JP2015008955A - Non-contact ultrasonic tonometer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、超音波を用いて非接触にて被検眼の眼圧を測定する非接触式超音波眼圧計に関する。 The present invention relates to a non-contact ultrasonic tonometer that measures intraocular pressure of a subject's eye in a non-contact manner using ultrasonic waves.
非接触式眼圧計としては、未だ空気噴射式眼圧計が一般的である。空気噴射式眼圧計は、角膜に空気を噴射したときの角膜の圧平状態と、角膜に噴射される空気圧とを検出することによって、所定の変形状態における空気圧を眼圧に換算していた。 As a non-contact tonometer, an air jet tonometer is still common. The air-jet tonometer converts the air pressure in a predetermined deformed state into an intraocular pressure by detecting the applanation state of the cornea when air is injected into the cornea and the air pressure injected into the cornea.
空気噴射式眼圧計と同じコンセプトの元、超音波式眼圧計が提案されている(特許文献1参照)。特許文献1の超音波式眼圧計は、角膜に超音波を放射したときの角膜の圧平状態と、角膜に噴射される放射圧とを検出することによって、所定の変形状態における放射圧を眼圧に換算していた。
An ultrasonic tonometer based on the same concept as the air jet tonometer has been proposed (see Patent Document 1). The ultrasonic tonometer of
また、超音波を用いた眼圧を測定する超音波眼圧計としては、角膜からの反射波の特性(振幅、位相)と眼圧との関係に基づいて眼圧を計測する装置が提案されている(特許文献2参照)。
空気噴出式の眼圧計は被検者眼にとって負担であった。また、超音波式の眼圧計は実用レベルには到達しておらず、種々の改良が必要とされる。特許文献1の装置は、角膜を平坦或いは陥凹させる程度の超音波圧を要求する。したがって、被験者への負担は以前残っている。特許文献2の装置は、反射波のS/N比が微弱であるので、今のところ、空気噴射式に匹敵するレベルでの測定精度が得られていない。
An air-jet tonometer was a burden on the subject's eye. Further, the ultrasonic tonometer has not reached a practical level, and various improvements are required. The device of
本発明は、上記従来技術を鑑み、超音波にて精度よく眼圧を測定できる非接触式超音波眼圧計を提供することを技術課題とする。 In view of the above-described prior art, an object of the present invention is to provide a non-contact ultrasonic tonometer that can accurately measure intraocular pressure with ultrasonic waves.
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。 In order to solve the above problems, the present invention is characterized by having the following configuration.
非接触式超音波眼圧計であって、被検眼角膜を微小変形させるための超音波を出射する振動子と、前記超音波によって変形される角膜の変形量と変形速度を測定するための測定手段と、前記測定手段によって測定された前記変形量と前記変形速度に基づいて、前記被検眼の眼圧を算出する眼圧算出手段と、を備えることを特徴とする。 A non-contact ultrasonic tonometer, a vibrator for emitting ultrasonic waves for minutely deforming the eye cornea to be examined, and a measuring means for measuring the deformation amount and deformation speed of the cornea deformed by the ultrasonic waves And intraocular pressure calculating means for calculating intraocular pressure of the eye to be examined based on the deformation amount and the deformation speed measured by the measuring means.
