JP4267339B2 - Corneal endothelial cell imaging device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の角膜内皮細胞を撮影する角膜内皮細胞撮影装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、被検眼に対して非接触で角膜内皮細胞を撮影することができる装置として、例えば特許文献1に記載の角膜内皮細胞撮影装置が知られている。この種の眼科装置で撮影される角膜内皮細胞像には、撮影画像上に斑状に黒く抜けたような部分がみられることがあり、この現象は非特許文献1にもあるようにブレッブ(blebs)と呼ばれている。
【0003】
【特許文献1】
特開平5−146410号公報
【非特許文献1】
濱野 光、外2名,「ソフトコンタクトレンズ装用直後の角膜内皮細胞の変化」,日本コンタクトレンズ学会誌,1993年,第35巻,第2号,p.140−145
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記ブレッブは、被検者が酸素透過性の低いコンタクトレンズを使用している場合のように角膜に対する酸素分圧が低い場合に発生し、コンタクトレンズを外す等して角膜を低酸素状態から解放することにより急速に回復することが知られている。また、ブレッブの出現には個人差があることが判っており、その変化の観察結果は将来的には個人の体質を表す一つの指標としてスクリーニング等で利用することができる可能性もある。
【0005】
しかしながら、ブレッブの実体が具体的にどのようなものであるかについては未だ明らかでない一方、上述したように従来の角膜内皮細胞撮影装置ではブレッブは黒い陰のように観察されるだけなので、その実体を解明すべくブレッブを多角的に捕捉するための機能を角膜内皮細胞撮影装置が具備することが望ましい。
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ブレッブを多角的に捕捉するための光学系を有し、その実体解明に供することができる角膜内皮細胞撮影装置を提供することを課題としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、被検眼に対して照明光を照射する照明光学系と、前記被検眼の角膜内皮細胞による前記照明光の反射光を撮影手段により受光して前記角膜内皮細胞を撮影する撮影光学系とを備え、前記照明光学系及び前記撮影光学系のそれぞれに位相板及び偏光板が被検眼側から順に設けられ、前記撮影光学系に設けられた偏光板が光軸中心に回動可能であるとともに、該偏光板を通して前記撮影手段が前記角膜内皮細胞からの反射光を受光する角膜内皮細胞像撮影装置を特徴とする。
【0010】
請求項2に係る発明は、請求項1に記載の角膜内皮細胞撮影装置において、前記撮影手段のピント位置を補正するピント位置補正手段を備えることを特徴とする。
【0011】
請求項3に係る発明は、請求項1又は請求項2に記載の角膜内皮細胞撮影装置において、前記撮影光学系が前記撮影手段により動画撮影可能であることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は、角膜内皮細胞撮影装置の概略構成を示す。この角膜内皮細胞撮影装置100は、XYZの三軸方向に移動可能な装置本体101の内部に、前眼部観察光学系1と、指標投影光学系10と、XYアライメント検出系20と、撮影用照明光学系30と、Zアライメント検出用照明光学系40と、撮影光学系50と、Zアライメント検出系60と、制御回路70とを有する。
【0014】
前眼部観察光学系1は、被検眼Eの左右に配設されてその前眼部を直接的に照明する複数の赤外照明光源2と、ハーフミラー3と、対物レンズ4と、ハーフミラー5と、動画撮影可能なCCDカメラ6と、遮光板7とを有する。被検眼Eの前眼部からの反射光は、ハーフミラー3、対物レンズ4及びハーフミラー5を経てCCDカメラ6に導かれ、前眼部像がCCDカメラ6の撮像面に形成される。CCDカメラ6は図示を略すモニタ装置に画像信号を出力し、図2に示すように、モニタ装置の画面8には前眼部像9が表示される。なお、遮光板7は前眼部観察時には前眼部観察光学系1の光路から退避し、かつ、後述の角膜内皮細胞撮影時には光路中に挿入される。
【0015】
指標投影光学系10は、赤外光を出射する光源11と、集光レンズ12と、開口絞り13と、ピンホール板14と、ダイクロイックミラー15と、投影レンズ16とを有する。開口絞り13は投影レンズ16に関して被検眼Eの角膜Cの頂点Pと共役な位置に設けられている。ピンホール板14はアライメント指標を形成するもので、ピンホール板14の配設箇所には投影レンズ16の焦点が一致している。ダイクロイックミラー15及び投影レンズ16はハーフミラー3とともに固視標投影光学系17を構成し、固視標投影光学系17はさらに可視光を出射する固視光源18とピンホール板19とを有する。ピンホール板19は投影レンズ16の焦点位置に配設され、固視光源18から出射された固視標光はピンホール板19及びダイクロイックミラー15を透過した後、投影レンズ16により平行光束に変換され、ハーフミラー3により反射されて被検眼Eに導かれる。被検者がその固視標光を注視することにより、被検者(被検眼E)の視線が固定される。
【0016】
光源11から出射された赤外光は、集光レンズ12により集光されて開口絞り13を通過し、ピンホール板14に導かれる。ピンホール板14を通過した光束はダイクロイックミラー15により反射され、投影レンズ16に導かれる。投影レンズ16はピンホール板14を通過した光束を平行光束に変換し、その平行光束はハーフミラー3により反射されてXY方向のアライメント検出用の指標光として角膜Cに投影される。角膜Cに投影された指標光は、図3に示すように、角膜Cの頂点Pと角膜Cの曲率中心MRとの中間位置MPに輝点像Rを形成するように角膜Cの表面Tで反射される。
【0017】
角膜Cからの反射光は、ハーフミラー3を透過した後、対物レンズ4に導かれる。ハーフミラー3及び対物レンズ4はハーフミラー5とともにXYアライメント検出系20を構成し、XYアライメント検出系20はさらにPSDからなる受像素子21と、XYアライメント検出回路22とを有する。対物レンズ4により集光された指標光は、その一部がハーフミラー5により反射されて受像素子21に導かれ、輝点像Rに対応する輝点像R1が受像素子21の受像面に形成される。受像素子21は輝点像R1の形成位置に関する信号をXYアライメント検出回路22に出力し、XYアライメント検出回路22の出力は制御回路70に入力される。一方、ハーフミラー5を透過した指標光はCCDカメラ6に導かれ、CCDカメラ6の撮像面に輝点像R2が形成される。図2には、その輝点像R2に対応する輝点像が符号R2’により表されている。なお、図2において、符号23は図示を略す画像生成手段によって生成されたアライメント許容範囲を示すマークを表し、装置本体101は輝点像R2’がマーク23の内部に入るように検者により駆動される。
【0018】
撮影用照明光学系30は、撮影用照明光源31と、集光レンズ32と、スリット板33と、ダイクロイックミラー34と、開口絞り35と、対物レンズ36とを有する。撮影用照明光源31には例えばキセノンランプが用いられる。ダイクロイックミラー34は可視光を透過させて赤外光を反射する透過特性を有し、開口絞り35は対物レンズ36に関して角膜Cと共役な位置に設けられている。ダイクロイックミラー34、開口絞り35及び対物レンズ36はZアライメント検出用照明光学系40を構成し、Zアライメント検出用照明光学系40はさらに赤外光を出射する光源41と、集光レンズ42と、スリット板43とを有する。
【0019】
撮影用照明光源31から出射された照明光としての可視光は、集光レンズ32により集光されてスリット板33に導かれ、このスリット板33を通過した可視光はスリット光としてダイクロイックミラー34を透過して開口絞り35に導かれ、対物レンズ36により角膜Cを斜め方向から照明する。また、光源41から出射された赤外光は、集光レンズ42により集束されつつスリット板43を通過してスリット光となり、ダイクロイックミラー34により反射されて開口紋り35に導かれ、開口絞り35を透過した後に対物レンズ36により集束されつつ角膜Cに導かれる。
【0020】
