JP7192272B2 - ultrasonic tonometer - Google Patents
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Description
本開示は、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計に関する。 The present disclosure relates to an ultrasonic tonometer that measures the intraocular pressure of an eye to be examined using ultrasonic waves.
非接触式眼圧計としては、未だ空気噴射式眼圧計が一般的である。空気噴射式眼圧計は、角膜に空気を噴射したときの角膜の変形状態と、角膜に噴射される空気圧とを検出することによって、所定の変形状態における空気圧を眼圧に換算していた。 As a non-contact type tonometer, an air injection type tonometer is still common. The air injection tonometer detects the deformation state of the cornea when air is injected into the cornea and the air pressure injected into the cornea, and converts the air pressure in the predetermined deformation state into the intraocular pressure.
また、非接触式眼圧計としては、超音波を用いて眼圧を測定する超音波式眼圧計が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の超音波式眼圧計は、角膜に超音波を放射したときの角膜の変形状態と、角膜に噴射される放射圧とを検出することによって、所定の変形状態における放射圧を眼圧に換算するものである。
As a non-contact type tonometer, an ultrasonic tonometer that measures intraocular pressure using ultrasonic waves has been proposed (see Patent Document 1). The ultrasonic tonometer disclosed in
また、超音波眼圧計としては、角膜からの反射波の特性(振幅、位相)と眼圧との関係に基づいて眼圧を計測する装置が提案されている(特許文献2参照)。 Further, as an ultrasonic tonometer, a device for measuring intraocular pressure based on the relationship between the characteristics (amplitude and phase) of reflected waves from the cornea and intraocular pressure has been proposed (see Patent Document 2).
ところで、超音波式(音響放射圧式)では、角膜を短時間で変形できるため、短時間での眼圧測定が可能となり、患者の負担を低減できるという利点がある。しかしながら、短時間で角膜を変形させると、角膜の変形状態を検出するための検出信号も急峻に変化するため、検出信号に生じる突発的なノイズ等の影響を受けやすく、眼圧の測定精度が低下してしまう可能性があった。 By the way, since the ultrasonic method (acoustic radiation pressure method) can deform the cornea in a short time, it is possible to measure the intraocular pressure in a short time, which has the advantage of reducing the burden on the patient. However, if the cornea is deformed in a short period of time, the detection signal for detecting the deformed state of the cornea also changes sharply. It could have gone down.
本開示は、従来の問題点を鑑み、精度良く眼圧を測定できる超音波眼圧計を提供することを技術課題とする。 A technical problem of the present disclosure is to provide an ultrasonic tonometer that can accurately measure intraocular pressure in view of the conventional problems.
上記課題を解決するために、本開示は以下のような構成を備えることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present disclosure is characterized by having the following configuration.
(1) 超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する超音波眼圧計であって、超音波素子を有し、前記被検眼に対して超音波を照射する照射手段と、前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記照射手段によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させ、被検眼の眼圧を測定する第1測定モードと、前記第1測定モードよりも高精度に眼圧を測定する第2測定モードと、を切り換えることを特徴とする。 (1) An ultrasonic tonometer for measuring the intraocular pressure of an eye to be examined using ultrasonic waves, comprising an ultrasonic element, irradiation means for irradiating the eye to be examined with ultrasonic waves, and the irradiation means. and a control means for controlling, the control means changing the measurement accuracy of the intraocular pressure by controlling the sound pressure or the acoustic radiation pressure of the ultrasonic waves output by the irradiation means. and a second measurement mode for measuring intraocular pressure with higher precision than the first measurement mode .
<実施形態>
以下、本開示に係る実施形態について説明する。本実施形態の超音波眼圧計は、超音波を用いて被検眼の眼圧を測定する。超音波眼圧計は、例えば、照射部(例えば、照射部100)と、制御部(例えば、制御部70)を備える。照射部は、超音波素子を有し、被検眼に対して超音波を照射する。制御部は、照射部を制御する。制御部は、例えば、照射部によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させる。これによって、好適な測定精度で眼圧を測定することができる。
<Embodiment>
Embodiments according to the present disclosure will be described below. The ultrasonic tonometer of this embodiment measures the intraocular pressure of an eye to be examined using ultrasonic waves. The ultrasonic tonometer includes, for example, an irradiation section (eg, irradiation section 100) and a control section (eg, control section 70). The irradiating unit has an ultrasonic element and irradiates an eye to be examined with ultrasonic waves. The control unit controls the irradiation unit. The control unit changes the intraocular pressure measurement accuracy by controlling, for example, the sound pressure or acoustic radiation pressure of the ultrasonic waves output by the irradiation unit. Thereby, the intraocular pressure can be measured with suitable measurement accuracy.
