JP6057062B2

JP6057062B2 - 眼科測定プログラム

Info

Publication number: JP6057062B2
Application number: JP2012190953A
Authority: JP
Inventors: 幸信伴
Original assignee: Nidek Co Ltd
Current assignee: Nidek Co Ltd
Priority date: 2012-04-20
Filing date: 2012-08-31
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2032-08-31
Also published as: EP2653095B1; JP2013236902A; EP2653095A1

Description

本発明は、眼内レンズ装用時における被検眼の網膜像のシミュレーションを行うための眼科測定プログラムに関する。

従来、白内障手術においては、水晶体の代わりとして眼内レンズが眼内に挿入される。眼内レンズの度数を決定する場合、被検眼の角膜曲率、眼軸長が予め測定される。次に、所定の眼内レンズ度数計算式に各測定結果が代入されることによって眼内レンズの度数が決定される。

ところで、所定の眼内レンズ度数計算式では、被検者に対して理想的な度数が算出されるが、算出された度数の眼内レンズは、実存しない場合がありうる。例えば、眼内レンズは、０．５Ｄのステップで用意されているが、算出された度数によっては、若干の屈折誤差が残存する場合がある。

また、被検眼の角膜波面収差を得ておき、眼内レンズが装用されたときの視標像の見え方をソフトウェアによりシミュレーションする装置が提案されている（特許文献１参照）。

特開２００９−３４４５１号公報

ところで、眼内レンズの詳しいレンズ設計値は、通常、製造メーカのみが知りうる。他の者がレンズ設計値を正確に得るためには、レンズ形状、結像状態等を極めて厳密に求める必要があり、現実的とはいえない。このような状況下において、好適なシミュレーションが望まれる。

本発明は、上記従来技術を鑑み、眼内レンズの装用に関して良好なシミュレーションを行うことができる眼科測定プログラムを提供することを技術課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。

角膜形状測定装置によって測定された被検眼角膜の角膜波面収差データを取得する収差データ取得ステップと、
被検眼の角膜形状、被検眼の眼軸長、及び被検眼に移植予定の眼内レンズに関連するパラメータを所定の眼内レンズ計算式に代入することによって被検眼の予想術後屈折力を算出する予想術後屈折力算出ステップと、
予想術後屈折力算出ステップにて算出された被検眼の予想術後屈折力に術後の眼全体の屈折力が対応する条件での予想術後前房深度を求め、求められた予想術後前房深度を用いて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する術後演算ステップと、
術後演算ステップにて演算された術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度と、収差データ取得ステップによって取得された角膜波面収差の高次収差と、を含む被検眼全体の波面収差データを近似する多項式の係数を演算し、演算された前記多項式の係数を用いて波面収差データを逆算し、逆算された波面収差データに基づいてシミュレーション画像を作成する画像作成ステップと、
作成されたシミュレーション画像をモニタに表示する表示ステップと、
をコンピュータに実行させる。

本発明によれば、眼内レンズの装用に関して良好なシミュレーションを行うことができる。

本発明に係るプログラムをコンピュータに実行させるための実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図１１は本実施形態の実施例に係る図である。

＜概要＞
眼科測定プログラムは、収差データ取得ステップと、術後演算ステップと、画像作成ステップと、表示ステップと、の少なくともいずれかのステップをコンピュータに実行させるための眼科測定プログラムである。

収差データ取得ステップは、角膜形状測定装置１０によって測定された被検眼角膜の角膜波面収差データを取得する。本ステップは、例えば、角膜形状測定装置１０の演算処理によって角膜波面収差データが演算された後にコンピュータに転送された角膜波面収差データを取得するようにしてもよい。また、本ステップは、角膜形状測定装置１０での測定結果に基づいてコンピュータに角膜波面収差データを演算させることにより角膜波面収差データを取得するようにしてもよい。

術後演算ステップは、術後屈折力（ERROR）を求める所定の眼内レンズ計算式によって算出された被検眼の予想術後屈折力に基づいて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。予想術後屈折力としては、例えば、予想術後等価球面屈折力、予想術後球面屈折力が考えられる。表示ステップは、演算された眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を、術後屈折誤差としてモニタ上に表示するようにしてもよい。予想術後屈折力は、例えば、ディオプター形式で算出される。より好ましくは、眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を算出するための所定の演算式が用いられる。所定の演算式は、例えば、被検眼の角膜屈折力、移植予定の眼内レンズの屈折力との合成屈折力、被検眼の眼軸長に基づいて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を算出する式である。術後演算ステップとしては、例えば、以下のような手法が考えられる。

例えば、術後演算ステップは、眼内レンズがトーリック眼内レンズの場合、トーリック眼内レンズが角膜乱視を打ち消すように配置されたことを想定して眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。

例えば、術後演算ステップは、被検眼の角膜屈折力と、角膜から眼内へ予想術後前房深度ＡＣＤ分離れた眼内レンズの屈折力とを合成し、被検眼の眼軸長に対応する位置にある網膜に対する眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。

例えば、術後演算ステップは、所定の演算式に含まれている予想術後前房深度ＡＣＤを変化させる。そして、術後演算ステップは、所定の眼内レンズ計算式によって算出された予想術後屈折力と眼全体の術後球面度数とが一致するような予想術後前房深度ｐＡＣＤを求める。そして、術後演算ステップは、求められた予想術後前房深度ｐＡＣＤと所定の演算式を用いて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。表示ステップは、例えば、予想術後屈折力と眼全体の術後球面度数とが一致するような予想術後前房深度ｐＡＣＤをモニタに表示するようにしてもよい。

例えば、術後演算ステップは、所定の演算式に含まれている予想術後前房深度ＡＣＤを変化させる。そして、術後演算ステップは、所定の眼内レンズ計算式によって算出された予想術後等価球面屈折力と眼全体の術後等価球面度数とが一致するような予想術後前房深度ｐＡＣＤを求める。そして、術後演算ステップは、予想術後前房深度ｐＡＣＤを用いて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。表示ステップは、例えば、予想術後等価球面屈折力と眼全体の術後等価球面屈折度数とが一致するような予想術後前房深度ＡＣＤをモニタに表示するようにしてもよい。
例えば、術後演算ステップは、所定の演算式に含まれている予想術後前房深度ＡＣＤを変化させる。そして、術後演算ステップは、所定の眼内レンズ計算式によって算出された予想術後等価球面屈折力と眼全体の術後等価球面度数とが一致するような予想術後前房深度ｐＡＣＤを求める。そして、術後演算ステップは、想術後前房深度ｐＡＣＤを用いて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。表示ステップは、例えば、予想術後等価球面屈折力と眼全体の術後等価球面屈折度数とが一致するような予想術後前房深度ＡＣＤをモニタに表示するようにしてもよい。

例えば、術後演算ステップにおいて、術後の眼全体の屈折力を、被検眼の角膜屈折力、移植予定の眼内レンズの屈折力との合成屈折力、被検眼の眼軸長に基づいて算出する。そして、術後演算ステップは、算出された術後の眼全体の屈折力が、所定の眼内レンズ計算式によって算出された被検眼の予想術後屈折力に対応する条件での眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する。

なお上記では、予想術後前房深度を求める際の眼全体の等価球面度数について、眼内レンズ屈折力を球面度数、乱視度数、軸角度に基づき決定している。これ以外にも、眼内レンズ屈折力を球面度数のみによって決定しても良い。つまり、乱視度数と軸角度をゼロとみなす。このようにすると、より眼内レンズ計算式に則した予想術後前房深度の算出が可能となる。

上記所定の眼内レンズ計算式としては、例えば、ＳＲＫ式、ＳＲＫ２式、ＢＩＮＫＨＯＲＳＴ式、ＨＯＦＦＥＲ−Ｑ式、ＨＯＬＬＡＤＡＹ式、ＨＡＩＧＩＳ式のいずれかが挙げられる。

