JP6090826B2 - 眼瞼圧センサ - Google Patents

Description

この発明は、角膜を覆う上眼瞼及び下眼瞼の圧力を検出する場合に用いられる眼瞼圧センサに関するものである。

従来、この種の眼瞼圧センサとしては、例えば特許文献１に開示されるような構成が提案されている。この従来構成においては、長尺状に形成されたフレキシブルな基板の先端部に、圧力を検出するための静電容量型の圧力検出部が設けられている。そして、基板の先端部を上眼瞼と角膜との間の隙間または下眼瞼と角膜との間の隙間に挿入し、圧力検出部を上眼瞼または下眼瞼の内面に接触させた状態で、圧力検出部により上眼瞼または下眼瞼の圧力を検出するようになっている。

特開２００８−３０７２７５号公報

この従来の眼瞼圧センサにおいては、基板の先端部に設けられた圧力検出部が平板状をなすように構成されている。このため、圧力検出部を上眼瞼または下眼瞼の内面に接触させて、上眼瞼または下眼瞼の圧力を検出する際に、眼瞼が湾曲面状の角膜上に位置して湾曲しているため、上眼瞼または下眼瞼の内面と圧力検出部の表面との間に空間域が生じる。よって、上眼瞼または下眼瞼の圧力が圧力検出部に伝わり難くて、眼瞼圧を正確に検出することができないという問題があった。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものである。その目的は、圧力検出部に対して眼瞼の圧力を十分に伝えることができて、眼瞼圧を安定かつ正確に検出することができる眼瞼圧センサを提供することにある。

上記の目的を達成するために、この発明は、長尺状に形成されたフレキシブルな基板の先端部の上面に眼瞼の圧力を検出するための圧力検出部を設けるとともに、その圧力検出部を覆うように硬質材料よりなる凸部を設け、前記凸部の表面を球面状に形成し、前記凸部の厚さは１．０〜３．０ｍｍであることを特徴としている。

従って、この発明の眼瞼圧センサにおいては、基板の先端部を眼瞼と角膜との間の隙間に挿入して、圧力検出部により眼瞼圧を検出する際に、圧力検出部上の凸部が眼瞼の内面に接触される。これにより、眼瞼の内面と圧力検出部の表面との間に空間域が発生することは抑制され、眼瞼の圧力が凸部を介して圧力検出部に対し適正に伝えられる。よって、圧力検出部により眼瞼圧を安定かつ正確に検出することができる。

前記の構成において、前記凸部の周縁を断面凸状曲面に形成するとよい。
前記の構成において、前記凸部を硬質合成樹脂によって構成するとよい。

前記の構成において、前記基板の先端部に支持部を形成し、その支持部に前記圧力検出部と凸部とを設けるとよい。

前記の構成において、温度検出部を前記基板の先端部の下面に設けるとよい。
前記の構成において、前記基板をハンドル兼用のケースに対して出し入れ可能に設けるとよい。

以上のように、この発明によれば、圧力検出部に対して眼瞼の圧力を十分に伝えることができて、眼瞼圧を安定かつ正確に検出することができるという効果を発揮する。

第１実施形態の眼瞼圧センサを示す分解斜視図。 図１の眼瞼圧センサの基板を下面側から見た斜視図。 同眼瞼圧センサのカバーを包装状態で示す斜視図。 図５の５−５線における断面図。 眼瞼圧センサの圧力検出部の部分にカバーを装着する際の状態を示す斜視図。 （ａ）は圧力検出部の部分を拡大して示す部分断面図、（ｂ）は圧力検出部の拡大断面図。 眼瞼圧センサの検出時の状態を示す斜視図。 眼瞼圧センサを眼瞼圧測定装置に接続した状態を示すブロック図。 眼瞼圧センサにより上眼瞼の圧力を検出する状態を示す説明図。 第２実施形態の眼瞼圧センサの圧力検出部を示す部分断面図。 第３実施形態の眼瞼圧センサの圧力検出部を示す部分平面図。

（第１実施形態）
以下に、この発明を具体化した眼瞼圧センサの第１実施形態を図１〜図９に従って説明する。

図１に示すように、この実施形態の眼瞼圧センサ２１は、回路基板２２と、その回路基板２２に図示しない連結部を介して一体状に連結されたフレキシブルな検出基板２３とを備えている。

回路基板２２は、ガラスエポキシ樹脂，ポリオレフィン樹脂等の硬質の合成樹脂製の薄板よりなる。回路基板２２上には、集積回路２４やコネクタ２５等が搭載されている。集積回路２４は、増幅回路や整流回路を有する。コネクタ２５は後述の眼瞼圧測定制御装置３７と電気接続される。

