JP2019025257A - 眼科測定装置、及び眼科測定システム - Google Patents
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Abstract
Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る眼科測定装置100の測定状態を説明する模式図である。図1に示されるように、眼科測定装置100は、例えば、スマートフォン等の携帯通信端末である。ただし、眼科測定装置100は、携帯通信端末にのみ限定されるものではなく、以下に説明する構成を有する、例えばパーソナルコンピュータ、又は眼科測定専用の機器であっても良い。実施の形態1において、眼科測定装置100は、被測定者が自らの手で測定対象である眼60に正対するように保持されるものである。
図3は、図2の眼60を正面から見た図である。図3は、図2の矢印Pの方向から見た状態を示している。涙液は最表層より油層、水層、ムチン層からなっており、油層はマイボーム腺から分泌され、瞼を閉じるとき瞼で圧縮される。このとき涙液3は、図3に図示したように、眼60の下眼瞼63の縁に貯留する。そして、ドライアイ(かわき目)の検査は、この下眼瞼63の縁に溜まる下眼瞼涙液量と関連付けて行なわれ、下眼瞼涙液量が少ないほど、ドライアイは重症となる。
投影部10から下眼瞼涙液61までの距離Wの決定は、例えば以下のように行う。制御部70の演算部71は、撮像部20により得られた画像から第2映像51の物理量d2方向のピクセル数を求める。第2映像51の物理量d2に応じた距離Wの値は、ルックアップテーブルとして格納部72に格納されており、演算部71は、ルックアップテーブルから距離Wを求める。なお、実施の形態1において距離Wの値を求めるために第2映像51の物理量d2を用いたが、例えば第2映像51の幅を物理量d2として用いて距離Wの値を求めても良い。その場合は、ルックアップテーブルとして第2映像51の幅と距離Wとの関係を格納部72に格納しておく。
図6は、本発明の実施の形態1に係る第1映像50及び第2映像51の変形例を示す図である。上記の説明においては、投影部10に表示された像は、矩形の投影部10全体に均一の白色の像を表示させた場合の測定について説明したが、以下に、投影部10に白色と黒色とを交互に並べたパターンを表示させたとき測定について説明する。
実施の形態1に係る眼科測定装置100、100aによれば、眼科測定装置100、100aと眼60との距離、詳しくは眼科測定装置100、100aと下眼瞼涙液61の表面との距離Wを固定することなく、下眼瞼涙液61の表面の曲率半径rを測定することが可能となる。また、被測定者が自ら眼科測定装置100、100aを手に保持した状態で下眼瞼涙液61の表面の曲率半径rを測定できるという利点がある。そして、例えばスマートフォン等の携帯通信端末等を眼科測定装置100、100aとして使用することができるため、スマートフォンの通常使用中に眼60の涙液の物理量を測定でき、ドライアイのセルフチェックが容易にできる。なお、実施の形態1及び以下の実施の形態において、下眼瞼涙液61の曲率半径を求めることによりドライアイの検査を行うが、原理的には下眼瞼涙液61の測定だけに限定されず、上眼瞼涙液に形成される涙液メニスカスの表面の曲率半径を測定してドライアイの検査を行うことも可能である。
本発明の実施の形態2に係る眼科測定装置200は、実施の形態1に係る眼科測定装置200に対し、投影部10を変更したものである。実施の形態2においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。
実施の形態2に係る眼科測定装置200によれば、投影部10から赤外線を下眼瞼涙液61及び角結膜62に投影するため、被測定者は投影による眩しさを感じることなく下眼瞼涙液61の曲率半径rの測定ができる。よって、人体の反射による涙液分泌が出にくく、下眼瞼涙液61の曲率半径rの測定精度が安定する。また、眼科測定装置200は、赤外線を用いて測定するため、投影部10以外からの外光の影響が少ないため、測定精度が安定する。さらに、眼科測定装置200として、例えば携帯通信端末を使用した場合、液晶表示を使用せずに測定することができるため、液晶表示をその他の表示に用いることができる。例えば、測定中に眼60と撮像部20との位置関係が適正か適正でないかを表示し、眼60と撮像部20との位置を適正に補正するように被測定者に促しても良い。
本発明の実施の形態3に係る眼科測定装置300は、実施の形態1に係る眼科測定装置100に対し、投影部10を変更したものである。実施の形態3においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。
実施の形態3に係る眼科測定装置300によれば、例えば携帯通信端末の液晶表示を使用することなく、カメラ撮影用の発光部を用いて下眼瞼涙液61及び角結膜62に像を投影することができる。従って、液晶表示に撮像部20で撮像された画像を表示させながら測定をすることができるため、第三者が被測定者の眼60の画像を確認しながら下眼瞼涙液61の曲率半径rの測定をすることができる。第三者により測定ができるため、眼科測定装置300の位置合わせや撮像部20によって撮像された画像のピント合わせが容易に可能となる。
