JP2009112839A

JP2009112839A - 頭蓋内圧を非侵襲的に測定するための装置および方法

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Publication number: JP2009112839A
Application number: JP2009039779A
Authority: JP
Inventors: Ernest E Braxton; アーネストイー．ブラクストン，
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2009-02-23
Publication date: 2009-05-28
Also published as: US20060206037A1; CA2599168A1; EP1850738A2; WO2006091811A3; WO2006091811A2; JP2008543352A

Abstract

【課題】患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定する好適な方法および装置を提供すること。
【解決手段】患者の頭蓋内の頭蓋内圧（ＩＣＰ）は、好適には赤色および／または赤外（ＩＲ）スペクトルで、患者の眼の内部の圧力を増加させながら、患者の眼における血管を観察することにより、決定される。眼の内部の増加する圧力に応答して観察された血管が虚脱する時間またはその前後において、眼の内部の圧力が決定される。その後、ＩＣＰは、眼の内部の圧力の関数として、決定され得る。観察される血管は、眼の網膜中心静脈であることが望ましい。
【選択図】なし

Description

（関連出願の引用）
本出願は、２００５年２月２４日に出願された、米国仮特許出願第６０／６５６，４４９号、ならびに２００５年７月２９日に出願された、米国仮特許出願第６０／７０３，３９１号からの利益を主張する。上記米国仮特許出願の両者は、本明細書に参考のために援用される。

（本発明の分野）
本発明は、患者における頭蓋内圧を決定することに関し、より詳細には、眼の外部に既知荷重が加えられたときに、患者の眼の１つ以上の血管が虚脱する時点を非侵襲的に決定することにより、頭蓋内圧を決定することに関する。

（関連技術の記述）
頭蓋内圧（ＩＣＰ）は、例えば、外傷性の脳損傷、脳卒中、頭蓋内出血、中枢神経系（ＣＮＳ）の新生物、ＣＮＳの感染症、ならびに水頭症（脳水腫が存在しているか、または脳の伸展性が変化している）のような状況を管理する際の重要なパラメータである。高いＩＣＰは、二次的な神経のダメージを防ぐために、積極的に治療されなければならない。ＩＣＰは、脳水腫が存在するときには、幅広く変動する。このため、ＩＣＰの連続的または半連続的な測定は、治療の効果を評価するために非常に有用である。

これまでのところ、ＩＣＰを測定するための最新の方法は、流体に結合されたストレインゲージ、または光ファイバーの圧力トランスデューサを、頭蓋内に外科的に配置することを含んでいる。これらの装置、ならびにそれらの侵襲的な挿入に必要な外科的な手術は、多くの厄介な副作用（例えば、出血、感染症、機能不全、およびヘルニア形成）を有しており、上記副作用は、永久的な障害または死亡の原因になり得る。

ＩＣＰを測定するためのその他の提案されてきた非侵襲性の方法および装置は、実際的な制限が、それらを実社会の診療現場で用いることを妨げているので、医療現場に適合してこなかった。そのような提案された技術は、誘発耳音響放射を測定すること、視神経または血管の超音波検出、頭蓋のパルス位相ロックループ超音波ソナー検査、大脳動脈の経頭蓋ドップラー（ＴＣＤ）超音波検査法、視神経鞘（ＯＮＳ）の動的磁気共鳴画像化法（ｄＭＲＩ）、光学的断層影像法（ＯＣＴ）、ならびに伝統的な直接的または間接的な眼底検査を用いた手動の眼底血圧計測定を含む。

Ｂｕｋｉ他によってＨｅａｒｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ９４（１９９６）ｐｐ．１２５−１３９に報告されたように、誘発耳音響放射は、理論的には、脳脊髄液（ＣＳＦ）の空間と鼓室階の外リンパ液との間の通信を介して、ＩＣＰを測定する。しかしながら、この方法は、通常の解剖学的変動が原因で、正規母集団のうちの相当な割合がこのＣＳＦ通信を欠いているという事実と、間接的な性質の耳音響放射の測定との両方により、制限される。

頭蓋のパルス位相ロックループ超音波ソナー検査を介する、提案されたＩＣＰの非侵襲的な測定は、Ｙｏｓｔ他の特許文献１に開示されている。Ｙｏｓｔ他の特許において、ＩＣＰは、ＣＳＦの脈動成分における変化を相関付けることによって導出されている。この技術は、患者の頭部をタイリングする臨床的に複雑な較正プロセス（これは、頚部または脊髄の外傷を有している恐れがある外傷患者に禁忌であり得る）によって阻害される。この方法はまた、頭蓋が無傷であることを必要とするので、脳手術の間に頭蓋に割れ目（ｆｒａｃｔｕｒｅ）を有している患者、または頭蓋に外科的開口部を有している患者に対しては、実際的ではない。

大脳動脈の経頭蓋ドップラー（ＴＣＤ）超音波検査法を介する、非侵襲的なＩＣＰ測定方法もまた、提案されてきた。しかしながら、この技術は、大脳の血管の自己調整機構の予測不能な性質のために、実際的には使用が制限されている。

