JPH02119837A - 眼科測定方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は眼科測定方法および装置、特にレーザ光を光学
系を通して眼内特に前房の所定の点に照射し眼内からの
レーザ散乱光を検出して眼科測定を行なう眼科測定方法
および装置に関するものである。

［従来の技術］ 前房的浮遊細胞測定は眼科炎症、およびブドウ膜炎を判
定する上できわめて重要である。従来は細隙灯顕微鏡を
用いての目視判定が繁用されている一方、定量的な方法
としては写真計測法が報告されているが、容易に臨床応
用で籾る方法はまだ完成されていない。

［発明が解決しようとする課題］ 従来の目視判定では個人差によって判定基準が異なり、
データの信憑性に欠けるという問題点がある。そこで、
これを解決するためにレーザ光を眼内に照射し、そこか
らの散乱光を受光して定量分析することによって眼科測
定をすることが行なわれている。

しかし、レーザ散乱光を測定する場合、角膜、虹彩、水
晶体または白内障手術後の人工水晶体による反射・散乱
光がレーザ散乱光および前房内の測定部位にノイズとし
て入り込むために測定精度が悪くなり、測定値の再現性
が得られない場合や信号成分がノイズ成分によって消さ
れてしまうという問題がある。

従って本発明の課題は、上記のような問題点を解決する
ために成されたもので、測定部位に入り込む反射・散乱
光によるノイズを減少させ、測定精度を向上させること
にある。

［課題を解決するための手段］ 以上の課題を解決するために、本発明においては、被検
眼の暖房に照射されたレーザ光の散乱光を光電変換素子
を介して受光し、光電変換素子から出力される光強度信
号を処理して眼科測定を行なう眼科測定方法および装置
において、眼内からのレーザ散乱光を少なくとも２つ以
上の複数の異なる方向から受光し、各方向から受光され
る光強度信号を比較することによってノイズ成分を除去
する構成を採用した。

［作　用］ 以上の構成によれば、被検眼暖房からの散乱光は配光特
性はあるものの、指向性というほどの入射角度に関する
依存性を有さす、受光方向が異なる２つの受光系に同時
に入射するが、角膜表面の反射光などのノイズ成分は強
い指向性を有し、方の受光手段のみに入力される。従っ
て、複数の方向から受光した結果得られる光強度信号を
比較することにより検出すべき被検眼暖房からの散乱光
のみを検出することができる。

［実施例］ 以下、図面に示す実施例に基づき、本発明の詳細な説明
する。

第１図（Ａ）、第２図は本発明の眼科測定装置の光学系
の構造をそれぞれ上方、側方から示している。

第１図（Ａ）の中央に示される投光および観察部１は、
レンズ１２、レンズ１３、プリズム１４、プリズム１５
、視野絞り１６からなる観察光学系を有している。この
観察光学系には、第２図に示されるようにビームスプリ
ッタ１１を介して下方から投光光学系が結合されている
。

投光光学系は次のように構成されている。レーザ光源５
から出たレーザ光は、レンズ６、オプティカルスキャナ
（ガルバノミラ−など）７、レンズ８、オプティカルス
キャナ（ガルバノミラ−など）９、レンズ１０、ビーム
スプリッタ１１、集光レンズ１２を経て被検眼４の水晶
体し、虹彩■の前方の前房内の集光点Ｐに集光される。

この投光光学系では、オプティカルスキャナ７．９によ
フて集光点Ｐを二次元方向に移動させて後に第５図に関
して詳述するようにラスク走査を行なえるようになって
いる。

このレーザ光が前房的浮遊細胞に当たると、レーザ光は
走査されているためパルス状の散乱光を発生する。この
散乱光を評価するため、第１図（Ａ）のように、投光お
よび観察部１の両側の対称的な位置に受光系２．３が配
置されている。受光系２．３の光電変換素子２１．２５
は、レンズ１９．２３に関して集光点Ｐと共役な位置に
配置されている。光電変換素子２１．２５の前方には、
検出領域の大きさを制限するためのマスク２０．２４が
配置されている。このような構成により、被検眼４の前
房的浮遊細胞からの散乱光は光電変換素子２１．２５に
ほぼ同時に入射する。

