JP2008532571A - 波面収差測定器からのデータを有する集中臨床・研究用のデータベース・システム - Google Patents
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Abstract
Description
本出願は、35USC§119(e)のもとに、2005年1月13日に出願された米国仮特許出願第60/644,227号に基づく。この米国仮特許出願の全開示内容は、参照文献として本明細書に組み入れられている。
本発明の光学系は、眼、角膜、水晶体、および、他の眼光学系を含み得る。
光学データは、1つまたは複数の光学系の光学収差特性または臨床特性などの光学特性を含むこともある。光学収差特性は、波面収差データ、並びに、トポグラフィ・データなどの非波面収差データを含む。例えば、この光学系が人間の眼である場合には、その波面収差データは、一般に、瞳孔の像とスポット・パターンだけでなく、Zernike係数と瞳孔サイズも含む。別法として、波面収差データは、フーリエベースのデータなどの非Zernikeデータを含むこともある。そのような場合、その勾配フィールド(x勾配とy勾配)が格納される。波面収差データは、WaveScan(登録された商標)、または他の波面装置から生成されることがある。この光学系が人間の角膜である場合には、トポグラフィ・データは、リング型の座標でのエレベーション・ファイル(elevation file)だけでなく、完全な瞳孔像も含むこともある。光学収差特性の他の例として、波面収差データか、非波面収差データのいずれかとして分類できるRMS(root−mean−square)がある。
光学データなどの医療情報および臨床情報は、様々なデータ・フォーマットで実在することがある。オリジナルまたは旧来の定様式データなどの第1の定様式データから、標準の定様式データなどの第2の定様式データにデータを変換することがしばしば望ましい。例えば、光学データは、光路差または組織の深さなどの様々なパラメータに基づく光学系数を含むこともある。いくつかの実施形態では、本発明は、第1の光学特性を示す第1の光学係数を含む光学データを処理できるようにして、この第1の光学系数とは異なる第2の光学系数により、この第1の光学特性が変更されることになる。いくつかの実施形態では、波面収差データを示すOPDベースの係数を含む光学データは、非OPDベースの係数により変更されることもある。非OPDベースの係数の例は、アルゴリムを当てはめた後のPV(peak−to−valley)とRMS(root−mean−square)を含む。
m=0の場合、√(n+1)で除算する。
m=0でない場合、√2(n+1)で除算する。
ここで、mは方位振動数(azimuthal frequency)であり、またnは放射度(radial degree)またはZernike次数である。
x=r*sin(θ)
y=r*cos(θ)
x=r*cos(θ)
y=r*sin(θ)
図5は、本発明の一実施形態による本番データベース・スキーマを示している。臨床特性、あるいは、術前視力測定値や術後視力測定値、この手術の間に収集されたデータ、人口統計データなどの臨床検眼検査データは、AllEyesテーブル420に格納されることもある。Exam(検査)テーブル460は、Zernike係数か、勾配フィールドのいずれかを用いて表現された波面マップなどの光学収差特性を含む。Examテーブル460に入力するデータは、例えば、個々のWaveScan(登録された商標)検査を行うことで、生成される。
データベース・ローディングの間、名前の手動照合を行うことは有益であるかもしれない。例えば、AllEyesテーブル420は、操作者によりExcel表計算ソフトに正しく入力される通りのJoe Smithという名前を含む。しかしながら、WaveScan(登録された商標)検査の間に、この名前は、操作者により、実際は名と姓を入れ換えて、Smith Joeとして、うっかり誤って入力されたかもしれない。それゆえ、このように名前が逆になっている記録に対して、自動本番ローディングを達成することは困難である。このような自動ローディングを達成するためには、双方の組の名前をVisx_Patient_Manual_Matchテーブル425に手動で入力して、Java(登録商標)コードが、これらの記録を自動的に処理できるようにすることが必要である。2組の名前の間に、1対1の関係が得られると、自動処理で、この本番ローディングを達成することが可能である。このような集中データベースでは、このデータベース中に、同一名「Joe Smith」を共に用いる二人の異なる個人がいるかもしれないと予見できる。「Joe Smith」と名づけられた二人の個人を区別するためには、それぞれの本番テーブルに現れる「Research Study」という特定の欄を使用することが役立つかもしれない。さらに、このSite ID、または診療所を使用して、このような名前の重複が排除されていることを確かめることも可能である。いくつかの実施形態では、Research StudyとSite IDは、これらのテーブルのそれぞれに含まれることになる。
