画像は、奥行き方向に非常に細長い矩形の画像(以下、矩形画像)が、平面方向(XY方向)における任意の方向に沿って並べられることによって構成される。従って、断層画像取得部3は、奥行き方向のスキャンだけでなく、少なくとも平面方向における任意の1つの方向へスキャン可能に構成されている。
[0043]
 断層画像取得部3は、各種のパラメータに基づいて、断層画像を取得する。ここで、各種のパラメータとは、計測位置、計測領域13(後述の図11参照)、スキャン密度、平均処理回数、断層面などである。
[0044]
 計測位置は、OCTによる計測が行われる位置であり、計測領域13は、OCTによる計測が行われる平面方向の領域(平面方向においてスキャンが行われる領域)である。
[0045]
 ここで、計測領域13は、眼を上方(Z軸方向)から見たときに線状(スキャンライン)に設定されていてもよく、眼を上方から見たときに面状に設定されていてもよい。計測領域13が面状に設定されている場合、眼のボリュームデータ(3次元データ)を得ることができる。
[0046]
 計測領域13は、本実施形態では、固定とされている。なお、計測領域13は、ユーザの指示に応じて設定されてもよい。スキャン密度は、平面方向におけるスキャンの密度(平面方向において、どの程度の間隔でOCTによる計測が行われるかを示す値)である。
[0047]
 平均処理回数は、同じ位置で連続的に画像を取得して各画素値を平均することで、ランダムノイズを取り除く処理における、画像の連続取得回数である。また、断層面は、断層画像を生成するときの基準となる面である。つまり、矩形画像が、断層面を基準として、断層面に方向に沿うように並べられて断層画像が生成される。断層面は、ユーザによって指定されてもよいし、術具7(図2、3参照)の位置に基づいて決定されてもよい。
[0048]
 なお、計測領域13が線状(スキャンライン)に設定されている場合、断層面の方向は、線状の計測領域13に一致する。この場合、取得された矩形画像を単純に並べるだけで、断層画像が生成される。一方、計測領域13が面状に設定されている場合、面状の計測領域13において取得された矩形画像のうち、断層面に沿う方向に位置する矩形画像がピックアップされ、ピックアップされた矩形画像が並べられて断層画像が生成される。
[0049]
 表示部5は、液晶ディスプレイ、有機ELディスプレイ(EL:Electro Luminescence)等によって構成される。表示部5は、正面画像取得部2によって取得された眼の正面画像や、断層画像取得部3によって取得された眼の断層画像を画面上に表示させる。
[0050]
 入力部6は、例えば、キーボードや、マウス、表示部5の画面上に設けられたタッチセンサ等によって構成される。入力部6は、ユーザによる操作信号を入力し、制御部1へと出力する。
[0051]
 制御部1は、CPU(Central Processing Unit)等により構成されている。制御部1は、記憶部42に記憶された各種のプログラムに基づき種々の演算を実行し、手術顕微鏡装置10の各部を統括的に制御する。なお、制御部1の処理については、動作説明の欄において後に詳述する。
[0052]
 記憶部42は、制御部1の処理に必要な各種のプログラムや、各種のデータが記憶される不揮発性のメモリと、制御部1の作業領域として用いられる揮発性のメモリとを含む。なお、記憶部42に記憶される各種のプログラムは、光ディスク、半導体メモリなどの可搬性の記録媒体から読み取られてもよいし、ネットワーク上のサーバ装置からダウンロードされてもよい。
[0053]
 <眼科手術の概要>
 次に、手術顕微鏡装置10の利用が可能な白内障手術の概要について説明する。図2、図3は、白内障手術のプロセスを示す模式図である。これらの図に示すように、眼球は、角膜20、虹彩21、水晶体23及び強膜24等の組織で構成されている。水晶体23における前方側の表面には、前嚢25が形成されており、水晶体23の後方側の表面には後嚢26が形成されている。水晶体23よりも奥側には、硝子体(不図示)が位置している。また、水晶体23の表面において虹彩21の間が瞳孔22である。
[0054]
 図2に示すように、白内障手術においては、ナイフ等の術具7によって角膜20に創口30が形成される。次に、創口30から術具7が挿入されて、水晶体23における前嚢25が術具7によって切開された後、図3に示すように、吸引用の術具7によって、水晶体23の内部(核や皮質)が吸引、除去される。その後、水晶体23を除去した位置に眼内レンズが挿入され、手術が完了する。
[0055]
 なお、ここに示した白内障手術は、手術顕微鏡装置10の利用が可能な眼科手術の例であり、手術顕微鏡装置10は各種の眼科手術において利用することが可能である。
[0056]
 <動作説明>
 次に、本実施形態に係る制御部処理について説明する。図4は、制御部1の処理を示すフローチャートである。図4に示すように、まず、制御部1は、正面画像取得部2を制御して、眼の正面画像を撮像し、撮像された眼の正面画像を正面画像取得部2から取得する(ステップ101)。
