JP5307510B2 - 眼の眼内圧を測定する装置及び方法 - Google Patents

Description

本発明は、眼の圧平のために測定アームに取り付けられる測定本体と、シャフトに取り付けられてシャフトの回転軸を中心に回転できる回転ノブとを備える測定機構（arrangement）を有する、眼の眼内圧を測定する装置に関し、測定アームは、旋回軸（pivot axis）に半径方向に取り付けられており、測定機構は、回転ノブと旋回軸との間に機械的な連結部を備え、回転ノブの、回転軸を中心とした回転は、眼の圧平に必要とされる圧平力を生成できる。さらに、本発明は、対応する眼内圧測定方法に関する。

眼科学において、患者の眼の眼内圧を測定することは、一般的な検査である。これは、特に緑内障疾患の（初期）診断及び観察のために使用される。眼内圧を測定する様々な方法及び対応する機器（equipment）が知られている。例えば、適当な圧力センサを直接眼に挿入する侵襲的方法がある。非侵襲的方法の場合、測定中に眼に触れる接触式測定機器と、測定中に直接眼に触れない非接触式測定機器とにさらに区別できる。

非接触式測定機器の場合、眼は、所定の強度を有する空気流によって圧平される、すなわち、平坦化される。プロセス中に、特定の光学系を使用して圧平の速度及び範囲が検出され、眼圧がこれから推測される。

例えば、ゴールドマン圧平眼圧計を使用して眼内圧を測定することは、非侵襲的方法の一例である。この機器は、検査される眼の所定の領域（この場合、例えば３．０６ｍｍの直径を有する円形の表面領域）の圧平に必要とされる力を測定し、この場合、圧平に通常使用される測定本体が平坦な圧平表面を備え、印加される圧平力は回転ノブを使用して設定できる。そのとき、この機器は通常、眼内圧をその後回転ノブの目盛から直接読み取ることができるように校正される。

圧平眼圧計が、圧平力を生成し、次いで、この力を測定本体に伝達して眼に印加するための無数の実現性がある。

例えば、ゴールドマン圧平眼圧計が、Ｈｅｙｒａｕｄによる国際公開第ＷＯ９９／１６３４３号から既知である。ウェイトが、回転ノブによって回転ノブの回転軸に沿って変位し、この場合、この変位は機構によって測定プローブの眼に向かう移動に変換され、圧平圧力がこのようにして設定される。

Ｊ. Ｄ. Ｍｕｅｌｌｅｒによる米国特許出願公開第２００４／０２１０１２３号が圧平眼圧計を開示している。そこでは、力覚センサが、調整ノブを回転させることによって変位し、この場合、力覚センサ上に位置決めされている駆動体（driver）が、（ハウジング内で）後方に回転できるように取り付けられたレバーアームの下端を押し、それによって、レバーアームの他端にある測定ヘッドが眼に対して押される。次いで、力覚センサは、特定の表面の圧平に必要とされる力の量を測定し、測定された圧平力に対応する信号を生成してディスプレイに送信する。当該ディスプレイは、眼圧計又は他の場所に位置決めされており、測定された圧平力又はそれから導かれた眼内圧を表示する。

これらのタイプの機器は、そつなく作動するが、複雑な設計という欠点を有するため、製造が比較的高費用である。一般的に、機器の複雑さとそれゆえの高費用とのバランシング（balancing）が必要とされ、多くの場合は機器の校正もまた必要とされる。

本発明の目的は、最初に言及した技術分野に属する、眼の眼内圧を測定する装置であって、一方では、簡単なしたがってコスト効率が良い様式で製造でき、他方では、依然として高い品質を有すると共に眼内圧の正確な測定を可能にする、装置を開発することである。本発明のさらなる目的は、眼の眼内圧を測定する対応の方法を開発することである。

目的の解決策は、請求項１の特徴によって規定される。患者の眼の眼内圧を測定する装置は、特に測定機構を備え、当該測定機構がさらに、眼の圧平のために測定アームに取り付けられる測定本体と、シャフトに取り付けられてシャフトの回転軸を中心に回転できる回転ノブとを備える。測定アームは、旋回軸に半径方向に取り付けられ、測定機構は、回転ノブと旋回軸との間に機械的な連結部をさらに備える。回転軸を中心とした回転ノブの回転は、眼の圧平のために必要とされる圧平力を生成できる。本発明によれば、機械的な連結部はこの場合、張力伝達手段を備え、当該張力伝達手段は、一方を第１のレバーアームを介して旋回軸に取り付けられ、他方を第２のレバーアームを介してシャフトの回転軸に取り付けられる。

眼内圧が眼の表面、すなわち角膜の圧平によって生成されるこのような機器は、通常、圧平眼圧計と称される。

張力伝達手段の唯一の目的は、張力の伝達である。すなわち、回転軸の回転に起因する力が、回転軸に取り付けられている張力伝達手段の端に作用し、張力伝達手段によってその他端へ伝達され、そこから、当該力は、第１のレバーアームを介して旋回軸に対してトルクをかけ、旋回軸は、これに従って回転させられるか、又は旋回させられる。回転軸が回転ノブによって回転させられるとき、張力伝達手段はシャフトに巻き付けられることが好ましい。

測定アームは、同様に、旋回軸に半径方向に取り付けられるため、回転ノブの回転運動は、したがって、測定アームの旋回運動、すなわち、測定アームに取り付けられた測定本体の眼の方向への運動に、簡単な様式で変換される。すなわち、基本的に直接の、回転ノブと測定アームとの間の機械的な連結部が、張力伝達手段によって得られる。これは、従来技術と比較して、特に簡単な様式で設計される。この圧平によって本発明による眼圧計をコスト効率が良い様式で製造できるため、本発明の最大の利点は、まさにこの簡単さである。

