JP2000517231A - 偏平化及び/又はくぼみにより眼圧を測定する方法及び装置 - Google Patents

偏平化及び/又はくぼみにより眼圧を測定する方法及び装置

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Abstract

(57)【要約】 この発明は、角膜に所定量の扁平化を起こし、この扁平化に必要な力の量を検出することにより、眼圧を測定する眼圧測定システムに関する。このシステムはまた、くぼみ付け装置の所定の力により角膜にくぼみを付け、所定の力が加わったときのくぼみ付け装置16の距離(眼圧に比例する)を検出することによっても眼圧を測定できる。更に、眼圧測定システムを眼の流出特性を測定するために利用する方法も提供する。眼圧測定システムは、角膜に接触配置される接触装置と、これを駆動してその一部が角膜から内方に突出して所定の扁平化を提供する駆動装置6を含む。そのシステムは更に、所定量の扁平化が成されたことを検出する装置8と、これに応答して力(所定の扁平化のために装置が角膜に加える必要がある力)の量に基づいて眼圧を決定する計算装置とを含む。眼圧をくぼみで測定するときは、くぼみ距離検出装置も提供する。測定方法を実施する場合、システムは眼内の流体を強制的に流出させるための連続する工程間の眼圧を測定するために利用される。

Description

【発明の詳細な説明】 偏平化及び/又はくぼみにより眼圧を測定する方法及び装置発明の背景 本発明は、正確に与えられた既知の角膜の偏平量及び既知の偏平量を得るため に必要な応力値を検知することによって眼圧を測定するための眼圧測定システム に関する。またこのシステムは、くぼませている要素による既知の応力値を用い て角膜をくぼませている眼圧の測定及び既知の応力が働いた場合に眼圧に反比例 しているくぼませている要素の角膜内へ移動する要素の長さの検知をも可能とす る。また本発明は眼、特に流出機能、の流体力学的特性を測定すべき眼圧計シス テムの使用方法にも関する。 本発明の眼圧計システムは眼の血流力学的測定、特に眼内の血流及び眼の血管 内圧力の測定にも使うことができる。更に本発明の眼圧計システムは眼圧の上昇 及び測定と同時に圧力上昇による眼球への影響評価に使うことができる。 緑内障は世界的に失明の主要原因でありそして35才以上であればより共通に 何才であっても起こりうる。緑内障は眼圧が眼が耐えられない数値に対して増加 した場合に発症する。 眼内圧力を生じせしめる液体は房水である。それは透明な液体であって眼の毛 様体内で作られ、そして集められそして一組の導管(小柱網目組織、シュレムス の導管及び静脈組織)によって排出される。ほとんどの緑内障患者の基本的な疾 患は房水の外部への流れを阻害する詰まり物又は干渉物によっておきる。このよ うな詰まり物又は干渉物は房水の眼からの排出の通常の割合を妨げてしまう。こ の病理学的な状態は眼圧の必然的な上昇のずっと以前から起きている。この房水 の外部流出への増加した抵抗は悲嘆にくれる緑内障患者の眼圧上昇の主要原因で ある。この眼の増加した圧力は視神経の進行的損壊の原因である。もし疾患が見 付けられずまた治療されなければ、視神経の損壊は視野の広がりの妨害を引き起 こす可能性のある特質的な欠陥を生じせしめる。緑内障は、知らないまに進行す る性質及び斬進的そして痛みを伴わない視力の喪失が組み合わさってその進行過 程において取り返しのつかない損壊が既に起き他と比較して手遅れになるまで、 その個人個人を動機付けるような徴候を表さない。結果として、無数の緑内障犠 牲者は結果として起こり得る失明した顔と病気とを彼等が持っていることに気付 かない。緑内障は眼圧計を使って眼内の液体の圧力を測定することにより及び/ 又は眼内の液体の排出能力を測定することによって検知され評価される。現在も っとも頻繁に使われている外部流出機能の測定方法は陥凹写法記録を行うことで ある。この技術によれば、流れの容量は眼に眼圧計を設定することにより決めら れる。計器の重量は濾過組織を通過する房水に負担をかけ、そして眼圧と共に流 体の眼からの流出の容易さに関して時間と共に流出の割合を減小させる。 緑内障の危険にある個人及び緑内障を進行させている個人は一般的に外部流出 機能を減退させている。この外部流出機能の測定は緑内障を進行させる可能性の ある個人を識別するのに役立つ情報を提供し、またその結果としてどんな場合で も重大な損壊がおきる前に早期の治療の診断と開始を可能にする。 この外部流出機能の測定は治療学的な決定及び時間の経過、加齢、外科的手術 に伴う診断の変更、又は眼圧を変化させる薬物治療の実施に有用である。またこ の外部流出機能の確定は薬物投与の効果の検討、様々な物理療法の実施の機構、 対緑内障治療の妥当性の評価、広範な日常の眼圧の変動の検知及び緑内障の病態 生理学の研究のためのひとつの重要な研究調査の手段でもある。 眼圧、外部流出機能、及び/又は他の緑内障に関する眼の特性の測定に有用な 種々の方法及び装置がある。下記の特許はこのような一般的な装置と方法の種々 の例を公開している。 米国特許番号 特許権者 5,375,595 Sinha et al. 5,295,495 Maddess 5,252,627 Morris 5,217,015 Kaye et al. 5,183,044 Nishio et al. 5,179,953 Kusar 5,148,807 Hsu 5,109,852 Kaye et al. 5,165,409 Coan 5,076,274 Matsumoto 5,005,577 Frenkel 4,951,671 Coan 4,947,849 Takahashi et al. 4,944,303 Katsuragi 4,922,913 Waters,Jr.et al. 4,860,755 Erath 4,771,792 Seale 4,628,938 Lee 4,305,399 Beale 3,724,263 Rose et al. 3,585,849 Grolman 3,545,260 Lichtenstein et al. なお他の一般的な装置及び/又は方法の例を、Morey,Contact Lens Tonomete r,RCA Technical Notes,No.602,December 1964,Russell & Bergmanson,Mu ltiple Application of the NCT:An assessment of the Instrument's Effect o n IOP,Ophthal.Physiol.Opt.,Vol.9,April 1989,pp.212-214;Moses & Gro dzki,The Pneumatonograph;A Laboratory Study,Arch.Ophthalmo.,Vol.97,M arch 1979,pp.547-552,and C.C.Collins,Miniature Passive Pressure Trans ensor for Implantingin the eye,IEEE Transactions on Bio-medical Enginee ring,April 1967,pp.74-83.により公開している。 一般的に、眼圧は眼球の表面を押したり引いたりして測定する、そして与えら れた押したり引いたりするに必要な力の量を見積もる。偏平の原理を用いた通常 の眼圧測定技術は正確な眼圧測定方法を提供するかも知れないが、しかし現在そ れらは数多くの誤差の問題を提起している。それに加えて、現在の装置はその使 用に当たって専門的な助力を要し、高価であり、又は患者が在宅で使用するには 不正確である。結果的に個々の患者は眼圧の検査のために専門医を訪問せねばな らない。眼圧の頻繁な自己検査は治療の観察及び緑内障患者の自己検査ばかりで なく、緑内障でない個人の眼圧上昇の早期発見にも、また専門医を訪問している 間に眼圧上昇に気付かなかった個人にも有用である。 眼の表面及び涙の薄膜上で眼の伝染を促進するヘルペス及びアデノビールス、 同じくエイズを引き起こすビールスのような目に見える悪化の原因となる病原体 を見付けることが可能である。これらの微生物はひとりの患者から他の患者へ眼 圧計の先端又はプローブを経由して伝ぱんされる。プローブの覆いは疾患の伝ぱ んを防ぐように設計されてはいるが、それらが実用的でなくまたそれ程正確な測 定を提供しないとの理由で広範には採用されていない。同じく疾患の伝ぱんを防 ぐ空気パッフ型の眼圧計が設計されているが高価でありまたそれ程正確な測定を 提供していない。在来の直接接触型の眼圧計ではいかなるものでも眼の多様な組 織的疾患を潜在的に伝ぱんしてしまう。 眼圧計による測定に関するふたつの主要な技術はそれぞれいわゆる膨脹収縮と いわれる眼球を膨らませる力とくぼませる力を必要とする。 偏平張力測定はImbert-Fick原理に基づいている。この原理は理想的な乾燥し た薄壁構造の球体では、球体内部の圧力は偏平させる区画によって分割されるそ の表面を偏平させるのに必要な力と等しいというものである。つまりP=F/A(P: 圧力、F:力、A:面積)である。偏平張力測定では、角膜は凹まされ、偏平化力を 測定することにより偏平化した面積を知り、眼圧が決められる。対照してみると 、くぼませる張力測定(Schiorz)に従って、既知の重量(又は力)が角膜に加え られており、眼圧は角膜のくぼみ又は変形の経過がもたらした一次の置換された 測定値として見積もられる。特に、くぼませる装置の標準的な寸法及び力に関し て、相互関係を示す眼圧と一次の置換値の既知の数表がある。 偏平化及びくぼませることによる従来の測定技術は多くの測定誤差を有する。 臨床評価において最も頻繁に使われる在来の測定技術はGoldman眼圧計を用いた 接触偏平化である。この測定に関連する誤差の主要因は、検査者による瞼の圧搾 、眼に装着された眼圧計のプローブによって引き起こされる患者の不快感による 瞼の隙間の過剰な広がりによる角膜上に作用する付加的な外来圧力、及び不十分 な又は過剰なフルオレスセイン染料によるものを含む。加わうるに、在来の技術 はオペレータの熟練度に依存し、また軸合わせ、角度、押圧量の決定はオペレー タの個人的な裁量によることが要求される。この低い妥当性の測定に関連する変 化性と矛盾性は在来の方法と装置との使用に対して遭遇する問題である。 他の在来技術には、前もって決めておいた空気パフの装着に原因する眼球表面 の変形量に達するまでの必要な時間を検知するセンサと既知の容積と圧力の圧縮 空気を眼球表面へ加えるパフとを有する空気−パフ型眼圧計がある。例えば、こ の装置は米国特許第3,545,260(Lichtenstein et al.)に述べられている。この 非接触(空気パフ)眼圧計は染料は使用しないしまたオペレータによる外来の圧 力又は疾病の伝ぱんの問題を提起することは無いけれども、別の他の問題を包含 している。それは例えば、高価である、圧縮ガスの供給が必要である、操作に当 たって重く扱いにくい、適切な軸合わせを保持することが難しい、そしてオペレ ータの技術と熟練に依存するということである。加うるに、被検査者が眼に向か って排出される空気による痛みに対する不満がある、そして、この不快感の故に 多くの被検査者がその後はこの型の装置による測定を躊躇してしまう。非接触型 眼圧計の第一の利点は疾病を伝ばんさせる事なく圧力測定ができることであるが 、それらは正確な測定値が得られないとして一般的に受け入れられていないので 、主に大々的な緑内障のスクリーニング計画にとって有用である。 ニュートノメータのようなガスを使う眼圧計には種々の短所と制約がある。こ の装置はゴールドマン(Goldman)眼圧計と同じような作業者による誤差の問題 がある。加えるに、この装置は環境的には安全と考えられないフレオンガスを使 用している。この装置の他のもうひとつの問題はこの可燃性のガスは他のどこに でもある同じエアゾル罐であり、この罐は過剰な高温で爆発する可能性がある。 ガスはまた洩れる可能性もあり、また寒冷な気候に敏感に状態が変化し、それ故 正確な測定値が得られない。この型の装置ではプローブの覆いが利用されない場 合には疾病の伝ぱんもあり得る。 在来のくぼませ式眼圧計(Schiotz)では、誤差の主要因は眼に対して相対的に 重い(総重量は少なくとも16.5kg)負荷がかけられること、及び眼球の外被との 膨脹度の差にある。重い重量が眼圧を上昇させ不快感をおこさせることが経験か ら示される。その上、検査はオペレータが眼球に対して眼圧計を押し付けること なく角膜上に穏やかに眼圧計を装着する必要性があるという煩わしい技術に依 存している。在来のくぼませ式の精度は後述するように計器の不十分な清掃によ っても低下する可能性がある。どんな接触式の眼圧計にもある伝染性の疾患の伝 ぱんの危険性が在来のくぼませ式眼圧計にもある。 コンタクトレンズを使用する様々な方法が考案されている、しかしながらこの システムはいくらかの制約を受けており、これらの器具はそれらの制約及び不正 確な見解により治療上の位置付けにおいては大部分広く使われることも又は受け 入れられることもない。その上、これらの器具は典型的に計装されたコンタクト レンズ及び/又は煩わしい及び複雑なコンタクトレンズを包含する。 既知の技術による種々の器具ではコンタクトレンズを蛩膜(白目の部分)に接 触させて装着するやり方を採用している。このシステムは多くの短所及び欠点を 有している。眼の血管部分と直接に接触していることにより外来異物の存在が感 染及び炎症の可能性を増大させる。結果として、器具の周囲に炎症性の反応を生 じ各々測定の精度に影響を及ぼす可能性がある。加うるに、不快感の程度は眼の 高度に感じ易い部分に接触している時間に応じて高くなる。その上、器具はずれ 動く可能性もあり、それ故に軸合わせが狂い再び正確な測定を得ることかできな くなってしまう。更に、厚い蛩膜及び殆ど膨脹性のない眼球の外被はいっそう正 確な読みを得る可能性を損なってしまう。これらの器具の殆どは高価なセンサを 使用しており、レンズに製造者にとって困難なそしてしばしば煩わしい複雑な電 気回路を設けた高価な物である。 角膜上のコンタクトレンズを使用して圧力を感知する他の方法は上述した。既 知のこれらの方法のあるものは同様に高価で複雑な電気回路及び/又は変換器を 採用している。加えるに、ある装置はレンズ内に圧電気効果材料を使用したり、 この型式の装置を使っている患者の視覚を弱める光軸上のレンズの構成部分を金 属化したりしている。その上、精度は圧電気効果材料が僅かな温度変化及び応力 が加わった場合の加速度に影響されて低下してしまう。ある空間内に液体を使用 したコンタクトレンズ型眼圧計は、柔軟な伸縮性のある材料が不安定で前方に膨 らみ易いので角膜を変形させ、しかも、この装置は軸合わせの方法も少なく、精 度も低い。その上、この液体はその空間の低い部分に蓄積し易く正確な測定のた めに必要な安定した平坦な表面を作りにくい。 他のもうひとつの具体例はコンタクトレンズの内部表面及び磁石に巻かれたコ イルを使っており、ある停留曲線状に磁界を生じさせている。ある導電性の外被 を有する薄膜はコンタクトに対して圧縮され短絡回路を形成している。その磁界 は眼球に対して磁石を形成せしめ、そしてコンタクトから磁石を分離させるのに 必要な力は圧力に比例すると考えられる。この装置は多くの制約と欠点を有する 。例えば、磁石が眼球を押した場合に磁石が角膜を凹ますので精度が不足し、そ して蛩膜及び眼球の外被は置換された眼球内容物を収容し容易に歪んでしまう。 この現象はこの方法がある個人の蛩膜が別の蛩膜よりいっそう簡単に伸長してし まうという眼の剛性を説明していないからである。低い剛性を持った眼は実際の 眼圧より低い眼圧を測定し読みとる。反対に平均的な眼より膨脹しにくい高い眼 の剛性を持った眼は実際の眼圧より高い眼圧を読み出す。さらに、このレンズ内 の電流を利用した設計は引き続き身体と接触している。このような接触は望まし くない。不必要な経費とレンズ内に回路を埋め込んだ設計の複雑さ及び軸合わせ システムの貧弱さがこの設計の典型的な欠点でもある。 共振回路に相対的に可動な単コイル、単コンデンサ及び1個のマグネットから 構成された一つの共振回路を利用した装置が公開されている。同じく公開された 装置のからのもう一つの設計は感圧トランジスタとトランジスタを作動させるよ うにレンズ内に構成された複雑な回路を包含する置換器を伴う。これら公開され た三つの具体例のすべては非実用的と考えられ、そして人の眼に装着することは 不安全でさえある。その上、コンタクトレンズ眼圧計は不必要に高価で、複雑で 、使い方が煩わしく、そして潜在的に眼を損なう可能性がある。さらにこれらの 装置はこの偏平化した面積の測定をすることができず、全く実用的でない。 外部流出機能の測定に関する既知の技術も十分に正確な技術又は装置を提供す るには至っていない。外部流出機能の測定のための在来の技術及び装置は実際上 は制約されそしてオペレータ、患者及び計器の誤差に由来する見当違いの結果を 生じ易い。 オペレータの誤りに関して、外部流出機能の通常の検査では長時間眼圧計を上 下に揺らせないでいることが要求される。オペレータはそれ故重量を移動させる ことなく、しかも眼球を押さえることなく角膜上の位置と重量を保持しなければ ならない。 患者の誤りに関して、検査の間、患者が瞬き、拭う、動く、呼吸を止めたり、 又は視線の集中を保持しなかったら、検査の結果は正確で無くなってしまう。在 来の眼圧計では完了まで約4分間であるが、一般的に眼に対しては相対的に重い 眼圧計を装着することを要求され、患者の期待は徐々に不安になってきて、彼等 の眼に置かれた機械的な重量が心理的に増加してくるといった反応を示す。 計器の誤りに関して、それぞれ使用した後、眼圧計のプランジャとフットプレ ートは水で濯ぎアルコールで仕上げなければならず、そして糸屑の出ない材料で 拭う。外来異物がフットプレートに乾燥固着していれば、いかなる場合でも、プ ランジャの動きに決定的な影響を及ぼし、また不正確な読みを生ずる。 それ故、在来技術ではオペレータを特定し、訓練しそして遂行させるのは非常 に困難である。一方ニュートノグラフはニュートノメータ自身と関わり合う“完 全に適応しない眼圧画法”(Report by the Committee on Standardization of T onometers of the American Academy of Ophthalmology,Archives Ophthalmol 97:547-552,1979)と検討された問題を抱えている。別の型の眼圧計(非接触“空 気パフ”眼圧計、米国特許第3,545,260号)もまた眼圧計として不適切と考えら れている(Ophthalmic & Physiological Optics,9(2):212-214,1989)。現在のと ころ眼圧及び外部流出機能の自己測定方法として真に受け入れられるものは存在 しない。発明の要約 既知の装置と対比して、この発明による装置は眼内圧力の測定及び眼の流体力 学に関し全く新しい提案をする。この装置は簡単、正確、安価で且つ安全な検知 方法及び角膜上に現れる最も初期の異常変化の測定方法を提供し、回復不可能な 欠損でも発生する前に角膜の早期の形態の診断を行うための方法を提供する。本 発明の装置は家庭で使うのに適した取扱いの容易さ、静かさ、高い信頼度及び低 価格の装置であり、迅速、安全、実質的自動、直接読取り、心地好さと正確な測 定とを備えている。 その上、本発明の装置は眼内圧力の簡単なそして自己測定のための新規な方法 を備え、外部流出機能と眼球の剛性の測定にも使用可能である。眼球の剛性を決 定するために二つの異なった条件下で眼内圧力を測定する必要がある、どれか異 なった重量の眼圧計又はくぼませ型眼圧計及び偏平型眼圧計、更に装置は眼球の 剛性に影響されないで角膜の変形量が圧力の極めて小さい変化量で置き換えられ る程それ程小さい偏平型眼圧記録計を演ずることができる。眼球の剛性の大きな 変動でも、偏平式測定には殆ど影響しない。 この発明によれば、システムは偏平化による眼内圧力の測定方法を提供する。 このシステムは角膜に接して置かれる接触装置と、前もって決めた偏平量を準備 するべく角膜に対してある部分がそれを内部へ向かって突き出すように接触装置 を作動させる動作機器とを含む。接触装置は複合した使用目的のために容易に殺 菌され、又は交互に接触装置を廃却できるように安価にすることが可能である。 しかして本発明は現今多くの在来装置における多様な全身を冒す及び眼疾病の伝 ぱんの危険性を避けている。 更に、このシステムは前もって決められた角膜の偏平量が達成されたのを検知 する装置と、前もって決められた偏平量を達成するために角膜に対して加えられ なければならない接触装置の応力に基づいた眼球圧力を決める検知装置に応答す る計算装置を含む。 この接触装置はなるべく固い剛性の高い環状の部材、可撓性の薄膜及び移動可 能な中心部片で構成される。固い剛性の高い環状の部材は中側がくぼんで角膜の 外側表面に合うように形成され、その中に一つの孔が設けられている。この部材 は孔の部分で最も厚く固い剛性の高い環状の部材の周辺に向かって徐々に厚みを 減らしていく。 可撓性の薄膜は固い剛性の高い環状の部材の中側の中窪みになっている表面に 固着される。可撓性の薄膜は少なくとも環状の部材の孔に同一の広がりを持ち、 そして少なくとも一つの透明な部分を有する。その透明な区画は完全な可撓性の 薄膜を展張し、この可撓性の薄膜は剛性の高い環状の部材の中側の凹んだ表面全 面に同一の広がりを持たせる。 移動可能即ち可動な中心部片はその孔の中で滑動可能に配置し、実質的に平坦 な中側は可撓性の薄膜に固着される。実質的に円筒状の壁は孔の周辺における剛 性のある環状の部材の徐々に増す厚みに基づいて孔の周囲を取り囲んでいる。可 動の中心部片はピストンのような方法でこの壁に対して動けるように配置されそ して円筒型の壁の高さに適合するように厚み持たされている。実質的に平坦な中 側は角膜の部分を作動装置による可動の中心部片の動作において偏平させる。 作動装置は可動の中心部片を角膜に向かってピストンが滑るように可動の中心 部片を動作させる。その動作中、可動の中心部片と可撓性の薄膜の中心部分は角 膜の内方に対して投げ出させられる。角膜の部分はそれによって平坦にさせられ る。この動作は前もって決められた偏平量に達するまで続けられる。 可動の中心部片は磁界に応答する可動の中心部片と共に滑るように磁気的に応 答する素子を有しており、その作動装置は磁界をそれに適応させるための機構を 含む。磁界をそれに適応させるための機構はコイルと累進的に増加させる方法で コイルを通して電流を生じせしめるための回路とを含む。累進的に増加する電流 によって磁界は累進的に強くなる。作動装置と可動の中心部片との間の磁気的な 反発作用は累進的に増加する、そして、これは、引き続いて、角膜に対して前も って決められた偏平量に達するまで累進的に力を増大させていく。 既知の物理学の原理を使えば、コイルを通る電流が可撓性の薄膜を介した角膜 に対する可動の中心部片によって加えられる力の量に比例して流れることが理解 される。前もって決められた偏平量を達成するのに要求される力の量が眼内圧力 に比例することから、決められた偏平量を達成するのに要求される電流の量もま た眼内圧力に比例する。 