JP4541084B2 - 眼科用検査装置 - Google Patents

Description

本発明は緑内障等の眼科疾患の検査に使用する眼科用検査装置に関する。

緑内障は、主に眼圧の上昇が原因として視神経が冒され、視野異常や視力低下を来す疾患であり、眼科での失明原因の上位にある疾患である。
図１に眼の断面構造を示す。１０が眼球の前面にある透明な膜である角膜、１２が水晶体の前方に位置し、入力する光の量を調整することを主な働きとする虹彩、１４が水晶体、１６がゼリー状の透明な組織からなる硝子体である。水晶体１４はチン小帯を介して毛様体１７に吊されるようにして支持されている。
角膜１０と水晶体１４、虹彩１２によって囲まれる領域を前房１８といい、虹彩１２と硝子体１６とで囲まれた部分を後房という。前房１８と後房１９は透明な房水によって満たされている。房水は酸素や栄養分を眼内の各組織に運び、眼内各組織の老廃物を眼外に運ぶ作用をなすものであり、毛様体１７でつくりだされ、後房１９から前房１８に向けて循環した後、角膜１０と虹彩１２によって挟まれた角の部分（図のＡ部分：隅角という）から静脈中に排出される。

眼圧は眼球内の圧力を示し、房水の産生、排出のバランスによって決定される。すなわち、房水の排出能力が低下するか、産生能力が亢進すると眼圧は上昇し、逆に排出能力が亢進するか、産生能力が低下すると眼圧は低下する。緑内障は、ほとんどの場合、房水の量が増えることによって眼圧が上昇したことによるのではなく、房水が眼外に排出される量が減り、それによって眼圧が上昇することにより発症する。房水の産生量は眼外に排出される量に関わらず毛様体でほぼ一定であるため、隅角から排出される房水の量が抑えられると眼圧が高くなる。

このように眼外に房水が排出される量が減少し眼圧が上昇する原因としては、房水が排出される隅角に形成されている網目状の組織、線維柱帯、における房水の透過性が低下し、房水が排出されにくくなる場合（開放隅角緑内障）と、隅角部そのものが本来狭く、何らかの理由で前房１８と後房１９の圧格差が生じた際に、虹彩１２が背面側から角膜１０の側に押され、虹彩１２の根部が隅角部を閉塞するために房水が排出されなくなる場合（閉塞隅角緑内障）とがある。

開放隅角緑内障は眼圧上昇がゆるやかで症状がゆっくり進行するのに対して、閉塞隅角緑内障は房水の出口が塞がれることによって急激に眼圧が上がり、症状が急速に進んで、数日のうちに失明する場合もあるといった差異がある。開放隅角緑内障と発作前の閉塞隅角緑内障はともに自覚症状がないことと、とくに閉塞隅角緑内障は発症すると症状が急激に進む性質があることから、発症の危険性があるか否かをあらかじめ診断することはきわめて重要である。
この開放隅角緑内障と閉塞隅角緑内障のうち、開放隅角緑内障は隅角部分の形状は健常者と非常に類似しているため隅角所見から診断することは難しいが、閉塞隅角緑内障については隅角や前房の深さを調べ、その間隔が狭くなっている場合には、閉塞隅角緑内障が発症する可能性があるとして治療を施すことによって緑内障の発症を未然に防止することが可能である。

しかしながら、眼科診療において閉塞隅角緑内障を診断することは必ずしも容易ではない。閉塞隅角緑内障か否かを診断する場合は、角膜と虹彩との間隔、とくに隅角部分の間隔を調べることになるのであるが、角膜と虹彩との間隔は個々人で異なるし、年齢によっても変わるから、単純にその間隔が狭いか広いかだけで発症する危険性があるか否かを判断することは専門医にとっても難しい。また、角膜と虹彩との間隔を調べるには、角膜に検査用のレンズ（隅角鏡）を当てて前房部分の形状を視認するようにするが、潜在患者をみつけるため多数人に対してこのような専門的な診断検査を行うことは現実的でなく、検査用のレンズを使用して検査する方法は、実際には、眼科治療の際に、緑内障のおそれがあるといった場合に眼科医が行っている程度である。

なお、検査用のレンズを使用せずに、スリット光（スリットランプ）を使用して角膜と虹彩との間隔を検査する方法もあるが、この方法は角膜と虹彩との間隔を単に視認してその間隔の広狭を定性的に評価するだけであり、検査用のレンズを使用して診断する方法にくらべるとはるかに精度が落ちるという問題と、虹彩の基部（隅角）についてはその間隔を明確に見ることが難しく、的確な診断が難しいという問題がある。

