JP2002541959A

JP2002541959A - 瞳孔不規則性検出・瞳孔追跡・瞳孔反応検出機能、緑内障検査機能、角膜解剖学的測定機能、頭蓋内圧検出機能、および、眼異常測定機能を備えた瞳孔計

Info

Publication number: JP2002541959A
Application number: JP2000613326A
Authority: JP
Inventors: ローレンス・ダブリュー・スターク; クラウディオ・エンメ・プリビテラ; カムラン・シミノー; ジェフリー・オリバー
Original assignee: Neuroptics Inc
Current assignee: Neuroptics Inc
Priority date: 1999-04-23
Filing date: 2000-04-21
Publication date: 2002-12-10
Also published as: US6116736A; EP1173089A4; CA2368232A1; JP2004283609A; WO2000064330A1; CA2368232C; US6260968B1; EP1173089A1

Abstract

(57)【要約】本発明は、瞳孔の不規則性または不均一性検出機能を備えた瞳孔計（１０）である。この瞳孔計は眼（４３）の瞳孔を表す信号を発生するための画像センサ（１４）と、データプロセッサと、画像センサから受信した信号をデータプロセッサが処理することによって瞳孔の境界画像内で１個以上の不均一な領域を特定できるよう、データプロセッサにより実行自在なプログラムとから構成される。この瞳孔計は、いくつかの革新的な較正、閾値処理ルーチンを含んでいてもよく、これら手順は、適切な医療用データベースやデータ処理ハードウェアを含むネットワークに連結されると、革新的な医療診断システムの基本と成り得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の属する技術分野）本発明は、概ね瞳孔測定システムに関するものであり、特に、瞳孔不規則性検
出・瞳孔追跡・瞳孔反応検出機能、および、緑内障検査機能、角膜解剖学的測定
機能、頭蓋内圧検出機能、眼異常測定機能を備えた瞳孔計システムに関するもの
である。本発明は、ある特定の革新的な態様においては、瞳孔不規則性検出機能
を備えた手持ち式瞳孔計システムと、このようなシステム内で使用される方法お
よび処理シーケンスと、このようなシステムの使用方法とに関する。

【０００２】本発明は、別の革新的な態様では、瞳孔計と医療用データベースとを内蔵し、
実際の、あるいは、導出された瞳孔画像解析データを、格納された医療用データ
ベースに関連付けて、医療診断を明確に行うための医療診断システムと、このよ
うな診断システムを実施・活用する方法とに関する。

【０００３】本発明は、別の革新的な態様では、緑内障検査に使用できる瞳孔計を内蔵した
医療診断システムに関し、この瞳孔計はこのような医療診断システムを実施・活
用する方法に使用される。

【０００４】本発明は、別の革新的な態様では、頭蓋内圧の上昇を検出するための瞳孔計を
内蔵した医療診断システムに関し、この瞳孔計はこのような診断システムを実施
・活用する方法に使用される。

【０００５】本発明は、別の革新的な態様では、脳機能レベルの評価を行うための瞳孔計を
内蔵した医療診断システムに関し、この瞳孔計はこのような診断システムを実施
・活用する方法に使用される。

【０００６】本発明は、別の革新的な態様では、求心性の周辺・脳経路の機能不全を検査し
、また、求心性の瞳孔欠陥を有する患者への遠心性脳神経の介入を検査するため
の瞳孔計を内蔵した医療診断システムに関し、この瞳孔計はこのような診断シス
テムを実施・活用する方法に使用される。

【０００７】本発明は、別の革新的な態様では、聴覚路の機能不全を検査するための瞳孔計
を内蔵した医療診断システムに関し、この瞳孔計はこのような診断システムを実
施・活用する方法に使用される。

【０００８】（発明の背景）瞳孔の寸法や瞳孔の反応特性を監視するためのシステムは業界で公知であり、
通常、瞳孔測定システム、または簡単に、瞳孔計と呼ばれている。初期の瞳孔計
には、米国特許第3,533,683号に記載のものがあり、これは、1970年10月13日、S
tarkらに付与され“ＤｙｎａｍｉｃＰｕｐｉｌｏｍｅｔｅｒｓＵｓｉｎｇ
ＴｅｌｅｖｉｓｉｏｎＣａｍｅｒａＳｙｓｔｅｍ”（ＴＶカメラを使用した
動的瞳孔計）と言う名称である（参考として本明細書に記載）。Ｓｔａｒｋらの
システムでは、ＴＶカメラシステム、デジタルコンピュータシステム、赤外線源
、および、患者が様々な刺激に曝される間、瞳孔の瞬間的な寸法を測定するため
の視覚光刺激装置を採用した。初期のＳｔａｒｋシステム同様、従来の瞳孔計は
、例えば、瞳孔が光の刺激パルスに曝される前後の瞳孔の直径を測定し、光刺激
パルスの開始・終了に反応して瞳孔が収縮・拡大する速度も測定する。瞳孔計は
手持ち式装置から成ることも、あるいは、机やテーブルに取り付ける独立型装置
から成ることもある。瞳孔計はまた通常、瞳孔計内の撮影装置を、撮影される瞳
孔に対して適正位置に配置するための機構も含んでいる。例えばＥｌｂｅｒｔ
Ｐ．Ｃａｒｔｅｒに付与された米国特許第５，６４６，７０９号（参考として本
明細書に記載）には、瞳孔計を、撮影される瞳孔に対して適正位置に配置するた
めの電子センタリングシステムが記載されている。同様に、ＥｌｂｅｒｔＰ．
Ｃａｒｔｅｒに付与された米国特許第５，１８７，５０６号（参考として本明細
書に記載）には、瞳孔走査手順を開始する前に、瞳孔計と被験者の眼とを適正に
配置するための眼軌道ハウジングが記載されている。

【０００９】しかしながら、瞳孔計を最大限に活用するには、撮影装置をできる限り柔軟に
配置できなければならないということが当業者には理解されるであろう。例えば
、手持ち式システムの場合、撮影機能を可能にする前の撮影装置の方向には、わ
ずかな制限しかなされるべきではない。これは、たとえば、事故現場の医療スタ
ッフは、撮影装置を、瞳孔反応データを捕捉するための所定位置に向けにくい場
合があるためである。したがって、特に、手持ち式装置の場合、瞳孔計の分野で
は、データ捕捉の改善、処理システムや方法が必要だと思われる。このような処
理システムや方法は、システムが撮影装置の方向にあまり依存せず、瞳孔計が使
いやすくなるようにするためである。

【００１０】同様に、光刺激パルスに対する単なる瞳孔反応以上のものを測定できる瞳孔計
が必要であることが当業者には理解されるであろう。例えば、１個以上の光刺激
パルスに反応する瞳孔直径の変化を測定するだけでなく、視覚刺激に対する瞳孔
の形状および／または部分的な反応も測定できる瞳孔計は実質上必要だと思われ
る。少し別の言い方をすれば、瞳孔形状の不規則性または不均一性を検出する機
能を備えた瞳孔計は実質上必要だと思われる。

【００１１】最後に、瞳孔計を主体とした診断システムは実質上必要だと思われる。それは
、このようなシステムが医療スタッフに対し、大量の生理学的パラメータを収集
・評価するための経済性に優れた非侵襲的な手段を提供できるからである。

【００１２】例えば本発明は、視力を失う世界で２番目の主要原因である緑内障の検査に使
用できる。視野の境界は現在緑内障の診断に使用されている。視野の境界には、
白い背景と、複数の緑色の点滅供給源が用いられる。緑色の点滅源は不規則に約
１秒間投入され、被験者の患者は、緑色の光が見えるとボタンを押すように言わ
れる。各眼について全視野がマッピングされるまで、この手順を繰り返す。視野
の喪失感覚が緑内障を表す。

【００１３】しかしながら、現在の標準的な緑内障検出治療では、不正確さと人員／患者の
誤りに苦慮している。現在の標準的な治療は患者に依存し、ボタンを押すことに
よって、眼で緑色の光を検出したということに反応している。患者が緑色の光に
反応する時期は限られている。したがって、患者が集中していなかったり、反応
が遅過ぎたり早過ぎたりすると、視野装置は患者の反応を記録せず、診断の正確
さが損なわれる。更に、現在の視野器具は移動できない大型の機械である。医院
内でしか使用できない。よって、改良された緑内障検出のシステムと方法が必要
であり、本発明はこれらの必要性を満たして標準的な技術に関連した課題を解決
する。

【００１４】診断的必要性の別の分野は、脳の機能レベルを評価して、自閉症、年齢に関連
した障害、薬物障害、中毒等の疾患を診断することに関する。今日、一般的に、
神経学的試験にはピンライト以上の瞳孔測定は含まれない。現在、脳機能の障害
を診断するには、高価かつ／または時間のかかる試験が必要である。また、この
ピンライト試験は主観的であり、定量化できず、不正確である。本発明は、移動
する視覚刺激を眼に与えて協調レベルを測定しながら、瞳孔をぴったり追跡する
方法とシステムを提供することによって、これらの課題を解決するものである。
本発明は、神経学的試験で生じがちな追跡エラーを定量化することができ、主観
性を減らし、脳機能を評価する試験の反復性を増加させる。

【００１５】診断的必要性の別の分野は、神経学的疾患や（精神的）外傷の診断である。患
者の皮膚知覚帯のマッピングは、後根や脊髄の損傷レベルを調べるために、一般
にピンを刺して行われる。しかし、この試験は主観的であり、通常患者からの認
知反応が必要である。神経の損傷や外傷を非侵襲的に診断する必要がある。本発
明は、有害刺激に対する瞳孔反応を定量的に測定する手段を提供することによっ
て、この必要性を満たす。更に、本発明は、認知反応能力のない意識不明患者の
後根や脊髄の損傷を診断するのに役立つ。また更に、神経繊維の伝達速度に影響
する多数の硬化症等、脱髄疾患の進行を診断・監視するのにも役立つ。また、こ
の自動刺激制御を備えた瞳孔計を用いて、硬膜外麻酔ブロックのレベルを調べる
こともできる。

【００１６】最後に、診断的必要性のある分野は、聴覚路の機能不全検査、すなわち、聴力
検査に関するものである。特に幼児では、聴力は、驚きの反応を観察しながら、
クラップテスト等での刺激を用いて主観的に検査される。ＥＥＧ型脳幹可聴誘発
電位（ＡＥＰ）監視システム等その他の試験が用いられてきたが、頭皮に電極を
取りつける必要があり、使用が面倒である。中耳音フィードバック監視も使用さ
れるが、潜伏時間情報を測定することができない。本発明は、瞳孔計を主体とし
た客観的な試験システムおよび方法を提供することによって、これらの課題と先
行技術に関連するその他の課題を解決する。この瞳孔計を主体としたシステムは
面倒でなく、使いやすく、脱髄疾患の進行を診断・監視するための潜伏時間情報
を提供するものである。

【００１７】（発明の要約）本発明は、ある特定の一態様において、瞳孔形状不均一性検出機能を備えた瞳
孔計を目的とするものである。例えば、本発明の瞳孔計は、眼の瞳孔を表す信号
を発生する画像センサと、この画像センサに連結されたデータプロセッサと、画
像センサから受信した信号をデータプロセッサが処理することによって瞳孔の境
界画像内で１個以上の不均一または不規則な領域を特定できるよう、データプロ
セッサにより実行自在なプログラムとから構成される。

【００１８】現在好適なある実施例では、瞳孔の中心点を特定し、Ｒ，θ他座標系の複数の
各角度沿いにこの中心点から瞳孔の境界までの距離を表す複数の半径を求めるこ
とによって、瞳孔の不均一または不規則な１個以上の領域が特定される。

【００１９】本発明は、別の革新的な態様において、瞳孔計と医療用データベースとを内蔵
し、実際の、あるいは、導出された瞳孔画像解析データを、格納された医療用デ
ータベースに関連付けて、医療診断を明確に行うための医療診断システムと、こ
のような診断システムを実施・活用する方法とを目的とする。

【００２０】本発明は、また別の態様において、瞳孔計内で使用される改良された閾値・画
像データ処理アルゴリズムを目的とする。例えば、本発明の瞳孔計は複数の行列
ヒストグラムセットの繰り返しを用いて、画像データフレーム内で眼の瞳孔の位
置を探し出すための好適な閾値を特定する。

【００２１】本発明による瞳孔計は、また画像フレームデータを処理して、眼の強膜／虹彩
境界の形状および／または直径を求め、その後、求めた形状または半径を使用し
て、患者の眼の方向を測定し、かつ／または、測定単位を規定された測定単位に
関連付ける。

【００２２】本発明による瞳孔計は、例えば可視発光ダイオード（ＬＥＤ）を支持する追加
アーマチュアを備えている場合、視覚刺激パルスに対する求心性または共感性の
瞳孔反応の測定に使用できる。このような実施例では、試験中の眼に視覚刺激が
与えられ、監視されている瞳孔の反応が記録・測定される。次に、監視された瞳
孔が拡大したまま、患者の他方の眼に刺激パルスをかけ、監視されている瞳孔が
収縮するかどうかを見る。この第２パルスの後、監視されている瞳孔はまた拡大
し、試験中の眼に最後の視覚刺激がかけられる。最後の刺激パルス中に、監視さ
れている瞳孔の収縮反応（または収縮反応なし）を再度測定する。監視されてい
る瞳孔の各刺激パルスに対する反応を測定することによって、患者の各眼の網膜
の障害が検出できる。

