JP2011161122A - Visual field examination system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、被験者の視野を検査する視野検査システムに関する。 The present invention relates to a visual field inspection system for inspecting a visual field of a subject.
近年、高齢化により老化に伴う眼疾患が増加している。特に失明の大きな原因となっている緑内障は、日本では40歳以上の約20人に1人という高い有病率で、患者は約220万人いるとされている。緑内障は自覚症状がほとんどなく、緑内障であることが判明した時にはかなり症状が進行していることが多いため、精密な検査を実施する前段階として、視野に異常がある人とない人の切り分け(スクリーニング)を行う必要があり、場所を選ばずに多くの人を短時間で検査できる、スクリーニング用途の視野検査装置の必要性が述べられている。 In recent years, aging has increased eye diseases associated with aging. In particular, glaucoma, which is a major cause of blindness, is said to have a high prevalence of about 1 in 20 people over the age of 40 in Japan with approximately 2.2 million patients. Because glaucoma has few subjective symptoms, and when it turns out that glaucoma is found, the symptoms often progress considerably. Therefore, as a step before conducting a detailed examination, the person who has abnormal vision and the person who has no vision ( There is a need for a visual field inspection device for screening that can perform screening in a short time regardless of location.
現在の臨床現場で普及している視野検査装置として、ゴールドマン(Goldman)視野計やハンフリー視野計がある。これらの視野計は緑内障の経過観察・治療方針を決める上では有用な視野検査装置である。ゴールドマン視野計は、視標の輝度、大きさを固定し、周辺から中心に向かって移動させ、イソプタ(等感度曲線)を求め、得られたイソプタから患者の視野を評価するものである。また、ハンフリー視野計は視標の提示位置を固定し輝度を変え測定点毎の輝度を求め、得られた輝度から患者の視野を評価するものである。これらの視野計を用いて視野を検査するためには、(1)視野検査装置内に固定された固視点を注視し続けるように医師が被験者に指示し、(2)被験者が固視点を注視した状態で、視野検査装置が固視点の周辺に視標を提示し、(3)固視点の周辺に提示された視標が見えた場合に被験者が視野検査装置の回答用ボタンを押すことで回答し、(4)被験者からの回答を視野検査装置が記録し、(5)視野検査装置に記録された回答に基づいて視野検査装置が被験者の視野の範囲を示す情報を出力する、という手順を踏む必要がある。ハンフリー視野計に関しては、(1)〜(5)の前にある範囲の輝度の値を求め、そこから各検査点の輝度の値を推定するという作業が必要となる。これらの視野計による検査時間は片眼で10分から20分程度かかり、暗室のような制限された環境で検査を行う必要がある。また、検査方法が煩雑であり、教示を理解できない幼児や高齢者に対して、検査を行うことが難しいという問題がある。これらの問題点から従来の視野検査装置はスクリーニングに適していないと考えられている(特許文献1及び非特許文献1,2参照)。
As a visual field inspection apparatus that is widely used in the current clinical field, there are a Goldman perimeter and a Humphrey perimeter. These perimeters are useful visual field inspection devices for determining the follow-up and treatment policy of glaucoma. The Goldman perimeter fixes the brightness and size of the target, moves from the periphery toward the center, obtains an isopter (isosensitivity curve), and evaluates the patient's visual field from the obtained isopter. Further, the Humphrey perimeter measures the visual field of the patient from the obtained luminance by fixing the target position of the target and changing the luminance to obtain the luminance at each measurement point. In order to inspect the visual field using these perimeters, (1) the doctor instructs the subject to keep an eye on the fixed point fixed in the visual field inspection device, and (2) the subject looks at the fixed point. In this state, the visual field inspection device presents the target around the fixation point, and (3) the subject presses the answer button of the visual inspection device when the target presented around the fixation point is seen. Answer, (4) The visual field inspection device records the answer from the subject, and (5) The visual field inspection device outputs information indicating the range of the visual field of the subject based on the answer recorded in the visual field inspection device. It is necessary to step on. With respect to the Humphrey perimeter, it is necessary to obtain the brightness value in a range before (1) to (5) and to estimate the brightness value of each inspection point therefrom. The inspection time by these perimeters takes about 10 to 20 minutes for one eye, and it is necessary to perform the inspection in a limited environment such as a dark room. Further, the inspection method is complicated, and there is a problem that it is difficult to inspect an infant or an elderly person who cannot understand the teaching. From these problems, it is considered that the conventional visual field inspection apparatus is not suitable for screening (see
上記の視野検査は、視標が見えたかどうかの反応を示す際に、被験者の自主的な回答が必要となる。そのため、教示を理解できない乳幼児や高齢者に対しては、難しい検査である。この問題に対して、教示が不要で、被験者の自主的な回答を必要としない瞥見式視野検査装置の研究がなされている。例えば、固視点に対して、所定の視野の範囲にある視標を被験者に提示した際の眼球運動を観察する方法がある。この方法は、視覚系を持つ生物は視野内に対象物が現れると対象物の方向に視線を動かしてしまうという原理(定位反射)に基づくものである。この定位反射を観察する手段として、CCDカメラで撮影した顔画像からテンプレートマッピング法を利用して視線の方向を検出する方法や、視線位置検出装置を用いて視線の情報を得る方法が報告されている。この方法を利用すれば、眼球運動の動きから視標認識の有無を判断できるため、従来の検査装置のようにボタン押しによる回答を行う必要がなく、患者にとって煩雑さの少ない検査となる。 The visual field inspection described above requires the subject's voluntary answer when showing the reaction of whether or not the target is visible. Therefore, it is a difficult test for infants and the elderly who cannot understand the teaching. In order to solve this problem, research has been conducted on a thunder visual field inspection device that does not require teaching and does not require the subject's independent response. For example, there is a method of observing eye movement when a target in a predetermined visual field range is presented to a subject with respect to a fixed viewpoint. This method is based on the principle (stereoscopic reflection) that an organism having a visual system moves its line of sight in the direction of the object when the object appears in the field of view. As means for observing this stereotaxic reflection, a method for detecting the direction of the line of sight using a template mapping method from a face image photographed by a CCD camera and a method for obtaining the information of the line of sight using a line-of-sight position detection device have been reported. Yes. If this method is used, it is possible to determine whether or not the target is recognized from the movement of the eye movement, so that it is not necessary to make a reply by pressing a button as in the conventional examination apparatus, and the examination is less complicated for the patient.
しかし、視標検出の判断手法として、定位反射を用いる場合、2つの点で問題がある。まず、眼球運動が生じたとしても、生じる眼球運動の跳躍量が小さいため、その眼球運動が視標を検出できたことを示す定位反射による眼球運動なのか、偶発的な眼球運動(たとえば、固視微動)なのかを切り分けることが困難な点である。このため、被験者にとって本来見えていないはずの領域が見えていると判断されてしまうなどの誤った結果が出力されてしまう危険性があり、検査結果として、信頼性の乏しい結果となることが問題点として挙げられている。また、定位反射は試行回数が多くなると抑制されてしまい、運動自体が生じなくなる可能性が指摘されている。周辺視野に視標を提示した場合や成人に対して検査を行った際にも定位反射は生じにくい結果となったことが報告されている。これらのことから、広範囲の視野を幅広い年齢層の被験者に対して検査を行う場合に、視標検出の判断手法として定位反射を用いるには限界があると報告されている(非特許文献3〜5参照)。
However, there are two problems in using stereotactic reflection as a method for determining target detection. First, even if eye movement occurs, the amount of jumping of the generated eye movement is small, so that the eye movement is caused by stereotaxic reflection indicating that the target has been detected, or accidental eye movement (for example, fixed eye movement) It is difficult to determine whether it is a visual movement. For this reason, there is a risk that an erroneous result will be output, such as it is judged that an area that should not be seen by the subject is seen, and the test result may be unreliable It is cited as a point. In addition, it has been pointed out that the stereotaxic reflection is suppressed when the number of trials increases, and the movement itself may not occur. It has been reported that stereotaxic reflexes are less likely to occur when a target is presented in the peripheral visual field or when an adult is examined. From these facts, it has been reported that there is a limit to using stereotaxic reflection as a target detection judgment method when examining a wide field of view for subjects of a wide age group (Non-Patent
網膜視神経節細胞は小さい物体や色覚、視力などを司る多数のP細胞と、大きな物体や急激に変化する視標を認識する少数で大型のM細胞やK細胞などから構成されている。近年の研究で初期の緑内障での視神経節細胞変性をM細胞で検出可能なことが明らかになり、M細胞をターゲットとしたFDT視野計が開発されている。FDT視野計は、白黒の縞模様を25Hzの周波数で交互に反転させ、正常なM細胞では視標が2重に見える錯視現象が起こるが変性を受けたM細胞では起こらないことを利用して視野異常を検出する原理であり、30秒程度の時間で片眼の検査をすることができるスクリーニングに適した装置である。しかし、FDTで正常と診断された被験者でもハンフリー視野計では異常となるケースもあり測定感度と特異度の評価が定まっていない(非特許文献6参照)。 The retinal optic ganglion cell is composed of a large number of P cells that control small objects, color vision, visual acuity, and a small number of large M cells and K cells that recognize large objects and rapidly changing targets. Recent studies have revealed that optic ganglion cell degeneration in early glaucoma can be detected by M cells, and FDT perimeters targeting M cells have been developed. The FDT perimeter uses the fact that black and white striped patterns are alternately inverted at a frequency of 25 Hz, and the illusion phenomenon that the target is doubled occurs in normal M cells but does not occur in degenerated M cells. This is the principle of detecting visual field abnormalities, and is an apparatus suitable for screening that can inspect one eye in a time of about 30 seconds. However, even in a subject diagnosed as normal by FDT, there are cases where the Humphrey perimeter becomes abnormal, and the evaluation of measurement sensitivity and specificity has not been determined (see Non-Patent Document 6).
従来技術の問題点として、ゴールドマン視野検査装置またはハンフリー視野検査装置では、各点に対して、精密に検査していく必要があるため、検査時間が長いことにある。 As a problem of the prior art, in the Goldman visual field inspection device or Humphrey visual field inspection device, since it is necessary to inspect each point precisely, the inspection time is long.
また、瞥見式視野検査装置は視標が検出できたかどうかを判断する手法として、定位反射を用いている。視標検出の判断手法として、定位反射を用いる場合、2つの点で問題がある。まず、眼球運動が生じたとしても、生じる眼球運動の跳躍量が小さいため、その眼球運動が視標を検出できたことを示す定位反射による眼球運動なのか、偶発的な眼球運動(たとえば固視微動)なのかを切り分けることが困難な点である。このため、被験者にとって本来見えていないはずの領域が見えていると判断されてしまうなどの誤った結果が出力されてしまう危険性があり、検査結果として、信頼性の乏しい結果となることが問題点として挙げられている。また、定位反射は試行回数が多くなると抑制されてしまい、運動自体が生じなくなる可能性が指摘されている。周辺視野に視標を提示した場合や成人に対して検査を行った際にも定位反射は生じにくい結果となったことが報告されている。これらのことから、広範囲の視野を幅広い年齢層の被験者に対して検査を行う場合に、視標検出の判断手法として定位反射を用いるには限界があると報告されている。更にFDT視野検査装置では、M細胞のみを対象にしているため正常眼圧緑内障には有力であるが、他の視神経節細胞の変性については評価できない欠点がある。 In addition, the Tadami visual field inspection apparatus uses stereotaxic reflection as a method for determining whether or not a target has been detected. There are two problems in using stereotaxic reflection as a target detection method. First, even if eye movement occurs, the amount of jumping of the generated eye movement is so small that the eye movement is caused by stereotaxic reflection indicating that the target has been detected, or accidental eye movement (for example, fixation) It is difficult to determine whether it is fine movement). For this reason, there is a risk that an erroneous result will be output, such as it is judged that an area that should not be seen by the subject is seen, and the test result may be unreliable It is cited as a point. In addition, it has been pointed out that the stereotaxic reflection is suppressed when the number of trials increases, and the movement itself may not occur. It has been reported that stereotaxic reflexes are less likely to occur when a target is presented in the peripheral visual field or when an adult is examined. For these reasons, it has been reported that there is a limit to using stereotaxic reflection as a target detection judgment method when examining a wide field of view for subjects of a wide age group. Furthermore, the FDT visual field inspection apparatus is effective for normal-tension glaucoma because it targets only M cells, but has a drawback that it cannot evaluate the degeneration of other optic ganglion cells.