それ故計算装置はあらかじめ決められた偏平量が達成された時コイルを通して 流れる表示可能な電流値を記憶しておくための記憶素子を有し、また電流値を眼 内圧力の表示に変換するための変換器をも含む。 磁気的に応答する素子が透明な周辺部分を取り囲んでいる。透明な周辺部分は 透明な区画と角膜に接する装置を通して照らしまた角膜で反射させて透明な周辺 部分を通して跳ね返すように光軸合わせができている。 磁気的に応答する素子は接触装置が患者の角膜上に置かれている間中患者が見 ることができる覗き孔を中心に持った環状の磁石を有している。中心の覗き孔は 可撓性の薄膜の透明な部分とも軸合わせされている。 システムによって検知された眼内圧力を数値表示するディスプレイが用意され ている。これは、眼内圧力がある数値範囲にあるかどうか繰り返し表示するよう に装着することが可能である。 患者が異なれば同じ眼内圧力でも異なる感受性又は異なる反応を示すであろう 、数値範囲は臨床医師によって個々の患者のために較正される。この方法は、眼 内圧力が増加した結果いっそう敏感になった患者が他のより小さい敏感性を持っ た患者が同じ行動をとることを変えたときの圧力よりも低い圧力によって治療上 の注意を追及することを変えるかも知れない。 検知装置は光学的偏平検知システムを有している。更に作動装置及び検知装置 と接触装置との軸合わせが適切にできている場合、表示のための観察装置が用意 されている。観察装置は接触装置が患者の角膜上に置かれている時に患者が見る ことができる可動の中心部片に中央覗き孔を設けている。中央覗き孔は透明区画 と軸合わせされており、患者は中央覗き孔を通して作動装置内の指標に向かって 自身の視覚を向けることにより一般的に適切な軸合わせを行うことができる。 システムは接触装置が作動装置と検知装置とから適切な光軸距離で隔てられて いるかどうかを示すための光学的距離測定機構を有している。光学的距離測定機 構は観察装置と共に使われ、また不適切な距離が検知されたならばいつでもそれ を矯正する動作がとられるべきことを視覚的に表示する。 システムはまた、接触装置が作動装置と検知装置と適切に光軸合わせができて いるかどうかを示す光軸合わせ機構を有している。光軸合わせ機構は不良軸合わ せが検知されたならばいつでもそれを矯正する動作がとられるべきことを視覚的 に表示し、光軸合わせ機構が僅かな量の光軸矯正の表示を行い、一方観察装置は 大きな量の光軸矯正の表示を行うように観察装置と連携して使われる。 角膜の厚さの偏差を補償するために、この発明のシステムは通常の厚さの角膜 に相当するように異常に厚い角膜にはより小さく、また異常に薄い角膜にはより 大きい係数(又は利得)によって検知された眼圧値を乗算する装置を包含するこ とができる。 角膜の曲率、眼球の寸法、剛性等に対しても同じような補償を行うことができ る。通常よりも高い角膜の曲率の基準に対しては係数はより低い、また通常より 平らな基準に対してはより高い係数をあてることができる。 眼球の寸法の補償の場合、通常の眼球より大きい場合は小さい係数が、一方通 常の眼球より小さい場合は大きい係数が必要とされる。 通常より硬い眼球の患者には小さい係数が、通常より柔らかい眼球の患者には 大きい係数が当てられる。 係数(又は利得)は各患者に対して人為的に選択され、代わりに、利得は角膜 の厚さの補償については既知の厚み計に、角膜の曲率の補償については既知の角 膜計及び/又は眼球の寸法の補償については既知のバイオメータに本発明の装置 を接続することにより自動的に選択することもできる。 本発明の接触装置及び連携するシステムは、くぼませ方式よる眼圧の検知にも 使われる。くぼませの技術が眼圧の測定に使われる場合、前もって決められた力 がくぼませ装置を使って角膜に加えられる。くぼませ装置は角膜に向かって動き 、その動きに従って、その力の故に、角膜をくぼませる。角膜へのくぼませ装置 の予め決められた力に応じた移動距離は眼圧に逆比例すべきであることが知られ ている。従って、くぼませ装置のある標準的な寸法と標準的な力、移動距離と眼 圧との相互的関係に関する多様な既知の数表がある。 接触装置の可動な中心部片はくぼませ装置としても機能する。更に、回路はく ぼませモードで操作するべく切り替えられる。くぼませモードに切り替えられた 場合、回路に生ずる電流はコイルを通して供給される。予め決められた量の電流 は前述の標準の力を作り出すのに必要な電流値に対応する。 特に、予め決められた量の電流は作動装置の磁界を作り出す。この磁界は、引 き続き、可動な中心部片を可撓性の薄膜を経由して角膜に対して内向きに押す。 一端予め決められた量の電流が加えられ、角膜に対して標準の力が印加されたら 、可動な中心部片が角膜へどれだけの距離動いたか決める必要がある。従って、 更にくぼませ方式によって眼圧の測定が要求された場合、この発明のシステムは 可動な中心部片によって動いた距離の検知装置と、予め決められた量の力を加え られている可動な中心部片によって動かされた距離に基づいた眼圧の決定のため の計算装置内の算定部分とを有している。そこで、算定部分は独自の出力電圧と 連携する置換量に基づいて眼圧を決定する。 加うるに、以下に述べるように本発明は眼のくぼませ方式に関わる測定の遂行 に関して別の具体例を含む。それ故、明らかに、本発明は前述の典型的なくぼま せ装置に限定されない。本発明の前述のくぼませ装置は非侵入方式で外部流出機 能を含む眼の流体力学に役立つ。本発明のこの方法は下記に含まれる種々の段階 を有している。 第一の段階では、くぼませ装置は角膜に接触して置かれる。くぼませ装置は本 発明の接触装置を包含する。 次に、くぼませ装置の少なくともひとつの可動部分が角膜のくぼみを作るため に最初に予め決められた量の力を使って角膜に向かって動く。ある眼内圧力は最 初に予め決められた量の力が印加されている間くぼませ装置の可動部分によって 角膜に向かって最初動いた距離に基づいて決定される。眼内圧力は凹みによる眼 内圧力の決定に関する前述のシステムを使って決められる。 次に、くぼませ装置の可動部分は第一の予め決められた頻度で角膜に向いそし て角膜から離れる急速な往復運動をする、そして角膜に向かっている運動の間に 第二の予め決められた量の力を使って眼から外部へ眼内流体を流出させる。第二 の予め決められた力の量は第一の予め決められた力の量と同等か又はより大きい のが望ましい。しかしながら第二の予め決められた力の量が第一の予め決められ た力の量よりも小さい可能性がある。 そして、可動部分は第三の予め決められた量の力を使って再び角膜を凹ますべ く角膜に向かって動く。第二の眼内圧力はくぼませ装置の可動部分が第三の予め 決められた量の力が印加されている間に角膜へ向かって動いた第二の移動量に基 づいて決められる。可動部分の急速な往復運動の間の眼内流体の外部への流出の 結果として眼内圧力が低下するから、眼内流体の外部への流出がないと眼は不完 全であるということでなければ、一般的にそれは理解される、第二の眼圧は第一 の眼圧より低下する。この眼圧の低下は外部流出を示す。 次に、くぼませ装置の可動部分は再び角膜に向かうように、また角膜から離れ るように急速に、しかし第二の予め決められた頻度で、そして角膜に向かう動き の間に第四の予め決められた量の力で、往復運動する。第四の予め決められた量 の力は第二の予め決められた力の量に等しいか又は大きいほうが望ましいが、第 四の予め決められた力の量が第二の予め決められた力の量よりも小さい可能性が あることも理解される。追加の眼内流体がそれによって眼の外へ流出される。 その次に可動部分は第五の予め決められた量の力を使って再び角膜を凹ますべ く角膜に向かって動く。その後、第三の眼圧がくぼませ装置の可動部分が第五の 予め決められた量の力が印加されている間に角膜へ向かって動いた第三の移動量 に基づいて決められる。 それで第一、第二、そして第三の距離の間の差(眼に残された眼内流体の量を 示している)が計算され、それは外部流出機能を示す。最初と最後の距離の間の 差が使われることから分かるように、三つの距離の間のすべての差を使う必要は ない。実際、どの二つの間の差でも十分満足である。 くぼませ装置の方法と寸法の様々な媒介変数が変われば外部流出機能と検知さ れた差との間の関係は変化する、与えられる媒介変数と寸法との関係は既知の経 験的技術及び/又は既知のFriedenwald数表を使うことにより容易に決めること ができる。 更に、もし外部流出機能に何らかの異常があるならば、正常な眼のそれとの差 の比較によりその異常を診断するべく図表を作るため、第一、第二、そして第三 の距離の間の差を曲線にする方法が包含されることが望ましい。 上記及び他の目的及び利点は、下記の記述が添付図面と共に参照すれば一層明 白になる。図面の説明 図1は本発明の提供する実施例に従った眼内圧力測定のためのシステムを説明 するブロック系統図である。 図2A乃至図2Dは本発明に従った接触装置の提供する実施例を図解したもの である。 図3は図1で説明したシステムを利用した場合患者側から見た面を図解したも のである。 図4及び図5は本発明の提供する実施例に従ったマルチ−フィルタ光学要素を 描いたものである。 図5A乃至図5Fは本発明の提供する実施例に従った角膜に接触装置を穏やか に取り付ける取り付け具の説明図である。 図6は図1で説明した実施例の種々の面を作り出す模範回路を説明するブロッ ク系統図である。 図7A及び7Bは本発明に従った角膜の厚さの偏差を補償する装置を説明する ブロック系統図である。 図8A及び図8Bは本発明の提供する実施例に従ったバーコード技術を使用し た接触装置の説明図である。 図9A及び図9Bは本発明の提供する実施例に従った色彩検知技術を使用した 接触装置の説明図である。 図10は本発明の提供する接触装置の説明図である。 図11A及び図11Bは本発明の提供する実施例に従ったくぼませ距離検知装 置の説明図である。 図12は本発明の提供する代わりの接触装置の断面図である。 図13A乃至図15は本発明の提供する代わりの接触装置の断面図である。 図16は本発明に従った、偏平によって眼圧を測定するシステムの代わりの実 施例の説明図である。 図16Aは本発明に従った、磁気的作動装置の極から可動な中心部片を分離す る距離(X)の関数としての力(F)を描いた図表である。 図17は本発明に従った代わりの光軸合わせシステムの説明図である。 図18及び図19は本発明の装置で彼/彼女の眼の軸合わせするのに患者を案 内する手段の説明図。 図20A及び図20Bはくぼませ方式による眼圧測定の代わりの実施例の説明 図である。 図21及び図22は眼の鞏膜上への接触装置の装着を促進する本発明の実施例 の説明図である。 図23は本発明に従った上鞏膜静脈圧の測定に用いられる代わりの接触装置の 平面図である。 図24は本発明に従った上鞏膜静脈圧の測定に用いられる代わりの接触装置の 断面図である。 図25は圧力発信器を中に取り付けた接触装置を包含する本発明の代わりの実 施例の説明図である。 図25Aは図25で説明された代わりの実施例の断面図である。 図26は図25で説明された圧力発信器の断面図である。 図27は患者の眼に装着した場合の図25の代わりの実施例の説明図である。 図28はふたつの圧力発信器がその中に使用された代わりの実施例の説明図で ある。 図29は中心に配置した圧力発信器の利用の実施例の説明図である。 図30は眼鏡枠に取り付けた実施例の説明図である。 図31は図25で説明された代わりの実施例の回路のブロック系統図である。実施例 偏平化(applanation) 本発明の好ましい実施例を図を参照して以下に述べる。図1に示した実施例は 、偏平化による眼圧測定システムを示す。このシステムは、角膜4と接触する接 触装置2と、接触装置2を駆動させ、その一部を角膜4に向って突出させ、一定 の偏平化を起こさせるための駆動装置6とを含む。さらに、角膜4の偏平化度が 予め決めた値に達した時を検出する検出装置8と、予め決めた偏平化度に達する ために、角膜4に対して接触装置2が加えなければならない力に基づいた眼圧を 求めるための検出装置に対応した計算装置10とを含む。 図1に示した接触装置2は、角膜4との違いをはっきり示すために、厚さを強 調して示してある。図2A乃至図2Dは、接触装置2の実施例をもつと正確に表 わしたもので、かなり固い環状部品12、軟かい膜14及び移動可能な中央部片 16とを含んでいる。このかなり固い環状部品12は角膜4の外面に合致した形 状の凹型内面を有し、その中に輪郭のはっきりした孔20がある。この固い環状 部品12は孔20のところで厚さが最大で(約1mmが望ましい)、周辺21に 向って薄くなる。この実施例では、環状部品の直径は約11mmで、孔20の直 径は約5.1mmである。この固い環状部品12は、透明なポリスチルメタクリ レート製が望ましいが、ガラス、および、適当に固いプラスチックやポリマーな ど多くの他の材料でもよい。これらの材料は角膜に向う光、または、角膜からの 反射光と干渉するものが望ましい。 軟かい膜14は固い環状部品12の凹状内面に固定し、角膜上皮層へのきずや 摩耗を防いで装着者に苦痛を与えない様にする。軟かい膜14は少なくとも環状 部品(環状体)12の中の孔20と共に広がり、少なくとも、1つの透明領域2 2を含む。この透明領域22は軟かい膜14全体にわたることが望ましく、軟か い膜14は固い環状体12の凹状内面18全体と一緒に広がることが望ましい。 また、軟かい膜14の外周と固い環状体12の外周だけが互いに固定される。こ うすることにより、軟かい膜(軟性膜)が可動性の中央部片16の角膜41の移 動に抗して起す抵抗を抑えることができる。 別の構造では、軟性膜14は固い環状体と一緒に広がり、孔20から約1mm 内部の円領域を除いた全域にわたって、環状体に熱シールされる。 軟性膜14は、透明なシリコーンエラストマー、透明なシリコーンゴム(従来 のコンタクトレンズに使用されている)、透明で軟かいアクリル(従来の眼内レ ンズに使用されている)。透明ヒドロゲルなどの軟かくて薄いポリマーでできて いることが望ましいが、他の材料で軟性膜14を作ってもよい。 可動性の中央部片(中心片)16は孔20の内部ですべらせることができ、そ の事実上平らな内面24は軟性膜14に固定されている。内面29と軟性膜との 接合は接着剤または熱コンタクト(熱接触)法で行なうのが望ましいが、内面2 4を軟性膜14にしっかり接合するには種々の他の方法を用いてもよい。可動性 中心部片16の直径は約5.0mm、厚さは約1mmが望ましい。 円筒状の壁面42は孔20の円周部にあり、固い環状体12の孔20周辺での 肉厚部分によって境界がきめられている。可動中心片16は、この壁面42をピ ストンの様にスライドし、その厚さは円筒壁面42の高さに匹敵するのが望まし い。使用する場合は、平らな内面24または駆動装置6による中心部片16の動 きによって角膜4の一部を平らにする。 環状体12、軟性膜14及び可動中心部片16の全体の大きさは、種々の因子 のバランスによって決められている。その因子とは、偏平化時に角膜4に加えら れる望ましい力の範囲、患者の不快感に耐える限度、望ましい偏平化面積及び角 膜4上での接触装置2の必要な安定性などである。さらに、可動中心部片16の 寸法は、中心部片16と環状体12との間の回転が、上述のピストンに似たスラ イド運動を妨害することなく起こらない様に選ぶことが望ましい。 接触装置2の製造に使う材料は、角膜4への入射光、それからの反射光との干 渉が最小になる様に選ぶことが望ましい。 図1に示した駆動装置6は、中心片16が角膜4に向ってピストンがスライド する様に中心片16を駆動するのが望ましい。こうすると、中心片16の軟性膜 14の中心部が、角膜4に対して内部へ突き出る様になる(図2C、2D参照) 。こうして角膜の一部が平らになる。予め決めた偏平化が得られるまで駆動をつ づける。 可動中心部片16は、磁場に応えてこれとともにスライドする磁気応答性の要 素26を有することが望ましい。また、駆動装置6は、要素に磁場をかける機構 28を有することが望ましい。磁場を作る機構28は、適当に配置した棒磁石で もよいが、螺旋状に長いワイヤーを密に巻いたコイル30と、コイル30に流れ る電流を徐々に増大させる回路32を有する磁場生成機構28でもよい。電流を 大きくすると磁場も大きくなるので駆動装置6と中心片16の間の磁気反発力が 増大し、角膜4にかかる力も大きくなり、最後には、予め決められた偏平化が得 られる様になる。 物理の法則によると、コイル30を流れる電流は、中心片16が軟性膜14を 通して角膜4に加える力の大きさに比例することが分る。予め決められた偏平化 度を得るに要する力は眼圧に比例するので、その偏平化度を得るに必要な電流を 眼圧に比例することになる。したがって、電流を眼圧に変換する変換率は、シス テムの大きさ、磁気応答要素26の磁気応答性、コイル巻き数などの種々のレベ ルについて、実験的に容易に求めることができる。 変換率は実験的技術を用いるほかに、眼圧計(トノメーター)を補正する従来 の方法でも求めることができる。これらの方法はくぼみを与える(インデンテー ション)装置の内部への変位、くぼんだ眼の体積変化及び圧力の間に存在する既 知の関係に基づいている。これらの方法の例は下記のところに発表されている。 shiotz,Communications:Tonometry The Brit.J.of Ophthalmology,June1920,p p.249-266;Friedenwald,Tonometer Calibration.Amen,Acad.of O.&O,Jan-Feb 1957,pp.108-126;Moses,Theory and Calibrationof the Shiotz Tonometer VII ; Experimental Results of Tonometric Measurements;Scale Reading Versus T udentation Volume,Investigative Ophthalmology,September,1971,Vol.10,No .9.pp.716-723. 眼圧と電流の関係を考慮して、計算装置10には、予め決めた偏平度(偏平化 度)が得られた時にコイル30に流れる電流の量を示す電流値を蓄えるメモリー 30がある。計算装置10には、電流値を眼圧の表示度数に変換する変換装置3 4も含まれる。 計算装置10は、予め決めた偏平化に達した時の電流値(コイル30を流れる 電流値)を直ちにメモリー33に蓄積できるように、検出装置8に応答できるこ とが望ましい。予め決めた偏平度に達すると同時に、計算装置10は電流の流れ を止める様に電流発生回路32に出力信号を出す。これによって、角膜4に加わ る力が止まる。他の実施例では、予め決めた偏平度に達すると、コイル30に流 れる電流を自動的に止められる様に、検出装置8に直接応答する様に(計算装置 10を通さずに)することもできる。 電流発生回路32には、漸進的に電流を増大させる適当な構造の回路を設けて もよい。しかし、スイッチと直流電源を含む電流発生回路32が望ましい。この ように組み合わせることでステップ関数を作ることができる。電流発生回路32 に、さらに、積分増巾器を組み込めば、これがステップ関数を積分し、漸増電流 を発生する。 磁気応答要素26の周囲は透明な周辺部36で囲む。この透明周辺部36は透 明領域22と位置調整がされ、光は接触装置2を通って角膜4に達し、角膜4か ら反射して接触装置2から透明周辺部36を通ってもどって来ることができる。 透明周辺部36は全体が空隙でできていてもよいが、精度向上と環状体12を通 る中心部片16の滑動をスムーズにするため、透明な固体で透明周辺部36を構 成することが望ましい。代表的な透明固体材料としては、ポリスチルメタクリレ ート、ガラス及び硬質アクリルポリマーなどがある。 磁気応答要素26には中心に覗き孔38のある環状磁石を有することが望まし い。接触装置2が患者の角膜4の上にある時、患者はこの孔を通して見ることが できる。この覗き孔38は軟性膜14の透明領域22と位置合せがされ、直径は 少なくとも1〜2mmが望ましい。 この実施例では磁気応答要素26として環状磁石が用いられているが、強磁性 材料や液体中に磁気応答性の粒子を懸濁させたものなどからなる他の磁気応答要 素26を使うことがもきる。また、磁気応答要素26は小さな棒磁石を沢山、円 形に並べ、中央覗き孔38に相当する開口部を設けたものでもよいし、透明磁石 も使える。 システムが検出した眼圧を数量表示する表示装置40を設けることが望ましい 。表示装置40は計算装置10の変換ユニット34に接続し、これに応答する液 晶表示装置(LCD)または発光ダイオード(LED)表示装置を有することが 望ましい。 また、表示装置40は、眼圧がある範囲内にあるかどうかを表示する様な構造 になっていてもよい。この場合、表示装置40は、緑色のLED40A、黄色の LED40B、赤色のLED40Cを設けることも考えられる。 眼圧が予め決めた高い領域にあれば赤色のLED40Cが光り、医療上の処理 が必要なことを知らせる。眼圧が正当な範囲内にあれば緑色LED40Aが光る 。眼圧が正常範囲と高圧範囲の間にある時は黄色のLED40Bが光り、眼圧は いくらが上ったことを知らせ、現在は医療上の処理は必要ないが、時々監視した 方がよいことを知らせる。 同じ眼圧であっても患者によってその感度と反応が異なるので、各LED40 A、40B及び40Cに対する範囲は医者に各患者についての補正をやってもら うことが望ましい。したがって、眼圧の上昇に敏感な患者は、他の敏感でない患 者の場合より、低い眼圧で医療上の処理を求める様に注意されることがある。範 囲の補正は、可変利得増巾器または抵抗可変、電圧分割回路範囲を有する既知の 補正駆動装置40Dを用いて行なえる。 検出装置8は、2つの一次ビームエミッタ44、46、2つの光センサ48、 50、2つの収束レンズ52、54を含む光検出システムから成ることが望まし い。エミッタ44、46にはどの市販のビームエミッタも使える。たとえば、低 出力カーレーザビーム発生器や赤外(IR)線発生装置などである。デバイス2 と一次ビームエミッタ(一次光線発生器)44、46の相互の位置関係は、一次 光線発生器44、46の各々が、一次光線をデバイスの透明領域22を通って角 膜に向って出し、その一次光線が角膜4で反射され、デバイス2を通ってもどっ てきて、角膜の偏平化度に依存する伝搬方向を有する反射ビーム、60、62を 発生する様になっていることが望ましい。2つの光センサ48、50と2つの収 束レンズ52、54の配置は、予め決めた角膜4の偏平化度が得られた時だけ、 反射光60、62と一直線になる様なものが望ましい。一次ビーム56、58は 透明周辺部36を通ることが望ましい。 図1では、2つの反射光60、62は互いに分れ、2つの収束レンズ52、5 4と光センサ48、50からも離れている様に表わされているが、角膜4が偏平 になると、反射光60、62は、2つの光センサ48、50と2つの収束レンズ 52、54に近づく。予め決めた偏平度に達すると、反射光60、62は収束レ ンズ52、54及びセンサ48、50と一直線になる。したがってセンサ48、 50は、反射光60、62の存在を検出するだけで、予め決めた偏平度が得られ た時を検出することができる。双方のセンサ48、50が各反射光60、62を 受光した時に、予め決めた偏平度が得られると考えられる。 