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。図1は、本実施形態に係る非接触式超音波眼圧計の外観構成図である。非接触式超音波眼圧計100は、いわゆる据え置き型の非接触式超音波眼圧計であって、基台1と、基台1に取り付けられた顔支持ユニット2と、基台1上に移動可能に設けられた移動台3と、移動台3に移動可能に設けられ、後述する測定系及び光学系を収納する測定部(測定ユニット)4と、を備える。測定部4は、移動台3に設けられたXYZ駆動部6により、被検眼Eに対して左右方向(X方向)、上下方向(Y方向)及び前後方向(Z方向)に移動される。移動台3は、ジョイスティック5の操作により、基台1上をX方向及びZ方向に移動される。また、検者が回転ノブ5aを回転操作することにより、測定部4はXYZ駆動部6のY駆動によりY方向に移動される。ジョイスティック5の頂部には、測定開始スイッチ5bが設けられている。移動台3には、表示モニタ72が設けられている。
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an external configuration diagram of a non-contact ultrasonic tonometer according to the present embodiment. The non-contact
図2は本実施形態に係る非接触式超音波眼圧計の測定系及び光学系について説明する図であって、観察光路中に探触子が配置された場合の具体例である。図3は本実施形態に係る非接触式超音波眼圧計の制御系について説明する図である。
探触子(トランスジューサ)10は、被検眼角膜を微小変形させるための超音波を出射する振動子11を備える。探触子(トランスジューサ)10は、例えば、被検眼Eの眼前に配置される。なお、探触子10には、例えば、圧電素子が用いられる。なお、本実施形態では、被検眼に入射させる超音波として、パルス波が用いられ、振動子11は超音波パルスを被検眼に対して入射させるための超音波入射部として用いられる。
FIG. 2 is a diagram for explaining a measurement system and an optical system of the non-contact ultrasonic tonometer according to the present embodiment, and is a specific example when a probe is arranged in the observation optical path. FIG. 3 is a diagram for explaining a control system of the non-contact ultrasonic tonometer according to the present embodiment.
A probe (transducer) 10 includes a
本実施形態においては、振動子11は角膜Ecを変形(扁平)させるだけの出力を必要とする。しかしながら、角膜を平坦又は陥凹させる程度の放射圧は、要求されない。以下に、角膜Ecを変形(扁平)させるために必要な音圧について説明する。
In the present embodiment, the
音圧は、1gの重さで直径3.06mmを圧平した場合、10mmHgになる。このときの音圧は、被検眼の眼圧が60mmHgとすると、次の計算で導かれる。 The sound pressure becomes 10 mmHg when applanating 3.06 mm in diameter with a weight of 1 g. The sound pressure at this time is derived by the following calculation when the intraocular pressure of the eye to be examined is 60 mmHg.
上記の式によって、眼圧が60mmHgである被検眼を、直径3.06mmの範囲だけ扁平するためには、音圧レベルは、理論的には172dBとなる。 According to the above equation, in order to flatten the eye to be examined having an intraocular pressure of 60 mmHg by a range of 3.06 mm in diameter, the sound pressure level is theoretically 172 dB.
ただし、172dBでは、照射時間により角膜に障害をきたす可能性がある。本実施形態では、角膜の圧平を求めているのではなく、ヒステリシスを伴う物理的な変形が発生すれば、眼圧が測定できる。従って、圧平には172dBの音圧が必要だが、照射時間を極端に短くし、数[ns](ナノ秒)にするか、6[W/cm^2](約167dB)程度の音響エネルギーにすることにより、角膜の変位を得てもよい。 However, at 172 dB, the cornea may be damaged depending on the irradiation time. In this embodiment, instead of obtaining the applanation of the cornea, the intraocular pressure can be measured if physical deformation with hysteresis occurs. Therefore, the applanation requires a sound pressure of 172 dB, but the irradiation time is extremely shortened to a few [ns] (nanoseconds), or an acoustic energy of about 6 [W / cm ^ 2] (about 167 dB). By doing so, the displacement of the cornea may be obtained.
本実施形態においては、角膜の変形を検出できる程度の超音波を出射できる探触子10を用いて、被検眼に超音波パルスを入射させる。被検眼に入射させる超音波の音圧レベルは角膜Ecを変形(扁平)させることができる程度の超音波を出力できればよい。
In the present embodiment, an ultrasonic pulse is incident on the eye to be inspected using the
なお、被検眼に入射させる超音波の周波数としては、例えば、被検者に聞こえないように、可聴域より大きな周波数が好ましい。また、超音波は周波数が大きいほど空気中で減衰する。このため、可聴域を超え、かつ空気中の減衰が少ない大きさの周波数が好ましい。例えば、40〜200KHzが好ましい。本実施形態では、例えば、周波数を50KHzとし、50KHzの超音波を出力できる振動子11が用いられる。
In addition, as a frequency of the ultrasonic wave incident on the subject's eye, for example, a frequency larger than the audible range is preferable so that the subject cannot hear it. Moreover, the ultrasonic wave attenuates in the air as the frequency increases. For this reason, a frequency that exceeds the audible range and has a small attenuation in the air is preferable. For example, 40 to 200 KHz is preferable. In the present embodiment, for example, the
なお、空気を介して超音波を人体に照射する場合の照射基準があれば、本内容はそれに順ずるものとする。 In addition, if there exists an irradiation reference | standard when irradiating a human body with an ultrasonic wave via air, this content shall follow it.