視神経鞘に対するＩＣＰとＯＣＴまたは超音波との間の相関付けは、Ｂｏｒｃｈｅｒｔ他の特許文献２に記載されている。乳頭水腫の開始は、高いＩＣＰの開始後、２〜４時間遅延し得るので、Ｂｏｒｃｈｅｒｔ他の特許に開示されている測定の妥当性は疑わしい。ＩＣＰが増加すると、脳灌流が減少し、脳への酸素の付加および脳の代謝の低下をもたらすので、この欠損は、臨床的な意義を有している。この２〜４時間の遅延は、回避不可能な脳損傷または死亡の原因となり得る。加えて、ＩＣＰが上昇していることが立証されている相当な割合の患者は、Ｂｏｒｃｈｅｒｔ他の特許に開示されている技術が識別しようとしている視神経における明確な変化がない。

伝統的な直接的または間接的な眼底検査を用いる現在の眼底血圧計方法は、正しく実行するためには高度な技術訓練を要求し、観測者間のばらつきを被る。携帯型の直接的な検眼鏡を用いた眼底血圧計技術の一例は、Ｑｕｅｒｆｕｒｔｈの特許文献３に見出され得る。

ＩＣＰを決定することに関連するその他の従来技術は、以下を含む：
・Ｓｔｒａｕｓｓの米国特許第４，９０７，５９５号；
・Ｒａｇａｕｓｋａｓ他の米国特許第５，９５１，４７７号；
・Ｌｏｅｗの米国特許第６，０２７，４５４号；
・Ｂ．ＢＵＥＫＩ、Ｐ．ＡＶＡＮ、Ｊ．Ｊ．ＬＥＭＡＩＲＥ、Ｍ．ＤＯＲＤＡＩＮ、Ｊ．ＣＨＡＺＡＬ、およびＯ．ＲＩＢＡＲＩ；「ＯｔｏａｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎｓ：ＡＮｅｗＴｏｏｌＦｏｒＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌ
ＰｒｅｓｓｕｒｅＣｈａｎｇｅｓＴｈｒｏｕｇｈＳｔａｐｅｓＤｉｓｐｌａｃｅｍｅｎｔｓ」；ＨｅｒａｉｎｇＲｅｓｅａｒｃｈ９４（１９９６）、ｐｐ．１２５−１３９；
・Ｍ．ＭＯＮＴＳＣＨＭＡＮＮ、Ｃ．ＭＵＥＬＬＥＲ、Ｍ．ＳＣＨＵＥＴＺＥ、Ｒ．ＦＩＲＳＣＨＩＮＧ、およびＷ．ＢＥＨＲＥＮＳ−ＢＡＵＭＡＮＮ；「Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｄｙｎａｍｏｍｅｎｔｒｙ−ＡＲｅｌｉａｂｌｅＭｅｔｈｏｄＦｏｒＮｏｎ−ＩｎｖａｓｉｖｅＭｅａｓｕｒｅｍｎｔＯｆＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅ」；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｄｏｇ．ｏｒｇ／１９９９／ｅ−ａｂｓｔｒａｃｔ９９／６７８．ｈｔｍｌ、２ページ；
・ＤＲＡＥＧＥＲＪ、ＲＵＭＢＥＲＧＥＲＥ、およびＨＥＣＬＥＲＢ．；「ＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅＩｎＭｉｃｒｏｇｒａｖｉｔｙＣｏｎｄｉｔｉｏｎｓ：Ｎｏｎ−ＩｎｖａｓｉｖｅＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔＢｙＯｐｈｔｈａｌｍｏｄｙｎａｍｏｍｅｎｔｒｙ」；ＡｖａｉｔＳｐａｃｅＥｎｖｉｒｏｎＭｅｄ．１９９９Ｄｅｃ；７０（１２）：ｐｐ．１２２７−７９
・ＲＡＩＭＵＮＤＦＩＲＳＣＨＩＮＧ、Ｍ．Ｄ、ＭＩＣＨＡＥＬＳＣＨＵＥＴＺＥ、Ｍ．Ｄ、ＭＡＲＫＵＳＭＯＴＳＣＨＭＡＮＮ、Ｍ．Ｄ、およびＷＯＬＦＧＡＮＧＢＥＨＲＥＮＳ−ＢＡＵＭＡＮＮ、Ｍ．Ｄ．；「ＶｅｎｏｕｓＯｐｈｔｈａｌｍｏｄｙｎａｍｏｍｅｔｒｙ：ＡＮｏｎｉｎｖａｓｉｖｅＭｅｔｈｏｄＦｏｒＡｓｓｅｓｍｅｎｔＯｆＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅ」；Ｊ．Ｎｅｕｒｏｓｕｒｇ．／Ｖｏｌｕｍｅ９３／Ｊｕｌｙ，２０００；ｐｐｓ．３３−３６；
・ＭＯＴＳＣＨＭＡＮＮＭ、ＭＵＥＬＬＥＲＣ、ＷＡＬＴＥＲＳ、ＳＣＨＭＩＴＺＫ、ＳＣＨＵＥＴＺＥＭ、ＦＩＲＳＣＨＩＮＧＲ、およびＢＥＨＲＥＮＳ−ＢＡＵＭＡＮＮＷ；「Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｄｙｎａｍｏｍｅｔｒｙ．ＡＲｅｌｉａｂｌｅＰｒｏｃｅｄｕｅＦｏｒＮｏｎｉｎｖａｓｉｖｅＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＯｆＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅ」；Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｏｇｕｅ．２０００ＤｅｃＤｅｃ；９７（１２）：ｐｐ．８６０−６２；
・ＭＯＴＳＣＨＭＡＮＮＭ、ＭＵＥＬＬＥＲＣ、ＫＵＣＨＥＮＢＥＣＫＥＲＪ、ＷＡＬＴＥＲＳ、ＳＣＨＭＩＴＺＫ、ＳＣＨＵＥＴＺＥＭ、ＦＩＲＳＣＨＩＮＧＲおよびＢＥＨＲＥＮＳ−ＢＡＵＭＡＮＮＷおよびＦＩＲＳＣＨＩＮＧＲ；「Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｄｙｎａｍｏｍｅｔｒｙ．ＡＲｅｌｉａｂｌｅＭｅｔｈｏｄＦｏｒＭｅａｓｕｒｉｎｇＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅ」；Ｓｔｒａｂｉｓｍｕｓ．２００１Ｍａｒ；９（１）：ｐｐ．１３−６；
・ＭＥＹＥＲ−ＳＣＨＷＩＣＫＥＲＡＴＨＲ、ＳＴＯＤＴＭＥＩＳＴＥＲＲ、およびＨＡＲＴＭＡＮＮＫ．；「Ｎｏｎ−ＩｎｖａｓｉｖｅＤｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎＯｆＩｎｔｒａｃｒａｎｉａｌＰｒｅｓｓｕｒｅ．ＰｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌＢａｓｉｓＡｎｄＰｒａｃｔｉｃａｌＰｒｏｃｅｄｕｅ」；ＫｉｌｎＭｏｎａｔｓｂｌＡｕｇｅｎｈｅｉｋｄ．２００４Ｄｅｃ；２２１（１２）：ｐｐ．１００７−１１