それとは対照的に、張力伝達手段によって圧力が伝達されてはならない。これに対応して、張力伝達手段は、張力を伝達するのに適しているが、圧力を伝達するのには適していない材料から成ることができる。

さらに、細部へのより大きな労力及び注意を持って、平衡を保ち且つ校正しなければならない従来技術によって必要とされるような、関係する複雑な機構の必要が全くない。このようにして、回転ノブと測定アームとの間の連結部が、簡単な、したがってコスト効率が良い手段によって得られる。

簡単な設計はさらに、せいぜい既知の眼圧計ハウジングに対応する寸法を有するハウジングに全ての構成要素が組み入れられることを、又は上記場合よりも小さいハウジングにさえ機器を収納できることを、確保する。これはさらに、外観的に既知の眼圧計と異ならない、本発明による眼圧計を設計できることを意味する。その結果、例えば、眼圧計をスリットランプに取り付けるために、同じアダプタを使用できる。当然、これは、眼圧計の外観に適合しているにもかかわらず、アダプタを取り付けるために機械的なインターフェースを保持することが有利であるという可能性を除外しない。

このような圧平眼圧計は通常、それらのゼロ領域が正確に画定されない、すなわち、ゼロ領域における測定アームの位置が眼圧測定中に正確に分からないという問題を有する。したがって、それらは、正確に平衡が保たれていなければならない。これは、特にこのような眼圧計が、数十水銀柱ミリメートル（ｍｍＨｇ）又はさらには数百水銀柱ミリメートル（ｍｍＨｇ）の圧力差を測定できる必要があるため、必要となる。

本発明の好適な実施の形態において、圧平眼圧計が、測定機構の平衡を保つために、少なくとも１つのバランスウェイトをゼロ領域に備えるのはこの理由のためである。このようなカウンタウェイトは従来技術において既に使用されているが、それらの構造は、測定機構の平衡を保つために、変位できると共に変位しなければならないか、あるいは調整できると共に調整しなければならない。これに反し、本発明のこの実施の形態のバランスウェイトは固定されており、設置後にはもはや変位、調整、あるいは変更できない。

本発明の特に好適な実施の形態では、この少なくとも１つのバランスウェイトは、ゼロ領域における眼と圧平眼圧計との間の間隔の変化が、機械的に補正されるように配置され且つ／又は寸法されており、それによって、ゼロ領域において眼の間隔が変化する場合、旋回軸に作用する全体トルクは実質的に一定になる。この場合、この全体トルクは、旋回軸に作用する個々のトルクの合計である。詳細には、患者、すなわち、検査される眼と眼圧計との間の間隔が変化するならば、一方では少なくとも１つのバランスウェイトの重心が変位し、次いで他方では張力伝達手段によって旋回軸に作用する回転力も変化する。同様に、測定本体を有する測定アームによって旋回軸に作用する回転力も変化する。

間隔がこのように変化する場合、旋回軸に作用している実質的に全てのトルクが変化する。少なくとも１つのバランスウェイトは、この場合、旋回軸に作用する全てのトルクの合計が基本的に一定であるように配置され及び／又は寸法にされる。

又は、換言すると、患者と眼圧計との間隔がゼロ領域において変化する場合であっても、眼に対するレバー圧力は、間隔のこの変化が誤った眼内圧が測定されるという結果を招かないように、不変（又は可能な限り不変）でなければならない。しかしながら、間隔のこのような変化は、旋回軸のわずかな回転運動を生成し、その結果として、測定光学系の重心と、少なくとも１つのバランスウェイトの重心とが変化する。したがって、これに起因して、旋回軸に作用するトルクが存在する。同様に、張力伝達手段によって第１のレバーアームを介して旋回軸に作用するトルクも、当然これによって変化する。

次に、眼と眼圧計との間隔がゼロ領域においてこのように変化する場合、旋回軸に作用するトルクの全ての変化が互いに補正されるように、そのため、旋回軸に作用するトルク、したがって、測定本体によって眼に作用する力が、このように間隔が変化する場合に実質的に不変であるように、少なくとも１つのバランスウェイトはウェイト及び位置に関して配置される。上記のように、このことは変化を、ゼロ領域の間隔に、すなわち、測定される眼の測定本体からの許容可能最大距離内に、又は眼圧計の測定間隔範囲（measurement interval range）に保つ。

原則的に、トルクのこの変化は、このような機械的補正に代わって、電子的に補正することもできる。しかしながら、測定アームの正確な位置を測定できるためには、少なくとも１つの付加的なセンサを設ける必要があるだろう。しかしながら、これは、複雑性を増やすことに繋がると共に、眼圧計の製造費用を増やすであろう。

好ましくは、２つのこのようなバランスウェイトが設けられる。第１のバランスウェイトが、測定アーム用のカウンタウェイトとして使用されると共に、旋回軸に取り付けられ、第２のバランスウェイトが、測定本体のカウンタウェイトとして使用されると共に、同様に旋回軸に取り付けられる。このようなカウンタウェイトは、旋回軸、例えば旋回軸を形成しているシャフトに直接、又は例えば圧平眼圧計のハウジング内の空間条件に応じる所望のタイプの取付け具によって、例えばレバーを介して旋回軸に間接的に取り付けることができ、例えばねじ締めすることができる。

原則的に、１つ又は複数のこれらのカウンタウェイトは当然、適当に配置され且つ適当な寸法にされた複数の個々のウェイトに分割できる。同様に、２つの個々のバランスウェイトを組み合わせることができ、単一の、対応して重く且つ正確に配置された、バランスウェイトを形成する。

