JPH09509334A

JPH09509334A - 眼圧および血圧を監視する装置

Info

Publication number: JPH09509334A
Application number: JP7506553A
Authority: JP
Inventors: エル．，ジュニアダブリン，ウィルバー; ジー．ダブリン，ロイス; イー．ニーマン，リチャード; イー．ニーマン，ランドール
Original assignee: エル．，ジュニアダブリン，ウィルバー; ジー．ダブリン，ロイス; イー．ニーマン，リチャード; イー．ニーマン，ランドール
Priority date: 1993-08-04
Filing date: 1994-08-03
Publication date: 1997-09-22
Also published as: EP0713371A4; US5810005A; WO1995004495A1; EP0713371A1; AU682389B2; AU7521894A; US6110110A; CA2168792A1

Abstract

(57)【要約】非接触のコンター測定方法を用いて生体の管の内圧を監視する装置および方法が提供される。圧力測定システム(10)は、ビームを管表面に当てる光源または音源(24)および管表面からの反射ビームを検出する検出器(26)を含む。システム(10)は管（例えば眼）の近くに取り付けられる。装置は、管表面コンター測定値の変化を、管表面コンターの変化を管の内圧に対応する較正された測定値と関連づける保存されたデータと比較する。

Description

【発明の詳細な説明】 --眼圧および血圧を監視する装置-- 発明の背景Ｉ．発明の分野本発明は、生体の管または腔（cavity）における内圧変化の非接触測定のための方法および装置に関する。ＩＩ．背景生体の管または腔の血圧または内圧を測定する装置は当該分野ではよく知られている。例えば、医院または診療所で血圧測定のために用いられる装置は、一般には、血圧計（sphygmomanometers）として知られ、眼内の流体圧を測定する装置は、一般には、眼圧計（tonometers）として知られている。眼圧計は眼の外壁における張力量を測定して、眼内の流体圧を決定する。外壁の張力を測定するためには、従来の眼圧計は、多くの場合、直接または間接的に外壁に物理的に接近して、外壁を変形、変位、または振動させなければならない。同様に、ほとんどの臨床状況においての血圧測定は、腕または脚に膨張可能な加圧帯を巻く必要がある。いずれの場合でも、特別な装置が必要であり、特に眼圧測定の場合には、患者は測定を行うためには医院または診療所に出かけなければならない。眼圧計の原理一般に、今日用いられているほとんどの眼圧計は２つの原理のいずれかにより機能している。第１の原理は、壁に既知の圧力または力を加えて、生じる変形を測定することを含む。この原理を具現する装置は、刻印または圧痕眼圧計として知られる。第２の原理は、壁に既知の変形を加えて、この変形を生成するのに必要な力を測定することを含む。第２の原理を用いる器具は不遊（aplanation）眼圧計と呼ばれる。いずれの原理においても、例えばプローブまたはプランジャーによる物理的な直接接触によって、もしくは、例えば一息の空気によってまたは空気流を振動させることによる間接的な接触によって、壁を物理的に操作しなければならない。従来の眼圧計は、角膜または強膜の所定の領域を直接または間接的に平坦化することによって眼圧(IOP)を測定するために用いられることが非常に多い。眼圧と呼ばれる上記に示した圧力のために用いられるのが正常な使用であるが、実際には、それは眼の内側と外側の周囲圧力との間の差圧である。この差圧は従来の眼圧計手段により得られる結果と一致する。これらの領域に接触するためには、正確な読み取りが行われ得るように患者の眼を眼圧計と厳密に整合させなければならない。これを行うには、多くの場合、医院に出かけて熟練した医師に試験を行ってもらわなければならない。さらに、眼に麻酔をかける必要がある場合もあり、この場合、眼に麻酔がかけられている間に気づかれずに眼に傷がつくこともあり得る。反復測定の必要病気の経過および治療を臨床的に追跡するためにIOPおよび血圧(BP)を繰り返し測定する必要があるため、上記の問題はさらに大きくなる。長期（例えば、数週間から数カ月）にわたる圧力の傾向はいつでも短期の圧力の変動より優るため、IOPまたはBPの一度だけの測定の臨床的な価値は小さくなる。短期の圧力の変動は、例えば、体の位置、水和または応力レベルの変化により生じ得る。別の混乱を招く要因は、眼内のBP波形のIOP測定に与える影響である。このような要因により、現在の臨床的方法による個別の圧力測定は比較的信頼性がない。測定はピークの前または後に行われるため、病気の進行の程度または治療の効能を評価する際に重要であり得るピーク圧を簡単に見逃し得る。従って、比較的長期間にわたりかなり連続的な試験が行われないならば、測定されたBPおよびIOPは患者の医療管理に関する決定にとって臨床的に重要であり得る圧力変化を検出しないことがあり得る。発明の要旨上述の問題は本発明の装置および方法によって大部分が解決される。従来の眼圧計（および血圧計）は管の侵襲的な変形に依存するが、本発明は、人工的な手段によって管を物理的に操作または変形することなく、生体の管内の圧力の長期にわたる反復測定を提供する。特に、本発明は、管のコンター（contour）または外形を測定し、コンターの変化を圧力の変化に関連づける非侵襲的な方法によって内圧を測定する。眼圧および／または血圧の傾向の非接触測定を行う本発明は、緑内障または心臓病の患者を家庭でまたは外来により監視するのに特に好都合である。本発明の原理は、眼自体を、眼圧計精度標準に対する測定された値での較正によって「学習」され得る圧力に比例する「サイン」を検出する非接触および非侵襲的な手段を有する変換器として用いることである。IOPのためのデータは、患者のデータユニットまたは医院に保存されている較正データと比較することによる、IOPに関連する、縁（limbus）でのコンターの変化のサイン分析によって得られる。血圧のためのデータは、医院で得られる較正データセットと比較することによる、強膜上の血管からまたは頚動脈内部から眼への反射のサインにより得られる。好適な実施態様では、光波または音波のような入射波または測定波（異なる測定波長を有する電磁波を含む）が管の表面コンターに向けられる。表面から反射した光波の変動は表面コンターの変化を示し、これは、周囲に対する管の内圧の変化に起因する。従って、本発明は、外形が内圧の変化に応じて変化する拡張可能なまたは弾性の壁を有する生体の管の内圧を測定するために利用され得る。本発明の１つの面によれば、IOPの変化（BPの変化を含む）は、縁領域（強膜と角膜との接合部の近く）における眼の外表面のコンター外形の変化を観測することによって測定され得る。このような測定は、IOPが変動すると縁領域内の線維性の稠密な環（輪として知られる）が縁の外径を維持しようとするため可能となる。輪は毛様体筋を（従って水晶体も）固定させるように作用する一方で、縁領域を安定させ、強膜および角膜が、一枚の弾性膜としてIOPの変化に反応するのを防ぐ働きをする。従って、強膜および角膜が、IOPの変化に反応して比較的独立して拡張および収縮するとき、これに対応する測定可能な変化が強膜および角膜の表面間の角度に生じる。本発明の好適な実施態様では、このような角度変化は、１つ以上の光線を強膜−角膜角度を横切って走査させるとき眼から反射する１つ以上の光線の強度および／または位置に及ぼす角度変化の影響を通じて検出される。反射光線の位置の変化に比例する電気信号が、例えば、横方向効果ホトダイオードまたは電荷結合素子を有する検出器によって提供され得る。このような検出器は、眼からの反射角の変化による反射光線の位置変化に感応する。この結果、検出器の出力は、反射角の変化を引き起こした対応するIOPの変化に関連させ得る。ホトダイオードおよび電荷結合素子は、反射光線の強度および位置の変化に関連する電気信号を提供し得、これらの信号は、横方向効果ホトダイオードからの信号と同様に、ディジタルメモリに直接入力されるか、遠隔ディジタルコンピュータに転送されるか、またはさらに別のローカル処理にまわされる。 IOPの変化に加えて、弾性の壁を有する管の内圧の変化が上述の方法に類似した方法によって測定され得ることは、当業者であれば明らかである。壁の外形の変化は、各々、縁のコンターサインまたは圧力反応コンターの形態でIOPおよびB Pの較正測定に関連させることだけが必要である。これらから得られる値は、次に、壁の外形の変化のみが与えらるだけで、IOPおよびBPを推定するために用いられ得る。例えば、頚動脈の内圧変化は、眼の水晶体を通して中央網膜動脈の血圧により誘因された形状変化を観察することによって推定され得る。同様に、動脈の血圧変化もまた、IOPの変化を推定するために用いられる強膜−角膜角度に類似した角度変化を十分に速いサンプリング速度で単に観察することによって推定され得る。後者の場合、血圧波形は、眼内に存在する（および強膜−角膜角度で検出可能な）他の圧力波形とは、周波数が比較的高くまた波形が特異であるため、電子的に分離され得る。血圧はまた、強膜の表面の血管でも観察され得る。強膜−角膜角度の短期の変化（IOPの対応する変化により得られる）は、本発明の装置および方法により迅速におよび容易に測定および解釈され得、従って、医療管理が向上する。検出器に与えられる反射波形によって生成される信号は、サインまたはコンターの形態の保存された情報と比較することのみが必要である。縁コンターサインと呼ばれる第１のタイプの保存された情報からの値により、反射波形の電気信号の変動をIOPの変化に変換することが可能である。このような保存された情報は、推定されたIOPの変化と反射波形の電気信号の変動（例えば、反射光線の強度または位置の変化）との間の、経験により引き出されたまたは予測された関係を含む。本発明のIOPへの各適用に対して（すなわち各患者に対して）、IOPの変化の較正測定が保存され、反射波形の電気信号の変動をIOPの変化に関連させる特異的な縁コンターサインを構築するために用いられる。ほとんどの患者における縁コンターサインは長期にわたって安定しているため、定期的な再較正の必要は減少する。反射光線の強度または位置の変動を、血圧計によって測定されるようなBPの変化に関連させるために、類似の方法が用いられる。反射波形の電気信号の変動（強度または位置変化による）は、各圧力波形の特異的な特徴（例えば、周波数内容および周期性）を用いてIOPまたはBPのいずれかに正確に帰属させ得、分離および定量化が可能である。BPの変化により得られる電気信号の変換によりBP推定数値を得ることは、圧力反応コンターと呼ばれる第２のタイプの保存情報を参照することによって実現される。この反応コンターは、BPの変化と、IOP内のBP成分の変化を表す電気信号の変動との相互関連値を表す。電気信号の変動（強度または位置の変化による）の測定を知ることによって、BPの対応する変化を推定することが可能となる。 IOPおよびBPの反復測定は、実際には、本発明の装置を眼の近くの固定面または軸に配置することによって容易に得られる。患者が眼鏡を着用することによって好都合な取り付け点が提供され得る。縁コンターサインおよび圧力反応コンターは遠隔メモリ媒体に（すなわち、医院に）保存され、反射波形信号の変動と比較し、これにより、眼疾患の診断および治療を補助し得る。