JP2014526312A - 幼児や小児における瞳孔赤色反射検査と眼の角膜光反射スクリーニングを文書化し記録するためのシステムおよび方法 - Google Patents

Abstract

幼児や小児における偏心的写真屈折法、瞳孔光反射および角膜光反射の眼のスクリーニング検査を文書化し、記録し、解釈するためのシステムならびに方法。システムは、画像取り込みデバイス、光生成デバイス、および表示部を有するコンピューティングデバイスを含む。システムは、コンピューティングデバイス上で実行可能であるコンピュータアプリケーションであって、眼のスクリーニング検査を行うためにコンピューティングデバイスを利用するよう動作可能であるコンピュータアプリケーションを含む。システムはまた、画像が処理され、解析され、および記録され得るように、ユーザがコンピューティングデバイスから取り込まれた画像をアップロードすることを可能にするウェブサイトを含む。
【選択図】図８Ａ

Description

（関連出願の相互参照）
この出願は、２０１１年９月８日に出願され「Ｓｙｓｔｅｍ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄ ｆｏｒ Ｄｏｃｕｍｅｎｔｉｎｇ ａｎｄ Ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｕｐｉｌｌａｒｙ Ｒｅｄ Ｒｅｆｌｅｘ Ｔｅｓｔ ａｎｄ Ｃｏｒｎｅａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｒｅｆｌｅｘ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｏｆ ｔｈｅ Ｅｙｅ ｉｎ Ｉｎｆａｎｔｓ ａｎｄ Ｙｏｕｎｇ Ｃｈｉｌｄｒｅｎ」と題された米国仮出願第６１／５３２，４６７号に優先権を主張するものであり、その仮出願は、その全体が参照によって本明細書に組み込まれる。

（発明の背景）
本発明は、幼児や小児における瞳孔光反射と角膜光反射の眼のスクリーニング検査を文書化し、記録し、解釈するためのシステムおよび方法に関するものである。

（関連技術の説明）
同軸眼底反射（瞳孔光反射検査）が知られており、１９６０年代初期から診断検査として小児科医および眼科医に広く教示されている。本明細書に参照によって組み込まれる、非特許文献１を参照されたい。人間の眼に入る光は、透明な眼の媒体（すなわち、角膜、眼房水、水晶体、および硝子体）を通って進むことと、反射され眼の外側に戻ることとによって、赤色瞳孔光反射を生成する。正常な赤色反射は、眼の焦点合わせ要素全ての透明性を要求する。

赤色瞳孔反射は以下の手法で生成される。通常、光は、透過性の網膜に到達し、脈絡膜によって反射され瞳孔の外側に戻され、その脈絡膜は、血管の層であるとともに、覆っている網膜に栄養を与える色素細胞である。反射され瞳孔の外側に戻された光であって、入る光の入射に同軸である観察者または計器によって見られる光に付与される色は、血液および脈絡膜内の色素の量によって決定される。血液は赤色であり、色素は茶色または黒色であるので、反射した光は、（同様に存在している暗い色素の量によって変えられた）赤色になる。脈絡膜内に存在している色素の量は、皮膚内の色素の量と相互に関係がある。より暗い色素性固体は、通常、暗い赤色か赤灰色の光を放出することになるのに対して、淡黄褐色（ｂｌｏｎｄｅ）のまたはより明るい色素性固体は、明るい赤色か橙黄色の反射光を有することになる。しかしながら、１人の個体における２つの瞳孔からの光の色および強度は、対称的であるべきである。

１９６２年に、Ｂｒｕｃｋｎｅｒは、スクリーニング手段として２つの眼からの光反射の質、強度、および対称性の様子における異常性を説明した。本明細書に参照によって組み込まれる、非特許文献２を参照されたい。後の著者は、眼位異常（斜視）、異なるサイズの眼（屈折不同）、眼における異常成長（腫瘍）、眼の媒体における異常混濁（白内障など）、および光の視神経伝達における異常性（すなわち、非対称的な瞳孔反応）を臨床的に診断するために「Ｂｒｕｃｋｎｅｒ 検査（ｔｅｓｔ）」を推薦している。

２０１０年のイスラエルからの刊行物において、１１，５００人の標準的な新生児が、２年間にわたって赤色反射検査を用いてスクリーニングされた。本明細書に参照によって組み込まれる、非特許文献３を参照されたい。これらの著者は、１：２３００の発病率で先天性白内障を見つけた。この研究における有病正診率はわずか４２％だけであったが、偽陽性は、７／１１，５００または０．０００６％だけであった。これらの著者は、ほとんどの診療所における壁掛け式充填器（ｗａｌｌ‐ｃｈａｒｇｅｒ）に存在する小さな手持ち式検眼鏡を使用する直接的な検眼鏡検査の使用を推薦する。この検査の場合、検眼鏡は、レンズ倍率を０に設定され、検査官の眼の近くに保持され、患者の眼から約４５センチメートル（ｃｍ）で別々に患者のそれぞれの瞳孔上に焦点を合わせられる。次いで、両眼が、速やかに連続して見られる。各眼において見られる赤色反射は類似するべきである。赤色反射における暗点、鈍く曇った赤色反射、赤色反射の欠如、または白色反射の存在は全て、眼科医への照会を指し示すものである。瞳孔拡張を最大にするために、赤色反射検査は、好適には暗い部屋内で行われる。本明細書に参照によって組み込まれる、非特許文献４および非特許文献５を参照されたい。

上述したイスラエルからのスクリーニング論文の発行により、２０１０年にイスラエルにおいて、イスラエル小児眼科新生児協会（Ｉｓｒａｅｌｉ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｎｅｏｎａｔａｌ Ｓｏｃｉｅｔｉｅｓ）によって赤色反射スクリーニングが必須となった。米国小児科学会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ）（ＡＡＰ）、米国小児眼科斜視学会（Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｓｔｒａｂｉｓｍｕｓ）（ＡＡＰＯＳ）、および米国眼科学会（Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ）（ＡＡＯ）は全て、赤色反射検査を行う際の小児科医のためのＡＡＰの２００８年のガイドラインを推奨する。

ＡＡＰによって発行された診療ガイドラインにもかかわらず、ほとんどの小児科医は、いまだ赤色反射検査を十分に行わず、また文書化せず、検査が患者に行われたという医療記録における客観的な文書がない。小児科医が、幼児や子供における赤色反射を十分に検出できない２つの主な理由がある。すなわち、（１）幼い子供は、瞳孔照射に注目しないことが多い（検査被験者は、検査を成功させるために光源を直接見ていなければならない）、および（２）小児科医には、検眼鏡からの明るい光に反応して瞳孔が収縮する前に瞳孔反射を判定するためにほんの一瞬しかないことである。

今日、ほとんどの小児科医は、直像検眼鏡を用いる赤色反射検査の困難性のために適時の様式で治療可能な眼の病状を検出していない。上述したこれらの欠陥とこの検査が使用されていない他の理由を克服する必要性がある。認識されるように、この発明は、これらの欠陥のみならず他のものにも対処する。

偏心的写真屈折法（ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ）と呼ばれる、瞳孔反射の観察における別の変形が、子供の屈折異常を判定するために使用される。偏心的写真屈折法は、カメラアパーチャに対して偏心的に位置付けられるフラッシュ源を使用する（Ｂｏｂｉｅｒ ＷＲ，Ｂｒａｄｄｉｃｋ ＯＪ，Ｅｃｃｅｎｔｒｉｃ ｐｈｏｔｏｒｅｆｒａｃｔｉｏｎ：ｏｐｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ ｅｍｐｉｒｉｃａｌ ｍｅａｓｕｒｅｓ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｏｐｔｏｍｅｔｒｙ ＆ Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ，１９８５；６２：６１４‐６２０）。明るい三日月形は、被験者の眼がフラッシュ偏心の経線に沿って十分な遠視または近視を有するときに瞳孔反射に現れる。偏心的写真屈折法を行うための既存の計器があるが、それらの計器は、それらの大きさや費用に起因して広く使用されていない。

Ｒｏｅ ＬＤ，Ｇｕｙｔｏｎ ＤＬ，「Ｔｈｅ ｌｉｇｈｔ ｔｈａｔ ｌｅａｋｓ：Ｂｒｕｃｋｎｅｒ ａｎｄ ｔｈｅ ｒｅｄ ｒｅｆｌｅｘ」，Ｓｕｒｖ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ １９８４年；第２８巻：ｐ６６５‐７０ Ｔｏｎｇｕｅ ＡＣ，Ｃｉｂｉｓ ＧＷ，「Ｂｒuｃｋｎｅｒ ｔｅｓｔ，Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ」，１９８１年；第８８巻：ｐ１０４１‐１０４４ Ｅｖｅｎｔｏｖ‐Ｆｒｉｅｄｍａｎ Ｓ，Ｌｅｉｂａ Ｈ，Ｆｌｉｄｅｌ‐Ｒｉｍｏｎ Ｏ，Ｊｕｓｔｅｒ‐Ｒｅｉｃｈｅｒ Ａ，ａｎｄ Ｓｈｉｎｗｅｌｌ ＥＳ，「Ｔｈｅ ｒｅｄ ｒｅｆｌｅｘ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｎｅｏｎａｔｅｓ：Ａｎ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ｔｏｏｌ ｆｏｒ ｅａｒｌｙ ｄｉａｇｎｏｓｉｓ ｏｆ ｃｏｎｇｅｎｉｔａｌ ｏｃｕｌａｒ ｄｉｓｅａｓｅｓ」Ｉｓ Ｍｅｄ Ａｓｓｏｃ Ｊ ２０１０年；第１２巻：ｐ２５９‐２６１ Ｔｈｅ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ，Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ｓｔｒａｂｉｓｍｕｓ，ａｎｄ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌｏｇｙ，「Ｅｙｅ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｉｎｆａｎｔｓ，ｃｈｉｌｄｒｅｎ，ａｎｄ ｙｏｕｎｇ ａｄｕｌｔｓ ｂｙ ｐｅｄｉａｔｒｉｃｉａｎｓ」，Ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ２００３年；第１１１巻；ｐ９０２‐７ Ａｍｅｒｉｃａｎ Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ，「Ｒｅｄ ｒｅｆｌｅｘ ｅｘａｍｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｎｅｏｎａｔｅｓ，ｉｎｆａｎｔｓ，ａｎｄ ｃｈｉｌｄｒｅｎ」，Ｐｅｄｉａｔｒｉｃｓ２００８年；第１２２巻；１４０１‐４

別の小児科のスクリーニング検査は、Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査であり、その検査において、幅の広いビームフラッシュ光の角膜反射が、斜視を検出するために使用される。その検査の欠点は、写真撮影の文書化および定量的測定の欠如である。

（ネットワークおよびハードウェア）
本発明は、幼児や小児における瞳孔光反射と角膜光反射の眼のスクリーニング検査を文書化し、記録し、解釈するためのシステムおよび方法に関するものである。図１は、本発明の機能を提供するために使用され得るシステム１００の簡略図である。システム１００は、少なくとも１つのサーバコンピューティングデバイス１１０（例えば、従来のウェブサーバまたは他の適切なサーバ）、および少なくとも１つのクライアントコンピューティングデバイス（例えば、クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃ）を含む。サーバコンピューティングデバイス１１０は、ネットワーク１１５（例えば、インターネット、セルラーネットワークなど）によってクライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃに通信可能に接続される。システム１００は、単一のサーバコンピューティングデバイス１１０を含むものとして例示されたが、当業者は、システム１００が、サーバコンピューティングデバイス１１０の機能をそれぞれ果たすかそれらの機能を果たすために互いに協働する任意の数のサーバコンピュータデバイスを含み得ることを認識するであろう。更に、サーバコンピューティングデバイス１１０が、３つのクライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃに接続されるものとして例示されたが、当業者は、サーバコンピューティングデバイスは、任意の数のクライアントコンピューティングデバイスに接続され得、またサーバコンピューティングデバイスは、任意の特定の数のクライアントコンピューティングデバイスを用いる使用に限定されるものではないことを認識する。

