JP6487289B2 - レンズ度数演算装置、レンズ度数演算方法及びプログラム - Google Patents

Description

本発明は、レンズ度数演算装置、レンズ度数演算方法及びプログラムに関する。

近年、白内障手術においては、手術の対象者（患者）の眼内における混濁した水晶体を摘出するとともに、これを予め用意された眼内レンズに置換することが行われている。対象者の眼内に挿入する眼内レンズの度数は、当該対象者個々によって適するものが異なるため、度数の選択が対象者の術後視力に大きな影響を与える。

上記白内障手術に関連する技術として、特許文献１には目に眼内レンズを挿入する方法が開示されている。

特開２０１４−１５１２０５号公報

従来、挿入すべき眼内レンズの度数は、対象者の角膜の一定範囲（角膜中心から一定の半径の円に含まれる範囲）を一様の曲率とみなし、当該一定範囲における角膜の“一様の曲率”に基づいて算出されていた。しかしながら、実際には、対象者の角膜を透過した光線の一部は虹彩に遮られてしまい、網膜に到達しないため、網膜に到達しない角膜の領域についての情報も、上記“一様の曲率”として眼内レンズ度数の演算に含まれていた。そうすると、網膜に到達しない角膜の領域についての情報が含まれることによって眼内レンズ度数の算出誤差が大きくなり、対象者にとってより最適なレンズ度数を選択できないという課題が生じていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、白内障手術において挿入すべき眼内レンズの度数を、より適切に選択することができるレンズ度数演算装置、レンズ度数演算方法及びプログラムを提供することにある。

本発明の一態様は、水晶体嚢の内部に取り付けられる眼内レンズの取り付け予想位置を算出する眼内レンズ予想位置演算部と、前記眼内レンズが取り付けられる前に計測された瞳孔径に基づいて、前記眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線が通過する角膜の有効領域を予測する角膜有効領域予測部と、予測された前記有効領域における前記角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、前記眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて前記眼内レンズの屈折力を算出する眼内レンズ度数演算部と、を備えるレンズ度数演算装置である。

また、本発明の一態様によれば、前記角膜有効領域予測部は、虹彩の位置と、前記瞳孔径と、に基づいて前記有効領域を予測する。

また、本発明の一態様によれば、前記角膜有効領域予測部は、前記眼内レンズが取り付けられた後に変化する前記虹彩の予想位置を特定するとともに、当該虹彩の予想位置と、前記瞳孔径と、に基づいて前記有効領域を予測する。

また、本発明の一態様によれば、前記眼内レンズ予想位置演算部は、前記水晶体嚢を含む眼内の断層画像に示される当該水晶体嚢の前嚢の曲率及び前記水晶体嚢の後嚢の曲率に基づいて、前記眼内レンズの取り付け予想位置を算出する。

また、本発明の一態様によれば、前記角膜有効領域予測部は、前記断層画像に基づいて前記瞳孔径を計測する。

また、本発明の一態様によれば、前記眼内レンズ予想位置演算部は、少なくとも、別途計測された眼軸長に基づいて前記眼内レンズの取り付け予想位置を算出する。

また、本発明の一態様は、水晶体嚢の内部に取り付けられる眼内レンズの取り付け予想位置を算出するステップと、前記眼内レンズが取り付けられる前に計測された瞳孔径に基づいて、前記眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線が通過する角膜の有効領域を予測するステップと、予測された前記有効領域における前記角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、前記眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて前記眼内レンズの屈折力を算出するステップと、を有するレンズ度数演算方法である。

また、本発明の一態様は、レンズ度数演算装置のコンピュータを、水晶体嚢の内部に取り付けられる眼内レンズの取り付け予想位置を算出する眼内レンズ予想位置演算手段、前記眼内レンズが取り付けられる前に計測された瞳孔径に基づいて、前記眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線が通過する角膜の有効領域を予測する角膜有効領域予測手段、予測された前記有効領域における前記角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、前記眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて前記眼内レンズの屈折力を算出する眼内レンズ度数演算手段、として機能させるプログラムである。

