JP2000033096A - 移植用角膜の観察装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンテナを保持台に設定して、鏡面反射法顕
微鏡で観察、撮影又は計測するための移植用角膜の観察
装置で、コンテナの傾斜角度による観察倍率の誤差を制
限し、精確な観察ができるようにする。 【解決手段】 移植用角膜７を収容したコンテナ１０を
保持した保持台１８と、この保持台１８を回動自在に支
持した観察台１７と、鏡面反射法顕微鏡１〜６とを備
え、前記保持台１７の回動傾斜角度を観察倍率の許容限
界範囲内に止める制御手段２６を設けた移植用角膜の観
察装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は移殖用角膜を収容し
た移植用角膜コンテナ（サンプル瓶）又は角膜専用容器
を保持台に取り付け、鏡面反射法顕微鏡により底部から
観察、撮影又は計測するための移植用角膜の観察装置に
関するもので、より詳しくは観察台に回動自在に支持さ
れた保持台の傾斜角度を規制可能とし、観察倍率の誤差
率を表示し警告する手段及び傾斜角度及び傾斜方向の信
号出力手段を設けて、角膜細胞の観察時に補正可能とす
る構成に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から移植用角膜の厚み、細胞の大き
さや状態を観察し、撮影又は計測するためには、移植用
角膜コンテナ（サンプル瓶）中に薬液と共に収容されて
いる角膜を瓶から取り出して、顕微鏡の光軸上に載置で
きる角膜専用容器の中に移し替えるのが普通である。こ
の角膜専用容器は、表面の平面度が良く、サンプル瓶か
ら取り出された角膜を、薬液を入れた容器の中央で安定
して支持できると共に蓋を閉じる際に気泡を排除し、前
記薬液を入れた容器を通して顕微鏡で精密に観察できる
ようにしている。

【０００３】本出願人は、移植用角膜を安全に搬送し、
保存するための移植用角膜コンテナを、上記角膜専用容
器に移し変えることなく、そのままで内部の角膜の状態
を観察し、撮影又は計測する移植用角膜の観察装置を開
発し、特許出願している（特願平９−３５６４３３
号）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】移植用角膜コンテナに
角膜を収容したままで、観測、撮影又は計測を可能とし
た前記特許出願の技術は、サンプル瓶の蓋の開放と角膜
の取出、角膜専用容器への移し替え、適正位置への設置
等の煩雑さを解消し、移し替え時に生じるであろう角膜
の損傷、汚染の発生や危険性を回避できる点で特徴があ
る。しかし、観察台上で回動自在に支持された保持台
が、回動する傾斜角度及び傾斜方向によれば、角膜の位
置及び観察底部からのガラス面の傾斜に伴い光が屈折
し、傾斜方向に観察誤差が生じる難点がある。

【０００５】本発明の目的は、角膜の広い範囲に亘つて
観察ができること、ピント調整が少なく簡潔であるこ
と、誤差を制限して精確な観察範囲を表示できること、
誤差の許容範囲を越える場合は警告すること、角膜専用
容器又は移植用角膜コンテナ内の角膜位置を一致させて
観測及びピント合わせを容易にすること、等が実現でき
る移植用角膜の観察装置を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の第１発明では、移植用角膜を収容したコン
テナを保持した保持台と、この保持台を回動自在に支持
した観察台と、鏡面反射法顕微鏡とを備え、前記保持台
の回動傾斜角度を観察倍率の許容限界範囲内に止める制
御手段を設けた移植用角膜の観察装置とした。

【０００７】第２発明では、保持台の回動傾斜角度によ
る観察倍率の表示手段を設け、許容限界範囲を越えると
表示される警告手段を設けた。第３発明では、移植用角
膜を収容したコンテナを保持した保持台と、この保持台
を回動自在に支持した観察台と、鏡面反射法顕微鏡とを
備え、前記コンテナに収容した角膜の位置が一致するよ
う保持台に移植用角膜コンテナ又は角膜専用容器の停止
位置を規制するストッパーを設けた。

【０００８】第４発明では、移植用角膜を収容したコン
テナを保持した保持台と、この保持台を回動自在に支持
した観察台と、鏡面反射法顕微鏡とを備え、前記保持台
の回動傾斜角度を検出する角度センサーを設け、傾斜角
度及び傾斜方向の信号出力手段を設けた。 （作用）第１発明では、移植用角膜を収容したコンテナ
として、移植用角膜コンテナ又は角膜専用容器のいずれ
も保持台に保持できるようにした。移植用角膜コンテナ
の場合、透明容器を介して保持台へ設置する。この透明
容器は底部の平面度が良く液体注入を可能にして、顕微
鏡による底面からの観察時に、移植用角膜コンテナのガ
ラスの平面度の不揃いを原因とする光の屈折歪を水の層
を通すことにより、軽減できるようになっている。

