JP2020005679A

JP2020005679A - 超音波眼圧計

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Publication number: JP2020005679A
Application number: JP2018126416A
Authority: JP
Inventors: 努植村; Tsutomu Uemura
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-01-16
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: JP7192272B2

Abstract

【課題】精度良く眼圧を測定できる超音波眼圧計を提供することを技術課題とする。【解決手段】超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、超音波素子を有し、前記被検眼に対して超音波を照射する照射手段と、前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記照射手段によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させることを特徴とする。これによって、好適に眼圧を測定できる。【選択図】図８

Description

本開示は、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計に関する。

非接触式眼圧計としては、未だ空気噴射式眼圧計が一般的である。空気噴射式眼圧計は、角膜に空気を噴射したときの角膜の変形状態と、角膜に噴射される空気圧とを検出することによって、所定の変形状態における空気圧を眼圧に換算していた。

また、非接触式眼圧計としては、超音波を用いて眼圧を測定する超音波式眼圧計が提案されている（特許文献１参照）。特許文献１の超音波式眼圧計は、角膜に超音波を放射したときの角膜の変形状態と、角膜に噴射される放射圧とを検出することによって、所定の変形状態における放射圧を眼圧に換算するものである。

また、超音波眼圧計としては、角膜からの反射波の特性（振幅、位相）と眼圧との関係に基づいて眼圧を計測する装置が提案されている（特許文献２参照）。

特開平５−２５３１９０特開２００９−２６８６５１

ところで、超音波式（音響放射圧式）では、角膜を短時間で変形できるため、短時間での眼圧測定が可能となり、患者の負担を低減できるという利点がある。しかしながら、短時間で角膜を変形させると、角膜の変形状態を検出するための検出信号も急峻に変化するため、検出信号に生じる突発的なノイズ等の影響を受けやすく、眼圧の測定精度が低下してしまう可能性があった。

本開示は、従来の問題点を鑑み、精度良く眼圧を測定できる超音波眼圧計を提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。

（１）超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、超音波素子を有し、前記被検眼に対して超音波を照射する照射手段と、前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記照射手段によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させることを特徴とする。

超音波眼圧計の外観図である。筐体内部を示す概略図である。照射部の構成を示す概略図である。制御系を示すブロック図である。制御動作のフローチャートを示す図である。電圧信号の波形を示す図である。超音波の音圧レベルの時間変化を示す図である。角膜変形信号の時間変化を示す図である。ノイズが生じたときの角膜変形信号の時間変化を示す図である。

＜実施形態＞
以下、本開示に係る実施形態について説明する。本実施形態の超音波眼圧計は、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する。超音波眼圧計は、例えば、照射部（例えば、照射部１００）と、制御部（例えば、制御部７０）を備える。照射部は、超音波素子を有し、被検眼に対して超音波を照射する。制御部は、照射部を制御する。制御部は、例えば、照射部によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させる。これによって、好適な測定精度で眼圧を測定することができる。

なお、制御部は、音圧または音響放射圧の上昇率（上昇速度）を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させてもよい。例えば、音響放射圧によって角膜を所定の形状に変化させたときの経過時間に基づいて眼圧を測定する場合、音圧または音響放射圧の時間に対する上昇率を緩やかにしてもよい。これによって、角膜が所定形状に変形するまでの時間が長くなり、角膜の変形を精度よく検出できるようになる。

なお、制御部は、超音波素子への印加電圧、印加電流、または印加周波数を制御してもよい。これによって、音圧または音響放射圧の上昇率を容易に変化させることができる。

制御部は、被検眼の眼圧をラフに測定する第１測定モード（例えば、スクリーニングモード）と、第１測定モードよりも高精度（シビア）に眼圧を測定する第２測定モード（高精度測定モード）と、を切り換えてもよい。これによって、制御部は、異なる精度で眼圧測定を行うことができる。例えば、超音波眼圧計は、第１の測定精度と、第２の測定精度にて眼圧測定を行うことができる。

制御部は、第１測定モードによって測定された眼圧に基づいて、第２測定モードに切り換えてもよい。例えば、制御部は、第１測定モードによって測定された眼圧が所定値に比べて小さい場合は第２測定モードでの測定に移行し、所定値に比べて大きい場合は第２測定モードでの測定は行わないようにしてもよい。これによって、より詳細な眼圧値を測定するために測定時間が長くなって被検者の負担が増えることを防止できる。

