JP2016540568A - 老眼の眼の残余調節力の評価法 - Google Patents

Abstract

患者における調節力を測定するシステムは、患者の眼の眼球に対する、患者の水晶体の動きを検出するのに適合するセンサと、前記相対的動きに基づいて患者における調節力を測定し、前記調節力に基づいて眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを決定するように形成されたコントローラと、前記眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを出力するのに適合するインターフェースとを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、概して調節眼内レンズの分野、より詳細には老眼の眼の残余調節力の評価法に関する。

最も簡単に言えば人間の目は、角膜と呼ばれる透明な外側部を通して光が伝わり、網膜上に水晶体を通して結像することにより視力をもたらすように機能する。結像の質は、眼の大きさおよび形、ならびに角膜と水晶体の透明度を含んだ多くの要因に依存する。

年齢あるいは疾患が水晶体の透明度の低下を引き起こす場合には、網膜に伝えることができる光の減少により、視力が悪化する。この眼の水晶体内の欠陥は、医学上、白内障として知られている。承認されている、この疾患の治療は、水晶体の外科的な除去、および人工の眼内レンズ（ＩＯＬ）によるレンズ機能の交換である。

米国においては、白内障水晶体の大部分は、超音波水晶体乳化吸引術という外科技術により取り除かれる。この処置の間には、前嚢を切開し、薄い超音波水晶体乳化吸引術用のカッティングチップが、病気の水晶体の中に入れられて、超音波によって振動される。振動するカッティングチップは、水晶体が眼の外に吸引されるように、水晶体を液化または乳化する。病気の水晶体が取り除かれると、ＩＯＬと置換される。

天然の水晶体は、調節用として知られている機構により遠視力および近視力を備えている。天然の水晶体は、若年においては被膜包の中に含まれている。被膜包は、小帯により毛様体筋から吊り下げられている。毛様体筋の弛緩が小帯を緊張し、被膜包を引き伸ばす。その結果、天然の水晶体は平坦化する。毛様体筋の緊張は小帯を弛緩し、被膜包および天然の水晶体はより円形状になる。このようにして、天然の水晶体は遠近対象物に交互に焦点を合わせることができる。

水晶体が老化すると、より固くなり、毛様体筋の緊張に反応して形状変化ができなくなる。更に、毛様体筋は柔軟性および可動域を失う。これにより、水晶体が近い対象物に焦点を合わせることがより困難になる。老眼として知られている病状である。老眼は、４５または５０歳のほとんど全ての成人に影響をおよぼしている。種々の調節眼内レンズ（ＩＯＬ）が提案されてきた。しかし、特に眼内での調節反応を評価することは困難であり、そのため、同様に、移植したＩＯＬがどのように反応するかを予測することは困難である。

図１は、患者の眼の機械的モデルを示す模式図である。 図２は、患者における調節力を測定するための例示的なシステムである。 図３は、患者における調節力の測定に基づく、少なくとも１つの眼内レンズパラメータを測定するための例示的な方法である。

本発明の種々の実施形態は、残余調節力を評価するためのセンサを提供する。特定の実施形態では、患者における調節力を測定するシステムは、患者の眼の眼球に対する、患者の水晶体の動きを検出するのに適合するセンサと、前記相対的動きに基づいて患者における調節力を測定し、前記調節力に基づいて眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを決定するように形成されたコントローラと、前記眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを出力するのに適合するインターフェースと、を備える。以下に議論する実施形態は例示的であり、本発明の範囲から逸脱せずに、これらの実例となる実施形態に種々の変更をなし得ることができる。例えば、一実施形態の特徴を、他の実施形態のものと組み合わせることができる。

図１に示すように、眼１００は、水晶体１０２が、毛様体１０６に付着する小帯１０４により吊り下げられており、小帯中で張力により水晶体が平らになっているシステムとして、機械的に示すことができる。患者が適応するにつれ、毛様体１０６が収縮し、小帯１０４中の張力が低下し、水晶体１０２が、より円形になることが可能になる。小帯が締め付けられる、あるいは緩められる場合の張力の変化は、老眼の眼における残余調節力に反映する。