なお、制御部は、音圧または音響放射圧の上昇率(上昇速度)を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させてもよい。例えば、音響放射圧によって角膜を所定の形状に変化させたときの経過時間に基づいて眼圧を測定する場合、音圧または音響放射圧の時間に対する上昇率を緩やかにしてもよい。これによって、角膜が所定形状に変形するまでの時間が長くなり、角膜の変形を精度よく検出できるようになる。 Note that the control unit may change the measurement accuracy of the intraocular pressure by controlling the rate of increase (speed of increase) of the sound pressure or the acoustic radiation pressure. For example, when the intraocular pressure is measured based on the elapsed time when the cornea is changed into a predetermined shape by the acoustic radiation pressure, the rate of increase of the acoustic pressure or the acoustic radiation pressure with respect to time may be moderated. As a result, the time required for the cornea to deform into a predetermined shape is lengthened, and the deformation of the cornea can be accurately detected.
なお、制御部は、超音波素子への印加電圧、印加電流、または印加周波数を制御してもよい。これによって、音圧または音響放射圧の上昇率を容易に変化させることができる。 Note that the control unit may control the applied voltage, applied current, or applied frequency to the ultrasonic element. This makes it possible to easily change the rate of increase of sound pressure or acoustic radiation pressure.
制御部は、被検眼の眼圧をラフに測定する第1測定モード(例えば、スクリーニングモード)と、第1測定モードよりも高精度(シビア)に眼圧を測定する第2測定モード(高精度測定モード)と、を切り換えてもよい。これによって、制御部は、異なる精度で眼圧測定を行うことができる。例えば、超音波眼圧計は、第1の測定精度と、第2の測定精度にて眼圧測定を行うことができる。 The control unit has a first measurement mode (for example, screening mode) for roughly measuring the intraocular pressure of the subject's eye, and a second measurement mode (high precision measurement mode) and , may be switched. This allows the controller to measure intraocular pressure with different accuracies. For example, an ultrasonic tonometer can measure intraocular pressure with a first measurement accuracy and a second measurement accuracy.
制御部は、第1測定モードによって測定された眼圧に基づいて、第2測定モードに切り換えてもよい。例えば、制御部は、第1測定モードによって測定された眼圧が所定値に比べて小さい場合は第2測定モードでの測定に移行し、所定値に比べて大きい場合は第2測定モードでの測定は行わないようにしてもよい。これによって、より詳細な眼圧値を測定するために測定時間が長くなって被検者の負担が増えることを防止できる。 The controller may switch to the second measurement mode based on the intraocular pressure measured in the first measurement mode. For example, if the intraocular pressure measured in the first measurement mode is lower than a predetermined value, the control unit shifts to measurement in the second measurement mode, and if it is higher than the predetermined value, changes to measurement in the second measurement mode. Measurement may not be performed. As a result, it is possible to prevent an increase in the burden on the examinee due to a longer measurement time for measuring more detailed intraocular pressure values.
制御部は、第1測定モードによって測定された眼圧に基づいて、第2測定モードの測定精度を変化させてもよい。例えば、制御部は、第1測定モードによって測定された眼圧値が小さくなるほど、第2測定モードの測定精度を大きくしてもよい。これによって、被検者ごとに適した精度で眼圧を測定することができる。 The controller may change the measurement accuracy in the second measurement mode based on the intraocular pressure measured in the first measurement mode. For example, the controller may increase the measurement accuracy in the second measurement mode as the intraocular pressure value measured in the first measurement mode decreases. As a result, the intraocular pressure can be measured with an accuracy suitable for each subject.
