JP3340805B2 - 眼科測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は眼科測定装置、特に被検
眼の角膜ないし涙液の蛍光測定を行なう眼科測定装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】蛍光剤を点眼した角膜上皮及び涙液の蛍
光測定（生体染色検査）はドライアイ（涙液減少症）や
角膜の浸透性（バリアー機能）の異常などの眼科疾患を
判定する上で極めて重要である。従来は細隙灯顕微鏡を
用いての目視判定が繁用されている一方、定量的な方法
としては写真計測法が報告されているが、容易に臨床応
用できる方法はまだ完成されていない。

【０００３】従来の目視判定では個人差によって判定基
準が異なり、データーの信頼性に欠けるという問題点が
あるので、これを解決するために近年、照明光を眼内に
照射し、前もって点眼した蛍光剤の眼内からの蛍光を受
光して定量分析することによって眼科測定が行われてい
る。このような技術思想は例えば、特開昭５８−１８３
１３５号、および特公昭６１−５２６９４号などに記載
されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで角膜、涙液か
らの蛍光強度を測定する場合、測定対象に応じて好適な
測定領域の設定条件が種々異なっており、蛍光測定を行
なう装置はこのような設定条件にそれぞれ対応できるの
が好ましい。

【０００５】たとえば、角膜上皮や涙液からの蛍光強度
を測定する場合、涙液測定では下瞼に溜まった涙液を測
定対象としているため測定効率を考え測定領域は横長の
スリット状（またはメニスカス状）が好ましい。

【０００６】いっぽう、角膜の炎症の場所を特定した
り、炎症の度合いのマッピングを行う角膜局所測定では
分解能を考え測定領域はできるだけ小さい方が好まし
い。

【０００７】また、角膜全体の炎症等を一度に定量化す
るために角膜の広い範囲を測定する角膜広域測定では積
分効果を考え測定領域はできるだけ大きい方が好まし
い。

【０００８】このように測定部位や測定内容によって有
効な測定方式がまちまちであって、従って、従来より知
られている構成によって角膜及び涙液を１台の装置で測
定するのは困難であった。

【０００９】本発明の課題は、以上の問題を解決し、所
定の蛍光剤を点眼した被検眼の角膜あるいは涙液からの
蛍光強度を種々の測定条件で操作性よく定量的に測定す
ることができる簡単安価に構成可能な眼科測定装置を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決するた
めに、本発明においては、被検眼の角膜ないし涙液の蛍
光測定を行なう眼科測定装置において、照明光を所定の
大きさで被検眼の測定点に集光させるための手段と、所
定の波長のみを選択的に透過させるためのエキサイター
フィルターとを備えた投光部と、所定の蛍光剤を点眼し
た被検眼の前記測定点からの蛍光を受光するための光電
変換素子と前記投光部とは異なる所定の波長のみを選択
的に透過させるバリアーフィルターとを備えた受光部を
有し、前記投光部内の測定点と共役な位置に配置された
照明視野を決定する所定の大きさの開口パターンを持っ
たマスクと、前記受光部内の光電変換素子の前方の前記
測定点と共役な位置に配置された測定領域を限定するた
めの所定の大きさの開口パターンを持ったマスクを、そ
れぞれ涙液測定時、角膜局所測定時、および角膜広域測
定時とで各測定に適当なものに切り換える構成を採用し
た。

【００１１】

【作用】以上の構成によれば、所定の蛍光剤を点眼した
被検眼の角膜および涙液からの蛍光強度を受光して眼科
測定を行う眼科測定装置において、涙液測定、角膜局所
測定、及び角膜広域測定がそれぞれ効率良く、しかも１
台の装置で行うことができるようになる。