また、探触子10の被検眼側には、振動子11から発せられる超音波を収束させるための音響レンズ16が設けられており、被検眼と探触子10とのアライメントが適正になったときに、被検眼に対するフォーカスが合うようになっている。
Further, an
図2の説明に戻る。探触子10及び音響レンズ16の中心部には、固視光源32(後述する)から発せられた固視標投影用の光束、及びアライメント光源42から発せられたアライメント指標投影用の光束を通過させるための開口部18(例えば、直径1mm程度の円孔)が形成されている。
Returning to the description of FIG. A light beam for projecting a fixation target emitted from a fixation light source 32 (described later) and a light flux for projecting an alignment index emitted from an
また、対物レンズ22の中心部に配置される振動子11と、観察光学系20の光路から外れた位置に配置される回路系(増幅回路81、制御部70、等)は、配線用ケーブル95によって電気的に接続されている。
Further, the
次に、光学系の構成について説明する。本光学系においては、被検眼の前眼部を観察するための観察光学系20と、被検眼を固視させるための固視標投影光学系30と、XYアライメント用の指標を被検眼角膜に投影する第1指標投影光学系40と、作動距離方向におけるアライメント検出用の指標を被検眼角膜に投影する指標投影光学系50と、被検眼角膜に投影された作動距離方向におけるアライメント検出用の指標を検出する距離指標検出光学系55が設けられている。
Next, the configuration of the optical system will be described. In this optical system, an observation
観察光学系20は、その観察光路中に探触子10が配置され、探触子10の周辺領域を介して前眼部像を結像させる。より具体的には、観察光学系20は、対物レンズ22、結像レンズ24、フィルタ25、二次元撮像素子26、とを有し、観察光軸L1上に探触子10が配置されている。このため、被検眼の所定部位(例えば、角膜中心、瞳孔中心)に対して観察光軸L1がアライメントされると、被検眼の正面に探触子10が配置される。さらに、図2に示す構成では、探触子10の中心軸(中心軸の延長線)と観察光軸L1が同軸になるように配置されているので、被検眼の所定部位に対して観察光軸L1がアライメントされると、探触子10の中心軸(中心軸の延長線)と被検眼の所定部位が一致した状態となるので、超音波による被検眼からの反射波を効率よく取得できる。
In the observation
被検眼の斜め前方には、被検眼を赤外光により照明する前眼部照明光源38が配置されている。フィルタ25は、光源38及び後述する光源42の光を透過し、後述する作動距離検出用の光源51の光に対して不透過の特性を持つ。
An anterior ocular segment
ここで、前眼部照明光源38による前眼部反射光は、対物レンズ22に向かう。この場合、探触子10の周辺領域に到達した前眼部反射光は、対物レンズ22を通過し、ビームスプリッタ36及びビームスプリッタ46を介して、結像レンズ24によって二次元撮像素子26上に結像される。
Here, the anterior ocular segment reflected light from the anterior ocular segment
上記構成において、二次元撮像素子26は前眼部観察用の撮像素子として用いられる。そして、二次元撮像素子26から出力される撮像信号は、制御部70へ入力され、表示モニタ72の画面上に表示される。また、対物レンズ22及び結像レンズ24からなる結像光学系は、被検眼前眼部像を二次元撮像素子26に導光する導光部材として用いられる。
In the above configuration, the two-
なお、探触子10に対して対物レンズ22が同一位置に配置される具体的構成としては、図2に示すような構成が考えられる。対物レンズ22には、探触子10が挿入される挿入孔22aが形成されており、挿入孔22aを介して対物レンズ22に探触子10が取り付けられる。
As a specific configuration in which the
図2の説明に戻る。固視標投影光学系30は、少なくとも固視標投影用の固視光源を有し,被検眼を固視させるための固視標を被検眼に向けて投影する。より具体的には、固視標投影光学系30は、可視光を発する固視用の光源32、固視標33、開口絞り34、投影レンズ35、ビームスプリッタ46、ビームスプリッタ36、とを有し、探触子10及び音響レンズ16に形成された開口部18を介して被検眼に固視標を投影する。固視標投影光学系30の投影光軸L2は、観察光学系20の光路中に配置されたビームスプリッタ46にて観察光軸L1と同軸とされる。
