JP2023523371A - 眼または瞳孔の動きを調査または評価するための方法、システムおよび装置 - Google Patents

Abstract

眼／瞳孔の動きをキャプチャするための方法、システムおよび装置（１０）。ウェアラブル装置（１０）は、画像キャプチャ手段（１２、１８）と、１つまたは複数の眼を照明するための光源（１６）とを備える。ビデオ記録は、メモリ（２０）に記憶され、および／または遠隔位置に送信され得る。装置（１０）は、オンボード画像処理を含むことができる。瞳孔の形状および／または位置は、例えばグリント（２８）から特定することができる。眼球運動の方向および速度を特定することができる。頭の動き（５０）および眼球運動（５２）の測定値を得ることができる。頭部運動センサ（３２）、身体センサ（３４）および／または環境センサ（３８）（例えば重力）による測定は、ユーザの状態の評価において考慮に入れることができる。

Description

本発明は、瞳孔位置、瞳孔サイズ、眼球位置および／または眼球運動などの眼の変化の調査または評価に関する。そのような調査は、眼／瞳孔の動きを測定および監視することを含むことができる。

本発明の１つ以上の形態は、特に、排他的ではないが、前庭障害および他の神経障害と関連し得る、眼球位置、瞳孔サイズ、瞳孔位置、および／または眼球運動（眼振におけるような眼球運動パターンなど）のような、眼および瞳孔における動きおよび／または変化の調査のための装置、システム、および／または方法に関する。

眼および／またはその瞳孔の位置、動きおよび拡張の変化を含む、眼および／またはその瞳孔の変化によって、多くの医学的および健康上の問題の存在を検出することができる。

例えば、めまいおよび平衡障害の主な原因の１つは、内耳または前庭経路における前庭系および中枢神経系の制御中枢に関連することが見出されている。

めまい発作中の眼振の存在は、めまい成分があることを臨床医に示唆し、眼振の方向は、どの耳（または耳のどの部分）が活動性疾患を有するかなどのより具体的な情報のいくつかの証拠を当該分野の専門家に提供することができる。

さらに、片眼または両眼の眼振のパターンは、中枢神経系のどの部分が罹患しているかを示すこともできる。

眼振とは、片眼または両眼が左右に動く、上下に動く、または回転する、または両眼の間の不一致として現れる急速な不随意眼球運動を指す。眼振は、神経障害または内耳障害によって引き起こされると理解される。

めまいおよび平衡障害は、主要な公衆衛生問題を構成する。かなりの割合の成人が、医師への訪問を促するのに充分な強度または頻度で発症するめまいの発作を有していた。潜在的に多くの原因がある自覚症状であるため、評価することが最も困難な病気の１つである。めまいは、しばしば発作性症状であり、発作の頻度は非常に多様である。患者は臨床において非常に稀にしか発作を有さないので、臨床医はしばしば、患者の（しばしば意図しない誤解をもたらす）症状の報告のみに依存する必要がある。

したがって、平衡症状の正確な診断は、潜在的に深刻な中心的原因を排除するためだけでなく、治療の成功を助けるためにも重要である。残念ながら、正確な診断は、ほとんどの場合、不可能であるか、または遅延する。研究により、一般医師（ＧＰ）は、緊急の症例を照会しないことはほとんどないが、持続的な前庭状態を有する患者を照会することは多くの場合なかったことが示された。

難点の一部は、眼振を検出および記録するための現行の眼振検査装置は、専門家が臨床で使用するためにのみ利用可能な大型で高価な機械であることである。これらの機械のサイズ、複雑さおよび費用に起因して、それらは、特定の試験のための実験室またはオフィスベースの使用に限定される。これらの機械は、めまい発作時に日常活動に従事する患者を監視するための使用には適していない。

既知の「臨床中」装置は、ビデオ眼振計（Videonystagmography）（ＶＮＧ）装置を用いて眼球運動を測定する。これらのシステムは、大型で高価であり、臨床での使用に限定される。それらは主に、症状を引き起こすように設計された試験中に眼球運動を記録するために使用される。

めまいは深刻な障害となり得る。それは、身体的および精神的健康の両方に影響を及ぼすだけでなく、働く能力を妨害するか、またはそうでなければ影響を及ぼし得る。さらに、それは転倒のリスクと有意に関連し、回避行動につながり得る。