光電変換素子２１．２５の出力は不図示のＡ／Ｄ変換器
などを介して、マイクロプロセッサ、メモリなどを用い
て構成された情報処理装置１００に人力される。情報処
理装置１０′０では、光電変換素子２１．２５の出力を
後述のように評価し、その結果な眼房内の浮遊細胞の測
定結果として出力部１０１　（プリンタ、ＣＲＴや液晶
デイスプレィなど）に出力する。また、情報処理装置１
００は投光制御部１０２を介してスキャナ７を駆動し、
被検眼４に対するレーザ光の走査を制御する。

なお、投光および観察部１は、公知のアライメント機構
などにより被検者の正面付近に位置決めされるものとす
る。この時、検者には接眼レンズ１７を介して、第５図
のように被検眼４の虹彩の開口の中央にレーザ光により
２次元走査された領域Ｒが観察される。投光光学系を被
検眼４の正面に置くのは虹彩■にレーザ光がかからない
ようにしながらラスタ走査範囲を最大限に大きくできる
からである。つまり、第６図（Ａ）のように、被検眼４
の正面からラスタ走査を行なうと、虹彩Ｉに制限される
走査領域の大きさＷは、第６図（Ｂ）のように側方から
走査を行なうのに比してかなり大きくできる。このこと
は、言い換えれば、正面から走査を行なえば、被検者が
動いても虹彩にかかりにくくなるという利点がある。

また、観察部も正面にあった方が観察がしやすく、アラ
イメント操作も容易に行なえるのはいうまでもない。

次に以上の構成における動作につき説明する。

まず、上記の装置における基本的な測定方法につき説明
する。

第１図（Ａ）、第２図の装置では、被検眼４の前房内に
集光されたレーザ光による散乱光を２つの異なる方向か
ら受光するようになっている。

測定の際、レーザ光はラスタ走査されるため、前房的浮
遊細胞からの散乱光の強度成分は第１図（Ｂ）のように
パルス状となり、バックグラウンドの光強度成分Ｂから
飛び出たような信号となる。従って、情報処理装置１０
０では、受光系２．３からほぼ同時に検出されたパルス
状の信号のみを前房的浮遊細胞からの信号と判定してカ
ウントし、これを積算して細胞数とし、出力部１０１に
出力する。

上記の受光系出力の評価において、受光系に戻ってくる
光は厳密には散乱光成分のみならず角膜表面からの反射
光、あるいはレーザ走査の際に生じるノイズ成分も含ま
れる。特に、前房的浮遊細胞を測定する場合、測定体積
が小さいと確率の問題になってくるが再現性がなくなっ
てくるため、ある程度の測定体積が必要である。ところ
がレーザを使ってこの細胞をカウントするためには、あ
る程度の散乱強度を得るためにレーザビームを集光させ
なければならない。するとレーザの強い指向性のため角
膜の表裏、水晶体の表裏で指向性をもった反射光が生じ
る。そのうえ広い範囲にわたって走査するため、走査中
ある条件を満たした時には受光部にこの反射光が入って
しまう。

しかし、上記のように２つの異なる方向から受光を行な
えば、全部の受光手段に同時に同じ反射が入射すること
はなくなる。逆に、検出すべき前房内の浮遊細胞（粒子
）からの散乱光は配光特性はあるものの、指向性という
ほどの入射角度に関する依存性を有さす、受光方向が異
なる２つの受光系に同時に入射する。

このことを第３図（Ａ）〜（Ｃ）を参照して説明する。

レンズ１２を経て集光点Ｐに集光したレーザ光は途中に
配置されたオプティカルスキャナ７．９によって二次元
状のラスタを形成する。これは−次元走査でも測定は可
能であるが、測定体積の関係上二次元走査の方が望まし
い。以下水平方向についてのみ説明するが、垂直方向に
関しても全く同じである。

