JP2001500419A

JP2001500419A - 軸外れ流体パルスシステムを有する非接触式眼圧計

Info

Publication number: JP2001500419A
Application number: JP10536640A
Authority: JP
Inventors: ルース、デイビッド、エー．
Original assignee: ライカマイクロシステムズインク．
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1998-02-02
Publication date: 2001-01-16
Also published as: WO1998036680A1; EP1018929A4; CA2269761A1; EP1018929A1; US5754273A

Abstract

(57)【要約】非接触式眼圧計は角膜の頂点と交差する固定軸と、この固定軸とゼロでない角度をなすように固定軸から回転角方向に変位した流体軸とを含む。流体軸に沿って眼の角膜表面に流体パルスを排出するためのノズルが流体軸に沿って軸方向に整合している。好ましい実施例では、固定軸と流体軸とは同一の垂直平面内にあり、流体軸は固定軸よりも下方に位置して眼に接近しており、流体軸と共通する平面内に整合光学系と圧平検出光学系とが配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の名称］軸外れ流体パルスシステムを有する非接触式眼圧計［発明の背景］Ａ．発明の分野本発明は、一般的には眼科用装置に関し、より詳細には、装置の固定軸から流体の軸が回転角方向に変位した、眼内圧力(ＩＯＰ)を測定するための非接触式眼圧計(トノメーター)に関する。Ｂ．従来技術の説明ＩＯＰを測定するための非接触式眼圧計は、流体、例えば空気を排出ノズルから患者の角膜に向けて吹き付けるよう作動し、角膜を平らにするように、すなわち当業者に圧平ないし扁平化（アプラネーション）として知られる条件を生じさせるよう、２５年間にわたり、これまで製造されている。圧平状態を生じさせるのに必要な流体のインパルスはモニタされており、ＩＯＰに相関化されている。従来の全ての非接触式眼圧計では、流体排出ノズルは装置の固定軸に一致（整合）する流体軸を構成している。このタイプの従来の装置が正しく整合している際に、固定軸に沿って設けられたターゲットに患者を固定し、一致した流体軸および固定軸に沿って角膜表面に垂直に角膜の頂点に向けて流体パルスを送る。圧平の瞬間は平らにされた角膜表面から反射される光のピークを検出することによって決定される。流体パルスに応答し、被験者が瞬くことは一般的であるが、この瞬きの応答時間は１００ミリ秒の長さであり、この長さは最も高いＩＯＰを測定する際でも必要とされる５ミリ秒よりもかなり長いので、一般に瞼はＩＯＰの測定を妨害しない。しかしながら、臨床上の観察者は、大部分の人よりも瞼が低く垂れ下がっているような一部の被験者を検査する際に、瞼がＩＯＰの測定を妨害しないように、手で瞼を持ち上げなければならないことが多いことを認識している。また、流体パルスを加える直前に被験者が不適切な瞬きを行うことにより、ＩＯＰの測定が妨害されることがある。非接触式眼圧測定技術の分野で次第に広がっている別の問題は、光屈折矯正角膜切除手術（ケラトトミー、ＰＲＫ）として知られる矯正手術をこれまでに受けた被験者の検査を行うことと関連している。この手術方法では、ほぼ直径３ｍｍの角膜の中心領域から角膜組織の表面層を除く。手術により変化した領域における残りの角膜組織は、自然の表面組織と比較して相対的に粗面（でこぼこ）であるので、予測できない反射特性を示し、この特性により変化した中心領域に入射する流体軸と固定軸とが一致している従来の眼圧計では、反射に基づく圧閉検出システムが作動不能となり得る。［発明の概要］従って、本発明の課題は、一致した流体軸と固定軸とに沿って向けられる流体パルスを妨害するような位置に患者の瞼が位置するような状況で、検査のために患者の上瞼を手で位置直しする必要のない、非接触式眼圧計を提供することにある。本発明の更に別の課題は、これまでＰＲＫ手術を受けた患者の角膜の手術により変化した中心領域の圧平状態を生じさせない、非接触式眼圧計を提供することにある。