めまいに対する根本的な原因は数多くある。これらには、神経学的、内耳、精神医学的（特に不安およびうつ病）、化学的および心血管系の病変が含まれる。根本原因の診断は、生命を脅かす状態（脳卒中など）を排除し、進行中の状態に対する適切な治療およびケアのための適切な照会を確実にするために重要である。

残念ながら、めまいは非特異的な症状であり、しばしば評価が非常に困難である。それは通常、再発性発作を報告する人々の割合が高い発作性症状である。発作は数秒から数日続くことがあり、事象の症状を記録する手段がない家庭または職場で起こることが多い。その結果、臨床医は、しばしば患者のめまいの履歴に関する説明に依拠し、これらの説明は、非常に主観的かつ一貫性がない可能性がある。

めまいには４つの主要なタイプがある：めまい、前緊急症、平衡障害および立ちくらみ。めまいは、しばしば、内耳障害および神経学的状態の決定的な症状であるが、他の病態にも存在し得る。

めまいは、眼球運動を検査し、特定のタイプの眼振関連眼球運動の存在を特定することによって、臨床において客観的に検証することができる。

眼振は、前庭系の限られた活動範囲を試験するために、臨床における制御試験中に人為的に誘発することができる。

眼振は、めまいのある間に起こり得る。発作中の眼／瞳孔の動きをキャプチャすることにより、めまいを他のタイプのめまいと区別し、眼振の方向および速度などのさらなる情報により、しばしば、より特異的な診断につながり得る。さらに、各眼に対する眼振の動きの違いは、根本的な原因に関する有用な情報にさらに寄与することができる。

眼振を調査するための装置およびプロセスは、特許文献１として公開された国際特許出願第ＰＣＴ／ＡＵ２００５／００１６７１号において論じられている。しかしながら、そのような装置および方法は、少なくとも１つの制限および／または欠点を有する。

めまい発作（急性であり得る）の原因の正確な診断を得ることに関する主な問題の１つは、それらが予測不可能であり得、事象の外部症状を記録するための機器がない家庭または職場などで医師から離れて頻繁に起こり得ることである。

これらの状況において、医師は、めまい／回転性めまいの発作の履歴に関する患者の説明に依存し、これらの説明は非常に主観的である。この状況は、めまいに関連する多くの異なる基礎的な病態が存在するので、複雑な診断のケースをさらに困難にする。例えば、めまいは、内耳障害、低血圧、神経障害（例えば、パーキンソン病）、薬剤、癌、不安、低鉄分および低血糖に起因し得る。これらの状況において、医師にとって、めまいの根本的な原因および重篤度を同定および区別することが非常に困難であり、患者がどのタイプの専門医に診てもらう必要があるかについて不確かである。

めまいの発作中の眼または瞳孔の動きは、基礎をなす病理に重要な情報を与え得る。回転性めまいまたはめまいの間に観察される主な眼および／または瞳孔の動きは、眼振である。眼振は、回転性めまいまたはめまいの症状の客観的徴候であり、前庭（内耳周辺）または神経障害の診断に役立ち得る。眼振がないことは、医師が様々な他の原因に集中するのに役立つ。

眼振は、反復性、律動性、往復不随意性眼球運動を含む。そのような運動は、一方向における眼または瞳孔のゆっくりとしたドリフト（緩徐相）と、それに続く、回転成分を伴うまたは伴わない、および２つの眼および／または瞳孔の間の反対の眼振方向を伴うまたは伴わない、反対方向におけるより速い矯正運動（急速相）とを含むことができる。眼振は、緩徐相の方向によって分類され、水平方向（左、右）、垂直方向（上、下）またはねじれ方向（時計回り、反時計回り）のいずれかであり得る。

単一の眼振が有用な臨床徴候となることはまれであり、むしろ一連の同様の眼振が観察されなければならない。このため、経時的に測定されプロットされた全ての低速波の速度は、有用な臨床像を与えることができる。

眼振を有する患者は、好ましくは、交互に起こる眼振の可能性を排除し、現在の眼振が正確／明確に記録されることを確実にするために、２分以上の期間にわたって観察されるべきである。

１回の発作中の数回の記録は、症状の経過を追跡することができる。

数回の記録を使用して、回復眼振（眼振の方向の変化）を検出することができる。

いくつかの眼振発作は、数時間またはさらには数日続く可能性がある。

眼振を記録し、動きを追跡することができる場合、臨床医には、根底にある病態、および最終的には患者のめまい、回転性めまいまたは平衡障害の原因の客観的指標が提供される；これは、しばしば誤解をもたらし、時間および資源の非効率的な使用である、患者による症状の人為的に誘導された評価、主観的解釈および想起への依存を低減する。