撮影光学系50は、被検眼Eの光軸Oに関して撮影用照明光学系30と略対称な斜め方向から被検眼Eの角膜Cの内皮細胞による反射光を受像し、被検眼Eの角膜内皮細胞を撮影する。この撮影光学系50は、対物レンズ51と、ダイクロイックミラー52と、マスク53と、ミラー54と、リレーレンズ55と、移動機構75と、偏光フィルター80と、遮光板56と、ミラー57と、CCDカメラ6とを有する。ダイクロイックミラー52は可視光を透過させて赤外光を反射する透過特性を有する。移動機構75は公知のレンズ移動用の機構であって、リレーレンズ55を光軸方向に移動させる。ミラー57は前眼部観察光束の妨げとならない位置に配設されるとともに、物面側(被検眼E側)の傾斜角θと同一の角度をもって傾斜している。対物レンズ51及びダイクロイックミラー52はZアライメント検出系60を構成し、Zアライメント検出系60はさらにリニアセンサ61とZアライメント検出回路64とを有し、リニアセンサ61は対物レンズ51に関して角膜Cと共役な位置に設けられている。
【0021】
Zアライメント検出用照明光学系40により投光されたスリット光の角膜Cによる反射光は、対物レンズ51により集束されつつダイクロイックミラー52により反射されてリニアセンサ61に結像される。リニアセンサ61はその反射光の光強度分布を検出し、図4にリニアセンサ61上における光量分布例を示す。角膜Cの表面が滑らかなときには、角膜Cの表面Tで反射された光束のピーク部62と、次述の角膜内皮細胞面Nで反射された光束のピーク部63とが同図に示すように明瞭に表れる。このリニアセンサ61の検出結果はZアライメント検出回路64に出力され、Zアライメント検出回路64の出力は制御回路70に入力される。
【0022】
また、図5に示すように、撮影用照明光学系30により照射されたスリット光束Lは角膜Cで反射されるが、詳細にはスリット光束Lの一部が空気と角膜Cとの境界面である角膜表面Tにおいて反射され、角膜表面Tを透過した光束の一部が角膜内皮細胞面Nにおいて反射される。角膜Cの反射光に含まれる光束のうち、角膜表面Tからの反射光束T’は最も光量が多く、角膜内皮細胞面Nからの反射光束N’の光量は相対的に少なく、角膜実質Mからの反射光束M’の光量は最も少ない。この角膜Cによる反射光は、対物レンズ51により集光されつつダイクロイックミラー52を透過し、マスク53上に一旦結像される。さらに、角膜内皮細胞像を形成しない反射光束T’,M’はマスク53により遮蔽される一方、マスク53を通過した反射光束N’はミラー54により反射され、リレーレンズ55により集束されつつ偏光フィルター80を透過してミラー57に導かれる。
【0023】
偏光フィルター80は一方向の直線偏光のみを透過させる性質を有し、回動機構81により光軸を中心に回動可能となっている。回動機構81には、エンコーダが設けられたモータやステッピングモータ等の回動角を検知可能な機構が用いられている。偏光フィルター80の透過光はミラー57により反射されてCCDカメラ6上に角膜内皮細胞像を形成し、モニタ装置の画面8には、図6に示すように、そのCCDカメラ6からの画像信号により角膜内皮細胞像58が表示される。このとき、移動機構75が偏光フィルター80の回動角や種類に応じて第一結像点であるマスク53とCCDカメラ6との間にあるリレーレンズ55を移動させることにより、CCDカメラ6のピントを補正することができる。
【0024】
この角膜内皮細胞撮影装置100により被検眼Eの撮影を行う際には、検者はまず図示を略すスイッチを操作して電源をオンにする。すると、制御回路70が赤外照明光源2、固視光源18及び赤外光を出射する光源11,41を点灯させるので、検者はモニタ装置の画面8を見ながら装置本体101を移動させ、前眼部像9が画面中心に位置するように概略の位置合わせを行なう。このとき、XYアライメント検出回路22の出力とZアライメント検出回路64の出力とは制御回路70に入力されているので、制御回路70は被検眼Eに対する装置本体101の相対的な位置を監視することができ、輝点像R2’がマーク23の内部に入るとともに図4に示すような光量分布が得られたときには、制御回路70は図示を略す駆動機構により装置本体101を駆動して装置本体101の被検眼Eに対するアライメントを自動で調整する。このオートアライメントは、XYアライメント検出回路22により装置本体101の被検眼Eに対する上下左右の位置関係が許容範囲にあると判断されて制御回路70にXYアライメント完了信号が送信され、かつ、Zアライメント検出回路64により装置本体101の被検眼Eに対する光軸方向の距離が許容範囲にあると判断されて制御回路70にZアライメント完了信号が送信されると完了する。Zアライメント完了信号は、例えばリニアセンサ61の基準番地Qを中心としてその両側△の範囲内にピーク部63の番地Zが存在するときに制御回路70に向けて発信される。
【0025】
オートアライメントが完了すると、制御回路70は光源2,11,18,41を消灯させて撮影用照明光源31を自動的に発光させ、角膜内皮細胞像の撮影を実行する。ここで、撮影光学系50には光軸中心に回動可能な偏光フィルター80が設けられているので、CCDカメラ6は角膜内皮細胞をその偏光フィルター80を通して撮影可能である。すなわち、撮影される角膜内皮細胞像は角膜の性質及び装置の波長特性により変化するが、ここでは偏光フィルター80を回動させることにより任意の直線偏光成分を抽出して角膜内皮細胞を撮影可能であるので、従来の角膜内皮細胞撮影装置とは異なるブレッブの観察に有用な撮影画像を得ることができる。
【0026】
この実施の形態では特に偏光を利用して撮影を行うので、角膜の細胞や前房水の位相変化も観察し得る。また、CCDカメラ6は従来の角膜内皮細胞撮影装置のようにフラッシュによる静止画撮影を行うのみでなく、角膜内皮細胞像の動画撮影(例えば、所定時間ごとの断続的な動画撮影や偏光フィルター80を回動させながらの動画撮影)を行うこともできるので、比較的短時間で形状変化が生じるブレッブの連続的な観察も可能となる。さらに、移動機構75によりCCDカメラ6のピントが補正されることによって、偏光フィルター80の非点収差が抑制されてより良好な撮影画像を得ることができる。
【0027】
なお、制御回路70は、偏光フィルター80がある特定の回動位置にある場合のみならず、偏光フィルター80を回動機構81により順次回動させながら撮影を行ってもよく、この場合には偏光フィルター80の回動、装置本体101のオートアライメント及び撮影の手順を繰り返せばよい。また、偏光フィルター80は手動により回動させてもかまわないが、このような場合にもエンコーダ等の回動角検知機構を設け、検知した回動角を撮影画像に記録することが望ましい。あるいは、検者による偏光角の入力を受け付ける偏光角入力装置を設け、その入力に基づいて偏光フィルター80を自動又は手動で回動させる構成としてもよく、予め定められた又は任意の回動角を記憶する記憶モードを設け、この記憶モードによる記憶情報に基づいて偏光フィルター80を段階的に(例えば45°ステップで)回動させ、間欠的な撮影を実行する構成としてもよい。
【0028】
[実施の形態
図7は、本実施の形態に係る角膜内皮細胞撮影装置の概略構成を示す。この角膜内皮細胞撮影装置102は、上記撮影用照明光学系30及び撮影光学系50のそれぞれにλ/4板及び偏光フィルターが被検眼Eの側から順に設けられ、偏光フィルター80及び回動機構81が設けられていない点で図1に示す角膜内皮細胞撮影装置1と異なるが、他については同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【0029】
λ/4板76は、撮影用照明光学系30及び撮影光学系50に跨って設けられている。偏光フィルター77は撮影用照明光学系30の光路中でλ/4板76の直前に設けられ、偏光フィルター78は撮影光学系50の光路中でλ/4板76の直後に、回動機構79により回動可能に設けられている。撮影用照明光学系30において偏光フィルター77を通過した直線偏光は、λ/4板76を通過して円偏光となり被検眼Eで反射された後、再度λ/4板76を通過して直線偏光となって偏光フィルター78を通過する。この偏光フィルター78が実施の形態1における偏光フィルター80と同様に作用することにより、CCDカメラ6は従来の角膜内皮細胞撮影装置とは異なるブレッブの観察に有用な画像を撮影することができる。また、被検眼Eへの入射光束がλ/4板76により円偏光に変更され、角膜Cの表面反射のみ位相がπだけずれることにより、偏光フィルター77,78の偏光軸が等しいときには被検眼Eにおける表面反射の影響を除去することができる。