【００２３】本発明は、別の革新的な態様において、緑内障検査に使用できる瞳孔計を内蔵
した医療診断システムを目的とし、この瞳孔計はこのような医療診断システムを
実施・活用する方法に使用される。このシステムは瞳孔計から成り、この瞳孔計
は眼の瞳孔を表す信号を発生するための画像センサと、データプロセッサと、画
像センサから受信した信号をデータプロセッサが処理することによって光刺激に
対する瞳孔の動的な反応を認識できるよう、データプロセッサにより実行自在な
プログラムとから構成される。このプログラムは更に、瞳孔の反応データを格納
し、正常な測定値のデータベースと比較して、試験での反応が範囲内にあるかど
うかを調べることもできる。あるいは、このプログラムは、このデータを、正常
測定値のデータベースを格納したマイクロプロセッサまたは周辺コンピュータに
送信し、このマイクロプロセッサまたは周辺コンピュータが、瞳孔の反応データ
を、正常測定値のデータベースと比較して、瞳孔の反応データが規準から外れ、
緑内障であることを表しているかどうかという結論を下すこともできる。

【００２４】本発明は、別の革新的な態様において、頭蓋内圧の上昇を検出するための瞳孔
計を内蔵した医療診断システムを目的とし、この瞳孔計はこのような診断システ
ムを実施・活用する方法に使用される。このシステムは、光源を発し、それを眼
に投射して、１個以上の瞳孔特性を表すデータを得るための瞳孔計から成る。こ
のシステムは更に、１個以上の瞳孔特性を表すデータを格納するためのデータベ
ースと、瞳孔計に連結された中央処理装置とから成り、この中央処理装置は、瞳
孔計で得たデータを、データベース内に格納したデータと比較し、この比較によ
り、動眼神経（ＣＮＩＩＩ）が損傷し、それによって頭蓋内圧が上昇しているこ
とを表しているかどうかを示す。

【００２５】本発明の一実施例を、頭蓋内圧の上昇を検出する方法によって説明する。この
方法は、振幅変調する光源から成る瞳孔計を提供する工程と；光源から発せられ
る光を患者の眼に所定時間、所定パターンの振幅変調で、投射する工程と；変調
された光に対する瞳孔反応を表す第１組のデータを、瞳孔計を用いて得る工程と
；所定パターンの振幅変調で受信した光刺激に対する瞳孔反応を表す第２組のデ
ータを、データベースに格納する工程と；動眼神経が損傷し、よって頭蓋内圧が
上昇していないかどうかを調べるためにデータ解析システム内で、第１組のデー
タを第２組のデータと比較する工程とから成る。

【００２６】本発明は、別の革新的な態様において、脳機能レベルの評価を行うための瞳孔
計を内蔵した医療診断システムを目的とし、この瞳孔計はこのような診断システ
ムを実施・活用する方法に使用される。この発明の態様は、被験者から１個以上
の瞳孔特性を表すデータを得るための瞳孔計から成る。この瞳孔計は、視覚光源
から発せられる光等の視野を、被験者に提供するための手段から成ることもある
。このシステムは更に、ある設定パターンの視野の動きに関連した複数の瞳孔特
性を表すデータを格納するデータベースと、瞳孔計に連結された中央演算装置と
から成り、このデータベースは、瞳孔計から得たデータを、データベースに格納
されたデータと比較し、被験者の脳機能レベルを評価する。

【００２７】本発明は、別の革新的な態様において、求心性の周辺・脳経路の機能不全を検
査し、また、求心性の瞳孔欠陥を有する患者への遠心性脳神経の介入を検査する
ための瞳孔計を内蔵した医療診断システムを目的とし、この瞳孔計はこのような
診断システムを実施・活用する方法に使用される。このシステムとそれに関連す
る方法は、前述のように、患者の眼から複数の瞳孔特性を表すデータを得るため
の瞳孔計から成る。このシステムは更に、複数の瞳孔特性を表すデータを格納す
るためのデータベースと、瞳孔計に連結された中央処理装置とから成り、この中
央処理装置は、瞳孔計で得たデータを、データベース内に格納したデータと比較
し、この比較に基づいて神経学的疾患や（精神的）外傷を診断できる。比較され
る瞳孔特性は、有害な刺激に対する瞳孔反応の振幅、または、有害な刺激に対す
る瞳孔反応の速度である。本発明のこの態様に関連した方法は、瞳孔計を提供す
る工程と、瞳孔計を用いて患者の眼から瞳孔反応データを得る工程とから成る。
この瞳孔反応データは、検査される眼の１個以上の瞳孔反応特性を表わし得る。
この方法は更に、複数の瞳孔反応特性を表すデータを、データベースに格納する
工程と、患者から得た瞳孔反応データを、データ解析システムを用いて、格納デ
ータと比較し、神経学的疾患または（精神的）外傷を表しているかどうか調べる
工程とから成る。

【００２８】本発明は、別の革新的な態様において、聴覚路の機能不全を検査するための瞳
孔計を内蔵した医療診断システムを目的とし、この瞳孔計はこのような診断シス
テムを実施・活用する方法に使用される。このシステムは、ここに述べたように
、患者の眼の１個以上の瞳孔特性を表すデータを得るための瞳孔計から成る。こ
のシステムは更に、イアピースに接続された音発生変換器から成り、この変換器
は、瞳孔計と同期をとり、音の発生に続いて、眼の画像が瞳孔計に捕捉されるよ
うにする。よって、聴力が、刺激に対する患者の意識的な反応に頼るのではなく
、瞳孔反応の解析により定量化自在な客観的な方法で検査できる。

【００２９】聴覚路の機能不全を検査するための方法は、ここに述べた瞳孔計を提供する工
程と、イアピースに接続された音発生変換器を提供する工程と、患者すなわち被
験者の眼から１個以上の瞳孔特性を表す第１組のデータを、瞳孔計を用いて得る
工程とから成る。この方法は更に、音に対する瞳孔反応に関連した複数または１
個以上の瞳孔特性を表す第２組のデータを、データベース内に格納する工程と、
第１・第２組のデータをデータ解析システム内で比較して、被験者の聴力に障害
がないかどうか調べる工程とから成る。

【００３０】本発明のその他の目的および特徴は、添付図面に照らし合わせて以下の説明を
読めば、明らかとなるであろう。

【００３１】（好適な実施例の説明）Ａ．本発明による瞳孔計のハードウェア構成要素ここで図を参照する。図１は、本発明による手持ち式瞳孔計１０の断面図であ
る。図２は、手持ち式瞳孔計１０に備えられた液晶ディスプレイとキーパッドの
図であり、図３は、手持ち式瞳孔計１０の撮影部の拡大断面図である。

【００３２】図１〜３に示すように、瞳孔計１０は、好適にはハウジング１２を含み、この
ハウジングには、画像センサ１４、対物レンズ１６、第１と第２のビームスプリ
ッタ１８、２０、シールド２２、４個の赤外線（ＩＲ）ＬＥＤ２４、２個の黄色
ＬＥＤ２６、１個の青色ＬＥＤ２８（図４に図示）、レチクル３０、バッテリー
３２、画像信号処理ボード３４、および、液晶ディスプレイ３６が搭載されてい
る。少し別の言い方をすれば、この瞳孔計は、観察窓（レチクル３０とシールド
２２）、撮影システム（対物レンズ１６、画像センサ１４、関連画像処理エレク
トロニクス）、照明システム（赤外線ＬＥＤ２４、青色ＬＥＤ２８、関連制御回
路）、および、刺激システム（黄色ＬＥＤ２６、関連制御回路）から構成される
。

【００３３】１．観察窓観察窓（レチクル３０とシールド２２）は、ユーザーが瞳孔計１０を正しく配
置して初期データ捕捉がしやすいよう配置されている。瞳孔計１０のユーザーは
、レチクル３０とシールド２２を通じて覗くことによって、瞳孔計１０を患者の
眼３８の正面に正しく配置し、患者の瞳孔の画像を画像センサ１４上に映写する
ことができる。レチクル３０は、好適には、片面にシルクスクリーン印刷または
エッチングされた円形のターゲット（図示せず）を有する。これらのターゲット
は、ユーザーの視線に沿って、観察中の眼３８の虹彩と瞳孔に同心円を描くよう
に配置される。

【００３４】レチクル３０とシールド２２はまた、周囲からの障壁としての役割も果たし、
撮影システムへの腐食性洗剤、生物学的物質、飛塵の侵入を最小限に抑える機能
も持つことが、当業者には理解されるであろう。これらはすべて画像システムの
性能に悪影響を及ぼし得る。

【００３５】２．撮影システム画像センサ１４は、好適には、市販されている型のＮ×ＭビットのＣＭＯＳが
造船サから構成される。このようなセンサには、カリフォルニア州、サニーベイ
ルのＯｍｎｉｖｉｓｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｉｎｃ．が製造・販売
している３８４×２８８ビットのＯＶ５０１７型ＣＭＯＳ画像センサがある。画
像センサ１４は瞳孔計１０の撮影装置ボード３１に搭載され、瞳孔計１０の主処
理・マザーボード３４上にあるマイクロプロセッサ（図示せず）に連結されてい
る。このため、デジタル画像が直接取り込める。８ビット（以上）グレースケー
ルのビットマップ形式の画像がシステムメモリに保存され、画像解析や液晶ディ
スプレイ３６（図示せず）への表示が行われる。マイクロプロセッサ（図示せず
）は、好適には、テキサス州、オースチンのＡｄｖａｎｃｅｄＭｉｃｒｏＤ
ｅｖｉｃｅｓ，Ｉｎｃ．が製造・販売しているＥｌａｎＳＣ４００から構成
される。

【００３６】本発明の撮影システムは、手持ち式瞳孔計１０が被験者の眼３８の正面に配置
されると、適正照明されて焦点の合った被験者の眼３８の瞳孔４３の画像が、瞳
孔計１０のセンサ平面４０で得られるように設計されている。対物レンズ１６と
、第１ビームスプリッタ（すなわち、波長選択フィルタ）１８は、好適には、被
験者の眼３８の瞳孔４３の画像をセンサ平面４０に合焦させるのに使用される。
好適な形態では、対物レンズ１６が、５要素レンズ（焦点距離７．０ｍｍ）から
構成される。第１ビームスプリッタ１８は、好適には、波長選択フィルタを形成
するように多層誘電性コーティング（図示せず）を施した厚さ１．６ｍｍのガラ
ス基板から構成される。ビームスプリッタ１８の被験者側４２は、入射角４５°
の青色と赤外線波長帯の反射を高めるようコーティングされている。ビームスプ
リッタ１８のユーザー側４４は、画像路の多数の反射による影響を抑えるためＡ
Ｒコーティングされている。

【００３７】このように、ビームスプリッタ１８は、図１と図３に示すように、青色ＬＥＤ
２４と赤外線ＬＥＤ２８に生成される青色および／または赤外光を患者の眼３８
に向け、患者の眼３８から反射する青色および／または赤外光に、画像センサ１
４への帰還路を提供する働きをする。

【００３８】主信号処理ボード３４上に配置されたマイクロプロセッサ（図示せず）は、以
下に詳述するように、撮影システムを構成する様々な部品の操作・機能を制御す
る。

【００３９】３．照明システム照明システムは、好適には、１個の青色発光ダイオード（ＬＥＤ）２８と４個
の赤外線ＬＥＤ２４とから構成される。赤外線ＬＥＤ２４は、撮影システムの対
物レンズ１６の周囲に対称に配置されるのが好ましい。この赤外線ＬＥＤ２４と
青色ＬＥＤ２８は、主信号処理ボード３４に連結された曲げフレックス回路３３
に連結されている。赤外線ＬＥＤ２４は、マイクロプロセッサ（図示せず）に起
動されると、好適には波長約８５０ｎｍの赤外光を発する。よって、当業者には
、赤外線ＬＥＤ２４が人間の眼の生理学的反応外にあるが、画像センサ１４の光
電反応内にあることが理解されるであろう。少し別の言い方をすれば、人間の眼
は赤外線ＬＥＤ２４による赤外光を検出できないが、画像センサ１４は、赤外線
ＬＥＤ２４から発せられ被験者の眼３８で反射した赤外光を検出できるというこ
とである。この４個の赤外線ＬＥＤ２４は、図４に示すように、直径方向に対向
した２個のグループに配置されるのが好ましい。赤外線ＬＥＤ２４を図４に示す
ように配置することにより、患者の眼３８への赤外線照明をより正確に制御し、
更に、希望すれば、０、５０、１００％のレベルが達成できる。

【００４０】青色ＬＥＤ２８は、赤外線照明だけでは患者の眼３８の強膜／虹彩境界が検出
しにくい場合に、眼の照明に用いる。図４に示すように、青色ＬＥＤ２８は、赤
外線ＬＥＤ２４に規定され、対物レンズ１６を包囲する同じ円弧上に配置される
のが好ましい。青色ＬＥＤ２８は、マイクロプロセッサ（図示せず）に起動され
ると、好適には、波長約４７０ｎｍの光を発する。本発明の発明者は、患者の眼
３８の虹彩３７と強膜４１では、青色帯の光吸収・反射特性が異なるため、青色
帯の光は強膜／虹彩境界画像のコントラストを概ね向上させるのに使用できるこ
とを発見した。よって、強膜／虹彩境界撮影に青色ＬＥＤ２８を使用するのは、
本発明の特に革新的な態様であると思われる。