神経性および末梢性前庭内耳障害は、眼振の方向に基づいて区別することができる；純粋に垂直の眼振は、通常、中枢性（神経性）起源を示すが、水平の眼振は、しばしば、末梢性（前庭性）状態に関連する。

眼振の診断的有用性の具体例は、メニエール病を前庭偏頭痛と区別する際に見出される。前庭偏頭痛は、発作中に方向を変えない眼振に関連するが、メニエール病に関連するものは回復期に方向を変えることが研究で示唆されている。

本発明が開発されたのは、前述のことを念頭に置いてのことである。

本明細書における先行技術への言及は、例示のみを目的として提供され、そのような先行技術がオーストラリアまたは他の場所における一般的な知識の一部であることを認めるものと解釈されるべきではない。

国際公開第２００６／０４７８１６号

本発明の１つ以上の形態は、眼振または他の眼の特徴（眼および／または瞳孔）運動に関連する状態の存在を調査するためなど、眼および／または瞳孔の変化の調査を改善することを目的として開発された。

本発明の１つ以上の形態による装置は、診療所から離れて使用することができ、装着可能（例えば、発作を記録／感知するために一時的に、または例えば一連の発作が互いに近接して発生する場合により長い期間にわたって）であってもよく、それを操作するために専門家を必要としない。

しかしながら、本装置は、眼球撮影において、および、例えば、眼球、虹彩、または瞳孔における１つ以上の眼の特徴の他の変化の調査のために、より一般的に使用されてもよいことが理解されるであろう。

本装置は、治療結果を監視するために使用することができることが理解されるであろう。例えば、いったん治療（例えば、外科、内科、または物理療法）が開始されると、本装置は、治療の影響、進行、または結果を監視するために使用することができる。

本装置は、自発性眼振の変化があるかどうかを検出／監視する、または前庭損傷の進行／回復を監視することができる。

本装置は、必要に応じて、脳卒中および他の神経学的状態の後に、神経外科手術および耳科（耳）手術の後に、頭部または耳の手術の後に（例えば、聴神経鞘腫手術または人工内耳移植の後に）、任意の前庭副作用を監視するために使用することができる。

本装置を必要に応じて使用して、医薬品試験を含む臨床試験中の回転性めまいまたはめまいの症状を監視できることが理解されよう。

特に、本装置は、必要に応じて、内耳の前庭系、前庭経路または中枢神経系に関連する回転性めまいおよび平衡障害を治療し得るような治療の導入に関連して、回転性めまいまたはめまいの症状の存在を決定する遠隔患者監視（ＲＰＭ）装置として使用することができる。例：片頭痛を治療するための医薬品。

さらに、回転性めまいおよびめまいは、多くの薬物カテゴリー（降圧剤、抗生物質、利尿剤、ＮＳＡＩＤＳ、抗うつ剤、抗片頭痛効果など）において共通の副作用である。

本装置は、医薬品および薬物の投与中の副作用として回転性めまい／めまいを遠隔で監視および分析するために使用することができる。

眼振の速度および方向を経時的に確立することは、眼振の原因となる根本的なメカニズムを決定するために重要である。例えば、上方振動および下方振動の眼振は、脳の病変に関連することが多く、左方振動および右方振動の眼振は、内耳の末梢病変に関連することが多い。したがって、キャプチャ／記録された眼球運動を分析する場合、臨床医は、ビデオ上に表された運動の方向が真であるかどうかを正確に知る必要がある。

本装置は、意図せず、または患者の介入により、顔の上に不正確に位置付けられ、その結果、眼の位置のビデオ記録が最適ではない角度で行われ得る。その結果、パターン／トレーシングは、眼球運動の実際の方向を真に表さない場合がある。

本発明の１つ以上の形態は、ユーザの頭部／顔面上の位置較正を含む。

較正（または補償）は、装置／方法の特定の特徴を基準に参照すること、または進行中の測定、記録、または使用などの基礎となる基準を作成することを指す。本発明は、フレーム位置決め（ウィンドウイング（windowing））、装置位置決め（ユーザの顔／頭上の正確な位置）、および視線位置決め／瞳孔位置決め（視線の角度の調整／補償）などの、本明細書に記載される較正の様々な実施形態を包含する。他の形態の較正または補償も、本発明の範囲内に入ることが想定される。

