(57)【要約】【課題】  虹彩角膜角の直径を測定するための装置及び対応する方法を提供する。【解決手段】  本発明は、虹彩角膜角を測定するための装置及び方法に関し、画像内のコントラストの差を明らかにするように設計された光源（１４）、画像捕捉手段（１０）、及び画像捕捉手段（１０）に結合した画像処理手段（２２）を含み、画像処理手段（２２）は、画像捕捉手段（１０）によって捕捉された眼の画像を受け取り、画像内のコントラストの差の解析に基づいて得られる虹彩角膜角の値を出力で供給する。
2005514146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
画像内のコントラストの差を生じるようになった光源（１４）と、
画像捕捉手段（１０）と、
前記画像捕捉手段（１０）に結合した画像処理手段（２２）と、
を含み、
前記画像処理手段（２２）は、前記画像捕捉手段（１０）によって捕捉した眼の画像を受け取り、前記画像内のコントラストの差を解析することによって得られた虹彩角膜角の値をその出力で供給する、
ことを特徴とする、虹彩角膜角を測定するための装置。
【請求項２】
前記光源（１４）は、可視スペクトルで放射することを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記光源（１４）は、発光ダイオードであることを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれか１項に記載の装置。
【請求項４】
前記画像捕捉手段（１０）は、ＣＣＤビデオカメラを含むことを特徴とする請求項１又は請求項２又は請求項３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
画像捕捉トリガ手段（２０）を更に含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の装置。
【請求項６】
前記トリガ手段（２０）は、前記画像捕捉手段（１０）上のトリガを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記トリガ手段（２０）は、前記画像捕捉手段（１０）に結合した足ペダルを含むことを特徴とする請求項５に記載の装置。
【請求項８】
前記画像処理手段（２２）は、画像解析ソフトウエア（Ｌ）を実行するようになったデータ処理システムを含むことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
前記画像処理手段（２２）は、記憶手段（４２、４４）を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記記憶手段は、前記捕捉画像を含むファイル（ｆ（Ｉ，Ｐ））を記憶するようになっていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の虹彩角膜角を測定するための装置を作動させる方法であって、
光源（１４）が、眼（１２）に対して、該光源（１４）の光軸が眼の主軸と所定の入射角を形成するように位置決めされる段階（２４）と、
照らされた眼の画像が、画像捕捉手段（１０）を用いて捕捉される段階（２６）と、
前記捕捉した画像が、虹彩角膜角の値を判断するために前記画像内のコントラストの差を使用して処理される段階（３０）と、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項１２】
前記捕捉した画像を記憶する段階（２８）を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記画像処理段階（３０）中に、眼の幾何学中心と小柱反転部の周囲との間の距離が、複数の角度位置で測定されることを特徴とする請求項１１又は請求項１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記入射角は、１８±２度であることを特徴とする請求項１１又は請求項１２又は請求項１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、虹彩角膜角の直径を測定するための装置及び対応する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
虹彩角膜角に固定された前房インプラントの装着による屈折矯正手術の成功は、インプラントの適切な寸法、及び特にインプラントの全直径（「全体」直径とも呼ばれる）と角膜及び虹彩の周囲によって形成された虹彩角膜角の直径との間の良好な一致を示している。