[0057]
 図5は、正面画像取得部2によって取得された正面画像の一例を示す図である。図5に示す正面画像では、白内障手術において、吸引用の術具7によって水晶体23の内部が吸引、除去されているときの様子が示されている。
[0058]
 なお、制御部1は、正面画像が取得される度に、取得された正面画像を記憶部4に記憶させる。また、制御部1は、取得された正面画像を表示部5の画面上に表示させる。
[0059]
 次に、制御部1は、記憶部4に記憶された過去の正面画像と、取得された現在の正面画像とにおいて、画像認識処理を実行し、正面画像内に写っている術具7の動き(被写体の時系列変化:被写体の位置の変化)を検出する(ステップ102)。
[0060]
 画像認識処理に用いられる方法としては、例えば、フレーム間差分法、テンプレートマッチング法、特徴点抽出/追跡法等が挙げられる。なお、術具7の動きは、術具7の先端部や、把持部等に設けられた光学式、磁気式のマーカに基づいて検出されてもよい。また、検出される術具7の動きは、術具7の全体の動きであってもよいし、術具7の先端の動きであってもよい。
[0061]
 次に、制御部1は、検出された術具7の動きに基づいて、術具7の動きの速さ(位置の変化の速さ)を検出する(ステップ103)。術具7の動きの速さは、術具7全体の動きの速さであってもよいし、術具7の先端の動きの速さであってもよい。
[0062]
 次に、制御部1は、術具7の動きの速さが所定の閾値以上であるかを判定する(ステップ104)。術具7の動きの速さが所定の閾値以上である場合(ステップ104のYES)、制御部1は、断層画像におけるモードを、フレームレート優先モード(第1のモード)に設定する(ステップ105)。フレームレート優先モードは、断層画像において、画質よりもフレームレート(リフレッシュレート:単位時間あたりの断層画像の更新回数)を優先させるモードである。
[0063]
 フレームレート優先モードでは、制御部1は、断層画像におけるパラメータにおいて、例えば、スキャン密度を低い値に設定して平均処理回数を減らし、フレームレートを高くする。フレームレート優先モードでは、画質が低くなる(低分解能)ものの、フレームレートを高くすることができる。なお、フレームレート優先モードにおける各種パラメータは予め設定されており、この各種パラメータを使用して断層画像が取得される。
[0064]
 ここで、術具7の動きが速いということは、施術対象としての眼の状態の変化も速いと考えられる。このような場合、ユーザからすれば、高画質の断層画像から眼の状態を詳細に観察したいといった要望よりも、高頻度で更新される断層画像から眼の状態の変化を素早く察知したいといった要望の方が強いと考えられる。このため、本実施形態では、術具7の動きが速い場合に、画質よりもフレームレートを優先するフレームレート優先モードを設定することとしている。
[0065]
 一方、ステップ104において、術具7の動きの速さが所定の閾値未満である場合(ステップ104のNO)、制御部1は、断層画像におけるモードを、画質優先モード(第2のモード)に設定する(ステップ106)。画質優先モードは、断層画像において、フレームレートよりも画質を優先させるモードである。
[0066]
 画質優先モードでは、制御部1は、断層画像におけるパラメータにおいて、例えば、スキャン密度を高い値に設定して平均処理回数を増やし、画質を高くする。画質優先モードでは、フレームレートが低くなるものの、画質を高く(高分解能)することができる。なお、画質優先モードにおける各種パラメータは予め設定されており、この各種パラメータを使用して断層画像が取得される。
[0067]
 なお、術具7は常に正面画像内に写っているとは限らない。制御部1は、正面画像内に術具7が写っていないと判断した場合、術具7の動きの速さが所定の閾値未満である場合と同様に、断層画像におけるモードを、画質優先モードに設定する。
[0068]
 ここで、術具7の動きが遅いということは、施術対象としての眼の状態の変化も遅いと考えられる。また、術具7が正面画像内に写っていないということは、施術開始前であったり、施術中において一旦施術を中断していたり、施術後であったりする場合があり、この場合も、同様に、施術対象としての眼の状態の変化も遅いと考えられる。
[0069]
 このような場合、ユーザからすれば、高頻度で更新される断層画像から眼の状態の変化を素早く察知したいといった要望よりも、高画質の断層画像から(施術前、施術中、施術後の)眼の状態を詳細に観察したいといった要望の方が強いと考えられる。このため、本実施形態では、術具7の動きが遅い場合(あるいは、術具7が正面画像内に写っていない場合)に、フレームレートよりも画質を優先する画質優先モードを設定することとしている。
[0070]