幼児や小児における瞳孔光反射と角膜光反射の眼のスクリーニング検査を文書化し、記録し、解釈するためのシステムのブロック図である。 本発明の実施形態によるスマートホンの正面を図示する。 カメラ、フラッシュ、および視覚的に引き付けるものを示すスマートホンの背面を図示する。 スマートホンの表示部上に示された大きい輪郭マスクを図示する。 スマートホンの表示部上に示された小さい輪郭マスクを図示する。 写真撮影過程の間の被験者の顔と位置合わせされた小さい輪郭マスクを図示する。 写真撮影過程の間の操作員および被験者の位置付けを図示する。 写真撮影過程後にスマートホンの表示部上に表示された写真を図示する。 ０度に方向付けられるときのスマートホンの正面図および背面図を図示する。 スマートホンが０度に方向付けられるときに取られた被験者の眼の画像を図示する。 −９０度に方向付けられるときのスマートホンの正面図および背面図を図示する。 スマートホンが−９０度に方向付けられるときに取られた被験者の眼の画像を図示する。 写真撮影過程の間の被験者の顔と位置合わせされた大きい輪郭マスクを図示する。 写真撮影過程の間の操作員および被験者の位置付けを図示する。 写真撮影過程の後にスマートホンの表示部上に表示された写真を図示する。 ０度に方向付けられるときのスマートホンの正面図および背面図を図示し、スマートホンの表示部上に垂直に表示された小さい輪郭マスクと、スマートホンのフラッシュに対するカメラの位置合わせとを示す。 ９０度に方向付けられるときのスマートホンの正面図および背面図を図示し、スマートホンの表示部上に垂直に表示された小さい輪郭マスクと、スマートホンのフラッシュに対するカメラの位置合わせとを示す。 −９０度に方向付けられるときのスマートホンの正面図および背面図を図示し、スマートホンの表示部上に垂直に表示された小さい輪郭マスクと、スマートホンのフラッシュに対するカメラの位置合わせとを示す。 −１８０度に方向付けられるときのスマートホンの正面図および背面図を図示し、スマートホンの表示部上に垂直に表示された小さい輪郭マスクと、スマートホンのフラッシュに対するカメラの位置合わせとを示す。 写真撮影スクリーニング検査の後の被験者の眼を描写するスマートホンの表示部上に表示された２つの得られた写真を図示する。 写真撮影スクリーニング検査の後の被験者の眼を描写するスマートホンの表示部上に表示された写真を図示する。 写真撮影スクリーニング検査の後の被験者の眼を描写するスマートホンの表示部上に表示された写真を図示する。 写真撮影スクリーニング検査の後の被験者の眼を描写するスマートホンの表示部上に表示された写真を図示する。 複数の被験者についての三日月形幅／瞳孔径（ＣＰＲ）に対する毛様体筋麻痺性屈折のプロットである。 ロジット関数による写真屈折に関連するような毛様体筋麻痺性屈折のプロットである。 写真屈折に対する毛様体筋麻痺性屈折のプロットである。 図１に示されたシステムを実施するための過程の図である。 ハードウェア環境および動作環境の図であり、その環境において、図１のシステムのコンピューティングデバイスが実装され得る。

クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃは、医師、別の医療提供者、親、または同様のものなどのユーザによってそれぞれ動作する。クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃは、ウェブサイトを表示するように構成された従来のウェブブラウザをそれぞれ含み得、様々な種類のソフトウェアアプリケーションを実行することができ得る。非限定的な例として、図１では、クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａは、パーソナルコンピュータ（例えば、ラップトップ、パーソナルコンピュータ、および同様のもの）として例示され、スマートホン１２０Ｂは、スマートホンとして例示され、クライアントコンピューティングデバイス１２０Ｃは、タブレット型コンピュータとして例示される。一般的に、コンピューティングデバイス１２０Ａ〜Ｃは、容易に商業的に利用可能である（例えば、スマートホン、タブレット型コンピュータなどの）デバイスを含み得、および／または、この特定のアプリケーションのために特に構成されたデバイスを含み得る。クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃは、サーバコンピューティングデバイス１１０から離れて位置し得る。

クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃはまた、画像取り込みデバイス（例えば、カメラもしくはスキャナ）、光生成デバイス（例えば、「フラッシュ」）、ならびに患者の眼の画像を取り込むために画像取り込みデバイスおよび光生成デバイスを使用するように動作可能であるコンピュータアプリケーションまたはソフトウェアをそれぞれ含む。一般的に、光生成デバイスが画像取り込みデバイスのレンズの近くに位置することが、好適である。

クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃのそれぞれはまた、患者を枠に入れるための手段であって、画像取り込みデバイスの焦点合わせを確実にするための手段を提供するスクリーン表示部を含む。クライアントコンピューティングデバイス１２０Ａ〜１２０Ｃのソフトウェアは、光生成デバイスによって生成された光またはフラッシュの持続期間および強度を制御する。

図２を参照すると、クライアントコンピューティングデバイス１２０Ｂは、例えば、互いにごく接近して位置する（すなわち、短い距離Ｄによって分離される）カメラレンズ１２１およびフラッシュ１２２を備えるスマートホンである。視覚的に引き付けるもの１３０は、カメラレンズ１２１と同じ側面上のスマートホン１２０Ｂの背面１６上にある。非限定的な例として、引き付けるもの１３０は、スマートホン１２０Ｂの暗闇で光る電話ケース１２９上に印刷された女性の顔であり得る。この引き付けるもの１３０は、薄暗い環境で幼児や小児の視線を引き付けるのに適している。スマートホン１２０Ｂはまた、写真撮影過程の間の実時間表示のためにそれの正面１６０上にスクリーン１２４を含む。

図２Ａおよび図２Ｂを参照すると、スマートホン１２０Ｂの非限定的な例は、カメラレンズ１２１とフラッシュ１２２との間が約５．７ｍｍの距離Ｄを有する、Ａｐｐｌｅ，Ｉｎｃによって販売されるｉＰｈｏｎｅ４Ｓ（登録商標）である。フラッシュ１２２は、図２Ｂに示されるように、レンズ１２１の右に位置する。特定の距離および方向は、ｉＰｈｏｎｅ４Ｓ（登録商標）上で実施される偏心的写真屈折法の以下の例に重要であり得る。異なるフラッシュとカメラの方向および距離Ｄを備える他のスマートホンがまた、フラッシュとカメラの距離Ｄが類似の視角の範囲を定めるように動作距離を調整することによって使用され得る。スマートホン１２０Ｂの方向は、カメラレンズ１２１に対するフラッシュ１２２の方向が、以下に記載されるものと類似の様式で、被験者に向くように調整されるべきである。

（フラッシュ写真撮影ソフトウェアおよび手順）
本発明の実施形態は、スマートホン１２０Ｂなどのコンピューティングデバイスの限定された能力の範囲内ですべて、偏心的写真屈折法、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ検査、およびＨｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査に最適化された設定された作業距離や方向で被験者の眼のフラッシュ写真撮影を行うことができる。本発明の実施形態によれば、写真撮影の作業距離や方向は、スマートホン１２０Ｂのスクリーン１２４上に示された輪郭マスクの助けにより操作員（例えば、医者、技術者、または親）によって調整される。図３および図４を参照すると、スマートホンスクリーン１２４は、写真撮影過程の間に中心、方向、および距離を調整する目的で輪郭マスクを表示する。より大きいマスク１２５（図３）は、より近い作業距離のために使用され、より小さいマスク１２６（図４）は、更に遠い作業距離のために使用される。

本発明の実施形態は、スマートホン１２０Ｂ上で実行するソフトウェアプログラム（または「アプリケーション」）を含む。操作員は、アプリケーションを起動し、小児科の写真スクリーニングのための特別なフラッシュ写真を撮る。写真撮影の前に、被験者の識別情報（例えば、名前、年齢、誕生日など）が、アプリケーションに入力され得る。

図５Ａ、図５Ｂ、および図５Ｃは、偏心的写真屈折法の目的でスマートホン１２０Ｂを使用してフラッシュ写真撮影を行う過程を例示する。成人介助者が、操作員が写真を撮る間に幼児または非常に幼い子供を彼らを静止させたままにするように保つことが役に立つであろう。図５Ａに示されるように、操作員１３１は、小さい輪郭マスク１２６を子供の被験者１３２の顔に位置合わせするように、スマートホン１２０Ｂを位置付ける。輪郭マスク１２６の眼の輪郭は、適切な作業距離１３３（図５Ｂを参照）を確立するために被験者の眼の間の距離に注意深く一致される。満足の行く位置合わせが一旦見出されると、操作員１３１は、フラッシュおよび写真画像取り込みを起動するためにカメラボタン１６８を軽くたたく。あるいは、他の指定されたボタンが、フラッシュおよび画像取り込みを起動するために押され得る。

図５Ｃに示されるように、次いで、アプリケーションは、両眼１６６Ｌ、１６６Ｒを含む、得られた写真１６４の一部上にデジタル的にズームインし、スクリーン１２４上の切り取り窓１４０においてズームインされた写真の即時表示のために、写真の縁を切り取る。縁を切り取られた範囲のサイズは、標準化され得るか調整可能であり得る。操作員１３１は、切り取り窓１４０に対して写真１６４をタッチするか「ドラッグする」ことによって、縁を切り取られた範囲の位置を調整することができる。操作員１３１は、図５Ｃに示されるように被験者１３２の眼１６６Ｌ、１６６Ｒが切り取り窓１４０の中心に置かれるまで写真１６４の位置を調整する。（瞳孔１４２または角膜縁の円によって判断されるような）両眼１６６Ｌ、１６６Ｒの中心は、表示部１２４上に示される点線のガイドライン１４５間に挟まれた空間内に収まるべきである。眼の間の距離が、眼１６６Ｌ、１６６Ｒが表示されたガイドライン１４５内に収まることを可能にしないほど作業距離１３３が遠過ぎるか近過ぎる場合には、写真１６４は保存されるべきではなく、別の写真が撮られるべきである。ガイドライン１４５を使用して、写真１６４は、許容可能な範囲内、好適には目標距離１３３の約＋／−１５％の範囲内にあることが確実にされる。

臨床研究では、眼の間の距離および角膜径の変動係数（ＣＶ）は両方とも約５％であった。比較すると、作業距離１３３についてのＣＶは、（外れ値を除くためにどのガイドライン１４５も使用せずに）大きいマスク１２５と小さいマスク１２６の両方について約１４％であった。それ故、作業距離１３３を制御するために代用の尺度として眼の間の距離（または角膜径）を使用することは、作業距離の変動性を減らす良い手法である。図５Ａ〜図５Ｃに示された例では、眼の間の距離は、理想よりもわずかに広い可能性があるが、ガイドライン１４５によって挟まれた範囲内に十分にあり得る。これは、実際の作業距離１３３は、理想距離よりもわずかに近い可能性があるが、十分に許容範囲内にあり得ることを意味する。

写真屈折を判定するために、大きな瞳孔１４２が必要とされる。従って、薄暗い所で写真撮影を行うことが望ましい。ほとんどのスマートホン（例えば、スマートホン１２０Ｂ）は、瞳孔１４２を収縮させるために事前フラッシュを利用し、写真における「赤眼」を防ぐ。本発明のプログラムは、スマートホン１２０Ｂの事前フラッシュ機能を非作動にする。その代わりに、フラッシュは、瞳孔径に対する写真取り込みと同時に起こるように時間調節される。フラッシュの輝度および持続期間は、三日月形と瞳孔内の赤色反射との対比のために最適化される。