そこで、本発明はこれらの課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、検査用のレンズを使用するといった専門医でなければならない操作によらずに閉塞隅角緑内障あるいは前房部分における眼科疾患についての検査が可能で、これによって被検者に負担を強いることなく検査することができ、専門医でなくても使用することができ、検診レベルで容易にかつ確実に緑内障等の眼科疾患の検査に使用することができる眼科用検査装置を提供するにある。

上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。
すなわち、被検眼の前眼部の断面形状を検知することにより被検眼の眼科疾患を検査するための眼科用検査装置であって、被検眼の前眼部に向け、瞳孔領から虹彩の周辺部にわたりスリット光を走査させるように移動させながら投射するスリット光投射光学系と、該スリット光の反射光によって得られる前眼部の断面画像を撮影する撮影光学系とを備えた測定部と、該測定部をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する駆動装置を備えた架台部と、前記測定部の上方に配置された操作パネルと、前記撮影光学系によって撮影された断面画像を画像解析して、被検眼の前眼部の形状を解析するデータ解析部とを備えていることを特徴とする。

また、前記操作パネルは、検査装置を動作させる操作ボタンと、測定結果を表示するモニター部とを備えるとともに、前記測定部の上方で、水平方向に揺動可能に支持されていることにより、操作パネルの向きを適宜調節して使用することができる。
また、前記測定部は、前房深度測定において測定ポイントを増加させるための、縮瞳用の光源を備えていることにより瞳孔径が大きな被検者であっても縮瞳させることによって、より正確な検査を行うことができる。また、縮瞳時と通常瞳孔時における周辺前房の形態の相違を検知することによって、より正確に緑内障の発症危険性を検出することが可能になる。
また、被検眼の頂部にスリット光投射光学系のスリット光投射位置を合致させるためのアライメント機構として、前記測定部はアライメント光学系を備え、前記駆動装置はアライメント光の受光位置に基づいて測定部を位置合わせする位置合わせ機構を備えていることにより、被検眼と測定光学系とを位置合わせして高精度の検査を行うことができる。

また、被検眼の前眼部の断面形状を検知することにより被検眼の眼科疾患を検査するための眼科用検査装置であって、被検眼の前眼部に向け、瞳孔領から虹彩の周辺部にわたりスリット光を走査させるように移動させながら投射するスリット光投射光学系と、該スリット光の反射光によって得られる前眼部の断面画像を撮影する撮影光学系と、被検眼の頂部にスリット光投射光学系からのスリット光投射位置を合致させるためのアライメント光学系とを備えた測定部と、該測定部をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する駆動装置を備えた架台部と、前記撮影光学系によって撮影された断面画像を画像解析して、被検眼の前眼部の形状を解析するデータ解析部とを備え、該データ解析部は、左右のスリット光投射光学系を用いて角膜厚を測定する手段を備えていることを特徴とする。
また、前記データ解析部は、スリット光投射光学系を用いて角膜曲率半径を測定する手段を備えていることを特徴とする。

また、被検眼の前眼部の断面形状を検知することにより被検眼の眼科疾患を検査するための眼科用検査装置であって、被検眼の前眼部に向け、瞳孔領から虹彩の周辺部にわたりスリット光を走査させるように移動させながら投射するスリット光投射光学系と、該スリット光の反射光によって得られる前眼部の断面画像を撮影する撮影光学系と、被検眼の頂部にスリット光投射光学系からのスリット光投射位置を合致させるためのアライメント光学系とを備えた測定部と、該測定部をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する駆動装置を備えた架台部と、前記撮影光学系によって撮影された断面画像を画像解析して、被検眼の前眼部の形状を解析するデータ解析部とを備え、該データ解析部は、前記撮影光学系によって取り込まれた固視灯のデータに基づいて、測定データに対して被検眼のＸ−Ｙ方向の固視不良を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
また、前記データ解析部は、前記撮影光学系によって取り込まれた角膜位置のデータに基づいて、測定データに対してＺ方向の固視不良を補正する補正手段を備えていることを特徴とする。
また、前記データ解析部は、前記撮影光学系によって取り込まれた角膜厚および角膜曲率半径のデータに基づいて、角膜厚および角膜曲率半径のずれによる補正を測定データに施す補正手段を備えていることを特徴とする。これらの補正手段を備えることにより、被検眼が固視不良であったりした場合でも測定データを補正して正確な測定結果を得ることができる。

本発明に係る眼科用検査装置によれば、被検眼の前眼部の断面形状を定量的な測定データとして検知することができ、これによって被検者の眼科疾患、たとえば閉塞隅角緑内障の発症の可能性等について的確な検査を行うことが可能となる。また、測定に際しては検査用のレンズを使用するといった必要がなく、検診レベルでの検査によって信頼性の高い診断を行うことができ、眼科疾患を事前に検知する装置として好適に使用することが可能となる。

