JP2005131393A - 光学的に識別可能な眼の症状の診断のための装置及び方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明の目的は、眼の少なくとも一部分の画像を測定し、神経症状を示すデータセットを記録する装置を提供することである。
【解決手段】本発明の方法は、複数の画像、複数のデータセット、あるいは少なくとも1つの画像と少なくとも1つのデータセットを用いて、重畳によってなどの画像とデータセットの相互関係に基づいて解釈的な結果を提供する。それによって、装置及び方法は、患者の病状の存在についてのガイダンスを提供する。装置は、画像及び/又はデータセットを観測し、情報を分析して、情報を重畳するモジュールを有する。モジュールは、情報を記憶し、データ出力を提供し、報告を提供して、重畳された画像及びデータを含む情報を表示するために備えられている。モジュールはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの組み合わせで提供されることが可能である。
【選択図】図2
【解決手段】本発明の方法は、複数の画像、複数のデータセット、あるいは少なくとも1つの画像と少なくとも1つのデータセットを用いて、重畳によってなどの画像とデータセットの相互関係に基づいて解釈的な結果を提供する。それによって、装置及び方法は、患者の病状の存在についてのガイダンスを提供する。装置は、画像及び/又はデータセットを観測し、情報を分析して、情報を重畳するモジュールを有する。モジュールは、情報を記憶し、データ出力を提供し、報告を提供して、重畳された画像及びデータを含む情報を表示するために備えられている。モジュールはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの組み合わせで提供されることが可能である。
【選択図】図2
Description
本発明は、総じて生理的及び神経的症状についての検査を行うことに関し、特に眼の光学イメージング及び視覚刺激に対する個々人の反応を用いるシステム及び方法に関するものである。
眼の健康状態を検査する多数のシステム及び方法が公知である。例えば、マデス(Maddess)に対する1991年11月19日に発行された米国特許No.5,065,767は、経時変化するコントラスト・パターンを用いた緑内障を診断するための精神物理学的方法を開示している。緑内障は、そのパターンを見る際に正常なコントラスト閾値よりも高く示す人に対して暗示されるであろう。マデス(Maddess)はまた、公知である暗点の観測、眼圧の測定、及び色覚異常の判定などの緑内障のための他の検査も開示している。マデス(Maddess)に対する1994年3月24日発行の米国特許No.5,295,495は、視運動性眼振(OKN)として知られる、水平に移動する縞模様に対する個々人の反応を利用した緑内障を診断するためのシステム及び方法を開示している。空間的に変化するパターンはまた、時間的にも変化するであろう。ジェームス(James)らに対する1996年7月23日発行の米国特許No.5,539,482には、コントラスト・パターンにおける空間的並びに時間的変化を利用して緑内障を診断するための追加的なシステム及び方法が開示されている。マデス(Maddess)に対する1999年6月15日発行の米国特許No.5,912,723は、空間的及び時間的に変化するコントラスト・パターンを複数利用して、前記先の特許で開示された方法を改良するシステム及び方法を開示している。マデス(Maddess)らに対する2001年11月13日発行の米国特許No.6,315,414は、視覚刺激に対する反応を測定することで、種々の神経疾患を示す視神経、視放射及び視脳の白質の予想される損傷を双眼鏡で判定するためのシステム及び方法を説明している。
マックキノン(McKinnon)らに対する2000年5月30日発行の米国特許No.6,068,377は、イソルミネント(isoluminent)色視覚刺激によって生成される周波数重複現象を利用して緑内障の検査を行うためのシステム及び方法を述べている。その開示は、マデス(Maddess)及び共同作業者のものと同様であるが、ビジュアルプローブ信号と同じ輝度を有する光の、異なった好ましくは相補的な周波数を利用している。
米国特許No.5,713,353及びNo.6,113,537は輝度、色、明滅の速度、空間的なコントラスト、詳細な内容及び/又は速度において異なる光のパターンを用いて血糖値を検査するためのシステム及び方法を述べている。説明されている方法は、1つ又はそれ以上の光のパターン変化に対する人の反応を測定し、そのデータと較正データを比較して血糖値を推定することを伴う。
他の病状及びその識別は、G.A.フィッシュマン(Fishman)によって編集され、サンフランシスコの米国眼科学会議によって1990年に発行された「網膜、視神経及び視覚経路の疾病における電気生理学的検査(Electrophysiological testing in diseases of the retina, optic nerve, and visual pathway)」の第2巻 105-141ページに掲載された「視神経及び視覚経路の疾患における視覚誘発皮質電位(The visually evoked cortical potential in the optic nerve and visual pathway disorders)」という題名の、S.ソコル(S.Sokol)による論文に述べられている。1991年2月の「アーカイブス・オブ・オフサルモロジー(Arch. of Ophthalmology)」 第107巻に掲載された「アルツハイマー病における視神経乳頭及び神経線維層(Optic Nerve Head and Nerve Fiber Layer in Alzheimer’s Disease)」という題名のクラーク・ツァイ(Clark Tsai)による記事は、径の大きいニューロンがアルツハイマー病において損なわれると述べている。
リビングストーン(Livingstone)らに対する1995年12月12日発行の米国特許No.5,474,081は、検査中の被験者と接触する電極アセンブリを用いて、時間的及び空間的に変化するパターンを示し、視覚誘発電位(VEP)を検出することで、大細胞の欠陥及び失読症を判定するためのシステム及び方法を説明している。
ボーチャート(Borchert)らに対する2000年10月10日発行の米国特許No.6,129,682は、眼の網膜のイメージング走査及び眼圧測定を用いて、眼を測定することで頭蓋内圧を非侵襲的に測定するためのシステム及び方法を開示している。眼圧は、通常眼と接触することを伴う方法である標準的な眼のトノメトリによって測定される。米国特許No.5,830,139, 6,120,460, 6,123,668, 6,123,943, 6,312,393及び6,423,001は、種々の検査を行うため機械によって眼に接触することを伴う種々のシステム及び方法を説明している。眼に直接物理的に接触することは、眼に不注意に力を与えたり、有害な化学物質や生物材料を移入することで苦痛を与えたり、損傷の危険を伴うおそれがある。眼に直接物理的に接触することはまた、ある患者、特に若い患者や実施中の検査を十分理解できない患者を脅かす可能性もあるであろう。
第一世代のFDT機器
周波数重複技術(Frequency Doubling Technique)(ここでは「FDT」とする)は、静止した被験者の前に固定された平たい遮蔽スクリーン上に見られる、背面が照らされた点滅する画像を示す。FDT器具は周辺及び中心視野を検査する視野用の器具と類似しているがそれよりも小さく、そしてFDT検査のほうが検査時間がかなり短い。総合的な眼の検査及び眼の疾病の治療を提供する診察室ならどこでも、視野検査は標準的なものである。FDT器具は(従来の視野検査における単純な光の点とは対照的に)低空間周波数の正弦波格子のターゲットを用いる。正弦波格子は25Hzで(黒から白へ及び白から黒へ)反転する。被験者は中心又は周辺視野のどちらかで、小さい縞状の領域のようなターゲットを感知する。従来の視野検査でのように、被験者は着席し、安定用の休止支持台に下顎と額を置く。通常、被験者は単眼で検査される。被験者は直接前方のターゲットを凝視し、視野の中のどこかで画像が点滅するのを見るごとにボタンを押して応答する。機器は、被験者の応答に基づいて領域を記録し再度検査する。プロセッサで作動するコンピュータ・プログラムが凝視の低下に基づいて信頼性を算出する。検査全体は片眼につき2分未満である。FDTは被験者の眼を拡張することを必要としない。そのため、検査が行われた後で視力を弱めたり機能する能力を損なわない。試験は苦痛を伴わない。FDTは米国医薬品管理局より承認を得ており4年以上にわたり臨床に用いられてきた。
米国特許第4,310,003号明細書
米国特許第4,428,382号明細書
米国特許第4,445,516号明細書
米国特許第5,065,767号明細書
米国特許第5,295,495号明細書
米国特許第5,474,081号明細書
米国特許第5,539,482号明細書
米国特許第5,713,353号明細書
米国特許第5,912,723号明細書
米国特許第6,068,377号明細書
米国特許第6,113,537号明細書
米国特許第6,120,460号明細書
米国特許第6,129,682号明細書
米国特許第6,305,804号明細書
米国特許第6,315,414号明細書
米国特許第6,477,394号明細書
米国特許第6,603,552号明細書
米国特許出願公開第2002/0097379号明細書
一回の検査期間で、より多くの可能性のある病状についてのより優れた情報を提供し、現在は達成不可能である正確さで欠陥の初期レベルを示すが、被験者と機械の接触、特に眼との接触を可能な程度まで回避するシステム及び方法が必要である。最初に専門の医師がかかわる必要無しに患者をスクリーニングして検査する専門でない医師によって使用できるシステム及び方法も必要である。
本発明は、撮像方法及び人の反応(例えば「データセット」)から選択された2つ以上の観測を用いて、前記人の健康状態あるいは病状を判定するものである。画像は、眼のある部分についての画像情報を提供する任意の撮像方法から得られる。反応すなわちデータセットは、前記人の神経の状態あるいは病状についての情報を提供する自発的あるいは非自発的な反応を引き出す検査に対する人の反応として得られる。本発明は、前記2つ以上の観測からの情報を組み合わせてあるいは相互に関連付けて、判定をする。
ひとつの側面では、本発明は、前記眼に関する多数の処理を行う装置に関する。前記装置は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つのデータタイプからなる画像データを提供するように構成された少なくとも1つの撮像装置と、前記少なくとも2つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールとを備える。
ある実施例では、前記装置は、分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも2つのデータタイプから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも2つのデータタイプから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、少なくとも2つの画像から得られたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各画像中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、第1メトリック及び第2メトリックが選択された方向を向くように、重畳する画像を前記基準点に関して配向するモジュールと、必要に応じて、前記第1メトリックに対応する第1測定単位及び前記第2メトリックに対応する第2測定単位が重畳する各画像中の選択された第1及び第2の値にほぼ等しくなるように、画像のスケール変更を行うモジュールと、重畳する第1画像中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックと重畳する第2画像中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックの間で1対1の対応を作るモジュールとを備える。
いくつかの実施例では、前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第2の軸方向であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は前記第2の軸方向に沿った長さである。いくつかの実施例では、前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向からの角変位であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は角度の測定単位である。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各画像中の第1の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第1の基準点の各々を特定するモジュールと、重畳する各画像中の第2の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第2の基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、前記画像中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも2つの画像の他方の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、重畳する前記少なくとも2つの画像の前記第1の画像と前記第2の画像の前記第1基準点及び前記第2基準点の間で1対1の対応を作るモジュールとを備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも2つの画像から得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備える。いくつかの実施例では、前記少なくとも2つの画像から得られる重畳データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つの異なったデータタイプから得られるデータからなる。いくつかの実施例では、前記装置は、画像データを記憶するメモリをさらに備える。いくつかの実施例では、前記画像データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも1つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択される。いくつかの実施例では、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも1つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記画像データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも1つの画像からのデータを選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記画像データを記憶するメモリは画像データを長期記憶するよう構成される。