大きすぎるインプラントは、その変形をもたらし、それは、虹彩及び瞳孔に伝わる場合がある。この眼の全体的な変形は、インプラントの触覚部の虹彩基部内へのへこみを引き起こし、隅角癒着の形の炎症反応やインプラントの触覚部の被包さえも示す場合がある。
同様に、小さすぎるインプラントは、眼におけるインプラントの変位を許し、インプラントが内皮を擦る場合は、結果的に内皮細胞の損失を許す場合がある。
虹彩角膜角の直径の正確な測定は、従って重要であり、適正なインプラントを選択するためには特にそうである。しかし、虹彩角膜角は眼に見えず、眼の外側から直接に接近可能でないために、この測定を直ちに実行する方法は存在しない。
【０００３】
虹彩角膜角を測定する侵襲的方法及び器具は、当業技術において公知である。
例えば、眼の切開を行って、目盛り付き定規を虹彩角膜角と接触するまで眼に挿入することができ、次に、測定値が定規から読み取られる。
この種の測定値は、一般的に、信頼できず不正確である。更に、この侵襲形式の方法及び器具の固有の欠点は、危険性を示す場合がある外科手術を患者が受ける必要があることである。
【０００４】
無接触測定方法も当業技術で公知である。
しかし、この場合、角度の測定は一般的に経験的であり、この経験的測定に付随する欠点は、侵襲的方法及び器具を用いる場合と同じように、得られる値の不正確さ及びそれに付随する信頼性の欠如である。
例えば、「ｗｈｉｔｅ−ｔｏ−ｗｈｉｔｅ」方法は、角膜に配置されるインプラントの全体的直径を得るために、角膜直径から開始して０．５ｍｍから１ｍｍを角膜直径に任意に加えることによって角度の値を求めることから構成される。
しかし、０．５ｍｍから１ｍｍまでの値を加える選択は経験的であり、開業医の判断に委ねられる。
すなわち、従来技術の方法及び器具は、信頼性を欠いて不正確であり、これは、患者に対する危険を表す場合がある。
本発明は、これらの欠点の克服を目的とするものである。
【発明の開示】
【０００５】
この目的のために、本発明は、虹彩角膜角を測定するための装置を提案し、本装置は、
−画像内のコントラストの差を生じるようになった光源、
−画像捕捉手段、及び
−画像捕捉手段に結合された画像処理手段、
を含み、画像処理手段が、画像捕捉手段によって捕捉された眼の画像を受け取り、この画像内のコントラストの差を解析することによって得られた虹彩角膜角の値をその出力で供給することを特徴とする。
すなわち、本発明は、手術前診察中に、手術される眼の虹彩角膜角を正確に測定することを可能にする。それは、従って、インプラントの大きさの選択に付随する不確定性及び信頼性の欠如を低減する。更に、外科手術は不要であり、手術が呈する患者への危険性の全てを排除する。
【０００６】
１つの特定の実施形態では、光源は、可視スペクトルで放射する。それは、例えば、発光ダイオードである。
発光ダイオードを使用するために、光は、広い角度に亘って放射され、放射された光は高光度である。更に、この種の構成部品の使用は比較的簡単であり、この構成部品は、日常的に使用されているものであり、従って比較的廉価である。
１つの特定の実施形態では、画像捕捉手段は、ＣＣＤビデオカメラを含む。
ＣＣＤビデオカメラによって捕捉された画像は、画像処理手段によって直接処理することができ、これは、処理時間を節約する。
【０００７】
１つの特定の実施形態では、本装置は、有利な態様においては画像捕捉手段上のトリガ又は画像捕捉手段に結合した足ペダルの形態を取ることができる画像捕捉をトリガするための手段を更に含む。
トリガは、開業医の反応を非常に敏感にして、例えばパーソナルコンピュータのスクリーン上に表示された画像が正しいと思った時に殆ど瞬時にスナップショットを撮ることを可能にする。
しかし、トリガの操作は、時にはカメラを移動させる場合があり、従って、捕捉した画像の品質を低下させる。足ペダルはこの問題を回避し、同時に、依然として開業医の反応を非常に敏感にすることができる。
【０００８】
１つの特定の実施形態では、画像処理手段は、コントラストの差の自動解析を可能にする画像解析ソフトウエアを実行するようになったデータ処理システムを含む。
１つの特定の実施形態では、画像処理手段は、例えば、虹彩角膜角の直径の値及び対応するデータベース形式のスナップショットのアーカイバル保管を可能にする記憶手段を含む。
１つの特定の実施形態では、記憶手段は、捕捉画像を含むファイルを記憶するようになっている。
従って、インプラントの寸法に関係することがある手術後の問題の事例においては、手術前段階の間に撮られた写真を参考にして、インプラントの全体直径に関して為された選択を正当化することができる。
【０００９】
上述と同じ目的で、本発明はまた、簡潔に上述した虹彩角膜角を測定するための装置を作動させる方法を提案し、本方法は、