上記および他の課題を達成するため、本発明に係わる非接触式眼圧計は固定軸の方向に眼の視線を固定するために、固定軸線に沿って設けられた固定ターゲットを有する固定軸と、この固定軸とゼロでない角度をなす流体軸とを含む。好ましい実施態様では、これら固定軸および流体軸はほぼ垂直な平面内にあり、流体軸は固定軸の下方にあって眼に接近している。角膜表面に垂直に流体軸を位置決めするための光学的整合（アラインメント）手段が設けられ、流体パルスによって生じる圧平状態を測定するための圧平検出手段が設けられる。［図面の簡単な説明］添付図面を参照した好ましい実施例の次の詳細な説明において、本発明の作動の性質および態様について、より完全に説明する。図１は、本発明の好ましい実施例によって形成された非接触式眼圧計の略側面図である。図２は、その略平面図である。図３は、従来の真直ぐな配列の（straight ahead）眼圧計を使用して、同じ被験者から得られた平均的ＩＯＰ測定値に対する、本発明によって形成された軸外れ（オフ−アクシス）眼圧計を使用した場合に得られた平均的ＩＯＰ測定値のグラフである。［好ましい実施例の詳細な説明］次に図１および２を参照すると、番号１０で全体が表示された非接触式眼圧計はＩＯＰを測定するよう、眼２に対し整合した位置に位置するように略図で示されている。眼２は固定軸を中心とするビームスプリッタ１６により固定軸１２に沿って設けられたターゲット光に固定されており、このビームスプリッタ１６は眼圧測定技術で周知のように、固定軸から離間するターゲット光源１４からの光の向きを変える（偏向する）ようになっている。図から理解できるように、固定軸１２は角膜の頂点７で角膜表面４に交差する。眼圧計１０は流体軸１８を構成するノズル２０状をした流体排出手段を更に含み、流体パルスは流体軸１８に沿って進み、流体パルス角膜表面４に達する。ノズル２０は従来どおり空気パルス発生手段、例えばピストン機構（図示せず）と連通している。図１から最良に判るように、流体軸１８は角膜表面４の曲率の中心９に頂点が位置する状態で、固定軸１２とゼロでない角度Φをなす。好ましい実施例では、流体軸１８は固定軸１９と同一の垂直平面内にあって、固定軸よりも下方で眼２に接近する。下瞼８に関係せず、かつＰＲＫ患者の手術によって変化した角膜領域を圧平させる必要なく、角膜表面４に対する空気パルスの入射点を従来の眼圧計よりも上瞼６から遠くに離間させるには、ゼロでない角度Φは１０度〜１５度の間にあることが好ましく、１１度であることが最も好ましい。眼の前眼房に含まれる眼液の圧力は（重力の極めて小さい作用を無視すれば）全ての点で同一であるので、流体パルスの入射点を変えてもＩＯＰの測定値は変化しない。更に下瞼８は検査を妨害するような大きな移動を起こしにくい。初期の微小臨床トライアルにより、本発明の有用性が実証された。図３は流体軸と固定軸とが一致する（角度がゼロ度の）従来の非接触式眼圧計と、流体軸と固定軸とが１０度の角度をなす、本発明に係わる非接触式眼圧計を用いて、１５人の被験者の２９個の眼を検査した、微小臨床トライアルの結果を示すグラフである。各眼に対し、総計６回の測定を行い、そのうち３回の測定は従来のゼロ度の測定装置を用いて行い、３回の測定は本発明の１０度の測定装置を用いて行った。図３には３回の測定の各組の平均値を互いにプロットしている。３回の測定の２９の組に対する平均的な標準偏差は、双方の測定装置に対し０.９ｍｍＨｇであり、このことは３つの表示値の組における大きい測定値の広がりは、本発明では問題ではないことを示している。２つの測定装置の測定値の間では０.８９３の相関係数が得られた。従来の非接触式眼圧計のように、流体軸１８は角膜表面４に垂直に眼に交差するように整合しなければならない。これまで多数の光学的整合システムが提案されているが、本発明は１９８９年１１月２１日に発行された、本願出願人が所有する米国特許第4,881,807号に開示されている光学的整合システムを利用して実施できる。この米国特許の開示内容を本明細書では引照をもって本書に繰込む。図１および２には１つの（使用）可能な整合システムが示されており、この整合システムは眼に光線を照射するよう、固定軸１２および流体軸１８を中心として対称的に配置された一対の対向する光源２２と、角膜表面４によって反射された小さい光束を受けるための対応する対称的なピンホール遮光器２４と、レンズ２６と、領域（エリア）検出器２８を含む。