以下、本発明に係る眼科用検査装置およびこの検査装置を用いた検査方法の具体例について図面とともに詳細に説明する。
本発明に係る眼科用検査装置は、被検者の眼にスリット光を投射し、被検眼の角膜および虹彩の断面画像を撮影することによって前眼部の断面形状を、検査用のレンズ等を使用することなく離隔的に測定し、その測定結果に基づいて症状を診断するものである。

図２は、瞳孔の中心から虹彩の周辺への距離を横軸とし、前房深度Ｄを縦軸として前房深度Ｄを定性的にあらわすグラフである。図のように、瞳孔の中心側では角膜１０と虹彩１２とは広く開いているのに対して、虹彩１２の周辺に近づくにつれて前房深度は狭くなってくる。すなわち、前房深度のグラフは右下がり状のグラフとなる。
この前房深度Ｄの計測値は、被検者によって瞳孔から虹彩の周辺までの長さが異なるし、前房深度の深さも被検者によって比較的深い（広い）場合と浅い（狭い）場合があるといったように個人差があるが、これら前房深度についての健常者や発症者のデータを集積しておき、これらのデータと測定値とを統計的に比較することによって、たとえば閉塞隅角緑内障のおそれがあるか否かを診断することができる。

図３は、本発明に係る眼科用検査装置２０の一実施形態の全体構成を示す斜視図である。本実施形態の眼科用検査装置２０は、測定光学系を収納する測定部３０と、測定部３０を３軸駆動により位置制御する駆動装置および測定部３０での測定データを解析するデータ解析部および動作制御部を収納する架台部４０と、測定操作を行うための操作パネル５０とを主要な構成部とする。

操作パネル５０は、本検査装置を操作するためのものであり、架台部４０の後部に立設されたモニターアーム５２により、測定部３０の上方位置に支持されている。
操作パネル５０は前面に検査結果等を表示するモニター部５３が設けられ、モニター部５３の周縁部に操作ボタン５４が配されている。この操作パネル５０は、モニターアーム５２により、測定部３０の上方で水平方向に揺動可能に設けられ、本実施形態では、装置の前面側で左右に約４５°の角度範囲（全回動角は９０°）で揺動可能である。また、操作パネル５０の後面には、小型のプリンタが設置され、計測結果をプリントして出力することが可能となっている。

測定部３０には、被検者の右眼あるいは左眼に向けて前房深度を計測するためのスリット光を投射し、あるいは被検眼と測定光学系とを正確に位置合わせするためのアライメント光を投射するスリット光投射光学系と、被検眼からの反射光を検知する撮影光学系が設けられている。これらの光学系は測定部３０の外面を覆うように設けられたケーシング３２内に収納されている。ケーシング３２の前面には、検査光やアライメント光を投射するための透過窓が設けられる。
なお、本実施形態では、瞳孔径が大きい被検者を検査する際に縮瞳させる操作を行うため、縮瞳用の光源を設けている。ケーシング３２の前面にはこの縮瞳用の投射光を被検眼に投射するための透過窓も設けられている。

架台部４０の前側には、被検者の頭部を支持するための顎受け６１と額当て６２が配置されている。顎受け６１は顎台部６３に支持され、顎台部６３から両側方に延出するハンドル６４を回動操作することにより、顎受け６１が上下動して被検者の眼の高さ位置が調節可能となっている。

以下では、まず、測定部３０に設けられている測定光学系の構成について説明する。
図４は、測定部３０に設けられているスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂと撮影光学系８０と、アライメント光学系９０ａ、９０ｂと、縮瞳用の光源９５を示す。
本実施形態においては、スリット光投射光学系を右眼用と左眼用とで独立させ、右眼と左眼の検査に応じて、右眼用のスリット光投射光学系７０ａと左眼用のスリット光投射光学系７０ｂを使用するように構成している。スリット光投射光学系７０ａ、７０ｂは、スリット光を投射する光源としてのハロゲンランプ７１、複数の光学レンズからなる光学系７２ａ、７２ｂ、スリット７３およびミラー７４とを備える。これらのスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂは被検眼の視軸に対して所定角度傾斜した方向（本実施形態では角度６０°）からスリット光が投射されるように設定されている。

