(57)【要約】【課題】瞳孔径を容易に測定することができ、且つ測定データを含む被検者情報の一元管理を可能にする。【解決手段】不可視光を発する光源１４と、光源１４から発せられた不可視光を撮影対象に向かって放出する放出部１４ａを端部に有する携帯可能な本体ケース２と、撮影対象における反射光を受光し、撮影対象を撮影するイメージャー６とを備える電子瞳孔計１を提供する。【選択図】　　図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
不可視光を発する光源と、該光源から発せられた不可視光を撮影対象に向かって放出する放出部を端部に有する携帯可能な瞳孔計本体と、撮影対象における反射光を受光し、撮影対象を撮影する撮像手段とを備える電子瞳孔計。
【請求項２】
前記撮像手段により撮影された瞳孔の画像に基づいて、瞳孔径を演算する演算部を備える請求項１に記載の電子瞳孔計。
【請求項３】
撮影対象が識別情報を表示する識別記号である場合に、前記撮像手段が撮影した識別記号の画像から識別情報を抽出する抽出部を備える請求項１または請求項２に記載の電子瞳孔計。
【請求項４】
前記本体の一部に、前記演算部の演算結果を表示する表示部を備える請求項２に記載の電子瞳孔計。
【請求項５】
可視光を発する可視光源を備え、該可視光源から発せられた可視光を、前記本体に設けられた可視光放出部から撮影対象に向かって放出する請求項１から請求項４の何れかに記載の電子瞳孔計。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、撮像手段を用いて瞳孔を撮影し、得られた画像に基づいて瞳孔径を測定する電子瞳孔計に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子瞳孔計としては、例えば特開平０７−１７１１０４号公報に示されているものがある。
これは、まず被験者の眼に光を照射することで、反射した光が光学手段を介して検出器上とカメラ上とに瞳孔の像を結像する。カメラで撮影された瞳孔の像はモニタに表示され、操作者はその画像を見ながら検出器上での瞳孔の像の位置等を調整する。そして、瞳孔の像の輪郭から少なくとも３点の座標を選択し、演算部によって瞳孔径を演算する。さらに、このような瞳孔径の測定を、光の照射により瞳孔の対光反射の間に連続して行い、瞳孔径変化の速度、加速度を測定するというものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、重傷患者を看護するに際して、その患者の意識障害を把握することは特に重要であり、その中で、神経系の障害を把握するために、瞳孔径及びその変化を観察することは容易且つ有効な手段として臨床現場で用いられている。
しかしながら、上記従来の電子瞳孔計では、瞳孔径及びその変化を測定する際に、例えば、ゴーグル型の装置を患者に装着する必要があるが、神経系の障害等により頭部が安定しないような患者の場合、このような装置を装着すること自体が困難であるという問題がある。
この発明は上述した事情に鑑みてなされたもので、例えば神経系の障害を持つような被検者であっても瞳孔径を容易に測定することができ、且つ測定データを含む被検者情報の一元管理を可能にすることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題の解決手段として、請求項１に係る発明は、不可視光を発する光源と、該光源から発せられた不可視光を撮影対象に向かって放出する放出部を端部に有する携帯可能な瞳孔計本体と、撮影対象における反射光を受光し、撮影対象を撮影する撮像手段とを備える電子瞳孔計を提供する。
このように構成することで、瞳孔計を携帯できると共に、瞳孔計本体を把持し、その端部を撮影対象である瞳孔に近接させて撮影することが可能となる。また、不可視光が照明光となるため、対光反射を誘発せずに瞳孔を撮影することが可能となる。
【０００５】
請求項２に係る発明は、前記撮像手段により撮影された瞳孔の画像に基づいて、瞳孔径を演算する演算部を備える請求項１に記載の電子瞳孔計を提供する。
