(57)【要約】左右の眼それぞれに対して光を発生し、前記光の発生を制御して、光の強さおよび発光時間の組み合わせで定義される光の刺激段階で制御し、前記各刺激段階における被験者の光に対する反応の有無を検出し、ある刺激段階で定められた回数以下の反応を検出した場合は、その刺激段階より定められた段階数低い刺激段階の検査を省略し、ある刺激段階で定められた回数以上の反応を検出した場合は、その刺激段階より定められた段階数高い刺激段階の検査を省略することで低視力測定を行う。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
左右の眼それぞれに対して、光を発生する光発生手段と、
前記光発生手段を制御して、光の強さおよび発光時間の組み合わせで定義される光の刺激段階で制御する発光制御手段と、
前記各刺激段階における、被験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、
前記発光制御手段は、各刺激段階ごとに規定回数行う一連の検査において、刺激段階の選択をランダムに制御するとともに、
ある刺激段階で定められた回数以下の反応を検出した場合は、その刺激段階は見えなかったとし、その刺激段階より定められた段階数低い刺激段階の検査を省略し、
ある刺激段階で定められた回数以上の反応を検出した場合は、その刺激段階は見えたとし、その刺激段階より定められた段階数高い刺激段階の検査を省略することを特徴とする低視力測定装置。
【請求項２】
請求項１記載の低視力測定装置において、
さらに、前記見えなかった刺激段階の総数を、低視力の評価として出力する手段を備える
ことを特徴とする低視力測定装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の低視力測定装置において、前記光を発生する手段は、白色光を発生することを特徴とする低視力測定装置。
【請求項４】
請求項３記載の低視力測定装置において、前記光を発生する手段は、さらに、赤、青、緑の三原色を発生することを特徴とする低視力測定装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の低視力測定装置において、前記光発生手段は、ＬＥＤ，液晶，ブラウン管のいずれかで構成されていることを特徴とする低視力測定装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の低視力測定装置において、さらに背景光を発生する背景光発生手段を備えることを特徴とする低視力測定装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の低視力測定装置において、さらに、合図を発生する手段を備え、前記発光制御手段は、合図を行ってから光を発光する制御を行うことを特徴とする低視力測定装置。
【請求項８】
請求項７記載の低視力測定装置において、前記発光制御手段は、合図を行っ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低視力測定装置。
【請求項９】
請求項７又は８に記載の低視力測定装置において、前記合図を発生する手段は、音を発生することを特徴とする低視力測定装置。
【請求項１０】
左右の眼それぞれに対して、光を発生し、
前記光の発生を制御して、光の強さおよび発光時間の組み合わせで定義される光の刺激段階で制御し、
前記各刺激段階における被験者の光に対する反応の有無を検出し、
ある刺激段階で定められた回数以下の反応を検出した場合は、その刺激段階は見えなかったとし、その刺激段階より定められた段階数低い刺激段階の検査を省略し、
ある刺激段階で定められた回数以上の反応を検出した場合は、その刺激段階は見えたとし、その刺激段階より定められた段階数高い刺激段階の検査を省略することを特徴とする低視力測定方法
【請求項１１】
請求項１０記載の低視力測定方法において、
さらに、前記見えなかった刺激段階の総数を、低視力の評価として出力する
ことを特徴とする低視力測定方法。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、低視力におけるグレード分類を行い、低視力に対する評価ができる測定に関し、特に被験者に対して負担が少ない測定に関する。
背景技術
網膜色素変性症等の病気が進行し、数字で表すことができない視力（５０ｃｍの距離で０．１の視標が読めない視力）となった場合、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。
そのため、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、この検査装置による測定は、被験者に対する負担が大きいという問題があった。