撮影光学系８０は、左右に配置されたスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂに挟まれた中央位置に配置される。撮影光学系８０は、顕微鏡光学系８１とCCDカメラ８２とを備える。CCDカメラ８２は光軸に対して所定角度傾けるようにして制御される。図で１の位置は、被検眼にスリット光を位置合わせするオートアライメント操作時におけるCCDカメラの向き、２は左眼用のスリット光投射光学系７０ｂを使用する場合のCCDカメラの向き、３は右眼用のスリット光投射光学系７０ａを使用する場合のCCDカメラの向きを示す。
なお、８３は固視灯の光源であり、８４は光源８３からの光を被検眼に向けて反射するミラーである。本実施形態では、撮影光学系の受光量をできるだけ阻害しないように、細幅に形成したミラー８４を使用して固視灯を呈示するようにしている。

アライメント光学系９０ａ、９０ｂは、アライメント光として用いる赤色光あるいは赤外光を放射するＬＥＤ９１、スリット９２、ミラー９３からなる。アライメント光学系９０ａ、９０ｂは撮影光学系８０の光軸に対して水平面内で対称配置に設けられる。アライメント光学系９０ａ、９０ｂの投射光路の交点は、左右のスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂの光路の交点に一致するように設けられる。
縮瞳用の光源９５は、白色ＬＥＤを光源として使用し、測定部３０の前部近傍に配置される。本実施形態の装置では、縮瞳用として白色ＬＥＤを４個配置している。

これらのスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂおよび撮影光学系８０等からなる測定光学系は測定部３０の底板を支持ステージとして固定支持され、底板が架台部４０に収納されている３軸制御による駆動装置に固定されている。３軸制御による駆動装置は、スライドガイド等のガイド機構と、ボールねじおよびボールねじを回動駆動するサーボモータ等の駆動部を備える公知の機構による。
３軸制御の駆動装置は、底板をＸ−Ｙ方向およびＺ方向へ移動制御し、スリット光投射光学系７０ａ、７０ｂおよび撮影光学系８０を含む測定光学系をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する。なお、Ｘ−Ｙ方向とは鉛直面内での移動方向をいい、Ｚ方向とは水平方向の移動方向をいう。本実施形態では、Ｘ方向（被検眼に対して左右方向に移動する方向）には右眼と左眼の検査用として１００ｍｍ程度移動するように設定され、Ｙ方向には±１５ｍｍ、Ｚ方向（被検眼に対して前後方向に移動する方向）には±１５ｍｍ移動可能に設けられている。

測定光学系は、測定開始時に被検眼の位置に測定光学系を正確に位置合わせするアライメント操作を行う。本実施形態の検査装置におけるアライメント操作は、以下のような原理によって行う。
図５にアライメント操作の原理図を示す。本実施形態の眼科用検査装置では、アライメント光学系９０ａ、９０ｂが左右対称位置に配置され、右側と左側のアライメント光学系９０ａ、９０ｂからアライメント光を被検眼に向けて投射し、角膜から反射されるアライメント光を検知することによってアライメントする。アライメント光には赤外線を使用している。

図５でＩ図は、左右のアライメント光学系９０ａ、９０ｂからのアライメント光が被検
眼の角膜の後方で交差している状態で、この場合には、右から入射したアライメント光は右側に戻り、左から入射したアライメント光は左側に戻る。
一方、II図は、左右のアライメント光学系９０ａ、９０ｂからのアライメント光が被検
眼の角膜の前方で交差している状態で、この場合には、右から入射したアライメント光は左側に反射し、左側から入射したアライメント光は右側に反射する。
こうして、角膜からの反射光を検知することで、光学系が角膜の前方で交差しているか後方で交差しているかがわかるから、この検知結果に基づいて測定部３０の前後方向の位置を調節することによって角膜の頂部に左右のスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂの投射位置を合致させることができる。

図５は被検眼の中心に対して、撮影光学系８０の光軸が一致している場合である。角膜の頂点に対して、撮影光学系８０の光軸がずれている場合は、被検眼に右から入射したアライメント光と左から入射したアライメント光の反射強度が左右で不均等になるから、反射光の強度が均一になるように撮影光学系８０の左右方向（Ｘ方向）の位置を調節することによって撮影光学系８０の光軸を被検眼の頂部に合致させることができる。

また、被検眼の頂部に対して、アライメント光が上下方向に位置ずれしている場合には、被検眼からの反射光がアライメント光の入射高さ位置よりも上側あるいは下側となることによって、被検眼の頂部とアライメント光がＹ方向で位置ずれしていることを検知することができる。
こうして、左右のアライメント光学系９０ａ、９０ｂからアライメント光を被検眼に投射し、被検眼からの反射光を検知することにより、測定部３０をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動調節して、スリット光投射光学系７０ａ、７０ｂと撮影光学系８０を被検眼の角膜の頂部にアライメントすることができる。