張力伝達手段は好ましくはばねを備え、圧平力は、例えば回転ノブが回転する速度又は力によっては決まらないが、実質的に回転ノブの角度位置のみによって決まる。この結果として、張力伝達手段によって測定アーム又は測定ヘッドに伝達され得る圧平力は、実質的に、ばねの標準位置、すなわち、その無負荷位置からのばねの撓みにのみよって決まり、当該ばねの撓みは次に、回転ノブの角度位置によって決まる。

このようなばねは、多様な方法で実施できる。例えば、張力伝達手段は、ばねによって回転ノブの回転軸に取り付けることができる。しかしながら、これは、このばねのばね定数が変化するという問題を呈する。詳細には、回転ノブが回された場合、回転ノブの回転軸に取り付けられている張力伝達手段、したがって、このばねは、シャフトに巻き付けられ、その結果として、有効なばねの長さが変化する。さらに、これは、ばねを回転軸に取り付けているレバーアームが変化する（change）場合にも当てはまり得る。

張力伝達手段自体がばねの形態、例えばコイルばねである場合にも同様の問題が存在するであろう。

原則的に、うず巻ばね又はねじりばねも使用できる。例えば、うず巻ばねは、張力伝達手段を、シャフトに、又は第１のレバーアームを形成するレバーに取り付けることに使用できる。張力伝達手段をシャフトに固定して取り付けることもでき、シャフト自体をねじりばねとして設計してもよく、又はシャフトをねじりばねによって接続されている２つの同軸の隣接する部品に分割してもよい。この場合、張力伝達手段は一の部品に取り付けられ、回転ノブは他の部品に取り付けられる。しかしながら、通常、直線的な力の伝達を達成できないため、これらの構造も問題を有するであろう。

最後に、弾性張力伝達手段も、ゴム又は同様の材料などの適当な材料から製造され得る。しかしながら、これらの場合も、結果として生じるばね定数は一定でなく、したがって、力の生成は線形でない。しかしながら、これらの２つの条件は、圧平力を可能な限り簡単に測定される眼内圧に変換するために有利である。

本発明の好適な実施の形態では、張力伝達手段は、したがって、ばねによってレバーに取り付けられ、当該レバーは、旋回軸に取り付けられると共に、第１のレバーアームを形成する。これによって、張力伝達手段の他端をシャフトに直接取り付けることが可能になり、したがって、回転ノブが回転軸を中心に回転すると、張力伝達手段がシャフトに容易に且つ問題なく巻き付けられる。好ましくは、張力伝達手段が二層以上シャフトに巻き付かないように注意する必要がある。すなわち、シャフトの直径と、シャフトに巻き付けられる張力伝達手段の長さとを適当に選択すべきである。なぜなら、さもなければ、回転軸上のレバーアームが回転と共に再び変化するためである。

ばねのばね定数は、所望の特性に従って選択できる。有利には、このためにコイルばねが検討され得る。他方、うず巻ばねの場合、当該ばねは負荷を受けて変形するため、レバーアームは変化し得る。当然、コイルばねも負荷を受けて変形するが、この変形はこのようなばねの場合は一次元的であるため、実効的なレバーアームは変化しない。

張力伝達手段が伝達する圧平力が、実際にはばねの撓みのみによって決まるように、張力伝達手段が特定の特性を有することが非常に重要である。一方では、この場合に使用される材料は、シャフトに巻き付けられるように可撓性でなければならず、他方では、当該材料は、十分な引っ張り強度を有するか、又は、引っ張り力が予測される場合、張力伝達手段を長手方向に変形させることなく圧平力を伝達できるように、非常に低い弾性若しくは非弾性であってもよい。

さらに、このような材料のバンド、すなわち長いが薄い実質的に二次元の構造体は、特に回転ノブのシャフトへの通常の巻き付きに関して、有利であることが判明している。これは、例えば、糸若しくはワイヤのような一次元構造体、又は直方体若しくは別の三次元体のような三次元構造体とは対照的である。シャフトに問題なく巻き付けられる十分に小さい断面領域を有する糸又はワイヤの場合、もし回転ノブによって大きな圧平力が設定されると、糸又はワイヤが切れる可能性がある。他方、直方体又は別の三次元体の場合、断裂の危険性は非常に低いが、この三次元体に、問題なく且つレバーアームを変化させずにシャフトに巻き付けられる程十分な可撓性がないことが、多いにあり得る。

原則的に、張力伝達手段は、多くの異なる材料から製造できる。例えば、選択の範囲は、薄い箔及び紙から、最も多様なプラスチックにまで及ぶ。非常に薄い金属バンド、すなわち、０．０５ｍｍ未満の厚み及び数ミリメートルの幅を有する金属バンドが、可撓性と引っ張り強度との間で非常に優れた折り合いを可能にするため、特に適していることが判明した。

ステンレス鋼の薄いバンドを張力伝達手段として使用することが特に好ましい。これは、良好な条件で市販されている。鋼の特性に起因して、バンドの厚みは、この場合、０．０２ｍｍ以下であるべきである。

このような圧平眼圧計の使用者が、これによって測定された眼内圧を読み取ることができるように、圧平眼圧計は適した表示装置を有することが好ましく、当該表示装置によって、圧平力に対応する、回転ノブの回転角度を光学的に表示できる。光学的な表示に代えて又は加えて、測定された圧力は、例えばスピーカによって音響的に出力することもできるか、又は例えば紙に印刷することもできる。

従来技術から既知であるように、表示装置は、この場合、回転ノブ上に（又はその逆であってもよい）付された目盛を備えることができ、回転ノブはハウジング上に位置決めされた基準点を有する。例えば、これは、目盛を付された円板が、対応する開口、すなわち日付窓の下で日付表示が回転する（機械式の）腕時計のように実施でき、又は適当な機構を他の方法で使用して実施できる。