 制御部1は、モードを設定すると、設定されたモードに応じたパラメータに基づいて、断層画像取得部3により断層画像を取得させる(ステップ107)。断層画像が取得されると、制御部1は、取得された断層画像を表示部5の画面上に表示させる。
[0071]
 図6は、断層画像取得部3によって取得された断層画像の一例を示す図である。図6に示す断層画像では、白内障手術において、吸引用の術具7によって水晶体23の内部が吸引、除去されているときの様子が示されている。なお、図5に示すような正面画像、及び図6に示すような断層画像は、同じ表示部5上に表示されてもよいし、別々の表示部5上に表示されてもよい。
[0072]
 <作用等>
 ここで、比較として、断層画像におけるパラメータをユーザが自己で設定して画質や、フレームレートをコントロールする場合を想定する。断層画像におけるパラメータとしては、上述のように様々なパラメータがあり、これらのパラメータが画質や、フレームレートと複雑に関連している。従って、自己の要望に沿う画質及びフレームレートを両立させるために、各種のパラメータを適切な値に設定するといった作業は、ユーザにとっては時間と経験を要する作業であり、ユーザにとっては負担が大きい。
[0073]
 さらに、施術中においては、施術の進行に応じて、眼の状態が変化したり、ユーザの断層画像に対する要望が変化したりするので、より頻繁なパラメータの調整が必要となる。施術中における頻繁なパラメータの調整は、施術が頻繁に遮られる原因となり、また、ユーザの集中力、作業効率を低下させたり、施術時間の遅延を招いたりする原因となる。また、適切なパラメータを設定できない場合には、断層画像を表示したことによる効果を十分に発揮することができない。
[0074]
 一方、本実施形態では、正面画像内における術具7の動き(つまり、被写体の位置の変化)に基づいて、断層画像を取得するためのパラメータが変更される。つまり、本実施形態では、術具7の動き(速さ)と、断層画像に対するユーザの要望との相関関係が考慮され、ユーザの要望に沿うように、術具7の動きに応じて、断層画像のパラメータが変更される。
[0075]
 従って、本実施形態では、術具7の動きに応じて、ユーザの要望に沿った断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる。特に、本実施形態では、施術における進行状況(例えば、施術前、施術中、施術後等)において、断層画像におけるユーザの要望が変化した場合でも、この要望に応じてパラメータを適切に変化させることができる(術具7の動きと、要望との関係を利用しているため)。
[0076]
 また、本実施形態では、制御部1により、断層画像を取得するためのパラメータが自動的に変更されるので、ユーザによるパラメータの変更における負担を低減することができる。特に、本実施形態では、施術中においても、自動的にパラメータが変更されるので、施術中において、施術が遮られたり、ユーザの集中力、作業効率を低下させたり、施術時間の遅延を招いたりすることを防止することができる。
[0077]
 また、本実施形態では、術具7の動きの速さが所定の閾値以上である場合に、フレームレート優先モードが設定され、術具7の動きの速さが所定の閾値未満である場合に画質優先モードが設定される。これにより、本実施形態では、ユーザの要望に沿うように、2つのモードを適切に切り替えることができる。
[0078]
<第1実施形態変形例>
 以上の説明では、術具7の動きに応じて、断層画像を取得するためのパラメータが変更される場合について説明した。一方、正面画像内に写っている眼の状態の変化に応じて、断層画像を取得するためのパラメータが変更されてもよい。
[0079]
 上述のように、施術対象としての眼の状態の変化が速い場合、ユーザからすれば、高画質の断層画像から眼の状態を詳細に観察したいといった要望よりも、高頻度で更新される断層画像から眼の状態の変化を素早く察知したいといった要望の方が強いと考えられる。
[0080]
 また、上述のように、施術対象としての眼の状態の変化が遅い場合、ユーザからすれば、高頻度で更新される断層画像から眼の状態の変化を素早く察知したいといった要望よりも、高画質の断層画像から(施術前、施術中、施術後の)眼の状態を詳細に観察したいといった要望の方が強いと考えられる。
[0081]
 つまり、眼の状態の変化と、ユーザの要望との間にも相関関係があり、この関係が利用される。眼の状態の変化としては、例えば、角膜20に創口30が形成されるときの変化、水晶体23における前嚢25の切開における変化、水晶体23の内部(核や皮質)が吸引、除去されるときの変化等が挙げられる。なお、眼の状態の変化は、施術前後、施術中を問わず、眼の状態に関する変化であれば、どのような変化であってもよい。
[0082]
 ここでの例では、眼の状態の変化と、断層画像に対するユーザの要望との相関関係が考慮され、ユーザの要望に沿うように、眼の状態の変化に応じて、断層画像のパラメータが変更される。具体的には、上述の画像認識処理により、正面画像内に写っている眼の状態の変化が検出され、この変化の速さが判定される。