圧力反応コンターはまた、患者が携帯する装置に保存して、反射波形信号を圧力測定値に迅速に変換して、IOPまたはBPに危険な上昇または傾向があれば患者に警告するようにしてもよい。この適用では、例えば、正常な生体活動（すなわち、心臓の鼓動または体の位置の変化）または外部環境（周囲圧力または温度変化）によるものではないIOPの上昇は、メモリ媒体に蓄積された角度測定値の統計学的移動平均値によって検出され、縁コンターサインを参照して解釈され得る。従って、本発明は、基準線に対するIOPまたはBPの変化を記録し得る。IOPおよびBPの傾向を検出して、損傷（例えば、心臓障害または緑内障の合併症）を防ぐために直ちに医学的治療が行われるべきであることを（例えば、音声警告または振動器によって）患者に警告し得る。広い意味では、本発明の圧力測定装置は、生体の管の近くに配置され、異方性であり得る管の外表面の一部に当たる光線を放射する発光器を有する。管の外表面の角形状変化により生じる反射光線の変動を検出するために、光検出器が発光器に対して間隔を開けて配置される。光線は外表面の複数の地点から反射される。検出器は、反射光線の変動に関連する電気信号を生成し、信号処理装置が光検出器に接続され、反射光線電気信号の変動を、管内の測定圧の関数として較正された縁コンターサインまたは圧力反応コンターからの値と比較する。発光器は発光ダイオードまたはレーザを含む。もしくは、光ではなく、反射可能な音波または他の形態の波が放射され得る。いずれの場合にも、適切な変換器により、反射波の相対変動が表面の角変化を表す電気信号に変換される。次に、信号は信号処理装置によって処理され得る。従って、本発明の好適な実施態様では、強膜−角膜領域自体がIOPおよびBP変化のための変換器となる。本発明の別の面によれば、発光器および検出器は、スキャナに（トランシーバとして）接続され、、スキャナは発光器および検出器を眼の外表面を横切る極めて近い位置に移動させる。スキャナは発光器と検出器とを互いに間隔を開けて固定させる台座、および台座を眼の表面を横切る極めて近い位置に移動させるために台座に取り付けられた移動源またはドライブを有する。もしくは、スキャナは不動で、眼の表面がスキャナに対して移動し、必要な走査機能を提供し得る。このような移動は、トランシーバが取り付けられる眼鏡のフレームに対する正常な眼または頭の移動によって誘導され得る。本発明の別の面によれば、検出器は、反射光線を受光して光線を電気信号に変換するような構成とされた少なくとも１つの光検出器を有する。通常の回路設計の少なくとも１つの増幅器が光検出器に接続され、電気信号を増幅する。ローカルメモリ媒体が増幅器の出力に電気的に接続され、電気信号を蓄積する。電気信号は、管の外表面から反射する光線によって表される表面角の変化に対応する。ローカルメモリに蓄積されると、電気信号はシステム内で局所的に処理され、BP の変化に関連する信号をIOPに関連する信号から分離および識別し、またダウンロードして、蓄積された保存電気信号セット（縁コンターサインおよび圧力反応コンター）と局所的にまたは遠隔的に比較され得る。いくつかの実施態様では、必要な計算を行うために、および眼の表面から反射するまたは内部から瞳孔水晶体を介して眼に反射する波形の変化の関数としてまたはこれに対してIOPおよびB Pを推定するために、遠隔コンピュータが用いられる。IOPおよびBPの推定はまた、患者が携帯するコンピュータまたはプロセッサにより局所的に行われ得るのは当業者であれば認識され得る。本発明の別の実施態様によれば、IOP/BP測定装置は、眼の外表面の近くに配置される発光器、および発光器に対して間隔を開けて配置される少なくとも１つの光検出器を有する。発光器は、好ましくは、眼の強膜と角膜との間またはこれらに隣接した縁領域の外表面を横断して走査される１つ以上の光線を生成する。光検出器は、縁領域から反射した光線の強度または位置を対応する電気信号に変換する。電気信号は、頚動脈の中央網膜延長部からの縁コンターサインおよび圧力反応コンターからの値を用いて、IOPおよびBP推定値に変換可能である。変換の前に、信号は、光検出器に接続されたアナログ−ディジタル変換器によってディジタル形態にコード化され得る。縁領域のコンターの変化の速度に比例した期間にわたってディジタルデータを蓄積するために、ローカルメモリ媒体が配備され得る。本発明で使用可能な光検出器は、可視または非可視の入射光線の強度および／または位置の変化に感応する光検出器を含む。適切な光検出器は、ホトダイオード、横方向効果ホトダイオード、および電荷結合素子を含むが、これらに限定されない。本発明の別の面によれば、発光器および光検出器は、縁領域に極めて近い位置に移動可能な眼鏡フレームの局所的な一部分に接続される。発光器および光検出器は、互いに間隔を開けて固定され、縁領域に対して移動可能である。頭の回転に関連した眼の眼窩内での反復可能な不随意の移動に依存し得る。このような眼の移動の結果、発光器からの光線が縁領域にわたって走査される。もしくは、定期的にまたは必要に応じて、発光器からの光線を偏向させて縁領域を走査するために、プリズム状透過型または切子面を有する反射型偏向器を用い得る。本発明はまた、眼の強膜および角膜に隣接したおよびこれらの間の縁領域、強膜の表面、または中央網膜動脈を横断して、１つ以上の光線を繰り返して走査することを包含する、IOPおよびBPを測定する方法である。縁領域から反射した光線の強度および／または位置が、個別に測定された（較正された）IOPおよびBP と共に、縁コンターサインおよび圧力反応コンターの形状、従って強度／位置データから圧力データへの変換を決定する。個別の圧力測定を用いたサインおよびコンターの定期的な較正により、IOPの正確な測定が確証される。このような再較正の間隔は、各変換の精度の臨床的な推定および日常的な通院中の定期的な較正の再チェックに依存する。図面の簡単な説明本発明の他の目的および利点は、下記の詳細な説明を読み、以下に示す添付図面を参照することにより明らかである。図１は、本発明の圧力測定装置を眼の縁領域と光学的に関係するように配置した、眼の断面図である。図２は、眼内の眼圧の関数として変化する断面コンター外形を有する眼の縁領域の断面図である。図３は、眼の縁領域に極めて接近して配置された、本発明の光反射型センサの１つの実施態様である。図４は、センサと縁領域との間の距離を反射光電流の関数として感知する、本発明におけるように適用されるHBCS-1100センサの出力を表す。図５は、眼の縁領域に極めて接近して配置された、本発明の光反射型センサの別の実施態様である。図６は、患者の眼鏡の一部に取り付けられた、本発明の圧力測定システムである。図７は、患者による監視用の、コンターサインデータの眼圧および血圧成分への変換を示す処理フローチャートである。図８は、焦点距離の長い、Hewlett-PackardのHBCS-1100に類似したタイプのシステムを設定、較正、および一般に作動態勢にするための、縁または血管コンターサインをフィールドに保存するための手順を示すフローチャートである。以下に列挙した点に対して同時にHBCSセンサを位置決めする。(1)縁の横断が参照番号39または41（図４）で示した出力ゾーンの中央近くであるようにＩからのセンサの距離を決めるすべてのデータは較正が有効であるための選択されたゾーン内でなければならない。(2)センサの長さ方向のアクセスが縁を横断するときに縁角を二分するようにセンサを照準させる。(3)発光器（源）および反射光線を含む面が上記の項で述べた頭の回転に対して水平面（すなわち、掃引面）内にあるように、センサを長軸回りに回転させる。(4)発光器（源）および反射光線を含む面が強膜の表面に対して垂直であるように、センサの仰角を設定する。次に、十分な行程が維持されて縁を横切る「Ｘ」変位信号が提供されるように、ｘ軸センサを位置決めする。両センサおよびデータユニットの電源を入れる。HBCSセンサが縁の上を掃引し、両センサの出力を記録する。従来の眼圧計によって患者の IOPを測定し、データをデータユニットに入力する。較正が完了すると、システムは使用のために較正され、次に医師のコンピュータおよび患者の必要のためのプログラムデータユニットにデータが保存される。較正が完了していない場合は、IOPの新しい値を引き出すために医療が施される。図９は、所定の患者のためのシステムに合わせるためにデータユニットに設定され得るものの典型的なフローチャートである。プログラム入力はトリガーを含む。患者による手動、時で準備完了、（トリガーレベルおよび間隔）前駆体で自動化、数秒または数ミリ秒の時間；データ持続および保存期間数秒または数ミリ秒；ピーク更新のみ、YESまたはNO；強い警告または非常事態；データフォーマット（内容／フォーマットを特定）および数分間の繰り返し No.間隔。プログラムが完了すると、データシーケンストリガーが作動する。「獲得データ」がプログラムに従って実行され、次に光線が縁を横断する。用いられる設定のための特定のフォーマットでデータを保存し、次にデータがプログラムで特定された限度内であるかどうか質問される。YESの場合、データは保存される。NOの場合、患者に警告を発し、医師により認められた薬量が与えられる。図10A〜図10Cは、電子網膜を有する単一固定光線センサシステムによるデータの生成におけるキーポイントを示す一連の図である。図11は、光線が強膜から角膜へ横断するときの単一ビームシステムの電子網膜上の光路を示す図である。図12は、典型的なデータシーケンス中の、強膜から角膜へと横断する単一固定光線から生成される信号を、回転角または時間の関数として示す図である。図13A〜13Cは、単一光線反射の、特定の仰角による電子網膜への偏向の垂直成分の生成を示す。図14は、各々電子網膜を有する独立した光線システムからの信号の設定、較正、およびフィールドデータ獲得を示すフローチャートである。最初の設定は、ER 上の１つ以上の光線を整合させることを包含する。その規定は較正中に確証され、適切なシステム機能が得られる。(1)１つ以上の源は、（感度において）ERに対する光学的アームにおいてアームに十分な隙間を与えるように配置されなければならない。(2)ERは源から反射光線を受光するように配置される。また、外眼鏡フレームにインターグローブ（intergrove）である装置の場合には可能な限り患者の視界から外れているべきである。(3)強膜に対する光線の入射は、縁との接触の前に所望のＩ動作と一致すべきである。(4)光線は、ERで始まり最大予測偏向に対して維持されるように３軸方向すべてにおいて整合される。次にトリガーデータ獲得シーケンスが開始される。実際の出来事の前のERの前駆的な増分においての移動から外側（手動）または内側（自動）のいずれかが、予め設定された値によってデータユニットのメモリに記録され得る。次に、光線、および複数の場合は後続する光線が縁を掃引するとき、IOPデータがERにおける最大偏向および角度に対してデータユニットによって獲得される。較正参照がメモリ内で完了しているかどうか質問される。YESの場合は、メモリに保存された圧力が計算される。圧力がプログラムの終わりでは危険であるが、プログラムの終わりでは危険でないかどうか。危険であると判断されれば、患者は、薬物投与を行い直ちに医師に知らせるように警告される。較正参照がメモリ内で完了していない場合は、圧力は標準的な方法（手動）によって測定される。次に、IOPの較正が完了しているかどうか質問される。YESの場合は、これはメモリに保存され、次のステップに進む。