発明の開示
本発明は、低視力者の視力を、被験者の負担が少なく正確に計測することを目的としている。
この目的を達成するために、本発明は、左右の眼それぞれに対して、光を発生する光発生手段と、前記光発生手段を制御して、光の強さおよび発光時間の組み合わせで定義される光の刺激段階で制御する発光制御手段と、前記各刺激段階における、被験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、前記発光制御手段は、各刺激段階ごとに規定回数行う一連の検査において、刺激段階の選択をランダムに制御するとともに、ある刺激段階で定められた回数以下の反応を検出した場合は、その刺激段階は見えなかったとし、その刺激段階より定められた段階数低い刺激段階の検査を省略し、ある刺激段階で定められた回数以上の反応を検出した場合は、その刺激段階は見えたとし、その刺激段階より定められた段階数高い刺激段階の検査を省略することを特徴とする低視力測定装置である。
さらに、前記見えなかった刺激段階の総数を、低視力の評価として出力する手段を備えることができる。
前記光を発生する手段は、白色光を発生することも、さらに、赤、青、緑の三原色を発生することもできる。この光発生手段は、ＬＥＤあるいは液晶ディスプレイ又はブラウン管等で構成することができる。また、さらに前記光発生手段に加えて、背景光発生手段を備えることもできる。
さらに、合図を発生する手段を備え、前記発光制御手段は、合図を行ってから光を発光する制御を行うことができる。このとき、合図を行ってから光を発生しない制御を行うことを含むこともできる。前記合図としては、音やその他の知覚的刺激を用いることができる。
上述した装置で行われている方法も、本発明である。
発明を実施するための最良の形態
本発明を実施するための最良の形態を図面を用いて説明する。
第１図は、本発明の測定装置の実施形態の構成例であり、被験者への合図として音を発生してから、光刺激を被験者に与えるものを、マイクロプロセッサを用いて構成したものである。
第１図において、測定装置の筐体中に、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、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、および測定結果を印字するための熱転写プリンタ１３０が入っている。ＣＰＵ基板１１０は、ＣＰＵ１１６およびＲＡＭ／ＲＯＭ１１５によりプログラムを実行し、基板１１０上や他の基板等の色々な回路や装置を制御して、本発明の測定を行う。基板１１０上には、被験者の目に当てるゴーグル１４０内のＬＥＤを駆動するためのＤ／Ａコンバータ１１３およびＬＥＤ駆動回路１１１、被験者に合図であるブザー音を送るためのサウンド回路１１２、他のコンピュータ・システム等に測定データを送るためのデータＩ／Ｏ１１４等が設置されている。表示基板１２０には、本発明の状態等を表示するためのＬＥＤ等が設置されており、この構成等に関しては第２図で説明する。また、この測定装置の電源は、インレット１７２により接続されている外部電源をスイッチング電源１７０により適切な電圧の直流に変換して供給している。
第２図は、実施形態の測定装置の外観（前面と背面）を示している図である。第２図（ａ）は、測定装置前面のパネルの構成例を示している。装置前面には、装置の測定動作を設定するため、各種設定スイッチ２４０，２５０，２７０やブザーの音量調整ボリューム２３０、スタートボタン２２０等がある。また、本装置の状態を表示するためのパネル１２０も設置されている。測定結果はプリンタ１３０から出力される。
第２図（ｂ）は、表示パネル１２０の構成例を示している。表示パネル１２０には、被験者へのＬＥＤ刺激状況を表示するためのＬＥＤ刺激表示灯２８６，２８７や、被験者への一連の測定の残り回数や各種設定情報を表するためのデジタル表示２８１、被験者の応答表示灯２８２，２８３、被験者への刺激を知らせるためのブザー音がなっている間点灯するブザー表示灯２８４が設置されている。これらの表示の詳細説明は、本測定装置の動作を説明する過程で行う。
第２図（ｃ）は、本装置の背面の構成例を示している。背面には、他の装置との接続を行うためのコネクタ１８２（例えば、ＲＳ２３２Ｃ）、被験者のヘッドホンを接続するためのコネクタ１５２、被験者の反応を検出するスイッチと接続するためのコネクタ１６２、被験者がかぶるゴーグルと接続するためのコネクタ１４２等がある。また、外部電源と接続するためのインレット１７２は、電源スイッチ１７５，ヒューズを格納している部分１７４，電源コネクタ１７３を有している。