図５Ａおよび図５Ｂを参照すると、写真屈折法の場合、小さいマスク１２６は、約１８．５インチ（４７ｃｍ）の作業距離１３３を作り出すために使用される。この作業距離で、ｉＰｈｏｎｅ４Ｓ（登録商標）上のフラッシュとカメラの距離Ｄ（図２Ｂを参照）は約０．７度の範囲を定め、それは、屈折異常の検出に最適である。この例において被験者の左眼１６６Ｌを参照すると、被験者１３２は、低度の遠視であり、明るい黄色の三日月形１４１が、より暗い赤色瞳孔反射１４６の片側上に見られ得る。眼１６６Ｌが近視であった場合、三日月形１４１は、瞳孔１４２の他側上にあることになる。偏心的写真屈折法の原理によると、遠視眼では、三日月形は、カメラ１２１と眼との間に形成された光学軸に対してフラッシュ１２２の反対側上に見られる。近視眼では、三日月形は、光学軸に対してフラッシュ１２２の同じ側上に見られる。屈折異常の度合いは、瞳孔１４２に対する三日月形１４１の幅から見積もられ得る。これは、後の項において記載されることになる。

乱視を検出するために、１以上の方向で写真屈折法を行うことが必要である。図６Ａを参照すると、垂直方向（０度回転）にあるスマートホン１２０Ｂを用いて、フラッシュ１２２は、カメラレンズ１２１に対して水平に動かされ、そのカメラレンズ１２１は、水平経線に沿って眼の屈折を測定する。図６Ｂの得られた写真１５２は、眼１５３が水平経線に沿って正常視である（屈折異常ではない）ことを示す。垂直経線において屈折異常を測定するために、図６Ｃに示されるように側方方向を使用することが必要である。これは、電話が−９０度回されたときにそれが垂直に現れるように、表示部１２４上で小さいマスク１２６を方向付けることによって本発明において達成される。この方向において、フラッシュ１２２は、カメラレンズ１２１に対して垂直に動かされる。これは、垂直経線に沿って強度の遠視を示す眼１５３の図６Ｄに示される写真１５４を作り出す。偏心的写真屈折写真１５２および１５４は、眼１５３が強度の倒乱視（すなわち、水平経線よりも垂直経線においてより低い焦点合わせ能力を有する角膜）を有することを共に示す。ある選択肢として、斜乱視を判定するために輪郭マスク１２５を斜めに方向付けることも可能である。しかしながら、乱視は、通常、水平および垂直軸の近くに方向付けられるので、これは、スクリーニング目的に一般的に必要ではなく、ほとんど全く方向が斜めではない。

三日月形１４１は、角膜反射および瞳孔赤色反射を覆い隠し得るので、非屈折性スクリーニング目的で三日月形を最小限にすることが望ましい。本発明の実施形態は、より近い作業距離を使用することによってこれに備える。図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃを参照すると、これは、大きい輪郭オーバーレイマスク１２５を使用することによって達成される。大きいマスク１２５の場合、作業距離１３４は約１２インチ（３０ｃｍ）であり得る。この作業距離１３４で、ｉＰｈｏｎｅ４Ｓ（登録商標）上のフラッシュとカメラの距離Ｄは約１．１度の範囲を定め、それは、図７Ｃの写真例１７０に示されるように、ほとんどの場合（極度の近視または遠視を除いて）三日月形を作り出さない。瞳孔赤色反射１４６は、角膜光反射１４３と共に全部が見られる。

最適な写真撮影のための更なる条件は、被験者の前の外部光源が、これらの外部からの光は角膜反射測定を妨害する付加的な角膜反射を作り出すことがあるので、回避されるべきであることである。角膜反射１４３の位置は、斜視を判定するために測定される。瞳孔赤色反射１４６は、媒体の混濁（例えば白内障）もしくは眼球腫瘍（例えば網膜芽腫）からの異常陰影または白色反射を検出するために評価される。操作員１３１は、切り取り窓１４０に対して写真１７０をドラッグすることによって、縁を切り取られた範囲１４０の位置を調整することができる。操作員１３１は、眼１７２Ｌ、１７２Ｒが切り取り窓１４０の中心に置かれるまで写真１７０の位置を調整する。（瞳孔１４２または角膜縁の円によって判断されるような）両眼１７２Ｌ、１７２Ｒの中心は、点線１４５間に挟まれた空間内に収まるべきである。眼の間の距離が、眼がガイドライン１４５内に収まることを可能にしないほど作業距離１３４が遠すぎるか近すぎる場合には、写真１７０は保存されるべきではなく、別の写真が撮られるべきである。ガイドライン１４５を使用して、本発明は、写真が許容可能な範囲内にあることを確実にする。大きいマスク１２５が非屈折性目的で使用されるので、作業距離についての許容量はより広く、好適には目標距離の約＋／−２５％の範囲内にある。図７Ａ、図７Ｂ、および図７Ｃにおける例では、眼の間の距離は、理想よりもわずかに狭いが、ガイドライン１４５によって挟まれた範囲内に十分にある。これは、実際の作業距離は、理想距離よりもわずかに遠い可能性があるが、十分に、許容範囲内にあり得ることを意味する。

小さい網膜芽腫を検出する感度を高めるために、フラッシュ１２２が、網膜上の異なる範囲を照らすように、視線方向を変えることが望ましい。本発明では、これは、写真撮影の方向を変えることによって達成される。図８Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ、および図８Ｄを参照すると、表示部１２４上の大きいマスク１２５は、４つの方向、すなわち、０度（図８Ａ）、９０度（図８Ｂ）、−９０度（図８Ｃ）、および１８０度（図８Ｄ）に回転される。写真はそれぞれの方向で撮られる。フラッシュ１２２に対する引き付けるもの１３０の位置は、それぞれの方向で異なる。これは、網膜の異なる範囲が照らされる４つの写真を作り出す。

子供が必要とする写真スクリーニングは、年齢によって異なる。一歳未満の幼児の場合、主な懸念は、白内障、他の媒体の混濁、および網膜芽腫である。白内障および他の著しい媒体の混濁は、視力を発達させるために眼が外科的に澄ませる必要がある。網膜芽腫は、腫瘍が脳に転移すること、また、治療不可能（すなわち、致命的）になることを防ぐために早期に治療される必要がある。屈折異常は、それほどこの若い年齢では懸念事ではない。従って、本発明のいくつかの実施形態によれば、幼児のための写真撮影は、大きいマスク１２５を用いて全て行われ、評価は、瞳孔赤色反射１４６（Ｂｒｕｃｋｎｅｒ検査）に集中される。１組の４つの写真について推薦される設定が、表１に列挙される。少なくとも１つの写真が、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ検査およびＨｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査の評価のために必要とされる。しかしながら、完全な組の４つの写真が、網膜芽腫検出の最適感度のために好適である。

１歳以上の子供の場合、主な懸念は、強度の屈折異常（遠視、近視、乱視）、屈折異常差（屈折不同）、および斜視を含む、弱視（ａｍｂｌｙｏｐｉａ）（視力薄弱（ｌａｚｙ ｅｙｅ））を発病させる危険因子である。従って、本発明の実施形態によれば、子供のための写真撮影は、小さいマスク１２６を用いておおむね行われる。評価は、偏心的写真屈折法、角膜光反射（Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査）およびＢｒｕｃｋｎｅｒ検査を含む。写真屈折三日月形１４１（図５Ｃを参照）が、小さいマスク１２６で撮られた写真において角膜光反射１４３を覆い隠す場合には、ＨｉｒｓｃｈｂｅｒｇおよびＢｒｕｃｋｎｅｒ検査は、適切に実行されることができない。そのような場合において、２つの大きいマスク１２５写真がまた取られ得る。１組の４つの写真について推薦される設定が、表２に列挙される。

Ｌ＝大きい、Ｓ＝小さい、^＊＝三日月形がＳ（小さいマスク）上で角膜反射を覆い隠す場合に必要とされる。

（写真解析ソフトウェアおよび手順）
眼のフラッシュ写真が撮られた後、それらの写真は、眼の疾患についてスクリーニングするために評価される。本発明に係る第１のステップは、即時の目視検査のためにスマートホン１２０Ｂの表示部１２４上にこれらの写真を表示することである。図９を参照すると、被験者の眼１８０Ｌ、１８０Ｒの写真２０４および２０５が、表示部１２４上に可能な限り大きな形式で表示される。２つの写真だけが、この表示形式ではスクリーン１２４上に収まるので、同じ被験者について撮られた他の写真は、スクロールすることによって（例えば、指でスワイプすることによって）迅速にアクセス可能であり得る。識別情報２０１は、写真撮影の日付印２０２および被験者の年齢２０３と共に、提供される。マスクサイズおよび方向情報は、写真２０４や２０５における枠１８４や１８３（Ｓ０＝小さいマスク、０度、Ｌ０＝大きいマスク、０度など）にそれぞれ示されるように写真２０４や２０５と共に提供される。これらの例は、それらの指導的な性質のために示される。小さいマスク１２６を用いて撮られた写真２０４は、強度の遠視を示す大きな三日月形１４１を示しており、それは、この子供が、医者による十分な評価および治療のために照会される必要があることを意味する。三日月形１４１は、両眼１８０Ｌ、１８０Ｒにおける瞳孔１４２の直径の半分よりも広く、それ故、角膜光反射１４３は、写真２０４内で適切に視覚化されることができない。

これは、なぜ別の写真２０５が、枠１８３（「Ｌ０」）に示されるように、大きいマスク１２５を使用して撮られる必要があるかを例示する。写真２０５では、瞳孔１４２の全反射１４６が赤色であり、カメラフラッシュからの角膜光反射１４３が、眼が垂直向性（ｏｒｔｈｏｔｒｏｐｉｃ）である（斜視ではない）ことを示す瞳孔１４２の中心に十分に集められることが見られ得る。真の角膜反射の解明を妨害することがある外部からの外部光源からの二次反射１４４があるが、幸いにも、二次反射はより薄暗く、より偏心的であり、真の反射１４３および１４６と区別することができる。この写真２０５は、薄暗い部屋の照明光源が、被験者の眼１８０Ｌ、１８０Ｒの面の後側に置かれる必要性を例示する。

専門家による主観的な目視検査を越えて、本発明はまた、眼の画像のコンピュータ解析を提供する。これは、好適には、写真を撮るために使用されたのと同じスマートホン１２０Ｂ（図１を参照）上の自動式ソフトウェアによって行われる。あるいは、写真は、サーバ上のソフトウェアが自動測定を行うことができるサーバコンピューティングデバイス１１０にネットワーク１１５を通してアップロードされ得る。測定は、遠隔クライアントコンピュータ１２０Ａ上で専門家の人間（すなわち技術者および専門家）によって確かめられ調整され得る。

コンピュータ解析は、眼の寸法や位置の測定と、診断指標の連続計算とを含む。以下の測定は、他に規定されない限り、画像画素を単位にするものである。次いで、画素数の見掛けのサイズが、比率を計算するために使用される。次いで、例えば目盛りステッカー１８２（図９を参照）または角膜径などの、既知のサイズのイメージ要素にわたって取られた比率が、物理的寸法に変換され得る。図１０Ａおよび図１０Ｂを参照すると、興味対象の寸法は、以下を含む。

写真１９０は、図１０Ａにおいて被験者の眼１８６Ｌおよび１８６Ｒを描写して示される。ＷＨは、水平の三日月形２１４の幅２１０Ａであり、それは、（示されるように）瞳孔１４２の左側上にある場合にはプラス（遠視）であり、瞳孔の右側上にある場合にはマイナス（近視）である。左および右は、被験者の視点から本明細書において定義され、その視点は、写真１９０の側面の反対である（すなわち、被験者の右眼は写真の左側上にある）。

