JP2619305B2 - 乾性角結膜炎検知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 本発明は、主として人間等哺乳類の乾性角結膜炎の検
知装置に関する。乾性角結膜炎（KCS）又は「乾き目」
は眼の眼液成分の１又はいくつかの欠乏又は不均衡とし
て定義される眼の症状である。このような不均衡は、水
様涙、結膜粘液素及び／又は涙液脂質を含めることがで
きる。KCSはしばしば結膜及び角膜のただれの原因にな
ることがあるとして、眼科的解剖の完全さをおどかして
いる。「乾き目」は45才を過ぎた婦人に最も多く発生す
るショーグレン症候群の約25％に認められる。ジョーグ
レン症候群はしばさび肉体の免疫システムを損うように
影響するので、早期発見及び早期処理が重要である。ア
メリカ合衆国のみで数100万人の人がKCSにかゝっている
と見積られている。このようなKCSの症例の90％はジョ
ーグレン症候群によるものである。KCSは又、いくつか
の犬の仲間もかゝることがある。

KCSの軽い症状では、通常、まず臨床的に眼の表面が
灼熱感がし、むづかゆく、ひりひりするような角膜の痛
み、視力の変化、粘液糸の集中が見られ、時には逆流し
た涙の溢れが見られ、他の症状では涙液成分の顕著な異
常に起因する違和感が見られる。

シルマー涙液発生量テストは現在KCSの診断テストの
２つの主柱の１つになっている。このテストはまぶたの
縁の上に切欠きと折曲まげが設けられ、下まぶたの中に
入れられた標準濾紙ストリップの湿潤長さの計測より成
り、麻酔剤を使用して、又は使用せずに施行される。シ
ルマーテストは厄介で時間が掛るのみならず、精度が高
くない。シルマーテストの再現率は、平均的な眼科の開
業医の手で行なわれた場合でも25％と50％との間で変化
する。

眼の表面のローズベンガル染色は、KCS発見のための
今一つの主柱である。このテストは幾分時間が掛り、染
色は細胞と涙の膜の粘液素の作用を損う。ローズベンガ
ル染色はかなり精確ではあるが、KCSの診断が完ぺきに
できるとは云えない。というのもKCS患者の少なからぬ
部分を占める早期段階での発見ができないからである。
ローズベンガル染色は、症状がかなりやわらいだことで
定義される後期段階のKCSに対しては効果的に検知する
ことができる。しかし、このテストは基本的な涙の浸透
圧重量モル濃度を等級分けすることはできない。

涙の分散時間テスト（break up time test）もまたKC
Sの発見に使用される。このテストでは、フルオレスセ
インストリップがまず涙のフィルムを着色するのに使わ
れ、角膜の涙フィルムの分散を記録する時スリットラン
プの下で生体顕微鏡観察により行なわれる。このテスト
では繰返し計測によっても精度は大きく変化する。

Gilbardに与えられた米国特許第4,269,197号を参照す
るに、この特許では一般に氷点降下の測定により行なわ
れる涙の浸透圧モル濃度の計測のための涙のサンプル採
取のためマイクロピペットが使用される。このような細
心の注意を払った時間の掛るテストは、日常の臨床的な
道具立てには馴染まず、類液サンプルの採取とこのサン
プルの分析との間にかなりの時間を要する。又、殆んど
の眼科の開業医はこのテストに必要な氷点降下装置を持
っていない。Gilbard等はArch眼科学1978、96;677−81
の「乾性角結膜炎中の微小容量の涙の浸透圧重量モル濃
度」と題する論文中で涙の浸透圧モル濃度／浸透圧重量
モル濃度の測定値と患者の生活と臨床的なKCSの症状の
重さとを互いに関連付けている。（訳注：浸透圧モル濃
度はosmolarityの訳であり、浸透圧重量モル濃度はosmo
lalityの訳である。日刊工業新聞社発行「マグローヒル
科学技術用語大辞典」による。） 人間等、哺乳類の排卵期の確定のための、舌及び膣の
粘膜の表面のコンダクタンスの計測は、ティッシューペ
ーパーを膣の中に入れ、粘膜に接触させる器具を用いて
行なわれている。膣の粘液のコンダクタンスは観測さ
れ、それは粘液中のナトリウムと塩素イオンの作用と大
いに関係があることが判った。Aboul−ela等の「膣中の
電気抵抗、子宮頚部粘液の特性と血液の黄体ホルモン及
びLH（黄体形成ホルモン）との関係」と題する論文に
は、ヘレフォードフリージアン種の３才未満の未経産雌
牛について行なった膣中の電気抵抗の計測について記載
さらている。又、粘液上皮のコンダクタンスを基礎とし
た御婦人用の排卵期予測器及びモニターがコロラド州オ
ーロラのゼテック社から「Cue」（暗示、ヒントの意
味）の名で製造されている。

