JP7735009B2 - 自家蛍光撮影装置 - Google Patents

Description

本開示は、被検眼の自家蛍光（Ａｕｔｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＡＦ）映像を撮影する装置及び動作方法、自家蛍光映像を評価する装置及び評価方法に関するものであり、より詳しくは、眼科疾患又は老眼進行度を定量的に評価可能なフィルタに基づくＡＦ映像撮影及び評価に関するものである。

従来の核性白内障を分類する基準としてＬｅｎｓ Ｏｐａｃｉｔｉｅｓ Ｃｌａｓｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ（ＬＯＣＳ）が存在する。ＬＯＣＳは、水晶体を皮質、核、後嚢（後側水晶体嚢）の三部分に分け、皮質と後嚢は混濁によって五段階、核は混濁と色調によって六段階に区分する。医療人は、細隙灯顕微鏡で水晶体の断層を目で直接観察した結果からＬＯＣＳに基づいて核性白内障を判断する。白内障の除去手術は、混濁した水晶体を取り除き、人工レンズを挿入する方法で行われる。

しかし、白内障の進行度によって白内障の除去手術が必要ではない場合があるが、現在、白内障の進行度は医療人の直接的な観察によってのみ判断されているため、医療人ごとに判断結果が異なる場合があるという問題点があり、手術が不必要な患者が白内障の除去手術を受けることになる可能性がある。したがって、定量的に白内障の進行度又は老眼の進行度を判断することができる方法が必要である。

また、従来、眼底自家蛍光（Ｆｕｎｄｕｓ Ａｕｔｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＦＡＦ）撮影技術が存在する。ＦＡＦ撮影は、蛍光血管造影と異なり網膜をイメージ化するために蛍光染料を注入する必要がなく、網膜色素上皮（ＲＰＥ）内のリポフスチンの蛍光特性を活用してイメージを生成する。ＦＡＦ映像で自家蛍光（ＡＦ）の異常なパターンは網膜疾患のマーカーとして作用するため、従来のＦＡＦは網膜の疾患又は異常有無を評価するのに利用され、水晶体の異常の有無の評価には利用されなかった。

特許文献１は、患者のＦＡＦ映像において、強度ヒストグラムを決定し、対照群と比較して異常の有無を判断する技術であるが、これも網膜疾患を判別する技術であり、老眼進行度又は白内障進行度などを含む水晶体異常の定量的評価に利用されるのは難しい。

韓国登録特許第１０－１６４３９５３号公報

本開示の一実施形態は、水晶体異常の有無の評価のためのフィルタに基づいて被検眼の自家蛍光映像を撮影する装置及び動作方法を提供する。
本開示の他の実施形態は、水晶体異常の評価のためのフィルタに基づいて撮影された被検眼の自家蛍光映像を分析し評価する装置及び方法を提供する。
本開示の他の実施形態は、水晶体異常の評価のために被検眼の自家蛍光映像を撮影する装置に使用可能なフィルタを提供する。

本開示の一実施形態は、被検眼の自家蛍光を撮影する装置及びその動作方法を提供する。

本開示の一実施形態は、被検眼の自家蛍光映像を定量的に評価する装置及びその評価方法を提供する。

本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置は、予め設定された光路を通って被検眼を照明する光源、光源の照明によって少なくとも一部分が自家蛍光で発光した被検眼を撮影する映像センサ、及び映像センサと被検眼との間に配置されたフィルタを含み、フィルタは光透過度が互いに異なる複数の部位を含むことができる。

本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置は、プロセッサ、及びプロセッサと電気的に連結され、プロセッサで遂行される少なくとも一つのコード（ｃｏｄｅ）が保存されるメモリを含み、メモリは、プロセッサに被検眼の自家蛍光映像を分析して被検眼の混濁度又は白内障等級に係わる情報を決定させるコードを保存し、自家蛍光映像は、光源の照明によって発生した被検眼の自家蛍光が、映像センサと被検眼との間に配置され、光透過度が互いに異なる複数の部位を含むフィルタを通過して入射した映像センサの出力に基づいて生成された映像であり得る。

本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置の動作方法は、プロセッサが、予め設定された光路を通って被検眼を照明するように光源を発光させる段階、及びプロセッサが映像センサを制御して光源の照明によって少なくとも一部分が自家蛍光で発光した被検眼を撮影する段階を含み、被検眼を撮影する段階は、光透過度が互いに異なる複数の部位を含むフィルタを通過し映像センサに入射した被検眼の自家蛍光に基づいて映像センサが出力信号を生成する段階を含む。

本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置の評価方法は、プロセッサが被検眼の自家蛍光映像の少なくとも一部の提供を受ける段階、及びプロセッサが自家蛍光映像を分析して被検眼の混濁度又は白内障等級に係わる情報を決定する段階を含み、自家蛍光映像は、光源の照明によって発生した被検眼の自家蛍光が、映像センサと被検眼との間に配置され、光透過度が互いに異なる複数の部位を含むフィルタを通過して入射した映像センサの出力に基づいて生成された映像であり得る。

