JP2021194117A - Ultrasonic eyeball measurement support instrument and ultrasonic measuring device using the same - Google Patents

Ultrasonic eyeball measurement support instrument and ultrasonic measuring device using the same Download PDF

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Abstract

To provide an ultrasonic eyeball measurement support instrument that can cope with an arbitrary position of an eyeball and can enhance accuracy of ultrasonic measurement, and allows a change with time of parameters related to an eyeball such as a pupil size to be measured, and to provide an ultrasonic eyeball measuring device using the support instrument.SOLUTION: The ultrasonic eyeball measurement support instrument includes a light blocking body for covering an eyelid of an object person whose eyeball is measured, and a probe holding mechanism capable of fixing and holding an ultrasonic probe to the light blocking body in a predetermined position state. The instrument may include light blocking body mounting means for fixing the light blocking body to the face or the head, and a light source that can emit visible light so as to be substantially orthogonal to a longitudinal direction of the ultrasonic probe may be attached inside the light blocking body in a state that the ultrasonic probe is fixed and held to the light blocking body.SELECTED DRAWING: Figure 6

Description

本発明は、超音波測定による眼球イメージの作成並びに瞳孔サイズ、眼圧などの眼球関連パラメータ、及びこれらの経時的変化のモニタリングを、簡易且つ高精度に行うために用いられる眼球の超音波測定支援具、およびこれを用いた眼球の超音波測定装置に関する。 The present invention is an ultrasonic measurement support for an eyeball used to create an eyeball image by ultrasonic measurement and to monitor eyeball-related parameters such as pupil size and intraocular pressure, and their changes over time easily and with high accuracy. The present invention relates to a tool and an ultrasonic measuring device for an eyeball using the tool.

意識障害の程度、原因、障害部位などの所見、脳神経に関する簡易的所見を得るために、医療現場では、瞳孔対光反射、瞳孔散大などの瞳孔反射を調べることが、一般に行われている。
光の強さに応じて瞳孔の大きさを変える対光反射は、従来より、ペンライトを用いて、対光反射を目視で確認している。しかしながら、原因と病巣局在診断、重症度の指標、予後予測、手術・治療適応の判断の根拠として、縮瞳、散大、さらには左右の瞳孔サイズの異同といった情報を得るためには、瞳孔サイズを正確に且つ簡易に測定できる測定装置が必要である。
In medical practice, it is common practice to examine pupillary light reflexes such as pupillary light reflex and dilated pupils in order to obtain findings such as the degree, cause, and site of consciousness disorder, and simple findings on the cranial nerves.
For the light reflex, which changes the size of the pupil according to the intensity of light, the light reflex has been visually confirmed by using a penlight. However, in order to obtain information such as miosis, mydriasis, and differences in left and right pupil sizes as the basis for diagnosis of cause and focal localization, index of severity, prognosis prediction, and judgment of surgery / treatment indication, the pupil There is a need for a measuring device that can measure the size accurately and easily.

近年、赤外線反射を利用した赤外線画像を得、これに基づき、瞳孔径を算出する赤外線瞳孔計が一般に用いられているようになっている。
portable infrared pupillometerは、目に赤外線を照射し、内臓されたカメラにより、虹彩から反射された赤外線を、センサで検出し、得られた反射イメージをもとに、瞳孔の直径、面積を算出するものである(非特許文献1:Merlin D et.al“Portable Infrared Pupillometry: A Review”www.anesthesia-analgesia.org June 2015,Vol.120 No.6 pp1242-1253)。
In recent years, an infrared pupillometer that obtains an infrared image using infrared reflection and calculates the pupil diameter based on the image has been generally used.
The portable infrared pupillometer irradiates the eyes with infrared rays, detects the infrared rays reflected from the iris by the built-in camera with a sensor, and calculates the diameter and area of the pupil based on the obtained reflected image. (Non-Patent Document 1: Merlin D et.al “Portable Infrared Pupillometry: A Review” www.anesthesia-analgesia.org June 2015, Vol.120 No.6 pp1242-1253).

特開2000−300520(特許文献1)では、ストレスや痴呆を検査する目的で、対光反射による瞳孔の大きさ測定のための眼球画像を得る装置として、可視光発光手段、赤外線光発光手段、眼球撮像手段を備え、これらの手段の各構成要素が頭部の運動によってずれることを防止するために各構成要素を保持する眼鏡型フレームによって構成される保持手段、及び眼球撮像手段により得られる眼球画像から瞳孔の大きさと瞳孔の位置若しくは瞳孔の中心位置を算出する撮像信号処理手段を備えた瞳孔測定装置が提案されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-300500 (Patent Document 1), as a device for obtaining an eyeball image for measuring the size of a pupil by light reflex for the purpose of inspecting stress and dementia, a visible light emitting means, an infrared light emitting means, and the like. A holding means including an eyeball imaging means, which is composed of a pupil-shaped frame for holding each component in order to prevent each component of these means from being displaced by a movement of the head, and an eyeball obtained by the eyeball imaging means. A pupil measuring device including an image pickup signal processing means for calculating the size of the pupil and the position of the pupil or the center position of the pupil from an image has been proposed.

対光反射を観察するためには、眼に光を当てる必要がある。したがって、測定対象者が意識混濁や外傷により閉眼状態にある場合には、瞳孔に光を照射するために瞼を強制的に開かせることが必要となる。特許6111492(特許文献2)には、測定対象者の側頭部を左右両側から挟むように配置される側頭部からなる装置本体と、該装置本体に設けられた一対の撮影部を備えていて、該撮影部は、測定対象者の瞳孔に向けて可視光、赤外光をそれぞれ照射する照射部と、瞳孔の画像を撮影するカメラ部とを有し、測定対象者が装着した状態において、測定対象者の両眼と装置本体の前方部との間に、指を刺し入れて瞼を開くことが可能な隙間が形成された瞳孔径測定支援装置が提案されている。かかる測定支援装置は、対象者頭部に装着した状態で、測定者は、対象者の瞼を開かせ、対光反射を観察し、瞳孔画像を撮像することができる。 In order to observe the light reflex, it is necessary to shine light on the eye. Therefore, when the measurement subject is in a closed eye state due to clouding of consciousness or trauma, it is necessary to forcibly open the eyelids in order to irradiate the pupil with light. Patent 6111492 (Patent Document 2) includes an apparatus main body composed of temporal regions arranged so as to sandwich the temporal region of a measurement target person from both left and right sides, and a pair of photographing units provided on the apparatus main body. The photographing unit has an irradiation unit that irradiates visible light and infrared light toward the pupil of the measurement target person, and a camera unit that captures an image of the pupil, and is worn by the measurement target person. , A pupil diameter measurement support device has been proposed in which a gap is formed between both eyes of a measurement target and the front part of the main body of the device so that a finger can be inserted to open the eyelids. With the measurement support device attached to the subject's head, the measurer can open the subject's eyelids, observe the light reflex, and capture a pupil image.

非特許文献1で用いられている赤外線瞳孔計は、赤外線照射部及び内臓カメラを備えた計測器を、測定者が把持して、眼球にカメラを向けて撮像する必要がある。このため、瞳孔サイズの経時変化をモニタリングしたい場合には、計測器を把持して撮像を続ける必要があり、また、対象者の動きにより撮像点がずれてしまうという問題もある。 In the infrared pupillometer used in Non-Patent Document 1, it is necessary for the measurer to grasp a measuring instrument provided with an infrared irradiation unit and a built-in camera, and to point the camera at the eyeball to take an image. Therefore, when it is desired to monitor the change of the pupil size with time, it is necessary to hold the measuring instrument and continue the imaging, and there is also a problem that the imaging point shifts due to the movement of the subject.

この点、特許文献1で提案されている携帯型瞳孔測定装置によれば、眼鏡型フレームにより、撮像カメラ、赤外線発光手段、可視光線発光手段を、対象者の頭部に固定することができるので、測定者が、瞳孔測定装置を把持し続ける必要はない。 In this regard, according to the portable pupil measuring device proposed in Patent Document 1, the image pickup camera, the infrared light emitting means, and the visible light emitting means can be fixed to the head of the subject by the eyeglass type frame. The measurer does not have to keep holding the pupil measuring device.

さらに、特許文献2の測定支援装置によれば、閉眼状態の患者の対光反射を測定する場合であっても、対象者頭部に装着したままで、測定することが可能である。 Further, according to the measurement support device of Patent Document 2, even when measuring the light reflex of a patient with eyes closed, it is possible to measure the light reflex while wearing it on the head of the subject.