皮膚の電気インピーダンスは水性ゲルコーティング及
び接触電極を用いて心電図と協力して広範囲に測定され
ている。例えばSwanson等による「皮膚電極インピーダ
ンス」と題する論文にはこのような計測について述べら
れている。

同様に、イオンを特定した溶解用電極が開発されてい
る。例えば、ペンシルベニア州ピッツバーグのフィッシ
ャーサイエンティフィック社はこのようなを電極を「pH
/pX」と呼んで説明している。さらにイオン選択膜が臨
床及び医学分野のための「医療装置及び機器百科辞典
（Encychropaedia of Medical Device and Instrumen
t）」に記述されている。

しかし、眼の表面を覆う眼液の自然条件下での電気的
又は特定のイオンの作用の生体内での計測のための装置
又は方法は知られていない。

人間の眼の涙液の浸透圧モル濃度を精度高く計測でき
る簡単で迅速な方法と装置は、医学分野に重要な進歩を
もたらすであろう。

発明の概要 本発明は、生体内で涙液の浸透圧モル濃度／浸透圧重
量モル濃度の計測及び「乾き目」（KCS）症状を検知す
ることのできる新規で有用な装置を提供することにあ
る。

本発明は、端部を備えた本体を有する消息子を使用す
る。この消息子は又消息子を生きている動物の眼に対し
て移動させるための把手又はこれに相当する部分を有す
る。把手の表面はオペレータの調整用フィンガーチップ
と互換性のある凹入部を有する。本体の端部は又、概ね
眼の表面構造、特に眼の結膜の部分の曲面に一致する表
面を含んでいる。本発明のある実施例では、眼部に接触
する消息子の端部は、消息子本体内に室を形成する固
体、液体又は重合体のメンブレンを含むことができる。
このメンブレンはポーラス又は涙液中に見られる特定の
イオン又はイオン群と反応するものであってもよい。

本発明の一実施例では、複数の接点がこゝに設けら
れ、かつ、それらは消息子本体の端部に所定の間隔を置
いて搭載されている。このような形態の場合は、複数の
電気接点は同時に眼の涙液とそれがあるべき位置で連通
するようにされている。複数の接点は、正六角形を形成
する均等な間隔の６個の接点とすることができ、さらに
その中心に１つの接点を設けることもできる。この中央
の接点は、適当な手段で電位を保つようにされている。
他の実施例では、電位を受ける電気接点は円環状のバン
ドとしたり、２つの平行なストリップに分割したり、あ
るいは他の形状にすることも可能である。

本発明には電位を有する電気接点と少くとも１つの他
の接点との間の電気作用を計測する手段も含まれる。こ
れらの接点は眼の涙液にその場で連通又は接触しなが
ら、上記の計測が行なわれる。電位を有する電気接点
は、電極の成極誤差の問題を回避するため、複数の接点
間で切換えるようにしてもよい。同様に、複数の接点の
どれでもが電気作用、例えば電位を有する電極から放射
されるコンダクタンス、抵抗等の計測に用いられる。消
息子本体の端部にはイオン選択メンブレンが室を形成し
ている。特定のイオンの重要な作用が内部の参照値に対
して外部の計器により計測される。勿論、涙液イオン選
択メンブレンは特定の涙液イオンの溶解作用が他の公知
の方法で計量される。

