JPH07163521A - 眼の厚度計及び眼の測定方法 - Google Patents

眼の厚度計及び眼の測定方法

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JPH07163521A
JPH07163521A JP6143347A JP14334794A JPH07163521A JP H07163521 A JPH07163521 A JP H07163521A JP 6143347 A JP6143347 A JP 6143347A JP 14334794 A JP14334794 A JP 14334794A JP H07163521 A JPH07163521 A JP H07163521A
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Richard K Snook
ケー．スノック リチャード
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Bausch and Lomb Surgical Inc
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OOBUTETSUKU Inc
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 眼の角膜の厚さおよび光学密度をリアルタイ
ムベースで測定するために高度に効果的である眼の厚度
計を提供する。 【構成】 眼の厚度計はテレビジョンカメラ、マルチス
リットプロジェクタ、およびそれに関連する処理および
ディスプレイシステムを含む。本発明は角膜の選択され
た部分を照射し、角度を横切ってスリットを移動させ、
Ｔｙｎｄａｌｌイメージ線路を発生させて角膜の光学密
度および角膜の厚さの解析を可能にする。これはマルチ
プルスリットプロジェクタによって発生する角膜の光学
的断面のディジタル的にコード化された一連のテレビジ
ョン画像をついでディジタル解析することによって完成
される。眼の前面部の反射像の主要な素子のおのおのの
軌跡は定義される。かくして角膜／大気インタフェース
の光学的特性は基質および内皮の修正された反射と比較
されて、相対的透明度が決定される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般に、眼の角膜の厚
さおよび相対的光学密度をリアルタイムベースにて測定
するに助けとなる眼の厚度計のある新規にして有用な改
良に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】前区の
外科手術に対する計画は、たとえばInvestigative Opht
halmology andVisual Science, volume 32, No.3, Marc
h 1991, pages 529〜532 に報告されたLehrman, et al.
の論文「前面室の直径の測定」および「Ｓｃｈｅｉｍ
ｐｆｌｕｇ細隙灯写真術による前区の生物学的測定」に
おいてこゝ近年増加する注目を受けるようになった。
【０００３】細隙灯（スリットランプ）は眼の前区部分
の検査のために多くの検眼士や眼科医によって使用され
る器具である。その器具の多くの型が前世紀において製
造されたがその細隙灯のすべては共通して３つの主要素
子を有し、そしてそれは光学的スリットの眼に結ばれた
照準像をつくるためのプロジェクタ、その像を視察する
ための顕微鏡もしくはカメラおよび機械的な支持系を含
むものである。この細隙灯系においては、生体顕微鏡も
しくはカメラはプロジェクタによって形成された像を見
るために設計されプロジェクタと共通焦点である。機械
的支持系は少くとも主体とプロジェクタと視察系を支え
るように仕上げられなければならない。さらに、素子は
眼の適切な検査のためにお互に相対的に位置されなけれ
ばならない。
【０００４】厚度計の付属装置は細隙灯を病床の環境に
おいて使用するために用いうる。これらの付属装置は視
察路に介入された平面の平行なガラスブロックによって
像を半分移動するように作動する。かくして角膜の厚さ
は単一点において測定される。この付属装置のドラム形
成部分の読みが手動によって局部角膜の厚さとして記録
される。厚度計として動作する細隙灯のこれらの変形さ
れた形は未知の場所における角膜の厚さを精密に定義す
ることができるけれども、これらは速度が遅く、高価で
且つこわれやすい。さらにこれらは操作が困難であり、