Returning to the description of FIG. The fixation target projection
ここで、光源32から出射された固視標投影用の光束によって照明された固視標33からの光は、開口絞り34によって光束径が絞られた後、投影レンズ35を通過し、ビームスプリッタ46によって反射された後、ビームスプリッタ36、開口部18を介して、被検眼に向かい、被検眼眼底に投影される。これにより、被検眼の固視がなされる。
Here, the light from the
第1指標投影光学系40は、少なくともアライメント指標投影用のアライメント光源を有し,被検眼前眼部に向けてアライメント指標を正面方向から投影する。より具体的には、第1指標投影光学系40は、赤外光を発するアライメント用の光源42、投影レンズ44、ビームスプリッタ36、とを有し、探触子10に形成された開口部18を介して被検眼角膜上にXYアライメント指標を投影する。また、アライメント指標投影光学系40の投影光軸L3は、観察光学系20の光路中に配置されたビームスプリッタ36にて観察光軸L1と同軸とされる。
The first index projection
作動距離指標投影光学系50は、Z方向(前後方向)のアライメント検出用の赤外光源51、投影レンズ52、を有し、作動距離(Z)方向におけるアライメント検出用の指標を被検眼角膜上に投影する。なお、投影光学系50の投影光軸L4は、観察光軸L1と所定の角度で交わる。ここで、光源51による光は、投影レンズ52により略平行光束とされた後、投影光軸L4に沿って被検眼角膜に斜め方向から投影され、角膜Ecで鏡面反射した光束は光源51の虚像である指標i2を形成する。
The working distance index projection
作動距離指標検出光学系55は、受光レンズ56、フィルタ57、位置検出素子58(例えば、ラインCCD)、を有し、距離指標投影光学系50によって形成されたアライメント指標像を検出する。フィルタ57は、光源51の光を透過し、光源38及び光源42の光に対して不透過の特性を持つ。なお、作動距離指標検出光学系55の投影光軸L5と作動距離指標投影光学系50の投影光軸L4は観察光軸L1に対して対称な軸を持ち、光軸L5は光軸L4と光軸L1上で交差する。ここで、指標i2からの光束は、受光レンズ56によってフィルタ57を介して位置検出素子58上に結像される。被検眼E(角膜Ec)がZ方向に移動すると、位置検出素子58上を指標i2が移動するため、位置検出素子58からの検出信号に基づき被検眼Eに対する探触子10のZ方向におけるアライメント状態を検出できる。
The working distance index detection
なお、本実施形態において、作動距離指標投影光学系50及び作動距離指標検出光学系55は、超音波によって変形される角膜の変形量と変形速度を測定するための測定部として用いられる。変形量と変形速度は、光学的に検出しても良いし、又は、超音波によって検出しても良い。あるいは、その他の変位検出センサであってもよい。
In this embodiment, the working distance index projection
例えば、制御部70は、位置検出素子58からの検出信号に基づいて超音波による角膜の変形量を経時的にモニタリングする。制御部70は、超音波によって変形された角膜の変形量と、超音波によって角膜が変形される際の速度を演算する。制御部70は、演算結果に基づいて眼圧を測定する(詳しくは、後述する)。
For example, the
なお、本実施形態では、変形量と変形速度を光学的に測定する測定部は、Z方向における眼Eに対するアライメント状態を光学的に検出するユニットを兼用する。これによって、装置構成が簡略化される。変形量と変形速度を光学的に測定する測定部としては、OCT又はシャインプルーフカメラ等の前眼部断面像撮像ユニットを用いるようにしてもよい。 In the present embodiment, the measurement unit that optically measures the deformation amount and the deformation speed also serves as a unit that optically detects the alignment state with respect to the eye E in the Z direction. This simplifies the device configuration. As a measurement unit that optically measures the deformation amount and the deformation speed, an anterior ocular segment image capturing unit such as an OCT or a Scheimpflug camera may be used.