図１０Ｂは、垂直の三日月形２１１を測定するために使用される眼１８６Ｌの写真１９１を例示する。ＷＶは、垂直の三日月形２１１の幅２１０Ｂであり、それは、（示されるように）瞳孔１４２の底部にある場合にはプラス（遠視）であり、瞳孔の頂部にある場合にはマイナス（近視）である。これは、図８Ｂに示されるように−９０度の位置に回転されたマスク１２５または１２６を用いて写真が撮られることを想定する。

ＣＤは、角膜縁の円２１２上で測定された角膜径である。

ＰＤは、瞳孔の円２１３上で測定された瞳孔径である。

ＳＤは、ステッカー１８２上で測定される際のステッカー直径２１５である。この実施形態において、示される任意選択的な目盛りステッカー１８２は、^３／_４インチ（１９．０５ｍｍ）の直径を有し、作業距離および実寸を計算するために使用される。

図１１を参照すると、眼１８６Ｌおよび１８６Ｒの写真２１８が示される。眼１８６Ｌ、１８６Ｒの標識の位置は、２つの角膜縁の円２２２Ｌおよび２２２Ｒによって定義された座標系に従って測定される。ｘ軸は、角膜縁の円２２２Ｌおよび２２２Ｒの中心を接続する。ｘ軸は、側頭側に（被験者の鼻から外向きへ）プラスである。ｙ軸は、プラス上向きおよびマイナス下向きであり、ｘ軸に垂直に方向付けられる。ｘ‐ｙ座標の原点２０６は角膜縁の円２２２Ｌと２２２Ｒとの間の中点にある。被験者の頭はわずかに傾けられることが多いので、ｘ‐ｙ眼座標は、写真２１８の水平および垂直軸と正確に同じではない可能性がある。それ故、位置測定は、写真２１８座標から図１１上に示されるような眼座標に変換されるべきである。以下の位置および寸法が測定される。

ＩＣＤは、右の角膜縁の円２２２Ｒと左の角膜縁の円２２２Ｌとの間で測定される角膜間距離である。

ＲＸＣ、ＲＹＣは、右の角膜縁の円２２２Ｒの中心で測定される際の角膜のｘおよびｙ位置である。

ＬＸＣ、ＬＹＣは、左の角膜縁の円２２２Ｌの中心で測定される際の角膜のｘおよびｙ位置である。

ＲＸＰ、ＲＹＰは、右の瞳孔の円２２３Ｒの中心で測定される際の瞳孔のｘおよびｙ位置である。

ＬＸＰ、ＬＹＰは、左の瞳孔の円２２３Ｌの中心で測定される際の瞳孔のｘおよびｙ位置である。

ＲＸＫ、ＲＹＫは、右の反射の円２２４Ｒの中心で測定される際の角膜光反射のｘおよびｙ位置である。

ＬＸＫ、ＬＹＫは、左の反射の円２２４Ｌの中心で測定される際の角膜光反射のｘおよびｙ位置である。

測定後の次のステップは、診断指標の計算であり、次いで、その計算から診断分類がなされ得る。診断分類は、集団参照に基づくものである。以下の例および統計は、屈折異常の範囲を有するが、斜視、眼の媒体の混濁、または眼球腫瘍ではない、３．５歳から５．３歳の年齢範囲（平均４．４歳）の６５人の子供について撮られたスマートホン写真に基づくものである。本発明の方法に引き続き、他の参照データもまた使用され得る。発明は、データセット例からの特定の閾値に限定されない。

本発明の実施形態によれば、偏心的写真屈折法は、小さいマスク１２６を用いて撮られた写真上で測定された瞳孔径に対する三日月形幅の比率（ＣＰＲ）に基づく。図１２は、水平経線についてのこの比率に対して毛様体筋麻痺性屈折をプロットする。毛様体筋麻痺性屈折（ＣＲ）は、毛様体筋が毛様体筋麻痺性眼薬の使用によって麻痺された後に医者によって検影器を用いて測定される。それは、小児における屈折力測定のための至的基準である。しかしながら、写真は、毛様体筋麻痺性点眼薬の滴下前に撮られた。従って、写真をベースとした偏心的写真屈折法は、測定される眼の遠近調節（焦点を合わせる努力）によって影響を及ぼされ得る。図１２を参照すると、ＣＰＲは、２．８ＤまでのＣＲについて０であり得ることが見られ得る。しかしながら、ＣＰＲ＞０．２の区切り閾値２３０を設定することによって、ＣＲ＞３．５Ｄの全ての場合が検出され得る。３．５Ｄより大きい強度の遠視は、米国小児眼科斜視学会（ＡＡＰＯＳ）によって推薦された公式参照基準（Ｄｏｎａｈｕｅ ＳＰ，Ａｒｎｏｌｄ ＲＷ，Ｒｕｂｅｎ ＪＢ；ＡＡＰＯＳ Ｖｉｓｉｏｎ Ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ．Ｐｒｅｓｃｈｏｏｌ ｖｉｓｉｏｎ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ：ｗｈａｔ ｓｈｏｕｌｄ ｗｅ ｂｅ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ａｎｄ ｈｏｗ ｓｈｏｕｌｄ ｗｅ ｒｅｐｏｒｔ ｉｔ？Ｕｎｉｆｏｒｍ ｇｕｉｄｅｌｉｎｅｓ ｆｏｒ ｒｅｐｏｒｔｉｎｇ ｒｅｓｕｌｔｓ ｏｆ ｐｒｅｓｃｈｏｏｌ ｖｉｓｉｏｎ ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ ｓｔｕｄｉｅｓ．Ｊ ＡＡＰＯＳ．２００３；７（５）：３１４‐３１６）である。写真スクリーニング基準としてＣＰＲ＞０．２を使用して、写真の目視検査は、９０％の特異性で、強度の遠視を検出するために１００％（２／２）の感度をもたらした。区切りとして０．２より大きい左眼と右眼とのＣＰＲ差を使用して、目視検査は、９５％の特異性で、（２つの眼の間の１．５Ｄより大きなＣＲ差としてＡＡＰＯＳによって定義される）屈折不同を検出するために１００％の感度をもたらした。

また、写真から屈折の量的推計を取得することが望ましい。屈折とＣＰＲとの関係は、シグモイドのものである。三日月形は、（小さいマスク１２６を用いる４７ｃｍの作業距離に対応する）‐２．１Ｄと弱度の遠視との間のＣＲ間に存在しない。より大きな度合いの遠視と共に、ＣＰＲは増えるが、１の値で飽和する（すなわち、三日月形は、瞳孔よりも広がることができない）。従って、シグモイド数学関数が、フィッティングのために必要とされる。本発明は、ロジット関数を使用する。

ＰＲ＝Ａ^＊ｌｎ［（１／ＣＰＲ）−１］＋Ｂ ＣＰＲ＞０の場合
ここで、
ＰＲは写真屈折であり、
ＡおよびＢは、勾配であり、データのフィッティングから切り取る（図１３）、および
ｌｎ［ ］は、自然対数関数である。

別個の曲線フィッティングが近視のために必要とされる。

ＰＲ＝Ｆ^＊ｌｎ［（１／ＣＰＲ）＋１］＋Ｇ ＣＰＲ＜０の場合
ここで、ＦおよびＧは勾配であり、データのフィッティングから切り取る。

ＣＰＲ＝０（すなわち、三日月形無し）の場合、屈折は、他方の眼におけるＣＰＲに基づいて見積もられ得る。他方の眼がプラスのＣＰＲを有する場合には、ＰＲが経験的データに基づいて＋０．１Ｄに設定され得る。他方の眼がマイナスのＣＰＲを有する場合には、ＰＲは‐２．１Ｄに設定される。両眼が三日月形を有さない場合には、両眼が正常視であるか、照会を必要としないわずかな量の近視を有すると想定して差し支えない。

基数的（Ｃａｒｄｉｎａｌ）乱視は、水平および垂直経線についてＰＲを差し引くことによって評価される。

ＰＡｓｔ＝ＰＲＶ−ＰＲＨ
ここで、
ＰＡｓｔは、写真の基数的乱視である（直乱視の場合にはプラスであり、倒乱視の場合にはマイナスである）
ＰＲＶは、−９０°の方向で撮られた写真からのＣＰＲから計算された垂直経線における写真屈折であり、ならびに
ＰＲＨは、０°の方向で撮られた写真からのＣＰＲから計算された水平経線における写真屈折である。

屈折不同（２つの眼の間の屈折差）は、水平および垂直経線において別個に見積もられ得る。

ＰＡｎｉｓｏｍＨ＝Ａｂｓ（ＲＰＲＨ−ＬＰＲＨ）
ここで、
ＰＡｎｉｓｏｍＨは、水平経線における写真屈折不同であり、
Ａｂｓ（ ）は、絶対値関数であり、
ＲＰＲＨは、水平経線における右眼の写真屈折であり、および
ＬＰＲＨは、水平経線における左眼の写真屈折である。

同様に、
ＰＡｎｉｓｏｍＶ＝Ａｂｓ（ＲＰＲＶ−ＬＰＲＶ）
ここで、
ＰＡｎｉｓｏｍＶは、垂直経線における写真屈折不同であり、
Ａｂｓ（ ）は、絶対値関数であり、
ＲＰＲＶは、垂直経線における右眼の写真屈折であり、および
ＬＰＲＶは、垂直経線における左眼の写真屈折である。

表３は、０°および−９０°の方向で撮られた２つの小さいマスク写真（表２）に基づく偏心的写真屈折法の結果の要約報告である。

ここで、ＲＨ、ＲＶ＝それぞれ水平および垂直経線上の屈折であり、Ａｓｔ＝基数的乱視であり、ＡｎｉｓｏｍＨ、ＡｎｉｓｏｍＶ＝それぞれ水平および垂直経線上の屈折不同である。見積もり値は、０°および−９０°の方向で撮られた１組の２つの写真から見積もられたパラメータ値である。経験的調整を用いるＡＡＰＯＳ基準に基づく基準は、それを超えると眼科医への照会が必要とされる区切りである。

遠視の照会についての基準は、写真屈折＞１．７５Ｄで全ての眼を照会することが、ＣＲ＞３．５Ｄで全ての眼を捕えることになることを示す臨床データ（図１４を参照）に基づく。これは、非限定的で例示的な照会基準である。照会基準は、異なる年齢についてカスタマイズされ得、新たな臨床データまたは公式推薦が利用可能になったときに改訂され得る。

１．５Ｄを超える屈折不同の照会基準は、臨床研究における１００％の感度（３／３）および９５％の特異性を提供する。使用される至的基準は、ＡＡＰＯＳ推薦に従う１．５Ｄを超えるＣＲ差である。

本発明の別の態様は、Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇ角膜反射検査の写真版を使用する斜視の測定に関する。伝統的なＨｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査では、角膜光反射の位置は、検査官によってペンライトを使用して主観的に評価される。写真版では、それの通常位置からの角膜反射の毎ミリメートル（ｍｍ）の偏差が、斜視の約２１プリズムジオプターと関連付けられることが見出されており（Ｂｒｏｄｉｅ ＳＥ，Ｐｈｏｔｏｇｒａｐｈｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇ ｔｅｓｔ，Ｉｎｖｅｓｔ Ｏｐｈｔｈａｌｍｏｌ Ｖｉｓ Ｓｃｉ １９８７；２８：７３６‐４２）、角膜反射の通常位置は、瞳孔軸に対して約０．５ｍｍ鼻側である。本発明では、角膜反射の位置は、瞳孔の円２１３と角膜縁の円２１２の両方と比較される（図１０Ａを参照）。本発明によれば、位置オフセットは、サイズ参照として角膜径２１５を使用して屈折光学上の尺度に変換される。あるいは、目盛りステッカー１８２（図１０Ａを参照）または角膜間距離がまた、サイズ参照として使用され得る。これらの測定は、好適には、大きいマスク１２５を用いて撮られた写真上で行われる。しかしながら、小さいマスク１２６もまた、三日月形が角膜反射の視覚化を妨害しないほど十分小さい場合には使用され得る。以下の例示的な結果は、他に規定されない限り、大きいマスク１２５を用いて撮られた写真から取得された。

