JP4478672B2 - Non-contact tonometer - Google Patents
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Description
本発明は、被検眼の角膜に空気などの流体を吹付けて角膜を変形させ、角膜に投影した指標光の変化を検出し解析することにより、被検眼の眼圧を測定する非接触式眼圧計に関するものである。 The present invention relates to a non-contact type eye for measuring intraocular pressure of a subject's eye by spraying a fluid such as air on the cornea of the subject's eye to deform the cornea and detecting and analyzing a change in index light projected onto the cornea. It relates to a pressure gauge.
非接触式眼圧計は非接触であること、点眼麻酔等が不要であることなどの利点を有することから、高眼圧に起因する緑内障のスクリーニングとして、眼科などで広く用いられている。眼圧値が所定値以上の場合に、眼底検査や視野測定などの精密検査が行われる。 The non-contact tonometer has advantages such as non-contact and the necessity of eye anesthesia, etc., and is therefore widely used in ophthalmology and the like as a screening for glaucoma caused by high intraocular pressure. When the intraocular pressure value is greater than or equal to a predetermined value, precise examinations such as fundus examination and visual field measurement are performed.
また近年では、被検眼に投影した指標像などを検出することによって、被検眼と装置検眼部との相対位置を求め、ステージをモータ駆動で制御し、自動的に位置合わせを行う装置が、本出願人の出願による特許文献1に開示されている。 Further, in recent years, an apparatus that obtains a relative position between an eye to be examined and an apparatus optometry unit by detecting an index image projected on the eye to be examined, controls the stage with a motor drive, and automatically performs alignment, This is disclosed in Patent Document 1 filed by the present applicant.
更に、予め設定されている回数の測定を終了すると、未だ測定していない片眼に自動的に移動して位置合わせを行い、所定回数測定するフルオート測定が可能な非接触式眼圧計も実用化されつつある。 In addition, when the preset number of measurements is completed, a non-contact tonometer capable of full-automatic measurement that automatically moves to a single eye that has not yet been measured and performs positioning for practical use is also practical. It is becoming.
しかしながら従来の非接触式眼圧計では、測定時に被検眼の角膜にまつ毛が掛かっていると、まつ毛の抵抗により十分に角膜を変形させることができず、本来の眼圧値が通常範囲内であるにも拘わらず、測定値が高くなってしまうことがある。また、被検眼の固視がずれている場合に、稀に測定値が本来の眼圧値よりも低く測定されてしまう場合もある。従って、検者は所定値よりも眼圧値が高い場合や低い場合は、確認のために再測定を行っている。 However, in the conventional non-contact tonometer, if the eye cornea is covered with the eye cornea at the time of measurement, the cornea cannot be sufficiently deformed due to the eyelash resistance, and the original intraocular pressure value is within the normal range. Nevertheless, the measured value may become high. In addition, when the fixation of the eye to be examined is deviated, the measured value is rarely measured lower than the original intraocular pressure value. Therefore, when the intraocular pressure value is higher or lower than the predetermined value, the examiner performs remeasurement for confirmation.
そのような場合においても、被検眼位置を検出して位置合わせを自動で行い、予め設定されている回数を両眼連続で測定するフルオート化された装置では、片眼を所定回数測定をすると、未だ測定していない他眼の位置に検眼部を移動させ、所定回数測定を行ってしまう。従って、第1の被検眼の確認の測定が必要な場合でも、検眼部を再び移動させる必要があり、測定に要する時間の短縮の妨げになっている。また、装置の測定動作が完了しているので、確認のための測定を行うことを忘れてしまう虞れもある。 Even in such a case, in a fully automated device that detects the position of the eye to be examined and performs alignment automatically and measures the preset number of times in both eyes continuously, if one eye is measured a predetermined number of times, Then, the optometry unit is moved to the position of the other eye that has not been measured yet, and measurement is performed a predetermined number of times. Therefore, even when measurement for confirming the first eye to be examined is necessary, it is necessary to move the optometry part again, which hinders shortening of the time required for measurement. In addition, since the measurement operation of the apparatus is completed, there is a possibility that the measurement for confirmation is forgotten.
本発明の目的は、所定眼圧値よりも測定した眼圧値が高い場合や低い場合に、左右眼の測定動作を停止する非接触式眼圧計を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a non-contact tonometer that stops the measurement operation of the left and right eyes when the intraocular pressure value measured is higher or lower than a predetermined intraocular pressure value.