以下では、図３に示す眼科用検査装置を用いて、実際に検査を行う場合の操作方法、および検査によって得られるデータの解析方法等について、図１０、１１、１２に示すフロー図とともに説明する。
まず、被検者を検査装置の前に座らせ、顎受け６１と額当て６２により被検者の頭部が位置ずれしないようにした後、被検者に固視灯を注視するように促す。
本実施形態においては、ミラー８４を使用して固視光源を呈示するようにしている。ミラー８４を使用する場合は、撮影光学系８０の光路を遮ることになるから、本実施形態では、光路を広く遮らないように、ミラー８４を上下方向に細長い形状（１ｍｍ幅）にするとともに、ミラー８４の上下中央部に固視用の黒点Ｂを設けている。図のＡ部分は、光源８３の光（赤色）がミラー８４によって反射される領域（視野角度１０°）を示す。

ミラー８４をこのように細長く形成すると、測定開始時のセッティング時に、被検眼が正規の位置からずれていて、被検者からは黒点Ｂを視認できない場合でも、赤色のＡ部分については容易に視認することが可能になる。赤色が視認できた場合には、ハンドル６４を回して、黒点Ｂが見える位置に頭部の高さを調節することができる。
ミラー８４を使用する方法は、ミラー８４のかわりにハーフミラーを使用する方法とくらべて、撮影光学系８０による被検眼からの反射光の受光量が減じることを抑えることができ、測定精度を上げることが出来るという利点がある。

固視ができたところで、右眼の検査を開始する。測定の開始操作は、操作パネル５０の操作ボタン５４を押すことによって行う。もちろん、左眼から検査を開始してもよい。
測定開始後に、最初に行われる操作は、オートアライメント・測定操作（ステップ１００）である。
図１１に、オートアライメント・測定操作の制御フローを示す。オートアライメント操作は、前述したように、被検眼と測定光学系とをＸ−Ｙ方向について位置合わせし（ステップ１０１）、角膜頂点位置の検出（Ｚ方向の位置合わせ）を行う（ステップ１０２）ことによってなされる。

アライメント後、角膜の中心膜厚を測定する（ステップ１０３）。アライメント操作によって測定光学系の中心光軸は被検眼の瞳孔の中心（被検眼の頂点）に位置合わせされているから、この点で左右のスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂからスリット光を投射し、撮影光学系で被検眼からの反射光を視認する。スリット光は角膜の前面と後面で反射し、角膜の厚さ部分を検出することができる。左右のスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂによる測定値を平均して中心角膜厚とする。左右のスリット光投射光学系７０ａ、７０ｂを用いて測定することで、測定精度を高めることができる。実際の角膜の厚さは、検出結果データを角膜の屈折率等を考慮して換算して求められる。

まばたきや、眼が動いてしまった場合には、角膜厚の値が適切値として得られない。ステップ１０４では、角膜厚の値が適切か否かを判定し、適切でないと判断された場合には再測定され、適切であると判断された場合は、次の角膜の曲率半径を測定するステップに進む。

図７は、角膜の曲率半径を測定する方法を示す。角膜の曲率半径の測定は、被検眼の角膜の頂点位置と検査装置の光学系のフォーカス位置（光路の交差位置）が一致した状態から、所定距離（本実施形態では３．９ｍｍ）検査装置の光学系を被検眼の奥側に移動させた位置で画像を取り込むことによってなされる。
図７は、被検眼に対してスリット光１が角膜の頂点位置からＤだけ奥側に移動した状態を拡大して示す。同図でスリット光２は、測定光学系を被検眼の頂点位置から横方向に移動させた態でのスリット光である。
スリット光２を仮想的に延長し、ｚ軸と交わるまでの延長線をａ、そのｚ軸方向の長さをｂ、ａのｙ軸方向の長さをｈ、ａとｚ軸とのなす角をθとする。角膜頂点からスリット光２が眼に入射するまでのｚ軸方向の長さをｚとする。

ｚはｂと検査装置の光学系の移動量Ｄから求めることができ、角膜の曲率半径Ｒは、Ｄ、ｈ、θから次式によって求めることができる。
すなわち、ｂ＝ｈ／tanθ、ｚ＝Ｄ−ｂ＝Ｄ−ｈ／tanθ、ｃ＝Ｒ−ｚ、
Ｒ²−ｈ²＝ｃ² →Ｒ²−ｈ²＝（Ｒ−ｚ）²→Ｒ＝（ｚ²＋ｈ²）／２ｚ
＝（（Ｄ−h/tanθ）²＋ｈ²）／２（Ｄ−h/tanθ）
なお、ｈの値は画像データを換算して求めるものである。