IOP較正が完了していない場合は、医師は新しい圧力を引き出す。図15A〜15Iは、より長い弧長の縁コンターの範囲を拡張するために、および／またはフィールドデータ獲得のための可能な仰角の範囲を増大させるためにセンサを追加することを示す一連の図である。図16は、眼圧または血圧現象の診断のために、較正またはフィールド獲得のいずれかからの、データ処理の方法を示すブロック図である。患者は、パスワードを入力しデータ送信の承諾を受けて、モデムを医師のコンピュータに接続し得る。データはデータ記録ユニットから入力され、これが医師のコンピュータに接続する。医師のコンピュータはデータとの比較のために患者の較正をロードし、データプロットを減らし、記録を保存および更新する。患者に知らせる必要がある場合は、患者は行うべき行為について知らされる（非対称の場合は予め承認され得る）。患者に知らせる必要がない場合は、試験期間中の毎日の圧力曲線が描かれる。相互に関連するさらに別のデータ処理が所望であるかどうか質問される。 YESの場合は、古いデータとのまたは患者の他のデータとの統計学的な比較が行われ、次にデータループが準備され前のデータと比較されるダイナミックデータ処理が行われる。これにより診断および患者への通知へと導かれる。相互に関連するさらに別のデータ処理が所望でない場合は、患者の記録はデータユニットのための覚え書きにより更新され、医師へのメモを設定してデータの要約および自動診断が行われる。メモからの値が医師の限界値を超えているかどうか質問される。YESの場合は、医師に通知され、NOの場合は、プログラムは終了する。本発明は、様々な改変および変更が可能であり、それらのうちの特定の実施態様を図面において実施例で示し、以下に詳細に説明する。しかし、図面は本発明を開示された特定の形態に限定するように意図されてはおらず、反対に、本発明は、添付の請求の範囲によって定義される本発明の精神および範囲内にあるすべての改変、均等物、および変更を包含するものである。発明の詳細な説明本発明には２つの主要な物理的原理がある。第１は、反射面に対して光線の入射角は反射角に等しい。第２は、眼の構造は、幾何学的には、ほぼ球面形状の２つの膜が交わったものである。これらは機械学の法則に従っている。これらの機械学の法則は以下の４つの状態よりなる。１．応力−歪みの関係（フックの法則）２．歪み変位の関係（眼の連続体）３．平衡条件（流体圧／膜応力）４．境界条件（周辺および体内の条件）眼は単に存在することによってこれらの状態のすべてを満足する。眼は、ほぼ球面形状の、流体で満たされた２つの膜（角膜および強膜）よりなり、これらの膜は線維性の環によって縁で接合および補強されている。環は毛様体筋の力に反応して、弾性の水晶体の形状を変えて像を網膜に収束させる。眼の外部コンターは、膜の形状、大きさ、および弾性、ならびに眼の内側と眼の外側（周囲）との間の差圧（IOP）の結果である。同様に、頚動脈は弾性の組織によって網膜に固定された円筒状の血管網である。強膜の表面の血管も同様の形状を有する。本発明は、縁コンターサインからIOPを、および／または眼内のまたは強膜上の血管からの反射から血圧を、患者の毎日の測定により、これまでは不可能であった程度まで測定することができる。高圧を検出すると、治療が行われ、恒久的な損傷が生じる前に圧力を緩和させる。角膜の直ぐ後ろの前眼房内の水様液は眼の焦点装置の一部でありIOPの源である。水様液は毛様体で生成され、水晶体の光反射を増大させる。前眼房の水様液の厚さの変化が水晶体の形状変化と共に作用して、像を網膜に収束させる。水様液は前眼房から棒状の網を通って移動する。IOPは流体圧の均衡によって硝子体液に伝達される。角膜および強膜の接合部での外部コンターである縁は、内圧と周囲圧との間の差（IOP）、角膜および強膜内の応力および歪み、ならびに縁での線維性補強部の応力および歪みによって決定される。眼の構造は、指紋と同じく、個人間で特異的である。眼の外形は機械学の法則に従い、眼の内側と外側との間の流体圧の差は、膜および線維における応力と平衡状態にならなければならない。眼の外形はその外形のインディケータのサイン分析から学習され得るIOP の関数である。眼は、大きさおよび形状が内圧と外圧との差に依存する風船に似ている。圧力差は、風船のゴムのように膜を膨張および収縮させ得る引っ張り応力の変化によって反応する。眼の形状を維持するためには、内圧は周囲圧力より大きくなければならない。さもなくば、膜はピンと張らず、眼の形状は空気の抜けた風船の形状のようにわけのわからない形状になる。周囲圧力は眼にとって大きく変動する。例えば、エベレストの頂上に立つ登山者にとっての１大気圧の何分の１かの圧力から、潜行中のスキューバドライバーにとっての30フィート深くなる毎に１大気圧だけ増大する圧力まで変動する。これらの例では周囲圧力の絶対値は異なるが、差圧すなわちIOPは、水様液および硝子体液（流体）自体の圧縮性の二次的効果以外は同様である。実用的な目的の範囲内では、これらの液は非圧縮性と考えてよい。前述のように、前眼房の水様液はIOPの源である。緑内障はIOPのための調節系の故障である。通常は、前眼房からの水様液の移動不能に関連する。水様液によって生成された圧力は強膜に囲まれた硝子体液に伝達され、内部の圧力を均等化する。眼の形状はIOPと生体構造における応力との間の平衡の結果である。従って、形状は各々の眼のIOPの特異的な関数である。要約すれば、本発明では、光などのコヒーレントなエネルギーのビーム以外のものが眼を侵襲することはない。ビームは眼の表面からの光反射の法則に従う。最大の信号を与える物理的な特徴は縁であり、最大の偏向は縁の不連続を横切ると直ちに生じる。眼のIOPへの反応は、本発明の装置とは関係のない機械学の法則によって支配される。眼圧変化の測定図１を参照すると、圧力測定装置10（一部を図示）が眼14の縁領域12に近接して設けられている。内圧の変化に対してコンターを変える、弾性のあるいは可撓性の外側膜を有する生体のいずれかの管内の圧力に関連づけられるコンターの変位を測定するために、この装置10が用いられる。眼14は、数分、数時間、数日、数月あるいは数年の期間にわたって内圧が変化する水性流体21およびガラス状流体22の周りを囲む、弾性膜を有している。眼14内の圧力表示は、好ましくは、IO Pの変化と関連して形状あるいはコンターを変える領域を参照して得られる。具体的には、縁領域12は、角膜18と強膜20の間を結合する輪16に近接した線維質の環構造領域を有している。水性流体21およびガラス状流体22のIOPの変化によって、角膜18および強膜20の外側コンターあるいは外側形状がそれぞれ変動する。圧力測定装置10は、互いに対して間隔をあけて台座28上に固定した光エミッタ 24および光検出器26を備えている。光は好ましい反射媒体であるが、縁領域12からの反射された情報を伝えるために他の波形が用いられ得ることが理解される。例えば、音波あるいは音響波は類似した結果を得るため、すなわち、縁領域12の外側コンターにおける相対的な位置変化を示す波形変化を提示し、眼に対するビームの変位が別々に測定され、それによって縁のコンターを構成するために用いられ得る。図１に示されるように、台座28は縁領域12の近傍で一方向あるいは両方向に走査するように構成され得る。台座28の移動によって、縁領域全体を横切って１つあるいはそれ以上の照射光ビームあるいは反射光ビームの光走査が行われる。あるいは、台座28が固定され、眼の通常のスイープ動作（すなわち、回転）によって縁領域12を横切る波の必要な走査が行われ得る。装置10および縁領域 12が、好ましくは、図２において示され、以下で記載するＸ軸として規定される単一の走査軸に沿って、互いに対して移動あるいは走査することのみが必要となる。光学センサは眼の表面に対するＺ軸の変位に関連づけられる信号を発し、それによって縁コンターを定義する。縁領域12のホログラムインターフェログラム３次元実像が提供されるように複数の検出器10（図示せず）が構成され得ることに留意されたい。図２は、縁領域12内および縁領域12の周りでの外側壁の膨張および収縮を圧力の関数として示している。この実施例について、縁における強度は、圧力を上げても輪が比較的広がり得ないままであるような際だった剛性として理想化され、圧力を上げると縁角がより鋭角になる。実際には、眼は唯一の生理学的構造体であるという事実により、これは当てはまったりあてはまらなかったりし得る。環における強度が、角膜および強膜と比較して比較的柔軟なものであれば、圧力の上昇によって、眼の構造体が均一な半径を有する球体になる方向に移動したり、またあるいは圧力の上昇と共に鋭角が鈍くなる傾向がある。具体的には、水圧が上昇すると、角膜18の外側の位置18aが18bに上がる。同様に、強膜20も低圧位置 20aから高圧位置20bに膨張し得る。環16によって抑制されるために、角α₁およびα₂の単数または複数の測定点は、眼の上に相対的に固定される。低圧コンター位置および高圧コンター位置の両方について角度変化α₁およびα₂を各々測定することは、本発明の目的の一つである。Ｘ軸に沿った走査を行う間にコンター形状を測定し得る装置および方法のいくつかの実施例を以下に記載する。物体の三次元的コンターを光学的に測定し得る様々な装置が存在する。発光ダイオードおよびホトダイオードを用いるある形状の光学コンターセンサは、Hewl ett Packard，Inc.からModel No.HBCS-1100として購入し得る。しかし、図３に示されるような非球面レンズと共同した発光ダイオードを用いるHBCS-1100のような光学コンターセンサは、通常、設定された焦点距離の前後で断片的な直線性を生じさせる。以下に記載し、かつ、図４に示すように、点Ｚ_maxに対する物体への距離に従って、直線性は変化する。この場合、線38は、反射された光電流のパーセンテージを示している。従って、Model No.HBCS-1100において用いられる発光ダイオードは本発明を実行し得る一つの形態であるが、望ましい利点を有するその他の様々な形態も本発明の範囲および精神内にあり得る。 Model No.HBCS-1100光学センサ29を示している圧力測定装置10を図３に示す。センサ29は、エミッタ24と検出器26との間に形成されている伝送経路30を有している。この場合は縁領域12である物体を間隔を置いてＺ軸に沿って配置して、伝送経路30を遮断する、あるいはエミッタのビームを検出器に反射させることによって伝送経路30を通じさせることによって、感知が行われる。どちらの場合でも、透過型あるいは反射型感知構造によって、反射されたビームの強度および／または位置に対応して、非侵襲的な光学的表示を行うことが可能になる。伝送経路の特性は、光学伝達関数OTFを用いて評価され得る。OTFは、伝送された光の流量全体の、検出器26に反射されたビームの流量および角度（あるいは位置）に対する比である。以下に記載し、かつ、図４に示すように、反射された光流量および検出器26で受光された光の量は、公称の伝送経路が特定の距離離れた位置に設定されたときに、この実施態様に最適である。図３に示されるように、伝送経路30はエミッタ24と検出器26との間の移動経路を示している。経路の長さは、Ｚ軸に沿ったセンサ29と縁領域12との間の距離に依存する。経路30に沿って配置されるのは、一対のレンズ32、開口部34およびガラス窓36である。従って、装置10の少なくとも一部がパッケージされ、単一のセンサユニット29、Model No.HBCS-1100として市販され得る。