しかしながら、表示装置は、圧平力を表示できるディスプレイを含むことが好ましい。例えば、このようなディスプレイは、７セグメントディスプレイとして、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）として、又は発光ダイオード若しくはこのタイプの他のディスプレイを用いた他のものとして実施できる。回転ノブを使用して回転角度によって設定される圧平力は、依然として、対応の電気信号に変換する必要がある可能性がある。

機器の扱い及び操作を簡単にするために、圧平眼圧計は、マイクロプロセッサと、シャフトに取り付けられる角度発信器とを備えることが好ましい。

この場合、角度発信器は、圧平力に対応する、設定される回転角度を電気信号に変換するのに使用される。次いで、この信号を、マイクロプロセッサによって圧平力を表わすデジタル値に変換できる。このデジタル値は、次いで、表示装置によって光学的に直接表示できる。

第１に、回転角度のデジタル値への変換が可能な限り簡単であり、第２に、角度発信器の校正が可能な限り簡単であるように、後者は、好ましくは可能な限り線形であるべきである。すなわち、角度発信器によって提供される電気信号は、回転角度に応じて直線的に変化するべきである。この場合、角度発信器の特性曲線は、詳細には直線によって形成され、回転角度を実際に印加される圧平力に変換するのに必要とされる、この直線の勾配を測定するのに十分な２つの校正点を有する。

非線形角度発信器を使用できるが、これは、変換自体の複雑性を増やすだけでなく、角度発信器の特性線（characteristic line）を測定するのに必要とされる校正点の数を実質的に増やす可能性もある。

測定された眼内圧の光学的な表示に代えて又は加えて、後者を無線送信技術によって適当な受信機に送信できる。例として、このような受信機は、コンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ（携帯情報端末）、又は機器の別の適した部品のような機器の異なる部品とすることができる。圧平眼圧計は、適当な送信機と、おそらくは対応する受信機とを備える。実際には、原則として、無線送信技術を使用でき、当該技術によって、長距離にわたって信号を送信できる。例として、携帯電話にも使用されている送信技術（例えば、ＧＳＭ、ＵＭＴＳ等）を使用できる。しかしながら、送信は通常、圧平眼圧計のすぐ近くにある、すなわち、通常、せいぜい数メートルの距離内にある機器の部品に対して行われる（sent）ため、圧平眼圧計は、短距離無線送信技術用の、送信機と、おそらくは受信機とを備えることが好ましい。

Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈは、このような短距離無線送信技術の一例であり、対応するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ送信機／受信機が統合された構成要素として、すなわち、チップとして非常にコスト効率が良く利用できるため、これらを使用することが好ましい。

既に上述したように、圧平眼圧計は異なる方法で実施でき、ゴールドマン圧平眼圧計が、扱い易く、正確であり且つ広く出回っているため、使用されることが多い。このような機器では、３．０６ｍｍの直径を有する円形表面領域が圧平される、すなわち、平坦化される。この場合、眼内圧（ｍｍＨｇ）は、圧平に必要とされる圧平力（グラムで測定される）のちょうど１０倍の大きさであるため、本発明による圧平眼圧計は、ゴールドマン圧平眼圧計の形態であることが好ましい。

眼の眼内圧を測定する方法に関する目的の解決策は、請求項１１の特徴によって規定される。このプロセスでは、旋回軸に半径方向に取り付けられた測定アームに取り付けられている測定本体によって眼が圧平され、圧平に必要とされる圧平力は、シャフトに取り付けられている回転ノブを回転軸を中心に回転させることによって生成されると共に、回転ノブと旋回軸との間の機械的な連結部によって測定アームに伝達される。本発明によれば、張力伝達手段によって、一方を第１のレバーアームを介して旋回軸に、他方を第２のレバーアームを介してシャフトの回転軸に取り付けられている張力伝達手段によって、圧平力は測定アームに伝達される。

本発明による圧平眼圧計を使用して眼内圧を測定する方法は、以下のステップをさらに含むことが好ましい：

圧平眼圧計は通常、眼内圧が測定される予定である眼を、その使用者が、スリットランプの顕微鏡及び圧平眼圧計の測定本体の両方を通して観察できるような方法で、スリットランプに載置される。これに対応して、測定本体は少なくとも部分的に透明であるように設計される。次に、検査する眼を顕微鏡及び測定本体を通して観察できるように、通常、例えば顎台のような支持体の助けを借りて、患者をスリットランプの正面に位置付ける。圧平眼圧計は、次いで、測定アームが実質的にゼロ位置に置かれるようにわずかに予め応力をかけられる。使用者は、次に、スリットランプ、及びその正面に固定されている圧平眼圧計を、測定本体が可能な限り中央で眼に非常に軽く触れるまで、眼に向けて動かす。通常、患者の検査される眼又は両眼は、測定の直前に通常麻酔をかけられている。さらに、圧平のより良好な視覚化のために、眼にフルオレセインを塗布すべきである。この後、圧平眼圧計の位置は実質的に変化しないが、所望の角膜表面が圧平されるまで、回転ノブを回転させることによって圧平力を増やす。ゴールドマン圧平眼圧計の場合、これは、３．０６ｍｍの直径を有する円形表面領域である。当然、測定本体の眼に対する位置は、依然として、測定中に補正することもできる。

続いて、圧平眼圧計を有するスリットランプを眼から離すように動かし、圧平眼圧計から眼内圧を読み取ることができる。上述のように、これは、例えば、回転ノブ若しくはハウジング上に付された目盛によって、又は圧平眼圧計のハウジングに付随しているディスプレイによって行うことができる。