このように構成することで、瞳孔計単体で撮影対象の撮影及び瞳孔径の演算を行うことが可能となる。
【０００６】
請求項３に係る発明は、撮影対象が識別情報を表示する識別記号である場合に、前記撮像手段が撮影した識別記号の画像から識別情報を抽出する抽出部を備える請求項１または請求項２に記載の電子瞳孔計を提供する。
このように構成することで、撮影対象として所定の識別記号を撮影した場合にその識別情報を抽出でき、演算部の演算結果と関連付けすることが可能となる。
【０００７】
請求項４に係る発明は、前記本体の一部に、前記演算部の演算結果を表示する表示部を備える請求項２に記載の電子瞳孔計を提供する。
このように構成することで、演算部の演算結果を表示部で確認することが可能となる。
【０００８】
請求項５に係る発明は、可視光を発する可視光源を備え、該可視光源から発せられた可視光を、前記本体に設けられた可視光放出部から撮影対象に向かって放出する請求項１から請求項４の何れかに記載の電子瞳孔計を提供する。
このように構成することで、可視光を照明光として用いることができ、瞳孔の対光反射を誘発しながら撮影を行うことが可能となる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面と共に説明する。
図１に示す電子瞳孔計１は、その本体ケース（本体）２がペンシル型に形成されて把持可能とされると共に、本体ケース２に電源を内蔵する等により単独で携帯することが可能とされている。本体ケース２の先端にはレンズ３が配置されており、本体ケース２の先端側の周面に設けられたシャッタースイッチ４，５を操作することで、本体ケース２に内蔵されたイメージャー（撮像手段）６によって撮影可能とされている。また、本体ケース２には光源１４，１５が内蔵されており、これら光源１４，１５が発する光がレンズ３の近傍に設けられた放出部１４ａ，１５ａから撮影対象に向かって放出される。その反射光がレンズ３を介してイメージャー６に受光され撮影対象が撮影されることとなる。さらに、本体ケース２の後端側の側面には表示部７が設けられており、測定された瞳孔径等を表示できるようになっている。なお、８はペンシルクリップを示す。
【００１０】
図２に示すように、本体ケース２内のイメージャー６はＣＣＤカメラ等からなり、このイメージャー６から出力される画像信号は、データ処理回路１０によって周知の２値化処理等が行われる。また、光源１４は、例えば波長８９０ｎｍの近赤外線用のＬＥＤで、瞳孔の対光反射を誘発しない波長域の光（不可視光）を発するものである。光源（可視光源）１５は、例えば波長６６０ｎｍの白色光用のＬＥＤで、瞳孔の対光反射を誘発する刺激光（可視光）を発するものである。
【００１１】
そして、これら光源１４，１５は、各々イメージャー６用のシャッタースイッチ４，５に連動して点灯可能とされている。具体的には、シャッタースイッチ４が所謂ハーフシャッター時には光源１４が点灯し、フルシャッター時には撮影対象からの反射光をイメージャー６が受光して撮影が行われる。また、シャッタースイッチ５が所謂ハーフシャッター時には光源１５が点灯し、フルシャッター時には撮影対象からの反射光をイメージャー６が受光して撮影が行われる。
【００１２】
データ処理回路１０には、イメージャー６からの画像信号が所定の識別記号である場合に、その識別情報を抽出する抽出部１１と、画像信号が識別記号でない場合に、その画像信号を２値化処理すると共に所定の信号値を集計する等により所望の演算結果を出力する演算部１２とが設けられている。つまり、データ処理回路１０において、例えばバーコードを識別記号として認識するように設定しておくことで、イメージャー６がバーコードを撮影した場合にその識別情報を抽出することができる。また、イメージャー６が瞳孔を撮影した場合には、その画像信号は識別記号として認識されず、演算部１２で２値化処理されると共に、瞳孔部分の信号値が集計されて瞳孔径が演算結果として出力されることとなる。そして、識別情報と演算結果とは、メモリ１３にデータとして格納されると共に関連付けされるようになっている。