画像作成ステップは、術後演算ステップにて演算された術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度と、収差データ取得ステップによって取得された角膜波面収差の高次収差と、を含む多項式の係数を演算する。多項式は、被検眼全体の波面収差データを近似する式である。画像作成ステップは、演算された多項式の係数を用いて波面収差データを逆算し、逆算された波面収差データに基づいてシミュレーション画像を作成する。画像作成ステップは、さらに、眼内レンズが持つ球面収差量を含む被検眼全体の波面収差データを近似する多項式の係数を演算するようにしてもよい。

なお、上記プログラムにおいて、さらに、被検眼の角膜形状、被検眼の眼軸長、及び被検眼に移植予定の眼内レンズに関連するパラメータを所定の眼内レンズ計算式に代入することによって被検眼の予想術後屈折力を算出するステップを有するようにしてもよい。被検眼の角膜形状に関連するパラメータとしては、例えば、角膜屈折力、角膜曲率半径、角膜厚のいずれかの挙げられる。また、角膜表面形状に関連するデータに加えて、角膜裏面に関連するデータが用いられてもよい。眼内レンズに関連するパラメータとしては、例えば、移植予定の眼内レンズの屈折力、Ａ定数、Surgeon Factorのいずれかが挙げられる。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。図１は、本実施例に係る眼科測定プログラムを備えるシミュレーション装置（眼科測定装置）の全体構成について説明するブロック図である。図２は、本実施例に係るシミュレーションの流れの一例を示すフローチャートである。

シミュレーション装置１は、主に、眼内レンズ装用時における被検眼（患者眼）の網膜像をシミュレーションするために用いられる。シミュレーション装置１は、ＣＰＵ（演算処理部）３０、メモリ３５、操作入力部（以下、入力部）４０、プリンタ４３、モニタ５０、画像処理部３１等、から構成されており、各部はバス等を介して接続されている。

ＣＰＵ３０は、網膜像シミュレーションプログラムや各種制御プログラムに基づいて各部の動作を制御する。入力部４０は、検者によって操作される入力装置である。入力部４０としては、スイッチ、キーボード、マウス、タッチパネル等のポインティングデバイスなどが用いられる。画像処理部３１は、各種データやシミュレーション画像等を表示するモニタ５０の表示画面を制御する。メモリ３５は、記憶部であり、ＣＰＵ３０で実行される各種プログラム（例えば、装置動作のための各種制御プログラム、網膜像シミュレーションプログラム）、各種眼内レンズ（ＩＯＬ）情報、術者情報、測定者情報、各種ＩＯＬパワー計算式（ＳＲＫ−Ｔ、ＳＲＫ、ＨＯＬＬＡＤＡＹ等）、等を記憶する。メモリ３５は、記憶装置として用いられ、例えば、半導体メモリ、磁気記憶装置、光学記憶装置などが用いられる。モニタ５０は、出力装置として用いられ、ＣＰＵ３０によって制御される。本実施例のモニタ５０は、検者による入力操作が可能なタッチパネルであり、入力部４０の少なくとも一部を兼用する。プリンタ４３は、シミュレーションの結果を印刷する。

なお、ＣＰＵ３０、入力部４０、メモリ３５、モニタ５０、画像処理部３１として、市販のＰＣ（パーソナルコンピュータ）を用い、網膜像シミュレーションプログラムをインストールするようにしてもよい。

なお、シミュレーション装置１には、眼内レンズの選択に利用される被検眼の測定データを取得するための装置として、角膜形状測定装置１０及び眼軸長測定装置２０が接続されている。シミュレーション装置１は、角膜形状測定装置１０、眼軸長測定装置２０と別筐体であってもよい。また、角膜形状測定装置１０、眼軸長測定装置２０の少なくともいずれかと一体化された構成であってもよい。

角膜形状測定装置１０は、被検眼角膜に測定光を照射しその反射光を受光することにより被検眼の角膜形状を測定する装置である。角膜形状測定装置１０によって測定された角膜形状データの解析によって、被検眼の角膜屈折力、角膜波面収差等の眼内レンズの装用シミュレーションに必要なデータが得られる。なお、角膜屈折力、角膜波面収差は、角膜形状測定装置１０に設けられた演算制御部によって取得されてもよいし、シミュレーション装置に設けられた演算処理部によって取得されてもよい。

角膜形状測定装置１０としては、例えば、被検眼角膜にプラチド指標を投影しその反射光を受光することにより被検眼の角膜形状を測定する装置、光干渉の原理を用いて被検眼の角膜形状を測定する装置（前眼部光コヒーレンストモグラフィー）等が挙げられる。

本実施例の角膜形状測定装置１０は、プラチド板１１、照明光源１２、前眼部撮像光学系１５、制御部１６、を有する。プラチド板１１には、多数のプラチドリングが形成されている。照明光源１２は、プラチド板１１のリングパターンをほぼ均一に照明する。前眼部撮像光学系１５は、撮影レンズ１３、二次元撮像素子１４を有し、被検眼角膜に投影されたリングパターン像を撮影する。前眼部撮影光学系１５は、プラチド画像を撮影する。また、前眼部撮影光学系１５は、被検眼瞳孔部とを含む前眼部画像の撮影を兼用してもよい。さらに、前眼部撮影光学系１５は、図示無き所定の投影光学系によって被検眼角膜上に形成された角膜頂点輝点の検出を兼用してもよい。

本実施例の角膜形状測定装置１０は、被検眼の眼底に測定光束を投影しその反射光を受光することにより被検眼が持つ眼屈折力分布又は波面収差を測定する測定光学系（例えば、特開平１０−１０８８３７に開示された位相差方式やシャックハルトマンセンサを用いた眼収差計など）を備える（図示を略す）。なお、シミュレーション装置１と角膜形状測定装置１０とは、ＬＡＮ等で接続されており、角膜形状測定装置１０で得られた各種データ（例えば、被検眼角膜の波面収差データ）は、データベースとしての記憶部３５に転送される。

また、眼軸長測定装置２０としては、例えば、超音波式眼軸長測定装置、光干渉式眼軸長測定装置、等が挙げられる。超音波式眼軸長測定装置は、超音波プローブを用いて被検眼からの反射エコーを受信することにより眼軸長を測定する。光干渉式眼軸長測定装置は、光干渉の原理を用いて被検眼の眼軸長を光学的に測定する。

また、記憶部３５に記憶されるＩＯＬ情報は、各メーカから提供される眼内レンズの各種モデルに関する情報（眼内レンズモデルデータ）であって、例えば、各モデル毎に、モデル名、メーカー名、Ａ定数、術後ＡＣＤ：予想前房深度（ｍｍ）、を含む。なお、本実施例における眼内レンズが持つ球面収差ＳＡ（矯正球面収差）とは、所定の眼内レンズを眼内に挿入したときに矯正される球面収差を表すものであり、被検眼角膜が持つ球面収差と共に、術後の被検眼の球面収差を予想値として算出するために利用される。

なお、各メーカがこのような眼内レンズが持つ球面収差ＳＡを求める場合、設計条件が既知である所定の模型眼における角膜形状に基づいて角膜球面収差（例えば、＋０．３０μｍ）を求めておくと共に、眼内レンズが挿入されたときの模型眼全体の波面収差に基づいて模型眼全体の球面収差（例えば、＋０．１０μｍ）を求めておき、模型眼全体の球面収差から角膜球面収差を差し引くことで矯正された球面収差を求めることにより球面収差ＳＡ（＋０．１０−（＋０．３０）＝−０．２０）を求める。なお、上記演算処理は、所定の模型眼に対して所定の光学特性を持つ眼内レンズを配置した場合の波面収差をシミュレーションできる光学シミュレーションソフトにより可能である。また、上記説明においては、各メーカから球面収差ＳＡが提供されるものとしたが、メーカからの提供もしくは各種計測機器の使用によって眼内レンズの光学特性（レンズ曲率半径、屈折率、レンズの厚み、コーニック定数、非球面定数など）を得た上で、所定の模型眼に挿入したときの波面収差をシミュレーションすることによって算出することも可能である。