次に、図3を用いて、制御系の構成について説明する。制御部70は、光源32、光源42、光源51、二次元撮像素子26、位置検出素子58、光源38、表示モニタ72、記憶部としてのメモリ75、回転ノブ5a、測定開始スイッチ5b、各種スイッチが配置されたコントロール部74、XYZ駆動部6、等と接続され、装置全体の制御、測定値の演算処理等を行う。
Next, the configuration of the control system will be described with reference to FIG. The
制御部70は、二次元撮像素子26からの検出信号に基づいてXY方向のアライメント検出、位置検出素子58からの検出信号に基づいてZ方向のアライメント検出を行う。また、コントロール部74には、被検眼に対する測定部4のアライメントを自動的に行う自動アライメントモードと被検眼に対する測定部4のアライメントを検者の手動にて行う手動アライメントモードを選択する選択スイッチ74a、アライメント完了時に測定開始のトリガを自動的に発するオートショットモードと測定開始スイッチ5bからの操作信号に基づいて測定開始のトリガを発するマニュアルショットモードとを選択する選択スイッチ74b、等が配置されている。
The
以上のような構成を備える装置の動作について説明する。まず、検者は、被験者の顔を顔支持ユニット2に固定させた後、表示モニタ72を見ながら、ジョイスティック5を用いて被検眼に対するアライメントを行う。このとき、制御部70は、図4に示すように、二次元撮像素子26によって取得される前眼部画像と、被検眼に対するアライメントを行うために利用されるレチクルLT及びインジケータGをモニタ72上に合成して表示する。
The operation of the apparatus having the above configuration will be described. First, the examiner fixes the subject's face to the
被検眼に対するアライメント完了後、測定開始のトリガ信号が発せられる(入力される)と、制御部70は、そのトリガ信号に基づいて、振動子11を用いて超音波パルスを被検眼に向けて連続的に出射させてもよい。もちろん、超音波パルスは、単発であってもよい。また、角膜に放射される超音波は、連続波であってもよい。
When a trigger signal for starting measurement is issued (input) after the alignment for the eye to be examined is completed, the
本実施形態では、制御部70は、振動中における角膜の変形量と変形速度に基づいて被検眼の眼圧を測定する。以下の説明では、制御部70は、測定された変形速度に基づいて、超音波変形による角膜のヒステリシスを算出する。制御部70は、測定された角膜の変形量と、算出されたヒステリシスと、に基づいて被検眼の眼圧を算出する。
In the present embodiment, the
図5は、超音波を照射するためのパルス信号の一例を示す図である。図5は、制御部70から振動11への印加電圧によって形成されるパルス信号Sg1の一例である。振動子11は、パルス信号Sg1が印加されることによって振動し、超音波パルスを発生させる。
FIG. 5 is a diagram illustrating an example of a pulse signal for irradiating ultrasonic waves. FIG. 5 is an example of the pulse signal Sg <b> 1 formed by the voltage applied from the
本実施形態において、超音波パルスは、例えば、周波数が50KHzとする。制御部70は、繰り返し周波数PRFとして、超音波パルスを5回角膜Ecに入射させるように、制御部70は、パルス信号Sg1を制御する。
In the present embodiment, the ultrasonic pulse has a frequency of 50 KHz, for example. The
なお、繰り返し周波数PRFは、先に入射した超音波パルスによって変形(扁平)した角膜Ecが元の形状に戻ってから、後の超音波パルスが角膜Ecに入射するように設定されることが好ましい。従って、繰り返し周波数PRFは、超音波パルスの周波数と、角膜EcのヒステリシスHの予測値(後述する)によって設定することが好ましい。 The repetition frequency PRF is preferably set so that the subsequent ultrasonic pulse enters the cornea Ec after the cornea Ec deformed (flattened) by the ultrasonic pulse previously incident returns to its original shape. . Therefore, the repetition frequency PRF is preferably set by the frequency of the ultrasonic pulse and the predicted value (described later) of the hysteresis H of the cornea Ec.