上述のレンズ度数演算装置、レンズ度数演算方法及びプログラムによれば、白内障手術において挿入すべき眼内レンズの度数を、より適切に選択することができる。

第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置の全体構成を示す図である。 第１の実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。 第１の実施形態に係る眼内断層画像取得部の機能を説明する図である。 第１の実施形態に係る眼内レンズ予想位置演算部の機能を説明する第１の図である。 第１の実施形態に係る眼内レンズ予想位置演算部の機能を説明する第２の図である。 第１の実施形態に係る眼内レンズ予想位置演算部の機能を説明する第３の図である。 第１の実施形態に係る角膜有効領域予測部の機能を説明する第１の図である。 第１の実施形態に係る角膜有効領域予測部の機能を説明する第２の図である。 第１の実施形態に係る眼内レンズ度数演算部の機能を説明する第１の図である。 第１の実施形態に係る眼内レンズ度数演算部の機能を説明する第２の図である。

＜第１の実施形態＞
以下、第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置を、図１〜図※を参照しながら説明する。

（全体構成）
図１は、第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置の全体構成を示す図である。
図１に示すレンズ度数演算装置１は、白内障手術の対象者（白内障患者）に対する白内障手術にあたり、当該対象者の眼球に挿入すべき眼内レンズの度数を算出する装置である。レンズ度数演算装置１は、手術前における対象者の眼球の断層撮影を元に、当該対象者に適したレンズ度数を算出する。

図１に示すように、レンズ度数演算装置１は、ＣＰＵ１０と、表示部２０と、操作部２１と、を備えている。
ＣＰＵ１０は、レンズ度数演算装置１の動作全体を司る演算処理部である。ＣＰＵ１０は、メモリ領域（図示せず）に読み込まれたレンズ度数演算用のプログラムに従って動作することで、後述する各種機能部（眼内断層画像取得部１００、眼内レンズ予想位置演算部１０１、角膜有効領域予測部１０２及び眼内レンズ度数演算部１０３）としての機能を発揮する。
表示部２０は、例えば、液晶ディスプレイ等であって、レンズ度数演算装置１の使用者（術者）に対し、レンズ度数演算結果をはじめとする各種情報を提供するユーザーインターフェイスである。
操作部２１は、例えば、キーボードやマウス、タッチパネル等であって、レンズ度数演算を実行するに際して必要な使用者の操作を受け付けるユーザーインターフェイスである。

次に、レンズ度数演算装置１のＣＰＵ１０が発揮する各種機能について説明する。
上述したように、ＣＰＵ１０は、眼内断層画像取得部１００、眼内レンズ予想位置演算部１０１、角膜有効領域予測部１０２及び眼内レンズ度数演算部１０３として機能する。

眼内断層画像取得部１００は、対象者の眼球の手術前の状態が示された画像情報であって、少なくとも角膜、虹彩及び水晶体嚢を含む眼内の断層面が写された画像情報（以下、単に「断層画像」と記載する）を取得する。本実施形態においては、眼内断層画像取得部１００は、一般に実用化されている光干渉断層計（ＯＣＴ；optical coherence tomography）を用いて撮影された対象者の眼球の断層画像を取得する。
なお、他の実施形態においては、眼内断層画像取得部１００は、光干渉断層計以外の手段を用いて撮影された断層画像を取得する態様であってもよい。

眼内レンズ予想位置演算部１０１は、眼内断層画像取得部１００によって取得された断層画像に写された角膜、虹彩及び水晶体嚢の態様（位置関係、大きさ、曲率、厚さ等の構造的特徴）に基づいて、水晶体嚢の内部に取り付けられるべき眼内レンズの取り付け予想位置を算出する。

角膜有効領域予測部１０２は、眼内レンズ予想位置演算部１０１によって算出された眼内レンズの取り付け予想位置と、眼内断層画像取得部１００によって取得された断層画像を用いて計測された対象者の眼球の瞳孔径と、に基づいて、眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線（後述する知覚可能光Ｐ）が通過する角膜の有効領域を予測する。

眼内レンズ度数演算部１０３は、角膜有効領域予測部１０２によって予測された角膜の有効領域における当該角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、眼内レンズ予想位置演算部１０１によって算出された眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて眼内レンズの屈折力の度合い（度数）を算出する。