【００１２】

【実施例】以下、図面に示す実施例に基づき、本発明を
詳細に説明する。

【００１３】＜装置の構成＞図１、図２には本発明に係
わる眼科測定装置の概略構成が示されており、同図にお
いて符号１で図示するものは照明光を投光するための投
光部で、この投光部１には細隙灯顕微鏡の照明用光源２
０、蛍光測定の照明用光源６０、照明光を被検眼２６に
投光するための光学系、蛍光測定用の照明光量モニター
用受光素子６６（例えば、フォトダイオード）などが収
納されている。はね上げミラー２３によって細隙灯顕微
鏡と蛍光測定とを切り換えることができるようになって
おり、この実施例では細隙灯顕微鏡時ははね上げミラー
２３は光路よりはずれるような構成になっている（これ
は逆でもかまわない）。まず、細隙灯顕微鏡時は光源２
０からの照明光は、レンズ２１、スリット２２、レンズ
２４、プリズム２５を介して被検眼２６を照明する。

【００１４】尚、細隙灯顕微鏡用光源２０からの照明光
量は図１に示されている調光ボタン１４を回すことによ
り任意に調節できるように構成されている。

【００１５】次に、蛍光測定時ははね上げミラーが光路
内に装着されており、光源６０からの照明光は、レンズ
６１、ハーフミラー６２、エキサイターフィルター６
３、ミラー６４を介してマスク６５を通過後、さらには
ね上げミラー２３、レンズ２４、プリズム２５を介して
被検眼２６を照明する。

【００１６】マスク６５は蛍光測定時の照明視野を決定
する所定の大きさの開口を持っており、涙液測定時、角
膜局所測定時、および角膜広域測定時とでそれぞれに最
適な開口パターンを持ったマスクが選択される。このマ
スク６５は後述の測定点Ｐと共役な位置に配置されてい
る。マスク６５の詳細な構成については後述する。

【００１７】尚、エキサイターフィルター６３は透過ピ
ークを４９０ｎｍ付近にもつ可視青色透過型バンドパス
フィルターで、蛍光剤として使用する水溶性フルオレセ
インナトリウムを効率よく励起させることができるよう
になっている（エキサイターフィルター６３を透過した
光を特に励起光と呼ぶことにする）。また、蛍光測定用
の照明光の一部はハーフミラー６２により分岐されフォ
トダイオード等で構成される受光素子６６に入射され
る。受光素子６６からの信号は演算装置４５につながっ
ている自動調光回路４８などで構成される自動光量調節
機構に入力され、蛍光測定の照明用光源６０の電圧制御
または、位相制御を行うことで照明光量が一定に保たれ
る。

【００１８】受光部２は被検眼２６の観察、または被検
眼２６の蛍光測定を行うためのもので、被検眼２６を観
察するための光学系、および蛍光測定を行うための光学
系が収納されている。照明光によって照明された被検眼
２６からの光は、対物レンズ２７、特殊開口ミラー２
８、変倍ユニット２９、レンズ３０、プリズム３１、３
２、視野絞り３３、接眼レンズ３４を介して検者３５に
より観察される。変倍ユニット２９は必要におうじて観
察倍率を変換するためのもので、変倍ユニット切り換え
ノブ１３によって変倍される。これは、通常の細隙灯顕
微鏡には備わっている機構である。

【００１９】特殊開口ミラー２８は、観察系の光路を妨
げないようになっている。すなわち、特殊開口ミラー２
８には、両眼用の２つの変倍ユニット２９、２９の有効
開口に相当する楕円の開口が変倍ユニット２９の光路上
に設けられており、しかも特殊開口ミラー２８は対物レ
ンズ２７と変倍ユニット２９の間に配置されているので
観察系を変倍しても何も影響を受けないようになってお
り、細隙灯顕微鏡として使用する際にその機能を損なわ
ないような構造になっている。

【００２０】また、所定の蛍光剤を点眼した被検眼２６
からの蛍光は対物レンズ２７を介して、特殊開口ミラー
２８により反射され、リレーミラー３７、３８、シャッ
ター３９、マスク４０、バリアーフィルター４１を介し
て、光電変換素子として機能する光電子増倍管（以下フ
ォトマルという）４２によって受光される。