このセンサユニットは、Optoelectronics Designer's Catalog、Hewlett Packard(1985)、pp.1-39から1-44にすべて記載されている。この開示は、本明細書中で参考として援用される。光学反射センサ29を有する装置10は、装置10と領域12との間の距離を、図４に示されているような反射された光電流のパーセントの関数として測定することによって、領域12の外側コンターを決定する。装置10は、最適な間隔はセンサ29と縁12との間にあけられるように構成され、それによって100％反射された光電流が特定の間隔（Ｚ_max）で検出器26に入射する。装置10がＸ軸に沿って領域12に対して移動するに従って、伝送経路が最適経路長さに近づいていくあるいは離れていくに従って、反射される光電流のパーセントが増加したり減少したりする。Ｚ_maxは、好ましくは相対的に固定されたセンサ29と環領域16との間のＺ軸距離に設定される。Ｚ_maxの両側で、反射された光電流のパーセントは、図４に示されるように最適な100％から減少する。領域39および41は、非球面レンズの焦点における最大光電流点の前後にある、断片的な実質的に直線の切片である。これは、動作範囲にわたって二重出力を防止するために、動作範囲にわたって出力勾配が単調なままであるように、センサは領域39あるいは領域41のいずれかのみで機能するように配置されなければならない。本発明について、領域41は領域39に対する利点を有している。なぜなら、領域41の範囲は領域39の範囲よりも広く（縁からの絶対的かつ使用可能な距離が大きい）、領域41において、センサの眼あるいは睫毛との間隔が大きいからである。正の勾配によってより高い感度および直線性を有しているという点で、領域39は領域41よりも利点がある。縁コンターサイン（および圧力応答コンター）によって、選択された領域に関係なく、非線形であっても、IOPおよびBPの正確な評価が可能になる。しかし、用いた領域の反復性が本適用例に重要である。使用に好ましい領域に適合させるために、レンズ特性を改変してもよい。 Hewlett Packard Model No.HBCS-1100において用いられるセンサ反射器距離あるいは伝送経路の長さは、かなり短く細い。しかし、Model No.HBCS-1100の原理を具現化して、より長いあるいはより太い範囲の検出可能な距離Ｚを測定し得る。例えば、エミッタ24の出力が増幅され、センサ29が管あるいは領域12から２ミリメートルから数センチメートル離れて配置され得るようにビームを再集束させるために、異なるレンズ32が用いられ得る。他の形態の光検出器も用いられ得る。本発明と共に用いるために適した、最もよく用いられているタイプの光検出器は、荷電結合素子（CCD）、PINホトダイオード、横方向効果ダイオード、あるいはアバランシェホトダイオードを含む。通常の設計の高感度アバランシェホトダイオードを用いる検出器26は、得られる電気信号に内部ゲインを与え、それによって、経路の長さが比較的長いときに反射波を検出するために再利用され得る。ホトダイオードは光−電気変換を行い、結果としてアナログ電流を得、アナログ電流は従来の回路技術を用いて操作され得る。特に、光検出器からの電気信号は、逐次近似A/D変換器あるいは高速A/Dフラッシュ変換器などの標準的な変換器を用いるアナログ−ディジタル(A/D)フォーマットから変換され得る。実施例１本発明の一般的な実施態様を、以下の実施例で示す。この実施例は、縁に対しておおよそ直角に、あるいは接線方向に、縁にわたるビームの掃引を用いて、必要な縁角度サインを生成する。縁に対しておおよそ直角で掃引を行う最初の場合において、ビームが眼に対して掃引を行っている間は眼は静止し得る。ビームが縁に対して接線方向に掃引する場合には、眼は、縁が掃引面と交差するように垂直軸の周りを回転する必要がある。この実施態様は、位置が固定された多数のビームの代わりに実質的に同じように多数の位置で単一ビームを掃引する運動エネルギー反転によって、以下の実施例４のマルチビームユニットと同一の効果を達成することができる。眼のコンターのレーザ測定三次元コンター測定のためのレーザの使用を図５に示す。特に、三次元光測定技術は、米国特許第4,935,635号（本明細書で参考として援用する）に記載されているように用いられ得る。三次元コンター測定は、レーザダイオード42、多辺形反射板44およびホトダイオードアレイ46を有している。さらに、２つの軸を有している線形ステッパモータ48も含まれている。この２つの軸の一方の軸は反射板44を回転させ、他方の軸は可動台座28に取り付けられたねじ付スクリューカムを駆動させる。レーザ42およびホトダイオードアレイ46は、装置10と縁領域12の間のＺ軸に沿った相対的な間隔が二次元コンター表示を行うように感知されている点で、図３のセンサ29と同様に機能する。ホトダイオードアレイ46の長さに沿った、戻り結像ビームスポットの位置は、コンターあるいは領域12上の特定の点と装置10との間のＺ軸間隔を示している。眼圧の各測定は、縁領域12を横切って台座28を一度走査することによって達成される。ビームが縁領域12を横切って移動するに従って、各走査によって反射ビームの位置変化がアレイ46上で生じる。各走査の間にコンターが変化するに従って、入射角が変化し、対応する反射波のアレイ上の位置が変化する。眼の表面で感知される深さの比例する差を決定するのは、アレイ46上の位置の相対的変化である。三次元コンターを測定するための深さ検出のこの技術は、米国特許第'635 号において、「三角測量」として一般的に記載されている。ｙ軸の次元は、ｙにおける増分変化での別個の掃引によって与えられる。例えば、アナログ−ディジタル変換器50のような復号器は、ホトダイオードアレイ46によって走査されている際に、画素を基準として各ホトダイオードを数える。ディジタルデータの得られたカウンタ値表示はラッチされ、ローカルメモリ媒体51に格納され、それによって、図６に示し、かつ、以下に記載する信号プロセッサ52がそのデータを読み取り得る。反射された波形信号のローカル処理あるいは遠隔処理の選択は、測定が行われる場所の近くでの適切な演算能力の利用可能性に依存し得る。この点で、現在利用可能であるニューラルあるいは「ニューロン」ネットワーク電子チップは、チップ選定に影響を及ぼし得る。そのような装置の一つは、３つのマイクロプロセッサ、入力／出力（I/O）通信の数個のチャネル、かなりの数のオンボードランダムアクセスメモリおよび読み出し専用メモリを有している。したがって、ニューラルチップは、オンボードのソフトウエアと組み合わせられると、縁コンターサインおよび／または圧力応答コンターから得られた値が適用されることによって、反射波形信号を評価されたIOPおよびBP変化に変換することができる。圧力応答プロファイルを適用することによる評価されたIOPおよびBPを得るための角度変化（反射波形）データの従来の測定ユニットにおける処置は、チップ上でも可能である。従って、例えば、外科医あるいは患者は、ほぼ実時間でmm-Hg単位でIOPあるいはBPの表示を入手し得る。様々なI/Oの選択肢によって、患者に適切な警告を与え、薬剤の適切な服用量を算出し、それを自動的に投与することまでも可能になる。同時に、そのようなチップはオンボードメモリに格納されるデータ、もしくは無線遠隔測定あるいはモデムおよびランドラインを介して外科医院に直接伝送されるデータを処理し得る。このような伝送によって、熟練した医者はデータを迅速に解釈することができる。今にも生じようとしている緑内障あるいは高血圧の急な悪化が近くでモニタされ、死亡率を防止するためあるいは減少させるために迅速に治療され得る。アナログ−ディジタル変換器50のカウンタおよび媒体51内のラッチの一般的な動作および設定位置は、アレイ上のどの画素が現在問い合わされているかに基づいて決定される。ステッパモータ48を介した台座26のＸ軸位置および多辺形反射板44の位置と関連する台座26のＸ軸位置を決定するために、他のカウンタも用いられ得る。従って、メモリ51内にある電気信号に対応するラッチされたディジタルデータは、モータ48への接続を介してＸおよびＹ走査軸の相対的な位置のインディシャ（indicia）を与える。レーザ42から伝送された光は、その光を周囲光から区別するのに十分に固有のコヒーレントサインを有している。縁領域12の角度コンターサインは、ビームが縁を通過するためには十分すぎるほど眼が垂直軸の周りを回転するたびに示される。水平面における軸の周りで眼が傾斜する結果、走査法平面に対して法線方向の平面内におけるビームが偏向する。このデータは記録され、それによって眼の位置の計算だけではなく、次の眼圧の決定のための縁サインの計算も可能になる。図６は、患者に近接して取り付けられた装置10を有する圧力測定システム60を示す。システム60は、装置10と結合され得る遠隔プロセッサ52も備えている。装置10は、好ましくは管領域内あるいは管領域に近接して取り付けられる。特に、装置10の全体あるいは一部が、例えば、眼圧測定を受ける患者の上に配置され得る眼鏡62のフレーム内あるいはフレーム上に取り付けられ得る。台座28は、眼鏡のフレームの角64に可動に固定され得る。エミッタ24及び検出器26を有する台座 28は、縁領域12に近接してかつ縁領域にわたって、眼鏡レンズと眼14の間で可動である。Hewlett Packard Model No.HBC-1100で用いられているものと同様の発光ダイオードが用いられる場合、収納されたセンサ全体が台座28に取り付けられ、眼14と眼鏡レンズ66との間の縁領域12に向けられ得る。あるいは、図５に示されるものと類似したレーザが用いられる場合は、反射板44およびアレイ46は、モータ48に結合されたケーブル68を介して供給される動力源を有する台座28上に取りつけられ得る。レーザダイオード42は、好ましくは、モータ48、レーザダイオード42および局所メモリ媒体51を収納するパッケージ70内に配置される。バッテリ（図示せず）は、装置10を動作させるために電力を供給するためにパッケージ 70内に設けられ得る。従って、ケーブル68は、台座28を駆動するための回転可能な機械ケーブルおよびレーザーエネルギーをレーザ42から伝送するための光導波を提供し得る。あるいは、光エミッタおよび検出器が図８に示されるように台座28に完全に取り付けられていれば、エミッタに伝送されて、検出器から伝送される電気信号は、ケーブル68内の電気コンダクタ内に収納されている。従って、望ましい構成、すなわち、レーザあるいはLEDが用いられるか、またはレーザが台座28あるいはパッケージ70上に取り付けられるかによって、ケーブル68は電気コンダクタ、ファイバ光ケーブルあるいはその両方を有し得る。ケーブル68は、好ましくは、モータ48 からの機械的回転を、台座28の平行移動および反射板44の回転動作に伝える回転ケーブルも有している。眼鏡62は、眼14の外側表面あるいはコンターに非常に近接して取り付けるために一般的に改変される、通常の設計のものであり得る。眼14に対してしっかりと固定されている眼鏡62は、比較的安定で繰り返し可能な位置決定治具になり、それによって、長期の連続的なコンター測定が行われ得る。数日、数カ月あるいは数年という期間にわたって眼鏡62をかけることができ、それによって長期眼圧測定へのアクセスが可能になる。眼鏡62に可動に固定された台座と眼14との動作距離は、選択された様々なハードウエアに従って変化し得る。