操作者の側において相当な訓練を必要とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段及び作用】濃度計測は写真
対象の面積の光学密度を測定するのに適用される用語で
ある。濃度計は定められた波長又は波長帯域における規
定された領域に対し光透過百分率の逆数の対数を通常測
定する。散乱光の相対的反射の測定は採水対象物の混濁
度を規定するために通常使用される。散乱され、および
したがって再帰反射される光量は、それについて散乱光
反射を決定するために、このプロセスにおいて周知の基
準値に比較される。
【０００６】本発明の濃度計は反射光の相対光量を、眼
の組織内の散乱から光学濃度の指示として測定する。厳
密な意味において、これは真の濃度測定ではなくして、
角膜組織の相対的透明度の測定である。空気に対する角
膜のインタフェースは、基質混濁化により影響されず、
測定用の相対的濃度基準として用いられる。校正用の最
小反射率値は平均反射率が最小である瞳孔の上の前方室
を表わす信号から得られる。角膜の小面積と大面積の光
学濃度はしばしば外科的介入用の必要を決定するための
診断用データを与えることがある。更に、角膜の表面輪
郭と厚みとは、膜の局部的厚みを含む角膜の完全な、３
次元厚みの地図を発生するために定量化されている。
【０００７】本発明は１つ以上の波長における角膜の厚
みと光学濃度の解析用白熱電球から光を利用するもので
ある。それぞれの露出の間のスリット影像の小さな線型
運動を用いて連続的露出を行うことにより、スライス濃
度映像の系列が発生可能である。これらの映像はこの時
ディジタル形式で記憶される。
【０００８】本発明はまた局所化不透明度を地図化する
のに有効であり、角膜の置換手術を計画するのに用いら
れる。角膜の創傷と潰瘍とはまた地図化されて本発明の
濃度計を用いて正確な診断情報を医師に与え得るもので
ある。傷跡と潰瘍とは光散乱の焦点と透明度の損失を生
成する。角膜のバルク内の屈折率はファイバ細胞質内よ
りも流体内において少なく、光学不連続性から散乱が結
果として生ずる。混濁形成度は可視明瞭度の損失により
監視され得るが、映像コントラストの損失による夜間明
視の損失は、スネレン明瞭度がほんの僅か影響を受ける
時に限り衰弱され得るものである。
【０００９】スリットのランプ検査はこれらの異常性の
存在を表わすものであるが、直接可視検査は、機能傷害
の位置、濃度、面積および寸法の変化、もしくは経時的
不透明性の正確にして反復可能な評価を与えるものでは
ない。本発明により、逆光照明条件下における潜在的視
覚損失の反復可能な評価間の道具が得られるものであ
る。本発明では修正された従来のケーラー型投射器によ
り焦点照明が使用される。焦点平面の物体は手動もしく
は関連するコンピュータ制御機構により移動可能な１つ
以上の光学的スリットである。
【００１０】「チンダル現象」とは眼科技術で周知の眼
の光学的切断（薄片）の発生間のこの方法を説明するた
めに用いられる用語である。光学的切断像を与える網膜
の複数の層の第１層からの拡散反射が本発明においては
基準として用いられるが、これは網膜の他の部分からの
拡散反射が相対的透明度を決定するために比較される基
準である。
【００１１】本発明は共通スリットランプの従来の生物
顕微鏡を使用しないで、むしろ眼の先方部分の解析用の
ディジタル映像を発生するためのテレビジョンカメラ系
を使用している。固定映像の個別写真の系列の相関は、
カメラの光軸に対する凝視の固定の変化によって困難で
ある。本発明は直線式走査系を用いてこの問題を解決
し、容易に理解可能な形式で全網膜の迅速な濃度と厚み
の測定が得られるものである。
【００１２】本発明の眼科厚度計は、眼のチンダル像の
選択部分の基本的輝度を測定するものである。スリット
ランプ系の視野の一部分の選択は、ビデオ表示装置にお
いて選択面積を図描する有価標準マーク表を使用するこ
とにより計算機制御を用いて完成される。
【００１３】本発明において開示されたシステムにおい
て、「クロック」信号は高精度水晶制御発振器から得ら
れるもので、これよりラスタ線を明確な時間／寸法要素
に小分割することが得られる。好適な実施例は中間解像
度の固体テレビカメラを使用している。
【００１４】本発明は、関係面積を包囲するために可視
フレームの複数部分を境界確定することにより、地図内
で含まれる計算上使用される位置の数を更に減少するた
めのシステムを与えるものである。このようにして合成
された情報は解像度や確度を損ずることなく、よりコン
パクトな形式で記憶される。フィルム画像のガンマ曲線
は画像の経過記録（ログ）露出とログ濃度間の関係を示
している。
【００１５】網膜の前方面と後方面の形状と人間の眼の