米国特許第６，４７５，１４７号明細書米国特許第６，１２９，６８２号明細書米国特許出願公開第２００４／０２３０１２４号明細書

（本発明の概要）
本発明は、患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を非侵襲的に決定する方法である。本方法は、（（ａ）患者の眼における血管を観察することと；（ｂ）眼の内部圧力を増加させることと；（ｃ）眼の内部圧力の増加に応答して、観察された血管がいつ虚脱するのかを決定することと；（ｄ）血管が虚脱する時間またはその前後の時間における眼の内部の圧力を評価することと；（ｅ）眼の内部の評価された圧力の関数として、ＩＣＰを決定することと、を包含する。

本明細書において用いられているように、「非侵襲的」という用語は、身体に入れたり、あるいは浸透させたりしないことを意味する。

本方法は、眼の内部の静止圧を決定することと、静止圧と眼の内部の評価された圧力との組み合わせの関数として、ＩＣＰを評価することとを、さらに包含する。

ステップ（ａ）は、患者の眼に光を差し込ませることと；患者の眼において光が輝くとき、患者の眼から複数の画像を電子的に取得することと；取得された各画像を電子的に処理することと、を包含する。光は赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルの光であり得るか、各画像は赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルで取得され得る。

ステップ（ｃ）は、複数の電子的に処理された画像から、血管がいつ虚脱するのかを自動的に決定することを包含する。血管は、４００〜２５００ｎｍの間の波長、好適には４００〜１０００ｎｍの波長、より好適には５００〜１０００ｎｍの間の波長、さらにより好適には６００〜１０００ｎｍの間の波長、そして最も好適には６００〜７００ｎｍの間の波長で観察され得る。

ステップ（ａ）は、赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルにおいて、血管の血液の体積を検出することによって達成され、ステップ（ｃ）は、赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルの少なくとも一部分において、血液の体積における減少を検出することよって、達成される。

上記血管は、眼の網膜中心静脈であることが望ましい。

本発明はまた、患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を非侵襲的に決定するための装置である。本装置は、患者の眼の内部の複数の画像を電子的に取得するためのカメラと；眼の外部に負荷を非侵襲的に加えることによって眼の内部圧力を増加させるための圧力負荷デバイスと；圧力負荷デバイスによって眼の外部に加えられた負荷の量を電子的に決定するための負荷検出器と、カメラによって取得された画像を処理するためのコントローラとを備えており、上記コントローラは、眼の内部の圧力の増加に応答して、眼の内部における血管がいつ虚脱するかを自動的に決定することにより、血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、眼の外部に加えられた負荷を、負荷検出器から取得し、血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、眼の外部に加えられた負荷の関数として、ＩＣＰを決定する。

光源は、眼の内部に光を差し込ませる。光は、赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルの光である。カメラは、赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルの画像を取得するように構成されている。

装置はさらに、眼の外部に加えられる負荷が存在しないときの眼の内部の静止圧を決定するためのシステムをさらに含む。コントローラは、血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、眼の内部の静止圧と、眼の外部に加えられた負荷との組み合わせの関数として、ＩＣＰを決定する。

コントローラは、取得された画像のうちの２つ以上を比較し、上記比較から、血管における血液の体積の量の減少がいつ発生するかを決定することにより、血管がいつ虚脱するかを自動的に決定する。