しかし、この設計によって、数ミリメートルから数センチメートルまでの変化するいずれの動作距離でも、あるいは、非生体に適用する場合はそれを大幅に超える動作距離でも、コンター測定が可能になる。各測定ルーチンの間、眼14、特に縁領域12を横切ってＸ軸方向に走査を行うように、台座28が作動され得る。あるいは、台座28を固定位置に維持し、眼の焦点をＸ軸に沿って自然に移動させることによって、走査が同様に達成され得ることは本発明の範囲内である。台座28が走査機能を行うために可動である場合は、眼 12は可動台座に対して固定されていなければならない。従って、眼は、各走査ルーチンの間固定された点に集束され得、それによって反復可能な測定が行われ得る。焦点は目標物を眼鏡62に取り付けることによって与えられ得、それによって、各走査ルーチンの間、患者は眼を目的物の上に固定させた状態で集中させ続けることができる。従って、各走査はＸ軸およびＹ軸内で走査スライスを提示する。さらに、眼鏡62が患者の鼻を実質的に滑り落ちなければ、Ｚ軸に沿った固定位置も測定走査と測定走査との間で維持される。反射された波形角度変化あるいは（電磁あるいは音）強度変化をIOPと関連づける縁コンターサインを表す第１組の値は、フロッピーディスク、コンパクトディスクなどの第１の遠隔メモリ媒体54に格納される。反射ビーム強度変化あるいは角度変化をBPの変化と関連付ける較正された圧力応答コンターを表す第２組の値は、媒体54に類似した第２の遠隔メモリ媒体56に格納される。較正を行う際に用いられるIOP測定は、縁コンターの光走査とほぼ同時に適用される従来の眼圧計で得られる。BP測定は、従来の血圧計で同様に得られる。次いで、IOPおよびB P表示に対応する、光走査の間に得られるデータは、媒体54および56内に較正データとして格納される。外科医は患者のIOPあるいはBPにおけるいくつかの圧力変化を引きだすことによって、広範囲の較正点を規定し得る。信号プロセッサ52は、患者から離れて、好ましくは外科医院に配置される。プロセッサ52は、ダウンロードされたデータを遠隔メモリ媒体51から受け取り、そのデータを遠隔メモリ媒体54および56に格納されているデータと比較することができるコンピュータを備えている。患者は、患者の住居と外科医院とを接続するモデムを介して、媒体51からデータをダウンロードすることができる。あるいは、患者が外科医院を訪れ、RS232、IEEE488あるいは他のポートを介して、媒体51からプロセッサ52に出力を物理的に接続してもよい。プロセッサ52は、外部コンピュータバス入力および読み出し／書き込みデータ能力を有するパーソナルコンピュータであり得る。反射された光ビーム強度および反射された光ビーム位置のディジタル表示は、縁コンターサインおよび圧力応答コンターの適用によって、IOPおよびBPの変化に変換され得る。変換プロセスの一例が、図７に示される処理フローチャートによって示される。各走査の間、（媒体51に格納されているような）IOP測定データは、入力線79を介してプロセッサ80および83に入力される。プロセッサ80において、BP波形は、特性波形および／あるいは周波数内容によって分離され、コンパレータ82に送られる。その後、コンパレータ83にルートされたIOP波形は、（媒体５４に格納されているような）縁コンターサインの格納されたディジタル表示とコンパレータ83において比較され、コンパレータ82に入力されたBP波形は、（媒体56に格納されているような）圧力応答コンターとコンパレータ82で比較され、IOPおよびBPをそれぞれ得る。各場合における比較は、媒体51に格納されているような前もって相関されたIOPあるいはBPデータの、IOPおよびBPの較正された別々の測定による内挿を伴うテーブルルックアップを含み得る。相関されたIO PおよびBPデータと実質的に同時に行われたこの測定は、検出器（例えば、光ダイオードアレイ46）で得られる。評価されたBPおよびIOPを表すコンパレータ82 および83のそれぞれの出力は、表示、警告、格納あるいはプロセッサ84におけるその後のディジタル処理について処理される。従って、圧力は一日、一週間あるいは一年を通して変動するので、測定をチェックして、各コンター測定から算出された圧力が所定量を超えているかが決定され得る。所定量を超えていれば、患者が投薬および／あるいは医療治療を行い得るように、患者に即座に状況を知らせる。さらに、プロセッサ52は、表示される圧力をより許容し得るものにするために必要な投薬について、直接線量計情報を与え得る。IOPあるいはBPのめまぐるしい変動あるいは圧力の長期的傾向をモニタすることによって、本発明は、圧力のより簡便で正確なモニタを行い、その結果、薬物がより効果的に調合され得る。そして、適時に中断することによって、（IOPの上昇による）失明や(BPの上昇による）発作などの重大な合併症を防いだり、遅らせたりすることができる。機能的に理想的なスキムが、手持型のSymbol^TMレーザバーコードスキャナを用いてこの概念を評価するために用いられた。スキャナの出力は、オスシロスコープをそのビーム掃引と同時にトリガするために用いられた。反射は、反射ビームの軸とほぼ整合されたビデオレコーダに記録された。カメラの掃引はビーム掃引と同期化されないが、掃引バーニアを手動調整してカメラのラスタ化された画像内で縁交差点を捕えることによって、カメラのビデオジャックの出力から、縁を横切るビームにおけるパルスをオスシロスコープ上で観察することができた。このように、縁での出力変化は約１mmのトレース偏向内で、あるいは0.1Ｖまで、測定することができた。 Schieotz眼圧計によって測定されるような、弁体あるいは注入器によっておおよそ４〜31mm-Hgまで加圧された屠殺されて間もないブタの眼を走査した。縁を横切るレーザビームによって生じたパルスは、１ミリ秒を下回る期間の急なピークであったが、反復可能な特性および振幅を有していた。縁交点上の出力パルス高さは、４mmHgにおける0.5Ｖから、14mmHgにおける1.0Ｖに渡り、31mmHgでは2. 4Ｖであった。実施例２以下の実施例は、コンターの変化を測定するときおよびそのような変化を眼圧と関連づけるときに用いられる装置および方法を示している。IOPを定義するために十分な解像度を有する縁コンターを測定するいかなる方法も適している。この実施例は、既存するセンサを識別することによって概念を確認する最初の成果から与えられる。そのような装置の一つは、特定の波長あるいは色を有する一体型光源と、目的物から反射され一体型レンズを通過する光を測定する検出器とを有する、光学的にエミッタと検出器とを結合するように設計された、光電気センサHewlett-Packard HBCS 1100である。このセンサはディジタルバーコードの読み取り、シート材料の厚さの測定、あるいは、フィード機構においてシートが存在するかの検出に用いられる。眼モデルおよびヒトの眼の予備測定この装置は、まず、Hewlett-Packard HBCS-1100センサを用いて試験される。このセンサは、ヒトの眼のアクリル樹脂製モデルの「縁」を通過する正確な掃引、および実際のヒトの眼の縁を通過するビームの手動掃引と共に用いられた。モデル眼を掃引したときのセンサ出力からのデータは、試験と試験の間の開始点をわずかに再配置しながら３度の連続的掃引を行うためのＸ−Ｙレコーダの一つの軸上に記録され、もう一方の軸の上には掃引位置電位差計の出力が記録された。結果として、わずかに変位しているが、ほぼ完全に平行な状態で離れて互いに描かれた、３本の分離線が得られた。同様に反復可能である縁横断の瞬間に、反転部あるいはノッチがある。顕微鏡による評価により、ノッチを生じさせている縁において、プラスチックに引っかき傷があったことが確認された。この引っかき傷は、拡大したときのみ見えた。40倍の倍率での光コンパレータに行った検査は、この引っかき傷は深さ1/10,000（0.0001）インチ未満のものであったが、1/2 インチを超えるｘ−ｙレコーダ出力のトレース変位を生じさせていることを示した。低強度LEDビームもまたヒトの眼の縁の上を通過し、オスシロスコープ上で出力が大幅に偏向された状態で量的に観察された。出力は、縁の交差点で再現可能であった。 HBCS-1100は、焦点距離が0.1インチ未満と短く、実用するためには眼に非常に近い場所に取り付けられる必要があるために、直接の適用には理想的ではない。しかし、非球面レンズが、より長い焦点（Zmax）を得るために改変され得る。これは一般的には高価で、時間を消費する工程であるが、単一のセンサとして一体型の封止されたエミッタ／検出器を有する同様のセンサが上記の適用に用いられ得る。このユニットは、光学的な関係において必然的に固定され、従って、ユニットのＺ軸配置あるいは光学軸の角度整合のみによって、患者の要求にあわせた規定変更に適応可能である。図８は、HBCS-1100と同様のタイプであるが、焦点距離がより長いレンズを有しているセンサについて、セットアップ、較正およびデータ獲得スキムを示すフローチャートである。この装置の一体化されたアセンブリによって、ユニットの設置および調整が容易になるが、可撓性は制限される。図３に示されるようなｘ軸変位の測定に別のセンサを用いることが望ましくなり得る。なぜなら、レンズは光学的干渉によって縁の不連続性の効果をある程度減少させるからである。これは、レンズ特性をさらに研究することによって克服され得るだろう。図８のフローチャートに示されるように、第１のタスクは、縁交点から可能な限り最高のサインを生じさせるために、眼に対する位置にHBCS型センサを設定することである。線形電位差計であり得るｘ軸トランスジューサ、あるいはDCDT（直流変位トランスジューサ、固相発振器および復調器を有する差動変圧器など）も、コンタープロファイルの要素を定義するためにセットアップされる。データユニットは、患者のポケットデータ獲得ユニット（以下、「データユニット」）機能のための図９のフローチャートに示した電源に加えて、すべての構成要素のための電源と共に両方のセンサに必要となる信号調整を含む。図８および図９のフローチャートは、IOP測定のためにそのようなシステムを較正し、その技術分野においてシステムをデータ獲得ついて作動可能にするために行われ得る工程を示している。これらの図における項目を達成させるための構成部は、その技術分野において通常に用いられるものであり、構成要素の多く組み合わせによって当業者によって達成され得る。実施例３患者の特定の要求に特に適合し得るシステムを得るために、より可撓性のシステムが要求される。IOP測定は、実質的に不連続の球形表面からの反射の関数であるので、縁の近くの強膜に入射するビームは眼が回転するに従って不連続な反射を行い、その結果、角膜縁は固定されたビームと交差する。これらのビームは、所望の入射を行う場所および角度で配置され得る。規定のための付加的な可撓性は、発光源とは関係なく配置され得る分離光検出器によって与えられる。まず単一ビーム源を考察することによって、本実施態様の記載が簡略化される。このようなシステムは外科医院においてのみならず患者が使用する際にも有用な測定を行い得、実際、大半の患者にとって好ましい実施態様になることが予測されるので、これは過度な簡略化ではない。本実施態様において、較正信号がIO Pのいくつかの値において記録されるときに、各IOPについて視界線のいくつかの仰角でも記録される。単一ビームの実施例図10は、眼窩（中心）に対して単一のビームが固定されているシステムを示している。このシステムは、患者の要求を満たすように、外科医の規定によって較正されている。この図は、典型的な機構を示している。