JP2007504844A

JP2007504844A - 細隙灯及び／又は接眼顕微鏡に接続する角膜曲率測定モジュール

Info

Publication number: JP2007504844A
Application number: JP2005503281A
Authority: JP
Inventors: スカベル、リリアン・ヴェンテュラ; グルート、ジーン−ジャクウィ−ズ、ジョージス、ソウアーリス・デ; ソウザ、シドニ、ジュリオ・デ・ファリーア
Original assignee: フーンダカオ・デ・アンパロ・ア・ぺスクイサ・デゥ・エイスタードウ・デ・サン・パウロ
Priority date: 2003-07-07
Filing date: 2003-12-19
Publication date: 2007-03-08
Also published as: EP1641383A1; AU2003287793A1; US20060262271A1; WO2005002427A1; BR0305483A

Abstract

細隙灯又は接眼顕微鏡（１）に取り付ける眼科器具であって、像を利用して角膜の曲率を選択的に測定し角膜表面を該器具の基準検査モード下で調べるものであり、光によって投射されるリング又はマスク（２）と、プリズム又は半透鏡と、角膜表面から反射される像を観察する装置であって、患者の角膜から反射された光を軸Ａ及び軸Ｂを通過させて、測定すべき眼が右目又は被代理眼であることを示す観察装置とを含む眼科器具。
【選択図】図１

Description

本発明は、細隙灯又は接眼顕微鏡に接続する眼科器具であって、角膜の曲率を選択的に測定するために像を利用して該眼科器具の基準検査モードで角膜形状を調べる眼科器具に関する。

検眼士、眼科医及び眼科分野の研究者達は、眼を研究するために何年間も器具を使用してきた。これらの器具のいくつか、例えば、拡大鏡、細隙灯及び生体顕微鏡などは単に眼の一部を主観的に観測するために使用されている。角膜曲率計あるいは眼科メーターと呼ばれる他の器具は眼の2つの主経線に沿って角膜曲率半径を測定することに使用されている。そのような器具の機能原理は既によく知られており、例えば、1941年にスミス・ジョージとアッチンソン・デヴィッド・Aによってケンブリッジ大学出版局から発行された「眼と視覚光学機器」（175ページ）などの本の数章に示される。

現在、角膜曲率計は角膜曲率半径を測定することができるという技術的な利点を既に有し、一部の角膜曲率計は角膜の全表面を覆うリング投影を伴い、角膜の形状を示すことができる。

それらの角膜曲率計の全ては自身の光学構成要素を有し、これらの構成要素の一部は自動化されているが、この種の測定のために分離した高級な光学構成要素を必要とするために高製造コストとなっている。

既存の非自動化角膜曲率計は、比較的広い規模の測定素養を与えることを除き、自動化された機器だけによって可能であるところの非直交軸測定を可能としない(直交軸測定だけ可能である)。自動化された機器の大部分は、非常に高い費用を必要とすることに加えて、十分に広い測定インタバルを有しない。

本発明の眼科器具は、照らし出されるリング又は投影マスクと、該リングが投影された表面からの反射像を観察する観察装置とで構成される。投射軸Aにおいて対物レンズ又は細隙灯の前面部分に接続されたマスクは光を軸A及び軸Bに通過させ、それにより、患者の角膜又は反射面からの反射像がマスクの中央孔を通るようにする。リング又はマスクは、照らし出されたリング像又はマスク像が患者の角膜又は反射面によって、患者の眼(眼はそれぞれの光リング及びシステムの光軸と一直線上に並べられなければならない)の注視点のそばに中心付けられるようにする。注視点に対する整列により、眼からのリング反射像を細隙灯の対物レンズの中心に通過させ、そして、発光装置が眼との整合軸上に置かれるように患者の眼を器具の光軸に対して機械的に整合させることによって、そのような反射像は受像のための軸A及びBを通り、像は接眼レンズ及び／又はスクリーン(及び／又は観察装置)を通してそれぞれ検分される。