[0083]
 そして、眼の状態の変化の速さが所定の閾値以上である場合に、フレームレート優先モードが設定され、眼の状態の変化の速さが所定の閾値未満である場合に画質優先モードが設定される。ここでの例においても、上述の第1実施形態における作用効果と同様の作用効果を奏する。
[0084]
 なお、術具7の動き(速さ)と、眼の状態の変化(速さ)との両方が用いられて、断層画像を取得するためのパラメータが変更されてもよい。
[0085]
≪第2実施形態≫
 次に、本技術の第2実施形態について説明する。図7は、第2実施形態に係る処理を示すフローチャートである。
[0086]
 図7に示すように、まず、制御部1は、正面画像取得部2を制御して、眼の正面画像を撮像し、撮像された眼の正面画像を正面画像取得部2から取得する(ステップ201)。
[0087]
 なお、制御部1は、正面画像が取得される度に、取得された正面画像を記憶部4に記憶させ、また、制御部1は、取得された正面画像を表示部5の画面上に表示させる。
[0088]
 次に、制御部1は、記憶部4に記憶された過去の正面画像と、取得された現在の正面画像とにおいて、画像認識処理(第1実施形態と同様)を実行し、正面画像内に写っている術具7の先端の動きを検出する(ステップ102)。
[0089]
 術具7の先端の動きを検出すると、制御部1は、術具7の先端の動きに基づいて、現在時刻tよりも所定時間t1前(例えば、数秒~数十秒程度)から、現在時刻tまでの間における術具7の先端の動きの軌跡を検出する(ステップ203)。
[0090]
 図8は、現在時刻tよりも所定時間t1前から、現在時刻tまでの間における術具7の先端の動きの軌跡の一例を示す図である。制御部1は、ステップ203において、図8に示すような、術具7の先端の動きの軌跡を検出する。
[0091]
 術具7の先端の動きを検出すると、制御部1は、術具7の先端の動きの軌跡に基づいて、注目領域11(第1の領域)を設定する(ステップ204)。図9及び図10は、術具7の先端の動きに基づいて、注目領域11を設定するときの様子を示す図である。図9には、矩形の注目領域11を設定するときの様子が示されており、図10には、楕円形の注目領域11が設定されるときの様子が示されている。
[0092]
 注目領域11の設定においては、まず、制御部1は、矩形や、楕円形などによって軌跡を囲む領域(破線の矩形、楕円参照)を設定する。そして、制御部1は、軌跡を囲んだ領域に対して、この領域の外側に余白の領域を設定することによって注目領域11(実線の矩形、楕円参照)を設定する。余白の領域の大きさは、固定値が用いられてもよいし、軌跡を囲む領域の大きさ対する比率によって決定されてもよい。
[0093]
 なお、注目領域11の形状は、矩形、楕円形に限られず、矩形以外の多角形等が用いられてもよく、この形状については特に限定されない。
[0094]
 ここで、注目領域11は、計測領域13内に設定される。上述のように、計測領域13は、OCTによる計測が行われる平面方向の領域(スキャンが行われる平面方向の領域)である。
[0095]
 図11は、計測領域13内において、注目領域11が設定されたときの様子を示す図である。図11では、計測領域13が一点鎖線の矩形で示されており、注目領域11が実線の矩形で示されている。
[0096]
 図11に示すように、第2実施形態では、断層画像を取得するために、平面方向(XY方向)に所定の領域を有する計測領域13内においてスキャンが実行される。つまり、本実施形態では、平面方向におけるX軸及びY軸方向の2方向にスキャンが実行され、眼のボリュームデータ(3次元データ)が取得される。
[0097]
 なお、計測領域13の形状は、楕円形や、矩形以外の多角形等が用いられてもよく、この形状については特に限定されない。ここで、以降の説明において、計測領域13内において、注目領域11以外の領域を非注目領域12(第2の領域)と呼ぶ。
[0098]
 注目領域11を設定すると、次に、制御部1は、設定された注目領域11に基づいて、断層画像を取得するためのキャンパターンを生成する(ステップ205)。
[0099]
 図12は、断層画像を取得するためのスキャンパターンを示す図である。図12の上側には、計測領域13及び注目領域11を上方から見たときの様子が示されている。一方、図12の下側には、断層画像を取得する際のスキャンパターンを側方から見たときの様子(図12の上側の図におけるA-A'間の断面)が示されている。
[0100]
 図12に示すように、計測領域13において、注目領域11と、非注目領域12とでは、平面方向(XY方向)におけるスキャン密度が異なっている。つまり、制御部1は、注目領域11と、非注目領域12との間で、スキャン密度(パラメータ)を変更している。具体的には、制御部1は、注目領域11におけるスキャン密度が、非注目領域12のスキャン密度よりも高くなるように、スキャンにおけるスキャン密度を変更している。