【００１３】
ここで、シャッタースイッチ５の操作により瞳孔の撮影を行った場合（画像信号が識別記号として認識されなかった場合）には、光源１５が一定時間点灯すると共に所定の時間間隔で連続的に瞳孔の撮影が行われることとなる。このとき、演算部１２では複数の瞳孔径が演算されると共に、時間データと組み合わされて瞳孔の対光反射データが演算される。そして、この対光反射データも演算結果として前記識別情報と関連付けられて前記メモリ１３に格納される。なお、シャッタースイッチ５は、前記ハーフシャッター状態でロック可能とされている。
【００１４】
また、瞳孔計１には、外部のコンピュータとデータの授受を行うためのインターフェイス手段（Ｉ／Ｆ）１６及びその操作を行うための操作部１７が設けられている。このインターフェイス手段１６及び操作部１７を利用することで、抽出部１１及び演算部１２からの各種データを、直接またはメモリ１３を介して外部のコンピュータに出力できると共に、例えば被検者に関する個別情報をメモリ１３に格納しておくことができるようになっている。
【００１５】
そして、抽出部１１が識別情報を抽出した場合、その識別情報に対応する個別情報に基づいて例えば瞳孔径及び対光反射データの基準値が設定されるようになっている。また、表示部７は、識別情報及び演算結果が表示されると共に、例えば演算結果が前記個別情報に基づく基準値から外れるような場合には、測定者に異常を知らせる表示をする等の警告機能を有している。
【００１６】
次に、作用について説明する。
まず、瞳孔径等を測定するに際して、必要であれば瞳孔計内で被検者の特定を行う。これは、例えば被検者が入院患者である場合、被検者が装着しているリストバンドに印刷されたバーコードを読み取ることで行うことができる。具体的には、瞳孔計１のレンズ３がバーコードと近接するよう略垂直に配置し、シャッタースイッチ５を操作する。これにより、光源１５が点灯すると共に放出部１５ａから撮影対象であるリストバンドに向かって可視光が照射され、リストバンドのバーコード部分で反射される。この反射光がレンズ３を介してイメージャー６で受光されて撮影が完了する。
【００１７】
このとき、把持可能な瞳孔計１を撮影対象に近接配置させることが可能なため、光の授受効率がよく、良好な撮影を行うことができる。そして、イメージャー６の画像信号がデータ処理回路１０に出力され、抽出部１１により識別情報を抽出することができる。
【００１８】
具体的には、バーコードの白部分に対応する電圧レベル部分と黒部分に対応する電圧レベル部分とを含む２値信号に変換して、所定の文字及び符号として読み込んで識別情報を抽出することとなる。このとき、抽出された識別情報が表示部７に表示されることで、測定者は識別情報が抽出されたか否かを確認することができる。このようにして抽出された識別情報はメモリ１３に格納され、後の各演算結果と関連付けされることとなる。
【００１９】
次いで、被検者の瞳孔径を測定する場合には、瞳孔計１のレンズ３が被験者の眼と近接するよう略垂直に配置し、シャッタースイッチ４を操作する。これにより、光源１４が点灯すると共に放出部１４から撮影対象である被検者の眼に向かって不可視光が照射され、被検者の瞳孔及びその周辺部分で反射される。この反射光がレンズ３を介してイメージャー６で受光されて撮影が完了する。
【００２０】
このとき、瞳孔計１を撮影対象に近接配置させることで、良好な撮影を行えると共に、不可視光（近赤外線）を照明光として用いているため、縮瞳を起こさせずに瞳孔を撮影することができる。さらに、瞳孔計が把持可能で且つ単独で携帯することが可能であるため、例えば、神経系の障害で頭部が安定しない被検者であっても瞳孔計１を近づけて撮影でき、また病室のベッド上であっても撮影できる等、被検者の状態にあわせて自在に使用することができる。そして、イメージャー６の画像信号がデータ処理回路１０に出力され、演算部１２により２値化処理等が行われて瞳孔径を求めることができる。
