(57)【要約】【課題】低い身体的な負担で眼球疾病の治療等を可能にする超音波装置等の提供。【解決手段】超音波装置１００は、超音波装置１００の装着時に瞼表面に接触するセンサ一面２２０と、超音波トランスデューサーデバイス２１０を含む。超音波トランスデューサーデバイス２１０は、瞼表面を介して眼球の隅角部に超音波ビームを照射する。【選択図】図１
2015104498.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
超音波装置の装着時に瞼表面に接触するセンサ一面と、
超音波トランスデューサーデバイスと、
を含み、
前記超音波トランスデューサーデバイスは、
前記瞼表面を介して眼球の隅角部に超音波ビームを照射することを特徴とする超音波装置。
【請求項２】
請求項１において、
前記センサ一面と前記超音波トランスデューサーデバイスとを有するセンサ一部を支持する支持部を、
含み、
前記センサ一面は、前記支持部によって前記瞼表面に接触して支持されることを特徴とする超音波装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、
前記超音波トランスデューサーデバイスを制御する制御部を含み、
前記制御部は、
超音波の送受信により眼球情報の測定処理を行い、前記測定処理の結果に基づいて、前記隅角部に前記超音波ビームを照射する照射処理を行うことを特徴とする超音波装置。
【請求項４】
超音波トランスデューサーデバイスと、
前記超音波トランスデューサーデバイスを制御する制御部と、
を含み、
前記制御部は、
超音波の送受信により眼球情報の測定処理を行い、前記測定処理の結果に基づいて、瞼表面を介して眼球の隅角部に超音波ビームを照射する照射処理を行うことを特徴とする超音波装置。
【請求項５】
請求項３又は４において、
前記制御部は、
前記眼球情報の前記測定処理において、眼圧情報を測定し、前記眼圧情報に基づいて、前記超音波ビームの前記照射処理を行うことを特徴とする超音波装置。
【請求項６】
請求項５において、
前記制御部は、
前記眼圧情報に対応付けられる眼圧が所定値より高い場合に、前記超音波ビームの前記照射処理を行うことを特徴とする超音波装置。
【請求項７】
請求項５又は６において、
前記制御部は、
前記眼圧情報に対応付けられる眼圧に応じて前記超音波ビームの照射エネルギーを制御することを特徴とする超音波装置。
【請求項８】
請求項３乃至７のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記眼球情報の測定処理において、超音波画像に基づく前記隅角部の画像認識処理を行い、前記画像認識処理の結果に基づいて前記超音波ビームの前記照射処理を行うことを特徴とする超音波装置。
【請求項９】
請求項３乃至８のいずれかにおいて、
前記制御部は、
前記測定処理において、第１の方向に前記超音波ビームを送信する処理を行い、
前記照射処理において、前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記超音波ビームを送信する処理を行うことを特徴とする超音波装置。
【請求項１０】
請求項３乃至９のいずれかにおいて、
前記超音波トランスデューサーデバイスは、
眼球方向に前記超音波ビームを送信し、前記超音波ビームの超音波エコーを受信し、
前記制御部は、
前記超音波ビームの1つの送信信号に対する前記超音波エコーの第１の受信信号と、前記第１の受信信号の後に受信される第２の受信信号との時間差から得られる眼球径情報に基づいて、眼圧を推定演算することを特徴とする超音波装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、眼の治療に超音波を利用した超音波治療装置が提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１の超音波治療装置では、眼の回りを囲う楕円形のゴーグル状のホルダーの上部に超音波発振素子が嵌め込まれる。ゴーグル状のホルダーは、眼球前面に密着し、ホルダー内には生食液などの溶液が充たされる。この超音波治療装置によれば、眼球内を観察しながら眼球の目的部位に対して超音波を照射することで、白内障などの治療が可能なる。
【０００４】
また特許文献２には、据え置き型の超音波治療装置の超音波プローブにより、特定周波数の超音波エネルギーを所望部位に所定時間通過させることで、緑内障を治療する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１５３８２５号公報
【特許文献２】特表２０１０−５０１２７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の従来技術では、眼球前面に密着してゴーグル状のホルダーが装着される構造であるため、超音波治療装置を装着すると、被験者の視界が妨げられてしまう。従って、被験者が通常の生活活動を行いながら、超音波による治療を行ったり、眼圧等の眼球情報を計測することはできなかった。
【０００７】
また、特許文献２の従来技術のように据え置き型の超音波治療装置を用いて治療を行う手法であると、治療場所が病院や診療所に限定されてしまう。従って、治療時間が短く、治療頻度が限定されてしまうため、治療効果が薄いという問題点がある。
【０００８】
また治療効果を高めるためには、日内変動する眼圧が高眼圧になったときに超音波を照射する手法が望ましいが、特許文献１、２の従来技術ではこのような手法を実現することは難しい。
【０００９】
そして、低い身体的な負担で眼球疾病の治療等を可能にする超音波装置が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一態様は、超音波装置の装着時に瞼表面に接触するセンサ一面と、超音波トランスデューサーデバイスと、を含み、前記超音波トランスデューサーデバイスは、前記瞼表面を介して眼球の隅角部に超音波ビームを照射する超音波装置に関係する。
【００１１】
本発明の一態様では、超音波装置の装着時にセンサー面が被験者の瞼表面に接触し、瞼表面を介して眼球の隅角部に超音波ビームが照射される。従って、被験者が超音波装置を装着するだけで、瞼表面を介した隅角部への超音波ビームの照射が可能になり、緑内障等の眼球疾病の治療等を実現できる。そしてセンサー面が瞼表面に接触することについては、被験者の身体的な負担は低いため、低い身体的な負担で眼球疾病の治療等が可能になる。
【００１２】
また本発明の一態様では、前記センサ一面と前記超音波トランスデューサーデバイスとを有するセンサ一部を支持する支持部を含み、前記センサ一面は、前記支持部によって前記瞼表面に接触して支持されてもよい。
【００１３】
このようにすれば、瞼表面にセンサー面を安定して接触させることができ、日常生活中等においても、超音波ビームを隅角部に照射して、眼球疾病の治療等が可能になる。
【００１４】
また本発明の一態様では、前記超音波トランスデューサーデバイスを制御する制御部を含み、前記制御部は、超音波の送受信により眼球情報の測定処理を行い、前記測定処理の結果に基づいて、前記隅角部に前記超音波ビームを照射する照射処理を行ってもよい。
【００１５】
このようにすれば、超音波の送受信により眼球情報を測定し、その結果に基づいて超音波ビームを隅角部に照射できるようになる。従って、超音波を利用した眼球情報の測定機能を有効活用しながら、隅角部への超音波ビームの照射による眼球疾病の効率的な治療等を実現できるようになる。
【００１６】
本発明の他の態様は、超音波トランスデューサーデバイスと、前記超音波トランスデューサーデバイスを制御する制御部とを含み、前記制御部は、超音波の送受信により眼球情報の測定処理を行い、前記測定処理の結果に基づいて、瞼表面を介して眼球の隅角部に超音波ビームを照射する照射処理を行う超音波装置に関係する。
【００１７】
本発明の他の態様では、超音波の送受信により眼球情報を測定し、その結果に基づいて超音波ビームを隅角部に照射できる。従って、超音波を利用した眼球情報の測定機能を有効活用しながら、隅角部への超音波ビームの照射による眼球疾病の効率的な治療等を実現できるようになる。