上記目的を達成するための本発明に係る非接触式眼圧計は、被検眼角膜を変形させるために角膜に対して気流を吹付ける気流吹付手段と、角膜に測定光を投影し角膜が気流により変形され所定の曲率半径になったときの前記測定光の角膜反射光を検出し眼圧値を求める測定手段とを備え、連続測定を行う非接触式眼圧計において、眼圧値の上限値と下限値とを設定する眼圧値設定手段と、該眼圧値設定手段で設定した上限値及び下限値と前記測定手段で求めた眼圧値とを比較する比較手段と、該比較手段の結果に基づき前記測定手段の連続測定動作を予め定めた複数の測定回数の終了後に停止するか否かを制御する制御手段とを有し、前記予め定めた複数の測定回数の終了後に前記測定手段により求めた複数の眼圧値の少なくとも1つが前記比較手段において前記上限値及び下限値の範囲から外れた場合に前記制御手段は前記連続測定動作を停止することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the non-contact tonometer according to the present invention includes an airflow spraying means for blowing an airflow to the cornea to deform the eye cornea, and measuring light is projected onto the cornea so that the cornea is caused by the airflow. In a non-contact tonometer that performs continuous measurement, a measuring means that detects corneal reflected light of the measurement light when deformed and has a predetermined radius of curvature to obtain an intraocular pressure value, Intraocular pressure value setting means for setting the lower limit value, comparison means for comparing the upper and lower limit values set by the intraocular pressure value setting means with the intraocular pressure value obtained by the measurement means, and the result of the comparison means by the and control means for controlling whether or not to stop after the end of the plurality of number of measurements continuous measurement operation was predetermined measuring means, the measuring means after the completion of a plurality of measurement times in which the predetermined based on at least one said plurality of intraocular pressure determined The control means when out of the range of the upper limit value and the lower limit value in compare unit is characterized by stopping the continuous measurement operation.
本発明に係る非接触式眼圧計によれば、一連の測定動作で連続で所定回数の眼圧測定を行う場合においても、所定眼圧値を設定し、求めた眼圧値と比較し、外れた場合に連続測定動作を停止する。例えば表示手段にその旨を表示して操作者に通知し、追加測定を促すことにより、測定が終了した後に再度被検眼位置に装置測定部を移動させる必要がないので、効率良く追加測定することができる。 According to the non-contact tonometer according to the present invention, a predetermined intraocular pressure value is set and compared with the obtained intraocular pressure value even when the intraocular pressure measurement is continuously performed a predetermined number of times in a series of measurement operations. If this happens, stop the continuous measurement operation. For example, by displaying that fact on the display means and notifying the operator and prompting additional measurement, it is not necessary to move the device measurement unit to the eye position again after the measurement is completed. Can do.
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図1は非接触式眼圧計の測定部の構成を示し、光軸L1上には被検眼Eに対向して、対物レンズ10と対物レンズ11が配置され、その中心軸上にノズル12が設けられている。ノズル12の後方には、空気室13、観察窓14、ダイクロイックミラー15、16、プリズム絞り17、結像レンズ18、撮像素子19が順次に配列されている。
The present invention will be described in detail based on the embodiments shown in the drawings.
