| 【発明の名称】 |
視機能測定装置および測定方法 |
| 【発明者】 |
【氏名】玉井 信
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| 【要約】 |
【課題】低視力に対する客観的に再現性のある、細かいグレード分類が可能な視機能測定方法および測定装置を提供することである。
【解決手段】本測定装置では、被検者に対して、眼にゴーグル１４０をかぶせて、ゴーグル内部から赤、緑、又は、青等の光を左右別々に見せる。また、被検者に注意喚起のブザー音（クリック音）を聞かせるためのヘッドホン１５０や、被検者の反応を検出するための押しボタンスイッチ１６０を用いている。ゴーグル１４０内には、赤、緑、青、白の各色の光を発生するために、例えば４本づつのＬＥＤが、左右の眼球の前にそれぞれ取り付けられている。これらの各ＬＥＤは、ＣＰＵからの制御により、決められた強さおよび発光時間で発光する。また、ヘッドホン１５０や押しボタンスイッチ１６０は、全てＣＰＵ基板１１０に接続されており、マイクロプロセッサにより制御されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 左右の眼それぞれに対して、少なくとも赤、緑、青の光を個別に発生する光発生手段と、前記光発生手段を制御して、前記光の刺激段階を制御する発光制御手段と、前記各刺激段階における被検者の光に対する反応の有無を検出するための手段と、を備えることを特徴とする視機能測定装置。
【請求項２】 請求項１記載の視機能測定装置において、前記光発生手段は、白色の光を発生する手段を含むことを特徴とする視機能測定装置。
【請求項３】 請求項１又は２記載の視機能測定装置において、前記発光制御手段は、前記刺激段階の選択をランダムに制御することを特徴とする視機能測定装置。
【請求項４】 請求項１〜３いずれか記載の視機能測定装置において、前記発光制御手段は、前記刺激段階として光の強さおよび／または発光時間を制御することを特徴とする視機能測定装置。
【請求項５】 請求項１〜４いずれか記載の視機能測定装置において、前記光発生手段は、ＬＥＤで構成されていることを特徴とする視機能測定装置。
【請求項６】 請求項１〜５いずれか記載の視機能測定装置において、さらに、音を発生する手段を備え、前記発光制御手段は、音を発生してから光を発光する制御を行うことを特徴とする視機能測定装置。
【請求項７】 請求項６記載の視機能測定装置において、前記発光制御手段は、音を発生してから光を発生しない制御を行うことを含むことを特徴とする視機能測定装置。
【請求項８】 左右の眼それぞれに対して、少なくとも赤、緑、青の光を個別に発生し、前記光の強さおよび／または発光時間を変化させて、それに対する各段階の被検者の反応の有無を検出し、各段階に対する被検者の反応結果を用いて視機能を判定することを特徴とする視機能測定方法。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】特に低視力におけるグレード分類を行い、視機能の評価ができる測定に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば網膜色素変性症の病気が進行し、数字で表すことができない視力（１ｍの距離で０．１の指標が読めない視力）となった場合、現在は自覚的症状をもとに、指数弁（眼前で検者の指を見せ、指の数をあてる）、手動弁（指の数が分からない場合、眼前で手を動かし、その動きを見せる）、光覚弁（手の動きも分からない場合、暗室内で瞳孔に光を入れ、明暗を判別）の３段階で視力を評価している。しかし、このような疾患の患者の治療を試みる場合、または病状の進行を詳しく評価しようする場合、このような３段階ではあまりにも粗雑で変化を表しにくい。また測定のために、強い光で眼を刺激することは、視細胞に対し障害を与えるおそれもある。