【００１８】
また本発明の一態様又は他の態様では、前記制御部は、前記眼球情報の前記測定処理において、眼圧情報を測定し、前記眼圧情報に基づいて、前記超音波ビームの前記照射処理を行ってもよい。
【００１９】
このようにすれば、超音波の送受信により眼圧情報を測定し、測定された眼圧情報に基づいて、例えば照射タイミング又は照射エネルギー等を決定して、超音波ビームを隅角部に照射できるようになる。
【００２０】
また本発明の一態様又は他の態様では、前記制御部は、前記眼圧情報に対応付けられる眼圧が所定値より高い場合に、前記超音波ビームの前記照射処理を行ってもよい。
【００２１】
このようにすれば、眼圧が高くなった場合に超音波ビームを隅角部に照射して、例えば房水等の循環を促すことで、緑内障等の眼球疾病を適切に治療できるようになる。
【００２２】
また本発明の一態様又は他の態様では、前記制御部は、前記眼圧情報に対応付けられる眼圧に応じて前記超音波ビームの照射エネルギーを制御してもよい。
【００２３】
このようにすれば、例えば、眼圧が高い場合に高い照射エネルギーの超音波ビームを隅角部に照射することで、房水等の循環を促して、眼圧を減少させる度合いを、より高くすることなどが可能になる。
【００２４】
また本発明の一態様又は他の態様では、前記制御部は、前記眼球情報の測定処理において、超音波画像に基づく前記隅角部の画像認識処理を行い、前記画像認識処理の結果に基づいて前記超音波ビームの前記照射処理を行ってもよい。
【００２５】
このようにすれば、超音波装置の超音波画像生成機能を有効活用して、画像認識処理により隅角部の場所を特定し、特定した場所に超音波ビームを照射することで、隅角部に対して適切に超音波ビームを照射できるようになる。
【００２６】
また本発明の一態様又は他の態様では、前記制御部は、前記測定処理において、第１の方向に前記超音波ビームを送信する処理を行い、前記照射処理において、前記第１の方向とは異なる第２の方向に前記超音波ビームを送信する処理を行ってもよい。
【００２７】
このようにすれば、測定処理においては、測定に好適な第１の方向に超音波ビームを送信し、照射処理においては、隅角部への照射に好適な第２の方向に超音波ビームを送信できるようになる。
【００２８】
また本発明の一態様又は他の態様では、前記超音波トランスデューサーデバイスは、眼球方向に前記超音波ビームを送信し、前記超音波ビームの超音波エコーを受信し、前記制御部は、前記超音波ビームの1つの送信信号に対する前記超音波エコーの第１の受信信号と、前記第１の受信信号の後に受信される第２の受信信号との時間差から得られる眼球径情報に基づいて、眼圧を推定演算してもよい。
【００２９】
このようにすれば、第１の受信信号と第２の受信信号との時間差を測定し、測定された時間差と眼球内における音速とから眼球径情報を取得し、眼圧を推定演算できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施形態の超音波装置の構成例。
【図２】本実施形態の超音波装置の詳細な構成例。
【図３】センサー部の構成例。
【図４】超音波装置の装着についての説明図。
【図５】本実施形態の超音波照射手法についての説明図。
【図６】超音波を用いた緑内障治療についての説明図。
【図７】図７（Ａ）、図７（Ｂ）は本実施形態の動作を説明するフローチャート。
【図８】本実施形態の動作を説明するフローチャート。
【図９】図９（Ａ）、図９（Ｂ）は本実施形態の詳細な動作例を説明するフローチャート。
【図１０】超音波装置による眼球径の測定を説明する図。
【図１１】眼圧と眼球径の変動との関係の一例。
【図１２】超音波装置による眼圧の推定を説明する図。
【図１３】図１３（Ａ）、図１３（Ｂ）、図１３（Ｃ）は、超音波トランスデューサー素子の構成例。
【図１４】超音波トランスデューサーデバイスの第１の構成例。
【図１５】図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は、超音波トランスデューサーデバイスの第１の構成例によるビームスキャンを説明する図。
【図１６】真の眼球径の推定を説明する図。
【図１７】超音波トランスデューサーデバイスの第２の構成例。
【図１８】超音波トランスデューサーデバイスの第２の構成例によるビームスキャンを説明する図。
【図１９】眼球径の推定演算処理を説明するフローチャート。
【図２０】眼球径情報と眼圧との関係を特定する処理を説明するフローチャート。
【図２１】眼圧の推定処理を説明するフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
以下、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお以下に説明する本実施形態は特許請求の範囲に記載された本発明の内容を不当に限定するものではなく、本実施形態で説明される構成の全てが本発明の解決手段として必須であるとは限らない。
【００３２】
１．超音波装置
図１に、本実施形態の超音波装置１００の構成例を示す。本実施形態の超音波装置１００は、センサー部２００、制御部１２５を含む。センサー部２００は、超音波トランスデューサーデバイス２１０、センサー面２２０、送信部１１０及び受信部１２０を含む。なお、本実施形態の超音波装置１００（超音波治療装置、超音波測定装置）は図１の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【００３３】
超音波トランスデューサーデバイス２１０は超音波ビームを送信する。具体的には眼の瞼（目蓋）の表面を介して眼球（隅角部等）に向けて超音波ビームを送信（照射）する。超音波トランスデューサーデバイス２１０は、超音波を受信（送受信）するものであってもよい。例えば超音波トランスデューサーデバイス２１０は、瞼を介して眼球方向に超音波ビームを送信し、超音波ビームが対象物により反射されたものである超音波エコーを受信する。
【００３４】
超音波トランスデューサーデバイス２１０は、超音波トランスデューサー素子を有する。超音波トランスデューサー素子は、電気信号である送信信号を超音波に変換する。超音波トランスデューサー素子は、対象物（被検体）からの超音波エコーを電気信号に変換する。超音波トランスデューサー素子は、例えば薄膜圧電型超音波トランスデューサー素子やバルク圧電型超音波トランスデューサー素子であってもよいし、或いは容量性微細加工超音波トランスデューサー素子（ＣＭＵＴ：Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer）であってもよい。
【００３５】
センサー面２２０は、超音波装置（センサー部）の装着時に瞼表面に接触する。センサー面２２０は、例えばセンサー部２００が有する外面のうちの装着時（測定時）に瞼表面に接触する面である。センサー面２２０は、例えば超音波トランスデューサーデバイス２１０を被おう保護膜の表面であってもよいし、或いは、音響レンズなど超音波を伝搬する部材の表面などであってもよい。センサー面２２０は、瞼表面に塗布されたジェルを介して瞼表面に接触してもよい。
【００３６】
送信部１１０は、超音波ビームの送信処理を行う。具体的には、送信部１１０が、制御部１２５（送受信制御部）の制御に基づいてパルス信号を生成・増幅し、超音波トランスデューサーデバイス２１０に対して電気信号である送信信号（駆動信号）を出力する。超音波トランスデューサーデバイス２１０は、電気信号である送信信号を超音波に変換して、超音波を送信する。送信部１１０は、例えばパルス発生器、増幅器などで構成することができる。なお、送信部１１０の少なくとも一部を、センサー部２００の外部（例えば制御部１２５と一体化）に設けてもよい。送信信号は、例えば正弦波パルス、又は矩形波パルス、又は三角波パルスなどであってもよい。また、１周期分のパルスに限定されず、例えば１／２周期分のパルス、又は３／２周期分のパルス、或いは２周期分のパルスなどであってもよい。
【００３７】
