JPH07100111A - 角膜細胞撮影装置における角膜周辺撮影位置表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】ドクターが診療内容によって角膜周辺部位の被
検部の角膜内皮細胞を角膜細胞撮影装置により拡大観察
・撮影する際、該撮影部位を知るため、テレビカメラの
前眼部撮影画面上の眼球面の正確な位置に撮影位置マー
クを表示する。 【構成】テレビカメラで撮影した前眼部像における瞳孔
中心Ｐの座標と角膜２の内皮撮影位置ＥＲの座標とか
ら、その間の距離ＡＰを、角膜内皮曲面中心Ｑから紅彩
Ｉまでの距離ＱＰと角膜内皮までの距離ＱＥとの比で拡
大した距離ＢＥ＝ｄ’を算出し、モニタ画面３６の前眼
部像上で瞳孔中心Ｐから角膜内皮撮影位置ＥＲの方向に
ｄ’の位置（Ｆ）に撮影位置マークＭを表示するなどし
て、撮影位置を表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、被検者の眼球の角膜
内皮細胞を拡大観察乃至拡大写真撮影するための角膜内
皮撮影装置における角膜周辺撮影位置を表示するための
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】コンタクトレンズの影響を見るためや、
白内障手術の術前術後の診療に角膜内皮細胞の状態を観
察する必要があり、従来から、被検者の眼球の角膜内皮
細胞の拡大観察乃至拡大写真撮影のため、被検者の眼球
面に対し顕微鏡の対物レンズを非接触型又は接触型とし
て、スリット照明光を眼軸に対し斜方向から被観察部に
向け照射し、その角膜からの反射光を拡大して観察した
り、スリット照明光の角膜内皮からの反射光の位置を検
出することにより所謂三角測量法の原理で角膜内皮にピ
ントの合う撮影適合位置を検出し、被検部の角膜内皮細
胞をテレビカメラ等により撮影するようにした装置が用
いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの従
来の装置では、テレビカメラを付設した顕微鏡架台をジ
ョイスティック等の操作部材を用いて手動で本体である
上記架台を上下・左右方向に移動せしめて、モニタ画面
上で瞳の中心にアライメント指標光を位置せしめて被検
者の眼軸と顕微鏡光軸のアライメントを行った状態で、
同じく手動で本体である上記架台を前後方向に移動せし
めて角膜内皮の合焦を行っていたが、上記装置で観察乃
至撮影を行う場合、診療内容によって角膜の拡大撮影部
位は、中央部のみでなく、周辺部位等いろんな部位が求
められていた。この周辺部位撮影に際して、該撮影部位
を知るには、眼球面にアライメント指標光が照射された
前眼部像をテレビカメラで撮影して、周辺固視標を固視
するなど眼軸方向から視線を振った状態の前眼部のモニ
タ上の画像から、アライメント指標光の光点の位置よ
り，該撮影部位が概略角膜のどの位置にあるかを知るこ
とができた。このとき、角膜は透明で見えないので、前
眼部像では瞳孔や虹彩を基準に見ることになり、図３に
示すように、紅彩Ｉは角膜２より奥にあるため撮影方向
Ｒから見ると紅彩Ｉより角膜２の動きが大きく、正しく
は角膜内皮中央部Ｅすなわち固視方向Ｓと角膜内皮面2b
との交点Ｅからｄ離れた角膜内皮撮影位置ＥＲを撮影し
ているにもかかわらず、画面からは角膜中央からわずか
ＡＰだけ離れた点を撮影しているように見え〔図４(b)
参照〕、瞳孔中心Ｐに対して正しい位置を表示すること
ができない問題があった。（なお、図においてＯ：眼球
回旋中心、Ｐ：瞳孔中心、Ｑ：角膜内皮曲面中心を示
す。）