【０００３】また、白色のＬＥＤによる刺激光を使用している検査装置を用いた測定方法がある（例えば、國方彦志、角田雅広、玉井信「極低視力のグレード分類とその測定機器の開発」日本眼科学会雑誌 第１０２卷臨時増刊号 ｐ１５２ １９９８）。しかし、この方法では、白色光を用いているため、低視力において、病気の進行や治療効果を明らかにするほどの精緻な分類ができる程度までの区別が必ずしもできない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、特に従来明確に評価できなかった低視力において、客観的に再現性のある、細かいグレード分類が可能な視機能測定方法および測定装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明の視機能測定装置は、左右の眼それぞれに対して、少なくとも赤、緑、青の光を個別に発生する光発生手段と、前記光発生手段を制御して、前記光の刺激段階を制御する発光制御手段と、前記各刺激段階における被検者の光に対する反応の有無を検出するための手段とを備えることを特徴とする。この測定装置により得られる結果は、空間的分解能で定義され、２点間の識別する能力である従来の「視力」とは、性格的に異なっている。しかし、この測定では、従来、明確に評価できなかった低視力において、客観的に再現性のある、細かいグレード分類が可能であり、錐体および杆体機能を含めた総合的な視機能評価が可能である。また、視力が得られている場合でも、赤、緑、青の色光を用いているので、３種類の色覚を生じる錐体の機能すなわち黄斑機能をそれぞれ独立に測定することが可能である。
【０００６】この視機能測定装置において、前記光発生手段は、白色の光を発生する手段を含むことができる。また、前記発光制御手段は、前記刺激段階の選択をランダムに制御することが望ましい。発光制御手段は、前記刺激段階として光の強さおよび／または発光時間を制御している。前記光発生手段は、ＬＥＤで構成されていることが望ましい。
【０００７】さらに、音を発生する手段を備え、前記発光制御手段は、音を発生してから光を発光する制御を行うことにより、被検者の注意を喚起してから刺激を与えることができる。このとき、音を発生してから光を発生しない制御を行うことにより、測定の信頼性に対するデータも得ることができる。上述の測定装置を用いた視機能測定方法も、本発明である。
【０００８】
【発明の実施の形態】本発明は、少なくとも赤、緑、青の三原色の光を用いて、それぞれの光に対する刺激に対する反応を調べるものである。この測定で得られる結果は、例えば刺激輝度と刺激時間の組み合わせで９段階の刺激光強度を設定しており、空間的分解能で定義され、２点間の識別する能力である従来の「視力」とは、性格的に異なっている。しかし、この測定では、錐体および杆体機能を含めた総合的な視機能評価が可能である。本発明の実施形態を、図面を参照して詳細に説明する。
【０００９】図１は、本発明の測定装置の実施形態の構成例であり、マイクロプロセッサを用いて構成したものである。図１において、測定装置の筐体１００中に、本発明の制御を行うマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）を中心としたＣＰＵ基板１１０と、測定装置に対する設定や状態の表示を行うパネルを取り付ける表示基板１２０が入っている。ＣＰＵ基板１１０は、測定結果をプリントアウトするためのプリンタ１３０に接続器１１４および１３４を介して接続されている。また、電源は、乾電池１７８またはＡＣアダプタ１７０から供給されている。
【００１０】本測定装置では、被検者に対して、眼にゴーグル１４０をかぶせて、ゴーグル内部から赤、緑、又は、青等の光を左右別々に見せる。また、被検者に注意喚起のブザー音（クリック音）を聞かせるためのヘッドホン１５０や、被検者の反応を検出するための押しボタンスイッチ１６０も用いている。ゴーグル１４０内には、赤、緑、青、白の各色の光を発生するために、例えば４本づつのＬＥＤが、左右の眼球の前にそれぞれ取り付けられている。これらの各ＬＥＤは、ＣＰＵからの制御により、決められた強さおよび発光時間で発光する。また、ヘッドホン１５０や押しボタンスイッチ１６０は、全てＣＰＵ基板１１０に接続されており、マイクロプロセッサにより制御されている。