細隙灯又は接眼顕微鏡に接続される発明の器具は、レンズ、プリズム、反射像を結像し受像する膜と鏡、光信号を放射する光信号放射機と該放射された光信号の反射を受ける受信機、イメージセンサ、及び計算システムで構成される。

器具には2つの動作モードがあり、第１モードは角膜の曲率半径を２つの直交平面に関して測定し、第2モードは角膜の曲率半径を２つの非直交平面(双斜乱視の場合)に関して測定する。

2個の細隙灯接眼レンズは投影結像システムの整列軸上に配列される。発明の投影システムは、角膜曲率測定のために光リングの反射像のいかなる歪みの分析を可能にする光リングを角膜上に投影する。

結像システムは、前記整列軸から離間してそれに実質的に平行する軸を有する。このシステムは、像の一部を細隙灯又は接眼顕微鏡の接眼レンズへ偏向させ、像の他の部分を結像装置(又はセンサ)に偏向させて観察を可能にし又はモニタに表示する。ここでは、器具を両方のモードで操作させることとしてもよい。

計算システムは、角膜上の投射眼標（ミーア）の反射像の歪みを観察により直接的に又はコンピュータ計算手法を用いて分析し、検査された角膜のデータと図形領域などの角膜曲率測定に関連するすべてのパラメータを提供することからなる。

特許請求の範囲によって要求される本発明の器具は、特に、眼科目的のために開発されたものであるが、いかなる光反射面の曲率をも測定することも可能性であり、該発明器具は、産業目的のための以下の科学的概念及び構成概念を持って、5つの基本部分：即ち、a)リング投影システム；b) 検査された眼を検分する光学機器；c) 結像システム；d)制御電子機器；及びe) 数値及び計算システム、(それぞれ、イメージプロセシングシステムとデータ処理システム)で構成される。

発明の器具の第1部分である光リング投影システムは、細隙灯又は接眼顕微鏡に取り付けられるミーアであって、前記整列軸からの像を結像システム軸へ転置しかつ角膜自体に対して垂直及び水平に整列するミーア像と角膜像の両方を与えるために前記像を直立かつ非反転状態で前記整列軸に戻すミーア反射手段の反射像を得るためのミーアを含んでなる。

細隙灯は、検査された眼を検分するための光学器具と、リングが投影された角膜からの反射像を付属の接眼レンズを通して検分する結像システムとが統合されたものであり、前記反射像を、対物レンズと角膜の測定のための光学アセンブリとを含む光学セットを通して、結像センサと同時に前記接眼レンズを通し又は該接眼レンズを通さずに結像センサだけを通して検分するために第１軸と第２軸が一致するように光線装置の反対側の端部において前記整列軸上に置かれた設備接眼レンズによって検分することが出来るようにするものである。

前記２つの軸が合うところで光学システムに接続されて顕微鏡に実装された結像システムは、顕微鏡によって得られた像のパーセンテージを顕微鏡の接眼レンズへ、さらには、ビデオスクリーン又はコンピュータスクリーンへ送る役目を有する。

発明の制御エレクトロニクスは測定される眼が左目か右目かを示すセンサによって特徴付けられ、受像及び像停止システム並びに投影リングを制御する。

最後に、数値及び計算システムはイメージ処理を行い、角膜からの反射像が歪んでいるか否かを直接又は計算機化された方法によって観察し、かつ、検査される角膜のすべての角膜曲率測定データとデータ処理結果を与える計算を行う。