（ＣＰＵの処理フロー）
図２は、第１の実施形態に係るＣＰＵの処理フローを示す図である。
また、図３は、第１の実施形態に係る眼内断層画像取得部の機能を説明する図である。
また、図４〜図６は、それぞれ、第１の実施形態に係る眼内レンズ予想位置演算部の機能を説明する第１の図〜第３の図である。
また、図７、図８は、それぞれ、第１の実施形態に係る角膜有効領域予測部の機能を説明する第１の図、第２の図である。
また、図９、図１０は、それぞれ、第１の実施形態に係る眼内レンズ度数演算部の機能を説明する第１の図、第２の図である。
以下、図２、及び、以下に示す図３〜図１０を参照しながら、ＣＰＵ１０の各処理について、順を追って詳細に説明する。

図２に示す処理フローは、操作部２１を通じて、使用者から所定の入力操作（演算開始操作）を受け付けた場合に開始される。
まず、眼内断層画像取得部１００は、白内障手術前の状態における、対象者の眼内の断層画像を取得する（ステップＳ０）。
以下、図３を参照しながら、眼内断層画像取得部１００の機能について詳細に説明する。

眼内断層画像取得部１００は、例えば、図３に示すような断層画像Ｇを取得する。本実施形態において、断層画像Ｇは、光干渉断層計（ＯＣＴ）によって撮影された画像情報である。
図３に示すように、断層画像Ｇには、対象者の眼球の角膜ｇ１、虹彩ｇ２、水晶体ｇ３をなす水晶体嚢ｇ３０（前嚢ｇ３０１及び後嚢ｇ３０２）の断層が撮影されている。
角膜ｇ１は、眼球の最も表面側（図３における紙面上側）に位置し、所定の曲率で湾曲するように形成されている。虹彩ｇ２は、水晶体ｇ３の周囲に配されながら、瞳孔ｇ４の大きさ（瞳孔径ｄ）を増減させることで、入射する光線の量を調節する絞りの役割を果たす。なお、瞳孔ｇ４は、虹彩ｇ２に囲まれてなる孔である。水晶体ｇ３は、瞳孔ｇ４を通じて入射した光線を屈折させ、網膜（断層画像Ｇには写されていない）へと導くレンズの役割を果たす。
また、使用者は、表示部２０に表示された断層画像Ｇに基づいて、対象者の術前における通常時の瞳孔径ｄ（瞳孔ｇ４の直径）を計測する。具体的には、使用者は、操作部２１を操作して所定の測長処理を行い、瞳孔径ｄを計測する。

次に、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、ステップＳ０で取得された断層画像Ｇ（図３）に基づいて、水晶体嚢ｇ３０の内部に取り付けられるべき眼内レンズの取り付け予想位置を算出する（図２のステップＳ１）。
以下、図４、図５及び図６を参照しながら、眼内レンズ予想位置演算部１０１の機能について詳細に説明する。

図４は、本実施形態における白内障手術において、対象者の眼内に挿入されるべき眼内レンズの具体的態様を示している。
図４に示すように、眼内レンズ３０は、光学部３１と、支持部３２と、を有してなる。
光学部３１は、略円板状に形成され、予め規定された屈折力の度合い（度数）に応じて、入射した光線を屈折させる光学レンズである。光学部３１は、例えば、アクリル等の素材で構成される。
支持部３２は、光学部３１の外周近傍から突出するように設けられた、弾性力を有する２つの突起部材である。図４に示すように、２つの支持部３２は、光学部３１の外周近傍から円周接線方向に沿って突出するとともに、その基端から先端にかけて湾曲するように延在している。２つの支持部３２は、弾性力のある素材で構成されることで、光学部３１の中心（光軸）から軸線半径方向外側にかけて互いに反対方向に弾性力を有している。これにより、眼内レンズ３０が水晶体嚢ｇ３０の内部に配された際に、支持部３２の弾性力を通じて、光学部３１が水晶体嚢ｇ３０の内部における所定位置に固定される。