【0030】
ところで、撮影光学系50においては偏光フィルター78が一定の直線偏光のみを透過させるため、偏光フィルター78の回動によりそれ以降の光学系の光量には変化が生じる。この光量変化は光学系を共用しているZアライメント光学系60においても同様に生じるので、例えば予め偏光フィルター78の回動角による光量変化を調べておき、制御回路70が光量変化に応じて光源41の光量又はリニアセンサ61の感度を変化させることにより、偏光フィルター78の回動に伴う光量変化がZ方向のアライメント検出に与える影響を軽減させることができる。
【0031】
なお、本実施の形態では一つのλ/4板が撮影用照明光学系30及び撮影光学系50に跨ることとしたが、各光学系にそれぞれλ/4板を配置してもよい。
【0032】
図8は、図1に示す角膜内皮細胞撮影装置と一部異なる角膜内皮細胞撮影装置の概略構成を示す。この角膜内皮細胞撮影装置103は、上記偏光フィルター80及び回動機構81の代わりに色フィルター82及び挿脱機構83を有し、他については図1に示す角膜内皮細胞撮影装置1と同様であるので同一符号を付して説明を省略する。
【0033】
色フィルター82は例えば青色、黄色又は緑色を呈して挿脱機構83により撮影光学系50の光路に挿脱され、制御回路70は色フィルター82がその光路中に挿入された状態で被検眼Eの角膜内皮細胞の撮影を実行する。図7においては色フィルター82は一つしか示されていないが、例えば複数の色のフィルターを用意して、それらを照明光の波長等に応じて交換可能に挿脱するようにしてもよく、色フィルター82の挿脱を挿脱機構83により自動で行うのではなく検者が手動で行うこととしてもよい。また、色フィルター82は撮影光学系50に配置するのではなく、撮影用照明光学系30に配置してもよいが、このときZアライメント検出用照明光学系40と交わるダイクロイックミラー34よりも光源31寄りに照明光学系30の共役条件を崩さないように配置することによって、色フィルター82がZアライメント検出用照明光学系40に与える影響を回避することができる。
【0034】
この図8に示す角膜内皮細胞撮影装置103では、CCDカメラ6が角膜内皮細胞を色フィルター82を通して撮影可能であるので、実施の形態1と同様に角膜の性質及び装置の波長特性を反映した撮影画像が得られるだけでなく、波長が制限される分だけ撮影画像のコントラストを向上させることが可能となる。さらに、移動機構75が色フィルター82の種類に応じてリレーレンズ55を移動させ、CCDカメラ6のピントを補正することによって、色フィルター82の色収差が抑制されてより良好な撮影画像を得ることができる。
【0035】
以上説明した角膜内皮細胞撮影装置においては、角膜内皮細胞像についてCCDカメラ6により動画撮影を行ったが、この撮影映像は被検眼Eに対する装置本体101のアライメントが完了している場合にのみ記録することとしても、あるいは、検者の操作により必要な映像だけ記録することとしてもよく、これにより画像の記録容量を抑制することができる。その撮影映像の記録時間は検者により任意に設定可能としてもよく、撮影を簡便にして操作性を向上させるために、予め想定される観察条件を記憶させたプリセットモードを用意しても、又は検者が観察条件を記憶させておくためのメモリモードを用意してもかまわない。例えば偏光フィルター80を少しずつ回動させてブレッブが良好に観察されるときに、そのときの偏光フィルター80の回動角度(回動位置)を静止画像とともに制御回路70中の図示を略すメモリに記憶させ(メモリモードの利用)、その記憶させた回動角度を次の撮影時に呼び出すことによって撮影作業の容易化を図ることができる。
【0036】
また、移動機構75によりリレーレンズ55を移動させるのではなく、偏光フィルター80の回動角や偏光フィルター80又は色フィルター82の種類に基づいて対物レンズ51やCCDカメラ6を移動させてもよい(CCDカメラ6の移動にはピエゾ素子等を用いることができる。)。ただし、前者の移動はXYアライメント検出系20に影響し、後者の移動はZアライメント検出系60に影響するので、受光素子21やリニアセンサ61を移動させたり、レンズを追加する等の措置が必要となる。
【0037】
さらに、偏光フィルター80の偏光角度や偏光フィルター80又は色フィルター82の種類、動画撮影経過時間等が異なる同一被検眼の複数の撮影画像について、公知の画像処理方法により位置合わせや明るさの補正を行い差分処理をすることによって、画像変化を抽出することが可能になる。
【0038】
なお、上記角膜内皮細胞撮影装置ではXYアライメントを求める際には被検眼Eに平行光を投影して角膜Cの反射像の位置を検出し、Zアライメントを求める際には被検眼Eに斜め方向からスリット光を投影してリニアセンサ61上の反射光の位置を検出したが、それぞれ他の公知の方法を採ってもかまわない。
【0039】
[実施の形態
既述のように、ブレッブは低酸素状態(2000Pa(15mmHg)以下といわれている。)で出現することが知られており、酸素分圧を低下させた状態を数十分間保つ必要がある。ブレッブを出現させる具体的方法としては、酸素透過性の低いコンタクトレンズを装用する方法のほか、コンタクトレンズの酸素透過性の影響を小さくしながら確実にブレッブを出現させるためにコンタクトレンズを装用したまま閉瞼する方法がある。ただ、この場合でも、被検者は数十分間閉瞼していなければならないのでその負担が大きく、また、開瞼により酸素分圧が上昇するとブレッブは比較的短時問で消失してしまうため、被検者になるべく負担をかけないで低酸素状態を維持することができれば望ましい。この実施の形態では、そのための装置として、図9に示す角膜酸素分圧低下装置84について説明する。
【0040】
角膜酸素分圧低下装置84は、ゴーグル85と、気体発生装置86と、気体加湿装置87とを有する。ゴーグル85は、被検者の被検眼を覆うゴーグル本体88,88と、ゴーグル本体88,88の周囲に設けられて被検者の被検眼周囲に密着し、ゴーグル本体88,88の内部を密閉に保つシール部89,89と、ゴーグル本体88,88を連結して被検者の鼻根に位置する連結部90と、シール部89,89を貫通してゴーグル本体88,88の内外を連通させる気体流入管91,91及び気体排出管92,92と、気体流入管91,91の管路を開閉する開閉弁93,93と、気体排出管92,92の管路を開閉する開閉弁94,94と、ゴーグル85を被検者の頭部に固定するベルト95とを有する。
【0041】
ゴーグル本体88,88の正面の窓部88a,88aは単なる透明素材からなり正負のいずれのパワーも有さず、ゴーグル85の装着時に被検者の被検眼に対して略平行となるように形成され、その透過光になるべく光学的影響を与えないようになっている。気体流入管91及び気体排出管92としては密閉性がよく柔軟性のあるゴムチューブが用いられている。
【0042】
気体発生装置86は内部に窒素が充填され、気体加湿装置87は内部に貯水された水槽により構成され、両者は開閉弁98により流量が調整される接続管96によって接続されている。また、気体加湿装置87とゴーグル85の気体流入管91とが接続管97により接続され、ここでは接続管96及び接続管97についてもゴムチューブが用いられている。
【0043】
この角膜酸素分圧低下装置84を用いて角膜内皮細胞撮影装置100により被検眼Eの撮影を行うには、被検者はゴーグル85を装着した状態で、角膜内皮細胞撮影装置100の図示しない顎受け部に顎を載せて撮影準備を整える。この状態で、ゴーグル本体88の窓部88aは撮影窓として機能し、前眼部観察光学系1に対して略垂直になるとなるように、また、撮影用照明光学系30及び撮影光学系50が略対称に重なるように各光学系に挿入されている。したがって、窓部88aは光路長の変化を小さくするために歪みを生じない程度で極力薄い部材により構成されていることが好ましく、さらに被検眼Eに近づきすぎると反射光の影響が大きく睫毛の接触や涙により汚れ易いため、被検眼Eに対する装着感や作動距離に不都合が生じない範囲で被検眼Eから離れていることが好ましい。
【0044】