記憶部３５に記憶される術者情報は、眼内レンズ挿入手術を行う術者の情報であって、例えば、術者名、術者が用いる眼内レンズのＩＯＬ情報、術者が所望する被検眼の目標術後残余球面収差、等を含む。ここでは、術者毎に登録されるＩＯＬ情報について、Ａ定数、術後ＡＣＤ（ｍｍ）、ＳＦ：SURGERY FACTOR、をそれぞれ術者毎に変更することも可能である。

記憶部３５に記憶される測定者情報は、超音波診断装置を用いて被検眼の眼軸長を測定する測定者に関する情報であって、測定者名と、これに対応する補正値、を含む。なお、上記ＩＯＬ情報、術者情報、測定者情報は、それぞれ所定の設定登録画面にて新たな情報を追加登録したり、登録内容の変更を行うことができる。

図２は本実施例に係る眼内レンズ選択装置の動作について説明するフローチャートである。フローチャートにあるように、眼内レンズの選択を行うために用意されたモード（ナビモード）として、ＣＴ・ＲＥＦ測定モード、スクリーニングモード、眼軸長測定モード、データ入力モード、ＩＯＬ選択モード、見え方比較モード、印刷モード、が設けられている。その他、各種設定モード、再印刷モード、詳細確認モード、が設けられている。なお、モニタ５０に表示される各モードの表示画面における左側には、図３〜図８に示すように、各モードが順に示されたモードリストと現在設定されたモードとを表示する領域７０が設けられている。なお、現在設定されているモードに関しては、他のモード表示によりも薄い色で塗りつぶしがなされる。

また、モード変更は、図３〜図８に示すようにモニタ５０上に設けられた、次のモードへ移行するためのモード移行ボタン７４と、前のモードへ移行するためのモード移行ボタン７５が用いられる。

プログラムが起動されて、ナビモードが選択されると、ＣＰＵ３０は、図３に示すような、ＣＴ・ＲＥＦ測定画面８０に移行する。ＣＴ・ＲＥＦ測定画面８０には、患者情報を表示する領域８１、測定の手順を説明する領域８２、測定データ取込ボタン８３、患者選択ボタン８４、等が設けられている。なお、測定データ取込ボタン８３は、角膜形状測定装置１０と選択装置１とがＬＡＮ接続されていないような場合、ＵＳＢメモリ等を介してデータを取得するためのボタンである。

ここで、マウス４１によって患者選択ボタン８４がクリックされると、予め入力された患者リストがモニタ５０上に表示される（図示を省略する）ので、この中から該当する患者を選択することにより、患者情報（ＩＤ番号、名前、年齢、測定眼、性別、検査日、等）を得る。この場合、キーボード４２及びマウス４１を用いて患者情報を直接入力するようにしてもよい。

次に、検者は、領域８２に表示された説明に従い、角膜形状測定装置１０を用いて、被検眼の眼屈折力分布又は波面収差を測定する（ＲＥＦ測定）。次に、検者は、角膜形状測定装置１０を用いて被検眼のプラチド画像及び前眼部画像を撮影する（ＣＴ測定）。ここで、角膜形状測定装置１０の制御部１６は、取得されたプラチド画像に基づいて、角膜曲率分布、被検眼角膜表面の３次元形状（測定光軸Ｌ１方向における被検眼角膜高さ分布）、角膜屈折力分布、等の被検眼角膜に関する詳細情報（測定データ）を得る。また、制御部１６は、得られた被検眼角膜高さ分布と、収差が０と仮定された角膜高さ分布と、を比較して、その差分情報に基づいて所定の解析径における被検眼角膜の波面収差を求める。なお、被検眼のまぶた等によってプラチド画像の一部が遮られた場合、解析径が小さくなる場合がある。また、制御部１６は、撮影された前眼部画像（角膜頂点輝点と瞳孔部を含む画像）に基づいて、被検眼の角膜頂点位置と瞳孔中心位置を抽出し、そのずれ量とずれ方向を演算処理により求める。

以上のようにして制御部１６による演算処理が完了すると、得られた測定データが記憶部３５へ自動的に転送される。この場合、記憶部３５に記憶された測定データをモニタ５０で確認できるようにしてもよい。なお、上記説明においては、角膜形状測定装置１０の制御部１６を用いて測定データの演算を行うような構成としたが、ＣＰＵ３０側で演算処理を行うようにしてもよい。

上記のようにして、ＣＴ・ＲＥＦ測定が完了し、マウス４１を操作する検者によってモード移行ボタン７４がクリックされると、ＣＰＵ３０は、図４に示すようなスクリーニング画面１００に移行する。

スクリーニング画面１００には、角膜形状測定装置１０から送られた測定データに基づいた被検眼の前眼部に関する情報を表示する領域１０１が設けられている。また、ＩＯＬのパワー計算を行うために入力される情報を表示する領域１０２、及びＣＴ・ＲＥＦ測定モードにて得られた測定結果（眼屈折力値ＳＣＡ、ＶＤ、角膜屈折力Ｋ１、Ｋ２、等）を表示する領域１０３（図５〜図８も同様）が設けられている。

領域１０１には、スクリーニング結果、診断コメント、ＭＤｉｓｔ、角膜球面収差、角膜高次収差、角膜球面収差解析径、が表示される。ここで、スクリーニング結果は、前述のように取得された被検眼の角膜曲率分布に基づいて、ＣＰＵ３０が被検眼の角膜異常の有無を解析した結果であり、正常眼（乱視量０．５Ｄ以内）、０．５Ｄを超える乱視眼、円錐角膜の疑い、円錐角膜、角膜変性症、角膜移植眼、近視眼矯正手術眼、遠視眼矯正手術眼、その他、の中から結果が推測される。診断コメントは、スクリーニング結果に基づいてＣＰＵ３０がコメントを表示したものである。なお、図４においては、正常眼（ＮＲＭ）である確率が９９％、その他（ＯＴＨＥＲ）の確率が１％であることを示している。なお、このような角膜解析の詳しい手法については、特開２００５−２８８１７６号公報を参考にされたい。

また、ＭＤｉｓｔは、前述のように取得された被検眼の角膜頂点と瞳孔中心とのずれ量（偏心距離）と方向を示すものであり、解析結果として、ずれ量がｍｍ単位で表示されると共に、ずれ方向が度単位で表示される。また、ＣＰＵ３０は、取得されたずれ量（ｍｍ）に応じて正常（ＮＯＲＭＡＬ）、疑いあり（ＳＵＳＰＥＣＴ）、異常（ＡＢＮＯＲＭＡＬ）のうち、被検眼がどれに該当するかの判定を行う。本実施例では、予め取得された偏心距離ＭＤｉｓｔが、０ｍｍ以上〜０．３ｍｍ未満であれば、正常と判定し、０．３ｍｍ以上〜０．５ｍｍ未満であれば、異常疑いと判定し、０．５ｍｍ以上であれば、異常と判定する。そして、正常と判定されれば、ずれ量が示された領域に対して、緑色の塗りつぶしを行い、異常疑いと判定されれば、黄色の塗りつぶしを行い、異常と判定されれば、赤色の塗りつぶしを行う。

また、角膜球面収差は、被検眼角膜が持つ高次収差成分の一つである球面収差を示すものであり、μｍ単位で収差量が表示されるとともに、その解析径が表示される。この場合、ＣＰＵ３０は、前述のように取得される被検眼角膜の波面収差成分に基づいて、ゼルニケの多項式を用いて被検眼の球面収差成分を取り出すことにより被検眼の角膜球面収差を算出する。

また、角膜高次収差は、被検眼角膜が持つ高次収差（ゼルニケ多項式の３次以上の成分）の総計を示すを示すものであり、μｍ単位で収差量が表示されるとともに、その解析径が表示される。この場合、ＣＰＵ３０は、前述のように取得される被検眼角膜の波面収差成分に基づいて、ゼルニケの多項式を用いて被検眼の高次収差成分（ゼルニケ多項式の３次以上の成分の合計）を取り出すことにより被検眼の角膜高次収差を算出する。