最後に、本発明は、患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定する方法である。本方法は、（ａ）患者の眼の内部における血管の電子画像を取得することと；（ｂ）眼の外部に増加する負荷を加えることであって、その結果、取得された電子画像から血管が虚脱していることが決定されるまで、眼の内部圧力は増加することと；（ｃ）血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、眼の外部に加えられた負荷を決定することと；（ｄ）血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、眼の外部に加えられた負荷の関数として、ＩＣＰを評価することと、を包含する。

電子画像は、赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルにおいて取得されることが望ましい。

本方法は、赤色電子画像および／またはＩＲ電子画像を可視スペクトルにおける対応する画像に変換することと、血管がいつ虚脱するかを可視スペクトルにおける画像を介して手動的に決定することとをさらに包含する。代替的に、本方法は、取得された電子画像から血管がいつ虚脱するかを自動的に決定することと；ステップ（ｃ）において加えられる負荷を自動的に決定することと；ステップ（ｄ）においてＩＣＰを自動的に決定することと、をさらに包含する。

本方法は、眼の外部に加えられる負荷が存在しないときに、当該技術分野で公知な方法によって、眼の内部の静止圧を決定することをさらに含み得る。ステップ（ｄ）は、静止圧の関数として、ＩＣＰを評価することを含み得る。

ステップ（ｃ）は、血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、眼の外部に加えられることが決定された負荷に基づいて、かつ増加する負荷を眼に加えるために用いられるデバイスの少なくとも１つの特性に基づいて、眼に加えられる実際の負荷を評価することを含み得る。ステップ（ｄ）は、眼に加えられる評価された実際の負荷と静止圧との和を取ることを含み得る。

増加する負荷を眼に加えるために用いられる手段は、眼の外部に負圧（真空）または正圧（押す力）のいずれかを加えるために用いられる。負圧を加える手段は、真空ソースに接続された吸盤を含む。眼に加えられる実際の負荷を評価するために用いられる特性のうちの１つは、吸盤の直径を含む。血管が虚脱する時間またはその前後の時間における眼の外部に加えられることが決定された負荷は、圧力トランスデューサから決定され得る。
（項目１）
患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定する方法であって、
（ａ）該患者の眼における血管を観察することと、
（ｂ）該眼の内部圧力を増加させることと、
（ｃ）該眼の内部の該圧力の増加に応答して、観察された該血管がいつ虚脱するかを決定することと、
（ｄ）該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における該眼の内部の該圧力を評価することと、
（ｅ）該眼の内部の評価された該圧力の関数として、該ＩＣＰを評価することと
を包含する、方法。
（項目２）
前記眼の内部の静止圧を決定することと、
該静止圧と評価された前記圧力との組み合わせの関数として、前記ＩＣＰを評価することと
をさらに包含する、項目１に記載の方法。
（項目３）
前記ステップ（ａ）は、
前記患者の眼に光を差し込ませることと、
該患者の眼において該光が輝くとき、該患者の眼から複数の画像を電子的に取得することと、
取得された各画像を電子的に処理することと
を含む、項目１に記載の方法。
（項目４）
前記光は、赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルの光であること、または
各画像は、該赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルから取得されること
のうちの少なくとも１つである、項目３に記載の方法。
（項目５）
前記ステップ（ｃ）は、前記複数の電子的に処理された画像から、前記血管がいつ虚脱するかを自動的に決定することを含む、項目３に記載の方法。
（項目６）
前記血管は、４００〜２５００ｎｍ、４００〜１０００ｎｍ、５００〜１０００ｎｍ、６００〜１０００ｎｍ、および６００〜７００ｎｍのうちの１つの間の波長で観察される、項目１に記載の方法。
（項目７）
前記ステップ（ａ）は、前記赤色スペクトルおよび／または前記ＩＲスペクトルにおいて、前記血管の血液の体積を検出することによって達成され、
前記ステップ（ｃ）は、該赤色スペクトルおよび／または該ＩＲスペクトルの少なくとも一部分において、該血液の体積における減少を検出することによって達成される、
項目１に記載の方法。
（項目８）
前記血管は、前記眼の網膜中心静脈である、項目１に記載の方法。
（項目９）
患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定するための装置であって、
該患者の眼の内部の複数の画像を電子的に取得するためのカメラと、
該眼の外部に負荷を加えることによって該眼の内部圧力を増加させるための圧力負荷デバイスと、
該圧力負荷デバイスによって該眼の該外部に加えられた該負荷の量を電子的に決定するための負荷検出器と、
該カメラによって取得された該画像を処理するためのコントローラであって、該コントローラは、該眼の内部の該圧力の増加に応答して、該眼の該内部における血管がいつ虚脱するかを自動的に決定することにより、該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、該圧力負荷デバイスによって該眼の該外部に加えられた該負荷の量を、該負荷検出器から取得し、該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、該眼の該外部に加えられた該負荷の量の関数として、該ＩＣＰを決定する、コントローラと
を備える、装置。
（項目１０）
前記眼の前記内部に光を差し込ませる光源をさらに含む、項目９に記載の装置。
（項目１１）
前記光は、赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルの光であること、または
前記カメラは、該赤色スペクトルおよび／または該ＩＲスペクトルの画像を取得すること
のうちの１つである、項目１０に記載の装置。
（項目１２）
前記眼の前記外部に加えられる負荷が存在しないときの該眼の内部の静止圧を決定するためのシステムをさらに含み、前記コントローラは、該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、該眼の内部の該静止圧と、該眼の該外部に加えられた該負荷の量との組み合わせの関数として、前記ＩＣＰを決定する、項目９に記載の装置。
（項目１３）
前記コントローラは、前記取得された画像のうちの２つ以上を比較し、該比較から、前記血管における血液の体積の量の減少がいつ発生するかを決定することにより、該血管がいつ虚脱するかを自動的に決定する、項目９に記載の装置。
（項目１４）
患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定する方法であって、
（ａ）患者の眼の内部における血管の電子画像を取得することと、
（ｂ）該眼の外部に増加する負荷を加えることであって、その結果、該取得された電子画像から該血管が虚脱していることが決定されるまで、該眼の内部圧力は増加する、ことと
（ｃ）該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、該眼の該外部に加えられた該負荷を決定することと、
（ｄ）該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、該眼の該外部に加えられた該負荷の関数として、該ＩＣＰを評価することと
を包含する、方法。
（項目１５）
前記電子画像は、赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルにおいて取得される、項目１４に記載の方法。
（項目１６）
取得された電子的な赤外画像および／またはＩＲ画像を可視スペクトルにおける対応する画像に変換することと、
前記血管がいつ虚脱するかを該可視スペクトルにおける該画像を介して手動的に決定することと
をさらに含む、項目１５に記載の方法。
（項目１７）
取得された前記電子画像から前記血管がいつ虚脱するかを自動的に決定することと、
前記ステップ（ｃ）において加えられる前記負荷を自動的に決定することと、
前記ステップ（ｄ）において前記ＩＣＰを自動的に決定することと
をさらに含む、項目１４に記載の方法。
（項目１８）
前記眼の前記外部に加えられる負荷が存在しないときの該眼の内部の静止圧を決定することをさらに含み、前記ステップ（ｄ）は、該静止圧の関数として、前記ＩＣＰを評価することを含む、項目１４に記載の方法。
（項目１９）
前記ステップ（ｃ）は、前記血管が虚脱する時間またはその前後の時間における、前記眼の前記外部に加えられることが決定された前記負荷に基づいて、かつ前記増加する負荷を前記眼に加えるために用いられるデバイスの少なくとも１つの特性に基づいて、該眼に加えられる実際の負荷を評価することを含み、
前記ステップ（ｄ）は、該眼に加えられる評価された該実際の負荷と該静止圧との和を取ることを含む、
項目１８に記載の方法。
（項目２０）
前記増加する負荷を前記眼に加えるために用いられる手段は、該眼の前記外部に正圧または負圧のいずれかを加える、項目１９に記載の方法。
（項目２１）
負圧を加える前記手段は、真空ソースに接続された吸盤を含み、
前記眼に加えられる前記実際の負荷を評価するために用いられる特定のうちの１つは、該吸盤の直径を含み、
前記血管が虚脱する時間またはその前後の時間における該眼の該外部に加えられることが決定された前記負荷は、圧力トランスデューサから決定される、
項目２０に記載の方法。