【００２１】バリアーフィルター４１は透過ピークを５
２０ｎｍ〜５５０ｎｍに持つ可視緑色透過型バンドパス
フィルターで、蛍光剤として用いている水溶性フルオレ
セインナトリウムからの蛍光を効率よく透過させ、しか
も有害光となる励起光を効率よくカットするためのもの
である。

【００２２】マスク４０はフォトマル４２に入射する不
要な領域からの光をカットするために視野を制限するも
ので、マスク４０と被検眼内の所定点Ｐ（測定点Ｐ：後
述）とは受光部２の光学系に関して共役となるように配
置される。このマスク４０は涙液測定時、角膜局所測定
時、及び角膜広域測定時とでそれぞれに最適な開口パタ
ーンを持ったマスクが選択される。マスク４０の構成の
詳細については後述する。

【００２３】フォトマル４２からの出力は増幅器５０を
介して演算装置４５に接続されたカウンター４３に入力
され、フォトマル４２によって検出された蛍光強度が単
位時間当たりのパルス数としてカウントされる。

【００２４】このカウンター４３による計数値、すなわ
ちサンプリング回数や総パルス数は各単位時間ごとにメ
モリー４４内に設定された所定のメモリーセル内に格納
される。このメモリー４４内に格納された測定デ−タに
基づいて演算装置４５が演算処理を行い、蛍光強度が測
定される。その際、角膜測定の時には測定点Ｐは角膜上
皮に、涙液測定の時には測定点Ｐは下瞼に溜まった涙液
に（図９）設定される。

【００２５】尚、シャッター３９は蛍光測定の時のみ開
放してフォトマル４２を保護するためのもので、架台７
上に設けられた押しボタンスイッチ９を備えたジョイス
ティック８等の入力装置を介して光学系に挿入あるいは
光学系から離脱される。

【００２６】また、本実施例では、公知の細隙灯顕微鏡
同様、発光ダイオードからなる固視灯５が、被検者が固
視できる位置に配置される。固視灯５はリンク機構６に
よって自由に移動させることができ、被検者に対して最
適な位置に調節することができるようになっている。
尚、固視灯の色は励起光（青色）とは異なった色（例え
ば、赤色）に選ばれる。

【００２７】更に、投光部１と受光部２は回転軸３を中
心に水平面内に各々独立に回転移動ができるようになっ
ており、さらに角膜測定時には３０゜、涙液測定時には
９０゜の角度をなして固定されるようになっており、細
隙灯顕微鏡として使用する時はクリック機構等のロック
機構を解除して自由に回転するようにして眼球断面観察
を行うことができるように構成されている。

【００２８】電源ボックス１２には、照明用光源６０の
自動調光回路４８、演算装置４５、メモリー４４、カウ
ンター４３などの電気回路や不図示の電源等が配置され
ている。

【００２９】次に、装置と被検眼のアライメント手順お
よび測定手順の全体の流れについて説明するが、細隙灯
顕微鏡として使用する場合は公知であるので、ここで
は、蛍光測定の場合に限って説明する。

【００３０】まず、投光部１と受光部２を所定の角度に
設定する。ここで、角膜測定の場合には図６、図７に示
すように投光部１と受光部２の角度を３０゜に設定す
る。また、涙液測定の場合には図８、図１０に示すよう
に投光部１と受光部２の角度を９０゜に設定する。

【００３１】いずれの場合も、投光部１と受光部２の回
転機構にクリック機構等のロック機構を設けておき上記
の角度で固定できるようにしておくのがよい。これによ
り、迅速に蛍光測定に入ることができる。

【００３２】被検者のあごをあご台４に乗せ、はね上げ
ミラー２３を照明光路内に装着し、その後蛍光照明用光
源６０を点灯し、ジョイスティック８を操作してマスク
６５の持っている開口の像を被検眼２６の測定点Ｐに投
影し測定点Ｐを照明する。尚、この測定点Ｐは角膜測定
の場合には角膜上皮に、涙液測定の場合には下瞼に溜ま
った涙液に（図９）設定される。