検出基板２３は、電気絶縁層であるポリオレフィン樹脂等のフィルムに導体である金属箔を下面側にラミネートして、可撓性を有するとともに長尺状をなすように形成されている。検出基板２３には、回路基板２２側のアーム部２３１と、そのアーム部２３１の先端部に形成されたアーム部２３１よりも幅広の平面円形状をなす支持部２３２とが一体形成されている。検出基板２３の上面には、金属メッシュからなるシート状の導体部材２６がラミネートされている。前記支持部２３２の直径は、２〜１５ｍｍ程度が好ましく、８〜１２ｍｍがさらに好ましい。

図１及び図６（ａ）（ｂ）に示すように、前記検出基板２３の支持部２３２の上面には、眼瞼の圧力を検出するための圧力検出部としての静電容量型の圧力検出子２７が積層固定されている。図６（ｂ）に示すように、この圧力検出子２７は、シリコーン・ゲル等の電気絶縁性及び弾性を有する絶縁材２７２を介して積層配置した一対の円形平板状の電極２７１を備えている。一方の電極は、検出基板２３上の前記導体部材２６を介して集積回路２４の高電位側の回路に接続されている。他方の電極は、検出基板２３の前記金属箔を介して集積回路２４の低電位側（アース側）の回路に接続されている。そして、圧力検出子２７に対する加圧に伴って一対の電極２７１間の間隔が変化したとき、両電極２７１間の静電容量が変化して、その静電容量の変化に応じた信号が圧力検出子２７から出力される。

図１、図５及び図６に示すように、前記検出基板２３の支持部２３２の上面には、ポリアセタール，ポリカーボネイト，ポリエチレン，ポリプロピレン，塩化ビニール，エポキシ樹脂等の硬質合成樹脂や銅，アルミ合金等の金属，すなわち硬質材料よりなる凸部としての圧力受け板（以下、単に受け板という）２８が圧力検出子２７を覆うように接着によって設けられている。受け板２８は、圧力検出子２７よりも大径の平面円形状をなすように構成されている。この受け板２８は、前記支持部２３２と同径、あるいは支持部２３２よりやや小径であることが好ましく、従って、その直径は、２〜１５ｍｍ程度が好ましく、８〜１２ｍｍがさらに好ましい。

図６に示すように、受け板２８の外周縁は断面凸状曲面をなすように形成されるとともに、受け板２８の表面は球面状をなすように形成されている。受け板２８の厚さは、１．０〜３．０ｍｍ程度が好ましく、１．２〜１．５ｍｍ程度がさらに好ましい。そして、図９に示すように、検出基板２３の先端部の支持部２３２を上眼瞼または下眼瞼との間の隙間に挿入して、圧力検出子２７により眼瞼圧を検出する際に、受け板２８が上眼瞼または下眼瞼の内面に接触される。この状態で、上眼瞼または下眼瞼の圧力が受け板２８を介して圧力検出子２７に伝えられる。

図１及び図２に示すように、前記検出基板２３の先端部に位置する支持部２３２の下面には、眼内温度を検出するための温度検出子２９が圧力検出子２７と対応する同位置となるように設けられている。検出基板２３の下面には、温度検出子２９をコネクタ２５に接続するための導体３０が延長配置されている。そして、圧力検出子２７により眼瞼圧を検出する際に、その眼瞼圧の検出と同時に、圧力検出子２７と同位置において温度検出子２９により眼内温度が検出されて、その検出信号が出力される。なお、温度検出子２９及び導体３０と前記金属箔との間には絶縁部（図示しない）が介在されている。

前記圧力検出子２７，前記金属箔，導電部材２２，温度検出子２９を含む検出基板２３の厚さは、０．３〜０．７ｍｍ程度が好ましい。
図１に示すように、前記回路基板２２及び検出基板２３は、ハンドル兼用のケース３１に対して長さ方向へ移動可能に装着され、検出基板２３の部分がケース３１の先端の開口３１１から出し入れされる。ケース３１の外側面には、検出基板２３に連結されて同検出基板２３をケース３１に対して出し入れするための操作ノブ３２が設けられている。そして、眼瞼圧センサ２１の検査使用時には、操作ノブ３２を一方向に移動操作することにより、検出基板２３がケース３１内から突出した位置に移動されて、ケース３１を検査時のハンドルとして用いることができる。また、眼瞼圧センサ２１の不使用時には、操作ノブ３２を他方向に移動操作することにより、検出基板２３がケース３１内に没入した位置に移動されて保管される。