角膜で反射された光線を検出するように作動するための素子、すなわち遮光器２４、レンズ２６および領域検出器２８は、角膜表面４に垂直に流体軸を整合できるように、流体軸１８と同一平面に位置するように配置されている。上記引用した米国特許に記載されているように、この整合システムは測定装置の検査部分の手動による位置決めを行うことを実行者に視覚的に指示したり、また測定装置の検査部分を位置決めするための自動手段に信号情報を提供したりすることもできる。従来の圧平検出システムも設けられているが、選択された整合システムと同じように、固定軸１２に対する流体軸１８の新規な角度の配置を行うことができるようになっている。この圧平検出システムは流体軸１８の片側に設けられた発光器３０と、流体軸１８の反対側に設けられたレンズ３２、ピンホール遮光器３４と、光検出器３６とを含む。発光器３０、光検出器３２、遮光器３４および光検出器３６は、流体パルスに応答して角膜表面４の平坦化が生じた際に、ピークの光束が公知の態様で光検出器３０によって検出されるよう、共通平面において流体軸１８と整合することが好ましい。適当な圧平検出システムは、ライヒェルト（Reichert）・オフタルミック・インスツルメンツ社によって製造されているXPERT（商標）NCTによって現在使用されている。

【手続補正書】【提出日】平成１２年４月７日（２０００．４．７）【補正内容】全文訂正明細書［発明の名称］軸外れ流体パルスシステムを有する非接蝕式眼圧計［発明の背景］Ａ．発明の分野本発明は、一般的には眼科用装置に関し、より詳細には、装置の固定軸から流体の軸が回転角方向に変位した、眼内圧力（ＩＯＰ）を測定するための非接触式眼圧計（トノメーター）に関する。Ｂ．従来技術の説明ＩＯＰを測定するための非接触式眼圧計は、流体、例えば空気を排出ノズルから患者の角膜に向けて吹き付けるよう作動し、角膜を平らにするように、すなわち当業者に圧平ないし扁平化（アプラネーション）として知られる条件を生じさせるよう、２５年間にわたり、これまで製造されている。圧平状態を生じさせるのに必要な流体のインパルスはモニタされており、ＩＯＰに相関化されている。従来の全ての非接触式眼圧計では、流体排出ノズルは装置の固定軸に一致(整合) する流体軸を構成している。このタイプの従来の装置が正しく整合している際に、固定軸に沿って設けられたターゲットに患者を固定し、一致した流体軸および固定軸に沿って角膜表面に垂直に角膜の頂点に向けて流体パルスを送る。圧平の瞬間は平らにされた角膜表面から反射される光のピークを検出することによって決定される。流体パルスに応答し、被験者が瞬くことは一般的であるが、この瞬きの応答時間は１００ミリ秒の長さであり、この長さは最も高いＩＯＰを測定する際でも必要とされる５ミリ秒よりもかなり長いので、一般に瞼はＩＯＰの測定を妨害しない。しかしながら、臨床上の観察者は、大部分の人よりも瞼が低く垂れ下がっているような一部の被験者を検査する際に、瞼がＩＯＰの測定を妨害しないように、手で瞼を持ち上げなければならないことが多いことを認識している。また、流体パルスを加える直前に被験者が不適切な瞬きを行うことにより、ＩＯＰの測定が妨害されることがある。非接触式眼圧測定技術の分野で次第に広がっている別の問題は、光屈折矯正角膜切除手術（ケラトトミー、ＰＲＫ）として知られる矯正手術をこれまでに受けた被験者の検査を行うことと関連している。この手術方法では、ほぼ直径３ｍｍの角膜の中心領域から角膜組織の表面層を除く。手術により変化した領域における残りの角膜組織は、自然の表面組織と比較して相対的に粗面（でこぼこ）であるので、予測できない反射特性を示し、この特性により変化した中心領域に入射する流体軸と固定軸とが一致している従来の眼圧計では、反射に基づく圧平検出システムが作動不能となり得る。［発明の概要］従って、本発明の課題は、一致した流体軸と固定軸とに沿って向けられる流体パルスを妨害するような位置に患者の瞼が位置するような状況で、検査のために患者の上瞼を手で位置直しする必要のない、非接触式眼圧計を提供することにある。