本発明は、かかる事情に鑑み、客観的に短時間で視野を検査できる視野検査システムを提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the visual field inspection system which can test | inspect a visual field objectively in a short time in view of this situation.
本発明に係る視野検査システムは、被験者の視線位置を検出して、該視線位置検出信号を出力する視野位置検出装置と、固視点と該固視点から所定間隔離れた視標とを被験者に対して表示領域内に提示する提示装置と、該提示装置が固視点と視標とを提示させるように制御する制御装置とを備える視野検査システムにおいて、制御装置は、視線位置検出装置から受信した視線位置検出信号に基づいて予め設定されている第1の基準時間以内に被験者の視線が固視点から視標に達したか否かを判定する判定手段と、該判定手段が第1の基準時間以内に被験者の視線が固視点から視標に達したと判定したときの、視標を提示してから被験者の視線が固視点から視標に達する1回の測定にかかる反応時間を複数回分記憶する記憶手段と、判定手段が視標に達したと判定したときに、提示装置に提示されている固視点を消滅させ、提示装置に提示されている視標を新たな固視点とし、該固視点に対して検査する表示領域内の任意の位置に新たな視標を提示する視標位置制御手段と、記憶手段に記憶された反応時間の測定回数が所定回数に達したときに、この所定回数分の反応時間に基づき、所定の演算を行うことにより、被験者の視線が固視点から視標に達したか否かを判定するための第2の基準時間を算出する基準時間算出手段と、を備えることを特徴とする。 The visual field inspection system according to the present invention detects a visual line position of a subject and outputs a visual line position detection signal, and a visual point that is fixed to the visual point and a visual target that is separated from the visual point by a predetermined interval. In the visual field inspection system comprising a presentation device that is presented in a display area and a control device that controls the presentation device to present a fixation point and a visual target, the control device receives the line of sight received from the eye gaze position detection device. Determining means for determining whether or not the subject's line of sight has reached the target from a fixed viewpoint within a first reference time set in advance based on the position detection signal, and the determining means within the first reference time When it is determined that the subject's line of sight has reached the target from the fixed viewpoint, the reaction time required for one measurement in which the subject's line of sight reaches the target from the fixed viewpoint is stored for a plurality of times. Storage means and determination means When it is determined that the target has been reached, the fixation point presented on the presentation device is extinguished, the target presented on the presentation device is set as a new fixation point, and the inspection is performed with respect to the fixation point. A target position control means for presenting a new target at an arbitrary position of the target position, and when the number of times of measurement of the reaction time stored in the storage means reaches a predetermined number And a reference time calculation means for calculating a second reference time for determining whether or not the subject's line of sight has reached the target from the fixed viewpoint.
かかる構成によれば、固視点を注視する被験者の視線が固視点から移動し視標に達したときに、制御装置の判定手段は視線位置検出装置から入力される視線位置検出信号に基づき視線が固視点から視標に達したことを判定し、既に被験者が注視していない固視点を消滅させる。このとき被験者が注視している視標は、新たな固視点となる。被験者は提示装置に新たに視標が提示されるまで、新たな固視点を注視し続ける。制御装置は、新たな固視点に対して検査する新たな視標を提示装置の表示領域内に提示させ、検査するすべての視野に視標が提示されるまでこれを繰り返す。このように固視点の提示位置が固定されていないため、被験者は視線が固視点から視標に達すると再び視線を固視点に戻す必要がなく、客観的に短時間で視野を検査できる。 According to this configuration, when the line of sight of the subject gazing at the fixation point moves from the fixation point and reaches the target, the determination unit of the control device determines the line of sight based on the line-of-sight position detection signal input from the line-of-sight position detection device. It is determined that the target has been reached from the fixation point, and the fixation point that has not been watched by the subject is eliminated. At this time, the target that the subject is gazing at becomes a new fixation point. The subject continues to watch the new fixation point until a new target is presented on the presentation device. The control device causes a new target to be examined for a new fixation point to be presented in the display area of the presentation device, and this is repeated until the targets are presented in all visual fields to be examined. Since the fixation point presentation position is not fixed in this way, the subject does not have to return the line of sight to the fixation point again when the line of sight reaches the target from the fixation point, and can objectively inspect the visual field in a short time.
また、一般的な被験者が視標を視認したことに伴い視線を固視点から視標に移動するのにかかる時間を第1の基準時間に設定し、第1の基準時間以上であれば、判定手段によって、被験者が視標を認識できなかったと判断し、提示した視標に相当する視野を異常として取り扱う。従って、被験者の視標視認の可否を視線が固視点から視標に第1の基準時間以内に移動するかによって判定することができる。被験者の視線が第1の基準時間以内に固視点から視標に達しなければ、視標位置制御手段によって、検査する他の視野の検査に移ることができ、検査時間の短縮を図ることができる。 In addition, when a general subject visually recognizes the target, the time required to move the line of sight from the fixed viewpoint to the target is set as the first reference time. The means determines that the subject has not recognized the target and treats the visual field corresponding to the presented target as abnormal. Therefore, whether or not the subject can visually recognize the target can be determined based on whether the line of sight moves from the fixed viewpoint to the target within the first reference time. If the subject's line of sight does not reach the target from the fixed viewpoint within the first reference time, the target position control means can move to the inspection of another visual field to be inspected, and the inspection time can be shortened. .
また、第1の基準時間以外にも第2の基準時間により視野異常を評価することもできる。この第2の基準時間は、判定手段の判定結果に基づき、各被験者が視標を認識したときの反応時間から算出されているため、各被験者毎の反応時間の個人差の影響を受けない基準時間であるといえる。 In addition to the first reference time, the visual field abnormality can be evaluated by the second reference time. Since the second reference time is calculated from the reaction time when each subject recognizes the target based on the determination result of the determination means, the second reference time is not affected by individual differences in the reaction time for each subject. It's time.
また、本発明に係る視野検査システムの制御装置は、被験者の視線が第1の基準時間以内に視標に達しないときに、その旨を報知する報知手段を更に備えることが好ましい。かかる構成によれば、被験者は報知手段による報知により、提示装置に既に視標が提示されていることを知る。制御装置の視標位置制御手段は次に検査する視野に移るために被験者に視標を探索させ、視線を視標に移動させることができ、更なる検査時間の短縮を図ることができる。 Moreover, it is preferable that the control apparatus of the visual field inspection system according to the present invention further includes notification means for notifying that when the subject's line of sight does not reach the target within the first reference time. According to such a configuration, the subject knows that the visual target has already been presented on the presentation device by the notification by the notification means. The target position control means of the control device allows the subject to search for the target in order to move to the field of view to be examined next, move the line of sight to the target, and further shorten the inspection time.
以上の如く、本発明に係る視野検査システムによれば、客観的に短時間で視野を検査できるという優れた効果を奏する。 As described above, the visual field inspection system according to the present invention has an excellent effect that the visual field can be objectively inspected in a short time.
以下に、本発明に係る視野検査システムの一実施形態について、図面を参酌しつつ、説明する。 Hereinafter, an embodiment of a visual field inspection system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施形態に係る視野検査システムは、図1及び図2に示すように、被験者Pの視線位置を検出して、その視線位置検出信号を出力する視野位置検出装置1と、固視点aと該固視点aから所定間隔離れた視標bとを被験者Pに対して提示(表示)する提示装置2と、該提示装置2が固視点aと視標bとを提示させるように制御する制御装置3と、被験者Pの視線が(第1の)基準時間以内に視標bに達しないときに、その旨を報知する報知手段5とを備える。
As shown in FIGS. 1 and 2, the visual field inspection system according to the present embodiment detects a visual line position of a subject P and outputs a visual line position detection signal, a fixed visual point a, A
この視野検査システムは、まず、提示装置2に固視点aを提示し、被験者Pに視線を固視点aに注視させる。次に提示装置2に視標bを提示し、被験者Pが視標bを視認できるかを検査する。視標bを視認できたときは、被験者Pの視線が固視点aから視標bに移動する。被験者Pが視標bを視認できなかったときは、被験者Pの視線が固視点aから移動しないか、もしくは固視点aから視標bに移動するタイミングがずれる。視線位置検出装置1は、この被験者Pの視線位置を検出する。制御装置3は、この視線位置検出装置1から視線位置検出信号を受信して、被験者Pの視線が固視点aから視標bにどのように移動するかにより被験者Pが視標bを視認できたか否かを判別する。このようにして、視野検査システムは被験者Pの視野を検査する。
In this visual field inspection system, first, the fixation point a is presented to the
固視点a及び視標bは、画面上に視覚的に表示されていないため、被験者Pには認識できないが、固視ズレの影響を抑えるため、100×100pixelの注視判定領域A,B(図5(a)参照)が与えられる。 Since the fixation point a and the target b are not visually displayed on the screen, they cannot be recognized by the subject P, but in order to suppress the influence of fixation disparity, 100 × 100 pixel gaze determination areas A and B (see FIG. 5 (a)).
視野位置検出装置1は、本実施形態ではアイカメラである例を説明する。視野位置検出装置1は制御装置3に接続される。視野位置検出装置1は視線位置検出信号を制御装置3に出力する。視線位置検出信号は、被験者Pの視線位置に加え、被験者Pの頭部の姿勢に関する信号も含まれており、被験者Pの頭部の姿勢が変更されると、その都度提示装置2に提示する固視点aの位置を補正可能になっている。
In the present embodiment, an example in which the visual field
提示装置2は、固視点aと視標bを提示する略長方形状の検査用表示部21と、該検査用表示部21の四隅に設けられ、検査用表示部21の範囲を明示する4つのマーカー22と、検査用表示部21を制御する提示装置用制御装置23とを備える。マーカー22は、制御装置3に接続され、視野検査を開始するときなどに通電することによって点灯するLEDもしくは電球などの照明装置である。なお、マーカー22は、必ずしも四隅に設けられる必要はなく、四辺に設けられていてもよい。提示装置用制御装置23は、制御装置3に接続して検査用表示部21に表示する画像データの受信を受ける。
The presenting
制御装置3は、視線位置検出装置1、表示装置用制御装置23及び報知手段5を制御する制御部31と、該制御部31に接続され、視野検査の結果などを表示するディスプレイである結果表示用表示部32と、制御部31に接続され、必要な内容を入力・選択可能な入力手段33とを備える。入力手段33は、例えばキーボードやマウスなどである。また、制御装置3は、視野検査結果などをプリントアウトするための出力装置や、視野検査結果データを他のコンピュータに送信可能なようにLANなどに接続されていてもよい。
The
制御部31は、各装置を制御するための制御プログラムを実行するCPU34と、検査結果などを記憶するRAM35と、視野検査システムの制御プログラムが記憶されているROM36とを備える。
The
CPU34は、制御プログラムを処理する処理部と、提示回数等をカウントする回数カウンタとを備える。回数カウンタは、0から1刻みで加算するように構成される。この回数カウンタは、後述する第1判定プログラム及び第2判定プログラム等で用いられる。
The
RAM35は、提示する視標毎に、検査に伴う情報である視標提示配列情報を記憶する記憶領域を備える。視標提示配列情報は、提示回数カウント値j毎に、「視標提示位置情報P(j)」、「反応時間T(j)」、「異常判定カウント値r(j)」、「判定結果R(j)」を記憶可能な一次元配列のデータ構造を有する。
The
提示回数カウント値jは、提示する視標毎に割り当てられる値である。視標提示位置情報P(j)は、提示する視標の位置を極座標で示したものであり、固視点を中心として動径及び偏角で示される。反応時間T(j)は、視標を提示してから被験者の視線が固視点から視標に移動するのにかかる時間である。異常判定カウント値r(j)は、提示回数カウント値j毎に記憶される視標提示位置情報に対応する視標位置を被験者が認識できているか否かを示す値である。本実施形態では、1箇所の視野領域に対して2回反応時間を計測し、かつ、この2回計測した反応時間がそれぞれ異なる基準時間で比較し、各基準時間以内に被験者が視標を認識できたか否かを判定する。反応時間が基準時間を越えていると判定されると、+1加算される。異常判定カウント値r(j)は、最大4まで加算される。判定結果R(j)は、異常判定カウント値r(j)に基づき被験者が視標を視認できているかを判定した結果である。本実施形態では、1箇所の視野領域に対して異常判定カウント値r(j)が2回以上のとき、対応する視野領域は視認できていないと判定し、2回未満のとき、対応する視野領域は視認できていると判定する。 The presentation count value j is a value assigned to each target to be presented. The visual target presentation position information P (j) indicates the position of the visual target to be presented in polar coordinates, and is indicated by a radius and a declination around the fixed viewpoint. The reaction time T (j) is the time taken for the subject's line of sight to move from the fixed viewpoint to the target after the target is presented. The abnormality determination count value r (j) is a value indicating whether or not the subject can recognize the target position corresponding to the target presentation position information stored for each presentation count value j. In this embodiment, the reaction time is measured twice for one visual field region, and the reaction times measured twice are compared with different reference times, and the subject recognizes the target within each reference time. It is determined whether it has been completed. If it is determined that the reaction time exceeds the reference time, +1 is added. The abnormality determination count value r (j) is added up to 4. The determination result R (j) is a result of determining whether the subject can visually recognize the visual target based on the abnormality determination count value r (j). In the present embodiment, when the abnormality determination count value r (j) is two or more times for one visual field region, it is determined that the corresponding visual field region is not visually recognized. It is determined that the area is visible.