また、角膜球面収差解析径は、角膜形状測定装置１０の制御部１６が被検眼の波面収差を算出した際の角膜領域を示すものである。なお、解析径について、直径６ｍｍ領域での解析を基準としているのは、眼内レンズの一般的な光学部の直径が６ｍｍとしているためである。

ここで、ＣＰＵ３０は、解析に用いられた解析径に対して正常か異常かの判定を行う。ここで、解析された解析径が６ｍｍであれば正常と判定し、解析系が５．０ｍｍ〜６．０ｍｍ未満であれば、異常疑いと判定し、５．０ｍｍ以下であれば異常と判定する。そして、正常と判定されれば、角膜径を示す領域に対して、緑色の塗りつぶしを行い、異常疑いと判定されれば、黄色の塗りつぶしを行い、異常と判定されれば、赤色の塗りつぶしを行う。

以下に、領域１０２に関する説明を行う。領域１０２には、選択されるＩＯＬパワー計算式、角膜の術歴、術者名、ＩＯＬ移植経験の有無、ＶＤ：角膜頂点間距離、使用する角膜曲率値、が表示されている。ここで、ＩＯＬパワー計算式の名前が表示された領域に設けられたプルダウンボタンがマウス４１を介してクリックされると、記憶部３５に記憶された計算式が一覧表示され、所望する計算式をクリックすることによって、計算式の選択が可能である。また、前回選択した計算式はデフォルメ（保存）されるようになっており、次の選択においても前回選択した計算式が継続して利用できるようになっている。なお、上記ＩＯＬ計算式としては、Camellin-Calossi、SRK、SRK-２、SRK-T、BINKHORST,HOFFER-Q等が挙げられる。

また、角膜の術歴を示す領域に設けられたプルダウンボタンがマウス４１を介してクリックされると、術歴の一覧が表示され、該当する術歴をクリックすることによって、術歴の選択が可能である。なお、本実施例では、なし（デフォルト）、切開系（ＲＫ、ＡＫ、ＣＫ）、レーザ切除系（ＰＲＫ、ＬＡＳＩＫ）、移植又はＰＴＫ、から術歴を選択することが可能である。また、術歴選択において、切開系、レーザ切除系、移植又はＰＴＫ、の何れかが選択された場合、その矯正値がディオプター表示されるようになっており、矯正値は角膜の術歴がある場合における眼内レンズのパワー計算に利用される。

また、術者名を示す領域に設けられたプルダウンボタンがマウス４１を介してクリックされると、術者の一覧が表示され、該当する術者をクリックすることによって、術者の選択が可能である。

また、ＩＯＬ移植の有無を示す領域に設けられたプルダウンボタンがマウス４１を介してクリックされると、はじめてと２回目以降の２つの選択肢が表示され、該当する選択肢をクリックすることによって、選択が可能である。この情報は、計算式Camellin-Calossiの変数として用いられる。

また、ＶＤを示す領域に設けられたプルダウンボタンがマウス４１を介してクリックされると、選択可能なＶＤの一覧が表示され、該当するＶＤをクリックすることによって、ＶＤの選択が可能である。なお、本実施例では、１０．５０ｍｍ、１２．００ｍｍ、１３．７５ｍｍ、１５．００ｍｍ、１６．５０ｍｍ、の何れからＶＤを選択することが可能である。この情報は、計算式Camellin-Calissiの変数として用いられる。

また、眼内レンズのパワー計算に使用する角膜曲率を特定するために設けられた３つの選択可能領域（ラジオボタン）の内のいずれかをマウス４１を用いてクリック（選択）すると、パワー計算に使用する角膜曲率として、「瞳孔内平均パワー」、「Ｋ１及びＫ２の平均値」、「Ｋ２の値」、の何れかが選択されることとなる。また、ＣＰＵ３０は、記憶部３５に記憶された被検眼の角膜曲率から算出される角膜屈折力に基づいて推奨する角膜曲率値がどの値であるかを判定する。また、ＣＰＵ３０は、前述のように算出される被検眼の角膜頂点位置と瞳孔中心とのずれ量に基づいて、角膜中央部（角膜頂点）を基準とした直径約３ｍｍにおける角膜曲率半径値を推奨するか瞳孔領域内における角膜曲率値を推奨するかを判定する（選択する）。なお、本実施例では、これらの判定を組み合せた上で、判定結果をモニタ５０に表示する。

より具体的には、被検眼の所定領域における角膜曲率に対応する角膜屈折力Ｋ１及びＫ２において、乱視が０．５０Ｄ以上であればＫ２を推奨する。また、乱視が０．５０Ｄ未満で、角膜中心と瞳孔中心のずれ量が小さい場合は、Ｋ１とＫ２の平均値を使用する。

また、ずれ量が大きい場合は、前述のように取得される角膜曲率分布の瞳孔領域内における平均パワーを求めた瞳孔内平均パワーを推奨する。この場合、ＣＰＵ３０は、まず、前述のように得られる前眼部画像から画像処理により、瞳孔領域（虹彩と瞳孔との境界部分）を抽出すると共に、画像上に形成された角膜輝点を用いて角膜頂点位置を抽出し、角膜頂点位置を基準位置とした瞳孔縁の位置座標を求める。次に、ＣＰＵ３０は、前述のように得られたプラチド画像に形成された角膜頂点輝点から抽出される角膜頂点位置と前眼部画像から抽出された角膜頂点位置と一致させ、瞳孔縁を重合させることにより、プラチド画像における瞳孔縁の位置座標を算出する。そして、ＣＰＵ３０は、算出された瞳孔位置縁の位置情報に基づいて瞳孔内における角膜曲率分布（角膜屈折力分布）を求め、平均値を算出する。

さらに、ＣＰＵ３０は、瞳孔内平均パワー、Ｋ１（強主経線方向）及びＫ２（弱主経線方向）の平均値、Ｋ２の値、にマウス４１のカーソルが当てられたときに、術者が角膜曲率を決定する上で参考となるコメントを表示する。例えば、Ｋ２の値に指定された場合、「トーリック眼内レンズで乱視成分を含めて矯正することを推奨します」等の表示を行う。

上記のようにして、スクリーニング画面においてすべての項目に関する入力が完了し、マウス４１を操作する検者によってモード移行ボタン７４がクリックされると、ＣＰＵ３０は、図５に示すような眼軸長測定画面１１０に移行する。

眼軸長測定画面１１０には、眼軸長測定に使用した装置に関する情報を表示する領域１１１、測定値取込ボタン１１２、得られた測定結果を表示する領域１１３、等が設けられている。

領域１１１には、使用された測定装置、測定者（超音波式が選択された場合）が表示されている。ここで、測定装置を示す領域に設けられたプルダウンボタンをマウス４１を介してクリックすることにより、超音波を用いた接触式眼軸長装置、光干渉を用いた非接触式眼軸長測定装置等がプルダウン表示されるため、該当する装置をクリックすることによって、使用した測定装置を選択することが可能である。この場合、各メーカ毎に装置選択ができるようにしてもよい。

また、測定装置選択において、超音波式が選択された場合、測定者名を示す領域に設けられたプルダウンボタンをクリックすると、予め登録してある測定者の一覧が表示され、該当する測定者をクリックすることによって、測定者の選択をすることができる。なお、測定装置に非接触型が選択された場合には、使用できない。

また、眼軸長測定装置２０と眼内レンズ選択装置１がＬＡＮ等で接続されデータの転送が可能となっている場合、マウス４１を介して測定値取込ボタン１１２がクリックされると、ＣＰＵ３０は、自動的に測定データを取得し、記憶部３５に記憶させると共に、画面上に測定結果を領域１１３に表示する。