第３図（Ａ）は、走査時の状態を第１図（Ａ）同様に上
方から示している。水平方向のラスタの端をそれぞれＰ
’　　Ｐ＃とすると、ラスタはＰ→Ｐ′→Ｐ−ｈＰ＃→
Ｐのように走査される。この時、ｐ、Ｐ′　ｐ″は全て
前房内にくるように配置されている。

ここでＰ′に集光点があったとすると、角膜によって反
射された光は矢印１つで示した破線のように進む。Ｐ′
も集光点であるので、矢印１つの破線の反射光もかなり
強い指向性と輝度を有している。そして、この反射光は
この時レンズ２３を通過して光電変換素子２５に入射し
てしまう。この反射光がそのまま入射すれば前房内浮遊
細胞からの信号よりも大幅に強い信号となる。逆に、こ
の反射光が、受光系の光学系でケラしたりして減衰して
いて、細胞からの散乱光強度と同じ程度になっていては
細胞からの信号と区別がつかない。

ところが、この反射光は非常に強い指向性を有している
ため、受光系３に入射している時には受光系２には入射
で籾ない。同様に集光点がＰ＃にあった場合、矢印２つ
で示した破線の反射光は受光系２に入射するが受光系３
に同時に入射できず、受光系２．３の出力信号は第３図
（Ｂ）のように異なったものになる。つまり、同時に入
射したものだけを細胞からの信号と見なせば、この反射
光と区別ができる。（人工）水晶体の反射についても、
全く同様のことが言える。

また、第３図（Ｃ）のように、受光系２の出力において
、反射光などの強いノイズ成分に細胞からの信号が消さ
れている場合、有害光線は完全に受光系２に向かってい
ると考えて１個と見なしてもよいし、人工水晶体（ＩＯ
Ｌ）などのように反射面がどの方向に向いているかわか
らない場合、つまり角膜反射光とは無関係に水晶体反射
光が帰ってくる場合には、安全策として受光系出力を評
価しないようにしてもよい。このような場合をカットし
たとしても、数の上では少なくカウントされるが、大き
な影響は与えない。

以上のように、２つの受光系に同時に入力された光学的
情報を測定すべき浮遊細胞に関する情報として検出し、
また、一方の受光系にのみ入力された光学的情報はノイ
ズと判定して評価しないようにする。このような測定方
法により、客観的かつ定量的に前房内の浮遊細胞を測定
することができる。

次に受光系２の光電変換素子２１．２５の前方に設けら
れたマスク２０．２４の効果につき説明する。

般に、像面付近に開口を制限するマスクを設けるとマス
ク効果と呼ばれる有効領域ができ、その有効領域以外の
ところから発生する光はマスクを通過できない。

第４図（Ｂ）にレンズ（１９，２３）に対してマスク（
２０，２４）を１つ配置した場合の例を示す。第４図（
Ｂ）において黒く塗りつぶしである部分は完全有効領域
となり、この領域から発生した光はマスクでケラレるこ
となくマスクを通過できる。斜線部は部分有効領域とな
り、マスクでケラレるけれども何％かはマスクを通過で
きる。

本発明では受光部を２つ設けそれぞれにマスク２０．２
４を配置するので、実際の有効領域は第４図（Ａ）のよ
うになる。

ここで、α＝β＝４５°の場合を第４図（Ｃ）に示す。

ここで有効領域を前房内にのみ形成すれば（つまりノイ
ズの発生原因となるものをこの有効領域内に入れなけれ
ば）、２つの受光部で同時に受は取った信号は前房内か
らだけのものとなり、ノイズ成分はカットできることに
なる。

測定体積はこの有効領域と第５図に示される二次元走査
によってで籾るラスタ走査領域Ｒの大きさによって決ま
る。マスクを有効領域より大きくすれば、有効領域がそ
のまま測定体積となる。散瞳剤を用いればマスクは充分
大きくとれるので、マスク２０．２４の大きさ、すなわ
ち有効領域で測定体積を決めればよい。

