JP5049855B2

JP5049855B2 - 眼光刺激装置

Info

Publication number: JP5049855B2
Application number: JP2008102432A
Authority: JP
Inventors: 和典松村; 達矢藤井; 昌晴水落
Original assignee: Kowa Co Ltd
Current assignee: Kowa Co Ltd
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2012-10-17
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: EP2108308A1; US20090257027A1; JP2009247779A; US7815312B2

Description

本発明は、眼光刺激装置、更に詳細には、被検眼眼底に対物レンズを通して眼底観察光及び刺激光を照射し、刺激光により網膜を局所的に光刺激して網膜からの生体電気信号により生体検査を行う眼光刺激装置に関する。

従来、主に、眼科検査として、眼底像を撮影して眼底検査を行うだけでなく、網膜に刺激光を照射して網膜に発生する活動電位を測定し網膜電位図（ＥＲＧ：Electro Retino Gram）を作成して眼科生理学的な検査を行う光刺激網膜検査（ＥＲＧ検査）が知られている。

ＥＲＧ検査では、刺激光が照射される背景を照明する背景光が必要となり、この背景光の強度と刺激光の強度の適正な組み合わせがＥＲＧ検査の良否を左右する。下記の非特許文献１では、眼底の黄斑部点に局所的に刺激光を照射してＥＲＧ検査を行うとき（局所ＥＲＧ）、背景光を可視光とするときの効果が記載されている。

また、特許文献１には、眼底カメラを用いて被検眼眼底に刺激光を照射し、その光刺激により得られる電気的情報を網膜電位図として表示させる構成が記載されており、特許文献２では、眼底の広範な範囲を赤外光で観察しながら局所ＥＲＧ刺激光がどの部位をどのような状態で刺激しているかを観察する構成が提案されている。

更に、特許文献３には、被検眼眼底を無散瞳で観察し、被検眼を観察撮影するための光束を刺激光として用いる構成が記載されており、特許文献４には、刺激光を眼底に照射する光刺激装置をユニットとして眼底カメラに取り付けＥＲＧ検査を行う構成が開示されている。また、特許文献５の構成では、網膜全域を白色発光ダイオードを用いて白色光で照射し、これを背景として高輝度発光ダイオードからのスポット光を刺激光として照射し、赤外光で眼底を観察しながら局所ＥＲＧ検査を行っている。

また、対物レンズを通して背景光を眼底に投影するとともに、対物レンズ周辺に光源を設け、この光源から背景光を眼底に投影する構成も知られている（非特許文献２）。
特公昭６２−１６０９０号公報特公昭６２−２０８０９号公報特公平４−１９８５２号公報特開２００５−３２３８１５号公報特開２００６−４２９５２号公報日本眼科学会雑誌第９２巻９号（昭和６３年９月１０日、５−（１４２３）から１１−（１４２９））日本眼科学会雑誌第８５巻第１０号（昭和５６年１０月１０日、９−（１５２１）から１９−（１５３１））

非特許文献２に記載されているように、ＥＲＧ検査を行う際にはその検査前には適当な強度の背景光が眼底に照射されることが行われている。これは、前もって背景光を点灯して被検眼を明順応させるために行われる。しかしながら、背景光は可視光なので、眼底観察時に被検眼に背景光を照射すると内部固視灯が見えにくくなり、被検眼固視が安定せず、正確なアライメントと信頼性のある生体検査を行うことが困難になる、という問題があった。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたもので、正確なアライメントを行い、また被検眼を明順応させ信頼性のある生体検査を行うことが可能な眼光刺激装置を提供することを課題とする。

本発明は、
被検眼眼底に対物レンズを通して眼底観察光及び刺激光を照射し、刺激光により網膜を局所的に光刺激して網膜からの生体電気信号により生体検査を行う眼光刺激装置であって、
対物レンズを通して第１の背景光を被検眼眼底に投影する投影光学系と、
対物レンズ周辺から第２の背景光を被検眼眼底に投影する投影光学系と、を有し、
眼底観察時に、前記第１の背景光が消灯され、第２の背景光が対物レンズ周辺から被検眼眼底に投影されることを特徴とする。