光学データは一般に、研究、診断、または治療の目的で、コンピュータ・アプリケーションに入力されて、その光学データを解析する。データ入力は、光学収差特性と臨床特性とを持つ光学データを、データベース・システムまたはメモリにインポートすることを含むこともある。例えば、このデータフローから、その生データが通常、臨床部門で生成されるときに、臨床代表者が特定のツールを用いてデータ・ローディングを行うことは当然である。理想的には、これらの入力ツールは、簡単で、操作し易いものであろう。入力は、様々なレベルにて達成されることもある。例えば、入力は、質問票、両眼性能に関するデータ、生きがいなどに関して、患者ごとに行われることがある。入力はまた、高次収差(HOA)、治癒などに関して、一眼一眼のベースで行われることがある。同様に、入力は、調査(試験)ごとに行われる。データベースの内容は、要求に応じて、比較目的および統計的解析のために、Zernike、Fourier、または他の方法を用いて再構築されることもある。
このデータ・ローディング・コンポーネントは、SQL(Structural Query Language)スクリプトなどのデータベース・スクリプトを含むこともある。SQLでは、異なるデータベース・ベンダーは、わずかに異なるシンタックスを持っているが、ただし、その差異は、まったくわずかである。
このデータ・ローディング・コンポーネントはまた、Windows(登録商標)ベースのアプリケーションも含むこともある。このようなアプリケーションは、C/C++のプログラミング言語を含む様々なコンピュータ言語のどれでもプログラミングできる。
Webベースのアプリケーションは、プラットフォームから独立して動作することもある。これと同一のソフトウェア、例えば、Windows(登録商標)、McIntosh、HP Unix(登録商標)、Sun Solaris、DEC Ultrix、IBM AIX、Linuxなどは、どんなコンピュータ・プラットフォームでも実行できる。図7は、模範的なWebベースのDatabase Loaderアプリケーションのスクリーンショットを示している。Webベースのアプリケーションのデザインは、Windows(登録商標)ベースのアプリケーションのデザインと非常に類似することがある。Webベースのアプリケーションでは、Java(登録商標)Beans、Java(登録商標)Servlet、Perlを用いるCG、Java(登録商標)Script、VB Scriptが使用される。データ・フォーマットの変更は、一般に、ハードディスク、フロッピー(登録商標)ディスク、CD−R、フラッシュメモリ、テープなどの固定メモリに入力する前に行われる。データ・フォーマットの変更はまた、一時記憶またはバッファリングの前、またはその後で行われることがある。
一般的に言うと、データベース・コネクティビティは、データベース・プラットフォームなどの物理的データベースと、プログラムなどのデータベース・アプリケーションとの間のプロトコル、すなわち一組の規約をさす。このコネクティビティは、この通信を標準化するために、ユーザ、製造者、または他の団体により定義されることが多い。例えば、図9の異なるモジュール間のデータベース・コネクティビティには、IDE(Integrated Development Environment)ツール、C++Builder、ODBC(Open DataBase Connectivity)、ADO(Active database object)、またはBDE(Borland Database Engine)などのグラフィカル・ユーザ・インターフェース(GUI)ツールが使用されることもある。Webベースのアプリケーションでは、Java(登録商標)プログラミング言語は、例えば、データベース・エンジンと、Java(登録商標)BeansまたはJava(登録商標)Servletなどのジャバまたはジャバ関連プログラムとの間のデータベース・コネクティビティ・プロトコルとして、JDBC(Java(登録商標) DataBase Connectivity)プロトコルに使用される。Java(登録商標)とは別に、Java(登録商標)ScriptやVB Scriptなどの他の言語も使用される。Windows(登録商標)ベースのアプリケーションでは、ODBCが使用されることが多い。Perlプログラミング言語は、CGI(Common Gateway Interface)を実現するために使用される。Perlを使用するときに、特定のデータベース・ベンダーからのODBCライブラリを持つDBI/DBDのPerlモジュールが使用される。データベース・スクリプトに関して、これらのデータベース・スクリプトが、そのデータベース・プラットフォーム上で直接に実行されることが多いから、コネクティビティ・プロトコルはないかもしれない。
メモリ、例えばデータベース・エンジンは、Oracle CorporationのOracle、IBM CorporationのDB2とInformix、Microsoft CorporationのSQL ServerとAccess、および、Sybase IncのSybaseなどの市販のデータベース・プロダクトであることもある。一実施形態では、本発明のコンピュータシステムは、SQLServerデータベースを含む。
集中型のデータベースまたはメモリは、多くのデータ出力の目的で役立つこともある。例えば、データベースは、(1)自動レポーティング、(2)オンデマンド相関、(3)研究用のデータ引出しなどの研究活動をサポートする。これらの研究活動は、様々なレベルにて行われる。例えば、問合せ(querying)は、質問票、両眼性能に関するデータ、生きがいなどに関して、患者ごとに行われることがある。問合せはまた、高次収差(HOA)、治癒などに関して、一眼一眼のベースで行われることがある。同様に、問合せは、調査(試験)ごとに行われる。データベースの内容は、要求に応じて、比較目的および統計的解析のために、Zernike、Fourier、または他の方法を用いて再構築されることもある。
