(57)【要約】      （修正有）【課題】被験者のまばたきの検出と被験者の涙液の蒸発量の測定とを同期的に行うことにより、医師が被験者のドライアイの診断を適切に行うことができる「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」を提供する。【解決手段】ゴーグル２Ａ，２Ｂが被験者の頭部に装着された状態で、両眼Ｅ１，Ｅ２から分泌され、蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂで蒸発した涙液と、ポンプ６ａ，６ｂの駆動により蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給された自然空気とが混合され、混合気湿が生成される。自然空気の流量と混合気湿の流量に基づいて被験者の涙液の蒸発量を測定し、記録する。また、被験者の涙液の蒸発量の測定過程で、「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂにより両眼Ｅ１，Ｅ２のまばたきを検出し、被験者の涙液の蒸発量と同期して記録する。これにより、医師は、被験者のドライアイの診断を適切に行うことができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の頭部に装着された状態で被験者の視界を妨げること無く被験者の眼の前部に蒸発室を形成するとともに被験者の眼から分泌した涙液を前記それぞれの蒸発室で蒸発させるゴーグル部と、前記ゴーグル部が被験者の頭部に装着された状態で当該被験者のまぶたの開閉を検出するまばたき検出手段と、前記ゴーグル部のそれぞれの蒸発室に可変流量の自然空気を供給して当該自然空気と前記被験者の眼から蒸発した涙液とを混合させることにより混合気湿を生成する自然空気供給手段と、前記ゴーグル部の蒸発室で生成された混合気湿を所定の排気通路を介して大気中に排気する混合気湿排気手段と、前記ゴーグル部の蒸発室に供給される自然空気の絶対湿度を検出する自然空気絶対湿度検出手段と、前記ゴーグル部の蒸発室から送出された混合気湿の絶対湿度を検出する混合気湿絶対湿度検出手段と、前記自然空気絶対湿度検出手段により検出された自然空気の絶対湿度と前記混合気湿絶対湿度検出手段により検出された混合気湿の絶対湿度との差が一定になるように前記自然空気供給手段により供給される自然空気の供給流量と前記混合気湿排気手段により排気される混合気湿の排気流量とを制御する流量制御手段と、前記流量制御手段により制御された前記自然空気の供給流量と前記混合気湿の排気流量とに基づいて前記被験者の涙液蒸発量を測定する涙液蒸発量測定手段と、前記まばたき検出手段により検出された前記被験者のまばたきと前記涙液蒸発量測定手段により測定された被験者の涙液蒸発量とを同期して記録する記録手段とを備えたことを特徴とするまばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置。
【請求項２】
請求項１に記載のまばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置であって、前記記録手段に記録された被験者のまばたき及び被験者の涙液蒸発量のデータを外部の解析装置に伝送するデータ伝送手段を備えたことを特徴とするまばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被験者の眼から分泌された涙液の蒸発量を測定することが可能な装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、被験者の眼から分泌された涙液の蒸発量を測定する装置として、特願２００４−００１５０６号の涙液蒸発量測定器（特許文献１参照）が開示されている。この涙液蒸発量測定器は、ゴーグル部を被験者の頭部に装着した状態で、被験者の眼から分泌された涙液がそれぞれの蒸発室で蒸発すると、その涙液と外部から蒸発室に供給された自然空気とが混合された混合気湿が生成されるため、自然空気の絶対湿度と、混合気湿の絶対湿度との差が一定になるように、それぞれの蒸発室に供給される自然空気の流量が制御されるとともに当該自然空気の流量に基づいて被験者の涙液の蒸発量を測定するものである。
【０００３】
一般に、被験者の眼から分泌された涙液は、被験者のまばたきにより眼の表面を一様に潤し、眼の表面をリフレッシュさせるものである。従って、涙液の分泌量が減った場合には、いわゆるドライアイの状態になる。ドライアイの状態になると、眼に傷が付き易くなり、バイ菌の侵入を防ぐことが困難になる。このため、医師としては、ドライアイの診断に際して、「まばたき」のタイミングにおいてどの程度の涙液が分泌されているかを認識することが重要である。
【０００４】
しかしながら、上記従来の涙液蒸発量測定器は、ドライアイと密接な関係にある「まばたき」の検出ができないため、「まばたき」のタイミングでどの程度の涙液が分泌されているかを測定することができない。また、蒸発室で生成された混合気湿が蒸発室から送出される流量は蒸発室に供給される自然空気の流量に依存しているため、混合気湿の排気通路の状態などにより、混合気湿の排気流量が必ずしも自然空気の供給流量に対応しないことがある。そのため、自然空気の絶対湿度と、混合気湿の絶対湿度との差が正確に一定になるように蒸発室に供給される自然空気の流量を制御しても、涙液の蒸発量を正確に測定することができない場合があるという問題がある。
【特許文献１】特願２００４−００１５０６号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