ROM36に記憶されている制御プログラムは、視線位置検出装置1から受信した視線位置検出信号に基づいて予め設定されている第1の基準時間(本実施形態では、4秒)以内に被験者Pの視線が固視点a(0)から視標b(0)に達したか否かを判定する第1判定メインプログラム(判定手段)37a、及び該第1判定メインプログラム37aが第1の基準時間以内に被験者Pの視線が固視点a(0)から視標b(0)に達したと判定したときの、視標b(0)を提示してから被験者Pの視線が固視点a(0)から視標b(0)に達するまでにかかる反応時間を記憶する記憶プログラム(記憶手段)37bからなる第1判定プログラム37と、基準時間以内に被験者Pの視線が固視点a(0)から視標b(0)に達していないと判定したときに、報知手段5を制御して警告音を発報する報知プログラム38と、第1判定プログラム37が視標b(0)に達したと判定したときに、提示装置2に提示されている固視点a(0)を消滅させ、提示装置2に提示されている視標b(0)を新たな固視点a(1)とし、該固視点a(1)に対して検査する表示領域内の任意の位置に新たな視標b(1)を提示する視標位置制御プログラム(視標位置制御手段)39と、記憶プログラム37bに記憶された反応時間が所定数に達したときに、この反応時間に基づき、被験者Pの視線が固視点aから視標bに達したか否かを判定するための第2の基準時間を算出する基準時間算出プログラム(基準時間算出手段)40と、反応時間が第2の基準時間を越えているか否かを判定する第2判定プログラム41と、第1判定プログラム37及び第2判定プログラム41の判定結果より視野が正常であるか否かを判定する異常判定プログラム42と、判定結果を結果表示用表示部32に表示する判定結果表示プログラム43とが記憶されている。なお、これらの制御プログラムの具体的な処理については、後述する。
The control program stored in the ROM 36 has the line of sight of the subject P within a first reference time (4 seconds in the present embodiment) set in advance based on the line-of-sight position detection signal received from the line-of-sight
第1判定プログラム37は、前述の第1判定メインプログラム37a及び記憶プログラム37bと、第1判定メインプログラム37aで視標を提示してから第1の基準時間までに視線が視標に達しなかった場合に、提示した視標領域の周辺領域の中から新たに視野領域を検査対象に追加する周辺視野追加プログラム37cとを備える。第1判定メインプログラム37aで用いる第1の基準時間は、後述する方法により定めることができ、第1判定メインプログラム37aに予め設定される。周辺視野追加プログラム37cは、第1判定メインプログラム37aで視標を提示してから第1の基準時間までに視線が視標に達しなかった場合に、提示する視標位置毎に該視野位置の周辺視野領域を1又は2以上含む追加視標パターンから読み込むようにしてもよいし、提示した視標位置から所定の動径及び偏角の周辺視野領域を追加するようにしてもよい。 In the first determination program 37, the line of sight did not reach the target by the first reference time after the target was presented by the first determination main program 37a and the storage program 37b and the first determination main program 37a. In this case, a peripheral visual field addition program 37c for newly adding a visual field region to the examination target from the peripheral regions of the presented target region is provided. The first reference time used in the first determination main program 37a can be determined by a method to be described later, and is preset in the first determination main program 37a. The peripheral visual field addition program 37c, when the visual line does not reach the visual target by the first reference time after the visual target is presented by the first determination main program 37a, An additional visual target pattern including one or more peripheral visual field regions may be read, or a peripheral visual field region having a predetermined radius and declination may be added from the presented visual target position.
視標位置制御プログラム39は、提示装置に提示する視標の位置を表す視標提示配列情報P(j)をランダムに配列した視標提示配列パターンを複数備える。視野提示配列パターンは、視認の可否を判定する必要がある被験者の視野領域に相当する視標の視標提示位置情報P(j)を複数選定した視標の集合である。ここで選定される視標は、必ずしも異なる視標提示位置情報P(j)の集合である必要がなく、同じ視標提示位置情報P(j)を2以上重複して含めるようにしてもよい。本実施形態に係る各視標提示配列パターンには、すべての視標提示位置情報P(j)を2回づつ重複して判定するように、各視標提示位置情報P(j)を2回づつランダムに配列したものを利用する例を説明する。各視標提示配列パターンは、視標提示位置情報P(j)の順番が他の視標提示配列パターンと異なるように整列された一次元配列である。視標提示配列パターンは、検査ごとに異なるパターンが選ばれるようにして、検査に用いられる。よって、被験者は、次に提示される視標位置を予測することが困難となり、より正確な検査が可能となる。この視標提示配列パターンは、結果表示用表示部32上に選択可能に表示して、視野検査システムを操作するオペレータが入力手段33を操作することにより選択するようにしてもよい。また、制御部31が複数ある視標提示配列パターンをランダムに自動選択するようにしてもよい。
The target position control program 39 includes a plurality of target presentation arrangement patterns in which target presentation arrangement information P (j) representing the position of the target presented to the presentation device is randomly arranged. The visual field presentation array pattern is a set of visual targets obtained by selecting a plurality of visual target presentation position information P (j) corresponding to the visual field region of the subject who needs to determine whether or not the visual recognition is possible. The target selected here does not necessarily need to be a set of different target presentation position information P (j), and two or more same target presentation position information P (j) may be included. . Each target presentation position information P (j) is determined twice in each target presentation presentation pattern according to the present embodiment so that all target presentation position information P (j) is determined twice. An example in which randomly arranged ones are used will be described. Each visual target presentation array pattern is a one-dimensional array arranged so that the order of the visual target presentation position information P (j) is different from other visual target presentation array patterns. The optotype presenting array pattern is used for the inspection such that a different pattern is selected for each inspection. Therefore, it becomes difficult for the subject to predict the target position to be presented next, and a more accurate examination is possible. This target presentation arrangement pattern may be displayed on the
基準時間算出プログラム40で用いられる第2の基準時間は、下記の算出式から求められる。なお、nは、視標を提示した数(i=0〜n−1)とする。この算出式は、正規分布をとるヒストグラムにおいて、被験者が視野を視認するまでにかかる反応時間のうち、視野が異常な場合の視標を視認するまでにかかる反応時間が含まれる頻度を統計的に低く抑えるように係数を定めることにより求めることができる。
異常判定プログラム42は、視標提示位置情報P(j)毎に異常判定カウント値r(j)を集計する異常判定カウント値集計プログラム42aと、視標提示位置情報P(j)毎に集計された異常判定カウント値r(j)が所定の値以上か否かを判定する異常判定メインプログラム42bとを備える。 The abnormality determination program 42 is totaled for each target presentation position information P (j) and the abnormality determination count value totaling program 42a for totaling the abnormality determination count value r (j) for each target presentation position information P (j). And an abnormality determination main program 42b for determining whether or not the abnormality determination count value r (j) is equal to or greater than a predetermined value.
異常判定カウント値集計プログラム42aは、1箇所の視標提示位置情報P(j)に対して2回以上判定する場合に用いられ、1箇所の視標提示位置情報P(j)に対して1回判定する場合は、省略することができる。 The abnormality determination count value totaling program 42a is used when determining twice or more for one target presentation position information P (j), and 1 for one target presentation position information P (j). If the determination is made once, it can be omitted.
異常判定メインプログラム42bは、異常判定カウント値r(j)が所定の値以上か否かによって、被験者が視標を視認できているか否かを判定する。本実施形態では異常判定カウント値r(j)が2回以上のときに視標を視認できていない(異常判定)と判定し、2回未満のときに視標を視認できている(正常判定)と判定する。なお、本実施形態では、異常判定と正常判定とで評価する例を示すが、これに限定されるものではなく、所定の値を複数備え、判定結果を複数備えるようにしてもよい。例えば、異常判定カウント値r(j)が2未満のときは、正常判定、2以上3未満のときは要注意判定、3以上のときは、異常判定とするようにしてもよい。また、異常判定カウント値r(j)が第1の基準時間以上のときに加算される値と、第2の基準時間以上のときに加算される値とに異なる重み付けをして加算するようにしてもよい。例えば、第1の基準時間以上のときには、+1加算し、第2の基準時間以上のときには、+2加算するようにしてもよい。 The abnormality determination main program 42b determines whether or not the subject can visually recognize the target based on whether or not the abnormality determination count value r (j) is equal to or greater than a predetermined value. In this embodiment, when the abnormality determination count value r (j) is two or more times, it is determined that the target is not visually recognized (abnormal determination), and when the abnormality determination count value r (j) is less than two times, the target is visually recognized (normal determination). ). In the present embodiment, an example in which the evaluation is performed by the abnormality determination and the normal determination is shown. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of predetermined values may be provided and a plurality of determination results may be provided. For example, when the abnormality determination count value r (j) is less than 2, a normal determination may be made, and when it is 2 or more and less than 3, a determination of caution is required. The value added when the abnormality determination count value r (j) is greater than or equal to the first reference time and the value added when greater than or equal to the second reference time are weighted differently and added. May be. For example, +1 may be added when the time is equal to or longer than the first reference time, and +2 may be added when the time is equal to or longer than the second reference time.
報知手段5は、被験者Pが第1の基準時間に視標bに達していないときに、警告音を発報するスピーカである。被験者Pは報知手段5が報知すると、既に視標bが提示されていると認識する。これを合図に、被験者Pに視線を視標bに移動させて、視標bを強制的に認識させるようにする。
The
次に、制御部の視野検査システムの制御フローについて、図3,図4を参酌しつつ、詳細に説明する。
(1)CPUは、回数カウンタの値iを初期化する(i=0)。CPUは、回数カウンタの値iに対応する提示回数カウント値j毎に、視標提示位置情報P(j)、反応時間T(j)、異常判定カウント値r(j)、判定結果R(j)のそれぞれの値も初期化する(S1)。
(2)視標提示配列パターンを選択する(S2)。
(3)視標提示配列パターンが選択されると、CPUは、選択された視標提示配列パターンをROMから読み出す。CPUは、読み出された視標提示配列パターンから視標提示位置情報P(j)を視標提示配列パターン毎の配列順に従いそれぞれ提示回数カウント値jに対応させてRAMに記憶する。CPUは、回数カウント値iを指定することで、この
回数カウント値iに対応する提示回数カウント値j毎の視標提示位置情報をRAMから読
み出せるようになっている。
(4)提示装置の略中心に固視点を提示する(S3)。
(5)被験者の視線を固視点に注視させる。すなわち、被験者は、オペレータによって固視点を所定時間注視するように指示されている。
(6)CPUが視線位置検出装置からの視線位置検出信号に基づき被験者が固視点を所定時間注視し続けていることを確認した後、固視点を原点に検査すべき視標を選択する。すなわち、回数カウント値iに対応する提示回数カウント値j毎の視標提示位置情報P(
j)をRAMから読み出す。CPUは、選択された視標を提示装置の表示領域上の視標提示位置情報に基づく位置に提示する(S4)。
Next, the control flow of the visual field inspection system of the control unit will be described in detail with reference to FIGS.