FIG. 1 shows a configuration of a measurement unit of a non-contact tonometer. An
これらの対物レンズ10〜撮像素子19により被検眼Eに対する観察系及びアライメント検出系が構成されている。対物レンズ10、11の光軸に対して対称な位置には、前眼部を照明するための外眼照明光源20a、20bが配置されている。
The
ダイクロイックミラー16は外眼照明光源20a、20bから発せられる波長の光を透過し、測定及びアライメントの兼用の後述するLED光源からの波長の光の一部を除き反射する特性を有している。
The
プリズム絞り17は図2に示すように3つの開口部を有しており、上下の開口部には、互いに異なる左右方向に光束を偏向するためのプリズム17a、17bが設けられ、更に上下の開口部には、外眼照明光源20a、20bからの波長光を吸収し、測定及びアライメント兼用のLED光源からの波長光を透過する分光特性を有するフィルタが設けられている。
As shown in FIG. 2, the
一方、ダイクロイックミラー15の反射方向の光軸L2上には、前述の測定及びアライメント兼用のLED光源21と投影レンズ22が配置されており、測定光投影系及びアライメント指標投影系が構成されている。更に、図示は省略しているが、光軸L2上には、可視光を反射し赤外光を透過する特性を有するダイクロイックミラーが45度の角度で斜設され、その反射方向の光軸上には、被検眼Eが固視するための固視灯を被検眼Eに提示する固視灯投影系が設けられている。
On the other hand, on the optical axis L2 in the reflection direction of the
ダイクロイックミラー16の反射方向の光軸L3上には、レンズ23、ピンホール板24、光検出器25が配置されている。これらの対物レンズ10、11〜ダイクロイックミラー16、レンズ23、ピンホール板24、光検出器25により、角膜反射光量の変化を検出する角膜変形検出系が構成されている。
On the optical axis L3 in the reflection direction of the
空気室13内のシリンダ26には、ソレノイド27の駆動により押し上げられるピストン28が摺動自在に嵌合されている。そして、ノズル12、空気室13、ソレノイド27、ピストン28により加圧部が構成されている。また空気室13には、空気室13内の圧力をモニタするための圧力センサ29が配置されている。
A
撮像素子19の出力は制御部31に接続され、制御部31には、操作部32、モニタ33、ソレノイド27、LED光源21が接続されている。更に、図1の光学系を内蔵した装置測定部は図示しないステージ部に載置され、モータ駆動により被検眼Eに対して光軸L1方向及び光軸L1に垂直な方向の3軸方向に駆動されるようになっている。
An output of the
操作者が操作部32に設けられている測定開始スイッチを押すと、外眼照明光源20a、20bからの照明光束が被検眼Eの前眼部を照明する。前眼部により反射散乱した照明光束は、対物レンズ10、11により略平行光とされ、観察窓14、ダイクロイックミラー15、16を透過した後に、プリズム絞り17の中央部の開口部を通過し、結像レンズ18によって撮像素子19上に結像される。
When the operator presses a measurement start switch provided on the
制御部31は撮像素子19から得られた前眼部画像から、適当な閾値で2値化処理をして瞳孔を検出して瞳孔中心を求め、装置測定部の光軸L1と被検眼瞳孔との光軸L1に垂直なxy方向の面内での相対位置が許容範囲内にないとき、ステージを駆動して装置測定部を動かし、許容範囲内に入るように粗アライメントを行う。
The
被検眼Eと装置測定部との光軸に垂直な面内での位置合わせがほぼ終わると、制御部31はLED光源21を点灯する。LED光源21からの光束は、投影レンズ22、ダイクロイックミラー15によりノズル12内で一旦結像して被検眼Eに達し、角膜Ecで反射される。角膜Ecでの反射光束は、対物レンズ10、11により集光され、観察窓14を通過した後に略50%の光束がダイクロイックミラー15を透過し、一部がダイクロイックミラー16を透過する。
When the alignment in the plane perpendicular to the optical axis between the eye E and the apparatus measurement unit is almost finished, the
ダイクロイックミラー16を透過した光束は、プリズム絞り17の3つの開口部により3つの光束に分割され、結像レンズ18により撮像素子19上に結像する。このとき、プリズム絞り17の上下の開口部を通過した光束は、偏向プリズム17a、17bによりそれぞれ紙面奥の方向と手前の方向に偏向されるので、撮像素子19上では、LED光源21の3つに分割された角膜輝点像の位置関係は、被検眼Eと装置測定部との相対的な位置によって変化し、3つに分割された角膜輝点像の位置関係を検出することにより、被検眼Eと装置測定部との位置関係を知ることができる。
The light beam that has passed through the