図１は、本発明にしたがう、本発明の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定するための、患者の眼に対して配置された装置の略図と線図とを組み合わせた図である。図２は、ＩＣＰを決定する方法の流れ図である。

本発明は、添付の図面に関連して記述される。

人間の眼において、視神経は、眼の内部に入る前に、脳脊髄液（ＣＳＦ）の空間を通っている。視神経鞘を走る２つの主要な血管（すなわち、高圧の網膜中心動脈と低圧の網膜中心静脈）が存在する。その他の血管（例えば、細動脈、毛細血管、および細静脈）は、眼における網膜中心動脈および網膜中心静脈の支流である。血液が視神経鞘を流れるようにするためには、網膜中心静脈（ＣＲＶ）における圧力は、視神経鞘の周囲の頭蓋内圧（ＩＣＰ）よりも高くなければならない。ＣＲＶを虚脱させるのに必要な圧力は、静脈流出圧（ＶＯＰ）と呼称され、ＩＣＰを決定するために用いられ得る。

図１を参照すると、人間の眼２は、角膜４および強膜６を含んでいる。眼２の内部は、網膜中心動脈８と、網膜中心静脈１０と、１つ以上の細動脈１２と、１つ以上の毛細血管１４と、１つ以上の細静脈１６とを含んでいる。

非侵襲的にＩＣＰを測定するための装置１８は、撮像デバイス２０と、圧力負荷デバイス２２と、圧力トランスデューサ２４と、コントローラ２６とを含んでいる。ヒューマンマシンインターフェース（ＨＭＩ）は、ディスプレイ２８、キーボード３０、およびマウス３２を含んでおり、コントローラ２６に接続され、コントローラ２６と係員（図示されず）との間の相互作用を容易にする。