(1) The CPU initializes the value i of the number counter (i = 0). The CPU presents the target presentation position information P (j), the reaction time T (j), the abnormality determination count value r (j), and the determination result R (j) for each presentation number count value j corresponding to the value i of the number counter. ) Are also initialized (S1).
(2) A target presentation arrangement pattern is selected (S2).
(3) When the target presentation arrangement pattern is selected, the CPU reads the selected target presentation arrangement pattern from the ROM. The CPU stores the target presentation position information P (j) from the read target presentation arrangement pattern in the RAM in correspondence with the number-of-presentation count value j in accordance with the arrangement order of each target presentation arrangement pattern. The CPU can read the target presentation position information for each presentation number count value j corresponding to this number count value i from the RAM by designating the number count value i.
(4) A fixed viewpoint is presented at the approximate center of the presentation device (S3).
(5) Gaze the subject's line of sight to a fixed viewpoint. That is, the subject is instructed by the operator to watch the fixation point for a predetermined time.
(6) After confirming that the subject keeps gazing at the fixation point for a predetermined time based on the sight line position detection signal from the sight line position detection device, the CPU selects a target to be examined with the fixation point as the origin. That is, the target presentation position information P () for each presentation count value j corresponding to the count count value i.
j) is read from the RAM. The CPU presents the selected target at a position based on the target presentation position information on the display area of the presentation device (S4).
(7)視標を提示してからの経過時間を計測し、第1の基準時間(本実施形態では、4秒に設定される)までに被験者の視線が視標もしくは注視判定領域に達したか否かを判定する(S5)。
(8)ステップS5がYESのとき(視標を提示してから第1の基準時間以内に視線が視標もしくは注視判定領域に達したとき)、CPUは、被験者の視線が固視点から視標に達するまでにかかった反応時間T(j)をRAMの視標提示配列情報に記憶する(S6)。
(9)CPUは、回数カウンタの値iを+1加算する(S7)。
(7) The elapsed time since the target is presented is measured, and the subject's line of sight has reached the target or gaze determination area by the first reference time (set to 4 seconds in the present embodiment). It is determined whether or not (S5).
(8) When step S5 is YES (when the visual line reaches the visual target or the gaze determination area within the first reference time after the visual target is presented), the CPU detects the visual line of the subject from the fixed viewpoint. The reaction time T (j) required to reach is stored in the RAM target presentation sequence information (S6).
(9) The CPU adds +1 to the value i of the number counter (S7).
(10)一方、ステップS5がNOのとき(視標を提示してから第1の基準時間以内に視線が視標もしくは注視判定領域に達しないとき)、CPUは、RAMから回数カウンタ値iに対応する提示回数カウント値jの異常判定カウンタ値r(j)を読み出して、+1加算する(S8)。
(11)CPUは、被験者の視線が固視点から視標に達するまでにかかった反応時間T(j)をRAMの視標提示配列情報に記憶する(S9)。
(12)CPUは、提示回数カウンタ値jに対応する視野領域の周辺領域を更に詳細に検査すべく、この周辺領域の中から新たに検査対象に加える視野領域を選択する。CPUは、選択された視野領域に相当する視標提示位置情報を、新たな視標提示カウント値jを割り当てて、視野提示配列情報に追加する(S10)。新たに追加する視野領域の数は、1箇所に限られず、2箇所以上であってもよく、適宜選択される。
(13)CPUは、回数カウンタの値iを+1加算する(S11)。
(10) On the other hand, when step S5 is NO (when the line of sight does not reach the target or gaze determination area within the first reference time after the target is presented), the CPU sets the counter value i from the RAM. The abnormality determination counter value r (j) of the corresponding presentation count value j is read and added by +1 (S8).
(11) The CPU stores the reaction time T (j) required until the subject's line of sight reaches the target from the fixed viewpoint in the target presentation arrangement information in the RAM (S9).
(12) The CPU selects a new visual field area to be added to the inspection target from the peripheral areas in order to examine the peripheral area of the visual field area corresponding to the presentation number counter value j in more detail. The CPU adds the target presentation position information corresponding to the selected visual field region to the visual field presentation arrangement information by assigning a new target presentation count value j (S10). The number of visual field areas to be newly added is not limited to one, and may be two or more, and is appropriately selected.
(13) The CPU adds +1 to the value i of the number counter (S11).
(14)報知手段を用いて被験者に視標を認識させるべく警告音を発報する(S12)。
(15)被験者が警告音の発報に伴い視標を視認したか否かを判定する(S13)。
(16)ステップS7の後もしくはステップS13でYESの後、固視点を消滅させ、視標を新たな固視点に変更する(S14)。
(14) A warning sound is issued to cause the subject to recognize the target using the notification means (S12).
(15) It is determined whether or not the subject visually recognizes the target with the warning sound (S13).
(16) After step S7 or after YES in step S13, the fixation point is extinguished and the target is changed to a new fixation point (S14).
(17)すべての視標提示配列情報に基づく視標を提示して判定したか否かを判定する(S15)。ここで、すべての視標提示配列情報とは、ステップS5でNOとなり、ステップS11で新たに視標提示位置情報を追加した場合は、この視標提示位置情報を追加した後の視標提示配列情報を意味する。
(18)ステップ15がNOのとき(すべての視標提示配列情報に基づく視標を判定していないとき)、ステップS4に戻り、検査が継続される。
(17) It is determined whether or not the target based on all the target-presented sequence information is presented and determined (S15). Here, all the target presentation arrangement information is NO in step S5, and when the target presentation position information is newly added in step S11, the target presentation arrangement information after adding this target presentation position information. Means information.
(18) When
(19)一方、ステップ15がYESのとき(すべての視標提示配列情報に基づく視標を判定したとき)、CPUは、RAMに記憶した視標提示配列情報に基づき第2の基準時間を算出する(図6のS16)。
(19) On the other hand, when
(20)CPUは、回数カウンタの値iを初期化する(i=0)(S17)。
(21)CPUは、回数カウンタの値iに対応する提示回数カウント値j毎に視標提示配列情報の反応時間T(j)を読み込む。CPUは、反応時間T(j)が第2の基準時間を越えるか否かを判定する(S18)。
(22)ステップS18がYESのとき(反応時間T(j)が第2の基準時間を越えるとき)、CPUは、RAMから回数カウンタ値iに対応する異常判定カウンタ値r(j)を読み出して、+1加算する(S19)。
(23)ステップS18でNOのとき(反応時間T(j)が第2の基準時間以内のとき)又はステップS19の後、CPUは、回数カウンタの値iを+1加算する(S20)。
(24)すべての視標提示配列情報に対応する提示回転カウント値j毎に反応時間が第2の基準時間を越えるか否かを判定したか否かを判定する(S21)。
(25)ステップS21がNOのとき(すべての視標提示配列情報に対応する提示回転カウント値j毎に反応時間が第2の基準時間を越えるか否かを判定していないとき)、ステップS18に戻り、判定が継続される。
(20) The CPU initializes the value i of the number counter (i = 0) (S17).
(21) The CPU reads the reaction time T (j) of the target presentation sequence information for each presentation number count value j corresponding to the value i of the number counter. The CPU determines whether or not the reaction time T (j) exceeds the second reference time (S18).
(22) When step S18 is YES (when the reaction time T (j) exceeds the second reference time), the CPU reads the abnormality determination counter value r (j) corresponding to the number counter value i from the RAM. , +1 is added (S19).
(23) If NO in step S18 (when the reaction time T (j) is within the second reference time) or after step S19, the CPU adds +1 to the value i of the number counter (S20).
(24) It is determined whether or not it is determined whether or not the reaction time exceeds the second reference time for each presentation rotation count value j corresponding to all the target presentation sequence information (S21).
(25) When step S21 is NO (when it is not determined whether or not the reaction time exceeds the second reference time for each presentation rotation count value j corresponding to all the target presentation sequence information), step S18 Return to, and the determination is continued.
(26)一方、ステップS21がYESのとき(すべての視標提示配列情報に対応する提示回転カウント値j毎に反応時間が第2の基準時間を越えるか否かを判定したとき)、CPUは、視標提示位置情報毎に異常判定カウント値r(j)を読み出す(S22)。
(27)CPUは、視標提示位置情報P(j)毎に、異常判定カウント値r(j)を合算してRAMに記憶する(S23)。
(26) On the other hand, when step S21 is YES (when it is determined whether or not the reaction time exceeds the second reference time for each presentation rotation count value j corresponding to all the target presentation sequence information), the CPU Then, the abnormality determination count value r (j) is read for each target presentation position information (S22).
(27) The CPU adds up the abnormality determination count value r (j) for each target presentation position information P (j) and stores it in the RAM (S23).
(28)CPUは、視標提示位置情報P(j)毎に合算された異常判定カウント値r(j)をRAMから読み込み、異常判定カウンタ値r(j)が2回以上カウントされているか否かを判定する(S24)。
(29)ステップ24でNOのとき(異常判定カウント値r(j)が2回未満のとき)、CPUは、2回未満の異常判定カウント値r(j)に対応する視野提示位置情報に相当する視野領域が視野正常と判定し、視標提示配列情報の配列結果R(j)に視野が正常である旨の結果を記憶する(S25)。
(30)ステップ24でYESのとき(異常判定カウント値r(j)が2回以上のとき)、CPUは、2回以上の異常判定カウント値r(j)に対応する視野提示位置情報に相当する視野領域が視野異常と判定し、視標提示配列情報の配列結果R(i)に視野が異常である旨の結果を記憶する(S26)。
(28) The CPU reads the abnormality determination count value r (j) added up for each target presentation position information P (j) from the RAM, and whether or not the abnormality determination counter value r (j) is counted twice or more. Is determined (S24).
(29) When NO in step 24 (when the abnormality determination count value r (j) is less than twice), the CPU corresponds to visual field presentation position information corresponding to the abnormality determination count value r (j) less than twice. The visual field region to be determined is normal visual field, and the result that the visual field is normal is stored in the array result R (j) of the target presentation sequence information (S25).
(30) If YES in step 24 (when the abnormality determination count value r (j) is two or more times), the CPU corresponds to visual field presentation position information corresponding to the abnormality determination count value r (j) of two or more times. The visual field region to be determined is abnormal visual field, and the result that the visual field is abnormal is stored in the array result R (i) of the target presentation sequence information (S26).
(31)すべての視標提示位置情報に対応する視野領域を判定したか否かを判定する(S27)。
(32)ステップS27がNOのとき(すべての視標提示位置情報に対応する視野領域を判定していないとき)、ステップS24に戻り、判定が継続される。
(33)ステップS27がYESのとき(すべての視標提示位置情報に対応する視野領域を判定したとき)、CPUは、判定結果用表示部に判定結果R(j)を表示して(S28)、検査が完了する。
(31) It is determined whether or not the visual field region corresponding to all the target presentation position information has been determined (S27).
(32) When step S27 is NO (when the visual field region corresponding to all the target presentation position information is not determined), the process returns to step S24 and the determination is continued.
(33) When step S27 is YES (when the visual field region corresponding to all the target presentation position information is determined), the CPU displays the determination result R (j) on the determination result display unit (S28). The inspection is complete.
