JP3929681B2

JP3929681B2 - 非接触式眼圧計

Info

Publication number: JP3929681B2
Application number: JP2000203099A
Authority: JP
Inventors: 信雄鈴木; 哲之三輪
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2000-06-30
Filing date: 2000-06-30
Publication date: 2007-06-13
Anticipated expiration: 2020-06-30
Also published as: JP2002017683A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼科医院等で使用される非接触式眼圧計に関する。
【０００２】
【従来技術】
被検眼角膜に向けて空気等の圧縮流体を噴射し、角膜が所定の変形となったことを検出して眼圧値を測定する非接触式眼圧計が知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来技術では角膜厚、角膜硬さによる影響を考慮しておらず、正確な眼圧値を測定できないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、角膜厚、角膜硬さに差がある場合でもその影響を少なくし、信頼性の高い測定値が得られる非接触式眼圧計を提供することを技術課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【０００６】
（１）被検眼角膜に向けて圧縮流体を噴射する流体噴射手段と、該流体噴射手段からの圧縮流体による角膜の変形状態を検出する角膜変形検出手段と、角膜に噴射される圧縮流体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段及び前記角膜変形検出手段の検出結果に基づいて被検眼の眼圧を求める演算手段と、を有し、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、時間的経過に対する前記角膜変形検出手段の検出信号の変化に基づいて、角膜の変形が開始する角膜変形開始点から所定の変形状態に変化するまでの時間を得る時間計測手段と、前記圧力検出手段及び前記角膜変形検出手段の検出結果に基づく被検眼の測定値を、前記時間計測手段の結果が所定の基準を超えてるときは補正テーブルにより補正して被検眼の補正眼圧を得る補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る非接触式眼圧計の流体噴出機構及びその制御機構を示す図であり、図２は光学系の概略構成を示す図である。
【０００９】
［流体噴射機構］
流体圧は、シリンダ１内の空気をソレノイド３により駆動されるピストン２で押圧することにより、空気圧縮室１１で圧縮されて発生する。圧縮された空気はノズル６を通り、被検眼Ｅの角膜に向けて噴出される。
【００１０】
７は透明なガラス板で、ノズル６を保持するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。また、ガラス板７は空気圧縮室１１の側壁となっている。９はノズル６の背面に設けられた透明なガラス板で、空気圧縮室１１の後壁を構成するとともに、観察光やアライメント光を透過させる。ガラス板９の背後には、後述する観察・アライメントのための光学系が配置される。１２は空気圧縮室１１の圧力を検出する圧力センサである。
【００１１】
［光学系］
図２において、赤外照明光源３０により照明された被検眼像は、ビームスプリッタ３１、対物レンズ３２、フィルタ３４を介してＣＣＤカメラ３５に結像する。フィルタ３４は、光源３０、アライメント用光源４０の光を透過し、後述する角膜変形検出用のＬＥＤ５０の光に対して不透過の特性を持つ。ＣＣＤカメラ３５に結像した像はテレビモニタ３６に映し出される。ＯＬはこの観察光学系の光軸を示し、ノズル６の軸線と一致している。
【００１２】
