JP3638953B2 - 眼圧測定方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は眼圧の測定方法および装置に関するものである。
本発明ではプローブを眼球に向かって一定速度で前進させて衝突時間（impact duration）および／または減速度を記録する。プローブに加わる衝突時間および減速率は眼圧に依存する。
本発明のこの方法または装置はこれまで知られていない。その理由の１つは、本発明方法は物体と眼球との衝突に関する法則の理解を必要とするためである。この法則を理解するには十分に効果的で軽い減速センサが必要であるが、そのようなセンサが入手可能になったのはここ10年ぐらいである。
一般に、減圧は角膜上に配置した眼圧計（例えばGoldmann's tonometer,Schiotz's tonometer等）を用いて種々の方法で角膜の弾性を測定して求める。最も広く採用されている２つの原理は眼球表面の一定領域を平らにするのに要する力を測定する方法か、一定の力で平らにされた領域の直径を測定する方法である。しかし、これらの方法は患者の協力を必要とするため、小さい子供、痴呆患者あるいは動物の場合には全身麻酔なしで行うには不適当である。
角膜表面に接触しない別の方法も開発されている。
例えば米国特許第5,148,807号、第5,279,300号および第5,299,573号では水または空気のジェットすなわち各種の波を用いて眼圧を測定している。しかし、この方法で使用する計器は複雑かつ高価であるため広くは用いられていない。
米国特許第5,176,139号には、瞼の上に球を自由落下させ、リバウンドの高さを記録する方法が開示されている。
本発明の目的は、協力を得られない患者や一瞬たりともじっとしていない患者の眼圧を測定することができる単純かつ効果的な測定装置を提供することにある。本発明の測定装置は局部麻酔を使わず、訓練を受けたスタッフも必要とせず、迅速に測定できるので、多数の患者を同時に検査するのに適している。
上記およびその他の本発明利点は請求の範囲に記載の特徴を有する本発明方法および装置によって達成される。
要約すると、本発明方法ではプローブを一定速度で前進させる。プローブが眼球または閉じた瞼に衝突すると、プローブの速度は突然低下して停止し、リバウンドする。減速度および衝突時間は電子機器を用いて測定することができ、この減速度および衝突時間は眼球表面の弾性（＝眼圧）によって決まる。センサを備えたプローブは軽量で使用速度が小さいので眼を損傷する危険はない。
眼圧が高いとプローブの減速度が大きくなり、衝突時間は短くなる。これに対して、眼圧が低ければ減速度は小さくなり、衝突時間が長くなる。プローブの重さも結果に影響を与え、つまりプローブが軽ければ軽い程、衝突時間は短くなり、減速度は大きくなる。しかし、プローブが眼球表面と衝突する時の速度は衝突時間にはほとんど影響しないことが分かっている。このことによって当然測定精度が向上する。
本発明方法は瞼を閉じている時にも使用することができる。プローブ速度が小さく、その質量が小さいので、どのような測定条件下でも眼球に局所麻酔をする必要はない。他の方法で得られた結果と比較することにより、異なる基準で測定装置を較正ることができる。
以下、図面を参照しながら本発明を詳細に説明する。
図１は本発明の測定装置の１つの実施例の測定部分の構造を示す概念図であり、
図２は図１に記載の測定装置と種々の圧力に加圧した豚の眼球とを用いて実際に試験して得られた減速曲線を示し、
図3A〜3Dは衝突時間を測定するための各種方法の概念図であり、
図４は図3Aの構成の試験で得られる衝突時間と眼圧との間の関係を表す図である。
図１は本発明の眼圧測定装置の第１実施例の概念図である。この測定装置は測定実施者が手で把持可能なケース２を有し、さらに、測定を受ける患者の眼から所定距離に測定装置を支持するための追加の部品（図示せず）を有している。この実施例の眼圧測定装置は減速センサ４を含むプローブ３とこのプローブを前進させるシステム６とを有している。プローブ３の内部には衛生上の理由から交換可能なヘッド５が収容されている。