【００１１】実施形態の測定装置の場合、ゴーグル１４０内の各ＬＥＤは赤 （波長６４４ｎｍ）、緑 （５２５ ｎｍ）、青（４７０ｎｍ）および白各々の光を発生している。また、各ＬＥＤから発生する光を高（Ｈ）、中（Ｍ）、低（Ｌ）の三段階で強さを変化させることができるが、刺激光強度を０．１、１、１０ｃｄ／ｍ２（または、１、１０、１００ｃｄ／ｍ２）としている。また、発光時間も、０．１、０．３、１．０秒か、０．０１、０．０３秒、０．１秒の三段階に設定することができる。なお、これらの光の発光強度および発光時間の段階は、実施形態に例示の三段階に限るものではない。刺激の段階数やそれらの段階の具体的数値等は色々に設定することができる。
【００１２】このような装置を用いて、どのようにして検査を行うかを説明する。被検者に対して、ヘッドホン１５０からブザー音をならして注意を集中させてから、例えば０．７秒後にゴーグル内の左右又は左右どちらかの眼の前のＬＥＤを、ランダムな強さおよび発光時間で発光させる。その発光を被検者が認識できたら、押しボタンスイッチ１６０を押す。この反応をマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）で検出する。
【００１３】ＬＥＤの発光の状態は、実施形態の場合、光の強度および発光時間がそれぞれ３段階であるので、９段階あり、また、１つの色のＬＥＤは左右にあるので、それぞれ１つの色のＬＥＤに対して、９×２＝１８通りの発光がある。これにブザー音をならしてもＬＥＤを発光させない場合を１０％含めて２０通りとしている。この様に、ＬＥＤを発光しない場合も含めるのは、この測定の信頼性をみるためである。実施形態の測定装置では、初期設定において、各色のＬＥＤに対する１連の測定における発光刺激回数は、例えば、６０回（各ＬＥＤの段階ごとに３回）、１００回（同５回）、２００回（同１０回）と設定することができる。
【００１４】図２は、実施形態の装置の前面パネル２００を示している。このパネル２００により、測定装置の状態や動作の設定を行うことができる。この一連の測定が終了すると、プリンタ１３０が一連の測定結果をプリントアウトする。これに付いては、後で詳しく説明する。
【００１５】さて、このパネル２００において、電源スイッチ２１０を投入すると、測定装置に乾電池１７８等から電源が供給され、電源表示灯２５０が点灯する。測定装置がスタート可能となると、検査表示灯２６０が点灯し、検査中は消灯している。この検査表示灯２６０が点灯してから、スタートスイッチ２２０を押すと一連の検査（例えば６０回の発光刺激）を開始する。なお、このスタートスイッチ２２０を検査中（検査表示灯が消灯）に押下すると、検査を中止することができる。音量切替スイッチ２３０により、ヘッドホン１５０からのブザー音の音量を３段階で切り替えることができる。ＬＥＤ切替スイッチ２３５を用いて、検査に使用するＬＥＤを選択する。選択されたＬＥＤを用いて一連の検査を行う。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）、白（Ｗ）の光全てに対して検査する場合には、順次切り替えて一連の検査を４回行う必要がある。発光時間切替スイッチ２４０は、前述の発光時間０．１、０．３、１．０秒（×１）か、０．０１、０．０３秒、０．１秒（×０．１）かを選択する。ブザー表示灯２７０は、ブザー音がなっている時に点灯する。ＬＥＤ刺激表示灯２８０は、被検者へのＬＥＤ刺激状況を表示し、ＬＥＤ刺激が行われている間点灯する。ＬＥＤ刺激表示灯２８０は、右眼（ＲＩＧＨＴ）に対応してＬ（輝度弱）２８１、Ｍ（輝度中）２８２、Ｈ（輝度強）２８３、および、左眼（ＬＥＦＴ）に対してＬ（輝度弱）２８５、Ｍ（輝度中）２８６、Ｈ（輝度強）２８７のそれぞれ３個づつ設けられている。被検者が押しボタンスイッチ１６０を押下することにより、ＬＥＤ点灯に応答すると、被検者応答表示灯２９０が点灯する。このとき、ＹＥＳ２９２が点灯するのは、ＬＥＤが発光してから被検者が応答した場合である。ＬＥＤの点灯前やＬＥＤが点灯しないで、応答があった場合には、ＥＲＲＯＲ２９４が点灯する。
【００１６】さて、ヘッドホン１５０からブザー音、ゴーグル１４０内のＬＥＤの点灯、および、押しボタンスイッチ１６０による被検者の応答との関係を、図３〜図６のタイムチャートを用いて説明する。なお、下記のタイムチャートによる動作タイミングは例示であり、これに限るものではない。
