JP6466112B2 - 眼中散乱光分布測定方法及び眼中散乱光分布測定装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼中散乱光分布測定方法及び眼中散乱光分布測定装置に関する。

白内障をはじめとする視神経疾患に罹患しているか否かを知るために、フッリッカーテストと呼ばれる検査が一般的に行われている。フリッカーテストはちらつき検査とも呼ばれ、フリッカーと呼ばれる固視標を点滅させて、被験者から光の点滅の有無に関する判断を得ることによりフリッカー値を測定するものである。

白内障の検査のため、フリッカーを用いて眼の中の散乱光の強度を測定する装置として、Ｃ−Ｑｕａｎｔという製品がＯＣＵＬＵＳ社より販売されている。

しかしながら、上記販売されているフリッカーを用いた装置は、有用であると考えられるものの、リング光と中心光のフリッカーであるため、その２つの光源の角度のみの散乱強度を測定することになる。また、フリッカーを見ることができるかできないかの閾値は人により異なるといった課題もある。

さらに、フリッカーを用いた検査では、明暗を繰り返す光源を見る検査のため、被験者の体調や年齢によっては、激しい光の点滅を断続的にみることによる光過敏性の症状、例えば不快気分、頭痛や吐き気など光過敏性発作が引き起こされる可能性があるという課題がある。

そこで、本発明は、上記課題を鑑み、フリッカーによらず白内障の程度を正確に測定することのできる眼中散乱光分布測定方法及び眼中散乱光分布測定装置を提供することを目的とする。

本発明の一の観点に係る眼中散乱光分布測定方法は、表示装置に視標を表示させるとともに前記視標と異なる位置で第一の光を発光させるステップ、表示装置に再び前記視標を表示するとともに前記視標と位置が重複して眼球に入るよう光路を調整した上で第二の光を発光させるステップ、を備える。

また、本発明の他の一の観点に係る眼中散乱光分布測定装置は、光を発する光源と、表示装置と、前記光源から発せられる光の光路を変更させる光路変更部材と、入力データを出力する入力装置と、前記表示装置の表示及び前記光源の発光を制御するとともに、前記入力装置からの入力データを処理する制御処理装置と、を備える。

以上本発明により、フリッカーによらず白内障の程度を正確に測定することのできる眼中散乱光分布測定方法及び眼中散乱光分布測定装置を提供することができる。

実施形態に係る眼中散乱光分布測定装置の概略を示す図である。 実施形態に係る眼中散乱光部分布測定装置の光源の概略図である。 実施形態に係る眼中散乱光分布測定装置の概略を示す図である。 実施形態に係る眼中散乱光分布測定装置の光路変更部材の概略図である。 正常眼と白内障の場合の異なる見え方のイメージ図である。 視標と光が重複した場合のイメージ図である。 Ｓｔｒａｙｌｉｇｈｔ指数を算出するための概念を示す図である。 光と視標の位置を重畳させて被験者がどの光強度で見える又は見えなくなるのかを確認する場合のイメージ図である。 実際において作製した装置の一部の写真図である。 実施例に係る結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態、実施例の例示に限定されるものではない。

図１は、本実施形態に係る眼中散乱光分布測定装置（以下「本装置」という。）１の概略を示す図である。本装置１は、本図で示すように、光を発する光源２と、表示装置３と、光源から発せられる光の光路を変更させる光路変更部材４と、入力データを出力する入力装置５と、表示装置の表示及び光源の発光を制御するとともに入力装置からの入力データを処理する制御処理装置６と、を備える。

本実施形態における光源２は、上記のとおり光を発するものであって、白内障に罹患している者が問題とする散乱光の光源を想定したものである。また光源２から発せられる光は、等方的に散乱する光ではなく、所定の方向に強い光強度を有する分布を備えた、好ましくは特定の方向に沿った線状の指向性を備えた光であることが好ましい。光源２の波長は上記の機能を有する限りにおいて特に限定さるわけではないが、本装置１によって測定を受ける者（以下「被験者」という。）の認識できる光波長であることが好ましく、可視領域の波長の光が複数混合されたいわゆる白色光であることが好ましい。また具体的な光源２の発光領域の形状、大きさは特に制限されるものではないが、１ｍｍ〜１０ｍｍ程度の大きさの点光源であることが好ましく、例えばＬＥＤ光源であればより容易に光源２とすることができる。なお図２に、表示装置３を正面から見た場合における光源２の配置のイメージ図を示しておく。

また、本実施形態において光源２は、限定されるわけではないが、光量を制御することのできるものであることが好ましい。詳細については後に詳述するが、光量を制御することで、定量的な評価を行うことができるようになるといった効果がある。