制御部は、第１測定モードによって測定された眼圧に基づいて、第２測定モードの測定精度を変化させてもよい。例えば、制御部は、第１測定モードによって測定された眼圧値が小さくなるほど、第２測定モードの測定精度を大きくしてもよい。これによって、被検者ごとに適した精度で眼圧を測定することができる。

＜実施例＞
以下、本開示に係る実施例について説明する。本実施例の超音波眼圧計は、例えば、超音波を用いて非接触にて被検眼の眼圧を測定する。超音波眼圧計は、例えば、被検眼に超音波を照射したときの被検眼の形状変化または振動等を、光学的または音響的に検出することで眼圧を測定する。例えば、超音波眼圧計は、角膜へパルス波またはバースト波を連続的に照射し、角膜が所定形状に変形したときの超音波の出力情報等に基づいて眼圧を算出する。出力情報とは、例えば、超音波の音圧、音響放射圧、照射時間（例えば、トリガ信号が入力されてからの経過時間）、または周波数等である。なお、被検眼の角膜を変形させる場合、例えば、超音波の音圧、音響放射圧、または音響流等が用いられる。

図１は、装置の外観を示している。超音波眼圧計１は、例えば、基台２と、筐体３と、顔支持部４、駆動部５等を備える。筐体３の内部には後述する照射部１００、光学ユニット２００等が配置される。顔支持部４は、被検眼の顔を支持する。顔支持部４は、例えば、基台２に設置される。駆動部５は、例えば、アライメントのために基台２に対して筐体３を移動させる。

図２は、筐体内部の主な構成の概略図である。筐体３の内部には、例えば、照射部１００と、光学ユニット２００等が配置される。照射部１００、光学ユニット２００について図２を用いて順に説明する。

照射部１００は、例えば、超音波を被検眼Ｅに照射する。例えば、照射部１００は、角膜に対して超音波を照射し、角膜に音響放射圧を発生させる。音響放射圧は、例えば、音波の進む方向に働く力である。本実施例の超音波眼圧計１は、例えば、この音響放射圧を利用して、角膜を変形させる。なお、本実施例の超音波ユニットは、円筒状であり、中央の開口部１０１に、後述する光学ユニット２００の光軸Ｏ１が配置される。

図３（ａ）は、照射部１００の概略構成を示す断面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）に示す範囲Ａ１を拡大した様子である。本実施例の照射部１００は、いわゆるランジュバン型振動子である。照射部１００は、例えば、超音波素子１１０、電極１２０、マス部材１３０、締付部材１６０等を備える。超音波素子１１０は、超音波を発生させる。超音波素子１１０は、電圧素子（例えば、圧電セラミックス）、または磁歪素子等であってもよい。本実施例の超音波素子１１０はリング状である。例えば、超音波素子１１０は複数の圧電素子が積層されたものでもよい。本実施例では、超音波素子１１０は積層された２つの圧電素子（例えば、圧電素子１１１、圧電素子１１２）が用いられる。例えば、２つの圧電素子には、それぞれ電極１２０（電極１２１,電極１２２）が接続される。本実施例の電極１２１,電極１２２は、例えば、リング状である。

マス部材１３０は、例えば、超音波素子１１０を挟む。マス部材１３０は、超音波素子１１０を挟み込むことによって、例えば、超音波素子１１０の引っ張り強度を強くし、強い振動に耐えられるようにする。これによって、高出力の超音波を発生させることができる。マス部材１３０は、例えば、金属ブロックであってもよい。例えば、マス部材１３０は、ソノトロード（ホーン、またはフロントマスともいう）１３１と、バックマス１３２等を備える。

ソノトロード１３１は、超音波素子１１０の前方（被検眼側）に配置されたマス部材である。ソノトロード１３１は、超音波素子１１０によって発生した超音波を空気中に伝搬させる。本実施例のソノトロード１３１は、円筒状である。ソノトロード１３１の内円部には、一部に雌ねじ部１３３が形成される。雌ねじ部１３３は、後述する締付部材１６０に形成された雄ねじ部１６１と螺合する。なお、ソノトロード１３１は、超音波を収束させる形状であってもよい。例えば、ソノトロード１３１の被検眼側の端面は、開口部１０１側に傾斜させ、テーパ形状としてもよい。また、ソノトロード１３１は、不均一な厚さを有する円筒であってもよい。例えば、ソノトロード１３１は、円筒の長手方向に関して外径と内径が変化する形状であってもよい。