【００２１】
具体的には、図３に示すように、瞳孔部分ｄとこれを囲む周辺部分ｓとのコントラストが大きいことから、瞳孔部分ｄ及びその周辺部分ｓについて撮像した画像信号を瞳孔部分ｄに対応する電圧レベル部分と周辺部分ｓに対応する電圧レベル部分との２値信号に変換し、この２値信号の瞳孔部分ｄに対応する電圧レベル部分について集計を取ることで、瞳孔の面積を測定し瞳孔径を求めることとなる。なお、ｇは画像フレームを示す。このとき、瞳孔径の演算結果が表示部７に表示されることで、測定者は瞳孔径が測定されたか否かを確認することができると共に迅速な診断ができる。このようにして得られた瞳孔径の演算結果はメモリ１３に格納され、先の識別情報と関連付けされることとなる。
【００２２】
また、瞳孔の対光反射を測定する場合には、瞳孔計１のレンズ３が被検者の眼と近接するように略垂直に配置し、シャッタースイッチ５を操作する。これにより、光源１５が点灯すると共に放出部１５ａから撮影対象である被検者の眼に向かって可視光が照射され、被検者の眼の瞳孔及びその周辺部分で反射される。この反射光がレンズ３を介してイメージャー６で受光されることで撮影が行われる。
【００２３】
このとき、イメージャー６の画像信号は識別記号として認識されず、したがって、光源１５が一定時間点灯すると共に、所定の時間間隔で連続的に瞳孔の撮影が行われる。そして、複数の画像信号が演算部１２に出力され、２値化処理等が行われて瞳孔径が演算されると共に、時間データと組み合わされて瞳孔の対光反射データが演算される。このようにして得られた対光反射データの演算結果はメモリ１３に格納され、先の識別情報と関連付けされることとなる。
【００２４】
ここで、対光反射データは、インターフェイス手段１６を用いて瞳孔計１と外部のコンピュータとを接続することにより、図４に示すようなグラフとして表示することができる。このグラフは、横軸に時間、縦軸に各演算結果を設けたもので、光刺激を与えた際の瞳孔の直径変化を示す曲線２１、速度変化を示す曲線２２、加速度変化を示す曲線２３を示すものである。また、図中Ｄ１は初期状態の瞳孔直径、Ｄ２は光刺激後の瞳孔最小径、ＣＲは（Ｄ１−Ｄ２）／Ｄ１で表される縮瞳率、Ａ１は初期状態の瞳孔面積、Ｔ１は光刺激から縮瞳開始までの時間、Ｔ２は瞳孔径の変化の１／２まで変化するのに要した時間、Ｔ３は瞳孔径が最小になるまでに要した時間、Ｔ４は瞳孔が最小から瞳孔径変化の６３％まで回復するのに要した時間、Ｖｃは縮瞳速度の最高値、Ｖｄは散瞳速度の最高値、Ａｃは縮瞳の加速度最高値をそれぞれ示す。なお、表示部７には、例えば前記各値Ｄ１，Ｄ２・・・を順次表示できるようになっており、迅速な診断ができる。
【００２５】
さらに、瞳孔径及びその対光反射の測定を行う前に、インターフェイス手段１６を用いて外部のデータベースから被験者に関する個別情報をメモリ１３に格納しておくことができる。こうすることで、抽出部１１が識別情報を抽出した場合に、その識別情報に対応する個別情報を引き出すと共に、その個別情報に基づいて瞳孔径及び対光反応データの基準値を設定することができる。また、被検者の瞳孔径または対光反射データが前記基準値から外れるような場合には、表示部７を利用して測定者に異常を警告するようになっている。
【００２６】
そして、瞳孔径及び対光反射データの各演算結果は、識別情報と関連付けられた状態で、外部のコンピュータに出力することが可能となっている。これにより、各演算結果を被験者に関する個別情報のデータベースに容易且つ確実に組み込むことができる。また、シャッタースイッチ５は、光源１５を点灯させた状態で、つまり可視光を照射した状態でロック可能となっているため、瞳孔計１をペンシル型ライトとしても使用することができ、臨床現場における利便性を向上させている。
【００２７】