[0101]
 スキャンパターンを設定すると、次に、制御部1は、設定されたスキャンパターンに応じて、断層画像取得部3によって断層画像を取得させる(ステップ206)。なお、注目領域11は、非注目領域12よりもスキャン密度が高いので、断層画像において、注目領域11の画質は、非注目領域12の画質よりも高くなる。
[0102]
 ここで、術具7の先端における動きの軌跡が含まれる領域(注目領域11)は、ユーザからすれば、高画質の断層画像から眼の状態を詳細に観察したいといった要望がある領域であると考えらえる。つまり、第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、術具7の動きと、ユーザによる要望との相関関係が考慮され、ユーザの要望に沿うように、術具7の動きに応じて、注目領域11と、非注目領域12との間で、断層画像のパラメータ(スキャン密度)が適切に変更される。
[0103]
 従って、第2実施形態においても第1実施系形態と同様に、術具7の動きに応じて、ユーザの要望に沿った断層画像を取得するための適切なパラメータを設定することができる。特に、第2実施形態では、断層画像において、ユーザは、複雑な作業を必要とせずに、計測領域13において眼の全体を観察しつつ、施術が行われている注目領域11において眼の状態を詳細に観察することができる。
[0104]
<第2実施形態変形例>
 「注目領域11と、非注目領域12とでフレームレートを異ならせる例」
 上述の説明では、注目領域11の画質と、非注目領域12の画質とを異ならせる場合について説明した。一方、注目領域11のフレームレートと、非注目領域12のフレームレートとが異なっていてもよい。
[0105]
 つまり、制御部1は、注目領域11と、非注目領域12との間で、断層画像におけるフレームレート(パラメータ)を変更してもよい。この場合、制御部1は、注目領域11におけるフレームレートが、非注目領域12におけるフレームレートよりも高くなるように、フレームレートを変更してもよい。
[0106]
 以下、一例を挙げて具体的に説明する。図13は、注目領域11のフレームレートと、非注目領域12のフレームレートを異ならせる場合の処理を示すフローチャートである。
[0107]
 制御部1は、計測領域13内において、注目領域11を設定した後、図13に示すように、注目領域11に対応する断層画像を断層画像取得部3により取得する処理を、5回繰り返す(ステップ301~ステップ305)。制御部1は、注目領域11に対応する断層画像を取得する度に、断層画像において、注目領域11に対応する箇所について断層画像を更新する。
[0108]
 制御部1は、上記処理を、5回繰り返した後、非注目領域12に対応する断層画像を断層画像取得部3により取得する(ステップ306)。
[0109]
 このような処理により、非注目領域12に対応する断層画像が1回更新される間に、注目領域11に対応する断層画像が5回更新される。つまり、注目領域11におけるフレームレートが、非注目領域12におけるフレームレートの5倍になる。
[0110]
 非注目領域12のフレームレートに対する注目領域11のフレームレートの倍率は、5倍に限られず、適宜変更可能である。なお、ここでの例では、注目領域11のスキャン密度と、非注目領域12のスキャン密度は同じであるが、スキャン密度が異なっていてもよい。
[0111]
 この例においては、ユーザは、断層画像において、計測領域13において眼の全体を観察しつつ、施術が行われている注目領域11において眼の状態の変化を素早く察知することができる。
[0112]
 [眼の状態の変化に基づいて、注目領域11を設定する例]
 以上の説明では、術具7の動きに基づいて、注目領域11を設定する場合について説明した。一方、眼の状態の変化に基づいて、注目領域11が設定されてもよい。
[0113]
 つまり、正面画像において、眼の状態が変化している領域は、眼の状態の変化を素早く察知したいといった要望や、眼の状態を詳細に観察したいといった要望がある領域である考えられる。従って、この関係が利用され、眼の状態の変化に基づいて、注目領域11が設定されてもよい。
[0114]
 図14、図15は、眼の状態の変化に基づいて、注目領域11を設定するときの様子を示す図である。図14には、白内障手術において、水晶体23における前嚢25の切開が行われているときの眼の状態の変化が示されている。図15には、網膜硝子体手術において、硝子体における内境界膜が剥離されているときの眼の状態の変化が示されている。
[0115]
 この場合、制御部1は、記憶部4に記憶された過去の正面画像と、取得された現在の正面画像とにおいて、画像認識処理を実行し、正面画像内に写っている眼の状態の変化を検出する。そして、制御部1は、眼の状態が変化している部分を囲むように、注目領域11を設定する。注目領域11の設定においては、余白の領域が設定されてもよい。