この制御フローは、視野位置制御プログラム39によってステップS1〜S4及びS13〜S15の制御が処理され、第1判定プログラム37によってステップS5〜S11の制御が処理され、報知プログラム38によってステップS12の制御が処理され、基準時間算出プログラム40によってステップS16の制御が処理され、第2判定プログラム41によってステップS17〜S21の制御が処理され、異常判定プログラム42によってステップS22〜S27の制御が処理され、判定結果表示プログラム43によってステップS28の制御が処理される。第1判定プログラム37の制御は、第1判定メインプログラム37aによってステップS5,S7,S8,S10の制御が処理され、記憶プログラム37bによってステップS6,S9の制御が処理され、周辺視野追加プログラム37cによってステップS11の制御が処理される。異常判定プログラム42の制御は、異常判定カウント値集計プログラム42aによってステップS22,S23の制御が処理され、異常判定メインプログラム42bによってステップS24〜S27の制御が処理される。
In this control flow, the control of steps S1 to S4 and S13 to S15 is processed by the visual field position control program 39, the control of steps S5 to S11 is processed by the first determination program 37, and the control of step S12 is performed by the notification program 38. The control of step S16 is processed by the reference
本願発明で使用する視野検査は、視線位置検出装置1を用いた眼球運動計測タイプの視野検査である。つまり、視標が検出できたかどうかを判断する手法として被験者の随意的な眼球運動を利用するものである。
The visual field inspection used in the present invention is an eye movement measurement type visual field inspection using the gaze
この視野検査システムによる視野検査の手順は以下のとおりである(図5参照)。図5は、視野検査システムの検査手順を示す図である。同図(a),(c),(e),(g)は、表示装置上に提示する視標の動き(位置)を示している。同図(b),(d),(f),(h)は、それぞれ同図(a),(c),(e),(g)のときに検査している視野領域を示している。 The procedure of visual field inspection by this visual field inspection system is as follows (see FIG. 5). FIG. 5 is a diagram showing an inspection procedure of the visual field inspection system. (A), (c), (e), and (g) show the movement (position) of the visual target to be presented on the display device. (B), (d), (f), and (h) show the visual field regions inspected at the time of (a), (c), (e), and (g), respectively. .
(1)被験者は提示装置上に提示される固視点a0を注視する。被験者が一定時間固視点a0を注視すると所定の視野内に視標b0が提示される(図5(a)参照)。このとき、視標b0に対応する被験者の視野領域は、図5(b)に示すc0の位置である。視標b0は、視野の中心Oと視野領域c0との位置関係が、固視点a0との位置関係と一致するように提示される。(2)被験者は固視点a0を注視した状態で提示された視標b0を視認できれば、視標b0が提示された位置へ視線移動を行う。運動軌跡tは固視点a0から視標b0まで最短距離で視線移動する(図5(c),(d)参照)。(3)被験者が提示された視標b0に視線を移すと、視線を移した先の視標b0が新しい固視点a1となり、元の固視点a0が消滅する(図5(e),(f)参照)。(4)新しい固視点a1を注視する状態を維持し、手順(1)に戻る。被験者には(1)〜(4)の手順で繰り返し視標と視線移動を行ってもらう(図5(g),(h)参照)。 (1) The subject gazes at the fixation point a0 presented on the presentation device. When the subject gazes at the fixed viewpoint a0 for a certain period of time, the visual target b0 is presented within a predetermined field of view (see FIG. 5A). At this time, the visual field region of the subject corresponding to the target b0 is the position c0 shown in FIG. The visual target b0 is presented so that the positional relationship between the center O of the visual field and the visual field region c0 matches the positional relationship with the fixed viewpoint a0. (2) If the test subject can visually recognize the target b0 presented in a state in which the fixation point a0 is watched, the subject moves his line of sight to the position where the target b0 is presented. The motion trajectory t moves with the shortest distance from the fixed viewpoint a0 to the target b0 (see FIGS. 5C and 5D). (3) When the subject moves his / her line of sight to the presented target b0, the previous target b0 to which the line of sight has been transferred becomes a new fixation point a1, and the original fixation point a0 disappears (FIGS. 5E and 5F). )reference). (4) Maintain the state of gazing at the new fixation point a1, and return to the procedure (1). The test subject repeatedly moves the visual target and the line of sight in the steps (1) to (4) (see FIGS. 5G and 5H).
視標bを視認できなかった場合(図6参照)はその視標bが被験者にとって視野の範囲外にあると考えられる。その際被験者は視標bの出現を認知できず、固視点aを注視した状態を維持しているか視線の運動軌跡tが蛇行しているので、一定時間後に警告音を鳴らすことで、被験者には視認できていないが視標bは提示されていることを伝える。被験者は警告音により、視標認知できていないことを知らされたら、その視標bを探索するために視線移動を行い、視標bを発見したらすばやくその視標bに視線を合わせる。視標bを1000ms注視し続けると、その視標bを新しい固視点aとすることで検査が再開される。 When the visual target b cannot be visually recognized (see FIG. 6), it is considered that the visual target b is out of the field of view for the subject. At that time, the test subject cannot recognize the appearance of the target b, and the gaze movement trajectory t is meandering, or the gaze movement trajectory t is meandering. Is not visible, but indicates that the target b is presented. When the test subject is informed by the warning sound that the target cannot be recognized, the subject moves his / her line of sight to search for the target b, and when he finds the target b, he quickly adjusts his / her line of sight to the target b. If the target b is continuously watched for 1000 ms, the inspection is resumed by setting the target b as the new fixation point a.
本手法ではこれらの手順を繰り返して視野領域を定めていく。その際、周辺視野から中心視野まで大域的に検査を行い、異常が疑われる点に関しては細かく、探索的に検査を行う。このような探索的な検査方法を取ることで視野検査にかかる時間の短縮が可能であると考えられる。 In this method, the visual field region is determined by repeating these procedures. At that time, a global inspection is performed from the peripheral visual field to the central visual field, and a point in which an abnormality is suspected is examined in detail and exploratory. It is considered that the time required for visual field inspection can be shortened by taking such an exploratory inspection method.
次に、固視点から提示視標に向かうまでの視線データを図7及び図8に示す。図7(a)、図8(a)は正常に眼球運動が生起した際の眼球運動軌跡の一例を示し、図7(b)、図8(b)は眼球運動軌跡に異常が生じたと考えられるデータの一例である。図8(a),(b)に示されているデータは上記の手順により測定した視線データの一部を抽出するものである。図8(a)は、測定開始(経過時間0msec)され、視標bが提示された経過時間約2000msecの時点から、その後視線が視標bに達した経過時間約3200msecの時点までの一例を示す。図8(b)は、測定開始から視標bが提示された約24500msecの時点から、その後経過時間約27000msecの時点で視線が視標bに到達した一例である。
Next, the line-of-sight data from the fixed viewpoint to the presentation target is shown in FIGS. FIGS. 7 (a) and 8 (a) show an example of an eye movement trajectory when the eye movement has occurred normally, and FIGS. 7 (b) and 8 (b) consider that an abnormality occurred in the eye movement trajectory. It is an example of data to be generated. The data shown in FIGS. 8A and 8B are for extracting a part of the line-of-sight data measured by the above procedure. FIG. 8A shows an example from the time when the measurement is started (elapsed
確実に視標bを視認できる位置に視標bを提示した際の眼球運動軌跡tは一回の眼球運動で提示された位置まで視線が移動する(図7(a)参照)のに対して、視標bを視認できているかが曖昧な位置に視標bを提示した場合には、一回の眼球運動で提示された視標bの位置まで視線が到達せず、固視点aから提示視標bまでの間xに200msec程度注視が生じ、その後に提示視標bの位置まで視線が移動するという眼球運動軌跡tが見られた(図7(b)参照)。 The eye movement trajectory t when the target b is presented at a position where the target b can be visually recognized reliably moves the line of sight to the position presented by one eye movement (see FIG. 7A). When the target b is presented at a position where it is ambiguous whether or not the target b is visible, the line of sight does not reach the position of the target b presented by one eye movement, and is presented from the fixed viewpoint a. An eye movement trajectory t was observed in which gaze occurred on x for about 200 msec until the target b, and then the line of sight moved to the position of the presented target b (see FIG. 7B).
固視点aから提示視標bに向かうまでに係る反応時間について、確実に視標bを視認できる位置に視標bを提示した場合には、約2000msecの時点で視標bを提示し、その後、約1200msec経過の時点に視標bに視線が到達している(図8(a)参照)。これに対し、視標bを視認できているかが曖昧な位置に視標bを提示した場合には、約24500msecの時点で視標bを提示し、その後、約2000msec経過の時点で固視点aから提示視標bまでの間xに視線が到達し、約3500msec経過の時点に視標bに視線が到達した(図8(b)参照)。 When the target b is presented at a position where the target b can be surely viewed with respect to the reaction time from the fixed viewpoint a toward the presentation target b, the target b is presented at about 2000 msec, and thereafter The line of sight has reached the target b at the time when about 1200 msec has elapsed (see FIG. 8A). On the other hand, when the target b is presented at a position where it is ambiguous whether the target b can be visually recognized, the target b is presented at about 24500 msec, and then the fixed point a after about 2000 msec has elapsed. The line of sight arrived at x from the point of view to the presentation target b, and the line of sight arrived at the target b when about 3500 msec passed (see FIG. 8B).
上記のような眼球運動の違いにより、提示された視標位置に視野の欠損があるかどうかの定量的評価を行うことができると考えられる。 It is considered that a quantitative evaluation can be made as to whether or not there is a visual field defect at the presented target position due to the difference in eye movement as described above.
本来、異常領域にあるために視標b0が認知できない領域に視標b0が提示されているにもかかわらず、検査過程の中で固視微動や瞬きが原因で視標が偶然認知されてしまい、擬似的な眼球運動が生じる場合がある。 Although the target b0 is originally presented in an area where the target b0 cannot be recognized because it is in the abnormal area, the target is accidentally recognized during the examination process due to fixation movement or blinking. In some cases, pseudo eye movement may occur.
そういった不自然な眼球運動と視野領域に視標が認知できた際の意図的な眼球運動との違いはその反応時間と運動軌跡に現れると考えられる。 Differences between such unnatural eye movements and intentional eye movements when a target can be recognized in the visual field region are considered to appear in the reaction time and movement trajectory.
意図的な視標に向かう眼球運動とそうではない眼球運動を切り分けるため、固視点から提示された視標の位置へ視線を動かすまでの反応時間と運動軌跡を特徴として利用することで、本願発明の手法が適切に視野領域を検出できることが検証できると考えられる。 The invention of the present application uses the reaction time and movement trajectory until the line of sight is moved from the fixed viewpoint to the position of the target presented in order to separate the eye movement toward the intentional target from the eye movement that is not so, and the present invention. It can be verified that this method can detect the visual field region appropriately.
次に、被験者が視線を固視点から視認可能な視野に提示された視標に移動する時間を算出する方法として、固視点を原点とする8方向に視標を提示し、その時の固視点から提示された視標の位置へ視線を動かすまでの反応時間を計測する方法について説明する。被験者は、健常な成人男性の大学生(22〜24歳、ソフトコンタクト着用)とした。視標は、半径2.2mm程度の赤色視標であり、視野角にして約0.6度である。 Next, as a method of calculating the time for the subject to move his / her line of sight to the target presented in the visual field visible from the fixed viewpoint, the target is presented in eight directions with the fixed viewpoint as the origin, and from the fixed viewpoint at that time A method for measuring the reaction time until the line of sight is moved to the position of the presented target will be described. The subjects were healthy adult male college students (22-24 years old, wearing soft contacts). The visual target is a red visual target having a radius of about 2.2 mm, and the viewing angle is about 0.6 degrees.
計測手順は以下のとおりである。(1)被験者は、検査眼(右目)と逆側の目を眼帯により覆う。(2)被験者は、ディスプレイから400mm程度の位置で視線位置検出装置のヘッドカメラ部を装着し椅子に座る。そして、表示領域の中心が検査眼の正面にある状態で頭部を固定する。(3)計測者は、実際の視線位置と装置が検出する視線の位置を対応付けるためにキャリブレーション、バリデーション処理を行う。(4)計測者は、被験者に計測画面を提示する。(5)被験者は、初期画面で提示されている固視点を注視する。そして、固視点を原点に水平・垂直方向、斜め方向に提示される視標を視認できれば、その方向・位置に視線移動を行う。何も視認できなければ、固視点を注視し続ける。(6)固視点に対して一定時間視線が留まり続けた場合、被験者は視標を認知できていないものとし、警告音によって、視標が見えていないことを被験者に伝える。(7)警告音が鳴った場合、被験者は視標探索のための視線移動を行う。(8)全ての試行終了後、計測者は計測画面を閉じる。なお、計測手順(6),(7)については視標が認識できなかった場合の手順である。 The measurement procedure is as follows. (1) The test subject covers the eye opposite to the test eye (right eye) with the eye patch. (2) The subject wears the head camera unit of the line-of-sight position detection device at a position of about 400 mm from the display and sits on a chair. Then, the head is fixed in a state where the center of the display area is in front of the examination eye. (3) The measurer performs calibration and validation processing in order to associate the actual gaze position with the gaze position detected by the apparatus. (4) The measurer presents a measurement screen to the subject. (5) The subject gazes at the fixation point presented on the initial screen. If the visual target presented in the horizontal / vertical direction and the oblique direction can be visually recognized with the fixed viewpoint as the origin, the line of sight is moved in that direction / position. If you can't see anything, keep an eye on the fixed point. (6) When the line of sight remains for a fixed time with respect to the fixed viewpoint, it is assumed that the subject cannot recognize the target, and the subject is informed by the warning sound that the target is not visible. (7) When the warning sound is heard, the subject moves the line of sight for the target search. (8) After all trials are completed, the measurer closes the measurement screen. Note that the measurement procedures (6) and (7) are procedures when the target is not recognized.