<実施例>
以下、本開示に係る実施例について説明する。本実施例の超音波眼圧計は、例えば、超音波を用いて非接触にて被検眼の眼圧を測定する。超音波眼圧計は、例えば、被検眼に超音波を照射したときの被検眼の形状変化または振動等を、光学的または音響的に検出することで眼圧を測定する。例えば、超音波眼圧計は、角膜へパルス波またはバースト波を連続的に照射し、角膜が所定形状に変形したときの超音波の出力情報等に基づいて眼圧を算出する。出力情報とは、例えば、超音波の音圧、音響放射圧、照射時間(例えば、トリガ信号が入力されてからの経過時間)、または周波数等である。なお、被検眼の角膜を変形させる場合、例えば、超音波の音圧、音響放射圧、または音響流等が用いられる。
<Example>
Examples according to the present disclosure will be described below. The ultrasonic tonometer of the present embodiment measures the intraocular pressure of the subject's eye in a non-contact manner using, for example, ultrasonic waves. An ultrasonic tonometer measures intraocular pressure by optically or acoustically detecting, for example, a change in shape or vibration of an eye to be examined when the eye is irradiated with ultrasonic waves. For example, an ultrasonic tonometer continuously irradiates the cornea with pulse waves or burst waves, and calculates the intraocular pressure based on output information of ultrasonic waves when the cornea is deformed into a predetermined shape. The output information is, for example, ultrasonic sound pressure, acoustic radiation pressure, irradiation time (e.g., elapsed time after trigger signal is input), frequency, or the like. When deforming the cornea of the subject's eye, for example, ultrasonic sound pressure, acoustic radiation pressure, or acoustic stream is used.
図1は、装置の外観を示している。超音波眼圧計1は、例えば、基台2と、筐体3と、顔支持部4、駆動部5等を備える。筐体3の内部には後述する照射部100、光学ユニット200等が配置される。顔支持部4は、被検眼の顔を支持する。顔支持部4は、例えば、基台2に設置される。駆動部5は、例えば、アライメントのために基台2に対して筐体3を移動させる。
FIG. 1 shows the appearance of the device. The
図2は、筐体内部の主な構成の概略図である。筐体3の内部には、例えば、照射部100と、光学ユニット200等が配置される。照射部100、光学ユニット200について図2を用いて順に説明する。
FIG. 2 is a schematic diagram of the main configuration inside the housing. For example, an
照射部100は、例えば、超音波を被検眼Eに照射する。例えば、照射部100は、角膜に対して超音波を照射し、角膜に音響放射圧を発生させる。音響放射圧は、例えば、音波の進む方向に働く力である。本実施例の超音波眼圧計1は、例えば、この音響放射圧を利用して、角膜を変形させる。なお、本実施例の超音波ユニットは、円筒状であり、中央の開口部101に、後述する光学ユニット200の光軸O1が配置される。
The
図3(a)は、照射部100の概略構成を示す断面図であり、図3(b)は、図3(a)に示す範囲A1を拡大した様子である。本実施例の照射部100は、いわゆるランジュバン型振動子である。照射部100は、例えば、超音波素子110、電極120、マス部材130、締付部材160等を備える。超音波素子110は、超音波を発生させる。超音波素子110は、電圧素子(例えば、圧電セラミックス)、または磁歪素子等であってもよい。本実施例の超音波素子110はリング状である。例えば、超音波素子110は複数の圧電素子が積層されたものでもよい。本実施例では、超音波素子110は積層された2つの圧電素子(例えば、圧電素子111、圧電素子112)が用いられる。例えば、2つの圧電素子には、それぞれ電極120(電極121,電極122)が接続される。本実施例の電極121,電極122は、例えば、リング状である。
3(a) is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the
マス部材130は、例えば、超音波素子110を挟む。マス部材130は、超音波素子110を挟み込むことによって、例えば、超音波素子110の引っ張り強度を強くし、強い振動に耐えられるようにする。これによって、高出力の超音波を発生させることができる。マス部材130は、例えば、金属ブロックであってもよい。例えば、マス部材130は、ソノトロード(ホーン、またはフロントマスともいう)131と、バックマス132等を備える。