上述した実施の形態によれば、瞳孔計１を撮影対象に近接配置できることで良好な撮影を行うことができ、識別情報及び演算結果を正確且つ確実に得ることができると共に、識別情報と関連付けられた各演算結果を外部のコンピュータに出力して、被験者に関する個別情報のデータベースに容易且つ確実に組み込むことができる。また、瞳孔計１が把持可能で且つ単独で携帯することが可能であるため、場所を選ばず且つ被検者の状態にあわせて自在に使用でき、利用範囲を広げることができると共に、瞳孔計１をペンシル型ライトとして使用でき、利便性を向上させることができる。
【００２８】
なお、この発明は上記実施の形態に限られるものではなく、この発明の趣旨から逸脱しない範囲において種々変更可能である。例えば、識別記号としてバーコードを用いているが、これに虹彩パターンを利用するようにしてもよい。この場合、一度の撮影で識別情報と各演算結果を得ることが可能となる。また、シャッタースイッチを一つとし、操作順に識別情報の抽出、瞳孔径の検出、対光反射の検出というように変化させるようにしてもよい。さらに、各種異常を警告するための音声出力部を設けてもよい。
【００２９】
また、図５に示す瞳孔計１’のように、表示部７がなくＰＤＡ端末２５を有線または無線接続した構成としてもよい。この場合、瞳孔の対光反射データのグラフ等、演算結果の詳細を撮影時に確認することができ、臨床現場においてより正確な診断を行うことができる。さらに、操作部１７を利用しなくても、ＰＤＡ端末あるいはコンピュータ側にその機能を代用させる（リモートコントロール）ことが可能であることは言うまでもない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、請求項１に記載した発明によれば、瞳孔計を携帯できると共に、瞳孔計本体を把持し、その端部を撮影対象である瞳孔に近接させて撮影することが可能となるため、場所を選ばず且つ被検者の状態にあわせて自在に瞳孔を撮影することができ、臨床現場での利用範囲を広げることができる効果がある。また、不可視光が照明光となり瞳孔の対光反射を誘発せずに瞳孔を撮影することが可能となるため、縮瞳のない状態の正確な瞳孔径を測定できる効果がある。
【００３１】
請求項２に記載した発明によれば、瞳孔計単体で撮影対象の撮影及び瞳孔径の演算を行うことが可能となるため、瞳孔を撮影すると同時に瞳孔径の演算結果を得ることができる効果がある。
【００３２】
請求項３に記載した発明によれば、撮影対象として所定の識別記号を撮影した場合にその識別情報を抽出でき、演算部の演算結果と関連付けすることが可能となるため、演算部の演算結果を確実に識別することができ、データの取り違いや転記ミス等を無くすと共に、識別情報に基づいて被検者情報を一元管理することができる効果がある。
【００３３】
請求項４に記載した発明は、演算部の演算結果を表示部で確認することが可能となるため、撮影対象の撮影ミス等を防止できると共に、演算結果を基に迅速な診断を行うことができる効果がある。
【００３４】
請求項５に記載した発明は、可視光を照明光として用いることができ、瞳孔の対光反射を誘発しながら撮影を行うことが可能となるため、対光反射の過程における瞳孔径の変化を測定することができる効果がある。また、瞳孔計単体で使用している場合、可視光源を点灯させてペンシル型ライトとしても利用することができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態における瞳孔計の斜視図である。
【図２】瞳孔計の構成図である。
【図３】撮影された瞳孔の画像を示す説明図である。
【図４】対光反射データを示すグラフである。
【図５】瞳孔計の応用例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１，１’　瞳孔計
２　本体ケース（本体）
６　イメージャー（撮像手段）
７　表示部
１１　抽出部
１２　演算部
１４　光源
１４ａ　放出部
１５　光源（可視光源）
１５ａ　放出部（可視光放出部）
【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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