一般には、2つの一次光線発生器44、46と2つの光センサ48、50を使 った上述の構造で有効であるが、乱視の患者の場合には、4つの光線発生器と4 つの光センサを、駆動装置6の長手方向の軸上で互いに直交する様に配置するこ とにより、より高い精度を得ることができる。2つの光線発生器44、46と光 センサ48、50を用いる場合と同様、全てのセンサが反射光のそれぞれを受光 した時に、予め決めた偏平度が得られると考えられる。 駆動装置6及び検出装置8が装置2と正しい位置関係にあることを知るために は照準装置を設けることが望ましい。照準装置は、装置2が患者の角膜2の上に ある時に、患者が可動中心片16の中央覗き孔38を通して見ることができる様 になっていることが望ましい。中央覗き孔38の透明領域22と正しく位置合せ する。さらに、駆動装置6は円筒状のハウジング64を有しており、一方の端部 は装置2を付けた目の上に置き、反対側の端部68には少なくとも1つのマーク 70が付けてあり、患者が中央覗き孔38を通して、このマーク70を見ること ができる時には、装置2は駆動装置6と検出装置8に対して正しい位置関係にあ る様になっている。 第2の端部68は内側に鏡面72を有していることが望ましく、マーク70は 一般に十字線から成る。図3は、装置2が駆動装置6及び検出装置8と正しい位 置関係にある時に、中央覗き孔38を通して患者に見える視野である。位置関係 が正しい時は、中央覗き孔38の反対像74は、鏡面72でマーク70を構成す る2つの線の交点にあらわれる(図3では、像74を他の部分と区別するために 、像の大きさは強調して表してある)。 円筒型のハウジング64の内部には少なくとも1つの光源75を備えることが 望ましい。これはハウジング64内部を照らし、十字線と反射像74を見やすく するためである。内部鏡面72は、光源75が点灯している時だけ鏡として働き 、光源75を消した場合は、円筒型ハウジング64内部が暗くなるために、ほと んど透明になることが望ましい。この目的のために、円筒型ハウジング68の第 2の端部68は、保安装置や監視装置によく見られる“一方向からしか見えない ”ガラスを使って作られる場合がある。 この装置を使うのが主に医者や検眼医などある場合には、第2端部は単に透明 であるだけでよい。一方、この装置を患者が自分でモニターするために使う場合 は、第2端部68はミラーだけを有するだけでよい。 このシステムに、装置2が駆動装置6や検出装置8から軸方向に正しい距離だ け離れているかどうかを示す光学的距離測定機構を設けることが望ましい。この 光学的距離測定機構は照準装置と組み合わせて用いることが望ましい。 この測距機構は光学的測距ビーム(光線)78を装置2に向って出す測距ビー ム発生器76を有することが望ましい。装置2は測距ビーム78を反射し、一次 測距反射ビーム80を作ることができる。一次測距反射ビーム80の通路には凸 面鏡82を配置することが望ましい。この凸面鏡82は一次測距反射ビーム80 を反射して二次測距反射ビーム84を作り、一次反射ビームの伝搬方向の変動を 増巾するのに役立つ。二次測距反射ビーム84は、通常、測距ビーム検出器86 に向けられる。この検出器86は、装置2が駆動装置6、検出装置8から軸方向 に正しい距離にある時にのみ、二次反射ビーム86が測距ビーム検出器86の予 め決めた部分に当る様に配置される。その距離が正しくない場合は、二次反射ビ ームはビーム検出器86の別の部分に当る。 LCDまたはLED表示装置のようなインジケータ(表示器)は、測距反射ビ ームがビーム検知器の予め決めた部分に当った時にのみ、軸距離が正しいことを 示すビーム検知器86と接続し、また応答するのが望ましい。 図1に示した様に、測距ビーム検知器86は二次測距反射ビーム84を受光で きる様に配置したマルチフィルタ光学要素90を有することか望ましい。このマ ルチフィルタ光学要素90は複数の光学フィルタ92を含んでいる。各光学フィ ルタ92は異なる割合の光を除き、検知器(検出器)86の予め決めた部分は特 定の光学フィルタと、その光をフィルターする割合とで決められている。 測距ビーム検知器86はさらに、二次測距反射ビーム84がマルチフィルタ光 学要素90を通過した後の二次反射ビーム84の強度を検知するビーム強度検知 センサ94を含む。マルチフィルタ光学要素は、この強度を軸方向の距離によっ て変えるので、この強度は装置2が駆動装置6及び検出装置8から正しい距離に あるかどうかを示す。 二次反射ビーム84がマルチフィルタ光学要素90を通った後で、二次ビーム 84をビーム強度検知センサ94に集光させるためには、収束レンズ96を光学 要素90とビーム強度検知センサ94の間に配置するのが望ましい。 装置2と駆動装置6及び検出装置8との軸方向の距離が正しくない場合に、正 しい距離にするには、どのような修正操作が必要かを示すために、インジケータ 88はビーム強度検知センサ44に応答することが望ましい。インジケータ88 の表示は、強度とその強度を出すには複数ある光学フィルタのうちどれが関与し たかに基づいてなされる。 たとえば、装置2が駆動装置6から離れすぎている場合には、二次ビーム84 はフィルタ群82のうち、暗いフィルタを通る。その結果、ビーム強度が低下し 、ビーム強度検知センサ94は、インジケータ88に装置2を駆動装置に近づけ る必要があることを示す信号を出す。インジケータ88は、この信号に応えてこ のシステムの利用者にその必要性を伝える。 または、装置2を駆動装置に近づけるべきとの信号をコンピュータに入るよう にし、修正を自動的に行うこともできる。 同様に、装置2が駆動装置6に近づきすぎている場合、二次測距反射ビーム8 4はフィルタ群42のうち明るいフィルタを通る。この結果、ビーム強度は大き くなり、ビーム強度検知センサ94は、インジケータ88に装置2を駆動装置か ら遠ざける必要のあることを示す信号を出す。インジケータ88は、この信号に 応えてこのシステムの利用者にその必要性を伝える。 さらに、装置2を駆動装置6から遠ざける必要性を示す信号に応える適当なコ ンピュータ制御の移動システムを設けることにより、駆動装置6を装置2から遠 ざける動きをコンピュータ制御で自動的に行うことができる。 図3に示す様に、インジケータ88は3つのLEDから成り、これらはハウジ ング64の第2端部68に直角な水平線上に配置されることが望ましい。左側の LED88aは黄色が望ましい。これが点灯した場合は、接触装置2が駆動装置 6と検出装置8から離れすぎていることを示す。同様に、右側LED88bは赤 色が望ましいが、接触装置2が駆動装置6と検出装置8に近すぎることを示す。 距離が適当な場合は中央のLED88cが点灯する。中央のLED88cは緑色 が望ましい。LED88a乃至88cはビームの強度に応答して、ビーム強度検 知センサ94によって点灯される。 図1では、強度が低下すれば装置を近づける必要があることを意味するフィル タ92の配列になっているが、本発明はこうした配列に限るわけではない。たと えば、マルチフィルタ光学要素90を逆にして、フィルタ92の中で最も暗いフ ィルタが円筒ハウジング64の端部68の隣りに来るようにしてもよい。この配 列では、ビーム強度の増加は、装置2を駆動装置6から遠ざける必要があること を意味する。 駆動装置6(または少なくとそのコイル30)はハウジング64の中でスライ ドできる様に搭載し、ノブ・ギア機構(たとえばラック・ピニオン機構)を備え 、接触装置2からの軸方向の距離が適当な値になるまで、ハウジング64の中を 完全に線形に駆動装置6(またはコイル30)を軸長手方向に選択的に動かせる ようにすることが望ましい。この様な構造にすると、ハウジング66の第一端部 66は、検査される眼の周りの顔面を患者が押し付ける接触装置2の位置決め機 構として働く。顔面が第1端部66に当って静止したら、ノブ・ギア機構を操作 し駆動装置6(またはコイル30)を接触装置2から正しい距離のところまで動 かす。 顔面と第1端部との接触により大きな安定性が得られるが、顔面接触は本発明 を利用する場合の必須のスラップではない。 このシステムには、装置2が駆動装置6及び検出装置8と正しい位置関係にあ るかどうかを示す光学的位置合せ機構を備えることが望ましい。この光学的位置 合せ機構は、偏平化の前の反射ビーム60、62をそれぞれ検出する2つの位置 合せビーム検知器48’、50’を有している。これらの検知器48’、50’ は、装置2が駆動装置6及び検出装置8に対して正しい位置関係にある場合にだ け、偏平化の前に、反射ビーム60、62がそれぞれ位置合せビーム検知器48 ’、50’の予め決められた部分に当るように配列される。装置2の位置が正し くない場合には、反射ビーム60、62は位置合せビーム検知器48’、50’ の別の部分に当る。これについては以下に述べる。 光学的位置合せ機構にはさらに、位置合せビーム検知器48’、50’に対応 するインジケータ配列が含まれる。このインジケータ配列は、偏平化の前に、反 射ビーム60、62がそれぞれ位置合せビーム検知器48’、50’の予め決め られた部分に当る時だけ、位置合せが正しくなっていることを示す一連のLED 、98、100、102及び104を有することが望ましい。 各位置合せビーム検知器48’、50’はマルチフィルタ光学要素106、1 08を有することが望ましい。マルチフィルタ光学要素106、108は反射ビ ーム60、62を受光するように配列する。各マルチフィルタ光学要素106、 108は複数の光学フィルタ、11010、11090(図4、5)を含んでおり、 各フィルタは異なった割合の光をフィルタ(除去)する。図4、5では、各%は 10%おきに10%から90%まで記してある。しかし、これとは異なる配列、 増分でもよい。 例示した配列では、光の50%を除く中央にあるフィルタ11050が各位置合 せビーム検知器48’、50’の予め決める部分を表わすのが望ましい。したが って、反射ビーム60、62がフィルタ11050を通り、ビーム60、62の強 度が50%減少する時に正しい位置になると考えられる。 各位置合せビーム検知器48’、50’は、反射ビーム60、62がマルチフ ィルタ光学要素106、108を通った後の反射ビーム60、62の強度を検知 するビーム強度検知器112、114を有していることが望ましい。各ビームの 強度は装置2が駆動装置6及び検出装置8に対して正しい位置にあるかどうかを 示す。 収束レンズ116、118は各マルチフィルタ光学要素106、108と、そ れに対するビーム強度検知器112、114の間にあるのが望ましい。収束レン ズ116、118は、反射ビーム60、62がマルチフィルタ光学要素106、 108を通った後で、反射ビーム60、62をビーム強度検知器112、114 に集光する。 各ビーム強度検知器112、114の出力は位置合せビーム検知回路に入り、 この回路はビーム強度検知器112、114からなる出力に基づいて正しい位置 関係になっているかどうかを決め、正しくない場合には適当なLED98、10 0、102、104に取るべき修正動作を表示させる。 図3に示す様に、LED98、100、102及び104にそれぞれ十字線7 0の交点の上、右、下及び左側に位置している。位置合せが間違っていない限り 、どのLED98、100、102及び104も光らない。したがって、光らな いことは、装置2が駆動装置6と検出装置8に対して正しい位置にあることを示 す。 角膜4の上にある装置2が高すぎる場合には、ビーム56、58は角膜4の下 の方に当り、角膜が曲がっているためにさらに下の方へ反射される。したがって 、反射ビーム60、62はマルチフィルタ要素106、108の下半分に当り、 各反射ビーム60、62の強度は30%またはそれ以下に減少する。この強度減 少はビーム強度検知器112、114により位置検知回路120に伝えられる。 この検知回路120は、この強度低下が装置2が高すぎるという位置合せの不成 功によるものと解釈する。したがって、位置合せ検知回路120は上方のLED 98を点灯させる。この点灯により、利用者は装置2が高すぎ、駆動装置6及び 検出装置8に対して下げる必要があることを知る。 同様に、角膜4の上にある装置2が低すぎる場合には、ビーム56、58は角 膜4の上の方に当り、角膜が曲がっているために、さらに上の方へ反射される。 したがって、反射ビーム60、62はマルチフィルタ要素106、108の上の 方に当り、各反射ビーム60、62の強度は少なくとも70%は減少する。この 強度減少はビーム強度検知器112、114により位置検知回路120に伝えら れる。この検知回路120は、この強度減少が装置2が低すぎるという位置合せ の不成功によりものと解釈する。したがって、位置合せ検知回路120は下方の LED120を点灯させる。この点灯により、利用者は装置2が低すぎ、駆動装 置6及び検出回路8に対して上げる必要があることを知る。 図1において、装置2が左の方に寄りすぎている場合には、ビーム56、58 は角膜4の左側に当り、角膜が曲がっているためにさらに左の方へ反射される。 したがって、反射ビーム60、62はマルチフィルタ要素106、108の左半 分に当る。フィルターされるパーセントはマルチフィルタ要素106では左から 右になるに従って減少し、マルチフィルタ要素108では左か右になるに従って 増加するので、ビーム強度検知器112、114で検出される強度には違いがで てくる。特に、ビーム強度検知器112は、ビーム強度検知器114より小さい 強度を検出する。この異なる強度はビーム強度検知器112、114によって位 置合せ検知回路120に伝えられる。この検知回路120は、ビーム強度検知器 114での強度がビーム強度検知器112での強度より大きいという強度の違い は、装置2が図1では右側に寄りすぎている(図3では左側に寄りすぎている) という位置合せの不成功によるものと解釈する。したがって、位置合せ検知回路 120は左側のLED104を点灯させる。この点灯により、利用者は駆動装置 2は左側に寄りすぎており(図3)、駆動装置6及び検出装置8に対して右側の (図1では左側へ)移動する必要があることを知る。 同様に、図1の装置2が左側に寄りすぎでいる場合には、ビーム56、58は 角膜4の右側に当り、角膜が曲がっているためにさらに右の方へ反射する。した がって、反射ビーム60、62はマルチフィルタ要素106、108の右半分に 当る。フィルタパーセントはマルチフィルタ要素106では左か右になるにつれ て減少し、マルチフィルタ要素108では左から右になるにつれて増加するので 、ビーム強度検知器112、114で検出される強度には違いか出る。特に、ビ ーム強度検知器112はビーム強度検知器114より大きい強度を検知する。こ の異なる強度はビーム強度検知器112、114により位置合せ検知回路120 へ伝えられる。この検知回路120は、ビーム強度検知器114での強度はビー ム強度検知器112より小さいという強度の差異は、装置2が図1では左に寄り すぎている(図3では右に寄りすぎている)という位置合せの不成功によるもの と解釈する。したがって、位置合せ検知回路120は右側のLEDを点灯させる 。この点灯により、利用者は装置2が駆動装置6及び検出装置8に対して右に寄 りすぎており(図3)、、左側へ(図1では右側へ)移動させる必要があること を知る。 したがって、LED98、100、102及び104と位置合せ検出回路12 0を組み合すと、ビーム強度検知器112、114に応答し、装置2の位置合せ が正しくない場合、正しい位置にするためには、どんな修正動作が必要かを示す 表示装置が構成される。可動中心部片16の透明周辺部36は、たとえ位置合せ が正しくなくても、ビーム56、58が角膜に達するに十分な巾を持っているこ とが望ましい。 自動位置修正はコンピュータ制御で駆動装置を上、下、右または左へ動かして もよい。このコンピュータ制御移動は光学的な位置合せ機構に応答する適当なコ ンピュータ制御移動機構で行うことができる。 光学的位置合せ機構は照準装置と一緒に用いることが望ましい。光学的位置合 せ機構は小さな修正を指示するが、照準装置は大きな修正を指示する。しかし、 透明周辺部36の巾が十分大きい場合は、照準装置の代りに、光学的位置合せ機 構を用いることができる。 上記の位置合せ機構は、検出装置8で用いるのと同じ反射ビーム60、62を 用いるが、別々の位置合せビームを得るためには、別々の位置合せビームエミッ タを使うこともできる。しかし、この装置ではエミッタを増やす必要がないので 、製造コストが少なくてすみ望ましい。 従って、図1には光学的位置合せビームエミッタ122、124を示した。こ れらのエミッタ122、124を用いる位置合せ機構は、反射ビーム60、62 を用いるものと、本質的には同じ様に作動する。 特に、各位置合せビームエミッタ122、124は装置2に向けて位置合せビ ームを放出する。この位置合せビームは角膜4で反射されて、反射位置合せビー ムを作る。位置合せビームエミッタ122、124がある時は、位置合せビーム 検知器48’、50’は反射ビーム60、62ではなく、反射位置合せビームを 受光する様に配置される。反射位置合せビームは、装置2が駆動装置6及び検出 装置8と正しい位置関係にある場合にのみ、偏平化の前に各位置合せビーム検知 器48’、50’の予め決めた部分に当る。システムの残りの部分は、位置合せ ビームエミッタ122、124を用いないシステムと同じ部品を有し、同じ様に 作動することが望ましい。 このシステムには、接触装置2及び角膜4に静かに置く塗布機(アプリケータ )があることが望ましい。図5A乃至5Fに示す様に、実施例の塗布機127で は、その先端に環状片127Aが付いており、この環状片127Aは可動中心片 16の形状にマッチしている。塗布機127には、環状片127Aに向って開い ている開口端を有する導管127CNがあることが望ましい。導管127CNの 反対側の端には絞り弁127SBが連結されている。絞り弁127SBには一方 向弁127Vが付いており、これは空気を絞り弁127SBの中へ入れるが、弁 127SBかS空気が流出するのを防ぐ。絞り弁127SBを絞ってから放すと 、絞り弁127SBは絞り前の形状までふくらもうとするので、導管127CN の開口端で吸引効果が生じる。この吸引効果を利用して、接触装置2を塗布機1 27の先端に保持する。 くぼみ付け(Indentation) 図1乃至5で示した接触装置2と関連するシステムはくぼみ付けにより眼圧を 測定すろ為にも使用される。くぼみ付け技術により眼圧を測定する際には、あら かじめ決められた力が、くぼみ付け装置で角膜に加えられる。この力によりくぼ み付け装置が角膜方向に移動し、この移動に伴ない角膜を押し込む。くぼみ付け 装置により、予め決められた力に応じて角膜方向に移動した距離は眼圧に逆比例 することが知られている。 各種くぼみ付け装置の大きさとそれぞれの力が眼圧とその移動した距離との相 関を示す種々のテーブルがある。 くぼみ付け装置を利用するに当り、接触装置2の中にある可動式中央部片16 はくぼみ付け装置として機能する。さらに、くぼみ付け様式を操作するに際し電 流発生回路32がスイッチされる。スイッチされると、電流発生回路はコイル3 0を通して予め決った量の電流を供給する。予め決った量の電流は、前記した標 準的な力の1つを生ずるに必要な電流に一致する。 予め決められた量の電流は駆動装置6に磁場を形成する。この磁場が順次可動 中央部片16を可撓性膜14を経て角膜4に向かって内部に押しつける操作をさ せる。ひとたび、予め決められた量の電流が供給され、ある標準の力が角膜にか かる時、可動中央部片16が角膜方向にどれだけ移動したかを決める必要がある 。 従って、くぼみ付けにより眼圧を計測する場合には、図1に示したシステムの 中に可動中央部片16の移動距離を検出する。距離検出装置を予め決めた量の力 を加えることにより、可動中央部片16の移動距離に基き眼圧を決める計算装置 10の中に演算部分199を包含する。さらにくぼみ付け距離検出装置200が 図11A、図11Bに示されている。その中にはビーム発信器202とビームセ ンサー204が含まれ、ビーム発信器とビームセンサーの間の光路にレンズ20 5が配置されている。ビーム発信器202は可動中央部片16の方向にビーム2 06の光を発信するように配置されている。ビーム206の光は可動中央部片1 6に反射し、反射ビーム208を形成している。ビームセンサー204は反射ビ ーム208を受光する位置にあり、その時、装置2はその軸上のある距離をおき 、駆動装置6の直線上に位置している。この距離と直線上にあることにより、前 記した視覚機構、光学的機構、光学的距離測定機の全域又は一部の組合せを用い ることで完遂している。 ひとたび配列及びその軸上の距離が決ると、図11Aに示すように、ビーム2 06は可動中央部片16の最初の部分に当る。ビーム206の反射による反射ビ ーム208がビームセンサー204の最初の部分に当る。図11Aの中で、その 最初の部分はビームセンサー204の右端よりに位置している。 くぼみ付け行程が進むにつれて、可動中央部片16はビーム発信器より離れる ようになる。この離れた距離の増加が図11Aに示してある。可動中央部片16 が直線的に移動するので、ビーム206は可動中央部片16上をより左に移動に 当る。この結果、反射ビーム206は左に移動又は前進(シフト)し、最初の部 分の左よりの第2の部分で204に当る。 ビームセンサー204は反射ビーム206の移動を検出する為に装着される。 その時の移動は可動中央部片16の移動に比例している。ビームセンサー204 強度に応答するビーム検出器212を有しており、その検出器は、反射ビーム2 08の検出強度に応じて出力電圧を生じる。また、ビームセンサー204は光学 フィルタ要素210を有し、この要素は光の入射点がフィルタのある点から他の 点へ移動するに伴ない、より多くの光を逐次フィルタする。 図11A及び図11Bの光学フィルタ要素210にはフィルタが内蔵され、そ のフィルタは漸進的に厚みが増加し、その為に厚い部分に通過する光は、フィル タの薄い部分を通過する光に比べてより光の強度が減少する。 また、フィルタは一定の厚みであるが、フィルタ密度が漸進的に増加し、それ によって入射点が縦長方向を横切るに従い漸進的にフィルタ効果が生じる。 図11Aに示すように、反射ビーム208が光るフィルタ要素210のもっと も薄い部分を通過する時(たとえばくぼみ付け前)、反射ビームの強度はほんの わずかしか減少しない。よって、強度反応応答ビーム検出器212は角膜方向へ 可動中央部片16が動いていないことを示す比較的高い出力電圧を示す。 しかし、くぼみ付けが進むに従い、反射ビーム208は漸進的により多くの光 をフィルタする光学フィルタ要素210の厚みのある部分は移動する。そこで、 反射ビーム208の強度は可動中央部片16が角膜方向の移動に比例して減少す る。これにより強度応答ビーム検出器212が反射ビーム強度に応じて出力電圧 を生じ、この出力電圧は可動中央部片16の移動が増加するに伴ない漸進的に減 少する。そこで強度応答ビーム検出器212からの出力電圧が可動中央部片16 の移動の指標となるのである。 さらに、演算部分199が電流発生回路32に応答する。ひとたび、前もって 決った量の力が印加されると、ビーム検出器212からの出力電圧が演算部分1 99に受け取られる。それから、特別の出力電圧と結びつく移動に基づき演算部 分が眼圧を決定する。