一方、瞳孔サイズ測定方法としては、赤外線画像を撮像し、得られた画像を基に瞳孔サイズを測定する方法の他、超音波イメージングを用いて、瞳孔画像を可視化し、瞳孔径を測定したという報告もある。
例えば、Ashot e.Sargsyan et. al,”Ultrasonic evaluation of pupillary light reflex”Crit Ultrasound J (2009)1:53-57(非特許文献2)には、PLR(瞳孔光反射)を、超音波イメージを利用して評価したことが報告されている。ここでは、図1に示すように、超音波を発信し、エコーを受信することができる超音波プローブ1を把持して、対象者の瞼6に充てて、超音波画像を得ている。
On the other hand, as a method for measuring the pupil size, in addition to a method of taking an infrared image and measuring the pupil size based on the obtained image, the pupil image is visualized and the pupil diameter is measured by using ultrasonic imaging. There are also reports.
For example, Ashot e. Sargsyan et. Al, "Ultrasonic evaluation of pupillary light reflex" Crit Ultrasound J (2009) 1: 53-57 (Non-Patent Document 2) contains PLR (pupilary light reflex) and ultrasonic images. It is reported that it was used and evaluated. Here, as shown in FIG. 1, an ultrasonic probe 1 capable of transmitting ultrasonic waves and receiving echoes is grasped and applied to the eyelids 6 of a subject to obtain an ultrasonic image.

また、特開2019−518549(特許文献3)には、昏睡患者の臨床評価のように、対象者の眼が閉じられている場合であっても、対象者の瞳孔の大きさ及び/又は瞳孔反射を評価できる装置及び方法が提案されている。具体的には、硝子体腔に向かって光を通過するように構成された光源と、瞳孔から出る透過光の一部を検出する検出器を備えた装置である。当該検出器は、近赤外線撮影によって、瞳輪郭及び又は瞳形状の検出を可能とするものである。
さらに、特許文献3には、誘発光を対象者の閉じた瞼を通して対象者の眼に照射し、それによって瞳孔反射を誘発するステップと、超音波出力を得るために目の超音波トラスデュサーを使用して対象者の眼に超音波を照射するステップと、瞳孔反射を誘発することに応答して得られた超音波出力に対して実行される測定に基づいて、対象者の瞳孔及び/又は瞳孔反射のサイズを決定するステップを含む測定方法が開示されている。具体的には、眼鏡フレームに、超音波トランスデューサを取り付け可能に構成した取付け要素を前面に配置した装置を用いるとの説明があるが、具体的構成についての開示はない。
Further, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2019-518549 (Patent Document 3), the size and / or pupil of the subject's pupil is described even when the subject's eyes are closed as in the clinical evaluation of a coma patient. Devices and methods that can evaluate reflection have been proposed. Specifically, it is a device provided with a light source configured to pass light toward the vitreous cavity and a detector for detecting a part of transmitted light emitted from the pupil. The detector enables detection of pupil contour and / or pupil shape by near-infrared photography.
Further, Patent Document 3 uses a step of irradiating the subject's eye with induced light through the subject's closed eye, thereby inducing pupillary reflex, and an ultrasonic trasducer of the eye to obtain ultrasonic output. Based on the step of irradiating the subject's eye with ultrasound and the measurements performed on the ultrasound output obtained in response to inducing pupillary light reflex, the subject's pupil and / or pupil. A measurement method is disclosed that includes a step of determining the size of the reflection. Specifically, there is an explanation that a device in which an attachment element configured so that an ultrasonic transducer can be attached is arranged on the front surface of the spectacle frame is used, but there is no disclosure about the specific configuration.

特開2000−300520号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-300500 特許6111492号公報Japanese Patent No. 6111492 特開2019−518549号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-518549

Merlin D et.al“Portable Infrared Pupillometry: A Review”www.anesthesia-analgesia.org June 2015, Vol.120 No.6 pp1242-1253)Merlin D et.al “Portable Infrared Pupillometry: A Review” www.anesthesia-analgesia.org June 2015, Vol.120 No.6 pp1242-1253) Ashot e.Sargsyan et.al,“Ultrasonic evaluation of pupillary light reflex”Crit Ultrasound J (2009)1:53-57Ashot e.Sargsyan et.al, “Ultrasonic evaluation of pupillary light reflex” Crit Ultrasound J (2009) 1: 53-57

赤外線反射による瞳孔画像を得るためには、赤外線を眼球に照射する必要があることから、意識障害患者や全身麻酔状態のような閉眼状態にある患者の瞳孔を測定するためには、強制的に瞼を開ける必要がある。
瞳孔サイズの変化をモニタリングしたい場合には、測定の度に瞼を開ける操作が必要となることから、瞳孔サイズの経時変化のモニタリングは、実質的に困難である。
Since it is necessary to irradiate the eyeball with infrared rays in order to obtain a pupil image by infrared reflection, it is forcibly to measure the pupil of a patient with impaired consciousness or a patient with closed eyes such as general anesthesia. You need to open your eyelids.
If it is desired to monitor changes in pupil size, it is practically difficult to monitor changes in pupil size over time because it is necessary to open the eyelids for each measurement.

超音波を用いる方法では、閉眼状態であっても眼球画像を作成することが可能である。
しかしながら、眼球の超音波画像は、眼球組織の界面でのエコーに基づいて形成されることから、わずかな眼球運動、角度、位置の相違により、瞳孔を超音波が通過しない際には、有効な瞳孔画像が得られない。このため、固定型デバイスでは、眼球の位置変動による誤差の方が大きくなり、モニタリングから得られる情報は、精度の点から不十分である。
With the method using ultrasonic waves, it is possible to create an eyeball image even when the eyes are closed.
However, since the ultrasonic image of the eyeball is formed based on the echo at the interface of the eyeball tissue, it is effective when the ultrasonic wave does not pass through the pupil due to a slight difference in eye movement, angle, and position. Pupil image cannot be obtained. Therefore, in the fixed device, the error due to the position fluctuation of the eyeball becomes larger, and the information obtained from the monitoring is insufficient in terms of accuracy.

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、眼球の任意の位置に対して対応可能で、超音波測定の精度を高めることができ、且つ瞳孔サイズ等の眼球に関連するパラメータの経時変化の測定を可能にする眼球の超音波測定支援具、及びこれを用いた眼球の超音波測定装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to be able to cope with an arbitrary position of an eyeball, to improve the accuracy of ultrasonic measurement, and to have a pupil size. It is an object of the present invention to provide an ultrasonic measurement support tool for an eyeball, which enables measurement of changes in parameters related to the eyeball such as, and an ultrasonic measurement device for the eyeball using the support tool.

すなわち、本発明の眼球の超音波測定支援具は、瞼に超音波プローブを当接し、当該超音波プローブからの超音波の送受信により眼球の超音波画像を生成する超音波測定装置による眼球測定を支援する器具であって、眼球が測定される対象者の瞼を覆う遮光体;及び前記遮光体に前記超音波プローブを所定の位置状態に固定保持できるプローブ保持機構を有する。 That is, the ultrasonic measurement support tool for the eyeball of the present invention performs eyeball measurement by an ultrasonic measuring device that abuts an ultrasonic probe on the eyelid and generates an ultrasonic image of the eyeball by transmitting and receiving ultrasonic waves from the ultrasonic probe. It is a supporting device and has a light-shielding body that covers the eyelids of the subject whose eyeball is measured; and a probe holding mechanism that can fix and hold the ultrasonic probe in a predetermined position on the light-shielding body.

前記遮光体には、前記超音波プローブが挿入できる挿入口が開設されていて、前記プローブ保持機構は、前記超音波プローブが前記挿入口に係止する係止手段であることが好ましい。また、前記超音波プローブに取り付けられている係止凸部が嵌挿できる係止受部が、前記挿入口の周縁に設けられていることが好ましい。 It is preferable that the light-shielding body is provided with an insertion port into which the ultrasonic probe can be inserted, and the probe holding mechanism is a locking means for locking the ultrasonic probe to the insertion port. Further, it is preferable that a locking receiving portion into which the locking convex portion attached to the ultrasonic probe can be inserted is provided on the peripheral edge of the insertion port.

前記測定支援具は、該遮光体を顔面または頭部に固定する遮光体装着手段を、さらに備えていてもよい。前記遮光体がゴーグル型遮光体であってもよい。 The measurement support tool may further include a light-shielding body wearing means for fixing the light-shielding body to the face or the head. The light-shielding body may be a goggle-type light-shielding body.

前記遮光体の瞼当接部分に、該遮光体に固定保持された前記超音波プローブ先端と瞼との隙間を埋めるゲル状物が取り付けられていてもよい。 A gel-like substance that fills the gap between the tip of the ultrasonic probe and the eyelid, which is fixedly held by the light-shielding body, may be attached to the eyelid contact portion of the light-shielding body.