図５は、白内障手術後において、対象者の眼内に眼内レンズ３０が挿入された場合の様子を模式的に示している。
白内障手術の術者は、対象者の眼内における水晶体嚢ｇ３０の前面側（角膜ｇ１に近い側）の一部を切開して水晶体ｇ３内部の混濁した物質を除去するとともに、当該切開面を介して、眼内レンズ３０を水晶体嚢ｇ３０の内部に挿入する。
図５に示すように、眼内レンズ３０の２つの支持部３２の各々は、光学部３１の軸線半径方向の互いに反対方向に付勢されて水晶体嚢ｇ３０の内壁に当接する。これにより、眼内レンズ３０の光学部３１は、当該水晶体嚢ｇ３０の軸線半径方向における中央近傍に固定される。
ここで、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、白内障手術前の段階で取得された断層画像Ｇに基づいて、上述の眼内レンズ３０が対象者の眼内に実際に挿入された場合（図５参照）に、当該眼内において眼内レンズ３０が配されると予想される位置（眼内レンズ３０の取り付け予想位置）を算出する。

図６は、眼内レンズ予想位置演算部１０１が、断層画像Ｇに基づいて、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出するための具体的処理を示している。
図６に示すように、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、断層画像Ｇに写された前嚢ｇ３０１のカーブを円近似して求められる外挿円Ｃ１を特定する。外挿円Ｃ１は、前嚢ｇ３０１の曲率に応じた半径（曲率半径）を有する円である。
また、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、断層画像Ｇに写された後嚢ｇ３０２のカーブを円近似して求められる外挿円Ｃ２を特定する。外挿円Ｃ２は、後嚢ｇ３０２の曲率に応じた半径（曲率半径）を有する円である。
更に、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、外挿した２つの円（外挿円Ｃ１、Ｃ２）の交点Ｑの位置を特定する。

このようにして求められた交点Ｑは、水晶体嚢ｇ３０の赤道面（眼軸Ｏの軸線回りの円の半径が最も大きくなる面）の位置を示しているものとみなすことができる。眼内レンズ予想位置演算部１０１は、２つの交点Ｑの断層画像Ｇ上の位置を参照しながら、水晶体嚢ｇ３０の赤道面深さＤ（眼軸Ｏ上における角膜ｇ１の最表面から赤道面までの距離）、水晶体嚢ｇ３０の赤道径Ｒ（赤道面の直径）等の各種パラメータを算出する。
ここで、眼内レンズ３０が水晶体嚢ｇ３０の内部に挿入された場合、上述したように、水晶体嚢ｇ３０の半径方向内側から外側にかけて付勢された２つの支持部３２が、当該水晶体嚢ｇ３０の内壁を互いに反対方向に押しながら当接する。その結果、各支持部３２は、図５に示すように、水晶体嚢ｇ３０の赤道部に留まって安定する。
したがって、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、眼内レンズ３０の支持部３２が、断層画像Ｇ上に特定された交点Ｑに位置するものとして、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出することができる。

次に、角膜有効領域予測部１０２は、ステップＳ１で眼内レンズ予想位置演算部１０１が算出した眼内レンズ３０の取り付け予想位置と、ステップＳ０で取得された断層画像Ｇから計測された瞳孔径ｄと、に基づいて、眼内レンズ３０が実際に取り付けられた際に、対象者にとって知覚可能な光線が通過する角膜ｇ１の有効領域を予測する（図２のステップＳ２）。
以下、図７及び図８を参照しながら、角膜有効領域予測部１０２の機能について詳細に説明する。

図７は、白内障手術前後における虹彩ｇ２の位置の変化の様子を模式的に示している。
白内障手術後においては、当該白内障手術を通じて生じる水晶体嚢ｇ３０の形状変化に応じて、虹彩ｇ２の位置が変化することが知られている。
具体的には、図７に示すように、白内障手術後においては、水晶体ｇ３の前嚢ｇ３０１の一部を切開して除去したことにより水晶体嚢ｇ３０の眼軸Ｏ方向の厚みが減少する。そうすると、白内障手術前における虹彩ｇ２は、水晶体嚢ｇ３０の形状変化に伴い、眼球の深さ方向（角膜ｇ１から離れる方向）に所定の移動量αだけ移動して、図７に示す虹彩ｇ２’の位置まで移動する。虹彩ｇ２’の位置（即ち、虹彩ｇ２の位置から移動量αだけ深さ方向に移動した虹彩の位置）は、対象者の眼内（水晶体嚢ｇ３０）に挿入された眼内レンズ３０の位置に依存して定まる。
したがって、角膜有効領域予測部１０２は、ステップＳ１で算出された眼内レンズ３０の取り付け予想位置に基づいて、白内障手術後における虹彩ｇ２の予想位置（虹彩ｇ２’の位置）を特定することができる。