本開示の実施形態に係る自家蛍光撮影装置及びその動作方法は、水晶体異常の有無を定量的に判断可能な自家蛍光映像を撮影することができる。

本開示の実施形態に係る自家蛍光映像評価装置及び評価方法は、自家蛍光映像に基づいて定量的に老眼進行度又は白内障進行度などを含む水晶体異常の有無を評価することができる。

本開示の実施形態は、患者の水晶体異常の有無を定量的に評価可能で不必要な白内障手術を防止できることにより、患者の不便を低減させることができ、不必要な手術費用を節減することができる。

本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置が水晶体異常の有無の評価のためのフィルタを用いて映像を撮影する環境を示した図面である。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置の構成を概略的に示したブロック図である。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置の動作方法を説明するためのフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る水晶体異常の有無の評価のためのフィルタの実施形態を説明する図面である。 本開示の一実施形態に係る水晶体異常の有無の評価のためのフィルタの実施形態を説明する図面である。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置の構成を概略的に示したブロック図である。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置の評価方法を説明するためのフローチャートである。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置の評価方法を説明するための図面である。 本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置の評価方法を説明するための図面である。

発明の実施するための形態

以下、添付図面を参照して本明細書に開示の実施形態を詳しく説明する。図面符号にかかわらず同一又は類似の構成要素は同一の参照番号を付与し、これに関して重複する説明は省略することにする。以下の説明で使われる構成要素に対する接尾辞「モジュール」及び「部」は、明細書作成の容易性のみ考慮されて付与又は混用されるものであり、それ自体で相互区別される意味又は役割を有するものではない。また、本明細書に開示の実施形態を説明するにあたって関連する公知技術についての具体的な説明が本明細書に開示の実施形態の要旨を不明確にし得ると判断される場合は、その詳しい説明を省略する。また、添付図面は、本明細書に開示の実施形態を容易に理解できるようにするためのものであるだけで、添付図面によって本明細書に開示の技術的思想が制限されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、均等物ないし代替物を含むものと理解されなければならない。

第１、第２などのように序数を含む用語は多様な構成要素を説明するのに使われることがあるが、前記構成要素は前記用語によって限定されない。前記用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的のみで使われる。

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いる又は「接続されて」いると言及されたときは、その他の構成要素に直接連結されている又は接続されていてもよく、中間に他の構成要素が存在してもよいと理解されなければならない。その反面、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いる又は「直接接続されて」いると言及されたときは、中間に他の構成要素が存在しないものと理解されなければならない。

図１及び図２を参照して本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置を駆動するための環境と構成を説明する。

本開示の実施形態に係る自家蛍光撮影装置１００は、カメラが含まれた本体１００ａの内部に水晶体異常の評価のためのフィルタ（以下、「分析フィルタ」という）１５０を含んでもよく、本体１００ａの外部に配置されるように設定してもよい。また、他の実施形態において、分析フィルタ１５０を眼鏡形態で具現し、自家蛍光撮影装置１００の映像撮影時に被検者が眼鏡形態の分析フィルタ１５０を着用した状態で自家蛍光映像を撮影することができる。

自家蛍光撮影装置１００は、励起光を発生させる光源を発光させて、励起光を予め設定された光路を通るようにガイドして患者の被検眼を照明するように設定することができる。

自家蛍光撮影装置１００は、励起光によって被検眼から発光した自家蛍光（Ａｕｔｏｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ：ＡＦ）が入射される映像センサ１４０を含み、分析フィルタは映像センサ１４０と被検眼との間に配置されることができる。分析フィルタは、本体１００ａの内部又は外部に配置されるように設定されることができる。外部に配置される実施形態は、眼鏡形態の分析フィルタ１５０を被検者が着用することを含む。すなわち、励起光によって被検眼から発生した自家蛍光は分析フィルタ１５０を通過して映像センサ１４０に入射されることができる。

自家蛍光は、被検眼の網膜色素上皮（ＲＰＥ）のリポフスチンだけでなく水晶体から発生するものであり得る。

すなわち、図９のような混濁度が互いに異なる水晶体に対し本発明の一実施形態に係る分析フィルタに基づいて自家蛍光映像を撮影したとき、水晶体の混濁によって網膜の自家蛍光が遮られるはずだという一般的な予想とは異なり、本発明者等は水晶体の自家蛍光によって映像一部分の明度増加を確認し、その結果、本発明の一実施形態に係る分析フィルタの図形パターンに対応する自家蛍光映像のグレーレベル変化に基づいて水晶体異常の有無を定量的に判断することができる。これは、混濁によって遮られる網膜の自家蛍光の一部、散乱、屈折などで映像センサ１４０に入射される網膜の自家蛍光の一部及び水晶体の自家蛍光の散乱による複合的な現象と判断される。したがって、本発明の一実施形態に係る分析フィルタに基づいて水晶体の混濁と関連のある白内障進行度、老眼進行度を定量的に評価することができる。