−光源は、眼に対して、光源の光軸が眼の主軸と所定の入射角を形成するように位置決めされ、
−照らされた眼の画像は、画像捕捉手段によって捕捉され、
−捕捉された画像は、画像内のコントラストの差を使用して処理され、虹彩角膜角の値を判断する、
という段階を含む点で注目に値する。
【００１０】
１つの特定の実施形態では、本方法は、捕捉画像を記憶する段階を更に含む。
１つの特定の実施形態では、画像処理段階中に、眼の幾何学中心と小柱反転部の周囲との間の距離が、複数の角度位置で測定される。
１つの特定の形態によれば、入射角は，１８±２度の値を有する。
本方法の長所は、虹彩角膜角を測定するための装置に関して上述したものと同様であるから、ここでは反復しない。
本発明の他の態様及び長所は、非限定的な実施例として示す以下の１つの特定実施形態の詳細説明を読むことによって明らかになるであろう。
以下の説明では、添付図面を参照する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
虹彩角膜角を測定する前に、開業医は、装置が眼窩底を圧迫して瞳孔中心を仰ぐように、当業技術で公知の適切なデータ処理機器を用いて、例えばコンピュータのスクリーン上に直接表示することにより装置を配置する。開業医はまた、焦点調整も行う。
虹彩角膜角の直径は、このように決められた瞳孔中心に対して対称であると考えられる。
考察されるマグニチュードは、第１に眼が完全に球形ではなく、第２に測定されるマグニチュードが幾何学的測定ではなく生物測定であるという点で平均値である。
【００１２】
虹彩角膜角の測定に対して、本発明は、小柱反転部のコントラストの解析を基礎にしており、小柱とは、虹彩角膜角内に位置する領域である。
図１に示すように、本発明による測定装置は、検査する眼１２に向いた、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）デジタルカラービデオカメラであるカメラ１０を含む。測定を実施するために、検査される眼は、アイピースを眼の前に置くことにより隔離することができる。
【００１３】
可視スペクトル、すなわち、３８０ｎｍから７８０ｎｍの波長範囲で発光し、鞏膜を半透明にする性質を有する光源１４は、検査中の眼１２の主軸に対してかすり入射で虹彩角膜角の環状照明をもたらし、角膜、鞏膜を取り巻く領域、及び虹彩角膜角の全体を照らす。入射角は、１８°±２°とすることができる。
この照明は、光源１４によって生じた光が通過する鞏膜の領域において、光が通過しない鞏膜の部分に比較されるコントラストの変化を引き起こす。
本発明の好ましい実施形態では、光源１４は、発光ダイオード（ＬＥＤ）、例えば広角光輝度白色ＬＥＤである。
ＬＥＤは、代わりに、レーザダイオードにより、又は、光ファイバ又はハロゲン光から得られる光によって置き換えてもよく、この非網羅的なリストは、単に非制限的な例として示すものである。
【００１４】
画像捕捉を容易にするために、患者の凝視は、例えば色付き発光ダイオードによってもたらされ、例えばビデオカメラに取り付けられた可撓性の脚の端部に備え付けられた目標点の方向に向けられる。
眼の照らされた領域の画像は、眼１２と接触することなく光学システム１８によって捕捉される。画像捕捉は、ビデオカメラ１０に組み込まれたトリガ２０、ビデオカメラに結合した足ペダル、又は他の任意の適切な手段によってトリガすることができる。
【００１５】
カメラ１０がＣＣＤビデオカメラの場合、光学システム１８は、ビデオカメラに含まれる。
画像捕捉システムは、例えば、カメラ１０、上述の特定の入射角で固定された光源１４、光学システム１８、及びトリガ２０を統合したピストルの形態を取ることができる。
カメラ１０は、例えばパーソナルコンピューであるデータ処理システム２２と結合される。
図２に示すように、１つの特定の実施形態では、データ処理システム２２は、入力／出力ポート３６に共に接続されたカメラ１０、キーボード３２、及びスクリーン３４に結合される。
【００１６】
データ処理システム２２は、アドレス及びデータバス３８によって相互接続された：
−中央演算処理装置４０、
−ランダムアクセスメモリ４２、
−ＲＯＭ４４、及び
−入力／出力ゲート３６、
を含む。
構成要素３２、３４、３６、３８、４０、４２、及び４４は、マイクロコンピュータの当業者には公知であり、従って、ここでは説明しない。
【００１７】
ランダムアクセスメモリ４２は、データ、変数、及び中間処理結果をレジスタ「ν」に記憶するようになっており、「レジスタ」という用語は、低容量のメモリ領域（少数バイナリデータワードを記憶することができる）、又は高容量のメモリ領域（プログラム全体を記憶することができる）のいずれかを表す。