[0116]
 例えば、図14に示す例では、術具7によって、水晶体23における前嚢25の切開が行われているが、前嚢25による膜が剥がされている部分が、眼の状態が変化している部分であると判断され、この部分を囲むように注目領域11が設定される。
[0117]
 また、図15に示す例では、術具7によって、硝子体における内境界膜が剥離されているが、内境界膜が剥離されている部分が、眼の状態が変化している部分であると判断され、この部分を囲むように注目領域11が設定される。
[0118]
 図14、図15に示す例では、注目領域11が矩形とされているが、注目領域11の形状については特に限定されない。
[0119]
 注目領域11が設定されると、制御部1は、注目領域11と、非注目領域12との間で、画質を異ならせるか、あるいは、フレームレートを異ならせる(あるいは、これらの両方)。
[0120]
 ここでの例では、ユーザは、断層画像において、膜の牽引状態や、膜と他の組織との接着状態等を容易に確認することができるので、無駄な力が掛かっていないかなどを容易に認識することができる。
[0121]
≪第3実施形態≫
 次に、本技術の第3実施形態について説明する。第3実施形態では、術具7の動きが予測され、予測結果に応じて、断層画像を取得するための断層面(パラメータ)が変更される。
[0122]
 図16は、第3実施系形態に係る処理を示すフローチャートである。図16に示すように、まず、制御部1は、正面画像取得部2を制御して、眼の正面画像を撮像し、撮像された眼の正面画像を正面画像取得部2から取得する(ステップ401)。
[0123]
 なお、制御部1は、正面画像が取得される度に、取得された正面画像を記憶部4に記憶させ、また、制御部1は、取得された正面画像を表示部5の画面上に表示させる。
[0124]
 次に、制御部1は、記憶部4に記憶された過去の正面画像と、取得された現在の正面画像とにおいて、画像認識処理(第1実施形態と同様)を実行し、正面画像内に写っている術具7の先端の動きを検出する(ステップ402)。
[0125]
 術具7の先端の動きを検出すると、制御部1は、術具7の先端の動きに基づいて、現在時刻から所定時間後(t+dt)の術具7の先端の位置を予測する(ステップ403)。
[0126]
 図17は、現在時刻から所定時間後における術具7の先端の位置が予測されるときの様子を示す図である。図17において、現在時刻tにおける術具7が実線で示され、過去の時刻(t-dt)における術具7が破線で示され、現在時刻から所定時間後(t+dt)の術具7が一点鎖線で示されている。
[0127]
 また、現在時刻tにおける術具7の先端の位置がP(t)によって示され、過去の時刻(t-dt)における術具7の先端の位置がP(t-dt)によって示され、現在時刻から所定時間後(t+dt)の術具7の先端の予測位置がP(t+dt)によって示されている。なお、dtは、典型的には、フレームレートと同じ時間とされている。
[0128]
 図17に示す例では、制御部1は、現在時刻における術具7の先端の位置P(t)、並びに、過去の時刻における術具7の先端の位置P(t-dt)(及びそれ以上過去の先端の位置)に基づいて、術具7の先端の動き(軌跡)を検出する(ステップ402参照)。そして、制御部1は、この動き基づいて、現在時刻から所定時間後(t+dt)の術具7の先端の位置P(t+dt)を予測する(ステップ403参照)。
[0129]
 制御部1は、現在時刻から所定時間後(t+dt)の術具7の先端の位置P(t+dt)を予測すると、予測結果に基づいて、断層画像を取得するための断層面を設定する。
[0130]
 図18及び図19は、予測結果に基づいて決定された断層面の一例を示す図である。図18では、現在時刻における術具7の先端の位置P(t)と、現在時刻から所定時間後(t+dt)における術具7の先端の予測位置P(t+dt)とを結ぶ直線が断層面として設定される場合の一例が示されている。
[0131]
 一方、図19では、現在時刻から所定時間後(t+dt)における術具7の先端の予測位置P(t+dt)を含む直線が断層面として設定される場合の一例が示されている。なお、図19では、術具7の長手方向に沿うように断層面が設定されているが、断層面は、術具7の先端の予測位置P(t+dt)を含む直線であればどのような直線であってもよい。
[0132]
 断層面を設定すると、制御部1は、設定された断層面に応じた断層画像を断層画像取得部3により取得させる(ステップ405)。
[0133]
 第3実施形態では、断層面を適切な位置に設定することができ、術具7の動きが速いような場合にも、断層画像において、術具7の先端を含ませることができる。
[0134]
 ≪各種変形例≫
 以上の説明では、手術顕微鏡装置10における制御部1が上記した各種の処理を実行する場合について説明した。一方、上記した各種の処理は、ネットワーク上のサーバ装置(情報処理装置)の制御部1によって実行されてもよい。