また、前記遮光体に前記超音波プローブを固定保持した状態で、前記超音波プローブの長手方向に対してほぼ直交するように可視光線を照射できる光源が、前記遮光体内に取り付けられていてもよい。 Further, a light source capable of irradiating visible light so as to be substantially orthogonal to the longitudinal direction of the ultrasonic probe while the ultrasonic probe is fixedly held by the light-shielding body may be attached to the light-shielding body. ..

本発明は、上記本発明の測定支援具;前記測定支援具により所定位置状態に固定保持される超音波プローブ;該超音波プローブからの超音波出力信号を処理して、瞳孔及び/または眼球イメージを作成する信号処理手段;並びに前記信号処理手段で作成された瞳孔イメージを撮像する表示手段を備えた眼球の超音波測定装置も包含する。 The present invention relates to the above-mentioned measurement support tool of the present invention; an ultrasonic probe fixedly held in a predetermined position by the measurement support tool; and processing an ultrasonic output signal from the ultrasonic probe to image a pupil and / or an eyeball. Also includes an ultrasonic measuring device for an eyeball provided with a signal processing means for producing the above; and a display means for capturing an image of the pupil created by the signal processing means.

前記信号処理手段は、瞳孔サイズ、眼圧パラメータ及び視神経パラメータからなる群より選ばれる少なくとも1種の眼球関連パラメータを演算出力できる手段を有していてもよい。 The signal processing means may have a means capable of calculating and outputting at least one eyeball-related parameter selected from the group consisting of pupil size, intraocular pressure parameter and optic nerve parameter.

本発明の眼球の超音波測定支援具は、超音波測定のためのプローブを安定的に保持できるので、眼球にかかるパラメータの経時変化の測定について、測定者の労力の軽減を図ることができる。
さらに、本発明の超音波測定支援具を用いれば、眼球の任意の位置に対して、超音波測定プローブを適切な位置に保持することが可能であることから、眼球の任意の位置における瞳孔径の測定が可能となる。
さらに遮光体内に、可視光線照射用光源を備えている場合には、意識下で自在に眼球を動かし得る対象者の視線を安定化させることができるので、かかる対象者に対しても、連続的な瞳孔径の変化の測定が可能となる。
Since the ultrasonic measurement support tool for the eyeball of the present invention can stably hold the probe for ultrasonic measurement, it is possible to reduce the labor of the measurer in measuring the time-dependent change of the parameter applied to the eyeball.
Further, by using the ultrasonic measurement support tool of the present invention, it is possible to hold the ultrasonic measurement probe at an appropriate position with respect to an arbitrary position of the eyeball, and therefore, the pupil diameter at an arbitrary position of the eyeball. Can be measured.
Furthermore, if a light source for irradiating visible light is provided in the light-shielded body, the line of sight of the subject who can freely move the eyeball under consciousness can be stabilized, so that the subject can be continuously affected. It is possible to measure changes in the pupil diameter.

眼球の超音波測定方法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the ultrasonic wave measurement method of an eyeball. 第1実施形態の眼球の超音波測定支援具の構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the ultrasonic measurement support tool of the eyeball of 1st Embodiment. 第1実施形態の眼球の超音波測定支援具に用いられる超音波プローブの一実施例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the ultrasonic probe used for the ultrasonic measurement support tool of the eyeball of 1st Embodiment. 第1実施形態の超音波測定支援具を用いた測定方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the measurement method using the ultrasonic measurement support tool of 1st Embodiment. 係止手段の他の実施例を示す図である。It is a figure which shows the other embodiment of the locking means. 第2実施形態の超音波測定支援具を装着した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which attached the ultrasonic measurement support tool of 2nd Embodiment. 第2実施形態の超音波測定支援具を装着した状態を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the state which attached the ultrasonic measurement support tool of 2nd Embodiment. 本発明の眼球パラメータの超音波測定装置の一実施形態の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of one Embodiment of the ultrasonic wave measuring apparatus of the eyeball parameter of this invention. 本発明の眼球パラメータの超音波測定装置の動作を説明するフロー図である。It is a flow figure explaining the operation of the ultrasonic wave measuring apparatus of the eyeball parameter of this invention.

〔眼球の超音波測定支援具〕
本発明の眼球の超音波測定支援具は、上瞼に超音波プローブを当接し、当該超音波プローブからの超音波の送受信により眼球の超音波画像を生成する超音波測定装置による眼球測定を支援する器具であって、眼球状態が測定される対象者の瞼を覆う遮光体;及び前記遮光体に前記超音波プローブを所定の位置状態に固定保持できるプローブ保持機構を有する。
[Eyeball ultrasonic measurement support tool]
The ultrasonic measurement support tool for the eyeball of the present invention supports eyeball measurement by an ultrasonic measuring device that abuts an ultrasonic probe on the upper eyelid and generates an ultrasonic image of the eyeball by transmitting and receiving ultrasonic waves from the ultrasonic probe. A light-shielding body that covers the eyelids of a subject whose eyeball state is measured; and a probe holding mechanism that can fix and hold the ultrasonic probe in a predetermined position on the light-shielding body.

プローブ保持機構は、遮光体と超音波プローブとが解除可能に係止できる構造により構成され、例えば、プローブ挿入口が開設された遮光体と、該挿入口に係止できる係止手段を備えた超音波プローブとの組み合わせ;遮光体に開設されたプローブ挿入口と超音波プローブとが、互いに係止できる構造を備えた組み合わせなどが挙げられる。 The probe holding mechanism is configured to have a structure in which the light-shielding body and the ultrasonic probe can be unlockably locked. For example, the probe holding mechanism includes a light-shielding body having a probe insertion port and a locking means that can be locked to the insertion port. Combination with ultrasonic probe; Examples thereof include a combination having a structure in which a probe insertion port provided in a light-shielding body and an ultrasonic probe can be locked to each other.

<第1実施形態>
第1実施形態の測定支援具は、超音波プローブが挿通できるプローブ挿入口が開設されたカップ状遮光体11を備えたもので、プローブ挿入口に係止できる係止手段を備えた超音波プローブと組み合わせて用いられるものである。
<First Embodiment>
The measurement support tool of the first embodiment includes a cup-shaped light-shielding body 11 having a probe insertion port through which an ultrasonic probe can be inserted, and is an ultrasonic probe provided with a locking means that can be locked to the probe insertion port. It is used in combination with.

図2は、カップ状遮光体11を用いたカップ型測定支援具10の構成を示す斜視図であり、図3は、カップ状遮光体11に対する係止手段を備えた超音波プローブ20を示している。図4は、測定支援具10の使用方法、すなわち超音波プローブ20を測定支援具10により所定の位置状態に保持した状態を示している。 FIG. 2 is a perspective view showing the configuration of the cup-shaped measurement support tool 10 using the cup-shaped light-shielding body 11, and FIG. 3 shows an ultrasonic probe 20 provided with a locking means for the cup-shaped light-shielding body 11. There is. FIG. 4 shows a method of using the measurement support tool 10, that is, a state in which the ultrasonic probe 20 is held in a predetermined position by the measurement support tool 10.

カップ状遮光体11は、軽量で耐久性に優れているという点から、通常プラスチック成型体、または黒色に塗装されたアルミニウム、ステンレス製の成型体で構成される。遮光体11は、外部からの可視光による瞳孔の対光反射を防止するために、外部光を遮断する役割を有する。したがって、遮光体11は、通常、黒色である。 The cup-shaped light-shielding body 11 is usually made of a plastic molded body or a black-painted aluminum or stainless steel molded body because it is lightweight and has excellent durability. The light-shielding body 11 has a role of blocking external light in order to prevent light reflection of the pupil by visible light from the outside. Therefore, the shading body 11 is usually black.