ＲＯＭ４４は、中央演算処理装置４０のオペレーティングプログラムを記憶し、レジスタ「Ｌ」には画像解析ソフトウエアを記憶し、レジスタ「ｆ（Ｉ，Ｐ）」には、例えば患者のアイデンティティ及び住所、例えば「ＪＰＥＧ（ジェイペグ）」フォーマットでの捕捉画像、及び検査される患者の眼又は両眼の生物測定パラメータを含み、検査される患者に対応する１つ又はそれ以上のファイルを記憶するようになっている。この情報は、代わりに、ディスケット、ＣＤ−ＲＯＭ、又は他の何らかの記憶媒体上に全体的又は部分的に記憶されてもよい。
【００１８】
虹彩角膜角は、レジスタ「Ｌ」に記憶された画像解析ソフトウエアを用いて、捕捉された画像を処理することにより測定される。
開業医によって事前に決められた眼の幾何学中心と小柱反転部の周囲との間の半径又は距離は、上述の通り光が通過しない鞏膜の領域のコントラストと異なるこの領域で観察されるコントラストにより、捕捉画像の１つ又はそれ以上の角度位置で測定される。
非制限的な例として、３６０度に亘って等角度で分布した６つの角度位置での測定値は、虹彩角膜角の平均半径、従って直径の僅か２％の不確定性を有する計算を提供する。得られる測定値の精度は、±０．１ｍｍ程度である。
【００１９】
図３は、図１の種類の装置の電源をオンにした後の装置の作動の主要な段階を示している。
最初の又は位置決めの段階２４では、光源１４は、その光軸が検査される眼の主軸に対してかすり入射角になるように配置される。これによって、光源１４を用いて眼１２の環状領域が照らされる。
次の又は画像捕捉の段階２６では、開業医が、上述のトリガ又は足ペダルのようなトリガ手段を操作することによって照らされた眼の画像の捕捉をトリガした後に、カメラ１０は、例えばビデオ信号形式で撮られた捕捉画像をデータバイトから成る画像ファイルに変換する。従来の方法では、捕捉画像の各画素（ピクセル）は、１つ又はそれ以上のこれらのデータバイトによって符号化される。
【００２０】
ＣＣＤビデオカメラは、従来式ビデオカメラと、従来式ビデオカメラによって供給されたビデオ画像をデジタル画像に、すなわちデータバイト形式に変換するための取得カードとによって置き換えることができる。
捕捉画像は、次に、記憶段階２８において、それをデータ処理システム２２に例えばビットマップファイルであるファイルの形態で記憶するために、当業者に公知の方法で圧縮することができる。この段階２８は、任意的であり、次の又は画像解析の段階３０の後で実行されてもよい。
【００２１】
画像解析段階３０の間に、画像の赤、緑、及び青色成分から赤色成分が最初に抽出される。赤色成分は、コントラスト変化の解析には特に有利である。次に、検査される眼の虹彩のより明るい又は暗い色の関数として、最小コントラスト変化検出閾値が選択される。これは、事前に抽出した赤色成分から成る画像の白黒バージョンを生成する。
事前に選択した閾値から開始して、白黒画像から照明コントラストの変化を示す曲線が抽出される。この曲線上のピークは、眼の異なる領域間の遷移区域に対応する。小柱の輪郭に対応する２つの横方向ピークと共に、瞳孔の中心及び輪郭に対応する３つの中央ピークが一般的に得られる。瞳孔の中心に対応するピークと小柱の輪郭に対応するピークとの間の距離の値は、虹彩角膜角の半径、従って直径の値を与える。
測定は、虹彩角膜角の直径の平均値を後で計算することができるように、異なる角度位置で繰り返される。
虹彩角膜角の直径の平均値は、このようにして得られる。前房インプラントを問題の眼に入れる場合、開業医は、手術に使用するインプラントの適切な大きさをこの値から容易にかつ確実に導くことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】虹彩角膜角を測定するための本発明の装置の１つの特定実施形態のブロック図である。
【図２】図１に示す種類の装置内に組み込まれたデータ処理システムの１つの特定実施形態の構造を図式的により詳細に示す図である。
【図３】図１の装置を作動させる方法の１つの特定実施形態の主要段階を示す流れ図である。
【符号の説明】
【００２３】
１０  画像捕捉手段
１２  眼
１４  光源
１８  光学システム
２０  トリガ
２２  画像処理手段
【図１】
2005514146.tif 000003
【図２】
2005514146.tif 000004
【図３】
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【国際調査報告】
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