JP2005506123A - 調節域の決定法 - Google Patents

Abstract

眼のレンズの調節変化を反復的に測定する波面センサを使用して眼の調節域および収差形状を決定する自動的、客観的方法。

Description

【０００１】
［発明の背景］
本発明は、概ね、眼科診断装置、より具体的には、診断装置として使用される波面センサに関する。
【０００２】
最も簡単な用語における人の眼は、角膜と呼ばれる透明外部から光りを伝達し、かつ水晶体を介して像を網膜上に結ぶことにより視覚を形成する働きをする。結像の質は眼の寸法および形状、角膜および水晶体の透明度を含む多くのファクタに依存する。
【０００３】
眼の視力は角膜および水晶体の光学力により決定される。正常で健康な眼において、シャープな像が網膜上に形成される（ｅｍｍｅｔｒｏｐｉａ−正視眼）。多くの眼の場合、眼が異常に長いために網膜の前に像が形成される（ａｘｉａｌ ｍｙｏｐｉａ−近視眼）か、または眼が異常に短いために網膜の後ろに像が形成される（ａｘｉａｌ ｈｙｐｅｒｏｐｉａ）−遠視眼）。また、角膜が、非対称または円環状である場合には、結果として角膜乱視（ｃｏｒｎｅａｌ ａｓｔｉｇｍａｔｓｍ−非点収差）と呼ばれる補償できない円筒状屈折偏差になる。更に、年齢によるレンズ調節能力の低下によって、眼は老眼となり、結果的に二焦点または多焦点矯正装置を必要とする。
【０００４】
過去において、近視眼、遠視眼、および角膜乱視は、概ねスペクタクルまたはコンタクトレンズにより修正されているが、１９４９年以来研究されかつ使用されてきた幾つかの屈折外科処置がある。Ｂａｒｒａｑｕｅｒは所謂角膜曲率形成（ｋｅｒａｔｏｍｉｌｅｕｓｉｓ）処置を研究し、小角膜切開刀（ｍｉｃｒｏｋｅｒａｔｏｍｅ）および冷凍レース（ｃｒｙｏｌａｔｈｅ）を使用して角膜を再形成している。この方法は、外科医に広く受け入れられたわけでない。広範囲に受け入れられた他の方法は半径方向かつ／または横切る方向に切開する（それぞれ、ＲＫまたはＡＫ）角膜切開術（ｋｅｒａｔｏｔｏｍｙ）である。１９９０年代において、角膜の表面を再形成する（ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｖｅ ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ−角膜切除術またはＰＲＫ）ためにまたは中間基質光学切除（ｍｉｄ−ｓｔｒｏｍａｌ ｐｈｏｔｏａｂｌａｔｉｏｎ）（Ｌａｓｅｒ−Ａｓｓｉｓｔｅｄ Ｉｎ Ｓｉｔｕ Ｋｅｒａｔｅｃｔｏｍｙ またはＬＡＳＩＫ）のために光学切除レーザー（ｐｈｏｔａｂｌａｔｉｖｅ ｌａｓｅｒｓ）の使用が米国または他の国において規制当局により承認された。
【０００５】
過去において、レーザーにより除去される組織の量は、「低次（ｌｏｗ ｏｒｄｅｒ）」の光学異常または光学収差（ａｂｅｒｒａｔｉｏｎｓ）と呼ばれる眼、球、円筒、および軸の光学偏差の術前測定を行なうことにより決定された。かかる測定は屈折レーザーを手動で操作しかつ提案された矯正「レシピー」がレーザーソフトウエアにより算出された。近年には、低次の光学収差、および非対称収差（ｃｏｍａ）、トリフォホイル（ｔｒｅｆｏｉｌ）および球状異常等の「高次（ｈｉｇｈ ｏｒｄｅｒ」の収差を測定する波面センサ技術の使用が研究されている。例えば、米国特許第５７７７７１９号、同第５９４９５２１号、同第６０９５６５１号（Ｗｉｌｌｉａｍｓ他）、共に２０００年５月８日に出願された米国特許出願番号第０９／５６６４０９号および同第０９／５６６６６８号を参照、およびＰＣＴ特許公開番号第ＷＯ００／１０４４８号において記載されている。その全内容が参考としてここに組み込まれる。これらの波面センサは、ここに全内容が参考として組み込まれる米国特許第５４４２４１２号および同第５６３２７４２号（Ｆｒｅｙ他）に開示のトラッカー（ｔｒａｃｋｅｒ）等の眼の高速運動トラッカーと組み合わせて使用する場合に特に有用である。かかる装置の究極の目的は波面センサをレーザーおよび眼の運動トラッカーにリンクさせて手術時にレーザーにリアルタイムの診断データを提供することである。