いくつかの実施例では、前記装置は、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作する。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有する。
いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備える。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成される。
いくつかの実施例では、前記装置は、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも1つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備える。
他の側面では、本発明は、前記眼に関する多数の処理を行う装置を特徴としている。前記装置は、患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも2つの神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、前記少なくとも2つの神経疾患を示すデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールを備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、緑内障、黄斑変性、及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中の選択された1つの存在を示すマップを生成するマップ生成モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、糖尿病性網膜症、パーキンソン病及びアルツハイマー病の中の選択された1つと関連がある神経節細胞の損失あるいは損失らしきものを測定する測定モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、失読症、多発性硬化症、及び視神経炎の中から選択された1つの存在を示すデータを生成するデータ生成モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記データセットから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記データセットから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、少なくとも2つのデータセットから取得されたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各データセット中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、第1メトリック及び第2メトリックが選択された方向を向くように、重畳するデータを前記基準点に関して配向するモジュールと、必要に応じて、前記第1メトリックに対応する第1測定単位及び前記第2メトリックに対応する第2測定単位が、重畳する各データセット中の選択された第1及び第2の値にほぼ等しくなるように、データセットのスケール変更を行うモジュールと、重畳する第1データセット中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックと重畳する第2データセット中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックの間で1対1の対応を作るモジュールとを備える。いくつかの実施例では、前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第2の軸方向であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は前記第2の軸方向に沿った長さである。いくつかの実施例では、前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向からの角変位であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は角度の測定単位である。
いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各データセット中の第1の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第1の基準点の各々を特定するモジュールと、重畳する各データセット中の第2の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第2の基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、前記データセット中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも2つのデータセットの他方の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離とほぼ等しくなるようデータセットのスケール変更を行うモジュールと、重畳する前記少なくとも2つのデータセットの前記第1データセットと前記第2データセットの前記第1の基準点及び前記第2の基準点の間で1対1の対応を作るモジュールとを備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも2つのデータセットから得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記少なくとも2つのデータセットから得られる重畳データは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも1つの神経疾患を示す画像データを含む。
いくつかの実施例では、前記装置は、データを記憶するメモリをさらに備える。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも1つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択される。いくつかの実施例では、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも1つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも1つのデータセットからのデータを選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成される。
いくつかの実施例では、前記装置は、患者の眼の位置合わせを行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記データ収集手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作する。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有する。
いくつかの実施例では、前記装置は、神経障害に関する少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、PERG、OKN及びVEPの少なくとも1つを含む。ある実施例では、前記装置は、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備える。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成される。
いくつかの実施例では、前記装置は、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも1つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備える。
さらなる側面では、本発明は、前記眼に関する多数の処理を行う装置を特徴としている。前記装置は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、画像データを提供するよう構成されている撮像装置と、患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備える。
ある実施例では、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含む。ある実施例では、前記神経疾患は、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される。
いくつかの実施例では、前記装置は、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データを報告するデータ出力モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データと前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、画像から得られたデータと神経疾患を示すデータを重畳する重畳モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、各々前記眼の中のほぼ同じ点を示す基準点であり、重畳する前記画像の中の基準点及び前記神経疾患を示すデータの中の基準点を特定するモジュールと、必要に応じて、第1メトリック及び第2メトリックが選択された方向を向くように、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも1つを前記基準点に関して配向するモジュールと、必要に応じて、前記第1メトリックに対応する第1測定単位及び前記第2メトリックに対応する第2測定単位が、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの各々の選択された第1及び第2の値にほぼ等しくなるように、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも一方のスケール変更を行うモジュールと、重畳する前記画像中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックと重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックの間で1対1の対応を作るモジュールとを備える。いくつかの実施例では、前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第2の軸方向であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は前記第2の軸方向に沿った長さである。いくつかの実施例では、前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向からの角変位であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は角度の測定単位である。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第1の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第1の基準点の各々を特定するモジュールと、重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第2の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第2の基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、前記画像中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離が、重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの前記第1基準点及び前記第2基準点の間で1対1の対応を作るモジュールとを備える。
いくつかの実施例では、前記装置は、前記画像及び前記神経疾患を示すデータから得られる前記重畳データを表示するディスプレイをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、画像データ及び神経疾患を示すデータの少なくとも1つを含むデータを記憶するメモリをさらに備える。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択される。いくつかの実施例では、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむくデータを選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成される。
いくつかの実施例では、前記装置はさらに、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作する。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有する。