視標の提示位置は被験者にとって確実に視認できる場所である視野角にして水平方向10°,20°、垂直方向10°,20°、斜め方向10°,20°の16点とした。視標提示回数はそれぞれの位置に視標を5回ずつ提示し、試行回数が計80回となるようにした。全試行の終了までに要する時間は約4分であった。 The visual target presentation positions were 16 points in the horizontal direction of 10 °, 20 °, the vertical direction of 10 °, 20 °, and the diagonal direction of 10 °, 20 °, which is a place that can be surely seen by the subject. The number of target presentations was such that the target was presented five times at each position so that the total number of trials was 80 times. The time required to complete all trials was about 4 minutes.
反応時間について試行回数により反応時間が変化するのか、また、反応時間のバラツキは変化するのかという点を調べるために、試行回数1〜20,21〜40,41〜60,61〜80回の4区分についてそれぞれ反応時間の平均値および標準偏差を被験者ごとに算出した。
In order to investigate whether the reaction time varies depending on the number of trials and the variation in the reaction time, 4 times of
また、視標認知を示す眼球運動とそうでない眼球運動の比較を行うため、予備実験として、マリオット盲点に視標を提示した際の眼球運動を調べた。 In addition, in order to compare eye movements that indicate target recognition with those that do not, eye movements when the target was presented at the Marriott blind spot were examined as a preliminary experiment.
表1に被験者ごとの反応時間(試行回数1〜20,21〜40,41〜60,61〜80回ごと)の平均、標準偏差を示す。
Table 1 shows the average and standard deviation of reaction times (number of
表1からすべての被験者に関して試行順序1〜20,21〜40,41〜60,61〜80回の4区分について試行後との反応時間の平均値に差は見られなかった。つまり、今回の計測の範囲内では、試行回数の増加に伴い、疲労などの影響で反応時間が増加するといったことはないと考えられる。また、標準偏差について、すべての被験者を見てみると、試行回数が増加するにしたがって標準偏差が大きく増加あるいは減少する傾向は認められなかった。以上から、本願発明の視野検査システムでは、試行回数を80回、時間にして4〜5分程度という検査時間の範囲内ではあるが、試行回数にかかわらず、眼球運動は一定の反応時間で生起することがわかった。
From Table 1, for all subjects, there was no difference in the average value of the reaction time after the trial for four categories of
本願発明の手法が有効であるかを調べるためには、随意的な眼球運動が正確に抽出できているかが重要なファクターとなり、反応時間の傾向を調べた結果、被験者・試行回数にかかわらず、反応時間は2秒以内に収まり、また、試行間における反応時間の標準偏差は、各被験者プラスマイナス0.1秒程度の結果が得られた。マリオット盲点に視標を提示した際の眼球運動と比較した結果、何らかの要因で視標の存在を感知して眼球運動が生じた場合、その反応時間は10秒程度要していたことから、今回の実験から得られた標準偏差の値を考慮に入れても「視標が見える条件」と「固視ズレなどの影響により本来ならば見えないはずの視標が見えてしまうような条件」とを切り分けることは可能であると考えられる。このことから、本願発明の手法が反応時間を視野領域検出のパラメータとして利用できる可能性が示された。 In order to examine whether the method of the present invention is effective, it is an important factor whether or not the optional eye movement can be accurately extracted, and as a result of examining the tendency of the reaction time, regardless of the number of subjects and trials, The reaction time was within 2 seconds, and the standard deviation of the reaction time between trials was about ± 0.1 seconds for each subject. As a result of comparison with the eye movement when the target was presented to the Marriott blind spot, if the eye movement occurred when the presence of the target was detected for some reason, the reaction time required about 10 seconds. Even if the standard deviation value obtained from the above experiment is taken into account, "the condition that the target can be seen" and "the condition that the target that is supposed to be unseen can be seen due to the effect of fixation disparity" It is considered possible to separate This indicates the possibility that the method of the present invention can use the reaction time as a parameter for visual field region detection.
次に、計測された反応時間から各被験者に適した第2の基準時間を算出する方法について説明する。被験者は、健常な成人男性(22〜24歳)とした。中心視野は、半径2mm程度の赤色視標である。 Next, a method for calculating the second reference time suitable for each subject from the measured reaction time will be described. The test subject was a healthy adult male (22-24 years old). The central visual field is a red target having a radius of about 2 mm.
計測手順は以下のとおりである。(1)被験者は、検査眼(右目)と逆側の目を眼帯により覆う。(2)被験者は、ディスプレイから700mm程度の位置で視線位置検出装置のヘッドカメラ部を装着し椅子に座る。そして、表示領域の中心が検査眼の正面にある状態で頭部を固定する。(3)計測者は、実際の視線位置と装置が検出する視線の位置を対応付けるためにキャリブレーション処理を行う。(4)計測者は、被験者に計測画面を提示する。(5)被験者は、初期画面で提示されている固視点を注視する。そして、固視点を原点に提示される視標を視認できれば、その方向・位置に視線移動を行う。何も視認できなければ、固視点を注視し続ける。(6)固視点に対して一定時間視線が留まり続けた場合、被験者は視標を認知できていないものとし、警告音によって、視標が見えていないことを被験者に伝える。(7)警告音が鳴った場合、被験者は視標探索のための視線移動を行う。(8)全ての試行終了後、計測者は計測画面を閉じる。なお、計測手順(6),(7)については視標が認識できなかった場合の手順である。 The measurement procedure is as follows. (1) The test subject covers the eye opposite to the test eye (right eye) with the eye patch. (2) The subject sits on a chair wearing the head camera unit of the line-of-sight position detection device at a position of about 700 mm from the display. Then, the head is fixed in a state where the center of the display area is in front of the examination eye. (3) The measurer performs a calibration process to associate the actual line-of-sight position with the line-of-sight position detected by the apparatus. (4) The measurer presents a measurement screen to the subject. (5) The subject gazes at the fixation point presented on the initial screen. If the visual target presented with the fixed viewpoint as the origin can be visually recognized, the line of sight is moved in that direction and position. If you can't see anything, keep an eye on the fixed point. (6) When the line of sight remains for a fixed time with respect to the fixed viewpoint, it is assumed that the subject cannot recognize the target, and the subject is informed by the warning sound that the target is not visible. (7) When the warning sound is heard, the subject moves the line of sight for the target search. (8) After all trials are completed, the measurer closes the measurement screen. Note that the measurement procedures (6) and (7) are procedures when the target is not recognized.
視標は図9に示す位置(符号1〜23で示す位置)に2回ずつ提示を行った。なお、符号12,13で示す位置は検査眼として右目を用いていることからも、人間の生理的盲点であるマリオット盲点がある場所であると想定される。
The target was presented twice at the positions shown in FIG. 9 (positions indicated by
この実験により、計測された反応時間の平均、標準偏差、6×標準偏差(第2の基準時間)を被験者毎に表2に示す。
表2に示される値は被験者にとって確実に視標を認知できる位置に視標を提示した際に得られた反応時間のパラメータである。マリオット盲点内に視標が提示された場合には、全被験者にとって警告音がなるまで(約3000msec)視線が固視点の位置に停留し続けたため、マリオット盲点内に視標が提示された場合の反応時間の値は表2から除外されている。 The values shown in Table 2 are reaction time parameters obtained when the target is presented at a position where the target can be reliably recognized by the subject. When the target was presented within the Marriott blind spot, the gaze remained at the fixed point until all the subjects made a warning sound (approximately 3000 msec), so the target was presented within the Marriott blind spot. Reaction time values are excluded from Table 2.
図10〜図11は、各被験者の反応時間のヒストグラムである。図示した太線は、数式1により算出された第2の基準時間である。このヒストグラムの傾向からもわかるように、被験者によってその傾向が異なり、被験者毎に最適な第2の基準時間が存在することがわかる。よって、被験者毎に第2の基準時間を用いて視標を視認できているかの判定を行うことができる。
10 to 11 are histograms of the reaction time of each subject. The bold line shown is the second reference time calculated by
次に、本実施形態に係る視野検査システムの実施例について説明する。被験者は、健常な成人男性(30〜60歳)とした。視覚刺激は、中心視野で視覚0.2deg程度の赤色視標、周辺視野で視覚2.9deg程度の赤色視標である。視標提示位置は、ビエルム領域、マリオット盲点及び鼻側階段付近である(図12参照)。ディスプレイ解像度は、1920×1200[pixel](6面構成)である。輝度は、背景輝度510[asb]、視標輝度153[asb]である。 Next, examples of the visual field inspection system according to the present embodiment will be described. The test subject was a healthy adult male (30-60 years old). The visual stimulus is a red visual target having a visual field of about 0.2 deg in the central visual field and a red visual target having a visual field of about 2.9 deg in the peripheral visual field. The target presentation position is in the vicinity of the Vielm region, Marriott blind spot, and nose side stairs (see FIG. 12). The display resolution is 1920 × 1200 [pixel] (6 screen configuration). The luminance is background luminance 510 [asb] and target luminance 153 [asb].
最初に、反応時間計測検査を行う。被験者の反応時間を計測し、計測された反応時間の平均値と標準偏差を元に反応時間の閾値(第2の基準時間)を決定する。視標の提示回数は中心視野内10点、周辺視野10点の計20回とする。 First, a reaction time measurement test is performed. The reaction time of the subject is measured, and a threshold value (second reference time) of the reaction time is determined based on the measured average value and standard deviation of the reaction time. The number of presentations of the target is 20 times, 10 points in the central visual field and 10 points in the peripheral visual field.
次に、視野計測検査(大域検査)を行う。反応時間計測検査により決定された反応時間の閾値を利用し、反応時間が閾値を越えた場合、提示視標が被験者にとって見えない領域にある(異常判定)とし、各被験者の視野の評価を行った。視標の提示箇所として、実際に緑内障を持つ被験者に検査を実施することを想定し、中心視野ではビエルム領域内(図12の点線X内)及びマリオット盲点内(図12の点線Y内)に視標を提示した。周辺視野では、鼻側階段を含む鼻側領域(図12の点線Z内)に視標の提示を行った。視標の提示回数は中心視野内23点×2と周辺視野9点の計55回とする。 Next, visual field measurement inspection (global inspection) is performed. Using the reaction time threshold determined by the reaction time measurement test, if the reaction time exceeds the threshold, the visual target of each subject is evaluated by assuming that the presented target is in an area invisible to the subject (abnormal judgment) It was. Assuming that the test is performed on a subject who actually has glaucoma as the target location of the optotype, within the Vielm region (within the dotted line X in FIG. 12) and within the Marriott blind spot (within the dotted line Y in FIG. 12). The target was presented. In the peripheral visual field, the target was presented in the nose side region (inside the dotted line Z in FIG. 12) including the nose side staircase. The number of presentations of the target is 55 times, 23 points × 2 in the central visual field and 9 peripheral visual points.
最後に、視野計測検査(精密検査)を行う。視野計測検査(大域検査)によって視野検査システムが見えない領域であると捉えた点に対して、提示視標の周辺(上下左右3deg)に視標を提示し、最終確認を行う。 Finally, visual field measurement inspection (precision inspection) is performed. The visual target is presented around the presentation target (up / down / left / right 3 deg) for the point that the visual field inspection system is invisible in the visual field measurement inspection (global inspection), and final confirmation is performed.