本装置は、眼球運動、１つ以上の眼または瞳孔の特徴の動き、および／または眼振中に提示されるような眼または瞳孔の変化の調査において使用するための、マスク、ゴーグル、または眼鏡などの眼を含む着用者の顔の少なくとも一部のための内蔵型携帯用フェイスカバーを含んでもよい。

本装置は、以下を含み得る：眼用の光省略カバー；着用者の眼を照らすための適切な光源；画像をキャプチャするためのデジタルイメージセンサ；キャプチャされた画像を処理するためのデータ処理ユニット；処理された画像を記録する記憶媒体；および、画像およびコマンドを外部受信機に伝達するための通信ポート（有線および／または無線）。

眼の変化を調査するために装置を使用する方法もまた、本発明の１つ以上の形態に包含される。

例えば、本発明の１つ以上の形態は、眼球運動、眼の変化、または眼の特徴の動きを検出、測定、および／または記録する装置を用いて眼の変化を調査する方法を含むことができ、この方法は、眼を含む顔の少なくとも一部のためのフェイスカバーなどの装置を着用者の顔（眼を覆う）に適用する工程、装置を適用した後の一定期間にわたって着用者の眼の画像をキャプチャする工程、および、キャプチャされた画像を装置から外部受信機に伝達して装置内で画像を分析または解析する工程、を含み、そのような画像の分析は、障害または医学的状態の診断、不存在、または存在を評価または通知するためのものである。

本発明の１つ以上の形態は、眼振などのユーザの眼および／または瞳孔の変化を調査するために、ユーザ上で装置または装置のセットアップ／位置を較正する方法を含む。

そのような較正は、装置に対するユーザの眼の瞳孔の位置を決定するために行われてもよい。瞳孔が動くとき、動く角度を正確に決定することができるように、位置を知る必要がある。

眼振は、その速度および方向によって分類されることが理解されるであろう。

瞳孔の始点および終点は、運動の方向および大きさを決定するために使用され得る。

眼球／瞳孔運動の始点から終点まで（例えば、一方から他方まで）にかかる時間は、例えば、毎秒度として、運動の速度および／または率を決定するために使用することができる。

眼球／瞳孔の回転運動（例えば、固定点または移動点を中心に回転させる）を検出することができる。回転運動にかかる時間は、回転の速度および／または率ならびに他の眼球運動を決定するために使用されてもよい。

基準軸または点に対する瞳孔の角度の変動／変化および／またはそのような角度の変化率を測定することができる。基準軸または点は、例えば、眼／瞳孔の中心に配置することができる、または眼／瞳孔が注視することが要求される眼／瞳孔から離れた基準点／軸に基づいて配置することができる。

眼／瞳孔運動の角速度の変化は、絶対的ではなく、互いに対して、または基準に対して相対的である。最も有用なのは、経時的な変化のパターンである。

眼振の緩徐相速度（スピード）は、通常、０度／秒～１００度／秒である。急速相は、１００度／秒超であり得る。

本発明の１つまたは複数の態様は、正しいフレーム位置（眼球運動を見る／記録するために正しく位置決めされた眼、および／またはユーザの頭部／顔面上の装置の正しい位置決め、および／または記録される画像のセンサ領域内の正しい位置）を確実にするのを助けるために使用される装置をセットアップまたは較正するシステムおよび／または方法を提供する。

好ましくは、カメラのセンサまたは各前記カメラのピクセル数は、ユーザの視線角度を決定するために使用されてもよい。

好ましくは、ユーザの視線角度の決定は、リアルタイムで行われる必要はないが、そのように行われてもよい。しかしながら、視線角度のそのような決定は、眼／瞳孔の位置／動きの記録から判定され、事後計算／事後決定されてもよく、グラフのように経時的に表示されてもよい。

視線角度は、時間に関して表示されてもよく、例えば、視線角度の変化率をグラフ化してもよい。

フレーム位置（フレーム較正またはウィンドウイング）：キャプチャされたビデオ／画像フレーム内の眼の特徴位置（例えば、瞳孔位置）を指す。これは、好ましくは、各眼について行われる。

装置位置：ユーザの頭部／顔面上の装置（ゴーグル／カメラとして具現化され得る）の位置を指す。これは、ユーザの眼あるいは眼のまたは眼の周囲の他の特徴に対する水平面との関係である。

瞳孔位置（視線の較正または視線較正）：眼の位置に対する視線の正しい角度（例えば、中心位置または水平からの相対的な）を決定することを指す。これにより、眼球運動の正確な大きさが計算される。