[0135]
 本技術は以下の構成をとることもできる。
(1)施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出し、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更する制御部
 を具備する情報処理装置。
(2) 上記(1)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化として、術具の位置の変化を検出し、前記術具の位置の変化に応じて、前記パラメータを変更する
 情報処理装置。
(3) 上記(1)又は(2)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化として、前記眼の状態の変化を検出し、前記眼の状態の変化に応じて、前記パラメータを変更する
 情報処理装置。
(4) 上記(1)~(3)のうちいずれか1つに記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化に応じて、前記断層画像における画質よりもフレームレートが優先されるように前記パラメータが設定される第1のモードと、前記断層画像におけるフレームレートよりも画質が優先されるように前記パラメータが設定される第2のモードとを切り替える
 情報処理装置。
(5) 上記(4)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化における変化の速さを検出し、前記変化の速さに応じて、前記第1のモードと、前記第2のモードとを切り替える
 情報処理装置。
(6) 上記(5)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記変化の速さが所定の閾値以上であるかどうかを判定し、前記変化の速さが所定の閾値以上である場合、前記第1のモードを設定し、前記変化の速さが所定の閾値未満である場合、前記第2のモードを設定する
 情報処理装置。
(7) 上記(1)~(6)のうちいずれか1つに記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記断層画像を得るためのスキャンが行われる計測領域内において、前記被写体の時系列変化に応じて、第1の領域を設定し、前記第1の領域と、前記計測領域内における前記第1の領域以外の領域である第2の領域との間で、前記パラメータを変更する
 情報処理装置。
(8) 上記(7)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域と、前記第2の領域との間で、前記パラメータとして、前記スキャンにおけるスキャン密度を変更する
 情報処理装置。
(9) 上記(8)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域におけるスキャン密度が、前記第2の領域のスキャン密度よりも高くなるように、前記スキャンにおける前記スキャン密度を変更する
 情報処理装置。
(10) 上記(7)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域と、前記第2の領域との間で、前記パラメータとして、前記断層画像におけるフレームレートを変更する
 情報処理装置。
(11) 上記(9)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域におけるフレームレートが、前記第2の領域におけるフレームレートよりも高くなるように、前記断層画像におけるフレームレートを変更する
 情報処理装置。 
(12) 上記(1)~(11)のうちいずれか1つに記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化に基づいて、前記パラメータとして、前記断層画像を取得するための断層面を変更する
 情報処理装置。
(13) 上記(12)に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化に応じて、現在時刻から所定時間後の前記被写体の変化を予測し、予測結果に応じて、前記断層面を変更する
 情報処理装置。
(14) 施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出し、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更する
 情報処理方法。
(15) 施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出するステップと、
 前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更するステップと
 をコンピュータに実行させるプログラム。