自家蛍光撮影装置１００のカメラは映像センサ（ＣＣＤ又はＣＭＯＳ）１４０を含むことができ、被検眼から自家蛍光を撮影できるように視野（Ｆｉｅｌｄ ｏｆ Ｖｉｅｗ）及び焦点を調節可能である。

自家蛍光撮影装置は、光源から発光した光を特定波長の光のみ通過するように設定された第１フィルタを通過して被検眼にガイドするようにミラー、レンズなどを含む光学系１３０を含むことができる。

第１フィルタは、自家蛍光を発生させるために特定細胞を励起させる波長帯域（例えば、約４７０ｎｍ又はその近くの波長）に相応しない波長を減少させるように選択することができる。しかし、本発明の実施形態は励起波長の特定帯域に限定されるものではなく、自家蛍光撮影装置の他の構成による被検眼に誘導される励起光の他の波長帯域も可能である。光源が特定帯域の光のみ発生するように設定された場合、第１フィルタは省略されてもよい。

励起光によって被検眼から発生した自家蛍光は、光学系１３０のレンズ、ミラーなどを通過してカメラの映像センサ１４０に入射することができる。一実施形態において、自家蛍光撮影装置１００は、自家蛍光から望まない帯域の光又は自家蛍光ではない光を取り除くための第２フィルタを含むことができる。

分析フィルタ１５０は、被検眼から発生した自家蛍光が映像センサ１４０に入射する前に通過するようにすることができ、第２フィルタの前又は後に配置されるように設定されてもよい。

分析フィルタ１５０が本体１００ａの外部に配置される場合、患者の額及び顎を載せる載せ台に装着可能な構造を含むか、撮影モードによって選択的に分析フィルタ１５０を使用可能なようにカメラの前部分に回転式に配置可能な構造（例えば、分析フィルタ１５０が装着されたホイール及びホイール駆動モータ）を含むことができる。

分析フィルタ１５０は、光透過度が互いに異なる複数の部位を含むことができ、下記にて図５及び図６を参照しながら詳しく説明する。

自家蛍光撮影装置１００は、映像センサ１４０の出力に基づいて生成された自家蛍光映像をメモリ１２０に保存するか、通信モジュールを介して連結された外部装置に伝送することができる。自家蛍光撮影装置１００は、光源の波長、明るさ又は生成された自家蛍光映像の後処理を行うプロセッサ１１０を含むことができる。他の実施形態において、自家蛍光撮影装置１００は、外部の制御コンピューティング装置と連結され、制御コンピューティング装置が自家蛍光撮影装置１００の設定又は撮影された自家蛍光映像の後処理を行うことができる。本明細書で自家蛍光撮影装置１００のプロセッサ１１０は、本体１００ａと別個に具現されたコンピューティング装置を含む概念として理解されることができる。

制御コンピューティング装置は、例えば、タブレットコンピュータ、ＰＣ、ラップトップコンピュータ、スマートフォンなどを含むことができる。

通信モジュールは下記の自家蛍光映像評価装置２００の通信部２１０の一部又は全部と類似の構成を含むことができ、本体１００ａは制御コンピューティング装置とケーブル、ＬＡＮ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、近距離無線通信などの多様な方式で連結されることができる。

図２及び図３を参照して、本開示の一実施形態に係る自家蛍光撮影装置１００の動作方法を説明する。

自家蛍光撮影装置１００は、被検眼の自家蛍光発生が可能な波長帯域を含む光を発光させるように光源を制御する（Ｓ１１０）。

光源から発生する光は、自家蛍光を発生させるために特定細胞を励起させる波長帯域（例えば、約４７０ｎｍ又はその近くの波長）を含んでもよく、又は該当波長帯域のみ含んでもよい。

光源から発光した光は、光フィルタ、ミラー、レンズなどの光学系１３０を通過して被検眼を照明するようにガイドされることができる。プロセッサ１１０は、光学系１３０の構成要素について角度、位置などを制御することができる。

光源から発光して光学系１３０を経て被検眼にガイドされた光は、被検眼の網膜細胞又は水晶体などで自家蛍光を発生させ、発生した自家蛍光は分析フィルタ１５０を通過して映像センサ１４０に入射する（Ｓ１２０）。