かかる遮光体11は、超音波プローブを安定して保持固定できるサイズであればよく、特に限定しないが、眼窩部だけでなく、眼窩下部、頬骨部までも覆うことができる程度であってもよい。具体的には、遮光体11の開口部12aの直径(楕円形の場合には長径)が約10〜15cm程度、好ましくは11〜14cm程度である。
プローブ挿入口13は、眼球部分を中心として、遮光体11を顔面に載置した状態で、超音波プローブ20が眼球に対して直立するよりもやや傾斜して、額側から挿入されるように、カップ状遮光体の頂部から額側の曲面に開設されている。プローブ挿入口13の形状、サイズは、挿入される超音波プローブ20(特にプローブ先端20aの超音波センサ部分)のサイズ、形状に依存する。通常用いられる超音波プローブのサイズ、形状から、2cm×4cm〜5cm×8cmの矩形状が好ましい。
The light-shielding body 11 may have a size that can stably hold and fix the ultrasonic probe, and is not particularly limited, but may be such that it can cover not only the orbital part but also the lower part of the orbital part and the cheekbone part. .. Specifically, the diameter (major diameter in the case of an ellipse) of the opening 12a of the light-shielding body 11 is about 10 to 15 cm, preferably about 11 to 14 cm.
The probe insertion port 13 is inserted from the forehead side so that the ultrasonic probe 20 is slightly tilted with respect to the eyeball with the light-shielding body 11 placed on the face with the eyeball portion as the center. , It is opened on the curved surface on the forehead side from the top of the cup-shaped shading body. The shape and size of the probe insertion port 13 depend on the size and shape of the ultrasonic probe 20 to be inserted (particularly, the ultrasonic sensor portion of the probe tip 20a). From the size and shape of the ultrasonic probe normally used, a rectangular shape of 2 cm × 4 cm to 5 cm × 8 cm is preferable.

遮光体11の瞼当接側となる開口部12aには、ゲル状シート14が脱着可能に取付けられていて、遮光体11に挿入された超音波プローブ20の先端20aがゲル状シート14に当接できるようになっている。
ここで用いられるゲル状シート14としては、超音波を透過できるものであればよいが、好ましくはハイドロゲルのシートが用いられる。ゲル状シート14は、瞼の動きに追随して、瞼とプローブ先端20aとの間の空間を埋めるように変形可能であり、超音波が伝播されない空気部分を除去する役割を有する。これにより、プローブ20と眼球の距離として、超音波イメージングの作成に適切な距離を設定できる。またゲル状シート14は、プローブ先端20aと瞼との間のクッション材の役目も有し、プローブ先端20aの保護、眼球保護に役立つ。
さらに、開口部12a全体を可撓性あるゲル状シート14で覆うことにより、顔面と遮光体11の周縁部との隙間をなくし、遮光体11内へ光が漏入することを防止できる。
A gel-like sheet 14 is detachably attached to the opening 12a on the eyelid contact side of the light-shielding body 11, and the tip 20a of the ultrasonic probe 20 inserted into the light-shielding body 11 hits the gel-like sheet 14. You can come in contact with it.
The gel-like sheet 14 used here may be any as long as it can transmit ultrasonic waves, but a hydrogel sheet is preferably used. The gel-like sheet 14 is deformable so as to follow the movement of the eyelid and fill the space between the eyelid and the probe tip 20a, and has a role of removing an air portion to which ultrasonic waves are not propagated. This makes it possible to set an appropriate distance for creating ultrasonic imaging as the distance between the probe 20 and the eyeball. The gel-like sheet 14 also serves as a cushioning material between the probe tip 20a and the eyelid, and is useful for protecting the probe tip 20a and protecting the eyeball.
Further, by covering the entire opening 12a with the flexible gel-like sheet 14, it is possible to eliminate the gap between the face and the peripheral edge of the light-shielding body 11 and prevent light from leaking into the light-shielding body 11.

このような測定支援装置と組み合わせて用いられる超音波プローブ20は、図3に示すように、係止部となる揺動可能なツメ21が突設した係止部支持体22が超音波プローブ20の把持部20bに取り付けられている。 In the ultrasonic probe 20 used in combination with such a measurement support device, as shown in FIG. 3, the locking portion support 22 on which the swingable claw 21 serving as the locking portion is projected is the ultrasonic probe 20. It is attached to the grip portion 20b of.

係止部支持体22は、プローブの把持部20bの長手方向(図3中、A矢印方向)にスライド可能で且つストッパー(図示せず)を有するリング状物で構成されている。
係止部となるツメ21を有する超音波プローブ20をプローブ挿入口13に挿入すると、挿入時には、ツメ21が閉じることで遮光体11内に挿入され、挿入後、遮光体11内部でツメ21が開いた状態となることで、挿入口13に固定される。係止部21を有する超音波プローブ20が固定保持された状態の測定支援具は、図4に示すように、超音波プローブ20の先端20aが、眼球状態を測定される対象者の上瞼に、ゲル状シート14を介して当接するように載置して使用する。ゲル状シート14は、対象者の眼窩部、さらには眼窩下部、頬骨部に沿って変形することで、遮光体11を対象者の顔面に隙間なく載置することができる。
The locking portion support 22 is composed of a ring-shaped object that is slidable in the longitudinal direction of the grip portion 20b of the probe (in the direction of the arrow A in FIG. 3) and has a stopper (not shown).
When an ultrasonic probe 20 having a claw 21 as a locking portion is inserted into the probe insertion port 13, the claw 21 is closed and inserted into the light-shielding body 11 at the time of insertion, and after insertion, the claw 21 is inserted inside the light-shielding body 11. When it is in the open state, it is fixed to the insertion slot 13. As shown in FIG. 4, the measurement support tool in which the ultrasonic probe 20 having the locking portion 21 is fixedly held has the tip 20a of the ultrasonic probe 20 on the upper eyelid of the subject whose eyeball state is measured. , It is placed and used so as to be in contact with the gel-like sheet 14. By deforming the gel-like sheet 14 along the orbital part, the lower part of the orbital part, and the cheekbone part of the subject, the light-shielding body 11 can be placed on the face of the subject without any gap.

係止部支持体22を把持部の長手方向(図3中のA矢印方向)に沿って上下にスライドさせることで、超音波プローブ20の先端20aがゲル状シート14に隙間なく当接するように調節できる。また、挿入口13における係止状態でプローブ20を、対象者の顎側(又は額側)から額側(又は顎側)の方向(図4中のB矢印方向)に動かすことで、プローブ20の傾斜角度を調節できる。 By sliding the locking portion support 22 up and down along the longitudinal direction of the grip portion (direction of the arrow A in FIG. 3), the tip 20a of the ultrasonic probe 20 abuts on the gel-like sheet 14 without a gap. Can be adjusted. Further, by moving the probe 20 from the jaw side (or forehead side) of the subject to the forehead side (or jaw side) in the locked state at the insertion port 13, the probe 20 is moved in the direction of the arrow B in FIG. You can adjust the tilt angle of.

図4において、15は、視点固定用マーカーとなるLED光源(可視光光源)である。ここで用いられるLED光源は、可視光を照射するものであり、具体的には、赤色LED、青色LED、緑色LED、これらを組み合わせた種々の光のLEDを用いることができる。 In FIG. 4, reference numeral 15 denotes an LED light source (visible light light source) that serves as a marker for fixing the viewpoint. The LED light source used here irradiates visible light, and specifically, a red LED, a blue LED, a green LED, and various light LEDs in combination thereof can be used.

LED光源15は、超音波プローブ20を瞼に当接した状態で、超音波プローブ20の長手方向に対して、対象者の顎側に垂直となる位置に設けられている。対象者に向けて可視光線を照射することで、対象者の視点を誘導することができるので、麻酔下等の無意識下の患者だけでなく、意識下にある患者の瞳孔径の測定にも対応できる。さらに、可視光線を顔面の下方(顎側)から照射することで、視点(瞳孔)を下向きに誘導することができるので、上瞼に当接する超音波センサ20aにより瞳孔サイズの変化に基づく超音波出力量を大きくできる。また、可視光による対光収縮の結果、平時(無刺激時)の瞳孔サイズを収縮させた状態することができるので、刺激に対する瞳孔サイズの変化を測定する場合の変化率が大きくなり、測定精度が高くなる。 The LED light source 15 is provided at a position perpendicular to the jaw side of the subject with respect to the longitudinal direction of the ultrasonic probe 20 in a state where the ultrasonic probe 20 is in contact with the eyelids. By irradiating the subject with visible light, the viewpoint of the subject can be guided, so it is possible to measure the pupil diameter of not only unconscious patients such as under anesthesia but also conscious patients. can. Furthermore, by irradiating visible light from below the face (chin side), the viewpoint (pupil) can be guided downward, so ultrasonic sensors 20a that abut on the upper eyelid make ultrasonic waves based on changes in pupil size. The amount of output can be increased. In addition, as a result of the light contraction by visible light, the pupil size in normal times (when not stimulated) can be contracted, so the rate of change when measuring the change in pupil size in response to stimulation increases, and the measurement accuracy Will be higher.