上述のように、この方法で求められたデジタル値の形態の眼内圧を、送信機及び無線通信によって適当な受信機に送信することもできる。このような受信機は、例えば、コンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ又は任意の他の機器に統合できる。送信された眼内圧は、例えば、機器の部品によって記憶できるか、又は機器のこの部品の表示装置上に表示できる。通常、他の詳細（患者の氏名及び、生年月日のようなさらなる個人データ、測定データ、並びにこれが左眼の眼内圧であるのか又は右眼の眼内圧であるのか（左／右確認））は、測定された眼内圧と共に記憶される。患者の氏名及び個人データのようなデータの一部は、受信機によって既知であるか、又は使用者がそこで入力できる。測定された眼の左／右の詳細のような他の詳細は、測定中に圧平眼圧計自体によって測定でき、測定された眼内圧と共に機器の部品に送信できる。

圧平眼圧計は、左／右確認のために、ホールセンサのような適当なセンサを備えることが好ましい。このセンサは、左眼又は右眼の眼内圧が求められているのかを、スリットランプの顎台に取り付けられている磁石によって測定できる。

圧平眼圧計から機器の外部部品へのこれらの詳細の送信は、測定が完了した後に、自動的に実行できるか、又は好ましくは、圧平眼圧計の適当なボタンを手で押すことによって実行できる。

本発明のさらに有利な実施形態と特徴の組合せとが、以下の詳細な説明と特許請求の範囲全体とから明らかになる。

［発明の実施方法］
原則的に、いくつかの図において同一の部分には、同一の参照符号を付す。

図１及び図２は、本発明による圧平眼圧計２の概略図を示す。圧平眼圧計２の内部を、図１では側面図で、図２では背面図で示す。圧平眼圧計２の正面及び背面は、患者の眼の眼内圧を測定する使用者の視点に関して定められている。すなわち、背面図は、圧平眼圧計２の、測定中に患者に面している側の図である。

圧平眼圧計２はハウジング４を備え、シャフト６が、ハウジング４の下側領域に位置決めされていると共に、その回転軸８を中心に回転する（矢印７によって示されている）ことができるように取り付けられている。ハウジング４の少なくとも片側には、好ましくは示されているようにハウジング４の両側に、回転ノブ１０が、ハウジング４の外部で同じ回転軸上に位置決めされている。張力伝達手段、この場合は薄いスチールバンド１２、の下端がこのシャフトに取り付けられている。例として、この場合、当該スチールバンド１２は、シャフト６の開口１４内へ接着剤で接合される。この例では、スチールバンド１２は、０．０２ｍｍの薄さであり、且つ数ミリメートルの幅を有する。スチールバンド１２の上端は、小さい開口１６、例えば小穴を備え、その中にコイルばね１８の下端が、つまり、アイ２０（eye）を形成するように曲げられているコイルばね１８のワイヤの下端が掛けられる。

さらなるシャフト３０は、その旋回軸３２（矢印３３によって示されている）を中心に回転できるように取り付けられており、ハウジング４の上側領域に位置決めされている。旋回軸３２は、回転軸８に対して平行に位置合せされている。レバー３４がこのシャフト３０に半径方向に取り付けられていると共に小さな窪み３６を備え、当該窪み３６内に、アイ２２を形成するように同様に曲げられているコイルばね１８の上端が掛けられる。コイルばね１８の２つのアイ２０、２２は、この場合、互いに対して垂直に位置合せされており、つまり、アイ２０、２２によって画定されている平面が、互いに対して実質的に直角である。

さらに、測定本体４４を取り付けることができるホルダ４２をその上端に備える測定アーム４０が、シャフト３０に同様に半径方向に取り付けられている。測定本体自体は、市販の測定本体に対応し、且つこれに対応して透明な材料から形成される。眼の圧平のために、当該測定本体は、ゴールドマン基準に従って３．０６ｍｍの直径を有する円形の表面圧平領域４５を備える。蛍光色素（例えばフルオロセイン）を測定の直前に眼に入れ、眼が測定中に青い光によって照明されると、圧平表面４５の、測定本体がフルオレセインを変位させる領域の縁で、着色されている環が輝く。ゴールドマン眼圧計の場合に一般的であるように、測定本体を通して見たときに、画像の上半分が、画像の下半分に対して変位するプリズムをさらに備えており、この場合、この変位は、平坦化される表面の所望の直径に正確に対応する。その結果、２つの可視性の半円の位置から、使用者は、眼の表面の圧平が小さ過ぎるか、正確であるか、又は大き過ぎるかを認識できると共に、これに応じて、圧平力を増やすか、圧平力を変化させないか、又は回転ノブを回転させることによって圧平力を減らすことができる。

２つのバランスウェイト５０、５２が、測定機構の平衡を保つためにシャフト３０に取り付けられる。当該測定機構は、シャフト６と、スチールバンド１２と、コイルばね１８と、レバー３４と、シャフト３０と、測定本体４４を有する測定アーム４０とを有する。この場合、第１のバランスウェイト５０は、実質的に測定アーム４０に対するカウンタウェイトとして使用されると共に、ねじ５４によってシャフト３０に取り付けられるホルダ５０．１と、ホルダの下端に取り付けられるウェイト５０．２とを備える。ホルダ５０．１及びウェイト５０．２を一体式として設計することも当然可能である。第２のバランスウェイト５２が、測定本体４４用のカウンタウェイトとして使用されると共に、バランスウェイト５０の反対側に位置するシャフト３０の側に、ねじによって（図示せず）直接取り付けられる。

測定機構の平衡を保つのに必要とされるカウンタウェイトのこの分割は、必須ではない。ハウジング４内の空間的な条件が許すならば、対応する重さの且つ正確に位置決めされた単一のカウンタウェイトを、シャフト３０にただ取り付けることが当然可能である。完全性のために、単一のカウンタウェイトを３つ以上のカウンタウェイトへ細分できることに言及すべきである。