本発明によれば、以下の斜視指標が、瞳孔反射位置と角膜反射位置との間のオフセットに基づいて、計算される。

ＨＲＧＰ＝Ａ^＊（ＲＸＰ−ＲＸＫ）／ＲＣＤ
ＨＬＧＰ＝Ａ^＊（ＬＸＰ−ＬＸＫ）／ＬＣＤ
ＶＲＧＰ＝Ａ^＊（ＲＹＰ−ＲＹＫ）／ＲＣＤ
ＶＬＧＰ＝Ａ^＊（ＬＹＰ−ＬＹＫ）／ＬＣＤ
ＨＳＩＰ＝ＨＲＧＰ＋ＨＬＧＰ＋ＢＰ
ＶＳＩＰ＝ＶＲＧＰ−ＶＬＧＰ
ここで、
ＨＲＧＰは、水平右視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＨＬＧＰは、水平左視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＶＲＧＰは、垂直右視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＶＬＧＰは、垂直左視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＨＳＩＰは、水平斜視指標（プリズムジオプター）であり、
ＶＳＩＰは、瞳孔オフセットに基づく垂直斜視指標であり、ならびに
Ａは変換因子であり、およびＢＰはオフセットである。

ＨＳＩＰは、外斜視の場合にはプラスであり、内斜視の場合にはマイナスである。ＶＳＩＰは、右上斜視または左下斜視の場合にはプラスであり、左上斜視または右下斜視の場合にはマイナスである。変換因子Ａは、臨床研究からの１１．４４ｍｍの平均角膜径と毎プリズムジオプターにつき２１ｍｍを乗ずることによって計算された毎角膜径につき２４０プリズムジオプターである。オフセット因子ＢＰは、臨床研究から取得されるように、大きいマスク１２５の場合−１０．７プリズムジオプターであり、小さいマスク１２６の場合−１６．３プリズムジオプターである。ＨＳＩＰが通常範囲の外側にあるときには、水平斜視が疑われる。水平斜視が疑われるとき、固視眼が、ＨＲＧＰおよびＨＬＧＰを比較することによって決定され得、ＨＲＧＰ＜ＨＬＧＰの場合には、右眼が固視であり（左眼が偏位眼であり）、その他の場合には、左眼が固視である。ＶＳＩＰが通常範囲の外側にあるときには、垂直斜視が疑われる。垂直斜視が疑われるとき、固視眼が、ＶＲＧＰおよびＶＬＧＰを比較することによって決定され得、ＶＲＧＰ＜ＶＬＧＰである場合には、右眼が固視であり、その他の場合には、左眼が固視である。

本発明によれば、以下の斜視指標がまた、角膜縁の円の位置と角膜反射位置との間のオフセットに基づいて、計算される。

ＨＲＧＬ＝Ａ^＊（ＲＸＬ−ＲＸＫ）／ＲＣＤ
ＨＬＧＬ＝Ａ^＊（ＬＸＬ−ＬＸＫ）／ＬＣＤ
ＶＲＧＬ＝Ａ^＊（ＲＹＬ−ＲＹＫ）／ＲＣＤ
ＶＬＧＬ＝Ａ^＊（ＬＹＬ−ＬＹＫ）／ＬＣＤ
ＨＳＩＬ＝ＨＲＧＬ＋ＨＬＧＬ＋Ｂ
ＶＳＩＬ＝ＶＲＧＬ−ＶＬＧＬ
ここで、
ＨＲＧＬは、水平右視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＨＬＧＬは、水平左視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＶＲＧＬは、垂直右視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＶＬＧＬは、垂直左視線偏差（プリズムジオプター）であり、
ＨＳＩＬは、水平斜視指標（プリズムジオプター）であり、
ＶＳＩＬは、瞳孔オフセットに基づく垂直斜視指標であり、ならびに
Ａは変換因子であり、およびＢＬはオフセットである。

ＨＳＩＬは、外斜視の場合にはプラスであり、内斜視の場合にはマイナスである。ＶＳＩＬは、右上斜視または左下斜視の場合にはプラスであり、左上斜視または右下斜視の場合にはマイナスである。変換因子Ａは、臨床研究からの１１．４４ｍｍの平均角膜径と毎プリズムジオプターにつき２１ｍｍを乗ずることによって計算される毎角膜径につき２４０プリズムジオプターである。オフセット因子ＢＬは、臨床研究から取得されるように、大きいマスク１２５の場合−２３．１プリズムジオプターであり、小さいマスク１２６の場合−２４．８プリズムジオプターである。

以下の斜視の要約報告（表４）は、斜視の検出のための情報を提供する。非限定的で例示的な信頼区間は、臨床研究における平均および標準偏差（ＳＤ）値に基づく。正規分布の想定がなされた。それ故、９５％の信頼区間（ＣＩ）は、＋／−１．９６ＳＤ平均によって設定され、９９％のＣＩは、＋／−２．５８ＳＤ平均によって設定される。大きいマスク１２５を用いて撮られた写真の場合、ＨＳＩＬは、−１２．８から１２．８のプリズムジオプターの９５％のＣＩと、−１６．８から１６．８のプリズムジオプターの９９％のＣＩとを有する。ＨＳＩＰは、−１２．３から１２．３のプリズムジオプターの９５％のＣＩと、−１６．１から１６．１のプリズムジオプターの９９％のＣＩとを有する。以下の要約報告では、９９％のＣＩの外側の値は、好適には、「正常限界の外側」を表すために赤色で強調される。９５％のＣＩの外側であるものの、９９％のＣＩの範囲内の値は、好適には、「境界線」症状を表すために黄色で強調される。

左眼または右眼のいずれかの視線角が中心から十分にずれているとき、フラッシュ照射が視神経円板に当たることができ、異常（白色）瞳孔反射を作り出すことができる。視神経円板の中心（盲点）は、中心窩に対して１２度から１５度鼻側（固視）である。視神経円板の幅は、約５．５度の視覚である。従って、９度（１６プリズムジオプター）を超える視線角を示す写真は、使用されるべきではない。それ故、水平視線指示子ＨＲＧＬ、ＨＲＧＰ、ＨＬＧＬ、またはＨＬＧＰのいずれもが１６プリズムジオプター以上であるとき、写真は、写真屈折または瞳孔光反射（Ｂｒｕｃｋｎｅｒ検査）の評価のために使用されるべきではない。同じような大きさの垂直視線偏差もまた、これらの検査に不正確さをもたらし得る。

本発明の別の態様は、被験者の右眼と左眼との間の非対称性の解析である。角膜のサイズ間の大きな非対称性は、先天性緑内障（例えば、牛眼症）に起因する発育異常（例えば、ミクロ小眼球症（ｍｉｃｒｏｐｈｔｈａｌｍｏｓ）もしくはナノ小眼球症（ｎａｎｏｐｈｔｈａｌｍｏｓ））または眼球の肥大を示し得る。本発明によれば、非対称性は、好適には、左／右の比率および左と右の差によって測定される。

ＣＤＬＲＲ＝ＬＣＤ／ＲＣＤ
ＣＤＬＲＤ＝Ｅ^＊（ＬＣＤ−ＲＣＤ）
ここで、ＣＤＬＲＲは左角膜径と右角膜径との比率であり、ＣＤＬＲＤは左角膜径と右角膜径との差であり、Ｅは変換因子である。変換因子Ｅは、画素数における見掛けのサイズを絶対物理単位、例えばｍｍに変換する。

目盛りステッカーが使用されない場合にはＥ＝１１．４４ｍｍ／ＣＤであり、ここで、１１．４４ｍｍは同じくらいの年齢の集合の平均角膜径である。

目盛りステッカーが使用される場合にはＥ＝１９．０５ｍｍ／ＳＤであり、ここで、１９．０５ｍｍは目盛りステッカー１８ｓの直径である（図１０Ａ）。

瞳孔のサイズ間の大きな非対称性は、神経的異常（例えばホルネル症候群）を示し得る。本発明によれば、非対称性は、好適には、左／右の比率によって測定される。

ＰＤＬＲＲ＝ＬＰＤ／ＲＰＤ
ＰＤＬＲＤ＝Ｅ^＊（ＬＰＤ−ＲＰＤ）
ここで、ＰＤＬＲＲは左瞳孔径と右瞳孔径との比率であり、ＰＤＬＲＤは左瞳孔径と右瞳孔径との差であり、Ｅは上記で定義したような変換因子である。

瞳孔光反射の色または輝度間の大きな非対称性は、白内障、眼の媒体における他の混濁、網膜芽腫、あるいは他の眼球内腫瘤を示し得る。図１０Ａおよび図１１を参照すると、瞳孔光反射を評価するために、（それらの画素の目的設定色および輝度値をゼロ、不定、または無効に移して）左眼１８６Ｌ、右眼１８６Ｒの両方から瞳孔の円２１３から三日月形２１４および角膜反射２１６をまず取り除くことが必要である。次いで、左と右の瞳孔反射１４２の色マップならびに輝度マップの残りの有効領域が、色および輝度の差マップを取得するために差し引かれる。次いで、差マップの平均値および２乗平均値が、非対称性の指示子として使用される。瞳孔反射色または輝度における明らかな非対称性は、外部からの外部光源からの視線偏差または疑似角膜反射の結果として生じ得る。従って、数値指標は、異常性の決定的な指示子ではなく、コンピュータまたは人間の専門家によるより精緻なパターン解析のための単なる警告フラグである。

以下の要約報告（表５）は、左眼と右眼の非対称性についての情報を提供する。９５％の信頼区間の外側の結果は境界線と考えられ、９９％の信頼区間の外側の結果は正常限界（異常）の外側と考えられる。

ＣＩ：臨床研究からの信頼区間。ＴＢＤ：臨床研究において決定されるもの。ｍｍ単位の左と右の差は、１１．４４ｍｍ（個体数平均）の角膜径を想定して計算される。

目盛りステッカー１８２（図１０Ａを参照）が使用される場合には、本発明はまた、上記で定義されたような変換因子Ｅで画素数値を乗ずることによって、瞳孔径、角膜径および角膜間距離の厳密な測定を提供する。

（システムの全動作）
図１５を参照すると、ステップ３０１において、操作員１３１は、写真を撮る前に被験者１３２（例えば、子供または幼児）についての識別（ＩＤ）情報および生年月日（ＤＯＢ）をスマートホン１２０Ｂ（図１）に入力する。次いで、本発明のスマートホンアプリケーションは、ステップ３０３において患者の年齢に従って適切な組の写真設定（表１、２）を選択する。次いで、操作員１３１は、ステップ３０５において写真を撮る。写真が満足のいくものではない場合には、その写真は捨てられる。写真が満足のいくものである場合には、操作員１３１は、縁の切り取りを調整し、縁を切り取られた写真を保存する。ステップ３０７では、写真撮影過程が、患者の年齢に適するような完全な組（表１、２）の写真が取得されるまで続けられる。次いで、ステップ３０９では、写真は、操作員およびユーザ医者（小児科医、家庭医療の医者、検眼士もしくは眼科医）または親による視診のためにスマートホン１２０Ｂの表示部１２４上に表示される。一実施形態では、スマートホン１２０Ｂはまた、正常限界内、境界線、または正常限界の外側のいずれかのようにその組の写真の予備的な分類を提供するために自動解析（表３〜表５）を表示する。