自家蛍光は、一実施形態において、分析フィルタ１５０の通過前又は後にミラー、光フィルタ、レンズなどの光学系１３０を通過することができる。

映像センサ１４０は、入射した自家蛍光に基づいて電気信号を出力し、プロセッサ１１０は映像センサ１４０の出力に基づいて自家蛍光映像を生成する（Ｓ１３０）。

一実施形態において、自家蛍光撮影装置１００は、本発明の一実施形態に係る分析フィルタ１５０に基づいて生成された自家蛍光映像を従来の一般的な自家蛍光映像と区分するための映像の種類などを意味する情報を自家蛍光映像のヘッダー（ｈｅａｄｅｒ）情報などに含むことができる（Ｓ１４０）。又は、ＤＩＣＯＭ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ Ｍｅｄｉｃｉｎｅ）に基づいてＰＡＣＳ（Ｐｉｃｔｕｒｅ Ａｒｃｈｉｖｉｎｇ ａｎｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバ装置で本発明の実施形態に係る分析フィルタ１５０に基づく自家蛍光撮影装置１００がＳＣＵとして動作して映像を伝送することを意味するユーザ定義メッセージを生成することができる。

自家蛍光撮影装置１００は、本発明の一実施形態に係る分析フィルタ１５０に基づいて生成された自家蛍光映像を制御コンピューティング装置に保存するか、ＣＩＳ（Ｃｌｉｎｉｃａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）、ＰＡＣＳ、ＨＩＳ（Ｈｏｓｐｉｔａｌ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）サーバ装置に伝送することができる。

一実施形態において、自家蛍光撮影装置１００は、本発明の一実施形態に係る分析フィルタ１５０に基づく自家蛍光映像を撮影するために分析フィルタ１５０の位置を確認（Ｓ２１０）し、自家蛍光撮影装置１００の撮影モードを確認（Ｓ２２０）した後、これを比較した結果に基づいて警告メッセージ又は確認メッセージをディスプレイ、音、警告灯などで出力することができる（Ｓ２３０）。

分析フィルタ１５０がホイールによってロータリ式で回転して位置する場合、自家蛍光撮影装置１００は、回転による位置を判断するセンサ、載せ台に着脱可能な構造で結合された場合、結合の有無を判断するセンサによって分析フィルタ１５０の位置（着脱の有無を含む）を判断することができる。又は、自家蛍光撮影装置１００は、分析フィルタ１５０に装着されたＲＦチップの出力を認識して位置（着脱の有無を含む）を判断することができる。分析フィルタ１５０が眼鏡形態で具現される場合、人体感知センサ（赤外線など）などによって被検者の着用の有無を判断することができる。

自家蛍光撮影装置１００は、本発明の実施形態に係る分析フィルタ１５０に基づいて自家蛍光を撮影するモード以外にも従来の自家蛍光を撮影するモードで駆動可能なように具現されることができ、この場合、撮影モードを選択する機械的インタフェース（例えば、図１の回転レバー１６０）又は本体１５０ａのディスプレイや制御コンピューティング装置の電気的インタフェースを含むことができる。よって、自家蛍光撮影装置１００は、本発明の実施形態に係る分析フィルタ１５０に基づいて自家蛍光を撮影するモードであるか確認した後、従来の自家蛍光を撮影するモードに設定されたにもかかわらず分析フィルタ１５０が撮影位置にあるか、その逆の場合に、警告メッセージを出力することができる。又は、撮影モードにかかわらず分析フィルタ１５０が撮影位置に配置される場合、分析フィルタ１５０が活性化されたことを知らせるメッセージを出力することができる。

図５及び図６を参照して、本開示の一実施形態に係る分析フィルタ１５０の実施形態を説明する。

分析フィルタ１５０は、患者の額及び顎を載せる載せ台に装着するか本体１００ａに結合することができる外周部５１０、及び被検眼から発生した自家蛍光が通過するフィルタ部５２０を含むことができる。フィルタ部５２０は光透過度が互いに異なる複数の部位５２１、５２２、５２３を含むことができる。本明細書の光透過度は、光の通過以後に散乱、屈折によって光度又は他の光の特性が変化することを含む概念である。

例えば、フィルタ部５２０は、透明な第１部位５２１及び第１部位５２１よりも光透過度が低い複数の図形が形成された第２部位５２２、５２３を含むことができる。

第１部位５２１は、透明又は不透明であるが、第２部位５２２、５２３よりも光透過度が高いものであり得る。フィルタ部５２０はガラス又はプラスチックで構成され、第２部位５２２、５２３に色相又は材質が異なるフィルムが取り付けられるか、第２部位５２２、５２３の表面粗さ（ｒｏｕｇｈｎｅｓｓ）を変化させる形態で具現されることができる。ガラスの場合、第２部位５２２、５２３は摩擦又は腐食によるすりガラス（ｆｒｏｓｔｅｄ ｇｌａｓｓ）であり得る。ガラスで分析フィルタ１５０を具現する場合、第２部位５２２、５２３はガラス腐食液又はレーザー加工を用いたエッチングガラス、砂又は金剛砂の空圧噴射を行うサンドブラストで具現されることができる。図１１は、本発明の一実施形態である分析フィルタ１５０をレーザー加工方法により図６（ｃ）の形態で具現して印刷物の上に位置させた後、撮影した写真である。図１１から確認できるように、第２部位の光透過度が第１部位の光透過度よりも低いことが分かる。