コイルばね１８に負荷がかけられない場合、すなわち、シャフト６が図１に従った反時計回りの方向に適当に遠く回転する場合、測定本体４４を有する測定アーム４０が左へ（すなわち、同様に反時計回りの方向に）最も遠くに振れる（deflect）ように、測定機構の平衡が保たれる。測定アーム４０のこの位置は、図１に示されている。次に、測定中、シャフト６は、測定アーム４０がゼロ位置に来るまで、すなわち、当該測定アーム４０が概ね垂直になるまで、回転ノブ１０によって時計回りの方向に回転され、その結果として、コイルばね１８はわずかに予張力がかけられる。次に、この位置において、圧平眼圧計２全体は、測定ヘッド４４が、測定される眼又は当該眼の角膜に軽く触れるまで、眼に向かって移動させられる。その後、眼に作用している圧平圧力を、時計回りの方向にシャフト６を回転させ続けることによって増やす。この結果として、スチールバンド１２がシャフト６に巻き付けられ、コイルばね１８はさらに張力をかけられる。これは、図３（側面図）及び図４（背面図）に示されている。図３から分かるように、シャフト６に巻き付けられたスチールバンド１２の長さは、スチールバンド１２がシャフト６上に複数層に巻かれないような寸法であることを留意されたい。すなわち、最大圧平力が生成される場合、この長さはせいぜいＤ^＊πであり得る（Ｄはシャフト６の直径であり、πは円周率である）。これは、そうでなければ、実効的なレバーアーム、したがって、回転軸８に作用するトルクが変化し、この変化がさらに、眼内圧測定の精密さに影響を及ぼし得るためである。

測定ヘッド４４は、既に眼に接しているため、測定アーム４０の角度位置は、シャフトが回転し続けるとさらに非常にわずかしか回転せず、他方、圧平力と、測定ヘッド４４によって圧平されている角膜の表面とが増える。所望の表面が圧平されている場合、圧平力は回転ノブの角度位置から計算でき、この目的のために圧平眼圧計２を眼から離すことが可能である。

印加される圧平力は、一方又は両方の回転ノブ若しくはハウジング４上に置かれた目盛から読み取られるか、又は、ゴールドマン圧平眼圧計の場合に一般的であるように、設定される圧平力が目盛から直接読み取られることができるように、校正されるかのいずれかである。代替的に、図６〜図８に示される例且つさらに後述する例の場合のように、圧平力に対応するデジタル値が、回転ノブによって設定される回転角度によって生成され、圧平力又はデジタル値が、無線によって機器の別の部品に送信され、そこで処理されると、このデジタル値がハウジング４のディスプレイ上に表示される。

コイルばね１８と、一方ではスチールバンド１２との間、他方ではレバー３６との間の張力の伝達を可能な限り制御できるようにするために、且つ可能な限り再現可能であるように当該圧平眼圧計を設計するために、ばね及びスチールバンド１２又はレバー３６間の接触点が機器の校正後に再変化する可能性を回避する必要がある。この目的のために、コイルばね１８の一方又は両方のアイに曲げ（bend）３７を任意選択的に加える（insert）ことができる。この結果として、力の接触点が変化しなくなり得る。

この曲げは、コイルばね１８の長手方向軸上に可能な限り正確に位置するように加えることが好ましく、それによって、コイルばね１８に作用する力の方向が、コイルばねの長手方向軸の方向に可能な限り正確に対応する。この曲げが長手方向軸上に位置していない場合、作用する力の方向と長手方向軸の方向との間の角度がゼロではなくなり、これはおそらく、誤った測定を招く可能性がある。

図６及び図７は、本発明による圧平眼圧計１０２のさらなる例示的な実施形態を示す。機械的に、機器のこの部品は、図１〜図４に示されている圧平眼圧計２と実質的に同一である。主な差異は、圧平眼圧計１０２がそれ自体の電源を備えていること、及び眼内圧に対応する測定された圧平圧力が、電気信号に変換されると共に、ディスプレイ上に表示されることができるか、又は無線によって機器の外部部品に送信されることができるということから成る。

この目的のために、圧平眼圧計１０２は、角度発信器１６０と、様々な構成要素に組み込まれたプリント回路基板１６２と、電源１６４と、ディスプレイ１６６と、オンスイッチ１６８とを含むいくつかの付加的な構成要素を備える。角度発信器１６０は、シャフト６に結合される電気機械的な構成要素であり、且つシャフト６の角度位置を、電気的に評価できるデータに変換し、当該データはおそらく、通常は電気信号の形態に符号化される。この信号は、プリント回路基板１６２に組み込まれたマイクロプロセッサ１７０に送信され、この目的のために、角度発信器１６０はプリント回路基板１６２と電気的に接続する。

マイクロプロセッサ１７０は、角度発信器１６０から発せられる電気信号を、圧平力、したがって、眼内圧に対応するデジタル値に変換し、このデジタル値を該デジタル値が表示されるディスプレイ１６６に送信する。しかしながら、シャフト６の特定の角度位置のために、正確な眼内圧を出力でき、且つディスプレイ上にこれを表示できるように、マイクロプロセッサは最初に、適当に校正されなければならない。測定機構の特性線、すなわち、シャフト６の角度位置と、測定本体によって眼に作用している圧平力との関係が、この目的のために求められなければならない。