撮像デバイス２０は、照明デバイス４０およびカメラ４２を含んでいるか、照明デバイスおよびカメラに関連付けられている。上記照明デバイスは、ランプ、光ファイバーとランプとの組み合わせ、および眼２の内部を照明するための同様のものを含むが、それらには限定されない。上記カメラは、以後に記載される方法で、コントローラ２６によって処理するために、カメラ４２の視野４４で取得された眼２の内部の光学画像を、アナログ信号またはデジタル信号に変換する。本発明を記載する目的のために、照明デバイス４０は、撮像デバイス２０のハウジング内部のランプとして図示されている。しかしながら、このことは、本発明を限定するものと考えられるべきではない。なぜならば、照明デバイス４０は、眼２の内部を照明するための任意の適切および／または所望のデバイスであり得、上記デバイスは、撮像デバイス２０のハウジングの内部および／または外部の所望の場所に存在し得ることが企図されているからである。

照明デバイス４０によって出力された光は、眼２の内部に（好適には角膜４を介して）配向され得る。照明デバイス４０から眼２に入っていく光は、眼２の内部構造（例えばＣＲＶ１０だが、これには限定されない）によって反射され、視野４４からカメラ４２によって取得される光学画像を形成する。

眼２に入っていく光および／またはカメラ４２によって検出される光が、４００〜２５００ｎｍの間の波長を有していること、望ましくは４００〜１０００ｎｍの間の波長を有していること、より望ましくは５００〜１０００ｎｍの間の波長を有していること、さらに望ましくは６００ｎｍ〜１０００ｎｍの間の波長を有していること、最も望ましくは６００〜７００ｎｍの間の波長を有していることが、所望される。赤色スペクトルおよび／または赤外（ＩＲ）スペクトルの光は、次に議論される理由により、眼２の内部を照明するためには、特に望ましい。

赤色光および／または赤外（ＩＲ）光は、多くの理由により、本発明にしたがってＩＣＰを非侵襲的に測定するためには、特に有用である。第１に、適切な波長の赤色光および／またはＩＲ光を用いることにより、動脈内の酸素付加された血液と静脈内の脱酸素化された血液との異なる光屈折特性に基づいて、網膜中心動脈と網膜中心静脈とを識別することが可能になる。第２に、赤色光および／またはＩＲ光は、ＩＣＰの相関付けのために、好適な血管（すなわち、ＣＲＶ１０）の虚脱を決定することに関し、正確さおよび精度を向上させることを可能にする。これは、ＣＲＶ１０のサイズが、その光学的特性によってさらに区別され得るからである。赤外光および／またはＩＲ光を利用することの第３の利点は、これらが、人間の眼に見えない光スペクトルで網膜の血管を撮像することが可能であり、それゆえに眼に対するそれらの潜在的な影響を回避することが可能であるからである。非可視波長での撮像はまた、薬理学的な作用物質を用いることなしに、患者の瞳孔を拡張させることが可能である。このことは、患者の瞳孔のサイズが変わらないことが神経学的検査の決定的な部分であるときに、神経疾患の患者の臨床的評価において、異なる利点を提供する。瞳孔の薬理学的な拡張は、長期間にわたって瞳孔を人工的に拡張し、この重要な部分を、連続的な神経学的検査でいたずらにいじることになる。最後に、赤外放射および／またはＩＲ放射は、瞼が閉じているときに、カメラ４２が眼の血管を視覚することを可能にするので、伝統的な網膜血圧測定を介した角膜４または強膜６の損傷を低減するという、顕著な利点を提供する。

眼２の中への赤外光および／またはＩＲ光の送信、および／またはカメラ４２による赤色光および／またはＩＲ光の受信を容易にするために、赤色フィルタおよび／またはＩＲフィルタ４６は、照明デバイス４０によって出力される光の経路内に、あるいはカメラ４２によって受信される光の経路内に配置され得、所望の波長の赤外光および／またはＩＲ光を除くそれ以外の光をフィルタアウトする。しかしながら、赤色フィルタおよび／またはＩＲフィルタ４６の使用は、本発明を制限するものとして考えられるべきではない。なぜならば、照明デバイス４０は赤色光および／またはＩＲ光を出力するように構成され得、カメラ４２は赤色光および／またはＩＲ光のみを検出するように構成され得、かつ／またはコントローラ２６は、赤外スペクトルおよび／またはＩＲスペクトル（赤色フィルタおよび／またはＩＲフィルタ４６の使用が不要）のみで画像を処理するように構成され得ることが企図されるからである。

使用中、撮像デバイス２０は、固定デバイス５０によって眼２と動作可能な関係に保たれる。上記固定デバイスが、撮像デバイス２０および照明デバイス４０を保持することにより、照明デバイス４０によって出力された赤色光および／またはＩＲ光が、眼２に入ることが可能になり、カメラ４２が、眼２の内側（特にＣＲＶ１０）と共に、視野４４に配置されることが可能になる。ヘッドストラップ５２は、固定デバイス５０を固定することにより、撮像デバイス２０および照明デバイス４０を、眼２と動作可能な関係に置くことが可能である。撮像デバイス２０の図は、共通のハウジング内の照明デバイス４０およびカメラ４２を含んでいるが、これは本発明を制限するものとして考えられるべきではない。なぜならば、照明デバイス４０およびカメラ４２は、必要に応じ、分離して梱包され得るからである。したがって、図１における撮像デバイス２０の図は、本発明を制限するものとして考えられるべきではない。