【０００４】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あって、ドクターが被検者の視軸の誘導を行って、角膜
細胞撮影装置により、被検眼の角膜周辺の角膜内皮細胞
を拡大観察乃至拡大写真撮影するに際して、テレビカメ
ラの前眼部撮影画面上における眼球面の正確な位置に撮
影位置マークを表示することの可能な角膜細胞撮影装置
における角膜周辺撮影位置表示方法を提供することを目
的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の角膜周辺撮影位置表示方法においては、ス
リット照明光学系からのスリット光を被検眼の眼球面に
照射して、スリット照明光による角膜反射光を拡大撮影
光学系を介してテレビカメラにより被検部の角膜細胞の
拡大像を観察・撮影する一方、前眼部撮影光学系を介し
てテレビカメラにより前記拡大像撮影位置に対応した前
眼部像を撮影するようにした角膜細胞撮影装置における
角膜周辺撮影位置表示方法として、前記テレビカメラの
前眼部撮影画面上における瞳孔中心の座標と該前眼部撮
影画面上の角膜細胞撮影位置の座標とから算出した位置
に、撮影位置マークを表示するようにしている。

【０００６】

【作用】この方法では、照明系によりスリット照明され
た眼球面からの反射光に基づき、拡大撮影光学系を介し
てテレビカメラにより被検部の角膜細胞の拡大像を観察
・撮影する一方、前眼部撮影光学系を介してテレビカメ
ラにより前眼部像を撮影するとき、該前眼部撮影画面上
に、テレビカメラの前眼部像からとり出せる瞳孔中心の
座標と、前記照明系、前記撮影系を搭載した撮影装置の
動きから得られる角膜細胞撮影位置の座標（これは、前
眼部撮影光学系とアライメント位置の設定で機械が知っ
ている）との２つの情報から、任意の手段で算出した位
置に撮影位置マークを表示することにより、角膜のどの
部位を撮影したか正しい撮影位置を表示することができ
る。

【０００７】

【実施例】本発明の実施例を添付の図面に基づいて説明
する。図１は、本発明の方法を実施する角膜細胞撮影装
置の光路図で、図２は被検眼の角膜中央撮影の場合の角
膜内皮撮影位置と瞳孔中心との位置関係図で、図３は、
角膜周辺部撮影の場合の角膜内皮撮影位置と瞳孔中心と
の位置関係図である。

【０００８】図１において、被検眼１の眼球面２をスリ
ット照明する照明光学系と、眼球面２を照射したスリッ
ト照明光に基づきテレビカメラ３５により被検部の拡大
観察乃至拡大写真撮影を行えるようにした拡大撮影光学
系と、被検眼の観察部位に対応してた固視標を備え、被
検眼に向け前眼部撮影光軸位置合わせとともに被検部位
が移動するとき、その角膜反射光により被検部位を所定
位置に位置させるためにアライメント指標光を被検眼に
投影してその角膜反射光をテレビカメラ３５で撮像する
ようにした前眼部撮影光学系とからなる撮影系３が示さ
れており、該撮影系３は、前眼部撮影光学系の光軸２２
に直交する紙面に垂直なＸ方向および紙面の上下方向で
あるＹ方向と、前眼部撮影光学系光軸２２の方向である
Ｚ方向の３方向にそれぞれ図示しない駆動手段によって
移動させられる。

【０００９】眼球面２の被検部の照明光源として、拡大
撮影光学系のフォーカシング時に用いる照明ランプ４
と、角膜内皮細胞の拡大写真撮影時に用いるストロボ放
電管８とが、それぞれの発する光が照明光軸１２により
投影レンズ１３を介して被検眼１の被観察面である角膜
２を、眼軸に対して斜方向から所定角度で照射するよう
に、ストロボ放電管８は照明光軸１２上の所定位置に、
また、照明ランプ４は照明光軸１２上のハーフミラー１
１を介して照明光軸１２と直角方向の光軸上に設けられ
ている。