本発明では、生体検査前のアライメント時には、対物レンズを介して眼底に照射される背景光は消灯されるので、対物レンズを介して行われる眼底観察、あるいは対物レンズを介して行われる固視が背景光によって邪魔されることがなく、正確なアライメントを行うことができる。また、被検眼は生体検査に備えて対物レンズ周辺からの背景光で照射されるので、生体検査時には被検眼は十分明順応され、信頼性のある生体検査を行うことが可能となる。

以下、図面に示す実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１には、光刺激部本体１０と刺激光光源ユニット５０から構成される光刺激装置からなる眼科検査装置が図示されている。なお、図１において、Ｒは被検眼１の眼底１ａと共役な位置を、Ｐはその前眼部１ｂ（特に瞳）と共役な位置を示している。

光刺激部本体１０には、被検眼の眼底を照明する照明光学系と、照明された眼底を結像する結像光学系が設けられる。照明光学系において、ハロゲンランプなどの照明光源１１は可視光並びに赤外光を発光し、その一部が凹面鏡１２で反射される。照明光源１１からの可視光と赤外光並びに凹面鏡１２で反射された可視光と赤外光は、拡散板１５に入射して拡散され、被検眼１の前眼部（瞳）１ｂと共役な位置Ｐに配置されたリングスリット１６を照明する。このリングスリット１６からの照明光は、レンズ１７、対物レンズ２２の反射を除去するための黒点板１８、ハーフミラー１９、リレーレンズ２０を通過し、中心に穴の開いた穴あき全反射ミラー２１で反射されてから対物レンズ２２を通して、被検眼１の前眼部１ｂより眼底１ａに入射し、眼底１ａを可視光並びに赤外光で照明する。

眼底に投影される照明光源１１からの可視光は、後述するように、ＥＲＧ検査時の背景光として用いられるので、照明光源１１は背景光光源として、また、照明光学系はこの背景光を対物レンズを通して眼底に投影する投影光学系として機能する。

なお、照明光学系には、可視カット赤外透過フィルタ１３が挿脱可能に配置されており、可視カット赤外透過フィルタ１３が光路に挿入されたときは、照明光源１１からの可視光、つまり背景光はカットされ、眼底１ａは赤外光で照明される。

眼底１ａからの反射光は、対物レンズ２２を介して受光され、穴あき全反射ミラー２１の穴を通過して前眼部共役位置Ｐに配置された撮影絞り３１、フォーカスレンズ３２、結像レンズ３３を通過して、ハーフミラー３４で反射され、眼底共役位置Ｒに配置された視野絞り３５を介してハーフミラー３６に入射する。ハーフミラー３６を透過した赤外光は、ミラー３８で反射され、結像レンズ３７を通過して赤外光並びに可視光領域に感度を有する赤外ＣＣＤなどで構成される眼底共役位置Ｒに配置された撮像装置４０に入射され、モニタ４１にその信号が入力される。

光刺激部本体１０には、可視光を発光する発光ダイオードなどで構成される刺激光光源５１を内蔵した刺激光光源ユニット５０が取り付けられる。刺激光光源５１は、レバー５７により光軸に垂直なｘｙ面内で移動可能となっている。

また、刺激光光源ユニット５０には、複数の互いに径の異なる開口を形成した指標円板６０が眼底共役位置に回転可能に配置され、レバー６２又はモータ６３によりいずれかの開口を刺激光光源５１並びに拡散板５８に対向させる位置に指標円板６０を回転させることにより、刺激光のスポット径を変化させることができる。

刺激光光源５１は、ジョイスティック４６に設けられたスイッチ４６ａが操作されると、制御部８４により点灯されて、レンズ７０を介して拡散板５８に照射されて拡散され、選択された指標円板６０の開口で所定のスポットサイズにされる。変倍レンズ４７ａ（４７ｂ）を通過した刺激光のうち、ハーフミラー３６で分割され反射した可視光束は、ミラー３４、レンズ３３、３２、穴あき全反射ミラー２１の穴、並びに対物レンズ２２などの投影光学系を介して被検眼の瞳１ｂから眼底１ａに刺激光として投影される。

ＥＲＧ検査には、刺激光のほかに、可視光の背景光が眼底に投影され、上述したように、対物レンズ２２を通して眼底に投影される照明光源１１からの可視光がこの背景光（第１の背景光）として使用される。また、対物レンズ２２の周辺には、可視光を発光する背景光光源６５が、図２に示したように、複数配置され、この光源６５からの可視光は、拡散板６６などの投影光学系（必要ならば、投影レンズなどを配置する）を介して眼底に投影され、ＥＲＧ検査時の背景光（第２の背景光）として用いられる。