線形（linear）角度発信器１６０と、直線的に力を生成するコイルばね１８とが使用されるため、測定機構の特性線は線形であり、当該特性線を決定するには、この特性線上の２点で十分である。したがって、機器の部品を校正するために、測定ヘッドが一定の圧力で検査物体に作用するまで回転ノブが回転し、この圧力は、適当に校正されている圧力測定機器によって測定される。この手順は、第２の圧力値のために繰り返され、マイクロプロセッサは、シャフト６がこれらの角度位置にある場合、眼内圧力としてそれぞれ設定された圧力をディスプレイ上に出力するように、プログラミングされている。次いで、特性線は、これらの２点間で且つこれらを越えて補間及び補外でき、それによって、マイクロプロセッサは、シャフト６の各角度位置用の正確な圧平圧力を計算できると共に、これをディスプレイ上に出力できる。前もって述べておくが、このようにして、特性線の３つ以上の点を決定することも可能であり、それによって、例えば、特性線は、複数の線形区画によって近似する。しかしながら、複雑性を最小限にするために、必要とされる校正点の数は、可能な限り多く減らすべきである。

当然、圧平眼圧計はまた、原則的に、非線形角度発信器及び非線形コイルばねと共に機能する。しかしながら、シャフト６の角度位置の測定された眼内圧への変換を校正するために付随する複雑性は、相当高くなる。これは、システムの特性線が、複数の校正点によって決定されなければならないためである。通常、マイクロプロセッサにおいて変換に必要とされる労力も、この場合、相当高くなる。

さらに、圧平眼圧計１０２は、同様にプリント回路基板１６２に組み込まれたＢｌｕｅｔｏｏｔｈチップ１７４を備え、これによって、マイクロプロセッサ１７０によって計算された眼内圧を、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ技術によって、適当なＢｌｕｅｔｏｏｔｈ受信機（図示せず）に送信できる。例えば、このＢｌｕｅｔｏｏｔｈ受信機は、コンピュータ、携帯電話、ＰＤＡ又はこの目的に適した機器の別の部品に統合されてもよいか、又はこれらと接続してもよい。測定及び送信された眼内圧は、受信機器において任意の所望の方法でさらに処理できる。例えば、当該眼内圧は、当該受信機器に接続されているディスプレイ上に表示できる、又はメモリに記憶できる。

オンスイッチ１６８を押すことによって、圧平眼圧計１０２にスイッチが入ると、測定された眼内圧（及び、適用可能な場合、それが患者の左眼であるか又は右眼であるかに関する詳細のようなさらなるデータ）が送信される。これに反し、機器のスイッチを切るために、このスイッチも又は任意の他のボタンも押す必要はない。所定の時間後に、通常は数秒後に非アクティブ化する場合に、機器が自らスイッチを切るためである。

この場合、必要とされる電気エネルギーは、電源１６４によって供給される。例えば、当該電源１６４は、バッテリハウジング１７６に収容されている複数のバッテリ１７８を含み、この場合、市販されているバッテリを使用できることが好ましい。しかしながら、原則的に、太陽電池のような他のエネルギー源ももちろん使用される、又は圧平眼圧計１０２がケーブルによって外部エネルギー源に取り付けられ得る。

患者の安全を保証する、すなわち、内圧が測定される眼の損傷を回避する様々な、安全な測定が提供される。第１に、圧平眼圧計１０２は、測定アーム４０の振れを双方向に制限する機械的な抑止部（stop）を備える。例として、この目的のために、調整可能なねじ、例えば、所定の長さを有するセットスクリュ１８０が、バランスウェイトのホルダ５０．１の皿穴に埋められている（countersunk）。第１に、このセットスクリュ１８０は、バッテリハウジング１７６に当接し、第２に、ハウジング１０４の内側に当接する。この場合、セットスクリュ１８０の長さは、測定ヘッド４４が後方及び前方に、約９ｍｍの距離にわたって移動できるような寸法にされている。ゼロ位置から、当該測定本体４４は、眼の方向に約２．５ｍｍ、眼から離れる方向に約６．５ｍｍ移動できる。測定ヘッド４４がゼロ位置から眼の方向へ移動できる領域、本例では２．５ｍｍは、ゼロ領域と称される。このゼロ領域は、測定本体４４からの眼の最大許容可能距離に対応しており、且つ眼圧計の測定間隔距離とも称される。

機械的な抑止部は、当然、異なる方法、例えば、測定アーム４０の振れに対応して制限する、適当に位置決めされた構成要素によって実施できる。

第２に、測定アーム４０の振れを監視する。この目的のために、センサ１８２がプリント回路基板１６２に組み込まれており、プリント回路基板からのウェイト５０．２の距離を測定し、且つこれをマイクロプロセッサ１７０に連続して送信する。マイクロプロセッサ１７０は、次いで、この距離が許容範囲外である場合、例えばスピーカ（図示せず）によって音響信号の形態のアラームを出力する。アラーム信号は、特にこの距離が大き過ぎる場合に出力される。これによって、機器の使用者が、圧平眼圧計１０２を不用意に眼に近付けることによって眼を損傷させることが回避され、この場合、測定本体４４を有する測定アーム４０が既に抑止部に当接している。

最後に、図８は、図６及び図７による圧平眼圧計１０２のハウジング１０４の概略正面図を示す。ハウジング１０４、回転ノブ１１０及び測定アーム４０の他に、ディスプレイ１６６及びオンスイッチ１６８が示されている。

要約すると、その製造は非常にコスト効率が良いが、品質及び測定精度及び測定再現性に関して妥協のない、非常に簡単な設計を有する圧平眼圧計が、本発明によって開発されたことに留意されたい。

本発明による圧平眼圧計の内部の概略側面図である。 図１による圧平眼圧計の概略背面図である。 高い圧平力が設定されている、測定中の、図１による圧平眼圧計の概略側面図である。 図３による圧平眼圧計の概略背面図である。 張力伝達手段の、旋回軸への取付け具の概略図である。 本発明による圧平眼圧計の第２の実施形態の内部の概略側面図である。 図６による圧平眼圧計の概略背面図である。 図６による圧平眼圧計の概略正面図である。