測定光学系を被検眼の頂点位置に合致するように位置合わせし、その状態から上述したように測定光学系を移動（ステップ１０５）させて角膜の曲率を検出する。
得られた角膜の曲率値が適切であるかを判断し（ステップ１０７）、角膜の曲率値が適切であると判断されたときに、前房深度を測定する操作に移行する（ステップ１０８）。角膜の曲率値が適切でないと判断された場合には、再度、被検眼と測定光学系との位置合わせ（アライメント）操作に戻って測定を行う。

前房深度の測定操作は、被検眼に対して測定光学系を水平にスキャン移動させ、スリット光投射光学系７０ａ、７０ｂから被検眼に投射したスリット光が被検眼から反射される光を撮影光学系８０によってとらえることによってなされる。
本実施形態においては、スリット光投射光学系７０ａ、７０ｂは、瞳孔の中心から虹彩の周辺部に向け、６０°の投射角度を維持したまま前眼部を走査するように移動させてデータを取得する。スキャン移動に要する時間は０．５秒間程度である。短時間で検査することによって、固視の揺れや瞬きを防止して測定精度を上げることができる。
スリット光投射光学系７０ａ、７０ｂからは被検眼に対して斜め方向からスリット光を投射するから、被検眼が右眼か左眼かによってスリット光の投射方向を左方向と右方向に変え、瞳孔の中心側から耳側にスリット光を移動させて、鼻などでスリット光が遮られないようにして測定する。

データ解析部では、測定光学系がスキャン移動する際に取り込んだ角膜と虹彩等の断面画像をデータ解析し、操作パネル５０のモニター部５３に解析結果を表示し、測定データをプリンタから出力する。
図９は、実際の測定データの例を示すもので、測定光学系をスキャン移動して得られた画像データを示す。スキャン移動の際には瞳孔の中心から虹彩の周辺部に向けて所定間隔で２１枚の画像データが取得される。

図中で左側で白く光っている部分が角膜の断面を示す。瞳孔の中心から虹彩の周辺部に進むにしたがって徐々に右側にずれているのは角膜が湾曲しているためである。角膜の断面（白い部分）から角膜の厚さを解析することができる。
角膜の後方で白く光っている部分が虹彩の像である。この虹彩の断面像から、角膜の後方に所定間隔をあけて虹彩があること、虹彩の周辺部に近づくにしたがって、角膜との間隔が狭くなってくることがわかる。

図９に示す測定データに基づいてデータ解析部の解析により、前房深度を数値データとして得る（ステップ１０９）。前房深度の解析に際しては、測定データについて補正を行うことによって、より精度の高い検査結果を得ることが可能である。
図１２は、測定データを補正するフロー図を示す。測定データを補正する操作としては、まず、測定中に被検者の頭が動いたり、眼が固視されていなかったりしたことによって、誤った測定データが得られることがあることを補正する。このため、画像として取り込まれている固視灯の位置と理論的な固視灯の位置からのずれ（Ｘ−Ｙ方向のずれに相当する）を検出し、その検出値に基づいて測定データを補正する（ステップ１１０）。これによってより正確な前房深度を得ることができる。

また、画像として取り込まれた角膜の像と、角膜の曲率半径から理論的に得られる位置とのずれから、Ｚ方向の固視不良や位置ずれを計算で求めることができる。ステップ１１１においては、このＺ方向のずれによる補正を前房深度の測定データに施す。
また、前房深度測定では、測定光学系をスキャン移動させながら一定間隔でデータを収集するから、角膜上皮の位置は変化量がほぼ一定の状態で移動していく。しかしながら、角膜から強膜に移る位置までくると、その変化量が変わる（やや、膨らみ状となる）。ステップ１１２では、この角膜上皮の位置の変化量から角膜の輪部を決定し、ステップ１１３、１１４で、角膜厚と角膜曲率半径から前房深度の測定データに補正を加える。

被検者は、測定部３０に対して、正対して測定を受ける必要があるが、顔をわずかに左や右に向けた状態で顎受け６１に顔をのせてしまう場合や、測定中に額当て６２から額が離れてしまうような場合がある。このような場合には、右眼と左眼による測定結果に差が出るといった不正確な測定になってしまうことがある。上述したように固視灯の位置や、角膜の位置と比較することによって測定データを補正する方法は、測定時に顔が位置ずれしたような場合でも、正確な測定結果を得ることが可能になり、より精度の高い測定が可能になる。

図１０に示すように、ステップ１００によりオートアライメント・測定操作が終了した後、瞳孔径の判定を行う（ステップ１１５）。瞳孔径の判定とは、瞳孔径には個人差があり、瞳孔径が大きい人の場合には前房深度の測定ポイント数が少なくなるために、正確な前房深度が測定できないことから、そのような場合には、強制的に縮瞳させ（ステップ１１６）、測定ポイント数を増やして測定しなおすことができるようにするためのものである。