本発明の更に別の課題は、これまでＰＲＫ手術を受けた患者の角膜の手術により変化した中心領域の圧平状態を生じさせない、非接触式眼圧計を提供することにある。上記および他の課題を達成するため、本発明に係わる非接触式眼圧計は固定軸の方向に眼の視線を固定するために、固定軸線に沿って設けられた固定ターゲットを有する固定軸と、この固定軸とゼロでない角度をなす流体軸とを含む。すなわち、本発明は、第１の視点において、固定軸と、該固定軸に沿って設けられた固定ターゲットと、前記固定軸とゼロでない角度をなす流体軸と、前記固定ターゲットに固定された眼の角膜表面に前記流体軸に沿って流体パルスを送るようになっている排出手段とを備えた、非接触式眼圧計を提供する。本発明の非接触式眼圧計によれば、下瞼に関係せず、かつＰＲＫ患者の手術によって変化した角膜領域を圧平させる必要のない非接触式の眼圧測定を行うことができる。好ましい実施態様では、これら固定軸および流体軸はほぼ垂直な平面内にあり、流体軸は固定軸の下方にあって眼に接近している。角膜表面に垂直に流体軸を位置決めするための光学的整合（アラインメント）手段が設けられ、流体パルスによって生じる圧平状態を測定するための圧平検出手段が設けられる。また、別の好ましい実施態様では、前記角膜表面に垂直に前記流体軸を整合するための光学的整合手段を更に含む。また、さらに別の好ましい実施態様では、或いは、前記光学的整合手段が眼に光線を照射するための光源手段と、前記角膜表面により反射された小さい光線束を受光するための検出手段とを含み、前記検出手段が前記流体軸と共通平面に位置する。他の好ましい実施態様では、前記角膜表面の変形をモニタするための圧平検出手段を更に含む。好ましくは、前記圧平検出手段が前記流体軸と共通平面に位置する。また、好ましくは、前記固定軸と前記流体軸とが共通平面に位置する。さらに別の好ましい実施態様では、前記固定軸と前記流体軸とがほぼ垂直な平面内に位置する。好ましくは、前記流体軸が前記固定軸よりも下方に位置する。より好ましくは、前記ゼロでない角度が１０度〜１５度の間にある。特に好ましくは、前記ゼロでない角度が約１１度である。［図面の簡単な説明］添付図面を参照した好ましい実施例の次の詳細な説明において、本発明の作動の性質および態様について、より完全に説明する。図１は、本発明の好ましい実施例によって形成された非接触式眼圧計の略側面図である。図２は、その略平面図である。図３は、従来の真直ぐな配列の（straight ahead）眼圧計を使用して、同じ被験者から得られた平均的ＩＯＰ測定値に対する、本発明によって形成された軸外れ（オフ−アクシス）眼圧計を使用した場合に得られた平均的ＩＯＰ測定値のグラフである。［好ましい実施例の詳細な説明］次に図１および２を参照すると、番号１０で全体が表示された非接触式眼圧計はＩＯＰを測定するよう、眼２に対し整合した位置に位置するように略図で示されている。眼２は固定軸を中心とするビームスプリッタ１６により固定軸１２に沿って設けられたターゲット光に固定されており、このビームスプリッタ１６は眼圧測定技術で周知のように、固定軸から離間するターゲット光源１４からの光の向きを変える（偏向する）ようになっている。図から理解できるように、固定軸１２は角膜の頂点７で角膜表面４に交差する。眼圧計１０は流体軸１８を構成するノズル２０状をした流体排出手段を更に含み、流体パルスは流体軸１８に沿って進み、流体パルス角膜表面４に達する。ノズル２０は従来どおり空気パルス発生手段、例えばピストン機構（図示せず）と連通している。図１から最良に判るように、流体軸１８は角膜表面４の曲率の中心９に頂点が位置する状態で、固定軸１２とゼロでない角度Φをなす。好ましい実施例では、流体軸１８は固定軸１９と同一の垂直平面内にあって、固定軸よりも下方で眼２に接近する。下瞼８に関係せず、かつＰＲＫ患者の手術によって変化した角膜領域を圧平させる必要なく、角膜表面４に対する空気パルスの入射点を従来の眼圧計よりも上瞼６から遠くに離間させるには、ゼロでない角度Φは１０度〜１５度の間にあることが好ましく、１１度であることが最も好ましい。眼の前眼房に含まれる眼液の圧力は（重力の極めて小さい作用を無視すれば）全ての点で同一であるので、流体パルスの入射点を変えてもＩＯＰの測定値は変化しない。