２、１０２ 圧平眼圧計
４、１０４ ハウジング
６ シャフト
７ 矢印
８ 回転軸
１０ 回転ノブ
１２ スチールバンド
１４、１６ 開口
１８ コイルばね
２０、２２ アイ
３０ シャフト
３２ 旋回軸
３３ 矢印
３４ レバー
３６ 窪み
３７ 曲げ
４０ 測定アーム
４２ 固定具
４４ 測定本体
５０、５２ バランスウェイト
５０．１ ホルダ
５０．２ ウェイト
５４ ねじ
１６０ 角度発信器
１６２ プリント回路基板
１６４ 電源
１６６ ディスプレイ
１６８ オンスイッチ
１７０ マイクロプロセッサ
１７４ Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈチップ
１７６ バッテリハウジング
１７８ バッテリ
１８０ セットスクリュ
１８２ センサ

Claims (12)

1. 測定機構を有し、眼の眼内圧を測定する装置であって、
   前記測定機構は、前記眼の圧平のために測定アーム（４０）に取り付けられた測定本体（４４）と、シャフト（６）に取り付けられて該シャフト（６）の回転軸（８）を中心に回転できる回転ノブ（１０）とを備え、
   前記測定アーム（４０）は、旋回軸（３２）に半径方向に取り付けられ、
   前記測定機構は、前記回転ノブ（１０）と前記旋回軸（３２）との間に機械的な連結部を備え、
   前記回転軸（８）を中心とした前記回転ノブ（１０）の回転は、前記眼の圧平に必要とされる圧平力を生成でき、
   前記機械的な連結部は、張力伝達手段（１２）を備え、
   前記張力伝達手段（１２）は、一方を第１のレバーアーム（３４）を介して前記旋回軸（３２）に取り付けられると共に、他方を第２のレバーアームを介して前記シャフト（６）の前記回転軸（８）に取り付けられ、該張力伝達手段（１２）は、前記回転軸（８）を中心とした前記回転ノブ（１０）の回転によって、特に前記シャフト（６）に巻き付けられ得ることを特徴とする、装置。
2. 前記測定機構は、該測定機構の均衡を保つ少なくとも１つのバランスウェイト（５０、５２）を前記装置内のゼロ領域に備え、該ゼロ領域は、前記測定本体（４４）から前記眼への最大許容可能距離に対応する、請求項１に記載の装置。
3. 前記最大許容可能距離において前記眼の間隔が変化する場合に、前記旋回軸（３２）に作用する、前記測定アーム（４０）と前記測定本体（４４）との全体のトルクが一定であり、該全体のトルクは、前記張力伝達手段（１２）による張力伝達の結果として及び前記少なくとも１つのバランスウェイト（５０、５２）の加重移動の結果として、前記旋回軸（３２）に作用する個々のトルクの合計であるように、前記少なくとも１つのバランスウェイト（５０、５２）が配置された及び／又は寸法とされた、請求項２に記載の装置。
4. 第１のバランスウェイト（５０）が、前記測定アーム（４０）に対するカウンタウェイトとして前記旋回軸（３２）に取り付けられ、
   第２のバランスウェイト（５２）が、前記測定本体（４４）に対するカウンタウェイトとして前記旋回軸（３２）に取り付けられる、請求項２又は３に記載の装置。
5. 前記張力伝達手段は、ばね（１８）、特にコイルばねを備え、
   前記ばね（１８）によって、前記張力伝達手段（１２）は、前記第１のレバーアームを画定するレバー（３４）に取り付けられる、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記張力伝達手段は、可撓性であり且つ延性のない材料から成るバンド（１２）を備える、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記張力伝達手段は、０．０５ｍｍ未満の厚み、好ましくは、０．０２ｍｍ以下の厚みを有するスチールバンド（１２）を備える、請求項６に記載の装置。
8. 表示装置（１６６）を備え、
   前記表示装置（１６６）によって、前記圧平力に対応する、前記回転ノブ（１０）の回転角度を光学的に表示でき、
   前記表示装置（１６６）は特に、前記圧平力を表示できるディスプレイを備える、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の装置。
9. マイクロプロセッサ（１７０）と、
   前記圧平力に対応する設定された回転角度を、前記マイクロプロセッサ（１７０）によって前記圧平力を表わすデジタル値に変換できる電気信号に変換するための、前記シャフト（６）に取り付けられた角度発信器（１６０）と、を備え、
   前記デジタル値は、前記表示装置（１６６）によって、前記圧平力として光学的に表示でき、
   前記角度発信器（１６０）は、特に線形である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の装置。
10. 前記装置は、近距離無線送信技術用の送信機（１７４）を備え、
    前記送信機（１７４）によって、前記デジタル値を適当な受信機に送信できる、請求項９に記載の装置。
11. 前記装置は、ゴールドマン圧平眼圧計の形態の圧平眼圧計である、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の装置。
12. 眼の眼内圧を測定する方法であって、
    旋回軸（３２）に半径方向に取り付けられた測定アーム（４０）に取り付けられた測定本体（４４）によって、前記眼が圧平され、
    前記圧平に必要とされる圧平力は、回転軸（８）を中心にシャフト（６）に取り付けられた回転ノブ（１０）を回転させることによって生成されると共に、前記回転ノブ（１０）と前記旋回軸（３２）との間の機械的な連結部によって前記測定アーム（４０）に伝達され、
    一方を第１のレバーアーム（３４）を介して前記旋回軸（３２）に取り付けられ、他方を第２のレバーアームを介して前記シャフト（６）の前記回転軸（８）に取り付けられた張力伝達手段（１２）によって、前記圧平力は前記測定アーム（４０）に伝達され、
    前記張力伝達手段（１２）は、前記回転軸（８）を中心とした前記回転ノブ（１０）の回転によって、特に前記シャフト（６）に巻き付けられることを特徴とする、方法。

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