【００１７】図３は、被検者の応答がない場合のタイムチャートを示す。ブザー音が０．３秒間なってから、０．７秒後にＬＥＤが例えば０．１秒間（または０．３、１．０秒間）ある強さで点灯する。ＬＥＤの発光の強さや発光時間は、測定装置によりランダムに定められる。被検者の応答がない（押しボタンスイッチの押下なし）ので、ＬＥＤ発光後、２．５秒後にまたブザー音がなり、次の発光刺激が開始される。
【００１８】図４〜図６は、被検者の応答がある場合のタイムチャートを示す。図４（ａ）は、ＬＥＤ刺激後に被検者の応答があった場合を示す。図４（ａ）において、ブザー音が０．３秒間なってから、０．７秒後にＬＥＤが例えば０．１秒間（または０．３、１．０秒間）ある強さで点灯する。その後０から２．５秒後に被検者の応答がある。そして、その応答の１．０秒後に再度ブザーがなって、次の発光刺激が開始される。図４（ｂ）は、ＬＥＤ刺激中に被検者の応答があった場合を示す。図４（ｂ）において、ブザー音が０．３秒間なってから、０．７秒後にＬＥＤが例えば０．１秒間（または０．３、１．０秒間）ある強さで点灯する。そのＬＥＤ点灯中に被検者の応答が検出される。その応答があるとＬＥＤは消灯され、１．０秒後に再度ブザーがなって、次の発光刺激が開始される。
【００１９】図５は、図４（ｂ）とは異なり、ＬＥＤ刺激中に被検者の応答があってもＬＥＤが消灯しない場合を示している。図５において、ブザー音が０．３秒間なってから、０．７秒後にＬＥＤが例えば０．１秒間（または０．３、１．０秒間）ある強さで点灯する。そのＬＥＤ点灯中に被検者の応答が検出される。その応答があってもＬＥＤは消灯されない。その応答の後、１．０秒後に再度ブザーがなって、次の発光刺激が開始される。
【００２０】図６は、図５におけるように、応答時間により刺激の時間間隔が変化する場合（すなわち被検者の応答の一定時間後に次の刺激が開始される場合）とは異なり、刺激の時間間隔が一定の場合を示している。図６において、ブザー音が０．３秒間なってから、０．７秒後にＬＥＤが例えば０．１秒間（または０．３、１．０秒間）ある強さで点灯する。そのＬＥＤ点灯中に被検者の応答が検出される。その応答があってもＬＥＤは消灯されない。ＬＥＤの点灯が終了後、２．５秒後に再度ブザーがなって、次の発光刺激が開始される。このように、いろいろなタイミングにより、測定を行うことができる。このタイミングは、任意に設定することが可能である。
【００２１】図７は、上述のように、一連の測定を終了した時点で、測定結果がプリンタ１３０によりプリントアウトされた例を示す。図７において、プリントアウトされる項目としては、日付（ＤＡＴＥ）、名前（ＮＡＭＥ）、年齢（ＡＧＥ）、性別（ＳＥＸ）等を書き込むための欄の表示と、測定したＬＥＤの色（ＧＲＥＥＮ等）、発光時間切替スイッチの設定（Ｔ＝×０．１）の表示、右眼（ＲＩＧＨＴ）の測定結果、左眼（ＬＥＦＴ）の測定結果、およびＬＥＤ刺激が無いにも関わらず被検者が応答した回数（ＥＲＲＯＲ）等を表示している。
【００２２】測定結果は、右眼、左眼別々に、各刺激時間および輝度レベル（Ｌ，Ｍ，Ｈ）ごとに、分子は被検者の応答回数、分母は刺激の回数で示されている。また、ＥＲＲＯＲとしての結果は、ＬＥＤ刺激前に被検者が応答した場合、及び輝度０（ブザー音がなってもＬＥＤが発光しない場合）の刺激に応答した場合の合計回数を分子に、分母は全刺激回数を示しており、（ ）内は、輝度０の刺激回数である。ＥＲＲＯＲの回数で測定データの信頼性を評価することができる。
【００２３】図８〜図１１は、実施形態の測定装置を用いて、実際に色々な症状の被検者に対して行った測定結果を示している。各図において、（ａ）は赤（ｒｅｄ）、（ｂ）は緑（ｇｒｅｅｎ）、（ｃ）は青（ｂｌｕｅ）、（ｄ）は白（ｗｈｉｔｅ）の各色の刺激光に対して、縦に発光時間（単位は秒）、横に光の強さ（単位はカンデラ／ｍ２）とした表に測定結果を示している。
【００２４】図８は、５９才の左眼が加齢黄斑変性である女性に対して、各色５回測定した結果である。この女性の視力は、右０．６および左０．０３である。白色（ｗｈｉｔｅ）の測定では、刺激光の減少に対して明確な応答低下が見られないが、赤（ｒｅｄ）、緑（ｇｒｅｅｎ）、青（ｂｌｕｅ）の各色の刺激光の減少に対して明確な応答低下が見られる。
