JP4562970B2 - 周波数特性の変化を測定することによって眼内圧を求めるための方法および装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、眼の内圧、いわゆる眼内圧（ＩＯＰ：ｉｎｔｒａｏｃｕｌａｒ ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を求めるための方法および装置に関する。
人の眼の圧力が長期にわたって上昇することは失明につながり得るので、全ての眼科医院では、この圧力を定期的に測定する。医院では、通常、例えばいわゆるゴルトマン圧平眼圧計のような圧平法を用いる。これは、所定の変形に達するまで眼にプローブを押圧し、必要な力を読み取ることを意味する。
【０００２】
そして、圧力判定の基礎は、圧力、力、および面積間の既知の関係である。
Ｐ＝Ｆ／Ａ ここでＰ＝圧力、Ｆ＝力、およびＡ＝面積である。
このため、眼に対する接触力および眼の変形の面積から、眼の内圧を算出することができる。
【０００３】
特定の変形（面積）に達したことを証明するために、眼に蛍光性化学物質を導入して、変形時の光反射の変化を読み取ることができるように眼を照らす。
精度に対する要求がさほど高くない場合には、別の方法が用いられる。これは、加圧空気の噴射を用いて特定の力で眼を変形させ、これによって光反射を検出することで変形を読み取るという方法である。この方法では、固定物体と眼との物理的な接触は無い。
【０００４】
双方の方法は、眼を変形させる力に基づいており、たとえ、例えばゴルトマン法によって局所麻酔を用いるとしても、その力を患者は不快または苦痛として経験する恐れがある。
【０００５】
加えて、前者の方法は、眼の変形を測定する間、常に光の屈折が用いられるので、非点収差に対して敏感であることが示されている。後者の方法は、精度において欠点があることが実証されており、このため、呼び圧力を求めようとする場合には用いられないが、その代わり、光学装置製造者等によって、圧力の大きさの最初の測定に用いられることが多い。
【０００６】
眼を押圧すると、眼、特に角膜に損傷を与える危険が常に存在する。これは、眼に対する接触力を最小限に抑えることが望ましい１つの理由である。可能な最小の力は、面積またはこの面積を正しく検出するために必要な変形によって、上の式に従って求められる。変形の面積を検出または読み取るために用いられる光反射法は、正しい読み取りのために比較的大きな面積を必要とし、このため、同等の比較的大きな力を必要とする。
【０００７】
本発明の目的は、眼の内圧を測定するための既知の方法および装置の上述の欠点を改善または克服することである。
この目的は、冒頭に述べ、以下の独立クレームにおいて規定する特徴を有する方法および装置によって達成される。
【０００８】
本発明のこれらおよび更に別の特徴および利点は、本発明の好適な実施形態についての以下の詳細な説明から明らかになろう。実施形態は一例を構成し、そのため本発明の保護の範囲を限定するものではない。理解を簡単にするために、本文書は、同封の図面に対する引用を含む。
【０００９】
本発明によれば、振動しているまたは発振している接触体を眼に押圧して、眼の変形を求める。
我々は、一方では共振して発振するシステムと、他方では部分的に眼に接触して共振して振動する新たなシステムを形成するシステムとの間での、周波数特性の変化は、接触の表面積に依存することを見出した。
【００１０】
眼における圧力ｐ、いわゆる眼内圧を求めるための１つの方法は、既知の幾何学的形状を有する接触体を含み、これを徐々に増大する力Ｆで眼に押圧し、眼の変形面積Ａが求められると、Ｐ＝Ｆ／Ａという関係から、圧力が得られる。本発明の新しい点は、関連する接触体に対する共振して発振するセンサ・システムの周波数特性ｆ_charを読み取り、その後、眼に接触体を押圧して共振して発振する新たなシステムを形成し、新たなシステムについて接触力および周波数特性を読み取り、周波数特性の変化を算出し、これによって、眼の圧力を求めることができる。なぜなら、求めた変形面積Ａは、実際のセンサ・システムについて較正された変化Ａ（ｆ_char）の関数であるからである。測定機器および測定装置の較正は、既知のモーメントを構成し、従って、ここではこれ以上は詳しく説明しない。