厚みとは、本発明のスリット投射システムによって地図
化可能である。凝視固定線は、ビーム分割器を介して物
体から見られる目標によりカメラの光軸と一致させられ
る。ビーム分割器と固定目標とは、眼とカメラの、およ
びしたがってスリットビームの所望の配列を発生させる
ように配置されている。
【００１６】網膜の先方表面を発生した後に、スネルの
法則を適用することにより前方表面データから得られる
それぞれの光線に対し入射角と網膜の屈折率とを用いて
後方表面が規定可能である。
【００１７】本発明における表面形状の計算は、図１３
と図１５に図示される如く、類似した三角形の解析によ
り実行される。前方表面の輪郭は最初に決定される。本
方法はチンダル画像の簡単な幾何学的解析を含んでい
る。スリットビームと光軸間の角度は中心において４５
度に固定される。鏡と眼の間の距離はまた周知の距離で
固定される。それぞれの画素に対する画像点は、基準ベ
ース平面上の点の高さの直接の関数として光軸から変位
される。本発明の好適な実施例において、解析されるべ
き画像は狭い帯域の光を従来の「ケーラー」型設計の光
投射器により眼に投射することにより発生される。
【００１８】好適な実施例の一つにおいて一対の投射器
が使用され、それぞれは個別のスリット組立を移動す
る。更に、それぞれのスリット組立は、スリットの長手
方向の軸に垂直な計算機制御の下に移動される。それぞ
れのスリットはまた眼の反対側から移動される。
【００１９】計算機により発生した配列点、即ちいわゆ
る「標準点」は眼の像を用いて表示される。これらの標
準点は、計器をユーザーが移動することにより、角膜画
像の上に設置される。オペレータは、角膜画像が規定さ
れた面積内にあるまで計器を移動させ、所望の焦点図が
フレーム内の境縁上に中心をおくまで軸運動によりカメ
ラを結焦せしめ、それからスイッチを操作してデータ試
料を受取り、データ収集系列を開始させるものである。
【００２０】一般的にいって、本発明は角膜の厚さおよ
び光学的濃度の測定を行うための新規な装置だけでなく
角膜の厚さおよび光学的濃度の測定値の処理方法をも提
供する。この装置および方法は、角膜の各種の障害の相
対的な透明度分布を提供する。本発明はさらに手術の必
要性の査定を許容するデータのほぼ瞬時の表示を行う厚
度計（パキメータ）を提供する。即ち本発明の重要な貢
献に１つは、それが本質的に実時間で動作し、ほぼ同時
に結果を示すことである。
【００２１】本発明にかかる厚度計は、前記に示したよ
うに、検査されるべき眼の上に光ビームを投射するため
の改造されたスリットランプ、眼の映像を得るためのテ
レビジョンカメラおよびレンズシステム、テレビジョン
映像の部分を定義測定するための電気的回路からなる３
つの主要なサブシステムを有している。駆動機構もまた
解析のために連続的な映像を得るための光学的なスリッ
ト駆動するために具備されている。関連するコンピュー
タソフトウエアは必要な駆動機構の制御、映像の選択、
コンピュータ処理のためのアナログテレビジョン信号の
ディジタル変換、および数値解析を実行する。これは、
表面の形状、厚さ、光学的濃度の範囲、および臨床的な
用途のために引き出された情報の表示までも実行する。
明らかにビデオ出力は教示のための表示および／あるい
は記録保持のために接続され得る。
【００２２】本発明にかかる治療用厚度計はまた、障害
に関連するであろう映像明度の不連続性の軌跡を出力す
るために増幅検出回路を具備している。本発明は映像明
度の不連続性の振幅のディジタル表示である映像ポイン
トのための記憶装置を具備している。この映像明度の不
連続性は画素項中に存在する。従来形式の電気的コンピ
ュータは角膜の相対的光学的濃度および厚さの輪郭を出
力するために使用される。本発明にかかる厚度計は、瞬
時の使用のために出力された濃度および厚さの情報の表
示をも行う。
【００２３】広義には、本発明は眼の前方部分の厚さ、
表面の輪郭、および透明度を決定することを目的とする
眼に用いる厚度計について記述されている。眼に用いる
厚度計は、広義には、角膜の定義された部分を照射する
ための投光器のような投光手段を具備している。ビデオ
増幅器のようなビデオ手段は、眼の映像を受信し、眼の
映像を表すビデオ信号を伝達する。
【００２４】ビデオ手段から出力されるビデオ信号は、
これらのビデオ信号をディジタル形式に変換する変換手
段と関連して作動する。この変換手段はデータメモリを
有するコンピュータと関連して作動するアナログ・ディ
ジタル変換器の形式が適用されるであろう。基準手段は
焦点合わせおよび位置合わせのためにビデオ映像の部分