被検眼１には、ＥＲＧ電極８６が取り付けられ、この電極からの信号が表示装置８１並びに記録装置８２を備えた制御コンピュータ（パソコン）８０に入力され、そこで網膜電位図が作成され、表示装置８１に表示されたり、記録装置８２に格納される。

刺激光光源５１による投影指標（刺激光）を観察し、モニタ４１に表示できるようにするために、ハーフミラー３６で分割され透過した刺激光からの可視光束が、ミラー９１、レンズ９４´、プリズム９２、並びに赤外透過可視反射ミラー９３を介してミラー３８で反射され、撮像装置４０に入射される。

ハーフミラー３６により分割され反射した刺激光光源５１からの可視光が結像レンズ３３の表面で反射されて反射光として戻り、撮像装置４０に入射されるのを防止するために、ハーフミラー３６と赤外透過可視反射ミラー９３間に赤外光を透過し可視光を反射するフィルタ９０が挿入される。この場合、フィルタ９０は赤外透過特性を有するので、観察光はこのフィルタ９０でカットされることなく、撮像装置４０に入射される。

一方、アライメントのために、ワーキングディスタンス用の光源９４（以下、ＷＤ光源という）が設けられ、このＷＤ光源９４は、赤外発光ダイオードから構成され、その光束は光ファイバ９５を介して穴あき全反射ミラー２１の穴の中心近辺に導かれワーキングディスタンス指標を形成する。このワーキングディスタンス指標は、対物レンズ２２により被検眼１の角膜に投影され、ワーキングディスタンスが適正な場合には、被検眼１の角膜で正反射された光束がほぼアフォーカルになるように、その位置が設定される。

なお、照明光学系には、赤外発光ダイオードで構成されるフォーカスドット光源３０が設けられ、この光源３０からの赤外光がハーフミラー１９を介して眼底１ａに入射され、フォーカスレンズ３２の移動に応じてフォーカスドット位置が変化するので、検者はフォーカスドットを観察することにより被検眼にピントを合わせることができる。

また、アライメントの初期段階では、前眼部観察レンズ４２が対物レンズ２２の被検眼とは反対側に挿入され、前眼部が、図２に示したように対物レンズ２２の周辺に配置された前眼部照明光源２７からの赤外光で照明される。検者は被検眼１の前眼部１ｂの画像をモニタ４１で確認し、前眼部の画像に基づいてアライメントを行うことができる。また、アライメントや合焦操作のときは、可視光を発光する内部固視灯４３が点灯され、検者は被検者にこの固視灯を注視させることによりアライメントや合焦操作を確実にすることができる。

コンピュータ（制御部）８０は、局所ＥＲＧ検査を行うために、種々の測定条件を設定できる。測定条件としては、光源１１、６５から得られる背景光の強度（光量）、刺激光光源５１からの刺激光の強度（光量）、背景光並びに刺激光の波長成分、刺激光のスポット径（指標円板６０の開口位置）、刺激光の照射時間（点灯時間）、刺激光の照射回数、刺激光の点滅周期（アライメント状態でも点滅させる場合）、固視灯４３の位置、それに各種光源１１、６５、２７、３０、９４、５１のオンオフ、可視カット赤外透過フィルタ１３の光路への挿脱などである。

もちろん、コンピュータ８０で行う制御をすべて本体１０内の制御部８４で行うように、ハード構成してもよいし、またその逆に、本体内の制御部８４で行う制御をすべて本体１０外のコンピュータ８０で行うようにシステムを構成することもできる。これらの役割分担は任意に定めることができる設計事項である。

また、本実施例では、光刺激装置とコンピュータ８０を中継し、コンピュータ８０で設定された測定条件と、網膜刺激を同期させるために、中継部８３が設けられている。この中継部８３は光刺激装置内に設けるようにしてもよいし、コンピュータ８０に兼用させることもできる。