受信部１２０は、超音波エコーの受信処理を行う。具体的には、超音波トランスデューサーデバイス２１０が被検体（対象物）からの超音波エコーを電気信号に変換して、受信部１２０に対して出力する。受信部１２０は、超音波トランスデューサーデバイス２１０からの電気信号であるアナログの受信信号に対して増幅、検波、Ａ／Ｄ変換、位相合わせなどの受信処理を行い、受信処理後のデジタルの受信信号（デジタルデータ）を制御部１２５に対して出力する。受信部１２０は、例えば低雑音増幅器、電圧制御アッテネーター、プログラマブルゲインアンプ、ローパスフィルター、Ａ／Ｄコンバーターなどで構成することができる。なお、受信部１２０の少なくとも一部をセンサー部２００の外部（例えば制御部１２５と一体化）に設けてもよい。
【００３８】
図２に本実施形態の超音波装置１００の詳細な構成例を示す。図２では、制御部１２５は送受信制御部１３０、処理部１４０を有する。また超音波装置１００には、記憶部１５０、報知部１６０が更に設けられている。
【００３９】
送受信制御部１３０は、処理部１４０の制御処理に基づいて送信部１１０及び受信部１２０による送受信処理を制御する。具体的には、例えば送信期間と受信期間との切り換え制御、或いは送信部１１０が出力する送信信号のタイミングを制御して超音波ビームのビームスキャン制御、或いは受信部１２０のゲイン制御などを行う。
【００４０】
処理部１４０は、超音波装置１００の制御処理や各種の処理を行う。例えば眼球情報の測定処理、隅角部への超音波の照射処理、超音波画像の画像認識処理、或いは眼圧の推定演算処理などを行う。処理部１４０は、例えばＣＰＵ等のプロセッサー（プロセッサーにより実行されるプログラム）やＡＳＩＣの論理回路等により実現できる。
【００４１】
記憶部１５０は、例えば半導体メモリ−（ＤＲＡＭ、ＳＲＡＭ）などの記憶装置で構成され、受信信号や眼球情報（眼球径、眼圧等）などを記憶する。また、記憶部１５０は、フラッシュメモリーなどの不揮発性記憶装置をさらに含み、過去に測定した眼球情報などを記憶する。
【００４２】
報知部１６０は、情報を報知するデバイスであり、例えばディスプレイ（表示装置）、或いはスピーカーなどにより実現できる。報知部１６０は、処理部１４０からの報知情報をユーザーに対して報知する。ディスプレイは、例えば液晶ディスプレイ、有機ＥＬディスプレイ等であって、処理部１４０からの報知情報を含む表示用画像データを表示する。報知部１６０は、例えばビープ音を発生するビーパー、又は発光・点滅するＬＥＤ、又は振動するバイブレーターなどであってもよい。報知情報は、眼圧の正常又は異常に関する情報や、眼球情報（眼圧等）の時間変化に関する情報などのほか、ユーザーに対して必要な操作を指示するための情報を含んでもよい。
【００４３】
図３に、センサー部２００の構成例を示す。センサー部２００は、超音波トランスデューサーデバイス２１０、センサー面２２０、保護膜２３０、ベース基板２４０、フレキシブル基板２５０、送信部１１０及び受信部１２０を含む。なお、本実施形態のセンサー部２００は図３の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。例えば、送信部１１０及び受信部１２０の少なくとも一方をセンサー部２００の外部に設けてもよい。或いは制御部１２５の一部をセンサー部２００に設けてもよい。
【００４４】
超音波トランスデューサーデバイス２１０及びセンサー面２２０については、既に説明したので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４５】
超音波トランスデューサーデバイス２１０、送信部１１０及び受信部１２０は、ベース基板２４０の一方の面に設けられる。例えば、超音波トランスデューサーデバイス２１０、送信部１１０、受信部１２０の各チップが基板２４０に実装される。保護膜２３０は、超音波トランスデューサーデバイス２１０、送信部１１０及び受信部１２０を保護する部材（透明部材）である。例えば保護膜２３０はシリコーン系樹脂等により形成できる。センサー面２２０が瞼表面に接触した状態において、超音波トランスデューサーデバイス２１０からの超音波ビームや、対象物により反射された超音波エコーは、センサー面２２０や保護膜２３０を介して伝達される。
【００４６】
超音波トランスデューサーデバイス２１０と送信部１１０及び受信部１２０とは、フレキシブル基板２５０によって電気的に接続される。即ち、送信部１１０からの超音波トランスデューサーデバイス２１０の送信信号や、超音波トランスデューサーデバイス２１０から受信部１２０への受信信号は、フレキシブル基板２５０に形成された配線により伝達される。
【００４７】
センサー部２００は、支持部１７０により瞼表面に接触して支持される。支持部１７０は、例えば金属又は樹脂などの弾性を有する材料で形成することができる。センサー部２００は、配線１８０によって制御部１２５（送受信制御部１３０）と電気的に接続される。
【００４８】
本実施形態の超音波装置１００はユーザーがウェアラブルに装着可能な装置になっている。図４は、超音波装置１００の装着についての説明図である。
【００４９】
本実施形態の超音波装置１００は支持部１７０を有する。支持部１７０は、少なくともセンサ一面２２０と超音波トランスデューサーデバイス２１０を有するセンサ一部２００を支持する。図４では、支持部１７０は眼鏡型のフレームに設けられている。具体的には支持部１７０は眼鏡型のフレームに固設されている。なお支持部１７０（及びセンサー部２００）は、フレームに対して取り付け及び取り外しが自在な部材であってもよい。
【００５０】
図４の構成によれば、支持部１７０によりセンサー部２００を下瞼に確実に接触させることができる。従って、被験者に与える身体的な負担を軽減しつつ、超音波測定を行うことが可能になる。例えばセンサー部２００は、ユーザーが眼鏡型のフレームをかけた場合に、そのセンサー面２２０がユーザーの瞼に接触するように、支持部１７０により支持されている。そして、このようにセンサー面２２０が瞼表面に接触するように支持部１７０により支持された状態で、センサー部２００の超音波トランスデューサーデバイス２１０が、眼球の所望の部位（隅角部等）に超音波を照射する。こうすることで、被験者であるユーザーが超音波装置１００を常時装着して、適切なタイミングで眼球疾病の治療を行ったり、眼圧等の眼球情報を計測することが可能になる。
【００５１】
なお、図４には右眼部分を示しているが、左眼部分についても同様に、フレームに支持部１７０を設けてセンサー部２００を下瞼に確実に接触させることができる。また、フレームは、図４に示す眼鏡型に限定されず、他の形態の形状であってもよい。また支持部１７０は弾性変形する部材であることが望ましい。このようにすれば、ユーザーは、装着時にセンサー面２２０が瞼表面に適切に接触するように、支持部１７０を弾性変形させることが可能になり、ユーザーの利便性を向上できる。
【００５２】
送受信制御部１３０（制御部）は、例えば眼鏡型のフレームのテンプル（つる）部分に設けられる。センサー部２００と送受信制御部１３０とは、フレームに沿って設けられる配線１８０によって電気的に接続される。また、送受信制御部１３０は、ケーブル１９０によって超音波装置本体１０１（主装置）に電気的に接続される。
【００５３】
図２の処理部１４０、記憶部１５０及び報知部１６０（ディスプレイ）は、超音波装置本体１０１（主装置）に設けられる。超音波装置本体１０１は、専用の携帯型端末であってもよいし、スマートフォン等の汎用の携帯型端末であってもよい。
【００５４】
なお、送受信制御部１３０と超音波装置本体１０１（処理部１４０）との接続は、ケーブル１９０によらずに、近距離無線通信などの無線通信により通信接続してもよい。
【００５５】
また図４では、送受信制御部１３０を眼鏡型のフレームのテンプル部分に設け、処理部１４０等を超音波装置本体１０１に設ける手法を採用しているが、本実施形態はこれに限定されない。即ち、制御部１２５の機能の全てを、眼鏡型のフレームのテンプル部分に取り付けられた装置により実現してもよいし、超音波装置本体１０１により実現してもよい。また制御部１２５の一部又は全部の機能を実現するデバイスを、センサー部２００に設けてもよい。