この準備が完了すると、検者は気体発生装置86から窒素を流出させてゴーグル本体88,88の内部に送り込む。詳細には、気体発生装置86からの窒素は接続管96を介して気体加湿装置87の水中に放出され、ここで加湿された後に接続管97及び気体流入管91を介してゴーグル本体88の内部に送り込まれるが、このゴーグル本体88の内部に送り込まれる気体の量は開閉弁93及び開閉弁94の開度に応じて制御されている。ゴーグル本体88の内部の窒素は順次流入してくる新たな窒素に押し出される形で気体排出管92から排出される。このとき、気体排出管92の排出側端部を液中に入れておくことにより検者は気体の流出状態を容易に把握することができ、その気体排出管92や気体流入管91等に圧力計を設けて気体の流動変化の観察に供してもかまわない。
【0045】
続いて、制御回路70がXYアライメント及びZアライメントを実行するが、これらの実行にゴーグル85の反射光が影響を及ぼすことが考えられるので、角膜内皮細胞撮影装置100にマニュアル撮影モードを設けたり、アライメント開始からの経過時間等に基づいて自動的にアライメント許容範囲を拡大する機能を設けたりすることによって、撮影が行いやすくなる。また、XYアライメント検出系20に対する反射光の影響を抑制するという観点からすれば、ゴーグル本体88の窓部88aの法線方向を前眼部観察光学系1の光軸に対して若干傾けたり、その窓部88aに曲率を持たせることも有効である。
【0046】
ゴーグル本体88の内部の酸素分圧が十分に下がり、かつ、被検眼Eに対する装置本体101のアライメントが完了すると、ゴーグル本体88の内部に略一定状態で加湿窒素が流入する状態を保ちながら角膜内皮細胞の撮影を行う。この撮影時に、被検眼Eは角膜酸素分圧低下装置84により低酸素状態に維持されるので、撮影期間に亘って被検眼Eが安定した状態にあり、一旦出現したブレッブが容易に消失することもなく、さらに被検者もゴーグル85を装着するだけで撮影準備が整うので負担が軽減される。
【0047】
以上では空気の主用成分であり人体に対する影響も少ないことから酸素分圧の低下に加湿窒素を使用したが、人体への影響が少ないのであれば酸素以外の他の気体を使用してもかまわない。また、気体を撮影準備完了後にゴーグル本体88の内部に送り込むこととしたが、気体を事前にゴーグル本体88の内部に送り込んで暫く時間が経過した後に撮影準備を行なってもよい。そのゴーグル本体88の窓部88aと他の部分(窓部88aの周囲の部分88b)とは前述の条件を満たすのであれば一体成形してもよく、気体発生装置76としてはボンベやスプレー管等を用いてもよく、ゴーグル本体88の内部の気圧を制御する開閉弁は他の場所に設けてもかまわない。さらに、ゴーグル本体88の内部の密閉性を保った状態でゴーグル85を他と切離可能とすることにより、被検者が身動きが取りやすくなりその負担が軽減する。
【0048】
なお、角膜酸素分圧低下装置は必ずしもゴーグルの態様を採る必要はなく、例えば被検者の頭部を全体的に覆うヘルメットのようなものであっても、あるいは、呼吸用の酸素供給装置を備えた低酸素分圧室であってもかまわない。
【0049】
【発明の効果】
本発明に係る角膜内皮細胞撮影装置は、以上説明したように構成したので、ブレッブを多角的に捕捉するための光学系を有して今まで撮影不可能であった角膜内皮細胞像の撮影を行なうことが可能で、ブレッブの実体解明に供することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】角膜内皮細胞撮影装置の光学系を示し、(a)はその側面図、(b)は平面図である。
【図2】モニタ装置の画面に表示された前眼部像を示す説明図である。
【図3】角膜へのアライメント視標光の投影状態を示す説明図である。
【図4】ラインセンサ上におけるスリット光の光量分布状態を示す説明図である。
【図5】角膜へのスリット光の投影状態を示す説明図である。
【図6】モニタ装置の画面に表示された角膜内皮細胞像を示す説明図である。
【図7】実施の形態に係る角膜内皮細胞撮影装置の光学系を示し、(a)はその側面図、(b)は平面図である。
【図8】図1に示す角膜内皮細胞撮影装置と異なる角膜内皮細胞撮影装置の光学系を示し、(a)はその側面図、(b)は平面図である。
【図9】実施の形態で用いられる角膜酸素分圧低下装置を示す説明図である。
【符号の説明】
6 CCDカメラ(撮影手段)
30 撮影用照明光学系(照明光学系)
50 撮影光学系
75 移動機構(ピント位置補正手段)
77 λ/4板(位相板)
78 偏光フィルター(偏光板)
80 偏光フィルター
82 色フィルター
100 角膜内皮細胞撮影装置
102 角膜内皮細胞撮影装置
103 角膜内皮細胞撮影装置
C 角膜
E 被検眼
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a corneal endothelial cell imaging apparatus that images corneal endothelial cells of a subject's eye.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, for example, a corneal endothelial cell imaging apparatus described in Patent Document 1 is known as an apparatus capable of imaging corneal endothelial cells without contact with an eye to be examined. In the corneal endothelial cell image photographed by this type of ophthalmic apparatus, a spotted black portion may be seen on the photographed image. This phenomenon is also found in Non-Patent Document 1, as shown in Non-Patent Document 1. )is called.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-5-146410
[Non-Patent Document 1]
Hikaru Kanno, 2 others, “Changes in corneal endothelial cells immediately after wearing soft contact lenses”, Journal of Japanese Contact Lens Society, 1993, Vol. 35, No. 2, p. 140-145
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
The above bleb occurs when the subject has a low oxygen partial pressure, such as when using a contact lens with low oxygen permeability, and the cornea is released from the hypoxic state by removing the contact lens. It is known to recover quickly. In addition, it has been found that there are individual differences in the appearance of blebs, and the observation results of such changes may be used in screening and the like as an index representing the constitution of individuals in the future.
[0005]
However, while it is not yet clear what the bleb is actually, the bleb is only observed as a black shade in the conventional corneal endothelial cell imaging device as described above. Therefore, it is desirable that the corneal endothelial cell imaging apparatus has a function for capturing the bleb from various angles.