さて、本測定装置では、被験者に対して、眼にゴーグル１４０をかぶせて、ゴーグル内部のＬＥＤからの白色の光を左右別々に見せることで視力を測定する。被験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またはスピーカ１５４や、被験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、白色の光を発生するための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。ゴーグル１４０には、検査のため特定の時間のみ、白色光を発生するＬＥＤの他に、白色の背景光を発生するＬＥＤが、左右に設置されている。検査のために左右のＬＥＤから発生する光は、設定スイッチ２７０の設定により、高（Ｈ）、中（Ｍ）、低（Ｌ）の３つの設定で強さを変化させることができる。この変化は、ＣＰＵ１１６の制御により、Ｄ／Ａコンバータ１１３から出力するＬＥＤ駆動回路１１１に供給する電圧を変化させることで行う。設定される刺激光強度は、実施形態の測定装置の場合、低（Ｌ）は０．１，１，１０ｃｄ／ｍ２、中（Ｍ）は１，１０，１００ｃｄ／ｍ２、高（Ｈ）は１０，１００，１０００ｃｄ／ｍ２としている。また、発光時間も設定スイッチ２４０で、０．１、０．３、１．０秒（×１）か、０．０１、０．０３秒、０．１秒（×０．１）の２種類に設定することができる。ゴーグル内の背景光も、背景光スイッチ２５０によりＯＮ・ＯＦＦすることができる。さて、光を感じるための視細胞は，外節の形の違いにより錐体と杆体（かんたい）に分けられる。錐体は明るいときの視覚（明所視）に関係し，杆体は薄暗いときの視覚（薄明視）に関係する。したがって、背景光（例えば２０ｃｄ／ｍ２）をＯＮしたときは、明るいときの視覚（即ち錐体）の視力を測定し、背景光をＯＦＦとしたときは、杆体＋錐体の視力を測定している。
なお、これらの光の発光強度および発光時間の設定は、実施形態に例示ものに限定する必要はない。刺激の段階数や設定数、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。
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第３図を用いて説明する。第３図（ａ）のタイムチャートで示すように、被験者に対して、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又は右の眼の前のＬＥＤを、前記設定スイッチの設定の範囲内で、ランダムに選択した強さおよび発光時間で発光させる。その発光を被験者が認識できたら、押しボタンスイッチ１６０を押す。第３図（ａ）は押しボタンスイッチ１６０を押さなかった例であり、第３図（ｂ）は、押しボタンスイッチ１６０を押した場合を示す。この反応をマイクロプロセッサ（ＣＰＵ１１６）で検出する。押しボタンスイッチ１６０を押したことを検出できる期間は、ＬＥＤ刺激時間（発光中）と次の検査のためのブザー音がなるまでの２．５秒間である。押されたことを検知すると、第３図（ｂ）で示すように、１秒後に次の検査のためのブザー音を発生させる。
ＬＥＤの発光の状態は、各設定ごとに、光の強度および発光時間がそれぞれ３段階あるので合計９段階あり、またＬＥＤは左右にあるので、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％程度含めて２０通りとしている。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、１連の測定における発光刺激回数は、例えば、６０回（即ち、各段階ごとにランダムに３回選択して）行っている。
測定装置が電源を投入後、スタート可能となると、検査表示灯２６０が点灯する。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（検査表示灯は消灯中）に２秒以上押下すると、検査を中止することができる。音量調整ボリューム２３０により、ヘッドホン１５０からのブザー音の音量を調整することができる。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２８４は、ブザー音がなっている時に点灯する。ＬＥＤ刺激表示灯２８６，２８７は、被験者への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２８６，２８７は、右眼（ＲＩＧＨＴ）に対応してＬ（輝度弱）、Ｍ（輝度中）、Ｈ（輝度強）、および、左眼（ＬＥＦＴ）に対応してＬ（輝度弱）、Ｍ（輝度中）、Ｈ（輝度強）のそれぞれ３個づつ設けられている。被験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、被験者応答表示灯２８２，２８３が点灯する。このとき、ＧＯＯＤ２８２が点灯するのは、ＬＥＤが発光してから被験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、ＮＧ２８３が点灯する。スタートスイッチ２２０を押して、１連の測定を行っている場合、残っている試験回数は、デジタル表示２８１に表示される。