The
ソノトロード131は、超音波素子110の前方(被検眼側)に配置されたマス部材である。ソノトロード131は、超音波素子110によって発生した超音波を空気中に伝搬させる。本実施例のソノトロード131は、円筒状である。ソノトロード131の内円部には、一部に雌ねじ部133が形成される。雌ねじ部133は、後述する締付部材160に形成された雄ねじ部161と螺合する。なお、ソノトロード131は、超音波を収束させる形状であってもよい。例えば、ソノトロード131の被検眼側の端面は、開口部101側に傾斜させ、テーパ形状としてもよい。また、ソノトロード131は、不均一な厚さを有する円筒であってもよい。例えば、ソノトロード131は、円筒の長手方向に関して外径と内径が変化する形状であってもよい。
The
バックマス132は、超音波素子110の後方に配置されたマス部材である。バックマス132は、ソノトロード131とともに超音波素子110を挟み込む。バックマス132は、例えば、円筒状である。バックマス132の内円部には、一部に雌ねじ部134が形成される。雌ねじ部134は、後述する締付部材160の雄ねじ部161と螺合する。また、バックマス132はフランジ部135を備える。フランジ部135は、装着部400によって保持される。
The
締付部材160は、例えば、マス部材130と、マス部材130に挟み込まれる超音波素子110と、を締め付ける。締付部材160は、例えば、中空ボルトである。締付部材160は、例えば、円筒状であり、外円部に雄ねじ部161を備える。締付部材160の雄ねじ部161は、ソノトロード131およびバックマス132の内側に形成された雌ねじ部133,134と螺合する。ソノトロード131とバックマス132は、締付部材160によって、互いに引き合う方向に締め付けられる。これによって、ソノトロード131とバックマス132との間に挟まれた超音波素子101が締め付けられ、圧力が負荷される。
The tightening
なお、照射部100は、絶縁部材170を備えてもよい。絶縁部材170は、例えば、電極120または超音波素子110などが締付部材160に接触することを防ぐ。絶縁部材170は、例えば、電極120と締付部材160との間に配置される。絶縁部材170は、例えば、スリーブ状である。
Note that the
<光学ユニット>
光学ユニット200は、例えば、被検眼の観察、または測定等を行う(図2参照)。光学ユニット200は、例えば、対物系210、観察系220、固視標投影系230、指標投影系250、圧平検出系260、ダイクロイックミラー201、ビームスプリッタ202、ビームスプリッタ203、ビームスプリッタ204等を備える。
<Optical unit>
The
対物系210は、例えば、光学ユニット200に筐体3の外からの光を取り込む、または光学ユニット200からの光を筐体3の外に照射するための光学系である。対物系210は、例えば、光学素子を備える。対物系210は、光学素子(対物レンズ、リレーレンズなど)を備えてもよい。
The
照明光学系240は、被検眼を照明する。照明光学系240は、例えば、被検眼を赤外光によって照明する。照明光学系240は、例えば、照明光源241を備える。照明光源241は、例えば、被検眼の斜め前方に配置される。照明光源241は、例えば、赤外光を出射する。照明光源240は、複数の照明光源241を備えてもよい。
The illumination
観察系220は、例えば、被検眼の観察画像を撮影する。観察系220は、例えば、被検眼の前眼部画像を撮影する。観察系220は、例えば、受光レンズ221、受光素子222等を備える。観察系220は、例えば、被検眼によって反射した照明光源241からの光を受光する。観察系は、例えば、光軸O1を中心とする被検眼からの反射光束を受光する。例えば、被検眼からの反射光は、照射部100の開口部110を通り、対物系210、受光レンズ221を介して受光素子222に受光される。
The
固視標投影系230は、例えば、被検眼に固視標を投影する。固視標投影系230は、例えば、視標光源231、絞り232、投光レンズ233、絞り234等を備える。視標光源231からの光は、光軸O2に沿って絞り232、投光レンズ233、絞り232等を通り、ダイクロイックミラー201によって反射される。ダイクロイックミラー201は、例えば、固視標投影系230の光軸O2を光軸O1と同軸にする。ビームスプリッタ2によって反射された視標光源231からの光は、光軸O1に沿って対物系210を通り、被検眼に照射される。固視標投影系230の視標が被検者によって固視されることで、被検者の視線が安定する。
The fixation
指標投影系250は、例えば、被検眼に指標を投影する。指標投影系250は、被検眼にXYアライメント用の指標を投影する。指標投影系250は、例えば、指標光源(例えば、赤外光源であってもよい)251と、絞り252、投光レンズ253等を備える。指標光源251からの光は、光軸O3に沿って絞り252、投光レンズ253を通り、ビームスプリッタ202によって反射される。ビームスプリッタ202は、例えば、指標投影系250の光軸O3を光軸O1と同軸にする。ビームスプリッタ202によって反射された指標光源251の光は、光軸O1に沿って対物系210を通り、被検眼に照射される。被検眼に照射された指標光源251の光は、被検眼によって反射され、再び光軸O1に沿って対物系210と受光レンズ221等を通り、受光素子222によって受光される。受光素子によって受光された指標は、例えば、XYアライメントに利用される。この場合、例えば、指標投影系250および観察系220は、XYアライメント検出手段として機能する。
The