角膜Ecは、連続的な超音波パルスによって強制的に振動され、変形(扁平)する。作動距離指標投影光学系50及び作動距離指標検出光学系55は、変形(扁平)した角膜Ecの変形量Wを検出する。
The cornea Ec is forcibly vibrated and deformed (flattened) by a continuous ultrasonic pulse. The working distance index projection
図6は、超音波による角膜Ecの変形量Wに関して説明するための一例を示す図である。位置検出素子58は、角膜Ecで反射される光源11の反射光を検出する。角膜Ecが超音波パルスによって振動し、変形(扁平)すると、光源11からの反射光の方向が変化し、位置検出素子58によって受光される検出信号のピーク位置が変化する。制御部70は、ピーク位置の変化量によって角膜Ecの変形量Wを検出する。例えば、予め実験的に求められた換算式によって、ピーク位置の変化量を角膜Ecの変形量Wに換算して求めてもよい。
FIG. 6 is a diagram illustrating an example for explaining the deformation amount W of the cornea Ec by ultrasonic waves. The
制御部70は、例えば、位置検出素子58によって検出される検出信号に基づいて、角膜Ecの時間的な変形量Wを取得し、メモリ75を記憶する。記憶された変形量Wは、眼圧の算出に用いられる。なお、変形量Wとしては、例えば、変形量Wの最大値であってもよいし、又は、変形開始から所定時間経過後の変形量、であってもよい。
For example, the
図7は、作動距離指標投影光学系50及び作動距離指標検出光学系55によって測定された角膜Ecの変形量Wの時間変化を示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing temporal changes in the deformation amount W of the cornea Ec measured by the working distance index projection
制御部70は、角膜が変形前の形状に戻るまでに要した時間(速度)に基づいて角膜EcのヒステリシスHを求める。
The
制御部70は、例えば、角膜Ecの変形量Wの時間的な変化から角膜EcのヒステリシスHを算出する。図7において、時間Trは、角膜Ecが変形し始めたときから、元の形状に戻るまでの時間を示す。時間Tfは、角膜Ecが変形し始めたときから、変形量Wが最大(変形量Wmax)になるまでの時間を示す。時間Tsは、角膜Ecの変形量Wが最大になったときから元の形状に戻るまでの時間を示す。傾きDfは、角膜Ecが変形し始めたときから、変形量Wが最大(変形量Wmax)になるまでの変形量Wの傾きを示す。傾きDsは、角膜Ecの変形量Wが最大になったときから元の形状に戻るまでの変形量Wの傾きを示す。制御部70は、例えば、時間Tr、時間Tf、時間Ts、傾きDf、傾きDsなどの時間及び傾きの内、少なくとも一つの時間的な成分を、ヒステリシスHとして算出する。ヒステリシスとは、例えば、角膜の時間的な変形状態を示す指標の一つとして用いられる。
For example, the
続いて、制御部70は、例えば、算出したヒステリシスHと、変形量Wに基づいて眼圧を算出する。眼圧の算出方法は様々である。例えば、最大変形量WmaxとヒステリシスHを掛け合わせ、さらに換算係数を掛けることによって眼圧を求めてもよい。
Subsequently, the
このように、角膜Ecの変形量Wと角膜EcのヒステリシスHに基づいて眼圧を算出することができる。 Thus, the intraocular pressure can be calculated based on the deformation amount W of the cornea Ec and the hysteresis H of the cornea Ec.