一実施形態において、分析フィルタ１５０の第２部位５２２は複数の図形パターンで具現されることができ、複数のリング（ｒｉｎｇ）状及び複数の円（ｃｉｒｃｌｅ）状の図形であってもよい。リング状の場合、リング内側の円形内部は第１部位であり得る。下記にて詳しく説明するが、自家蛍光映像評価装置２００は、分析フィルタの第１部位５２１及び／又は第２部位５２２、５２３に対応する自家蛍光映像の部分でグレーレベル（ｇｒａｙ ｌｅｖｅｌ）を測定した結果に基づいて水晶体の異常の有無を評価することができる。リング状の図形の場合、リング内側の円形内部のグレーレベルとリング部分のグレーレベルをそれぞれ第１部位、第２部位として自家蛍光映像を分析することができる。よって、リング状の図形の場合、図形認識を通してグレーレベルを分析するための位置を容易に特定することができる。

一実施形態において、分析フィルタ１５０の光透過度が低い複数の図形パターンは互いに離隔して配置され、複数の図形はフィルタ部において上下対称又は左右対称の形態で配置されることができる。

図６を参照して分析フィルタ１５０の多様な実施形態を説明する。図６は、分析フィルタ１５０の外周部を省略し、フィルタ部のみ示した実施形態である。

図６（ａ）を参照すると、分析フィルタ１５０の第２部位６１１、６１２は内部が均一な光透過度を有し、他の部位（第１部位）よりも低い光透過度を有する複数の四角形状の図形であり得る。また、フィルタ部の中心に近接した第２部位６１１の図形よりも中心から遠い（周辺部に位置した、外周部に近接した）第２部位６１２の図形の面積がより大きいものであり得る。

一実施形態において、中心から遠い第２部位６１２の図形の横の比率がより大きいものであり得る。この場合、被検眼をスキャンする方式の自家蛍光映像装置の場合、左右の比率がより大きい眼球の形態又は眼球の球形状又はレンズの形態によるバレルディストーション（ｂａｒｒｅｌ ｄｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）に合うように自家蛍光映像で第２部位に対応する映像の部分が同一の大きさで映像に表示されてもよい。

図６（ｂ）を参照すると、中心から遠い第２部位６２２の図形は中心から近い第２部位の図形６２１と異なる形態の四角形であり得る。例えば、第２部位の図形６２１は正方形又は矩形であり、第２部位６２２の図形は平行四辺形、台形であり得る。この場合、バレルディストーションをより積極的に反映する結果を確認することができる。

図６（ａ）～（ｃ）を参照すると、一実施形態において、フィルタ部の第２部位に該当する複数の図形は、フィルタ部の中央を横切る水平線と垂直線による図形の分布個数が互いに異なってよく、例えば、垂直線による図形の分布個数がより少なくてよく、すなわち垂直線による図形の分布は外周部に近接した部位６２３に第２部位の図形が配置されなくてもよい。眼球の形態が左右の比率がより大きい地球楕円形態の場合、又は、まぶたなどで被検眼の左右部位がより多く映像化される場合を考慮した図形パターンであり得る。

図６（ｃ）を参照すると、フィルタ部の第２部位に該当する複数の図形は中心点から放射状に延びる形態で配置されることができる。

図６（ｃ）を参照すると、フィルタ部の第２部位に該当する複数の図形は中心部６３１の近くの一部には配置されなくてもよい。分析フィルタ１５０を用いて自家蛍光映像を撮影する場合、患者の視線を誘導する地点が必要である。よって、中心部６３１の近くの一部に第２部位に該当する複数の図形を配置しないことにより、患者の視線を誘導して適切な自家蛍光映像を撮影することができる。一実施形態において、第２部位に該当する図形が配置されない部位は、中心部６３１の位置、又は中心部６３１から下側方向又は上側方向に所定の位置だけ離隔した位置であり得る。人の眼球の構造上、真ん中を集中して見ても、自家蛍光眼底写真でそれとは異なって撮影されることがあるため、これを反映してパターンの中心部６３１から下側方向又は上側方向に所定の位置だけ離隔した位置に第２部位に該当する図形を配置しなくてもよい。

図７を参照して本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置２００の構成を説明する。

自家蛍光映像評価装置２００は、自家蛍光撮影装置で分析フィルタに基づいて生成した自家蛍光映像を分析して被検眼の水晶体異常の有無を定量的に評価することができる。

自家蛍光映像評価装置２００は、自家蛍光撮影装置の制御を行う制御コンピューティング装置、ＣＩＳ／ＰＡＣＳ／ＨＩＳのサーバ装置や単独コンピューティング装置で具現されることができる。自家蛍光映像評価装置２００は、タブレットコンピュータ、ラップトップコンピュータ、ＰＣ、スマートフォンなど自家蛍光映像をローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）して分析可能なコンピューティング装置であり得る。