無敗瞳で行なう場合も有効領域に虹彩が入ってとなけれ
ばマスクは虹彩にかかってよいはずであるが、虹彩によ
る散乱は非常に強くてバックグラウンドノイズを上昇さ
せるため、レーザ光も虹彩にかからない方が望ましい。

つまり、無敗瞳で測定する場合はこれらのことを考慮し
、必要測定体積にあわせて適宜マスク２０．２４の大台
さおよびマスクの大きさを決めればよい。

［発明の効果コ 以上から明らかなように、本発明によれば、被検眼の暖
房に照射されたレーザ光の散乱光を光電変換素子を介し
て受光し、光電変換素子から出力される光強度信号を処
理して眼科測定を行なう眼科測定方法および装置におい
て、眼内からのレーザ散乱光を少なくとも２つ以上の複
数の異なる方向から受光し、各方向から受光した光強度
信号を比較することによってノイズ成分を除去する構成
を採用しているので、被検眼暖房からの散乱光は配光特
性はあるものの、指向性というほどの入射角度に関する
依存性を有さす、受光方向が異なる２つの受光系に同時
に入射するが、角膜表面の反射光などのノイズ成分は強
い指向性を有し、一方の受光手段のみに人力される。従
って、複数の方向から受光した結果得られる光強度信号
を比較することにより検出すべき被検眼暖房からの散乱
光のみを検出することができ、客観的かつ定量的な眼科
測定が可能になるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）は本発明を採用した眼科測定装置の構造を
上方から示した説明図、第１図（Ｂ）は２つの受光系出
力を示した線図、第２図は第１図（Ａ）の眼科測定装置
を側方から示した説明図、第３図（Ａ）は被検眼走査時
の様子を上方から示した説明図、第３図（Ｂ）、（Ｃ）
は本発明の詳細な説明するための２つの受光系の出力を
示した線図、第４図（Ａ）〜（Ｃ）は受光系のマスクの
効果を示した説明図、第５図は検者の観測像を示した説
明図、第６図（Ａ）、（Ｂ）は正面から走査を行なう時
の利点を示した説明図である。 １・・・投光および観察部 ２．３・・・受光系　　　４・・・被検眼５・・・レー
ザ光源 ６．１２．１３・・・レンズ ７・・・オプティカルスキャナ １１・・・ビームスプリッタ １４．１５・・・プリズム １７・・・接眼レンズ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）被検眼の眼房に照射されたレーザ光の散乱光を光電
   変換素子を介して受光し、光電変換素子から出力される
   光強度信号を処理して眼科測定を行なう眼科測定方法に
   おいて、眼内からのレーザ散乱光を少なくとも２つ以上
   の複数の異なる方向から受光し、各方向から受光した光
   強度信号を比較することによってノイズ成分を除去する
   ことを特徴とする眼科測定方法。 ２）被検眼の眼房に照射されたレーザ光の散乱光を光電
   変換素子を介して受光し、光電変換素子から出力される
   光強度信号を処理して眼科測定を行なう眼科測定装置に
   おいて、 レーザ光源からの光を被検眼眼房の所定点に集光させる
   レーザ投光手段と、 集光されたレーザ光を所定の方向に走査する手段と、 レーザ光の投光状態を観察する観察光学系と、眼内から
   のレーザ散乱光を少なくとも２つ以上の異なる方向から
   受光する光電変換素子を有する受光手段を有し、 各受光手段の光電変換素子から出力される光強度信号を
   比較することによってノイズ成分を除去するようにした
   ことを特徴とする眼科測定装置。 ３）前記レーザ投光手段と前記観察光学系の少なくとも
   被検眼に対向する部分を一体化し被検眼の正面付近に配
   置したことを特徴とする請求項第２項に記載の眼科測定
   装置。 ４）前記光電変換素子の直前に測定領域を規定する所定
   形状の光学マスクを配置したことを特徴とする請求項第
   ２項または第３項に記載の眼科測定装置。