超音波プローブ20の先端20aは、電圧で振動する素子(振動素子、圧電素子)のアレイである超音波センサとなり、把持部(胴部)20bには、反射してきたエコーを電圧の変化(電気信号)に変換することができるトランスデユーサが内蔵されている。このようなプローブ20に電圧を加えることで超音波を発信し、先端に備えられた超音波振動子を機械的に振動させることにより超音波を発生し、被検体へ超音波を放射する。放射された超音波は生体内を伝播し、伝播中の音響インピーダンスの不連続面にて次々反射する。超音波プローブ20は、その反射波を受信し、電圧に変換する。反射してきたエコーを電圧の変化(電気信号)に変換することができる。 The tip 20a of the ultrasonic probe 20 is an ultrasonic sensor that is an array of elements (vibration elements, piezoelectric elements) that vibrate with voltage, and the reflected echo is transmitted to the grip portion (body) 20b to change the voltage (electricity). It has a built-in transducer that can be converted into a signal). By applying a voltage to such a probe 20, ultrasonic waves are transmitted, and ultrasonic waves are generated by mechanically vibrating the ultrasonic vibrator provided at the tip, and the ultrasonic waves are radiated to the subject. The emitted ultrasonic waves propagate in the living body and are reflected one after another on the discontinuity surface of the acoustic impedance during propagation. The ultrasonic probe 20 receives the reflected wave and converts it into a voltage. The reflected echo can be converted into a voltage change (electric signal).

超音波プローブ20は、瞼の所定位置に当接した状態で、固定保持されるので、測定者は、超音波プローブ20を把持しなくても測定することが可能となる。
さらに、カップ状遮光体を対象者の瞼上に静置することにより、プローブ20の先端20aと瞳孔との位置関係を固定した状態で支持することが可能となるので、同じ位置でのエコー波に基づいて瞳孔画像を生成することができる。よって、従来、手振れ等による誤差が大きいために困難であった瞳孔サイズの経時変化のモニタリングが可能となる。
Since the ultrasonic probe 20 is fixedly held in a state of being in contact with a predetermined position of the eyelid, the measurer can measure without grasping the ultrasonic probe 20.
Further, by placing the cup-shaped light-shielding body on the eyelid of the subject, it is possible to support the probe 20 in a fixed positional relationship between the tip 20a and the pupil, so that the echo wave at the same position can be supported. A pupil image can be generated based on. Therefore, it is possible to monitor changes in pupil size over time, which was difficult in the past due to large errors due to camera shake and the like.

なお、測定支援具10では、ゲル状シート14が遮光体11の開口部12a全体に設けられていたが、例えば、超音波プローブ20の先端20aにゲル状シートが貼着されている場合には、開口部12a全体を覆うゲル状シートはなくてもよい。遮光体11の開口部12a周縁と対象者の顔面との当接部分に隙間が生じないように、代わりに、遮光体11の瞼当接部分となる周縁部にゴムリングなどのシール材が設けられているだけでもよい。 In the measurement support tool 10, the gel-like sheet 14 is provided in the entire opening 12a of the light-shielding body 11, but for example, when the gel-like sheet is attached to the tip 20a of the ultrasonic probe 20. The gel-like sheet that covers the entire opening 12a may not be provided. Instead, a sealing material such as a rubber ring is provided on the peripheral edge of the light-shielding body 11 which is the eyelid contact portion so that there is no gap between the peripheral edge of the opening 12a of the light-shielding body 11 and the face of the subject. It may just be done.

また、測定支援具10では、超音波プローブに係止構造としてツメ21からなる係止部を用いたが、ツメによる係止構造に限定せず、キー、ピン、ラッチなどの他の係止構造であってもよい。 Further, in the measurement support tool 10, the ultrasonic probe uses a locking portion composed of claws 21 as a locking structure, but the locking structure is not limited to the claws, and other locking structures such as keys, pins, and latches are used. May be.

係止構造を構成する係止部は、超音波プローブとプローブ挿入口の少なくともいずれか一方に設けられていればよい。例えば、前記超音波プローブに取り付けられている係止凸部が嵌挿できる係止受部が、前記挿入口の周縁に設けられていてもよい。 The locking portion constituting the locking structure may be provided on at least one of the ultrasonic probe and the probe insertion port. For example, a locking receiving portion into which the locking convex portion attached to the ultrasonic probe can be inserted may be provided on the peripheral edge of the insertion port.

また、超音波プローブを所定の位置状態に固定保持できるプローブ保持機構としての係止構造は、係止状態を安定的に固定するために、ネジ止めなどの締結構造を有するものであってもよい。
図5は、ネジ止め可能な係止構造の実施例を示す図である。
Further, the locking structure as a probe holding mechanism capable of fixing and holding the ultrasonic probe in a predetermined position may have a fastening structure such as screwing in order to stably fix the locked state. ..
FIG. 5 is a diagram showing an embodiment of a locking structure that can be screwed.

矩形状のプローブ挿入口13′の対向する2辺に、係止穴16aが開設された係止受け部16が突設されている。これと組み合わせて用いられる超音波プローブ20′は、図5に示すように、係止部としてネジ23が突設した係止部支持体としてのリング22′が取り付けられている。
超音波プローブ20′をプローブ挿入口13′に挿入するとともに、ネジ23を係止穴16aに挿通し、プローブ先端20′a位置を眼球に対して所定の傾き角度となるように調節した後、ナットでネジ止めすることで、超音波プローブ20′を遮光体に固定保持することができる。
A locking receiving portion 16 having a locking hole 16a is projected on two opposite sides of the rectangular probe insertion port 13'. As shown in FIG. 5, the ultrasonic probe 20'used in combination with this has a ring 22'as a locking portion support in which a screw 23 is projected as a locking portion.
After inserting the ultrasonic probe 20'into the probe insertion port 13'and inserting the screw 23 into the locking hole 16a to adjust the position of the probe tip 20'a so as to have a predetermined tilt angle with respect to the eyeball. The ultrasonic probe 20'can be fixedly held to the light-shielding body by screwing with a nut.

第1実施形態の測定支援具では、遮光体としてカップ状遮光体を用いたが、遮光体の形状はカップ型に限定しない。超音波プローブを安定的に固定保持でき、且つ対象者の顔面に載置できる形状、構成であればよい。また、遮光体は、片眼だけでなく、両眼を覆う形状であってもよい。 In the measurement support tool of the first embodiment, a cup-shaped light-shielding body is used as the light-shielding body, but the shape of the light-shielding body is not limited to the cup type. The shape and configuration may be such that the ultrasonic probe can be stably fixed and held and can be placed on the face of the subject. Further, the light-shielding body may have a shape that covers not only one eye but also both eyes.

また、上記実施形態では、超音波プローブの傾き角度を、超音波プローブを挿入した状態で、超音波プローブを動かすことで調整していたが、超音波プローブ及びプローブ挿入口の少なくともいずれか一方に、保持される超音波プローブの傾き角度を変えることができる挿入角度調節手段(例えば蛇腹など)を設けてもよい。 Further, in the above embodiment, the tilt angle of the ultrasonic probe is adjusted by moving the ultrasonic probe with the ultrasonic probe inserted, but it is adjusted to at least one of the ultrasonic probe and the probe insertion port. , An insertion angle adjusting means (for example, bellows) capable of changing the tilt angle of the held ultrasonic probe may be provided.

〔第2実施形態〕
第2実施形態の測定支援具は、遮光体を顔面に安定的に固定できるように、遮光体を対象者の顔面又は頭部に装着することができる、遮光体装着手段を備えたものである。
遮光体装着手段としては、遮光体を頭部に固定する固定用バンドや、遮光体を対象者の耳介部に係止できる鉤状部材、遮光体を取付け可能とした眼鏡型フレームなどが挙げられる。遮光体装着手段は、遮光体とは別体に構成されていてもよいし、遮光体と一体的に構成されていてもよい。
[Second Embodiment]
The measurement support tool of the second embodiment is provided with a light-shielding body mounting means capable of mounting the light-shielding body on the face or head of the subject so that the light-shielding body can be stably fixed to the face. ..
Examples of the means for attaching the light-shielding body include a fixing band for fixing the light-shielding body to the head, a hook-shaped member that can lock the light-shielding body to the auricle of the subject, and a spectacle-shaped frame to which the light-shielding body can be attached. Be done. The light-shielding body mounting means may be configured separately from the light-shielding body, or may be integrally configured with the light-shielding body.

図6及び図7は、ゴーグル型遮光体31に、遮光体装着手段としての固定用バンド36が取り付けられたゴーグル型測定用支援具30を、頭部に装着した様子を示している。
このゴーグル型測定用支援具30では、プローブ保持機構として、ゴーグル型遮光体31が、図5に示す係止構造を備えていて、ネジタイプの係止部23を備えた超音波プローブ20′とを組み合わせて用いられている。
6 and 7 show a state in which the goggle-type measurement support tool 30 to which the fixing band 36 as a light-shielding body wearing means is attached to the goggle-type light-shielding body 31 is attached to the head.
In the goggle-type measurement support tool 30, as a probe holding mechanism, the goggle-type light-shielding body 31 has the locking structure shown in FIG. 5, and the ultrasonic probe 20'with the screw-type locking portion 23. Are used in combination.