よって、メモリー33には眼圧の指標を貯える記憶装置を 有している。 また演算部分199は、電子的に又は磁性により貯えた前記既知のテーブルの 1つにたどりつく手段を有している。そのテーブルは眼圧が可動中央部片16に より移動された距離と一致するので演算部分199は単に眼圧と可動中央部片1 6により移動された距離との一致を決めるのみで眼圧を決めることができる。こ の発明のシステムは恐膜のかたさの計算に用いることができる。特に、そのシス テムは最初に扁平技術により眼圧を決め、それからくぼみ付けの技術により眼圧 を決めるのに用いられる。この2つの方法により検出された眼圧の違いは恐膜の かたさの指標となる。 前記のすぐれたシステムに関する記述により一般的に扁平化とくぼみ付けの両 方により眼圧を検出できる復合システムが注目されているけれど、復合システム になる必要はない。扁平化により眼圧を決めるシステムはくぼみ付けで眼圧を決 める分かれたシステムと独立して単独で構築してもよく、逆でも良い。 目の流体力学測定 この発明のくぼみ付け装置は流出のなめらかさを含む目の流体力学を計測する ことにも利用できる。この発明の方法は以下に述べるいくつかの段階から成立っ ている。 第1の段階でくぼみ付け装置は角膜と接触する位置にある。そのくぼみ付け装 置は図1及び図2A乃至2Dに示した接触装置2から成立っている。 次に、くぼみ付け装置の可動部分は第1の決められた量の力で角膜方向に移動 し、角膜のくぼみ付けを行う。くぼみ付け装置が接触装置2の場合には可動部分 は可動中央部片16から成立つ。 眼圧はくぼみ付け装置の可動部分が最初の決められた量の力を加えることで角 膜方向に移動する最初の距離に基づき決められる。さらに言えば、眼圧はくぼみ 付けにより眼圧を決める前記システムを用いて決定される。 次に、くぼみ付け装置の可動部分が角膜方向に移動するにつれて、眼から流出 が起きる。この間に、第1の予め決められた周波数で、また第2の予め決められ た量の力で角膜方向と角膜の逆方向へ向かって、すばやく往復運動を行なう。第 2に決められた量の力は、第1に決められた量の力よりも同等か又は大きくなる 。しかし、第2の予め決められた量の力は第1の決められた量の力よりも少さい 。往復運動は望ましくは5秒間であり、一般的には10秒を越すべきではない。 可動部分は第3の予め決められた量の力で角膜方向に移動された角膜のくぼみ 付けを完了する。 第2の眼圧は第3の予め決められた量の力から作用する間に、くぼみ付け装置 の可動部分により角膜方向へ移動した第2の距離に基き決定される。この第2の 眼圧はくぼみ付けにより眼圧を決める前記システムを用いて決定されることがよ り望ましい。眼圧は可動部分の往復運動の間に眼からの流出を起こす結果として 減少する。一般的に眼に欠損部分があり、眼からの眼流出がない場合を除いて、 第2の眼圧は第1の眼圧よりも小さいことは当然である。眼圧の減少は流出のな めらかさの欠損を知る指標になる。 次に、くぼみ付け装置の可動部分は角膜方向に移動する間に、第2の周波数と 第4の予め決められた量の力で角膜方向を角膜への逆方向へ向かって迅速な往復 運動を行なう。第4の予め決められた量の力は望ましくは第2の予め決められた 量の力よりは同じか又は大きい方が良い。しかし、その第4の予め決められた量 の力は第2の予め決められた量の力よりも小さい。可動部分が角膜方向へ移動す ることにより付加的に眼流出が眼から起きる。この往復運動は望ましくは5秒間 続き、10秒を越えるべきではない。 この可動部分は第5の予め決められた量の力で次々と移動し、角膜へのくぼみ 付けを終了する。第1、第2、第3の距離の違いが計算され、その違いは眼を離 れて流出した眼流出の量を示すことになる。流出量が流出のなめらかさの欠損を 指標となる。第1の距離と最後の距離の違いを利用することは当然である。この ことに関し、かならずしも全て3つの距離の違いを用いる必要はない。事実、あ る2つの距離の違いで十分である。 流出のなめらかさを検出された距離の違いの間にある関係は、その方法のパラ メータとくぼみ付け装置の大きさが違うと変化するが、与えられたパラメータと くぼみ付けの大きさの関係は既知の実験技術と既存のフリーデンベルト表(Frie denweld Table)によって容易に決めることが可能である。 この発明の方法にくぼみ付け表面が直径3ミリのものを用い、データ収録ボー ド付のコンピュータで処理することが望ましい。特に、コンピュータは電流発生 回路32に接続するディジタルーアナログ変換器で予め決った力を発生させる。 コンピュータはディジタルーアナログ変換器を経て、第1、第2及び第3の予め 決められた距離の信号を受け取る。これらの信号は、距離の違いと流出のなめら かさとの前記関係を用いてコンピュータで解析される。この解析に基づき、コン ピュータは流出のなめらかさの指標信号を出力する。この出力信号は表示スクリ ーンで流出のなめらかさの眼視表示を提供する。 さらにこの方法は、もし流出のなめらかさに異常がある場合には、第1、第2 及び第3の距離の違いをプロットし、この違いをグラフ化し、さらに正常な眼と の違いをグラフ化して決定する操作を行う。しかし、上記で述べた如く第1と最 後の距離の違いが利用される。これに関して、全て3つの距離は違いを用いるこ とは必ずしも必要ではなく、2つの距離の違いで十分である。第1の予め決めら れた周波数を第2の周波数は本質的には同じであり、ほぼ20ヘルツである。眼 の外皮のストレス緩和は圧力と流出容量が変るので1ヘルツ以下の周波数は一般 的に望ましくない。 第4の予め決められた量の力は第2の予め決められた量の力の少なくとも2倍 が望ましい。第3の予め決められた量の力は第1の予め決められた量の力のほぼ 半分である。その他の関係も十分であり、この方法は前述した関係に限定されな いことは良く知られている。 この方法の選択すべき作用を述べると、第1の予め決められた量の力は0.0 1ニュートンと0.015ニュートンの間、第2の予め決められた量の力は0. 05ニュートンと0.075ニュートンの間、第3の予め決められた量の力は0 .05ニュートンと0.075ニュートンの間、第4の予め決められた量の力は 0.0075ニュートンと0.0125ニュートンの間、第5の予め決められた 量の力は0.0125ニュートンと0.0025ニュートンの間、第1の周波数 は1ヘルツと35ヘルツの間、第2の周波数もまた1ヘルツと35ヘルツの間、 である。しかし、この方法は、前述の範囲に限定されるものではない。 この発明の方法は前記の装置を用いて行うことが望ましいが、種々の他の眼圧 計が用いられることも周知である。故に、この発明の方法は請求の範囲に記載の システムと図解した接触装置を密接に関連して、その使用範囲を限定するもので はない。 接触装置の詳細説明 前述した説明は接触装置の内側の面に可撓性の膜14をもつような接触装置の 統合体を利用するが、この発明がそのようなものに限定されないことも周知であ る。事実、この発明の範囲に含まれる接触装置の変形が沢山ある。例を上げると 、接触装置2が可撓性膜をもたないもの、接触装置2の外側の面(即ち角膜から 離れた側)に可撓性膜をもつもの、接触装置2の内側の面に可撓性膜をもつもの 、接触装置の両側の面に可撓性膜をもつもの等である。 また、可撓性膜14は環状に出来ているので、可動中央部片16とそれによっ て反射する角膜にゆがむことなく、直接に光を通す。さらに、図12に示すよう に、可動中央部片16は同じように環状を呈しているので、透明な中心部は単に 空気を含むのみである。このようにして、接触装置2を通過する光は、接触装置 2によってゆがみを被ることなく、角膜に直接当るのである。 空気に代わって、この透明な中心部分に透明な固体物質を満すこともできる。 そのような透明な固体物質を挙げると、ポリスチルメタクリレート、ガラス、固 いアクリル、プラスチックポリマーなどである。望ましい順位に従えば、角膜よ りも大きな反射率をもつガラスは、光が接触装置2を通過する際、角膜の反射率 を増す働きをする。望ましくは、ガラスの反射率は角膜の反射率1.37に比べ て、1.7より大きい方がよい。 可動中央部片16の外側の面は、その面から、直線のメカニズムと配置を検出 する扁平化の技術の操作を妨害するような外来の反射を除く為に、反射防止層で コーティングすることが知られている。 接触装置2の相互連絡を行う各種構成要素は、この発明の意図する所とその範 囲を逸脱しなければ修正可能である。 可動中央部片16、固い環状部材12及び膜14の間の操作関係を相互に連絡 したり、又は別の仕方で維持する多くの方法があることはよく知られている。1 つ又は2の可撓性膜14が用いられる例を挙げると、十分に固い環状部材12は 既知の取付け技術、即ちのり付け、熱による接着等で1つ又は2つの可撓性膜に 取りつけられることができる。ここで、2つの可撓性膜14が用いられる場合、 その構成物は可撓性膜14を十分に固い環状部材12に直接取り付けなくても、 操作関係を維持したり、又は相互連絡をとることができる。それよりむしろ、十 分に固い環状部材12は、膜14のサンドイッチ状にはさまれて、その周辺の膜 を接着することにより、2つの可撓性膜14の間に保持される方が良い。 可動中央部片16はのり付け、接着で可撓性膜14に取付けられるが、そのよ うな取付は不必要である。それよりむしろ、1つ又は2つの可撓性膜14は全部 又は部分的に可動中央部片16をブロックし、十分に固い環状部材12の穴から 脱落することを防ぐ様に配置する。前記した可撓性膜14の環状板が採用される 場合、図12に示したように、環状可撓性膜14の少なくとも1つにある穴の直 径は環状可撓性膜14の内側部分14Aが可動中央部片16と重なり、十分に固 い環状部材12の穴から可動中央部片16が落ちないように十分に固い環状部材 12の穴から直径よりも小さいことが望ましい。 図13Aに示したように、十分に固い環状部材12にある穴から可動中央部片 16の脱落を防ぐもう1つの方法は、可動中央部片16から放射状に延び、それ それの溝16Bにすべり込んで受け止められるアーム16Aを備えることである 。 溝16Bは固い環状部材12の中に形造られている。各溝16Bは予め決められ た限度内で可動中央部片16の動きの範囲を制限する為に縦の長さ(図13の垂 直方向)が選択的に選ばれている図13の形を示している。図中、溝は十分に固 い環状部材12の中にあり、アームは可動中央部片16から伸びている。同様に 効果的な改良は溝が可動中央部片16にあり、アームは十分に固い環状部材12 から放射状に伸びるような形を逆にして作られる。 溝16Bはミニチュアスプリングのような弾性体を有し、この弾性体が可動中 央部片16の位置を望ましいスタート地点に向ける。さらに、アーム16Aは抹 消部にミニチュホイールを有し、このホイールがアーム16Aと溝16B壁面の 摩擦を大幅に減少させる。 図13Bは十分に固い環状部材12の穴から可動中央部片16の脱落を防ぐ方 法を示している。図13Bで、十分に固い環状部材12は環状部材12の外表面 に内に向かって放射状に伸びるフラップ(下げ翼)12Fを有している。 前記可撓性膜14の1つは十分に固い環状部材12の内側に位置している。そ の膜14の一部は固い環状膜の穴の壁面を過ぎて内側に向い放射状に伸びている 。環状膜14と下げ翼12Fの組合せで、十分に固い環状部材12の穴から可動 中央部片16の脱落を防いでいる。下げ翼12Fは可動中央部片16の発動を行 うと共にそれを容易にしている。磁気で動くことを説明すると、たとえば下げ翼 12Fは磁化されると、下げ翼12Fは外部に加えられた磁場に応答して内部に 向かい動くのである。 図14を参照して、接触装置2のもう1つの実施例は、外側の円周に向かうほ ど漸進的に厚みが減少する柔らかな接触レンズ物質を用いたものである。円筒形 の穴12Bが柔らかな接触レンズ物質12Aに形成される。この穴12Bは柔ら かな接触レンズ物質12Aを貫いて伸びることがない。むしろ、その穴に柔らか な接触レンズ物質12Aの薄い部分12Cによりきっかりと低部を閉じられてい る。可動中央部片16はその穴12Bにすべり込んで位置する。 薄い部分12Cは0.2mmの厚さ以下であり、これにより閉ざされた穴に逆 らって角膜方向に動かされる時、薄い部分12Cからごくごく小さな干渉を受け 入れて、可動中央部片16は扁平化とくぼみ付けを完遂させる。十分に固い環状 部材12Dが柔らかな接触物質12Aに挿入されて安定化すると、穴12Bを婉 曲状に取り囲むより安定した壁の構築物がはっきりしてくる。逆に言えば、これ は可動中央部片16が穴12Bの中でより安定して動きを得る場となる。 柔軟レンズ物質12Aは水性ゲル、シリコン、可撓性アクリルなどからなるが 、他にもっとふさわしい物質が使われる。加えて、上述したように、柔軟な膜の 組合せが図14の具体的な例に加えられてもよい。 図14の可動中央部片16は環状であると説明したが、どのような形のもので も使用できる。例を挙げると、上述した可動中央部片16でも十分である。可動 中央部片16の環状形の変形が透明な底を持つ浅い食用皿を加えることで形を変 え、それが可動中央部片16の平らで透明な底の面を明確にする。この様に変形 が為されると、可動中央部片16はカップ状の外観を持つようになる。平らな透 明の底の面は角膜に近づき、可動中央部片16の平面効果を促進する。望むべき は、可動中央部片16の外側の面につけられることである。 可動中央部片16と十分に固い環状の部分12の穴(柔かな接触レンズ物質1 2Aの穴)は補足的に円筒形であると説明したが、補足的な形は円等形に限るも のでなく、周囲の構造に関連して可動中央部片16がすべり込み易い形である。 可動中央部片16は十分に固い環状部材12を用いずに可撓性膜14の表面に直 接のせることも考えられる。 そのような配置組合せを考えることが接触装置2の具体的な働きをよりはつき りはするけれども、漸進的な先細りの外周をもつ十分に固い環状部材12を用い た場合、同じような働きに比べると、安定性、安全性、快適性ははるかに減少す る。可動中央部片16の統合体は明確な側面のへりを持つ平な外面を有している が、この発明がそのような取決めに限定するものでない。たとえば、この発明は 快適さを促進する円形のその外面を持ち、さらに十分に固い環状部材12の外側 の湾曲のぴったり合う可動中央部片16を有している。可動中央部片16は内側 を外側で曲がった面と、平らな面の組合せとなっている。内側の面は角膜の面に あり、外側の面は角膜から離れた面にある。 図15を参照すると、可動中央部片16は角膜の方向に向かって中央に突出部 16Pがある。この突出部16Pは可動中央部片16の中央部で透明な固体物質 を角膜方向に伸ばすことを意図している。 扁平化によって眼球内圧力を測定するもう一つの方法 図16において示すように、扁平化によって眼球内圧力を測定するもう一つの 方法をここに記す。透明な中央部分の接触装置2を役立たせるのに好ましい方法 である。このもう一つの方法により、動作器具の概略図に示されるコイル30に おいて、鉄心30Aはコイルの生成する磁界を高めるものである。この鉄心30 Aは、光が鉄心30Aの中を透過し、また2つのレンズL3とL4とが設置でき るように、軸上におよそ6mmの直径の穴を有する。 このシステムが効果的であるようにするために、コイル30によって発生する磁 界の強さは患者の角膜の眼内圧力の全範囲(5から50mm水銀柱)を最小限以 上である。このもう一つの方法の説明として、1から100mm水銀柱の眼内圧 カは、ここで説明している発明によって測定できる。この眼球内圧力に対してap planateするのに必要な力は、以下で解析する、妥当で率直な設計と、経費のか からない材料とで得られる。 小さな磁石による外部磁界によって励起される力Fは、磁気双極子モーメント の方向で作用する外部磁界誘起ベクトルの勾配によりm倍されるものとして知ら れている。 F=mxgrad B ・・・・ (1) 可動中央部片16による磁気双極子モーメントmは、次の式によって決定でき る。 m=(BxV)/Uo・・・・ (2) ここで、Bは中央可動不片16の一つの極の表面における磁気誘導ベクトルであ る。Vはその体積で、Uoは自由空間の透磁率で、12.57x10-7ヘンリ/ メートルの値である。 アルニコ磁石である中央可動片16のBの典型的な値は0.5テスラである。も しこの中央可動片16が厚さ1mm、直径5mm、その全体積の59%が機械加工で 除去されているとすれば、その体積Vは9.8立方mm(9.8x10-9立方m )となる。この値を式(2)に代入すると、可動中央部片の磁気双極子モーメント は、m=0.00390Ampxm2なる。 以下の解析方法で、駆動器具の仕様が決定できる。磁界の勾配grad Bは、測定 された駆動器具の表面からの距離xの関数である。 grad B={u0xXxNxIx(RAD)2x{[(x+L)2+RAD2-3/2− [x2+RAD]-3/2}}/2L ・・・・ (3) ここで、Xは鉄心の磁気感度、Nは電線の巻き数、Iは電線を流れる電流、L はコイル30の長さ、RADはコイル30の半径である。 このもう一つの方法においての選ばれる(推奨される)値は、X=500,N =200,I=1.0アンペア、L=0.05m、RAD=0.025mである 。しかし。この発明においてはこの値に限らない。一般には、Uoは12.57 x10-7ヘンリ/メートルの値である。 可動中央部片16の磁気駆動器具によって影響される力Fは、さきに式(3)に よって求めた値 m=0.00390Ampxm2で、式(1)で求められる。 磁気駆動器具から可動中央部片16までの距離xによる力Fは、図16Aのように プロットされる。 可動中央部片16を保持する接触子2によって覆われる患者の角膜4は、駆動器 具から距離2.5cmのところに置くことができ、図16AからおおよそF=0. 063ニュートンである。 眼球内圧力が50mm水銀柱であるときの典型的な扁平エリアである角膜4を 扁平化するに必要な力であるFrと、この力とを比較する。ゴルドマン(Goldman )眼圧では、扁平化領域の直径はおおよそ3.1mmであり、典型的な扁平化エ リアの広さは7.55平方ミリとなる。典型的な最大圧力50mm水銀柱は、0 .00666N/mm2圧力でカバーできる。このFrは、次の式を使って決められ る。 Fr=圧力(PRESSURE)x面積(AREA) ・・・・ (4) Fr=0.0050Nを代入した場合、解析された磁気作動力Fと、要求される力Frは 、実際の磁気駆動力Fに比べて小さい。従って、角膜4を扁平化するに必要な最 大の眼球内圧力は、この発明による駆動器具と可動中央部片16によって容易に決 定できる。 もし何かの理由で大きい力が必要になると(たとえば接触子2と駆動器具の間 の距離を大きくする必要)、コイル30の電流を大きくするなど、パラメータを変 更する。 基本的な方法において、駆動器具を正しく動作させるため、、磁気駆動力(関 連する磁界)はゼロからはじめて最大値までに0.01秒で増加させ、戻すとき も同様に0.01秒内にゼロに下げる。駆動器具の電源装置は、適切な回路で1アン ペア振幅のパルス電流によって、適切な大きな誘導回路(コイル30)を選択する 。 単一パルス駆動のために、直流電源がコンデンサCを充電するために、直列充 電抵抗器を介して使用する。コンデンサの一方の端子は接地され、他方の端子( 高圧側)は50ボルトの電位に接続される。コンデンサの高圧側は大電流スイッチ 制御回路、コイル30とダンピング(減衰)抵抗を介している。大きい電流を得 るために、他のパルスレーザ装置など大きいパルスを発生するには、抵抗−コイ ル−コンデンサ回路によっている駆動器具のコイル30の電気素子の選択とコン デンサの初期電圧の選定で、前記の電流パルスが発生される。 しかしながら、コイル30のような、前記のような大きなインダクタに単に電流 パルスを与えて、電流パルスが終わった後で磁界をゼロにする必要はない。その かわりに、望ましくない残留磁界が鉄心30Aから、コイル30の電流がゼロにな っても発生する。残留磁界は、磁気履歴効果によって起こり、必要のないのに可 動中央部片16を動かす磁力として作用する。 従って、駆動器具の動作が終わった後で、磁界をゼロにする別の方法が必要に なる。鉄心30Aに接続される、非磁化回路によってこれができる。 鉄心の非磁化の方法はよく知られており、容易である。電流振幅の減少の際に 、コイルに逆方向電流を流す方法でできる。もっとも容易な方法は、逓降変圧器 を使用し、その入力は60ヘルツで、商用110V交流からはじまるシヌソイダ ル電圧とし、傾斜的にゼロボルトに落としていく。変圧器の出力側は、コイル3 0につながれる。 従って、駆動器具は、二つの電源回路、測定に使われる単一パルス電流源と、 測定が終わったら直ちに非磁化するための非磁化回路とが接続される。 図16および細部を図17に示すように、もうひとつの扁平化の具体化方法は また、光学的整列システムを含んでいる。整列は大変重要で、図16Aのグラフ に示されるごとく、駆動器具によって中央可動片16での力は関連部分に大変よ く作用する。加うるに、駆動器具(X軸方向)の位置に支配される、可動中央部 片の軸位置に対しては、駆動器具の中央軸の姿勢(左右動・上下動)による、側 面方向(Y軸方向)や垂直方向(Z軸方向)の磁力も影響する。 図16Aに示される軸の距離xによって力Fの変化を考えると、可動中央部片 16は信頼できる測定結果、およそ+/−1mmの精度でX方向に位置決めされ るべきである。同様にコイル30の直径が50mmであるので、yとz方向(コ イル30の経方向に垂直である)に関する可動中央部片16の位置は、+/−2 mm(磁界はほぼ一定であると仮定して)のコイルの経方向内に保たれるべきで ある。 可動中央部片16における力は、コイルの径方向の軸と可動中央部片の傾きの 角の余弦により決まり、コイルの径方向軸の角度は、およそ+/−2度のうちに 維持されることが、この工業所有権の注目点である。 以下の事項を満足するために、代わりの光学的整列システムは、患者の角膜の 頂点(可動中央部片16の背後の中央に置く)の整列を、正確な整列が独立に、 患者が医学的専門家の助けなしに、コイルの長手方向の軸上に正確に容易にする 。 扁平光学的整列システムは、角膜の表面で、光がどのように反射・屈折するか について機能する。単純化のため、光学系の操作上の、以下の代わりの光学的整 列システムの記述と図16及び17では、可動中央部片16を通る光線の通過の 状況はそれほど影響されないので、可動中央部片の中央部分での動きについては 考えない。 また、単純化のため、整列ビームは穴30を通り、レンズL3とL4は開けら れた穴につけられているが、図17では鉄心30Aと、それに関連する穴30B を示していない。 図16に示されるごとく、発光ダイオードのような点に近い光源350が、凸 レンズL1の焦点面に位置している。凸レンズL1は、光源350からの光のビ ームを視準する・視準されたビームはビームスプリッタBS1にを通り、凸レン ズL2に達する。凸レンズL2は送られた光を、レンズL4の焦点面にあるレン ズL3の焦点面に結ばせる。レンズL4を通過した光束は、もう一度患者の眼球 に入り、網膜5上に焦点を結ぶ。従って、発せられた光束は,患者には点光源と 認識される。 眼に届いたいくらかの光は、図18に示されるような、角膜の予扁平化曲面に よって発散する角膜の表面から反射し、患者の眼から反射してレンズL4に戻る 。