自家蛍光映像評価装置２００は、ＣＩＳ／ＰＡＣＳ／ＨＩＳのサーバ装置、自家蛍光撮影装置又は自家蛍光撮影装置の制御コンピューティング装置から自家蛍光映像を受信する通信部２１０を含むことができる。

通信部２１０は、無線通信部又は有線通信部を含むことができる。

無線通信部は、移動通信モジュール、無線インターネットモジュール、近距離通信モジュール、位置情報モジュールの少なくとも一つを含むことができる。

移動通信モジュールは、移動通信のための通信方式であるＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）などによって構築された移動通信網上で基地局、外部の端末、サーバの少なくとも一つと無線信号を送受信する。

無線インターネットモジュールは無線インターネット接続のためのモジュールであって、自家蛍光映像評価装置２００に内蔵又は外付けされることができ、ＷＬＡＮ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ ＬＡＮ）、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ－Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）、Ｗｉ－Ｆｉ（Ｗｉｒｅｌｅｓｓ Ｆｉｄｅｌｉｔｙ）Ｄｉｒｅｃｔ、ＤＬＮＡ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｌｉｖｉｎｇ Ｎｅｔｗｏｒｋ Ａｌｌｉａｎｃｅ）（登録商標）などが使われてもよい。

近距離通信モジュールは近距離通信を介してデータを送受信するためのモジュールであって、ブルートゥース（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標））、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）、赤外線通信（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｄａｔａ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ；ＩｒＤＡ）、ＵＷＢ（Ｕｌｔｒａ Ｗｉｄｅｂａｎｄ）、ＺｉｇＢｅｅ（登録商標）、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などを使うことができる。

位置情報モジュールは、自家蛍光映像評価装置２００の位置を獲得するためのモジュールであり、衛星航法技術に基づくＧＰＳ（Ｇｌｏｂａｌ Ｐｏｓｉｔｉｏｎｉｎｇ Ｓｙｓｔｅｍ）モジュールであるか、無線通信基地局、無線アクセスポイントとの無線通信に基づいて位置を獲得するモジュールであり得る。位置情報モジュールは、ＷｉＦｉモジュールを含むことができる。

一実施形態において、自家蛍光映像評価装置２００はユーザの入力のためのインタフェース部２２０を含むことができ、インタフェース部２２０は入力部又は出力部を含むことができる。

入力部は、マイクロフォン、ユーザから情報の入力を受けるためのタッチインタフェース２２１を含むユーザインタフェース（ＵＩ：Ｕｓｅｒ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を含み、ユーザインタフェースはマウス、キーボードだけでなく装置に具現された機械式、電子式インタフェースなどを含むことができ、ユーザの命令を入力可能なものならば特にその方式と形態を限定しない。電子式インタフェースは、タッチ入力可能なディスプレイを含む。

出力部は、自家蛍光映像評価装置２００の出力を外部に表出してユーザに情報を伝達するためのものであり、視覚的出力、聴覚的出力又は触覚的出力を表出するためのディスプレイ２２２、ＬＥＤ、スピーカ２２３などを含むことができる。

自家蛍光映像評価装置２００は、多様な種類の連結された外部機器とのデータ伝送のための周辺装置インタフェース部を含むことができ、メモリカード（ｍｅｍｏｒｙ ｃａｒｄ）ポート（ｐｏｒｔ）、外部装置Ｉ／Ｏ（Ｉｎｐｕｔ／Ｏｕｔｐｕｔ）ポート（ｐｏｒｔ）などを含むことができる。

自家蛍光映像評価装置２００は、受信した又はカメラで撮影した自家蛍光映像を保存し、プロセッサ２３０を駆動するためのコードを保存するメモリ２４０を含む。

自家蛍光映像評価装置２００は、プロセッサ２３０でローディングした自家蛍光映像を分析して被検眼の混濁度又は白内障等級に係わる情報を決定する。自家蛍光映像評価装置２００で分析する自家蛍光映像は、光源の照明によって発生した被検眼の自家蛍光が、映像センサと被検眼との間に配置され、光透過度が互いに異なる複数の部位を含むフィルタを通過して入射した映像センサの出力に基づいて生成された映像である。

図８を参照して本開示の一実施形態に係る自家蛍光映像評価装置２００の評価方法を説明する。

自家蛍光映像評価装置２００は、自家蛍光撮影装置、自家蛍光撮影装置の制御コンピューティング装置又はＣＩＳ／ＰＡＣＳ／ＨＩＳのサーバ装置から分析フィルタに基づいて撮影された自家蛍光映像又は少なくともその一部の提供を受ける（Ｓ３１０）。自家蛍光映像評価装置２００は、自家蛍光映像の光透過度が互いに異なる複数の部位を含む分析フィルタの第１部位及び／又は第２部位に対応する自家蛍光映像の一部のみの提供を受けることもできる。