本発明の測定装置は所望数の電子機器、必要な場合には全ての電子部品を収容することがてきるが、図１に概念的に示した構成にすることもできる。この図の測定装置はケース２内に収容された接続カード７を有し、この接続カード７は例えばアナログ容量型測定装置を含み、この測定装置は接続線８を介して外部装置、通常はマイクロコンピュータへ例えばA/D変換器を介して接続され、結果が処理およびプリントアウトされるようになっている。
本発明装置の動作は以下の通りである。プローブ３を前進させるシステム６、例えばバネ９を圧縮してプローブ３を後退位置にする。この後退位置では図示していない適当なロック手段を用いてプローブを保持する。このロック手段が解放されるとプローブ３および交換式ヘッドが一定速度で図１の右から左へ移動する。交換ヘッド５は眼球10の表面と衝突し、眼圧に応じてリバウンドして眼球表面から離れる。この実施例では減速センサ４が減速度と衝突時間とを測定してデータを出す。
図２は上記構成の測定装置を用いて得られる異なる眼圧についての減速曲線Ａ、Ｂ、Ｃを示されている。既に述べたようにこの例で用いた眼球は眼圧が異なる複数の豚の眼球である（曲線Ａ＝10mmHg、曲線Ｂ＝30mmHg、曲線Ｃ＝60mmHg）。時間軸はミリ秒単位であり、図示した減速範囲は０〜20Gである。この図から分かるように、較正された規定速度を用いれば、得られた曲線から極めて正確な測定結果を得ることができる。この曲線から眼圧を計算することは技術的に容易である。
図１の測定装置を各種の方法で測定値を分析する装置に接続するか、測定部分１に必要な部品を全て収容し、眼圧を表示するための適当なディスプレーを備えることもできる。例えば、容量型の減速センサ４を用い、この減速センサを通常の接続カード７を介してアナログ容量測定装置へ接続し、さらにリード線８とA/D変換器を介してコンピュータに接続することができる。この種の接続手段は当業者には公知であり、状況に応じて必要な部品を用いて構成することができる。減速センサは容量型以外のものでもよいことは明らかである。いずれにせよ、センサからの信号がどんなものであってもこの信号が適切な方法で読取り可能な量に変換され、この量が所望の表示装置に表示された時に測定者に眼圧に関する情報が与えられるようになっていることが重要である。
図３は本発明装置の各種実施例を図１よりも簡略化した形で示したものである。ここには衝突時間を測定し、測定時間を記録するための各種方法が示されている。
衝突時間を測定するのに特に有効な方法は伝導性を測定する原理、または機械的な接続状態を測定する原理を利用して測定する方法するである。後者の原理に基づく場合には、衝突によってスイッチの位置が変化し、衝突の終了によってスイッチの位置がリセットされる。
図3A、3Bでは測定対象物の伝導性を利用して時間を測定する方法を示している。この図では参照番号３はプローブ３とヘッド５（場合によってはプローブ３内に含まれる）とで構成される部分全体を表し、参照番号11は測定リードを表し、参照番号12は測定／記録装置一般を表す。
図3Aでは測定対象物の電気伝導度を測定に利用する。電気的接続手段の一端をリード11を介してプローブに接続し、他端を患者の眼の近く、例えば瞼に接続する。測定装置12はプローブ３が眼球表面と接触する時間（いわゆる衝突時間）を記録する。測定は単純かつ容易で、結局、回路が開いているか閉じているかを測定しているに過ぎない。
図3Bは上記の変形態様を示すもので、測定ポイントが両方ともプローブの末端に位置している。この場合も、眼球の湿った表面に衝突することによって回路が閉じられ、リバウンドによって再び回路が開かれる。