に線を描く。適当なコンピュータプログラムはディジタ
ル形式に変換されるビデオ信号の部分に線を描く。最後
に解析手段は、前述したデータメモリ中に線で描かれた
部分中の相対的明度レベルを検出し記憶するために具備
されている。アドレスカウンタもまた記憶された情報の
引き続くアドレッシングを可能とするために備えられ
る。
【００２５】本発明はさらに眼の角膜の表面輪郭図を作
成するためのシステムとしても記述でき、角膜の輪郭の
限定された空間的描写を作成するために投光手段を具備
している。テレビジョンカメラ手段は、投光された部分
を電気的アナログ形式の信号で出力する。アナログ信号
はコンピュータ処理のためにディジタル化手段で変換さ
れる。コンピュータ手段は、ディジタル信号から角膜の
表面形状を計算する。
【００２６】以下、添付図面を参照しつつ、本発明の実
施例を説明する。
【００２７】
【実施例】より詳細にかつ参照記号により図面及び特に
図１を説明する。本発明の眼の厚度計がテレビジョンカ
メラ２０を具備することを見ることができる。このテレ
ビジョンカメラ２０は従来のレンズを有し、アライメン
トされ、後の定量化のためかつ分析用の眼のテレビジョ
ン画像を提供するためにビームスプリッタ２４を介して
被験者の眼２２の画像を受ける。図３を説明する。該装
置が、図１に表され、ランプ３２のそばの光プロジェク
タの焦点面にスリット形状３０の細長口径、例えば、ス
リット２８を配置するための従来のインクリメンタルモ
ータ２６を具備することを見ることができる。スリット
形状３０は、図面の図３に最もよく説明されるように、
適当なスライドアセンブリ３１に動作上接続されるよう
にしてもよい。
【００２８】スリット形状３０、及び特にそのスリット
２８は、ランプ３２に関連して、図１に示されるよう
に、分析用の連続画像を選択するため投影レンズ３４を
介して、画像を眼に形成する。次に、図６を説明する。
密集フィラメント３８を有するランプ３２を具備するケ
ラー配置３６が説明される。この場合には、図６に関連
することにより、フィラメント３８の画像が集光レンズ
４０により投影レンズの入口瞳孔に形成されることを見
ることができる。
【００２９】光学的スリット２８は集光４０に隣接しさ
らに集光レンズ４０と光学的に一直線に並べられる。こ
のスリット形状３０は好ましくは輸送台（詳細に図示さ
れない）に取り付けられる。輸送台はスリット２８に垂
直方向に前記インクリメントモータ２６により移動可能
である。スリット画像はテレビジョンカメラ２０と同一
面の焦点に投影レンズ並びにミラー及びプリズムのシス
テムによってもたらされる。ここにミラー及びプリズム
のシステムは図１、２、４及び５に参照番号４２により
概略的に示される。固定ランプ４４は、図１に示される
ように、時々「ターゲットランプ」又は「固定ターゲッ
トランプ」と言われているが、ビームスプリッタ２３に
動作用に、図示されるように、設けられている。
【００３０】図１を再度説明する。テレビジョンカメラ
２０が増幅用のためにビデオ増幅器４６に送られる眼の
画像を表す信号及び分析のための混合ビデオ信号を形成
することを見ることができる。フラッシュアナログ−デ
ィジタル変換器４８は、ビデオ増幅器４６の出力を受
け、テレビジョンカメラ２０から受ける信号を処理しデ
ィジタル化する。データバッファ５０は、アナログ−デ
ィジタル変換器４８からの出力を受け、ディジタルデー
タメモリ５２を構成する格納部へ及びからディジタルデ
ータを向ける。例えば、データバッファ５０及びデータ
メモリ５２はここに詳細に説明されない従来のコンピュ
ータの部分を形成する。この点において、多くの構成要
素が図１の概略的形状（長方形ボックス）に示されるこ
とを観察することができる。
【００３１】ディジタルデータは、基準境界内の各要素
の数値輝度の記憶を構成するディジタルデータメモリ５
２に向けられる。アドレスカウンタ５４は画像の各ピク
セルのピクセル輝度データの位置及び記憶を決定するた
めに設けられる。モードコントローラ５６はアドレスカ
ウンタ５４に接続されかつシステムの動作の連続を決定
するために設けられる。モードコントローラ５６はコン
ピュータインタフェース５８からの入力を受け、次にコ
ンピュータインタフェース５８は、データバッファ５０
に接続されかつ、図１に説明されるように、アナログ−
ディジタル変換器４８に接続される。
【００３２】コンピュータインタフェ−ス５８は、コン
ピュータと結合して動作し、関連するコンピュータを介
してシステム要素を制御する。この場合、ディスプレイ
ドライバ６０はビームスプリッタ２４による反射により