また、本実施形態における光源２は、被験者が表示装置３を見た場合に、表示装置３の表示領域内に配置されている。このようにすることで、光源２と表示装置３の視標とを一度に被験者の視野に入れることができるようになる。

また、本実施形態において、表示装置３は、視標を表示させて被験者に認識させるために用いられるものである。本実施形態において表示装置３は、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えば、液晶を用いた液晶ディスプレイ装置、有機ＥＬを用いた有機ＥＬディスプレイ装置等を用いることができるが、ＬＥＤをマトリクス上に配置したＬＥＤマトリクスとすることも可能である。

また、本実施形態において光路変更部材４は、上記のとおり光源から発せられる光の光路を変更させるものである。光路変更部材４は、光源を発する光の光路を変更させることで、表示装置３上に表示される視標に重畳させ、その状態で視標が確認できるか否かを被験者からの入力に基づき判断するために用いるものである。なお、光路変更部材４は、高原から発せられる光の光路を変更させない構成とすることもできる。この場合のイメージ図を図３に示しておく。この場合、光源２から発せられた光はそのまま直進する。

光路変更部材４は、この機能を有する限りにおいて様々なものを採用することができるが、例えば図４で示すように、光源２から放出される光を所定の角度変化させる可動ミラー４１と、更に、視標と重畳する位置において所定の角度で反射させて被験者の視野に入れる半透過型ミラー４２と、を備えていることが好ましい。より具体的に説明すると、この構成により可動ミラー４１は、一の測定状態においては光路から外し（図４左側）、他の一の測定状態においては光路に挿入する構成とする（図４右側）一方、半透過型ミラー４２は常時装置に固定して設定しておき、可動ミラー４１からの反射があった場合にこの光を反射させる状態としておく構成が好ましい。このようにすることで、上記一の測定状態においては直接光源２からの光を観測することが可能となり、上記他方の測定状態においては視標と光源からの光を重畳して確認することができるようになる。特に、可動ミラー４１と光源２との距離、更に好ましくは、半透過型ミラー４２の位置を異ならせることで任意の位置に光源２からの光の反射位置を調整することができるようになる。なお、各ミラーの光路の変化する角度の量は９０度程度であることが好ましいが、被験者から見て指標と光源からの光の位置とが確実に重畳するよう、数度程度の角度の調整がなされていることとするのも好ましい。この意味において、可動ミラー及び半透過型ミラーの光路変更角度は８０度以上１００度以下、より好ましくは８５度以上９５度以下の範囲内である。

また、本実施形態において入力装置５は、入力データを出力するための装置である。入力データとしては適宜調整可能であり限定されるわけではないが、光源２と視標とを表示装置上に表示した場合に、視標を確認することができるか否かに関する情報を含むデータであることが好ましい。限定されるわけではないが、例えば、「視標を視認できる」と「視標を視認できない」の二種類の入力データのいずれかとすることが入力を簡便とする観点から好ましい。入力装置５の具体的な例としては、上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、いわゆるキーボード、マウスを例示することができるが、被験者にとって操作が簡単になるよう、上記の情報を表現する数個のボタンのみを備える特別の入力装置であってもよい。

また、本実施形態において、制御処理装置６は、上記のとおり表示装置の表示及び光源の発光を制御するとともに入力装置からの入力データを処理するものである。制御処理装置６としては、限定されるわけではないが、いわゆるパーソナルコンピュータを用いることができる。パーソナルコンピュータの構成としては、一般的な構成のものを採用することができ、例えばＣＰＵ（中央演算装置）、メモリやハードディスク等の記録装置及びこれらを接続するバス回路部と、を備えたものを例示することができる。そして、ハードディスクに上記表示装置や光源等の制御を行うためのプログラムを格納させて、これらを実行することで所望の制御処理を行うことができるようになるとともに、この結果に基づき所定の処理を行い、眼中散乱光分光測定を行うことができる。より具体的に説明すると、制御処理装置６は、表示装置に視標を表示させるとともに視標と異ならせた位置で第一の光を発光させた状態における入力装置からの第一の入力データを処理し、表示装置に再び視標を表示するとともに視標と位置が重複して眼球に入るよう光路を調整した上で第二の光を発光させた状態における入力装置からの第二の入力データを処理する。

ここで、上記本装置１を用いた眼中散乱光分光測定方法について説明し、その動作、機能について詳細に説明していく。本実施形態に係る眼中散乱光分光測定方法（以下「本方法」という。）は、（１）表示装置に視標を表示させるとともに視標と異なる位置で第一の光を発光させるステップ、（２）表示装置に再び視標を表示するとともに視標と位置が重複して眼球に入るよう光路を調整した上で第二の光を発光させるステップ、を備える。

