JP3699853B2 - 眼科装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検眼の角結膜の乾燥度を測定する眼科装置に関する。
【0002】
【従来技術】
瞬き直後の角膜はほぼ均一な涙液層で覆われているが、この涙液層は開瞼状態が継続されると徐々に破砕(乾燥)されていく。ドライアイの診断でこの涙液層の破砕時間(以下、BUT(Break Up Time)という)を測定することは、涙液層の異常を発見する上で重要となっている。涙液層は水分層以外に表層の油層、角膜表面のムチン層が存在し、水分はその間に挟まれた形となっている。油層は水分の蒸発を防ぎ、ムチン層は均一に角膜表面を潤す働きを持っている。水分量の減少(シェーグレン症候群等の涙液減少症)以外に、油層の異常(慢性眼瞼炎等)やムチン層の減少(スティーブンス−ジョンソン症候群等)によって発生するドライアイは、特にBUTの測定が重要視されている。
【0003】
従来、このようなドライアイの診断は、被検眼に蛍光物質であるフルオレセインを点眼した後、スリットランプ下で乾燥状態とその時間を目視で観察して上記のBUTを測定していた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記方法によるBUT測定はドライスポットの出現する乾燥状態を検者個々の主観的な判断で行うものであるため、診断結果は検者によってまちまちになり、その正確性は検者の経験に依存するものであった。また、ドライスポットの出現が角膜表面で不均一な場合、乾燥状態の判断に苦慮する等の問題があった。
【0005】
本発明では上記問題点に鑑み、角膜の乾燥度を客観的に測定でき、検者の経験に依存することなく信頼性の高い検査結果を容易に得ることができる眼科装置を提供することを技術課題とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は以下のような構成を備えることを特徴とする。
【0007】
(1) 被検眼の涙液層を検査する眼科装置において、被検眼の角膜表面の涙液層に向けて照明光を投光し、投光された照明光の涙液層での反射光を経時的に二次元検出素子で検出する検出光学系と、該検出光学系による経時的な検出結果に基づいて、被検眼開瞼後に涙液層が破砕されて発生するドライスポット領域を特定し、ドライスポット領域の経時的変化を、ドライスポット領域の面積比データの経時的変化として、又はドライスポット領域のある時間間隔ごとの等高線様領域の経時的変化として得る演算制御手段と、該演算制御手段により得られたドライスポット領域の経時変化をモニタに表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする。
(2) 被検眼の涙液層を検査する眼科装置において、被検眼の角膜表面の涙液層に向けて照明光を投光し、投光された照明光の涙液層での反射光を経時的に二次元検出素子で検出する検出光学系と、該検出光学系による検出結果に基づいてドライスポット領域を特定し、ドライスポット領域の経時的変化を得る演算制御手段と、ドライスポット領域の経時変化をモニタに表示する表示手段と、を有し、さらに測定環境の条件に応じてドライスポット領域を特定する閾値を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図1は本発明に係わる眼科装置の光学系と制御系の概略構成図である。
【0017】
1a及び1bは被検眼Eの前眼部に測定用の照明光を投光する投光光学系であり、被検眼に対して斜めの左右方向から照明光を投光するように2個所に配置されている。投光光学系1a,1bはそれぞれハロゲンランプ2a,2b、所定の可視域の短波長側を透過する蛍光励起フィルタ3a,3bを備える。蛍光励起フィルタ3a,bは光路に選択的に挿脱されるよになっている。なお、投光光学系1a,1bは後述するスイッチ入力部24に配置されるスイッチで、観察が行いやすいように選択的な照明も可能である。さらにその照明光の投光角度を可変できるように構成しても良い。
【0018】
5は被検眼前眼部を観察する観察光学系であり、その光軸上には対物レンズ6、ハーフミラー7、結像レンズ8、光路に選択的に挿脱される蛍光ろ過フィルタ9、エリアセンサであるCCDカメラ10が配置されている。蛍光ろ過フィルタ9は特定の可視域の蛍光を透過すると共に、前述の短波長側の蛍光用励起光を除去する。この観察光学系5は投光光学系1a、1bにより照明された角結膜からの反射光を受光してドライスポットを検出するための検出光学系を兼ねる。
【0019】
11はアライメント光投光光学系で、LED12を発した近赤外光はアパーチャー13を照明し、アパーチャー13からの光はレンズ14、ビームスプリッタ15を経てハーフミラー7で反射し、対物レンズ6によって略平行にされて被検眼に投光される。また、16は固視光学系であり、固視光源17からの可視光により照明された固視標18の光は、レンズ19、ビームスプリッタ15、ハーフミラー7、対物レンズ6を介して被検眼眼底に投影される。