これらの光束は、患者には後に記す測定のごとくの、患者の眼の整列のうちで の反射経路の角膜反射イメージのごとく認められる。 角膜曲面4による反射の光と、レンズL4の左右透過によって変換生成された 光とが、L4で更に変換される。レンズL3の遠近画法から、焦点位置からの仮 想の光としてこれらの光は現れる。従って、レンズL3を通過して、光はもう一 度collimateされ、ビームスプリッターBS1の表面に焦点を結ばせる、レンズ L2へ入る。ビームスプリッターBS1は45度傾いており、光をレンズL5の 方へ送る。続いて、この傾いた反射光は傾いたビームスプリッターBS2に送ら れる。BS2からのコリメート光は、反射して、整列センサD1機能する、シリ コンフォトダイオードの小さな開口が焦点面にあるレンズL6にはいる。 曲面状の角膜4が正しく配置されていると、整列センサD1に電気信号が生成 される。この整列システムは、共焦配置のため非常に感度が良好である(整列光 源の点イメージの角膜面での反射−プルニエ(Purkinje)のイメージー小さな光 の確実な活用−シリコンフォトダイオードの感度)。この方法では、電気信号は 、角膜4がレンズL4に対して確実に配置され、磁気的駆動装置端部に設置され た整列センサだけから得られる。図17に示された全てのレンズの焦点距離は, 100mmであるL3を除き50mmである。 整列センサD1の電気回路は、まっすぐに設計・製作される。シリコンフォト ダイオードは、バイアス電圧なしに動作させ、固有の検出雑音成分を最小化する 。シリコン表面の光のレベルに依存する電圧信号は、ダイオードの端子に抵抗を 介して接続される。一般的にこの電圧信号は小さくて表示や信号処理にはそのま までは使用できないが、簡単な電圧増幅回路で何倍かに大きくできる。整列セン サD1は、この増幅回路に接続される。 整列センサD1に接続される回路は、実際の適切な配置のセンサD1から即刻 アクチュエータを自動的に動かす。しかし、もし整列センサD1の信号が、眼球 が適切な位置にないことを示す場合には、回路は自動的に動作の進行を妨げる。 この方法では、患者ではなく、整列センサD1が、駆動器具の動作を決める。上 記に示したように、患者の眼の測定装置の整列の間光学整列装置は配置される。 この配置状況は、図18および19に示される。 図18に示すこの配置は、すべてのX−Y−Z方向の患者の眼の動きの位置を 知ることを示している。特に、レンズL4は、プラノ(plano)な表面を有する ように作られ、この表面は、患者が見ることができるように、虹彩の中心い近い 場所に当たる光に、特に反射するように作られる。この点光源画像は、曲面角膜 の、鏡面あるいはレンズL4のプラノ表面からの、引き続く反射入射整列光の反 射である(第一プルニエイメージと呼ばれる)。レンズL4は、網膜上に焦点を 結ぶ眼球に対して平行な反射光を作る。 図18は、光が網膜5の中央位置に焦点を結ぶように配置された眼球を示して いるにもかかわらず、レンズL4からの正面あるいは横方向(x方向)の眼の動 きは、角膜反射の像をぼやけさせる。y,z方向の眼球の動きは左右・上下両者 の動きとも、角膜反射を変動させる。 それ故に、患者は整列光を見つめることにより、整列動作を形づくり、眼球を 三次元にゆっくり動かすことにより、角膜反射の点画像が可能な限りシャープで あり(x軸方向位置決め)、角膜4を真っ直ぐに通り抜ける整列光の点画像と融 合する(y,z軸位置決め)。 図19に示されるように、もし適切な方向を見つめることによって整列が実現 できれば、レンズL4は部分的な反射部分を持つことを必要としない。 一旦整列が達成されれば、光学的整列システムからの論理信号が生成され、パ ルス回路の駆動器具の電力が供給される。駆動器具が動作状態になって、患者の 角膜の磁界がおよそ0.01秒の間、増加する。この磁界の増加の効果は、角膜 上の可動中央部片16への力の増加となり、角膜4は時間が過ぎて平らになる。 扁平領域の寸法が可動中央部片16の力に比例する(ここで圧力=力/領域)、 眼球内圧力(IOP)は、力が扁平化される領域の力の比を算出することによっ てわかる。 扁平化領域を検出し扁平化領域の寸法を示す電気信号を出すためのもう一つの 具体化方法は、扁平センサD2を含む。扁平化角膜表面からの反射光は、扁平化 角膜4によって与えられる平らな表面効果によって、一般的に平行光線となる。 光がレンズL4を右から左へ通り抜けることにより、レンズL2の焦点面にある レンズL3に焦点を結ぶ。続いて、L2を通り抜けた光はもう一度視準されビー ムスプリッタBS1の表面に衝突する。ビームスプリッタBS1は45度傾いて いるため、ビームスプリッタBS1は視準光を屈折させ、ビームスプリッタBS 2のある焦点を結んだ光の点レンズL5へ送る。ビームスプリッタBS2は、小 さな透明部分を持つか、光をレンズL7(焦点距離は50mmに選ばれる)へ直 接送るための小さな穴が空いている。このレンズL7は、もう一つの提案方法 の扁平化感知アームに属する。 ビームスプリッタBS2の焦点位置は、レンズL7の焦点面である。従ってレ ンズ7から出てくる光はもう一度視準される。この視準された光は45度の角度 に設置された鏡M1に衝突し、屈折して扁平化センサD2であるシリコン光電素 子の小さな隙間に焦点を結ぶ凸レンズL8(焦点距離50mm)へ送られる。 角膜の曲率によって妨害されない反射光によるレンズL4からの角膜4に衝突 した光は、少し中心からずれて反射される。しかしながら、扁平化の進行と角膜 は、平面度が増加し、多くの光がレンズL4へ反射して戻る。扁平化センサD2 の輝度は、それ故増加し、その結果、扁平化センサD2によって扁平化の度合い に比例する電流が発生する。 扁平化センサD2によって構成される電気回路は、整列センサD1に使われて いるものと同一であるか類似である。 扁平化の領域を示す電気信号(加えられる力による)は、扁平化及び/又は電 流によって達成される時間を示す信号によって結びつけられ、この情報の結びつ きは、式:圧力=力/面積を使って眼球内圧力を決定することができる。 以下に示すのは、測定サイクル中に駆動器具を操作する手順である。 1)駆動器具がオフであると、接触子2に磁界は発生しない。 2)駆動器具がオンにされると、磁界の初期値はゼロである。 3)患者がひとたび位置につくと、駆動器具でもって自分の眼球の整列を開始す る。眼球が正しく整列状態になるまで、磁界はゼロのままである。 4)眼球が完全に整列の状態になると(自動的に光学的整列センサが検知する) 、磁界(電流が増加するように駆動される)はゼロから増加を始める。 5)電流が増加する間(およそ0.01秒)可動中央部片の力も増える。 6)増加する可動中央部片の力の反応として、角膜の表面領域が平坦にされる。 7)角膜の平らにされた表面領域からの光が、あらかじめ設定された扁平化の量 に達したことが検出されると、反射される。角膜から直接反射された光の量は、 平坦化された面積に比例し、あらかじめ設定された量だけ角膜の直径3.1mm の円形領域の扁平化が達成され、正しく決定することが可能である。しかし、0 .1mmから10mmまで使用できることが確認されている。 8)特殊な表面領域の扁平化が達成されるまでに要求される時間(すなわちあら かじめ設定された扁平化の量)は、扁平化検出配列の一部として、タイミング回 路によって検知される。前もって較正しておき比較変換表により、この時間を眼 内圧力としての値に変換できる。特殊な領域で扁平化に対して長い時間が要求さ れる高い眼内圧力など。 9)あらかじめ設定された扁平化量が達成されると、磁界は断たれる。 10)眼球内圧力は読み出し計に表示され、もし患者の眼球が整列の存続で自動 測定が即時繰り返されなければ、全ての回路は完全にオフにされる。しかしなが ら、眼球内圧力の測定が自動測定サイクルによって行われるようになっていれば 、オン状態が維持される。この自動測定は、血液の流れの自動測定に使われる。 11)もし主電源がオフ状態にされないと、15秒後に全ての回路はオン状態に戻 り、次の測定が即可能な状態となる。 扁平化による眼球内圧力の測定のための各種の要素の較正には種々の方法があ るが、以下に記すのはこの較正をどのようにするか、説明のための例である。 最初に、各種の部品を製造したら、すべての部品が確実に動作するかを検査す る。自由直進運動(回転運動のない)をする、接触子である可動中央部片の確認 は、接触子の通常のハンドリングの完全さの確認で、可動中央部片の表面におけ る磁気双極子モーメント(磁界が生成されたとき)を決定できるように、評価し 、可動中央部片の磁気的応答によって生成される電流パルスを確認し、適当なピ ーク振幅と時間幅を持ち、鳴りがないことを確かめ、パルスが与えられた後の駆 動器具の鉄心における脱磁回路の効果を確認し、可動中央部片が軸方向に正しく おかれたときのその場所とコイルの長手方向に近い場所との磁界を測定し、複数 のXの位置(すなわちコイルからの距離)についてgradBを決定しプロットし、 コイルの長手方向に沿っていくつかのxの位置について磁気中央部片(接触子) の位置決めをし、駆動器具のパルス操作の時間の関数について力Fを決定する。 つぎに、光学的整列システムが、適切な動作について試験される。光学的整列 システムは図16及び17に示されるものであり、以下に記す試験と較正手順による 。 イ)最初に、角膜とほぼ同等の曲率を持つ凸ガラス面(レンズの片面)を角膜と その反射模擬対象として使う。このガラス面は、コイルの軸方向に沿って、マイ クロメートルレベルで調整できるように配置する。3次元の平行移動(x−y− z)と2つの回転(チップ(tip)とチルト(tilt))ができるように配置する。 ロ)電圧計または電流計に接続された検出器D1によって、レンズL4から設計 距離25mmのところに凸ガラス面を設置し、配列を完全にし(チップ/チルト/ x/y/z)出力信号が最大になるようにする。 ハ)配列が完全になされたなら、すべての位置の自由度(チップ/チルト/x/y/z )について整列検出装置は再調整されており、システムの整列感度を決めるため に、すべての自由度について曲面はプロットされる。 ニ)配列の感度は測定の再現性から、許容範囲内にあるかどうか比較され、位置 の関数としての可動中央部片の磁力の変化にももとづく。 ホ)それによって、整列システムの感度は、必要により、整列センサD1及び/ 又はレンズL4の隙間をふさぐ機能でシリコン光電ダイオードの隙間の寸法を変 えることにより変更することができる。 次に、適当な動作かどうか検出装置がテストされる。図16に示されるように検 出配列が光学的検出配列を含むとき、たとえば、次のような試験と較正の手段が 使われる。 イ)直径4から5mmの平らなガラス面(磨かれたガラス棒の一つの端)が扁平 化角膜とその反射の代わりに使われる。 ロ)黒い不透明な限界を定める機構(0.5から4mm直径の透明な内部隙間で限界 を定め、外形は前記棒と同じ)が、棒の表面の部分を覆うように配列され、種々 の応用の模擬ができる。 ハ)棒の平らな表面はコイルの軸方向に沿って置かれ、マイクロメートル調整の 配列であり、2軸周りに回転でき(チップ/チルト)、3次元に平行移動移動できる 。 ニ)扁平化センサD2は、電圧計か電流計につながれ、扁平化センサからの出力 信号を最大化することにより完全に整列されるとき、レンズL4から25mmの 距離にあるように設計された位置に置く。この場合、整列はx軸には影響されな い。 ホ)整合が完全に行われたら、すべての位置の自由度(チップ/チルト/x/y/z) について整列検出装置は再調整されており、システムの整列感度を決めるために 、すべての自由度について曲面はプロットされる。この種のデータは種々の隙間 寸法(すなわち、異なった扁平化角度)によって得られる。 ヘ)整列感度は、整列器具による試験と較正方法によって得られた結果に基づい た扁平化測定の再現性により、許容範囲内にあるかどうか比較される。 ト)扁平化検出装置の感度は、扁平化センサD2の正面の隙間及び/又はビーム スプリッタBS2の隙間を止める(小穴)で必要に応じ変えることができる。 これ以上の較正とインヴィオ測定は、次のようにして行うことができる。前述 の較正と測定方法はここの部分組立構成で行われるが、すべての部品が組み立て られ集積されたシステムとして試験される。この目的のために10の摘出した動 物の眼球と、10の摘出したの人間の眼球とが、2つの別々の装置で試験された 。ふたつの試験結果は同一であった。眼球は非磁気的ホルダに装着され、角膜と 恐膜の部分に照射される 中央開口を持つ短いポリエチレンのチューブに取り付けられたA23ゲージの 針が、後ろからへりに恐膜と瞼を通して挿入され、レンズと虹彩の間を通過する 。このカニューレは表示装置が接続されている圧力変換器につながる。高さの調 節できる通常の生理食塩水溜がチューブシステムの圧力変換器システムにつなが れている。0から50mm水銀柱の間にあるように調節ができる静水圧が、眼球 内圧力として加えられ、直接、圧力が圧力変換器によって得られる。 さきの装置がすそれぞれの新しい眼球に設置できるように、標準的Goldman扁 平化眼圧計で、独自に眼球内圧力を、単一の高さの(生理食塩水)溜で測定できる 。Goldmanシステムを使って眼球内値の測定は、圧力変換器による眼球内圧力測 定結果と比較し、同時に決定する。もし、ふたつの測定結果になんらかの相違が あって、装置によって起きる何かの問題は訂正することができる。 溜は、5mm段階で圧力を変化させ、それぞれの眼球に5から50mm水銀柱 圧力与える。それぞれの圧力に対して、測定にはこの発明システムを使う。この 発明によるそれぞれの測定は、パルス状磁界3つの個別の時間的変化信号を記録 する。ここで3つの信号とは、 1)I(t)と名付けられた、駆動器具のコイルの電流、2)APPLN(t)と名付け られた、扁平化検出器D2からの電圧信号関数、及び3)ALIGN(t)と名付けら れた、整列センサD1からの電圧信号である。それぞれの測定での3つの信号は 、多入力の関連ソフトウエアが搭載された”データ収集と処理”基板を持つコン ピュータに獲得され収納される。 コンピュータは、データに対して種々の操作を行うことが可能である。例えば 、1)後での検索のために多くの信号を記録し収納する、2)信号の時間特性グ ラフを表示する、3)希望する方法の数学的処理を行う、4)結果をプロットす る、5)データ群の統計的処理をする、そして6)データにラベルを付ける(眼 球内圧力データのセットにタグをつける)等である。 この3つの信号と眼球内圧力との関連は下記の通りである。 1)I(t)は、駆動器具を動作させるために供給される電流パルスとして与えられ る信号である。この信号I(t)は、一つの測定から他の測定に移るときにも、部分 的な短い変化を除いて一定値である。I(t)は、他の波形に対して基準的なもので あって、APPLN(t)とALIGN(t)を論ずる際に比較基準となる。 2)APPLN(t)は、出力信号に依存する。APPLN(t)は、I(t)がゼロであるとき、ゼ ロである値(駆動器具のコイルのパルス電流のごくはじめの時点における)を持つ 。この理由は、電流がゼロであるとき磁界はなく、可動中央部片に力は加えられ ない。I(t)が増加すると振幅は増え、従ってAPPLN(t)も増える。APPLN(t)が眼球 内圧力に依存するI(t)の増加に従って増加するということは、重要な記述であ る。低い眼内圧力扁平化の眼球は、高い眼内圧力の扁平化力に反応するよりもよ り容易であるから、APPLN(t)は、高い眼球内圧力でなされるより、低い眼球内圧 力でなされる方がより速く増加する。このように、APPLN(t)ゼロから、眼球内圧 力に反比例して、全扁平化が達成される最大値に達するまで、増加する。 3)ALIGN(t)もまた、出力信号に依存する。眼球が設定状態に整列されていると 仮定して、信号ALIGN(t)は、I(t)がゼロである(駆動器具のコイルのパルス電流 のごくはじめの時点における)ときに、ある最大値にスタートする。この理由は 、ここではI=0のとき磁界はなく、角膜の曲率を変化させるための可動中央部 片に力は作用しない。整列信号を立ち上げる角膜の反射は、扁平化によって起こ されるI(t)の増加となり、角膜の曲率の拡がりを減少させ、信号ALLIGN(t)は全 扁平化でゼロになるまで減少する。ALIGN(t)が、眼内圧力に依存する増加するI( t)によって、減少する値であることは重要な記述である。眼球外圧力は、高い眼 球内圧力の眼球より容易に扁平化するので、高い眼球内圧力よりも低い眼球内圧 力を持つので、ALIGN(t)はより急速に減少すると解される。このようにして、AL IGN(t)は、全扁平化が達成されるとき、ある最大値からそれがゼロに達するまで 、減少する。 上述したとおり、両方の出力信号の比は明白である。扁平化も整列も、入力信 号Iの関係は、眼球内圧力に反比例する。それ故に、この発明で使われる眼球内 圧力測定は、測定データ”APPLIN対I”勾配に依存する(”APPLIN'AI”勾配の 確実性が低いにかかわらず)。簡潔な理由により、以下の記述は”APPLIN対I” 勾配に限られるが、類似な方法で”APPLIN対I”勾配データは処理できると考え られる。 ”APPLIN対I”はコンピュータモニタに、種々の測定結果(それぞれのすべて の眼球の異なった眼球内圧力のすべて)として表示でき、逆問題解析は、それぞ れの測定における最適勾配として採用できる。時間は、このデータの解析手順を 減らすために費やされる。ある眼球(前に記した圧力変換器によって決まる)の 眼球内圧力の違いによる一連の圧力測定の最終結果は、一連の勾配(この発明の システムによって決まる)に依存する。 次に、単一のプロットは、データを通してもっとも適合する曲線と同等の、そ れぞれの眼球の示す勾配対眼球内圧力データを示す。10の豚の眼球のすべての曲 線は、同様に得られた10の人間の眼球に完全に一致する。もし理想が実現すれば 、この発明による較正方式として、いずれもの曲線が採用できる。しかしながら 、理想はたぶん実現しないであろう。 それゆえに、10の豚の眼球のすべての勾配対眼球内圧力データは、一つのプロ ットの上に置くことができる(人間の10の勾配対眼球内圧力眼球のデータ)。こ のようなものは”平均的較正”曲線で、較正によって結合した信頼性を示すもの である。 次に、単一のプロットのデータは、統計的(一つの豚の眼球と一つの人間の眼 球)に解析でき、すべての勾配対眼球内圧力データの合成を示す。統計的解析か ら,次のことを得ることが可能である。つまり、1)この発明における平均的較 正曲線は、測定勾配値によるもっとも適切な眼球内圧力を得ることができる、2 )いずれかの眼内圧力決定における標準偏差(分散)は測定の複製能力を期待し てこの発明を使用して決定できる、3)データの解析でこの発明の中央照準誤差 から見いだされる較正曲線の信頼度等である。 眼球の整列によるデータへの追加として、眼球内圧力測定の感度は、平行移動 と回転移動誤差を調べることによって可能である。 くぼみにより眼圧を測定するための別の実施例 図20A及び20Bを参照して、くぼみにより眼圧を測定する代わりの実施例 を説明する。 この代わりの実施例は、くぼみ距離検出装置及び接触装置(器具)を含む。接 触装置は移動可能な中央部片16を有し、図20及び20ではその外面のみが示 されている。中央部片の外側は少なくとも部分的に反射可能である。 くぼみ距離検出装置は、二つの収束レンズL1及びL2と、ビームスプリッタ BS1と、幅wの光線を発するための光源LSと、その外面にぶつかる反射光の 直径に応答する光検出器LDとを有する。 図20Aは中央部片の駆動前の代わりの実施例を示す。駆動に先立ち、患者は くぼみ距離検出装置と整列され、それによって移動可能な中央部片16は収束レ ンズL2の焦点に位置する。移動可能な中央部片16が位置決めされたとき、光 源LSの光線はビームスプリッタBSにぶつかり、収束レンズL2を通して反射 されて中央部片16の外周面の反射表面にぶつかる。移動可能な中央部片16の 反射表面はビームスプリッタBSを通してこの光線を反射し返し、その後収束レ ンズL2を通して光検出器LDの表面にぶつかる。望ましくは、光検出器LDは 集束レンズL2の焦点に配置され、それによって移動可能な中央部片16の外表 面が収束レンズL1の焦点にとどまるとき、反射光線が実質的に半径ゼロで光検 出器LDの表面にぶつかる。 望ましくは、くぼみ距離検出装置は表示器と組み合わされ、それによって図2 0Aに示すように移動可能な中央部片16がまだ位置決めされないとき、ゼロ変 位の表示をする。 続いて、駆動装置(上述した駆動装置と同様のものが望ましい)を利用して移 動可能な中央部片16を駆動することにより、図20Bに示すように中央部片1 6は次第に収束レンズL1の焦点から離れる。その結果、移動可能な中央部片の 反射外表面にぶつかる光線は漸次その直径を増加する。この直径の増加は、集束 レンズの焦点からの変位量に比例する。こうして反射光は変位量に比例する直径 を有し、収束レンズL1を通って反対に進み、ビームスプリッタBS及び収束レ ンズC2を通り、その後移動可能な中央部片の変位量に比例する直径の光検出器 の表面にぶつかる。上述したように光検出器は反射光線の直径に応答するので、 移動可能な中央部片16にどのような変位があっても光検出器LDからの出力が これに比例して変更される。 望ましくは、光検出器LDは上記表示器に連結され、光検出器にぶつかる反射 光線の直径に比例する出力電圧を生じさせる光電変換器である。よって、表示器 は光検出器からの出力電圧に基づき視認可能な変位量を表示する。 その代わりに、上述したように光検出器LDからの出力は装置に連結され、移 動可能な中央部片16の変位に基づき眼圧を表示しても良い。 その他の可能性 本発明の装置及び方法によれば、上述したように眼圧の評価のみならず、視認 剛性、流出性や目流体の流入割合、恐膜静脈内の圧力、そして血液流の脈動が評 価可能になる。また、本発明は眼内圧力を人工的に増加させること、及び眼内圧 力の連続的な記録が可能になる。 扁平化による眼圧の測定に関して、上記説明は、角膜に加わる圧力を時間とと もに変化させるなど、そのような測定を達成するための種々の技術を述べている 。しかし、変更可能な領域方法を実行することもできる。 装置は、既知の力で扁平化された量を評価できる。圧力は扁平化された領域の 量で力を分割することにより計算できる。扁平化された領域の量は前述した光学 的手段及び/又はフィルタの使用により決定できる。 例えば、圧力が30mm水銀であれば角膜上に5グラムの重りを乗せるのに等し い力が第1の領域を扁平化し、圧力が20mm水銀であれば第2の領域を扁平化し 、15mm水銀であれば第3の領域を扁平化する。よって、扁平化された領域は眼 圧の指標になる。 その代わりに、眼圧は剛性の界面及び一般的な扁平化技術を使用することによ り測定できる。この実施例では、移動可能な中央部片の磁石により包囲された可 撓性の中央部片が使用され、中央部片の透明部分が小さな風船のように作用する 。半径が等しくない二つの球状の風船の間の界面は、二つの風船間の圧力が等し ければ平坦になる、との原理に基づく。風船を有する中央部片は、上記光学的手 段により決定されるように、眼及び/又は中央部片界面が平坦になるまで眼に押 しつけられる。 