データベースのレポーティングでは、Crystal Report、Brio、Actuateなどの市販のレポーティング・ツールがいくつかある。このデータベースと、このレポーティング・ツールとの間のコネクティビティには、様々なプロトコルのどれでも使用できる。例えば、本発明の一実施形態では、コネクティビティ・プロトコルとして、ODBCが使用される。ODBC、JDBC、またはそれらに類するプロトコルでは、市販のレポーティング・ツールを使用して、定期的に自動レポートが作成されることもある。
オンデマンド相関は、SQLスクリプト、Windows(登録商標)ベースのスタンドアロン・アプリケーション、または、Webベースのアプリケーションにより実施されることもある。IDE調査(試験)またはPMA承認のために、FDAなどの機関にアプリケーションを提出しようとするときに、相関プロット(correlation plot)が必要とされることがある。他の場合には、販売目的で、あるいはプレゼンテーションにおいて医師向けに図を作成するために、同様なプロットまたはグラフィカル出力が必要とされる。図8は、Windows(登録商標)ベースのWavefront Correlatorアプリケーション用のスクリーン・レイアウト(モックアップ)を示している。
研究コンポーネント(research component)用のデータ引出しでは、Windows(登録商標)ベースのスタンドアロン・アプリケーションとWebベースのアプリケーションを両方とも実施することもあるが、ただし、同一目的で、SQLスクリプトも使用する。どの手法が使用されようとも、この研究コンポーネント、このデータベース・コネクション、キャッシング(ディスク・キャッシングとメモリ・キャッシング)、およびオブジェクトの交換と処理の共通部分は、1つまたは複数のオブジェクト指向パッケージとして実施されて、異なるアプリケーションが、リユーザビリティおよび生産性に対して、同一コードを共用するようにする。コードの共用は、管理可能性も向上させる。
このデータベース管理コンポーネントは、データの管理にかかわるものであって、データ入力、データ出力、データベース更新、アカウントと役割の管理、データベースの冗長、自動緊急レポーティング、セキュリティの配慮、データベースのバックアップと復旧、データベースのバージョン・アップグレード、データベースのチューニングを含むこともある。本発明の一実施形態では、このコンポーネントは、情報技術(IT)部門により管理される。
データベースの冗長では、2つの同一データベース・システムが、2つの別々のコンピュータで構築されることもある。双方のコンピュータは、同一ベンダーから同一のデータベース・バージョンを実行する。これら2つのデータベースは、データベース組込み同期ツールまたは外部複製(replication)ツールと同期化される。次に、データベース・ビューが生成されて、それが、いずれかのシステムを指すようにする。ハードウェアまたはソフトウェアの障害のために、一方のシステムがダウンしているときには、このデータベース・ビューを切り替えて、他方のデータベース・システムを指すようにするために、ただ1つのSQLコマンドが必要とされることがある。これは、このデータベースの可用性を常に確保するのに役立つ。どんな場合でも、常にデータの可用性を確保するために、データベースの保守が実行される。
自動緊急レポーティングでは、定期的なデータベース・コネクションの試みで、1つの単純なアプリケーションが構築されることもある。データベース自動緊急レポーティング・ツールは、例えば、このデータベースを利用できるようにすることがどの程度重要であるかにより、1分〜1時間の頻度で、データベース・エンジンと外部レポート作成モジュールとの間の自動コネクションの試みを持つ。可能などんな言語でも、簡単なアプリケーションが作成され、また、そのアプリケーションがデータベースの誤動作を検出するときには、緊急電子メールを適切な人に送れるように、電子メール・コンポーネントが含められる。自動緊急レポーティングを達成する他の可能なやり方は、上記アプリケーションが、ショート・メッセージを操作者または他の受信者の携帯電話に送ることである。
厳密な役割管理などのセキュリティの配慮は、例えば、データ相関を実施する操作者からのデータ入力を実行する特徴的な限定操作者により行われることもある。
図9に示されるように、模範的なデータベース・システムは、商用データベース・エンジン、データ・ローディング・コンポーネント、自動レポーティング・コンポーネント、データベース管理コンポーネント、オンデマンド相関コンポーネント、および、研究コンポーネント用のデータ引出しを含むこともある。
52 プロセッサ
54 バス・サブシステム
56 記憶サブシステム
58 メモリ・サブシステム
60 ファイル記憶サブシステム
62 ユーザ・インターフェース入力装置
64 ユーザ・インターフェース出力装置
66 ネットワーク・インターフェース
68 通信ネットワーク
Claims (20)
- 光学データを処理するコンピュータシステムであって、
メモリと、
前記メモリにより格納された光学データにアクセスするように構成されている、前記メモリに通信可能に結合されたプロセッサと、
を備え、
前記光学データが、複数の眼光学系の波面収差データを含み、
前記眼光学系の少なくとも1つの波面収差データが第1のフォーマット・データを含み、