更に下瞼８は検査を妨害するような大きな移動を起こしにくい。初期の微小臨床トライアルにより、本発明の有用性が実証された。図３は流体軸と固定軸とが一致する（角度がゼロ度の）従来の非接触式眼圧計と、流体軸と固定軸とが１０度の角度をなす、本発明に係わる非接触式眼圧計を用いて、１５人の被験者の２９個の眼を検査した、微小臨床トライアルの結果を示すグラフである。各眼に対し、総計６回の測定を行い、そのうち３回の測定は従来のゼロ度の測定装置を用いて行い、３回の測定は本発明の１０度の測定装置を用いて行った。図３には３回の測定の各組の平均値を互いにプロットしている。３回の測定の２９の組に対する平均的な標準偏差は、双方の測定装置に対し０.９ｍｍＨｇであり、このことは３つの表示値の組における大きい測定値の広がりは、本発明では問題ではないことを示している。２つの測定装置の測定値の間では０.８９３の相関係数が得られた。従来の非接触式眼圧計のように、流体軸１８は角膜表面４に垂直に眼に交差するように整合しなければならない。これまで多数の光学的整合システムが提案されているが、本発明は１９８９年１１月２１日に発行された、本願出願人が所有する米国特許第4,881,807号に開示されている光学的整合システムを利用して実施できる。この米国特許の開示内容を本明細書では引照をもって本書に繰込む。図１および２には１つの（使用）可能な整合システムが示されており、この整合システムは眼に光線を照射するよう、固定軸１２および流体軸１８を中心として対称的に配置された一対の対向する光源２２と、角膜表面４によって反射された小さい光束を受けるための対応する対称的なピンホール遮光器２４と、レンズ２６と、領域（エリア）検出器２８を含む。角膜で反射された光線を検出するように作動するための素子、すなわち遮光器２４、レンズ２６および領域検出器２８は、角膜表面４に垂直に流体軸を整合できるように、流体軸１８と同一平面に位置するように配置されている。上記引用した米国特許に記載されているように、この整合システムは測定装置の検査部分の手動による位置決めを行うことを実行者に視覚的に指示したり、また測定装置の検査部分を位置決めするための自動手段に信号情報を提供したりすることもできる。従来の圧平検出システムも設けられているが、選択された整合システムと同じように、固定軸１２に対する流体軸１８の新規な角度の配置を行うことができるようになっている。この圧平検出システムは流体軸１８の片側に設けられた発光器３０と、流体軸１８の反対側に設けられたレンズ３２、ピンホール遮光器３４と、光検出器３６とを含む。発光器３０、光検出器３２、遮光器３４および光検出器３６は、流体パルスに応答して角膜表面４の平坦化が生じた際に、ピークの光束が公知の態様で光検出器３０によって検出されるよう、共通平面において流体軸１８と整合することが好ましい。適当な圧平検出システムは、ライヒェルト（Reichert）・オフタルミック・インスツルメンツ社によって製造されているXP ERT（商標）NCTによって現在使用されている。

Claims

【特許請求の範囲】１．固定軸と、該固定軸に沿って設けられた固定ターゲットと、前記固定軸とゼロでない角度をなす流体軸と、前記固定ターゲットに固定された眼の角膜表面に前記流体軸に沿って流体パルスを送るようになっている排出手段とを備えた、非接触式眼圧計。２.前記角膜表面に垂直に前記流体軸を整合するための光学的整合手段を更に含む、請求項１記載の眼圧計。３．前記光学的整合手段が眼に光線を照射するための光源手段と、前記角膜表面により反射された小さい光線束を受光するための検出手段とを含み、前記検出手段が前記流体軸と共通平面に位置する、請求項２記載の眼圧計。４．前記角膜表面の変形をモニタするための圧平検出手段を更に含む、請求項１記載の眼圧計。５．前記圧平検出手段が前記流体軸と共通平面に位置する、請求項４記載の眼圧計。６．前記固定軸と前記流体軸とが共通平面に位置する、請求項４記載の眼圧計。７．前記固定軸と前記流体軸とがほぼ垂直な平面内に位置する、請求項６記載の眼圧計。８．前記流体軸が前記固定軸よりも下方に位置する、請求項７記載の眼圧計。９．前記ゼロでない角度が１０度〜１５度の間にある、請求項８記載の眼科用測定装置。１０．前記ゼロでない角度が約１１度である、請求項９記載の眼科用測定装置。