図１及び図３に示すように、前記眼瞼圧センサ２１には、眼瞼圧の検出時に検出基板２３の先端部に被覆状態に装着して使用するカバー３３、及びそのカバー３３を検出基板２３の先端部に装着するための装着シート３４が使い捨ての備品として用意されている。図３に示すように、このカバー３３及び装着シート３４は殺菌処理されて、装着シート３４の先端にカバー３３を被せた状態で、アルミ箔や滅菌パックからなる収納袋体３５内に密封して収納されている。そして、眼瞼圧の検出時には、収納袋体３５を開封するとともに、その収納袋体３５内からカバー３３及び装着シート３４を取り出して使用するようになっている。

前記カバー３３は、合成ゴムよりなる絶縁性及び伸縮性を有する材料により一端を開口した袋状をなすように形成されている。装着シート３４は、絶縁性及び可撓性を有する合成樹脂や紙材により長尺状をなすように形成されている。そして、図４及び図５に示すように、眼瞼圧センサ２１による眼瞼圧の検出に先立って、装着シート３４の先端にカバー３３が被せられた状態で、検出基板２３の先端部が装着シート３４の上面に沿ってカバー３３内に挿入される。その後、装着シート３４がカバー３３内から抜き取られることにより、図７に示すように、カバー３３が収縮されて検出基板２３の先端の支持部２３２及びアーム部２３１の先端部に密着し、そのカバー３３によって圧力検出子２７、受け板２８及び温度検出子２９が被覆される。

図８に示すように、前記眼瞼圧センサ２１による眼瞼圧の検出時には、眼瞼圧センサ２１のコネクタ２５に信号線３６を介してコンピュータシステムからなる眼瞼圧測定制御装置３７が接続される。この眼瞼圧測定制御装置３７には、図示はしないディスプレイ等の表示手段やプリンタ等の出力手段が接続され、眼瞼圧センサ２１から出力された検出信号に基づいて眼瞼圧が測定されて、その測定結果が表示手段や出力手段に出力される。

次に、前記のように構成された眼瞼圧センサの作用を説明する。
この眼瞼圧センサ２１を用いて測定対象者の眼瞼圧を測定する場合には、図８に示すように、眼瞼圧センサ２１のコネクタ２５に信号線３６を介して眼瞼圧測定制御装置３７を接続する。また、眼瞼圧測定制御装置３７には、図示はしないディスプレイ等の表示手段やプリンタ等の出力手段を接続する。さらに、図１に示すように、眼瞼圧センサ２１におけるケース３１上の操作ノブ３２を操作して、検出基板２３をケース３１内から突出した位置に移動させる。

そして、図３〜図５に示すように、眼瞼圧センサ２１による眼瞼圧の検出に先立って、カバー３３及び装着シート３４を収納袋体３５内から取り出し、装着シート３４の先端にカバー３３が被せられたままの状態で、検出基板２３の先端部を装着シート３４の上面に沿ってカバー３３内に挿入する。その後、装着シート３４をカバー３３内から抜き取ると、図７に示すように、カバー３３が収縮されて検出基板２３の支持部２３２及びアーム部２３１の先端部に密着し、そのカバー３３によって圧力検出子２７、受け板２８及び温度検出子２９が被覆される。

この状態で、図９に示すように、測定対象者の上眼瞼の眼瞼圧を測定するために、検出基板２３の先端の支持部２３２を上眼瞼と角膜との間の隙間に挿入して、圧力検出子２７を覆う受け板２８を上眼瞼の内面に接触させる。そして、上眼瞼の圧力が受け板２８を介して圧力検出子２７に伝えられて、圧力検出子２７により上眼瞼の眼瞼圧を示す静電容量の値が検出され、その検出信号が集積回路２４及びコネクタ２５を介して眼瞼圧測定制御装置３７に出力される。

また、この眼瞼圧の検出と同時に、圧力検出子２７と同位置において温度検出子２９により眼内温度が検出され、その検出信号がコネクタ２５を介して眼瞼圧測定制御装置３７に出力される。そして、眼瞼圧測定制御装置３７において、両検出信号に基づいて眼内温度に即した上眼瞼の眼瞼圧の値が算出される。すなわち、圧力検出子２７は静電容量の多寡に従うレベルの検出信号を出力するものであるため、同一圧力であっても高温になるほど高い検出値が得られる。一方、検出温度は、個人差による体温の相違が存在する。このため、眼瞼圧の検出と同時に眼内温度も検出して、眼瞼圧の検出値に検出温度に従う補正を加えれば、正確な眼瞼圧が算出される。そして、その算出結果がディスプレイ等の表示手段やプリンタ等の出力手段に出力される。