また、領域１１３には、眼軸長、前房深度、水晶体厚、の順で各測定値がｍｍ単位で表示される。ここで、各測定値を示す領域に設けられたスピンボタンがマウス４１を介してクリックされると、測定値が所定ステップで変更されるようになっている。この場合、キーボード４１を介して測定値を直接入力することも可能である。なお、前述のスクリーニングモードにて、眼軸長をパワー計算に使用し、前房深度、水晶体厚をパワー計算に用いない眼内レンズ計算式（本実施例では、Camellin-Calossiを除く計算式全て）が選択された場合、ＣＰＵ３０は、眼軸長の項目のみを入力可能とする。

また、領域１１３には、眼軸長の補正結果を示す値がｍｍ単位で表示される。ここで、補正値を示す領域に設けられたスピンボタンがマウス４１を介してクリックされると、測定値が所定ステップで変更されるようになっている。ここで、測定装置として超音波式が選択された場合、ＣＰＵ３０は、入力された眼軸長の測定値に対して測定者毎に設定された固有の補正値を加えることにより補正処理を行う。これは、測定者の違い（例えば、測定者によってプローブの当て方が異なる）による測定結果のずれを補正するためのものである。なお、選択した測定者の補正値が０の場合は、補正なしとみなす。また、測定装置として非接触式が選択された場合、接触式の測定値に対応できるように補正処理された補正結果が入力される。なお、非接触式を基準とすることも可能である。

なお、ＣＰＵ３０は、眼軸長、前房深度、水晶体厚、の各測定値に関して、妥当性の判定を行う。なお妥当性の判定は、例えば眼軸長に関して「22ｍｍ以上28ｍｍ未満を正常、20ｍｍ以上22ｍｍ未満/28ｍｍ以上30ｍｍ未満を異常疑い、20ｍｍ未満/30ｍｍ以上を異常」とし、前房深度に関して、「3.5ｍｍ以上4.5ｍｍ未満を正常、2.0ｍｍ以上3.5ｍｍ未満/4.5ｍｍ以上5.0ｍｍ未満を異常疑い、2.0ｍｍ未満/30ｍｍ以上を異常」とし、水晶体厚に関して、「2.5ｍｍ以上4.0ｍｍ未満を正常、2.0ｍｍ以上2.5ｍｍ未満/4.0ｍｍ以上5.0ｍｍ未満を異常疑い、2.0ｍｍ未満/5.0ｍｍ以上を異常」とする。

ここで、ＣＰＵ３０は、正常と判定されれば、各測定値（眼軸長、前房深度、水晶体厚）を示す領域に対してそれぞれ、緑色の塗りつぶしを行い、異常疑いと判定されれば、黄色の塗りつぶしを行い、異常と判定されれば、赤色の塗りつぶしを行う。

上記のようにして、眼軸長測定が完了し、マウス４１を操作する検者によってモード移行ボタン７４がクリックされると、ＣＰＵ３０は、図６に示すようなデータ入力画面１２０に移行する。

データ入力画面１２０には、眼内レンズの処方に使用される情報に関する領域１２１等が表示される。領域１２１には、被検眼の眼圧値、角膜中心厚、角膜内皮細胞数、裸眼視力、最高矯正視力、対象眼が優位眼であるか、前立線肥大の治療があるか（治療薬品名、投薬期間）、反対眼の情報（ＳＣＡ値、ＶＤ値、白内障手術済みか否か）、等が表示される。この場合、表示された各項目毎に、測定値の入力、チェック、等が画面上から可能である。なお、ＣＰＵ３０は、眼圧、角膜中心厚、角膜内皮細胞数の測定値に関して、妥当性の判定を行い、緑色（正常）、黄色（異常疑いあり）、赤色（異常）、の何れかの塗りつぶしを測定値を示す領域に対して行うことにより、判定結果を表現する。

上記のようにして、データ入力が完了し、マウス４１を操作する検者によってモード移行ボタン７４がクリックされると、ＣＰＵ３０は、図７に示すようなＩＯＬ選択画面１３０に移行する。

ＩＯＬ選択画面１３０は、領域１３１〜領域１３９から構成される。領域１３１は、予め記憶部３５に登録されている各メーカから提供されている眼内レンズモデルのうち、推奨する眼内レンズに関する情報を表示するための領域である。領域１３２は、眼内レンズのパワー決定に関する情報を表示するための領域である。領域１３４は、ＩＯＬ計算式に関する情報を表示するための領域である。領域１３６は、被検眼の測定結果に関する情報を表示するための領域である。領域１３７は、複数種のＫ値の中から眼内レンズのパワー計算に使用するＫ値を選択可能に表示する領域ための領域である。領域１３８は、角膜曲率分布を示すマップを表示するための領域である。領域１３９は、前眼部画像を表示するための領域である。

領域１３２には、目標術後残余屈折力（Target refractive power）目標術後残余球面収差（Target residual S.A）、眼軸長値（ＡＬ）が表示される。さらに、領域１３１には、選択された眼内レンズのＩＯＬ情報（メーカ名、モデル名、球面度数、乱視軸度数、乱視軸角度、等））予想術後残余球面収差（Post S.A）が各眼内レンズモデル毎に表示される。この場合、ＣＰＵ３０によって選択された複数の候補（本実施例では第１候補及び第２候補）の眼内レンズモデルに関するＩＯＬ情報が表示される。なお、目標術後残余球面収差ＴＳは、検者が所望する被検眼の術後の球面収差を表すパラメータである。目標術後残余屈折力、目標術後残余球面収差は、入力部４０を介して任意に設定可能である。なお、上記設定手法、予想術後残余球面収差の算出手法については、特開２００９−３４４４１号公報を参考にされたい。

以下に、一覧表ＤＬについて説明する。ＣＰＵ３０は、選択された術後の目標屈折力値（Ｄ）及び被検眼の測定データ（例えば、角膜屈折力、眼軸長）及び眼内レンズモデルのＩＯＬ情報（例えば、Ａ定数、予測術後ＡＣＤ、ＳＦ、等）を所定のＩＯＬ計算式に代入して算出されたＩＯＬパワーから眼内レンズとして用意されている（本実施例では、０．５０ステップで眼内レンズが用意され、記憶部３５に各度数情報が記録されている）もので算出された値に近い眼内レンズのパワーを特定する。

次に、ＣＰＵ３０は、特定された眼内レンズパワーで手術を行った場合の術後の屈折力値を予想値Ｒｘとして求めるべく、所定のＩＯＬ計算式における目標屈折力（Ｄ）の部分をＸとして、特定された眼内レンズパワーの値と被検眼の測定データ及び眼内レンズモデルのＩＯＬ情報を所定のＩＯＬ計算式に代入することにより、予想値Ｒｘ（Ｘ＝Ｒｘ）を算出する。すなわち、各ＩＯＬ計算式には、通常、ＩＯＬパワーを計算するための計算式と、予想残余屈折力（予想値Ｒｘ）を計算するための計算式が用意されている。なお、トーリック眼内レンズの場合、選定されたトーリック眼内レンズの等価球面度数が入力され、予想残余等価球面屈折力（予想残余等価球面屈折度数）が算出される。図９は、ＩＯＬ計算式の一例としてのＳＲＴ式におけるＩＯＬ計算式である。上式は、ＩＯＬパワーを計算するための計算式であり、下式は、予想残余屈折力を計算するための計算式である。

これにより、前述のように選択された各眼内レンズモデル毎に、予め用意されている眼内レンズパワーの中から、目標屈折力に近い処方が可能な眼内レンズパワーが特定されると共に、特定された眼内レンズパワーによる術後の眼屈折力値が予想値Ｒｘとして算出される。そして、ＣＰＵ３０は、得られた眼内レンズパワーと予想値を対応づけて出力する（一覧表ＤＬにおける塗りつぶし部分参照）。