バックマス１３２は、超音波素子１１０の後方に配置されたマス部材である。バックマス１３２は、ソノトロード１３１とともに超音波素子１１０を挟み込む。バックマス１３２は、例えば、円筒状である。バックマス１３２の内円部には、一部に雌ねじ部１３４が形成される。雌ねじ部１３４は、後述する締付部材１６０の雄ねじ部１６１と螺合する。また、バックマス１３２はフランジ部１３５を備える。フランジ部１３５は、装着部４００によって保持される。

締付部材１６０は、例えば、マス部材１３０と、マス部材１３０に挟み込まれる超音波素子１１０と、を締め付ける。締付部材１６０は、例えば、中空ボルトである。締付部材１６０は、例えば、円筒状であり、外円部に雄ねじ部１６１を備える。締付部材１６０の雄ねじ部１６１は、ソノトロード１３１およびバックマス１３２の内側に形成された雌ねじ部１３３，１３４と螺合する。ソノトロード１３１とバックマス１３２は、締付部材１６０によって、互いに引き合う方向に締め付けられる。これによって、ソノトロード１３１とバックマス１３２との間に挟まれた超音波素子１０１が締め付けられ、圧力が負荷される。

なお、照射部１００は、絶縁部材１７０を備えてもよい。絶縁部材１７０は、例えば、電極１２０または超音波素子１１０などが締付部材１６０に接触することを防ぐ。絶縁部材１７０は、例えば、電極１２０と締付部材１６０との間に配置される。絶縁部材１７０は、例えば、スリーブ状である。

＜光学ユニット＞
光学ユニット２００は、例えば、被検眼の観察、または測定等を行う（図２参照）。光学ユニット２００は、例えば、対物系２１０、観察系２２０、固視標投影系２３０、指標投影系２５０、圧平検出系２６０、ダイクロイックミラー２０１、ビームスプリッタ２０２、ビームスプリッタ２０３、ビームスプリッタ２０４等を備える。

対物系２１０は、例えば、光学ユニット２００に筐体３の外からの光を取り込む、または光学ユニット２００からの光を筐体３の外に照射するための光学系である。対物系２１０は、例えば、光学素子を備える。対物系２１０は、光学素子（対物レンズ、リレーレンズなど）を備えてもよい。

照明光学系２４０は、被検眼を照明する。照明光学系２４０は、例えば、被検眼を赤外光によって照明する。照明光学系２４０は、例えば、照明光源２４１を備える。照明光源２４１は、例えば、被検眼の斜め前方に配置される。照明光源２４１は、例えば、赤外光を出射する。照明光源２４０は、複数の照明光源２４１を備えてもよい。

観察系２２０は、例えば、被検眼の観察画像を撮影する。観察系２２０は、例えば、被検眼の前眼部画像を撮影する。観察系２２０は、例えば、受光レンズ２２１、受光素子２２２等を備える。観察系２２０は、例えば、被検眼によって反射した照明光源２４１からの光を受光する。観察系は、例えば、光軸Ｏ１を中心とする被検眼からの反射光束を受光する。例えば、被検眼からの反射光は、照射部１００の開口部１１０を通り、対物系２１０、受光レンズ２２１を介して受光素子２２２に受光される。

固視標投影系２３０は、例えば、被検眼に固視標を投影する。固視標投影系２３０は、例えば、視標光源２３１、絞り２３２、投光レンズ２３３、絞り２３４等を備える。視標光源２３１からの光は、光軸Ｏ２に沿って絞り２３２、投光レンズ２３３、絞り２３２等を通り、ダイクロイックミラー２０１によって反射される。ダイクロイックミラー２０１は、例えば、固視標投影系２３０の光軸Ｏ２を光軸Ｏ１と同軸にする。ビームスプリッタ２によって反射された視標光源２３１からの光は、光軸Ｏ１に沿って対物系２１０を通り、被検眼に照射される。固視標投影系２３０の視標が被検者によって固視されることで、被検者の視線が安定する。