いくつかの実施例では、前記装置は、少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、PERG、OKN及びVEPの少なくとも1つを含む。ある実施例では、前記装置は、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備える。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成される。
いくつかの実施例では、前記装置は、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも1つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備える。
なおさらなる側面では、本発明は患者を治療する方法に関する。前記方法は、本発明の最初の3つの側面のいずれかで説明した前記装置を使用して患者の検査を行うステップと、前記検査から得られる結果に少なくとも部分的に基づいて前記患者を治療するステップとを備える。いくつかの実施例では、前記治療方法は、メモリに記憶された情報に少なくとも部分的に基づいて前記治療を提供するステップをさらに備える。
さらなる側面では、本発明は機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラムを特徴とする。前記コンピュータプログラムは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つのデータタイプを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備える。
なおさらなる側面では、本発明は機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラムに関する。前記コンピュータプログラムは、コントラスト感度パターンに対する不適切な反応、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎の中から選択される神経疾患を示す、少なくとも2つのタイプのデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備える。
なおさらなる側面では、本発明は、機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラムを特徴とする。前記コンピュータプログラムは、画像データ及び神経疾患を示すデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備え、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含み、前記神経疾患を示すデータは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータである。
さらなる側面では、本発明は、患者の健康状態の診断方法に関する。前記方法は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つのデータタイプからなる画像データを取得するステップと、前記少なくとも2つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するステップとを備える。
他の側面では、本発明は患者の健康状態の診断方法を特徴とする。本方法は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも2つの神経疾患を示す画像データを取得するステップと、前記少なくとも2つの神経疾患を示す前記画像データを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップとを備える。
さらなる他の側面では、本発明は、患者の健康状態の診断方法に関する。前記方法は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプ、及び緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータを含む画像データを取得するステップと、前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップとを備える。
本発明の前述の及び他の目的、側面、特徴及び利点は以下の説明及び特許請求の範囲からさらに明らかになるであろう。
本発明は、正常な健康状態、病状の初期(あるいは発症)段階及び完全に現れた病状までの病状の進行(例えば、診断、段階付け及びモニター)を含む幅広い予想される健康状態を判定するためのシステム及び方法を提供する。本発明は、種々の病状の発病度を診断することができる。本発明の方法を長い期間をかけて適用することで、特定の個人の種々の病状の進展の速度及び程度をモニターできる。
本発明は、患者の眼の少なくとも一部分の画像及び患者の眼の少なくとも一部分からの反応に対応するデータセットを含むことができる、2つあるいはそれ以上の観測の組み合わせを用いる。2つあるいはそれ以上の観測は、2つの画像、画像とデータセット、あるいは2つのデータセットを含むことができる。画像及びデータセットは一般的に情報と称され、必要に応じて画像又はデータセット又はその両方を意味するものと理解されるべきである。画像は眼の一部分の視覚化を含み、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像などである。データセットは神経疾患を示すデータを含む。例えば、神経疾患は、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、コントラスト感度パターンに対する不適切な反応などである。ある実施例では、画像は、カラー眼底撮影及び白黒蛍光眼底血管造影を含む可視画像である。
緑内障及びアルツハイマー病(ここでは「AD」とする)の機能上の欠陥は、コントラスト感度の低空間周波数範囲における損失を含み、両疾病において同様である。ADと異なり、緑内障は網膜が原因の視神経線維層の欠損を伴う。現在では、ADの唯一の決定的な診断は、脳組織の顕微鏡分析によって皮質のニューロンのアミロイド・プラーク及び神経原線維変化を鑑定することを伴う。検査の侵襲的な性質から検査は死後に行われることが必要となる。緑内障の診断に有効であるような、低空間周波数欠損のための特有の検査は、ADにおいて同様の欠損を測定するのに有用であろう。周波数重複技術(ここでは「FDT」とする)は、視覚機能の多くの他の検査と異なり、高度の集中力や認識作用を必要としない。FDTは両眼の処理にわずか2分かかるだけなので、長期間集中するのが困難な被験者にふさわしい。
視覚欠損及び認識機能
視覚機能障害はADの被験者における認識機能障害を強力に予測するものであると思われる。パターン・マスキングは、多数の標準の認識検査において認識行為を適切に予測するものであるということがわかった。検査は、ゴリン(Gollin)、ストループ−ワーク(Stroop-Work)、WAIS−PA,ストループ−カラー(Stroop-Color)、ジオ−コンプレックス・コピー(Geo-Complex Copy)、ストループ−ミックスト(Stroop-Mixed)及びRCPMなどであるパターン・マスキングと相関関係にあることがわかる。最低空間周波数でのコントラスト感度の欠損はまた、7つの検査において認識の欠損を予測した。ADの被験者は、正常な被験者と比べて、認識障害の発病度に対応した異常な単語読解の閾値を持ち、全ての空間周波数においてコントラスト感度を低下させる。
視覚の生理機能の再考
視覚系は2つの平行した経路、M経路とP経路、からなると考えられている。両経路は個々の機能を有する。正常な眼には、合計約1億6000万の桿状体細胞及び錐体細胞がある。正常な眼には、約120万の神経節細胞(M細胞及びP細胞)がある。大細胞すなわち(M細胞からなる)M経路はコントラスト感度及び動きに対する感度がよい。M細胞は(通常コントラスト感度と関連のある)My細胞及び(通常動きに関連のある)Mx細胞からなる。正常な眼にはMy型の細胞が約12,000あると推定されている。大細胞M系は高いコントラスト・ゲインを有し、比較的低いコントラストで飽和する。小細胞すなわち(P細胞からなる)P経路は色と形状を処理することを専門に行う。小細胞P系は低いコントラスト・ゲインとより多くの線状のコントラスト視覚刺激を有する。M経路に特有の欠損が、ADの被験者で、プラーク及び神経原線維変化が無い脳の領域でさえも確認された。M経路はAD被験者においてかなりの細胞欠損の兆候を示す。霊長類の研究では、静止した格子のコントラスト感度に影響を与えない外側膝状体の大細胞層で損傷が発見された。しかしながら、このような損傷は動きあるいは高い時間的内容に関するイベントの感度に影響を与えるのは確かである。霊長類では、外側膝状体(LGN)の小細胞層で確認された損傷が、静止したあるいは低い時間的内容のイベントに対するコントラスト感度に影響を与えたことがわかった。
緑内障の病理の再考
緑内障は視神経にかかる内部の眼圧を上昇させることを特徴とする疾病である。神経の圧迫が神経線維の病的状態を引き起こし、最終的には細胞の欠損を引き起こす。緑内障においては、視覚系のM神経節細胞がP細胞よりも大きく影響されると考えられている。M細胞は数が少ないが、軸索の直径が大きく、大きな受容領域を有する。視野の測定、眼圧の測定及び神経線維層と視神経円板における変化の観察は緑内障を診断し、管理するのに利用される。緑内障においては、視神経の変化及び青白色の位置は、視野欠損の位置と密度に対応する。神経線維層における画像の欠損を検出する新しい技術は、測定可能な視野欠損が現れる前に緑内障の欠損を検出する機能を有することができる。
コントラスト感度機能は緑内障で低下することが多い。緑内障では、低空間周波数コントラスト感度の欠損と平均的に視野が欠損することの相関が高い。対照群に比べてAD患者に高い比率の緑内障が見られた。緑内障の診断は視野の欠陥あるいは視神経陥凹に基づいていた。パーキンソン病と診断された患者にも高い比率の緑内障が発見された。
視野欠損は緑内障の決定的な兆候であり、視野の欠損はコントラスト感度の欠損と相関がある。眼底を観察するか又は最新の技術を適用するかで検出された視神経線維の欠損の出現も、視野欠損と相関している。本発明の技術は、視野欠損の従来の器具を使用して欠損を測定できるよりも早い段階で視野の欠損を検出できるものである。視神経の様相と神経線維層における欠損はコントラスト感度の欠損と相関しているであろうという結論は、緑内障の場合おいて妥当なものである。コントラスト感度の欠損を持つ他の疾病も、神経線維層における欠損があり、視神経の様相が変化する。
周波数重複技術及び緑内障
FDTは、立体写真で検出されるよりも早い段階で緑内障における変化を検出するように示され、自動視野検査より優れた感度と特定性を有する。FDTは、慢性の開放隅角緑内障の母集団において、パターン網膜電図検査よりも、標準の自動視野検査で測定されるような進行性の視野欠損をより優れて予測するものである。FDTはハンフリー視野計及びハイパス解像度視野計に比べて早期の緑内障性視野欠損を検出するのに有用である。
FDT器具では正弦波格子が25Hzで(黒から白及び白から黒へ)反転する。これがMy神経節細胞を刺激する。正弦波格子のターゲットにおける明るい線と暗い線とのコントラストは、網膜の健全なMy型神経節細胞に関連するターゲットの感知の閾値を決めるために変更される。標準的な視野検査では、すべての神経節細胞の型を刺激する。My細胞は緑内障で消滅する最初の神経節細胞であると考えられている。そのため、FDTは緑内障をより早期に検出する。ADの被験者は低空間周波数の減少があり、それはFDTが検査する同じ機能である。同じ細胞が、緑内障に比べるとADによって影響を受けるだろうが、細胞消滅のメカニズムは異なる。
ADの病理の再考
ADの視覚の症状の主な原因について長い間論争があった。ADでは特に低空間周波数でコントラスト感度の低下があるとよく記録されている。異常な視知覚及び異常な視空間処理はADであると診断された患者に共通することである。
ADは、老化と痴呆を招く脳の進行性、変性性の疾病である。何百万という人がかかり、その数は急速に増加していることが知られている。痴呆には多数の型があり、ADは、最も破壊的ではあるが、その1つに過ぎない。経験的知識に基づくアンケート調査ではADは他の型の痴呆から正確に区別されない。
多数の製薬会社が、進行を遅らせ、場合によってはADの影響を逆転させるADの治療法に取り組んでいる。必要なことは、死亡前の決定的で非侵襲的なADの検査である。
ADは直径が大きいニューロンの疾病である(ツァイ[Tsai] 1991)。網膜の神経節細胞に微小なアミロイド・プラークを発見した研究者がいるが、すべての事例でというわけでも疾病の全病期でというわけでもない。サダン(Sadun)(1990)は、プラークや変化(tangle)の非存在下で、M型網膜神経節細胞、コントラスト感度及び視野の損失を発見したが、他の研究者はこの発見を再現することができず、症状が変化しながら疾病が進行すると示唆している。ほとんどの研究者が、皮質のニューロンのアミロイド・プラーク及び変化(tangle)がADを決定付けると認めている。ADの疑いのある患者に関する長期にわたる研究は、処理の侵襲性により不可能であるため、ADの進行は詳細にはわかっていない。
網膜神経節のドキュメンテーション
アルツハイマー病患者の網膜神経節細胞(RGC)の変性は、組織病理学的方法を用いて確認される。サダン(Sadun)は、眼球後方の視神経を検査して、網膜神経節細胞の変性及び軸索変性を発見した。神経が後方に位置するほど、変性が頻繁に起きた。網膜神経節細胞の欠損は逆行性の軸索変性に伴うものであろうということをおそらく意味しているのであろう。
神経線維層の分析
正常な被験者と比べるとADの被験者の神経線維の厚みが大幅に減少していることが、OCTハンフリーを用いて観測された。
本発明は、ADの進行の新しい学説に基づいてADを非侵襲的に診断し追跡する新規なシステム及び方法を提供するものである。学説の一つの側面では、視神経は脳の延長であり、そのため脳の働きに窓を提供するものである。ある実施例では、ウェルチ・アリン・フリークエンシー・ダブルド・テクノロジー(Welch Allyn Frequency Doubled Technology[FDT])視野検査では、M型の網膜神経節細胞を隔離する。これらの細胞はコントラスト感度と関連がある。その大きな直径のため、緑内障で消滅する最初の細胞のいくつかであると、普遍的にではないが、一般的に考えられている。神経節細胞は、上昇した眼圧(IOP)のために湾曲した篩板を通るときに虚血効果によって損なわれると想定されている。