符号の説明

[0136]
 1…制御部
 2…正面画像取得部
 3…断層画像取得部
 7…術具
 10…手術顕微鏡装置
 11…注目領域
 12…非注目領域

請求の範囲

[請求項1]
 施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出し、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更する制御部
 を具備する情報処理装置。
[請求項2]
 請求項1に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化として、術具の位置の変化を検出し、前記術具の位置の変化に応じて、前記パラメータを変更する
 情報処理装置。
[請求項3]
 請求項1に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化として、前記眼の状態の変化を検出し、前記眼の状態の変化に応じて、前記パラメータを変更する
 情報処理装置。
[請求項4]
 請求項1に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化に応じて、前記断層画像における画質よりもフレームレートが優先されるように前記パラメータが設定される第1のモードと、前記断層画像におけるフレームレートよりも画質が優先されるように前記パラメータが設定される第2のモードとを切り替える
 情報処理装置。
[請求項5]
 請求項4に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化における変化の速さを検出し、前記変化の速さに応じて、前記第1のモードと、前記第2のモードとを切り替える
 情報処理装置。
[請求項6]
 請求項5に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記変化の速さが所定の閾値以上であるかどうかを判定し、前記変化の速さが所定の閾値以上である場合、前記第1のモードを設定し、前記変化の速さが所定の閾値未満である場合、前記第2のモードを設定する
 情報処理装置。
[請求項7]
 請求項1に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記断層画像を得るためのスキャンが行われる計測領域内において、前記被写体の時系列変化に応じて、第1の領域を設定し、前記第1の領域と、前記計測領域内における前記第1の領域以外の領域である第2の領域との間で、前記パラメータを変更する
 情報処理装置。
[請求項8]
 請求項7に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域と、前記第2の領域との間で、前記パラメータとして、前記スキャンにおけるスキャン密度を変更する
 情報処理装置。
[請求項9]
 請求項8に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域におけるスキャン密度が、前記第2の領域のスキャン密度よりも高くなるように、前記スキャンにおける前記スキャン密度を変更する
 情報処理装置。
[請求項10]
 請求項7に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域と、前記第2の領域との間で、前記パラメータとして、前記断層画像におけるフレームレートを変更する
 情報処理装置。
[請求項11]
 請求項9に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記第1の領域におけるフレームレートが、前記第2の領域におけるフレームレートよりも高くなるように、前記断層画像におけるフレームレートを変更する
 情報処理装置。
[請求項12]
 請求項1に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化に基づいて、前記パラメータとして、前記断層画像を取得するための断層面を変更する
 情報処理装置。
[請求項13]
 請求項12に記載の情報処理装置であって、
 前記制御部は、前記被写体の時系列変化に応じて、現在時刻から所定時間後の前記被写体の変化を予測し、予測結果に応じて、前記断層面を変更する
 情報処理装置。
[請求項14]
 施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出し、前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更する
 情報処理方法。
[請求項15]
 施術対象である眼を撮像することによって得られる画像に写っている被写体の時系列変化を検出するステップと、
 前記被写体の時系列変化に応じて、前記眼の断層画像を取得するためのパラメータを変更するステップと
 をコンピュータに実行させるプログラム。

図面

[ 図 1]

[ 図 2]

[ 図 3]

[ 図 4]

[ 図 5]

[ 図 6]

[ 図 7]

[ 図 8]

[ 図 9]

[ 図 10]

[ 図 11]

[ 図 12]

[ 図 13]

[ 図 14]

[ 図 15]

[ 図 16]

[ 図 17]

[ 図 18]

[ 図 19]