計測される電気的作用、例えば抵抗、コンダクタン
ス、キャパシタンス、電位等は涙のフィルムの浸透圧モ
ル濃度／浸透圧重量モル濃度等の涙液中の全イオン作用
を示す量の計測値に変換される。このようなイオン作用
は容易にKCSの生理的診断に移し替えられる。

眼のKCSの検知のための新規な有用な装置が設定され
たことは明白である。

したがって、KCSの初期に近い状態で診断するKCS検知
装置を提供することが本発明の目的である。

本発明の他の目的は、日常の臨床的道具立てで迅速か
つ簡単に検知でき、極めて精度の高い結果が得られるKC
Sの検知装置を提供することである。

本発明の他の目的は、軽量で、極めて携帯に便利なKC
S検知装置を提供することである。

本発明のさらなる目的は、再現可能な結果が得られ、
特定の時間々隔で個々に得られた計測結果と対比するこ
とができるKCS検知装置を提供することにある。

本発明のさらなる目的は、肉体、特に眼に害のないKC
S検知装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、製造コストが安す、耐用
期間が長く、したがって多くのユーザーにとって使用し
易い眼のKCS検知装置を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、人工涙製品及び／又は
「乾き目」の治療薬の臨床的テストもできるKCS検知装
置の提供にある。

本発明の他の目的は「乾き目」症状の臨床的診断を極
めて手取り早く片付けることができ、KCS検知感度を現
在の標準から拡げることのできるKCS検知装置を提供す
ることにある。

本発明の他の目的は、眼科の開業医が現に使用してい
る装置に簡単に付け加えて一体化することのできるKCS
検知装置を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、例えば、いずれコンタク
トレンズ着用者になるだろうと思っている特定のグルー
プの人に潜在的に発現し、又は潜在的に存在するような
症状の診断に役立つKCS検知装置及び方法を提供するこ
とにある。

本発明のさらに他の目的と利益、特にその特別の特徴
と構成に関しては、以下に図面を参照して述べる詳細な
説明により明らかにされるであろう。

図面の簡単な説明 第１図は代替実施例のハンドル部分を仮想線で示した
本発明の実施例の断面図、 第２図は電気接点の特定配置を示す本発明の消息子の
端面の正面図、 第３図は電気接点の他の配置を示す本発明の消息子の
端面の正面図、 第４図は電気接点の更に他の配置を示す本発明の消息
子の端面の正面図、 第５図は電気回路部分を図式的に示す人の眼に使用し
た本発明の装置の背面図、 第６図は第１図及び第２図に示した実施例に使用可能
な代表的回路を示す回路図、 第７図は室を形成するイオン選択メンブレンを有する
本発明の消息子の先端を示す断面図である。

本発明の更に良き理解のため、上記の図面を参照して
以下に望ましい実施例を詳細に説明する。

望ましい実施例の説明 以下に前述の図面を参照して本発明の望ましい実施例
の種々の態様を詳細に説明する。

本発明は全体として図中に符号10で示されている。乾
性角結膜炎（KCS）として知られる症状の検知のための
装置10は「涙コンダクタンス浸透圧計（tear conductan
ce osmometer）」と云ってもよい。その詳細は次のとお
りである。装置10は、その要素の１つとして第１図に示
す消息子12を含む。消息子12は端部16を備えた本体14を
有する。本体14はプラスチック、金属、セラミック合成
物等の種々の剛体又は半剛体材料で作るのがよい。第１
図に示す如く、本体14はプラスチック等の非導電性材料
で形成されている。さらに、第１図及び第５図に示され
ているように、端部16に対して角度をつけてハンドル18
が配置されている。ハンドル18はまた、第１図中に仮想
線で18Aとして示すように端部16と同軸的に配置するこ
とも可能である。ハンドル18、18Aのいずれも輪郭を示
す握り面にはローレットが施されている。さらに、消息
子の本体14はハンドル18のない、コンタクトレンズのよ
うな形状とすることも可能である。