上述のように、３段階の輝度と、３段階の提示時間の組合せによる合計９通りの刺激光に対する光覚検査を行って、同じ条件で３回繰り返すと、片眼あたり合計２７回、両眼で５４回の検査が必要になる。また、発光しないものも含めると６０回の検査を行っていることになる。このように、一連の検査を行うごとに、左右の眼に対して６０回の刺激を常に与えると、被験者が疲労し、検査精度が落ちてしまうという問題が発生する。
本実施形態では、感度の高いほうの光を認識できれば、低感度の検査は当然認識できると考えられる。また逆に、低感度の検査で光が認識できなければ、高感度領域ではなおさら認識できないと思われる。これを利用して、刺激を与える検査回数を減らしている。
これを行うために、まず、最も高感度な検査条件から低い方へランク付けをする。このランク付けにおいて、高感度な検査で光が認識できたら、低感度条件の検査は省略する。また、逆に低感度の光が認識できなければ、高感度領域の検査も省略する。これにより検査時間が大幅に短縮でき、簡便に疲労感もなく検査が完結できるようになる。もちろん、検査精度を要求される被験者には、標準的な全組合せの検査を実施すればよい。
第４図に光覚ランク付けの例を示す。第４図の表は発光時間の倍率を×０．１を選定した場合を示し、横軸は輝度、縦軸は提示時間である。最も感度が高い光覚ランクを「１」、順次「２」から「１５」まで設定する。
このようなランク付けにおいて、光覚ランク「ｎ」の検査結果が２回続けて認識できた場合、「ｎ＋２」以上の検査は省略する。また、光覚ランク「ｎ」の検査結果が２回続けて認識できなかった場合、「ｎ−２」以下の検査は省略する。第４図のように、本実施形態の測定装置においては、設定できる刺激強度には３モードあり、例えば刺激強度Ｌの検査で、光覚ランク「５」が２回続けて認識できた場合は、「７」以上の検査は省略できる。あるいは、光覚ランク「４」が２回続けて認識できなかった場合は、２以下の検査が省略できる。
第５図に実際の本方法による検査結果（繰返し回数：３）の例を示す。「○」は光覚を認識できた、「×」は認識できなかった、「△」と「−」は、上述のスキップ法により検査を省略したことを示す。即ち「△」は見えたとみなし、「−」は見えなかったとみなす。第５図（ａ）は右眼（ＲＩＧＨＴ）の検査結果で、第５図は左眼（ＬＥＦＴ）の検査結果を示している。ＬｏＶＥ　ＳＣＯＲＥについては後述する。この第５図の例では、両眼全て検査すると無発光刺激６回を含め６０回必要なところが、４６回（第５図（ｂ）の右下の括弧内の数字）ですみ、検査回数の短縮が可能になっている。なお、エラー（ＥＲＲＯＲ）の数字は、６回ブザーを鳴らして発光しなかったが、そのときに被験者は、押しボタンを１回も押さなかったことを示している。
さて、この測定装置では、発光刺激光の輝度、発光時間そして、応答回数の３つのパラメータが得られる。この３つのパラメータを直接的に検査結果とすると、それぞれの検査結果の比較が複雑である。治療や投薬効果を評価するとき、健常者のランドルト少数視力のように一元的に評価できれば、患者の立場に立ってもわかりやすい。
このため、例えば３回の同一条件の検査で、２回以上光を認識できた場合を「見えた」とし、１回以下を「見えなかった」とする。スキップ方式の場合は、さらにその「見えた」光覚レベルより、例えば２ランク以上の結果は、検査はしないが「見えた」とみなす。また「見えなかった」光覚レベルの２ランク以下は、同様に「見えなかった」とみなす。そして、この１５通りの検査条件のうち、「見えなかった」条件の数にマイナスをつけた数値をラブスコアと定義する。即ち、１５通り全て「見えた」場合は「０」、全て「見えなかった」場合は「−１５」になる。光覚レベルのスキップ数は、２ランクで記述したが任意に決めることも可能である。
これで１６通りのグレード付けが可能になり、従来のように単に「指数弁」「手動弁」「光覚弁」という定性的な指標よりも、具体的であり、かつ定量的数値は治療や投薬効果等を評価するとき極めて便利であり、分類が増えることにより評価精度も向上する。
第６図に刺激強度Ｌでの検査結果例を示す。この場合、第４図で説明した光覚ランク「８」「９」まで見えている、すなわち光覚ランク「１」から「７」まで見えてないため、ラブスコア（ＬｏＶＥ　ＳＣＯＲＥ：Ｌｏｗ　Ｖｉｓｉｏｎ　Ｅｖａｌｕａｔｉｏｎ　Ｓｃｏｒｅ）は「−７」となる。