過去において、図１に最良に示されたように、波面センサ装置１０の焦点を結ぶために、患者はその装置に対座して患者の眼１２が調整自在焦点機構１８を含む光学通路１６から固定ターゲット１４を観察するようにする。焦点機構１８は焦点ぼけの偏差（かつ非点収差または乱視（ａｓｔｉｇｍａｔｉｓｍ）の可能性）を補正して、患者の眼１２の屈折偏差と関係なく患者が固定ターゲット１４を比較的クリアに見ることができるようにする。光学通路２２に沿って設置されたビデオカメラ２０は装置１０のオペレータ（図示せず）による装置１０に対する眼の位置決めを可能にする。患者が正確な位置につきかつ固定ターゲット１４を観察するときに、光放射するプローブビーム２４を眼１２へ送る。極小量の放射光線が網膜により分散し、再発射波面の形態で眼を退出する。光学通路２６はこの波面を波面センサ２８８の入口面へ運ぶ。
【０００６】
眼のレンズは眼の有効焦点距離を調節により変更できる機能的または動的要素である。波面測定の実施において、この調節能力を考慮することが重要である。通常、波面は可能な限り弛緩した状態で測定されるので、眼は最小に屈折する（最大の遠視眼）。レンズを弛緩させることは、代表的には、固定通路において焦点機構を調整することにより達成されて、固定ターゲットが患者の最大遠視焦点を丁度越えるところに表れる。この事例における固定ターゲットは患者には僅かに焦点の外に表れる。
【０００７】
本発明に先行して、波面センサは、典型例として、眼が最も弛緩したときまたは遠視状態のときに、眼の屈折偏差を測定するためにのみ使用されていた。本発明の発明者は、波面センサが眼の調節域を測定しかつ調節域を越える光学系の収差を測定するために使用できることを発見した。この可能性は水晶体の機能の加齢による変化を特徴付けかつ特定視覚症状の解釈に診断上有用である。この可能性は、また、屈折レーザーによる切除パターンのカスタマイズ化を可能にして患者の視覚をいずれかの調節状態により（即ち、眼の前での望ましい焦点で）最適にする。
【０００８】
従って、眼の調節域を決定する方法に対するニーズが引き続き存在する。
【０００９】
［発明の簡単な概要］
本発明は、波面センサを使用して眼のレンズの調節における変化を反復的に測定して眼の調節域および異常（または収差）形状を決定する客観的自動的方法を提供することにより従来技術を改良する。
【００１０】
従って、本発明の一つの課題は自動的客観的調節測定方法を提供することにある。
【００１１】
本発明の他の課題は、自動的異常形状測定方法を提供することにある。
【００１２】
本発明の他の課題は熟練オペレータによる参加を必要としない波面センサによる調節測定法を提供することにある。
【００１３】
本発明の上述および他の利点および課題は次の詳細な説明および特許請求の範囲から明かになるであろう。
【００１４】
［発明の詳細な説明］
本発明の方法は適宜ソフトウエア制御装置を備えた市販の波面センサにより実行できる。適宜装置は米国特許第５７７７７１９号、同第５９４９５２１号、同第６０９５６５１号、共に２０００年５月８日に出願された米国特許出願番号第０９／５６６４０９号および同第０９／５６６６６８号、およびＰＣＴ公開番号第ＷＯ００／１０４４８号に開示されている。本発明の方法は、最初に眼を雲霧させることを必要とし、これは波面センサが、測定される眼に関する安定した有効診断処方を算定する反復的プロセスを含む。次に、その処方を、発生する波面が眼の最大遠視状態で安定するまで遠視方向へ移動する。このステップは本発明の方法のために準備する眼を「雲霧させる（ｆｏｇ）」。
【００１５】
図２に最良に示されたように、眼を雲霧させる一つの好適方法は、通常位置で焦点機構１８と共に患者観察固定ターゲット１４を最初に有することを含む。通常位置は焦点ぼけまたは乱視偏差を伴わない眼に適した適正位置である。患者の眼１２がこのターゲットを観察しようとするときに、初期波面測定がステップ１００で行なわれる。眼１２に対する有効臨床処方はステップ１００で行なわれた測定からステップ１０２で算定され、かつステップ１０４で焦点機構１８は検出された焦点ぼけまたは乱視偏差を修正するためにステップ１０２で算定された処方に基づいて調整される。第二波面測定がステップ１０６で行なわれ、かつ眼１２に対する有効臨床処方がステップ１０６で行なわれた測定からステップ１０８で算定される。ステップ１０２で算定された処方とステップ１０６で算定された処方間の差異はステップ１１０時に決定される。二つの処方が、例えば略０．２５ジオプトリ（ｄｉｏｐｔｅｒｓ） （他の許容範囲が採用されてよい）等許容偏差範囲で無い場合には、ステップ１０４から１１０が、安定した処方が得られる（例えば、二つの処方間の差異が、いずれかの検出された非点収差軸を含む、焦点ぼけまたは乱視偏差について許容範囲内になる）まで反復的に繰り返される。