【００４１】人間の眼は青色の光放射に反応性があるため、青色ＬＥＤ２８は、被験者の眼
３８の一時的な反応に関連して、短時間だけ起動されるのが好ましい。あるいは
、後述する刺激ＬＥＤ２６と関連して使用されるのが好ましい。更に、好適な形
態では、被験者の眼３８の赤外線・青色照明を複合形式で行い、被験者の眼を第
１の期間は赤外光で照明し、続く第２の期間では青色光で照明してもよい。これ
については、図６を参照して、更に以下に詳しく述べる。

【００４２】主信号処理ボード３４上に配置されたマイクロプロセッサ（図示せず）は、以
下に詳述するように、照明システムを構成する様々な部品の操作・機能を制御す
る。

【００４３】４．刺激システム瞳孔計１０の刺激システムは、２個の黄色ＬＥＤ２６と第２のビームスプリッ
タ２０とから成る。黄色ＬＥＤ２６は、好適には、フレックス回路３３に連結さ
れ、マイクロプロセッサ（図示せず）に起動されると、波長約５７０ｎｍの光を
発する。第２ビームスプリッタ２０は、第１ビームスプリッタ１８と同様、好適
には、波長選択フィルタを形成するように多層誘電性コーティング（図示せず）
を施した厚さ１．６ｍｍのガラス基板から構成される。ビームスプリッタ２０の
被験者側５０は、入射角４５°の黄色波長帯の反射を高めるようコーティングさ
れ、ビームスプリッタ２０のユーザー側５２は、ユーザーの観察路における多数
の反射による影響を抑えるためARコーティングされている。瞳孔計１０の刺激シ
ステムは、図１に示すように、患者の眼３８の瞳孔４３を軸上で照明するのが好
ましい。

【００４４】Ｂ．本発明による瞳孔計のソフトウェア構成要素ここで、図５〜７を参照する。本発明による瞳孔計１０は、マイクロプロセッ
サを主体とするシステムであり、従って、その操作を制御するためのソフトウェ
ア構成要素またはモジュールをいくつか含んでいることが好ましい。業界で公知
であるように、オペレーティングシステムは、瞳孔計１０を構成するハードウェ
ア間の基本的なマシンレベルインターフェースを提供する。より具体的には、マ
イクロプロセッサ（図示せず）と画像センサ１４、赤外線ＬＥＤ２４、黄色ＬＥ
Ｄ２６、青色ＬＥＤ２８、キーパッド３９、液晶ディスプレイ３６との間のイン
ターフェースを提供するために様々なデバイスドライバが使用される。

【００４５】瞳孔１０で使用される最高レベルのプログラミングやコードを、ここではＰ‐
ｐｒｏｇｒａｍと呼び、このＰ‐ｐｒｏｇｒａｍは、好適には、様々なハードウ
ェアや数学的構成要素に対応する５つの主要オブジェクトに分割される。この５
つの主要オブジェクトは、図５にブロック図形式で示してあり、好適には、グラ
フィック・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）オブジェクト１００、刺激/
照明オブジェクト１０２、ＣＭＯＳカメラオブジェクト１０４、特徴抽出オブジ
ェクト１０６、および、解析オブジェクト１０８を含む。上記のオブジェクトは
全て、ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＣ＋＋およびＷｉｎｄｏｗｓＣＥ
（登録商標）で開発されていることが好ましく、グラフィック・ユーザー・イン
ターフェース（ＧＵＩ）は、ＷｉｎｄｏｗｓＣＥにあるＷｉｎ３２Ａｐｉ機
能に基づいていることが好ましい。ＭｉｃｒｏｓｏｆｔＶｉｓｕａｌＣ＋＋
とＷｉｎｄｏｗｓＣＥは、ワシントン州レッドモンドのＭｉｃｒｏｓｏｆｔ
Ｃｏｒｐ.が販売しているソフトウェア製品である。

【００４６】１．グラフィック・ユーザー・インターフェース（ＧＵＩ）オブジェクトグラフィック・ユーザー・インターフェースオブジェクト１００は、ユーザー
と瞳孔計１０との間のデータ／情報交換を可能にする。操作モード（すなわち、
直接／共感性反応、左／右眼測定等）等の瞳孔計１０のカレントステータスやバ
ッテリーレベルに関する情報は、グラフィック・ユーザー・インターフェースオ
ブジェクト１００を介して表示される。瞳孔計１０への入出力は全て、グラフィ
ック・ユーザー・インターフェースオブジェクト１００を介して協調されるのが
好ましい。被験者ＩＤ番号および／または患者識別データの確認もグラフィック
・ユーザー・インターフェースオブジェクト１００の管理下で行える。測定パラ
メータはグラフィック・ユーザー・インターフェースオブジェクト１００の支援
によって決定、設定される。測定シーケンス中の指示や、眼３８の虹彩３７の画
像は、グラフィック・ユーザー・インターフェースオブジェクト１００の管理下
で、液晶ディスプレイ３６に表示される。同様に、測定シーケンスの結果も、グ
ラフィック・ユーザー・インターフェースオブジェクト１００の管理下で、液晶
ディスプレイ３６に表示され、測定結果をプリンタやネットワークコンピュータ
（図示せず）への転送もグラフィック・ユーザー・インターフェースオブジェク
ト１００を通じて行える。

【００４７】２．刺激/照明オブジェクト刺激／照明オブジェクト１０２は、黄色ＬＥＤ２６、赤外線ＬＥＤ２４、青色
ＬＥＤ２８の機能を定義・制御し、従って、被験者の眼３８への刺激と照明を制
御する。この刺激／照明オブジェクト１０２は、様々な光プロファイル（すなわ
ち、黄色、赤外線、青色）を、時間の関数として定義し、それに従って、黄色Ｌ
ＥＤ２６、赤外線ＬＥＤ２４、青色ＬＥＤ２８の起動を制御する。一般的な刺激
／照明シーケンスでは、ＬＥＤ２６、２４、２８が後述の方法で起動されるのが
好ましい。しかしながら、刺激／照明シーケンスはいかなる状態によっても変化
し、刺激／照明シーケンスの変化はユーザー・インターフェースオブジェクト１
００を通じて実行されることが、当業者には理解されるであろう。

【００４８】一般的な刺激／照明シーケンスでは、ＬＥＤ２４、２６、２８が図６に示すよ
うに操作される。例えば、一般的な測定シーケンスでは、黄色ＬＥＤ２６が連続
１秒間隔で（すなわち、１秒ＯＮ, １秒ＯＦＦ）、合計１０秒間、点灯・消灯す
る。同時に、赤外線ＬＥＤ２４は、黄色ＬＥＤ２６がＯＦＦの間ずっと点灯し、
黄色ＬＥＤ２６がＯＮの間、０．０４秒消灯（ＯＦＦ）、０．９２秒点灯（ＯＮ
）、０．０４秒消灯（ＯＦＦ）する。同様に、青色ＬＥＤ２８は、黄色ＬＥＤ２
６がＯＮの間、０．０４秒点灯、０．９２秒消灯、０．０４秒点灯し、黄色ＬＥ
ＤがＯＦＦの間ずっと、消灯する。これで、赤外線ＬＥＤ２４と青色ＬＥＤ２８
の操作が複合化される。このような実施例では、好適には、画像フレーム転送速
度を、例えば、毎秒５０フレームにする。

【００４９】３．ＣＭＯＳカメラオブジェクトＣＭＯＳカメラオブジェクト１０４は、ＣＭＯＳ画像センサ１４と、主信号処
理ボード３４上に搭載されたマイクロプロセッサ（図示せず）に関連したメモリ
との間（すなわち画像センサ１４とＰ‐ｐｒｏｇｒａｍ間）の画像データフレー
ムの転送を制御する。好適には、画像センサ１４と、マイクロプロセッサ（図示
せず）に関連したメモリとの間の画像フレームの転送速度は、ユーザーの必要性
および／または希望に応じて、毎秒１フレームから５０フレームの範囲内でプロ
グラム設定できる。しかし、毎秒１００フレームまたはそれ以上といった、より
早いフレーム転送速度が望ましい場合もあることが当業者には理解されるであろ
う。画像フレーム捕捉・転送速度はグラフィック・ユーザー・インターフェース
オブジェクト１００の管理下で、ユーザーによって定義される。

【００５０】４．特徴抽出オブジェクト特徴抽出オブジェクト１０６は、画像内で瞳孔を分離して、各瞳孔画像データ
フレームから、寸法、形状、位置等、瞳孔の特徴を抽出するのに使用するいくつ
かの画像処理手順を定義する。この特性抽出オブジェクトに定義される処理手順
は全て各画像データフレーム毎に行われるのが好ましいが、後述する自動閾値処
理は例外である。この自動閾値処理は、初期較正段階中に使用されるため、各画
像データフレームに適用する必要がない。むしろ、自動閾値処理の結果が、各画
像データフレームの特徴抽出処理中に使用される。この自動閾値処理の結果はま
た、システム内の露出ゲイン設定値の設定および／または調整に使用してもよい
。

【００５１】特徴抽出オブジェクト１０６は、瞳孔中心、適合周囲、および／または瞳孔半
径、また好適には、Ｒ、θ他座標系の４８個の個別角度における瞳孔の中心から
境界までの距離を表す４８個の半径（ただし、θは、瞳孔中心周囲の角度の方向
を定義し、Ｒはその角度における瞳孔半径を表す）を特定するのに、フライング
スポットアルゴリズムを採用している。瞳孔の適合半径は、瞳孔の輪郭に最も適
合する円周を選択し、式２πｒを解いて半径の値（ｒ）を求めることによって決
定する。

【００５２】本発明では、瞳孔中心周囲の４８個の個別半径を定義・測定することにより、
瞳孔の境界周囲に存在するおそれのある１個以上の不均一性または不規則性を検
出できることが、当業者には理解されるであろう。求めた半径に基づいて、瞳孔
の形状を円形、楕円形等に特徴付けることもできる。また、瞳孔境界の特定部分
を測定して、これらの部分が正常な輪郭特性および／または視覚刺激に対する正
常な反応を示すかどうか調べることもできる。これらの特徴は従来の瞳孔口径や
反応の測定だけでなく、瞳孔形状や部分的な輪郭測定も考慮しているため、これ
らの機能は従来の瞳孔測定システムから大幅な改良であると考えられる。よって
、特定の原因により、瞳孔形状や、視覚刺激に対する規定された部分的反応に、
規定された不規則性が生じる場合は、本発明による瞳孔計を用いてこの原因を特
定することができる。

【００５３】フライングスポットアルゴリズムへの入出力は次のように定義できる。入力パラメータ：フレーム＝ＣＭＯＳ画像センサ１４による眼の画像フレーム閾値＝グレーレベル閾値。グレーレベル値がこの閾値より大きい画素は、瞳孔
の一部と見なされる。

【００５４】出力パラメータ：出力＝適合半径および瞳孔中心、４８個の半径ここで、瞳孔計１０が使用するグレースケール内では、黒色は２５５等の高グ
レースケール値に関連し、白色は０等の低グレースケール値に関連すると仮定す
る。しかし、相対的な最大・最小値は逆になる可能性があることが当業者には理
解されるであろう。

【００５５】フライングスポットアルゴリズムの使用法は業界で公知であるため、フライン
グスポットアルゴリズムについてここで詳細に説明する必要はないと思われる。
しかし、基本的なフライングスポット法については、以下に述べる。このフライ
ングスポット法は、眼の画像を中心とする大型の円周から始まり、この円周の寸
法を繰り返し減らしていく。円周の寸法を減らして円周の中心位置を調節する際
、各繰り返しについて、以下の運動量が計算される。ただし、Ｎは、円周輪郭で座標ｘ、ｙを有する画素の数を表す。画素(ｘ，ｙ)
のグレーレベル値が閾値以上の場合は、ｇｒａｙ＿ｌｅｖｅｌ＿ｓｉｇｎ(ｘ，
ｙ)が＋１で、画素(ｘ，ｙ)のグレーレベル値が閾値未満の場合は、ｇｒａｙ＿
ｌｅｖｅｌ＿ｓｉｇｎ(ｘ，ｙ)が−１である。ｘ０，ｙ０は円周の中心の座標で
ある。

【００５６】円周の中心と半径のｘ、y座標は以下のように更新される。上に示したように、更新手順は繰り返し行われ、その都度、運動量を計算して
、最終的に円周が、瞳孔の輪郭に最も適合する円周に収束するよう、フライング
スポットの中心と半径を変更する。

【００５７】瞳孔の適合半径と中心が求められると、Ｒ、θ座標系の４８個の個別角度にお
いて、瞳孔の中心と境界との間の距離を表す４８個の半径（θは瞳孔中心周囲の
角度方向を定義し、Ｒはその方向における瞳孔半径を表す）が、好適に求められ
る。求めた４８個の半径を測定することによって、瞳孔の全体形状を特徴付け、
瞳孔境界周囲に部分的な不均一性や不規則性がないかどうか調べることができる
。このような処理は特徴抽出オブジェクト１０６または解析オブジェクト１０８
のいずれかによって行うことができる。