図10における眼の横方向軸は水平であり、紙面内にある。横軸は以下の考察の３つのスケッチ図においてより詳細に示されているので、この横軸を見おろす図は示されていない。ビーム経路およびその反射が眼の対称水平面内にあれば、この図に示されている入射ビームおよび反射ビームは両方とも紙面内にある。理想的化されたこの実施例において、事実上装置の「網膜」である電子センサの全表面にわたって（以下、電子網膜をERと称する）、このアレイは直線状の水平トレースを生成する。図10のビュー1は、ビームが強膜を外れERの点「ａ」上で反射するように調整された状態で、真上を見ている眼を示している。θ１と表示された角度は、強膜の表面に対する入射角および反射角を示している。較正あるいは要素のこのスキムと一貫するデータ獲得のためにデータを得るために、強膜の垂直軸の周りを眼は実質的に回転する。眼の前で平面内で動く画像によって、あるいは望ましい眼の回転とは逆方向に、頭を垂直軸の周りで回転させているときに患者によって行われる動作によって、眼の通常の動作の間にこの回転が行われ得る。結果として生じる眼の不随意の回転は、眼の見える患者も盲目の患者も簡単に再現し得る動作である。強膜は公称的に球形であり、眼は強膜の中心の周りを回転するので、角膜縁に接触する前には、強膜の凹凸のある表面からのビームを除いて、ビームはほとんど偏向しない。図10のビュー２において、ビームが角膜上の角膜縁とまさに交差しており、その結果、ビームの入射角および反射角はθ２になっている。ここで、ERに対する点「ｂ」へのビームの極度の偏向が生じる。ERに対するビームの、点ａから点ｂへの最大偏向は、IOP測定について類似している。ここでは、入射及び反射を規定する軸が強膜から角膜へと移動している。図10のビュー３において、θからθ３になるように眼が時計方向に回転し続けるに従って、点「ｃ」へのビーム偏向は小さくなる。眼の回転ユニット毎のビーム偏向率の増加は、この方向におけるビーム反射を制御する、（強膜の半径よりも）より小さい角膜の半径による。実際には、角膜縁は完全にとがっているのではなく、ａからｂへの実際の遷移は角膜のわずかに丸くなったコンターによって「軟化(softening)」される。ER からの出力によって記録されたビーム経路は、IOPユニットに対して短くされ得る。このビーム経路の短縮は、患者のデータユニットにおける、格納された較正テーブルあるいは較正関数から直接に、あるいは、外科医院における較正データと後に比較するために、データユニット内の携帯媒体にデータが格納されている場合は間接的に、行われ得る。投薬は、データユニットに前もって記録された命令に従って、あるいは、電話、モデム、ページャなどによって許可される。図11は、上記のように表示された点を有するERを示している。図12は、眼の回転に対するビーム変位を示す、センサからの典型的な出力を示す図である。ａからｂへの変位は、較正データによってIOPに関連づけられている。垂直平面におけるビームの偏向は視界の仰角の関数であり、それによって縁での各像の段差およびその角が縁コンターおよび視界の仰角を両方とも唯一表している。図13は、データ上の視界の約５°の仰角の効果を示している。正面図において点線で示されている角膜のコンターは、視界の水平線を示している。すべて実線で描かれているものは、上昇されている。角膜に対する法線（角膜は球形であるので角膜の半径）は照射を規定し、その結果、ビームはａからｂ'に反射される。ａからｂ'とER軸（ａからｂ）との間の角は、仰角に比例する。そして、ER上のサインは、IOPに比例するａからｂ'へのステップから成る。ａからｂの角度は、上昇に比例する。実際の角膜縁のコンターの「軟化」は、縁における導関数の勾配を減少させ、個別経路ER全体にわたる経路およびより長い継続時間を提供し、本当に不連続性がある場合よりもトラッキングを容易にする。もし角膜および強膜が本当の球形であれば、較正のための個別項目について仰角を測定する必要はないことに留意されたい。較正データと実際の患者モニタとの唯一の相違点は、較正の場合は、ビーム偏向を比較する実際のIOPデータを測定するために用いられる「従来の」眼圧形を用いて、投薬によって引き出されたIOPの幾つかのレベルで、外科医においてデータが得られることである。これによって、ピークビーム偏向および角の関数として、IOPの較正曲線が得られる。図14は、個別ビーム源と一次変換原理として不連続な縁での偏向を用いるERとを有するシステムについて、セットアップ、較正およびデータ獲得スキムを示すフローチャートである。図14は、眼の表面に向けられるビーム源の数のみが異なっている、単一ビームシステムおよび多ビームシステムの両方に有効である。この単一ビームシステムを、Apollo MP1600レーザポインタを用いて、ビームを細くするためにピンホール開口部を通過させて試験した。また、分析のためにブタの眼を用いた。圧力はIV接続によって眼に接続されたリザーバから得られ、 mm-Hgで等量である圧力を、水柱の高さで瞳孔に対して設定した。眼から、ERとして機能するグラフベラム紙までの光学アームは、おおよそ３．５インチである。データを得る際に、精密ハイトゲージ上のバーニヤによって、ビームを角膜縁を超えて掃引した。照射角は、強膜に対して法線から10〜150であると評価した。得られたデータを以下に示す。単一ビームデータ２実施例４単一ビーム方法は、患者の要求の大部分を処理する。マルチビーム装置あるいは掃引ビーム装置も適している。マルチビームの実施態様を示す理由の一つに、コンターの識別特性を得る必要がある場合、小さい弧にわたる角膜縁のコンターに実質的なばらつきがあり、単一のビーム源から得られるコンターが明確ではないことがある。別の理由は、自動的に得られたデータについて、照準線の仰角範囲が広くなることである。これらの要点は、単一のビームがバーコードスキャナあるいは実施例２のように、眼が動かない状態でこの単一ビームが角膜縁と接触するあるいは交差するように掃引される逆の場合についても当てはまる。マルチビームシステム図15は、照準線の広範囲の仰角にわたって正当なサインを生成するスリービーム構造を示している。図15に示される原理は、角膜縁がビームアレイと交差するように眼が回転する様子を、３組の図面を通してその進行状況を示している。アレイは、眼腔に対して固定されている。図15の一番上のビューは、この実施態様のビームが強膜の半径に対する入射角で位置合わせされ、それによって図示されるようにER上に反射ビームが入射することを示している。特定の幾何学的構成およびビームの数は、外科医の規定によって決められることが強調される。本実施例において、角膜を直接のぞき込んだビューに見られるように、３本のビームは法線から強膜の表面に導かれ、その結果、反射ビームはERの点a1、a2およびa3に入射する。これらの指示は以下のことを示している。１．ａ、ｂおよびｃは、強膜からの反射ビーム、縁からの反射ビームおよび角膜表面からの反射ビームを各々意味している。２．１、２および３は、スケッチに図示されている反射を生じさせる特定のビームを示している。ビュー１は初期セットアップであり、眼が眼腔中で回転するときに、実質的に球形の強膜にわたってビームが動くときに生ずる血管あるいは強膜のその他の凹凸上の偏向を除けば、反射位置は実質的に一定のままである。ビュー２に示すように角膜縁がビーム２と接触すると、反射を制御する球形表面が強膜から縁の角膜に移動するに従って、ER上の反射点がa2からb2に移動する。ビュー２の一番上のビューは、ビーム２が縁の角膜側に達したときに、入射／反射角がどのようにずれるかを示している。正面図に示される縁が円形であるために、かつ、角膜に入射するビームの線形アレイのために、ビーム１および３は偏向されない。a2からb2への偏向は、IOPの測定で一次的な類似である。ビュー３のように、眼がさらに同方向に回転し続けると、ビーム１および３が a1およびa3で縁にそれぞれ接触し、反射されてビュー３に示されるようにb1およびb3となる。本実施例では、これらのビームがERの表面より下で反射されるが、経路角度は保持され、反射角が縁と中心からずれた接触によって生じることが確認される。ビームの対称性によって、ビーム２と縁との通常の接触、すなわち仰角「ゼロ」が確認される。a1からb1あるいはa3からb3への偏向は、ビーム２の偏向に対する圧力を補強する別々の測定である（上昇変化があれば、ビーム２が回転し、b1あるいはb3のいずれかがER上を移動するように回転する）。ビュー３において、ビーム２の入射点が角膜上に上がり、その結果、反射されてc2になる。ビーム１および３は、装置についての外科医の規定の幾何学的変更によって、 ER上で保持され得る。反射をER上に保持するための規定変更の２つの例を、ここで示す。第１に、ビュー１の正面図に示されるように、強膜表面に対して法線方向であるビームの間の角度は（中心のビームおよび入射点を固定したままで）増加し、この平面内で入射角が増加し、従って、a1およびa3の位置がa2に近くなる。また、ビームの入射点の間のビッチあるいは間隔は、それらのビームを強膜に対して法線方向に維持しながら、ビームの間の角度を減少させることによって減少され得、それによって互いに近くなるa1およびa3の効果が達成される。セットアップの詳細とは関係なく、様々なIOPで測定されたシステムの応答によって較正が行われる。実施例５患者用システムの構成は、図10〜図15の実施例と同様のシステムにより、医師のオフィスにて決定されうるが、この場合は調整できうるようにし、その調整の詳細を示すバーニアまたは他のスケールを含める。医師の要求通りに装置を設定した後スキャンを行い、その設定が現場で使用する装置の設定を定義する構成の調整システムの最終構成の機能を確認する。較正較正は、セパレート型または（眼鏡フレーム）一体型の患者用装置で行われ、較正時実際的に誘発できうる広い範囲内のいくつかのIOP値での、ビーム列を横切る眼の掃引よりなる。セパレート型とは、データ収集のためにレンズを取り外し眼の上にかけられる眼鏡フレームとは個別にパッケージされたシステムを言う。これにより、不透明シールにより周囲の光が装置の正常な働きに干渉するのを防止できるとともに、自動トリガリングを排除する。較正は完全には行えない。医師のオフィスでの高圧「事象」のデータは、較正拡大のためにあらゆる機会に記録され、従来の眼圧測定法により確認され、較正データに入力される。数レベルのIOPを生ずる高圧力状態が連続的な薬品投与により再現可能なら、程良い範囲のカーブを比較的短い時間で作成することが可能である。記録のためのスキャン時のIOPの正確な測定は、圧平眼圧測定装置のような正確な装置で行われ、ER上でのとがった部分とIOPに比例するビームの反射値との間の相関関係を見るために、上昇したいくつかの数値をスキャンできうる。この方法は、IOP の正確な測定法の代わりとなるものではない。むしろ、高圧力状態またはその原因となる事象を検知する方法である。この装置は、数値的に十分具体的であり、適正量の薬を生理学的損傷を防止するのに間に合うように取ることができる。本発明は、緑内障の治療に非常に重要である患者の日常の行動による昼間の変動を記録するのに、数値的に十分具体的である。治療を補助するために、事象は目録にされ同じタイプの緑内障の他の患者と相関づけられる。患者に必要量以上の減圧剤を与えることが難しくなるため、この過剰圧および適切な投薬を決定する自己モニター型方法により失明の割合は大きく減少する。従来の方法によるIOP測定は、相関掃引とともに、患者が来院する度に病歴として記録される。