このような構成において、被検眼とのアライメント並びに局所ＥＲＧ検査を行う流れを、図３に示す表に従って説明する。なお、図３において、丸印は、当該光量が通常の光量であることを、三角印は光量が弱いことを、またＸ印は、光量がないこと、つまり当該光を発光する光源がオフにされていて完全に遮光されている状態、あるいは十分に減光されていて遮光されている状態と実用上同じ状態、すなわち消灯状態を意味する。また、「Ｗ．Ｄ．光」はＷＤ光源９４からのワーキングディスタンス光を、また「Ｆ．Ｄ．光」はフォーカスドット光源３０からフォーカスドット光を意味する。

まず、前眼部アライメントモード（Ｓ１）となり、内部固視灯４３が点灯され、被検者はこの固視灯を注視する。また、前眼部照明光源２７が点灯され、被検眼の前眼部１ｂが可視光で照明され、検者は前眼部の像をモニタ４１で観察して前眼部アライメントを行う。このとき、ＷＤ操作並びに合焦操作は行われないので、それぞれＷＤ光源９４とフォーカスドット光源３０は消灯しておく。また、第１の背景光を発光する背景光光源、つまり照明光源１１と、対物レンズ周辺から照射される第２の背景光を発光する背景光光源６５、並びに刺激光光源５１は、前眼部アライメントに必要でないので、オフにされる。これにより眼底観察光（照明光源１１からの赤外光）、並びに第１と第２の背景光、それに刺激光はその光量がそれぞれゼロになる。この状態では、第１と第２の背景光が眼底に照射されないので、内部固視灯の視認性が向上し、被検者の固視状態が安定する。

続いて、眼底アライメントモード（Ｓ２）となり、前眼部観察レンズ４２が光路から離脱され、前眼部照明光源２７は、このモードから以降のモードで消灯される。また、刺激光光源５１は消灯されたままになっている。一方、ＷＤ光源９４、フォーカスドット光源３０、照明光源１１が点灯され、また、可視光の第１の背景光をカットするために、可視カット赤外透過フィルタ１３が光路に挿入される。これにより、眼底は照明光源１１から眼底観察光（赤外光）で照射され、眼底像をモニタ４１で観察しながら、ワーキングディスタンスとフォーカス調整を行う。また、この眼底観察時には、次に行われるＥＲＧ検査に備えて被検眼を明順応させるために、背景光光源６５を点灯して、対物レンズ２２の周辺から第２の背景光が被検眼眼底１ａに投影される。このとき、第１の背景光は、可視カット赤外透過フィルタ１３によりカットされるために、ＥＲＧ検査のときの全体の背景光光量に比較して第１の背景光の光量分少なくなっている。従って、明順応を重視する場合には、第２の背景光の光量を、固視灯の視認性が悪くならない程度に増量させるようにしてもよい。また、第２の背景光の光量に応じて瞳孔径が変化する場合もあるので、それに応じて照明光源１１の光量を補正するようにする。例えば、第２の背景光の光量が多くなると、瞳孔径は小さくなる場合もあるので、それに応じて照明光源１１からの光量をロータリースイッチ（不図示）などで増量設定し、眼底に投影される赤外光を増量するようにする。

この眼底アライメント時では、対物レンズ２２を介して眼底に照射される第１の背景光はカットされるので、対物レンズ２２を介して行われる眼底観察、あるいは対物レンズ２２を介して行われる固視が背景光によって邪魔されることがなく、正確なアライメントを行うことができる。一方、被検眼眼底は、対物レンズ２２の周辺からの第２の背景光で照射されるので、被検眼を十分に明順応させることができる。

眼底アライメントとフォーカス調節が終了すると生体検査が開始される。まず刺激モード（Ｓ３）となり、刺激光光源５１が点灯され、被検眼の網膜は刺激光により局所的に光刺激され、網膜から生体電気信号が発生する。このとき、フォーカスドット光はモニタの邪魔になるのでフォーカスドット光源３０は消灯される。その他の光源１１、６５、９４、それに内部固視灯４３は点灯されたままである。また、可視カット赤外透過フィルタ１３が光路から離脱されるので、照明光源１１からの可視光が第１の背景光として眼底に投影される。刺激光光源５１からの刺激光は、上述したように、光軸に垂直なｘｙ平面内でその位置を変化させることができ、また指標円板６０によりそのスポットサイズを変更することができる。また、刺激光の光量、それに第１の背景光の光量は、ロータリースイッチなどで設定された光量に調節される。