見ることができる前記固定ターゲットランプ４４を制御
するために設けられる。これは固定ターゲットランプ４
４の明白な配置を、つまりテレビジョンカメラ２０及び
その関連レンズシステムの光学的中心と一致するビーム
スプリッタ２４から再現するのみ役立つ。
【００３３】次に、図１０を説明する。眼２２の代表的
画像があることを観測することができる。スプリットビ
ーム２８が照明する解剖的特徴部は眼のそれらの部分
を、例えば光を散乱する角膜表皮、基質及び内皮細胞を
代表するチンドル（Tyndall ）画像６２として目に見え
る。眼の虹彩は測定されるべき領域ではなく、そしてし
たがって、この領域の照明は人工的なチンドル照明であ
る。虹彩画像６４はスプリットビーム２８のスペクトル
分布をカラフィルタ（図示しない）の使用を介して制限
することにより減らされてもよい。なお、スプリットプ
ロジェクタ又は１以上が使用されるならば複数のスプリ
ットプロジェクタは鏡反射６６を、図１０に示すよう
に、形成し、鏡反射６６は「Ｘ，Ｙ」座標空間に配置さ
れ、眼２２の角膜の表面曲りに依存する。
【００３４】眼の厚度計のオペレータは、図１１に参照
番号６８により説明される基準マークシステムとして使
用されるコンピュータ発生図を与えられる。この基準マ
ークシステム６８の基準マークはディスプレイモニタの
中心の周囲に配置される。
【００３５】図４及び５を説明する。スプリットランプ
照明器部品、例えばランプ３２及びスプリット形状３
０、同様にテレビジョウンカメラシステム２０が枠鋳造
を具備する移動可能基体７０に取り付けられる。垂直配
置要素は、垂直配置支持シャフト７２に似て、説明され
るように、基体鋳造７０に操作して取り付けられる。一
般的には歯付き車（図示しない）を支持する車軸は、基
体鋳造７０に、図５に最もよく示されるように、被験者
に向けまたそれから離れて移動させるために、配置され
ている。また装置は歯付き車を覆うダストカバー７８を
具備する。移動が特定領域のみで生じるように歯付き車
７６は、ダストカバー７８下に配置され、テーブル８０
に関連する移動、そのため患者に関する移動を強制する
のに役立つ。基体鋳造７０には装置のオペレータによる
手動操作のための直立ハンドル８２が設けられ、被験者
に関するインスツルメントの配置を可能に、そして以下
に詳細に説明される。
【００３６】ビームスプリッタ２４はハウジング８６の
基体プレート８４に取り付けられてもよく、ハウジング
８６は眼の厚度計の構成要素の多くを、例えばテレビジ
ョンカメラ２０、集光レンズ４０、スリット形状３０、
ランプ３２及びミラー及び／又はプリズム４２のよう
に、収容する。ビームスプリッタ２４下には、プリント
回路アセンブリ（図示しない）が配置される。このプリ
ント回路アセンブリは固定ランプ４４を含んでもよい。
もしそうでないならば、固定ランプ４４はビームスプリ
ッタ２４上に図面の図４及び５に最もよく知られている
ように、取り付けられてもよい。
【００３７】モータ２６は、スリット形状３０を移動さ
せ、図３の全長さスリット２８を眼に渡って各サイドか
ら回転させデータシーケンスを形成し最終的にはこのデ
ータシーケンスは分析のために記憶されるであろう。デ
ータはソフトウエアによりマスクされて外来の物質を削
減する。チドル画像のアーチは、角膜を通過する光によ
り照明される虹彩部分の１つの側にのみあり、またピク
セル位置の限定できる最大数を虹彩ラインからの頂点に
有する。
【００３８】テレビジョンディスプレイは図７に示され
るようにラスターを構成する。テレビジョンは眼に見え
る情報をタイムシーケンスでディスプレイするモニタ１
００を有する。ビームカレントは黒領域に対しては低
く、白領域に対しては高くかつもとの場面の輝度範囲を
改造する大きさに決められる。テレビジョンカメラ２０
は、場面照明のアナログ電圧を形成しこのアナログ電圧
には同期信号が設けられ、再現されるそのタイムシーケ
ンスが撮影場面の忠実な改造であることを確保する。
【００３９】以下に角膜の厚みと内部構造の決定におい
て採用された処理をより特定的に訂正する。しかしなが
ら、そして図８に示された回路は文字どおり装置の一部
を構成するものであるが、それにもかかわらずそれはこ
の画像処理及び操作との関連において記述され、その理
由はそれが画像処理及び操作と不可欠に関連するからで
ある。
【００４０】図１３において、チンダル像６２と角膜の
内部構造の関係が示されている。ディスプレイの各走査
線に沿って、デルタｄ（Δｄ）だけ偏位した像の垂直位
置にチンダル像の検出可能な端部がある。図１５に最も
良く示されるように、この偏位は屈折がない場合にビー