【０００９】保持台は、観察台上で回動自在に支持され
ているので、角膜全体を広く観察、撮影又は計測でき
る。移植用角膜を収容したコンテナが保持台を介して自
在に回動できるので、角膜の曲率中心と光軸を容易に一
致するよう調整でき鏡面反射法顕微鏡による観察等がし
易くなった。保持台の傾斜角度及び傾斜方向に応じて、
角膜の位置、底部のガラスの傾斜による光の屈折が生じ
るが、制御手段を設けているので観察倍率の許容限界範
囲内に止めることができ、精確な観測ができる。

【００１０】第２発明では、保持台の回動傾斜角度によ
る観察倍率の表示手段を設けたので観察の目的に応じた
精度が確認し易くなった。又誤差が許容限界範囲を越え
ると警告手段により表示されるので、精密な観察を必要
とする場合等に便宜である。第３発明では、移植用角膜
コンテナ（サンプル瓶）又は角膜専用容器のいずれの場
合も、ストッパーを設けたのでコンテナに収容した角膜
の位置が一致するよう保持台に設置できる。従って、観
察、撮影又は計測が容易で、ピント合わせも微調整でよ
くなった。

【００１１】第４発明では、観察台の回動傾斜角度を検
出する角度センサーを設け、傾斜角度及び傾斜方向の信
号出力手段を設けたので、この信号によりＣＰＵによる
角膜細胞の解析時に自動的に画像処理をして補正を可能
とした。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明装置で用いる光学系を図１
により説明する。１は光源、２はコンデンサーレンズ、
３はスリットである。光源１より、ミラー４ならびに対
物レンズ５を介して照明用スリット３で角膜７中の角膜
内皮細胞８上を照明する。この際、照明光は対物レンズ
５の左半分を通過して、斜めから照明される。斜めから
照明されることにより、角膜内皮細胞のスリット反射像
は対物レンズ５の図の右半分を通り、例えばＣＣＤカメ
ラ６上に結像する。上記１乃至６により、鏡面反射法顕
微鏡を構成している。

【００１３】角膜７はコンテナ１０（サンプル瓶）に入
れられている。１１はコンテナの底部、１２は透明容器
で、コンテナ１０を収容可能とし、水を注入できるよう
にしている。１３は透明容器の底部、１４は注入された
水で、透明容器１２及び底部１３のスペースに入り込ん
でいる。１５はスペーサーで、コンテナ１０の底部１１
が透明容器の底部１３に直接接触しないようにし、透明
容器１２に水を注入時、特に底部１３に気泡が残らない
よう水を流通させるようになっている。１６は係合部
で、観察台１７の上で保持台１８が回動自在に支持さ
れ、この保持台１８には透明容器１２が保持されるか、
一体的に設けられている。係合部１６としては、例えば
図示しているように凹凸球面の係合部の他、直交する２
軸支点の回動機構のように自在回動できるものであれば
よく、限定されない。

【００１４】角膜７の角膜内皮細胞８を観察するには、
図２に示すように、角膜内皮細胞のスリット反射像がＣ
ＣＤカメラ６上に結像するまで透明容器１２を保持した
保持台１８を係合部１６と共に観察台１７に接合した調
整機構１９、２０、２１を介して移動させる。１９はＹ
軸調整機構、２０はＸ軸調整機構、２１はＺ軸調整機構
を示す。

【００１５】角膜内皮細胞面の結像位置と角膜上皮細胞
面の結像位置との差（観察台の移動量）が、角膜厚さで
ある。観察台１７を上下方向に移動するＹ軸調整機構１
９には、レバー当たり軸２２を設け、観察台１７を介し
て保持台１８上の透明容器１２と、これに収容されてい
るサンプル瓶１０とを共に上下動させる。この軸２２に
一端を当接し他端を表示手段２５に当接したレバー２３
を設け、このレバー２３は空気と角膜との屈折率に比例
する長さの比（ａ：ｂ＝１：１．３７６）の位置で軸支
２４され、角膜内皮細胞面の結像位置と角膜上皮細胞面
の結像位置との差である移動量が角膜の厚さとして、表
示手段２５で読み取れるようにした。

【００１６】従って表示手段による表示を見るだけでよ
く、従来のように屈折率による比例計算をしなくてもよ
くなった。表示手段２５としては、図示したダイヤルゲ
−ジやマグネテイックスケールその他機器的又は電気的
に変動を表示できる装置が用いられる。保持台１８の上
には、底部の平面度がよく液体を注入可能な透明容器１
２を取り付けているので、透明容器に収容されたコンテ
ナ１０（サンプル瓶）の底部１１の厚みが一様でなくて
も、透明容器１２中の水とサンプル瓶１０の底部１１と
の間で屈折率の差を少なくできるので、サンプル瓶１０
の底面のガラス平面度の不揃いによる屈折歪が軽減さ
れ、カメラ上での結像性能を向上させるようになってい
る。