[0006]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and has as its object to provide a corneal endothelial cell imaging apparatus that has an optical system for capturing a bleb from various angles and can be used for elucidation of the substance. Yes.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
  Claim 1The present invention relates to an illumination optical system that irradiates illumination light to the eye to be examined, and imaging optics that captures the corneal endothelial cell by receiving reflected light of the illumination light by the corneal endothelial cell of the eye to be examined by an imaging means. A phase plate and a polarizing plate are provided in order from the eye side in each of the illumination optical system and the photographing optical system, and the polarizing plate provided in the photographing optical system is rotatable about the optical axis. In addition, the imaging device is characterized in that the imaging means receives reflected light from the corneal endothelial cells through the polarizing plate.
[0010]
  Claim 2The invention according toClaim 1The corneal endothelial cell imaging apparatus according to claim 1, further comprising a focus position correction unit that corrects a focus position of the imaging unit.
[0011]
  Claim 3The invention according toClaim 1 or claim 2In the corneal endothelial cell photographing apparatus described in (2), the photographing optical system is capable of photographing a moving image by the photographing means.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0013]
  FIG. 1 shows a schematic configuration of a corneal endothelial cell imaging apparatus.The corneal endothelial cell imaging apparatus 100 includes an anterior ocular segment observation optical system 1, an index projection optical system 10, an XY alignment detection system 20, and an imaging unit inside an apparatus main body 101 that can move in three axial directions of XYZ. The illumination optical system 30, the Z alignment detection illumination optical system 40, the photographing optical system 50, the Z alignment detection system 60, and a control circuit 70 are included.
[0014]
The anterior ocular segment observation optical system 1 is arranged on the left and right sides of the eye E, and a plurality of infrared illumination light sources 2 that directly illuminate the anterior ocular segment, a half mirror 3, an objective lens 4, and a half mirror 5, a CCD camera 6 capable of shooting a moving image, and a light shielding plate 7. The reflected light from the anterior segment of the eye E is guided to the CCD camera 6 through the half mirror 3, the objective lens 4 and the half mirror 5, and an anterior segment image is formed on the imaging surface of the CCD camera 6. The CCD camera 6 outputs an image signal to a monitor device (not shown), and an anterior eye image 9 is displayed on the screen 8 of the monitor device as shown in FIG. The light shielding plate 7 is retracted from the optical path of the anterior ocular segment observation optical system 1 during anterior ocular segment observation, and is inserted into the optical path during corneal endothelial cell imaging described later.
[0015]
The index projection optical system 10 includes a light source 11 that emits infrared light, a condenser lens 12, an aperture stop 13, a pinhole plate 14, a dichroic mirror 15, and a projection lens 16. The aperture stop 13 is provided at a position conjugate with the apex P of the cornea C of the eye E with respect to the projection lens 16. The pinhole plate 14 forms an alignment index, and the focal point of the projection lens 16 coincides with the location of the pinhole plate 14. The dichroic mirror 15 and the projection lens 16 together with the half mirror 3 constitute a fixation target projection optical system 17, and the fixation target projection optical system 17 further includes a fixation light source 18 that emits visible light and a pinhole plate 19. The pinhole plate 19 is disposed at the focal position of the projection lens 16, and the fixation target light emitted from the fixation light source 18 passes through the pinhole plate 19 and the dichroic mirror 15 and is then converted into a parallel light beam by the projection lens 16. Then, it is reflected by the half mirror 3 and guided to the eye E to be examined. When the subject gazes at the fixation target light, the line of sight of the subject (eye E) is fixed.
[0016]
Infrared light emitted from the light source 11 is condensed by the condenser lens 12, passes through the aperture stop 13, and is guided to the pinhole plate 14. The light beam that has passed through the pinhole plate 14 is reflected by the dichroic mirror 15 and guided to the projection lens 16. The projection lens 16 converts the light beam that has passed through the pinhole plate 14 into a parallel light beam, which is reflected by the half mirror 3 and projected onto the cornea C as index light for detecting the alignment in the XY directions. As shown in FIG. 3, the index light projected onto the cornea C is formed on the surface T of the cornea C so as to form a bright spot image R at an intermediate position MP between the apex P of the cornea C and the center of curvature MR of the cornea C. Reflected.
[0017]
The reflected light from the cornea C is guided to the objective lens 4 after passing through the half mirror 3. The half mirror 3 and the objective lens 4 constitute an XY alignment detection system 20 together with the half mirror 5, and the XY alignment detection system 20 further includes an image receiving element 21 made of PSD and an XY alignment detection circuit 22. A part of the index light condensed by the objective lens 4 is reflected by the half mirror 5 and guided to the image receiving element 21, and the bright spot image R 1 corresponding to the bright spot image R is the image receiving surface of the image receiving element 21. Formed. The image receiving element 21 outputs a signal relating to the formation position of the bright spot image R <b> 1 to the XY alignment detection circuit 22, and the output of the XY alignment detection circuit 22 is input to the control circuit 70. On the other hand, the index light transmitted through the half mirror 5 is guided to the CCD camera 6, and a bright spot image R <b> 2 is formed on the imaging surface of the CCD camera 6. In FIG. 2, the bright spot image corresponding to the bright spot image R2 is represented by reference numeral R2 '. In FIG. 2, reference numeral 23 denotes a mark indicating an allowable alignment range generated by an image generation unit (not shown), and the apparatus main body 101 is driven by an examiner so that the bright spot image R <b> 2 ′ enters the mark 23. Is done.
[0018]
The photographing illumination optical system 30 includes a photographing illumination light source 31, a condenser lens 32, a slit plate 33, a dichroic mirror 34, an aperture stop 35, and an objective lens 36. For example, a xenon lamp is used as the photographing illumination light source 31. The dichroic mirror 34 has a transmission characteristic of transmitting visible light and reflecting infrared light, and the aperture stop 35 is provided at a position conjugate with the cornea C with respect to the objective lens 36. The dichroic mirror 34, the aperture stop 35, and the objective lens 36 constitute a Z alignment detection illumination optical system 40. The Z alignment detection illumination optical system 40 further includes a light source 41 that emits infrared light, a condenser lens 42, And a slit plate 43.
[0019]
Visible light as illumination light emitted from the photographing illumination light source 31 is condensed by the condenser lens 32 and guided to the slit plate 33, and the visible light passing through the slit plate 33 passes through the dichroic mirror 34 as slit light. The light is transmitted and guided to the aperture stop 35, and the cornea C is illuminated from the oblique direction by the objective lens 36. The infrared light emitted from the light source 41 passes through the slit plate 43 while being focused by the condenser lens 42, becomes slit light, is reflected by the dichroic mirror 34, is guided to the aperture pattern 35, and the aperture stop 35. After being transmitted, it is guided to the cornea C while being focused by the objective lens 36.
[0020]
The imaging optical system 50 receives the reflected light from the endothelial cells of the cornea C of the eye E from an oblique direction substantially symmetrical to the imaging illumination optical system 30 with respect to the optical axis O of the eye E, and the corneal endothelial cells of the eye E Shoot. The photographing optical system 50 includes an objective lens 51, a dichroic mirror 52, a mask 53, a mirror 54, a relay lens 55, a moving mechanism 75, a polarizing filter 80, a light shielding plate 56, a mirror 57, and a CCD. And a camera 6. The dichroic mirror 52 has a transmission characteristic of transmitting visible light and reflecting infrared light. The moving mechanism 75 is a known lens moving mechanism, and moves the relay lens 55 in the optical axis direction. The mirror 57 is disposed at a position that does not hinder the anterior ocular segment observation light beam, and is inclined at the same angle as the inclination angle θ on the object side (the eye E side). The objective lens 51 and the dichroic mirror 52 constitute a Z alignment detection system 60. The Z alignment detection system 60 further includes a linear sensor 61 and a Z alignment detection circuit 64. The linear sensor 61 is conjugated with the cornea C with respect to the objective lens 51. It is provided at a position.