ムが光軸と交又するであろう点からの距離である。この
画素の位置から、基準平面の上方の基準点の高さデルタ
ｈ（Δｈ）が計算される。計算はすべてのデータフレー
ムのすべての切片について行なわれてＸ座標値のマトリ
ックスが得られそれから内部構造がプロットされる。
【００４１】図９を参考すると、厚度計のテレビカメラ
がつくる電圧波形が表示されている。以前に指摘したよ
うに、ビームは背景領域１０２については低くなり明領
域１０４については高くなる。前眼房を表わす暗瞳孔領
域に対する角膜領域の前縁の輝度の比はレンズの反射の
評価のための基準値として使用される。基準領域のすべ
ての要求に対する画素値は平均化されてベースラインレ
フレクタンス値を与える。
【００４２】図９に示されるような映像信号の電圧波形
は１本の走査線の映像情報であり、そこには角膜の像か
らの明領域１０８とスリットビームが角膜を通過した後
にスリットビームによって照明される虹彩６４による明
像（明領域１０４で表わされる）とがある。電圧レベル
を担う画像情報の否ラインに先行して同期パルス信号１
１２が存在する。同期パルス１１２の後に短期間の低レ
ベルのブランチングパルス１１４が続く。ブランチング
パルス１１４はビームが次の走査線の開始位置に戻る間
ディスプレイをオフにすることを保証する。参照番号１
１６で表わされる暗レベルは映像コンポジット信号にお
ける画像データ電圧の最小値である。このレベルは通常
の設計の調節されたクランプ回路において決定され、そ
の回路においては前眼房信号を表わす像内の選択された
点がサンプルされ最小輝度決定値として使用される。電
圧が増加すると表示される画像において輝度もまた黒か
ら信号の飽和を表わすピークの白１１８まで増加する。
“白”画像１１８による飽和における電圧レベルは図の
上方の破線で表わされている。角膜画像の輝度プロファ
イルは局所的な光学濃度と屈折率が変化すると変化す
る。
【００４３】角膜反射信号の時間の前縁において、信号
はピーク１１９へと上昇しこれは角膜と空気の境界を表
わす。この信号の振幅は被検者及び時間ごとに一定であ
る。この一定の境界信号は角膜透明性を定量するための
反射測定の基準信号として使用される。そして一連の走
査線の各々は角膜の異なる部分の密度プロファイルを与
える。
【００４４】１つ又は複数のチンダル像６２を含む各画
像はアナログ／ディジタル変換器４８によってディジタ
ル形式に変換される。データバッファ５０、モードコン
トローラ５６、アドレスカウンタ５４及びディジタルデ
ータメモリ５２の作用により、これらの連続する振幅値
が使用のために格納される。格納されているデータは解
析されるべき角膜の各断面の位置に対する画素の輝度を
表わす。各フレームの一連の画素の各々には角膜と空気
の境界信号の平均値から誘導される定数と低い方の正常
な輝度について修正する光学定数とが乗じられる。各点
が計算されると、後の計算と表示のために同じ順序で記
憶装置へ戻される。チンダル照明は３次元データの連続
を与え、これはコンピュータインターフェースの作用に
よりコンピュータへ転送される。
【００４５】図８は本発明の好適な具体例において採用
される電子回路の一部の概略図である。テレビカメラ２
０からのコンポジット映像信号は信号調整増幅器の入力
１２０に与えられる。終端された信号がエミッタフォロ
ワ１２２によってバッファされ、エミッタフォロワ１２
２はＤＣ回復及び同期ストリッパネットワーク１２４及
び１２６を駆動する。ＤＣ回復及びリミットされた映像
信号は第２のエミッタフォロワ１５０によってバッファ
されクランプ及び混合アンプ１２８及び１３０を駆動す
るために使用される。
【００４６】コンピュータで得られた黒基準タイミング
信号１３２が画像の中央近くの瞳孔領域を定めるテレビ
カメラ２０からの画像領域に一時的に同期して発生され
る。このパルスは単安定回路１３４によって整形されて
定振幅定パルス幅のサンプリングパルスを与える。この
サンプリングパルスはコンデンサ１３６によりコンデン
サが“黒”レベルを表わす生の画像信号の電圧サンプル
を蓄えることを可能にする。このようにして発生された
黒基準レベルはアナログ／ディジタル変換器４８におけ
る使用のためにアンプ１３０をバイアスする。
【００４７】コンピュータからの信号は通常の集積回路
デバイス１４０における映像タイミングの再生に使用さ
れ、集積回路デバイス１４０はコンピュータディスプレ
イドライバからのコンポジット同期信号１４２とドット
クロック信号を利用する。コンピュータで発生された基
準信号１４６と再生されたコンポジット同期信号は抵抗
１４８においてエミッタフォロワ１５０からの映像信号