【００１０】そして、照明ランプ４の発する光は集光レ
ンズ５による集束位置に、後述する合焦検知用受光素子
１８前面のスリット絞り１７に対応した狭い所定巾の検
出用スリット絞り７が設けられる一方、ストロボ放電管
８の発する光は集光レンズ９による集束位置に、広い視
野で撮影できるようにするために所定の稍広巾の撮影用
スリット絞り１０が設けられ、且つ、検出用スリット７
の手前の照明ランプ４の光軸上に可視光カットフィルタ
ー６が設けられて、赤外線反射・可視光透過の上記ハー
フミラー１１で照明ランプ４の光の赤外光のみが反射し
て眼球面２に投影される一方、ストロボ放電管８の可視
光は該ハーフミラー１１を透過して眼球面２に照射する
ようになっている。

【００１１】前眼部を撮影するための光学系では、眼軸
上に位置すべき前眼部撮影光学系光軸２２上に、前方よ
り順次所定位置にハーフミラー２３、可視光カットフィ
ルタ２４、前眼部撮影レンズ２５、及び該光軸２２と４
５°交叉したハーフミラー２１が配設されて、前眼部撮
影レンズ２５により後方のテレビカメラ３５前面のＣＣ
Ｄ受光面３４に前眼部像が結像するとともに、後述する
装置の光軸合わせを兼ねて、移動する被検部の位置合わ
せのためのアライメント指標光としての近赤外光が投影
結像するようになっている。また、撮影系３前部で前眼
部撮影光学系光軸２２を挾む所定位置に、照明光学系及
び後述する拡大撮影光学系の各光路の外方から前眼部を
照明するように赤外線発光ダイオード３３，３３が配置
され、前眼部像撮影の際に点灯するようになっている。

【００１２】また、前記照明光学系の照明光軸１２と前
記前眼部撮影光学系光軸２２を挾んで反対側には、眼球
面２に対する照明ランプ４又はストロボ放電管８による
斜めのスリット状照明光線の角膜からの反射光を受け
て、被観察部の角膜内皮細胞像をテレビカメラ３５の受
像面（ＣＣＤ受光面）３４に結像せしめて拡大観察乃至
拡大写真撮影するための拡大撮影光学系が設けられ、テ
レビカメラ３５の受像面３４に角膜内皮像が合焦状態で
結像するときに、該光学系の対物レンズ１５を通る光軸
14₁ を延長した位置に設定された合焦検知用受光素子１
８が、撮影系３の前進に伴って該受光素子１８の前面を
移動する角膜内皮反射光（又は角膜上皮反射光）を検知
するようになっている。

【００１３】すなわち、前眼部撮影光軸２２を挾んで照
明光軸１２と対称位置にある拡大撮影光学系の光軸14₁
上の所定位置に、眼球面側に対物レンズ１５が、また該
対物レンズ１５と所定距離をおいてハーフミラー（赤外
光透過・可視光反射）１６が、該光軸14₁ と所定角度交
叉して眼球面２からの前記照明光の角膜反射光による像
光線を前記前眼部撮影光学系の光軸２２上の所定位置に
直交するように折曲げるべく配置され、該ハーフミラー
１６により反射した像光線は光軸14₂ 上を中間結像面に
位置する視野絞り１９及び拡大レンズ２０を通って前記
前眼部撮影光学系光軸２２と４５°交叉したハーフミラ
ー２１により拡大像光線のうちストロボ光による拡大撮
影用スリット光の可視光は全反射して折曲げられ前眼部
撮影光学系光軸２２上に設けられたテレビカメラ３５の
受像面（ＣＣＤ受光面）３４に入射する一方、撮影適合
位置検出用（合焦位置検出用）スリット光の赤外光は、
前記光軸14₁ 上の光路を延長して前記対物レンズ１５に
よる角膜反射像光線の結像位置に設けられた合焦検知用
受光素子１８に入射するようになっている。