ＩＣＰを決定するための装置１８の使用は、以下で記載される。

任意の適切および／または所望の時点において、負荷が（例えば圧力負荷デバイス２２によって）一切加えられていないときの眼２の圧力は、任意の適切および／または所望の手段（眼圧計を含むが、それには限定されない）によって測定される。眼２の内部の画像を取得することが所望されるとき、撮像デバイス２０は、眼２に対して動作可能な関係に置かれ、圧力負荷デバイス２２は、眼２の外部と接触するように配置される。

圧力負荷デバイス２２は、眼２に負荷を加えるのと同時に、カメラ４２が眼２の内部の構造（特に、ＣＲＶ１０）を観察することを可能にする、任意の有用および／または所望のデバイスであり得る。圧力負荷デバイス２２は、眼２の外部に固定された吸盤と、コントローラ２６の制御下で眼２に真空（負圧）を加える吸盤に結合された真空源との組み合わせであり得、眼２の内部圧力は、眼２の外部によって囲まれる体積が減少することに応答して、増加する。あるいは、圧力負荷デバイス２２は、押す力（正圧）を眼２に加えるために利用され得る任意の適切なデバイスであり得、眼２の内部圧力は、眼２の外部によって囲まれている体積が減少することに応答して、増加する。

一旦圧力負荷デバイス２２が眼２の上に配置され、撮像デバイス２０が眼２に対して動作可能な関係に配置されると、コントローラ２６は、圧力負荷デバイス２２に対し、眼２の内部圧力を、連続的または段刻みに増加させる。眼２の内部圧力が増加する間に、カメラ４２が、コントローラ２６の制御下で、カメラ４２の視野４４において、眼２の内部（特にＣＲＶ１０）の複数の電子画像を取得することが望ましい。上述のように、カメラ４２は、望ましくは、眼２の内部からの赤色光および／ＩＲ光を受信する。したがって、カメラ４２によって取得された各電子画像は、赤色および／またはＩＲ画像である。コントローラは、必要に応じ、各赤色および／またはＩＲ画像を、可視スペクトル内の対応する画像に変換し、可視スペクトル内の各画像がディスプレイ２８に表示されるようにし得る。

圧力トランスデューサ２４は、圧力負荷デバイス２２によって眼２の外部に加えられた負荷をモニタし、コントローラ２６によって処理するために、この負荷を対応する電子信号に変換するように構成されている。単一の圧力トランスデューサ２４が図示されているが、２つ以上の圧力トランスデューサ２４が、眼２の外部に加えられている圧力を検出するために利用され得ることが、企図される。同様に、２つ以上の圧力負荷デバイスが、眼２の外部に負荷を加えるために利用され得る。したがって、図１における単一の負荷デバイス２２および単一の圧力トランスデューサ２４の図は、本発明を制限するものとして考えられるべきではない。

コントローラ２６の制御下で、圧力負荷デバイス２２は、負荷を増加させ、眼２の内部圧力は、眼２の内部圧力に応答してＣＲＶの１つ以上の部分が虚脱するまでに、ＣＲＶ１０内の血液の内部圧力を超えるポイントまで増加し、このポイントで、ＣＲＶ１０の少なくとも一部分が虚脱する。ＣＲＶ１０の虚脱は、ＣＲＶ１０が開状態にあるときの、カメラ４２によって取得された第１の電子画像を、ＣＲＶ１０が虚脱状態にあるときの、カメラ４２によって取得された第２の電子画像と比較することにより、コントローラ２６によって自動的に決定され得る。より詳細には、コントローラ２６は、カメラ４２によって取得された２つの電子画像で、ＣＲＶ１０の少なくとも一部分にある血液の体積の減少を検出することにより、ＣＲＶ１０がいつ虚脱するかを決定する。例えば、コントローラ２６は、眼２の内部圧力が低くなり、眼２の内部の電子画像に対してＣＲＶが開状態にあり、眼２の内部圧力が高くなり、ＣＲＶが虚脱状態にあるときに、適切な画像処理技術を利用することにより、眼２の内部の電子画像を比較する。コントローラは、これらの電子画像から、いつＣＲＶ１０が虚脱するかを決定し得る。

ＣＲＶ１０が虚脱しているという決定に応答して、コントローラ２６は、圧力トランスデューサ２４の出力をサンプリングすることにより、眼２の外部に加えられた圧力に関する指示を取得する。

圧力負荷デバイス２２により、眼２の内部圧力を眼２に加えられた負荷に関連付ける較正曲線または較正アルゴリズムを用いることにより、眼２の外部に加えられた圧力負荷デバイス２２を用いずに測定された眼２の内部の静止圧と共に、コントローラ２６は、ＣＲＶ１０が虚脱する時点における眼２の実際の内部圧力を電子的に評価することが可能である。より詳細には、眼球内圧力（ＩＯＰ）としても公知なＣＲＶ１０が虚脱する時点での圧力負荷デバイス２２によって測定された眼２の内部圧力と、眼２の内部の静止圧とは、コントローラ２６によって互いに和をとられ（加えられ）、静脈流出圧力（ＶＯＰ）としても公知なＣＲＶ１０が虚脱する時点での眼２の実際の内部圧力の評価が取得される。