【0020】
CCDカメラ10から出力された映像信号はカラーのTVモニタ22に入力され、TVモニタ22には前眼部像が映し出される。また、CCDカメラ10からの映像信号は画像記憶メモリ21に入力され、演算制御部20は画像記憶メモリ21に入力された画像情報から角結膜に現われるドライスポットを検出し、その経時的変化の情報を得る。演算制御部20で得られるドライスポットの経時変化情報、BUT測定の測定結果は、図形生成部23を介してTVモニタ22に表示される。図形生成部23ではアライメントのためのレチクルや測定結果等の図形が演算制御部20の指示により生成される。
【0021】
25はフィルタ3,9の光路への挿脱を行う挿脱機構部、26は各光源2、12、17の点灯駆動を行う光源駆動部、24は各種のスイッチを備えるスイッチ入力部であり、演算制御部20にそれぞれ接続されている。
【0022】
以上のような構成を持つ眼科装置において、次にその動作を図2のフローチャートを用いて説明する。ここでは、フルオレセイン(蛍光物質)を被検眼Eに点眼した後に、各フィルタを光路に挿入して測定する場合について説明する。また、測定は測定開始スイッチ27を押すことにより開始することも可能であるが、スイッチ入力部24に配置されるスイッチ24aで自動的に測定が開始するモードを選択して行うものとして説明する。
【0023】
被検眼を装置に対して所定の位置に置き、被検眼には固視標18を固視させる。検者はTVモニタ22に映し出される前眼部像、アライメント輝点を観察しながら、図示なきジョイスティック等の周知の移動機構により被検眼に対して光学系をアライメントする。アライメント終了後、スイッチ24bを押すと、演算制御部20によりハロゲンランプ2が点灯されると共に、フィルタ9が光路に挿入される(フィルタ3a,3bはスイッチ24cにより予め光路に挿入されている)。同時に、アライメント用のLED12は消灯される。被検眼にはフルオレセインを点眼した後、瞬きを指示することによりフルオレセインが被検眼の涙液層に広がる。
【0024】
ハロゲンランプ2の点灯により、フィルタ3a,3bを介した励起光が被検眼に照明されると、涙液層に広がったフルオレセインによる蛍光反射光が観察光学系5のCCDカメラ10により検出される。CCDカメラ10からの画像信号は画像記憶メモリ21に逐次入力され、演算制御部20は逐次入力されるこの画像信号から瞼の開いたことを検出して測定を自動的に開始する。すなわち、瞼が閉じているときの被検眼からの反射光量に対して、瞼が開くと被検眼からの反射光量が増大する。この反射光量の変化から瞼が開いたことが検出できる。また、画像処理により検出される角膜、虹彩などの大きさの程度から、開瞼を検出することもできる。被検眼は複数回の瞬きをすることがあるので、この場合には時間計測により瞼の開きがある時間以上継続したときに、その開瞼開始の時間を測定開始のタイミングとする。
【0025】
測定スタート後、演算制御部20はCCDカメラ10から出力される画像信号に基づき、被検眼からの反射光量差によりドライスポットの出現を検出し、その領域の経時変化を得る。角膜上の涙液層は開瞼が継続されると徐々に破砕されていき、それがドライスポットとして出現する。涙液層に対してドライスポットの反射光量は極端に下がるので、この差の程度にある閾値を設定しておくとこにより、ドライスポットの領域(面積)を検出することができる。乾燥度の測定結果としては、例えば、予め定めてある角膜領域(画像メモリ21上でアライメント位置を基準にして、角膜領域の大きさ、位置を定めておく)に対するドライスポットの領域の面積比データとして求める。演算制御部20はこの面積比データを所定時間間隔毎に保管していき、測定終了の時間(10秒)が終了したら、測定終了の旨を音や表示で検者に知らせ、測定実行を自動的に終了する。
【0026】
上記の測定中に被検眼が瞬きをすると、被検眼からの反射光量は急激に変化するので、演算制御部20はこの変化から被検眼の瞬きの有無を検出する。瞬きが検出されたときは測定エラーとして、その旨がTVモニタ22に表示される。測定エラーのときは、検者は再測定を行う。
【0027】
測定終了後、測定結果がTVモニタ22に表示される。図3は測定結果の表示例であり、測定領域に対するドライスポットの相対面積が時系列的なグラフとして表示される。グラフ100はドライアイの被検眼の例を示している。グラフ101は正常眼の例を示したものである。
【0028】
なお、ドライスポットの判定の閾値レベルはスイッチ24jによって変更可能であり、被検者の個々の状態に応じた設定ができる。その閾値レベルは測定結果とともに記憶されてプリンタ28からプリント印刷されるので、経過観察のために後日測定を行う場合にも同じ設定で測定を行うことができる。
【0029】