医者または親は、その時に診断的印象をスマートホン１２０Ｂに入力すること、または遠隔地の専門家による等級付けを要求することを選択し得る。次いで、写真、診断的印象、および要求が、ステップ３１１においてネットワーク１１５（図１）を通してウェブサイトにアップロードされる。ステップ３１３では、中央コンピュータサーバ１１０（図１）が、自動解析を行う（表３〜表５）。ステップ３１５では、遠隔等級付けが要求された場合には、ステップ３１７および３１９が行われる。ステップ３１７では、遠隔位置で専門の等級付け技術者が、遠隔クライアントコンピュータ１２０Ａを使用して測定や解析のために調整をし、この情報をサーバコンピュータ１１０にアップロードする。ステップ３１９では、専門の等級付け医者（例えば小児眼科医）が、測定や解析を検討し、サーバコンピュータ１１０へのアップロードのために最終的な診断的印象を提供する。

ステップ３２１では、患者ＩＤ、ＤＯＢ、年齢、写真、測定および解析（表３〜表５）、ならびに診断的印象を含む報告が、サーバコンピュータ１１０上で生成される。報告は、ネットワーク１１５経由でユーザ医者３２３および医者の診療所または病院の電子健康記録システム（ＨＥＲ）３２５に送信される。ユーザ医者は、スマートホン１２０Ｂ上またはクライアントコンピュータ１２０Ａ上で報告を読むことができる。ユーザ医者はまた、ネットワーク１１５を通して親３２９に報告を送信し得る。親がユーザ本人であった場合、サーバコンピュータ１１０は、ネットワーク１１５経由で親に報告を送信し得る。照会が顧問医者３２７（例えば小児眼科医または検眼士）になされる場合には、ユーザ医者または親は、ネットワーク１１５を通して報告を顧問医者に送信することができる。

システム１００の使用についての１つのシナリオは、幼児または子供の定期検診を行う一般の小児科医の診療所におけるものである。技術者は、上述のように写真を撮り、スマートホン１２０Ｂ上で小児科医に結果を示す。あるいは、写真は、ウェブサイトにアップロードされ得、小児科医は、クライアントコンピュータ１２０Ａで報告を見ることができる。次いで、小児科医は、遠隔測定および診断を要求する。等級付け医者による最終報告が異常性を示す場合には、小児科医は、患者を小児眼科医に照会させ、ネットワーク１１５経由で報告を転送する。

別のシナリオでは、親がユーザである。親が、写真を撮り、スマートホン１２０Ｂ上で結果を見る。次いで、親は、遠隔測定および診断を要求する。等級付け医者による最終報告が異常性を示す場合には、親は、報告を小児眼科医に送信し、患者のための面会を依頼する。ウェブサイトは、スケジューリングや報告転送過程を容易にするために地域の小児眼科医および検眼士の（連絡情報や転送リンクを有する）リストを提供する。

更に、いくつかの実施形態では、ウェブサイトは、親または小児科医が、彼らが撮った画像と比較することができ、臨床的に有益な赤色反射画像の検出や取り込みをどのように最適化するかを学ぶことができる、教示欄と正常および異常の赤色反射デジタル画像例とを含む。

更に、いくつかの実施形態では、この発明においてモバイルデバイスおよびサーバのネットワーク１１５が、（例えば、正常、境界線、および異常が何かを定義するための）大きな基準データセットを集めるために、種々の小児眼疾患の発病率を測定するために、また、小児眼疾患のそれぞれについて変動するものの特性パターンを取得するために、複数の診療所からデータを集計するように使用される。

（コンピューティングデバイス）
図１６は、サーバ１１０とコンピューティングデバイス１２０Ａ〜Ｃのどの実装が行われ得るかに関連するハードウェアおよび動作環境の図である。図１６の描写は、実装がその中において行われ得る適切なコンピュータハードウェアおよび適切なコンピューティング環境の簡単な、概要を提供することが意図される。要求されるものではないが、実装は、パーソナルコンピュータなどのコンピュータによって実行されるプログラムモジュールなどのコンピュータで実行可能な命令との一般的な関連において記載される。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを行うか特定の抽象データ型を実装するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含む。

その上、当業者は、実装が、手持ち式デバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサをベースとしたまたはプログラム可能な家電、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、および同様のものを含む、他のコンピュータシステム構成を用いて行われ得ることを認識することになる。実装はまた、タスクが、通信ネットワークを通してリンクされる遠隔処理デバイスによって行われる分散コンピューティング環境において行われ得る。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、ローカルと遠隔の両方のメモリ記憶デバイスに位置し得る。

図１６の例示的なハードウェアおよび動作環境は、コンピューティングデバイス１２の形態の汎用コンピューティングデバイスを含む。サーバおよびコンピューティングデバイス１２０Ａ〜Ｃは、コンピューティングデバイス１２のような１つ以上のコンピューティングデバイスを使用してそれぞれ実装され得る。

コンピューティングデバイス１２は、システムメモリ２２と、処理装置２１と、システムメモリ２２を含む種々のシステム構成要素を処理装置２１に動作可能に結合するシステムバス２３とを含む。コンピューティングデバイス１２のプロセッサが、単一の中央処理装置（「ＣＰＵ」）、または並列処理環境と通常呼ばれる複数の処理装置を含むように、ただ１つのあるいは１つ以上の処理装置２１があり得る。複数の処理装置が使用されるとき、処理装置は異種であり得る。非限定的な例として、そのような異種処理環境は、従来のＣＰＵ、従来のグラフィック処理装置（「ＧＰＵ」）、浮動小数点演算装置（「ＦＰＵ」）、それらの組み合わせ、および同様のものを含み得る。コンピューティングデバイス１２は、従来のコンピュータ、分散型コンピュータ、または任意の他の種類のコンピュータであり得る。

システムバス２３は、種々のバスアーキテクチャのいずれかを使用するメモリバスまたはメモリコントローラ、周辺バス、およびローカルバスを含むいくつかの種類のバス構造のいずれかであり得る。システムメモリ２２はまた、単にメモリと呼ばれ得、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）２４およびランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）２５を含む。起動の間などに、コンピューティングデバイス１２内の素子間で情報を移送するのに役立つ基本ルーチンを含む基本入出力システム（ＢＩＯＳ）２６は、ＲＯＭ２４内に格納される。コンピューティングデバイス１２は、図示しないハードディスクから読み取るためおよびハードディスクに書き込むためのハード５ディスクドライブ２７、取り外し可能な磁気ディスク２９から読み取るためおよび磁気ディスク２９に書き込むための磁気ディスクドライブ２８、ならびにＣＤ ＲＯＭ、ＤＶＤ、または他の光学媒体などの取り外し可能な光ディスク３１から読み取るためおよび光ディスク３１に書き込むための光ディスクドライブ３０を更に含む。

ハードディスクドライブ２７と、磁気ディスクドライブ２８と、光ディスクドライブ３０とは、それぞれ、ハードディスクドライブインターフェース３２、磁気ディスクドライブインターフェース３３、および光ディスクドライブインターフェース３４によって、システムバス２３に接続される。ドライブと、それらの関連付けられたコンピュータで読み取り可能な媒体とは、コンピュータで読み取り可能な命令、データ構造、プログラムモジュール、およびコンピューティングデバイス１２のための他のデータの不揮発性記憶装置を提供する。コンピュータによってアクセス可能であるデータを格納することができる任意の種類のコンピュータで読み取り可能な媒体、例えば、固体メモリデバイス（「ＳＳＤ」）、磁気カセット、フラッシュメモリカード、ＵＳＢドライブ、デジタルビデオディスク、ベルヌーイ（Ｂｅｒｎｏｕｌｌｉ）カートリッジ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、および同様のものなどが、例示的な動作環境において使用され得ることは、当業者によって認識されるべきである。当業者に明らかであるように、処理装置２１によってアクセス可能であるハードディスクドライブ２７および他の形態のコンピュータで読み取り可能な媒体（例えば、取り外し可能な磁気ディスク２９、取り外し可能な光ディスク３１、フラッシュメモリカード、ＳＳＤ、ＵＳＢドライブ、および同様のもの）は、システムメモリ２２の構成要素と考えられ得る。

多くのプログラムモジュールは、オペレーティングシステム３５、１つ以上のアプリケーションプログラム３６、他のプログラムモジュール３７、およびプログラムデータ３８を含む、ハードディスクドライブ２７、磁気ディスク２９、光ディスク３１、ＲＯＭ２４、またはＲＡＭ２５上に格納され得る。ユーザは、キーボード４０やポインティングデバイス４２などの入力デバイスを通してコマンドおよび情報をコンピューティングデバイス１２に入力し得る。他の入力デバイス（図示しない）は、マイクロホン、ジョイスティック、ゲームパッド、パラボラアンテナ、スキャナ、タッチセンシティブデバイス（例えば、スタイラスもしくはタッチパッド）、ビデオカメラ、深さカメラ、動き検出／認識デバイス（例えばＭｉｃｒｏｓｏｆｔ Ｋｉｎｅｃｔ（登録商標）システム）、または同様のものを含み得る。これらのおよび他の入力デバイスは、システムバス２３に結合されるシリアルポートインターフェース４６を通して処理装置２１に接続されることが多いが、パラレルポート、ゲームポート、ユニバーサルシリアル５バス（ＵＳＢ）、または無線インターフェース（例えば、ブルートゥースインターフェース）などの、他のインターフェースによって接続されてもよい。モニタ４７または他の種類の表示デバイスはまた、ビデオアダプタ４８などのインターフェース経由でシステムバス２３に接続される。モニタに加えて、コンピュータは、典型的には、スピーカ、プリンタ、ならびに触覚および／または他の種類の物理的フィードバックを提供する触覚デバイス（例えば、力フィードバックゲームコントローラ）などの他の周辺出力デバイス（図示しない）を含む。

コンピューティングデバイス１２は、遠隔コンピュータ４９などの１つ以上の遠隔コンピュータへの論理的接続を使用するネットワーク化された環境において動作し得る。これらの論理的接続は、（ローカルコンピュータとして）コンピューティングデバイス１２に結合された通信デバイスまたはコンピューティングデバイス１２の一部によって達成される。実装は、特定の種類の通信デバイスに限定されない。

遠隔コンピュータ４９は、別のコンピュータ、サーバ、ルータ、ネットワークＰＣ、クライアント、メモリ記憶デバイス、ピア（ｐｅｅｒ）デバイスまたは他の共通ネットワークノードとすることができ、典型的には、コンピューティングデバイス１２に対して上記した素子の多くあるいは全てを含む。遠隔コンピュータ４９は、メモリ記憶デバイス５０に接続され得る。図１６に描写された論理的接続は、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）５１およびワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）５２を含む。そのようなネットワーキング環境は、オフィス、企業全体のコンピュータネットワーク、イントラネットおよびインターネットにおいてありふれたものである。

当業者は、ＬＡＮが、電話ネットワーク、ケーブルネットワーク、セルラーのネットワーク、または電力線上の搬送波信号を使用してモデム経由でＷＡＮに接続され得ることを認識するであろう。そのようなモデムは、ネットワークインターフェース（例えば、シリアルまたは他の種類のポート）によってコンピューティングデバイス１２に接続され得る。更に、多くのラップトップコンピュータが、セルラーのデータモデム経由でネットワークに接続され得る。

ＬＡＮネットワーキング環境において使用されるとき、コンピューティングデバイス１２は、通信デバイスの１つの種類であるネットワークインターフェースまたはアダプタ５３を通してローカルエリアネットワーク５１に接続される。ＷＡＮネットワーキング環境において使用されるとき、コンピューティングデバイス１２は、典型的には、モデム５４、ある種類の通信デバイス、または例えばインターネットなどのワイドエリアネットワーク５２上の通信を確立するための任意の他の種類の通信デバイスを含む。

内部または外部のものであり得るモデム５４は、シリアルポートインターフェース４６経由でシステムバス２３に接続される。ネットワーク化された環境では、パーソナルコンピューティングデバイス１２に対して描写されたプログラムモジュール、あるいはそれらの部分は、遠隔コンピュータ４９および／または遠隔メモリ記憶デバイス５０に格納され得る。示されたネットワーク接続は例示的なものであり、コンピュータ間に通信リンクを確立する他の手段およびその通信リンクを確立するための通信デバイスが使用され得ることが認識される。