【００２５】図９は、４６才の左眼が加齢黄斑変性である女性に対して、各色３回測定した結果である。この女性の視力としては、右は０．８および左は光覚弁（明暗を判別）である。測定結果から、左眼では、赤（ｒｅｄ）の刺激光の減少に対して、明確な応答低下が見られる。
【００２６】図１０は、６１才の両眼が網膜色素変性である女性に対して、各色５回測定した結果である。この女性の視力としては、右は０．０６および左は０．０２である。測定結果から、赤（ｒｅｄ）の刺激光の減少に対して、明確な応答低下が見られる。また緑（ｇｒｅｅｎ）や白色（ｗｈｉｔｅ）にも応答劣化が見られる。
【００２７】図１１は、６２才の両眼が網膜色素変性である男性に対して、各色３回測定した結果である。この男性の視力としては、両眼とも指数弁（目の前の指の数が認識できる）である。測定結果から、各色の刺激光の減少に対して、少しづつ傾向が異なるが、明確な応答低下が見られる。
【００２８】この測定結果から、白色光刺激では区別が困難であった手動弁・指数弁でのグレード分類が、例えば黄斑錐体機能を反映して可能となった。また０．０１以上の視力の患者においても一部では応答の低下が見られ、色別（３種類の錐体別）の機能低下を判別することが可能となる。３色の比較では赤色光刺激に対する応答が低い場合が多くみられ、刺激光が同一輝度であっても色成分による違いが認められる。
【００２９】このように、この測定装置を用いることにより、従来の検査法では指数弁、手動弁、光覚弁としか評価できなかった症例で、その程度の違いを評価可能となった。また、０．０１以上の視力の症例でも本検査では応答の低下が見られ、３種の錐体各々のレベルで障害の程度評価が可能である。
【００３０】例えば、高齢化の進行に伴う加齢黄斑変性症の増加に対し、放射線照射、レーザー光凝固、色素上皮移植など様々な治療が試みられているが、特に低視力の症例ではその治療効果の判定が従来の検査法では困難である。この検査法は簡便に低視力患者の視機能を評価でき、また特に黄斑障害における色成分の違いについて検討が可能であり、広範な臨床応用ができる。上述の測定は、網膜色素変性を中心とし、糖尿病網膜症、緑内障、網膜中心動脈閉塞症、加齢黄斑変性等により、視力が手動弁以下に低下した症例を対象とした場合に特に有効である。
【００３１】
【発明の効果】上記の説明のように、本発明の測定は、３原色における各光を用いて、刺激輝度と刺激時間の組み合わせで例えば９段階の刺激光強度を設定しており、その結果得られるグレード分類は、空間的分解能で定義され、２点間の識別する能力である従来の「視力」とは、性格的に異なっている。しかし、この測定では、錐体および杆体機能を含めた総合的な視機能評価が可能である。このため、低視力におけるグレード分類が可能となったばかりでなく、視力が得られている場合でも、赤、緑、青の色光を用いているので、３種類の色覚を生じる錐体の機能すなわち黄斑機能をそれぞれ独立に測定することが可能である。
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| 【出願人】 |
【識別番号】８９９００００３５
【氏名又は名称】株式会社 東北テクノアーチ
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| 【出願日】 |
平成１１年４月９日（１９９９．４．９） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９８７２９
【弁理士】
【氏名又は名称】重信 和男 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−２８７９２７（Ｐ２０００−２８７９２７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年１０月１７日（２０００．１０．１７） |
| 【出願番号】 |
特願平１１−１０３２５９ |
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