計測手順は以下のとおりである。(1)被験者は、検査眼(右目)と逆側の目を眼帯により覆う。(2)被験者は、ディスプレイから700mm程度の位置で視線位置検出装置のヘッドカメラ部を装着し椅子に座る。そして、表示領域の中心が検査眼の正面にある状態で頭部を固定する。(3)計測者は、実際の視線位置と装置が検出する視線の位置を対応付けるためにキャリブレーション処理を行う。(4)計測者は、被験者に計測画面を提示する。(5)被験者は、初期画面で提示されている固視点を注視する。そして、固視点を原点に提示される視標を視認できれば、その方向・位置に視線移動を行う。何も視認できなければ、固視点を注視し続ける。(6)固視点に対して一定時間視線が留まり続けた場合、被験者は視標を認知できていないものとし、警告音によって、視標が見えていないことを被験者に伝える。(7)警告音が鳴った場合、被験者は視標探索のための視線移動を行う。(8)全ての試行終了後、計測者は計測画面を閉じる。なお、計測手順(6),(7)については視標が認識できなかった場合の手順である。 The measurement procedure is as follows. (1) The test subject covers the eye opposite to the test eye (right eye) with the eye patch. (2) The subject sits on a chair wearing the head camera unit of the line-of-sight position detection device at a position of about 700 mm from the display. Then, the head is fixed in a state where the center of the display area is in front of the examination eye. (3) The measurer performs a calibration process to associate the actual line-of-sight position with the line-of-sight position detected by the apparatus. (4) The measurer presents a measurement screen to the subject. (5) The subject gazes at the fixation point presented on the initial screen. If the visual target presented with the fixed viewpoint as the origin can be visually recognized, the line of sight is moved in that direction and position. If you can't see anything, keep an eye on the fixed point. (6) When the line of sight remains for a fixed time with respect to the fixed viewpoint, it is assumed that the subject cannot recognize the target, and the subject is informed by the warning sound that the target is not visible. (7) When the warning sound is heard, the subject moves the line of sight for the target search. (8) After all trials are completed, the measurer closes the measurement screen. Note that the measurement procedures (6) and (7) are procedures when the target is not recognized.
この検査より得られた各被験者A〜C,E〜Jの反応時間の平均値、標準偏差、閾値(第2の基準時間)を表3に示す。表4には健常成人男性(20歳代全体)の反応時間の平均値を示す。この検査により評価された各被験者A〜C,E〜Jの視野(検査結果)を図13〜図17に示す。
上記検査結果より、反応時間について、表3より、健常成人男性(30〜60代)の平均反応時間は1046.11msecであり、標準偏差は135.49msecであった。表4の健常成人男性(20代)の平均反応時間969msec、標準偏差111.12msecと比較すると健常成人男性(30〜60代)の平均反応時間の方が遅い傾向ではあるものの、その差は100msec程度であり、大きな差は見られなかった。 From the above test results, the average reaction time of healthy adult males (30 to 60 generations) was 1046.11 msec and the standard deviation was 135.49 msec. The average reaction time of healthy adult males (20's) in Table 4 tends to be slower compared to the average reaction time of 969 msec and standard deviation of 111.12 msec, but the difference is 100 msec. There was no significant difference.
第1の基準時間は、先の(健常な成人男性の大学生(22〜24歳)での)検査結果(表2参照)及び上記(健常な成人男性(30〜60歳)での)検査結果(表3参照)より、3秒以上に設定することが好ましく、より好ましくは、4秒であることがわかる。 The first reference time is the previous test result (in healthy adult male college students (22-24 years old)) (see Table 2) and the above test result (in healthy adult males (30-60 years old)) It can be seen from (see Table 3) that it is preferably set to 3 seconds or more, more preferably 4 seconds.
年齢差と検査結果の関係について、検査より得られた視線データについて、20歳代、50歳代で視線データはほぼ同様であり、50歳代の視線データに特異な点は見られない。このことから、年齢が異なったとしても、視野検査システムにより視野の評価が可能である。 Regarding the relationship between the age difference and the test result, the line-of-sight data obtained from the test is almost the same in the 20s and 50s, and no specific point is seen in the line-of-sight data of the 50s. Therefore, even if the ages are different, the visual field can be evaluated by the visual field inspection system.
視野検出結果について、マリオット盲点がある位置を「見えない領域」、それ以外の箇所を「見える領域」と定義し(図12参照)、各箇所の視標認識率を見た結果、健常成人男性(20代)では、視野検査システムが「見える領域」に関して、視認率99.4%の確率で被験者にとって「見える領域」であると評価し、「見えない領域」に関して、誤認率0%の確率で被験者にとって「見えない領域」であると評価した。健常成人男性(30〜60代)では、視野検査システムが「見える領域」に関して、視認率98.4%の確率で被験者にとって「見える領域」であると評価し、「見えない領域」に関して、誤認率44.4%の確率で被験者にとって「見えない領域」であると評価した。 As for the visual field detection results, the position where the Marriott blind spot is located is defined as “invisible area”, and the other area is defined as “visible area” (see FIG. 12). In the 20s, the visual field inspection system evaluates the subject to be a “visible region” with a probability of 99.4% for the “visible region”, and the probability of 0% for the “invisible region”. It was evaluated as “invisible area” for the subjects. In healthy adult men (30-60s), the visual field inspection system evaluates the “visible region” for the “visible region” with a probability of 98.4% of the visibility rate, and misidentifies the “invisible region”. A probability of 44.4% was evaluated as an “invisible area” for the subjects.
しかし、本検査では、眼鏡等で視力を矯正している被験者に対して、眼鏡を外して、視野検査システムによる視野の評価を行った。このような場合、被験者が固視点の中心を正確に視認することができず、例えば、被験者C(図14(a)参照)、F(図15(a)参照)、J(図17参照)のように、マリオット盲点位置を視認する個所がある。このような場合には、上述の視野検査システムに、視線位置検出装置で被験者の視線位置を検出可能な眼鏡を備えるようにして、被験者の視力を矯正した状態で検査を行うことができるようにすることが好ましい。 However, in this examination, the visual field was evaluated by the visual field inspection system with the eyeglasses removed for the subjects whose eyesight was corrected with glasses or the like. In such a case, the subject cannot accurately recognize the center of the fixation point, for example, subject C (see FIG. 14A), F (see FIG. 15A), J (see FIG. 17). As you can see, there is a place where you can see the position of the blind spot of Marriott. In such a case, the visual field inspection system described above is provided with glasses capable of detecting the visual line position of the subject with the visual line position detection device so that the inspection can be performed with the subject's visual acuity corrected. It is preferable to do.
また、年齢が高くなると、上まぶたの下垂が生じる人が多くなる傾向にあり、このため上側の視野が狭くなることがある。例えば、被験者E(図14(b)参照)、G(図15(b)参照)、H(図16(a)参照)、I(図16(b)参照)の場合である。このような場合には、上述の視野検査システムを行う際に、テープ等により、まぶたの挙上を行うようにすることが好ましい。 In addition, as the age increases, the number of people who have eyelid drooping tends to increase, and thus the upper visual field may be narrowed. For example, it is the case of subjects E (see FIG. 14B), G (see FIG. 15B), H (see FIG. 16A), and I (see FIG. 16B). In such a case, it is preferable to raise the eyelid with a tape or the like when performing the visual field inspection system described above.
反応時間に差が生じると考えられる30代〜60代の被験者についても視野の評価が可能であったことから視野検査システムが幅広い年齢層に対して有効であると考えられる。 Visual field evaluation was also possible for subjects in their 30s to 60s, who are considered to have a difference in reaction time, and thus the visual field inspection system is considered to be effective for a wide age group.
このように、固視点を注視する被験者の視線が固視点から移動し視標に達したときに、制御装置の判定手段は視線位置検出装置から入力される視線位置検出信号に基づき視線が固視点から視標に達したことを判定し、既に被験者が注視していない固視点を消滅させる。このとき被験者が注視している視標は、新たな固視点となる。被験者は提示装置に新たに視標が提示されるまで、新たな固視点を注視し続ける。制御装置は、新たな固視点に対して検査する新たな視標を提示装置の表示領域内に提示させ、検査するすべての視野に視標が提示されるまでこれを繰り返す。このように固視点の提示位置が固定されていないため、被験者は視線が固視点から視標に達すると再び視線を固視点に戻す必要がなく、客観的に短時間で視野を検査できる。 In this way, when the gaze of the subject gazing at the fixation point moves from the fixation point and reaches the target, the determination unit of the control device determines whether the line of sight is based on the gaze position detection signal input from the gaze position detection device. It is determined that the target has been reached, and the fixation point that has not been watched by the subject is extinguished. At this time, the target that the subject is gazing at becomes a new fixation point. The subject continues to watch the new fixation point until a new target is presented on the presentation device. The control device causes a new target to be examined for a new fixation point to be presented in the display area of the presentation device, and this is repeated until the targets are presented in all visual fields to be examined. Since the fixation point presentation position is not fixed in this way, the subject does not have to return the line of sight to the fixation point again when the line of sight reaches the target from the fixation point, and can objectively inspect the visual field in a short time.
一般的な被験者が視標を視認したことに伴い視線を固視点から視標に移動するのにかかる時間(例えば、成人男性の場合であれば2秒)を第1の基準時間に設定し、第1の基準時間以上であれば、判定手段によって、被験者が視標を認識できなかったと判断し、提示した視標に相当する視野を異常として取り扱う。従って、被験者の視標視認の可否を視線が固視点から視標に第1の基準時間以内に移動するかによって判定することができる。被験者の視線が第1の基準時間以内に固視点から視標に達しなければ、視標位置制御手段によって、検査する他の視野の検査に移ることができ、検査時間の短縮を図ることができる。 The time required to move the line of sight from the fixed viewpoint to the target when a general subject visually recognizes the target (for example, 2 seconds in the case of an adult male) is set as the first reference time, If the time is equal to or longer than the first reference time, the determination unit determines that the subject has not recognized the target and treats the visual field corresponding to the presented target as abnormal. Therefore, whether or not the subject can visually recognize the target can be determined based on whether the line of sight moves from the fixed viewpoint to the target within the first reference time. If the subject's line of sight does not reach the target from the fixed viewpoint within the first reference time, the target position control means can move to the inspection of another visual field to be inspected, and the inspection time can be shortened. .
第1の基準時間以外にも、第2の基準時間により視野異常を評価することもできる。この第2の基準時間は、判定手段の判定結果に基づき、各被験者が視標を認識したときの反応時間から算出されているため、各被験者毎の反応時間の個人差の影響を受けない基準時間であるといえる。 In addition to the first reference time, the visual field abnormality can also be evaluated by the second reference time. Since the second reference time is calculated from the reaction time when each subject recognizes the target based on the determination result of the determination means, the second reference time is not affected by individual differences in the reaction time for each subject. It's time.
被験者は報知手段による報知により、提示装置に既に視標が提示されていることを知る。制御装置の視標位置制御手段は次に検査する視野に移るために被験者に視標を探索させ、視線を視標に移動させることができる。 The subject knows that the visual target has already been presented on the presentation device by notification by the notification means. The target position control means of the control device can cause the subject to search for the target and move the line of sight to the target in order to move to the visual field to be examined next.
従来の視野検査は視野内の各点について精密な検査を行っているのに対して、本発明では、まず大域的に被験者の視野に異常がないかを調べる。そして、異常が発見された箇所について更に詳細に領域確定のために検査していくという手段を用いる。このように従来の視野検査方法に比べて時間的に効率の良い検査方法を用いることで検査時間の短縮を行うことができる。 In contrast to the conventional visual field inspection, a precise inspection is performed for each point in the visual field. In the present invention, first, a global inspection is performed to determine whether there is an abnormality in the visual field of the subject. Then, a means for inspecting a place where an abnormality is found to determine the area in more detail is used. In this way, the inspection time can be shortened by using an inspection method that is more time efficient than the conventional visual field inspection method.