ゴーグル型遮光体31の片方の眼(図6では右目)に対応する球面に、超音波プローブ20′を挿入できるプローブ挿入口33が開設されている。長方形のプローブ挿入口33の対向する2辺には、係止用穴が開設した係止受け部が突設している。 A probe insertion port 33 into which the ultrasonic probe 20'can be inserted is provided on the spherical surface corresponding to one eye (right eye in FIG. 6) of the goggle type light-shielding body 31. On the two opposite sides of the rectangular probe insertion port 33, a locking receiving portion having a locking hole is provided so as to project.

以上のようなゴーグル型遮光体31を、固定用バンド36で対象者の頭部に装着固定する。かかる状態で、超音波プローブ20′に取り付けられているネジ23を挿通し、超音波プローブ20′をゴーグル型遮光体31内に挿入する。係止穴16aは、ネジ23が遊挿できるサイズであることから、ネジ23を挿通した状態で超音波プローブ20′の傾き角度を、超音波センサ20aが眼球に対して水平からやや傾斜するように当接するように調節すればよい。
超音波プローブの先端の位置、角度が瞼との間に隙間がないように当接させたら、ネジ23をナットで締めることにより、超音波プローブ20′を固定する。
以上のようにして、測定支援具30を対象者の頭部に装着固定することができるとともに、超音波プローブ20′を所定位置状態に保持できる。
The goggle-type light-shielding body 31 as described above is attached and fixed to the head of the subject with the fixing band 36. In this state, the screw 23 attached to the ultrasonic probe 20'is inserted, and the ultrasonic probe 20'is inserted into the goggle type light-shielding body 31. Since the locking hole 16a has a size that allows the screw 23 to be loosely inserted, the tilt angle of the ultrasonic probe 20'is set so that the ultrasonic sensor 20a is slightly tilted from the horizontal with respect to the eyeball with the screw 23 inserted. It may be adjusted so as to be in contact with the.
After the position and angle of the tip of the ultrasonic probe are brought into contact with the eyelid so that there is no gap, the ultrasonic probe 20'is fixed by tightening the screw 23 with a nut.
As described above, the measurement support tool 30 can be attached and fixed to the head of the subject, and the ultrasonic probe 20'can be held in a predetermined position.

したがって、第2実施形態の測定支援具を用いることで、対象者の頭部が動くおそれがある場合であっても、眼球に対する超音波プローブ20′の相対位置を固定することができる。よって、頭部を上位、逆位に動かす可能性がある手術の場合や、全身麻酔をかけることができず、対象者が動くおそれがある場合の眼球測定に用いられる支援具として有用である。 Therefore, by using the measurement support tool of the second embodiment, the relative position of the ultrasonic probe 20'with respect to the eyeball can be fixed even when the head of the subject may move. Therefore, it is useful as a support tool used for eyeball measurement in the case of surgery in which the head may be moved upward or upside down, or in the case where general anesthesia cannot be applied and the subject may move.

尚、ゴーグル型遮光体の場合、遮光体装着手段は、ゴーグル型遮光体の側方部分に別体として取り付けた固定用バンドに限定しない。遮光体と一体的に形成されていてもよい。例えば、頭部全体を覆うようなヘルメットに、ゴーグル型遮光体が一体的に取り付けられていてもよい。 In the case of the goggle-type light-shielding body, the light-shielding body mounting means is not limited to the fixing band attached to the side portion of the goggle-type light-shielding body as a separate body. It may be formed integrally with the light-shielding body. For example, a goggle-type light-shielding body may be integrally attached to a helmet that covers the entire head.

〔眼球の超音波測定装置〕
次に、本発明の測定支援具を用いた眼球の超音波測定装置システムについて説明する。
本発明の眼球測定装置システムは、本発明の測定支援具;前記測定支援具により所定位置状態に固定保持される超音波プローブ;該超音波プローブからの超音波出力信号を処理して、瞳孔及び/または眼球イメージを作成する信号処理手段;前記信号処理手段で作成された瞳孔及び/または眼球イメージを表示する表示手段を備えている。
[Ultrasonic measuring device for eyeball]
Next, an ultrasonic measuring device system for an eyeball using the measurement support tool of the present invention will be described.
The eyeball measuring device system of the present invention is the measurement support tool of the present invention; the ultrasonic probe fixedly held in a predetermined position by the measurement support tool; the ultrasonic output signal from the ultrasonic probe is processed to process the pupil and the pupil. / Or a signal processing means for creating an eyeball image; a display means for displaying the pupil and / or the eyeball image created by the signal processing means is provided.

図8は、眼球測定装置システムの構成を示すブロック図である。
超音波プローブと信号処理部とは、電気信号又は電波信号の送受信を行うことができるように接続されていればよく、有線又は無線で接続されていてもよいし、一体的に構成されていてもよい。
FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an eyeball measuring device system.
The ultrasonic probe and the signal processing unit may be connected so as to be able to transmit and receive an electric signal or a radio wave signal, may be connected by wire or wirelessly, or may be integrally configured. May be good.

使用する超音波の周波数は、2〜60MHzであり、好ましくは5〜50MHz、より好ましくは10〜30MHzである。かかる高周波の超音波は、空気を伝播しない。周波数が高いほど、距離分解能が高いが、減衰は大きくなる。すなわち高周波プローブでは、鮮明な画像が得やすいが、到達距離は短くなる。瞳孔の測定は、プローブを瞼に当接して測定され、瞼の厚み、瞳孔までの距離は、せいぜい20mm程度であることから、上記範囲の高周波の超音波を用いることができる。
周波数が低いほど、超音波ビームはより深く伝播し、遠視野においてより良好な空間分解能が達成される。利用される正確な周波数は、要求される分解能に基づいて規定される。
The frequency of the ultrasonic wave used is 2 to 60 MHz, preferably 5 to 50 MHz, more preferably 10 to 30 MHz. Such high frequency ultrasonic waves do not propagate in the air. The higher the frequency, the higher the distance resolution, but the greater the attenuation. That is, with a high-frequency probe, it is easy to obtain a clear image, but the reach is short. The pupil is measured by abutting the probe on the eyelid, and since the thickness of the eyelid and the distance to the pupil are at most about 20 mm, high-frequency ultrasonic waves in the above range can be used.
The lower the frequency, the deeper the ultrasonic beam propagates and better spatial resolution is achieved in the far field. The exact frequency used is defined based on the required resolution.

信号処理部は、超音波プローブから出力された電気信号又は電波信号を取得し、取得した信号を処理して、画像を生成し、さらに設定した演算プログラムに応じて、種々の演算を行う。
信号処理部は、具体的には、送受信回路、Bモード処理回路、Mモード処理回路、ドプラー処理回路、画像生成回路、通信回路、演算処理回路などで構成される。
The signal processing unit acquires an electric signal or a radio wave signal output from the ultrasonic probe, processes the acquired signal to generate an image, and further performs various operations according to a set arithmetic program.
Specifically, the signal processing unit is composed of a transmission / reception circuit, a B mode processing circuit, an M mode processing circuit, a Doppler processing circuit, an image generation circuit, a communication circuit, an arithmetic processing circuit, and the like.

本発明の測定装置は、信号処理部の演算処理に必要なデータ、プログラムが格納する記憶部を備えていることが好ましい。具体的には、生成した瞳孔画像に基づき、眼球関連パラメータを演算出力するプログラムなどが含まれる。記憶部に記憶されるプログラム及びデータの一部または全部は、電子デットワークを介した通信によりダウンロードされてもよいし、光ディスクなどの可搬型記憶媒体を介して記憶回路を与えられてもよい。 The measuring device of the present invention preferably includes a storage unit for storing data and a program necessary for arithmetic processing of the signal processing unit. Specifically, it includes a program that calculates and outputs eyeball-related parameters based on the generated pupil image. A part or all of the program and data stored in the storage unit may be downloaded by communication via electronic debt work, or may be provided with a storage circuit via a portable storage medium such as an optical disk.