また、ＣＰＵ３０は、設定される目標屈折値を基準として所定範囲内（例えば、±２．００）における所定の度数ステップ（例えば、０．５０Ｄ）毎に、予め用意されている眼内レンズパワーの中から、屈折度数に近い処方が可能な被検眼に処方すべき眼内レンズパワーを各屈折度数毎に特定し、特定された眼内レンズパワーによる術後の眼屈折力値を予想値Ｒｘとしてそれぞれ算出する。そして、ＣＰＵ３０は、得られた眼内レンズパワーと予想値を対応づけてそれぞれ出力する（一覧表ＤＬにおける塗りつぶしがない部分参照）。図７の一覧表ＤＬの場合、上から順に、目標屈折力に対するずれ量が＋２．００、＋１．５０、＋１．００、＋０．５０、０、−０．５０、−１．００、−１．５０、−２．００に対応するように、上記眼内レンズパワーの特定、及び予想値の算出を行った結果を表している。

上記のようにして、眼内レンズ選択が完了し、マウス４１を操作する検者によってモード移行ボタン１５０がクリックされると、ＣＰＵ３０は、図８に示すような見え方シミュレーション画面１４０に移行する。

見え方シミュレーション画面１４０には、選択された眼内レンズモデルに関する見え方シミュレーションの結果を表示する領域１４１、等が設けられている。

この場合、ＣＰＵ３０は、記憶部３５に記憶された眼内レンズモデルの屈折力と被検眼角膜の角膜波面収差とに基づいて、眼内レンズモデルを眼内に挿入した場合の所定視標の見え方をシミュレーション画像として構築する画像処理を行い、少なくとも前述のよう特定された眼内レンズモデルを用いた場合のシミュレーション画像をモデル名とともにモニタ５０に表示する。

より具体的には、ＣＰＵ３０は、前述のように取得された被検眼角膜の波面収差に対して選択された眼内レンズの処方値（球面度数、乱視度数、乱視軸角度）と球面収差を加える演算処理を行ったときの被検眼の波面収差を算出し、算出された波面収差を利用して点像強度特性（point spread function；ＰＳＦ）を求める。なお、トーリック眼内レンズの場合、トーリック眼内レンズが角膜乱視成分を打ち消すように挿入された場合のシミュレーションが行われる。

次に、ＣＰＵ３０は、得られたＰＳＦと所定の指標（ＥＴＤＲＳ全体、ＥＴＤＲＳ全体、風景の各項目）とを画像処理（コンボリューション積分）することにより、選択された眼内レンズを挿入した際に所定の視標がどのように被検眼網膜面に形成されるかのシミュレーション画像を得る。ここで、ＣＰＵ３０は、選択されている２つの眼内レンズモデル（候補として挙げられている眼内レンズモデル）に関してシミュレーション画像を取得し、画像処理部３１を介して取得された画像を表示する。すなわち、ＣＰＵ３０は、選択された複数の眼内レンズモデルをそれぞれ被検眼の眼内に挿入した際のシミュレーション画像をモニタ５０に並列表示する。

なお、モニタ５０に表示される眼内レンズモデルのモデル名は、記憶部３５に記憶された他の眼内レンズモデル名に変更できるようになっており、モデル名が変更されると、ＣＰＵ３０は、変更された眼内レンズモデルのモデル名をモニタ５０に表示すると共に、対応するシミュレーション画像を画像処理により変更し、モニタに表示する。

より具体的には、シミュレーション表示５００、５０１には、各眼内レンズ毎に、ＩＯＬモデル名、ＩＯＬの屈折力（ＩＯＬＰｗｒ／Ｃｙｌｉｎｄｅｒ）、予想残余屈折力Ｒｘ、予想術後前房深度ｐＡＣＤ、眼全体の予想術後屈折力（Sph/Cyl/Axis/SE）、ストレール比、予想術後残余球面収差Residual S.A、シミュレーション画像が表示される。シミュレーション画像は、例えば、ＥＴＤＲＳ全体のシミュレーション画像、ＥＴＤＲＳ細部シミュレーション画像、風景シミュレーション画像からなる。

なお、ＩＯＬのモデル名部分をプルダウンすると、予想球面収差が目標球面収差に近い順に上から並べられた眼内レンズのモデル名が一覧表示される。これらの一覧表示から所望する眼内レンズモデルが選択されると、選択されたモデルに対応する見え方シミュレーション表示がなされる。このようにして、眼内レンズモデルを少なくとも２つ選択可能であって、それぞれのシミュレーション結果を表示させることにより、被験者の観点から眼内レンズ選択を行うことが可能である。なお、上記見え方シミュレーションにおいて、選択された眼内レンズモデルを眼内に挿入した場合の空間周波数特性ＭＴＦを表示（例えば、横軸を空間周波数、縦軸をコントラスト感度としたグラフ表示）するようにしてもよい。なお、ＭＴＦは、被検眼の波面収差から求められる点像強度特性ＰＳＦをフーリエ変換することによって求めることができる。これにより、より精密な見え方シミュレーションが可能となる。

上記のようにして、眼内レンズ選択が完了し、マウス４１を操作する検者によって図示なき印刷ボタンがクリックされると、ＣＰＵ３０は、図示なき印刷画面に移行し、選択された眼内レンズに関する情報等をプリンタ４３から印字出力する。

＜眼内レンズ度数計算式によって求められた予想残余屈折力を用いたＩＯＬ術後シミュレーション＞
図１０は、本実施例に係る見え方シミュレーションの手法について説明するフローチャートである。本手法は、眼内レンズ度数計算式によって求められた予想残余屈折力を用いたＩＯＬ術後シミュレーションである。

＜不正乱視判定＞
ＣＰＵ３０は、角膜のＲＭＳ、ゼルニケ係数等の情報から不正乱視量を求める。ＣＰＵ３０は、算出された不正乱視量が許容範囲を超えるか否かによって、トーリック眼内レンズによる矯正効果が十分であるか否かを判定する。判定に用いる許容範囲は、実験などによって予め求められる。ＣＰＵ３０は、不正乱視量が許容範囲を超えている場合、トーリック眼内レンズによる矯正効果が十分でない旨を報知する（例えば、メッセージ表示、アイコン表示、等）。

＜眼内レンズの処方値の算出＞
トーリック眼内レンズのパワーを決定する場合、以下のような算出処理が行われる。上記のように、ＣＰＵ３０は、指定された眼内レンズ度数計算式を用いて眼内レンズの球面度数（パワー）を算出する。ＣＰＵ３０は、被検眼角膜の乱視度数（Ｃ）に対応する眼内レンズの乱視度数を求める。ＣＰＵ３０は、角膜乱視成分を打ち消すようにトーリック眼内レンズが挿入されるときの眼内レンズの軸角度を求める。一般的には、角膜の強主経線方向に眼内レンズの弱主経線方向が一致するように配置される。さらに、ＣＰＵ３０は、算出された眼内レンズの球面度数、乱視度数に基づいて眼内レンズの等価球面度数を求める。上記球面度数、乱視度数、等価球面度数は、目標屈折力を得るための理想的な度数であり、被検眼に移植可能な眼内レンズは、所定のステップで用意されている。なお、理想的な度数を矯正するためにカスタマイズされた眼内レンズが作成されれば、理想的な度数に対応できる。

ＣＰＵ３０は、眼内レンズの等価球面度数、乱視度数を基準として、所定のステップで予め用意されている眼内レンズパワーの中からこれらの２つの度数値に近い被検眼に移植可能なトーリック眼内レンズの等価球面度数、乱視度数を特定する。これにより、被検眼に対するトーリック眼内レンズの処方値（球面度数、乱視度数、軸角度）が決定される。

なお、通常、各メーカの各モデルのトーリック眼内レンズは、等価球面度数、乱視度数の２つのパラメータが少なくとも既知である。そして、各メーカの各モデルのトーリック眼内レンズは、等価球面度数、乱視度数が所定のステップ（例えば、０．７５Ｄステップ）にて用意されている。記憶部３５には、各メーカの各モデル毎に実際の存在するトーリック眼内レンズに関する情報が記憶されている。より好ましくは、ＣＰＵ３０は、眼内レンズの完全等価球面度数、完全乱視度数、球面収差を基準として、予め用意されている眼内レンズパワーの中からこれらの３つパラメータに最も近い眼内レンズの度数を選択する。なお、ＣＰＵ３０は、検者によって操作される入力部４０からの操作信号に基づいて眼内レンズの度数を特定する。