次に、角膜有効領域予測部１０２は、特定した虹彩ｇ２の予想位置に基づいて、対象者にとって知覚可能な知覚可能光Ｐが通過する角膜ｇ１の有効領域ｇ１０を予測する。
ここで、対象者にとって知覚可能な「知覚可能光Ｐ」とは、具体的には、角膜ｇ１を通じて眼内に入射された光線のうち、瞳孔ｇ４’（虹彩ｇ２’に囲まれた孔）及び眼内レンズ３０の光学部３１を通過して網膜（図示せず）に到達する光線のことである。即ち、角膜ｇ１を通じて眼内に入射された光線のうち、虹彩ｇ２’に遮られて網膜に到達しない光線は、対象者には知覚されない。

角膜有効領域予測部１０２は、ステップＳ０で測長された瞳孔径ｄと、上述の虹彩ｇ２の予想位置（図７、図８に示す虹彩ｇ２’の位置）と、に基づいて、眼内レンズ３０を挿入した後の瞳孔を通過する知覚可能光Ｐの軌跡を算出する。ここで、角膜有効領域予測部１０２は、断層画像Ｇに写されている角膜ｇ１の構造的特徴（曲率、厚さ）、及び、予め規定されている角膜ｇ１の屈折率に基づいて、当該角膜ｇ１を通過する光線の束が通過する軌跡をシミュレートする。そして、角膜有効領域予測部１０２は、シミュレートされた光線の束のうち、先に特定した虹彩ｇ２の予想位置（即ち、図８に示す虹彩ｇ２’の位置）に基づいて、当該虹彩ｇ２によって遮蔽されない範囲（知覚可能光Ｐが存在する範囲）を特定する。
次いで、角膜有効領域予測部１０２は、角膜ｇ１のうち、知覚可能光Ｐのみが通過する領域である有効領域ｇ１０を予測する（図８参照）。

次に、眼内レンズ度数演算部１０３は、角膜有効領域予測部１０２によって予測された有効領域ｇ１０における角膜ｇ１の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、眼内レンズ予想位置演算部１０１によって算出された眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて眼内レンズ３０の屈折力の度合いを算出する（図２のステップＳ３）。
以下、図９及び図１０を参照しながら、眼内レンズ度数演算部１０３の機能について詳細に説明する。

図９は、対象者の角膜ｇ１のうち、眼軸Ｏを中心とする所定範囲ｇ１’の曲率分布を示す図である。ここで、図９は、角膜ｇ１の曲率分布を色分布に対応させて表している。
角膜ｇ１の曲率は、一見して角膜ｇ１全体で一定であるように見えるものの、実際には、図９に示すように、相対的に曲率が大きい箇所と小さい箇所とが不規則に混在し、対象者毎に複雑な曲率分布を有している。

眼内レンズ度数演算部１０３は、まず、角膜ｇ１のうち角膜有効領域予測部１０２が予測した有効領域ｇ１０の範囲内における曲率の代表値（例えば、平均値、中央値等）を算出する。ここで、眼内レンズ度数演算部１０３は、例えば、ステップＳ０で取得された断層画像Ｇに写された角膜ｇ１の構造的特徴に基づいて、当該有効領域ｇ１０の範囲内における曲率の代表値（図１０に示す曲率Ｒ１、Ｒ２）を算出する。

図１０は、眼内レンズ度数演算部１０３が、眼内レンズ３０の度数を算出する処理の例を示す図である。
図１０に示すように、眼内レンズ度数演算部１０３は、眼内における各屈折面の屈折力Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４と、各屈折面同士の間隔を示す各距離ｔ１、ｔ２、ｔ３、ｔ４と、に基づいて、対象者にとって最適な眼内レンズ３０の度数を算出する。

ここで、図１０において、屈折率ｎ０、屈折率ｎ１、屈折率ｎ２、屈折率ｎ３、及び、屈折率ｎ４は、それぞれ、大気の屈折率、角膜ｇ１の屈折率、角膜ｇ１と眼内レンズ３０との間の媒質の屈折率、眼内レンズ３０の屈折率、及び、眼内レンズ３０と網膜ｇ６との間の媒質の屈折率である。
屈折率ｎ０〜ｎ４は、いずれも既知の値であり、眼内レンズ度数演算部１０３は、各屈折率ｎ０〜ｎ４を予め取得している。