その後、同一測定対象者の下眼瞼の眼瞼圧を測定する場合には、検出基板２３の先端の支持部２３２を下眼瞼との間の隙間に挿入すれば、前記上眼瞼の眼瞼圧の測定時と同様に、圧力検出子２７により眼瞼圧が検出されると同時に、温度検出子２９により眼内温度が検出される。そして、両検出信号に基づいて眼瞼圧測定制御装置３７により眼内温度に即した下眼瞼の眼瞼圧が測定される。

また、測定ごとに使用済みのカバー３３を検出基板２３の先端部から取り外した後、新しいカバー３３を測定ごとに付け替えることによって眼病等の感染を防止することができる。

従って、この実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１） この眼瞼圧センサにおいては、長尺状に形成されたフレキシブルな検出基板２３の先端部に、圧力を検出するための圧力検出子２７が設けられている。また、この圧力検出子２７を覆うように受け板２８が設けられている。このため、検出基板２３の先端部を眼瞼と角膜との間の隙間に挿入して、圧力検出子２７により眼瞼圧を検出する際には、圧力検出子２７上の受け板２８が眼瞼の内面に接触される。これにより、眼瞼の内面と圧力検出子２７の表面との間に空間域が発生することを防止でき、眼瞼の圧力が受け板２８を介して圧力検出子２７に対し適正に伝えられる。よって、圧力検出子２７により眼瞼圧を安定かつ正確に検出することができる。

（２） この眼瞼圧センサにおいては、前記受け板２８の周縁が断面凸状曲面に形成されている。このため、検出基板２３の先端部を眼瞼と角膜との間の隙間に出し入れする際や眼瞼の圧力を検出する際に、眼瞼の内面と受け板２８の周縁との接触による不快感等の負担が測定対象者にかかるおそれを防止することができる。

（３） この眼瞼圧センサにおいては、前記受け板２８の表面が球面状に形成されている。このため、検出基板２３の先端部を眼瞼と角膜との間の隙間に挿入した際に、球面状をなす受け板２８の表面を、眼瞼の内面に対して、空間域がほとんど生じることなく、かつ測定対象者が不快さを感じることなく良好に接触させることができる。

（４） この眼瞼圧センサにおいては、前記受け板２８が硬質合成樹脂によって構成されている。このため、受け板２８に弾性変形を生じるおそれがなく、その受け板２８を介して眼瞼の圧力を圧力検出子２７に対して適正に伝えることができる。

（５） この眼瞼圧センサにおいては、前記検出基板２３の先端部に平面円形状の支持部２３２が形成され、その支持部２３２に同じく円形状の受け板２８が設けられている。このため、検出基板２３の先端部を測定対象者に負担がかかることなく、眼瞼と角膜との間に容易に出し入れすることができる。

（６） この眼瞼圧センサにおいては、前記圧力検出子２７が前記検出基板２３の一側面に設けられている。そして、この検出基板２３の他側面には温度検出子２９が設けられている。このため、圧力検出子２７による眼瞼圧の検出時に、温度検出子２９により眼内温度を同時に検出することができる。よって、眼瞼圧の検出結果を眼内温度に基づいて適切に補正して、測定対象者ごとの眼内温度に即した眼瞼圧を正確に測定することができる。

（７） この眼瞼圧センサにおいては、前記検出基板２３がハンドル兼用のケース３１に対して出し入れ可能に設けられている。このため、眼瞼圧センサ２１の使用時には、検出基板２３をケース３１から突出させた状態で、ケース３１をハンドルとして把持して、眼瞼圧の検出を容易に行うことができる。また、眼瞼圧センサ２１の不使用時には、検出基板２３をケース３１内に没入させて、嵩張ることなく衛生的に保管することができる。

（第２実施形態）
次に、この発明を具体化した眼瞼圧センサの第２実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第２実施形態においては、図１０に示すように、圧力検出子２７を覆う受け板２８が所定板厚の円板状に形成され、その表面がフラット状をなしている。そして、受け板２８の外周縁が断面凸状曲面をなすように形成されている。

従って、この第２実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）、（２）及び（４）〜（７）に記載の効果とほぼ同様な効果を得ることができる。また、この第２実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。

（８） この眼瞼圧センサにおいては、受け板２８が平板状に形成されているため、受け板２８の製造や支持部２３２への固着が容易である。
（第３実施形態）
次に、この発明を具体化した眼瞼圧センサの第３実施形態を前記第１実施形態と異なる部分を中心に説明する。