指標投影系２５０は、例えば、被検眼に指標を投影する。指標投影系２５０は、被検眼にＸＹアライメント用の指標を投影する。指標投影系２５０は、例えば、指標光源（例えば、赤外光源であってもよい）２５１と、絞り２５２、投光レンズ２５３等を備える。指標光源２５１からの光は、光軸Ｏ３に沿って絞り２５２、投光レンズ２５３を通り、ビームスプリッタ２０２によって反射される。ビームスプリッタ２０２は、例えば、指標投影系２５０の光軸Ｏ３を光軸Ｏ１と同軸にする。ビームスプリッタ２０２によって反射された指標光源２５１の光は、光軸Ｏ１に沿って対物系２１０を通り、被検眼に照射される。被検眼に照射された指標光源２５１の光は、被検眼によって反射され、再び光軸Ｏ１に沿って対物系２１０と受光レンズ２２１等を通り、受光素子２２２によって受光される。受光素子によって受光された指標は、例えば、ＸＹアライメントに利用される。この場合、例えば、指標投影系２５０および観察系２２０は、ＸＹアライメント検出手段として機能する。

変形検出系２６０は、例えば、被検眼の角膜形状を検出する。変形検出系２６０は、例えば、被検眼の角膜の変形を検出する。変形検出系２６０は、例えば、受光レンズ２６１、絞り２６２、受光素子２６３等を備える。変形検出系２６０は、例えば、受光素子２６３によって受光された角膜反射光に基づいて、角膜の変形を検出してもよい。例えば、変形検出系２６０は、指標光源２５１からの光が被検眼の角膜によって反射した光を受光素子２６３で受光することによって角膜の変形を検出してもよい。例えば、角膜反射光は、光軸Ｏ１に沿って対物系２１０を通り、ビームスプリッタ２０２、ビームスプリッタ２０３によって反射される。そして、角膜反射光は、光軸Ｏ４に沿って受光レンズ２６１および絞り２６２を通過し、受光素子２６３によって受光される。

変形検出系２６０は、例えば、受光素子２３６の受光信号の大きさに基づいて角膜の変形状態を検出してもよい。例えば、変形検出系２６０は、受光素子２３６の受光量が最大となったときに角膜が圧平状態になったことを検出してもよい。この場合、例えば、変形検出系２６０は、被検眼の角膜が圧平状態になったときに受光量が最大となるように設定される。

なお、変形検出系２６０は、ＯＣＴ又はシャインプルーフカメラ等の前眼部断面像撮像ユニットであってもよい。例えば、変形検出系２６０は、角膜の変形量または変形速度などを検出してもよい。

角膜厚測定系２７０は、例えば、被検眼の角膜厚を測定する。角膜厚測定系２７０は、例えば、測定光源２７１と、投光レンズ２７２と、絞り２７３と、受光レンズ２７４と、受光素子２７５等を備えてもよい。光源２７１からの光は、例えば、光軸Ｏ５に沿って投光レンズ２７２、絞り２７３を通り、被検眼に照射される。そして、被検眼によって反射された反射光は、光軸Ｏ６に沿って受光レンズ２７４によって集光され、受光素子２７５によって受光される。

Ｚアライメント検出系２８０は、例えば、Ｚ方向のアライメント状態を検出する。Ｚアライメント検出系２８０は、例えば、受光素子２８１を備える。Ｚアライメント検出系２８０は、例えば、角膜からの反射光を検出することによって、Ｚ方向のアライメント状態を検出してもよい。例えば、Ｚアライメント検出系は、光源２７１からの光が被検眼の角膜によって反射した反射光を受光してもよい。この場合、Ｚアライメント検出系２８０は、例えば、光源２７１からの光が被検眼の角膜によって反射してできた輝点を受光してもよい。このように、光源２７１は、Ｚアライメント検出用の光源として兼用されてもよい。例えば、角膜によって反射した光源２７１からの光は、光軸Ｏ６に沿ってビームスプリッタ２０４によって反射され、受光素子２８１によって受光される。