フレーム位置（ウィンドウイング）
フレーム位置は、好ましくは、装置の着用者の片眼または両眼が、カメラ、例えばビデオカメラなどの少なくとも１つの画像記録装置によってカバーされる基準フレーム内にあることを検出することを含む。

装置は、ユーザの眼の少なくとも１つの眼の特徴、例えば、一方または両方の瞳孔を検出、感知、または認識することができる。例えば、装置は、同じユーザに対する装置による以前の使用または記録に基づいて、ユーザの虹彩パターンを認識することができる。

瞳孔位置、虹彩位置、動き、パターン化、および／または色、あるいはそれらの任意の２つ以上の組合せなどの１つ以上の他の眼の特徴が、装置によって認識されてもよい。

基準領域における瞳孔位置および／または直径が識別され得る。領域の外側のゾーンは、装置／システム／方法によって無視または拒否されてもよく、すなわち、望ましくないまたは不必要な領域として処理されてもよい。

眼／瞳孔は、フレーム／フィールドにおいて絶対的に完全に中心化される必要はなく、むしろ、無関係な領域を除去し、対象の眼／瞳孔のキャプチャを確実にするために充分に中心化されることが理解されよう。

例えば、比較的広い／大きい視覚化／検出フィールド（例えば、対象の物体として眼がキャプチャされる比較的大きなビューイング「フレーム」）を使用して、眼のキャプチャを確実にすることができる。そのような大きいフィールド／フレームにおいて、眼を識別することができ、眼の外側の不要なフレーム／フィールドを、処理を通して電子的に除去／切断することができ、または画像キャプチャ装置（例えば、カメラ）を眼にズーム／フォーカスして、無関係な領域を除去することができる。

関心領域（例えば、眼）をカバーするようにフレーム／フィールドを縮小することにより、より小さい関心フィールド／フレーム領域におけるより高精細な撮像が提供される。これはまた、例えば、患者との装置の初期設定において臨床医によって、例えばより大きいフルフレーム画像／イメージから所望のフレームを選択することによって、手動で行われ得る。

所望のフレームレートおよび／またはフレーム解像度（例えば、ピクセル数）を選択することは、ビデオ記録の定義およびファイルサイズを決定するために使用されることができる。

本発明の１つ以上の形態はウィンドウイングを利用する。例えば、イメージセンサに由来するウィンドウである。

ウィンドウイングは、ファイルサイズを低減し、および／またはフレームレートを増加させることができる。ウィンドウイングは、例えば、センサの６４０×４８０ピクセルのウィンドウを利用することができる。

全体のセンサ領域の一部は、ウィンドウイングのために使用され得る。すなわち、画像データは、センサの全領域ではなく、センサ領域の一部分から導出されてもよい。代替的に、または追加的に、センサ全体の全てのピクセルが使用される必要はない。

記録された画像（静止画および／またはビデオ）の全体的なサイズを低減するために、センサ全体の一部分、またはセンサ全体から選択されたピクセル、またはセンサの一部分とその部分内のピクセルの一部との組合せが使用されてもよい。

眼の特徴の位置は、センサ上に集中するように（例えば電子的に）移動させることができる。

好ましくは、イメージセンサからの縮小画像ウィンドウ（例えば、６４０×４８０ピクセル）が、ファイルサイズを縮小し、フレームレートを増加させるために利用される。

１つ以上の実施形態は、頭部／ウィンドウ／装置に対する眼の特徴（例えば、瞳孔）位置を使用して、眼に対して中心化するようにウィンドウを動的に移動させることを想定する。これは、装置が頭部の上に誤って位置付けられる場合、依然として眼をフレーム内に有するという利点を与える。

ウィンドウイングはまた、瞳孔位置を使用して、（例えば、記録中に）ウィンドウを眼の中心に動的に移動させることもできる。これは、ゴーグル／眼鏡または他のヘッドセットに組み込まれるか、またはゴーグル／眼鏡または他のヘッドセットとして組み込まれる装置が誤って位置決めされる場合に、依然として眼をフレーム内に有するという利点を与える。

装置位置
眼の特徴位置または装置のビューイングフレーム内の位置に対する眼の位置（例えば、眼／眼の特徴に対するフレーム位置）は、領域内の瞳孔または任意の他の特徴の決定された位置に基づいて調整することができる。

装置は、着用者／ユーザの顔上で位置調整されてもよく、または、眼／瞳孔位置は、装置内の処理によって、ビューイングフレーム内で補償されてもよい。例えば、装置は、カメラのビューイングアライメントに対して中心に眼／瞳孔を位置付けるように顔上で動かされてもよい。