この第３実施形態においては、図１１に示すように、検出基板２３の先端に支持部２３２が円弧状に延びるように形成されている。支持部２３２の上面には、複数の圧力検出子２７が間隔をおいて配置されている。支持部２３２の下面には、複数の温度検出子２９が圧力検出子２７と同位置になるように配置されている。支持部２３２の上面には、円弧状の受け板２８が各圧力検出子２７を覆うように設けられている。受け板２８の外周縁は断面凸状曲面をなすように形成されるとともに、各受け板２８の表面は球面状をなすように形成されている。

そして、眼瞼圧の測定に際しては、各圧力検出子２７及び各温度検出子２９から検出信号が出力される。このため、眼瞼の異なる位置の圧力を測定できて、圧力分布を認識できる。

従って、この第３実施形態によれば、前記第１実施形態における（１）〜（７）に記載の効果に加えて、以下のような効果を得ることができる。
（９） この実施形態の眼瞼圧センサにおいては、検出基板２３の先端部に複数の圧力検出子２７及び温度検出子２９が同位置で並設されている。このため、検出基板２３の先端部を上眼瞼または下眼瞼と角膜との間に１度挿入するのみで、上眼瞼または下眼瞼の複数箇所の眼瞼圧を同時に測定することができて、圧力分布を認識でき、眼瞼圧をより適切に測定できる。

（変更例）
なお、この実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 検出基板２３の支持部２３２の裏面（受け板２８とは反対側の面、すなわち角膜に当たる面）を角膜・結膜の表面形状に沿うことができる凹面形状に形成すること。

・ 検出基板２３の基端の一部及び回路基板２２を覆うようにハンドル兼用の固定ケースを取り付けるとともに、眼瞼圧センサ２１の不使用時に、固定ケースから露出した検出基板２３の部分にキャップを着脱可能に被覆装着するように構成すること。

・ 圧力検出子２７として、前記実施形態とは異なるタイプのもの、例えば圧電素子を用いたものを使用すること。
・ アーム部２３１の先端部の支持部２３２を円形状以外の形状、例えば長方形，正方形等の四角形や六角形等の多角形、あるいは楕円形等に変更すること。これらの場合、支持部２３２は、その付け根部から先端までの距離が２〜１５ｍｍが好ましく、８〜１２ｍｍがより好ましい。

・ 温度検出子２９を眼瞼の温度検出が可能であって、圧力検出子２７の位置から外れた位置に設けること。
・ 圧力検出子２７と温度検出子２９とを基板２３の支持部２３２の上面に重ねて設けること。

（別の技術的思想）
さらに、上記実施形態により把握される技術的思想について、以下にそれらの効果とともに記載する。

（Ａ） 長尺状に形成されたフレキシブルな基板の先端部に圧力を検出するための圧力検出部を設けた眼瞼圧センサにおいて、
前記圧力検出部と同位置には温度検出部を設けたことを特徴とする眼瞼圧センサ。

この構成によれば、圧力検出部による眼瞼圧の検出時に、圧力検出部と同位置において温度検出部により眼内温度を同時に検出することができる。よって、眼瞼圧及び眼内温度の検出結果に基づいて、測定対象者ごとの眼内温度に即した眼瞼圧を測定することができる。

（Ｂ） 前記圧力検出部を基板の一側面に設けるとともに、前記温度検出部を基板の他側面に設けたことを特徴とする前記技術的思想（Ａ）項に記載の眼瞼圧センサ。
この構成によれば、圧力検出部と温度検出部とを基板の両側面の同一位置に相互干渉することなく容易に配置することができる。

２１…眼瞼圧センサ、２３…検出基板、２３２…支持部、２７…圧力検出部、２８…凸子２９…温度検出部、３１…ケース。

Claims (6)

1. 長尺状に形成されたフレキシブルな基板の先端部の上面に眼瞼の圧力を検出するための圧力検出部を設けるとともに、その圧力検出部を覆うように硬質材料よりなる凸部を設け、
   前記凸部の表面を球面状に形成し、前記凸部の厚さは１．０〜３．０ｍｍであることを特徴とする眼瞼圧センサ。
2. 前記凸部の周縁を断面凸状曲面に形成したことを特徴とする請求項１に記載の眼瞼圧センサ。
3. 前記凸部を硬質合成樹脂によって構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の眼瞼圧センサ。
4. 前記基板の先端部に支持部を形成し、その支持部に前記圧力検出部と凸部とを設けたことを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の眼瞼圧センサ。
5. 温度検出部を前記基板の先端部の下面に設けたことを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか一項に記載の眼瞼圧センサ。
6. 前記基板をハンドル兼用のケースに対して出し入れ可能に設けたことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか一項に記載の眼瞼圧センサ。