まず本方法では、（１）表示装置に視標を表示させるとともに視標と異なる位置で第一の光を発光させる。このようにすることで、視標の位置や光源からの光の強さによっても異なるが、白内障に罹患している場合は光源２からの光が被験者の眼中にて散乱されて視標を視認することができなくなる一方、白内障に罹患していない場合は問題なく視標を確認することができる。この場合のイメージ図を図５に示しておく。なお、被験者には、測定の間は光源２を注視してもらうようにしておく。

またこのステップにおいては、被験者が光源からの光に遮られることなく視標を確認できたか否かについての情報を含むデータ、すなわち第一の入力データを受け取る手順を含むことが好ましい。この入力データを受け取ることで、被験者が視標を認識できたか否かの判定を行うことができる。この入力データの内容や種類は特に限定されるわけではないが、上記のように、「視標を視認できた」又は「視標を視認できなかった」の二値のデータだけとすると非常に簡便となり好ましい。

またこのステップにおいて、視標は表示装置において位置を異ならせて複数回表示させることとし、そのそれぞれに視標を視認できたか否かの入力データの受け取りを行うこととするのも好ましい。一か所だけでは光の散乱の範囲がどの程度であるのかについて判断しにくい場合もあるため、複数回位置を異ならせて視標を表示することで、その範囲を明確に規定することができるようになる。具体的には、例えば上記図５において表示される視標を、光源の中心位置から遠ざかる方向又は近づく方向に順次表示させていくことで見える位置の視標と見えない位置の指標を区別することができ、散乱光の範囲を確認することができる。

また、本方法では、（２）表示装置に再び視標を表示するとともに視標と位置が重複して眼球に入るよう光路を調整した上で第二の光を発光させる。すなわち、表示装置に視標を表示するとともに、上記したように、光路変更部材を用い、光源２からの光をこの視標と重複するよう光路を調整する。このようにすることで、視標の発光強度と光源２との発光強度を直接比較することができる。具体的には視標の発光強度より光源２との発光強度が大きい場合は視標を確認することができず、光源２の発光強度より視標の発光強度が大きい場合は、視標を確認することができる。すなわち、この光源２の発光強度を調整していき、視標が確認できた状態から視標が確認できなかった状態まで変化させてその反応を調べることで、その視標の箇所における散乱の強度を確認することができる。この場合のイメージ図を図６に示しておく。

なおこのステップにおいて、表示させる視標は、既に一度表示させた視標と同じ、すなわち同じ位置及び強度を備える。一度表示させた視標とすることで、この視標がどの程度の明るさであったのかを同じ基準で確認することができる。

また本ステップでは、視標の表示に基づき第二の入力データを受け付けるステップを備えておくことが好ましい。この入力データを受け取ることで、被験者が視標を見ることができたか否かの情報を含むデータを得ることができる。この入力データの内容や種類は特に限定されるわけではないが、上記のように、「視標を視認できた」又は「視認を視認できなかった」の二値のデータだけとすると非常に簡便となり好ましい。

ここで、上記第一の入力データと第二の入力データを用いた白内障の程度の判断手法について説明する。図７は、白内障の判断手法の一つとして提案するＳｔｒａｙｌｉｇｈｔ指数を算出するための概念を示す図であり、図中のグラフにおける横軸は視野角を、縦軸は光強度（対数目盛）を表す。本グラフは、視野角０度の位置に点光源があり、点光源からの光が被験者の眼に入射された場合において、被験者の各視野角においてどの程度の光強度となっているのかに関する光強度の分布のイメージを示す図である。白内障に罹患していない者の場合は、視野角０度において強いピークがあるものの、角度が増加するに従い急激に光強度が減衰している。一方、白内障に罹患している者は、角度が増加してもその減衰は緩やかである。すなわち、白内障の場合は、ある程度の視野角においても光が大きく散乱されているため光強度が強く維持され、その背後にある物質等を認識することが困難となる。そして、光強度の減衰は０度より大きい範囲でＡ／θ^２（θは視野角、Ａは乗数）の式で近似することができるため、この乗数Ａを求めることで、白内障がどの程度の状態にあるのかわかるようになる。なお本方法では、この乗数Ａの対数ｌｏｇＡをＳｔｒａｙｌｉｇｈｔ指数として評価の指標とする。

すなわち、本方法では、まず、視野角０度（中心）の位置において強いピークの光を発する一方、その周囲に視標を表示させる。この場合、視標の数は視野角を変えて複数表示することが好ましい。また、それぞれの指標の光強度は異ならせてもよいが同じであることが評価精度を向上させる及び簡便化する観点から好ましい。この結果、視野角がどの程度あれば視標を認識することができるか判断することができる。具体的には、視標を視野角０度の位置から少しずつ離していくこと又は近づけていくことでどの段階で被験者は視標を見ることができるようになったのか又は見えなくなったのかを判断することができる。この場合のイメージ図は図７に示したとおりである。なお、この場合において、視野角０度又は基準点における光強度は予め測定しておくことも好ましい。このようにすることで上記乗数Ａの精度を高めることができる。