【００５６】
またセンサー部２００のセンサー面２２０を瞼表面に接触させる手法としては、種々の手法を採用できる。例えば上述した眼鏡フレーム型のほかに、アイマスク型、或いは直接に瞼にセンサー部２００を貼り付ける手法などを採用してもよい。また、センサー部２００のセンサー面２２０を接触させる部位は、上瞼であってもよいし、他の部位であってもよい。
【００５７】
２．本実施形態の手法
以上のように本実施形態の超音波装置１００は、装着時に瞼表面に接触するセンサ一面２２０と、超音波トランスデューサーデバイス２１０を少なくとも有する。そして図５に示すように超音波トランスデューサーデバイス２１０は、瞼表面を介して眼球の隅角部（広義には治療の対象部位）に超音波ビームＵＢを照射（送信）する。具体的には例えば図６に示す繊維柱体やシュレム管に超音波ビームＵＢを照射する。
【００５８】
即ち本実施形態では、装着時においてセンサー部２００のセンサー面２２０が瞼表面に接触する。例えば図４で説明したように、センサー部２００を支持する支持部１７０が設けられ、センサ一面２２０は、支持部１７０によって瞼表面に接触して支持される。従って、ユーザーが超音波装置１００（眼鏡型フレーム）を装着するだけで、センサー面２００が瞼表面に接触して、超音波ビームを眼球方向に送信可能な状態になる。そして例えばセンサー面２００に交差（直交）する方向に超音波ビームを送信することで、眼球の隅角部（繊維柱体又はシュレム管等）に超音波ビームを照射できるようになる。
【００５９】
例えば図６に示すように、眼の中を循環する液体である房水は、毛様体で作られて、虹彩の回りを通過して繊維柱体の方に流れ、シュレム管から排出される。このように房水が循環することで、眼球の眼圧がほぼ一定に保たれるようになる。
【００６０】
そして、この房水の循環異常等により、眼圧が上昇すると、視神経に障害が生じやすくなり、緑内障等の眼球疾患が発生するリスクが高まる。
【００６１】
そこで本実施形態では図５に示すように超音波トランスデューサーデバイス２００が隅角部に対して超音波ビームＵＢを照射する。こうすることで、房水の排出等を促すことが可能になる。そして例えば繊維柱体やシュレム管等における房水の循環異常を解消し、房水の循環異常により上がった眼圧を低下させ、緑内障等の眼球疾病の治療が可能になる。
【００６２】
この場合に本実施形態の超音波装置１００では、センサー面２２０は、眼球表面ではなく、装着時に瞼に接触する構造となっている。従って、ユーザーの日常生活中においても、隅角部に超音波ビームを照射して、緑内障等の治療が可能になる。即ち、ユーザーが、超音波装置１００を常時装着して、超音波ビームによる眼球疾患の治療が可能になる。
【００６３】
また本実施形態の超音波装置１００は、超音波トランスデューサーデバイス２１０を制御する制御部１２５を含む。制御部１２５は、例えば超音波トランスデューサーデバイス２１０による超音波の送受信についての制御等を行う。
【００６４】
具体的には、制御部１２５（処理部）は、超音波の送受信により眼球情報の測定処理を行う。眼球情報は、超音波により測定可能な眼球に関する情報であり、例えば眼圧情報、眼球径情報、或いは眼球についての超音波画像情報などである。超音波の送受信による測定処理は、例えば超音波ビームを送信し、超音波エコーを受信し、受信した超音波エコーに基づいて行われる測定処理である。
【００６５】
そして制御部１２５（処理部）は、測定処理の結果に基づいて、隅角部に超音波ビームを照射する照射処理を行う。例えば制御部１２５は、測定処理の結果に基づいて、超音波ビームの照射タイミング、照射方向又は照射エネルギー等を決定する。そして、その照射タイミング、照射方向又は照射エネルギーで超音波ビームが照射されるように制御する。こうすることで、眼球疾患の治療に適切な照射タイミング、照射方向又は照射エネルギーで超音波ビームを照射できるようになる。例えば、適切な照射タイミングを決定すると共に隅角部の場所を特定し、その照射タイミングで、特定した隅角部の方向に、適切な照射エネルギーの超音波ビームを照射できるようになる。これにより、緑内障等の効率的な治療が可能になる。
【００６６】
例えば制御部１２５は、眼球情報の測定処理において、眼圧情報を測定し、眼圧情報に基づいて、超音波ビームの照射処理を行う。例えば眼圧情報に基づいて、照射タイミングを決定し、決定した照射タイミングにおいて隅角部に超音波ビームを照射する。例えば、房水の循環異常が疑われる眼圧になったと判断したタイミングで、超音波ビームを照射する。或いは、眼圧情報に基づいて照射エネルギーを決定し、決定した照射エネルギーで超音波ビームを送信する。
【００６７】
なお、測定処理により測定される眼圧情報は、眼圧そのものである必要は必ずしもなく、少なくとも眼圧が対応付けられるような情報であればよい。ここで、対応付けは、推定処理（推定式による算出）や対応表（テーブル）による数値対応化処理による対応付けを意味する。例えば測定処理により得られる情報が眼球径である場合に、この眼球径と眼圧とは、後述するような推定処理等により対応付けることが可能である。従って、この場合には、眼圧情報は眼球径となり、眼圧情報に対応付けられる眼圧は、眼球径を用いた推定処理や数値対応化処理等により求められる眼圧になる。
【００６８】
そして例えば制御部１２５は、眼圧情報に対応付けられる眼圧が所定値より高い場合に、超音波ビームの照射処理を行う。この所定値（閾値）は例えば図２の記憶部１５０に記憶されている。そして例えば、測定された眼圧が所定値よりも高いと判断されたタイミングで、超音波ビームを隅角部に照射する。例えば眼圧は、時間（時刻、季節）により変動すると共に、眼圧の変動パターンにも個人差がある。眼圧は性別、年齢、体位（立位、座位等）、人種によっても異なる。従って、上記の所定値は、被験者であるユーザーに応じて異なった値に設定することが望ましい。また超音波装置１００が、時間情報（日時情報）を取得できる場合には、取得された時間情報に基づいて、上記の所定値を設定することが望ましい。こうすることで、時間や個人差を考慮した適切な照射タイミングで超音波ビームを照射することが可能になる。特に本実施形態の超音波装置１００は常時装着ができるため、時間経過に伴い変化する眼圧情報についても記憶部１５０に時系列に記憶しておくことができる。従って、このように時系列に記憶された眼圧情報に基づいて、上記の所定値を設定するようにしてもよい。
【００６９】
また制御部１２５は、眼圧情報に対応付けられる眼圧に応じて超音波ビームの照射エネルギーを制御する。例えば眼圧が、照射エネルギー設定用の閾値（所定値）よりも低い場合には、超音波ビームの照射エネルギーを第１の照射エネルギーに設定し、当該閾値（所定値）よりも高い場合には、第１の照射エネルギーよりも高い第２の照射エネルギーに設定する。別の言い方をすれば、眼圧が高いほど高くなる照射エネルギーに設定する。こうすれば、眼圧が高い場合に高い照射エネルギーの超音波ビームを照射することで、房水等の循環を促して、眼圧を減少させる度合いを、より増加させることが可能になる。なお照射エネルギーは、例えば照射時間、或いは超音波の送信信号の電圧、波数などにより設定できる。例えば照射エネルギーを高くする場合には、照射時間を長くしたり、超音波の送信信号の電圧を高くしたり、波数を多くすればよい。
【００７０】
また制御部１２５は、眼球情報の測定処理において、超音波画像に基づく隅角部の画像認識処理を行い、画像認識処理の結果に基づいて超音波ビームの照射処理を行ってもよい。例えば超音波の受信信号（超音波エコー）に基づいて、Ｂモード画像等の超音波画像（生体断面画像等）を生成する。そして生成された超音波画像に対して画像認識処理を行うことで、隅角部（繊維柱体、シュレム管等）の場所等を特定する。この画像認識処理は、公知のパターンマッチング等により実現できる。例えば隅角部の参照パターンが映った参照画像を用意し、生成された超音波画像と参照画像とのパターンマッチングを行うことで、隅角部の場所（位置）を特定する。隅角部の参照パターンはユーザーごとに異なることが予想される。従って、隅角部の参照パターンが映った参照画像については、各ユーザーに関連づけて図２の記憶部１５０に記憶して登録しておいてもよい。そして、画像認識処理の際には、そのユーザーに関連づけられた参照画像を記憶部１５０から読み出して、そのユーザーについて得られた超音波画像とのパターンマッチングを行い、隅角部の場所を特定する。そして、特定された隅角部の場所に向けて超音波ビームを送信することで、隅角部への超音波ビームの照射を実現する。なお超音波ビームの方向の制御（ビームスキャン）の詳細については後述する。