水晶体１０２は、眼１００内で液体（硝子体液および眼房水）中に浮遊している。これにより、水晶体１０２は、強膜および角膜を含む、眼の眼球を形成する眼組織周囲に対して移動することが可能となる。通常、小帯張力により、例えば頭部が回転するときなど、水晶体１０２が眼１００と同時に動くようになっている。しかし、急速な眼球運動により、水晶体１０２は、眼１００の動きに対して遅れる可能性がある。これは衝動性運動、固視点間の変化に対応する眼の急速な動きの場合である。衝動性運動の際、眼１００は、水晶体１０２が遅れを取るのに十分なほど急速に動く。これにより、小帯の張力が水晶体１０２を所定の位置に戻すと、水晶体１０２中に揺れが引き起こされる。

残余調節力を測定するための１つの技術は、患者が適応していない場合と、患者が適応している場合で衝動性運動により起こされる揺れを比較することである。水晶体１０２は、小帯中の弾性張力を表わすばね定数ｋ、および粘性液体の周囲を反映する減衰力を用いて、減衰調和振動子としてモデル化することができる。その後、振動を停止させるのに必要な時間を、対応する小帯張力をモデル化するために使用することができる。

図２は、眼に対する水晶体１０２の振動を測定するための例示的システム２００を示す。システム２００は、光源２０２、光検出器２０４およびコントローラ２０６を備えている。コントローラ２０６は、プロセッサ２０８、メモリー２１０およびユーザーインターフェース２１２を備えている。例示的実施形態では、光源２０２は患者の眼に光を照射する。光源２０２は患者の視野内に適切な固視パターンを形成し、必要に応じて、患者に調節または非調節させることもできる。光検出器２０４は、眼１００の眼球に対する水晶体１０２の相対的位置の指標を提供するために患者の眼からの光の反射を測定する。例示的実施形態では、光検出器２０４は、眼内の種々のインターフェースからのプルキンエ反射、例えばそれぞれ、隔膜前部表面および水晶体後部表面に対応する第１および第４のプルキンエ反射を記録することができる。プルキンエ反射は、同様に、視標追跡のための既知の技術を用いて、水晶体１０２および眼１００の眼球の相対的動きを追跡するために使用することができ、それによって振動の程度の指標を提供することができる。

コントローラ２０６は、任意のマイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、集積回路、または電子情報を処理するのに適切な他の適切な電子要素を備えていてもよい、プロセッサ２０８を備えている。メモリー２１０は、磁気、電子または光学記憶装置を含む、プロセッサ２０８の情報を記憶するのに適した、任意の揮発性または不揮発性情報ストレージであってもよい。インターフェース２１２は、システム２００が、キーボード、キーパッド、タッチスクリーンまたはマウスコントローラ等の入力装置、およびモニターまたはプリンター等の出力装置を含むシステムのユーザーと情報交換することを可能にする。

操作においては、コントローラ２０６は、衝動性運動の際の水晶体１０２および眼１００の眼球の相対的動きを示す、光検出器２０４からの信号を受信し、調節および非調節状態の相対的小帯張力を判定し、その比較に基づいて、患者の眼の残余調節力を計算する。以前に述べたように、この比較は、締め付け時および緩めた時に、小帯が異なるばね力を適用することで、周囲の流体の粘度を説明する減衰調和振動子モデルに基づくことができる。その後、システム２００は、インターフェース２１２によって計算された調節的な要求を出力し得る。出力は、残余調節力を直接測定することができ、または代わりに調節要求に応答する患者のための眼内レンズの選択を示し得る。