また、曲率Ｒ１、曲率Ｒ２、曲率Ｒ３、及び、曲率Ｒ４は、それぞれ、角膜ｇ１表面の曲率、角膜ｇ１裏面の曲率、眼内レンズ３０表面の曲率、及び、眼内レンズ３０裏面の曲率である。
曲率Ｒ１、Ｒ２は、上述したように、角膜有効領域予測部１０２によって予測された、角膜ｇ１の有効領域ｇ１０における曲率の代表値である。即ち、眼内レンズ度数演算部１０３は、断層画像Ｇに写された角膜ｇ１のうち有効領域ｇ１０に属する部分の構造的特徴を抽出して、当該有効領域ｇ１０に限定された部分の曲率の代表値を算出し、これを角膜ｇ１の曲率Ｒ１、Ｒ２とする。
また、曲率Ｒ３、Ｒ４は、それぞれ、眼内レンズ度数演算部１０３が最終的に算出すべき眼内レンズ３０の度数に対応付けられる値である。

距離ｔ１、距離ｔ２、距離ｔ３及び距離ｔ４は、それぞれ、角膜ｇ１表面から角膜ｇ１裏面までの距離、角膜ｇ１裏面から眼内レンズ３０表面までの距離、眼内レンズ３０表面から眼内レンズ３０裏面までの距離、及び、眼内レンズ３０裏面から網膜ｇ６までの距離である。
距離ｔ１は、断層画像Ｇに基づいて計測される。また、距離ｔ３は、眼内レンズ３０の厚さであり、予め規定された値とされる。距離ｔ２、ｔ４は、眼内レンズ予想位置演算部１０１が予測した眼内レンズ３０の位置に基づいて計測される。なお、距離ｔ４を算出するにあたっては、予め、対象者の眼球の眼軸長（眼軸Ｏにおける角膜ｇ１の最表面から網膜ｇ６までの距離）を別途計測しておくことで精度良く算出することができる。

屈折力Ｐ１及び屈折率Ｐ２は、それぞれ、角膜ｇ１の表面（表面側の曲面）及び裏面（眼底側の曲面）における屈折力である。また、屈折力Ｐ３及び屈折力Ｐ４は、それぞれ、眼内レンズ３０の表面及び裏面における屈折力である。
眼内レンズ度数演算部１０３は、屈折率ｎ０、ｎ１及び曲率Ｒ１によって角膜ｇ１表面の屈折力Ｐ１を算出する。また、眼内レンズ度数演算部１０３は、屈折率ｎ１、ｎ２及び曲率Ｒ２によって角膜ｇ１裏面の屈折力Ｐ２を算出する。そして、眼内レンズ度数演算部１０３は、入射した光が網膜ｇ６で収束する条件を満たす眼内レンズ３０の屈折力Ｐ３、Ｐ４を算出し、対象者の眼内に挿入すべき眼内レンズ３０の度数を一意に特定する。

（作用効果）
以上の通り、第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置１は、眼内レンズ３０が取り付けられた際に、対象者が知覚可能な光線（知覚可能光Ｐ）が通過する角膜ｇ１の有効領域ｇ１０を予測するとともに、当該有効領域ｇ１０における角膜ｇ１の表面形状と、眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて眼内レンズ３０の屈折力（度数）を算出する態様としている。

このようにすることで、角膜ｇ１のうち対象者が知覚可能な光線が通過する部分のみの情報（曲率）に基づいて眼内レンズ３０の度数を算出するので、対象者にとって知覚できない領域の情報（曲率）が度数演算に含まれなくなるため、対象者にとってより適切な度数を選択することができる。
即ち、角膜の曲率分布は、例えば図９に示すように、角膜ｇ１全体に渡って不規則に分布し得るところ、角膜ｇ１の曲率の代表値を、所定領域ｇ１’に含まれる曲率分布全体から算出した場合と、角膜ｇ１のうちの特定の一領域のみに限定して算出した場合とでは、曲率の代表値（曲率Ｒ１、Ｒ２）の算出結果が大きく乖離し得る。
そこで、本実施形態においては、角膜ｇ１の曲率の代表値（曲率Ｒ１、Ｒ２）の算出を、対象者が知覚可能な光線（知覚可能光Ｐ）が通過する有効領域ｇ１０のみに限定して算出することで、対象者にとって最も適したレンズ度数を算出することができる。