＜検出部＞
検出部５００は、例えば、照射部１００の出力を検出する。検出部５００は、例えば、超音波センサ、変位センサ、圧力センサ等のセンサである。超音波センサは、照射部１００から発生した超音波を検出する。変位センサは、照射部１００の変位を検出する。変位センサは、変位を継続的に検出することによって、照射部１００が超音波を発生させるときの振動を検出してもよい。

図２に示すように、検出部５００は、超音波の照射経路Ａの外に配置される。照射経路Ａは、例えば、照射部１００の前面Ｆと、超音波の照射目標Ｔｉを結ぶ領域である。検出部５００は、例えば、照射部１００の側方または後方などに配置される。本実施例のように、検出部５００が側方に配置される場合、観察系２２０での被検眼の観察を行い易い。検出部５００として超音波センサが用いられる場合、検出部５００は、照射部１００の側方または後方から漏れる超音波を検出する。検出部５００として変位センサが用いられる場合、検出部５００は、照射部１００の側方または後方から照射部１００の変位を検出する。変位センサは、例えば、照射部１００にレーザ光を照射し、反射したレーザ光に基づいて照射部１００の変位を検出する。検出部５００によって検出された検出信号は、制御部に送られる。

＜制御部＞
次に、図５を用いて、制御系の構成について説明する。制御部７０は、例えば、装置全体の制御、測定値の演算処理等を行う。制御部７０は、例えば、一般的なＣＰＵ（Central Processing Unit）７１、ＲＯＭ７２、ＲＡＭ７３等で実現される。ＲＯＭ７２には、超音波眼圧計１の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。ＲＡＭ７３は、各種情報を一時的に記憶する。なお、制御部７０は、１つの制御部または複数の制御部（つまり、複数のプロセッサ）によって構成されてもよい。制御部７０は、例えば、駆動部５、記憶部７４、表示部７５、操作部７６、照射部１００、光学ユニット２００、検出部５００等と接続されてもよい。

記憶部７４は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュＲＯＭ、着脱可能なＵＳＢメモリ等を記憶部７４として使用することができる。

表示部７５は、例えば、被検眼の測定結果を表示する。表示部７５は、タッチパネル機能を備えてもよい。

操作部７６は、検者による各種操作指示を受け付ける。操作部７６は、入力された操作指示に応じた操作信号を制御部７０に出力する。操作部７６には、例えば、タッチパネル、マウス、ジョイスティック、キーボード等の少なくともいずれかのユーザーインターフェイスを用いればよい。なお、表示部７５がタッチパネルである場合、表示部７５は、操作部７６として機能してもよい。

＜制御動作＞
以上のような構成を備える装置の制御動作について図５を基に説明する。

（ステップＳ１：アライメント）
まず、制御部７０は、被検眼に対する測定部３のアライメントを行う。被検者の顔は、顔支持部４に支持される。例えば、制御部７０は、受光素子２２２によって取得される前眼部正面画像から指標投影部２５０による輝点を検出し、輝点の位置が所定の位置になるように駆動部５を駆動させる。もちろん、検者は、表示部７５を見ながら、操作部７６等を用いて被検眼に対するアライメントを手動で行ってもよい。制御部７０は、駆動部５を駆動させると、前眼部画像の輝点の位置が所定の位置であるか否かによってアライメントの適否を判定する。

（ステップＳ２：角膜厚測定）
被検眼Ｅに対するアライメント完了後、制御部７０は、角膜厚測定系２７０によって角膜厚を測定する。例えば、制御部７０は、受光素子２７５によって受光された受光信号に基づいて角膜厚を算出する。例えば、制御部７０は、受光信号に基づいて、角膜表面の反射光によるピーク値と、角膜裏面の反射光のピーク値との位置関係から角膜厚を求めてもよい。制御部７０は、例えば、求めた角膜厚を記憶部７４等に記憶させる。

（ステップＳ３：スクリーニング）
制御部７０は、スクリーニングモードで眼圧を測定する。スクリーニングモードでは、被検眼の大まかな眼圧を短時間で測定する。例えば、制御部７０は、図６（ａ）に示すような最大電圧Ｖ_maxのバースト波Ｂ_maxを照射部１００の超音波素子１１０に印加する。これによって、照射部１００から被検眼に対して超音波が照射される。被検眼の角膜は、超音波によって生じた音響放射圧によって変形する。制御部７０は、変形検出系２６０によって得られた角膜変形信号（受光素子２６３の受光信号）に基づいて、角膜が所定形状（圧平または扁平状態）に変形したことを検出する。