例えば、被検眼を変形させるために圧縮した空気を噴出する場合、およそ25[ms]の時間が掛かるとする。空気の代わりに超音波を用いれば、上記の1000分の1程度の時間に短縮される。これは、空気の噴出速度に対して空気中を伝わる超音波の伝播速度が速いからである。超音波によって角膜Ecが変形(扁平)される時間はとても短く、被検者は角膜Ecの変形(扁平)による違和感を持つことがない。 For example, when jetting compressed air to deform the eye to be examined, it takes about 25 [ms]. If ultrasonic waves are used instead of air, the time is reduced to about 1/1000. This is because the propagation speed of ultrasonic waves traveling in the air is faster than the air ejection speed. The time during which the cornea Ec is deformed (flattened) by ultrasonic waves is very short, and the subject does not feel uncomfortable due to the deformation (flattened) of the cornea Ec.
従って、上記のように、被検眼の角膜を変形させるために超音波を用いることで、被検者に恐怖感または違和感を与えることなく眼圧を測定することができる。 Therefore, as described above, by using ultrasonic waves to deform the cornea of the eye to be examined, the intraocular pressure can be measured without giving the subject a feeling of fear or discomfort.
なお、以上のように、角膜Ecの変形量WとヒステリシスHを求めることによって、ヒステリシスHの影響が少なく、より正確な眼圧値を求めることができる。 As described above, by obtaining the deformation amount W and the hysteresis H of the cornea Ec, the influence of the hysteresis H is small, and a more accurate intraocular pressure value can be obtained.
なお、超音波パルスを連続的に照射することで、角膜Ecの変形量のばらつきを検出することができる。したがって、変形量のばらつきを眼圧値の補正に用いることで、より正確な眼圧値を求めることができる。 In addition, the variation in the deformation amount of the cornea Ec can be detected by continuously irradiating the ultrasonic pulse. Therefore, a more accurate intraocular pressure value can be obtained by using the variation in deformation amount for correcting the intraocular pressure value.
なお、上記の説明において、眼圧を算出する際に、角膜Ecの変形量WとヒステリシスHを掛け合わせた上で、さらに換算係数を掛けることによって眼圧を求めるものと説明したが、これに限らない。例えば、角膜Ecの変形量Wに換算係数を掛け、得られた眼圧値をヒステリシスHによって補正することで、最終的な眼圧値を求めてもよい。 In the above description, when calculating the intraocular pressure, the intraocular pressure is calculated by multiplying the deformation amount W of the cornea Ec and the hysteresis H, and further multiplying the conversion factor. Not exclusively. For example, the final intraocular pressure value may be obtained by multiplying the deformation amount W of the cornea Ec by a conversion factor and correcting the obtained intraocular pressure value with the hysteresis H.
なお、本実施形態において、パルス波を連続的に角膜Ecに入射させると説明したが、これに限らない。例えば、図8に示すように、バースト波を連続的に入射させてもよい。バースト波を入射させることによって、S/N比を大きくすることができる。 In the present embodiment, the pulse wave has been described as being continuously incident on the cornea Ec. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. 8, burst waves may be continuously incident. By making the burst wave incident, the S / N ratio can be increased.