自家蛍光映像評価装置２００は、分析フィルタの第２部位及び／又は第１部位と第２部位に対応する自家蛍光映像部分のグレーレベルを分析（Ｓ３２０）して、被検眼の混濁度又は白内障等級に係わる情報を決定（Ｓ３３０）することができる。

自家蛍光映像評価装置２００は、分析フィルタに基づいて撮影された自家蛍光映像の全体の提供を受けた場合、マシンラーニング基盤の学習モデルに基づいて分析フィルタの第２部位に対応する自家蛍光映像部分を検出することができる。この場合、学習モデルは、分析フィルタの第２部位の図形パターンによって学習されるか、自家蛍光映像で分析フィルタの第２部位に対応する部分をラベリング（ｌａｂｅｌｉｎｇ）した映像によって学習された学習モデルであり得る。

自家蛍光映像評価装置２００は、分析フィルタに基づいて撮影された自家蛍光映像の全体又は一部の提供を受けた場合、マシンラーニング基盤の学習モデルに基づいて分析フィルタの第２部位に対応する自家蛍光映像部分をマシンラーニング基盤の学習モデルに入力して水晶体混濁度、白内障進行度又は老眼進行度を決定（Ｓ３３０）することができる。この場合、学習モデルは、自家蛍光映像の全体又は分析フィルタの第２部位に対応する部分を水晶体混濁度、白内障進行度又は老眼進行度でラベリングした映像によって学習された学習モデルであり得る。

マシンラーニング基盤の学習モデルは、ＣＮＮ又はＲ－ＣＮＮ（Ｒｅｇｉｏｎ ｂａｓｅｄ ＣＮＮ）、Ｃ－ＲＮＮ（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｒｅｃｕｒｓｉｖｅ Ｎｅｕｒａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、Ｆａｓｔ Ｒ－ＣＮＮ、Ｆａｓｔｅｒ Ｒ－ＣＮＮ、Ｒ－ＦＣＮ（Ｒｅｇｉｏｎ ｂａｓｅｄ Ｆｕｌｌｙ Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）、ＹＯＬＯ（Ｙｏｕ Ｏｎｌｙ Ｌｏｏｋ Ｏｎｃｅ）又はＳＳＤ（Ｓｉｎｇｌｅ Ｓｈｏｔ Ｍｕｌｔｉｂｏｘ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ）構造のニューラルネットワークを含むことができる。

学習モデルは、ハードウェア、ソフトウェア又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせで具現されてもよく、学習モデルの一部又は全部がソフトウェアで具現される場合、学習モデルを構成する一つ以上の命令語はメモリに保存されてもよい。

一実施形態において、自家蛍光映像評価装置２００は、分析フィルタの第１部位と第２部位に対応する自家蛍光映像部分のグレーレベルを比較した結果に基づいて被検眼の混濁度又は白内障等級に係わる情報を決定することができる。

一実施形態において、図９を参照すると、ＬＯＣＳ基準によって混濁度等級がそれぞれ２、３、４、６等級の被検眼をカラーで撮影した映像９１０、９２０、９３０、９４０と、本発明の一実施形態である分析フィルタ（図６（ｃ）、図１１）に基づいて撮影した映像９１１、９２１、９３１、９４１を確認することができる。自家蛍光映像評価装置２００は、分析フィルタ（図６（ｃ）、図１１）に基づいて撮影した映像９１１、９２１、９３１、９４１の提供を受け、第１部位に対応する自家蛍光映像の部分９１３、９２３、９３３、９４３のグレーレベルと、第２部位に対応する自家蛍光映像の部分９１３、９２３、９３３、９４３のグレーレベルとの差を決定し、その差に基づいて被検眼の混濁度又は白内障等級に係わる情報を決定することができる。

図１０は、第２部位に対応する自家蛍光映像の部分９１３、９２３、９３３、９４３から第１部位に対応する自家蛍光映像の部分９１３、９２３、９３３、９４３間のグレーレベル変化を示した図面である。

図１０を参照すると、ＬＯＣＳを基準として混濁度が高い被検眼であればあるほど第２部位に対応する自家蛍光映像の部分９１３、９２３、９３３、９４３において自家蛍光による明るさが増加することが確認できる。

一実施形態において、自家蛍光映像評価装置２００は、自家蛍光映像でマシンラーニング基盤の学習モデルによって視神経や血管を認識し、視神経又は血管部位と重ならない第１部位に対応する自家蛍光映像の部分及び第２部位に対応する自家蛍光映像の部分のグレーレベルを分析することができる。この場合、学習モデルは、自家蛍光映像で視神経又は血管がラベリングされた映像によって学習されたモデルであり得る。