【００１１】
従って、接触体を眼に押圧する力は、眼の圧力に依存して適合させることができるので、眼に対する小さい接触力では低い圧力が求められ、大きい接触力では高い圧力が求められ、これによって、大きな圧力間隔にわたって、最小の接触力で高精度の測定を得る。
【００１２】
代替的な実施形態では、周波数特性を連続的に読み取ることができ、周波数特性の所望の変化Δｆ_charに達するまで、眼に対する接触力Ｆを増大させることができる。これによって、接触力Ｆを読み取り、周波数特性ｆ_charの特定の変化時の接触力Ｆの関数として圧力を算出することができる。
【００１３】
更に別の実施形態では、接触体を眼に押圧し続けながら、接触力Ｆおよび周波数特性の読み取りを繰り返し行って、これによって一連の測定値を得ることができる。一連の測定値によって、例えば、接触力が小さすぎたか、または力が大きすぎて形成された変形が接触面積よりも大きくなってしまったために、信頼性の高い測定範囲の外に相当する測定値を識別して破棄する可能性が高まる。
周波数特性の測定および算出の間、例えば共振周波数または位相等の成分を用いることができる。
【００１４】
同封の図は、本発明の１実施形態による装置を概略的に示す。この装置は、眼２の眼内圧を測定するために所定の位置に配置したセンサ１を示す。センサ１は、眼に対するセンサ１の押圧を調整するための機構３によって支持されている。機構３は、センサを眼に押圧する力を制御することができる。
【００１５】
センサは、眼に当接する接触領域５を有する接触体４を含む。
接触体は、発振部によってセンサに支持されているか、またはこれが発振部の一体部分を形成する。図示した実施形態では、発振部７は、圧電素子である。圧電素子は、この圧電素子をできる限り自由に揺動させることを可能とするケーシング１０内に、適宜、吊り下げられている。圧電素子７に、これより小さい圧電素子６が取り付けられている。これはいわゆるピックアップであり、しっかり固定されており、圧電素子における発振を捕捉するために用いられる。
【００１６】
発振部７には、その発振の動きを達成するために、駆動手段が接続されている。本実施形態では、圧電素子７にフィードバック回路８が接続されて、ピックアップ６によって表される発振をフィードバックすると共に、システムにおいて共振発振を達成する。
【００１７】
図に概略的に示す実施形態では、圧電素子７は、接地および帯域フィルタＢＰに接続されている。ピックアップ６は、圧電素子７にしっかりと接着されると共に、増幅器Ａｍに接続されている。一方、増幅器Ａｍは、フィードバックのために帯域フィルタＢＰに接続されている。ＡｍおよびＢｐは、最適な発振条件、すなわち共振周波数に調整されている。
【００１８】
加えて、システムには、周波数特性を読み取るための手段９が接続されている。これは、通常の周波数カウンタまたは信号処理に適した別の機器とすることができる。
【００１９】
更に、周波数差を算出するために、周波数カウンタに計算部１１が接続されていると有利である。
この実施形態では、接触表面は平坦である。この表面は、例えば、涙の液を払いのけるための構造またはパターンを備えることができる。また、接触表面は、押圧しようとする眼の表面のものよりも大きな曲率半径を有する凹形とすることも可能である。
【００２０】
更に別の実施形態では、接触表面を凸形とすることも可能である。これは、例えば、平坦な角膜を有する眼の圧力を測定する場合に好ましい。平坦な角膜は、例えば、ある人が例えばレーザによる治療によって角膜を平滑にすることで視力の矯正を受けたことの結果である場合がある。
【００２１】
接触体は、圧電素子と眼との間のガルヴァーニ接続を妨げる電気的に絶縁性の物質で形成しなければならない。接触体は、ポリマ物質で形成すると有利とすることができる。加えて、接触体は、眼に周波数を伝えることができる音響特性を有しなければならない。圧電素子は、圧電素子と患者または治療者の身体との間のガルヴァーニ接続を回避するように、容器に入れなければならない。
【００２２】
このシステムを共振して発振させ、システムの周波数特性を読み取った場合、システムは測定の準備が整っている。接触表面５は、圧力を求めようとする眼に対して発振している。次いで、接触力および共振して発振しているシステムの周波数特性を読み取る。各測定について、１回以上の読み取りを行うことができる。