【００１４】これにより、対物レンズ１５及び拡大レン
ズ２０によりテレビカメラ３５の受像面３４に角膜内皮
像が合焦状態で結像するときに、スリット状の内皮反射
光は、合焦検知用受光素子１８前方の角膜反射像の長手
方向に長いスリット絞り１７により近接する上皮反射と
の分離を良くして入射するとともに、前記照明ランプ４
の発する光の集束位置のスリット絞り７により巾を狭く
して受光素子１８に入射する検出用スリット光により、
該受光素子１８で位置精度良く確実に角膜内皮反射光を
検出して装置の撮影適合位置（合焦位置）を検出するこ
とができる。

【００１５】また、前記前眼部撮影光学系光軸２２上の
ハーフミラー２３に対し、該光軸２２と直角方向の側方
から、被検者に対して中心固視標を提示するための固視
標光（可視光）と、被検部の位置検出を兼ねて眼軸と上
記光軸２２とを合致せしめるためのアライメント指標光
である近赤外光とをそれぞれ入射して、これら光線を該
前眼部撮影光学系光軸２２上を進行せしめて眼球面２に
入射せしめるようになっている。さらに、被検者の視線
を誘導して角膜の撮影部位を移動させ、標準化された所
定の重要な角膜部位を撮影するために、被検眼の眼軸上
に位置すべき前記中心固視標を囲繞して周辺の所定位置
に複数個の固視標を被検者に提示するため、前眼部撮影
光学系光軸２２の外周方向より被検眼に向け可視光を照
射するようになっている。

【００１６】すなわち、前眼部撮影光学系の側方の所定
位置に、アライメント指標光である近赤外光の発光ダイ
オード２６と固視標光である可視光の発光ダイオード２
７とが、それぞれの光線の光軸が前眼部撮影光学系の光
軸２２と平行になるように配設され、近赤外線発光ダイ
オード２６からの近赤外光は、集光レンズ２８、ミラー
２９、近赤外光反射可視光透過ミラー３０、ミラー３
１、集光レンズ３２を通ってハーフミラー２３の反射面
で反射されて前眼部撮影光学系光軸２２上を眼球面２に
入射するようになっているとともに、可視光の発光ダイ
オード２７からの可視光は前記近赤外光反射可視光透過
ミラー３０を通過し、前記近赤外光と同じくミラー３
１、集光レンズ３２、ハーフミラー２３を経て前眼部撮
影光学系光軸２２上を進行し眼球面２に入射するように
なっている。そして、該光軸２２を囲繞して該光軸２２
から略等距離に、被検者から見て例えば４時，６時，８
時，１２時の各方向の所定位置に、それぞれ、固視灯で
ある可視光発光ダイオード27₁が被検眼１に対面するご
とく配設されている。

【００１７】また、撮影系３では、図示しない操作装置
の点灯スイッチである操作釦を操作し、固視標（固視
灯）を順次切替えることにより、被検者の視線を誘導し
て中心又は周辺の所要の固視標を固視標状態にある被検
眼の観察撮影部位を撮影して、テレビカメラ２３に接続
されたモニタ３６上で、後述するごとく撮影位置マーク
Ｍが表示された前眼部像、又は該撮影部位における角膜
内皮細胞拡大像を観察し、又は写真撮影することができ
るようになっている。

【００１８】次に前記角膜細胞撮影装置で角膜周辺の被
検部の角膜細胞の拡大撮影をするときの撮影部位の表示
について説明する。図２は、被検者が撮影装置の中心固
視標を固視して角膜中央を撮影する場合における角膜内
皮撮影位置ＥＲと瞳孔中心Ｐとの位置関係を示し、図３
は、被検者が前記所要の周辺固視標（固視灯27₁)を固視
して角膜周辺部撮影の場合の角膜内皮撮影位置ＥＲと瞳
孔中心Ｐとの位置関係を示す。

【００１９】図２において、被検者は中心固視標を固視
してＳの方向を見ており、前眼部撮影光学系は水平方向
Ｒを保ちＸＹＺ３方向に移動して、角膜内皮曲面中心Ｑ
の方向に向くように自動的にアライメントされ、眼球回
旋中心Ｏ，角膜内皮曲面中心Ｑ、瞳孔中心Ｐ及び角膜内
皮撮影位置ＥＲは一直線上に撮影方向Ｒに一致し、角膜
内皮撮影位置ＥＲの細胞像と、撮影光学系直前の前眼部
像を撮影記録するときの状態を示している。