ＣＰＵ３０は、予想残余屈折力を計算するためのＩＯＬ計算式を用いて、特定された眼内レンズを被検眼に処方したときの予想残余球面度数（ＳＥ）を求める。ＣＰＵ３０は、予想残余球面度数（ＳＥ）をモニタ５０上に出力する。

＜術後の角膜屈折力の算出＞
手術による惹起乱視の発生を考慮し、ＣＰＵ３０は、術前の角膜乱視成分（ＳＣＡ）と惹起乱視成分とを合成することにより術後の角膜屈折力を求めるようにしてもよい。惹起乱視は、例えば、術中での角膜切開によって発生する。惹起乱視成分は、予め実験等によって求められ、記憶部３５に記憶される。惹起乱視成分は、角膜上の切開位置によって発生状態が異なるため、入力部４０を介して入力された切開位置情報に応じて惹起乱視成分が求められる。

＜屈折力マトリックスによるレンズの表現法＞
Toricレンズのように屈折力が主経方向により異なるレンズの屈折力と主経方向は2×2の行列（屈折力マトリックス）により表現できる．屈折力マトリックスを使用することにより，複数Toricレンズを任意の主経の方向と軸位置（レンズ間距離）としたときの合成屈折力と主経方向を求めることができる．
屈折力マトリックスDは2×2の行列式で表される．

SCA表示のToricレンズについて行列の各成分は次式で定義される．

上式は，直交する2つの主経線のパワーをDS（S），DT（S+C）として，またDSの角度（Sの角度）をθとするとき次式と同じとなる．なお，C = DT - DS，S = DS（DS > DT）

屈折力マトリックスDからSCA表示への変換は次式となる（Cはマイナス表示）。

回転マトリックスR及び，その逆マトリックスR^-1は回転角度をφとすると次の行列式となる。

ある屈折力マトリックスDで表示されるToricレンズを，光軸中心にφだけ回転させたとき，回転後の屈折力マトリックスD' はR，R^-1を用いて次式にて求められる。

＜Toricレンズの合成（密着）＞
以降見やすくするため屈折力マトリックスDは[D]と表示する．角膜と術後惹起乱視のように、屈折力マトリックスが[D1]、[D2]という2枚の薄いToricレンズを密着して重ねたときの合成屈折力[D]は次式にて表すことができる．

同様にレンズ枚数がn枚の場合は次式となる．

＜眼全体の屈折力の算出＞
ＣＰＵ３０は、被検眼の術後の角膜屈折力（角膜屈折度数：球面度数、乱視度数、軸角度）、被検眼に処方するトーリック眼内レンズの屈折力（眼内レンズ屈折度数：球面度数、乱視度数、軸角度）、角膜と眼内レンズの距離（予想術後前房深度ＡＣＤ）、眼軸長測定装置２０によって得られた被検眼の眼軸長値Ｌ、を用いて眼全体の屈折力（屈折度数：球面度数sph、乱視度数cyl、乱視軸角度axis）を算出する。

例えば、ＣＰＵ３０は、角膜屈折力と、角膜から眼内へＡＣＤ離れた眼内レンズの屈折力と、を合成し、眼軸長位置にある網膜を結像位置とした場合の眼全体の屈折力を算出する。例えば、ＡＣＤの初期値として、５ｍｍが用いられる。

＜Toricレンズの合成（組み合わせ）＞
術後角膜とトーリック眼内レンズのように2枚の薄いトーリックレンズが離れているときの屈折力を考える場合，その合成屈折力である主点屈折力と像側レンズ射出時の屈折力である頂点屈折力がある．これらのマトリックスの逆行列をとればそれぞれ主点焦点距離，頂点焦点距離となる．これらは通常の幾何光学では，それぞれ合成焦点距離，バックフォーカス（BFL）にあたる．
2枚の薄いトーリックレンズが離れているときの頂点屈折力[U2' ]と頂点焦点距離 [Bf2' ]を求める．
[Un ] 入射光束のヴァージェンスマトリックス（vergence matrix）
[Un'] 射出光束のヴァージェンスマトリックス（vergence matrix '）
[Dn] レンズの屈折力マトリックス（power matrix）
dn 空気換算距離（例えばレンズ1とレンズ2の物理長がt1でその間の媒質の屈折率がn1の場合d1=t1/n1）
図１１において以下の関係が成り立つ。

もし平行光が入射する場合は，

レンズ 1での結像式

[U1']から[U2]への変換

レンズ 2での結像式

[U2'] についてまとめると，

となり，[U2']が像側頂点屈折力マトリックスとなる。
また，像側頂点焦点距離マトリックス[Bf ' ]は，

として，[U2']の逆行列とることにより求められる．
なお，マトリックス[Bf ' ]の各成分について式９、式１０、式１１にそのまま代入すると，それぞれ順番に，弱主と強主の頂点焦点距離の差分ΔBf '、弱主方向の頂点焦点距離 B f '(S+C)、弱主方向のaxis（言い換えるとS+Cまでの角度）が求まる．また，強主方向の頂点焦点距離は，

とすれば良い．これらの値は屈折力が1の媒質中での値であり，メートル単位である．屈折率nの媒質中であれば，ΔBf 、B f (S+C)、B f (S)をn倍すればよい。なお、空気中の屈折率は１、房水の屈折率は１．３３６として設定される。
念のため下式にまとめておく．

2枚以上のToricレンズにおいても上記｛結像式，変換式｝を繰り返すことにより頂点屈折力マトリックスが求まる，またその逆行列をとることにより頂点焦点距離マトリックスが求まる。

ＣＰＵ３０は、角膜から眼内へ眼軸長値分離れた位置にある網膜を結像位置として設定した場合の眼全体の屈折力を算出する。網膜の光軸方向のずれΔからsphを算出する場合は，弱主方向の頂点焦点距離位置を基準にして考える。眼球の眼軸長をL、術後予測前房深度をACDとした場合、網膜の光軸方向のずれΔ（物理長）は，以下のように示される。

このΔをsphに換算するための式を導出する．sph算出式は，

となるので，これをΔについて解けば，

となる．
したがって，sphは，

となる．
なお、乱視度数cyl、乱視軸角度axisは、式１０、式１１により求められる。

＜予想残余屈折力と眼全体の屈折力の比較＞
ＣＰＵ３０は、眼全体の屈折力における球面度数、乱視軸度数に対応する眼全体での等価球面度数を算出する。

ＣＰＵ３０は、予想残余球面度数ＳＥと眼全体の等価球面度数を比較する。ＣＰＵ３０は、眼全体の屈折力を算出する算出式（式２８参照）に含まれているＡＣＤ値を変更させていき、予想残余等価球面度数ＳＥと眼全体の等価球面度数とが一致するようなｐＡＣＤ値を求める。例えば、ＣＰＵ３０は、初期値から０．１ｍｍ単位で算出式におけるＡＣＤ値を随時変更し、ＩＯＬ計算式に基づいて求められた予想残余屈折力が得られるときの予想術後前房深度ｐＡＣＤをフィードバック計算によって算出する。ＣＰＵ３０は、前述のｐＡＣＤ値（予想術後前房深度）をモニタ５０上に出力する。ＣＰＵ３０は、ｐＡＣＤ値を用いて算出された眼全体の屈折力（屈折度数：球面度数sph、乱視度数cyl、乱視軸角度axis）を、ＩＯＬ計算式で算出された予想残余屈折力を用いた術後の眼全体の屈折力として取得する。