【００１６】
安定処方がステップ１１０で得られたならば、ステップ１１２時に焦点機構１８を別個に形成されたステップで遠視方向において調整し（例えば、０．５ジオプトリまたは他の適宜数量）、かつ初期波面測定をステップ１１４で行なう。これは、基本的には、眼１２に調節刺激を与える。眼１２に対する有効臨床処方はステップ１１４で行なわれた測定からステップ１１６で算定される。ステップ１１６で算定された処方はステップ１１８で分析され、略０．２５ジオプトリ等スレッショルド値を越えて遠視方向へ処方が移動したかが検討される。処方がスレッショルド値を越えるまで遠視方向へ移動していない場合には、処方が安定しかつ眼１２が正確な波面測定で適当に雲霧したと判断する。処方がスレッショルド値を越えて遠視方向へ移動していた場合には、処方は安定していないと判断し、かつステップ１１２から１１８を安定処方が得られるまで反復的に繰り返す。
【００１７】
図３に最良に示されたように、眼１２がステップ２００で適当に雲霧したならば、焦点機構１８をステップ２１２時に別個に形成されるステップで近視方向において調整し、かつ波面測定をステップ２１４で行なう。眼１２に対する有効臨床処方はステップ２１４で行なわれた測定からステップ２１６で算定される。ステップ２１６で算定された処方は、その処方が略０．２５ジオプトリ等スレッショルド量を越えるまで近視方向へ移動したかを検査するためにステップ２１８で分析される。処方がスレッショルド量を越えるまで近視方向へ移動していない場合には処方は安定していると判断され、かつ眼１２の調節域はステップ２１６で算定された安定した近視処方と、ステップ１１６で算定された安定した遠視処方との間にあると判断される。処方がスレッショルド量を越えて近視方向に移動している場合には、処方は安定していないと判断され、かつステップ２１２から２１８が安定した処方が得られるまで反復的に繰り返される。このようにして、眼１２の調節域全体が決定できる。
【００１８】
他の事例において、患者はターゲット１４を観察しかつそのテストに従うことが困難である場合がある。かかる患者の測定を促進するために、付加的ロジックが加わる。例えば、波面に突然大きな遠視変化が生じた場合は、患者が固定を失ったことを示すであろう。焦点機構１８を遠視方向において実質的量（例えば、１ジオプトリ）で調整することは患者の固定復帰を可能にしかつ調節テストを可能にする。
【００１９】
眼１２の調節域を測定することに加えて、本発明の方法はレーザー屈折外科の結果をカスタマイズするために使用できる。例えば、眼１２に関する波面および矯正処方が調節域全体について把握されているので、レーザー屈折手術は患者の所望に従って特定焦点距離で最適にできる。従って、患者が一メータのところでの最良焦点を望む場合には、一メータの焦点距離で屈折矯正を最適にする処方が使用されてよい。同様に、患者が無限または最大調節点での最良焦点を望む場合には、ステップ１１６または２１６で算定された最終処方がそれぞれ使用できる。
【００２０】
上記説明は図解および解説眼的でされている。当業者に明かなように変更および改変が本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明について可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
従来技術による波面センサ装置の単純化された略図である。
【図２】
本発明に使用できる雲霧法（ｆｏｇｇｉｎｇ）を示すフローチャートである。
【図３】
本発明の調節測定法を示すフローチャートである。