【００２３】
予め行ったセンサ・システムの較正を利用して、周波数特性Ａ（ｆ_char）の変化から接触面積を読み取り、眼の圧力を確定することができる。
信頼性の高い値を得るためには、接触表面（５）の面積は、眼を押圧する場合に形成される面積よりも大きくなければならない。
【００２４】
ここに述べた方法は、所定の面積の変形を必要とせず、従って圧力を求めるための接触力の下限が無いことから、この方法の利点は明らかである。更に、眼における蛍光性化学物質の使用も回避される。
【００２５】
この装置は、連続的な測定および情報の収集のために用いることができるので、測定期間中の眼内圧の拍動を調べることも可能である。この拍動は、様々な潜在的な疾患によって影響を受ける可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の１実施形態による装置内の部分を概略的に示す。

Claims (11)

1. 眼における圧力ｐ、いわゆる眼内圧を測定するための方法であって、既知の幾何学的形状を有する接触体を含み、これを前記眼に対して徐々に増大する力Ｆで押圧し、前記眼の変形の面積Ａが求められると、Ｐ＝Ｆ／Ａという相関関係から、前記圧力を得ることができる方法において、共振して発振するセンサ・システムに関連する接触体の周波数特性を読み取り、前記接触体を前記眼に押圧して、共振して発振する新たなシステムを形成し、前記新たなシステムについての接触力および周波数特性を読み取り、前記周波数特性の変化を算出し、これによって、前記求めた変形面積Ａが変化Ａ（ｆ_char）の関数であるので前記眼の前記圧力を求めることができることを特徴とする、方法。
2. 前記眼に前記接触体を押圧する前記力は前記眼の前記圧力に応じて選択されるので、前記眼に対する小さい接触力では低い圧力が求められ、大きい接触力では高い圧力が求められ、これによって、大きな圧力間隔にわたって最小の接触力で高い測定精度を得ることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記周波数を連続的に読み取り、周波数特性ｆ_charの所望の変化に達するまで前記接触力Ｆを増大させ、前記接触力Ｆを読み取り、周波数特性ｆ_charの特定の変化時における前記接触力Ｆの関数として前記圧力を求めることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
4. 前記眼に前記接触体を押圧し続けながら、前記接触力Ｆおよび前記周波数特性の読み取りを繰り返し行って、これによって一連の測定値を得ることを特徴とする、請求項１または３に記載の方法。
5. 前記周波数特性は、共振周波数ｆの変化または位相ψの変化のうち一方によって記述されることを特徴とする、請求項１ないし４のうちいずれかに記載の方法。
6. 眼における内圧、いわゆる眼内圧を測定するための装置であって、前記眼（１）に押圧するための接触体（４）と、該接触体を前記眼に押圧する力を決定する手段（３）とを有する装置において、前記接触体（４）は、共振して発振するシステムの部分であり、前記共振システムは、該システムの周波数特性を読み取るための手段（９）に接続されていることを特徴とする、装置。
7. 前記共振して発振するシステムは圧電素子を含むことを特徴とする、請求項６に記載の装置。
8. 前記接触体（４）は平坦な接触表面（５）を有し、前記接触表面は構造またはパターンを有すると好ましいことを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
9. 周波数特性の変化を算出するための手段が配置されていることを特徴とする、請求項６ないし８のいずれかに記載の装置。
10. 前記接触表面（５）は凹形であり、好ましくは、その曲率半径が、押圧しようとする前記眼の表面の曲率半径よりも大きいことを特徴とする、請求項６または７に記載の装置。
11. 前記眼内圧における拍動を測定するための、請求項６に記載の装置の使用。

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