【００２０】そして、角膜周辺を撮影する場合は、周辺
の固視標（例えば４時方向の固視標など）を点灯して
（中心固視標は消灯）被検者の視線を誘導して該固視標
を固視せしめ、被検者が図３に示すごとく水平方向より
傾いたＳの方向を見るとき、前記撮影光学系は前記と同
様にして水平方向Ｒを保ちながらＸＹＺ３方向に移動
し、角膜内皮曲面中心Ｑの方向に向くように自動的にア
ライメントされ、角膜内皮位置ＥＲの細胞像と、瞳孔中
心Ｐが撮影方向Ｒより下方に位置した前眼部像を撮影記
録する。この中心固視標より視線を周辺固視標に振った
場合、撮影方向Ｒから見ると角膜内皮中央部Ｅの動きＢ
Ｅは、瞳孔中心Ｐの動きＡＰに対してＱＥ／ＱＰ倍拡大
される。そして、角膜内皮2bと撮影方向Ｒの交点である
角膜内皮撮影位置ＥＲと固視方向Ｓとの距離ｄは、点Ｅ
と点ＥＲに関してＢＥと対称位置の距離で、ＢＥと同一
の距離となる。従ってＢＥ＝ｄ’とすれば、撮影方向Ｒ
から見て角膜内皮撮影位置ＥＲの方向に瞳孔中心Ｐから
ｄ’の位置(F) にマーキングすることにより、瞳孔中心
Ｐに対して正確な位置に撮影位置マークを表示すること
ができる。

【００２１】次に、モニタ上の前眼部像に撮影位置マー
クを表示するプロセスを、図４〜図６の瞳孔中心Ｐと内
皮撮影位置ＥＲとモニタ画面３６との位置関係図、及び
システムの動作を示すフローチャート図７に基づいて説
明する。

【００２２】先ず、撮影系３において、所要の固視標
（固視灯）を被検者に固視せしめるため、６時方向の所
定位置の可視光発光ダイオード27₁ を点灯して、被検者
の視線を誘導して該固視標を固視せしめると、前眼部撮
影光学系は水平方向を保ちながらＸＹＺ３方向に移動
し、装置は角膜内皮曲面中心Ｑの方向を向くように自動
的にアライメントされ、角膜内皮位置ＥＲの細胞像と前
眼部像を撮影記録する。このとき、６時方向の固視標を
固視してＳの方向を見ている図４(a) に示す被検眼の前
眼部像は、テレビカメラ３５の出力側の回路に付設され
たモニタ画面36に表示されて図4(b)のように見え、この
場合の角膜内皮撮影位置ＥＲは、該画面３６上で瞳孔中
心Ｐの上方１２時方向に、実際の瞳孔中心Ｐからの距離
（前述のｄ）より近い距離の位置にある。

【００２３】次に、モニタ画面３６上で、前眼部像の瞳
孔中心Ｐをマウスでクリックし、図５(a) に示すＡＰの
距離を図示しない演算装置に入力する。そして、距離Ａ
Ｐを角膜内皮曲面中心Ｑから紅彩Ｉまでの距離ＱＰと角
膜内皮までの距離ＱＥとの比で拡大した距離、すなわち
ＡＰ×ＱＥ／ＱＰであるＢＥ＝ｄ’を算出する。（図５
参照）。

【００２４】この算出したｄ’を用いて、モニタ画面３
６における前眼部像上で、瞳孔中心Ｐから角膜内皮撮影
位置ＥＲの方向にｄ’の位置(F) に、例えば四角形の撮
影位置マークＭを表示（マーキング）する。これによ
り、角膜内皮のどの位置を撮影したか、角膜内皮細胞の
拡大像の正確な撮影位置を知ることができる〔図６(a),
(b) 参照〕。