Claims (4)

1. 次のａ）からｐ）までの工程を含む眼の調節域を決定する方法：
   ａ）波面センサを使用して眼の第一波面測定を行い、
   ｂ）第一波面測定を使用して第一有効臨床処方を算定し、
   ｃ）遠視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整し、
   ｄ）遠視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整した後に眼の第二波面測定を行い、
   ｅ）第二波面測定を使用して第二有効臨床処方を算定し、
   ｆ）第一有効臨床処方と第二有効臨床処方との間の差異を決定し、
   ｇ）第一有効臨床処方と第二有効臨床処方との間の差異を許容範囲と比較し、
   ｈ）第一有効臨床処方と第二有効臨床処方との間の差異が許容範囲よりも小さくなるまでｃ）からｇ）の工程を繰り返し、
   ｉ）近視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整し、
   ｋ）近視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整した後に眼の第三波面測定を行い、
   ｌ）第三波面測定を使用して第三有効臨床処方を算定し、
   ｍ）第二有効臨床処方と第三有効臨床処方との間の差異を測定し、
   ｎ）第二有効臨床処方と第三有効臨床処方との間の差異を許容範囲と比較し、
   ｏ）第二有効臨床処方と第三有効臨床処方との間の差異が許容範囲よりも小さくなるまでｉ）からｎ）の工程を繰り返し、かつ
   ｐ）ｌ）の工程で行なわれた有効臨床処方とｅ）の工程で行なわれた有効臨床処方とを比較することにより調節域を算定する。
2. ａ）最も弛緩した状態の眼について波面センサを使用して眼の初期波面測定を行い、かつ
   ｂ）調節刺激を眼に与えかつ最大調節点まで付加的波面測定を行なう、
   前記ａ）およびｂ）の工程を含む眼の調節域を決定する方法。
3. 次のａ）からｐ）の工程を含む眼の収差形状を決定する方法：
   ａ）波面センサを使用して眼の第一波面測定を行い、
   ｂ）第一波面測定を使用して第一有効臨床処方を算定し、
   ｃ）遠視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整し、
   ｄ）遠視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整した後に眼の第二波面測定を行い、
   ｅ）第二波面測定を使用して第二有効臨床処方を算定し、
   ｆ）第一有効臨床処方と第二有効臨床処方との間の差異を決定し、
   ｇ）第一有効臨床処方と第二有効臨床処方との間の差異を許容範囲と比較し、
   ｈ）第一有効臨床処方と第二有効臨床処方との間の差異が許容範囲よりも小さくなるまで前記ｃ）からｇ）の工程を繰り返し、
   ｉ）近視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整し、
   ｋ）近視方向において第一分離工程で波面センサの焦点光学系を調整した後に眼の第三波面測定を行い、
   ｌ）第三波面測定を使用して第三有効臨床処方を算定し、
   ｍ）第二有効臨床処方と第三有効臨床処方との間の差異を測定し、
   ｎ）第二有効臨床処方と第三有効臨床処方との間の差異を許容範囲と比較し、
   ｏ）第二有効臨床処方と第三有効臨床処方との間の差異が許容範囲よりも小さくなるまで前記ｉ）からｎ）の工程を繰り返し、かつ
   ｐ）前記ｌ）の工程で行なわれた有効臨床処方と前記ｅ）の工程で行なわれた有効臨床処方とを比較することにより調節域を算定する。
4. ａ）最も弛緩した状態の眼について波面センサを使用して眼の初期波面測定を行い、かつ
   ｂ）調節刺激を眼に与えかつ最大調節点まで付加的波面測定を複数回行なう、
   前記ａ）およびｂ）の工程を含む眼の収差形状を決定する方法。

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