変形検出系260は、例えば、被検眼の角膜形状を検出する。変形検出系260は、例えば、被検眼の角膜の変形を検出する。変形検出系260は、例えば、受光レンズ261、絞り262、受光素子263等を備える。変形検出系260は、例えば、受光素子263によって受光された角膜反射光に基づいて、角膜の変形を検出してもよい。例えば、変形検出系260は、指標光源251からの光が被検眼の角膜によって反射した光を受光素子263で受光することによって角膜の変形を検出してもよい。例えば、角膜反射光は、光軸O1に沿って対物系210を通り、ビームスプリッタ202、ビームスプリッタ203によって反射される。そして、角膜反射光は、光軸O4に沿って受光レンズ261および絞り262を通過し、受光素子263によって受光される。
The
変形検出系260は、例えば、受光素子236の受光信号の大きさに基づいて角膜の変形状態を検出してもよい。例えば、変形検出系260は、受光素子236の受光量が最大となったときに角膜が圧平状態になったことを検出してもよい。この場合、例えば、変形検出系260は、被検眼の角膜が圧平状態になったときに受光量が最大となるように設定される。
The
なお、変形検出系260は、OCT又はシャインプルーフカメラ等の前眼部断面像撮像ユニットであってもよい。例えば、変形検出系260は、角膜の変形量または変形速度などを検出してもよい。
The
角膜厚測定系270は、例えば、被検眼の角膜厚を測定する。角膜厚測定系270は、例えば、測定光源271と、投光レンズ272と、絞り273と、受光レンズ274と、受光素子275等を備えてもよい。光源271からの光は、例えば、光軸O5に沿って投光レンズ272、絞り273を通り、被検眼に照射される。そして、被検眼によって反射された反射光は、光軸O6に沿って受光レンズ274によって集光され、受光素子275によって受光される。
The corneal
Zアライメント検出系280は、例えば、Z方向のアライメント状態を検出する。Zアライメント検出系280は、例えば、受光素子281を備える。Zアライメント検出系280は、例えば、角膜からの反射光を検出することによって、Z方向のアライメント状態を検出してもよい。例えば、Zアライメント検出系は、光源271からの光が被検眼の角膜によって反射した反射光を受光してもよい。この場合、Zアライメント検出系280は、例えば、光源271からの光が被検眼の角膜によって反射してできた輝点を受光してもよい。このように、光源271は、Zアライメント検出用の光源として兼用されてもよい。例えば、角膜によって反射した光源271からの光は、光軸O6に沿ってビームスプリッタ204によって反射され、受光素子281によって受光される。
The Z
<検出部>
検出部500は、例えば、照射部100の出力を検出する。検出部500は、例えば、超音波センサ、変位センサ、圧力センサ等のセンサである。超音波センサは、照射部100から発生した超音波を検出する。変位センサは、照射部100の変位を検出する。変位センサは、変位を継続的に検出することによって、照射部100が超音波を発生させるときの振動を検出してもよい。
<Detector>
The
図2に示すように、検出部500は、超音波の照射経路Aの外に配置される。照射経路Aは、例えば、照射部100の前面Fと、超音波の照射目標Tiを結ぶ領域である。検出部500は、例えば、照射部100の側方または後方などに配置される。本実施例のように、検出部500が側方に配置される場合、観察系220での被検眼の観察を行い易い。検出部500として超音波センサが用いられる場合、検出部500は、照射部100の側方または後方から漏れる超音波を検出する。検出部500として変位センサが用いられる場合、検出部500は、照射部100の側方または後方から照射部100の変位を検出する。変位センサは、例えば、照射部100にレーザ光を照射し、反射したレーザ光に基づいて照射部100の変位を検出する。検出部500によって検出された検出信号は、制御部に送られる。
As shown in FIG. 2, the
<制御部>
次に、図5を用いて、制御系の構成について説明する。制御部70は、例えば、装置全体の制御、測定値の演算処理等を行う。制御部70は、例えば、一般的なCPU(Central Processing Unit)71、ROM72、RAM73等で実現される。ROM72には、超音波眼圧計1の動作を制御するための各種プログラム、初期値等が記憶されている。RAM73は、各種情報を一時的に記憶する。なお、制御部70は、1つの制御部または複数の制御部(つまり、複数のプロセッサ)によって構成されてもよい。制御部70は、例えば、駆動部5、記憶部74、表示部75、操作部76、照射部100、光学ユニット200、検出部500等と接続されてもよい。
<Control unit>
Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. The
記憶部74は、電源の供給が遮断されても記憶内容を保持できる非一過性の記憶媒体である。例えば、ハードディスクドライブ、フラッシュROM、着脱可能なUSBメモリ等を記憶部74として使用することができる。
The
表示部75は、例えば、被検眼の測定結果を表示する。表示部75は、タッチパネル機能を備えてもよい。
The
操作部76は、検者による各種操作指示を受け付ける。操作部76は、入力された操作指示に応じた操作信号を制御部70に出力する。操作部76には、例えば、タッチパネル、マウス、ジョイスティック、キーボード等の少なくともいずれかのユーザーインターフェイスを用いればよい。なお、表示部75がタッチパネルである場合、表示部75は、操作部76として機能してもよい。
The
<制御動作>
以上のような構成を備える装置の制御動作について図5を基に説明する。
<Control operation>
The control operation of the apparatus having the configuration as described above will be described with reference to FIG.