FDTは緑内障の早期診断及び追跡のための最も基準となる検査となった。FDTは、その後の分析が腫瘍、黄斑変性、糖尿病性網膜症、多発性硬化症及び他の神経疾患の診断を暗示した場合、緑内障の擬陽性診断を出したとよく言われている。
さらに、様々な研究者は、緑内障性の損傷は網膜神経節細胞にとどまらず外側膝状体(LGN)及び視覚野にまで広がっており、周波数重複された錯覚は時間相識別の皮質の欠損によってもたらされるようであると示唆しており、また、ニューロンがかかわっているのは神経節細胞に限られないと示唆している。
図1Aは、ヒトの眼と脳の生理機能の一部を示す従来の図である。図1Bは視覚野からLGNまでのフィードバック・ループを示す従来の断面図である。実際のところ、LGNに入る軸索の約80%が視覚野から来ており、約20%は網膜から来ている。
ADを診断し追跡するためにFDTを用いることの効果を判定する臨床評価は現在進行中である。疑問点が残るひとつの問題は、FDTを感度と特定性を向上させるために最適化すべきか否かということである。My細胞がADに関わりがある可能性はあるが、Mx細胞とP細胞などの他の型の神経節細胞も関わっている可能性がある。したがって、FDTゾーンの形状と寸法、空間周波数、及び時間周波数は、異なった型の神経節細胞とそれとフィードバックニューロンとの相互作用を視覚野から隔離するよう最適化されるのがよい。疾病の初期段階では、プラーク及び変化(tangle)は視覚野でできる可能性があるため、異常なフィードバックをLGNに送る。この皮質投射フィードバックは、LGNを通って視覚野まで進む網膜からの信号に影響を与える。その結果は異常なFDTの所見である。この効果は、疾病のある段階での萎縮によってもたらされる神経節細胞の損傷と関連があるかどうかはわからない。正確な病因が確実にわかるのは、クロス・セクションで長期にわたる臨床評価が行われ、その後ニューロンの組織学的分析がなされた後にすぎない。神経節細胞の欠損のメカニズムは、ADではIOPが上昇するとは限らないため緑内障とは異なる可能性があるであろう。
同様に、(黄斑変性、糖尿病性網膜症、視神経炎、乳頭浮腫、前部虚血性視神経症及び腫瘍などの)他の神経疾患がFDTを最適化することで診断及び追跡できると考えられている(周波数重複技術の入門書[A Primer for Frequency Doubling Technology]、ジョンソン[Johnson]、1998)。AD及びパーキンソン病はこの製品の説明書には述べられておらず、この論文及び最新の発明の主題である。元来のFDTに比べて応答される領域が大幅に少ないため、ここではFDT2である改良されたFDT技術は、速度は遅いがADのためのより優れた検査であるので、より早い段階での欠損の検出及びADのより正確な追跡につながる。FDT2はFDTでは不可能である解像度を実現できるため、これまで提供することができなかった結果を提供する。
疾病経過が、ADが今日の方法を用いて診断可能である段階に進んでしまう前のある時点で、ADに伴う機能的な視野欠損が視神経、神経線維層及び網膜で明らかになると考えられている。ある実施例では、網膜は周辺部網膜を含む。種々の神経線維撮像技術及び写真技術が、ADの被験者の視神経における変化を示した。しかしながら、視野及び視野検査技術に依存した主観的な検査は、注意力の乏しさのため、ADの被験者にとって確実ではないことがわかる。FDT2は短時間の修正された視野検査である。さらに、低空間周波数ターゲットが検査領域を標本抽出するために使用される。このFDT2機器はADの被験者の視野欠損を測定し並びに低空間周波数欠損を示す網膜領域の場所をつきとめる機能を持つ。
脳の損傷にみられるAD所見の視覚の症状の研究は、損傷が、視覚関連皮質及び他の皮質領域並びに一次視覚野で起こることを示した。
疾病経過の初期以外のある時点で、ADに関連する欠損が視神経及び神経線維層で明らかになると考えられている。これは低空間周波数検査であるので、FDTは従来の視野技術などの他の主観的な検査とは異なり、このような欠損を捕らえるであろう。視覚系における変性の原因は、網膜神経節細胞のレベルで生じないと考えられている。しかしながら、この組織はADでは残っていないようにみえる。脳の機能の高等な領域に由来する病変は最終的には視神経円板及び神経線維層に対する病変としてあらわれるということがこれまでずっと示されてきた。視神経円板及び神経線維層における欠損は、ある段階でADにおいて測定可能であるということが立体写真によって示された。
いくつかの視覚機能にとって右の視野の有利及び左の視野の有利があるということが証明されている。FDTは多数の方法での標準の視野と同様の機能の検査であるため、視野を分割して検査し、そのため眼ごとに右の網膜機能及び左の網膜機能を隔離することが可能である。右眼の機能と左眼の機能を比較することも可能である。
ADの被験者の視神経の組織病理学の研究は、網膜に由来する軸索変性を示していると考えられてきた。大きい直径と小さい直径の神経節細胞層ニューロンの両方の欠損がある。これらの研究では、外側膝状体のM層に突出する大きなニューロンがより多く脱落すると結論づけている。霊長類の網膜及び視覚機能の研究に基づくと、M経路にそった細胞の欠損があると、動きあるいは高い時間的内容のイベントを感知する能力が低下するであろうことが予想される。ADの被験者についてのいくつかの研究がこれを報告している。P経路及びM経路両方での欠損を間接的に比較すると、ADにおいてM経路機能はP経路機能よりも早い速度で劣化していることを示している。
本発明
脳の直接の密接した延長である視神経は、種々の神経疾患に伴う変化を示す最初の神経のうちのひとつである可能性があると考えられている。これらの神経疾患は眼を撮像し、正常と考えられているものからの眼中の変化(すなわち偏差)を測定することで並びに網膜及び視神経を含む眼の動きと反応に現れる神経反応中に観測することができると考えられている。さらに、OKN,VEP及びパターン網膜電図(PERG)などの客観的検査を、本発明のシステム及び方法で実施することができる。客観的検査は、幼児及び老人病患者並びに意思伝達あるいは特定の指示に従うのが困難な人に有用である。
観測される画像及び/又はデータセット情報に基づいて、本発明は解釈的な結果を提供する。「解釈的な結果」という用語はここでは、診断(あるいは診断案)又は時の経過に伴う身体状態または病状の変化を意味するように定められ、医師が問題になっている個々の患者の1クールの治療を計画するためにそれを参考にすることができる。診断案あるいは身体状態又は病状を指し示すことは、それ自体を医師の忠告としてとられるべきであるということではなく、医師への手助けとして理解されるべきであり、医師は患者に助言を与える際に自分の最善の診療上の判断をさらに適用しなくてはならない。
図2に目を向けると、本発明の原理による使用に適する典型的な装置100を模式的に示している。装置100は中核部110を有し、この中核部110はある実施例では持ち運びできるすなわち手持ち式でありうる。中核部110はプロセッサ112を有し、このプロセッサ112はある実施例ではシングル・ボード・コンピュータ(SBC)である。このSBCはIntel(登録商標)x86系列のプロセッサあるいはその同等のプロセッサなどのマイクロプロセッサをベースにしている。プロセッサ112は、バス115を介してマイクロコントローラ(MCU)114と通信しており、バス115はある実施例ではRS−232バスである。ある実施例では、MCU114は、高性能データ操作機能を周辺のサブシステムと組み合わせる高集積32ビットマイクロコントローラであるMotorola(登録商標)MC68332である。Motorola(登録商標)MC68332は、32ビットCPU、システム集積モジュール、タイム処理装置、キュー・シリアル・モジュール(queued serial module)及びタイム処理装置エミュレーション機能を有する2キロバイト・スタティックRAMモジュールを有する。メモリ装置116はプロセッサ112と双方向に接続されている。メモリ装置は任意の従来の機械読取及び書込可能な記憶装置であり、RAM、DRAM、SDRAM、磁気メモリ及び光メモリのいずれかあるいは全部を含む。中核部110はまた、網膜カメラ134などの外部機器を中核部110に取り付けるための、ユニバーサル・シリアル・バス(USB)あるいは無線ポートなどのポート118を有する。ある実施例では、1つ以上の電極135あるいは他の信号取得ハードウェアを中核部110に取り付けるための任意のポート119が設けられている。
中核部110はまた、眼の動きを含めて検査中あるいは測定中の人の眼をモニタするための眼モニタ装置120を有する。図2では、眼モニタ装置120は代表としてビデオカメラである。しかしながら、1つ以上のリニア電荷結合素子(CCD)アレイを有するさらに簡単で低価格の機器が示されている他の実施例を以下に説明する。中核部110はさらに、機器のオペレータに情報を表示するディスプレイ122を有し、このディスプレイ122はある実施例では液晶ディスプレイ(LCD)である。機器の追加的な部分が中核部110に取り付けられている。
ある実施例では、中核部110は、1つ以上のオペレータ入力機器に接続されており、前記オペレータ入力機器は、ある実施例ではキーボード124、マウス126あるいはマイクロフォン(図示せず)などの他の機器である。オペレータ入力機器は、任意の従来の有線あるいは無線接続を介してプロセッサ112と通信する。ある実施例では、中核部110は、ユーザと通信するためのあるいは検査中に発生する観測結果及び判定などの記録のハードコピーを作成するためのプリンタ128あるいはスピーカ(図示せず)などの1つ以上の出力機器に接続される。オペレータ入出力機器を使用して、オペレータは、人名などの情報、その他の識別情報、及びトノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタルサイン、投薬、及び瞳孔測定並びに印加応力などの任意の検査状況などのその他の患者に関係する情報を導入して、ハードコピーとして記録できる。印加応力は眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬の投与、インシュリンの投与及びグルコースの投与、あるいはそれらの組み合わせの任意の1つを含むことができる。
検査パターンあるいは他のデータを検査されている人に表示するためのディスプレイ130が備えられている。ディスプレイ130は電気コネクタ及びケーブル131を介して中核部110に接続されており、表示すべき入力としてMCU114から信号を受信する。中核部110にはまた、検査されている人によって操作されるかあるいは作動されて、ケーブル及びコネクタ133を介してMCU114に応答を伝達することができるマウスあるいはボタンなどの応答機器132が取り付けられている。ある実施例では、ディスプレイ130及び応答機器は、タッチスクリーンなどの一体の機器であり、かつ/あるいはMCU114との接続は、任意の従来の無線技術(たとえば、802.11a, 802.11bあるいは802.11g)を用いたRFあるいは赤外線通信リンクなどの無線式の方法でなされる。
中核部110はポート118を介して、眼底を見るための網膜カメラ134に接続される。ある実施例では、網膜カメラ134は、電気入力信号を装置100の中核部110に供給するビデオピックアップを追加した、ウェルチ・アリン(Welch Allyn)、スカネアテレス フォールズ、ニューヨーク(Skaneateles Falls, NY)から入手可能なウェルチ・アリン(Welch Allyn) モデル11820 PanOptic(登録商標) オフサルモスコープなどの機器である。
ある実施例では、網膜カメラは、検出された光を電荷信号に変換するCCDアレイなどのセンサを有する。電荷信号は一般的には照度レベルと露光期間に比例する。電荷信号は、スイッチング回路、サンプル・アンド・ホールド回路、増幅回路、フィルタ及びアナログ−ディジタル変換器などの従来の回路を用いて所望に応じて、1画素単位でアナログ信号あるいはディジタル信号に変換される。検出された画像のディジタル表示は、今日1ビット解像度から24ビット解像度の範囲でアナログ−ディジタル変換器の機能によって定められた解像度及び将来可能となるようなさらに高い解像度でなされうる。グレースケール及びカラーの両方が解像可能である。本発明の原理による使用に適する映像機器の実施例の追加的な詳細な説明は、ともにこの出願と同一出願人に属している米国特許No.US6,527,390 B2及び米国特許出願公開No.US2002/0097379 A1に示されており、各々の全内容を参照により本明細書に引用したものとする。
ある実施例では、1つ以上の電極135をポート119を介して中核部110に取り付けることが可能である。1つ以上の電極135あるいは他の信号取得ハードウェアは、例えば、視覚誘発電位あるいは検査中の人の反応を検出する際に有用な他の電気信号などの、検査中に発生する電位などの電気信号を取得するのに使用される。
コンピュータ136は、種々の実施例ではパソコン、ラップトップ型コンピュータ、あるいは同様のあるいはさらに優れた機能を有する他の汎用プログラマブルコンピュータであり、人を検査する過程で収集される画像及びデータセットの分析のために設けられる。画像及びデータセットは、RS−232通信バスなどの有線接続リンク140、RFあるいは赤外線などの無線通信リンク142のいずれかを経由して、あるいはCD−RWディスク138あるいはフロッピー(登録商標)ディスク又はジップディスク144などの取外し可能な媒体を用いた転送によって、中核部110からコンピュータ136に伝達される。ある実施例では、コンピュータ136から中核部110への通信は、有線リンク140、無線リンク142及びCD−RWディスク138及びフロッピー(登録商標)又はジップディスク144などの取外し可能な媒体を用いた転送のいずれかによってなされ、プログラム、プログラムモジュールあるいは特定の動作を行う個々のコマンドの形でのコマンドが、コンピュータ136から中核部110にダウンロードされるかあるいはコンピュータ136にある間に中核部110によってアクセスされることが可能である。この目的のために、コンピュータ136及び中核部110の各々には、必要に応じて、適切なポート及び/又は読取り及び書込み媒体用の読取り−書込み機器が設けられる。中核部110及びコンピュータ136並びに他の付属機器は、例えば診察室の設定あるいは現場の設定の中などにおける装置の目的とする使用法に応じて、適宜、壁のプラグ及び電源を用いた従来の電源電圧接続、あるいはバッテリの使用によって電力供給される。