例えば、被検眼Eと装置測定部との距離が所定距離よりも遠い場合には、撮像素子19上の紙面奥の角膜輝点像は下方に、紙面手前の角膜輝点像は上方に移動し、反対に被検眼Eと装置測定部との距離が所定距離よりも近い場合には、撮像素子19上の紙面奥の角膜輝点像は上方に、紙面手前の角膜輝点像は下方に移動する。また、被検眼Eと装置測定部との光軸に垂直な面内でのずれがある場合には、3つの角膜輝点像の重心或いは中央の角膜輝点像の位置を検出することによって、被検眼Eと装置測定部との位置関係を知ることができる。
For example, when the distance between the eye to be examined E and the apparatus measurement unit is longer than a predetermined distance, the corneal bright spot image at the back of the paper surface on the
制御部31はステージを駆動し、求めた被検眼Eと装置測定部との位置関係が所定範囲内になるように、精密アライメントを行う。この位置合わせによって、被検眼Eと装置測定部との位置合わせが終了すると、制御部31はソレノイド27を駆動しピストン28を移動させる。すると、空気室13内の圧力が上昇し、その圧力が圧力センサ29により検出されると同時に、空気室13内の圧力上昇に伴った強さの気流がノズル12から被検眼Eの角膜Ecに吹付けられる。角膜Ecは気流の強さに応じて徐々に変形を始める。
The
角膜変形検出系はパルス状に発せられた気流によって、角膜の曲率半径Rが所定の曲率半径Raとなったときに、LED光源21から発せられ角膜Ecに投影された光束が、角膜Ecで反射されることにより形成される虚像と、対物レンズ10、11、レンズ23に対して光学的に共役な位置にピンホール板24が配置され、このピンホール板24のピンホールを通過した光束のみを光検出器25によって検出するようになっている。この実施例の非接触式眼圧計では、角膜Ecの曲率半径Rが所定の曲率半径Raに近付くにつれて光検出器25の受光量が増え、曲率半径Raが無限大においてピーク値となり、つまり角膜Ecがパルス状に発せられた圧縮空気により平面になったときのピーク値を検出している。
In the corneal deformation detection system, the luminous flux emitted from the LED
従って、角膜変形検出系の光検出器25の出力信号が、ピーク値をとったときの圧力センサ29の出力信号の値を求めることにより、角膜Ecの曲率半径をRaに変形させるために必要な圧力が求められ、この値から被検眼Eの眼圧値Pを換算して求めることができる。
Therefore, it is necessary to transform the radius of curvature of the cornea Ec into Ra by obtaining the value of the output signal of the pressure sensor 29 when the output signal of the
図3はこの実施例の制御動作のフローチャート図であり、ステップS1で上述の瞳孔位置検出による粗アライメント、角膜輝点検出による精密アライメント、ソレノイド27の駆動、角膜変形検出による眼圧測定を行う。
FIG. 3 is a flowchart of the control operation of this embodiment. In step S1, the rough alignment based on the pupil position detection, the precise alignment based on the corneal bright spot detection, the drive of the
次に、制御部31の動作はステップS2で予め設定されているn回の眼圧測定が終了しているかどうかを判断する。測定された眼圧値がP1、P2、…、Pnとn個ある場合には、ステップS3へ進む。n個未満の場合にはステップS1に戻り、再びアライメントと眼圧測定を行う。
Next, the operation of the
ここで、図4はモニタ33に表示された設定画面を示し、実施例では図4に示したように、予め2つの値を制御部31において設定できるようになっている。図4中に示されている“UPPER LIMIT :20mmHg ON”とは、測定された眼圧値Pが20mmHgを上廻った場合の一連の測定動作を変更する上限値PHを意味している。また、“UNDER LIMIT :6mmHg OFF”とは、測定された眼圧値Pが6mmHgを下廻った場合の一連の測定動作を変更する下限値PLを意味しているが、ここでは“OFF”となっているので、この下限値は無効に設定されている。
Here, FIG. 4 shows a setting screen displayed on the
なお、上限値PHと下限値PLの設定値は任意の値に変更できるようになっており、またそれらを有効にするか無効にするかも、任意に設定することができる。 Note that the set values of the upper limit PH and the lower limit PL can be changed to arbitrary values, and whether to enable or disable them can be set arbitrarily.