[0021]
The reflected light from the cornea C of the slit light projected by the Z alignment detection illumination optical system 40 is reflected by the dichroic mirror 52 while being focused by the objective lens 51 and is imaged on the linear sensor 61. The linear sensor 61 detects the light intensity distribution of the reflected light, and FIG. 4 shows an example of the light amount distribution on the linear sensor 61. When the surface of the cornea C is smooth, the peak portion 62 of the light beam reflected by the surface T of the cornea C and the peak portion 63 of the light beam reflected by the corneal endothelial cell surface N described below are shown in FIG. It appears clearly. The detection result of the linear sensor 61 is output to the Z alignment detection circuit 64, and the output of the Z alignment detection circuit 64 is input to the control circuit 70.
[0022]
Further, as shown in FIG. 5, the slit light beam L irradiated by the photographing illumination optical system 30 is reflected by the cornea C. Specifically, a part of the slit light beam L is at the boundary surface between the air and the cornea C. A part of the light beam reflected at a certain corneal surface T and transmitted through the corneal surface T is reflected at the corneal endothelial cell surface N. Of the light beams included in the reflected light of the cornea C, the reflected light beam T ′ from the corneal surface T has the largest amount of light, and the reflected light beam N ′ from the corneal endothelial cell surface N has a relatively small amount of light. The amount of the reflected light beam M ′ is the smallest. The reflected light from the cornea C passes through the dichroic mirror 52 while being collected by the objective lens 51, and is once imaged on the mask 53. Further, the reflected light beams T ′ and M ′ that do not form a corneal endothelial cell image are shielded by the mask 53, while the reflected light beam N ′ that has passed through the mask 53 is reflected by the mirror 54 and focused by the relay lens 55 while being polarized. The light passes through 80 and is guided to the mirror 57.
[0023]
The polarizing filter 80 has a property of transmitting only linearly polarized light in one direction, and can be rotated around the optical axis by a rotating mechanism 81. As the rotation mechanism 81, a mechanism capable of detecting a rotation angle such as a motor provided with an encoder or a stepping motor is used. The light transmitted through the polarizing filter 80 is reflected by the mirror 57 to form a corneal endothelial cell image on the CCD camera 6. On the screen 8 of the monitor device, as shown in FIG. A corneal endothelial cell image 58 is displayed. At this time, the moving mechanism 75 moves the relay lens 55 between the mask 53 as the first image forming point and the CCD camera 6 according to the rotation angle and type of the polarizing filter 80, thereby The focus can be corrected.
[0024]
When photographing the eye E with the corneal endothelial cell photographing apparatus 100, the examiner first operates a switch (not shown) to turn on the power. Then, since the control circuit 70 turns on the infrared illumination light source 2, the fixation light source 18, and the light sources 11 and 41 that emit infrared light, the examiner moves the apparatus main body 101 while viewing the screen 8 of the monitor apparatus, Approximate alignment is performed so that the anterior segment image 9 is positioned at the center of the screen. At this time, since the output of the XY alignment detection circuit 22 and the output of the Z alignment detection circuit 64 are input to the control circuit 70, the control circuit 70 monitors the relative position of the apparatus main body 101 with respect to the eye E to be examined. When the bright spot image R2 ′ enters the mark 23 and a light quantity distribution as shown in FIG. 4 is obtained, the control circuit 70 drives the apparatus main body 101 by a drive mechanism (not shown) to thereby display the apparatus main body 101. The alignment with respect to the eye E is automatically adjusted. In this automatic alignment, the XY alignment detection circuit 22 determines that the vertical / left / right positional relationship of the apparatus main body 101 with respect to the eye E is within an allowable range, and an XY alignment completion signal is transmitted to the control circuit 70, and the Z alignment detection is performed. When the circuit 64 determines that the distance in the optical axis direction of the apparatus main body 101 with respect to the eye E to be examined is within the allowable range and transmits a Z alignment completion signal to the control circuit 70, the process is completed. The Z alignment completion signal is transmitted to the control circuit 70 when, for example, the address Z of the peak portion 63 exists within the range of Δ on both sides of the reference address Q of the linear sensor 61 as the center.
[0025]
When the auto-alignment is completed, the control circuit 70 turns off the light sources 2, 11, 18, and 41, automatically causes the imaging illumination light source 31 to emit light, and executes imaging of a corneal endothelial cell image. Here, since the photographing optical system 50 is provided with a polarizing filter 80 that can rotate about the optical axis, the CCD camera 6 can photograph corneal endothelial cells through the polarizing filter 80. That is, the corneal endothelial cell image to be photographed changes depending on the properties of the cornea and the wavelength characteristic of the apparatus. Here, the corneal endothelial cell can be photographed by extracting an arbitrary linearly polarized component by rotating the polarizing filter 80. Therefore, it is possible to obtain a photographed image useful for observation of a bleb different from that of a conventional corneal endothelial cell photographing apparatus.
[0026]
In this embodiment, since imaging is performed particularly using polarized light, phase changes in corneal cells and anterior aqueous humor can be observed. The CCD camera 6 not only performs still image shooting with a flash as in a conventional corneal endothelial cell imaging apparatus, but also shoots moving images of corneal endothelial cell images (for example, intermittent moving image shooting every predetermined time or polarizing filter 80). (Moving image shooting while rotating the lens) can also be performed, so that continuous observation of a bleb whose shape changes in a relatively short time is also possible. Furthermore, by correcting the focus of the CCD camera 6 by the moving mechanism 75, astigmatism of the polarizing filter 80 is suppressed, and a better captured image can be obtained.
[0027]
Note that the control circuit 70 may perform shooting not only when the polarizing filter 80 is at a specific rotation position but also by sequentially rotating the polarizing filter 80 by the rotation mechanism 81. What is necessary is just to repeat the rotation of the filter 80, the auto alignment of the apparatus main body 101, and the imaging | photography procedure. The polarizing filter 80 may be manually rotated. In such a case, it is desirable to provide a rotation angle detection mechanism such as an encoder and record the detected rotation angle in the captured image. Alternatively, a polarization angle input device that receives an input of a polarization angle by an examiner may be provided, and the polarization filter 80 may be automatically or manually rotated based on the input, and a predetermined or arbitrary rotation angle may be set. A storage mode for storing may be provided, and the polarizing filter 80 may be rotated stepwise (for example, in 45 ° steps) based on the stored information in the storage mode to perform intermittent shooting.
[0028]
  Embodiment1]
  FIG. 7 shows a schematic configuration of the corneal endothelial cell imaging apparatus according to the present embodiment. In this corneal endothelial cell imaging device 102, a λ / 4 plate and a polarizing filter are provided in order from the eye E side in each of the imaging illumination optical system 30 and the imaging optical system 50, and the polarizing filter 80 and the rotation mechanism 81 are provided. Is not providedAlthough different from the corneal endothelial cell imaging apparatus 1 shown in FIG.Since the others are the same, the same reference numerals are given and the description is omitted.