【００２５】なお、前記図５(a) に示すＡＰの距離を入
力するに際して、瞳孔中心をマウスでクリックするのに
替えて、該瞳孔中心Ｐを自動検出してＡＰの距離を入力
し、クリック操作を省略して自動的に撮影位置表示マー
クＭをモニタ画面３６上の前眼部像に表示することも可
能であり、また撮影位置表示マークも任意のものを使用
することも勿論可能である。さらに、撮影位置の算出方
法も、実施例の算出方法に変え任意の算出方法を採用し
ても良く、本発明の要旨を変更しない範囲内で種々の変
更が可能である。

【００２６】

【発明の効果】請求項１記載の本発明の角膜細胞撮影装
置における角膜周辺撮影位置表示方法によれば、診療内
容によって求められる角膜周辺部の被検部の角膜内皮細
胞の拡大像を観察乃至撮影するに際し、該撮影部位を知
るために、従来では概略で正しくない撮影位置しか前眼
部撮影画面上に表示することができなかったが、これを
解決して該前眼部撮影画面上の眼球面の正確な位置に撮
影位置マークを表示することができ、角膜内皮の診断及
び治療に資する処が大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の光路図、

【図２】角膜中央撮影の場合における角膜内皮撮影位置
と瞳孔中心との位置関係図、

【図３】角膜周辺部撮影の場合の角膜内皮撮影位置と瞳
孔中心との位置関係図、

【図４】周辺固視標固視時の瞳孔中心と内皮撮影位置と
モニタ画面との位置関係図、

【図５】前眼部像の瞳孔中心をマウスでクリックし、瞳
孔中心Ｐと前眼部撮影方向Ｒとの距離ＡＰを入力しＢＥ
＝ｄ’を演算するときの瞳孔中心とモニタ画面との位置
関係図、

【図６】ＢＥ＝ｄ’を瞳孔中心Ｐからの距離として写
し、モニタ画面上に撮影位置マークを表示したときの虹
彩上のマーク位置とモニタ画面との位置関係図、

【図７】実施例の動作を示すフローチャートである。

【符号の説明】

１…眼球、 ２…眼球面（角膜）、 2a…角膜上皮、
2b…角膜内皮、３…撮影系、 ４…照明ランプ、 ８…
ストロボ放電管、 １２…照明光軸、１３…投影レン
ズ、 14₁, 14₂…拡大撮影光学系光軸、 １５…対物レ
ンズ、１８…合焦検知用受光素子、 ２０…拡大レン
ズ、 ２２…前眼部撮影光学系光軸、 ２５…前眼部撮
影レンズ、 ２６…アライメント用近赤外線発光ダイオ
ード、 ２７…中心固視標用可視光発光ダイオード、
27₁ …周辺固視標用可視光発光ダイオード、 ３３…赤
外線発光ダイオード、 ３４…ＣＣＤ受光面、３５…テ
レビカメラ、 ３６…モニタ画面、 Ｅ…角膜内皮中央
部、 ＥＲ…角膜内皮撮影位置、 Ｆ…マーク位置、
Ｉ…虹彩、 Ｍ…撮影位置マーク、 Ｏ…眼球回旋中
心、 Ｐ…瞳孔中心、 Ｑ…角膜内皮曲面中心、 Ｒ…
撮影方向、Ｓ…固視方向。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スリット照明光学系からのスリット光を被
   検眼の眼球面に照射して、スリット照明光による角膜反
   射光を拡大撮影光学系を介してテレビカメラにより被検
   部の角膜細胞の拡大像を観察・撮影する一方、前眼部撮
   影光学系を介してテレビカメラにより前記拡大像撮影位
   置に対応した前眼部像を撮影するようにした角膜細胞撮
   影装置において、前記テレビカメラの前眼部撮影画面上
   における瞳孔中心の座標と角膜細胞撮影位置の座標とか
   ら算出した位置に、撮影位置マークを表示することを特
   徴とする角膜細胞撮影装置における角膜周辺撮影位置表
   示方法。