また、ドライスポット(乾燥度)の測定は測定環境の条件、特に湿度に依存するので、より精度の高い測定のためには、湿度センサ29の検知結果からドライスポットの判定の閾値レベルや測定結果を補正したりすると良い。
【0030】
測定中のTVモニタ22上には、図4に示すように検出されたドライスポット領域が被検眼像110に重畳して時間間隔毎に色別表示されるようにすることもできる。これを行う場合は、このモードを入力部24のスイッチで選択する。図4において、等高線図形111が時間毎に変化するドライスポット領域を示し、その変化の様子が色別に表示される。測定中もこのように表示させると、ドライスポットの時間変化の状態がより一層把握しやすくなる。等高線図形111による色別表示の時間間隔(本実施の形態では1秒ごと)をスイッチ入力部24のスイッチで適宜選択して変更してもよい。また、測定終了時の最終結果を保存しておき、図3に示した測定結果の表示と切換えることにより、ドライスポットの変化状態が視覚的に分かりやすくなる。
【0031】
また、図4のような経時変化の測定結果を内部又は外部の記憶装置に記憶しておき、例えば、治療前と治療後の状態をTVモニタ22(又は別の表示器)の同一画面上に並べて表示するようにすると、経過観察などが行いやすい。
【0032】
以上の説明では、予め設定した角膜領域に対するドライスポット出現の相対面積データを求めるものとしたが、指定した領域における相対面積データとすることも可能である。対象とする領域を変更する場合は次のようにする。スイッチ入力部24のスイッチ24dで領域変更設定のモードにすると、図5に示すように、現在設定されている測定領域の図形121aが表示される。その領域の縦サイズ及び横サイズのパラメータを、スイッチ24e,24f,24g,24hで所望する大きさにすると、図形121bのように測定領域の大きさが変化する。その後、スイッチ24iの移動キーで所望する部位へ移動し、スイッチ24dを押すことにより領域変更設定モードを解除して、その登録を完了する。この変更の際には、一度測定を行ったときの前眼部像を画像メモリへ記憶し、その画像表示の上で行うことにより、被検眼に合せた測定領域の設定変更が可能になる。
【0033】
また、上記のような測定は、フルオレセインの点眼を行わずに、ハロゲンランプ2a,2bの白色照明のみで被検眼を照明した反射光により、角膜表面の乾燥度を検出することも可能である(涙液層の表面と裏面からの反射による干渉模様の経時変化を測定する)。この場合は各フィルタを光路から外しておく。このような変容も技術思想を同じにする範囲において、本発明に含まれるものである。
【0034】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、検者の主観に依存することなく、角結膜の乾燥度の測定を客観的に行え、信頼性の高い測定結果を定量的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の装置に係わる装置の光学系と制御系の概略構成図である。
【図2】ドライスポット測定におけるフローチャートを示す図である。
【図3】測定結果の表示例である。
【図4】ドライスポット領域の経時変化を色別表示させたときの表示例である。
【図5】測定領域の設定変更を示す図である。
【符号の説明】
1a、1b 投光光学系
2a、2b ハロゲンランプ
3a、3b 励起フィルタ
5 観察光学系
6 対物レンズ
7 ハーフミラー
8 結像レンズ
9 蛍光ろ過フィルタ
10 CCDカメラ
20 演算制御部
21 画像メモリ
22 TVモニタ
23 図形生成部
24 スイッチ入力部
29 湿度センサ
Claims (2)
- 被検眼の涙液層を検査する眼科装置において、被検眼の角膜表面の涙液層に向けて照明光を投光し、投光された照明光の涙液層での反射光を経時的に二次元検出素子で検出する検出光学系と、該検出光学系による経時的な検出結果に基づいて、被検眼開瞼後に涙液層が破砕されて発生するドライスポット領域を特定し、ドライスポット領域の経時的変化を、ドライスポット領域の面積比データの経時的変化として、又はドライスポット領域のある時間間隔ごとの等高線様領域の経時的変化として得る演算制御手段と、該演算制御手段により得られたドライスポット領域の経時変化をモニタに表示する表示手段と、を備えたことを特徴とする眼科装置。
- 被検眼の涙液層を検査する眼科装置において、被検眼の角膜表面の涙液層に向けて照明光を投光し、投光された照明光の涙液層での反射光を経時的に二次元検出素子で検出する検出光学系と、該検出光学系による検出結果に基づいてドライスポット領域を特定し、ドライスポット領域の経時的変化を得る演算制御手段と、ドライスポット領域の経時変化をモニタに表示する表示手段と、を有し、さらに測定環境の条件に応じてドライスポット領域を特定する閾値を補正する補正手段と、を備えたことを特徴とする眼科装置。
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