[0029]
The λ / 4 plate 76 is provided across the photographing illumination optical system 30 and the photographing optical system 50. The polarization filter 77 is provided immediately before the λ / 4 plate 76 in the optical path of the photographic illumination optical system 30, and the polarization filter 78 is provided immediately after the λ / 4 plate 76 in the optical path of the imaging optical system 50. Is provided so as to be rotatable. The linearly polarized light that has passed through the polarizing filter 77 in the photographic illumination optical system 30 passes through the λ / 4 plate 76 to become circularly polarized light and is reflected by the eye E, and then passes again through the λ / 4 plate 76 to be linearly polarized light. And passes through the polarizing filter 78. When this polarizing filter 78 acts in the same manner as the polarizing filter 80 in the first embodiment, the CCD camera 6 can take an image useful for observing a bleb different from the conventional corneal endothelial cell photographing apparatus. Further, the incident light beam to the eye E is changed to circularly polarized light by the λ / 4 plate 76, and the phase of only the surface reflection of the cornea C is shifted by π, so that when the polarization axes of the polarizing filters 77 and 78 are equal, the eye E It is possible to eliminate the influence of surface reflection on the surface.
[0030]
By the way, in the photographing optical system 50, since the polarizing filter 78 transmits only a certain linearly polarized light, the light quantity of the optical system after that changes due to the rotation of the polarizing filter 78. Since this change in the amount of light also occurs in the Z alignment optical system 60 sharing the optical system, for example, the change in the amount of light due to the rotation angle of the polarizing filter 78 is examined in advance, and the control circuit 70 determines the light source according to the change in the amount of light. By changing the light quantity 41 or the sensitivity of the linear sensor 61, it is possible to reduce the influence of the change in the light quantity accompanying the rotation of the polarization filter 78 on the alignment detection in the Z direction.
[0031]
In this embodiment, one λ / 4 plate extends over the photographing illumination optical system 30 and the photographing optical system 50. However, a λ / 4 plate may be disposed in each optical system.
[0032]
  FIG. 8 is partially different from the corneal endothelial cell imaging apparatus shown in FIG.1 shows a schematic configuration of a corneal endothelial cell imaging apparatus. The corneal endothelial cell imaging device 103 includes a color filter 82 and an insertion / removal mechanism 83 instead of the polarizing filter 80 and the rotation mechanism 81.Corneal endothelial cell imaging apparatus 1 shown in FIG.Since they are the same as those in FIG.
[0033]
The color filter 82 exhibits, for example, blue, yellow, or green, and is inserted into and removed from the optical path of the imaging optical system 50 by the insertion / removal mechanism 83. The control circuit 70 is connected to the eye E with the color filter 82 inserted into the optical path. Perform imaging of corneal endothelial cells. Although only one color filter 82 is shown in FIG. 7, for example, a plurality of color filters may be prepared, and they may be inserted / removed in accordance with the wavelength of the illumination light, etc. The color filter 82 may be inserted / removed manually by the examiner instead of automatically by the insertion / removal mechanism 83. Further, the color filter 82 may be disposed in the photographic illumination optical system 30 instead of being disposed in the photographic optical system 50, but at this time, the light source 31 rather than the dichroic mirror 34 intersecting with the Z alignment detection illumination optical system 40. By arranging so that the conjugate condition of the illumination optical system 30 is not broken, the influence of the color filter 82 on the Z alignment detection illumination optical system 40 can be avoided.
[0034]
  thisAs shown in FIG.In the corneal endothelial cell photographing apparatus 103, the CCD camera 6 can photograph corneal endothelial cells through the color filter 82, so that a photographed image reflecting the properties of the cornea and the wavelength characteristics of the apparatus can be obtained as in the first embodiment. In addition, it is possible to improve the contrast of the captured image by the amount that the wavelength is limited. Further, the moving mechanism 75 moves the relay lens 55 according to the type of the color filter 82 and corrects the focus of the CCD camera 6, thereby suppressing the chromatic aberration of the color filter 82 and obtaining a better captured image. it can.
[0035]
  more thanDescribed corneal endothelial cell imaging deviceIn FIG. 1, the corneal endothelial cell image was photographed with the CCD camera 6, but this photographed image may be recorded only when the alignment of the apparatus main body 101 with respect to the eye E is completed, or the examiner Only the necessary video may be recorded by the above operation, and the recording capacity of the image can be suppressed. The recording time of the photographed video may be arbitrarily set by the examiner, and a preset mode in which observation conditions assumed in advance are stored may be prepared in order to simplify photographing and improve operability, or A memory mode may be prepared for the examiner to store observation conditions. For example, when the polarization filter 80 is rotated little by little and the bleb is observed well, the rotation angle (rotation position) of the polarization filter 80 at that time is stored in a memory (not shown) in the control circuit 70 together with the still image. The shooting operation can be facilitated by storing (using the memory mode) and calling the stored rotation angle at the next shooting.
[0036]
Instead of moving the relay lens 55 by the moving mechanism 75, the objective lens 51 and the CCD camera 6 may be moved based on the rotation angle of the polarizing filter 80 and the type of the polarizing filter 80 or the color filter 82 ( A piezo element or the like can be used to move the CCD camera 6). However, since the former movement affects the XY alignment detection system 20 and the latter movement affects the Z alignment detection system 60, it is necessary to take measures such as moving the light receiving element 21 and the linear sensor 61 or adding a lens. It becomes.
[0037]
In addition, for a plurality of captured images of the same eye with different polarization angles of the polarizing filter 80, types of the polarizing filter 80 or the color filter 82, moving image shooting elapsed time, etc., alignment and brightness correction are performed by a known image processing method. It is possible to extract the image change by performing the difference process.
[0038]
  In addition,The corneal endothelial cell imaging deviceThen, when obtaining XY alignment, parallel light is projected onto the eye E to detect the position of the reflected image of the cornea C, and when obtaining Z alignment, slit light is projected onto the eye E from an oblique direction to linearly. Although the position of the reflected light on the sensor 61 is detected, other known methods may be employed.
[0039]
  Embodiment2]
  As described above, it is known that the bleb appears in a low oxygen state (it is said to be 2000 Pa (15 mmHg) or less), and it is necessary to keep the state where the oxygen partial pressure is lowered for several tens of minutes. . In addition to the method of wearing a contact lens with low oxygen permeability, the specific method of causing the bleb to appear is to keep wearing the contact lens to ensure the appearance of the bleb while reducing the influence of oxygen permeability of the contact lens. There is a way to close it. However, even in this case, the subject must be closed for several tens of minutes, so the burden is large, and when the oxygen partial pressure rises due to opening, the bleb disappears in a relatively short time Therefore, it is desirable if a low oxygen state can be maintained without placing a burden on the subject as much as possible. In this embodiment, a corneal oxygen partial pressure reducing apparatus 84 shown in FIG. 9 will be described as an apparatus therefor.
[0040]
The corneal oxygen partial pressure reducing device 84 includes goggles 85, a gas generator 86, and a gas humidifier 87. The goggles 85 are provided around the goggles main bodies 88 and 88 covering the examinee's eye and the goggles main bodies 88 and 88 so as to be in close contact with the examinee's eyes and seal the inside of the goggles main bodies 88 and 88. The seal portions 89 and 89 to be kept in contact with each other, the connecting portion 90 positioned at the nasal root of the subject by connecting the goggles main bodies 88 and 88, and the inside and outside of the goggles main bodies 88 and 88 through the seal portions 89 and 89. Gas inflow pipes 91, 91 and gas exhaust pipes 92, 92, open / close valves 93, 93 for opening and closing the pipes of the gas inflow pipes 91, 91, and open / close valves 94 for opening / closing the pipes of the gas exhaust pipes 92, 92 , 94 and a belt 95 for fixing the goggles 85 to the head of the subject.
[0041]
The windows 88a and 88a in front of the goggles main body 88 and 88 are made of a simple transparent material and do not have any positive or negative power, and are formed so as to be substantially parallel to the subject's eye when the goggles 85 are worn. Therefore, the transmitted light does not have an optical influence as much as possible. As the gas inflow pipe 91 and the gas exhaust pipe 92, rubber tubes having good sealing properties and flexibility are used.