また、くぼみにより眼圧を測定する上記装置に関して、代わりの方法が実行可 能であり、例えば装置は角膜を所定量だけ扁平化するのに必要な力を測定しても 良い。くぼみの量は上述したように光学的手段により決定できる。移動可能な中 央部片は角膜を例えば5mm(その他の深さも可能である)扁平化するためにこれ に圧迫される。所定量の深さは前記光学的手段及びフィルタにより検出される。 表によれば、眼圧はその後力により決定される。 本発明の利用が促進されるその他の技術は衝撃の原理である。この衝撃の原理 によれば、既知の質量の中央部片と角膜との間の衝突のパラメータが測定される 。この測定パラメータは理論的または実験的に眼圧に関連する。以下に示すのが 代表的なパラメータである 衝撃の促進 移動可能な中央部片は角膜においてうまく決めた速度で配向される。それは角 膜に衝突し、一定時間の接触後後方に跳ね返る。衝突時及び衝突後の時間と速度 との関係を検討する。扁平化する中央部片は接触装置の固い環状部材に連結され るバネを有する。角膜の表面が固い場合は衝撃時間は短い。同様に、角膜表面が 柔らかい場合は衝撃時間は長い。光学的センサは、衝撃の持続及び移動可能な中 央部片が当初位置に復帰するにはどの程度の時間がかかるかを検出する。 衝撃の持続 眼圧はまた、眼とともに移動可能な中央部片により駆動されるバネの接触時間 を測定することによっても評価できる。角膜が平坦化されたままの状態に維持さ れる時間の量は前述の光学的手段により評価できる。 反響速度 反響後単位時間当たりの運行距離は眼圧に比例する反響エネルギの指標にもな る。 振動原理 眼圧はまた、接触装置と接触している振動要素の周波数を測定することによっ ても評価でき、それによる光反射の変更は眼内の圧力に関連している。 時間 本発明の装置はまた、上述したように、角膜を扁平化するのに必要な時間の測 定にも利用できる。角膜が固くなればなるほど眼圧は高くなり、角膜の変形に長 い時間を要する。一方、角膜が柔らかくなればなるほど眼圧は低くなり、角膜の 変形に要する時間は短くなる。このように、角膜の変形に要する時間は眼圧に比 例する。 本発明のその他の利用及び可能性は、流出特性の測定方法の代替例である。こ の代替方法は、従前の扁平化技術、一定深さののくぼみ化、一定圧力のくぼみ化 、一定圧力の扁平化、一定領域の扁平化、及び一定力の扁平化技術を含む。 1.従来のくぼみ 従来のくぼませる技術を用いるとき、本発明における可動中央部片は角膜を久 保ませるために使われ、その結果、不自然に眼球内部の圧力を上げることになる 。この不自然な眼球内の圧力上昇により、通常より早く眼液が流出する。液体が 流出するにつれて、圧力は徐々に元の水準に戻る。眼球内部の圧力が減少する割 合は、目の排出機構が如何にうまく機能するかにかかっている。時間の関数とし ての圧力減少によって、C値または流出能力係数を計算することが出来る。C値 は眼球内圧力の変化がどの程度液体流出割合の変化の原因になるかを示すもので ある。換言すれば、これは目の排液機構の流出抵抗を示す。排出能力を測定する 種々の装置は一般にトノグラフィーとして知られており、C値は、通常、mmH gあたりの毎分のマイクロリッターで表される。接触装置の可動接触片を使って 眼球内圧力を上げ 、時間に対する眼球内圧力の減少を観測することによりC値を決定できる。上昇 した眼球内圧力により液体の流出割合は増加する。これは、換言すれば、体積の 変化になる。体積のこの変化は、体積変化と圧力変化との関係を示すフリーデン ワールド表から求めることが出来る。体積減少の割合は流出割合に等しい。トノ グラフィー装置にかけている間の眼球内圧力の変化は1/2分毎の圧力増加の算 術平均として計算できる。それ故、C値は次式から求められる。C=ΔV/tx (Pave−Po)、ここでtは手順の時間間隔、Paveはテスト中の平均圧力上昇で 、測定可能である。Poは初期の圧力でこれも測定可能である。そしてΔVは最初 と最後の体積の差で、既知の表から求めることが出来る。液体の流れ(“F”) は、式:F=Cx(Po−Pv)から求めることが出来る。ここでPvは強膜中の静脈の 圧力で、測定可能である。これは一般的には定数または10の値である。 2.一定深さのくぼみ 深さ一定のくぼみを生ずる技術が用いられるとき、この方法は目のくぼみ量を 予め定められた値にするのに必要な可変力を使うことが求められる。それ故、本 発明の装置は角膜に予め定めた値のくぼみを生じさせるのに必要な力を測定する ように構成されている。くぼみ量は前述したように光学的手法で検出される。例 えば約0.5mmだけ目を凹ませるために、可動中央部片は角膜に押し付けられ る。くぼみ量は前述した光学的手段とフィルターで検出される。可動中央部片に 10gと同等な力をかけて角膜をくぼませると、通常の圧力(例えば15mmHg の眼圧)と平均的な角膜の曲率という条件では、0.5mmのくぼみが得られる 。このくぼみ量と標準寸法の中央部片とを用いると、2.5mm3の液体が排除さ れるだろう。本発明によって記録された力は時間に対して緩やかに下降し、2〜 4分後には多かれ少なかれ定常状態になる。圧力の減少は、中央部片による最初 のくぼみとある時間経過したあとのくぼみとの差に基づいて測られる。この圧力 の減少は、可動中央部片によってもたらされるくぼみにより人為的に作り出され た圧力上昇が正常値に戻るためである。減少の正常な既知量は参照値として用い られ、得られた値と比較される。前述したように、時間に対して圧力を連続記録 できるので、この方法は、例えば強制呼気中の圧力上昇を示すことなど、生理学 的研究の重要な手段となる。パルス波形とパルス振幅とを評価でき、脈動血液流 が計算できる。 3.定圧くぼみ 定圧くぼみ技術を用いれば、磁場を増加させることにより眼内圧力が一定に保 たれ、目からの液体の漏れが強制される。任意の一定圧では、力と流出割合はフ リードワールド・眼圧計ー表に従った一次の関係がある。眼内圧は従来のくぼみ トノメトリーに対して記述されていると同じ方法で計算できる。置換体積は眼圧 計表を使って計算できる。流出能力(C)は二つの異なった方法で計算できる。 第一の方法によれば、Cは次式にしたがった異なった二つの圧力から求まる。C= {[(ΔV1/t1)−(ΔV2/t2)]/(P1−P2)}。ここで添字1は第1の 圧力に対応する測定値、添字2は第二の圧力(これは第一の圧力より高い)に対 応する測定値である。Cを計算する第二の方法は、一つの定圧トノグラムとアプ ラネーション トノメトリー(Pa)を用いて独立に測定した眼内圧とから求めら れる。すなわち、C=[(ΔV/t)(P−Pa−ΔPe)]である。ここで、Δ Pはくぼみトノメトリーに伴う強膜の静脈圧力の上昇に起因する修正係数、Peは くぼみトノメトリーで得られる眼内圧力である。 4.定圧扁平化 定圧扁平化技術を用いるとき、磁場を増加させることにより眼内圧を一定に保 ち、目からの流体の流出力を一定にする。角膜が球の一部だと考えられるならば 、数学的な表式は球の曲率半径に対する球の切片の体積とその切片を基にした半 径で表される。置換された体積は、V=A2/(4xπxR)の数式に基づいている 。ここで、Vは体積、Aは切片の基盤の面積、そしてRは球の曲率半径(これは角 膜の曲率半径)である。A=重量/圧力であるから、V=W2/(4xRxP2)である 。重量は電磁場の力から成り立っており、Rは角膜の曲率でケラトメーターで測 ることが出来る。Pは目の圧力で、従来の扁平化トノグラフィー法で記述できる 。それ故、置換体積とC値または流出能力を計算できる。例えば、置換体積は1 5秒間隔で計算でき、時間の関数としてプロットできる。 5.定面積扁平化 定面積扁平化を用いると、この方法は平坦部の面積が一定であるとき、最初に 圧力減少を評価することが出来る。先に述べた光学的扁平化検出装置は可動中央 部片により平滑化された面積を一定に保つために使うことが出来る。平滑化され た面積を一定に保持するのに必要な力の大きさは減少し、この減少量が計量され る。扁平化の種々の面積に対応する置換体積の量が知られる。例えば、5mmの 扁平化の中央部片は7.8mmの平均角膜半径に対する体積4.07mm3に置換 される。式ΔV/Δt=1/(RxΔP)を使って、Cの逆数であるRを計算できる 。時間に対して圧力を連続に記録することが出来るから、血流の研究と評価に重 要な手段となり得る。 6.定力扁平化 定力扁平化を用いるとき、同じ力を一定にかけ、先に述べた光学的扁平化装置 を用いて扁平化面積が測定される。一度、既知の力によって平滑化された面積が 測定されると、扁平化された面積で力を割ることにより圧力が計算できる。液体 が目から離れるにつれて扁平化面積は時間と共に増加する。この方法は第一に一 定の力が負荷されたときに増大する曲線の面積を評価することから成っている。 扁平化の種々の面積に従った置換体積の大きさを知ることが出来る。式ΔV/Δ t=1/(RxΔP)を使って、Cの逆数であるRを計算できる。 さらに、本発明はくぼみトノメトリーを使って、目の周波数応答を検出するこ とに利用できる。特に振動する力が可動中央部片16にかけられると、可動中央 部片16の速度は目の周波数応答を指示する。このシステムは可動中央部片16 の質量によりきまる共鳴周波数で振動する。力の周波数を変え、応答を測定する ことにより、眼内圧力を評価できる。この評価は共鳴周波数を測定することによ り行うことができ、また眼内圧力の関数として共鳴周波数の著しい変化が求まる 。 本発明は前述した従来のくぼみ技術と共に使うことが出来るが、計算に使う眼 内圧は扁平化原理で測定されたものである。扁平化は非常に少さな体積を置換す るのみであるから、本質的に静水圧の平衡を乱すことがない。したがって古いく ぼみ技術を使って得られた眼内圧より精度が良い。 本発明は流出抵抗の測定法に関連した時間を求めることが出来る。特に、流出 抵抗は扁平化またはくぼみ法で角膜を変形させるのに必要な時間を測定すること により検知できる。例えば、5μリッタの眼液を置換するのに必要な時間は通常 の患者では1秒、緑内障患者では2秒以上である。 更に本発明は眼液の流入も測定できる。とくに、この測定では式F=ΔP/Rを適用 して行われる。ここでΔPはP−Pv、Pは定常状態での眼内圧力、Pvは外強膜の静 脈圧力で、これは計算時には10とする。Rは流出抵抗で計算可能なCの逆数であ る。Fの単位は体積/分でこれも計算できる。 本発明は目の硬さ測定、または眼内圧の増加に対応した目の膨張性の測定にも 利用できる。目の硬さ係数は、種々の重さについての二つのトノメトリックの指 示値に基づくモノグラムを使って計算できる。目の硬さ係数を計算するための一 連の変換表はフリーデンワールドによって開発された。目の硬さを決定する技術 は種々のトノメトリーの考えに基づいている。これは種々の重さについて、精度 の良い二つのくぼみトノメトリックの指示値を使い、また一つのくぼみの読みと 一つの扁平化の読みをモノグラムにプロットすることに基づいている。本発明は 、扁平化とくぼみ技術とを使って眼内圧を測定できるから、目の硬さを精度良く 評価できる。 本発明の装置を使って眼内圧を測定することにより、血流動、特に目の血流動 と脈動的な目の血流の評価に使うことが出来る。眼の脈動的血流は眼内圧のリズ ミカルな変動の源となる全眼動脈流の成分である。眼内圧は心臓負荷ごとに眼に 流入する大きな、脈動的な多量な動脈血のために生ずるパルスによって変わる。 この多量な血液が眼内動脈に入ると、毎回の心臓負荷に応じて眼内圧の一時的な 上昇が起こる。流入周期に付随して眼壁の拡張がおこる。これに続いて眼から血 液が流れ出ると前の体積へ収縮し前の圧力に戻る。心臓の収縮の間の拡張と心臓 の拡張の間の収縮という過程はあるパルスレートで起こる。そのため、血流率は 眼の体積とパルス率との積の増分変化に等しくなる。 心臓の周期と共に眼内圧力が変わるという事実は、脈動する眼内血流を測定し た結果が基になっている。心臓周期は約0.8Hzである。本発明は、上記のよう に眼内圧を評価し記録できる基本的な人間の心臓の鼓動の周波数とともに、眼内 圧の時間変化を測定できる。通常の人間の目では眼内圧は約3mmHgの大きさで 、心臓の周期と同期している。 これまで述べたように、眼内圧の測定値は動脈圧のパルス成分と関係する時間 変化を示している。実験結果は眼圧を眼の体積に変換する手段となる。眼に流入 する血液の塊は眼の体積と眼圧を増加させる。圧力に変換された観測値は、動脈 血のパルスによって誘起される眼内血液の体積変化の情報を内包した変化に違い ない。この脈動体積は眼の体積に比して小さいが、眼の壁は硬直して脈動体積と 対応するのに必要な圧力上昇は著しいので、測定することが出来る。それ故、増 加した眼内圧力と眼内体積との関係が解かっていれば、流体塊の体積は決定でき る。圧力変化と体積変化との関係は既に解明されている(Friedenwald 1937、Mc Bain 1957、Ytteborg 1960、Eisenlohr 1962、McEwen 1965)ので、圧力の測定 値は血流塊の体積を得て血流を決定するために使うことが出来る。 瞬時圧力に対する眼圧計一の出力は時間の関数として眼の体積の瞬時変化に変 換できる。眼の体積の時間に対する微分は眼の血流の実質的な瞬時の脈動成分で ある。これらの条件下で眼を通過する脈動血流の割合は眼内圧力の瞬時値から評 価できる。眼内脈動を素早く定量し、解析するために眼圧計からの信号をデジタ ル化し、コンピュターにかけることが出来る。 更に、眼内圧力の測定値は、独立に求めた圧力―体積の関係、例えばフリーデ ンワルドの式(Friedenwald、1937)によって眼内体積を得るために使うことが 出来る。圧力と体積との関係(Friedenwald 1937、McBain 1957,Eisenlohr 196 2、McEwen 1965)に関する実験データを基にした数学モデルは眼圧を眼内体積に 変換するために使うことが出来る。 さらに、眼内圧力波形から眼内血流を推定するためのモデルをつくることが出 来る。流量曲線は体積変化曲線から得られるパラメータと関係している。測定さ れた圧力−体積の関係を通じて体積変化に変換される眼内圧力は実際に測定され た値であるから、この流量曲線は間接的な測定値である。それ故、流入の時間間 隔とパルスの全長に関係する定数を掛けた体積Vmax・Vminの変化を取ることによ り、流れを計算できる。眼内血流の脈動成分の評価をするためによく知られた数 学的処理をすることができる。本発明は眼の硬さを測るために使うことできるの で、この眼の硬さ係数のパラメータは脈動血液流における個々の差異を更に正確 に計算するために使われる。 さらに、本発明の作動装置6と接触装置乃至器具2とは透明部分があるので、 個々の心臓負荷に伴う血管の大きさ変化を定量するための脈動血流を光学的に直 接定量できる。それ故に、光学的に自動測定できる血管の直径変化と眼内脈動を 関係づけることにより、更に精密な血流の評価をすることができる。時間に関す る眼内圧力の変化と眼内脈動血流とを知れば、眼の血管組織と中央脳組織に関す る膨大なデータを得ることができる。眼内圧力と眼内パルスは一対の眼では、通 常、対称である。したがって対称性が失われるということは、眼または脳の血管 障害の初期の症状に繋がる。糖尿病、あざなどの病理変性、その他の血管障害で 悩む患者は眼内血流が減少するので、本発明の装置を使い眼の血流を評価するこ とは有益なことである。 本発明は、また、人為的に高めた眼圧に対しても用いることができる。眼内圧 を人為的に高めることは眼及び脳の研究手段のみならず、それらの異常の診断及 び予知のための重要な道具である。 本発明により眼内圧を人為的に高めるには種々の方法がある。一つの方法は本 発明の接触装置の形状を白眼の上に置けるように修正することである。次に述べ るこの配置については、図21及び22に図示されている。すなわち可動中央部 片16は大きな寸法とし、眼内圧力を高めるために角膜に対して好位置に動く。 くぼみ量は前述した光検出器で求めることができる。 人為的に眼内圧を上げる他の方法は、前述したと同じ方法で本発明の接触装置 を角膜上に置く方法であるが、より深いくぼみを実現するためにより大きい力を 可動片にかけるものである。この技術の有利性は、接触装置の可動中心部分が透 明にされているので、力を加えている間でも目を見ることができることである。 この技術によれば、くぼみの面積を大きくするために可動中央部片の大きさを大 きくでき、人為的な眼内圧上昇をより高く出来る。上に述べたように、眼内圧力 が上がったとき、網膜と眼を直接見るようにするために作動装置は透明な中心部 品を持っていることが好ましい。眼内圧が心臓拡張期の眼動脈圧力超えたとき、 パルス振幅と血流量は急速に減少する。眼圧が眼の収縮圧に等しいか高ければ血 流はゼロになる。かくして、網膜血管を直接見ることができるため、脈動が停止 した瞬間を正確に決定でき、脈動が止まるために必要な圧力、(これは眼動脈に おける脈動圧に等しい)を測定できる。したがって、本発明は眼動脈の圧力を測 定できる。 また、作動装置の背部に固定された照明を置き、患者が光を認識できなくなる ときを患者に尋ねることにより、患者の視力が消失する圧力を記録できる。これ は眼動脈の脈動が消失することに対応している。脈動が消失するまで眼内圧を上 げ、脈動が現れるまで眼内圧を下げることにより、血管を開けたときの圧力が決 定できる。 先の測定は光学的検出システムを使うことにより、たとえば光ビームを脈動す る血管に直接当てることにより、自動的に行うことができることに注意されたい 。脈動が消失するとこれは光学的に認識され、圧力が記録される。終端になるに つれて脈動は減衰するようにして光学的に検出する。また、この装置では、眼内 圧が増えたとき、光中枢の突起を直接見ることができる。眼内圧の人為的増加に よる眼内部で起こる物理的・化学的変化も圧力測定と同時に評価できる。 眼の背部の視覚を防いで、不透明眼液を持った患者に対して先の試験を実施す ることができる。先に述べた、患者が視力の消失を指示する装置は、不透明眼液 をもつ患者に対して特に有効である。周囲の視覚の退行は拡張圧力に対応し、中 心視覚の退行は収縮圧力に対応する。本発明は、上に述べたように眼内圧力を上 げることおよび眼の背部の血管を直接監視することにより、例えば糖尿性やあざ の変質によって起こる出血を止血(圧力を間接的にかけ血流を止める)するため に使うことができる。眼内圧を上げることは網膜剥離の治療にも有効である。 本発明の他の利用に付いて言えば、前述の装置は眼液の流出圧力を測定するの に使うことができる。眼液の流出圧力を測定するために、角膜の上に接触装置を 置く。そして測定可能な圧力を角膜にかける。角膜の圧力が流出圧力と等しくな ったとき、この圧力により水様な静脈の直径は大きくなる。角膜上の圧力は流出 圧力に比例する。眼からの眼液の流出は層流におけるポアジュールの法則にした がって制御される。もし、抵抗がこの式に挿入されるならば、その結果はオーム の法則と同じ式になる。この知られた関係式を使えば、時間当たりの体積流量が 求まる。参考点における血管の直径変化は、直径変化を視覚により直接観察して 手動的に検出でき、または静脈の液休量と表面積変化による反射率変化を検出す る光学的検出装置により自動的に求めることができる。静脈の断面積は光学検出 装置を使って検出できる。 眼及び脳は頚動脈と自律神経により流体的に連動している。頚動脈、脳、心臓 それに交感神経系などの病理学的な変化は目の血流に二次的に影響する。眼と脳 の血管の抵抗は低く、反応性が高い。脳への動脈の流れは頚動脈を通して流れる 。眼の動脈は頚動脈で90度に分岐し、頚動脈の直径が5mmであるのに対して 、約0.5mmと測定される。かくして、脳への流れに影響する大部分の経路は 眼に大きく影響する。さらに中央の網膜動脈の脈動は眼動脈における収縮圧力を 求めるのに使うことができる。そして大脳の還流組織と解剖学的な関係があるた め、頭蓋内圧力を求めることができる。脳への血管組織の全閉塞または部分的閉 塞は眼の血流を評価することにより知ることができる。眼の脈動振幅及び又は眼 の内部視覚の圧力を変える多くの血管と神経の組織の障害がある。病的状態では 二つの眼の測定値は非対称及び又は中心の網膜圧力と脈動血流は減少し、脈動振 幅が変化する。 頚動脈における血流(脳に還流)の阻害は眼の脈動と面積、脈動の遅れと幅、 波形、高調波などを解析して求めることができる。眼の脈動は角膜に照射された 光の反射の変化にしたがって光学的に記録される。くぼみの間に可動中央部片が 動く距離を記録するために使われる同様な装置は、それぞれの脈動で起こる体積 変化を検出するために、角膜の上で使うことができる。光学的検出装置は心臓の 鼓動と共に起こる角膜表面からの距離変化を記録する。この角膜の位置変化は眼 の体積変化により誘起される。このような変化の脈動特性から眼への血流を評価 できる。 先に述べた人為的に圧力を上げる手法で、眼が基本線まで回復するに要する時 間を測ることができ、この回復時間は緑内障と流出能力の係数の指標である。 本発明はまた眼の表面の血管内の圧力、特に外強膜静脈内の圧力の測定に使う ことができる。静脈を破壊するのに必要な外部圧力がこの測定に使われる。この 方法には、外強膜静脈に連接して重ねられた一定面積に目的の終点が得られるま で可変力を加えることが含まれる。圧力は直接血管上に加えられ、好ましい終点 は血管の崩壊するときである。しかし、崩壊する前におこる血管の分岐などのよ うな種々の終点がある。トノメトリーで使われると同様な方法で、負荷される力 を扁平な中央部片の面積で割って終点の圧力が求まる。スリット光を使った生物 顕微鏡を使い、透明な扁平な可動中央部片を通して、血管は観察される。この技 術の例には蛩膜(図23)に適合するように修正された接触部品が含まれる。こ のチップの好ましい大きさは250μmmから500μmmの範囲である。終点 は手動的または自動的に求められる。 手動法に従えば、作動装置は背面の透明な窓を通して血管を直接見ることがで きるように構成されている。また、崩壊に要する時間は手動で制御され記録され る。トノメトリーについて上に述べたと同様に、血流がもはや見えなくなったと きには反射光の変化があるので、自動測定器では光学検出装置により自動的な同 定ができる。二つの状態における終点は血流が消失するということである。一つ は操作者の視覚で検出され、他は光学検出装置で検出される。両方法とも、接触 部品は蛩膜と可動中央部片の平均曲率に合うように設計される。 本発明では眼内圧の実時間記録ができる。単一チップに組み込まれた中央演算 処理装置(中央演算装置)を、時間に対する眼内圧変化の測定をし、時間と圧力 の関係を表示するために利用できる。可動中央部片の相対的な位置は、上に述べ たように、光学的検出装置を使って検出でき、作動装置のコイルを通して流れる 電流量に関する情報と結合して検出された位置はすぐに集積され、先に述べた曲 線を作るために中央演算装置で解析される。 中央演算装置は曲線を作るためのみに使われるのではない。実際、中央演算装 置技術は先に述べた本発明の10組の計算することに使うことができる。中央演 算装置は信号と加えられた力を評価する。その結果の測定値は記録され記憶され る。例えば、時間に対する流れの変化がストリップ−チャート記録器に記録され る。データを記録し記憶する他の方法も使われる。