そこで本発明では、まばたきを検出可能にするとともに、蒸発室に供給される自然空気の供給流量と蒸発室から送出される混合気湿の送出流量とを制御することにより、被験者の涙液の蒸発量を正確に測定することができる「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」を提供することを解決すべき課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題は、特許請求の範囲の欄に記載した涙液蒸発量測定器により解決することができる。
請求項１に記載の「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」によれば、ゴーグル部が被験者の頭部に装着された状態で、自然空気供給手段から自然空気がゴーグル部の蒸発室に供給されると、当該自然空気と被験者の眼から蒸発した涙液とが混合され、混合気湿が生成される。ゴーグル部の蒸発室で生成された混合気湿は、混合気湿排気手段により所定の排気通路を介して大気中に排気される。上記の自然空気供給過程、混合気湿排気過程で、自然空気絶対湿度検出手段により自然空気の絶対湿度が検出され、混合気湿絶対湿度検出手段により混合気湿の絶対湿度が検出される。流量制御手段は、自然空気の絶対湿度と混合気湿の絶対湿度との差が一定になるように前記自然空気供給手段により供給される自然空気の供給流量と前記混合気湿排気手段により排気される混合気湿の排気流量とを制御する。涙液蒸発量測定手段は、前記流量制御手段により制御された自然空気の供給流量と混合気湿の排気流量とに基づいて前記被験者の涙液蒸発量を測定する。また、記録手段は、前記まばたき検出手段により検出された前記被験者のまばたきと前記涙液蒸発量測定手段により測定された被験者の涙液蒸発量とを同期して記録する。これにより、医師は、被験者の「まばたき」のタイミングで涙液の分泌量がどのように変化しているかを認識することができるため、被験者のドライアイの診断を適切に行うことができる。
【０００７】
請求項２に記載の「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」によれば、記録手段に記録された被験者のまばたきのタイミング及び被験者の涙液蒸発量のデータを外部の解析装置に伝送することができるため、医師は、外部の解析機器で詳細に被験者のドライアイの状況を知ることが出来る。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、被験者のまばたきに同期して被験者の涙液の蒸発量を正確に測定することができるため、医師は、ドライアイの診断を適切に行うことができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
次に、本発明の実施の形態について説明する。
図１は、被験者が携帯し、被験者が日常生活や日常業務をしながら涙液の蒸発量を測定することができる「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１の全体的な構成を示したブロック系統図である。
図１に示すように、被験者の右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の外周部に取り付けられるゴーグル２Ａ，２Ｂは一体的に形成されており、被験者の例えば頭部に、図示していない掛止バンドが掛止されると、ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に密着状に着接される。ゴーグル２Ａ，２Ｂが被験者の顔面に着接されると、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前部に蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成される。
【００１０】
上記蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂは、被験者の右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の涙液を蒸発させる密閉空間となり、後述する自然空気と蒸発した涙液とが混合された混合気湿がそれぞれの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂで生成される。
【００１１】
上記各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに連通するようにフレキシブルパイプ３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂが各ゴーグル２Ａ，２Ｂに接続されている。各フレキシブルパイプ３ａ，３ｂは、後述するように自然空気（室内の空気や外気）を各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給する自然空気供給通路となるものである。また各フレキシブルパイプ４ａ，４ｂは、被験者が携帯できるように小型軽量に作られたケース１ａの内部に設けられた各排気通路５ａ，５ｂに前述の混合気湿を導く混合気湿排気通路となるものである。
【００１２】
また、ケース１ａに設けられたポンプ６ａ，６ｂは、図示していないそれぞれのモータにより回転駆動されると、自然空気を吸入し、その自然空気を、下流側に設けられたパイプ８ａ，８ｂを介し、前記各フレキシブルパイプ３ａ，３ｂから各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給するものである。尚、このポンプ６ａ，６ｂのモータは、後述の測定部１３から出力される駆動電圧に応じて回転数が制御されるもので、モータの回転数に対応してポンプ６ａ，６ｂから送出される自然空気の流量が可変される。
【００１３】