図3Cは本発明測定装置の別の変形例を示し、この実施例ではプローブ３に取り付けたスイッチ13を利用する。このスイッチは減速度に基づくものでも、機械的なものでもよい。この装置はプローブの衝突によって生じる力を受けてスイッチがオフ位置からオン位置へ、あるいはその逆へ移動するなっている。いずれにせよ、この装置を用いて衝突時間を記録することができる。
図3Dは機械的スイッチ14がプローブ３の末端に配置された具体例を示している。
上記以外にも衝突時間を測定する方法があることは明らかであるが、それらは全て本発明の基本概念の範囲に含まれ、請求の範囲によって決定され範囲に含まれることは明らかである。
図４は下記の試験で得られた測定結果を示している。
すなわち、豚から取り出した眼球を水を用いて異なる圧力に加圧する。圧力は水柱の高さをメーターとして用いて測定する。比較のために、水柱の高さ80cmが圧力60mmHgに対応すると定めることができる。図3Aに示す測定装置を用いた。この構成でプローブ３と他方の電極（眼の表面に取付ける）との間にDC6Vの測定電位を加えた。
図４の横軸は水柱の高さを表し、縦軸は衝突時間（ミリ秒ms）を表す。この図から、測定結果は極めて均一に分散し、得られる曲線を較正することによって極めて精密な測定を行うことができるということが分かる。
本発明は上記以外の多数の変形例が可能である。例えば、バネ９はプローブ３を移動させる特に有効な手段ではあるが、同じ目的のために他の任意の方法および装置を使用することができる。別の方法としては磁気を用いた推進力を利用する方法、例えばソレノイドを用いる方法が考えられる。電気的な方法が機械的なものよりも正確な場合もある。利用可能なその他の任意の装置を使用することができる。
本発明の装置を手で持ち易く、測定、結果の処理、その表示に必要な部品を全て収容するようにした場合には、装置は独立型の非常に使い易いものになろう。
本発明は上記および図面に示した形態に限定されるものではなく、請求の範囲で限定されるものである。

Claims (10)

1. 眼圧を測定する装置であって、
   可動プローブ；
   可動プローブを所定の速度で前進させて眼球または瞼と 接触させる装置；
   可動プローブと眼球または瞼との衝突時間および／また は可動プローブの減速度を測定する装置；および
   データを処理し表示する装置
   を含み、
   測定した衝突時間および／または減速度から眼圧を計算 することを特徴とする、上記装置。
2. 上記の衝突時間および／または減速度の測 定装置が、可動プローブの衝突時間および減速度を測定 する減速センサである、請求項１に記載の装置。
3. 上記減速センサが容量型加速センサであ る、請求項２に記載の装置。
4. 上記の衝突時間および／または減速度の測 定装置が、測定対象物の電気伝導性を利用して電気的回 路を開閉させることに基づいた衝突時間の測定装置であ り、可動プローブと眼球表面との接触時間を、電気的回 路が閉じている時間か開いている時間として測定するこ とによって衝突時間の測定が行われる、請求項１に記載 の装置。
5. 上記の衝突時間および／または減速度の測 定装置が、可動プローブの機械的な接触またはその減速 に応じてオンオフの位置を変えるスイッチに基づいた衝 突時間の測定装置である、請求項１に記載の装置。
6. メンブレンを介して、または中間部品によ り伝達されて、眼圧が測定される、請求項１〜５のいず れかに記載の装置。
7. 上記の可動プローブを前進させる装置が、 可動プローブに所定の速度を与えるためにバネを用い る、請求項１〜６のいずれかに記載の装置。
8. 上記の衝突時間および／または減速度の測 定装置が、可動プローブに収容、または可動プローブに 連結されている、請求項１〜７のいずれかに記載の装 置。
9. 上記可動プローブが、交換可能な使い捨て ヘッドを備える、請求項１〜８のいずれかに記載の装 置。
10. 上記可動プローブが直線的に動く、請求 項１〜９のいずれかに記載の装置。

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