論理中央演算装置制御技術も データのより良い評価に使われる。 さらに本発明は産業や医学において物体の変形に関係する圧力の評価にも使用 できる。この一つの例は、死体から取られた内臓などのような軟らかい組織であ る。死体の解剖は人体の学習と研究には基本的な方法である。脳、肝臓、脾臓な どのような軟組織の変形を本発明により測定し、くぼみ量の深さが評価できる。 これに関して、本発明の接触装置は組織の曲率に合うように修正される。可動中 央部片が表面に置かれたとき、これは、変形に対する表面張力と表面硬さに逆比 例する距離だけ、表面に向かって突出するよう作動する。本発明はまた傷跡、と くに火傷の跡を評価し、定量するために使うことができる。本発明は正常の皮膚 と比較して傷跡の堅固さを評価するために使うことができる。火傷の傷痕の張力 と正常な皮膚のそれとが比較される。この方法は火傷の傷痕を持つ患者を治療す る際に、傷あとの経過を数値的にモニターするためにも使うことができる。この 技術は肥大した(厚く盛り上がった)傷痕の初期の経過を指示するために使われ る。組織の圧力と変形性を、イ)リンパ浮腫、ロ)胸部手術の治療後の効果、ハ )空胞組織の内部圧力などの条件下で、この装置で評価できる。上記の場合、接 触装置に備えられているピストン状の運動をコンタクトレンズ状の装置に加える べきではない。逆に底面が平坦でコンタクトレンズのような曲率を持たない形と 大きさの装置を使うことができる。 また、本発明は長い時間使うことができる包帯レンズにも適用できる。緑内障 と眼内圧の上昇は角膜から排出を阻害する。市販の多くの眼圧計は角膜疾患の患 者の眼内圧を正確に測定できない。角膜疾患を持つ患者や角膜移植を受けた患者 に対して、より薄い、より大きい接触装置が利用され、この接触装置は長い間使 うことができる。この装置は、また、治療部品としてコンタクトレンズを装着す ることが必要な角膜疾患の患者の眼内圧を測定する能力がある。 本発明は幼児の頭蓋内圧力の非侵襲測定、または血管の管壁を通して瞬間的な 、または連続的な血圧測定のために改良することができる。本発明は心臓サイク ルと同期してデジタル・パルスメーターと連係して用いることができる。また、 接触マイクロホンを利用して動脈の圧力を測定できる。また、本発明は眼におけ る二つの眼圧計配置を創出することができる。最初の眼圧計ーは、上に述べたよ うに、角膜上に着けられた本発明の接触装置により定義できる。第二の眼圧計は 、こめかみ蛩膜上に置けるように修正された、前に述べた接触装置によって定義 される。二つの眼圧計配置を使う場合、接触装置が作動しているときに眼底を覗 けることが好ましい。したがって、角膜上に置かれた接触装置の可動中央部片が 、少なくとも顕微鏡で観察できるよう、透明であることが好ましい。 前に示した接触装置の例では一般的に個々の接触装置2に唯一つの可動中央部 片16があるように示しているが、本発明の概念と精神から離れることなく、一 つの以上の可動中央部片16を備えることができる。好ましくは、集中的に配置 された中心可動片16と相互に繋がった少なくとも一つの柔軟な膜14を持ち、 集中的に配列された多数の可動中央部片16を接触装置2の周りに備えることで ある。多数の可動中央部片16の配列は望まれる全ての組み合わせを達成するた めに、前に述べたいずれかの特長と組み合わせることができる。 先に述べた好ましい実施例は、少なくとも一つの磁気的に作動する中心可動片 16を備えているが、中心可動片16を作動させるためには他に多くの技術があ ることが知られている。例えば、音または超音波発生技術を中心可動片を作動さ せるために使うことができる。特に、音波または超音波エネルギーは可動中央部 片を完全に透過するように導かれる。この与えられたエネルギーに応じて可動中 央部片は角膜方向へ動く。 同様に、可動中央部片は正電荷を保持することができる。可動中央部片を作動 させるための作動機構は極性のような電場で生み出されるので、電場の中心から 可動中央部片を離す力となる。 一例として、他の作動技術は液体や気体を可動中央部片方向への流出させるこ とがあり、またあまり好ましくない配置であるが、可動中央部片を物理的に機械 的作動体に繋ぐことである。これは例えばモーター駆動や歪みゲージを利用する ことができる。 接触装置は作動装置の可動中央部片のために覗くことができる。この配置によ れば、作動装置の可動中央部片は作動装置の摺動軸とつなぐことができる。この 場合は軸が磁場または他の作動方法により作動する。内科医は作動装置の可動中 央部片を眼にあて、磁場を発生させるためのボタンを押す。これにより順次軸が 回転し、可動中央部片は眼の方向に動く。作動装置、軸、作動装置の可動中央部 片は、装置が稼働中に患者の眼の内部が見えるように、透明部分を備えている。 上に述べたいずれの検出技術も光学的検出技術を抱合しているので、代替技術に も使うことができる。 また、可動中央部片16は硬い環状部材12を配置した、平滑ではない空気袋 (図示せず)に置き換えることができる。平滑ではない場合、空気袋は硬い環状 部材の穴の中で角膜方向に広がる。 同様に、前に述べた好ましい実施例では、予め決められた扁平化の量になった 時を決めるために光学的装置が使われるけれども、扁平化が起こるときを決定す る方法は他にも多くある。例えば、接触装置は、可動中央部片が扁平化を発生す るのに必要な距離に対応して動くとき、回路を接続または遮断するための電気接 点を備えている。電気回路の接続または切断は扁平化の発生を示すために用いる 。 扁平化が起こったあと、作動力が終端に至ってから可動中央部片16が出発点に 戻る時間は眼内圧力を指示する。眼内圧力が高いと可動中央部片16はより速く 元に戻る。同様に眼内圧力が低いと、可動中央部片16が出発点に戻るには長い 時間がかかる。それ故、本発明は測定された眼内圧力を決定するために、可動中 央部片16の戻り時間を考慮するように構成できる。 上に示したように、接触装置に透明な中央部分を作ることができる。この透明 部分により、可動中央部片を使って眼圧を人為的に高めるとき、眼の内部(例え ば、視神経)を監視することができる。本発明によれば、視神経上の眼内圧を高 めることにより網膜と水晶体とを容易に観察でき、同時に眼内圧も測定される。 図21及び22を参考に、前の例では角膜上に接触装置2を置くように述べた が、本発明の接触装置2は眼の強膜上に置くことができるように、疑似三角形の 形状(事実上は硬い環状組織と定義される)をしている。 図23及び24とを参考に、本発明の接触装置2は外強膜静脈の圧力を測定す るのに使われる。外強膜静脈の圧力が測定されるとき、可動中央部片6は透明で 円形に配列された台円錐形の投影面を持っている。図24に示す例は、少なくと も可動中央部片16の透明な中心部分を通して対象を見ることができる有利さが ある。 更に上に示したように、本発明は体の他の部分の圧力(例えば整形外科との関 係で傷痕の圧力)や種々の対象物の表面の圧力を測るために使うことができる。 本発明の接触装置は、実施例に関連して示したような角膜に適合する曲面形状に 限定されるのではなく、一般的で平坦な構造を含む他の種々な形状を持つことが できる。瞼が閉じることにより作動する個々の実施例 図25乃至31を参照して、システムの個々の実施例をここで述べる。個々の 装置と方法は次のようである。接触装置が角膜上にあるとき、作動装置として働 き、かつ接触装置に装着された少なくとも一つの変換器(トランスデューサ)4 00を動かすために、眼が瞬きするか休止するときに瞼に発生する力と動きを利 用するものである。この方法と装置は、圧力と瞼組織により発生する他の生理学 上の現象の情報とを伝達することにより、遠隔モニタリングをする能力がある。 伝達された情報は、接触装置から離れて置かれた受信機404で再生される。受 信機は眼鏡の枠408に取り付けられることが好ましい。この実施例では、激し く目を閉じた時の流出能力を測ることにも利用できる。変換器は変換器400上 に作用する物理的な圧力の指示値をラジオ周波信号に変換できる超小型な変換器 400であることが好ましい。 変換器400からの信号応答はケーブルを介して行われるが、接触装置402 と離れて置かれた受信機404へはワイアレス法で送受信されることが好ましい 。変換器402の信号応答によって送られたデータは記憶され、解析される。こ のデータは通常の電話回線で伝送することができる。 個々の実施例によれば、装置は少なくとも一つの圧力感受性の変換器400か ら構成され、そしてそれは瞼が閉じるときに活性となり、接触装置402の上に 載せられていることが好ましい。接触装置402は眼の上に置かれている。シス テムを校正するために、瞼の開閉に伴う、接触装置402の動作量と絞り出し圧 搾量を評価し、計算する。瞬きにより上の瞼が降りるとき、それにより接触装置 402は押し下げられ、圧縮される。このため接触装置402は滑りと圧搾の合 成力を受ける。 通常、無意識の瞬きの時間は約2から10秒の間であるから、本発明のこの実 施例での変換器400は頻繁に動作することができる。実際、この種の接触装置 を着けた普通の個人は無意識の瞬きの数が増加し、このため疑似連続測定の傾向 に成る。睡眠中または目を閉じているときは、瞼により阻害される圧力はないか ら測定は連続的に行うことができる。 上に述べたように眼が閉じているとき、接触装置402は瞼の閉じ方により瞼 から圧搾と滑りの合成力を受ける。最初、上の瞼が開いている状態から接触装置 402の上辺にまで降りると上の瞼は、接触装置402を約0.5mm〜2mm 押し下げる。この距離は接触装置402を構成する材料の種類とそれ自身の直径 に依存している。 剛直な構造体412が使われると、初期に瞼と接触装置は僅かに重なる。軟ら かい構造体412が使われると、瞼の動きの初期にでも著しい重なりがある。接 触装置はこの初期の小さな遊びがあった後に静止し、そして瞼は接触装置402 の外表面を圧搾しかつ覆いながら滑る。構造体412の直径が瞼または角膜の口 径より大きいと、瞬きの初めに上瞼が接触装置402の上の縁を打たない、とい うことを記述することが重要である。 角膜(直径9mm)と強膜(直径11.5mm)の間の交差面における傾斜角 の違いは約13度であるため、接触装置402の動きは、大体、角膜―強膜の結 合部で終わる。この点で、剛直または軟質な構造412を持つ接触装置402は 、瞼が眼を完全に覆い始めると不動状態または定常状態を維持する。 剛直な構造体412が使われると、接触装置402は、静止する前に通常0. 5mmから2mm押し下げられる。軟質構造412が使われると静止する前に、 典型的には0.5mmかそれ以下押し下げられる。接触装置402の直径が大き ければ大きいほど動きは小さくなり、直径が十分大きくなれば垂直の動きは零に なる。このような動きの相違にもかかわらず、圧搾効果は常に存在し、そのため 構造412の寸法を考慮せずに正確な測定ができる。厚い構造412または平坦 な構造を使うと接触装置402における圧搾力が増加する。 瞼は角膜に対して36度の入り角を作っている。目の縁の近くのRiolanの筋肉と 眼孔の筋肉の萎縮が恐らく原因する組み合わせ力が、瞼によって接触装置402 にかけられる。約20,000から25,000ダインの水平力(法線力の成分)と約40から 50ダインの垂直力(接線力の成分)が上部瞼により接触装置にかけられる。これ らの力に応じて、接触装置402は眼の方向とそれに加えて接線方向に動く。眼 が最大に閉じた瞬間、接線方向の動きと力は零で、法線方向の力と動きは最大で ある。水平の瞼は20,000から25,000ダインの力で、接触装置402を眼の方向に 押しつける。この結果は接触装置402に取り付けられた変換器400が出力す るのに十分である。眼の表面への瞼の力と動きは、多くのタイプの変換器や接触 装置に載せることができる電極を変形させるのに十分である。瞬きの間、瞼は十 分に接触装置402と接触し、それぞれの変換器400の表面は角膜/涙の膜及 び又は瞼の内表面と接触する。 超小型の圧力感受性ラジオ周波変換器400は接触装置402に載せられた内 部ラジオゾンデから成ることが好ましい。これは、また、角膜上に置かれ、瞼の 動いたとき、(または)閉じたとき発信する。上に述べたように、瞼により接触 装置上に発生した力はそれを角膜に押しつける。 図26に示した好ましい実施例に従えば、内部ゾンデには小さなペレット内に 置かれた対向する二つコイルが含まれている。ペレットの平坦な壁はダイアフラ ムとして作用し、瞼によるダイアフラムの圧力はコイルを互いに近づけるように 、それそれが取り付けられている。コイルが互いに接近すると、間隔は最小にな り共鳴周波数に影響する。 遠隔グリッド・ディップ発振器414は接触装置402の近くの便利な位置、 例えば患者の着けた帽子などの上に着けることができる。遠隔グリッド・ディッ プ発振器414は変換器400の発信を誘起するために使われる。この発振器の 共鳴周波数は脳内圧の指標である。 まとめると、瞼がダイアフラムと接触すると一対の同軸アルキメデス・コイル に力を及ぼし、コイルは互いに接近する。この二つのコイルは、相対的なコイル 間隔に従って変わり、共振回路に分布しているキャパシタンスを構成する。コイ ルが互いに接近するとき、キャパシタンスと相互インダクタンスが増加するので この装置の共鳴周波数は下がる。グリッド・ディップ型で外部誘導性結合の信号 検出器の周波数を繰り返し掃引することにより、変換器400によって共鳴時に 吸収される電磁エネルギーは瞼の膜を通して検出される。 変換器400から得られる圧力情報は電波で結合されたテレメトリーで電送さ れる。テレメトリーは拾われる電気的ノイズが少なく、電気的なショックの障害 がないので、好ましい方法である。FM(周波数変調)電送法はノイズが少なく、 変調には少ない利得で済み、かくして与えられた透過距離に対してより小さな電 力しか必要がないので好ましい方法である。FMは電送信号の振幅の変化に対して 安定である。 種々の他の手段と変換器は接触装置402からの眼内圧力を指示する信号を得 るのに使うことができる。例えば、バッテリーを電源とする変換器を使った実用 的テレメトリー、または外部発振器により眼の中で再充電するセルを使った実用 的テレメトリー、そして生物的な源から電力を受ける実用的なトランスミッター なども使うことができる。 しかし信号を得る好ましい方法の一つは、前に述べた負圧感受性変換器400 がある。これは内部電源を持たず、外部の電源により放射された周波数を変調す るために、外部電源により供給されたエネルギーを使うものである。眼孔内の眼 の圧力指示値は周波数変調が基となっており、眼から離れたラジオ周波モニター に電送される。回路の共鳴周波数は、例えばグリッド・ディップ・メータで遠隔的 に感受できる。 特にグリッド・ディップ・メーターは前に述べた受信機404を抱合している。 その中で、眼の近く、例えば受信機の近くの眼鏡の枠、または目の周りの眼鏡の 枠などに載せられた外部誘導コイル415で検出されたのち、トランスデューサ ーの共鳴周波数を測定できる。外部誘導・コイル415とラジオゾンデの間の距 離は典型的な動作限界であるから、眼鏡枠を使うことは特に実用的である。しか し受信機404の受信アンテナとして役立つ外部誘導コイル415は信号減衰が 最小になる任意の位置に置くことができる。外部誘導コイル415(或いは受信 アンテナ)からの信号は増幅と解析のために受信機404で受信される。 水中にあるときは、音波が電波より減衰がすくないので、信号は変調された音 響信号を使って伝送される。音響共鳴器は温度と電圧の変化に応答する。 本発明の個々の実施例の中で好ましい方法及び装置を含めて前に述べたが、発 明はこのような好ましい装置と方法に限定されるものではないことが理解される 。例えば、接触装置に載せることができる、多くの小型な圧力感受型ラジオ・ト ランスミッターを使うことができる。また、ラジオトランスミッターからの信号 を変調し、変調信号を近くのラジオ受信機に送る任意の超小型の圧力センサーを 用いることができる。 歪みゲージや圧電式圧力変換器のような他の装置も角膜上で使うことができ、 瞼が閉じるときや開くときに動作する。膨張性の場合には多くの任意の変位変換 器を接触装置に載せ、接触装置に使うことができる。当然、実質的には機械的変 形を電気信号に変換できる任意の変換器を使うことができる。 眼は圧力変化に伴って温度が変わるから、サーミスターのような部分の動きを 必要としない圧力感受性変換器も使うことができる。更に、圧力変化に伴って変 わる眼の誘電率によって、眼内圧評価もできる。この場合、圧力感受性キャパシ ターも使うことができる。ピエゾ誘電性とピエゾ抵抗性の変換器、シリコンの歪 みゲージ、半導体装置と類似のものなどは載せることができ、瞼の瞬きにより動 作する。 瞬きするときや閉じたときの眼内圧の一回測定、連続測定それに自動測定をす る新しい方法を用意すれば、装置は流出能力や他の生理学的パラメーターを測定 するために使うことができる。発明した方法と装置によれば、生理学的な手法で 流出能力を測り、眼の上に外部の錘を置くことにより流出を乱すという特異な方 法を提案できる。 この様式で流出能力を決定するためには、眼から液体を搾り出すために、瞼が 必要となる過剰な力を生み出すことが必要である。本発明は患者の眼が閉じてい るとき、圧力が測定できるから、瞼が閉じられているとき、全ての処理と測定を 相伴って行うことができる。特に、これは力強く瞼を圧搾して閉じることにより 達成できる。約60mmHgの圧力が発生し、これは眼の液体を搾り出し、流出量 を評価するのに十分な圧力である。眼内圧力は時間と共に減少し、時間に対する 圧力減少は流出能力と関係している。正常人では眼内液体は瞼を力強く閉じるこ とにより、眼内液体は強制排出され、従って圧力は下がる。しかし緑内障をもつ 患者では、流出は緩やかで、瞼を力強く閉じても同じ率の応答で眼圧は減少しな い。このシステムは眼の圧力を実時間で連続して測定できる。また、信号は瞼を 通過して外部の受信器に伝送されるから、操作の間、眼は閉じたままでよい。 圧力、電気的変換、寸法、加速度、流れ、温度、生物的活性度、化学的反応度 や他の生理学的パラメーターなどのテレメータシステムと、外部的にシステムを 制御する電力スイッチをこの発明の装置に使うことができる。集積回路の利用と 、変換器や電源それに信号処理技術に起こる技術的進展は構成要素を極端に微小 化する。このため図28に例を示すように、一つの接触装置の上に数個のセンサ ーを載せることができる。 現代の集積回路の分解能は数ミクロンのオーダーであるが、更に高密度に集積 されることが可能である。集積回路を製造する現代技術は、眼鏡の枠408に十 分載せることができる大きさに電子部品を小さくするために使われる。例えば、 図31に模式的に示すように、受信器404は種々の電子部品418、419、 420につながれており、処理、記憶さらに変換器400からの引き出された情 報を表示することができる。 ラジオ周波数と超音波の微細回路を利用することができ、接触装置に載せるこ とができる。種々の超音波および圧力変換器は役に立ち、利用でき、接触装置に 載せることができる。本発明の装置に適用できる更なる技術的進展が起こること が考えられる システムは角膜の上に置くことができ、涙膜の化学変化を検知できる接触装置 を構成する。このシステムは更に角膜上に置くための接触装置を含み、超小型な ガス感受性ラジオ周波変換器(例えば、酸素感受性)を持っている。超小型な血 流速感受性ラジオ周波変換器は結膜上に載せて使うことができ、瞼の動き及び又 は休止によって動作する。 システムはまた、神経繊維の負性抵抗を測定できるラジオ周波変換器を接触装 置に組み込まれた接触装置から構成される。この接触装置は角膜上に置かれ、瞼 の動きと休止により動作する。電気的な抵抗を測定することにより、微小組織、 薬物、毒物、麻酔剤などを評価することができる。 本発明のシステムは超小型な放射線感受性のラジオ周波変換器が接触装置に組 み込まれた接触装置を含む。これは角膜上に置かれ目の動きと休止によって作動 する。 接触装置に載せられた変換器をもつ先に示した実施例では、グリッド・ディッ プメーターは変換器により規定される、同調回路の周波数特性を測定するのに使 うことができる。 上記の変換器の使用によって示されたような受動テレメトリーの他に、能動的 トランスミッターと接触装置に載せられた超小型な電池を使うことができる。 接触装置は剛直か柔軟な透明構造412を含み、その中に少なくとも一つの反 感機400が透明構造412に作られた穴(s)に載せられている。変換器40 0は可視軸を通って光が通るように位置している。構造体412は角膜の外表面 に合うように内凹面形状を持っている。 図29に示すように、より大きな変換器が接触装置402の中心に配置されてお り、接触装置402の可視軸が塞がらないように、透明部分を持っている。 構造体412は中心が最も厚く、構造体412の周縁に行くにつれて厚さは徐 々に減少する。変換器は、瞬きする間、それぞれの変換器400の前方が瞼の内 表面に接触し、そしてそれぞれの変換器400の後縁は角膜と接触しているよう に、構造体412に対して保証されている。かくして、瞼の動きは接触装置40 2と関連する変換器を角膜の方へ圧搾する。 それそれの変換器400は、そのダイヤフラムのみが圧力変化に対応して動く ように構造体412に固定されている。また変換器400は、構造体412の表 面に適合するか、表面を超えて進むのに適当な厚さを持っている。 変換器400は角膜のみを押すような、または瞼の内面のみを押すような位置 にある。変換器400は、また、後方部分が、瞼が休止しているときの角膜を平 滑にするように、角膜の方向に突き出るような位置にある。同様に、変換器40 0は、変換器400の前方部分が、瞼の内表面方向に突き出る位置にある。これ は瞼が休止しているとき角膜と作用するしなやかな膜で覆われた後縁部分を伴っ ている。 可撓性または水様ゲルのレンズで使われているようなしなやかな膜は信号の取 得と伝送に差し障りがない限り、詰め物として接触装置402に内包されている 変換器400は、図28に示すように、カウンターバランスが着けられているが 、それは適当にバランスを保持するために使われると理解される。 本発明は好ましい実施例に対する参考とともに述べたが、本発明はこのような 例に限定されず、添付した請求範囲により限定される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(GH,KE,LS,MW,S D,SZ,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG ,KZ,MD,RU,TJ,TM),AL,AM,AT ,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,CA, CH,CN,CU,CZ,DE,DK,EE,ES,F I,GB,GE,GH,HU,IL,IS,JP,KE ,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS, LT,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,M X,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE ,SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT, UA,UG,UZ,VN,YU,ZW