また、ケース１ａに設けられたポンプ６ｃ，６ｄは、図示していないそれぞれのモータにより回転駆動されると、前述の蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂから前述の混合気湿を、前記各フレキシブルパイプ４ａ，４ｂに導いてケース１ａに設けられた各排気通路５ａ，５ｂに流し、大気中に排気させるものである。尚、このポンプ６ｃ，６ｄのモータは、後述の測定部１３から出力される駆動電圧に応じて回転数が制御されるもので、モータの回転数に対応してポンプ６ａ，６ｂにより排気される混合気湿の流量が可変される。
【００１４】
ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に着接され、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前面に蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成された状態で、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の「まばたき」を検出するための「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂがゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれに配設されている。この「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂは、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の中心部に不可視光線を当てて反射した反射光を受光するもので、目蓋が開いている場合には瞳で反射した反射光の受光量に対応した信号を出力し、反面、目蓋が閉じている場合には目蓋で反射した反射光の受光量に対応した信号を出力するものである。この「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂは後述の測定部１３にリード線１２ｅ，１２ｆを介して接続されており、上記それぞれの信号は測定部１３に入力される。
【００１５】
ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に着接され、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前面に蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成された状態で、ポンプ６ａ，６ｂにより自然空気が供給され、後述するように流量が調整された状態で各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに流入すると、この自然空気は、被験者の右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２から蒸発した涙液と混合され、混合気湿となる。この混合気湿は、各ゴーグル２Ａ，２Ｂの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂから前記各フレキシブルパイプ４ａ，４ｂを通り、前述の排気通路５ａ，５ｂに流れると、ポンプ６ｃ，６ｄにより混合気湿は後述するように流量が調整され、大気中に排気される。
【００１６】
上記ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの自然空気供給口には、上記自然空気の絶対湿度を後述のように検知するための第１のセンサ１０ａ，１０ｂが取り付けられている。また、ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの混合気湿排出口には、上記混合気湿の絶対湿度を後述のように検知するための第２のセンサ１１ａ，１１ｂが取り付けられている。第１のセンサ１０ａ，１０ｂ及び第２のセンサ１１ａ，１１ｂは、図２及び図３に示すような構造を有している。尚、図３は図２のＡ−Ａ矢視断面図である。また、図２、図３に示している寸法単位はμメータである。
【００１７】
このセンサのメーカーの技術資料によれば、上記第１のセンサ１０ａ，１０ｂ及び第２のセンサ１１ａ，１１ｂのセンサチップは、図２及び図３に示すように、半導体のシリコン（Ｓｉ）基板上に、ＳｉＯ２／Ｔａ２Ｏ５／Ｐｔ／Ｔａ２Ｏ５が層状に形成されている。白金Ｐｔは薄膜抵抗体であり、電流が通電されると発熱するエアブリッジ構造のマイクロヒータ２０ａ，２０ｂを構成している。また、白金Ｐｔの薄膜抵抗体から引出しリード２１ａ，２１ｂ，２１ｃが形成されており、各引出しリードの端部にボンディングパッド２２ａ，２２ｂ，２２ｃが設けられている。
【００１８】
このように、ひとつのセンサチップ内に二つのマイクロヒータ２０ａ，２０ｂを組み込み、一方を検出部、他方を温度補償部とし、温度補償部は湿度を遮断し、温度を検出できるように密封カバーをガラス封着している。このようにセンサチップを構成することにより、二つのマイクロヒータ２０ａ，２０ｂの発熱温度を切り替えることにより生じる検出部と温度補償部の温度感度差（ｍＶ／℃）に基づいて温度と湿度を高速応答で検出することができる。
【００１９】
上記の第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、及び、第２のセンサ１１ａ，１１ｂは、リード線１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄを介して測定部１３に接続されている。測定部１３は第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、及び、第２のセンサ１１ａ，１１ｂそれぞれのマイクロヒータ２０ａ，２０ｂの発熱温度を切り替える制御により、前記自然空気と前記混合気湿の温度と湿度を高速応答で測定する。