ＩＯＬ度数計算式は、術後の予想残余等価球面度数ＳＥを算出できる式であるが、術後のシミュレーションを行うためには、球面度数、乱視度数、乱視軸角度が必要である。すなわち、ＩＯＬ度数計算式は、眼内レンズの等価球面度数を代入することにより予想残余等価球面度数ＳＥを算出できるが、等価球面値の内容（球面度数、乱視度数）は算出されない。

そこで、ＩＯＬ度数計算式から算出される予想残余等価球面度数ＳＥが術後の等価球面度数を示すことを前提に演算処理を行うことにより、ＩＯＬ度数計算式での結果と一致する眼全体の残余屈折力（屈折度数：球面度数sph、乱視度数cyl、乱視軸角度axis）を求めることができる。

＜眼全体の屈折力からの術後の矯正データの算出＞
ＣＰＵ３０は、前述のように取得された術後の眼全体の眼屈折力をゼルニケ多項式の２次式におけるＳＣＡに代入することによって、眼全体の眼屈折力に対応する２次式の係数を算出する。Zernike多項式により波面Wは下式のように表現される．

術後予測される眼全体の低次収差sph，cyl，axisから低次Zernike係数を求める式は下式で表される．高次Zernike係数は角膜形状測定装置で得られる角膜前面の収差測定値を使用し，球面収差については予測値を改めて代入する。

ＣＰＵ３０は、角膜波面収差の高次成分に対して，IOL挿入後に予測される，眼全体の球面度数sph，円柱度数cylと角度axisと、眼内レンズが持つ球面収差量を付加したときの波面収差を示すZernike多項式の係数を算出する。

＜波面収差データの逆算＞
ＣＰＵ３０は、術後の眼全体の眼屈折力に対応する２次のＺｅｒｎｉｋｅ係数と、被検眼角膜の高次収差に対応する３次以上のＺｅｒｎｉｋｅ係数と、眼内レンズが持つ球面収差量に対応する高次のＺｅｒｎｉｋｅ係数と、を用いて波面収差データを逆算する。眼全体の眼屈折力は、波面収差における低次収差成分に相当する。被検眼角膜の高次収差は、被検眼角膜の収差全体から角膜屈折力に相当する成分を除いた収差成分に相当する。

ＣＰＵ３０は、逆算により算出された波面収差データを利用して点像強度特性（point spread function；ＰＳＦ）を求める。波面収差データを近似する多項式としては、ゼルニケ多項式が代表的である。もちろん、波面収差を近似する式であればよく、これに限定されない。

＜シミュレーション画像の作成＞
ＣＰＵ３０は、逆算により算出された波面収差データを利用して点像強度特性（point spread function；ＰＳＦ）を求める。ＣＰＵ３０は、得られたＰＳＦと所定の指標（例えば、ＥＴＤＲＳ視標、解像度チャート、風景チャート）とを画像処理（コンボリューション積分）する。ＣＰＵ３０は、選定されたトーリック眼内レンズによって被検眼を処方した際に所定の視標がどのように被検眼網膜面に形成されるかについてのシミュレーション画像を得ることができる。

上記のように取得されたシミュレーション画像は、眼内レンズ計算式によって求められた予想残余等価球面度数屈折度数に合わせてシミュレーションされた画像であるから、理論的・経験的に導出された眼内レンズ計算式と矛盾しない。したがって、各社の眼内レンズの詳しいレンズ設計値が分からなくても、既知の眼内レンズデータ（等価球面度数、乱視度数）を用いて良好なシミュレーション画像を取得できる。

＜変容例＞
なお、以上の説明においては、眼内レンズ計算式によって求められた予想残余等価球面度数と一致するようにＡＣＤを変更することにより眼全体の屈折力を求めてシミュレーション画像を取得したが、これに限定されない。例えば、ＣＰＵ３０は、残余屈折力を求めるための眼内レンズ計算式を用いて、眼内レンズの強主経線方向に対応する残余屈折力と、眼内レンズの弱主経線方向に対応する残余屈折力を求めることにより、眼全体の球面度数と乱視度数を求める。また、ＣＰＵ３０は、例えば、角膜の乱視軸角度、角膜乱視を打ち消すような眼内レンズの位置により眼全体の乱視軸角度を算出する。そして、ＣＰＵ３０は、算出された眼全体の屈折力（球面度数、乱視度数、乱視軸角度）を用いてシミュレーション画像を得る。

なお、上記説明では、トーリック眼内レンズを処方する場合を例にとって説明したが、眼内レンズ度数計算式によって得られる残余屈折力を用いたシミュレーションは、乱視矯正機能を持たない眼内レンズであっても、以下の手法の適用は可能である。この場合、ＣＰＵ３０は、眼内レンズの球面度数、及び眼内レンズ度数計算式によって得られる残余球面度数を用いてシミュレーション画像を得る。

本実施例に係る眼科測定プログラムを備えるシミュレーション装置（眼科測定装置）の全体構成について説明するブロック図である。本実施例に係るシミュレーションの流れの一例を示すフローチャートである。本実施形態に係る眼内レンズ選択装置の動作におけるＣＴ・ＲＥＦ測定画面について説明する図である。本実施形態に係る眼内レンズ選択装置の動作におけるスクリーニング画面について説明する図である。本実施形態に係る眼内レンズ選択装置の動作における眼軸長測定画面について説明する図である。本実施形態に係る眼内レンズ選択装置の動作におけるデータ入力画面について説明する図である。本実施形態に係る眼内レンズ選択装置の動作におけるＩＯＬ選択画面について説明する図である。本実施形態に係る眼内レンズ選択装置の動作における見え方シュミレーション画面について説明する図である。ＩＯＬ計算式の一例としてのＳＲＴ式におけるＩＯＬ計算式である。本実施例に係る見え方シミュレーションの手法について説明するフローチャートである。光学的な関係を示すための図である。

１シミュレーション装置
１０角膜形状測定装置
２０眼軸長測定装置
３０ＣＰＵ
３５記憶部
４０入力部
５０モニタ

Claims

角膜形状測定装置によって測定された被検眼角膜の角膜波面収差データを取得する収差データ取得ステップと、
被検眼の角膜形状、被検眼の眼軸長、及び被検眼に移植予定の眼内レンズに関連するパラメータを所定の眼内レンズ計算式に代入することによって被検眼の予想術後屈折力を算出する予想術後屈折力算出ステップと、
予想術後屈折力算出ステップにて算出された被検眼の予想術後屈折力に術後の眼全体の屈折力が対応する条件での予想術後前房深度を求め、求められた予想術後前房深度を用いて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する術後演算ステップと、
術後演算ステップにて演算された術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度と、収差データ取得ステップによって取得された角膜波面収差の高次収差と、を含む被検眼全体の波面収差データを近似する多項式の係数を演算し、演算された前記多項式の係数を用いて波面収差データを逆算し、逆算された波面収差データに基づいてシミュレーション画像を作成する画像作成ステップと、
作成されたシミュレーション画像をモニタに表示する表示ステップと、
をコンピュータに実行させるための眼科測定プログラム。
画像作成ステップは、さらに、眼内レンズが持つ球面収差量を含む被検眼全体の波面収差データを近似する多項式の係数を演算する請求項１の眼科測定プログラム。
術後演算ステップは、被検眼の角膜屈折力と、角膜から眼内へ予想術後前房深度ＡＣＤ分離れた眼内レンズの屈折力とを合成し、被検眼の眼軸長位置にある網膜を結像位置とした場合の眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する請求項１又は２の眼科測定プログラム。
術後演算ステップは、眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を算出するための演算式に含まれている予想術後前房深度ＡＣＤを変化させていき、所定の眼内レンズ計算式によって算出された予想術後屈折力と眼全体の術後球面度数とが一致するような予想術後前房深度ＡＣＤ，および，所定の眼内レンズ計算式によって算出された予想術後等価球面屈折力と眼全体の術後等価球面度数とが一致するような予想術後前房深度ＡＣＤのいずれかを用いて眼全体の術後球面度数、術後乱視度数、術後乱視軸角度を演算する請求項１〜３のいずれかの眼科測定プログラム。