４０はアライメント用の赤外ＬＥＤであり、投影レンズ４１を介して投影された赤外光はビームスプリッタ３１で反射され、被検眼Ｅに照明から投影される。ＬＥＤ４０により被検眼角膜に形成される角膜輝点は、ビームスプリッタ３１〜フィルタ３４を介してＣＣＤカメラ３５に結像し、アライメントに利用される。
【００１３】
５０は角膜変形検出用のＬＥＤであり、ＬＥＤ５０を出射した光はコリメータレンズ５１により略平行光束とされて被検眼角膜に投光される。角膜で反射した光は受光レンズ５２、光源３０及び光源４０の光に対して不透過の特性を持つフィルタ５３を通過した後、ビームスプリッタ５４で反射し、ピンホール板５５を通過して光検出器５６に受光される。角膜変形検出用の光学系は、被検眼角膜が偏平されたときに光検出器５６の受光量が最大になるように配置されている。
【００１４】
また、この角膜変形検出用の光学系は、作動距離検出光学系の一部を兼ねており、ビームスプリッタ５４を通過した光は一次元検出素子５７に入射し、この出力信号から作動距離が検出される。
【００１５】
［制御系］
図１において、２０は装置全体を制御する制御回路であり、圧力センサ１２からの出力信号及び光検出器５６からの出力信号は、圧平検出信号処理回路２１、信号検出処理回路２２を介して制御回路２０に入力される。制御回路２０は入力される各出力信号に基づき、所定の演算処理を行って眼圧を求める。その測定結果はテレビモニタ３６に表示出力される。２３はソレノイド３を駆動させる駆動回路である。２４はメモリであり、圧力センサ１２で検出される経時的な圧力変化のデータ及び光検出器５６からの経時的な出力信号データを記憶する。また、メモリ２４は、角膜厚さ、硬さの影響による眼圧補正データを収めた眼圧補正テーブルを記憶している。
【００１６】
以上のような構成の装置において、眼圧算出の動作を中心に説明する。検者は、テレビモニタ３６に表示される前眼部像及びアライメント輝点を観察し、上下左右方向のアライメント調整を行う。また、作動距離方向は一次元検出素子５７から送られる位置情報に基づいてテレビモニタ３６に誘導指標が表示されるので、これに従ってアライメント調整を行う。
【００１７】
アライメント完了後、検者が測定開始スイッチを押すと（又は制御回路２０がアライメント光学系からの検出信号に基づき測定開始信号を自動的に発し）、制御回路２０は駆動回路２３を介してソレノイド３を駆動する。ピストン２はシリンダ１内の空気を圧縮し、ノズル６から圧縮された空気を被検眼角膜に吹きつける。圧縮空気の吹きつけにより角膜は徐々に変形し、ＬＥＤ５０の角膜反射光は角膜が扁平状態に達したとき、光検出器５６に最大光量が入射される。圧力センサ１２、光検出器５６からの出力信号は、逐次処理されて時間と共にメモリ２４に保存される。
【００１８】
図３は、圧力センサ１２による圧力信号Ｐｓ、光検出器５６による角膜反射光量信号Ｑｓの経時的変化グラフを示した図である。光量信号Ｑｓは、角膜表面を変形させる圧力値に達すると圧力信号Ｐｓの増加と共に増える。制御回路２０は圧縮空気の吹き付け開始から終了までの間、所定のサンプリング時間間隔で圧力信号Ｐｓと光量信号Ｑｓをメモリ２４に記憶する。圧縮空気の吹き付けが終了すると、サンプリングした光量信号Ｑｓからその最大値Ｑmaxが得られたときの時間ｔａを基準にして、その前後を同じ時間幅でとった時間ｔｂ〜ｔｃの圧力信号Ｐｓの値を抽出し、その平均圧力値Ｐav（ｔ）を求める。そして、この平均圧力値Ｐav（ｔ）から所定の眼圧換算式で演算することによって眼圧値ＰＥ（ｔ）を算出する。
【００１９】
従前はこうして求めた眼圧値ＰＥ（ｔ）をそのまま被検眼の測定結果としていた。しかし、これは角膜の厚さや硬さを考慮していない値であるので、真の眼内圧が同じにも拘わらず、角膜の厚さや硬さが異なると、算出される値は異なる結果となる。図４は角膜が柔らかい場合の角膜反射光量信号Ｑｓ1と、これに対して眼内圧が等しく、その角膜が厚く硬い場合に得られる角膜反射光量信号Ｑｓ2、及び圧力信号Ｐｓの経時的変化グラフを示した図である。ここで、角膜が厚く硬い方の光量信号Ｑｓ2から求められる圧平時の平均圧力値Ｐav（ｔ2）は、角膜の柔らかい方の平均圧力値Ｐav（ｔ1）に比べて高い値となる。
【００２０】