装置10はまた第１〜４図に示す如く、間隔を置いて設
けられた複数の電気接点20を有する。第１図に示す如
く、電気接点22、24及び26は端部16に固定されている
が、端部16の非導電性端面28から離れて拡がれ凹面を形
成している。複数の電気接点は同時に結膜32を覆う涙液
フィルムに連通又は接触するようにされている。複数の
電気接点20からは夫々複数の導線又はワイヤ34が第５図
及び第６図にブロックで示すコンダクタンスメータ26に
導設されている。第１図に示す複数の接点20が消息子本
体14の端部16内に成型されたリセス38に押し込んで止め
られている。複数本の導線34はシース40により機械的に
囲まれている。接点20は例えば金やプラチナ、ステンレ
ス鋼のような高コンダクタンス低腐蝕性金属材料で作る
のがよい。

さて、第２〜４図には、複数の電気接点20の種々のパ
ターンが示されている。第２図は接点22、26、42、44及
び48が正六角形を形成して設けられ、その中心に接点24
が設けられている。そうすることにより、接点24は六角
形の周辺を決定する他の接点から等距離になる。又、図
より判るように、六角形の周辺のどの接点も他のいずれ
か３つの接点から等距離になる。

第３図では、複数の接点20Aは複数の周辺接点54で囲
まれた導電性ストリップ50及び52として形成されてい
る。非導電性端面56は隅を丸めた長方形とするのがよ
い。第４図は複数の周辺接点60で円環状接点58を囲んだ
ものが使用されている。リング58のような同心リング又
はバンドも使用可能である。その非導電性端面62は第１
図及び第２図の実施例の端面28と同様円形となってい
る。例えば、端面28の全体の直径は接点間の標準距離が
2mmの場合７〜12mmの間の範囲である。こゝで云ってお
かなければならないが、端面28、56及び60のような端面
形状はまぶたの割れ目及び接点20の配置に応じて変化す
ると云うことである。なお、端面28は眼の結膜32の外面
64と同じ形になるようにある程度の凹形状にしなければ
ならない。第３図及び第４図の面56及び62もまた結膜32
の表面64と概ね同じ形になるように処理されている。

さて、第７図には他の実施例の消息子70の端部66が示
されている。消息子の端部66は、特定のイオン、例えば
ナトリウム、カリウム、塩素、カルシウム等のイオンの
みの通過を許容するイオン選択性多孔メンブレン68を有
する。メンブレンの端面69は通常結膜32の表面64と同じ
形にされているが、たゞ液30と良好な接触が要求され
る。特定のイオンの室74内での平衡イオン作用は１つ以
上の方法で迅速且つ精度高く計測する。例えば塩素イオ
ンは内部標準電極72、74に対して、電極の外側のポータ
ブルメータにより計測される。これとは別に、ナトリウ
ムイオン作用は接触液体表面でそれが固体の較正された
イオン選択メンブレンとの反応により発生する電位によ
り計測される。又、メンブレン68は室74のない単純なイ
オン選択電極の形とすることも可能である。