[0042]
The gas generator 86 is filled with nitrogen, and the gas humidifier 87 is constituted by a water tank stored inside, and both are connected by a connecting pipe 96 whose flow rate is adjusted by an on-off valve 98. Further, the gas humidifier 87 and the gas inflow pipe 91 of the goggles 85 are connected by a connecting pipe 97, and here, the connecting pipe 96 and the connecting pipe 97 are also rubber tubes.
[0043]
In order to image the eye E with the corneal endothelial cell imaging device 100 using the corneal oxygen partial pressure reducing device 84, the subject wears goggles 85 and the jaw of the corneal endothelial cell imaging device 100 (not shown). Put your chin on the receiver and prepare for shooting. In this state, the window portion 88a of the goggle main body 88 functions as a photographing window so that the photographing illumination optical system 30 and the photographing optical system 50 are substantially perpendicular to the anterior ocular segment observation optical system 1. It is inserted into each optical system so as to overlap substantially symmetrically. Accordingly, it is preferable that the window portion 88a is made of a member that is as thin as possible so as not to cause distortion in order to reduce the change in the optical path length. Further, if the window portion 88a is too close to the eye E, the influence of reflected light is large. Since it is easily soiled by tears and tears, it is preferable that the eye E is separated from the eye E within a range where there is no inconvenience in the wearing feeling and the working distance with respect to the eye E.
[0044]
When this preparation is completed, the examiner causes nitrogen to flow out from the gas generator 86 and sends it into the goggle bodies 88 and 88. Specifically, nitrogen from the gas generator 86 is released into the water of the gas humidifier 87 through the connection pipe 96 and is humidified here, and then the inside of the goggle main body 88 through the connection pipe 97 and the gas inflow pipe 91. The amount of gas sent into the goggle main body 88 is controlled according to the opening degree of the on-off valve 93 and the on-off valve 94. Nitrogen inside the goggle main body 88 is exhausted from the gas exhaust pipe 92 in such a manner that it is pushed out by new nitrogen that flows in sequentially. At this time, by putting the discharge side end of the gas discharge pipe 92 in the liquid, the examiner can easily grasp the outflow state of the gas, and pressure is applied to the gas discharge pipe 92 and the gas inflow pipe 91. A meter may be provided to observe changes in gas flow.
[0045]
Subsequently, the control circuit 70 executes XY alignment and Z alignment. Since it is considered that the reflected light of the goggles 85 affects these executions, the corneal endothelial cell imaging device 100 is provided with a manual imaging mode, By providing a function for automatically expanding the allowable alignment range based on the elapsed time from the start of the alignment, it becomes easier to perform photographing. From the viewpoint of suppressing the influence of reflected light on the XY alignment detection system 20, the normal direction of the window 88a of the goggle main body 88 is slightly inclined with respect to the optical axis of the anterior ocular segment observation optical system 1, It is also effective to give the window 88a a curvature.
[0046]
When the oxygen partial pressure inside the goggle body 88 is sufficiently lowered and the alignment of the apparatus body 101 with the eye E is completed, the corneal endothelium is maintained while the humidified nitrogen flows into the goggle body 88 in a substantially constant state. Take a picture of the cells. At the time of this imaging, the eye E is maintained in a low oxygen state by the corneal oxygen partial pressure reducing device 84, so that the eye E is in a stable state over the imaging period, and the bleb that has appeared once disappears easily. In addition, since the subject is ready for photographing only by wearing the goggles 85, the burden is reduced.
[0047]
In the above, humidified nitrogen was used to reduce the partial pressure of oxygen because it is the main component of air and has little effect on the human body, but other gases other than oxygen may be used if there is little effect on the human body. Absent. In addition, the gas is sent into the goggles main body 88 after the preparation for photographing is completed. However, the preparation for photographing may be performed after a while has passed since the gas was sent into the goggles main body 88 in advance. The window 88a and the other part (the part 88b around the window 88a) of the goggle main body 88 may be integrally formed as long as the above-mentioned conditions are satisfied. The on-off valve for controlling the air pressure inside the goggle main body 88 may be provided at another location. Furthermore, by making the goggles 85 separable from the other while keeping the inside of the goggles main body 88 sealed, the subject can easily move and the burden is reduced.
[0048]
Note that the corneal oxygen partial pressure lowering device does not necessarily have to take the form of goggles. For example, the corneal oxygen partial pressure reducing device may be a helmet that entirely covers the subject's head, or an oxygen supply device for breathing. It may be a low oxygen partial pressure chamber provided.
[0049]
【The invention's effect】
Since the corneal endothelial cell imaging apparatus according to the present invention is configured as described above, it has an optical system for capturing the bleb from various angles, and has been capable of imaging a corneal endothelial cell image that has been impossible until now. It can be performed, and it has the effect that it can be used for elucidation of the substance of the bleb.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]Corneal endothelial cell imaging device2A is a side view thereof, and FIG. 2B is a plan view thereof.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an anterior segment image displayed on the screen of the monitor device.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a projection state of alignment target light onto the cornea.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a light amount distribution state of slit light on a line sensor.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a projection state of slit light onto the cornea.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a corneal endothelial cell image displayed on the screen of the monitor device.
FIG. 7 shows an embodiment.1Pertaining toCorneal endothelial cell imaging device2A is a side view thereof, and FIG. 2B is a plan view thereof.
[Fig. 8]Corneal endothelial cell imaging apparatus different from the corneal endothelial cell imaging apparatus shown in FIG.2A is a side view thereof, and FIG. 2B is a plan view thereof.
FIG. 9 shows an embodiment.2It is explanatory drawing which shows the corneal oxygen partial pressure lowering apparatus used by 1.
[Explanation of symbols]
6 CCD camera (photographing means)
30. Illumination optical system for photography (illumination optical system)
50 Shooting optical system
75 Movement mechanism (focus position correction means)
77 λ / 4 plate (phase plate)
78 Polarizing filter (polarizing plate)
80 Polarizing filter
82 color filter
100 Corneal endothelial cell imaging device
102 Corneal endothelial cell imaging device
103 Corneal Endothelial Cell Imaging Device
C cornea
E Eye to be examined

Claims (3)

被検眼に対して照明光を照射する照明光学系と、前記被検眼の角膜内皮細胞による前記照明光の反射光を撮影手段により受光して前記角膜内皮細胞を撮影する撮影光学系をとを備え、前記照明光学系及び前記撮影光学系のそれぞれに位相板及び偏光板が被検眼側から順に設けられ、前記撮影光学系に設けられた偏光板が光軸中心に回動可能であるとともに、該偏光板を通して前記撮影手段が前記角膜内皮細胞からの反射光を受光することを特徴とする角膜内皮細胞撮影手段。An illumination optical system for irradiating illumination light to the eye to be examined, and an imaging optical system for photographing the corneal endothelial cells by receiving reflected light of the illumination light by the corneal endothelial cells of the eye to be examined by an imaging means The illumination optical system and the imaging optical system are each provided with a phase plate and a polarizing plate in order from the eye side, and the polarizing plate provided in the imaging optical system is rotatable about the optical axis. Corneal endothelial cell imaging means, wherein the imaging means receives reflected light from the corneal endothelial cells through a polarizing plate . 前記撮影手段のピント位置を補正するピント位置補正手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の角膜内皮細胞撮影手段。 The corneal endothelial cell imaging means according to claim 1, further comprising a focus position correcting means for correcting a focus position of the imaging means. 前記撮影光学系が前記撮影手段により動画撮影可能であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の角膜内皮細胞撮影手段。 The corneal endothelial cell photographing means according to claim 1 or 2, wherein the photographing optical system is capable of photographing a moving image by the photographing means.
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