本発明の実施の形態4に係る眼科測定装置400は、実施の形態3に係る眼科測定装置300に対し、測距部40を追加したものである。実施の形態4においては、実施の形態3に対する変更点を中心に説明する。
実施の形態4に係る眼科測定装置400によれば、角結膜62の表面に映る第2映像51の画像から距離Wを求める以外の方法により測距が可能となる。そのため、測距時に人の眼60の形状の個人差による影響を受けにくくなる。
本発明の実施の形態5に係る眼科測定装置500は、実施の形態1に係る眼科測定装置100を利用して、角結膜62の表面の涙液の状態を検知するものである。実施の形態5においては、実施の形態1に対する変更点を中心に説明する。
実施の形態5に係る眼科測定装置500によれば、角結膜62の表面の涙液層により発生する干渉縞を検知することができる。また、実施の形態1〜4に係る眼科測定装置100、100a、200、300、400により測定される下眼瞼涙液61の曲率半径rの測定結果と組み合わせて被測定者のドライアイの重症度をより正確に判断することが可能となる。例えば、下眼瞼涙液61の表面の曲率半径rが小さく、角結膜62の表面に多色の干渉縞が認められる場合には、被測定者のドライアイの重症度が高い(ドライアイの可能性:レベルiii)。また、下眼瞼涙液61の表面の曲率半径rが大きく、角結膜62の表面が灰色一色で干渉縞が認められない場合は、眼60の状態は正常である可能性が高い(ドライアイの可能性:レベルi)。また、角結膜62の表面に干渉縞が認められず、下眼瞼涙液61の表面の曲率半径rが小さい場合は、ドライアイの重症度は中程度である可能性がある(ドライアイの可能性:レベルii)。また、角結膜62の表面に干渉縞が認められ、下眼瞼涙液61の表面の曲率半径rが大きい場合も、ドライアイの重症度は中程度である可能性がある(ドライアイの可能性:レベルii)。
本発明の実施の形態6においては、実施の形態1〜5に係る眼科測定装置100、100a、200、300、400、500から得られた涙液画像データをネットワークを介して解析する眼科測定システム600について説明する。
管理サーバー90に蓄積された蓄積画像データ及び解析結果と共に、被測定者の眼60の乾燥感や痛みなどの自覚症状のデータを蓄積することにより、画像データ及び解析結果と自覚症状との相関関係を把握することもできる。管理サーバー90においては、例えば人工知能や深層学習を利用した解析により、画像データの解析をより精度高く行うことが可能となる。
本発明の実施の形態7においては、眼60の涙液の状態及び被測定者から得られた情報に基づき、被測定者の健康状態の把握と健康状態の改善のための提案をする眼科測定装置700について説明する。
図19に示されるように、眼科測定装置700は、上記の測定A〜Eを行う。測定A〜Eの結果に応じて、実施の形態1〜6で説明した下眼瞼涙液61の測定を行う。なお、測定A〜Eを実施中に被測定者が眼科測定装置700の使用を中止した場合は、測定を注ししても良い。下眼瞼涙液61の測定結果から演算部71は、眼60の涙液状態の良否を判定する。眼60の涙液状態の結果が良好である場合は、再度測定A〜Eを行うステップに戻る。眼60の涙液状態の結果が悪い場合は、その結果を被測定者に通知、又は結果通知と共に被測定者に眼60の状態を改善させるための行動を促す通知を行う。眼科測定装置700は、測定A〜Cを行い、被測定者が眼60の状態を改善させるための行動を行っているか否かを検知する。例えば、通知を行った後も眼科測定装置700の動きが無く、眼科測定装置700の使用が継続され、被測定者の瞬目回数も減少していない場合は、更に被測定者に通知を行う。被測定者が眼60の状態を改善させるための行動を行っているのを検知できた場合は、眼科測定装置700は、被測定者の実施の形態1〜6で説明した下眼瞼涙液61の測定を行う。測定結果は、被測定者に通知される。その後、眼科測定装置700は、最初の測定A〜Eを行う状態に戻る。測定A〜Eを行っている最中に被測定者が眼科測定装置700の使用を中断した場合は、測定も終了する。
Claims (18)
- 眼瞼縁に溜まる涙液及び角結膜の表面に像を投影する投影部と、
前記眼瞼縁に溜まる涙液及び前記角結膜の表面の画像を撮る撮像部と、
前記眼瞼縁に溜まる涙液の物理量を求める演算部と、を備え、
前記演算部は、
前記画像から前記像が前記眼瞼縁に溜まる涙液に投影された第1映像の物理量d1を取得し、
測距により得られた前記投影部と前記眼瞼縁に溜まる涙液の表面との距離W、前記像の物理量d、及び前記第1映像の物理量d1から前記眼瞼縁に溜まる涙液の表面の曲率半径rを演算する、眼科測定装置。 - 前記像は、
高輝度部と、前記高輝度部に対し輝度の低い低輝度部と、を有するパターンにより構成される、請求項1に記載の眼科測定装置。 - 前記演算部は、
前記画像から、前記像が前記角結膜の表面に投影された第2映像の物理量d2を取得し、前記像の物理量dと前記第2映像の物理量d2とから前記距離Wを演算し前記測距を行う、請求項1又は2に記載の眼科測定装置。 - 前記演算部は、
