レーザー干渉法を用いた角膜形状の精密測定

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アルゴンレーザー光源とマイケルソン型光波干渉計を用いた共通光路干渉計に高感度超小型CCDカラーカメラ(平成6年度購入備品)を組み込み、測定光学系を組み立てた。予備実験として、プラスチック製の角膜モデル(ハードコンタクトレンズや眼内レンズを用いたもの)の表面形状の測定を行い、球面形状の等高線計測がほぼ波長のオーダーで評価可能であることを確認した。次に、動物眼の角膜形状測定では、麻酔下での測定が要求され、さらに眼球固定や固視方向の同定が困難なためin vivoでの生体計測は出来ず、摘出眼(豚眼)による測定を試みた。その結果、涙液層の蒸発(角膜乾燥状態では粗面になり鏡面反射が得らず測定できない)で測定結果が安定せず再現性も低下したが、人工涙液の点眼により角膜形状の光波干渉計測ができ得ることを確認した。消耗品費による電気部品や光学部品により一部追加改良を試みると共に、高速電磁シャッター(現有物品)の利用で、被測定眼の安全性を確保させると共に必要最小限のレーザー光量で光波干渉画像が得られるような工夫を施した。阪神大震災の影響で光学系のズレが生じ光波干渉計全体に被害を受け修復に多少時間を要したが、ほぼ元通りに復旧させた。人眼の測定では、角膜の周辺部への非球面性のため、感度の高い本法では干渉縞の数が多くなりすぎ測定が困難となったり、術後の角膜侵襲を受けた場合には、不連続の干渉縞が得られ読みとりが困難となる場合があった。レーザー光源を用いているため、得られた画像にはランダムなスペックルパターンがノイズとして現れる。光波干渉計による画像はパソコン駆動による画像処理装置(現有物品)で一部処理して2値化画像にしているため干渉縞の空間周波数が低い場合にはほとんど問題とならなかった。また、屈折矯正手術後のように角膜形状が大幅に変化している場合には、特にその変化が急激で大きなところでは極めて測定が困難であった。そのため、今後測定感度の低下と測定領域の拡大をはかる工夫や周波数変調法あるいはシヤリング干渉法の応用をはかる工夫も必要と考えられた。