【００５８】特徴抽出オブジェクトが行う別の主な機能は、閾値処理である。閾値処理機能
は、画像データフレーム内で瞳孔を背景から分離するグレーレベル値を自動的に
特定する。更に、適当な閾値が決まると、グレーレベル値がその閾値以上である
画素は全て瞳孔の画像部分を構成すると見なされ、グレーレベル値がその閾値未
満である画素は全て背景に相当すると見なされる。

【００５９】好適には、定義された閾値は、最大仮定閾値と最小仮定閾値の平均を表す。こ
の最大・最小仮定閾値は各ヒストグラム解析手順により導出される。更に、図７
Ａおよび図７Ｂに示すように、各仮定閾値毎に、２個のヒストグラムが測定され
る。一方は、画像フレーム内の画素の列についてであり、もう一方は、画像フレ
ーム内の画素の行についてである。任意の列または行のヒストグラム値は、その
列または行で、グレーレベル値が仮定閾値レベルを超える画素位置を数えること
によって求められる。よって、好適には、ヒストグラム内の値の数は、画像デー
タフレーム内の列または行の数に相当し、各値は、グレーレベルが仮定閾値を超
える特定の列または行の画素数を表す。

【００６０】ここで、特に図７Ａと７Ｂを参照する。仮定最大閾値と仮定最小閾値は、所定
のヒストグラムプロファイルが達成されるまで、仮定閾値を繰り返し変更するこ
とによって求められる。許容できるプロファイルを図７Ａに示しているが、行ヒ
ストグラム（ｙＨｉｓｔ）、列ヒストグラム（ｘＨｉｓｔ）の両方についてゼ
ロ−高−ゼロパターンが達成されているものである。より具体的に言うと、許容
できるプロファイルは、“高”が１個あり、両側を一対の“０”で挟まれている
ものであることが好ましい。許容できないプロファイルは、例えば、図７Ｂに示
したものである。

【００６１】仮定最大閾値は、ある絶対最大閾値を選択し、許容できる行・列ヒストグラム
プロファイルが達成されるまで、その値を繰り返し減らして、相当するヒストグ
ラムデータセットを導出することによって求められる。同様に、仮定最小閾値は
、ある絶対最小閾値を選択し、許容できる行・列ヒストグラムプロファイルが達
成されるまで、その値を繰り返し増やして、相当するヒストグラムデータセット
を導出することによって求められる。仮定最大・最小閾値が決まると、これらの
値を平均し、特徴抽出オブジェクト１０６に使用される定義済閾値を求める。こ
の定義済閾値は、最大仮定閾値、最小仮定閾値、または、これらの値の間のどの
値にも相当する場合があることが当業者には理解されるであろう。よって、別の
実施例では、この定義済閾値は、例えば、最大・最小仮定閾値の重み付き平均に
基づいて決めることもできる。このような実施例では、定義済閾値は、最小仮定
閾値と、最大・最小仮定閾値間の差の２／３との合計に相当する値から成ること
もある。

【００６２】５．解析オブジェクト解析オブジェクト１０８は、瞳孔の輪郭特性を時間の関数として解析する。好
適には、解析オブジェクト１０８は、入力として、特徴抽出オブジェクト１０６
から、各捕捉画像データフレーム毎に複数のデータセットを受信する。このデー
タセットは、好適には、ミリ秒単位の画像捕捉時間、瞳孔中心のｘ、ｙ座標、フ
ライングスポット円周の半径、Ｒ、θ座標系内の４８個の特定角度についての瞳
孔中心と境界との距離を表す４８個の半径、および、関連入力用刺激記録を含む
。解析オブジェクト１０８は、入力データを受信すると、このデータセットから
少なくとも以下の情報を導出するのが好ましい。つまり、最小瞳孔口径、最大瞳
孔口径、最大・最小瞳孔口径の差、黄色光刺激に対する瞳孔反応の潜伏時間、瞳
孔の収縮速度、第１と第２の瞳孔拡大速度、希望する場合は、瞳孔の不規則性の
大きさと位置の情報である。瞳孔の不規則性が検出された場合は、不規則な位置
をそのθ座標で特定することが好ましい。瞳孔計１０のディスプレイ３６はグラ
フィカル表示も可能である。

【００６３】更に、別の実施例では、解析オブジェクト１０８が多様解析を可能にするため
のプログラミングを含んでいることもある。この多様解析は、潜伏時間の表示、
収縮速度の表示、第１・第２拡大速度の表示、部分的静的および／または動的解
析の表示、収縮/拡大速度率の表示、最大・最小直径の表示等を含む複数の特定
の変数が、患者の一方または両方の眼毎に測定され、患者の全体的な生理学的・
病理学的状態を表す１個以上のスカラー値を求め、あるいは、患者の全体的な視
覚神経学的状態を表す１個以上のスカラー値を求めるものである。

【００６４】解析オブジェクト１０８によって導出した情報に関し、最大瞳孔口径、最小瞳
孔口径、および、差の測定では、１組の画像データフレーム内で最大瞳孔口径と
最小瞳孔口径とを確認し、その後、これらの値の差を計算する必要がある。潜伏
時間の測定は、瞳孔が可視（すなわち黄色の）光刺激パルスに反応するのにかか
る時間をミリ秒単位で表示する。更に、瞳孔は、視覚光刺激パルスを受けると、
通常、ある潜伏時間後に収縮し、この刺激が停止すると、拡大して元の寸法に戻
ることが、当業者には理解されるであろう。よって、解析オブジェクト１０８は
、視覚刺激に対する瞳孔の反応を測定して瞳孔収縮速度を決定し、刺激終了に対
する瞳孔の反応を測定して第１・第２拡大速度を決定する。瞳孔は通常、第１の
期間は急速に拡大し、その後、元の寸法と形状になるまでゆっくり拡大するため
、第１・第２拡大速度が測定される。最後に、上で説明したように、本発明の解
析オブジェクト１０８も、好適には、瞳孔形状の不規則性を識別する。このよう
な不規則性は、本質的に静的または動的である。例えば、静的な不規則性は、周
囲光における不規則な瞳孔の形状という形式をとるが、動的な不規則性は、視覚
刺激の開始または終了に対する反応中、瞳孔の特定部分の潜伏時間が増加すると
いう形式をとることもある。静的不規則性について、このような不規則性は、所
定限界から外れ、その他の計算された半径から所定偏差だけ異なるか、または、
適合半径から所定量、所定偏差、または所定パーセントだけ異なる半径の角度方
向を特定することによって、識別できる。

【００６５】最後に、本発明による解析オブジェクト１０８は、導出された結果内の統計的
な例外を識別するプログラミングを含んでいることが好ましい。このため、本発
明の解析オブジェクト１０８では、特定の値がその他の値から、統計的に有意な
程度異なっている場合には、実際の瞳孔反応データセット（すなわち、適合半径
、中心、半径の計算）または導出されたデータセット（すなわち、最大口径、最
小口径、潜伏時間、収縮率または拡大率）のいずれかを廃棄できる。このような
例外が確認された場合は、関連データセットは平均機能に含まれず、多数の例外
が確認された場合には、画像シーケンスは無効となり、繰り返されなければなら
ない。

【００６６】Ｃ．本発明による瞳孔計の操作ここで、図８を参照する。本発明による瞳孔計１０の操作は、次のように進め
られる。瞳孔計１０は概ねデフォルトの操作モードに従って設定されているであ
ろう。このデフォルトモードはこの器具を基本的に操作するための１組の値を定
義している。この定義された値は、走査持続時間、照明持続時間および／または
プロファイル、刺激持続時間および／またはプロファイル、刺激強度レベル等を
含む。しかし、上記の値は全て、グラフィック・ユーザー・インターフェースオ
ブジェクト１００の管理下でプログラム自在に設定できることが理解されるであ
ろう。よって、デフォルトのプログラミング値は、通常、走査シーケンスプログ
ラムモードで、ユーザーによる無効の入力がない瞳孔計１０に使用されることが
理解されるであろう。

【００６７】一般的な画像捕捉・解析手順は次のように進められる。瞳孔計１０が所定時間
（例えば、１２０秒間）アイドリング状態であると、瞳孔計１０は自動的にバッ
テリー節電スリープモードに入る（工程２０２）。ユーザーは“ｓｃａｎ”（走
査）ボタン４５（図２参照）を押すことにより、瞳孔計１０を“ｒｅａｄｙ”（
使用準備完了）モードにする（工程２００）。この時、キーパッド３９から、被
験者／患者の英数字識別番号を入力するか、あるいは、多くの従来ＰＣ製品に装
備されている赤外線データインターフェースを介して、ネットワークコンピュー
タから必要な患者情報をダウンロードするように促される（工程204）。必要な
患者識別データをシステムに入力すると、液晶ディスプレイ３６または聴覚プロ
ンプトを介して、“ｓｃａｎ”ボタン４５を押し、瞳孔計１０を被験者の眼３８
の正面に配置するよう促される（工程２１０）。

【００６８】ユーザーが“ｓｃａｎ”ボタン４５を押すと、マイクロプロセッサ（図示せず
）は、撮影テストシーケンスを開始する。好適には、このテストシーケンス中は
、黄色ＬＥＤ２６が消灯する。テストシーケンス中、画像センサ１４から捕捉さ
れた画像は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３６に表示されることもある。好適には
、Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍが、テストシーケンス中に捕捉した画像データフレームを
解析し、瞳孔計１０が測定値を得るために正しく配置されているかどうか調べ、
必要なパラメータが全て高品質データ復旧を行うための条件を満たしているかど
うかを調べる。テスト基準を満たしていない場合は、瞳孔計１０を配置し直すよ
う促される。必要なテスト基準を満たしている場合は、“ｓｃａｎ”ボタン４５
を離すまで、Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍが続けてテストシーケンスを実行する。

【００６９】 “ｓｃａｎ”ボタン４５を離すと、好適には、Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍが所定の測
定シーケンスを開始し、この測定シーケンス中に、必要に応じて、瞳孔計１０の
照明システムを起動する。測定シーケンスが終了すると、ＬＣＤ３６または聴覚
プロンプトを介して、測定シーケンスが終了したことが知らされる（工程２２６
〜２２８）。

【００７０】測定シーケンスが終了すると、好適には、Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍが、捕捉した画
像データフレームを解析し、解析結果をＬＣＤ３６に表示する。満足できる結果
（すなわち、統計的に正常）が得られると、ＩｒＤＡインターフェース（図示せ
ず）を介して、この結果をプリンタや関連ネットワークにダウンロードするよう
促され場合もある。満足できない結果の場合、測定シーケンスを繰り返すように
促される。

【００７１】最後に、最初の測定セットを得た後、その被験者／患者の他方の眼の瞳孔特性
を測定するかどうかの決定を促されることもあれば、共感性反応測定を行うかど
うかの決定を促されることもある（工程２３８、２４２）。共感性反応測定は、
以下に詳述する“スウィンギングフラッシュライト”測定の形式をとることもあ
る。共感性測定を行う場合は、共感性測定アッタチメント（図９に図示）を瞳孔
計に連結し、このアタッチメントに搭載された黄色のＬＥＤ５２を被験者／患者
の適切な眼の正面に配置するよう促されることもある。共感性測定アタッチメン
トが瞳孔計１０に常設されている場合は、アタッチメントを広げ、かつ／または
正しく配置するだけでよい。

【００７２】Ｄ．本発明による瞳孔計への共感性測定器具の組み込みここで、図９を参照する。本発明による瞳孔計１０には、共感性瞳孔反応を解
析できるようにした共感性測定器具すなわちアーマチュア５０を組み込むことも
ある。好適な実施例では、アーマチュア５０が瞳孔計１０の本体１１に着脱自在
に係合している。しかし、上述のように、アーマチュア５０を瞳孔計１０の本体
１１に常設してもよい。

【００７３】共感性瞳孔反応を解析するための試験には、医療界で、一般に“スウィンギン
グフラッシュライトテスト”と呼ばれるものが挙げられる。一般的なスウィンギ
ングフラッシュライトテストでは、被験者の片眼を監視し、可視光の刺激が先ず
監視される患者の眼に与えられ、次に監視されていない方の患者の眼に、最後に
また監視されている眼に与えられる。患者の眼が正常であれば、監視されている
眼の瞳孔は、（どちらの眼に刺激パルスがかけられるかとは関係無く）全ての光
刺激パルスに反応して収縮するはずである。第１の光刺激がかけられた後、監視
されている眼の瞳孔は拡大し始め、第２の光刺激がかけられた後（すなわち、監
視されていない方の眼に刺激がかけられた後）、監視されている眼はまた収縮す
るはずである。監視されている眼の瞳孔が第２の刺激パルスに適切に反応しない
場合、監視されていない眼の網膜に何らかの障害があると推察される。監視され
ている眼の瞳孔が第３の刺激パルスに適切に反応しない場合は、監視されている
眼の網膜に何らかの障害があると推察される。

【００７４】本発明による共感性測定アッタチメント５０を使用することにより、瞳孔計１
０を使用した“スウィンギングフラッシュライト”テストを行うことができる。
例えば、“スウィンギングフラッシュライト”テストを行う場合、Ｐ‐ｐｒｏｇ
ｒａｍは、先ず瞳孔計１０内の黄色ＬＥＤ２６をある期間、例えば、１秒間点灯
させる。次に、Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍは、黄色ＬＥＤ２６を消灯させ、黄色ＬＥＤ
２６の消灯から０．５秒後に、共感性アタッチメントの遠位端部５４にある黄色
ＬＥＤ５２を０．５秒間、点灯させる。Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍは、黄色ＬＥＤ５２
を消灯させ、ある期間、例えば、０．５秒間待機した後、黄色ＬＥＤ２６を再度
１秒間点灯させる。画像フレームは、画像センサ１４により、例えば毎秒１０フ
レームの割合で、合計５．０秒以上の時間にわたって捕捉され、撮影された眼の
共感性反応を測定する。希望すれば、この工程を所定回数繰り返してもよい。