代替的に、または追加的に、眼／瞳孔の位置は、眼／瞳孔が充分に中央化されることを確実にするように、例えば、視覚化されたフィールド／フレーム領域を移動および／または縮小することによって電子的に、装置／方法によって自動的に中央化されることができる。

互いに対するおよび／または基準（例えば、装置に対する線などの少なくとも１つの現実または仮想水平基準）に対する瞳孔の位置は、例えば装置位置較正などのユーザ上で／ユーザに対して装置を位置決めするために使用され得る。

他方の瞳孔などの他方の眼の特徴に対する、および／または少なくとも１つの基準に対する、瞳孔などの一方の眼の特徴の高さは、例えば、装置位置較正などのユーザ上で／ユーザに対して装置を位置付けるために使用され得る。

互いに対するおよび／または基準に対する眼の特徴（例えば、瞳孔）の高さは、装置が、例えば水平装置位置／配向において、ユーザ上で移動したか、または正しく位置付けられていないかどうかを判定するために使用されることができる。

ユーザの眼の特徴（例えば、瞳孔）が、カメラによって見られるように同じ高さにない場合、すなわち、眼の特徴（例えば、瞳孔）が異なる相対高さ位置にある場合、本装置は、水平ではないと仮定することができる。

眼角の位置（眼角－内眼角および外眼角は、それぞれ、眼瞼裂の内側および外側の端部／角度である）が決定され、顔上の装置位置を補償するために使用され得る。

本発明の１つ以上の形態は、ユーザの頭部上で、装置の位置／配向、例えば、装置の非理想的（眼／瞳孔に対して非水平）配置を決定することを想定する。

装置位置は、視線角度（例えば、瞳孔位置）の較正に影響を及ぼす可能性があり、したがって、ユーザの頭部／顔／眼に対する装置の位置／配向の決定は、眼の運動活動の任意の評価／記録の精度を確保するために、不正確な位置決め／配向の補正、または特定の位置／配向の補償に有益であり得る。

瞳孔の中心を上に並べることによって（瞳孔が水平面上に整列していないとき）、本発明の１つ以上の実施形態は、ビデオ画像全体にわたる位置を決定すること（再整列）、または決定された真の水平面を使用して眼振の方向を決定すること（例えば、分析において）のいずれかを包含し、これは、グラフおよび／または解釈に影響を及ぼすために使用することができる。

これは、位置合わせされるために必要な計算された回転に基づく補正係数を使用することによって達成することができる。そのような「補正係数」についてのさらなる議論を以下に提供する。

視線較正／瞳孔位置
瞳孔の楕円率、特に楕円率の変化は、本発明の装置、システムおよび／または方法を使用することによって評価することができる。

瞳孔中心および瞳孔形状、および／または水平面／基準に対する瞳孔位置の一方または両方を、較正／位置決定に使用して、例えば、正確かつ有用な画像キャプチャを確保して正確な評価を支援するように装置を正しくセットアップすることができる。そのような評価は、視線較正、装置位置較正／決定、および／またはフレーム位置のために使用され得る。

例えば、瞳孔が水平面上で整列していない場合、ずれの程度が計算され、一対の眼の画像を真の水平面に再整列するために、または後の画像後処理および分析における調整パラメータとして使用される。そのような評価は、ユーザが顔の上に装置を誤って配置した場合に特に有用であり得る。

頭部位置に対する眼／瞳孔の動きの方向（特に眼振の方向）を正確に測定／検出するために、装置が特定の方向の眼／瞳孔の動きを記録するとき、これが頭部に対する眼／瞳孔の真の方向であることを知ることが好ましい。装置が眼に対して正確に水平に整列して配置されない場合、装置は、不正確な方向を認識し、これは補償される必要があり得る。

ユーザの視線角度（水平または他の基準に対するものなど）が決定され得る。ユーザ／着用者についての眼の視線角度の決定は、所与の時点における特定の患者／ユーザに対する瞳孔の投影卵形／楕円形形状に基づき得る。

概して円形からより楕円形／楕円体への眼／瞳孔形状の変化は、画像キャプチャ手段および／または処理手段によって測定および補償することができる。

観察された瞳孔形状の分析を使用して、眼球運動活動の精度の信頼度（「信頼度係数」）を決定することができる。瞳孔の中心が正確に計算された信頼は、両端値を含む０～１の間の実数として表すことができる。