【００２０】
測定部１３は、前記二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給されたそれぞれの自然空気、及び二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂにおけるそれぞれの混合気湿の各検出温度と各検出湿度に基づいてそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度を演算し、更にそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差を演算する。
【００２１】
尚、上記第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、及び、第２のセンサ１１ａ，１１ｂの他に、高分子膜型の第３のセンサ３１ａ，３１ｂが、前述の各排気通路５ａ，５ｂに設けられている。この高分子膜型の第３のセンサ３１ａ，３１ｂは、各排気通路５ａ，５ｂを流れてきた混合気湿の水分子を吸着することによって自由に動き回る可動イオンが存在するため、可動イオンの数の変化によって生じるインピーダンスの変化を電気伝導の変化として検出ことにより、混合気湿の絶対湿度を検出するもので、比較的高精度に混合気湿の絶対湿度を検出する。従って、第３のセンサ３１ａ，３１ｂから出力された電気信号が前述の測定部１３に入力されると、測定部１３は、混合気湿の絶対湿度を、前記第２のセンサ１１ａ，１１ｂによる混合気湿の絶対湿度検出と合わせて、より正確に混合気湿の絶対湿度を検出することができる。
【００２２】
測定部１３は、上記それぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差が一定になるように前記ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の流量を制御するとともに、ポンプ６ｃ，６ｄにより排気される混合気湿の流量を制御する。この場合、測定部１３は、ポンプ６ａ，６ｂを駆動するそれぞれのモータ（図示省略）に出力する駆動電圧を変化させることにより各モータの回転数を制御し、ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の供給流量を変化させるとともに、ポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれのモータ（図示省略）に出力する駆動電圧を変化させることにより、各モータの回転数を制御し、混合気湿の排気流量を変化させる。すなわち、ポンプ６ａ，６ｂ及びポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれの駆動電圧は、自然空気の供給流量及び混合気湿の排気流量に対応する。
【００２３】
測定部１３は、上記のようにポンプ６ａ，６ｂ及びポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれの駆動電圧（自然空気の供給流量及び混合気湿の排気流量に対応する）に基づいて、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量を測定し、内蔵されている記録回路に記録する。また、涙液蒸発量の測定に同期して前述の「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂにより検出された右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２のまばたきを記録回路に記録する。記録回路に記録された測定、検出データ、即ち被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量データ及びまばたきの検出データは同期して表示部１４に表示される。
【００２４】
測定部１３は、外部のコンピュータ（解析機器）等に対して測定データを出力できるように構成されている。これにより、測定されたデータ、即ち、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量や、まばたきの検出データ、前記二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給されたそれぞれの自然空気の流量、混合気湿の流量、及び二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂにおけるそれぞれの混合気湿の各絶対湿度などを外部のコンピュータ等に伝送し、ドライアイの医療診断データとして総合的に使用することにより、医師は被験者のドライアイの原因等を解析、診断することができる。
【００２５】
次に、「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１の作用について説明する。
被験者の頭部に図示していない掛止バンドが掛止されると、ゴーグル２Ａ，２Ｂそれぞれの着接面が被験者の顔面に着接され、右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２の前部に前述の蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂが形成される。尚、このゴーグル２Ａ，２Ｂが被験者の顔面に着接された状態でも、被験者はパソコン操作などの日常業務や日常生活をすることができる。また、「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１のケース１ａは、被験者の腰部に付けても、あるいは上着のポケットに入れた状態でも、もしくは被験者のデスクの上に置いても良い。この時点で、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量を測定する準備が整う。