【００７１】
このようにすれば、超音波装置１００の超音波画像生成機能を有効活用して、超音波画像の画像認識処理により隅角部の場所を特定できる。そして特定した場所に超音波ビームを送信することで、隅角部に対して適切に超音波ビームを照射し、房水の排水等を促して、緑内障等を適切に治療できるようになる。例えば、隅角部の場所は、被験者であるユーザーによって異なり、個人差があるため、固定の方向に向けて超音波ビームを照射する手法では、隅角部に対して超音波ビームを適切に照射できないおそれがある。この点、超音波画像により隅角部の場所を特定すれば、個人差により隅角部の場所が異なっていても、隅角部に対して超音波ビームを適切に照射できるようになる。
【００７２】
また制御部１２５は、測定処理においては、第１の方向に超音波ビームを送信する処理を行い、照射処理においては、第１の方向とは異なる第２の方向に超音波ビームを送信する処理を行う。例えば測定処理において眼圧情報等の眼球情報を測定する場合には、例えば眼球の中心（略中心）の方に向けて超音波ビームを照射する。即ち、第１の方向は、超音波トランスデューサーデバイス２１０から眼球の中心へと向かう方向となる。これにより、後述するように眼圧径情報を計測し、眼圧径から眼圧情報を推定できるようになる。
【００７３】
一方、照射処理においては、例えば隅角部（対象部位）の方に向けて超音波ビームを照射する。即ち、第２の方向は、超音波トランスデューサーデバイス２１０から隅角部へと向かう方向になり、これは一般的には第１の方向とは異なる方向になる。
【００７４】
従って、測定処理において第１の方向に超音波ビームを送信することで、眼圧情報等を適正に測定しながら、照射処理において第２の方向に超音波ビームを送信することで、隅角部に向けて適正に超音波ビームを照射できるようになる。この場合の第１、第２の方向の切替は後述するビームスキャンにより実現できる。
【００７５】
また超音波トランスデューサーデバイス２１０は、瞼表面を介して眼球方向に超音波ビームを送信し、超音波ビームの超音波エコーを受信する。
【００７６】
そして制御部１２５（処理部）は、超音波エコーの受信信号に基づいて、複数の異なるタイミング（時刻）における眼球径についての情報である眼球径情報を取得する処理を行う。眼球径情報は、超音波ビームの１つの送信信号に対する超音波エコーの第１の受信信号と第１の受信信号の後に受信される第２の受信信号との時間差から得られる。即ち制御部１２５は、当該眼球径情報に基づいて、眼圧を推定演算する。
【００７７】
具体的には、眼球径情報は、センサー面２２０が接触する瞼に近い強膜からの超音波エコーに対応する第１の受信信号と瞼から遠い強膜からの超音波エコーに対応する第２の受信信号との時間差から得られる眼球径（眼球の直径）に関する情報である。眼球径情報は、眼球径の値（長さ）そのものでなくてもよく、例えば瞼に近い強膜からの超音波エコー（第１の受信信号）と瞼から遠い強膜からの超音波エコー（第２の受信信号）との時間差であってもよいし、或いは超音波エコーの受信信号の振幅波形（Ａモード波形）であってもよい。
【００７８】
なお、上記の複数の異なるタイミングの時間間隔は、第１の受信信号と第２の受信信号との時間差よりも長い時間である。
【００７９】
また制御部１２５は、超音波測定により取得した眼球径情報に基づいて眼球径の推定演算処理を行う。具体的には、制御部１２５は、超音波ビームのビームスキャンの処理を行って、複数のビーム方向についての眼球径情報に基づいて眼球径の推定演算処理を行う。こうすることで、眼球径を精度良く推定することができる。眼球径の推定演算処理の詳細については、後述する。
【００８０】
また制御部１２５は、推定した眼球径情報に基づいて眼圧の推定処理を行う。具体的には、制御部１２５は、被験者が座位（広義には第１の状態）である場合に得られた第１の眼球径情報及び第１の眼圧実測値と、被験者が立位（広義には第２の状態）である場合に得られた第２の眼球径情報及び第２の眼圧実測値と、に基づいて得られた眼球径情報と眼圧との関係（関係式）から眼圧の推定処理を行う。眼球径情報と眼圧との関係が特定されれば、制御部１２５は、超音波測定により取得された眼球径情報から眼圧を推定することができる。眼圧の推定処理の詳細については、後述する。
【００８１】
眼球径情報と眼圧との関係を求める処理は、制御部１２５が行ってもよいし、眼圧実測値を実測する装置（例えば眼圧計）が行ってもよい。或いは、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）などが行ってもよい。
【００８２】
次に本実施形態の超音波装置１００の動作について説明する。図７（Ａ）は本実施形態の基本的な動作を説明するフローチャートである。
【００８３】
図７（Ａ）に示すように、本実施形態では、まず超音波の送受信による眼球情報の測定処理を行う（ステップＳ１）。そして測定結果に基づき、隅角部への超音波ビームの照射処理を行う（ステップＳ２）。
【００８４】
図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のステップＳ１の測定処理が眼圧の測定である場合の動作を説明するフローチャートである。
【００８５】
まず超音波の送受信により眼圧を測定する（ステップＳ１１）。そして眼圧が所定の閾値（所定値）よりも高いか否かを判断する（ステップＳ１２）。そして眼圧が所定の閾値よりも高い場合には、眼圧に応じた照射エネルギーの超音波ビームを隅角部に照射する（ステップＳ１３）。
【００８６】
図８は、図７（Ａ）のステップＳ１の測定処理が超音波画像に基づく隅角部の場所の特定処理である場合の動作を説明するフローチャートである。
【００８７】
まず超音波の送受信により、超音波画像を生成する（ステップＳ２１）。そして、生成された超音波画像に基づいて、隅角部の画像認識処理を行い（ステップＳ２２）、画像認識処理により隅角部（繊維柱体、シュレム管）の場所を特定する（ステップＳ２３）。そして、特定された場所に超音波ビームを送信することで、隅角部に超音波ビームを照射する（ステップＳ２４）。
【００８８】
図９（Ａ）、図９（Ｂ）は本実施形態の詳細な動作例を説明するフローチャートである。まず図９（Ａ）に示すように、眼圧Ｐの測定処理を行う（ステップＳ３１）。次に、測定された眼圧Ｐが閾値（所定値）Ｐｍｉｎ以上か否かを判断する（ステップＳ３２）。閾値Ｐｍｉｎは、低眼圧側の閾値である。そして眼圧Ｐが閾値Ｐｍｉｎよりも低い場合には、処理Ｌを実行する（ステップＳ３３）。処理Ｌは、眼圧が低い場合用に用意された処理であるが、ヌル処理（何も行わない処理）とすることができる。
【００８９】
眼圧Ｐが閾値Ｐｍｉｎ以上である場合には、眼圧Ｐが閾値Ｐｍａｘ以下か否かを判断する（ステップＳ３４）。閾値Ｐｍａｘは高眼圧側の閾値である。そして眼圧Ｐが閾値Ｐｍａｘよりも高い場合には、処理Ｈを実行する（ステップＳ３５）。処理Ｈは、眼圧が高い場合用に用意された処理である。一方、眼圧Ｐが閾値Ｐｍａｘ以下である場合にはステップＳ３１に戻る。即ち、Ｐｍｉｎ≦Ｐ≦Ｐｍａｘである場合は、眼圧Ｐは正常範囲であるとして、処理Ｌ、処理Ｈを実行せずに、眼圧Ｐの測定処理を継続する。
【００９０】
図９（Ｂ）は処理Ｈの例を示すフローチャートである。まず隅角部を検出する（ステップＳ４１）。例えば超音波画像の画像認識処理により隅角部の場所を検出する。そして、図９（Ａ）のステップＳ３１で測定された眼圧Ｐと、ステップＳ３４で使用された閾値Ｐｍａｘとの眼圧差ΔＰ＝Ｐ−Ｐｍａｘを求める（ステップＳ４２）。