また、第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置１は、有効領域ｇ１０を予測するにあたり、取り付け後の眼内レンズ３０の眼内における位置を予想するとともに、当該取り付け予想位置に基づいて、眼内レンズ３０取り付け後において変化する瞳孔ｇ４の位置を精度よく予測する。
このように、眼内レンズ３０取り付け後における瞳孔ｇ４の位置を予測することで、角膜ｇ１のうち知覚可能な光線が通過する領域を一層精度良く予測することができる。

以上のとおり、第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置１によれば、白内障手術において挿入すべき眼内レンズの度数を、より適切に選択することができる。

以上、第１の実施形態に係るレンズ度数演算装置１について詳細に説明したが、当該レンズ度数演算装置１の具体的な態様は、上述のものに限定されることはなく、要旨を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を加えることは可能である。
例えば、眼内レンズ度数演算部１０３は、眼内断層画像取得部１００が取得した断層画像Ｇ（光干渉断層計によって撮影された画像情報）に基づいて、有効領域ｇ１０における角膜ｇ１の表面形状（曲率Ｒ１、Ｒ２）を取得するものとして説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。
例えば、眼内レンズ度数演算部１０３は、角膜ｇ１の有効領域ｇ１０における表面形状を、別途の計測装置（既知の角膜解析装置等）を用いて取得する態様であってもよい。

また、第１の実施形態においては、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、水晶体嚢ｇ３０を含む眼内の断層画像Ｇにおける水晶体嚢ｇ３０の前嚢ｇ３０１の曲率及び水晶体嚢ｇ３０の後嚢ｇ３０２の曲率に基づいて、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出するものと説明したが、他の実施形態においてはこの態様に限定されない。

他の実施形態においては、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、例えば、対象者の眼球の「眼軸長」及び「角膜曲率半径」に基づいて、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出するものであってもよい。
この場合、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、別途計測された、白内障手術前における眼球の眼軸長と、角膜曲率半径と、を取得する。そして、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、計測された眼軸長及び角膜曲率半径を、既知の演算式（例えば、Ｈｏｌｌａｄａｙ式、Ｈｏｆｆｅｒ式、ＳＲＫ／Ｔ式等）に当てはめることで、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出することができる。

また、更に他の実施形態として、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、別途計測された、白内障手術前における眼球の「眼軸長」と「前房深度」と、に基づいて眼内レンズの取り付け予想位置を算出する態様であってもよい。この場合、眼内レンズ予想位置演算部１０１は、計測された眼軸長及び前房深度を、既知の演算式（例えば、Ｈａｉｇｉｓ式等）に当てはめることで、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出することができる。

なお、上述の各実施形態において、眼内レンズ３０の取り付け予想位置を算出する方法として例示したＨｏｌｌａｄａｙ式、Ｈｏｆｆｅｒ式、ＳＲＫ／Ｔ式及びＨａｉｇｉｓ式については、下記の文献に詳細が記載されている。
（１）Holladay JT, Musgrove KH, Prager TC, Lewis JW, Chandler TY, Ruiz RS. A three-part system for refining intraocular lens power calculations. J Cataract Refract Surg 1988;14(1):17-24.
（２）Hoffer KJ. The Hoffer Q formula: a comparison of theoretic and regression formulas. J Cataract Refract Surg 1993;19(6):700-712. errata 1994; 20:677 and JCRS 2007; 33:2-3.
（３）Retzlaff JA, Sanders DR, Kraff MC. Development of the SRK/T intraocular lens implant power calculation formula. J Cataract Refract Surg 1990;16:528. erratum 1990;16:528.
（４）Haigis W. The Haigis formula. In: Shammas HJ, editor. Intraocular lens power calculations. Thorofare, NJ: Slack, 2004:41-57.