【００２６】
上記蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂは、被験者の涙腺から分泌された涙液を蒸発させる密閉空間であり、ポンプ６ａ，６ｂの駆動により供給された自然空気と、蒸発した涙液とが混合された混合気湿がそれぞれの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂで生成される。この過程で、第１のセンサ１０ａ，１０ｂは自然空気の温度と湿度を検知したうえ、その温度と湿度の検知信号を測定部１３に出力する。上記混合気湿が、フレキシブルパイプ４ａ，４ｂ、パイプ５ａ，５ｂを通り、大気中に排気される過程で、第２のセンサ１１ａ，１１ｂ、第３のセンサ３１ａ，３１ｂは混合気湿の温度と湿度を検知したうえ、その温度と湿度の検知信号を測定部１３に出力する。
【００２７】
測定部１３は、二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給されたそれぞれの自然空気、及び二つの蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂにおけるそれぞれの混合気湿の各検出温度と各検出湿度に基づくそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度を演算し、更にそれぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差を演算する。
【００２８】
測定部１３は、上記それぞれの自然空気と混合気湿の絶対湿度の差が一定になるように前記ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の流量を制御するとともに、前記ポンプ６ｃ，６ｄにより排気される混合気湿の流量を制御する。この場合、測定部１３は、ポンプ６ａ，６ｂを駆動するそれぞれのモータに出力する駆動電圧（この駆動電圧は、ポンプ６ａ，６ｂから各蒸発室２Ｃａ，２Ｃｂに供給される自然空気の流量に対応する。）を変化させるとともに、ポンプ６ｃ，６ｄを駆動するそれぞれのモータに出力する駆動電圧（この駆動電圧は、ポンプ６ｃ，６ｄにより排気される混合気湿の流量に対応する。）を変化させる。これにより、そのときの各駆動電圧に基づいて、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量を測定し、測定部１３に内蔵されている記録回路に記録する。また、上記涙液蒸発量の測定に同期して前述の「まばたき検出器」３０ａ，３０ｂにより検出された右眼Ｅ１及び左眼Ｅ２のまばたきを記録回路に記録する。そして、表示部１４は、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２から蒸発した涙液の蒸発量とまばたきのタイミングを同期的に表示する。
【００２９】
測定部１３は、前述のように外部のコンピュータ（解析機器）等に対して測定データを出力できるように構成されているため、測定したデータ、即ち、被験者の右眼Ｅ１、左眼Ｅ２それぞれから蒸発した涙液の蒸発量や、まばたきの検出などのデータを外部のコンピュータ等に伝送する。医師は、このコンピュータでプリントアウトされた図４に示すような被験者の涙液蒸発量と「まばたき」のタイミンググラフを見て、被験者のドライアイの詳細な解析をすることが可能となり、ドライアイの原因を適正に診断することができる。
【００３０】
尚、図１に示した「まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置」１の構成は一例であり、例えば前述の第１のセンサ１０ａ，１０ｂ、第２のセンサ１１ａ，１１ｂ及び第３のセンサ３１ａ，３１ｂは、小型で高速応答、精密検出が可能なセンサであればよい。また、各センサの取付位置も図示した位置に限らない。また、ゴーグル部を被験者の一方の眼に着接させるように１個に形成した場合、一方の眼から蒸発した涙液の蒸発量を測定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置の全体的な構成を示したブロック系統図である。
【図２】センサのセンサチップの平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】被験者の涙液蒸発量とまばたきのタイミングを示したグラフである。
【符号の説明】
【００３２】
１  まばたきの検出と涙液蒸発量の測定が可能な装置
１ａ  ケース
２Ａ，２Ｂ  ゴーグル
２Ｃａ，２Ｃｂ  蒸発室
６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ  ポンプ
１０ａ，１０ｂ  第１のセンサ
１１ａ，１１ｂ  第２のセンサ
１３  測定部
１４  表示部
３０ａ，３０ｂ  まばたき検出器
３１ａ，３１ｂ  第３のセンサ
【図１】
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【図２】
2008183166.tif 000004
【図３】
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【図４】
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