【００７５】Ｅ．様々なシステムの較正および瞳孔識別処理技術別の実施例では、本発明による瞳孔計１０は、患者の眼３８の虹彩３７の境界
を表す捕捉データを使用して、画素間隔データと実際の測定パラメータとの関係
を定義し、かつ／または、瞳孔計１０に関連した患者の眼３８の方向を測定する
較正アルゴリズムを内蔵している場合もある。

【００７６】たとえば、ある革新的な態様では、瞳孔計１０のＰ‐ｐｒｏｇｒａｍが、患者
の眼の虹彩が青色の光（すなわち青色ＬＥＤ２８を起動）で照明されるようにし
、その間に、患者の眼の強膜／虹彩境界の画像を得る場合もある。次に、フライ
ングスポット等の処理アルゴリズムを用いて、患者の眼の強膜／虹彩境界につい
て最も適合する楕円の円周を特定し、その円周の半径または縦・横の直径を、仮
定した強膜／虹彩境界の半径または直径と比較あるいは関連付けて、画素の計数
と実際の測定値との相関関係を求める。例えば、強膜／虹彩境界の横の直径を１
１．７ｍｍと仮定し、強膜／虹彩境界の直径が１１７画素である場合、瞳孔計１
０のＰ‐ｐｒｏｇｒａｍは、１０ピクセル／ｍｍという実際の相関係数に対する
画素測定値を導出し、この相関係数はユーザーに瞳孔測定情報を与えるのに使用
できる。本発明のある好適な実施例では、強膜／虹彩境界の横の直径を全ての被
験者について１１．７５ｍｍと仮定している。しかし、１１．０ｍｍや１２．０
ｍｍ等の異なる直径を仮定することもできることが当業者には理解されるであろ
う。

【００７７】同様に、眼の強膜／虹彩境界の形状を測定することによって、瞳孔計10に対す
る眼の角度方向を推定し、更に、眼の縦軸に関連した眼の方向を測定することが
できる。好適には、この作業は、撮影した強膜／虹彩境界の楕円度を測定し、強
膜／虹彩境界が所定の楕円形状をであると仮定することによって行われる。この
ように、瞳孔の形状を、周囲の強膜/虹彩境界の形状と比較し、瞳孔の形状のば
らつきが、瞳孔計１０に関連した眼の角度方向によるものであるか、瞳孔境界の
不均一性または不規則性によるものであるかを調べることにより、測定値を更に
正確化することができる。

【００７８】また別の革新的な態様では、本発明による瞳孔１０が、身体的な目印を使って
画像データフレーム内の瞳孔の位置を捜しやすくするためのソフトウェアを含ん
でいる場合もある。このような実施例では、マイクロプロセッサ（図示せず）に
よって実行されるＰ‐ｐｒｏｇｒａｍの特徴抽出オブジェクト１０６に、画像デ
ータフレーム内で、まぶた、および／または、まつげ等、眼の組織の特徴的な構
造を識別し、これらの構造の位置を使用して画像データフレーム内の瞳孔の位置
を予測するためのコードが含まれている。本発明で配置される目印には、更に、
患者の涙点、涙丘、外側・内側眼瞼交連が含まれる。これらの目印は、患者のど
ちらの眼が監視されているかを識別するのにも使用できる。

【００７９】Ｆ．本発明による診断システムおよび方法更に別の革新的な態様では、本発明は、瞳孔計１０と医療用データベース（図
示せず）を内蔵した改良型診断システムと方法を目的としている。例えば、本発
明では、１個以上の身体的または病理学的な状態に関連した複数の瞳孔反応また
は輪郭特性を表すデータを医療用データベース内に格納し、瞳孔計１０を使用し
て１個以上の瞳孔反応または輪郭特性を表すデータを得て、その捕捉したデータ
を、データ解析システム内に格納されたデータと比較して、患者の１個以上の生
理学的または病理学的な特性または状態を特定することが考えられる。更に、好
適な形態では、捕捉かつ／または格納された瞳孔輪郭データが、患者の瞳孔境界
内に存在するおそれのある１個以上の静的または動的な部分的不均一性を表すこ
ともある。

【００８０】一例として、瞳孔計１０が緑内障の検査に使用できるような医療診断システム
がある。このシステムは、Ｎ個の特定部位を照明するように眼の網膜に投影され
る連続したＮ個の集中（光学的）青色ＬＥＤ（図示せず）と共に、散乱性の黄色
い照明（網膜の）（図示せず）を、瞳孔計１０に設けることによって実行される
。緑内障検出の感度と精度は、背景を黄色に偏らせるために散乱性の黄色い光を
採用し、眼の網膜を刺激するための点滅源としてＮ個の集中青色ＬＥＤを採用し
たこのシステムと方法により、改善される。あるいは、背景光を白にし、点滅光
源が緑色の光を発生してもよい。また、赤外線ＬＥＤを起動させて眼を照明し、
画像センサが、青色または緑色の光である刺激光に対する瞳孔反応を検出する。
マイクロプロセッサ３４はこれまで述べたように、この照明システムの操作と機
能を制御する。各測定毎に、瞳孔計１０の追跡特性を活用して、被験者の患者の
注視点を検査する。Ｎ個の各青色（または緑色）の照明部位について、瞳孔反応
を記録し、正常測定値のデータベースと比較して、反応が範囲外であるかどうか
調べる。あるいは、Ｎ個の各青色（または緑色）の照明部位について、瞳孔反応
を、緑内障を表す測定値のデータベースと比較しこれらの測定値内に収まるかを
調べることにより、緑内障であるかを調べることもできる。瞳孔反応の振幅と速
度は画像センサ１４で検出され、画像信号処理ボード３４で記録される。緑内障
がある場合は、青色（または緑色）の光刺激に対する周辺網膜の反応が弱まる。

【００８１】瞳孔計１０はまた、頭蓋内圧（ＩＣＰ）上昇の診断にも使用できる。ＩＣＰが
上昇した状態では、多くの動眼神経（ＣＮＩＩＩ）が損傷し、それゆえ神経繊維
を介した活動電位の伝達特性に影響する。従って、頭蓋内圧レベルが上昇した患
者では、最大瞳孔反応を引き出す振幅変調状態で、時間の関数としての光反応の
動的特性が、かなりの程度、劣化する。瞳孔計１０は、瞳孔反応を繰り返すため
の振幅変調刺激源（図示せず）から成る場合もある。この瞳孔計１０は、眼に連
続した振幅変調光刺激を与えながら、一連の眼の画像を捕捉するために使用され
る。Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍソフトウェアは、瞳孔の境界を検出し、長期振幅変調光
刺激源に対する反応として、瞳孔の平均変化率を計算する。次にこの平均変化率
を、異常または頭蓋内圧の上昇によるＣＮＩＩＩの介入を表すものとして、患者
または正常な被験者についての、基準の、あるいは、以前に記録したデータと比
較する。

【００８２】眼に投射される光の振幅が増加すると、瞳孔の収縮速度が増加するはずである
。しかし、頭蓋内圧上昇を診断された人では、光刺激振幅の各連続増加について
の収縮速度が概ね低めである。一方、振幅が減少するにつれ、頭蓋内圧の人の拡
張速度は、より速いペースで増加する。よって、収縮・拡大速度は、瞳孔振幅と
同様、個人の頭蓋内圧レベルが上昇しているかを調べるために使用できる。

【００８３】瞳孔計１０は、脳機能の障害を診断するためにも使用できる。ターゲットに視
点を定め、このターゲットが視野周囲を移動しても注視したままにしておく作業
には、常時皮質性フィードバックと、小脳による眼の移動補正が必要である。移
動するターゲットを眼で追う能力は、実際の注視点を追跡し、この情報を、１組
のターゲットの移動パターンについて格納された予想値と比較することによって
測定できる。予想値から大幅に外れると、脳の機能不全を示している。あるいは
、格納された予想値が、脳機能障害のない正常な脳を表しているのではなく、脳
機能の不全を表していてもよい。この場合は、格納された予想値範囲内に当ては
まる値は脳の機能障害を表す。また、視野内に多数のターゲットポイントを同時
に提示すると、若い年齢でも、正常に機能している脳の注視点を予測する効果が
ある。多数のターゲットポイントに対する予測された挙動から逸脱している場合
は、自閉症の初期の診断につながる場合もある。

【００８４】脳機能の障害を診断するシステムは、瞳孔計、可動ターゲット、１組のターゲ
ットの移動パターンに関連したの１個以上の瞳孔特性を表すデータを格納するた
めのデータベース、および、瞳孔計に連結された中央処理装置から構成される。
このターゲットは、瞳孔計自体に配置されている場合もあり（図示せず）、可視
光源による光から成る場合もあり、あるいは、その他の可視物体である場合もあ
る。注視点は、瞳孔に加えて、眼の特徴を検出し、システムに生成される基点整
合リファレンスを使用することによって求められる。Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍは、注
視点のフレーム毎の履歴を作成し、テスト結果を、同じ視覚刺激セットから与え
られた正常な脳の良度指数と比較する。最終的に、このシステムは追跡エラーの
種類（すなわち、逸脱程度、遅延の大きさ、静的停止時間等）を表し、各追跡エ
ラーの種類は特定の脳障害を示す。

【００８５】本発明の瞳孔計１０は、求心性の周辺・脳経路の機能不全を検査し、また、求
心性の瞳孔欠陥を有する患者への遠心性脳神経の介入を検査するのに使用できる
。瞳孔には、様々な自動入力の合計によってその出力（瞳孔の寸法）を求める複
合制御システムが与えられる。瞳孔に影響を与える自動入力には交感神経と副交
感神経の成分が含まれる。ピンで刺す、突然暑さ、寒さに曝される、電流、つね
られる等の有害な刺激の結果、瞳孔反応が生じるはずである。この反応には、痛
みに対する瞳孔の振幅反応、反動的な注視の移動、または、反動的なまばたきが
含まれる。

【００８６】ここで述べた瞳孔試験システムでは、瞳孔が、瞳孔計１０の赤外線ＬＥＤ２４
からの赤外光、または、黄色ＬＥＤ２６からの黄色の光等、一定の背景光状態で
観察される。一方、被験者の患者には有害な刺激が与えられ、この刺激は正確な
タイミングで、瞳孔計１０のマイクロプロセッサ３４によって制御される。まば
たきを含む眼の反応の大きさ、注視方向、一時的な特性はＰ‐ｐｒｏｇｒａｍソ
フトウェアの画像処理手段によって調べられる。患者が組織を損傷しないように
瞳孔計によって調節される有害刺激の供給源には、空気の短いパルス、低温スプ
レーの短い発射、小電流がある。これらの刺激は、脳神経によって刺激される鼓
膜や角膜等の求心性感覚領域だけでなく様々な皮膚を冒す部位にかけられる。

【００８７】有害な刺激は、瞳孔計１０のドングルアタッチメント（図示せず）によって生
成される。後根や脊髄への影響については、電子制御調整弁付の圧搾二酸化炭素
ガスの小型キャニスターが瞳孔計１０の手段ポートに電気接続される。この弁は
、極低温源を供給する計測された量の二酸化炭素ガスを排出し、このガスを皮節
領域に向けることができる。瞳孔は、瞳孔反応の差が検出されるまで、徐々に低
温になる皮節領域での苦痛／寒冷反応について測定される。Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍ
ソフトウェアは、瞳孔境界を計算／検出し、有害反応に対する反応として瞳孔の
総変化率を計算する。

【００８８】三叉神経（ＣＮＶ）の眼側枝の求心性神経によってもたらされる角膜−まばた
き反応は、Ｐ‐ｐｒｏｇｒａｍがまぶたの反応と同様に瞳孔を監視しながら、圧
搾空気、または、角膜に一吹きの空気を生成するファンを使用するこのシステム
によって検査できる。

【００８９】眼は、耳の鼓膜への冷水刺激から離れようとして移動する。低温スプレーも耳
への有害刺激によって同じ挙動をとらせる。はじめに述べたように、瞳孔計１０
に電気接続された二酸化炭素キャニスターと調整弁は、この鼓膜刺激に反応する
眼の動きを測定するのに使用される。

【００９０】最後に、ここで述べる瞳孔計１０は、音の刺激に対する瞳孔反応を検出するこ
とにより、聴覚路（内耳神経および聴覚皮質）の機能不全を検査するシステムに
接続して使用することもできる。この瞳孔計を主体とした聴力検査システムの実
現においては、被験者すなわち患者に聴覚刺激を与えながら、一定の背景光条件
下で瞳孔を観察する。この刺激は、瞳孔計１０のマイクロプロセッサ３４によっ
て、正確なタイミング、振幅、周波数で制御される。瞳孔反応の振幅と一時（す
なわち速度）特性が画像センサ１４によって検出され、マイクロプロセッサ３４
（すなわち、信号処理ボード）によって記録される。