【００１７】本発明では観察台１７上で保持台が回動す
ることにより、コンテナ内の角膜へのピント合わせが可
能である。しかし回動角度が大きければ角膜及び透明容
器の底部が傾斜するので、ガラスの傾斜による屈折歪が
生じて観察倍率に誤差が現れる危険がある。角膜の全体
を広く観察する場合は回動範囲を大きくとるが、精確さ
を要求される場合は制御手段を用いて、傾斜角度を許容
範囲内に止めるようにした。

【００１８】

【実施例】図１に示すように、光源１からの光は、ミラ
ー４及び対物レンズ５の左半分を介して、透明容器１２
の底部１３、水１４、サンプル瓶１０の底部１１を通
り、サンプル瓶１０中の角膜７へ照明用スリット３で照
明し、反射光を前記対物レンズ５の右半分を介して、Ｃ
ＣＤカメラ６上に結像する光学系により正確な観察、撮
影又は計測をすることができる。

【００１９】透明容器１２は、透明ガラス瓶であるのが
望ましいが、これに限定されない。透明容器にサンプル
瓶を収納した保持台が、角膜の曲率中心（Ｏ）を支点と
して角膜の光軸（Ｘ）と光学系の光軸（Ｙ）とが一致す
るよう、図２で示すよう係合部による回動と共にＹ軸、
Ｘ軸、Ｚ軸の調整機構を介して移動できるので、角膜の
観察位置の設定が容易である。Ｘ，Ｙ，Ｚの調整機構と
しては、図示のように互いにスライドできる面をスクリ
ューネジ等で摺動する機構を用いることができるが、こ
れに限定されない。

【００２０】なお図示していないが、ミラーや光学系を
用いて透明容器の下方より覗き込むことにより、サンプ
ル瓶の蓋が不透明で上部から見えない場合や角膜が容器
の中で動いて、定位置にない場合などでも保持部の位置
決めが容易にできる。図２において、２６は制御手段
で、保持台１８の回動角度を規制する。制御手段２６は
観察台１７に取り外し自在に取り付けることもできる。
２７はサポータで、サンプル瓶１０を透明容器１０に支
持するのを補助している。

【００２１】図３は要部拡大図で、サンプル瓶１０の内
部には薬液２８を介して角膜７が収容されている。２９
は蓋を示す。図４は保持台１８の回動角度を制御手段２
６としての止定片により、１０度程度に押さえた場合を
示す。この場合止定片は観察台１７に着脱自在に取り付
けられている。図５は止定片を外して、２５度程度迄回
動を許し、広範な観察ができる場合を示している。制御
手段２６は、止定片として観察台１７に取り付ける場合
の他、保持台１８に設けてもよい。例えば保持台１８の
つば部の厚みの異なるものを数種用意し、取り替え可能
にしてもよい。また保持台１８自体の回動を観察倍率の
許容範囲に限定するよう自動停止手段を設けることもで
きる。

【００２２】保持台１８の傾き角度に応じて、傾いた方
向に観察倍率に誤差が生じる。例えば、傾き１０度で約
０．５％ 縮小し、傾き１５度で約１．５％ 縮小する
のでこれを許容限界とする。この誤差は、観察部底のガ
ラスの傾きや角膜保存液の屈折率に由来する。誤差が許
容範囲を越えた場合には、警告を出すようにする。また
止定片に注意を促す色を付ける、さらに止定片に最大誤
差率を記入する等により、精確な観察が実現できる。ま
た傾きに応じた倍率誤差を示す表若しくは目盛り等を付
加することも可能である。

【００２３】図６は、コンテナとして、角膜専用容器３
０を用いて観察する場合を示す。角膜専用容器３０内に
は、薬液３１を介して角膜７が収容され、蓋３２により
気相が全くないように密封され、ガラスの平面度もよい
容器である。この角膜専用容器３０は保持台１８に蓋３
２を逆さまにして取り付けられ、ストッパー３３で固定
されている。

【００２４】図７は違ったタイプの角膜専用容器３４を
示し、角膜７は薬液３５を介して収容されている。３６
は蓋である。この角膜専用容器３４は保持台１８に蓋３
６を逆さまにして取り付けられ、ストッパー３７で固定
されている。なお符号３８は保持台１８のつば部で、一
点鎖線のようにこのつば部３８の厚みの違うものを数種
用意しておき、誤差倍率の要求に合うものを使用するよ
うにしてもよい。