第６図を参照して、0.1〜10Vの直流電源としてのバッ
テリ76は複数の接点20の１つに電位を付与する用をな
す。この電位は例えば50〜1000Hzに電子的に交流化され
る。全体測定のため図の実施例では、双投スイッチ78を
第６図実線で示す如く切換え、接点24に電荷を付与する
よう使用する。この場合、消息子12が眼球80の結膜32を
包囲する涙液30中に置かれ、接点22、42、44、26、46及
び48は接点24から涙液30を流れる電流を受ける（第５
図）。部分測定のため、スイッチ78を接点84の方に投入
することにより、作動する電気配線82は接点22及び第２
図の周辺接点24、42及び48を電気的に接続する。この場
合、複数のスイッチ86の接点42及び48もまた閉じられ
る。注目すべきことは、接点24に付設されたスイッチ88
はスイッチ78が接点84側に切換えられるのと同時に閉じ
られることである。換言すれば、これに関連してスイッ
チ78及び88の代りにリレーを設けても目的を達成するこ
とができる。電線90は、接点22、42、44、26、46及び48
と協動する複数のスイッチ86の各々から発する複数の導
線を代表している。

複数の接点86からの電流を受けるコンダクタンスメー
タ36はかくして涙液30の伝導度、例えば20〜2000μＡを
計測する。この計測は容易に涙液の浸透圧重量モル濃度
に数表を用いて変換することができる。平均的な通常の
人間の溜った涙の浸透圧重量モル濃度（張力）は302m0s
mであることが測定されている。「乾き目」は通常311m0
smより大きい示度で始まる。中程度の症状の「乾き目」
では平均的な涙の張力は343m0smを示す。一方、重症の
「乾き目」では360m0sm以上の値を示す。この結果は、
前記のJ.P.Gilbardによって確定された。コンダクタン
スメータ36のアナログ又はディジタルの示度94は電気作
用の値、例えばアンペア値よりm0sm値を読むためにプロ
グラムされる。

次に作用を述べる。

検査を受ける患者は、眼に溜って涙と眼球の表面の涙
液28とが充分に混合するようにす、静かに、しかし充分
に何度も上まぶた80をまばたきするようにと云われる。
その後、結膜32上に消息子12の接触が行なわれる。次い
で、オペレータは静かにかつ確実に複数の接点20、20
A、20B又は部材68を眼80の角膜92の両側又は上側又は下
側の結膜の一部に接触させる（第５図）。複数の接点2
0、20A、20B又は部材68は概ね端部16の端面28が概て球
状の結膜の曲面に一致する迄液30と接触させる。この手
順を踏んだ後、コンダクタンスメータ36は、等距離の接
点間の涙液30のコンダクタンスを読み、浸透圧重量モル
濃度に変換する。消息子12は選択的に涙のフィルム30の
中にあるナトリウム、カリウム、塩素、カルシウム等に
ついてこれを実施する。これ迄に述べた如く、第６図の
接点24及び22の如き接点は順次切換えられ、張力値をコ
ンダクタンスメータ36上の示度94として得るに必要な電
位を形成する。この接点の切換えは電極の成極誤差を除
去し、結膜の数個所での浸透圧重量モル濃度の計測値が
得られるのに不可欠なものである。さらに、このような
複数の読み取りは自動的に平均され記録される。さらに
複数の読み取りにより再現性を得て比較した後表示す
る。記憶すべきことは、消息子12は眼科医及び検眼検査
室に通常備えられた既存の生体顕微鏡に固定することに
より、正確に位置決めされることである。

上述の本発明の実施例の説明では、本発明の完全な開
示のため極力詳細に説明したが、この分野の通常の知識
を有する技術者にとってはこれらの細部について種々の
変形を、本発明の精神と原則から外れることなく行なう
ことが可能なことは明白であろう。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】生体の眼球上の涙液に使用可能な眼の乾性
   角結膜炎検知装置において、 ａ）眼球を覆う眼の涙液の直接接触することが可能な端
   部を有する本体、 ｂ）上記本体の上記端部に距離を置いて所定の形に配置
   され、眼球を覆う眼の涙液に同時に連通する互いに等間
   隔の関係に配置された４個以上の電気接点、 ｃ）上記電気接点に電荷を付与する手段、 ｄ）上記電気接点が眼の涙液に接触し、上記電気接点の
   １つと他の１つの間の電気的作用を計測する手段、 を有することを特徴とする装置。