図3A−3Dは全体として、眼の動きをモニタするのに有用な眼モニタ装置120を提供する方法を示している。図3Aは検査中の人の眼260に関する眼モニタ装置120の配置の模式図200を示している。さらに、図3Aは図示した実施例では手持ち式の持ち運び可能な機器である眼モニタ装置120内の部品の関係配置を高レベルで示している。眼モニタ装置120は、ある実施例では、医師が眼260に関して眼モニタ装置120を把持し位置決めするための把持構造を提供するハンドル210を有する。ハンドル210は、データを処理し、制御信号を供給し、眼モニタ装置120へ及び眼モニタ装置120からコマンドとデータを伝達するのに有用な機器及び電子機器回路を操作するのに有用なバッテリを含むようになされている。眼モニタ装置120のヘッド部220は、検査パターンを眼260に表示するためのCRTなどのディスプレイ230を有する。ヘッド部220は追加的に眼260の表面から反射した光を検出することを目的とした1つ以上のセンサ240を含む。ある実施例では、1つ以上のセンサ240は1024X1CCDアレイであり、このアレイは1024画素位置の各々で光を検出し、各画素で検出された光の強度に比例した電気信号を供給することができる。1つ以上のセンサ240は、ガラスやプラスティックなどの任意の従来の光学的に伝達可能な材料から作られる1つ以上の部品から構成することができる光学部品250によって眼260の表面に焦点を合わせる。
図3Bは検査中の人の眼260の部位と2つのセンサによって感知された眼の領域242,244の相互関係を示す図202を示している。眼260は図3Bでは真っ直ぐに見られており、白い領域262、虹彩264及び虹彩264の縁266を含む眼260の部位が示されている。図3Aの1つ以上のセンサ240などの2つのセンサの焦点242、244の2つの領域が、眼260の表面に図示されている。焦点242である1つの領域は略円形の縁266の中央を通る想像上の水平線(つまり図3Cの線268)に沿って位置する。焦点244である第2の領域は、第1の想像上の水平線に平行した第2の想像上の水平線に沿って、しかしミリメートル寸法のオフセット分、焦点242である第1の領域の上(あるいは下)に位置する。(図示しない)2つのセンサの各々は眼260の表面上の異なった位置から反射される光の強度を検出できる。眼260の表面の白色部分262は一般に、虹彩264あるいは虹彩264内にある眼の瞳孔などの眼260の表面の暗い部分よりも強く光を反射するものである。眼が動くにつれて、虹彩264から反射される光の強度と比較した、白色部分262から反射される光の強度の変化が追跡される。位置はセンサ240の一端から数えた画素の位置として測定される。反射光の強度の変化の位置は縁266の位置に相当する。2つのセンサが縁の位置の変化を検出すると、眼の動きの方向が検出されうる。標準の離散時間解析を適用することで、動きの速度も、kは定数であり、DXはX軸に沿った位置の変化であり、DTは時間の変化とすると、x軸速度=k(DX/DT)として検出可能である。そして、y軸速度は、DYはY軸に沿った位置の変化とすると、y軸速度=k(DY/DT)として測定されることが可能である。数理解析技術において公知のように、x軸及びy軸の動きに対して独立した2つのデータ入力は、動きとその速度の両方を測定するのに十分である。
図3Cは査中の人の眼260の部位と1つのセンサで感知された眼の領域242の相互関係を図示する図204である。図3Cにおいて、図3Bに関して説明された部位に相当する部位は、同じ数字で示されている。もし眼260が水平方向に動くだけならば、x軸の動きが検出される唯一の動きである。従って、x軸の動きを追跡するひとつのデータ入力のみが必要であり、縁266の中央線268に沿って並んだ領域242で十分である。眼260の動きを水平方向に抑制するのに有用な手順を次に説明する。
図3Dは、1つのセンサが眼モニタ装置120で使用されているとき、検査中の人の眼260の視線を固定させるのに有用である検査パターン282及び固視信号290を示す図206を示している。図3AのCRT230は映像表示された情報のフレーム280を提供する。検査パターン282はフレーム280の中に配置され、背景286上を水平方向に横断することができる1つ以上の垂直線284からなる。検査中の人の眼260は一般的に1つ以上の線284の動きを追おうとするであろう。しかしながら、眼260が線284の水平方向の動きを追おうとするとき、通常上方あるいは下方に眼260の凝視がさまよう可能性がある。ほぼ5°の全角度の高さあるいはそれ以下の視野内にあり、検査パターン282を横切って水平に配置された目立った実線部分である固視信号290が供給されて、眼260が、眼260の性向と抵触しないで1つ以上の垂直線284の水平方向の動きを追っていながら水平線290に沿って垂直方向に視線を固定するよう促す。
図4は本発明の器具及び方法の動作におけるステップを示すか、あるいは本発明による装置を構成するモジュール間の相互関係を示すフローチャート400である。説明はモジュールの観点から示されるが、当業者なら図は本発明の方法を行うステップも説明しているとわかるであろう。情報は必要に応じて撮像装置410及びデータセット収集器420によって集められる。ある実施例では、情報は複数の画像である。他の実施例では、情報は複数のデータセットである。さらに他の実施例では、情報は少なく1つの画像及び少なくとも1つのデータセットからなる。情報は分析のためにデータ分析モジュール430に転送される。データ分析モジュール430と双方向に通信しているメモリモジュール470は、データ分析モジュール430から送信された情報を未処理の形式、分析された形式あるいはその両方の形式で、記録することができる。さらに、メモリモジュール470は、長期保存としてなどを含む情報を記憶することができ、必要に応じて記憶した情報をデータ分析モジュール430に供給できる。例えば、メモリモジュール470は、患者から観測された現在の情報を病歴情報と比較するために患者が前回医師を訪れた間に記録された情報を供給することができる。アーカイブされる情報がローカルにあるいはリモートの場所で記憶されうる。図示されていないリモート・ストレージ機能は、有線接続、無線接続を含む任意の従来の手段及びフロッピー(登録商標)ディスク、CD−ROMディスク、DVDディスク、磁気テープ、メモリカード、及び同様の可動の記憶媒体などの記憶媒体の物理的な移動によって、メモリモジュール470及び/あるいはデータ分析モジュール430に接続されることが可能である。
重畳モジュール440はデータ分析モジュール430と双方向に通信している。情報をデータ分析モジュール430から重畳モジュール440に送信することができ、重畳されたデータを重畳モジュール440からデータ分析モジュール430に送信することができる。図5に関して以下に説明するように、ある実施例では重畳モジュール440は複数の他のモジュールを備えている。
データ分析モジュール430はデータ出力モジュール450と通信しており、ユーザに情報を提供できる。データ分析モジュール430は任意に報告モジュール460と通信し、報告をユーザに提供できる。データ分析モジュール430は、画像、データのセット及び情報の重畳を、情報の目視検査のためにユーザに表示することができる表示モジュール480と任意に通信する。
図5は本発明による重畳モジュール440の構成部品を図示する図500である。重畳モジュール440は画像あるいはデータセットの中で第1及び第2の基準点を特定する第1及び第2の特定モジュール510、520を任意に有することができる。ある実施例では、第1及び第2特定モジュール510、520は同じモジュールである。重畳モジュール440はまた、配向モジュール530、スケール変更モジュール540及び対応モジュール550を任意に有する。配向モジュール530は、第1メトリック及び第2メトリックを選択された方向に向けるように、重畳する画像あるいはデータセットを基準点に関して配向する。スケール変更モジュール540は、重畳する各画像あるいはデータセット中の第1メトリックに対応した第1測定単位及び第2メトリックに対応した第2測定単位が実質的に選択された第1及び第2の値に等しくなるように、画像あるいはデータセットをスケール変更する。対応モジュール550は、重畳する第1の画像あるいはデータセットの中の基準点、第1メトリック及び第2メトリックと、重畳する第2の画像あるいはデータセットの基準点、第1メトリック及び第2メトリックの間で1対1の対応を作る。
ある実施例では、第1メトリック及び第2メトリックは第1及び第2の軸方向である。ある実施例では、第1及び第2軸方向は同一平面上にあるが、例えば、デカルト座標系のx軸及びy軸の2つの軸などのように平行な軸方向ではない。他の座標系が同様に用いられてもよい。このような実施例では、第1メトリックに対応した第1測定単位は、x方向に沿った多数の単位などの第1軸方向に沿った長さであり、第2メトリックに対応した第2測定単位は、y方向に沿った多数の単位などの第2軸方向に沿った長さである。他の実施例では、第1メトリックは第1軸方向であり、第2メトリックは第1軸方向からの角変位であり、第1メトリックに対応した第1測定単位は第1軸方向に沿った長さであり、第2メトリックに対応した第2測定単位は角度の測定単位である。例えば、第1メトリックは原点に対して0°であると考えられる先頭すなわちコンパス方向であり(すなわち、地図上の真北)、第1測定単位は前記先頭に沿った幾何学的距離であり(すなわち円弧の半径)、第2メトリックは角度であり(すなわちθ°時計方向の回転)及び第2測定単位は、θ=90°などの角度値である。対応する第1及び第2メトリックが合致させられるように複数の画像、複数のデータセットあるいは少なくとも1つの画像と少なくとも1つのデータセットがスケール変更され、回転されそして/あるいは変換されると、前記複数の画像、複数のデータセットあるいは少なくとも1つの画像及び少なくとも1つのデータセットが重畳されることが可能であろう。
このような画像の表示では、画像を並列して表すことができるか一方を他方に載せて重畳された形で表すことができる。画像は重畳するだけで比較でき、各々に現れる1つ以上の特異部分の相互関係を示す。あるいは、1つの画像を他方の“ネガ”に重畳することで、違い(すなわち第1画像と第2画像の変化)を容易に明らかにすることが可能である。例えば、後の画像に現れている新しい特異部分は、第2の後の画像に重畳された(すなわち加算された)第1の画像の“ネガ”からなる表示で示された唯一の特異部分(すなわち強調表示された画像)になるであろう。画像は偽色で表示することもできるため、ほぼ同じ値からなるデータセットの領域が容易に識別できる。例えば、第1の色が閾値未満のデータ点を表すために用いられ、第2の色が閾値を越えるデータ点を表すために用いられている画像は、特定範囲の値を有する領域が容易に識別される表示を見る人に提供する。必要に応じて、2つ以上の範囲が割り当てられ、対応する異なった色がデータセットを表示するのに使用されうる。
図6は、従来技術において公知であるように、時間及び空間周波数変化の両方を有する周波数空間の領域を示し、それに対する代表的な人間の反応を示す図600である。図6はD.H.ケリー(Kelly)によってなされた観測に基づいており、その結果は数年後に報告された。図6において、水平軸610は、0付近から約100cpsまでの範囲のサイクル/秒(cps)での時間周波数を表す対数軸である。図6において、垂直軸620は0付近から約20cpdまでの範囲のサイクル/度(cpd)での空間周波数を表す対数軸である。この環境で、度は眼の網膜上の角度として測定される。見られるように、約7cpsから約60cpsまで及び約0.1cpdから約2cpdまで伸びる領域630があり、領域630を「空間周波数重複」と呼ぶ。領域630はさらに、ある実施例では25cps及び0.3cpd近傍のターゲットの空間及び時間周波数動作点であるX点635によって示される点を含んでいる。空間周波数重複領域630内では、正常な視力の人は、実際の空間周波数から空間周波数の中で重複されて見えるパターンを見る。視力の弱い人あるいは他の神経障害をもつ人は重複された空間周波数パターンを感知することが困難であるか、高いコントラストでのみそれを見る。
図7A及び図7Bは、区分分割されて例示となるコントラストパターン720を含む表示空間710を図示する図である。図7A及び図7Bでは、1つの区分715は高いコントラストパターン720を含み、1つの区分715は低いコントラストパターン720’をそれぞれ含む。図7A及び図7Bの各々は、ある実施例では固視素子を配置するために使用することができる中央領域730、すなわち区分715に示されるパターンと異なるコントラストパターンを含む。図7A及び図7Bの比較から理解されるように、図7Aの強いほうのコントラストパターン720は、高いコントラストパターン720からなる信号の動的偏位(あるいは動的範囲)を減少させることで図7Bの低コントラストパターンに変換できる。高いコントラストパターン720は、明暗両端、すなわち強く照らされた領域及び弱く照らされた領域を有する正弦波状に変化する信号を供給することで生成される。損なわれた神経の疾患を持つ人は、正常の視力と正常の神経状態の人と比べてより高いコントラストレベルの閾値でコントラスト信号が消えるのを知覚すると予測される。失読症では、眼と脳が共同してデータ中の空間的関係を誤って理解するため、失読症はコントラスト感度検査に対する不適切な反応によって暗示されるであろう。
図8A、図8B及び図8Cは画像とデータセット、異なった時間に撮られた2つの画像、及び一連の画像、偽色データ表示とデータセットの関係を示す図である。図8A、図8B及び図8Cに図示されているように、相互に関係のある画像及びデータセットが並べて表示されている。2つ以上の情報も重畳されうることが、おそらく図8Bの2つの画像を検討することで最も容易に理解されるであろう。図8Aの最も左の画像と図8Bのどちらかの画像とを注意深く比較すると、図8Aの最も左の画像は図8Bの画像のどちらかよりも寸法が大きいということが示されているであろう。図8Bの画像でわかるように、1つの画像の有する多くの特異部分がまた他の画像にも存在する、そして、2つの画像は一方が他方に重畳されているか、あるいは一方が他方のネガ画像に重畳されているものとして容易に示されていることにより、2つの画像の違いを強調している。ある実施例では、情報を並べた表示で見ることで、情報の比較を容易にし、ある種の分析を可能とするが、見る人がデータを合成していくらかの対応関係を見つけ出すことが必要である。重畳を用いる他の実施例では、生じる利点としては、強調表示機能、情報を減算あるいは加工する機能、及び2つの情報が同じ領域あるいは特異部分を示しているということを保証する機能があげられる。