【００９１】
次に、ΔＰが例えば５ｍＨｇ（照射エネルギーの判定用の閾値）よりも大きい否かを判断し（ステップＳ４３）、大きい場合には超音波ビームの照射時間を例えばＴ＝１０秒に設定する（ステップＳ４４）。一方、ΔＰが５ｍＨｇ以下である場合には、超音波ビームの照射時間を例えばＴ＝３秒に設定する（ステップＳ４５）。そして、設定された照射時間Ｔで隅角部への超音波ビームの照射処理を行う（ステップＳ４６）。こうすることで、眼圧に応じた超音波ビームの照射エネルギーの制御を実現できる。
【００９２】
３．眼球径の測定及び眼圧の推定
図１０は、本実施形態の超音波装置１００による眼球径（広義には眼球径情報）の測定を説明する図である。図１０に示すように、センサー部２００（センサー面）は瞼表面（下瞼表面）に接触している。センサー部２００が有する超音波トランスデューサーデバイス２１０から眼球方向に超音波ビームＵＢが送信され、瞼（下瞼）に近い強膜からの超音波エコーＵＥ１及び瞼から遠い強膜からの超音波エコーＵＥ２が超音波トランスデューサーデバイス２１０により受信される。
【００９３】
超音波エコーＵＥ１に対応する第１の受信信号と超音波エコーＵＥ２に対応する第２の受信信号との時間差は、瞼に近い強膜と瞼から遠い強膜との距離に比例するから、第１の受信信号と第２の受信信号との時間差を測定することで、眼球径に関する情報を得ることができる。例えば、眼球内における超音波の音速をｖとし、第１の受信信号と第２の受信信号との時間差をｔｄとした場合には、眼球径ＤはＤ＝ｖ×ｔｄで与えられる。
【００９４】
図１１に、豚眼による実験から得られた眼圧と眼球径の変動との関係の一例を示す。図１１から分かるように、眼球径の変動は眼圧の１次関数で表される。従って、眼球径が分かれば眼圧を推定することができる。
【００９５】
図１２は、本実施形態の超音波装置１００による眼圧の推定を説明する図である。眼球径Ｄは眼圧Ｐの１次関数で表されるから、次式が成り立つ。
【００９６】
Ｄ＝ａ×Ｐ＋ｂ      （１）
ここでａ、ｂは眼球径Ｄと眼圧Ｐとの関係を特定するパラメーターである。眼球径Ｄと眼圧Ｐとの関係は被験者によって異なるから、被験者ごとにパラメーターａ、ｂを決める必要がある。本実施形態の超音波装置１００によれば、以下のようにしてパラメーターａ、ｂを決めることができる。
【００９７】
座っている状態（座位）での眼圧と立っている状態（立位）での眼圧とは異なることが知られている。そこで被験者が座位の状態（第１の状態）である場合に、超音波測定により第１の眼球径Ｄ１を取得し、また眼圧検査により第１の眼圧実測値Ｐ１を取得する。さらに被験者が立位の状態（第２の状態）である場合に、超音波測定により第２の眼球径Ｄ２を取得し、また眼圧検査により第２の眼圧実測値Ｐ２を取得する。
【００９８】
式（１）から次式が成り立つ。
【００９９】
Ｄ１＝ａ×Ｐ１＋ｂ      （２）
Ｄ２＝ａ×Ｐ２＋ｂ      （３）
従って、式（２）、（３）からパラメーターａ、ｂを求めることができる。
【０１００】
このように本実施形態の超音波装置１００によれば、被験者が座位の状態及び立位の状態で眼球径を測定し、さらに眼圧検査による眼圧実測値を入力することにより、眼球径と眼圧との関係（具体的にはパラメーター値ａ、ｂ）を被験者ごとに特定することができる。そして特定されたパラメーター値ａ、ｂを用いて、超音波測定により取得した眼球径から眼圧を推定することができる。
【０１０１】
なお、眼球径情報と眼圧との関係（パラメーター値）を求める処理は、上述したように制御部１２５が行ってもよいし、或いは、眼圧実測値を実測する装置（例えば眼圧計）、又はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）などが行ってもよい。
【０１０２】
４．超音波トランスデューサー素子
図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に、本実施形態の超音波装置１００に用いられる超音波トランスデューサー素子１０の構成例を示す。超音波トランスデューサー素子１０は、振動膜（メンブレン、支持部材）５０と圧電素子部とを有する。圧電素子部は、第１電極層（下部電極）２１、圧電体層（圧電体膜）３０、第２電極層（上部電極）２２を有する。なお、本実施形態の超音波トランスデューサー素子１０は図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）の構成に限定されず、その構成要素の一部を省略したり、他の構成要素に置き換えたり、他の構成要素を追加するなどの種々の変形実施が可能である。
【０１０３】
図１３（Ａ）は、基板（シリコン基板）６０に形成された超音波トランスデューサー素子１０の、素子形成面側の基板６０に垂直な方向から見た平面図である。図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のＡ−Ａ’に沿った断面を示す断面図である。図１３（Ｃ）は、図１３（Ａ）のＢ−Ｂ’に沿った断面を示す断面図である。
【０１０４】
第１電極層２１は、振動膜５０の上層に例えば金属薄膜で形成される。この第１電極層２１は、図１３（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子１０に接続される配線であってもよい。
【０１０５】
圧電体層３０は、例えばＰＺＴ（ジルコン酸チタン酸鉛）薄膜により形成され、第１電極層２１の少なくとも一部を覆うように設けられる。なお、圧電体層３０の材料は、ＰＺＴに限定されるものではなく、例えばチタン酸鉛（ＰｂＴｉＯ３）、ジルコン酸鉛（ＰｂＺｒＯ３）、チタン酸鉛ランタン（（Ｐｂ、Ｌａ）ＴｉＯ３）などを用いてもよい。
【０１０６】
第２電極層２２は、例えば金属薄膜で形成され、圧電体層３０の少なくとも一部を覆うように設けられる。この第２電極層２２は、図１３（Ａ）に示すように素子形成領域の外側へ延長され、隣接する超音波トランスデューサー素子１０に接続される配線であってもよい。
【０１０７】
振動膜（メンブレン）５０は、例えばＳｉＯ２薄膜とＺｒＯ２薄膜との２層構造により空洞領域４０を塞ぐように設けられる。この振動膜５０は、圧電体層３０及び第１、第２電極層２１、２２を支持すると共に、圧電体層３０の伸縮に従って振動し、超音波を発生させることができる。
【０１０８】
空洞領域４０は、基板６０（シリコン基板）の裏面（素子が形成されない面）側から反応性イオンエッチング（ＲＩＥ）等によりエッチングすることで形成される。この空洞領域４０の形成によって振動可能になった振動膜５０のサイズによって超音波の共振周波数が決定され、その超音波は圧電体膜３０側（図１３（Ａ）において紙面奥から手前方向）に放射される。
【０１０９】
超音波トランスデューサー素子１０の下部電極（第１電極）は、第１電極層２１により形成され、上部電極（第２電極）は、第２電極層２２により形成される。具体的には、第１電極層２１のうちの圧電体層３０に覆われた部分が下部電極を形成し、第２電極層２２のうちの圧電体層３０を覆う部分が上部電極を形成する。即ち、圧電体層３０は、下部電極と上部電極に挟まれて設けられる。
【０１１０】
圧電体膜３０は、下部電極と上部電極との間、即ち第１電極層２１と第２電極層２２との間に電圧が印加されることで、面内方向に伸縮する。超音波トランスデューサー素子１０は、薄手の圧電素子部と振動膜５０を貼り合わせたモノモルフ（ユニモルフ）構造を用いており、圧電素子部が面内で伸び縮みすると貼り合わせた振動膜５０の寸法はそのままであるため反りが生じる。従って、圧電体膜３０に交流電圧を印加することで、振動膜５０が膜厚方向に対して振動し、この振動膜５０の振動により超音波が放射される。圧電体膜３０に印加される電圧は、例えば１０〜３０Ｖであり、周波数は例えば１〜１０ＭＨｚである。
【０１１１】
バルクの超音波トランスデューサー素子の駆動電圧がピークからピークで１００Ｖ程度であるのに対して、図１３（Ａ）〜図１３（Ｃ）に示すような薄膜圧電型超音波トランスデューサー素子では、駆動電圧をピークからピークで１０〜３０Ｖ程度に小さくすることができる。