に混合されモニタ信号を与える。モニタ信号は本発明の
厚度計の使用者がビューファインダーとして使用する通
常のＣＲＴディスプレイを駆動するために使用される。
【００４８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
眼の厚さ及び光学密度をリアルタイムベースで測定する
ために高度に効果的である眼の厚度計であって、放射状
角膜切開及び他の眼に関する外科手術処理において効果
的に使用されるものが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかるシステムの主要な要素を示す構
成図である。
【図２】本発明を適用して構成された光学的厚度計の一
部垂直断面図である上面図である。
【図３】本発明にかかるシステムの一部を形成する焦点
機構のもう１つの構造図である。
【図４】本発明にかかる光学的厚度計の前面図である。
【図５】本発明にかかる光学的厚度計の内部の主要な要
素を描くために一部断面とした側面図である。
【図６】対象物である眼にスリット映像を生成するため
に含まれる光学機器および光学路を示す構成図である。
【図７】テレビジョン画面およびテレビジョンラスタの
一部の拡大図である。
【図８】本発明にかかるシステムに適用される電気的回
路図である。
【図９】本発明にかかるシステムで発生されるテレビジ
ョン波形図である。
【図１０】眼の正面図であり、（Ａ）は焦点とアライメ
ントを重畳するための半チンダル図であり、（Ｂ）は位
置合わせされ基準マークにそれらが集合する位置の半チ
ンダル図である。
【図１１】本発明において位置合わせに使用される基準
マークの図である。
【図１２】参考のための眼の水平断面図である。
【図１３】Placido 法と本発明とにおいて適用される映
像解析用幾何学図である。
【図１４】透明部分の厚さを出力するための光学的光線
図である。
【図１５】本発明によって得られる映像の投光レンズお
よびカメラレンズと関連する幾何学的な関係図である。
【符号の説明】
１７…パルス整形器 ２０…テレビジョンカメラ ２２…眼 ２４…ビームスプリッタ ２６…インクリメンタルモータ ２８…スリット ３０…スリット形状 ３１…スライドアセンブリ ３２…ランプ ３４…投影レンズ ３６…ケラー配置 ３８…密集フィラメント ４０…集光レンズ ４２…ミラー及び／又はプリズム ４６…ビデオ増幅器 ４８…Ａ／Ｄコンバータ ５０…データバッファ ５２…データメモリ ５４…アドレスカウンタ ５６…モードコントローラ ５８…コンピュータインタフェース ６０…ディスプレイドライバ

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 眼の前方部分の１又はより多くの物理的
    特性を測定するのを支援する眼科器具であって、 ａ） 該角膜の定義領域を照明する光プロジェクタ手段
    と、 ｂ） 該眼の該照明領域の特定部分のテレビジョン画像
    を提供する結像手段と、 ｃ） 該プロジェクタ手段に関して協働的に配置され、
    該眼の該特定部分の該画像受信し、該眼の該画像を表す
    ビデオ信号を生成しかつ送信するビデオ手段と、 ｄ） 該ビデオ信号の各部分をディジタルフォーマット
    に変換するコンバータ手段と、 ｅ） 該描写された領域内の相対明るさレベルを検出し
    かつ記憶する解析手段と、 を具備する眼科器具。
  2. 【請求項２】 ディジタルフォーマットに変換されるべ
    き該ビデオ信号の一部分を描写するマスキング手段を更
    に具備する、請求項１に記載の眼科器具。
  3. 【請求項３】 リアルタイムを基礎として眼の角膜の厚
    さ及び相対光学的密度を測定するのを支援する濃度計で
    あって、 ａ） 眼の角膜の一セクションのディジタル的にエンコ
    ードされた一連の画像を生成するスリットプロジェクタ
    手段と、 ｂ） 該ディジタル的にエンコードされた画像が生成さ
    れるべき該眼の角膜の所定の領域を照明する照明手段
    と、 ｃ） 該ディジタル的にエンコードされた画像を受信
    し、かかる画像をディジタルフォーマットで記憶する処
    理手段と、 ｄ） 該処理手段と関連づけられ、該処理された、ディ
    ジタル的にエンコードされたテレビジョン画像を受信し
    かつ処理する記憶手段と、 ｅ） 該記憶手段に作動的に接続され、該記憶手段に記
    憶された画像を再作成する手段と、 を具備する濃度計。
  4. 【請求項４】 該濃度計は、該処理手段によって処理さ
    れたディジタル的にエンコードされた画像におけるディ