【００３３】蛍光測定では、涙液測定、角膜局所測定、
および角膜広域測定を行なうことが考えられるが、これ
らの各測定の際、後述のようにマスク４０、および６５
が連動してそれぞれに最適な開口パターンのものに切り
換えられる。このマスク選択は、ソレノイドなどを用い
てそれぞれのマスクを照明光路内に出し入れすることに
より可能である。

【００３４】ここで、角膜測定、及び涙液測定の各々の
場合のセッティッングについて説明する。

【００３５】角膜測定の場合に投光部１と受光部２の角
度（測定角）を３０゜にするのは、測定部位を角膜上皮
Ｂに限定するためと虹彩や水晶体の影響を避けた上で観
察しやすくするためである。図７において測定領域はフ
ォーカルダイヤモンド（有効測定領域）として示されて
いる部分で、この領域から発した蛍光だけがマスクに影
響されずに受光される。この測定角３０゜が大きくなっ
たり小さくなったりすると観察がしずらくなったり、虹
彩や水晶体の影響を受け易くなったりする。

【００３６】涙液測定の場合に測定角を９０゜にするの
は結膜（俗に言う白目）の影響を避けるためと涙液にピ
ントを合わせ易くするためである。この状態（図１０参
照）での実質上の有効測定領域は励起光とフォーカルダ
イヤモンドと下瞼に溜まった涙液Ｃ（蛍光剤が存在する
部分）が重なった部分である。この測定角が９０゜より
くずれていくと結膜からの影響を受け易くなり、ピント
も涙液表面にあわせにくくなる。

【００３７】以上のようにしてアライメントが達成され
た後、図１のジョイスティック８の押しボタンスイッチ
９を押すことにより、これによってシャッター３９が開
放し、蛍光剤を点眼した被検眼２６からの蛍光強度が測
定され、一定時間開放後シャッター３９が自動的に閉じ
測定が終了となる。

【００３８】以上の操作を必要に応じて数回繰り返し、
各々の測定結果及び平均値などの集計結果などが出力装
置４６から出力される。この場合の出力装置４６はディ
スプレイまたはプリンタ（あるいはその両方）が選択さ
れる。

【００３９】図１１、図１２はそれぞれ角膜測定及び涙
液測定のディスプレイまたはプリンタへの出力結果を示
している。

【００４０】図１１においては、平均値とともに測定値
を回数ごとに並べた出力形式を採用している。また、図
１２の涙液測定の場合には、測定値の対数値と測定時間
の回帰直線のグラフとその相関係数も出力するようにし
ている。これにより涙液量を計算することができる。

【００４１】蛍光測定の終了後は、投光部１と受光部２
のロック機構を解除し、はね上げミラー２３を照明光路
内から離脱させ、細隙灯顕微鏡として使用できるように
しておく。

【００４２】＜マスク４０、６５の構成および切り換え
＞課題の欄で述べたように、涙液、あるいは角膜を良好
に蛍光測定するためには、異なる測定条件を設定する必
要がある。

【００４３】そこで、投光部のマスク６５、および受光
部のマスク４０（それぞれ測定点Ｐと共役な位置に配置
される）を涙液測定時、角膜局所測定時、および角膜広
域測定時ごとに最適な形状のものを用意し、これを測定
対象ごとに切り換えることが考えられる。

【００４４】図１３、図１５、図１７は、それぞれ涙液
測定時、角膜局所測定時、および角膜広域測定時のマス
ク６５の形状例を示し、図１４、図１６、図１８は、そ
れぞれ涙液測定時、角膜局所測定時、および角膜広域測
定時のマスク４０の形状例を示している。以下、涙液測
定時、角膜局所測定時、および角膜広域測定時の各マス
クの形状につき説明する。