【００９１】本発明のかかる態様は、ここに述べた瞳孔計と、様々な振幅、周波数の音を生
成し、１個以上のイアピースと電気通信できる音発生変換器と、１組の設定パタ
ーンの音刺激に関連した１個以上の瞳孔特性を表すデータを格納するためのデー
タベースと、中央処理装置とから成るシステムによって、実現することもできる
。データベースに格納されたデータは、正常で、健康な聴覚路を示す瞳孔反応を
表してもよいし、異常で、機能不全の聴覚路示す瞳孔反応を表してもよい。いず
れの場合も、中央処理装置を用いて、患者すなわち被験者の瞳孔反応を表すデー
タを、データベースに格納されたデータと比較することにより、患者の聴覚路の
機能不全を調べることができる。

【００９２】本発明は様々な変形例や代替例をとることをがあり、特定の例を、図面で例と
して示し、本明細書で詳述した。しかし、本発明は、開示した特定の形態または
方法に限定されるものではなく、付属の請求項に記載の精神と範囲に含まれる全
ての変形例、相当例、代替例を含むものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の好適な形態による手持ち式瞳孔計の断面図である。

【図２】本発明による手持ち式瞳孔計に備えられた液晶ディスプレイとキ
ーパッドの図である。

【図３】本発明による手持ち式瞳孔計の撮影部の拡大断面図である。

【図４】本発明による瞳孔計内の、眼の照明と刺激に使用される複数の赤
外線、青色、黄色ＬＥＤの好適な配置を示す三次元平面図である。

【図５】好適には、本発明による瞳孔計の操作プログラムを構成するプロ
グラミングオブジェクト群を示すブロック図である。

【図６】本発明による瞳孔計内で使用される、赤外線、青色、黄色LEDの
代表的な刺激/照明シーケンスを示すタイミング図である。

【図７Ａおよび図７Ｂ】本発明による瞳孔計に使用される好適な閾値処理
アルゴリズムによるヒストグラムデータセットを示す。

【図８Ａおよび図８Ｂ】本発明による瞳孔計の基本操作プロトコルを示す
流れ図である。

【図９】本発明による共感性測定アタッチメントを組み込んだ瞳孔計の図
である。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年１月１８日（２００２．１．１８）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者クラウディオ・エンメ・プリビテラアメリカ合衆国94707カリフォルニア州バークレー、カーロッタ・アベニュー1299番 (72)発明者カムラン・シミノーアメリカ合衆国92663カリフォルニア州ニューポート・ビーチ、リール・レイン230 番、スウィート211 (72)発明者ジェフリー・オリバーアメリカ合衆国78613テキサス州シーダー・パーク、レッド・ベイ・ドライブ3014 番