発明の革新性をより良く理解しかつその証拠を示すために、添付され発明を図示する図面の補助により、角膜曲率測定モジュールのフレームを詳細に説明する。角膜曲率測定モジュールのフレーム（図１）は、投影軸Ａ上で対物レンズ又は細隙灯(1)の前面部分に結合される投影のために照らされるリング(2)（図２）によって、細隙灯又は顕微鏡である器具(1) に接続されるように構成されている。部分光を軸Ｂへ偏向させるシステム(3)は、投影軸であり受光軸である軸Ａと接眼レンズの間に挿入されている。システム(3)は、軸Ａに位置する患者の眼へ投影されたリング(2)の反射像をイメージングセンサ(4)において器具(1)の接眼レンズレンズ(8)及び軸Ｂへ偏向させ、さらに、観察装置(6)であるビデオスクリーンに偏向させるプリズム及び／又は半透鏡によって構成されている。リング(2)は、器具(1)のジョイスティック(9)によって位置(7)の患者の眼に結像される。ジョイスティック(9)はリング(2)をデカルト座標のX、Y及びZ方向に動かすと共に、位置(8)と(6)においてリアルタイムで観察されることを可能にする。軸Cに沿って器具(1)の一端に置かれたアイセンサ(5)（図3）は、図3に示すように、光信号放射機 (5a)と、光信号受信機(5b)と、マイクロコンピュータによって制御される電力供給ケーブルのための穴を有する。放射機(5a)は器具アセンブリ(1)に達する信号を放射する。器具アセンブリ(1)が軸Cに沿って放射機(5a)と同じ端部に位置するならば、それは放射機(5a)によって放射された信号を反射させ、該反射られた信号はセンサ(5b) によって受信される。この受信は器具(1) の位置、引いては、図２に示されている被測定眼(7a)の位置を示す。

信号(5b)が存在しない、即ち、器具(1)によって信号が反射されないことは、反対の眼が測定される眼であることを示す。

必要な光度で光のリング(2)を患者の眼に投影するために、光リング又は投影されるリング(2)が提供される。光リング(2)（図2により良く示されている）は不透明である。光リング(2)は、輝く又はそうでない光源を備える中央円形孔(11)及び2つの穴(12a，12b)を持っているので、細隙灯(1)の2つの接眼レンズレンズを通しての観察は妨げられない。中央孔(11)の周りの正円上においてリング(2a)に5つ以上の穴(13)が設けられている。これらの各穴(13)に光源(13a)が１つずつ挿入される。

これらの光源(13a)が点灯されると、光線はこれらの穴(13)から患者の角膜に達し(図4参照)、患者の眼(7a)によって反射された像の直後に像を投影する。設備がもう片方の眼(7b)を調べるために配置されるときも、その眼(7b)に同じことが起こる。

この反射光は測定モード下の器具(1)を通る像である。この像を検分する装置はビデオセンサ(4)と、マイクロコンピュータに情報を送るシステム(フレームグラバーとしてのボード又はケーブル)(4a)と、マイクロコンピュータに接続されたマイクロコンピュータスクリーン(6)とによって構成される。リング(2)を、代わりに、照し出される又は発光する切れ目のない正円形状のリングを備える別のリング(2b)とすることができる。

図1〜4に示すように、結像システム(3)、(4)、(4a)及び(6)は、軸A上において器具(1)に接続されている軸Bに沿って配設される。

結像システムが器具(1)の対物レンズと、像増進ドラムを使用して患者の眼から反射される像を光学的に得、一方、マイクロコンピュータは患者の眼に投影された円形リング(2)の歪み（又は歪んでいない）状態を得て分析する。投影された光眼標の反射像の歪み(円形度の歪み)が分析され、該像の寸法と歪み量により、360°に渡る曲率半径(即ち、屈折力)を決定するデータのみならず、両測定モード(直交モード及び非直交モード)で得られる該表面の大曲率半径及び小曲率半径(即ち、屈折力)が提供される。

角膜曲率測定分析はこのようにして得られる。

知られるように、革新的プロセスは、当該分野の専門家と患者の費用/利益ニーズを満たす産業上の特徴及び応用性、並びに、市場で際立つものを取り入れていなければならない。

本発明物は、原理及びまれな特性を備えた、そのような要素を有し、また、本発明の革新的方法は上に説明した構成と応用に関して全く効率的であることが判明した。そのような利点及び創成された技術的影響に鑑み、本発明対象は特許請求の範囲に記載された特許を与える必要条件を備える。