図8Aでは、左の画像は眼の網膜の画像805であり画像の中央近くに黄斑810を含んでいる。図8Aでは、右の画像808はコントラストレベルの観測のマップであり、中央領域730は黄斑810に対応し、コントラストパターン720を中に有する領域715は、眼の観測された反応がこの領域715で受容できたという情報を伝達することを目的としている。
図8Bにおいて、左の画像805’は眼の網膜の第一の画像であり、黄斑810がまた見える。右の画像は6ヵ月後に撮られた同じ網膜の第2の画像を示す画像であり、黄斑810がまた見える。しかしながら、後の右の画像805”では、新しい特異部分820が黄斑810の左に現れている。図8Bで並べて表示したことは、非常に類似した画像に関して、図8Bの2つの画像の比較において見られるように2つ以上の画像を比較することが比較的容易であることを示すためであり、撮像された血管830の位置及び形状など、非常に多くの特異部分が両画像にほぼ共通であると観測されうる。新しい特異部分820が容易に明らかであるが、新しい特異部分820は毛細血管が活発に増えている(つまり血液がまだ血管の中を循環している)か、新しい特異部分が循環が止まってから長い血液の塊であるかはこの画像からは不明である。より多くの情報を図8Cに示されている画像を検討することで得ることができる。
図8Cは4つの情報を含んでいる。最も左の画像は図8Bの右側で示された画像805”である。これは1画素毎に表示された高解像度画像であり、分析のための多くの詳細を得ることができる。また、特異部分820が見える。図8Cの次のパネル(つまり左から2番目の画像)は新しい特異部分820の近傍の網膜の領域の偽色の酸素飽和図820Aである。2番目の画像820Aでは、新しい特異部分820は血管830の合流点825の中央に位置する領域であることが識別でき、特異部分820は高酸素の血液を示しているという分析にさらなる信頼を与える。次の画像806(すなわち、左から3番目の画像)は左から2番目の画像よりも低い解像度(つまり1画素毎ではなく4画素毎)で撮られた偽色の熱画像であり、その画像は新しい特異部分820を、例えば、黄色(偽色)の血管830の合流点825での赤色(偽色)の正方形の領域820’として示している。赤色の偽色は、中間温度の周辺よりも高い温度を表しており、新しい特異部分820は、周りの組織と同じ背景温度になったため同じ色(緑)によって表された古い血液ではなく、新しい暖かい血液を含む毛細血管の急増であるということを示唆している。2番目の赤い偽色の領域832も偽色画像に示されており、2番目の赤い偽色の領域は黄斑830に相当し血管が多くそのため周りの領域よりも幾分温かいことが予想されるであろう。図8Cの一番右のパネルはコントラスト感度測定から得られたデータセットの表示809であり、中央領域812は一番左の画像805”の黄斑810に相当する。データセットは一番左の画像805”に比べてかなり低い解像度で、例えば10画素X10画素の解像度を用いて、表されている。コントラスト感度データセットのグレイの領域850は激しく低下した応答の領域を示し、図8Cの最も左のパネルの新しい特異部分820の位置に相当する。次いで、画像805”、820A、806及び809の集約あるいは相互関係から、新しい特異部分820は、すべての画像において考察中の眼の視覚に悪影響を与える活発な毛細血管構造を示す領域を示していることが認識できる。
図9が、重畳された画像及び/あるいはデータセット間の関係を示す分解された形式で模式化して示されている。図9において、3つの平行した面910、920及び930がある。画像あるいはデータセットのマップが各面上に配置されている。例えば、網膜カメラ134で取り込まれたような眼底の写真画像である画像912が面910上に現れている。面910,920,930間を延びる点線によって示されている軸Aに沿って、図8B−8Cの新しい特異部分820として説明された毛細血管の領域に相当するスポット914が画像912にある。面910,920,930の間に延びる点線によって同様に示されている軸Bに沿って、図8A−8Cの黄斑に相当する黄斑916が画像912にある。合流点915を有する血管913並びに他の特異部分が画像912に見える。
図9の面920には、黄色(偽色)の血管923の合流点925での赤色(偽色)の矩形領域924として新しい特異部分820を示している、左から2番目の画像よりも低い解像度(例えば、1画素毎ではなく4画素毎)で撮られた偽色の熱画像である画像が現れている。A軸は新しい特異部分820の偽色画像を表す矩形領域924を通過する。B軸は眼の黄斑916に相当する正方形の偽色領域926を通過する。
図9の面930において、コントラスト感度検査の結果として記録されたデータセットに相当するマップ932が現れている。マップ932には、検査中の眼の凝視が低下することが予想される領域であり、上述のように眼の凝視が低下することが、本発明の機器を使用することで観測されうる場所である固視パターン936がある。従って、固視パターン936、あるいは固視パターン936の中央などの固視パターン936の選択された画素が、黄斑916の画像及び黄斑の偽色画像926と一致する(あるいはそれに重畳される)ように軸Bに沿って配置されうる。また、コントラスト感度検査で取得されたデータセットに相当するマップ932の領域934は、領域934のグレイの色調によって示される、コントラストパターンを感知する眼の能力の低減を示す。ある実施例では、グレイの色調の深さすなわち強度、あるいは偽色の範囲の使用は、感知の低減の重篤さを示すのに用いることができる。領域934は軸Aと並んでおり、眼底の写真912の領域914として図示されている新しい特異部分820を有する網膜の領域に相当する。必要に応じて、1つ以上の種々の画像及びマップあるいは他の表示のデータセットの大きさは、重畳ができるように拡張あるいは収縮することができる。さらに、画像あるいはデータセットの表示のいずれかは、重畳が遂行できるように変換が可能であり、かつ/又は1つを他に対して配向させるように回転できる。幾何技術においてわかるように、重畳は、第1の画像中の2つの選択された点を第2の画像中の対応する2つの選択された点に重畳することで達成できる。重畳はまた、各画像中の一対の同一平面上のしかし平行でないベクトルを規定することで達成でき、必要に応じて少なくとも1つの画像を拡張するか収縮すること及びベクトルを整合することで画像の寸法を対応させる。重畳はまた、各画像中の原点及びベクトルを定めることによって達成でき、必要に応じて少なくとも1つの画像を拡張するか収縮すること及び原点及びベクトルを整合させることで画像の寸法を対応させる。
本発明の原理によると、図10に示され、以下にさらに詳細に説明する機器を使用して患者の眼を測定することで血糖を測定することができる。
機器の操作は、人そしておそらく他の動物において、眼の網膜が体内の最速の代謝速度の1つを有するという観測に基づいている。糖尿病は血糖の調整に欠陥があるということを特徴とする疾病である。糖尿病患者は食物の摂取量、運動及びインシュリンや他の薬剤の投薬のバランスをとることで血糖値を抑制しようとする。インシュリンを投与すべきかそしてどれくらいの量のインシュリンを投与すべきかを判定するために、個々人の血糖値を測定しなければならない。今日、糖尿病患者は、通常は指を日に数回さして血液を採ることが必要とされているであろう。血液を採る処理は痛みを伴い、侵襲的であり、厳格な診療上の投薬計画を遵守することに悪い影響を与えるであろう。
本発明の血糖測定装置及びその使用法は、いくつかの利点をもって糖尿病患者における血糖モニタに適用することができるであろう。第一に、測定は血液を採る必要がなく、そのため痛みを伴わない。さらに、測定機器は、採られた体液と相互作用する化学薬品や薬品処理された細片などの消耗品を使用する必要がないだろう。取替え可能なバッテリ以外消耗品が無いということは、検査毎の操作コストを減らし、体液と検査媒体の相互作用を必要とする従来の検査よりも低い操作コストで検査が可能となる。さらに、消耗品が無いということは、一日であってもユーザが家から出かける場合、消耗品を忘れずに持ち運ぶ必要がないため、検査をより便利なものとするであろう。他の利点は、検査が比較的目立たず気まずい思いをすることはないので、必要に応じてすばやく公共の場で行うことができるという事実である。
実験者たちは、何年も、網膜、心臓及び腎臓へのグルコースの作用について研究してきた。これらの器官には糖尿病を患う人にとって悪影響がもたらされるということは公知である。注目されてきた1つの関係は、血糖値とともに変化する、コントラストを観測するか判定する網膜の機能である。特に、ヒトの視覚のコントラスト感度とヒトの血糖値との関係は、血糖値を測定するための基準を提供するであろう。採られた血液を用いての血糖測定を利用することで測定値を較正することは必要であるか、有利なことであろう。しかしながら、較正が行われると、血液を採って実際の測定をする必要性がなくなる。較正はまた、例えば高血糖、正常な血糖及び低血糖などの異なった血糖値を用いて行われ、前記血糖値は食材を入念に管理するか、計画的に食物を差し控え被験者に運動をさせることで誘導されるであろう。
図10の装置1000は、ある実施例では、FDT機器が緑内障及び/あるいは他の神経疾患を呈する人のコントラスト感度を測定するのと同じ方法で、人の視覚のコントラスト感度を測定する手持ち式の機器である。図10に示されているように、装置1000はバッテリなどの電源1010と、ディスプレイ1040に現れるコントラストパターン1030を生成して表示し、血糖測定の結果を算出する電子機器回路1020を有する。ある実施例では、電子機器回路1020はマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラ、及びメモリ、並びにユーザからのコマンドに応答するために必要な信号取得及び調整ハードウェア並びに機械可読の媒体に不揮発性の形式で記録されうるソフトウェアを有する。ある実施例では、ディスプレイ1040は今日のカムコーダに用いられているのと同様のLCDであるだろう。ある実施例では、他の表示技術が用いられてもよい。装置1000はまた、画像がユーザの眼1070によって見られるように、コントラストパターン1030の画像を集束するレンズ1050を有する。コントラストパターン1030はまた、ユーザがディスプレイの特定の場所を凝視するのを助ける固視素子1032を有することができる。装置1000はまた、画像の大きさを変更し、かつ/あるいはユーザが画像を見るように画像からの光を正確に配向させるのに有用な光学素子1060を有することができる。ある実施例では、光学素子1060は鏡であり、必要に応じて平面鏡、凸面鏡及び凹面鏡が可能である。図示されている眼1070は、虹彩1072及びレンズ1074を有し、眼の網膜1076に画像があたるように眼の中に通常見られる。
使用にあたり、ユーザがコントラストパターン1030及び固視素子1032を注視できるような位置に装置1000を把持する。固視素子1032は、眼1070の網膜1076の同じ領域が応答するように、確実にコントラストパターン1030がユーザの眼1070の同じ箇所にあたるのに役立つ。その領域は、血糖値あるいは濃度に対する被験者の反応を表す網膜の任意の領域であればよい。ある実施例では、その領域は眼1070の黄斑であり、この場合、コントラストパターン1030及び固視素子1032は一致する。例えば、コントラストパターン1030は固視素子1032の中央に配置することができる。ある実施例では、ユーザは、コントラストパターン1030が見える間は装置1000のボタン1080を作動させることができる。ボタン1080は電子機器回路1020に電気的に接続される。ある実施例では、ユーザはボタン1080を放して、ユーザがもはやコントラスト感度パターン1030を識別できないことを示して、検査サイクルを終わらせる。コントラスト感度パターン1030はまず暗い線と明るい線とともに現れ、各々時間とともに明るくなり、暗くなる。コントラスト感度パターン1030中の2組の線が、同じ光学的特徴を持ち、識別可能でなくなるか、ユーザがもはや組になった明るい線と暗い線とを識別できなくなるかのどちらかの時点で、ユーザはボタン1080を放すこととなるだろう。電子機器回路1020が受信したデータを処理し、ユーザの血糖値を算出した後に、ある実施例では結果が、文字の形式、図の形式(例えばグラフィック又はアイコン)、スピーカ1082によって供給される可聴信号、バイブレータによって供給される触覚信号あるいは信号の任意の組み合わせのいずれかで装置1000のディスプレイ1040上に示されることによってユーザに表示されるであろう。他の実施例では、結果は例えば無線通信によってパーソナル・ディジタル補助機器、携帯電話、コンピュータ、データレコーダ、プリンタあるいは外部ディスプレイなどの他の機器に転送されることが可能である。例えば、重症の低血糖症などの重篤な異常を示す結果が他の信頼のおける関係者に報告されて、確実に適切な診療上の介在がなされることを希望する人がいるであろう。
当業者なら、電気及び電子装置の多くの機能がハードウェア(例えば、ハードワイヤードロジック)、ソフトウェア(例えば、汎用プロセッサで作動するプログラムに符号化されたロジック)及びファームウェア(例えば、必要に応じてプロセッサでの操作のために起動される不揮発性メモリに符号化されたロジック)で実行されうるということを認識するであろう。本発明は、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのあるインプリメンテーションを、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの異なったインプリメンテーションを使用した同等の機能を持つ他のインプリメンテーションの代わりに代用することを予期している。インプリメンテーションが転送機能によって数値的に表されうる程度に、すなわち、転送機能を呈する「ブラックボックス」の入力端子に印加される特定の励起に対して出力端子で特定の応答が生成される程度に、転送機能の一部あるいはセグメントのハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのインプリメンテーションの任意の組み合わせを含む転送機能の任意のインプリメンテーションが本明細書で予期されている。