制御部７０は、例えば、被検眼の角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧に基づいて被検眼の眼圧を算出する。被検眼に加わる音響放射圧は超音波の照射時間と相関があり、超音波の照射時間が長くなるにつれて大きくなる。したがって、制御部７０は、超音波の照射時間に基づいて音響放射圧を求める。角膜が所定形状に変形するときの音響放射圧と、被検眼の眼圧との関係は、予め実験等によって求められ、記憶部７４等に記憶される。制御部７０は、角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧と、記憶部７４に記憶された関係に基づいて被検眼の眼圧値を決定する。

（ステップＳ４：高精度測定）
続いて、制御部７０は、高精度測定モードで眼圧を測定する。高精度測定モードでは、スクリーニングモードよりも精度良く眼圧が測定される。制御部７０は、超音波素子１１０に印加する電圧を制御することによって音圧の上昇率（例えば、単位時間当たりの上昇量）を変化させ、測定精度を向上させる。例えば、制御部７０は、スクリーニングモードにおいて図６（ａ）に示すような最大電圧Ｖ_maxのバースト波Ｂ_maxを印加したのに対し、図６（ｂ）に示すような最大電圧Ｖ_maxよりも小さい電圧Ｖ₁のバースト波Ｂ₁を超音波素子１１０に印加する。制御部７０は、超音波素子１１０に印加する電圧を小さくすることによって、音圧の上昇を緩やかにする。例えば、図７（ａ）はバースト波Ｂ_maxの電圧を印加したときの音圧の時間変化を示すグラフであり、図７（ｂ）はバースト波Ｂ₁の電圧を印加したときの音圧の時間変化を示すグラフである。図７に示すように、大きい電圧を印加する場合に比べ、小さい電圧を印加する場合は音圧の時間に対する上昇率が小さくなる。

例えば、眼圧値Ｐ_aの被検眼を測定するために必要な音圧をＫ₁、眼圧値Ｐ_aよりも大きな眼圧値Ｐ_b（＞Ｐ_a）を測定するために必要な音圧をＫ_２とする。また、図７のように、バースト波Ｂ_maxを印加してから音圧Ｋ₁に達するまで時間をＴ₁₁、バースト波Ｂ_maxを印加してから音圧Ｋ₂に達するまでの時間をＴ₁₂とする。さらに、バースト波Ｂ₁を印加してから音圧Ｋ₁に達するまでの時間をＴ₂₁、バースト波Ｂ₁を印加してから音圧Ｋ₂に達するまでの時間をＴ₂₂とする。電圧を小さくすることで音圧上昇が緩やかになるため、時間Ｔ₂₁と時間Ｔ₂₂との間隔Δｔ₂は、時間Ｔ₁₁と時間Ｔ₁₂との間隔Δｔ₁よりも大きくなり、時間分解能が向上する。例えば、図８（ａ）はバースト波Ｂ_maxを印加したときの角膜変形信号であり、図８（ｂ）はバースト波Ｂ₁を印加したときの角膜変形信号である。また、図８の太い点線は眼圧値Ｐ_aの眼を測定したときの角膜変形信号であり、実線は眼圧値Ｐ_bの眼を測定したときの角膜変形信号である。音圧上昇を緩やかにすることで眼圧値ごとの角膜変形信号のピーク間隔が広がり、ピーク位置を誤検出する可能性が低下する。これによって、眼圧の測定精度が向上する。

また、図９（ａ）はバースト波Ｂ_maxを印加したときの角膜変形信号Ｑ_aであり、図９（ｂ）はバースト波Ｂ₁を印加したときの角膜変形信号Ｑ_bである。ここで、角膜変形信号Ｑ_a，Ｑ_bは、同一の眼圧の眼を測定したときの信号である。角膜変形信号Ｑ_bの検出時間Ｔ₂は、角膜変形信号Ｑ_aの検出時間Ｔ₁よりも長く、角膜変形信号の変化が緩やかである。このため、突発的なノイズ（ピークノイズ）Ｎが発生した場合であっても、角膜変形信号のピークを誤検出しにくい。