コンピューティングデバイス１２および関連した構成要素は、特定の例として、また、開示された概念の高レベルの見方を容易にするために抽象概念によって本明細書に提示されている。実際の技術的設計や実装は、開示された概念の全体の性質を維持しながら特定の実装に基づいて変わり得る。

偏心的写真屈折法、Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇ、およびＢｒｕｃｋｎｅｒ検査は、以前に使用されていた全て確立された検査であるが、スマートホンカメラおよびフラッシュの限定された能力の範囲内でこれらの検査を行う手法はなかった。これらは、本発明において提供される。

まず、典型的なスマートホン上の偏心的写真屈折法は、カメラレンズの広角性質に起因して比較的近い作業距離とフラッシュとカメラレンズとの間の近い距離で理想的に実行される。それ故、作業距離を確立するための手段が必要とされる。ＰｌｕｓＯｐｔｉｘ（登録商標）システムなどの特殊な写真屈折計器とは異なり、典型的なスマートホン上の特別範囲発見デバイスは無い。本発明によれば、この問題点は、スマートホンスクリーン上の輪郭マスクオーバーレイの使用によって回避される。マスクは、眼の間の距離が輪郭と一致され得るように、眼の輪郭を含む。臨床研究では、（角膜縁の円によって定義されるような角膜の中心間で測定される）眼の間の距離は、３．４歳から５．３歳までの６５人の子供のグループにおいて５％の変動の集団係数で、５０．７ｍｍであった。それ故、マスク方法を注意深く使用することによって、作業距離は、良好なレベルの正確さに確立され得る。本発明はまた、視覚で０．７度のフラッシュとカメラレンズの距離に対応する約４７ｃｍとして作業距離の理想設定を確立した。この値辺りの変動値もまた機能し、この発明は、作業距離の厳密な値によって限定されるものではない。

更に、本発明は、カメラレンズに対するフラッシュの方向が、マスクの方向を変えることによって変えられることを可能にし、乱視を測定するための少なくとも２つの直交軸における写真屈折の測定を可能にする。伝統的には、写真屈折は、三日月形の（例えば、ｍｍ単位の）幅から測定されていた。本発明は、瞳孔径に対する三日月形幅の比率（ＣＰＲ）を使用することによってその方法を改良する。これは、作業距離変動および瞳孔サイズに起因して写真屈折誤りを部分的に減らす。更には、本発明は、ＣＰＲを見積もられたジオプター単位の写真屈折値に変換するために、好適にはロジット関数を用いて、シグモイド曲線フィッティングの使用を教示する。

本発明はまた、三日月形反射が、Ｈｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査を妨害する可能性が低いように、作業距離を設定することによって偏心的な小さなフラッシュの使用を可能にする。この距離は、視覚で１．１度のフラッシュとカメラレンズの距離に対応する約３０ｃｍであることが見出された。この値辺りの変動値もまた機能し、この発明は、作業距離の厳密な値によって限定されるものではない。伝統的には、写真のＨｉｒｓｃｈｂｅｒｇ検査は、プリズムジオプターに関して斜視を見積もるために瞳孔軸（瞳孔‐角膜反射オフセット）からの角膜反射の（例えば、ｍｍ単位の）転位を使用する。本発明は、斜視角を見積もるために瞳孔‐角膜反射オフセットと角膜径との比率の使用を教示する。これは、作業距離の変動から生じ得る誤りと、それによる画像拡大を減らす。それはまた、角膜径に関連する角膜曲率の変動から誤りを減らす。

更に、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ検査は、伝統的に、網膜の広範囲を照らすビームを用いる同軸照射で行われる。本発明は、三日月形反射が妨害する可能性が低いように、作業距離を設定することによって偏心的な小さなフラッシュの使用を可能にする。この距離は、視覚で１．１度のフラッシュとカメラレンズの距離に対応する約３０ｃｍであることが見出された。この値辺りの変動値もまた機能し、この発明は、作業距離の厳密な値によって限定されるものではない。更に、本発明は、カメラレンズに対するフラッシュの方向が、輪郭マスクの方向を変えることによって変えられることを可能にし、網膜芽腫または他の眼球内腫瘤を検出する可能性を上げるために少なくとも２つの網膜位置を照らすことを可能にする。伝統的には、Ｂｒｕｃｋｎｅｒ検査は、目視検査だけに頼る。本発明はまた、異常性を検出する助けとして瞳孔光反射色および輝度における左と右の非対称性の定量分析の使用を教示する。

この発明はまた、眼の解剖学的構造（直径、距離、およびそれらの左と右の差）の（例えば、ｍｍ単位の）物理的寸法を見積もるために目盛り計量として角膜径またはステッカー直径の使用を教示する。これは、作業距離の変動に起因する誤りと、それによる画像拡大を減らす。

上記実施形態は、異なる他の構成要素内に含まれるか、その異なる他の構成要素と接続される異なる構成要素を描写する。そのように描写されたアーキテクチャは、単なる例示的なものであることと、実際に同じ機能を達成する多くの他のアーキテクチャが実装され得ることとが理解されることになる。概念的意味では、所望の機能が達成されるように、同じ機能を達成するための構成要素の任意の配置は、効果的に「関連付け」られる。同じく、そのように関連付けられた任意の２つの構成要素もまた、所望の機能を達成するために互いに、「動作可能に接続され」、または「動作可能に結合され」るものとして見られ得る。

本発明の特定の実施形態が示され記載されたが、本明細書における教示に基づいて、変更や修正が、この発明およびそれのより広い態様から逸脱することなくなされ得、従って、全てのそのような変更および修正は、この発明の真の趣旨や範囲内にあるので、添付の特許請求の範囲が、それらの範囲内に包含されることは、当業者に明らかであろう。更には、発明は、専ら添付の特許請求の範囲によって定義されることが理解されることになる。一般に、本明細書において、特に添付の特許請求の範囲（例えば、添付の特許請求の範囲の本体部分）において使用される用語は、一般的に、「開いた」用語として意図される（例えば、用語「〜を含む」は、「限定するものではないが、〜を含む」として解釈されるべきであり、用語「〜を有する」は、「少なくとも〜を有する」として解釈されるべきであり、用語「（〜は）〜を含む」は、「（〜は）限定するものではないが、〜を含む」として解釈されるべきであるなどの）ことが当業者によって理解されることになる。

特定の数の導入された特許請求の範囲の記載が意図される場合、そのような意図は、特許請求の範囲に明示的に記載されることになり、そのような記載が無い場合にはそのような意図が存在しないことが、当業者によって更に理解されることになる。例えば、理解の助けとして、以下の添付の特許請求の範囲は、特許請求の範囲の記載を導入するために前置きの言い回し「少なくとも１つの」および「１つ以上の」の使用を含み得る。しかしながら、そのような言い回しの使用は、不定冠詞「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」による特許請求の範囲の記載の導入が、そのように導入された特許請求の範囲の記載を含む任意の特定の特許請求の範囲を、ただ１つのそのような記載を含む発明に限定することを暗示するものと解釈されないべきであり、同じ特許請求の範囲が、前置きの言い回し「１つ以上の」もしくは「少なくとも１つの」および「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」などの不定冠詞を含む（例えば、「１つの（ａ）」および／または「１つの（ａｎ）」は、「少なくとも１つの」または「１つ以上の」を意味するものと典型的に解釈されるべきである）ときでさえも、同じことが、特許請求の範囲の記載を導入するために使用される定冠詞の使用にもあてはまる。加えて、特定の数の導入された特許請求の範囲の記載が明示的に記載される場合でさえも、当業者は、そのような記載は、少なくとも記載された数を意味する（例えば、他の修飾語句無しの、「２つの記載」の記載だけが、典型的には、少なくとも２つの記載、または２つ以上の記載を意味する）ことを典型的に解釈されるべきであることを認識するであろう。

従って、発明は、添付の特許請求の範囲の場合を除いて限定されるものではない。

Claims (33)