本発明は本明細書に開示された構造に関して説明されたが、述べられた詳細に制限されるものではなく、本発明は以下の特許請求の範囲の範囲内でなされうる任意の修正及び変更を含むものとする。
本発明の目的及び特徴は下記の図面及び特許請求の範囲を参照するとよりよく理解されうる。図面は必ずしも比例しているわけではなく、総じて本発明の原理を示すことに重きが置かれている。図において、同じ数字は、種々の図を通して同様の部分を示すために用いられている。
Claims (99)
- 患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つのデータタイプからなる画像データを提供するように構成された少なくとも1つの撮像装置と、
前記少なくとも2つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備えた眼に関する多数の処理を行う装置。 - 請求項1に記載の装置であって、分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記少なくとも2つのデータタイプから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、前記少なくとも2つのデータタイプから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、少なくとも2つの画像から得られたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項7に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各画像中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、第1メトリック及び第2メトリックが選択された方向を向くように、重畳する画像を前記基準点に関して配向するモジュールと、
必要に応じて、前記第1メトリックに対応する第1測定単位及び前記第2メトリックに対応する第2測定単位が重畳する各画像中の選択された第1及び第2の値にほぼ等しくなるように、画像のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する第1画像中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックと重畳する第2画像中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックの間で1対1の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項8に記載の装置において、
前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第2の軸方向であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は前記第2の軸方向に沿った長さであることを特徴とする装置。 - 請求項8に記載の装置において、
前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向からの角変位であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は角度の測定単位であることを特徴とする装置。 - 請求項7に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各画像中の第1の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第1の基準点の各々を特定するモジュールと、
重畳する各画像中の第2の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第2の基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、前記画像中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも2つの画像の他方の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する前記少なくとも2つの画像の前記第1の画像と前記第2の画像の前記第1基準点及び前記第2基準点の間で1対1の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項7に記載の装置であって、前記少なくとも2つの画像から得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項12に記載の装置において、前記少なくとも2つの画像から得られる重畳データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つの異なったデータタイプから得られるデータからなることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、画像データを記憶するメモリをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記画像データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも1つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項15に記載の装置において、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択されることを特徴とする装置。
- 請求項15に記載の装置において、前記メモリは印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも1つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記画像データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも1つの画像からのデータを選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項14に記載の装置において、前記画像データを記憶するメモリは画像データを長期記憶するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項20に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作することを特徴とする装置。
- 請求項21に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有することを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項23に記載の装置において、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項24に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備えたことを特徴とする装置。
- 請求項23に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置であって、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも1つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも2つの神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、
前記少なくとも2つの神経疾患を示すデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備えたことを特徴とする前記眼に関する多数の処理を行う装置。 - 請求項28に記載の装置において、前記装置は、緑内障、黄斑変性、及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中の選択された1つの存在を示すマップを生成するマップ生成モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置において、前記装置は、パーキンソン病及びアルツハイマー病の中の選択された1つと関連がある神経節細胞の損失と解釈される可能性のある反応を測定する測定モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置において、前記装置は、失読症、多発性硬化症、糖尿病性網膜症、及び視神経炎の中から選択された1つの存在を示すデータを生成する測定モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、前記データセットから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、前記データセットから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、少なくとも2つのデータセットから取得されたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項35に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各データセット中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、第1メトリック及び第2メトリックが選択された方向を向くように、重畳するデータを前記基準点に関して配向するモジュールと、
必要に応じて、前記第1メトリックに対応する第1測定単位及び前記第2メトリックに対応する第2測定単位が、重畳する各データセット中の選択された第1及び第2の値にほぼ等しくなるように、データセットのスケール変更を行うモジュールと、
重畳する第1データセット中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックと重畳する第2データセット中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックの間で1対1の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項36に記載の装置において、
前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第2の軸方向であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は前記第2の軸方向に沿った長さであることを特徴とする装置。 - 請求項36に記載の装置において、
前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向からの角変位であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は角度の測定単位であることを特徴とする装置。 - 請求項35に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各データセット中の第1の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第1の基準点の各々を特定するモジュールと、
重畳する各データセット中の第2の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第2の基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、前記データセット中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも2つのデータセットの他方の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離とほぼ等しくなるようデータセットのスケール変更を行うモジュールと、
重畳する前記少なくとも2つのデータセットの前記第1データセットと前記第2データセットの前記第1の基準点及び前記第2の基準点の間で1対1の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項35に記載の装置であって、前記少なくとも2つのデータセットから得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項40に記載の装置において、前記少なくとも2つのデータセットから得られる重畳データは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも2つの異なった神経疾患を示すデータからなることを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、データを記憶するメモリをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項42に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも1つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項43に記載の装置において、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択されることを特徴とする装置。