【００４５】涙液測定時には、図１３のような開口形状
を持つマスク６５を、また、図１４のような開口形状を
持つマスク４０を使用する。投光部のマスク６５は、被
検眼の上下方向に相当する縦に長いスリット状の開口６
５１から構成される。この幅ａは、ある程度小さい方が
好ましい。開口６５１の幅ａが広くなると、図１０の励
起光の幅が広くなり、有害光を受光しやすく、またピン
ト合せもやりにくくなる。

【００４６】一方、受光部のマスク４０は、図１４のよ
うに横長のスリットとして構成する。横幅は被検眼の像
の大きさに相当するものとする。開口形状は、符号４０
１のように矩形でもよいし、また、符号４０２のように
メニスカス状にすることも考えられる。開口４０２のよ
うにメニスカス状の形状は、被検眼の下瞼にたまった涙
の形状に相当するものであり、このような涙液の形状に
相当する形状を採用することにより受光効率を向上でき
る。

【００４７】角膜局所測定時には、図１５のような開口
形状を持つマスク６５を、また、図１６のような開口形
状を持つマスク４０を使用する。角膜局所測定では、マ
スク６５、４０ともにピンホール状の形状（６５２、４
０３）を採用する。

【００４８】図示の例では、円形のピンホールを例示し
ているが、微小な開口であれば矩形などの形状でもよ
い。この開口サイズは小さい方がよいが、あまり小さい
と充分な光量がとれないので、測定に必要な光量を確保
できる範囲で小さく設定する。マスク６５の大きさｂ
は、角膜局所測定であるから、図７でいうフォーカルダ
イヤモンドの角膜表面からの奥行きを角膜の厚み、すな
わち０．５ｍｍ程度に合せるように設定するのがよい。
たとえば、倍率に応じて被検眼上で０．１ｍｍ程度の直
径にすると、図７でいうフォーカルダイヤモンドの角膜
表面からの奥行きを角膜の厚み、すなわち０．５ｍｍ程
度に合せることができる。

【００４９】マスク４０の開口４０３は光学系の倍率に
応じて被検眼角膜上でマスク６５との開口６５２と同じ
大きさ、形状に相当するよう形成しておく。

【００５０】角膜広域測定時には、図１７のような開口
形状を持つマスク６５を、また、図１８のような開口形
状を持つマスク４０を使用する。図１７のように、マス
ク６５の開口６５３は、円形で被検眼上で虹彩にかから
ない程度になるべく大きく（たとえば直径ｃ＝２〜３ｍ
ｍ）とると、角膜広域にわたり、積分効果を得ることが
できる。

【００５１】一方、マスク４０の開口４０４は、図１８
のように、被検眼上における全体の大きさｃをマスク６
５の開口６５３に合せた小開口（ピンホール）の集合に
より、構成するとよい。マスク６５の開口６５３による
照明範囲の光を全部受光できるのが好ましいが、開口６
５３と同じ口径を採用すると、受光系における図７のフ
ォーカルダイヤモンドも大きくなってしまい、奥行き方
向に深い測定を行なうことになり、有害光を受光しやす
くなるが、図１８のような構成とすれば、測定範囲は、
各小開口の大きさに対応したフォーカルダイヤモンドが
多数できるため、有害光の影響を低減できるという利点
がある。

【００５２】なお、マスク４０、６５の切り換えはソレ
ノイドなどを用いてそれぞれのマスクを光路内に出し入
れすることにより行なえばよく、複雑な機構を必要とし
ない。

【００５３】このように、投光部および受光部のマスク
６５、４０を涙液測定時、角膜局所測定時、および角膜
広域測定時ごとに最適な形状のものに切り換えることに
より、測定対象に応じた好適な測定条件を設定できるの
で、１台の装置で種々の蛍光測定を行なえるようにな
る。

【００５４】以上では、蛍光測定が可能な細隙灯顕微鏡
として装置を構成した例を示したが、本発明が蛍光測定
を行なう種々の眼科測定装置に適用できるのはいうまで
もない。