他の実施形態において、自家蛍光映像評価装置２００は、第１部位に対応する自家蛍光映像の部分及び第２部位に対応する自家蛍光映像の部分において視神経又は血管部位と重ならないピクセルのグレーレベルを分析することができる。

他の実施形態では、自家蛍光映像において第２部位に対応する複数の部分のグレーレベルを分析することができる。例えば、自家蛍光映像において分析フィルタの第２部位に該当する２個の図形に対応する映像部分でグレースケールバリュー値の差に基づいて白内障程度を定量的に評価することができる。すなわち、自家蛍光映像で分析フィルタのフィルタ部中心に位置した図形に対応する部位とフィルタ部外郭に位置した図形に対応する部位とのグレーレベル差を分析することができる。

上述の本開示は、プログラムが記録された媒体にコンピュータが読み取り可能なコードとして具現することが可能である。コンピュータが読み取り可能な媒体は、コンピュータシステムによって読み取り可能なデータが保存されるあらゆる種類の記録装置を含む。コンピュータが読み取り可能な媒体の例としては、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｉｓｋ）、ＳＤＤ（Ｓｉｌｉｃｏｎ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、磁気テープ、フロッピー（登録商標）ディスク、光データ保存装置などがある。また、前記コンピュータは各装置のプロセッサを含んでもよい。

一方、前記プログラムは、本開示のために特別に設計され構成されたものであってもよく、コンピュータソフトウェア分野の通常の技術者に公知の使用可能なものであってもよい。プログラムの例には、コンパイラによって作られるもののような機械語コードだけでなく、インタプリタなどを用いてコンピュータにより実行されることができる高級言語コードも含まれ得る。

本開示の明細書（特に、特許請求の範囲）において「前記」との用語及びこれと類似の指示用語の使用は単数及び複数いずれにも該当し得る。また、本開示で範囲（ｒａｎｇｅ）を記載した場合、前記範囲に属する個別的な値を適用した発明を含むものであり（これに反する記載がなければ）、発明の詳細な説明に前記範囲を構成する各個別的な値を記載したことと同じである。

本開示による方法を構成する段階について明白に順序を記載するか反する記載がなければ、前記段階は適当な順序で行われることができる。必ずしも前記段階の記載順序によって本開示が限定されるものではない。本開示ですべての例又は例示的な用語（例えば、等々）の使用は、単純に本開示を詳しく説明するためのものであり、特許請求の範囲によって限定されない限り、前記例又は例示的な用語によって本開示の範囲が限定されるものではない。また、通常の技術者は、多様な修正、組み合わせ及び変更が付加された特許請求の範囲又はその均等物の範疇内で設計条件及び因子（ｆａｃｔｏｒ）に応じて構成できることが分かる。

よって、本開示の思想は、前記説明された実施形態に局限されて定められてはならず、後述する特許請求の範囲だけでなく、この特許請求の範囲と均等な又はそれから等価的に変更されたすべての範囲は本開示の思想の範疇に属すると言える。

本発明は、高麗大学の支援を受けて遂行された研究結果である。
研究支援：高麗大学
課題番号：Ｋ２１０７９０１
課題名：白内障及び角膜混濁による視機能障害の緩和のためのホログラフィー基盤の光学技術開発

１００：自家蛍光撮影装置
１００ａ：自家蛍光撮影装置本体
１５０：分析フィルタ
１６０：回転レバー
５１０：外周部
５２０：フィルタ部

Claims (5)

1. 予め設定された光路を通って被検眼を照明する光源と、
   前記光源の照明によって少なくとも一部分が自家蛍光で発光した前記被検眼を撮影する映像センサと、
   前記映像センサと前記被検眼との間に配置されたフィルタと、を含み、
   前記フィルタは光透過度が互いに異なる複数の部位を含み、
   前記フィルタは、第１部位及び前記第１部位よりも光透過度が低い複数の図形が形成された第２部位を含み、
   前記第２部位は内部が均一な光透過度を有する複数の四角形状の図形を含み、
   前記複数の四角形状の図形のうち少なくとも２個は面積が互いに異なる、
   自家蛍光撮影装置。
2. 前記映像センサは、
   前記光源の照明によって発生した前記被検眼の自家蛍光が前記フィルタを通過して入射するように設定された、
   請求項１に記載の自家蛍光撮影装置。
3. 前記第２部位は互いに離隔して配置された複数の図形を含み、前記複数の図形は上下対称又は左右対称の形態を有する、
   請求項１に記載の自家蛍光撮影装置。
4. 前記複数の四角形状の図形のうち少なくとも一部は前記フィルタの中心部に近接した図形よりも周辺部に近接した図形の面積がより広い、
   請求項１に記載の自家蛍光撮影装置。
5. 前記複数の四角形状の図形のうち少なくとも２個はアスペクト比が互いに異なる、
   請求項１に記載の自家蛍光撮影装置。