- 請求項43に記載の装置において、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも1つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項42に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも1つのデータセットからのデータを選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項42に記載の装置において、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、患者の眼の位置合わせを行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項48に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記データ収集手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作することを特徴とする装置。
- 請求項48に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑をその上に位置あわせするための固視パターンを有することを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、神経障害に関する少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項51に記載の装置において、前記少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、PERG、OKN及びVEPの少なくとも1つを含むことを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置において、前記装置は、OKN処理の間固視信号及び動いているパターンを含む検査パターンを患者の眼に表示することを特徴とする装置。
- 請求項53に記載の装置において、前記固視信号は水平線のセグメントを有することを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置において、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項55に記載の装置において、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項56に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備えたことを特徴とする装置。
- 請求項55に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置であって、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも1つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、画像データを提供するよう構成されている撮像装置と、
患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、
前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備えたことを特徴とする前記眼に関する多数の処理を行う装置。 - 請求項60に記載の装置において、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含むことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置において、前記神経疾患は、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択されることを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データを報告するデータ出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データと前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、画像から得られたデータと神経疾患を示すデータを重畳する重畳モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項68に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
各々前記眼の中のほぼ同じ点を示す基準点であり、重畳する前記画像の中の基準点及び神経疾患を示す前記データの中の基準点を特定するモジュールと、
必要に応じて、第1メトリック及び第2メトリックが選択された方向を向くように、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも1つを前記基準点に関して配向するモジュールと、
必要に応じて、前記第1メトリックに対応する第1測定単位及び前記第2メトリックに対応する第2測定単位が、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの各々の選択された第1及び第2の値にほぼ等しくなるように、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも一方のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する前記画像中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックと重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記基準点、前記第1メトリック及び前記第2メトリックの間で1対1の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項69に記載の装置において、
前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第2の軸方向であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は前記第2の軸方向に沿った長さであることを特徴とする装置。 - 請求項69に記載の装置において、
前記第1メトリックは第1の軸方向であり、前記第2メトリックは前記第1の軸方向からの角変位であり、前記第1メトリックに対応する前記第1測定単位は前記第1の軸方向に沿った長さであり、前記第2メトリックに対応する前記第2測定単位は角度の測定単位であることを特徴とする装置。 - 請求項68に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第1の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第1の基準点の各々を特定するモジュールと、
重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第2の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第2の基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、前記画像中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離が、重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記第1基準点と前記第2基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの前記第1基準点及び前記第2基準点の間で1対1の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。 - 請求項68に記載の装置であって、前記画像及び前記神経疾患を示すデータから得られる前記重畳データを表示するディスプレイをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、画像データ及び神経疾患を示すデータの少なくとも1つを含むデータを記憶するメモリをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項74に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項75に記載の装置において、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択されることを特徴とする装置。
- 請求項75に記載の装置において、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項74に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむくデータを選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項74に記載の装置において、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成されることを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項80に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作することを特徴とする装置。
- 請求項81に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有することを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項83に記載の装置において、前記少なくとも1つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、PERG、OKN及びVEPの少なくとも1つを含むことを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置において、前記装置は、OKN処理の間固視信号及び動いているパターンを含む検査パターンを患者の眼に表示することを特徴とする装置。
- 請求項85に記載の装置において、前記固視信号は水平線のセグメントを有することを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置において、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項87に記載の装置において、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項88に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備えたことを特徴とする装置。
- 請求項87に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置であって、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも1つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
- 請求項1、28又は60のいずれかの装置を使用して患者の検査を行うステップと、
前記検査から得られる結果に少なくとも部分的に基づいて前記患者を治療するステップと、を備えた患者を治療する方法。 - 請求項92に記載の治療の方法であって、メモリに記憶された情報に少なくとも部分的に基づいて前記治療を提供するステップをさらに備えたことを特徴とする方法。
- 共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つのデータタイプを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備えた機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラム。
- 緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示す、少なくとも2つのタイプのデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備えた機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラム。
- 画像データ及び神経疾患を示すデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備え、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含み、前記神経疾患を示すデータは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータである、機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラム。
- 患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも2つのデータタイプからなる画像データを取得するステップと、
前記少なくとも2つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するステップと、を備えた患者の健康状態の診断方法。 - 患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも2つの神経疾患を示す画像データを取得するステップと、
前記少なくとも2つの神経疾患を示す前記画像データを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップと、を備えた患者の健康状態の診断方法。 - 患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプ、及び緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、LDS、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータを含む画像データを取得するステップと、
前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップと、を備えた患者の健康状態の診断方法。
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