前記画像の前記第1映像の輝度分布から前記像の前記高輝度部に相当する部分の輝度が最大値となる頂点と前記像の前記低輝度部に相当する部分の輝度が最低値となる頂点とを特定し、複数の前記頂点のうち少なくとも2つの前記頂点の間隔から前記物理量d1を求め、前記物理量d1から前記眼瞼縁に溜まる涙液の表面の曲率半径rを求める、請求項2に記載の眼科測定装置。 - 前記演算部は、
前記第1映像の眼の左右方向の輝度分布から前記第1映像の左右方向の物理量d1Aを求め、前記物理量d1Aと前記像の物理量dとから前記距離Wを演算し、
前記第1映像の眼の上下方向の輝度分布から前記第1映像の上下方向の物理量d1を求める、請求項1又は2に記載の眼科測定装置。 - 前記パターンは、
前記高輝度部と前記低輝度部とを交互に並べて格子状に構成され、
前記演算部は、
前記画像の前記第1映像の輝度分布から前記像の前記高輝度部に相当する部分の輝度が最大値となる頂点と前記像の前記低輝度部に相当する部分の輝度が最低値となる頂点とを特定し、
複数の前記頂点のうち少なくとも眼の左右方向に並ぶ2つの前記頂点の間隔から前記第1映像の左右方向の物理量d1Aを求め、前記物理量d1Aと前記像の前記パターンから求めた前記像の物理量dとから前記距離Wを演算し、
複数の前記頂点のうち少なくとも眼の上下方向に並ぶ2つの前記頂点の間隔から前記第1映像の上下方向の物理量d1を求め、前記像の前記パターンから前記像の物理量dを求める、請求項2に記載の眼科測定装置。 - 前記投影部は、
発光体と、光が透過しやすい部分と光が透過しにくい部分とが設けられた拡散板と、を備え、
前記像の前記高輝度部及び前記低輝度部は、
前記拡散板を透過する前記発光体の光により形成される、請求項2〜6の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記発光体は、
赤外線を発する、請求項7に記載の眼科測定装置。 - 前記投影部は、
前記像が表示された画像表示機器である、請求項1〜6の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記撮像部は、
前記像が前記眼瞼縁に溜まる涙液に投影された第1映像及び前記像が前記角結膜の表面に投影された第2映像の少なくとも一方が前記画像の所定の範囲内に配置されるように、前記眼瞼縁に溜まる涙液及び前記角結膜の表面を撮像する、請求項1〜9の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記演算部は、
前記像が前記角結膜の表面に投影された第2映像の形状から前記投影部の向きが適正であるか否かを判定する、請求項1〜10の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記投影部は、
白色の前記像を投影し、
前記演算部は、
前記像が前記角結膜の表面の涙液に反射してできる干渉縞を前記像が前記角結膜の表面に投影された第2映像から特定し、
前記干渉縞からドライアイの重症度を判定する、請求項1〜11の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記演算部は、
前記干渉縞と前記眼瞼縁に溜まる涙液の表面の曲率半径rとからドライアイの重症度を判定する、請求項12に記載の眼科測定装置。 - 前記投影部、前記撮像部、及び前記演算部は、筐体に設けられ、
前記筐体は、
頭部に固定され、前記頭部の目を含む領域を覆う、請求項1〜13の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記投影部、前記撮像部、及び前記演算部は、筐体に設けられ、
前記筐体から前記撮像部が向いている方向に突出する突起部を備え、
前記突起部は、
先端が顔面の一部に接触し、前記撮像部を前記角結膜の表面の前方に位置決めする、請求項1〜13の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記投影部の傾斜を検知する姿勢検知部を更に備え、
前記演算部は、
前記姿勢検知部から前記投影部の傾斜を取得し、前記投影部の向きが適正であるか否かを判定する、請求項1〜15の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 前記距離Wを測定する測距部を更に備え、
前記演算部は、
前記測距部から前記距離Wを取得する、請求項1〜16の何れか1項に記載の眼科測定装置。 - 請求項1〜17の何れか1項に記載された眼科測定装置は、
インターネットを介して前記インターネットに接続されているコンピュータに情報を送信する送信部と、
前記コンピュータからの情報を受信する受信部を更に備え、
前記送信部は、
前記画像を前記コンピュータに送信し、
前記コンピュータは、
当該コンピュータに蓄積された蓄積画像を基に分析されたドライアイの重症度の指標と前記送信部から送られた前記画像とを比較し、比較結果を前記受信部に送信する、眼科測定システム。
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