【０１１２】
５．超音波トランスデューサーデバイス
本実施形態の超音波装置１００では、図１０で説明したように、瞼（下瞼）に近い強膜からの超音波エコーＵＥ１に対応する第１の受信信号と瞼から遠い強膜からの超音波エコーＵＥ２に対応する第２の受信信号との時間差を測定することで眼球径（広義には眼球情報）を測定する。超音波トランスデューサーデバイス２１０から送信される超音波ビームＵＢが眼球の中心を通過する場合には、正確に眼球径を測定することができる。しかし実際にはセンサー部２００の位置及び方向を常に一定に保持することは困難であり、従って超音波ビームＵＢを常に眼球の中心方向に送信することは難しい。
【０１１３】
そこで、本実施形態の超音波装置１００では、制御部１２５が超音波ビームＵＢのビームスキャンを行って、複数のビーム方向についての眼球径情報に基づいて眼球径の推定演算処理を行う。具体的には、制御部１２５は、セクタースキャン（位相走査）或いはリニアスキャンにより超音波ビームＵＢをＸ方向及びＹ方向にスキャンして、複数のビーム方向について眼球径値を取得し、取得された複数の眼球径値のうちの最大値を真の眼球径値と推定する。
【０１１４】
また、例えば前述したように画像認識処理等で隅角部の場所を特定した場合には、Ｘ方向及びＹ方向での超音波ビームＵＢのスキャンが可能であれば、特定した場所に超音波ビームＵＢが照射されるようにスキャンを行うことで、隅角部に超音波ビームを照射することが可能になる。
【０１１５】
図１４に、本実施形態の超音波トランスデューサーデバイス２１０の第１の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイス２１０は、８×８のマトリックス配置された複数の超音波トランスデューサー素子１０、信号端子ＳＧ１〜ＳＧ６４及び複数のコモン電圧端子ＣＯＭを含む。
【０１１６】
信号端子ＳＧ１〜ＳＧ６４は、図１４に示すように、超音波トランスデューサーデバイス２１０の各辺に１６個ずつ配置される。複数のコモン電圧端子ＣＯＭは、各コーナー部に４個ずつ配置される。なお、信号端子ＳＧ１〜ＳＧ６４及びコモン電圧端子ＣＯＭの配置は図１４に示すものに限定されない。
【０１１７】
６４個の超音波トランスデューサー素子１０の各素子の一方の電極は、信号端子ＳＧ１〜ＳＧ６４のうちの対応する１つの信号端子に接続される。また、各素子の他方の電極は、図示していない配線によって複数のコモン電圧端子ＣＯＭのいずれかに接続される。送信期間には、送信部１１０からの送信信号が信号端子ＳＧ１〜ＳＧ６４に入力され、受信期間には、６４個の超音波トランスデューサー素子１０からの受信信号が信号端子ＳＧ１〜ＳＧ６４を介して受信部１２０に出力される。このようにすることで、６４個の超音波トランスデューサー素子１０に対してそれぞれ異なる位相の送信信号を入力することができるから、Ｘ方向及びＹ方向のいずれの方向についてもセクタースキャンによるビームスキャンを行うことができる。
【０１１８】
図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）は、超音波トランスデューサーデバイス２１０の第１の構成例によるビームスキャンを説明する図である。図１５（Ａ）のＡ１、Ａ２に示すように、センサー部２００に設けられた超音波トランスデューサーデバイス２１０は、セクタースキャンにより超音波ビームの出射方向をＹ方向にほぼ±４５°スキャンさせることができる。実際の測定では、ビーム方向の変化は例えば±５〜１０°程度でよい。例えば図１５（Ａ）に示すように、超音波ビームをＵＢ１からＵＢ２、そしてＵＢ３へとスキャンさせる。また図示していないが、Ｘ方向についても同様にビーム方向をスキャンさせることができる。
【０１１９】
図１５（Ｂ）には、仮想的に図１５（Ａ）のＰＳの位置から見た場合の超音波ビームのスキャンを示す。本実施形態の超音波装置１００によれば、図１５（Ｂ）に示すように、例えばＹ方向の角度を１°ずつ変化させてＸ方向にスキャンすることができる。即ち、第１のビームスキャンＳＣ１から第ｎ（ｎは２以上の整数）のビームスキャンＳＣｎまでを行うことで、強膜の所定の範囲にわたって眼球径を取得することができる。
【０１２０】
また、隅角部の場所が特定された場合には、特定された場所に超音波ビームが照射されるように、Ｘ方向及びＹ方向に超音波ビームをスキャンすることで、隅角部への超音波ビームの照射が可能になる。
【０１２１】
図１６は、図１５（Ｂ）に示すビームスキャンＳＣ１〜ＳＣｎによる真の眼球径の推定を説明する図である。図１６は、Ｘ方向の角度に対する眼球径の測定値をビームスキャンＳＣ１〜ＳＣｎのスキャンごとにプロットしたものである。図１６から分かるように、測定された眼球径値のうちの最大値が求める真の眼球径値になる。従って、制御部１２５は、ビームスキャンＳＣ１〜ＳＣｎを行って、スキャンごとに眼球径の測定値を取得し、測定された眼球径値のうちの最大値を真の眼球径値であると推定することができる。
【０１２２】
測定された眼球径値の最大値を与える角度がＸ方向又はＹ方向のスキャン範囲の上限又は下限の角度である場合には、スキャン範囲内に眼球の中心を通るビームが含まれていない可能性がある。この場合には、制御部１２５はスキャン範囲を適切な方向にシフトさせることができる。
【０１２３】
図１７に、本実施形態の超音波トランスデューサーデバイス２１０の第２の構成例を示す。本構成例の超音波トランスデューサーデバイス２１０は、Ｘ方向にリニアスキャンを行うデバイスＵＤＸとＹ方向にリニアスキャンを行うデバイスＵＤＹとを含む。デバイスＵＤＸは８行１６列のマトリックス配置された複数の超音波トランスデューサー素子１０、信号端子ＳＧＸ１〜ＳＧＸ１６及び複数のコモン電圧端子ＣＯＭを含む。同様に、デバイスＵＤＹは１６行８列のマトリックス配置された複数の超音波トランスデューサー素子１０、信号端子ＳＧＹ１〜ＳＧＹ１６及び複数のコモン電圧端子ＣＯＭを含む。
【０１２４】
デバイスＵＤＸの第ｉ（ｉは１≦ｉ≦１６である整数）列の８個の超音波トランスデューサー素子１０の一方の電極は、信号端子ＳＧＸ１〜ＳＧＸ１６のうちの第ｉの信号端子ＳＧＸｉに共通接続される。また、各超音波トランスデューサー素子１０の他方の電極は、コモン電圧端子ＣＯＭに共通接続される。送信期間には、送信部１１０からの送信信号が信号端子ＳＧＸ１〜ＳＧＸ１６に入力され、受信期間には、各列の超音波トランスデューサー素子１０からの受信信号が信号端子ＳＧＸ１〜ＳＧＸ１６を介して受信部１２０に出力される。
【０１２５】
デバイスＵＤＹの第ｊ（ｊは１≦ｊ≦１６である整数）行の８個の超音波トランスデューサー素子１０は、信号端子ＳＧＹ１〜ＳＧＹ１６のうちの第ｊの信号端子ＳＧＹｊに共通接続される。また、各超音波トランスデューサー素子１０の他方の電極は、コモン電圧端子ＣＯＭに共通接続される。送信期間には、送信部１１０からの送信信号が信号端子ＳＧＹ１〜ＳＧＹ１６に入力され、受信期間には、各行の超音波トランスデューサー素子１０からの受信信号が信号端子ＳＧＹ１〜ＳＧＹ１６を介して受信部１２０に出力される。
【０１２６】
デバイスＵＤＸの信号端子ＳＧＸ１からＳＧＸ１６に向かって順次送信信号を入力することにより、超音波ビームをＸ方向にリニアスキャンすることができる。同様に、デバイスＵＤＹの信号端子ＳＧＹ１からＳＧＹ１６に向かって順次送信信号を入力することにより、超音波ビームをＹ方向にリニアスキャンすることができる。
【０１２７】
図１８は、超音波トランスデューサーデバイス２１０の第２の構成例によるビームスキャンを説明する図である。図１８には、図１５（Ｂ）と同様に、仮想的に図１５（Ａ）のＰＳの位置から見た場合の超音波ビームのスキャンを示す。
【０１２８】
図１８に示すように、デバイスＵＤＸを用いてＸ方向にスキャンすることにより、Ｘ方向のスキャン範囲ＳＡＸについて眼球径の測定値を取得することができる。また、デバイスＵＤＹを用いてＹ方向にスキャンすることにより、Ｙ方向のスキャン範囲ＳＡＹについて眼球径の測定値を取得することができる。そして２つのスキャン範囲ＳＡＸ、ＳＡＹにおいて測定された眼球径値のうちの最大値を真の眼球径値であると推定することができる。