従来の視野検査は視標として光視標を用いている。ゴールドマン視野計に関して、視標の輝度、大きさを固定し、周辺から中心に向かって移動させ、イソプタを求め、得られたイソプタから患者の視野を評価するものである。そして、正しいイソプタを求めるためには、スクリーンと視標とのコントラストを常に一定に保つ必要があった。また、ハンフリー視野計に関して、ある範囲の輝度の値を求め、そこから各検査点の輝度の値を推定し、得られた輝度の値から患者の視野の状態を評価するものである。輝度から視野を評価する場合、視標を投影するスクリーンと視標とのコントラストを常に一定に保つ必要性があった。以上から従来の視野検査では、検査環境として暗室での検査が必要不可欠であった。この問題点に対して、本発明では、輝度から視野を評価するのではなく、視標認知を表す眼球運動の反応時間、運動軌跡から評価しようと考えている。このため、本発明では、スクリーンと視標のコントラストについて考える必要がなく、検査環境による制限は少ないと考えられる。そして、視線位置検出装置と情報処理装置のディスプレイを検査装置として用いることで、システムと検査に用いる装置さえあれば、環境に制約を受けずに検査できる。 Conventional visual field inspection uses a light target as a target. Regarding the Goldman perimeter, the brightness and size of the target are fixed, moved from the periphery toward the center, the isopter is obtained, and the visual field of the patient is evaluated from the obtained isopter. In order to obtain a correct isopter, the contrast between the screen and the target must always be kept constant. Further, with respect to the Humphrey perimeter, a certain range of luminance values is obtained, the luminance value of each examination point is estimated therefrom, and the state of the patient's visual field is evaluated from the obtained luminance value. When the visual field is evaluated from the luminance, it is necessary to always maintain the contrast between the screen on which the target is projected and the target. From the above, in the conventional visual field inspection, an inspection in a dark room was indispensable as an inspection environment. With respect to this problem, in the present invention, instead of evaluating the visual field from luminance, it is considered to evaluate from the reaction time and movement trajectory of the eye movement representing the target recognition. For this reason, in the present invention, it is not necessary to consider the contrast between the screen and the target, and it is considered that there are few restrictions due to the inspection environment. Then, by using the display of the line-of-sight position detection device and the information processing device as the inspection device, the inspection can be performed without being restricted by the environment as long as the system and the device used for the inspection are available.
視標が検出できたかどうかを判断する手法として、定位反射を用いた視野検査では、眼球運動が生じたとしても、生じる眼球運動の跳躍量が少ないため、その眼球運動が視標を検出できたことを示す定位反射による眼球運動なのか、偶発的な眼球運動(たとえば固視微動)なのかを切り分けることが困難であった。このため、被験者にとって本来見えていないはずの領域が見えていると判断されてしまうなどの誤った結果が出力されてしまう危険性があり、検査結果として、信頼性の乏しい結果となることが問題点として挙げられる。この問題点に対して、本発明では、眼球運動の反応時間に着目する。被験者にとって、視標が視認できる状況であれば、眼球運動は一定の反応時間で生じると考えられ、視標が視認できない状況であれば、眼球運動の反応時間は視標を視認できる状況よりも遅くなるか眼球運動自体が生じないと考えられる。被験者にとって「見えている」、「見えていない」の切り分けを眼球運動の反応時間から判断することで、定位反射を用いた際に言われている問題が解決できる。また、定位反射を用いた場合、試行回数、年齢、振幅などにより定位反射は抑制されてしまい、運動自体が生じなくなってしまうという問題が挙げられているが、本発明では、被験者の意図する眼球運動を視標が検出できたかどうかの判断手法として用いることで試行回数、年齢、振幅などの影響による運動抑制を考慮する必要がない。 As a method to determine whether or not a target was detected, in visual field inspection using stereotaxic reflection, even if eye movement occurred, the amount of eye movement jumped was small, so that the eye movement could detect the target. It has been difficult to distinguish between eye movements due to stereotaxic reflections that indicate this and accidental eye movements (for example, microscopic eye movements). For this reason, there is a risk that an erroneous result will be output, such as it is judged that an area that should not be seen by the subject is seen, and the test result may be unreliable It is mentioned as a point. With respect to this problem, the present invention focuses on the reaction time of eye movement. If the subject can visually recognize the target, the eye movement is considered to occur in a certain reaction time. If the target cannot be visually recognized, the reaction time of the eye movement is longer than the situation in which the target can be visually recognized. It is thought that the eye movement itself does not occur late. By judging whether the subject is “visible” or “invisible” from the reaction time of eye movement, the problem that is said when using stereotaxic reflection can be solved. In addition, when stereotaxic reflection is used, there is a problem in that stereotaxic reflection is suppressed depending on the number of trials, age, amplitude, etc., and movement itself does not occur. In the present invention, the eyeball intended by the subject is cited. By using motion as a method for determining whether or not a target has been detected, it is not necessary to consider motion suppression due to the effects of the number of trials, age, amplitude, and the like.
本願発明は医療機関での検査から、一般の健康診断における暗室などの特別な設備を必要としないスクリーニング用機器としての利用価値も高く、本発明が失明予防などを通じて社会に与える影響も大きい。 The present invention has a high utility value as a screening device that does not require special equipment such as a dark room in general medical examinations from examinations at medical institutions, and the present invention has a great influence on society through prevention of blindness.
なお、本発明に係る視野検査システムは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 Note that the visual field inspection system according to the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
上記実施形態に係る視野検査システムは、提示装置が液晶ディスプレイである例を説明したが、これに限定されるものではない。例えば、提示装置は、プラズマディスプレイであってもよし、固視点及び視標を提示する範囲にLEDや電球などの光源を配置した光源装置であってもよい。 In the visual field inspection system according to the above embodiment, the example in which the presentation device is a liquid crystal display has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the presentation device may be a plasma display, or a light source device in which light sources such as LEDs and light bulbs are arranged in a range where a fixation point and a target are presented.
上記実施形態に係る視野検査システムは、提示装置として、1台のディスプレイを用いる例を説明したが、これに限定されものではない。例えば、提示装置は、複数台のディスプレイ(縦2台×横3台など)やプロジェクタなどであってもよい。プロジェクタは、解像度が低いため、提示装置にディスプレイを用いることが好ましい。 Although the visual field inspection system according to the above embodiment has been described with reference to an example in which one display is used as a presentation device, the present invention is not limited to this. For example, the presentation device may be a plurality of displays (such as 2 vertical units × 3 horizontal units) or a projector. Since the projector has a low resolution, it is preferable to use a display for the presentation device.
上記実施形態に係る視野検査システムは、報知手段を備える例を説明したが、これに限定されるものではない。所定時間が経過した後、被験者が視標を認識できていないと判別できたときは、視標を消滅させ、視線位置検出装置が検出している視線の位置に固視点を移動させるようにしてもよい。 Although the visual field inspection system according to the above embodiment has been described with the example including the notification unit, it is not limited thereto. When it is determined that the subject cannot recognize the target after the predetermined time has elapsed, the target is extinguished and the fixation point is moved to the position of the line of sight detected by the line-of-sight position detection device. Also good.
上記実施形態に係る視野検査システムは、常に一定輝度の点刺激を用いて検査を行う例を説明したが、これに限定されるものではない。ソフトの利点を生かし、M細胞の異常を捕らえることが可能と報告されている錯視現象(25Hz白黒反転フリッカー刺激)を視覚刺激として利用し、検査を行うことも可能である。 Although the visual field inspection system according to the above embodiment has been described with respect to an example in which inspection is always performed using a point stimulus having a constant luminance, the present invention is not limited to this. It is also possible to perform an inspection by using an optical illusion phenomenon (25 Hz black-and-white inverted flicker stimulation), which has been reported to be able to capture abnormalities of M cells, taking advantage of software, as a visual stimulus.
上記実施形態に係る視野検査システムは、報知手段5が警告音を発報することで聴覚的に報知する例を説明したが、これに限定されるものではない。報知手段は、提示装置に提示する視標及び固視点の形状、輝度、発色等を変更することによって視覚的に報知するようにしてもよい。
Although the visual field inspection system according to the above-described embodiment has been described with the example in which the
上記実施形態に係る視野検査システムは、被験者が視標を視認して視線を移動させているか否かを反応時間で判定するようにする例を説明したが、これに限定されるものではない。被験者が視標を視認して視線を移動させているか否かを視線が固視点から視標に移動する眼球運動軌跡で判定するようにしてもよい。より具体的には固視点から視標までを最短距離で通過しているか否か、視線が固視点から視標に達するまでに注視しているか否かで判断してもよい。制御装置はこれらの情報を視線位置検出装置から検出することができる。 Although the visual field inspection system according to the above embodiment has been described as an example in which it is determined by the reaction time whether or not the subject visually recognizes the target and moves the line of sight, the present invention is not limited thereto. Whether or not the subject visually recognizes the target and moves the line of sight may be determined based on an eye movement trajectory in which the line of sight moves from the fixed viewpoint to the target. More specifically, the determination may be made based on whether or not the shortest distance has passed from the fixed viewpoint to the target, and whether or not the line of sight has reached the target from the fixed viewpoint. The control device can detect such information from the line-of-sight position detection device.
1…視野位置検出装置、2…提示装置、21…検査用表示部、22…マーカー、23…提示装置用制御装置、3…制御装置、31…制御部、32…結果表示用表示部、33…入力手段、34…CPU、35…RAM、36…ROM、37…第1判定プログラム(判定手段)、37a…第1判定メインプログラム、37b…記憶プログラム(記憶手段)、37c…周辺視野追加プログラム、38…報知プログラム、39…視標位置制御プログラム(視標位置制御手段)、40…基準時間算出プログラム(基準時間算出手段)、41…第2判定プログラム、42…異常判定プログラム、42a…異常判定カウント値集計プログラム、42b…異常判定メインプログラム、43…判定結果表示プログラム、5…報知手段、a,a0,a1…固視点、b,b0,b1…視標、A,B…注視判定領域、t…運動軌跡、P…被験者
DESCRIPTION OF
Claims (2)
固視点と該固視点から所定間隔離れた視標とを被験者に対して表示領域内に提示する提示装置と、
該提示装置が固視点と視標とを提示させるように制御する制御装置とを備える視野検査システムにおいて、
制御装置は、
視線位置検出装置から受信した視線位置検出信号に基づいて予め設定されている第1の基準時間以内に被験者の視線が固視点から視標に達したか否かを判定する判定手段と、
該判定手段が第1の基準時間以内に被験者の視線が固視点から視標に達したと判定したときの、視標を提示してから被験者の視線が固視点から視標に達する1回の測定にかかる反応時間を複数回分記憶する記憶手段と、
判定手段が視標に達したと判定したときに、提示装置に提示されている固視点を消滅させ、提示装置に提示されている視標を新たな固視点とし、該固視点に対して検査する表示領域内の任意の位置に新たな視標を提示する視標位置制御手段と、
記憶手段に記憶された反応時間の測定回数が所定回数に達したときに、この所定回数分の反応時間に基づき、所定の演算を行うことにより、被験者の視線が固視点から視標に達したか否かを判定するための第2の基準時間を算出する基準時間算出手段と、を備えることを特徴とする視野検査システム。 A visual field position detection device for detecting the visual line position of the subject and outputting the visual line position detection signal;
A presentation device for presenting a fixation point and a visual target separated from the fixation point by a predetermined interval to a subject in a display area;
In a visual field inspection system comprising a control device for controlling the presentation device to present a fixation point and a visual target,
The control device
Determining means for determining whether or not the subject's line of sight has reached the target from a fixed viewpoint within a first reference time set in advance based on the line-of-sight position detection signal received from the line-of-sight position detection device;
When the determination means determines that the subject's line of sight has reached the target from the fixed viewpoint within the first reference time, the subject's line of sight reaches the target from the fixed viewpoint after presenting the target. Storage means for storing the reaction time required for the measurement a plurality of times;
When the determination means determines that the target has been reached, the fixation point presented on the presentation device is extinguished, and the visual target presented on the presentation device is made a new fixation point, and the fixation point is inspected. A target position control means for presenting a new target at an arbitrary position within the display area;
When the number of times of measurement of the reaction time stored in the storage means reaches a predetermined number, the subject's line of sight has reached the target from the fixed viewpoint by performing a predetermined calculation based on the reaction time for the predetermined number of times. And a reference time calculation means for calculating a second reference time for determining whether or not the visual field inspection system.
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