画像生成回路は、受信した信号により眼の超音波画像を生成する。Mモード処理回路を備えている場合には、生成した画像の経時変化をビデオとして生成することができる。
演算処理回路は、記憶部に記憶されるデータ、プログラムに応じて、眼球関連パラメータを算出する。ここで眼球関連パラメータとは、瞳孔サイズに関するパラメータ、眼圧パラメータ、視神経パラメータなどが挙げられる。
The image generation circuit generates an ultrasonic image of the eye from the received signal. When the M-mode processing circuit is provided, the time-dependent change of the generated image can be generated as a video.
The arithmetic processing circuit calculates eyeball-related parameters according to the data and the program stored in the storage unit. Here, the eyeball-related parameters include parameters related to pupil size, intraocular pressure parameters, optic nerve parameters, and the like.

瞳孔サイズに関するパラメータとは、瞳孔径の他、瞳孔の最大径、最小径、瞳孔サイズの変化、変化速度、変化率などが挙げられる。
瞳孔サイズとしては、瞳孔径(横径又は縦径)や瞳孔面積などが該当するが、通常、瞳孔径をいう。「瞳孔径」とは、光を網膜に衝突される眼の虹彩の中心に位置する穴のサイズ/直径をいう。瞳孔径は、メモリに記憶された前眼部画像に基づいて、瞳孔のエッジ位置を求め、これに基づいて算出することができる。
The parameters related to the pupil size include, in addition to the pupil diameter, the maximum diameter and the minimum diameter of the pupil, the change in the pupil size, the rate of change, the rate of change, and the like.
The pupil size corresponds to the pupil diameter (horizontal diameter or vertical diameter), the pupil area, etc., but usually refers to the pupil diameter. "Pupil diameter" refers to the size / diameter of a hole located in the center of the iris of the eye where light is struck by the retina. The pupil diameter can be calculated based on the edge position of the pupil obtained based on the anterior eye portion image stored in the memory.

また、記憶部に、測定した瞳孔画像を一時的に保存している場合には、信号処理部にて、瞳孔サイズの経時的変化データ、具体的には、経時変化のグラフ、チャートなども瞳孔サイズパラメータとして、演算出力することができる。 In addition, when the measured pupil image is temporarily stored in the storage unit, the signal processing unit also displays the time-dependent change data of the pupil size, specifically, the graph, chart, etc. of the pupil size. It can be calculated and output as a size parameter.

視神経パラメータには、視神経の幅などが挙げられる。眼球の超音波イメージでは、視神経も併せてイメージングされているので、視神経の幅を測定することができる。
眼圧パラメータとしては、眼圧、眼圧変化などが挙げられる。視神経の幅の変化を測定することで、眼圧変化を算出することができる。
Optic nerve parameters include the width of the optic nerve. Since the optic nerve is also imaged in the ultrasonic image of the eyeball, the width of the optic nerve can be measured.
Examples of the intraocular pressure parameter include intraocular pressure and changes in intraocular pressure. By measuring the change in the width of the optic nerve, the change in intraocular pressure can be calculated.

表示部は、ディスプレイであり、具体的には、液晶ディスプレイや、有機ELディスプレイなどの一般的な表示出力装置により構成され、信号処理部と有線又は無線で接続される。表示部、信号処理部及び記憶部が一体的に形成された端末装置、タブレット型のパーソナルコンピュータであってもよい。 The display unit is a display, and specifically, is composed of a general display output device such as a liquid crystal display or an organic EL display, and is connected to the signal processing unit by wire or wirelessly. It may be a terminal device or a tablet-type personal computer in which a display unit, a signal processing unit, and a storage unit are integrally formed.

表示部は、信号処理部で生成された超音波画像を、画面に表示することができる。さらに信号処理部の信号処理内容(演算処理内容)に応じて、信号処理結果(演算処理結果)を表示する。 The display unit can display the ultrasonic image generated by the signal processing unit on the screen. Further, the signal processing result (calculation processing result) is displayed according to the signal processing content (calculation processing content) of the signal processing unit.

以上のような構成を有する眼球の超音波測定装置を用いて眼球画像及び眼球パラメータを測定、生成する方法について、図9に基づき説明する。 A method of measuring and generating an eyeball image and an eyeball parameter using an ultrasonic measuring device for an eyeball having the above configuration will be described with reference to FIG.

本発明の測定支援具に、超音波プローブを所定角度で固定保持し、超音波プローブの先端が対象者の眼球に対して所定位置状態となるように、測定支援具を対象者の顔面に静置、あるいは、第2実施形態の測定支援具の場合には、遮光体装着手段により、測定支援具を対象者の頭部に装着固定する。 The ultrasonic probe is fixedly held at a predetermined angle on the measurement support tool of the present invention, and the measurement support tool is placed on the subject's face so that the tip of the ultrasonic probe is in a predetermined position with respect to the subject's eyeball. In the case of the measurement support tool of the second embodiment, the measurement support tool is mounted and fixed to the head of the subject by the light-shielding body mounting means.

かかる状態で、超音波プローブは、対象者の瞼に超音波を周期的または連続的に送波する。超音波は瞼を透過し、さらに虹彩に到達するまでに、界面にて、送波された反射波を受信し、圧電素子が、電気信号に変換する。 In such a state, the ultrasonic probe periodically or continuously sends ultrasonic waves to the eyelids of the subject. The ultrasonic waves pass through the eyelids, and by the time they reach the iris, they receive the transmitted reflected waves at the interface, and the piezoelectric element converts them into electrical signals.

信号処理部は、超音波プローブからの出力となる電気信号を取得する(図9のステップ#1)。そして、取得した電気信号に基づき、眼の超音波画像を生成し(図9のステップ#2)、これを表示する(図9のステップ#2′)。 The signal processing unit acquires an electric signal that is an output from the ultrasonic probe (step # 1 in FIG. 9). Then, based on the acquired electrical signal, an ultrasonic image of the eye is generated (step # 2 in FIG. 9) and displayed (step # 2'in FIG. 9).

また、ビデオ作成プログラムが記憶部にインストールされている場合には、眼の超音波イメージの経時変化を示すビデオを表示することもできる(図9のステップ#2)。
超音波画像は、異質の媒体(角膜、水晶体、液体である眼房など)との界面反射に依存することから、赤外線カメラの画像と比べて、画像の鮮明さは、虹彩の色彩の影響を受けにくい。また、超音波測定は、赤外線を用いる計測と比べて、開眼させる必要がないので、開眼維持に伴う角膜の乾燥や障害リスクを軽減できるという点で有利である。
Further, when the video creation program is installed in the storage unit, it is possible to display a video showing the change over time of the ultrasonic image of the eye (step # 2 in FIG. 9).
Since ultrasonic images depend on interfacial reflections with foreign media (cornea, crystalline lens, liquid eye chamber, etc.), the sharpness of the image is affected by the color of the iris compared to the image of an infrared camera. Hard to receive. In addition, ultrasonic measurement is advantageous in that it does not require the eye to be opened as compared with the measurement using infrared rays, so that the risk of corneal dryness and damage associated with maintaining the eye open can be reduced.

記憶部に、眼球関連パラメータを算出するプログラムが格納されている場合、信号処理部にて、生成された画像をもとに、瞳孔径などの瞳孔サイズパラメータ、さらには演算プログラムの種類に応じて、眼圧パラメータ、視神経パラメータなどを算出し(図9のステップ#3)、表示してもよい(図9のステップ#3′)。 When a program for calculating eyeball-related parameters is stored in the storage unit, the signal processing unit determines the pupil size parameters such as the pupil diameter and the type of arithmetic program based on the generated image. , Intraocular pressure parameters, optic nerve parameters, etc. may be calculated (step # 3 in FIG. 9) and displayed (step # 3'in FIG. 9).

以上のように、本発明の測定支援具を用いることで、超音波プローブを、眼球に対して所定の位置状態に固定保持できるので、測定者は、測定装置のインターフェースを操作するだけで、超音波画像を得ることができる。さらに、手術中のように、麻酔下、閉眼状態にある患者の瞳孔、眼球の超音波測定に際して、超音波プローブや対象者に対して何らかの処置を施す必要がない。しかも眼球に対して超音波センサを所定の位置状態を固定保持できるので、眼球状態の経時変化をモニタリングする場合、あるいは所定時間毎に瞳孔データを取得して測定する場合においても、手振れ等による誤差を回避できる。測定支援具が視点固定用のLED光源を備えている場合には、視点を固定できるので、時間経過による瞳孔の変化モニタリングの精度も高い。また、視点を固定できることから、意識下にある患者の瞳孔径の測定も可能となる。 As described above, by using the measurement support tool of the present invention, the ultrasonic probe can be fixedly held in a predetermined position with respect to the eyeball, so that the measurer can simply operate the interface of the measuring device. An ultrasound image can be obtained. Furthermore, unlike during surgery, it is not necessary to perform any treatment on the ultrasonic probe or the subject when measuring ultrasonic waves in the pupil and eyeball of a patient who is under anesthesia and in a closed eye state. Moreover, since the ultrasonic sensor can be fixedly held in a predetermined position with respect to the eyeball, an error due to camera shake or the like may occur even when monitoring changes in the eyeball state over time or when acquiring and measuring pupil data at predetermined time intervals. Can be avoided. When the measurement support tool is equipped with an LED light source for fixing the viewpoint, the viewpoint can be fixed, so that the accuracy of monitoring changes in the pupil over time is high. In addition, since the viewpoint can be fixed, it is possible to measure the pupil diameter of a conscious patient.