図８に縮瞳させる前の状態と、縮瞳させた後の状態を説明的に示す。図８(a)は、縮瞳させる前の状態で、瞳孔径が大きいために前房深度を測定する虹彩１２の領域が狭く、スリット光をスキャン移動させた際の測定ポイント数が少なくなってしまうことを示す。これに対して、図８(b)は、縮瞳させたことで虹彩１２がしぼられ、前房深度の測定ポイント数が増えることを示している。
縮瞳させる操作は、測定部３０に設けられた白色ＬＥＤの光源９５を点灯することによって行う。白色ＬＥＤ光源を点灯することで、強制的に縮瞳され、前房深度の測定ポイント数を増やして測定することができる。

なお、縮瞳操作によって前房深度を測定する方法は、測定ポイント数を増やすという目的の他に、閉塞隅角緑内障の発症危険性が高い眼は、そうでない眼にくらべて、縮瞳時と通常瞳孔時における周辺前房の形態が異なると言われており、通常瞳孔時における測定結果と縮瞳時における測定結果とを比較することによって、より正確に緑内障の発症危険性を検出することが可能になる。したがって、緑内障の発症危険性があるような場合に、マニュアル的に縮瞳操作を行うようにすることもできる。

瞳孔径の判定で問題なしとされた場合には、その状態で複数回の測定を行う（ステップ１１７）。そして、複数回の測定データを平均化し（ステップ１１８）、操作パネル５０のモニター部５３に測定結果を表示する（ステップ１１９）。なお、測定データの平均化に際しては、中央値と他の測定値との差により重み付けをし、中央値に近い測定データについては測定値を４倍し、中央値からの差が大きなるにしたがって、３倍、２倍、１倍、０倍して平均化した。
右眼の測定終了後、両眼の測定が終了しているか判断し（ステップ１２０）、左眼の測定が終了していない場合は左眼の測定位置へ測定光学系を移動させ（ステップ１２１）、左眼について上述したと同様の方法によって測定する。こうして、両眼について測定することができる。

本実施形態の眼科用検査装置２０を使用して測定する際は、測定者が被検者の横位置で被検者を補助したり、被検者に説明したりして測定する。被検者は架台部４０の前側に位置するから、測定者が被検者の近くに位置して操作できることは操作性の点で都合がよい。操作パネル５０は測定部３０の上方に配置され、左右に揺動可能となっているから、測定者が操作しやすい向きに操作パネル５０を動かして使用することができる。また、モニター部５３に表示された測定結果を被検者に示して説明する場合にも、操作パネル５０を動かすことができることは有効である。

また、操作パネル５０は左右方向に各々４５°程度の角度範囲で揺動できるから、測定者は被検者の右側あるいは左側のどちら側でも操作することができる。また、架台部４０の手前側に被検者と測定者が位置しているから、検査装置を壁際に設置して測定するといった使い方が可能であり、省スペース化を図った装置として提供できる。
また、測定操作は、操作パネル５０の操作ボタンを押すだけで完全自動化されていること、操作パネル５０が被検者側に向けて配置されていることから、被検者が自分で操作パネル５０を操作して、測定者がついていなくても検査することが可能である。

本実施形態の眼科用検査装置によれば、被検者の前眼部の形状を正確に、定量的データとして検査することができ、これによって眼科疾患を容易にかつ確実に検知することが可能であり、隅角緑内障の他に、外傷性や先天性の隅角あるいは水晶体の損傷、人工レンズの眼内での安定具合を確認するといった幅広い使い方が可能となる。検査に際しては検査用のレンズを使用するといった専門医でなければできない操作をする必要がなく、被検者に検査のための負担をかけることがなく、検診レベルでの眼科疾患の検査装置として使用することが可能となる。また、操作が自動化されているから取り扱いが容易であり、短時間で検査することができ、検診等として好適に使用することが可能な装置として提供することができる。

眼の断面構造を示す説明図である。 瞳孔からの距離に対する前房深度の定性的な関係を示すグラフである。 眼科用検査装置の一実施形態の全体構成を示す斜視図である。 測定部における測定光学系の構成を示す説明図である。 被検眼の頂部にアライメントする方法を示す説明図である。 本実施形態の眼科用検査装置での固視方法を示す説明図である。 角膜の曲率半径を測定する方法を示す説明図である。 縮瞳前と縮瞳後における測定を示す説明図である。 前房深度測定における測定データを示す説明図である。 眼科用検査装置の検査フローおよびデータ解析方法を示すフロー図である。 眼科用検査装置の検査フローおよびデータ解析方法を示すフロー図である。 眼科用検査装置の検査フローおよびデータ解析方法を示すフロー図である。