細隙灯(A、B及びC軸)に結合された本発明の実施の形態のシステムの全体側面図である。図1の軸A-Bに沿って見たシステムの正面図である。発明で使用されるアイセンサのフレーム、光信号放射機及び光信号受信機を示す部分図である。器具１のために開発され患者の両眼７ａ，７ｂにリング２を投影する眼科器具の平面図である。

Claims

細隙灯又は接眼顕微鏡である器具（１）であって、角膜の曲率を選択的に測定するために像を用いて角膜の表面を該器具（１）の基準検査モードで検査する器具（１）に接続される眼科器具によって特徴付けられる細隙灯及び／又は接眼顕微鏡に接続する角膜曲率測定モジュールであって、光によって投影されるリング（２）又はマスクと、前記反射面によって反射される像を観察する観察装置とを含んでなるモジュール。投射軸Ａ上で前記対物レンズ又は前記細隙灯の前部に接続された前記リング又はマスク（２）は前記患者の角膜又は前記反射面上で反射された光を軸Ａ及び軸Ｂに通過させ、このリング像又は照らし出されたマスク像を前記角膜又は前記反射面で反射させる。光線を部分的に偏向するシステム（３）は前記接眼レンズを通る投射軸及び受像軸Ａと、前記軸Ｂの間に挿入され、また、患者の眼（７）に投影された前記リング（２）の前記眼からの反射像を軸Ａへ、前記接眼レンズ（８）へ、前記軸Ｂへ、そして、前記イメージセンサ（４）及び観察装置（６）（ビデオスクリーン）へ偏向するプリズム又は半透鏡を含む。前記リング（２）は、前記器具（１）のジョイスティック（９）であって、デカルト座標のＸ，Ｙ，Ｚ方向に前記リングを移動することができるジョイスティックによって、位置（７）において前記患者の眼に結像されて、位置（８）及び（６）においてリアルタイムに観察される。アイセンサ（５）は軸Ｃに沿って前記器具（１）の一端に置かれ、かつ、光信号放射機（５ａ）及び受信機（５ｂ）と、電力供給用の孔を有する。前記アイセンサ（５）はマイクロコンピュータによって制御される。前記光信号放射機（５ａ）は前記器具（１）のフレームに到達する信号を放射し、前記フレームは、それが前記軸Ｃに沿って前記放射機（５ａ）と同じ端部に位置するならば、前記放射機（５ａ）から放射された信号を反射して前記センサ（５ｂ）に受信させ、該受信は前記器具（１）、引いては測定される前記眼（７ａ）の位置を示す。センサ（５ｂ）に信号が受信されないこと、即ち、器具（１）によって信号が反射されないことは、反対側の眼が測定される眼であることを示す。
請求項１に記載された、隙灯及び／又は接眼顕微鏡に接続する角膜曲率測定モジュールであって、照らされている又は照らされていない中央円形孔（１１）と、前記細隙灯（１）の２つの接眼レンズを通しての観察を可能にする２つの穴（１２ａ，１２ｂ）と、前記中央円形孔（１１）の周りの正円上に位置する６つ以上の穴（１３）とを有する光リング（２）によって特徴付けられる角膜曲率測定モジュール。１つの前記穴（１３）に１つの光源（１３ａ）が配設されるように多様な光源（１３ａ）が前記穴（１３）に配設され、これらの光源が照らされたときに、これらの穴からの光線が前記患者の角膜に達して該角膜の直後に像を投影し、該像は前記患者の眼（７ａ）によって反射される。前記装置が別の眼（７ｂ）のために配設されたときも同じことが起き、この反射光は、前記器具（１）を通って、ビデオセンサ（４ａ）、マイクロコンピュータ（ビデオ転送ボード又はケーブル）、及び該マイクロコンピュータに接続されたマイクロコンピュータスクリーンから構成される像検分装置に到達する像である。