角膜の厚さ、硬さを考慮した眼圧値の補正について説明する。図４に示したように、眼内圧が等しい場合、角膜の厚さや硬さに拘わらず、角膜は吹き付け圧力が眼内圧を上回ったときに変形し始める。つまり、光量信号Ｑｓ1、Ｑｓ2の立ち上がり時点（時間）は両者とも略同じ時点ｔｘである。しかし、角膜変形の開始から偏平状態までの時間（光量信号Ｑｓが最大となる時間）は角膜変形に角膜自体の弾性力が影響してくる。このため、光量信号Ｑｓ1側のΔＴ１（角膜変形の開始から偏平状態までの時間）に比べ、角膜が厚く硬い光量信号Ｑｓ2側のΔＴ2の方が長くなる。従って、角膜変形の開始から偏平状態までの時間をそれぞれの測定眼圧値に対して比較することによって角膜厚さや硬さに影響される眼圧値の変動を補正することができる。
【００２１】
図５に示すフローチャートに従って眼圧値補正の処理手順を説明する。制御回路２０は上述のように、光量信号Ｑｓの最大値Ｑmaxが得られたときの時間を基準にして平均圧力値Ｐav（ｔ）を求め、これから換算される眼圧値ＰＥ（ｔ）を算出する。また、所定のサンプリング時間間隔で得られる光量信号Ｑｓの立ち上がり時点、すなわち、角膜変形開始点から偏平状態（光量信号Ｑｓの最大値Ｑmax）までの時間ΔＴを求める。次に、この時間ΔＴが測定眼圧値ＰＥ（ｔ）に対する補正範囲の下限値Ｔ１、上限値Ｔ２と比較し、補正が必要であるか否かの判断がされる。補正範囲の下限値Ｔ１と上限値Ｔ２は、眼圧値と対応付けられて予めメモリ２４に記憶されている。時間ΔＴがこの下限値Ｔ１〜上限値Ｔ２の範囲にあれば補正は不要となり、測定眼圧値ＰＥ（ｔ）がそのまま測定結果となる。
【００２２】
一方、時間ΔＴが下限値Ｔ１〜上限値Ｔ２の範囲から外れている場合は補正の演算が行われる。メモリ２４には、図６に示すような測定眼圧値ＰＥ（ｔ）と時間ΔＴの組合わせに合う補正値Ｐｈ（ΔＴ、ｔ）のテーブルが予め記憶されており、補正が必要な場合は、このテーブルから補正値が求められる。そして、補正眼圧値ＰＥ´（ｔ）は、
ＰＥ´（ｔ）＝ＰＥ（ｔ）＋Ｐｈ（ΔＴ、ｔ）
の演算により算出され、モニタ３６に表示される。
【００２３】
なお、補正値Ｐｈのテーブルは、例えば、眼内に直接針を入れて眼内圧を測定するマノメトリーの測定結果と、同じ被検眼で上記の測定によって得られる眼圧値ＰＥ（ｔ）及びΔＴの関係を臨床実験により求め、これを多数の眼について行うことで作成することができる。
【００２４】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、角膜厚、角膜硬さに差がある場合でもその影響を少なくし、信頼性の高い測定結果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる非接触式眼圧計の流体機構及びその制御機構を示す図である。
【図２】光学系の概略構成を示す図である。
【図３】光量信号及び圧力信号の時系列変化を示した図である。
【図４】角膜が柔らかい眼と厚く硬い眼の光量信号及び圧力信号の時系列変化を示した図である。
【図５】眼圧補正のフローチャートを示す図である。
【図６】測定眼圧値と偏平までの立上り時間の組合わせから眼圧補正値を求めるテーブルを示した図である。
【符号の説明】
１シリンダ
２ピストン
３ソレノイド
１２圧力センサ
２０制御回路
２１圧力信号処理回路
２２信号検出処理回路
２３駆動回路
２４メモリ
５０ＬＥＤ
５６光検出器

Claims

被検眼角膜に向けて圧縮流体を噴射する流体噴射手段と、該流体噴射手段からの圧縮流体による角膜の変形状態を検出する角膜変形検出手段と、角膜に噴射される圧縮流体の圧力を検出する圧力検出手段と、該圧力検出手段及び前記角膜変形検出手段の検出結果に基づいて被検眼の眼圧を求める演算手段と、を有し、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計において、時間的経過に対する前記角膜変形検出手段の検出信号の変化に基づいて、角膜の変形が開始する角膜変形開始点から所定の変形状態に変化するまでの時間を得る時間計測手段と、前記圧力検出手段及び前記角膜変形検出手段の検出結果に基づく被検眼の測定値を、前記時間計測手段の結果が所定の基準を超えてるときは補正テーブルにより補正して被検眼の補正眼圧を得る補正手段と、を備えたことを特徴とする非接触式眼圧計。