制御部７０は、電圧Ｖ₁を超音波素子１１０に印加し、スクリーニングモード時よりも緩やかに上昇する音響放射圧によって被検眼を変形させる。そして制御部７０は、変形検出系２６０によって角膜が所定形状に変形したことを検出し、そのときの音響放射圧の大きさに基づいて被検眼の眼圧を測定する。

以上のように、本実施例の超音波眼圧計は、超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させることができる。これによって、眼圧を短時間で簡易的に測定したり、眼圧を高精度に測定したりすることができるため、装置の使用目的に合わせた測定を行うことができる。

なお、上記の実施例では、超音波素子１１０に印加する電圧を制御することによって、音圧または音響放射圧の上昇率を制御したが、これに限らない。例えば、超音波素子１１０に印加する電流を制御することで、音圧または音響放射圧の上昇率を調整し、眼圧の測定精度を変化させてもよい。例えば、高精度測定モードのときに超音波素子１１０に流す電流をスクリーニングモードのときよりも小さくすることによって音圧の上昇率を低下させ、測定精度を上げるようにしてもよい。また、超音波素子１１０に印加する電圧の周波数を制御することで、音圧または音響放射圧の上昇率を調整してもよい。

なお、制御部７０は、スクリーニングモードによって測定された眼圧値に基づいて、高精度測定モードに切り換えてもよい。例えば、眼圧値が大きい場合に高精度測定モードで測定してしまうと、測定完了までに時間が掛かり被検者の負担となる可能性がある。このため、スクリーニングモードで測定された眼圧値が所定値以下であった場合に高精度測定モードに切り換えるようにしてもよい。

また、スクリーニングモードで測定された眼圧値に基づいて、高精度測定モードの音圧または音響放射圧を制御してもよい。例えば、スクリーニングモードでの眼圧値が小さくなるにしたがって、高精度測定モードでの音圧の上昇率を低下させてもよい。これによって、眼圧値が低い被検者に対してより精度良く眼圧測定を行うことができ、眼圧値が高い被検者に対しては測定時間が長くならないようにすることができる。

なお、精度の異なる複数の測定モードで測定を行った場合、全ての測定結果を表示部７５に表示させなくてもよい。例えば、いずれか１つの測定モードにおいて得られた測定結果を表示部７５に表示させてもよい。例えば、複数の測定モードのうち、精度の高い測定モードで得られた測定結果を表示部７５に表示させるようにしてもよい。

もちろん、眼圧の算出方法は、上記に限らず、種々の方法が用いられてもよい。例えば、制御部７０は、変形検出系２６０によって角膜の変形量を求め、変形量に換算係数を掛けることによって眼圧を求めてもよい。なお、制御部７０は、例えば、記憶部７４に記憶された角膜厚に応じて算出した眼圧値を補正してもよい。

なお、制御部７０は、被検眼によって反射した超音波に基づいて眼圧を測定してもよい。例えば、被検眼によって反射した超音波の特性変化に基づいて眼圧を測定してもよいし、被検眼によって反射した超音波から角膜の変形量を取得し、その変形量に基づいて眼圧を測定してもよい。また、超音波を照射したときの角膜の振動特性に基づいて眼圧を求めてもよい。

１非接触式超音波眼圧計
２基台
３測定部
４顔支持部
６支基
１００照射部
２００光学ユニット
４００装着部
５００検出部
６００駆動部

Claims

超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、
超音波素子を有し、前記被検眼に対して超音波を照射する照射手段と、
前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記照射手段によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させることを特徴とする超音波眼圧計。
前記制御手段は、音圧または音響放射圧の上昇率を制御することを特徴とする請求項１の超音波眼圧計。
前記制御手段は、前記超音波素子への印加電圧、印加電流、または印加周波数を制御することを特徴とする請求項１または２の超音波眼圧計。
前記制御手段は、被検眼の眼圧を測定する第１測定モードと、前記第１測定モードよりも高精度に眼圧を測定する第２測定モードと、を切り換えることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの超音波眼圧計。
前記制御手段は、前記第１測定モードによって測定された眼圧に基づいて、前記第２測定モードに切り換えることを特徴とする請求項４の超音波眼圧計。
前記制御手段は、前記第１測定モードによって測定された眼圧に基づいて、前記第２測定モードの測定精度を変化させることを特徴とする請求項４または５の超音波眼圧計。