なお、上記説明においては、角膜の変形速度として角膜のヒステリシスを求めたが、これに限定されない。例えば、超音波によって変形される角膜の移動速度(例えば、角膜頂点の移動速度)を、OCT又はシャインプルーフカメラ等の前眼部断面像撮像ユニットを用いて測定するようにしてもよい。制御部70は、求められた移動速度を用いて眼圧を計測する。なお、前眼部断面像撮像ユニットに限定されず、何らかの速度計を用いるようにしてもよい。
In the above description, the corneal hysteresis is obtained as the deformation speed of the cornea, but the present invention is not limited to this. For example, the moving speed of the cornea deformed by ultrasonic waves (for example, the moving speed of the apex of the cornea) may be measured using an anterior ocular segment image capturing unit such as an OCT or a Scheimpflug camera. The
なお、以上の説明においては、振動子11からの超音波を直接被検眼に照射する構成としたが、これに限定されない。例えば、超音波反射ミラー90を介して、被検眼に超音波を照射しても良い(図9参照)。なお、図9は超音波反射ミラーを用いた場合の一例を示す図である。図2と同じ番号を付した構成については、図2と同様の機能を果たすものとする。超音波反射ミラー90は、例えば、観察光学系20の観察光路中に配置されてもよい。振動子11は、観察光学系20の観察光路外に配置されてもよい。
In addition, in the above description, although it was set as the structure which irradiates the to-be-examined eye directly with the ultrasonic wave from the vibrator |
10 探触子
11 振動子
16 音響レンズ
18 開口部
20 観察光学系
L1 観察光軸
22 対物レンズ
30 固視標投影光学系
40 第1指標投影光学系
55 作動距離指標投影光学系
70 制御部
81 増幅器
90 超音波反射部材
310 測定光学系
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記超音波によって変形される角膜の変形量と変形速度を測定するための測定手段と、
前記測定手段によって測定された前記変形量と前記変形速度に基づいて、前記被検眼の眼圧を算出する眼圧算出手段と、を備えることを特徴とする非接触式超音波眼圧計。 A vibrator that emits ultrasonic waves for minutely deforming the eye cornea to be examined;
A measuring means for measuring a deformation amount and a deformation speed of the cornea deformed by the ultrasonic wave,
A non-contact ultrasonic tonometer comprising: an intraocular pressure calculating unit that calculates an intraocular pressure of the eye to be examined based on the deformation amount and the deformation speed measured by the measuring unit.
前記測定手段によって測定された前記変形速度に基づいて、前記角膜のヒステリシスを算出するヒステリシス算出手段を備え、
前記眼圧算出手段は、前記角膜の変形量と、前記ヒステリシス算出手段によって算出された前記ヒステリシスと、に基づいて前記被検眼の眼圧を算出する非接触式超音波眼圧計。 The non-contact ultrasonic tonometer according to claim 1, further comprising hysteresis calculating means for calculating hysteresis of the cornea based on the deformation speed measured by the measuring means,
The non-contact ultrasonic tonometer calculates the intraocular pressure of the eye to be examined based on the deformation amount of the cornea and the hysteresis calculated by the hysteresis calculating unit.
前記振動子を制御し、前記角膜に対してパルス波を連続的に照射することによって角膜を振動させるための制御手段を備え、
前記眼圧算出手段は、振動中における角膜の変形量と変形速度に基づいて前記被検眼の眼圧を測定するための非接触式超音波眼圧計。 The non-contact ultrasonic tonometer according to claim 1,
Control means for controlling the vibrator and vibrating the cornea by continuously irradiating the cornea with a pulse wave;
The intraocular pressure calculating means is a non-contact ultrasonic tonometer for measuring intraocular pressure of the eye to be examined based on a deformation amount and a deformation speed of the cornea during vibration.
前記制御手段は、前記振動子を制御し、前記角膜に対してバースト波を連続的に照射する非接触式超音波眼圧計。 The non-contact ultrasonic tonometer according to claim 3,
The control means is a non-contact ultrasonic tonometer that controls the vibrator and continuously irradiates the cornea with a burst wave.
前記測定手段は、
前記超音波によって変形される角膜の変形量と変形速度を光学的に測定する測定手段であって、作動距離方向における被検眼に対するアライメント状態を光学的に検出するアライメント検出手段を兼用することを特徴とする非接触式超音波眼圧計。 The non-contact ultrasonic tonometer according to claim 1 or 2,
The measuring means includes
A measuring means for optically measuring a deformation amount and a deformation speed of the cornea deformed by the ultrasonic wave, and also serving as an alignment detecting means for optically detecting an alignment state with respect to an eye to be examined in a working distance direction. Non-contact ultrasonic tonometer.
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