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.角膜に接触配置され、角膜を扁平化又はくぼみを付けるための装置であって 、 角膜の外側表面に合わせて形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を 有する実質的に固い環状部材と、 前記孔内に摺動可能に配置され、装置が角膜に設置された時に、角膜の一部を 扁平化したりくぼみ付けたりするために実質上扁平な内側を有する移動可能な中 央部片と、 前記実質上固いな環状部材の内部の凹表面に固定された可撓性膜であって、少 なくとも環状部材の中の孔と同じ広がりを有し、少なくとも一つの透明部分を有 する可撓性膜と、 から成ることを特徴とする装置。 2.前記実質的に固い環状部材は、前記孔において最大肉厚を有し、肉厚はその 縁に向かって漸減する請求の範囲第1項記載の装置。 3.前記実質的に固い環状部材は、前記孔の周りに円周方向に画定された実質的 に円筒状の壁を有する請求の範囲第2項記載の装置。 4.角膜に接触配置され、角膜を扁平化又はくぼみを付けるための装置であって 、角膜の外側表面に合わせて形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を 有する実質的に固い環状部材と、 前記孔内に摺動可能に配置され、装置が角膜状に設置されるとき、角膜の一部 を扁平化又はくぼみを付けるために実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部 片と、 実質上透明な周辺部分を有する移動可能な中央部片と、 からなることを特徴とする装置。 5.角膜に接触配置され、角膜を扁平化又はくぼみを付けるための装置であって 、 角膜の外側表面に合わせて形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を 有する実質的に固いな環状部材と、 前記孔内に摺動可能に配置され、装置が角膜に設置されたとき、角膜の一部を 扁平化又はくぼみを付ける実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片であっ て、透明な中央部分を含む移動可能な中央部片と、 からなることを特徴とする装置。 6.角膜に接触配置され、角膜を扁平化又はくぼみを付けるための装置であって 、 角膜の外側表面に合わせて形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を 有する実質的に固いな環状部材と、 前記孔内に摺動可能に配置され、装置が角膜に設置される時に、角膜の一部を 扁平化又はくぼみを付けたりするために実質上扁平な内側を有する移動可能な中 央部片と、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 又はくぼみを付けるために前記移動可能な中央部片を駆動する手段であって、そ の駆動中に患者の眼の内側が見えるように形成された駆動手段と、 から成ることを特徴とする装置。 7.角膜に接触配置され、角膜を扁平化又はくぼみを付けるための装置であって 、 角膜の外側表面に合わせて形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を 有する実質的に固い環状部材と、 前記孔内に摺動可能に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁 平化又はくぼみを付けるために実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と 、 該移動可能な中央部片は、磁場に反応して該移動可能な中央部片を摺動させる ように配置され、光が角膜を通り過ぎるのを許すとともに角膜で反射した光が透 明な周辺部分を通ってもどってくるのを許す透明な周辺部分によって周囲を囲ま れている磁気的反応要素を含むこと、 から成ることを特徴とする装置。 8.さらに環状で可撓性の膜を含み、該膜は前記環状の可撓性膜内の膜孔が前記 環状の磁石の透明の中央領域と整合するように、前記実質的に固い環状の部材に 結合されるとともに、前記移動可能な中央の片に結合されている請求の範囲第7 項記載の装置。 9.角膜に接触配置され、角膜を扁平化又はくぼみを付けるための装置であって 、 角膜の外側表面に合わせて形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を 有する実質的に固い環状部材と、 前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化又はく ぼみを付けたりするため実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、 該移動可能な中央部片は、磁場に反応して該移動可能な中央部片を摺動させる ように配置された磁気的反応要素を含み、該磁気的反応要素は、装置が患者の角 膜状に設置されている間患者が見ることができるとともに、光が角膜を通過する こと及び角膜で反射した光が透明な中央領域を通って戻ることを許す透明な中央 領域を備えた環状磁石を有すること、 を特徴とする装置。 10.さらに、環状で可撓性の膜を含み、該膜は前記実質的に固い環状部材及び 移動可能な中央部片に、前記環状の可撓性膜内の膜孔が前記環状磁石の透明な中 央部片と整合するように連結されている請求の範囲第9項記載の装置。 11.扁平化による眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され角膜を扁平化するための装置であって、表面に合わせて形 成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部材と 、前記孔内に配置され装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化するため に実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなる扁平化装置と、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 するように前記中央部片を駆動する手段と、 角膜が所定量の扁平化されたことを検出するための検出方法と、 力の量に基づき、前記移動可能な中央部片が所定量の扁平化のために角膜に加 えなければならない眼圧を決定する決定手段と、 前記移動可能な中央部片は少なくとも一つの透明部分を含むことと、 前記検出手段は、角膜に向かって一つの透明部分を通り、装置が角膜上にある とき角膜の扁平化の量を示すべく装置を通して角膜により反射される第1の光線 を発する光源と、反射光線に関して配置され扁平化の量を示す出力信号を発生す る光センサとを有する光学的検出器機を含みこと、 を特徴とする測定システム。 12.前記眼圧を決定する手段は、前記所定量の扁平化が行われたとき前記力の 量を表わす値を貯えるメモリ手段と、前記力の量に該力の量を眼圧に変換する変 換因数を乗ずる掛け算手段とを含む請求の範囲第11項記載の装置。 13.更に、前記眼圧を表示する表示器を含む請求の範囲第11項記載の装置。 14.前記表示器は、前記眼圧が複数の所定範囲内にあるかどうかを表示し、各 所定範囲は眼圧に関連してとるべき行動に関連づけられ、該複数の所定範囲は異 なる患者の感受性を補償するために調整されて眼圧を変更する請求の範囲第13 項記載の装置。 15.前記移動可能な中央部片は、磁場に応答して該片を滑らせる磁気的応答要 素を含み、前記駆動装置は前記中央部片に磁場をかける磁場付与手段を含む請求 の範囲第11項記載の装置。 16.前記磁場付与手段は、コイルと、所定量の扁平化が達成されるまで前記コ イル内に漸増するように電流を生じさせる電流発生手段とを含み、該電流は前記 移動可能な中央部片により加えられる力の量に比例し、また前記眼圧を決定する 手段は前記所定量の扁平化が行われるとき前記コイルを通過している電流量を示 す電流値を貯える貯蔵手段と、前記電流値を眼圧の表示に変換する変換手段とを 含む請求の範囲第15項記載の装置。 17.扁平化による眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され角膜を扁平化するための装置であって、表面に合わせて形 成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部材と 、前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化するた めに実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなる扁平化装置と、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 するように前記中央部片を駆動する手段と、 角膜が所定量扁平化されたことを検出するための検出手段と、 力の量に基づき、前記移動可能な中央部片が所定量の扁平化のために角膜に加 えるべき眼圧を決定する決定手段と、 前記駆動装置と検出装置が正しく整合したときそのことを表示する視覚手段と から成ることを特徴とする測定システム。 18.扁平化による眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され角膜を扁平化するための装置であって、表面に合わせて形 成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部材と 、前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化するた めに実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなる扁平化装置と、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 するように前記中央部片を駆動する手段と、 角膜が所定量扁平化されたことを検出するための検出方法と、 力の量に基づき、前記移動可能な中央部片が所定量の扁平化のために角膜に加 えるべき眼圧を決定する決定手段と、 前記装置が前記駆動装置及び検出装置から正しい軸方向距離にあるかどうかを 示す距離測定手段と、 から成ることを特徴とする測定システム。 19.扁平化による眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され角膜を扁平化するための装置であって、表面に合わせて形 成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部材と 、前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化するた めに実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなる扁平化装置と、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 するように前記中央部片を駆動する手段と、 角膜が所定量扁平化されたことを検出するための検出方法と、 力の量に基づき、前記移動可能な中央部片が所定量の扁平化のために角膜に加 えるべき眼圧を決定する決定手段と、 前記装置が駆動装置及び検出装置と整合したかどうかを示す整合手段と、 から成ることを特徴とする測定システム。 20.前記整合手段は光学的整合機構を含む請求の範囲第19項記載の装置。 21.くぼみによって眼圧を測定する装置で、 角膜と接触配置されて該角膜にくぼみをつける位置決めのためのくぼみ装置で あって、角膜の外表面と調和する形状の内表面及びその上に形成された孔を有す る実質的に固い環状部材と、前記孔内に滑動移動可能に配置された移動可能な中 央の片であって前記くぼみに装置が角膜上にあるとき角膜に向かっての滑動によ り角膜の部分にくぼみを生じさせる中央部片と、を有するくぼみ装置と、 前記中央部片を駆動して移動させる駆動手段であって、該中央部片が角膜の扁 平化を越えて角膜に向かって内方に突出し、これによって所定量の力を利用して 角膜の部分をくぼみにする駆動手段と、 前記中央部片により運ばれた距離を検出する距離検出装置と、 前記中央部片により運ばれた距離に基づき、前記所定量の力に応答して眼圧 を決定する眼圧決定手段と、 眼圧を表示し眼圧が所定範囲内にあるかどうかを知らせ、それによって眼圧 に関連して応答をとる必要があるかどうかを決定する表示器であって、該所定範 囲は異なる患者の感受性を補償するために調整可能である表示器と、 から成ることを特徴とする測定装置。 22.前記移動可能な中央部片は、磁場に応答してこれを滑動させる磁気的応答 要素を含み、前記駆動装置は前記中央部片に磁場を付与する手段を含む請求の範 囲第21項記載の装置。 23.前記磁場付与手段は、コイルと、所定量の扁平化が達成されるまで前記コ イル内に漸増するように電流を生じさせる電流発生手段とを含み、該電流は前記 移動可能な片により加えられる力の量に比例する請求の範囲第22項記載の装置 。 24.眼の流出特性を組織を侵すことなく測定する方法であって、 くぼみ装置を角膜と接触して配置する工程と、 第1の所定量の力を利用して前記くぼみに装置のある部分を角膜に向かって移 動させてくぼみを形成する工程と、 角膜に向かって運搬された第1の距離に基づき、第1の所定量の力を加えてい る間に、前記くぼみ装置の一部によって眼圧を決定する工程と、 前記一部を角膜に向かって及びこれから離れるように第1の周波数で素早く往 復動させ、角膜に向かう移動中に、前記第1の所定量の力よりも小さい第2の所 定量の力を利用して眼内の流体を強制的に押し出す工程と、 第3の所定量の力を利用して前記一部を角膜に向かって移動させて角膜上にく ぼみを形成する工程と、 角膜に向かって運搬された第2の距離に基づき、第3の所定量の力を加えてい る間に、前記くぼみ装置の一部によって第2の眼圧を決定する工程と、 前記一部を角膜に向かって及びこれから離れるように第2の周波数で素早く往 復動させ、角膜に向かう移動中に、前記第2の所定量の力よりも大きい第4の所 定量の力を利用して眼内の更なる流体を強制的に押し出す工程と、 続いて、前記一部を第5の所定量の力を利用して移動させて再び角膜にくぼみ を付ける工程と、 角膜に向かって運搬された第3の距離に基づき、第5の所定量の力を加えてい る間に、前記くぼみ装置の一部によって第3の眼圧を決定する工程と、 眼に残された流体の量即ち流出特性を示す前記第1,第2及び第3の距離の差 を計算する工程と、 から成ることを特徴とする測定方法。 25.更に、前記第1,第2及び第3の距離をプロットして差のグラフを作成す る工程と、 流出特性に異常があるかどうかを調べるためにグラフ上の差と通常の眼の差と を比較する工程とを含む請求の範囲第25項の方法。 26.眼圧を測定する装置であって、 患者の角膜上に位置決めするのに適した形状にされた接触構造体と、 該接触構造体内に配置され、該接触構造体上に引き出された圧力に応答して圧 力を示す出力信号を提供する変換手段であって、瞼を閉じてい間瞼によって変換 手段の滑動と圧迫により生ずる圧力に応答する変換手段と、 から成ることを特徴とする装置。 27.眼に関連した瞼の閉鎖中に瞼による圧力感応体の滑動及び圧迫により生ず る圧力に応答して圧力変換体を角膜の上に裁置する工程と、 瞼の閉鎖中における瞼による前記圧力変換体の滑動及び圧迫により該変換体を 駆動する駆動工程と、 から成ることを特徴とする圧力検出方法。 28.圧力を示す信号は、電磁波により瞼を通じて伝達される請求の範囲第27 項の方法。 29.扁平化による眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され角膜を扁平化するための装置であって、表面に合わせて形 成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固いな環状部材 と、前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化する ために実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなる扁平化装置と 、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 するように前記中央部片を駆動する手段と、 角膜が所定量扁平化されたことを検出するための検出手段と、 力の量に基づき、前記移動可能な中央部片が所定量の扁平化のために角膜に加 えるべき眼圧を決定する決定手段と、 前記駆動手段は駆動中に患者の間の内側が見えるような形状にされていること 、を特徴とする測定システム。 30.くぼみによる眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され角膜にくぼみを付けるための装置であって、表面に合わせ て形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部 材と、前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部にくぼみを 付けるために実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなるくぼみ 付け装置と、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって角膜の扁平化を越えて内方に突出し て、所定量の力を利用することにより角膜の一部をにくぼみを付けるように前記 中央部片を駆動する手段と、 前記移動可能な中央部片により運搬された距離を検出するための距離検出手段 と、 前記移動可能な中央部片により運搬された距離に基づき、所定量の力に応答し て眼圧を決定する決定手段と、 前記移動可能な中央部片が反射部分を有することと、 前記距離検出手段は、透明部分に向かって発せられ、該透明部分において移動 可能な中央部片により角膜に向かって運搬された距離を示すように反射されて反 射光線を形成する第1の光線を発する光源と、反射光線に関して配置され運搬さ れた距離を示す出力信号を発生する光センサとから成る光学的距離検出器機を含 むこと、 を特徴とする測定システム。 31.扁平化による眼圧測定システムであって、 角膜に接触配置され、角膜を扁平化するための装置であって、表面に合わせて 形成した内部の凹表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部材 と、前記孔内に配置され、装置が角膜に設置される時に角膜の一部を扁平化する ために実質上扁平な内側を有する移動可能な中央部片と、からなる扁平化装置と 、 前記移動可能な中央部片が角膜に向かって内方に突出して角膜の一部を扁平化 するように前記中央部片を駆動する手段と、 角膜が所定量扁平化されたことを検出するための検出方法と、 力の量に基づき、前記移動可能な中央部片が所定量の扁平化のために角膜に加 えるべき眼圧を決定する決定方法と、 前記駆動手段は駆動中に患者の間の内側が見えるような形状にされていること 、を特徴とする測定システム。 32.眼圧を検出する接触装置であって、 患者の角膜上に位置決めするのに適した形状にされた接触構造体と、 角膜内に配置され、それに作用する圧力に応答して該圧力を示す出力信号を提 供する変換体であって、圧力によって変動する共鳴周波数を有する受動型の変換 体と、 から成ることを特徴とする接触装置。 33.身体の一部に接触して位置決めされる、身体の一部を扁平化又はくぼみに する装置であって、 前記身体の一部の外表面とマッチする形状の内表面及びその上に形成された孔 を有する実質的に固い部材と、 前記孔内に滑動可能に配置され、身体の一部に位置するとき該身体の一部を扁 平化又はくぼみにする実質的に扁平な内側を有する、移動可能な中央部片と、 前記実質的に固い部材の内周面に固定された可撓性の膜であって、少なくとも 実質的に固い部材の孔とともに延び、少なくとも一つの透明な領域を有する膜と から成ることを特徴とする装置。 34.くぼみにより内圧を測定するシステムであって、 位置決めのために身体の一部にくぼみをつける装置であって、身体の一部と調 和する形状の内表面及びその上に形成された孔を有する実質的に固い環状部材と 、前記孔内に滑動移動可能に配置された移動可能な中央部片であって前記くぼみ に装置が身体の一部上にあるとき身体の一部に向かう滑動により身体の一部にく ぼみを生じさせる中央部片と、を有するくぼみ付け装置と、 前記中央部片を駆動して移動させる駆動手段であって、中央部片が身体の一部 の扁平化を越えて身体の一部に向かって内方に突出し、これによって所定量の力 を利用して身体の一部をくぼみにする駆動手段と、 前記中央部片により運ばれた距離を検出する距離検出装置と、 前記中央部片により運ばれた距離に基づき、前記所定量の力に応答して内圧 を決定する内圧決定手段と、 内圧を表示し内圧が所定範囲内にあるかどうかを知らせ、それによって内圧 に関連して応答の必要性を決定する表示器であって、該所定範囲は異なる患者の 感受性を補償するために調整可能である表示器と、 前記中央部片は実質的に反射部を有し、前記距離検出手段は光学的距離検出器 具から成り、該検出器具は前記反射部へ向かって第1の光線を出す光源で、該第 1の光線は身体の一部に向かって前記中央部片による運搬量を示すため反射部に より反射されて、それによって反射された光線を発生する光源と、前記反射光線 に関連して配置され運搬された距離を示す出力信号を発生する光センサと、 を含むことを特徴とする内圧測定装置。 35.内圧を検出する装置で、 患者の身体の一部に位置決めされるのに適した形状の接触構造体と、 該接触構造体内に配置され、これに加わる圧力に応答して圧力を示す出力信号 を発生する変換体で、圧力に応じて変動する共鳴周波数を有する受動型の変換体 と、 から成ることを特徴とする装置。 36.流体圧及び眼から流出する流体の運動を測定する方法であって、 振動を利用して、目の圧力の弛緩を防止する所定の周波数で目に接触する器具 を急速に往復動させる工程と、 目内における圧力の変更を決定する工程で、圧力は器具の振動が加えられる前 の初期の圧力と、器具の振動が加えられた後の流出量を示す圧力との間で変動す る工程と、 から成ることを特徴とする測定方法。 37.緑内障を早期に検出する方法であって、 眼内の圧力を急速にかつ人工的に増加させる工程と、 眼内に生ずる物理的及び化学的くぼみに間に、各増加するレベルの圧力に応じ て、流体内の成分または目の組織の蓄積を監視するとともに、流体の透明度また は眼の組織の変更を監視することにより、眼の圧力を同時に測定する工程と、 から成ることを特徴とする検出方法。 38.前記組織の一つはグルタミ酸塩である請求の範囲第37項記載の検出方法 。
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