較正関数は継続的に確認および拡大される。較正の変更は非常に重要であり、生理的変化を事前に知らせる。過剰IOPは、視神経に損傷を起こすだけでなく、他の恒久的変化を眼球に生じさせうる。これは、工学的材料がその比例限界を越えてストレスを加えられ恒久的変形を生じるときと同様の効果である。本発明は、そのような損傷を検知追跡し、症状の悪化を最小限にくい止めるための治療法および患者の日常ルーチンの変更を提案する方法を提供する。最終較正として、縁部通過時に得られるピーク反射は、誘発されるIOP値について表にされ、反射と角サインとは解析され較正関数としてセーブされる。誘発されたIOPは従来の眼圧測定法により決定され、患者のデータユニットおよび／または医師のコンピュータに手入力される。もし頭部がほぼ垂直に保たれるなら、眼球の回転は実質的に垂直軸回りの回転に制限される。仰角は、コンターのリピータブル関数、従ってIOPの測定値であるビームの角反射を修正する。異なる誘発圧力および／または高さでのこれらのサインの記録は、較正関数を作成する。実施例６このユニットによるデータ収集は、もし可能なら、特に圧力の昼間の変動を測定したい場合、自動であるのが望ましい。これは、データ収集について考えたり手作業による準備により圧力値が影響を受けないようにするためである。もし準備が必要な場合、患者の反応はデータのトリガリングにより影響を受ける傾向にある。一般的に、データは典型的なER装置に合ったデジタルフォーマットで直接記録される。先に図９に示されたように、データ記録のトリガリングのいくつかの方法が使用できる。データ収集 ERからのデータは継続的にモニターされ、IOP値がプログラムされた限界値を越えることを示唆するビーム反射のようなトリガリング事象が発生したとき、そのデータはデータユニットに記録される。記録に加えて、ユニットはデータがプログラム限界値を越え、適切な行動を取る必要のあることを音または振動により患者に知らせる。トリガリングは、以下に述べるいくつかの方法により成し遂げられるが、それらに限定されるものではない：Ａ．オシロスコープと同様の形式でのビームのER上での反射によるトリガリングを含む、「時間窓」（一定間隔）の継続的モニター。窓の「幅」により、全事象をとらえることを保証するための前兆時間増加（即ちトリガリングに先立って）をセーブする。Ｂ．手動によりスイッチを入れトリガリングを「セット」し、不随意の眼球回転を誘発するよう頭部を回転する。これは、患者が自身のIOP値を記録しなければならないと感じる何かに気がつく事象を記録するのに便利である。この機能の自動の設定解除は、一般に「記録」光がデータユニットに含められ記録進行中を示しているものの、患者の知らない先にトリガされ記録された事象との干渉を防ぐようプログラムされる。この解除機能はさらに、記録時間を制限しメモリを保存するために、「窓幅」を変化させるように設定しても良い。Ｃ．データは、ER上の不連続ステップの感知に従ってトリガをアームし、次回の縁部通過を記録するデータユニットのプログラムされたタイミングの組み合わせにより、またはバイブレータ等によりマニュアルでデータを記録する時間であると患者に知らせることにより、トリガされる。自動トリガリングは、患者の昼間の圧力変動を見るのに役立つ。データは、フォーマットの一部として日付および時間を含む。「ピークメモリ」アップデートは、通常の眼球運動によりトリガされた圧力変動の極値で以前に記録された反射を上回るものを捕捉および保存するのに使用できる。Ｄ．IOP定義情報（ビーム反射および角度）をセーブするのに必要なデータフォーマットの単純性により、24時間またはそれ以上の継続的データ収集を実行可能とする。一体型ユニットにおいては、ビーム源は背景干渉を最小とするために、可能な限り周囲のスペクトラムとは独立しているのが望ましい。これは、セパレート型の装置では、背景が排除されているため、固有のものである。一体型ユニットにおいては見栄えの良い構成を維持するのが望ましいが、周囲の干渉を制御するために、密閉型あるいは陰付き「ゴーグル」を採用しなければならない。周囲のスペクトラムを各データの一部として採集し適切な修正を加えることは可能であるが、それはデータの収集、整理編集、および修正を大幅に複雑化する。各ビームに、それぞれを見分けるために異なる性格（色など）を与えても良い。セパレート型ユニットには、もちろん背景の乱雑さはない。実施例７一体型システムの場合、データユニットは継続的に「準備(at the ready)」または個別のタイミング機能により「動作可(armed)」の位置に保持し、ERに対して外部のまたはER上にて継続的にモニターされる信号特性および条件によりトリガされても良い。この方法により、患者の日常におけるIOP値の昼間の変動を、従来の眼圧測定器によるモニターでは不可能であった様式により、患者の治療のために決定することができる。データ保存、整理編集および処理一旦トリガされると、ERからのアナログまたはデジタルデータはデータユニットで記録され、ビームが縁部を横切る際のビーム反射の道筋が保存される。ここでの例は、ビームが電荷結合デバイス（ＣＣＤ）上を横切る際の画素単位の照度のデータである。縁部の弧部分のサインは、物理的異常を見つけるための３次元マッピング、作図、または個体モデリングソフトウェアと共同して角膜の非対称なゆがみを特徴づける複数のビームのサインより作成される。非対称性は、角膜または強膜がそれらの弾性限界を越えて引き延ばされた場合に生じる。ほとんどの場合、単一ビームユニットはIOP測定において十分であると思われる。いつも有限の縁部角があるため、実際の「ゼロ」は存在しない。フーリエまたは他の幾何学的解析等の解析比較技術により、特に同じタイプの緑内障の患者の間での反応の類似点に関して、IOP自身のそれと比較できうる価値のサインから２次情報を抽出できる。データユニットは可能な限りコンパクトで、IOPに関連するコンターサインの信頼できる捕獲を提供する。データユニットは、医師の処方に基ずくプログラムを有するEPROMを包含し、ERからのデータの保存をRAMでコントロールする。データは、磁気テープまたはカードなどの保存媒体に記録され、患者から医師のオフィスへ解析のため伝達される。これにより、医師は患者の診断および処置を、緑内障の治療において以前では不可能であった程度および時間枠で行うことができる。IOPをほぼリアルタイムで知ることができることは、失明を引き起こしうる生理的損傷の予防に非常に有効となる。図16は、データ収集、整理編集、解析、および現場でのIOPまたはBPモニターの取り扱いのフローチャートの例である。瞼は比較的一定の厚さを有し、そのため縁部のコンターを比較的一定に修正しているので、眼が閉じた状態での測定の可能性は、程良い反射を保証するのに瞼に反射性軟膏を塗る必要はあるが、現実的である。この考えは、本発明の開発が継続される際に評価されるものである。瞼を通してのIOPの測定できる能力は、仰臥位が心臓の眼球を基準とした高さの増加によりIOPの収縮期血圧成分を増加し、患者の睡眠時のIOP自動測定の際に非常に有効である。多くの場合、緑内障による眼球への最も損傷の大きい事象は睡眠中に発生する。実施例８同様の装置および手順を、血圧、血液成分、および脈拍を測定するのに使用しても良い。眼球の瞳孔は、血管および神経を半透明壁の半透明バリア無しで観察できうる身体で唯一の透明な窓である。血管は強膜の表面上に、身体の他のいかなる場所においても見ることができない鮮明さで見ることができる。これらの血管および神経を見ることができることは、サイン解析技術を使い、物理的形状および色のニュアンスを健康または異常との関連において「学ぶ」ユニークな機会である。血圧の測定値は、IOP測定で述べられたのと同様に強膜または網膜の表面上の血管のゆがみから推測できうる。即ち、血管の反射のサイン解析により、医師のオフィスに記録された較正サインとの直接比較により推測できうる。血管および神経の色に関連する生理的状態は、眼球上または眼球内に見ることができる。これらの要素の色は、スペクトル解析により数量化でき、特定の要素の色はその存在を確認し数量化するために個別に解析できうる。例として、視神経の色はその健康状態と直接に関連している。健康な視神経は明るいオレンジ色またはピンク、健康の悪化または死により鈍い灰色に色あせる。血圧および視神経 IOP測定で述べられたのと同様の装置を、頚動脈のゆがみ（即ち力学方程式による動脈の物理的大きさ／形状の変化）の測定に使用できうる。これらの測定のための装置は継続的なモニターのためのものではないが、日常の来院時の眼球のスキャンにより患者の一般的健康の向上した診断を提供する。このような応用のための装置を正確に位置決めするハードウェアを、臨床、非臨床の両環境設定において複雑しかし正確な生理学的測定のために使用できうる。頚動脈の像は不規則であり、IOP推測時の縁部非連続による単一ビーム反射による解析には適さない。血管のマッピングおよび血圧の収縮期および弛緩期成分双方を暗示する血管からの反射のために、データのために選ばれた特定の血管の確認および血管からの複雑な反射を記録するために、２次元映像を構築する必要がある。このことは、ERのラスタースキャンを適用することを意味する（本質的にビデオカメラを意味する）。この「カメラ」からの出力は医師のオフィスにて採取された較正記録と患者の現場データとの類似性を時間ドメイン（相互相関）で解析するために「相関器」へ送られ、信号間の類似性の度合いを測定する。あるいは、全ERマトリックスからの信号をデジタルに比較し、それらの類似性を決定することもできうる。このような類似性はお互いに定質的に関連しており、較正のために個別に測定されたIOPと比較することで定量化できうる。さらに、頚動脈からの像は、患者の状態の変化を定量化するために、別の時間に取られた像と比較できうる（自己相関）。データセットを比較する方法は他にもいろいろある。これらは例として選ばれており、比較の唯一の方法ではない。血圧の決定は、強膜上の表面血管の同様の解析から行える。しかしこれらの血管は小さく、それ故、頚動脈から得られるのと同じ解像度を得るのは希である。頚動脈の良好な像を瞳孔を通して得るために、網膜面の全景を得るために十分に近づく必要がある。この問題は、可視光範囲にない波長の光を使用することで瞳孔を比較的開いた状態に維持することができ、解決できうる。弛緩期の変動による血管のパルス等の動的変動信号は、周波数ドメインの信号を処理しハーモニック成分を数量化する「スペクトラム解析器」において高速フーリエ変換法（ＦＦＴ）で解析できうる。この場合のスペクトラムは、カラースペクトラムではなく動的スペクトラムを意味する。ERからの直接のあるいは上記相関器からのデータは、周波数ドメインでの解析のため「無限ループ」内へ編集、あるいはデジタル記録から繰り返し再生される。周期関数の相関関数もやはり同周波数で周期的であるため、相関関数は周波数ドメイン（クロスパワースペクトラム密度）でＦＦＴ処理され、弛緩期血圧変動等の所望の動的成分をとがらせ得る。弛緩期成分は、ERからの連続的なラスタースキャンからの像と収縮期および弛緩期成分の和および差をそれぞれ定義する極度の変動とのデジタル比較にて分離でき、これらはすべて、知られている圧力にてとられた較正像に関連している。ほぼ透明の頚動脈壁からの反射カラースペクトラムは、血糖値、酸素、アルコールレベル等に関連する個別に確認できうるサインを提供し、実質的に瞬間的な血液化学解析を可能としうる。視神経のスペクトラムは、その健康に定質的に関連しており、健康な神経は明るい赤オレンジまたはピンクで、神経が悪化あるいは死ぬと鈍い灰色に色あせる。