ステップS3で、制御部31はN回測定されたN個の眼圧値P1、P2、…、PNのそれぞれと上限値PHとを比較し、1つでも上限値PHを上廻る眼圧値Pがあるかを判断する。上限値PHを上廻る眼圧値Pがない場合はステップS4に進む。実施例では、下限値PLが無効に設定されているので、ステップS4を通過しステップS5へ進む。
In step S3, the
ステップS5では、左右眼の眼圧測定が終了しているかを判断する。左右眼の眼圧測定が終了している場合には、制御部31は測定動作を完了する。左右眼の眼圧測定が終了していない場合には、制御部31の動作はステップS6に進み、ステージを駆動し、眼圧測定を終了していない他眼の方に装置測定部を移動させる。
In step S5, it is determined whether the intraocular pressure measurement for the left and right eyes is complete. When the intraocular pressure measurement for the left and right eyes has been completed, the
左右移動が終了すると制御部31による動作はステップS1に進み、まだ測定が終了していない被検眼に対し、瞳孔位置検出による粗アライメント、角膜輝点検出による精密アライメント、ソレノイド27の駆動、角膜変形検出による眼圧測定を行う。以後、前述のステップS2〜S5の順に進み、左右眼の眼圧測定が終了すると、測定動作を完了する。
When the left-right movement is completed, the operation by the
一方、ステップS3において、N回測定されたN個の眼圧値P1、P2、…、PNのそれぞれと上限値PHとを比較し、1つでも上限値PHを上廻る眼圧値Pがあると、制御部31による動作はステップS7に進む。
On the other hand, in step S3, each of the N intraocular pressure values P1, P2,..., PN measured N times is compared with the upper limit PH, and there is an intraocular pressure value P that exceeds the upper limit PH. Then, the operation by the
ここで、図5は所定測定回数N=2のときの眼圧値やメッセージMが表示されたときのモニタ33の画面の説明図である。ステップS3で1つでも上限値PHを上廻る眼圧値Pnがあると判断されると、制御部31はモニタ33上にN個の眼圧値P1、P2、…、PNを表示すると共に、上限値PHを上廻る眼圧値Pがあったことを操作者に知らせるためと、確認の追加測定を促すためにメッセージMを表示し、連続測定動作を停止する。そして、操作部32の各操作スイッチなどへの入力待ち状態となる。
Here, FIG. 5 is an explanatory diagram of the screen of the
この入力待ち状態のとき、操作者が追加の眼圧測定を必要と判断し、操作部32の測定開始スイッチを押すと、制御部31の動作はステップS9に進む。ステップS9では前述のステップS1と同様の制御が行われ、瞳孔位置検出による粗アライメント、角膜輝点検出による精密アライメント、ソレノイド27の駆動、角膜変形検出による眼圧測定を行う。
When the operator determines that an additional tonometry is required in this input waiting state and presses the measurement start switch of the
追加の眼圧測定が終了すると、再び操作部32の各操作スイッチなどへの入力待ち状態となる。更に、前述の入力待ち状態のとき、操作者がこれ以上の追加の眼圧測定は不要と判断し、操作部32のR/L移動スイッチを押すと、制御部31の動作はステップS10に進む。
When the additional intraocular pressure measurement is completed, the state again waits for input to each operation switch of the
ステップS10ではステージを駆動し、装置測定部を他眼位置に左右方向移動し、操作部32の各操作スイッチなどへの入力待ち状態となる。ここで、操作者が操作部32の測定開始スイッチを押すと、制御部31の動作はステップS1に進み、ステップS1〜ステップS5の前述の一連の測定動作を行う。
In step S10, the stage is driven, the apparatus measurement unit is moved in the left-right direction to the position of the other eye, and an input waiting state for each operation switch of the
このように実施例のような、一連の測定動作で左右眼連続で所定回数の眼圧測定を行う非接触式眼圧計は、上限値PHと下限値PLを設定し、求めた眼圧値Pと上限値PH又は下限値PLとの大小を比較し、求めた眼圧値Pが上限値PHよりも大きい場合、又は眼圧値Pが下限値PLよりも小さい場合に、一連の連続測定動作を停止する。そして、モニタ33などの表示手段にその旨を表示して、操作者に通知して追加測定を促すことにより、左右眼測定が終了した後に、再度被検眼位置に装置測定部を移動させる必要がないので、効率良く追加測定することができる。また、操作者が確認の追加測定を忘れることも防止できる。
As described above, the non-contact tonometer that performs the intraocular pressure measurement for a predetermined number of times in the left and right eyes continuously in a series of measurement operations sets the upper limit value PH and the lower limit value PL, and calculates the obtained intraocular pressure value P. When the obtained intraocular pressure value P is larger than the upper limit value PH or the intraocular pressure value P is smaller than the lower limit value PL, a series of continuous measurement operations are performed. To stop. Then, it is necessary to move the apparatus measurement unit to the eye position again after the left and right eye measurements are completed by displaying the fact on the display means such as the
なお、上述の実施例では、求めた眼圧値Pに異常があると判断された場合に、モニタ33などの表示手段にその旨を表示し操作者に通知したが、音声やブザーなどで操作者に通知することもでき、同様の効果が得られる。
In the above-described embodiment, when it is determined that the obtained intraocular pressure value P is abnormal, the fact is displayed on the display means such as the
10、11 対物レンズ
12 ノズル
13 空気室
15、16 ダイクロイックミラー
17 プリズム絞り
19 撮像素子
20 LED光源
20a、20b 外眼照明光源
25 光検出器
27 ソレノイド
28 ピストン
29 圧力センサ
31 制御部
32 操作部
33 モニタ
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