1. 被験者の眼についてのスクリーニング検査を提供するためのコンピューティングデバイスであって、
   画像取り込みデバイスと、
   光生成デバイスと、
   表示部と、
   画像取り込みアプリケーションを備えるデータ記憶装置と、
   前記画像取り込みデバイス、前記光生成デバイスおよび前記表示部に動作可能に結合されたプロセッサであって、
   画像が、前記コンピューティングデバイスの所望の作業距離および方向で取り込まれることを確実にするために操作員が前記被験者をテンプレートと位置合わせすることを可能にする輪郭マスクを備える前記表示部上に前記テンプレートを表示することと、
   前記被験者の眼を照らすように前記光生成デバイスを動作させることと、
   前記画像取り込みデバイスを使用して前記被験者の眼の前記画像を取り込むことと、
   前記操作員による視診のために前記表示部上に前記画像を表示することと、
   眼の症状が有ることか無いことに関する情報を提供するために前記画像を解析することと、
   前記解析の結果を前記コンピューティングデバイスの前記表示部上に表示することとによって、視力検査を行うために前記画像取り込みアプリケーションを実行するように動作可能である、プロセッサと、を備える、コンピューティングデバイス。
2. 前記視力検査は、偏心的写真屈折検査、角膜光反射検査、および瞳孔光反射検査を含む、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
3. 前記画像取り込みデバイスに隣接した位置で前記コンピューティングデバイスに結合された視覚的に引き付けるものを更に備える、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
4. 前記画像取り込みアプリケーションは、前記作業距離が、第１の視力検査についてのものよりも第２の視力検査についてのものが大きいように、前記第１の視力検査を行う間により小さい輪郭マスクを、また、前記第２の視力検査を行う間により大きい輪郭マスクを表示するように構成される、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
5. 自動的に解析することは、１つ以上の基準についての正常限界内、境界線、または正常限界の外側のものとして前記画像の予備的な分類を決定することを含む、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
6. 前記コンピューティングデバイスは、ネットワーク上の他のコンピューティングデバイスとの通信を容易にするように動作可能である通信デバイスを更に含み、前記画像取り込みアプリケーションは、前記ネットワーク上で前記画像を異なるコンピューティングデバイスに送信するように動作可能である、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
7. 前記コンピューティングデバイスは、スマートホンまたはタブレット型コンピュータを含む、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
8. 前記画像取り込みデバイスは、ある距離だけ前記光取り込みデバイスからオフセットされており、前記操作員が、異なる方向で画像を取り込むために、前記被験者に対して前記コンピューティングデバイスを回転させることを命令されるように、前記画像取り込みアプリケーションは、前記コンピューティングデバイスに対して第１の方向で第１の輪郭マスクを、また、前記コンピューティングデバイスに対して第２の方向で第２の輪郭マスクを表示することによって、２つの軸における写真屈折の測定を容易にするために、前記光取り込みデバイスに対して前記画像取り込みデバイスの異なる方向で２つの画像を取り込むことを前記操作員に命令するように動作可能である、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
9. 前記画像取り込みアプリケーションは、前記操作員が前記画像を取り込んでいるとき、前記表示部上に複数の異なるサイズのテンプレートの１つを表示するように構成され、表示される前記テンプレートの前記サイズは、前記視力検査についての所望の作業距離に依存して選択される、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
10. 前記複数のテンプレートのそれぞれは、前記被験者の眼に対応する輪郭を含む、請求項９に記載のコンピューティングデバイス。
11. 前記画像取り込みデバイスは、ある距離だけ前記光取り込みデバイスからオフセットされており、前記表示されるテンプレートの前記サイズは、前記画像取り込みデバイスと前記光取り込みデバイスとの間の前記距離が、角膜光反射検査測定を妨害する三日月形反射を許容しない視野角に対応するように、前記視力検査についての作業距離を確立するために選択される、請求項９に記載のコンピューティングデバイス。
12. 前記画像取り込みアプリケーションは、眼の解剖学的構造の物理的寸法を見積もるために前記取り込まれた画像における対象のサイズを利用するように動作可能である、請求項１に記載のコンピューティングデバイス。
13. 前記対象は、前記被験者の角膜または目盛りステッカーを含む、請求項１２に記載のコンピューティングデバイス。
14. 被験者の眼についてのスクリーニング検査を提供するためのコンピューティングデバイスであって、
    ネットワーク上の他のコンピューティングデバイスとの通信を容易にするように動作可能である通信デバイスと、
    画像取り込みデバイスと、
    光生成デバイスと、
    表示部と、
    画像取り込みアプリケーションを備えるデータ記憶装置と、
    前記通信デバイス、前記画像取り込みデバイス、前記光生成デバイス、および前記表示部に動作可能に結合されたプロセッサであって、
    画像が、前記コンピューティングデバイスの所望の作業距離および方向で取り込まれることを確実にするために、操作員が、前記被験者をテンプレートと位置合わせすることを可能にする複数の異なるサイズの輪郭マスクであって、前記表示部上の前記輪郭マスクの前記サイズと方向が、前記コンピューティングデバイスの前記所望の作業距離および方向に依存する、複数の異なるサイズの輪郭マスクの１つを備える前記表示部上に前記テンプレートを表示するように、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを動作させるように、
    前記被験者が前記輪郭マスクと位置合わせされるときに前記画像取り込みデバイスを使用して前記被験者の眼の画像を取り込むように、
    眼の解剖学的構造の物理的寸法を見積もるために、前記取り込まれた画像における前記患者の角膜の直径または目盛りステッカーのサイズを利用するように、
    前記操作員による視診のために前記表示部上に前記画像を表示するように、
    眼の症状が有ることか無いことに関する情報を提供するために前記画像および見積もられた前記物理的寸法を解析するように、
    前記コンピューティングデバイスの前記表示部上に前記解析の結果を表示するように、ならびに、
    前記ネットワーク上で前記画像を異なるコンピューティングデバイスに送信するように、前記画像取り込みアプリケーションを実行するよう動作可能である、プロセッサと、を備える、コンピューティングデバイス。
15. 被験者の眼についてのスクリーニング検査を提供するためのコンピューティングデバイスであって、
    画像取り込みデバイスと、
    光生成デバイスと、
    表示部と、
    画像取り込みアプリケーションを備えるデータ記憶装置と、
    前記画像取り込みデバイス、前記光生成デバイス、および前記表示部に動作可能に結合されたプロセッサであって、
    第１の画像が、第１の作業距離で取り込まれることを確実にするために、操作員が、前記被験者を第１の輪郭マスクと位置合わせすることを可能にする前記表示部上に前記第１の輪郭マスクを表示するように、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを動作させるように、
    前記画像取り込みデバイスを使用して前記被験者の眼の前記第１の画像を取り込むように、
    第２の画像が、前記第１の作業距離と異なる第２の作業距離で取り込まれることを確実にするために、操作員が、前記被験者を第２の輪郭マスクと位置合わせすることを可能にする前記表示部上に前記第２の輪郭マスクを表示するように、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを動作させるように、ならびに、
    前記画像取り込みデバイスを使用して前記被験者の眼の前記第２の画像を取り込むように、前記画像取り込みアプリケーションを実行させるよう動作可能である、プロセッサと、を備える、コンピューティングデバイス。
16. 前記被験者を前記第１の輪郭マスクおよび前記第２の輪郭マスクと位置合わせさせるために、前記第１の画像と前記第２の画像の取り込みの間に、前記操作員が、前記被験者に対して前記コンピューティングデバイスを回転させる必要があるように、前記第１の輪郭マスクおよび前記第２の輪郭マスクは、前記表示部上で異なる方向付けを有する、請求項１５に記載のコンピューティングデバイス。
17. 前記第１の輪郭マスクは前記第２の輪郭マスクよりも小さく、前記第１の作業距離は前記第２の作業距離よりも遠い、請求項１５に記載のコンピューティングデバイス。
18. 前記第１の輪郭マスクは、偏心的写真屈折検査を行うために画像を取り込むように使用され、前記第２の輪郭マスクは、角膜光反射検査または瞳孔光反射検査を行うために画像を取り込むように使用される、請求項１７に記載のコンピューティングデバイス。
19. 被験者の眼についてのスクリーニング検査を提供するためのコンピューティングデバイスであって、
    画像取り込みデバイスと、
    光生成デバイスと、
    表示部と、
    画像取り込みアプリケーションを備えるデータ記憶装置と、
    前記画像取り込みデバイス、前記光生成デバイスおよび前記表示部に動作可能に結合されたプロセッサであって、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを動作させることと、
    前記画像取り込みデバイスを使用して第１の眼の第１の瞳孔および第２の眼の第２の瞳孔の画像を取り込むことと、
    前記画像に現れる前記第１の瞳孔の第１の三日月形の幅を測定することと、
    前記第１の瞳孔の直径を取得することと、
    前記第１の眼についての瞳孔径に対する三日月形幅の比率（ＣＰＲ）を定義するために、前記第１の瞳孔の前記直径に対する前記第１の三日月形の前記幅の比率を決定することと、
    前記偏心的写真屈折視力検査のための測定用具として前記第１の眼についての前記ＣＰＲを利用することと、によって、偏心的写真屈折視力検査を行うために前記画像取り込みアプリケーションを実行するよう動作可能である、プロセッサと、を備える、コンピューティングデバイス。
20. 前記画像取り込みアプリケーションは、
    前記画像に現れる前記第２の瞳孔の第２の三日月形の幅を測定するように、
    前記第２の瞳孔の直径を取得するように、
    前記第２の眼についての瞳孔径に対する三日月形幅の比率（ＣＰＲ）を定義するために、前記第２の瞳孔の前記直径に対する前記第２の三日月形の前記幅の比率を決定するように、ならびに、
    屈折不同を検出するために、前記第１の眼についての前記ＣＰＲを前記第２の眼についての前記ＣＰＲと比較するように、更に動作可能である、請求項１９に記載のコンピューティングデバイス。
21. 前記画像取り込みアプリケーションは、
    非線形関数を使用して前記第１のＣＰＲを写真屈折の見積もり値に変換するように、更に動作可能である、請求項１９に記載のコンピューティングデバイス。
22. 前記非線形関数はロジット関数である、請求項２１に記載のコンピューティングデバイス。
23. 前記非線形関数はシグモイド関数である、請求項２１に記載のコンピューティングデバイス。
24. 被験者の眼についてのスクリーニング検査を提供するためのコンピューティングデバイスであって、
    画像取り込みデバイスと、
    光生成デバイスと、
    表示部と、
    画像取り込みアプリケーションを備えるデータ記憶装置と、
    前記画像取り込みデバイス、前記光生成デバイス、および前記表示部に動作可能に結合されたプロセッサであって、
    第１の画像が、水平方向で取り込まれることを確実にするために、操作員が前記被験者を第１の輪郭マスクと位置合わせすることを可能にする前記表示部上に前記第１の輪郭マスクを表示することと、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを動作させることと、
    前記画像取り込みデバイスを使用して前記水平方向における第１の眼の第１の瞳孔および第２の眼の第２の瞳孔の前記第１の画像を取り込むことと、
    第２の画像が、垂直方向で取り込まれることを確実にするために、前記操作員が前記被験者を第２の輪郭マスクと位置合わせすることを可能にする前記表示部上に前記第２の輪郭マスクを表示することと、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを動作させることと、
    前記画像取り込みデバイスを使用して前記垂直方向における前記第１の瞳孔および前記第２の瞳孔の前記第２の画像を取り込むことと、
    前記第１の画像を使用して、前記第１の瞳孔および前記第２の瞳孔のそれぞれの水平の三日月形の幅を測定することと、
    前記第２の画像を使用して、前記第１の瞳孔および前記第２の瞳孔のそれぞれの垂直の三日月形の幅を測定することと、
    前記第１および第２の瞳孔の直径を取得することと、
    前記第１および第２の眼のそれぞれについて、瞳孔径に対する水平の三日月形幅の比率（ＣＰＲ）を定義するために、前記瞳孔の前記直径に対する前記水平の三日月形の前記幅の比率を決定することと、
    前記第１および第２の眼のそれぞれについて、瞳孔径に対する垂直の三日月形幅の比率（ＣＰＲ）を定義するために、前記瞳孔の前記直径に対する前記垂直の三日月形の前記幅の比率を決定することと、
    基数的乱視を評価するために、前記第１および第２の眼のそれぞれについて前記水平のＣＰＲおよび前記垂直のＣＰＲを利用することと、によって、偏心的写真屈折視力検査を行うために前記画像取り込みアプリケーションを実行するよう動作可能である、プロセッサと、を備える、コンピューティングデバイス。
25. 基数的乱視を評価するために前記第１および第２の眼のそれぞれについて前記水平のＣＰＲと前記垂直のＣＰＲとを利用することは、非線形関数を使用して前記水平のＣＰＲおよび前記垂直のＣＰＲを写真屈折の見積もり値に変換することを含む、請求項２４に記載のコンピューティングデバイス。
26. 画像取り込みデバイスおよび表示部を備えるコンピューティングデバイスを使用して眼のスクリーニング検査を文書化し、記録し、解釈するコンピュータで実施される方法であって、
    前記画像取り込みデバイスを使用して被験者の眼の画像を取り込むことと、
    前記表示部上に前記取り込まれた画像を表示することと、
    前記被験者の眼の１つ以上の物理的特性を測定するために前記画像を処理することと、
    前記被験者の眼に関する症状が有ることか無いことを決定するために、測定された前記物理的特性を解析することと、を含む、方法。
27. 前記画像取り込みデバイスと前記被験者との間の作業距離および前記画像取り込みデバイスの方向についての指示を出すために、前記表示部上にテンプレートを表示することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
28. 複数の方向に方向付けられた前記画像取り込みデバイスを使用して画像を取り込むように操作員に指示を出すために、前記複数の方向に前記テンプレートを表示することを更に含む、請求項２７に記載の方法。
29. 解析のためにネットワーク上の遠隔コンピュータに前記画像を送信することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
30. 偏心的写真屈折検査、角膜光反射検査、または瞳孔光反射検査を行うために前記画像を取り込む間に、前記コンピューティングデバイスの光生成デバイスを動作させることを更に含む、請求項２６に記載の方法。
31. 前記画像を取り込む間に前記被験者の視線を引き付けるために、前記画像取り込みデバイスに隣接して視覚的に引き付けるものを提供することを更に含む、請求項２６に記載の方法。
32. 乱視の存在を決定するために使用可能である特性を測定するように、前記第１の画像と異なる方向で第２の画像を取り込むことを更に含む、請求項２６に記載の方法。
33. 画像取り込みデバイス、光生成デバイスおよび表示部を有するコンピューティングデバイスによって実行されるときに、コンピュータで実行可能な構成要素を有するコンピュータで読み取り可能な媒体であって、
    操作員が被験者の眼をそれと位置合わせすることを可能にするように構成された表示部上のテンプレートであって、前記画像取り込みデバイスが、前記被験者に対して所望の作業距離および方向で位置付けられることを確実にするように構成されたテンプレートを表示するように、
    前記被験者の眼を照らすために前記光生成デバイスを起動するように、
    前記画像取り込みデバイスを使用して前記被験者の眼の画像を取り込むように、
    取り込まれた前記画像を前記表示部上に表示するように、
    前記被験者の眼の特性を決定するために前記取り込まれた画像を解析するように、ならびに、
    更なる解析のためにネットワーク上の遠隔コンピュータに前記取り込まれた画像を送信するように、前記コンピューティングデバイスにさせる、コンピュータで実行可能な構成要素を有するコンピュータで読み取り可能な媒体。

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