(ステップS1:アライメント)
まず、制御部70は、被検眼に対する測定部3のアライメントを行う。被検者の顔は、顔支持部4に支持される。例えば、制御部70は、受光素子222によって取得される前眼部正面画像から指標投影部250による輝点を検出し、輝点の位置が所定の位置になるように駆動部5を駆動させる。もちろん、検者は、表示部75を見ながら、操作部76等を用いて被検眼に対するアライメントを手動で行ってもよい。制御部70は、駆動部5を駆動させると、前眼部画像の輝点の位置が所定の位置であるか否かによってアライメントの適否を判定する。
(Step S1: Alignment)
First, the
(ステップS2:角膜厚測定)
被検眼Eに対するアライメント完了後、制御部70は、角膜厚測定系270によって角膜厚を測定する。例えば、制御部70は、受光素子275によって受光された受光信号に基づいて角膜厚を算出する。例えば、制御部70は、受光信号に基づいて、角膜表面の反射光によるピーク値と、角膜裏面の反射光のピーク値との位置関係から角膜厚を求めてもよい。制御部70は、例えば、求めた角膜厚を記憶部74等に記憶させる。
(Step S2: Corneal Thickness Measurement)
After completing the alignment for the subject's eye E, the
(ステップS3:スクリーニング)
制御部70は、スクリーニングモードで眼圧を測定する。スクリーニングモードでは、被検眼の大まかな眼圧を短時間で測定する。例えば、制御部70は、図6(a)に示すような最大電圧Vmaxのバースト波Bmaxを照射部100の超音波素子110に印加する。これによって、照射部100から被検眼に対して超音波が照射される。被検眼の角膜は、超音波によって生じた音響放射圧によって変形する。制御部70は、変形検出系260によって得られた角膜変形信号(受光素子263の受光信号)に基づいて、角膜が所定形状(圧平または扁平状態)に変形したことを検出する。
(Step S3: Screening)
The
制御部70は、例えば、被検眼の角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧に基づいて被検眼の眼圧を算出する。被検眼に加わる音響放射圧は超音波の照射時間と相関があり、超音波の照射時間が長くなるにつれて大きくなる。したがって、制御部70は、超音波の照射時間に基づいて音響放射圧を求める。角膜が所定形状に変形するときの音響放射圧と、被検眼の眼圧との関係は、予め実験等によって求められ、記憶部74等に記憶される。制御部70は、角膜が所定形状に変形したときの音響放射圧と、記憶部74に記憶された関係に基づいて被検眼の眼圧値を決定する。
The
(ステップS4:高精度測定)
続いて、制御部70は、高精度測定モードで眼圧を測定する。高精度測定モードでは、スクリーニングモードよりも精度良く眼圧が測定される。制御部70は、超音波素子110に印加する電圧を制御することによって音圧の上昇率(例えば、単位時間当たりの上昇量)を変化させ、測定精度を向上させる。例えば、制御部70は、スクリーニングモードにおいて図6(a)に示すような最大電圧Vmaxのバースト波Bmaxを印加したのに対し、図6(b)に示すような最大電圧Vmaxよりも小さい電圧V1のバースト波B1を超音波素子110に印加する。制御部70は、超音波素子110に印加する電圧を小さくすることによって、音圧の上昇を緩やかにする。例えば、図7(a)はバースト波Bmaxの電圧を印加したときの音圧の時間変化を示すグラフであり、図7(b)はバースト波B1の電圧を印加したときの音圧の時間変化を示すグラフである。図7に示すように、大きい電圧を印加する場合に比べ、小さい電圧を印加する場合は音圧の時間に対する上昇率が小さくなる。
(Step S4: High precision measurement)
Subsequently, the
例えば、眼圧値Paの被検眼を測定するために必要な音圧をK1、眼圧値Paよりも大きな眼圧値Pb(>Pa)を測定するために必要な音圧をK2とする。また、図7のように、バースト波Bmaxを印加してから音圧K1に達するまで時間をT11、バースト波Bmaxを印加してから音圧K2に達するまでの時間をT12とする。さらに、バースト波B1を印加してから音圧K1に達するまでの時間をT21、バースト波B1を印加してから音圧K2に達するまでの時間をT22とする。電圧を小さくすることで音圧上昇が緩やかになるため、時間T21と時間T22との間隔Δt2は、時間T11と時間T12との間隔Δt1よりも大きくなり、時間分解能が向上する。例えば、図8(a)はバースト波Bmaxを印加したときの角膜変形信号であり、図8(b)はバースト波B1を印加したときの角膜変形信号である。また、図8の太い点線は眼圧値Paの眼を測定したときの角膜変形信号であり、実線は眼圧値Pbの眼を測定したときの角膜変形信号である。音圧上昇を緩やかにすることで眼圧値ごとの角膜変形信号のピーク間隔が広がり、ピーク位置を誤検出する可能性が低下する。これによって、眼圧の測定精度が向上する。 For example, K 1 is the sound pressure required to measure the eye to be examined at the intraocular pressure value P a , and be K2 . As shown in FIG. 7, T 11 is the time from applying the burst wave B max until the sound pressure reaches K 1 , and T 12 is the time from applying the burst wave B max to reaching the sound pressure K 2 . and Further, let T21 be the time from the application of the burst wave B1 to reach the sound pressure K1 , and T22 be the time from the application of the burst wave B1 to reach the sound pressure K2. Since the sound pressure rise is moderated by reducing the voltage, the interval Δt 2 between the time T 21 and the time T 22 becomes larger than the interval Δt 1 between the time T 11 and the time T 12 , improving the time resolution. do. For example, FIG. 8(a) shows the corneal deformation signal when the burst wave Bmax is applied, and FIG. 8(b) shows the corneal deformation signal when the burst wave B1 is applied. In addition, the thick dotted line in FIG. 8 is the corneal deformation signal when the eye with the intraocular pressure value P a is measured, and the solid line is the corneal deformation signal when the eye with the intraocular pressure value P b is measured. By slowing the sound pressure increase, the peak interval of the corneal deformation signal for each intraocular pressure value is widened, and the possibility of erroneously detecting the peak position is reduced. This improves the accuracy of intraocular pressure measurement.
また、図9(a)はバースト波Bmaxを印加したときの角膜変形信号Qaであり、図9(b)はバースト波B1を印加したときの角膜変形信号Qbである。ここで、角膜変形信号Qa,Qbは、同一の眼圧の眼を測定したときの信号である。角膜変形信号Qbの検出時間T2は、角膜変形信号Qaの検出時間T1よりも長く、角膜変形信号の変化が緩やかである。このため、突発的なノイズ(ピークノイズ)Nが発生した場合であっても、角膜変形信号のピークを誤検出しにくい。 FIG. 9(a) shows the corneal deformation signal Qa when the burst wave Bmax is applied, and FIG. 9( b ) shows the corneal deformation signal Qb when the burst wave B1 is applied. Here, the corneal deformation signals Qa and Qb are signals obtained when eyes having the same intraocular pressure are measured. The detection time T2 of the corneal deformation signal Qb is longer than the detection time T1 of the corneal deformation signal Qa , and the change in the corneal deformation signal is gentle. Therefore, even when sudden noise (peak noise) N occurs, it is difficult to erroneously detect the peak of the corneal deformation signal.
制御部70は、電圧V1を超音波素子110に印加し、スクリーニングモード時よりも緩やかに上昇する音響放射圧によって被検眼を変形させる。そして制御部70は、変形検出系260によって角膜が所定形状に変形したことを検出し、そのときの音響放射圧の大きさに基づいて被検眼の眼圧を測定する。
The control unit 70 applies the voltage V1 to the
以上のように、本実施例の超音波眼圧計は、超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させることができる。これによって、眼圧を短時間で簡易的に測定したり、眼圧を高精度に測定したりすることができるため、装置の使用目的に合わせた測定を行うことができる。 As described above, the ultrasonic tonometer of this embodiment can change the intraocular pressure measurement accuracy by controlling the ultrasonic sound pressure or the acoustic radiation pressure. As a result, the intraocular pressure can be easily measured in a short time and the intraocular pressure can be measured with high precision, so that the measurement can be performed according to the intended use of the device.