なお、上述の各実施形態においては、レンズ度数演算装置１のＣＰＵ１０の各種機能を実現するためのプログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピュータシステムに読み込ませ、実行することにより各種処理を行うものとしている。ここで、上述したＣＰＵ１０の各種処理の過程は、プログラムの形式でコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記憶されており、このプログラムをコンピュータが読み出して実行することによって上記各種処理が行われる。また、コンピュータ読み取り可能な記録媒体とは、磁気ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、半導体メモリ等をいう。また、このコンピュータプログラムを通信回線によってコンピュータに配信し、この配信を受けたコンピュータが当該プログラムを実行するようにしても良い。
また、ＣＰＵ１０は、単一の装置で構成される態様に限定されず、ＣＰＵ１０が有する各種機能構成が、ネットワークで接続される複数の装置に渡って具備される態様であってもよい。

以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものとする。

１ レンズ度数演算装置
１０ ＣＰＵ
１００ 眼内断層画像取得部
１０１ 眼内レンズ予想位置演算部
１０２ 角膜有効領域予測部
１０３ 眼内レンズ度数演算部
２０ 表示部
２１ 操作部
３０ 眼内レンズ
３１ 光学部
３２ 支持部
Ｇ 断層画像
ｇ１ 角膜
ｇ１０ 有効領域
ｇ２、ｇ２’ 虹彩
ｇ３ 水晶体
ｇ３０ 水晶体嚢
ｇ３０１ 前嚢
ｇ３０２ 後嚢
ｇ４ 瞳孔
ｇ６ 網膜
Ｏ 眼軸
Ｃ１、Ｃ２ 外挿円
Ｑ 交点
Ｒ 赤道径
Ｄ 赤道面深さ
Ｐ 知覚可能光

Claims (8)

1. 水晶体嚢の内部に取り付けられる眼内レンズの取り付け予想位置を算出する眼内レンズ予想位置演算部と、
   前記眼内レンズが取り付けられる前に計測された瞳孔径に基づいて、前記眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線が通過する角膜の有効領域を予測する角膜有効領域予測部と、
   予測された前記有効領域における前記角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、前記眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて前記眼内レンズの屈折力を算出する眼内レンズ度数演算部と、
   を備えるレンズ度数演算装置。
2. 前記角膜有効領域予測部は、
   虹彩の位置と、前記瞳孔径と、に基づいて前記有効領域を予測する
   請求項１に記載のレンズ度数演算装置。
3. 前記角膜有効領域予測部は、
   前記眼内レンズが取り付けられた後に変化する前記虹彩の予想位置を特定するとともに、当該虹彩の予想位置と、前記瞳孔径と、に基づいて前記有効領域を予測する
   請求項２に記載のレンズ度数演算装置。
4. 前記眼内レンズ予想位置演算部は、
   前記水晶体嚢を含む眼内の断層画像に示される当該水晶体嚢の前嚢の曲率及び前記水晶体嚢の後嚢の曲率に基づいて、前記眼内レンズの取り付け予想位置を算出する
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載のレンズ度数演算装置。
5. 前記角膜有効領域予測部は、
   前記断層画像に基づいて前記瞳孔径を計測する
   請求項４に記載のレンズ度数演算装置。
6. 前記眼内レンズ予想位置演算部は、
   少なくとも、別途計測された眼軸長に基づいて前記眼内レンズの取り付け予想位置を算出する
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載のレンズ度数演算装置。
7. 水晶体嚢の内部に取り付けられる眼内レンズの取り付け予想位置を算出するステップと、
   前記眼内レンズが取り付けられる前に計測された瞳孔径に基づいて、前記眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線が通過する角膜の有効領域を予測するステップと、
   予測された前記有効領域における前記角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、前記眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて前記眼内レンズの屈折力を算出するステップと、
   を有するレンズ度数演算方法。
8. レンズ度数演算装置のコンピュータを、
   水晶体嚢の内部に取り付けられる眼内レンズの取り付け予想位置を算出する眼内レンズ予想位置演算手段、
   前記眼内レンズが取り付けられる前に計測された瞳孔径に基づいて、前記眼内レンズが取り付けられた際に知覚可能な光線が通過する角膜の有効領域を予測する角膜有効領域予測手段、
   予測された前記有効領域における前記角膜の表面形状を取得するとともに、当該表面形状と、前記眼内レンズの取り付け予想位置と、に基づいて前記眼内レンズの屈折力を算出する眼内レンズ度数演算手段、
   として機能させるプログラム。