第６図の例は、ランク「２」で前述のスキップ法を併用し、見る（認識する）ことが出来た光覚ランク「８」に２を加えた光覚ランク「１０」以上は見えるとみなして、刺激強度Ｍでの検査をするまでも無く、ラブスコアは「−７」に確定できる。
しかし、この第６図の例で、光覚ランク「８」が見えなかった場合は、刺激強度Ｍでの検査が必要になる。光覚ランク「１０」が認識できるかどうかは、刺激強度Ｌの検査結果だけでは断定できないからである。このように、刺激強度Ｌ、Ｍ、Ｈを適宜組合せて検査をし、ラブスコアを導くことができる。
第５図の場合においても、同様に、ラブスコアを導くことができ、右眼（第５図（ａ））はラブスコア「−５」で、左眼（第５図（ｂ））はラブスコア「−７」である。
測定結果の印字や表示を行う場合、第５図や第６図で示したように、表形式で表すこと以外に、第７図（ｂ）のように、立体的なグラフでも測定結果を表すこともできる。第７図（ｂ）は、第７図（ａ）に示すように、光覚ランク「１５」で３回、光覚ランク「１」で１回、光刺激を確認した場合を、グラフとして表している。このようなグラフで表現することにより、全体的な測定結果の把握が容易にできる。なお、この場合のラブスコアは、「−１４」である。
上述では、各ランクでの検査回数を３回の場合で説明したが、各ランクでの検査回数が５回の場合でも、上述の考え方を適用することができる。この場合、あるランク３回以上見えたときは見えたとし、１回以下のときは見えなかったとする。
さて、第１図、第２図で説明した実施形態の測定装置は、マイクロコンピュータを用いた専用機として構成されている。しかし、本発明の低視力測定装置は、パーソナル・コンピュータ・システムを用いて構成することも可能である。その場合の構成例を、第８図を用いて説明する。
第８図において、パーソナル・コンピュータ・システム３１０に対して、ゴーグル１４０内のＬＥＤを駆動するための駆動回路３２０を接続する。この駆動回路は、パーソナル・コンピュータ・システム３１０の内部バスに接続されたボード上に構成しても、また、外部機器として例えばＲＳ２３２Ｃ端子により接続する構成としてもよい。音による合図を行うためのヘッドフォン１５０は、パーソナル・コンピュータ・システムに標準的に備わっているサウンド機構に直接的に接続している。この様なシステム構成で、刺激光制御、正答率計算、検査結果のグラフィック化と印刷、測定データの保存等を行い、上述の測定装置を実現することができる。
上述の測定装置では、ゴーグル１４０内のＬＥＤは、白色のＬＥＤのみを設置しているが、赤、青、緑の光の三原色のＬＥＤも備える構成として、３原色それぞれの視力を検査できるようにした場合（特願平１１−１０３２５９号参照）も、上述の検査の省略やスコアの考え方を適用することができる。なお、白色や三原色の光の発生は、ＬＥＤばかりではなく、例えば液晶等ＬＥＤ以外の、強さや発光時間が制御可能なものを用いることもできる。
また、上述の実施形態では、音を発生してから光刺激を被験者に与える構成のものを説明したが、音以外の知覚刺激（例えば、触覚による合図）を用いることができる。音で合図する場合は、聴覚が衰えている人に対する測定が難しくなる。しかし、例えば、力を皮膚に加えることを合図にすることにより、対応することが可能となる。弱い電気的刺激を皮膚に加えてもよい。
産業上の利用可能性
上述の低視力測定装置では、少ない測定回数で、正確な検査を行うことが可能となるので、被験者の疲労が少なくて済む。その上、測定時間の短縮にもなる。
また、低視力における客観的なグレードを定義しているので、検査結果の比較が行いやすい。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の低視力測定装置の構成を示す図である。
第２図は、本発明の低視力測定装置の外観を示す図である。
第３図は、本発明の低視力測定装置による測定を説明するためのタイムチャートである。
第４図は、本発明による測定のグレード分類の例を示す図である。
第５図は、低視力測定装置による測定結果を示す図である。
第６図は、本発明の低視力測定装置による測定結果を示す図である。
第７図は、本発明の低視力測定装置による測定結果をグラフで表現する例を示す図である。
第８図は、本発明の低視力測定装置をパーソナル・コンピュータ・システムにより構成した例を示す図である。
【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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【国際調査報告】
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