【０１２９】
このように本実施形態の超音波装置１００によれば、超音波ビームをＸ方向及びＹ方向にスキャンして、複数のビーム方向について眼球径値を取得し、取得された複数の眼球径値のうちの最大値を真の眼球径値と推定することができる。こうすることで、ビーム方向が眼球中心からずれている場合やセンサー部２００の位置及び方向が変化した場合でも、眼球径を精度良く推定することができる。
【０１３０】
また超音波ビームをスキャンすることで、特定された隅角部の場所に対して正確に超音波ビームを照射することができる。例えば隅角部の場所については個人差があるが、このように超音波ビームをスキャンして照射することで、隅角部の場所が被験者ごとに異なる場合にも、適切に対応できるようになる。
【０１３１】
６．眼球径の推定演算処理及び眼圧の推定処理
図１９は、本実施形態の超音波装置１００による眼球径の推定演算処理のフローチャートの一例である。図１９に示す処理は、制御部１２５により実行される。図１９のフローでは、例として超音波トランスデューサーデバイス２１０の第１の構成例（図１４）を用いて図１５（Ｂ）に示すビームスキャンＳＣ１〜ＳＣｎを行う場合について説明する。
【０１３２】
最初に制御部１２５は、ビームスキャンの番号（インデックス）ｉを初期値１に設定する（ステップＳ１）。次に、ビームスキャンＳＣｉを行って、眼球径情報ＤＡｉを取得し（ステップＳ２）、取得した眼球径情報ＤＡｉを記憶部１５０に書き込む（ステップＳ３）。
【０１３３】
次に制御部１２５は、ビームスキャンの番号ｉをインクリメントし（ステップＳ４）、ビームスキャンの番号ｉが所定の整数値ｎより大きいか否かを判断する（ステップＳ５）。ここで所定の整数値ｎは、Ｘ方向のビームスキャンの回数である。ビームスキャンの番号ｉが所定の整数値ｎ以下である場合には、ステップＳ２に戻り、制御部１２５は、ビームスキャンＳＣｉを行って、眼球径情報ＤＡｉを取得する処理を繰り返す。
【０１３４】
ビームスキャンの番号ｉが所定の整数値ｎより大きい場合には、制御部１２５は、取得した眼球径情報ＤＡ１〜ＤＡｎに基づいて、眼球径の推定演算処理を行う（ステップＳ６）。具体的には、制御部１２５は、ビームスキャンＳＣ１〜ＳＣｎにより取得した眼球径のうちの最大値を真の眼球径Ｄであると推定する。そして、推定した真の眼球径Ｄを記憶部１５０に書き込む（ステップＳ７）。
【０１３５】
図２０は、本実施形態の超音波装置１００による眼球径情報と眼圧との関係を特定する処理のフローチャートの一例である。図２０に示す処理は、制御部１２５により実行される。
【０１３６】
最初に、制御部１２５は、座位での超音波測定を行って、第１の眼球径Ｄ１（広義には第１の眼球径情報）を取得する（ステップＳ１１）。次に制御部１２５は、ユーザーに対して、座位での眼圧実測値Ｐ１（第１の眼圧実測値）の入力を促す報知情報を生成し、報知部１６０に出力する（ステップＳ１２）。そして制御部１２５は、入力された第１の眼圧実測値Ｐ１を記憶部１５０に書き込む（ステップＳ１３）。
【０１３７】
次に制御部１２５は、立位での超音波測定を行って、第２の眼球径Ｄ２（広義には第２の眼球径情報）を取得する（ステップＳ１４）。次に制御部１２５は、ユーザーに対して、立位での眼圧実測値Ｐ２（第２の眼圧実測値）の入力を促す報知情報を生成し、報知部１６０に出力する（ステップＳ１５）。そして制御部１２５は、入力された第２の眼圧実測値Ｐ２を記憶部１５０に書き込む（ステップＳ１６）。
【０１３８】
次に制御部１２５は、第１の眼球径Ｄ１、第１の眼圧実測値Ｐ１、第２の眼球径Ｄ２及び第２の眼圧実測値Ｐ２から、パラメーターａ、ｂを決定する（ステップＳ１７）。具体的には、既に説明した式（２）、式（３）からパラメーターａ、ｂを求める。そして制御部１２５は、決定したパラメーターａ、ｂを記憶部１５０に書き込む（ステップＳ１８）。
【０１３９】
図２１は、本実施形態の超音波装置１００による眼圧の推定処理のフローチャートの一例である。図２１に示す処理は、制御部１２５により実行される。
【０１４０】
最初に制御部１２５は、超音波測定を行って眼球径Ｄを取得する（ステップＳ２１）。具体的には、例えば図１９に示したフローにより眼球径Ｄを取得する。次に制御部１２５は、眼球径と眼圧との関係を特定するパラメーターａ、ｂを記憶部１５０から読み出し（ステップＳ２２）、眼圧Ｐの推定処理を行う（ステップＳ２３）。具体的には、既に説明した式（１）から眼圧Ｐを求めることができる。
【０１４１】
そして制御部１２５は、推定した眼圧Ｐに基づいて、眼圧が正常であるか又は異常であるかに関する報知情報を生成し、生成された報知情報を報知部１６０に出力する（ステップＳ２４）。正常な眼圧の範囲は個人差があるので、予め被験者ごとに異なる正常値の範囲（Ｐｍｉｎ〜Ｐｍａｘ）を記憶部１５０に記憶しておくことができる。
【０１４２】
次に制御部１２５は、ｋ（ｋは２以上の整数）個のタイミング（時刻）における眼球径Ｄ（ｔ１）、Ｄ（ｔ２）、・・・、Ｄ（ｔｋ）を記憶部１５０から読み出す（ステップＳ２５）。ここで眼球径Ｄ（ｔ１）は時刻ｔ１に取得された眼球径であり、Ｄ（ｔ２）〜Ｄ（ｔｋ）は時刻ｔ２〜ｔｋに取得された眼球径である。
【０１４３】
次に制御部１２５は、時系列の眼球径Ｄ（ｔ１）、Ｄ（ｔ２）、・・・、Ｄ（ｔｋ）に基づいて時系列の眼圧Ｐ（ｔ１）、Ｐ（ｔ２）、・・・、Ｐ（ｔｋ）を推定する（ステップＳ２６）。具体的には、既に説明した式（１）から各時刻の眼圧を求めることができる。
【０１４４】
次に制御部１２５は、時系列の眼圧Ｐ（ｔ１）、Ｐ（ｔ２）、・・・、Ｐ（ｔｋ）に基づいて、眼圧の時間変化に関する報知情報を生成し、生成された報知情報を報知部１６０に出力する（ステップＳ２７）。こうすることで、眼圧の時間的変化を的確に把握することが可能になる。
【０１４５】
以上説明したように、本実施形態の超音波装置１００によれば、被験者の身体的な負担を軽減しつつ複数の異なるタイミングにおける眼球径情報を精度良く取得することができ、さらに取得した眼球径情報を記憶部に記憶することができる。そして記憶された眼球径情報に基づいて眼圧の時間変化に関する情報を容易に取得することができる。その結果、例えば緑内障の治療において、投薬後または施術後の眼圧の数日にわたる、且つ日内の被験者の活動状態（起床、日常活動、就寝など）毎の眼圧変化を把握することができるから、治療効果の向上などが期待できる。
【０１４６】
なお、以上のように本実施形態について詳細に説明したが、本発明の新規事項および効果から実体的に逸脱しない多くの変形が可能であることは当業者には容易に理解できるであろう。従って、このような変形例はすべて本発明の範囲に含まれるものとする。例えば、明細書又は図面において、少なくとも一度、より広義または同義な異なる用語と共に記載された用語は、明細書又は図面のいかなる箇所においても、その異なる用語に置き換えることができる。また超音波装置の構成、動作も本実施形態で説明したものに限定されず、種々の変形実施が可能である。
【符号の説明】
【０１４７】
１０  超音波トランスデューサー素子、２１  第１電極層（下部電極）、
２２  第２電極層（上部電極）、３０  圧電体膜（圧電体層）、４０  空洞領域、
４５  開口部、５０  振動膜、６０  基板、
１００  超音波装置、１０１  超音波装置本体、１１０  送信部、
１２０  受信部、１２５  制御部、１３０  送受信制御部、１４０  処理部、
１５０  記憶部、１６０  報知部、１７０  支持部、１８０  配線、１９０  ケーブル、
２００  センサー部、２１０  超音波トランスデューサーデバイス、
２２０  センサー面、２３０  保護膜、２４０  ベース基板、
２５０  フレキシブル基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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