【００５５】

【発明の効果】以上から明らかなように、本発明によれ
ば、投光部内の測定点と共役な位置に配置された照明視
野を決定する所定の大きさの開口パターンを持ったマス
クと、受光部内の光電変換素子の前方の測定点と共役な
位置に配置された測定領域を限定するための所定の大き
さの開口パターンを持ったマスクを、それぞれ涙液測定
時、角膜局所測定時、および角膜広域測定時とで各測定
に適当なものに切り換える構成を採用しているので、所
定の蛍光剤を点眼した被検眼の角膜あるいは涙液からの
蛍光強度を種々の測定条件で操作性よく定量的に測定す
ることができる簡単安価に構成可能な眼科測定装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を採用した眼科測定装置の構成を示した
説明図である。

【図２】図１の装置の内部構造を側方から示した説明図
である。

【図３】図２の特殊開口ミラーの側面図である。

【図４】図２の特殊開口ミラー２８の上面図である。

【図５】図２の特殊開口ミラー２８の斜視図である。

【図６】本発明による角膜測定時の光学系の上面図であ
る。

【図７】本発明による角膜測定時の光学系のより詳細な
上面図である。

【図８】本発明による涙液測定時の光学系の上面図であ
る。

【図９】本発明による涙液測定時の測定領域の説明図で
ある。

【図１０】本発明による涙液測定時の測定領域の上面図
である。

【図１１】本発明による角膜測定時の出力例を示した説
明図である。

【図１２】本発明による涙液測定時の出力例を示した説
明図である。

【図１３】本発明を採用した眼科測定装置におけるマス
ク６５の構成を示した説明図である。

【図１４】本発明を採用した眼科測定装置におけるマス
ク４０の構成を示した説明図である。

【図１５】本発明を採用した眼科測定装置におけるマス
ク６５の構成を示した説明図である。

【図１６】本発明を採用した眼科測定装置におけるマス
ク４０の構成を示した説明図である。

【図１７】本発明を採用した眼科測定装置におけるマス
ク６５の構成を示した説明図である。

【図１８】本発明を採用した眼科測定装置におけるマス
ク４０の構成を示した説明図である。

【符号の説明】

１ 投光部 ２ 受光部 ８ ジョイスティック １２ 電源ボックス １４ 調光ボタン ２０ 光源 ２１ エキサイターフィルター ２２ スリット ２３ はね上げミラー ２６ 被検眼 ２７ 対物レンズ ２８ 特殊開口ミラー ２９ 変倍ユニット ３３ 視野絞り ４０ マスク ４２ フォトマル（光電子増倍管） ４５ 演算装置 ４６ 出力装置 ４８ 自動調光回路 Ｐ 測定点 ６１ レンズ ６２ ハーフミラー ６３ エキサイターフイルタ− ６４ ミラー ６５ マスク

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) A61B 3/10 - 3/18

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被検眼の角膜ないし涙液の蛍光測定を行
   なう眼科測定装置において、 照明光を所定の大きさで被検眼の測定点に集光させるた
   めの手段と、 所定の波長のみを選択的に透過させるためのエキサイタ
   ーフィルターとを備えた投光部と、 所定の蛍光剤を点眼した被検眼の前記測定点からの蛍光
   を受光するための光電変換素子と前記投光部とは異なる
   所定の波長のみを選択的に透過させるバリアーフィルタ
   ーとを備えた受光部を有し、 前記投光部内の測定点と共役な位置に配置された照明視
   野を決定する所定の大きさの開口パターンを持ったマス
   クと、前記受光部内の光電変換素子の前方の前記測定点
   と共役な位置に配置された測定領域を限定するための所
   定の大きさの開口パターンを持ったマスクを、それぞれ
   涙液測定時、角膜局所測定時、および角膜広域測定時と
   で各測定に適当なものに切り換えることを特徴とする眼
   科測定装置。
2. 【請求項２】 前記角膜広域測定時に受光部内で用いら
   れるマスクの開口パターンが小開口の集合体として構成
   されることを特徴とする請求項１に記載の眼科測定装
   置。