続いて、測定モード（Ｓ４）に移行し、ＥＲＧ電極８６からの生体電気信号が制御コンピュータ８０に入力され、そこで網膜電位図が作成され、表示装置８１に表示されたり、記録装置８２に格納される。この測定モードでの各光源の点灯状態及びその光量は、基本的に刺激モードと同様であるが、ＷＤ光源９４は、必要に応じて消灯され、また内部固視灯４３は測定への影響を減らすために、減光される。

ＥＲＧの測定が終了する（Ｓ５）と、前眼部アライメント（Ｓ１）に戻り、異なる被検者の被検眼に対して、あるいは同一被検者の左右逆の眼に対して、あるいは同一被検者の同一の左右眼に対して、同様な処理が実施される。

なお、本発明の眼光刺激装置の照明光源部には、図１の光源１１に代えて、図４、図５に示すように、半導体発光素子（ＬＥＤ）を基板１０１に複数並列配置した光源１００を用いることができる。この場合、図５に示したように、赤外光を発光するＬＥＤ１０２と可視光を発光するＬＥＤ１０３を複数配置する。このような光源１００では、ＬＥＤ１０２、１０３を選択的に発光させることにより、可視カット赤外透過フィルタ１３を不要にすることができる。つまり、ＬＥＤ１０２を点灯させることにより、光源１００を赤外光源とすることができ、またＬＥＤ１０３を点灯させることにより光源１００を可視光光源とすることができる。このような光源１００を用いると、図１のハロゲンランプからなる光源１１と比較して発熱やノイズの面でも有利になるばかりでなく赤外光と可視光の光量を独立して調整できるので、第１の背景光、第２の背景光、眼底観察照明光の各光量とそのバランスを任意に設定可能となる。よって前述の明順応を重視する場合においても、第１の背景光の光量を固視灯の視認性が悪くならない光量、すなわち十分に減光した光量の範囲内で増量させるようにして、より測定時に近い状態で明順応させることができ、また、これら背景光の光量に応じて瞳孔径が変化して眼底像の明暗が変化する場合もあるので、それに応じて赤外光の眼底観察のための照明光の光量を補正するようにすることができる。

なお、図５では、可視光を発光するＬＥＤ１０３が矩形で図示されているが、これは赤外光を発光するＬＥＤ１０２（丸印で図示）と区別するためになされた図示上の便法で、必ずしも実際の形状を表したものではない。

本発明の眼光刺激装置の全体構成を概略示す構成図である。図１の対物レンズ周辺を被検眼側からみたときの平面図である。局所ＥＲＧ検査を行う流れを示した表図である。本発明の眼光刺激装置の照明光源部の他の実施例を示した光学図である。図４の光源のＬＥＤの配置を示した説明図である。

符号の説明

１０光刺激部本体
１１照明光源
１３可視カット赤外透過フィルタ
１６リングスリット
２２対物レンズ
２７前眼部照明光源
３０フォーカスドット光源
４０撮像装置
４２前眼部観察レンズ
４３内部固視灯
５０刺激光光源ユニット
５１刺激光光源
６０指標円板
６５背景光光源
８６ＥＲＧ電極
９４ＷＤ光源

Claims

被検眼眼底に対物レンズを通して眼底観察光及び刺激光を照射し、刺激光により網膜を局所的に光刺激して網膜からの生体電気信号により生体検査を行う眼光刺激装置であって、
対物レンズを通して第１の背景光を被検眼眼底に投影する投影光学系と、
対物レンズ周辺から第２の背景光を被検眼眼底に投影する投影光学系と、を有し、
眼底観察時に、前記第１の背景光が消灯され、第２の背景光が対物レンズ周辺から被検眼眼底に投影されることを特徴とする眼光刺激装置。
前記対物レンズ近傍に前眼部観察レンズを挿脱可能に配置し、前眼部観察レンズが対物レンズ近傍に挿入されるときは、前記第１と第２の背景光が消灯されることを特徴とする請求項１に記載の眼光刺激装置。
前記前眼部観察レンズ挿入時には、眼底観察光が消灯されることを特徴とする請求項２に記載の眼光刺激装置。
前記第２の背景光の強度に従い、眼底観察光の強度が補正されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の眼光刺激装置。
前記眼底観察光と第１の背景光は、照明光学系に配置されたリングスリットを介して被検眼眼底に投影されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の眼光刺激装置。