この「信頼度係数」は、眼球運動グラフとともに、眼球運動活動のレポートまたは任意の他の表現で表示することができる。

信頼度係数は、臨床医またはシステムによる眼の運動測定値を修正または拒否するために、分析中に使用されてもよい。

例えば、「信頼度係数」に寄与するアーチファクトは、瞳孔画像の形状を表すピクセル数、瞳孔の視野を遮る瞼閉鎖の割合、瞳孔のサイズ、キャプチャ装置中心からの瞳孔の角度を含んでもよい。

装置／方法は、眼閉鎖、例えば、まばたき、眼／眼瞼の部分的または完全閉鎖を検出してもよい。

閾値タイミングは、ユーザのまばたきを可能にするために使用され得る。例えば、眼の閉鎖が閾値時間内である場合、装置は、まばたきが発生していることを検出する。

眼の閉鎖が閾値時間を超える場合、および／またはまばたきの量が閾値限度（まばたきの数またはまばたきに費やした総時間、例えば眼が開いている対眼が閉じている割合）を超える場合、装置は、警告を提供し、および／または記録を停止し、および／またはシャットダウン／スリープモードに入ることができる。

装置が眼／瞳孔を充分に検出できないのは、カメラセンサ上の外部光に起因し得る。

周囲／外部光は、ユーザが任意の特定の特徴／物体に自分の眼を固定できないように、着用者／ユーザの眼に到達しないようにするべきである。着用者／ユーザが視線を物体に固定する場合、着用者／ユーザは、キャプチャされる自発的な眼球運動を無効にする（停止または低減する）ことができることが理解されよう。

外部光が取り除かれるか、または装置内で許容レベルに低下するまで、警告が提供されてもよい、または、装置は停止するかまたは動作を開始しなくてもよい。

装置上の既知のカメラおよび／または赤外線ＬＥＤ位置を使用して、患者の眼／瞳孔の動きおよび／または位置を決定、予測および／または推定することができる。例えば、装置上の既知のカメラおよび／または赤外線ＬＥＤ位置は、装置上のカメラとＬＥＤとの間のまたは眼／瞳孔に対する距離および／または分離の角度などの既知の基準位置を提供してもよい。

カメラ／センサに到達する多すぎる光（ある期間の光レベルまたは光の波長または強度、またはそれらの組合せ）の検出は、装置が顔の上にない、または正しく位置付けられていない、例えば光が漏れていることを示すために使用され得ることが理解されるであろう。

好ましくは、少なくとも１つの前記カメラは、ユーザの水平視線平面の下方に設けられてもよい。例えば、人が下を見るとき、上瞼はしばしば部分的に閉じ、瞳孔を覆い隠すことがある。しかしながら、人が上を見るとき、下瞼は閉じず、瞳孔を覆い隠さない。したがって、少なくとも１つのカメラを水平視線平面の下に（例えば、比較的低い位置に）、眼に向かって上を向くように設けることが有益である。

低カメラアングル画像は、正面画像を表すためにキーストーン補正を使用してモーフィングすることができる。

頭部の動きおよび／または頭部の配向は、装置によって提供される、少なくとも１つの加速度計、カメラ画像、ジャイロスコープ、磁気センサ、またはそれらの任意の２つ以上の組合せなどによって、検出することができる。

そのような頭部の動きおよび／または頭部の配向、および好ましくは頭部および／または装置に対する眼／瞳孔の配向は、補正係数（上記で言及されるものなど）を決定することを補助するために使用されることができる。

頭部の動きおよび／または配向検出が、眼の位置／動きの記録に加えて使用されてもよい。例えば、カメラによって眼の位置／動きの記録をキャプチャするとき、頭部の位置／向きは、眼の位置の記録と同期されてもよく、これは、ユーザが記録時にどのような物理的向きおよび／または活動を行っているかを決定するために使用され得る。

頭部の動きは、発作／発病の前兆として、または発作／発病中に、（例えば、装置によって）検出され、相関されてもよい。

頭部および眼／瞳孔運動の協調検出および／または測定を一緒に使用して、特定の状態を検出することができる。例えば、頭部動きと眼／瞳孔運動との間の差異を検出／測定すること、または最初に頭部の動きを検出し、次いで眼／瞳孔運動を検出することは、良性発作性頭位めまい（ＢＰＰＶ）などの特定の状態を検出するために使用することができる。