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】眼の瞳孔を表す信号を発生する画像センサと、データプロセッサ、および前記データプロセッサが前記画像センサから受信した信号を処理し、それによ
って前記瞳孔の境界画像内で１個以上の不均一な領域を識別できるよう、前記デ
ータプロセッサにより実行自在なプログラムから構成される瞳孔計。
【請求項２】患者の瞳孔を表す画像データを生成するための画像手段、お
よび前記瞳孔の境界画像内で、あらかじめ定められた量の局所の歪みを表す１個以
上の特定領域を識別するための前記画像手段に連結された変形検出手段から構成
される瞳孔計。
【請求項３】前記画像手段がＣＭＯＳセンサから構成されることを特徴と
する、請求項２に記載の瞳孔計。
【請求項４】前記画像手段がＣＣＤカメラから構成されることを特徴とす
る、請求項２に記載の瞳孔計。
【請求項５】前記変形検出手段がマイクロプロセッサと、前記瞳孔の前記
境界画像内であらかじめ定められた量の局所の歪みを表す１個以上の特定局所を
識別するための画像データ解析ソフトウエアから構成されることを特徴とする、
請求項２に記載の瞳孔計。
【請求項６】マイクロプロセッサと、前記マイクロプロセッサに連結されたメモリと、前記マイクロプロセッサに連結された撮影装置と、前記マイクロプロセッサに連結された可視光源、および前記マイクロプロセッサに連結された赤外線光源から構成される瞳孔計におい
て、前記メモリが、前記マイクロプロセッサにより、複数の可視光線刺激パルスを
前記可視光源によって生成させることができ、前記赤外線光源に瞳孔を照らすた
めの赤外線光線を発生させることができ、前記撮影装置が前記照らされた瞳孔の
複数の画像を得ることができるようにし、前記可視光線刺激パルスに対する前記
瞳孔の反応を示す情報を得るために前記照らされた瞳孔の前記画像を示すデータ
セットを処理することができ、前記情報を前記ディスプレイに描写できるように
するプログラムを格納し、前記可視光線刺激パルスに対する前記瞳孔の反応を示す前記情報が、前記瞳孔
境界の特定部分の不均一な変形の度合いを示す情報を含む瞳孔計。
【請求項７】患者の瞳孔を表す画像データを得るための撮影装置と、前記撮影装置に連結されたマイクロプロセッサ、および前記マイクロプロセッサに連結されたメモリから構成される瞳孔計において、前記メモリが、前記マイクロプロセッサによって前記撮影装置を制御すること
ができ、前記マイクロプロセッサによって前記撮影装置により生成される画像デ
ータを処理でき、前記マイクロプロセッサによって前記患者の前記瞳孔の境界周
囲に存在するおそれのある１個以上の局所的不均一性の位置を特定し測定できる
ようにするためのプログラムを格納する瞳孔計。
【請求項８】前記マイクロプロセッサに連結されたディスプレイから構成
され、前記ディスプレイが前記患者の前記瞳孔の画像を表示することができ、前
記患者の前記瞳孔の画像内にかかる局所的不均一性がある場合、前記局所的不均
一性を示す情報を表示することができることを特徴とする、請求項７に記載の瞳
孔計。
【請求項９】眼組織を表す画像データを得るための手段と、前記画像デー
タを処理するための手段、および前記画像データから得られる情報を表示するた
めの手段から構成される瞳孔計において、前記画像データを処理する前記手段が、マイクロプロセッサと、ピクセル輝度
閾値を決定し、前記ピクセル輝度閾値を用いて複数の画像データセット内にある
瞳孔の位置を特定し、前記瞳孔が少なくとも１つの可視光線刺激パルスに曝され
るとき、あらかじめ定められた程度のミクロ変形を表す前記瞳孔の境界領域の位
置を特定し識別するためのプログラミングから構成される瞳孔計。
【請求項１０】ディスプレイ、マイクロプロセッサ、メモリ、撮影装置、
可視光源、および内蔵型の赤外線光源を備えたハウジングと、前記ディスプレイ、前記メモリ、前記撮影装置、前記可視光源、および前記赤
外線光源に電子的に連結された前記マイクロプロセッサ、および前記メモリから構成される手持ち式瞳孔計において、前記メモリが、前記マイクロプロセッサにより、少なくとも１つの可視光線刺
激パルスを前記可視光源によって生成させることができ、前記赤外線光源に瞳孔
を照らすための赤外線光線を発生させることができ、前記撮影装置が前記照らさ
れた瞳孔の複数の画像を得ることができるようにし、前記の少なくとも１つの可
視光線刺激パルスに対する前記瞳孔の反応を示す情報を得るために前記照らされ
た瞳孔の前記複数の画像を示す複数のデータセットを処理することができ、前記
情報を前記ディスプレイに描写することができるようにするためのプログラムを
格納し前記の少なくとも１つの可視光線刺激パルスに対する前記瞳孔の反応を示す前
記情報が、前記瞳孔境界の特定部分の変形の程度を示す情報を含む手持ち式瞳孔
計。
【請求項１１】前記の少なくとも１つの可視光線刺激パルスに対する前記
瞳孔の反応を示す前記情報が、前記瞳孔境界の前記特定部分の動的反応を示す情
報を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の手持ち式瞳孔計。
【請求項１２】前記画像手段がＣＭＯＳＮ×Ｍセンサから構成されるこ
とを特徴とする、請求項１０に記載の瞳孔計。
【請求項１３】前記画像手段がＣＣＤカメラから構成されることを特徴と
する、請求項１０に記載の瞳孔計。
【請求項１４】更に前記の少なくとも１つの可視光線刺激パルスに対する
前記瞳孔の反応を示す前記情報を遠隔記憶装置へとダウンロードするために、前
記マイクロプロセッサに連結された手段から構成されることを特徴とする、請求
項１０に記載の瞳孔計。
【請求項１５】ダウンロードするための前記手段が、赤外線トランスミッ
タ回路かＲＦトランスミッタ回路の少なくとも１つから構成されることを特徴と
する、請求項１４に記載の瞳孔計。
【請求項１６】ダウンロードするための前記手段が、前記瞳孔計をコンピ
ュータに連結するためのデータポートまたはモデムの少なくとも１つから構成さ
れることを特徴とする、請求項１４に記載の瞳孔計。
【請求項１７】眼組織を表す画像データを得るための手段、前記画像デー
タを処理するための手段、および前記画像データから得られる情報を表示するた
めの手段を内蔵したハウジングから構成される手持ち式瞳孔計において、前記画像データを処理する前記手段が、マイクロプロセッサと、ピクセル輝度
閾値を決定するためのプログラミング、前記ピクセル輝度閾値を用いて複数の画
像データセット内で瞳孔の位置を特定するためのプログラミング、前記瞳孔があ
らかじめ定められたタイプの照明に曝されるとき、形状の不均一な変化を表す前
記瞳孔境界部の１つ以上の領域を識別するためのプログラミングから構成される
手持ち式瞳孔計。
【請求項１８】前記照明が少なくとも１つの可視光線刺激パルスから構成
されることを特徴とする、請求項１７に記載の瞳孔計。
【請求項１９】前記照明が周囲光の照射から構成されることを特徴とする
、請求項１７に記載の瞳孔計。
【請求項２０】画像データを得るための前記手段が赤外線の光源、可視光
源、およびマイクロプロセッサで制御される撮影装置から構成されることを特徴
とする、請求項１６に記載の瞳孔計。
【請求項２１】前記撮影装置がＣＣＤカメラおよびＮ×ＭＣＭＯＳ画像
センサから成るグループから選択されることを特徴とする、請求項２０に記載の
瞳孔計。
【請求項２２】瞳孔の反応を病理学的兆候に関連付けるための方法におい
て、１つ以上の病理学的兆候に関連のある複数の瞳孔反応の特徴を表すデータをデ
ータベース内に格納する工程と、瞳孔計を用いて、患者から瞳孔反応データを捕捉し、前記の瞳孔反応データが
前記患者の１つ以上の瞳孔反応の特徴を表す工程、およびデータ解析システム内で、前記患者から捕捉した瞳孔反応データと、複数の瞳
孔反応の特徴を表す前記データとを比較し、前記患者の１つ以上の病理学的状態
を識別する工程から構成される方法。
【請求項２３】瞳孔の測定値を病理学的兆候に関連付けるための方法にお
いて、複数の瞳孔構成および関連ある病理学的状態を示すデータをデータベース内に
格納する工程と、瞳孔計を用いて、患者から瞳孔構成データを捕捉する工程、およびデータ解析システム内で、前記患者から捕捉した前記瞳孔構成データと、前記
複数の瞳孔構成を表すデータとを比較し、前記患者の１つ以上の病理学的状態を
識別する工程から構成される方法。
【請求項２４】前記の複数の構成データが、少なくとも１つの可視光線刺
激パルスに対する瞳孔反応を示すデータから構成されることを特徴とする、請求
項２３に記載の方法。
【請求項２５】前記の複数の構成データが、少なくとも１つの光刺激パル
スに対する反応という点での瞳孔の変化を示すデータを含むことを特徴とする、
請求項２３に記載の方法。
【請求項２６】前記複数の構成データが、周囲光の照射に対する瞳孔反応
を示すデータを含むことを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
【請求項２７】瞳孔反応を病理学的兆候に関連付けるための方法において
、複数の瞳孔の部分的構成および関連ある病理学的状態を表すデータをデータベ
ース内に格納する工程と、瞳孔計を用いて、患者から瞳孔構成データを捕捉し、前記患者の瞳孔が局所的
不均一性を表す場合、前記瞳孔構成データが前記患者の瞳孔の特定部分の不均一
性を示すデータを含む工程、およびデータ解析システム内で、前記患者から捕捉した前記瞳孔構成データと、前記
複数の瞳孔の部分的構成を表すデータとを比較し、前記患者の１つ以上の病理学
的状態を識別する工程から構成される方法。
【請求項２８】瞳孔反応を、個人の健康状態または前記個人の生理学的系
統を示すスカラー値に関連付けるための方法において、１つ以上の病理学的兆候に関連のある複数の瞳孔反応の特徴を表すデータをデー
タベース内に格納する工程と、瞳孔計を用いて、患者から瞳孔反応データを捕捉し、前記瞳孔反応データが前
記患者の１つ以上の瞳孔反応の特徴を表す工程、およびデータ解析システム内で、前記患者から捕捉した前記瞳孔反応データと、前記
複数の瞳孔反応の特徴を表すデータとを比較し、前記スカラー値を導出する工程
から構成される方法。
【請求項２９】病理学的状態を診断する際に使用するためのシステムにお
いて、１つ以上の瞳孔の特徴を示すデータを患者から得るための瞳孔計と、複数の瞳孔の特徴および関連ある身体状態を示すデータを格納するためのデー
タベース、および前記瞳孔計で捕捉される前記データと前記データベース内に格納される前記デ
ータとを比較し、前記患者の病理学的状態が前記比較に基づき診断できるよう、
前記デジタル瞳孔計および前記データベースに連結された中央処理装置から構成
されるシステム。
【請求項３０】更に前記瞳孔計内に格納された前記データと前記データベ
ース内に格納された前記データとを比較する前記工程の結果に基づきスカラー指
数を生成するための処理サブルーチンから構成されることを特徴とする、請求項
２９に記載のシステム。
【請求項３１】更に前記患者の瞳孔の画像を表示し、前記患者の瞳孔の特
徴が前記データベース内に格納された前記データが示す瞳孔の特徴に一致するか
を示すために前記中央処理装置に連結されたディスプレイから構成されることを
特徴とする、請求項２９に記載のシステム。
【請求項３２】眼組織の画像内で瞳孔の位置を特定するための方法におい
て、光と前記画像から構成されるダークグレースケールのデータとを区別するため
に、ピクセル輝度閾値を設定する工程、および前記画像内の複数のピクセル位置におけるグレースケールの画像データと、前
記ピクセル輝度閾値とを比較し、眼組織の前記画像内で前記瞳孔を表す領域を識
別するための工程から構成される方法であり、ピクセル輝度閾値を設定する前記工程が、ピクセル輝度閾値を選定し、眼組織
の前記画像に基づき、前記画像から構成されるピクセルの各横列または縦列に沿
って前記閾値を超える値を持つピクセル位置の総数を配置したグラフから構成さ
れる、縦方向および横方向の各ヒストグラム・データセットを構築する工程、前
記の縦方向および横方向のヒストグラム・データセットに基づき作成した曲線が
一対のゼロ値に近似する少なくとも１つの最大値から構成されるかを決定する工
程、および前記決定工程を満足するピクセル輝度閾値が識別されるまで前記の選
定、構築および決定工程を繰り返す工程から構成される方法。
【請求項３３】ピクセル輝度閾値を選定する前記工程が、最大ピクセル輝
度閾値を選定する工程と、前記の選定工程を繰り返す毎に、前記最大ピクセル輝
度閾値から前記ピクセル輝度閾値を徐々に減らす工程から構成されることを特徴
とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３４】ピクセル輝度閾値を選定する前記工程が、最小ピクセル輝
度閾値を選定する工程と、前記選定工程を繰り返す毎に、前記最小ピクセル輝度
閾値から前記ピクセル輝度閾値を徐々に増やす工程から構成されることを特徴と
する、請求項３２に記載の方法。
【請求項３５】ピクセル輝度閾値を選定する前記工程が、最大ピクセル輝度閾値を選定し、第１のあらかじめ定められたヒストグラム図
が達成され、相対的な最大ピクセル輝度閾値が識別されるまで、前記最大ピクセ
ル輝度閾値から前記ピクセル輝度閾値を徐々に減らす工程と、最小ピクセル輝度閾値を選定し、第２のあらかじめ定められたヒストグラム図
が達成され、相対的な最小ピクセル輝度閾値が識別されるまで、前記最小ピクセ
ル輝度閾値から前記ピクセル輝度閾値を徐々に増やす工程、および前記ピクセル輝度閾値を、前記の相対的な最大ピクセル輝度閾値と前記の相対
的な最小ピクセル輝度閾値との間のレベルに定める工程から構成されることを特
徴とする、請求項３２に記載の方法。
【請求項３６】前記代入工程が、相対的な最小ピクセル輝度閾値と相対的
な最大ピクセル輝度閾値と相対的な最小ピクセル輝度閾値との差の２／３倍の合
計から成るピクセル輝度閾値を導出する工程から構成されることを特徴とする、
請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】眼組織の画像を表すデータを処理する方法において、前記眼組織の前記画像を表すデジタル画像データを生成する工程と、前記眼組織の前記画像内で１カ所以上の目印の位置を特定するために、前記眼
組織の前記画像を表す前記デジタル画像データを処理する工程と、前記眼組織の前記画像内で瞳孔の位置を特定するために、前記の１つ以上の目
印を使用する工程、および前記瞳孔の少なくとも１つのあらかじめ定められた特徴を識別するために、前
記瞳孔を表す１つ以上のデータセットを処理する工程から構成される方法。
【請求項３８】前記目印が眼組織の前記画像内で位置の特定されるまつげ
の画像に一致することを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
【請求項３９】前記目印が眼組織の前記画像内で位置の特定されるまぶた
の画像に一致することを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
【請求項４０】前記目印が眼組織の前記画像内で位置の特定される眉の画
像に一致することを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
【請求項４１】前記目印が患者の眼の涙点、涙丘、外側眼瞼交連、または
内側眼瞼交連のひとつに一致することを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
【請求項４２】眼組織の画像を示すデータを処理する方法において、前記眼組織の画像を表すデジタル画像データを生成する工程と、前記眼組織の画像内で１個以上の目印の位置を特定するために、前記眼組織の
画像を表す前記デジタル画像データを処理する工程、および患者の右眼または左眼が監視されているかどうかを断定するために、前記の１
つ以上の目印を使用する工程から構成される方法。
【請求項４３】瞳孔計を較正する方法において、瞳孔および虹彩を含めた眼の画像を表す少なくとも１つのデータセットを得る
工程と、前記虹彩の外側境界部の楕円率を示す情報を前記データセットから導出する工
程、および前記眼の方向を表す較正情報を導出するために、前記虹彩の前記外側境界部の
前記楕円率を示す前記情報を使用する工程から構成される方法。
【請求項４４】瞳孔計を較正する方法において、瞳孔および虹彩を含めた眼の画像を表す少なくとも１つのデータセットを得る
工程と、前記虹彩の外側境界部の形状を示す情報を前記の少なくとも１つのデータセッ
トから導出する工程と、前記瞳孔境界部の形状を示す情報を前記の少なくとも１つのデータセットから
導出する工程、および前記瞳孔の形状を示す前記情報の基準枠を正規化し設定するために、前記虹彩
の外側境界部の形状を示す前記情報と、前記瞳孔境界部を示す前記情報とを比較
する工程から構成される方法。
【請求項４５】瞳孔計を較正するための方法において、瞳孔および虹彩を含めた眼の画像を表す少なくとも１つのデータセットを得る工
程と、前記虹彩の外側境界部の直径指示値を前記の少なくとも１つのデータセットか
ら導出する工程と、前記虹彩の外側境界部の直径指示値と、前記虹彩の想定される直径とを比較す
る工程、および前記瞳孔計を較正するために、前記虹彩の外側境界部の直径指示値と前記虹彩
の想定される直径との差を利用する工程から構成される方法。
【請求項４６】前記虹彩の想定される直径が水平面での直径であり、約１
１．７５ｍｍであることを特徴とする、請求項４５に記載の方法。
【請求項４７】瞳孔計を較正するための方法において、虹彩および瞳孔を含めた眼の一部を弱い青色光線で照らす工程と、画像センサを使用し、前記の弱い青色光線で照らした眼の前記部分の画像を示
すデータを捕捉する工程と、前記画像内で前記眼の虹彩の外側境界部を識別するために前記データを解析す
る工程、および前記瞳孔計を較正するために、前記眼の虹彩の識別された外側境界部を利用す
る工程から構成される方法。
【請求項４８】瞳孔測定データを得るための方法において、患者の眼にあらかじめ定められた順序で青色光線パルスと赤外線パルスをかけ
る工程と、前記眼に前記青色光線パルスをかけて前記眼の虹彩の形状を示すデータを捕捉
する工程、および前記眼に前記赤外線パルスをかけて前記眼の瞳孔の形状を示すデータを捕捉す
る工程から構成される方法。
【請求項４９】前記光線パルスおよび赤外線パルス、および前記の各デー
タ捕捉工程が多重化されることを特徴とする、請求項４８に記載の方法。
【請求項５０】瞳孔計を較正する方法において、眼に複数の光線刺激パルスをかけ、前記瞳孔計を用いて、前記光線刺激パルスに対する前記眼の各瞳孔反応を表す
複数の画像データセットを捕捉する工程と、前記捕捉された複数の画像データセットを用いて、前記各瞳孔反応を表す反応
曲線を導出する工程、および前記刺激パルスに対する前記眼の順応度を評価するために、前記反応曲線を使
用する工程から構成される方法。
【請求項５１】更に特定刺激パルスに対する瞳孔反応を表す１つ以上の画
像データセットを正規化するために、前記刺激パルスに対する前記眼の推定順応
度を使用する工程から構成されることを特徴とする、請求項５０に記載の方法。
【請求項５２】ディスプレイ、マイクロプロセッサ、メモリ、撮影装置、
第１および第２可視光源および赤外線光源と、前記ディスプレイ、前記メモリ、前記撮影装置、前記可視光源、および前記赤
外線光源に電子的に連結された前記マイクロプロセッサ、および前記マイクロプロセッサによって、第１の眼を照らす第１可視光線刺激パルス
を前記第１可視光源に発生させ、前記第１可視光線刺激パルス終了後のあらかじ
め定められた期間に第２の眼を照らす第２可視光線刺激パルスを前記第２可視光
源に発生させ、第２可視光線刺激パルス終了後のあらかじめ定められた期間に前
記第１の眼を照らす第３の可視光線刺激パルスを前記第１可視光源に発生させる
ことができる刺激コントロールコードを含み；前記マイクロプロセッサによって