上記手順によって、ある光強度における視標が見える視野角と視標が見えない視野角の境界を確認することができる。しかしこの手順だけでは視野角の境界を確認することができるものの、その境界における光強度がどの程度のものであるのかといった情報は十分でない場合がある。そこで、本方法では更に、光路変更部材を用い、上記の測定において表示した視標と光源からの光を重畳させ、光の強度を変化させ、視標が認識できる状態とできない状態の境界を判断する。具体的には、光と視標の位置を重畳させて被験者がどの光強度で見える又は見えなくなるのかを確認する。すなわち、この境界の光強度が被験者の感じている視標の光強度ということになる。この場合のイメージ図を図８に示しておく。なおこの場合において、半透過ミラー等を用いるため、光の反射率等を考慮して判断することが必要となる。なおこの光と視標の位置は境界の位置であることは好ましい一例であるが、上記Ａの値を求めることができる限りにおいて境界である必要は必ずしもない。

この結果、視野角の境界及びその境界における光強度、視野角０度における光強度を確認することができ、上記式で示される減衰の定量化を図ることが可能となる。

以上、本方法によると、フリッカーによらず白内障の程度を正確に測定することのできる眼中散乱光分布測定方法及び眼中散乱光分布測定装置を提供することができる。改めて具体的に説明すると、まず、光源２及び視標を表示し、被験者に視標が見えるか否かの入力を受け付けることで、どの程度の範囲で視標が見えなくなっているのかといった確認が可能となる。一方、光源２からの光の光路を変更し、視標を重畳することで、その視標の位置では光量がどの程度の明るさであれば見えるのか、見えないのかといった定量的な評価を行うことができる。この結果、分布を推定することが可能となる。

上記実施形態に係る眼中散乱光分布測定装置について、実際に試作し、その評価を確認した。本評価は正常眼の４名と、白内障に罹患している又は正常眼ではあるが散乱フィルタを用いて白内障類似の状態の４名に対して行った。なお図９に、この作製した装置における光源、表示装置、光路変更部材に関する写真図を、この結果を図１０に示しておく。この結果、角度によらず一定のＳｔｒａｙｌｉｇｈｔ指数を維持できることを確認するとともに、正常眼の者と白内障に罹患している者の間で明確な差異が生じていることを確認した。

以上、本装置によって発明の効果を確認することができ、視野角の境界及びその境界における光強度を確認することができ、上記式で示される減衰の定量化を図ることが可能となる。

本発明は、眼中散乱光分布測定方法、眼中散乱光分布測定装置として産業上利用可能性がある。

Claims (5)

1. 表示装置に視標を表示させるとともに前記視標と異なる位置で第一の光を発光させるステップ、
   表示装置に再び前記視標を表示するとともに前記視標と位置が重複して眼球に入るよう光路を調整した上で第二の光を発光させるステップ、を備える眼中散乱光分布測定方法。
2. 前記第一の光を発光させるステップにおいて、前記視標を前記表示装置において位置を異ならせて複数回表示させるとともに、
   前記第二の光を発光させるステップにおいて、複数回表示した前記視標の少なくともいずれかの視標を表示する請求項１記載の眼中散乱光分布測定方法。
3. 前記第二の光を発光させるステップにおいて、前記第二の光の強度を変化させていく請求項１記載の眼中散乱光分布測定方法。
4. 前記第一の光を発光させるステップの後に、前記視標の表示に基づき第一の入力を受け付けるステップを備え、
   前記第二の光を発光させるステップの後に、前記視標の表示に基づき第二の入力を受け付けるステップを備える請求項１記載の眼中散乱光分布測定方法。
5. 光を発する光源と、
   表示装置と、
   前記光源から発せられる光の光路を変更させる光路変更部材と、
   入力データを出力する入力装置と、
   前記表示装置の表示及び前記光源の発光を制御するとともに、前記入力装置からの入力データを処理する制御処理装置と、を備え、
   前記制御処理装置は、前記表示装置に視標を表示させるとともに前記視標と異ならせた位置で第一の光を発光させた状態における前記入力装置からの第一の入力データを処理し、前記表示装置に再び前記視標を表示するとともに前記視標と位置が重複して眼球に入るよう光路を調整した上で第二の光を発光させた状態における前記入力装置からの第二の入力データを処理する眼中散乱光分布測定装置。