また、第2実施形態の測定支援具を用いることで、対象者の頭部が動くおそれがある場合であっても、眼球に対するプローブの相対位置を固定することができる。したがって、頭部を上位、逆位に動かす可能性がある手術の場合(例えば、ロボット補助下での前立腺手術)や、全身麻酔をかけることができず、対象者が動く恐れがある場合であっても、経時変化のモニタリングが可能である。さらに、頭部を上位、逆位に動かす可能性がある手術の場合に、瞳孔サイズ及び眼圧を併せて測定することが可能となるので、眼球イメージの直接測定を目的とする場合だけではなく、手術の体位による眼圧のモニタリングにも利用できる。 Further, by using the measurement support tool of the second embodiment, the relative position of the probe with respect to the eyeball can be fixed even when the head of the subject may move. Therefore, in the case of surgery that may move the head up or down (for example, prostate surgery with robot assistance), or if general anesthesia cannot be applied and the subject may move. However, it is possible to monitor changes over time. Furthermore, in the case of surgery that may move the head up and down, it is possible to measure the pupil size and intraocular pressure together, so it is not only for the purpose of direct measurement of the eyeball image. It can also be used to monitor intraocular pressure depending on the surgical position.

本発明の測定支援具は、眼球の超音波測定を簡便にし、且つ測定精度を高めるのに役立つ。さらに眼球、眼圧、視神経などの経時変化のモニタリングを容易且つ高精度に行うことを可能にする。したがって、本発明の測定支援具を用いた眼球の超音波測定装置は、眼球の超音波測定だけでなく、手術中の患者の痛みや意識状態、眼圧変化といった患者の状態把握にも利用できる。
さらに、瞳孔径の変化は対光反射に代表される縮瞳反応のみならず近年の痛み研究やストレス研究で注目されていた瞳孔の散大反応に対しても対応可能であることから、本発明の測定支援具を用いることで、これらの研究ツールとしても利用できる。
The measurement support tool of the present invention is useful for simplifying ultrasonic measurement of the eyeball and improving the measurement accuracy. Furthermore, it enables easy and highly accurate monitoring of changes over time in the eyeball, intraocular pressure, optic nerve, and the like. Therefore, the ultrasonic measuring device for the eyeball using the measurement support tool of the present invention can be used not only for ultrasonic measurement of the eyeball but also for grasping the patient's condition such as pain, consciousness state, and change in intraocular pressure during surgery. ..
Further, since the change in the pupil diameter can correspond not only to the miotic reaction typified by the light reflex but also to the dilated reaction of the pupil, which has been attracting attention in recent pain research and stress research, the present invention. It can also be used as these research tools by using the measurement support tool of.

1 超音波プローブ
2 信号処理部
3 表示部
4 記憶部
5 センサ部
6 瞼
10 カップ型測定支援具
11 カップ状遮光体
12a 開口部
13、13′ プローブ挿入口
14 ゲル状シート
15 LED光源
20、20′ 超音波プローブ
20a 超音波センサ
20b 把持部
21 ツメ(係止部)
22、22′ 係止部支持体
30 ゴーグル型測定支援具
31 ゴーグル型遮光体
33 プローブ挿入口
36 固定用バンド(遮光体装着手段)
1 Ultrasonic probe 2 Signal processing unit 3 Display unit 4 Storage unit 5 Sensor unit 6 Eyelid 10 Cup-type measurement support tool 11 Cup-shaped light-shielding body 12a Opening 13, 13'Probe insertion port 14 Gel-like sheet 15 LED light source 20, 20 ′ Ultrasonic probe 20a Ultrasonic sensor 20b Grip part 21 Claw (locking part)
22, 22'Locking part support 30 Goggles-type measurement support tool 31 Goggles-type light-shielding body 33 Probe insertion port 36 Fixing band (light-shielding body mounting means)

Claims (9)

瞼に超音波プローブを当接し、当該超音波プローブからの超音波の送受信により眼球の超音波画像を生成する超音波測定装置による眼球測定を支援する器具であって、
眼球が測定される対象者の瞼を覆う遮光体;及び
前記遮光体に前記超音波プローブを所定の位置状態に固定保持できるプローブ保持機構
を有する眼球の超音波測定支援具。
An instrument that supports eyeball measurement with an ultrasonic measuring device that abuts an ultrasonic probe on the eyelids and generates an ultrasonic image of the eyeball by transmitting and receiving ultrasonic waves from the ultrasonic probe.
A light-shielding body that covers the eyelids of a subject whose eyeball is measured; and an ultrasonic measurement support tool for an eyeball that has a probe holding mechanism capable of fixing and holding the ultrasonic probe in a predetermined position on the light-shielding body.
前記遮光体には、前記超音波プローブが挿入できる挿入口が開設されていて、
前記プローブ保持機構は、前記超音波プローブが前記挿入口に係止する係止手段である請求項1に記載の眼球の超音波測定支援具。
The light-shielding body is provided with an insertion port into which the ultrasonic probe can be inserted.
The ultrasonic measurement support tool for an eyeball according to claim 1, wherein the probe holding mechanism is a locking means for locking the ultrasonic probe to the insertion port.
前記超音波プローブに取り付けられている係止凸部が嵌挿できる係止受部が、前記挿入口の周縁に設けられている請求項2に記載の眼球の超音波測定支援具。 The ultrasonic measurement support tool for an eyeball according to claim 2, wherein a locking receiving portion into which a locking convex portion attached to the ultrasonic probe can be inserted is provided on the peripheral edge of the insertion port. 前記測定支援具は、該遮光体を顔面または頭部に固定する遮光体装着手段を、さらに備えている請求項1〜3のいずれか1項に記載の眼球の超音波測定支援具。 The ultrasonic measurement support tool for an eyeball according to any one of claims 1 to 3, further comprising a light-shielding body wearing means for fixing the light-shielding body to the face or the head. 前記遮光体はゴーグル型遮光体である請求項4に記載の眼球の超音波測定支援具。 The ultrasonic measurement support tool for an eyeball according to claim 4, wherein the light-shielding body is a goggle-type light-shielding body. 前記遮光体の瞼当接部分に、該遮光体に固定保持された前記超音波プローブ先端と瞼との隙間を埋めるゲル状物が取り付けられている請求項1〜5のいずれか1項に記載の眼球の超音波測定支援具。 6. Ultrasound measurement support tool for the eyelids. 前記遮光体に前記超音波プローブを固定保持した状態で、前記超音波プローブの長手方向に対してほぼ直交するように可視光線を照射できる光源が、前記遮光体内に取り付けられている請求項1〜6のいずれか1項に記載の測定支援具。 Claims 1 to 1 in which a light source capable of irradiating visible light so as to be substantially orthogonal to the longitudinal direction of the ultrasonic probe while the ultrasonic probe is fixedly held by the light-shielding body is attached to the light-shielding body. The measurement support tool according to any one of 6. 請求項1〜7のいずれか1項に記載の超音波測定支援具;
前記測定支援具により所定位置状態に固定保持される超音波プローブ;
該超音波プローブからの超音波出力信号を処理して、瞳孔及び/または眼球イメージを作成する信号処理手段;並びに
前記信号処理手段で作成された瞳孔イメージを撮像する表示手段
を備えた眼球の超音波測定装置。
The ultrasonic measurement support tool according to any one of claims 1 to 7.
An ultrasonic probe that is fixedly held in a predetermined position by the measurement support tool;
A signal processing means for processing an ultrasonic output signal from the ultrasonic probe to create a pupil and / or eyeball image; and a display means for imaging a pupil image created by the signal processing means. Ultrasound measuring device.
前記信号処理手段は、瞳孔サイズ、眼圧パラメータ及び視神経パラメータからなる群より選ばれる少なくとも1種の眼球関連パラメータを演算出力できる手段を有している請求項8に記載の眼球の超音波測定装置。

The ultrasonic measuring device for an eyeball according to claim 8, wherein the signal processing means has a means capable of calculating and outputting at least one eyeball-related parameter selected from the group consisting of a pupil size, an intraocular pressure parameter, and an optic nerve parameter. ..

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