前記プロセッサが、前記第1のフォーマット・データを第2のフォーマット・データに変更するように構成されていることを特徴とするコンピュータシステム。 - 前記波面収差データが、第3のフォーマット・データをさらに含み、また、前記プロセッサが、前記第3のフォーマット・データを第2のフォーマット・データに変更するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 前記波面データが、第2のフォーマット・データをさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 前記波面データが、第1のフォーマット・データおよび第2のフォーマット・データとは異なる複数の追加フォーマット・データを含み、また、前記プロセッサが、前記追加フォーマット・データの少なくとも1つを第2のフォーマット・データに変更するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 前記眼光学系の少なくとも1つが、眼、角膜、水晶体、眼光学系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1に記載のコンピュータシステム。
- 前記第1のフォーマット・データが、Malacara座標系フォーマット・データを含むことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 前記第2のフォーマット・データが、OSA(アメリカ光学会)基準のフォーマット・データを含むことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 前記メモリがデータベースを含むことを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 前記光学データが、第1の光学特性を示す第1の光学係数をさらに含み、また、前記プロセッサがさらに、前記第1の光学係数とは異なる第2の光学係数により、前記第1の光学特性を変更するように構成されていることを特徴とする請求項1に記載のコンピュータシステム。
- 光学データを処理するコンピュータ装置であって、
複数の眼光学系の波面収差データを含む光学データを格納するように構成されたメモリであって、前記眼光学系の少なくとも1つの第1の光学特性が第1のフォーマット・データを含むようなメモリと、
(i)前記第1のフォーマット・データを第2のフォーマット・データに変形するように構成された変形モジュールと、(ii)前記第1のフォーマット・データを第2のフォーマット・データに変換するように構成された変換モジュールの少なくとも1つを含む変更モジュールと、
を備えることを特徴とするコンピュータ装置。 - 前記第1の光学特性を第2の光学特性と相関させるように構成された相関モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 前記光学データの統計的解析を実現するように構成されたレポーティング・モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 前記レポーティング・モジュールが、ODBC(Open DataBase Connectivity)とJDBC(Java DataBase Connectivity)の少なくとも1つを介して、前記メモリと通信可能に結合されることを特徴とする請求項12に記載のコンピュータ装置。
- 前記メモリのコピーを維持するように構成された管理モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 前記メモリから光学データをキャッシュするように構成されたデータ引出し構成要素をさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 光学データを前記メモリに入力するように構成された入力モジュールをさらに備えることを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 前記メモリがデータベースを含むことを特徴とする請求項10に記載のコンピュータ装置。
- 光学治療形状を決定する方法であって、
第1のデータ・フォーマットの波面収差データを含む、第1の眼光学系用の光学データにアクセスするステップと、
(i)第2のデータ・フォーマットの波面収差データと、(ii)臨床データとを含む第2の眼光学系用の光学データにアクセスするステップと、
前記第2の眼光学系の波面収差データを前記第1のデータ・フォーマットに変更するステップと、
前記第2の眼光学系の臨床データ、並びに、前記第1のデータ・フォーマットの前記第1の眼光学系の波面収差データと前記第2の眼光学系の波面収差データとの比較に基づいて、前記第1の眼光学系用の光学治療形状を決定するステップと、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記第1のフォーマット・データが、Malacara座標系フォーマット・データを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記第2のフォーマット・データが、OSA(アメリカ光学会)基準のフォーマット・データを含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。
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