符号の説明

１０ 角膜
１２ 虹彩
１８ 前房
１９ 後房
２０ 眼科用検査装置
３０ 測定部
４０ 架台部
５０ 操作パネル
５２ モニターアーム
５３ モニター部
５４ 操作ボタン
７０ａ、７０ｂ スリット光投射光学系
８０ 撮影光学系
８１ 顕微鏡光学系
８２ CCDカメラ
９０ａ、９０ｂ アライメント光学系

Claims (9)

1. 被検眼の前眼部の断面形状を検知することにより被検眼の眼科疾患を検査するための眼科用検査装置であって、
   被検眼の前眼部に向け、瞳孔領から虹彩の周辺部にわたりスリット光を走査させるように移動させながら投射するスリット光投射光学系と、該スリット光の反射光によって得られる前眼部の断面画像を撮影する撮影光学系とを備えた測定部と、
   該測定部をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する駆動装置を備えた架台部と、
   前記測定部の上方に配置された操作パネルと、
   前記撮影光学系によって撮影された断面画像を画像解析して、被検眼の前眼部の形状を解析するデータ解析部とを備えていることを特徴とする眼科用検査装置。
2. 前記操作パネルは、検査装置を動作させる操作ボタンと、測定結果を表示するモニター部とを備えるとともに、前記測定部の上方で、水平方向に揺動可能に支持されていることを特徴とする請求項１記載の眼科用検査装置。
3. 前記測定部は、前房深度測定において測定ポイントを増加させるための、縮瞳用の光源を備えていることを特徴とする請求項１記載の眼科用検査装置。
4. 被検眼の頂部にスリット光投射光学系のスリット光投射位置を合致させるためのアライメント機構として、
   前記測定部はアライメント光学系を備え、前記駆動装置はアライメント光の受光位置に基づいて測定部を位置合わせする位置合わせ機構を備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項記載の眼科用検査装置。
5. 被検眼の前眼部の断面形状を検知することにより被検眼の眼科疾患を検査するための眼科用検査装置であって、
   被検眼の前眼部に向け、瞳孔領から虹彩の周辺部にわたりスリット光を走査させるように移動させながら投射するスリット光投射光学系と、該スリット光の反射光によって得られる前眼部の断面画像を撮影する撮影光学系と、被検眼の頂部にスリット光投射光学系からのスリット光投射位置を合致させるためのアライメント光学系とを備えた測定部と、
   該測定部をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する駆動装置を備えた架台部と、
   前記撮影光学系によって撮影された断面画像を画像解析して、被検眼の前眼部の形状を解析するデータ解析部とを備え、
   該データ解析部は、左右のスリット光投射光学系を用いて角膜厚を測定する手段を備えていることを特徴とする眼科用検査装置。
6. 前記データ解析部は、スリット光投射光学系を用いて角膜曲率半径を測定する手段を備えていることを特徴とする請求項５記載の眼科用検査装置。
7. 被検眼の前眼部の断面形状を検知することにより被検眼の眼科疾患を検査するための眼科用検査装置であって、
   被検眼の前眼部に向け、瞳孔領から虹彩の周辺部にわたりスリット光を走査させるように移動させながら投射するスリット光投射光学系と、該スリット光の反射光によって得られる前眼部の断面画像を撮影する撮影光学系と、被検眼の頂部にスリット光投射光学系からのスリット光投射位置を合致させるためのアライメント光学系とを備えた測定部と、
   該測定部をＸ−Ｙ方向およびＺ方向に移動制御する駆動装置を備えた架台部と、
   前記撮影光学系によって撮影された断面画像を画像解析して、被検眼の前眼部の形状を解析するデータ解析部とを備え、
   該データ解析部は、前記撮影光学系によって取り込まれた固視灯のデータに基づいて、測定データに対して被検眼のＸ−Ｙ方向の固視不良を補正する補正手段を備えていることを特徴とする眼科用検査装置。
8. 前記データ解析部は、前記撮影光学系によって取り込まれた角膜位置のデータに基づいて、測定データに対してＺ方向の固視不良を補正する補正手段を備えていることを特徴とする請求項７記載の眼科用検査装置。
9. 前記データ解析部は、前記撮影光学系によって取り込まれた角膜厚および角膜曲率半径のデータに基づいて、角膜厚および角膜曲率半径のずれによる補正を測定データに施す補正手段を備えていることを特徴とする請求項７または８記載の眼科用検査装置。