イメージスペクトログラフ（Purcell，1993）などの最新の方法によるカラースペクトラムサイン解析は、一般患者のモニターに関し強力な診断法を提供する。同様の症状を持つ患者のスペクトラム同士の比較は、多くの症状の直接の診断を提供できうる。まとめると、眼球は、数々の症状に反応する重要な血管および神経を直接観察できる、身体における唯一の透明窓である。これらの症状に対する反応は、血管または神経からのサインを観察すると同時に、従来の方法で独立して測定された関連の生理的機能と比較することで特徴付けができる。これらの現象間の相関関係は、非臨床環境下での像の記録を可能とし、短い時間フレームで関連する機能の推測が得られる。実施例９ IOPのデータの整理編集は比較的シンプルで、縁部を定義するデータと、個別に測定された圧力および仰角を含む制御された臨床条件下でとらえたデータである眼球の較正基準との、比較よりなる。データ処理は、ERに対する反射および角度の決定と、IOP算出のための補間を含む。血圧、あるいはBPの処理は更に難しく、圧力関連のサインを決定するのに選ばれた血管の像が、比較の前に位置および方向付けに関して補正される必要がある。このことは、較正およびデータセットの双方を物理的レジスターに運び入れるために、基準点および角基準を使用しなければならないことを意味する。拡大像はいずれの場合も患者のデータユニットに接続されるスキャニングユニット（角方位のように）を正確に配置することで程良く安定できる。セパレート型ユニットの方が連続装着型または「一体型」装置より優れているようである。なぜなら、正確な配置のための特別の配慮および周囲の干渉の排除がより良く行えるからである。データ処理上記イントロダクション部分で述べたとおり、IOPの決定は、患者のデータユニットに記録されるデータビームの反射のピークと医師のオフィスでの同じ装置を使った較正時のビーム反射との比較を含む、比較的シンプルな過程である。これは、医師のオフィスで誘発された較正曲線のIOP増加量とデータ中に観測されるビーム反射のピークとの間の線形補間または補外を適用する以外の何者でもない。ビーム反射中のER上の角行程は眼球の高さを与える。IOPは、角度とIOPを与えるビーム反射のピークとの間のダブル補間により決定される。ER用の装置はデジタルマトリックス型あるいはデジタルフォーマットに変換されるアナログ型であるので、行と列を定義し光に反応する画素は反射ビームの瞬間の位置を与える。もしデータが時間窓の間記録されると、ER上を移動するビームは忠実に記録される。不連続面での「ジャンプ」は、仰角に関連する縁部角および方位角の双方を与える。これらのデータは、瞬時に処理および較正基準と比較され、実際上IO Pをリアルタイムで表示する。 BP測定のためのデータ整理編集は更に複雑である。頚動脈の像は複雑で、患者間の相関関係はほとんどない。また眼球の外面の縁部でそうであるような対称性または個別の幾何学的不連続性も存在しない。なすべきことは、ER上の頚動脈または強膜血管の２次元映像をBPに関連づけることである。このことは、ERからの頚動脈の個別の像を比較する必要性を生み、圧力に関連するサインをそれらの間での違いとしてとらえる。この場合、最初にER上の像の位置の違いを補正する必要がある。ある主要な特徴を「ゼロ」基準として選らび、その他の像は同じ基準に基づいて「補正される」。位置と拡大率は、像のスケール基準を維持するために、十分に保たれるものと思われる。基準は、特定の患者に対し確認されうるにたる個別の点であり、そして像の位置合わせまたは回転方位は、装置の物理的レジストまたは第２の像の比較により明確に確認されねばならない。これらの特徴を見つけるために、画素からのデータを処理するのに使用できうる数多くの幾何学的解析プログラムが存在する。これにより、共通の原点、角方向、およびスケールについての像の補正が可能である。収縮期圧力および弛緩期変動の決定のための、以降のイメージマトリックス間の相違点は、較正のために取られた基準と比較され、BP測定に使用できうるサインを与える。弛緩期圧力によるゆがみのハイおよびロー双方のピークが確実に得られるように、血圧の収縮期および弛緩期双方の成分を決定するために、いくつかの比較を行わねばならない。BPの決定は、いくぶんかの処理時間を必要とするが、従来の血圧計よりも迅速で、大きさおよび重さとも小さい。この場合、複数の全イメージ処理および識別の要求が大きいためIOPの場合よりデータユニットは大きくなる。最近の「手のひらサイズ」コンピュータは、十分な保存容量と処理能力とを持っている。センサーとER配列とのための「個別」のパッケージは、タバコの箱程度の大きさとなる。これらのパッケージの大きさは、機器開発の傾向より、より小さくなることが期待される。あるいは、ユニットは、処理のために医師のオフィスへの以後の転送のために、補正された像をシンプル且つ物理的に小さいメモリに保存する構成としても良い。高速での連続像の保存を、「つぶやき」または他の異常を含むBPの動的特性の再構築に使用しても良い。複合カラースペクトラムデータを記録する（Purcell，1993）。これらのデータは、それほど動的であるとは思われない。しかし、カラースペクトラムの高速な変化がストレスのある状況下で起こるかどうかを見るために、十分なデータレートでデータが評価される。スペクトログラフィックイメージングを、カラーフォトサーモグラフィ（温度に比例する色）から特定の動的温度変動を分離するために使用できうる。カラースペクトラムの救急車モニターにおいていくらかの価値があると思われるが、本来これは通常の来院時等の診察に使用される臨床用ユニットとして使用されるものである。特別のＣＣＤカラースペクトラムプロセッサーは、ポケットサイズになりうる。像の保存用の個別の記録媒体とともに。＊＊＊＊＊＊

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＫＥ，ＭＷ，ＳＤ)，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (71)出願人ニーマン，ランドールイー. アメリカ合衆国テキサス 78731―2126, オースティン，モンタナノルテ 7202 (72)発明者ダブリン，ウィルバーエル．，ジュニアアメリカ合衆国テキサス 78628―1224, ジョージタウン，トンコワトレイル 6004 (72)発明者ダブリン，ロイスジー. アメリカ合衆国テキサス 78628―1224, ジョージタウン，トンコワトレイル 6004 (72)発明者ニーマン，リチャードイー. アメリカ合衆国テキサス 78731―2126, オースティン，モンタナノルテ 7202 (72)発明者ニーマン，ランドールイー. アメリカ合衆国テキサス 78731―2126, オースティン，モンタナノルテ 7202

Claims

【特許請求の範囲】１．生体の管内の圧力を、該管に直接にまたは二次的な力により接触することなく測定するシステムであって、該システムが、該管の表面に当たる光線を放射して、光線を該管表面から反射させる光線発光器と、該発光器に対して間隔を開けて配置され、該管表面から反射される光線を検出する光線検出器と、該光線検出器に接続され、該管内の圧力変化を検出された該光線の変化の関数として測定する信号処理装置と、を備えたシステム。２．前記発光器が発光ダイオードを含む、請求項１に記載の装置。３．前記発光器がレーザを含む、請求項１に記載の装置。４．前記検出器がホトダイオードを含む、請求項１に記載の装置。５．前記検出器がホトダイオードアレイを含む、請求項１に記載の装置。６．前記光検出器が電荷結合素子を含む、請求項１に記載の装置。７．前記発光器および検出器が、該発光器および検出器を前記管の外表面を横断する極めて近い位置に移動させるスキャナーに接続される、請求項１に記載の装置。８．前記スキャナーが、前記発光器および検出器を互いに対して間隔を開けて固定させる台座と該台座に取り付けられ、該台座を前記管の外表面を横断して走査させるモータドライブ源と、を備えている、請求項７に記載の装置。９．前記生体の管が眼であって、前記光線検出器が、該眼から反射される光線を受光し、該光線を電気信号に変換するように構成された少なくとも１つの光検出器と、該光検出器に接続され、該電気信号を増幅する少なくとも１つの増幅器と、を備えている、請求項１に記載の装置。１０．前記電気信号を保存するローカルメモリ媒体をさらに備えた、請求項９に記載の装置。１１．前記信号処理装置は、前記電気信号の変動を眼圧の変化に変換するために、保存された値セットを蓄積する第１遠隔メモリ媒体と前記電気信号の変動を血圧の変化に変換するために、保存された値セットを蓄積する第２遠隔メモリ媒体と該第１および第２メモリ媒体に接続され、前記電気信号の変動を眼圧および血圧に変換するコンピュータと、を備えている、請求項10に記載の装置。１２．眼圧測定装置であって、該眼圧測定装置が、眼の強膜と角膜との間の縁領域の外表面を横断して掃引する光線を放射する発光器と、該発光器に対して間隔を開けて配置され、該縁領域から反射される光線の位置を電気信号に変換する少なくとも１つの光検出器と、該光検出器に接続され、該電気信号をディジタルデータにコード化するアナログーディジタル変換器と、該変換器に接続され、該ディジタルデータを所定期間にわたって蓄積するローカルメモリ媒体であって、眼圧の変動によって引き起こされる該縁領域のコンターの変化が、該反射された光線の位置に反応して生成される電気信号に測定可能な影響を与える、ローカルメモリ媒体と、を備えた装置。１３．眼鏡フレームまたは光不透過性包囲物をさらに備えた装置であって、該装置は眼に対して固定した位置に取り付けられ、前記縁領域に極めて近い位置に調節可能に配置され、前記少なくとも１つの発光器および光検出器が、該眼鏡フレームまたは光不透過性包囲物の局所的な一部分に接続される、請求項１２に記載の装置。１４．前記発光器および光検出器が互いに間隔を開けて固定され、該発光器からの光線は前記縁領域を横断して反復して角度方向に掃引する、請求項１３に記載の装置。１５．前記発光器が発光ダイオードを含む、請求項１２に記載の装置。１６．前記発光器がレーザを含む、請求項１２に記載の装置。１７．前記ローカルメモリ媒体が、眼圧測定または血圧測定を受ける患者により携帯される読み取り／書き込み装置を備えている、請求項１２に記載の装置。１８．前記ローカルメモリ媒体からダウンロードされたディジタルデータを受け取る遠隔メモリ媒体と、該遠隔メモリ媒体に接続された単一プロセッサであって、眼圧および血圧が該ディジタルデータの関数として決定されるプロセッサと、をさらに備えている、請求項１２に記載の装置。１９．眼内の眼圧の変化を測定する方法であって、該方法が、眼の強膜と角膜との間の縁領域を横断して光線を繰り返し走査して、該縁領域から反射される光線を生成する、繰り返し走査する工程と該縁領域から反射される該光線の変動を繰り返し検出する工程と該光線の変動を眼圧の変化に交換する工程と、を包含する方法。２０．前記繰り返し走査する工程が、光線を前記縁領域を横断して線形に移動させることを包含する、請求項１９に記載の方法。２１．前記繰り返し走査する工程が、光線を前記縁領域を横断してほぼ連続的に走査させることを包含する、請求項１９に記載の方法。２２．前記縁領域から反射される光線の変動が、強度の変化として測定される、請求項１９に記載の方法。２３．前記縁領域から反射される光線の変動が、位置の変化として測定される、請求項１９に記載の方法。