、前記第１、第２および第３の可視光線刺激パルスの期間中前記第１の眼の瞳孔
を照らすための赤外線光線を前記赤外線光源に発生させることのできる照明コン
トロールコードを含み；前記マイクロプロセッサによって、前記赤外線を照らし
た瞳孔の複数の画像を前記撮影装置が捕捉できるようにする画像獲得コードを含
み；前記マイクロプロセッサによって、前記赤外線を照らした瞳孔の画像を示す
データセットを処理して、前記第１および第２の眼の可視光線の照明に対する瞳
孔反応を示す情報を得られるようにする画像解析コードを含み；前記マイクロプ
ロセッサによって、前記ディスプレイに前記情報を表示させることができる表示
コードを含めたプログラムを格納した前記メモリから構成される瞳孔測定システ
ム。
【請求項５３】第２の可視光源を支持するために前記瞳孔計の本体から延
びたアーマチュアから構成されることを特徴とする、請求項５２に記載の瞳孔計
。
【請求項５４】前記アーマチュアが前記瞳孔計の本体からはずせることを
特徴とする、請求項５３に記載の瞳孔計。
【請求項５５】背景光を発生させるための第１可視光源と、眼の網膜を刺激する光を発生させるための第２可視光源と、眼の瞳孔を照らすための赤外線光を発生させるための赤外線光源と、眼の瞳孔を表す信号を発生するための画像センサと、マイクロプロセッサ、お
よび前記マイクロプロセッサによって前記画像センサから受信する信号を処理し、
第２可視光源によって発生される可視光線に対する瞳孔の動的反応を識別できる
ようにするための、前記マイクロプロセッサによって実行されるプログラムから
構成される瞳孔計。
【請求項５６】第１可視光源が白色光を発生させることを特徴とする、請
求項５５に記載の瞳孔計。
【請求項５７】第１可視光源が黄色の散乱光を発生させることを特徴とす
る、請求項５５に記載の瞳孔計。
【請求項５８】第２可視光源が緑色光を発生させることを特徴とする、請
求項５５に記載の瞳孔計。
【請求項５９】第２可視光源が青色光を発生させることを特徴とする、請
求項５５に記載の瞳孔計。
【請求項６０】画像センサから受信する信号が第２可視光源により発生さ
れる光に対する瞳孔反応の振幅を表すことを特徴とする、請求項５５に記載の瞳
孔計。
【請求項６１】画像センサから受信する信号が第２可視光源により発生さ
れる光に対する瞳孔反応の速度を表すことを特徴とする、請求項５５に記載の瞳
孔計。
【請求項６２】第２可視光源により発生する光が眼の網膜の少なくとも１
つの領域に投影されることを特徴とする、請求項５５に記載の瞳孔計。
【請求項６３】第２可視光源により発生する光が眼の網膜の複数の領域に
連続して投影されることを特徴とする、請求項６２に記載の瞳孔計。
【請求項６４】データプロセッサが第２可視光源に電気的に連結され、プ
ログラムによって、前記データプロセッサが、複数の光刺激パルスを前記第２可
視光源に発生させることができ、また前記撮影装置が前記瞳孔の複数の画像を得
られるようにすることを特徴とする、請求項５５に記載の瞳孔計。
【請求項６５】緑内障を検出する方法において、瞳孔計を提供する工程と、該瞳孔計を用いて、患者の眼から瞳孔反応データを捕捉し、前記瞳孔反応デー
タが前記眼の１つ以上の瞳孔反応特徴を表す工程と、複数の瞳孔反応特徴を示すデータをデータベース内に格納する工程と、データ解析システム内で、前記患者から得られた前記瞳孔反応データと、複数
の瞳孔反応特徴を表す前記データとを比較し、患者の瞳孔反応データが緑内障の
兆候を示しているかどうかを判定する工程から構成される方法。
【請求項６６】瞳孔計が第１可視光源、第２可視光源、赤外線光源、画像
センサ、マイクロプロセッサ、および前記マイクロプロセッサにより実行される
プログラムから構成されることを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】患者の瞳孔反応データを得る工程が、第１可視光源によって発生する背景光を提供する工程と、眼に赤外線光源からの赤外線光を照らす工程と、眼の第１画像を画像センサに投影する工程と、眼の第１画像を示すデータをマイクロプロセッサへ送信する工程、および眼の第１画像を表す前記データをデータ解析システムへ送信する工程から構成
されることを特徴とする、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】更に第２可視光源からの光を眼の網膜に投影する工程と、眼の第２画像を画像センサに投影する工程と、眼の第２画像を示すデータをマイクロプロセッサへ送信する工程、および眼の第２画像を表す前記データをデータ解析システムへ送信する工程から構成
されることを特徴とする、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】複数の瞳孔反応特徴を表す前記データが緑内障に関連する
ことを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項７０】複数の瞳孔反応特徴を表す前記データが健康な眼に関連す
ることを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項７１】前記眼の瞳孔反応特徴が光による網膜の刺激に対する瞳孔
反応の速度から構成されることを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項７２】前記眼の瞳孔反応特徴が光による網膜の刺激に対する瞳孔
反応の振幅から構成されることを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項７３】データベースが瞳孔計と電気的に通信できる状態にあるこ
とを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項７４】データ解析システムが瞳孔計と電気的に通信できる状態に
あることを特徴とする、請求項６５に記載の方法。
【請求項７５】緑内障の診断に使用するためのシステムにおいて、患者の眼から１つ以上の瞳孔の特徴を示すデータを捕捉するための瞳孔計と、複数の瞳孔の特徴を示すデータを格納するためのデータベースと、前記瞳孔計で捕捉された前記データと、前記データベース内に格納された前記
データとを比較して、前記比較に基づき緑内障を診断できるようにするために、
前記瞳孔計および前記データベースに連結された中央処理装置から構成されるシ
ステム。
【請求項７６】瞳孔計が第１可視光源、第２可視光源、赤外線光源、およ
び画像センサから構成されることを特徴とする、請求項75に記載のシステム。
【請求項７７】第１可視光源が白色光を発生させることを特徴とする、請
求項７６に記載のシステム。
【請求項７８】第１可視光源が黄色の散乱光を発生させることを特徴とす
る、請求項７６に記載のシステム。
【請求項７９】第２可視光源が緑色光を発生させることを特徴とする、請
求項７６に記載のシステム。
【請求項８０】第２可視光源が青色光を発生させることを特徴とする、請
求項７６に記載のシステム。
【請求項８１】前記患者の瞳孔の画像を表示し、前記患者の瞳孔の特徴が
前記データベース内に格納されたデータによって表される前記瞳孔の特徴と一致
するかどうかを示すよう、前記中央処理装置に連結されたディスプレイから構成
されることを特徴とする、請求項７５に記載のシステム。
【請求項８２】脳機能障害を診断する際に使用するためのシステムにおい
て、被験者から１つ以上の瞳孔の特徴を示すデータを捕捉するための瞳孔計と、可動ターゲットと、ターゲット移動設定パターンに関連のある１つ以上の瞳孔の特徴を示すデータ
を格納するためのデータベース、および瞳孔計により捕捉されるデータとデータベース内に格納されたデータとを比較
し、被験者の脳機能レベルにアクセスするために、該瞳孔計および該データベー
スに連結された中央処理装置から構成されるシステム。
【請求項８３】該瞳孔計が可視光源から構成され、該可動ターゲットが前
記可視光源によって発生される光から構成されることを特徴とする、請求項８２
に記載のシステム。
【請求項８４】更に第２の可動ターゲットから構成されることを特徴とす
る、請求項８３に記載のシステム。
【請求項８５】脳機能障害を診断するための方法において、瞳孔計を提供する工程と、被験者の視野に可動ターゲットを提供する工程と、ターゲット移動設定パターンで該ターゲットを被験者の視野の範囲に移動させ
る工程と、該瞳孔計を用いて、該被験者が該ターゲットを追うとき、該被験者の眼から１
つ以上の瞳孔の特徴を示す第１セットのデータを捕捉する工程と、データベース内に、該ターゲット移動設定パターンに関連のある複数の瞳孔の
特徴を示す第２セットのデータを格納する工程、および該被験者の脳機能に障害があるかどうかを判定するために、データ解析システ
ム内で、前記第１セットのデータと前記第２セットのデータとを比較する工程か
ら構成される方法。
【請求項８６】更に該被験者の視野内に第２の可動ターゲットを提供する
工程から構成されることを特徴とする、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】該第２セットのデータが脳機能障害に関連することを特徴
とする、請求項８５に記載の方法。
【請求項８８】該第２セットのデータが正常レベルの脳機能に関連するこ
とを特徴とする、請求項８５に記載の方法。
【請求項８９】該データベースが該瞳孔計と電気的に通信できる状態にあ
ることを特徴とする、請求項８５に記載の方法。
【請求項９０】該データ解析システムが該瞳孔計と電気的に通信できる状
態にあることを特徴とする、請求項８５に記載の方法。
【請求項９１】神経症または（精神的）外傷を診断するためのシステムに
おいて、患者の眼から１つ以上の瞳孔の特徴を表す第１セットのデータを捕捉するため
の瞳孔計と、該瞳孔計と電気的に通信できる状態にある、有害刺激源と、複数の瞳孔の特徴を表す第２セットのデータを格納するためのデータベースと
、該有害刺激源を活性化して該患者に有害な刺激を伝え、該第１セットのデータ
と該第２セットのデータを比較して、前記比較に基づき神経症または（精神的）
外傷を診断できるよう、該瞳孔計、該有害刺激源、および該データベースに連結
された中央処理装置から構成されるシステム。
【請求項９２】該瞳孔計が光を発生させる光源から構成されることを特徴
とする、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９３】有刺激源が圧搾ニ酸化炭素ガスのキャニスターであること
を特徴とする、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９４】有害刺激源が圧搾空気のキャニスターであることを特徴と
する、請求項９１に記載のシステム。
【請求項９５】神経症または（精神的）外傷を診断する方法において、瞳孔計を提供する工程と、有害刺激源を提供する工程と、該有害刺激で患者の解剖学的構造を刺激する工程と、該瞳孔計を用いて、被験者の眼から１つ以上の瞳孔の特徴を示す第１セットの
データを捕捉する工程と、データベース内に、有害刺激に対する瞳孔反応に関連ある複数の瞳孔の特徴を
示す第２セットのデータを格納する工程、および該患者に神経症または（精神的）外傷の兆候があるかどうかを判定するために
、データ解析システム内で、前記第１セットのデータと前記第２セットのデータ
とを比較する工程から構成される方法。
【請求項９６】該瞳孔計が光源から構成されることを特徴とする、請求項
９５に記載の方法。
【請求項９７】該瞳孔計が該有害刺激源と電気的に通信できる状態にあり
、該瞳孔計が該有害刺激源を活性化して該患者に有害な刺激を伝えることができ
ることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項９８】該眼の瞳孔反応特徴が前記有害刺激に対する瞳孔反応の速
度から構成されることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項９９】該眼の瞳孔反応特徴が前記有害刺激に対する瞳孔反応の振
幅から構成されることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１００】該眼の瞳孔反応の特徴がまばたきから構成されることを
特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１０１】該有害刺激による刺激を受ける解剖学的構造が角膜から
構成されることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１０２】該有害刺激による刺激を受ける解剖学的構造が耳から構
成されることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１０３】該刺激を受ける解剖学的構造が皮膚向性エリアから構成
されることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１０４】該データベースが該瞳孔計と電気的に通信できる状態に
あることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１０５】該データ解析システムが該瞳孔計と電気的に通信できる
状態にあることを特徴とする、請求項９５に記載の方法。
【請求項１０６】患者の聴覚路の機能的健全性を検査するためのシステム
において、患者の１つ以上の瞳孔の特徴を示すデータを捕捉するための瞳孔計と、音声発生変換機と、該音声発生変換機と電気的に通信できる状態にある１つ以上のイアピースと、音声刺激設定パターンに関連する１つ以上の瞳孔の特徴を示すデータを格納す
るためのデータベース、および該瞳孔計により捕捉されるデータと該データベース内に格納されたデータとを
比較し、前記比較に基づき該患者の聴覚路の機能的健全性にアクセスするために
、該瞳孔計および該データベースに連結された中央処理装置から構成されるシス
テム。
【請求項１０７】該音声発生変換機が１つ以上の振幅と１つ以上の周波数
で音声を発生することができることを特徴とする、請求項１０６に記載のシステ
ム。
【請求項１０８】該中央処理装置が該音声発生変換機を活性化し制御する
ことができることを特徴とする、請求項１０６に記載のシステム。
【請求項１０９】該音声発生変換機および該瞳孔計が同期することを特徴
とする、請求項１０６に記載のシステム。
【請求項１１０】患者の聴覚路の機能的健全性を検査するための方法にお
いて、瞳孔計を提供する工程と、聴覚の刺激を伝えることのできる音声発生変換機を提供する工程と、該変換機と電気的に通信できる状態にある１つ以上のイアピースを提供する工
程と、該患者の一方または両方の耳に該１つ以上のイアピースを挿入する工程と、該変換機を活性化し、該変換機が音声を生成する工程と、該瞳孔計を用いて、該患者の眼から１つ以上の瞳孔の特徴を示す第１セットの
データを捕捉する工程と、データベース内に、有害刺激設定パターンに関連ある１つ以上の瞳孔の特徴を
示す第２セットのデータを格納する工程、およびデータ解析システム内で、前記第１セットのデータと前記第２セットのデータ
とを比較し、前記比較に基づき患者の聴覚路の機能的健全性にアクセスする工程
から構成される方法。
【請求項１１１】該瞳孔計が光源から構成されることを特徴とする、請求
項１１０に記載の方法。
【請求項１１２】該瞳孔計が音声発生変換機と電気的に通信できる状態に
あることを特徴とする、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１３】発生瞳孔計が該変換機を活性化し制御できることを特徴
とする、請求項１１２に記載の方法。
【請求項１１４】該変換機が１つ以上の振幅と１つ以上の周波数で音声を
発生することができることを特徴とする、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１５】該変換機および該瞳孔計が同期することを特徴とする、
請求項１１０に記載のシステム。
【請求項１１６】眼の反応特徴が該変換機で発生される聴覚刺激に対する
瞳孔反応の速度から構成されることを特徴とする、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１７】眼の反応特徴が該変換機で発生される聴覚刺激に対する
瞳孔反応の振幅から構成されることを特徴とする、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１８】該データベースが該瞳孔計と電気的に通信できる状態に
あることを特徴とする、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１１９】該データ解析システムが該瞳孔計と電気的に通信できる
状態にあることを特徴とする、請求項１１０に記載の方法。
【請求項１２０】頭蓋内圧力の上昇レベルを検出するためのシステムにお
いて、１つ以上の瞳孔の特徴を示す第１セットのデータを捕捉するための瞳孔計と、該瞳孔計と電気的に通信できる状態にある振幅調整光源と、１つ以上の瞳孔の特徴を示す第２セットのデータを格納するためのデータベー
ス、および頭蓋内圧力の上昇レベルが示されているかどうかを判定するために、該瞳孔計
で捕捉されるデータと該データベース内に格納されたデータとを比較するための
中央処理装置から構成されるシステム。
【請求項１２１】該第１および第２セットのデータが瞳孔収縮速度を表す
ことを特徴とする、請求項１２０に記載のシステム。
【請求項１２２】該第１および第２セットのデータが瞳孔の振幅を表すこ
とを特徴とする、請求項１２０に記載のシステム。
【請求項１２３】該中央処理装置が該振幅調整光源を活性化し制御するこ
とができることを特徴とする、請求項１２０に記載のシステム。
【請求項１２４】該振幅調整光源および該瞳孔計が同期することを特徴と
する、請求項120に記載のシステム。
【請求項１２５】頭蓋内圧力の上昇レベルを検出する方法において、瞳孔計を提供する工程と、光を発生させる振幅調整光源を提供する工程と、振幅調整のあらかじめ定められたパターンで、ある一定期間、光を患者の眼に
連続して照射させる工程と、該瞳孔計を用いて、調整された光に対する瞳孔反応を示す第１セットのデータ
を捕捉する工程と、データベース内に、前記の振幅調整のあらかじめ定められたパターンでかけら
れる光の刺激に対する瞳孔反応を示す第２セットのデータを格納する工程、およ
び頭蓋内圧力の上昇レベルが示されているかどうかを判定するために、データ解
析システム内で、前記第１セットのデータと前記第２セットのデータとを比較す
る工程から構成される方法。
【請求項１２６】該瞳孔計が光源と電気的に通信できる状態にあることを
特徴とする、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１２７】該瞳孔計が該データベースと電気的に通信できる状態に
あることを特徴とする、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１２８】該瞳孔計が該データ解析システムと電気的に通信できる
状態にあることを特徴とする、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１２９】該第１および第２セットのデータが瞳孔収縮速度を表す
ことを特徴とする、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１３０】該第１および第２セットのデータが瞳孔の振幅を表すこ
とを特徴とする、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１３１】該第２セットのデータが健康な個人から捕捉されたデー
タを表すことを特徴とする、請求項１２５に記載の方法。
【請求項１３２】該第２セットのデータが頭蓋内圧力の上昇レベルが示さ
れる個人から捕捉されたデータを表すことを特徴とする、請求項１２５に記載の
方法。