【００２５】図６、図７において、角膜７はいずれも同
位置に来るよう保持台１８にストッパー３３、３７が設
定されている。従って、観察時にコンテナとしてのサン
プル瓶や角膜専用容器のいずれにも容易に交換すること
ができ、観察、撮影又は計測等を容易にする他、ピント
合わせも微調整で簡単にできるようになっている。図８
は保持台に角度センサー３９（例えばジャイロセンサ
ー）を設け、傾斜角度及び傾斜方向の信号出力手段４０
を設けた。この信号出力手段４０から角度データがＣＰ
Ｕ４１へ送られ、角膜内皮像の細胞数の解析時に画像の
歪を自動的に補正するようにしている。なお補正方法と
して、画像の歪を補正する代わりに、解析データに補正
倍率を掛けるようにしてもよい。

【００２６】

【発明の効果】本発明では、コンテナとしてのサンプル
瓶や角膜専用容器のいずれでも保持台に設定することが
できる。保持台の傾斜角度を規制手段により観察倍率の
許容範囲内に止めることにより、底部から鏡面反射法顕
微鏡で正確な観察、撮影又は計測ができるようになっ
た。観察倍率が許容範囲を越えた場合には、表示され又
は警告を発して注意を換気したり、誤差を補正するよう
にした。

【００２７】また、観察台上の保持台を介してコンテナ
内の角膜の位置が一定であるので、角膜の曲率中心と顕
微鏡の光軸との位置調整が極めて容易で、またピント合
わせが微調整で簡単にできる。さらに、保持台の内部に
ストッパーを設けることによりサンプル瓶と角膜専用容
器を容易に交換して観察することができ、又自動的に角
膜の位置が常に一致するよう設定することができ、ピン
ト合わせが容易になり、要求される精度に応じた観察が
できる。

【００２８】また保持台に角度センサーを設け、傾斜角
度及び傾斜方向の信号出力手段を介して角度データをＣ
ＰＵへ送り、角膜内皮像の細胞数の解析時に画像の歪を
自動的に補正したり、角度データに補正倍率を掛けて、
より精密な観測、撮影又は計測ができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光学系の説明図

【図２】本発明装置の全体像を示す説明図

【図３】コンテナとして、移植用角膜コンテナを取り付
けた場合の拡大説明図

【図４】コンテナを傾斜させ止定片を用いて制御した場
合の拡大説明図

【図５】止定片をはずした場合の傾斜を示す拡大説明図

【図６】コンテナとして、角膜専用容器を用いた場合の
拡大説明図

【図７】角膜専用容器の他の例を用いた場合の拡大説明
図

【図８】角度データによる角膜の画像処理をするブロッ
ク図

【符号の説明】

１〜６：鏡面反射法顕微鏡 ７：角膜 １０：コンテナ（サンプル瓶） １７：観察台 １８：保持台 ２６：制御手段 ３０、３４：コンテナ（角膜専用容器） ３３、３７：ストッパー ３９：角度センサー ４０：信号出力手段

フロントページの続き (72)発明者 笠原 達也 兵庫県西宮市宮西町10番29号 株式会社コ ーナン内 Ｆターム(参考） 4C097 AA24 BB01 BB04 MM10 SA10

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 移植用角膜を収容したコンテナを保持し
   た保持台と、この保持台を回動自在に支持した観察台
   と、鏡面反射法顕微鏡とを備え、前記保持台の回動傾斜
   角度を観察倍率の許容限界範囲内に止める制御手段を設
   けたことを特徴とする移植用角膜の観察装置。
2. 【請求項２】 保持台の回動傾斜角度による観察倍率の
   表示手段を設け、許容限界範囲を越えると表示される警
   告手段を設けたことを特徴とする請求項１記載の移植用
   角膜の観察装置。
3. 【請求項３】 移植用角膜を収容したコンテナを保持し
   た保持台と、この保持台を回動自在に支持した観察台
   と、鏡面反射法顕微鏡とを備え、前記コンテナに収容し
   た角膜の位置が一致するよう保持台に移植用角膜コンテ
   ナ又は角膜専用容器の停止位置を規制するストッパーを
   設けたことを特徴とする移植用角膜の観察装置。
4. 【請求項４】 移植用角膜を収容したコンテナを保持し
   た保持台と、この保持台を回動自在に支持した観察台
   と、鏡面反射法顕微鏡とを備え、前記保持台の回動傾斜
   角度を検出する角度センサーを設け、傾斜角度及び傾斜
   方向の信号出力手段を設けたことを特徴とする移植用角
   膜の観察装置。