眼２の内部圧力を圧力負荷デバイス２２によって眼２に加えられる負荷に関連付ける較正曲線または較正アルゴリズムは、圧力負荷デバイス２２に基づいている。例えば、圧力負荷デバイス２２が吸盤である場合、吸盤に対してくわえられる所与の圧力に対し、吸盤の直径は、眼２に加えられる負荷に関連付けられる。例えば、同じレベルの真空の影響下で、眼２の外部に負荷を加える異なる直径の２つの吸盤に対し、より大きな直径を有する吸盤は、より小さな直径を有する吸盤よりも大きな負荷を加え得る。較正曲線または較正アルゴリズムは、実験的に、理論的に、あるいは実験的と理論的との組み合わせで、決定され得る。

ＣＲＶ１０が虚脱するときにＩＣＰとＶＯＰとの間に高い相関性が存在することが観察されている。したがって、圧力トランスデューサ２４によってコントローラ２６に伝えられる負荷におけるＣＲＶ１０の虚脱を検出することに応答して、コントローラ２６は、ＶＯＰを決定し、そして、相関性が高い、対応するＩＣＰを決定する。コントローラ２６によって決定されたＩＣＰは、ディスプレイ２８またはその他任意の適切な出力手段（例えば、プリンタ）によって出力され得、かつ／またはその後に取り出して解析するために、格納され得る。

さらに、あるいは代替的に、コントローラ２６は、カメラ４２によって取得された画像を、係員によって見ることができるように、ディスプレイ２８上に表示する。これに関連して、カメラ２によって取得される画像は、赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルにおいて取得され、コントローラ２６は、赤色および／またはＩＲ画像を、ディスプレイ２８上に表示するために、可視スペクトルに変換する。ＣＲＶ１０の虚脱を視覚的に検出することに応答して、係員は、キーボード３０および／またはマウス３２を介することにより、ＣＲＶ１０の虚脱を示す適切な信号を、コントローラ２６に提供する。この信号を受信することに応答して、コントローラ２６は、圧力トランスデューサ２４の出力を取得し得、上記出力ならびに眼２に内部の静止圧から、患者のＩＣＰを評価し得る。

眼２の内部の静止圧は、当業者に公知な方法により、キーボード３０および／またはマウス３２を介することにより、コントローラ２６に入力され得る。さらに、あるいは代替的に、眼２の内部の静止圧を測定するために利用されるデバイスが備えられ、眼２の内部の静止圧を示す信号をコントローラ２６に提供することにより、キーボード３０および／またはマウス３２を介してこのデータをコントローラ２６に入力する必要性を排除する。

図２を参照すると、ＩＣＰを評価または決定する方法は、開始ステップ６０からステップ６２まで進むと、ここでは、眼２の外部に加えられる負荷がないときに、眼の内部の静止圧が測定される。方法は、その後ステップ６４に進み、ここでは、眼の外部に増加する負荷が加えられる。その結果、眼球内圧力または眼の内部圧力は、増加する。方法は、その後ステップ６６に進み、増加する負荷を眼に加える間に、望ましくは赤色スペクトルおよび／またはＩＲスペクトルの眼の内部のカメラ画像が取得される。

その後、ステップ６８において、ステップ６６において取得されたカメラ画像から、ステップ６４において眼に加えられる増加する負荷に応答して眼の内部の血管がいつ虚脱するかの決定が行なわれる。この決定は、プログラムされたコントローラまたはコンピュータを利用することによりなされ得、上記コンピュータは、適切なソフトウェア技術（例えば、コンピュータビジョンまたはパターン認識ソフトウェア）を利用し、血管がいつ虚脱するかを決定する。望ましくは、虚脱を検出される血管は、網膜中心静脈（ＣＲＶ）１０である。しかしながら、これは、本発明を制限するものとして考えられるべきではない。なぜならば、眼内部の任意の適切および／または所望の血管の虚脱が観察され得ることが企図されているからである。

方法は、ステップ７０に進み、ここでは、血管が虚脱するときに眼に加えられる負荷が決定される。次に、ステップ７２において、頭蓋内圧は、ステップ７０において眼に加えられることが決定された負荷と、ステップ６２において測定された眼球内圧力または眼の内部の静止圧との関数として、評価／決定される。方法は、その後ステップ７４に進み、ここでは、方法が終了する。

本発明は、好適な実施形態に関連して記載されてきた。以下の詳細な記載を読んで理解すると、当業者は、明白な改変および代替を理解し得る。本発明は、添付の請求項またはその均等物の範囲内にある限り、それらの改変および代替の全てを包含することが企図されている。

Claims

患者の頭蓋内圧（ＩＣＰ）を決定する方法であって、
該患者の眼の血管を観察することと、
該眼の内部の圧力を増加させることと、
該眼の内部の該圧力の増加に応答して、人間の介入なしにコントローラによって、該観察された血管がいつ虚脱するかを決定することと、
該血管が虚脱する時間またはその前後の時間における該眼の内部の該圧力を評価することと、
該眼の内部の該評価された圧力の関数として、人間の介入なしに該コントローラによって、該ＩＣＰを評価することと
を包含する、方法。