眼内レンズを選択する場合には、必要な調節力の組み合わせに患者の残余調節力を提供するために、種々の連続モデル、または調節可能な水晶体パラメータの調節から選択することができる。一例では、種々の調節レンズは、水晶体にかかる調節力に応じて異なる応答をもたらす、種々の触覚形状または他の機械的特徴を有するように設計することができる。他の例では、水晶体の触覚内に、残余調節力の測定に基づいて設定することができる、張力調整または距離調整があってもよい。他の例では、調節レンズは、力が作用するように調節力を変化させ、水晶体を充填するために使用される液体の量が機械的応答を変化させるように調整することのできる、液体が充填されている曲率変化レンズであってもよい。手短に言えば、調節力の関数として変化する、あらゆる適切なパラメータは、おそらく測定された残余調節力に基づいて、選択または調整することができる。

水晶体および眼の眼球の相対的動きを測定するための他の代替えシステムとしては、超音波、または光干渉断層撮影（ＯＣＴ）技術を挙げることができる。一般的に、十分な解像度および取得速度とともに、眼の眼球に対する水晶体の相対的位置を位置決めするための任意の適切な方法は、原則として本発明に適合させることができる。したがって、上記例として、光源および光検出器を開示したが、眼球に対する水晶体の位置を測定するための任意のセンサは、システム２００内で機能し得る。

図３は、本発明の特定の実施形態による眼内レンズのパラメータを決定する例示的方法のフローチャート３００である。ステップ３０２で、方法は、患者の眼の眼球に対する患者の水晶体の動きを測定することを含む。次いで、方法は、ステップ３０４で、相対的動きに基づいて患者における調節力を決定することを含む。次いで、ステップ３０６で、方法は、調節力に基づいて眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを決定することを含む。最後に、ステップ３０８で、方法は、眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを出力することを含む。種々の方法のステップは、本明細書に記載された本発明の任意の実施形態、または当業者に明らかな他の適切な変形による、任意の適切な装置を用いて実施することができる。

当業者は、本発明の範囲を逸脱せずに上述の実施態様を様々に変更できることを理解するであろう。

Claims (14)

1. 患者の眼の眼球に対する、患者の水晶体の動きを検出するのに適合するセンサと、
   前記相対的動きに基づいて患者における調節力を測定し、前記調節力に基づいて眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを決定するように形成されたコントローラと、
   前記眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを出力するのに適合するインターフェースと、を備えた、患者における調節力を測定するシステム。
2. 前記センサが、光源および光検出器を備える、請求項１に記載のシステム。
3. 前記光検出器が、眼の前面および水晶体の少なくとも１つの表面からのプルキンエ反射を検出する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記センサが光干渉断層撮影（ＯＣＴ）センサである、請求項１に記載のシステム。
5. 前記センサが超音波センサである、請求項１に記載のシステム。
6. 前記少なくとも１つのパラメータが眼内レンズの触覚による張力である、請求項１に記載のシステム。
7. 前記少なくとも１つのパラメータが眼内レンズの充填容積である、請求項１に記載のシステム。
8. 患者の眼の眼球に対する、患者の水晶体の動きを検出することと、
   前記相対的動きに基づいて患者における調節力を測定することと、
   前記調節力に基づいて眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを決定することと、
   前記眼内レンズの少なくとも１つのパラメータを出力することと、を含む、眼内レンズのパラメータを決定する方法。
9. 前記水晶体の動きが、光源および光検出器を用いて測定される、請求項８に記載の方法。
10. 前記光検出器が、眼の前面および水晶体の少なくとも１つの表面からのプルキンエ反射を検出する、請求項９に記載の方法。
11. 前記水晶体の動きが、光干渉断層撮影（ＯＣＴ）センサを用いて測定される、請求項８に記載の方法。
12. 前記水晶体の動きが、超音波センサを用いて測定される、請求項８に記載の方法。
13. 前記少なくとも１つのパラメータが眼内レンズの触覚による張力である、請求項８に記載の方法。
14. 前記少なくとも１つのパラメータが眼内レンズの充填容積である、請求項８に記載の方法。