なお、上記の実施例では、超音波素子110に印加する電圧を制御することによって、音圧または音響放射圧の上昇率を制御したが、これに限らない。例えば、超音波素子110に印加する電流を制御することで、音圧または音響放射圧の上昇率を調整し、眼圧の測定精度を変化させてもよい。例えば、高精度測定モードのときに超音波素子110に流す電流をスクリーニングモードのときよりも小さくすることによって音圧の上昇率を低下させ、測定精度を上げるようにしてもよい。また、超音波素子110に印加する電圧の周波数を制御することで、音圧または音響放射圧の上昇率を調整してもよい。
In the above embodiment, the rate of increase in sound pressure or acoustic radiation pressure is controlled by controlling the voltage applied to the
なお、制御部70は、スクリーニングモードによって測定された眼圧値に基づいて、高精度測定モードに切り換えてもよい。例えば、眼圧値が大きい場合に高精度測定モードで測定してしまうと、測定完了までに時間が掛かり被検者の負担となる可能性がある。このため、スクリーニングモードで測定された眼圧値が所定値以下であった場合に高精度測定モードに切り換えるようにしてもよい。
Note that the
また、スクリーニングモードで測定された眼圧値に基づいて、高精度測定モードの音圧または音響放射圧を制御してもよい。例えば、スクリーニングモードでの眼圧値が小さくなるにしたがって、高精度測定モードでの音圧の上昇率を低下させてもよい。これによって、眼圧値が低い被検者に対してより精度良く眼圧測定を行うことができ、眼圧値が高い被検者に対しては測定時間が長くならないようにすることができる。 Also, the sound pressure or acoustic radiation pressure in the high-precision measurement mode may be controlled based on the intraocular pressure value measured in the screening mode. For example, as the intraocular pressure value in the screening mode decreases, the rate of increase in sound pressure in the high-accuracy measurement mode may be decreased. As a result, the intraocular pressure can be measured more accurately for subjects with low intraocular pressure values, and the measurement time can be reduced for subjects with high intraocular pressure values.
なお、精度の異なる複数の測定モードで測定を行った場合、全ての測定結果を表示部75に表示させなくてもよい。例えば、いずれか1つの測定モードにおいて得られた測定結果を表示部75に表示させてもよい。例えば、複数の測定モードのうち、精度の高い測定モードで得られた測定結果を表示部75に表示させるようにしてもよい。
Note that when measurements are performed in a plurality of measurement modes with different accuracies, it is not necessary to display all the measurement results on the
もちろん、眼圧の算出方法は、上記に限らず、種々の方法が用いられてもよい。例えば、制御部70は、変形検出系260によって角膜の変形量を求め、変形量に換算係数を掛けることによって眼圧を求めてもよい。なお、制御部70は、例えば、記憶部74に記憶された角膜厚に応じて算出した眼圧値を補正してもよい。
Of course, the intraocular pressure calculation method is not limited to the above, and various methods may be used. For example, the
なお、制御部70は、被検眼によって反射した超音波に基づいて眼圧を測定してもよい。例えば、被検眼によって反射した超音波の特性変化に基づいて眼圧を測定してもよいし、被検眼によって反射した超音波から角膜の変形量を取得し、その変形量に基づいて眼圧を測定してもよい。また、超音波を照射したときの角膜の振動特性に基づいて眼圧を求めてもよい。
Note that the
1 非接触式超音波眼圧計
2 基台
3 測定部
4 顔支持部
6 支基
100 照射部
200 光学ユニット
400 装着部
500 検出部
600 駆動部
REFERENCE SIGNS
Claims (3)
超音波素子を有し、前記被検眼に対して超音波を照射する照射手段と、
前記照射手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、前記照射手段によって出力される超音波の音圧または音響放射圧を制御することによって、眼圧の測定精度を変化させ、被検眼の眼圧を測定する第1測定モードと、前記第1測定モードよりも高精度に眼圧を測定する第2測定モードと、を切り換えることを特徴とする超音波眼圧計。 An ultrasonic tonometer that measures the intraocular pressure of an eye to be examined using ultrasonic waves,
irradiating means having an ultrasonic element and irradiating the eye to be examined with ultrasonic waves;
and a control means for controlling the irradiation means,
a first measurement mode in which the control means measures the intraocular pressure of the subject's eye by changing the measurement accuracy of the intraocular pressure by controlling the sound pressure or acoustic radiation pressure of the ultrasonic waves output by the irradiation means; An ultrasonic tonometer characterized by switching between a second measurement mode for measuring intraocular pressure with higher accuracy than the first measurement mode .
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