    ジタルデータ点の数を減少させる弁別器手段を更に具備
    する、請求項３に記載の濃度計。
  5. 【請求項５】 相対透明度を測定すべく、角膜−空気イ
    ンタフェースが、該眼の基質及び内皮細胞の補正された
    反射率と比較される、請求項３に記載の濃度計。
  6. 【請求項６】 該テレビジョン画像を該ディジタルフォ
    ーマットに変換するためのアナログ／ディジタルコンバ
    ータ手段が設けられていることを更に特徴とする、請求
    項３に記載の濃度計。
  7. 【請求項７】 該眼の角膜の表面輪郭マップを生成する
    システムであって、 ａ） 角膜輪郭の定義可能な空間的描写を生成するプロ
    ジェクション照明手段と、 ｂ） 該照明された領域を電気的アナログ信号に翻訳す
    るビデオ信号発生手段と、 ｃ） 前記アナログ信号をコンピュータ判読可能フォー
    ムに変換するデジタイザ手段と、 ｄ） 前記ディジタル信号から該角膜表面形状を測定
    し、該眼の角膜の表面輪郭のマップを発生させる制御信
    号を提供するコンピュータ手段と、 を具備するシステム。
  8. 【請求項８】 前記システムは、該コンピュータと、該
    コンピュータによって発生せしめられた制御信号の、可
    視表示された表面輪郭を発生させるフォームへの変換
    と、を制御するプログラム制御手段を具備する、請求項
    ７に記載のシステム。
  9. 【請求項９】 ディジタル信号に変換されるべき該テレ
    ビジョン画像の各部分を描写する基準手段を具備する、
    請求項３に記載の濃度計。
  10. 【請求項１０】 角膜の一部分を照明する光源と、該角
    膜の面に関して運動するスリットと結合して該角膜のテ
    レビジョン画像を発生させる結像手段と、を有するタイ
    プの眼の厚度計において、該厚度計の改良型回路装置
    が、 ａ） アナログビデオ信号を対応するディジタル信号に
    変換するアナログ／ディジタルコンバータ手段と、 ｂ） ディジタルコンピュータへの接続のためのコンピ
    ュータインタフェーシング手段と、 ｃ） 前記インタフェーシング手段と前記アナログ／デ
    ィジタルコンバータ手段とに作動的に接続され、該対応
    するディジタル信号を記憶するデータメモリと、 ｄ） 作動のシーケンスを決定しかつ制御するモードコ
    ントローラと、 ｅ） 該角膜の面に関して運動するスリットに関して主
    体の眼の固定を維持するための固定光手段を駆動する駆
    動手段と、 を具備する眼の厚度計。
  11. 【請求項１１】 眼の組織の光学的収差又は光学的不連
    続性の程度を確認する方法であって、 ａ） 解析されるべき組織領域を選択的に照明するステ
    ップと、 ｂ） 前記組織の画像を受信しかつ定量化するステップ
    と、 ｃ） 障害を含む画像の部分を描写し、更に基準領域を
    描写するステップと、 ｄ） 前記描写された領域をディジタルデータに変換す
    るステップと、 ｅ） 前記ディジタルデータの相対数値強度を解析する
    ステップと、 を具備する方法。
  12. 【請求項１２】 前記ディジタルデータ用のしきい値を
    確立するステップと、相対強度及び位置に従って該デー
    タを列挙するステップと、該列挙されたデータを領域フ
    ォームに変換するステップと、をさらに具備する、請求
    項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 眼の光学的不連続性及び／又は収差の
    正確かつ詳細な位置を識別するのを支援するために、眼
    の物理的特性を測定する方法であって、 ａ） 光プロジェクタ手段を用いて眼の一部分を照明す
    ることと、 ｂ） 電子的結像手段を用いて該眼の照明された部分の
    アナログ信号画像を得ることと、 ｃ） 該光プロジェクタ手段と該電子的画像との間にス
    リットを光学的に挿入することと、 ｄ） 該眼に関しての該スリットの相対運動を誘発する
    ことと、 ｅ） かかる相対運動の間、該眼の複数のスリット画像
    露出を誘発することと、 ｆ） かかるスリット画像露出のビデオ画像信号を発生
    させることと、 ｇ） 該ビデオ画像信号をディジタル信号に変換し、そ
    れをディジタル処理して、不連続性及び光学的収差を識
    別することと、 を具備する方法。
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