ＢＰＰＶは、一般に、結晶が形成され、次いで内耳の平衡系の一部内で凝集し干渉することによって引き起こされると考えられている。ＢＰＰＶでは、めまいは頭部の位置の特定の変化（例えば、ベッドで寝がえりを打つとき、または頭部を後ろに傾けるとき、上を見るとき）によって引き起こされる。

装置は、めまいの前に生じた特定の頭部の動きを検出し、その結果生じた眼球運動を記録することができる。これは、ＢＰＰＶのような状態を診断するのに役立つだけでなく、影響を受ける耳および特定の耳石（内耳の前庭迷路の内側）を決定することができる。これにより、治療を個人に合わせて特別に調整することが可能になる。

グリント（glint）は、眼からの光の反射であり、カメラ／センサまたは別の人によって検出／見られるような視覚的特徴として検出可能であるか、または示されるものとして理解されるであろう。

グリントは、例えば瞳孔または虹彩からの、眼から反射された光であり、眼内の光のスポットまたはパッチとして顕著／検出可能であると理解することができる。例えば、グリントは、片眼または両眼を照らす赤外線ＬＥＤなどの装置内の光源からの眼の反射であり得る。

それぞれの瞳孔中心に対する瞳孔または両眼における（例えば、それぞれの眼の１つ以上の瞳孔および／または虹彩における）少なくとも１つのグリントの位置は、眼または各眼の中心を決定／推定するために使用することができる。

本発明の１つまたは複数の実施形態は、患者／ユーザの眼／瞳孔の中心の位置を決定／推定するために、それぞれの瞳孔中心に対する１つまたは複数の瞳孔内のグリントの位置を利用する。

代替的に、または追加的に、眼の幾何学形状、眼の幾何学形状の仮定、既知のカメラおよびＩＲ誘導位置を使用して、精度を改善し、患者の瞳孔／眼の位置、眼の運動活動、および中心を推定するための時間を短縮することができる。

眼の幾何学形状は、仮定されることができ、患者の眼／瞳孔の位置を特定／推定するために使用されてもよい。

カメラなどの検出源は、例えば、瞳孔の縁、虹彩、または瞳孔の中心に対するグリントおよび眼球上のその位置を識別することができ、あるいは眼球内のグリントの位置から瞳孔の中心を特定することができる。その結果として、装置内の所定の位置に固定され、眼を照明する光源などの所与の光源位置に対して、グリントの位置を使用して、眼および／または瞳孔中心位置を特定することができる。

装置内の照明源からの光の眼からの反射（グリント）は、少なくとも１つのカメラによって検出され得る。それぞれの瞳孔中心からのグリントの距離および／または位置は、ユーザの顔面上の装置位置、すなわち、装置が正しく位置決めされているかどうかを決定するために使用され得る。

１つ以上のグリントの間および／または少なくとも１つのグリントと瞳孔の中心との間の距離は、眼の位置に対するユーザの頭部／顔面上の非理想的な装置配置／配向を補償するために使用されてもよい。

代替的に、または追加的に、瞳孔中心に対するグリントの相対位置が、視線較正のために使用されてもよい。

例えば、眼がカメラ／撮像装置から遠い場合、瞳孔内のグリントは、より接近して現れるであろう。カメラから眼までの距離を知り、標準的なまたは推定された眼球寸法を仮定することにより、視線角度を計算することができる。

本発明の１つ以上の形態は、例えば、眼振を誘発して診療所における前庭器具／システムの現在の状態を検査する診療所における、眼振の制御された検査またはシミュレートされた発作中の情報のキャプチャを提供する。

本発明の１つ以上の形態は、眼振の間に示されているような眼球運動を自動的に検出する装置、器具、システムまたは方法を提供する。

統計学習、機械学習、または人工知能（ＡＩ）アルゴリズムは、眼球運動のキャプチャされた画像／画像データを分析するために使用される処理を決定または改良するために採用することができる。

装置、器具、システムまたは方法は、眼振のパターンを検出し、それらについて報告するように配置および／または構成することができる（例えば、図３Ａ、３Ｂ、３Ｃ、３Ｄ、４Ａ、４Ｂ、および４Ｃを参照されたい）。

身体および環境メトリクス
眼の情報は、以下を含む：現在の眼の状態（例えば、ビデオまたは静止画像の個々のフレームから）として、またはある期間にわたる動きまたは変化（経時的な眼の状態）として、キャプチャされた眼の画像データ（例えば、ビデオまたは静止画像）からの任意のデータ。

眼の状態は、以下のうちの１つまたは複数を含む：１つまたは両方の瞳孔の位置、形状またはサイズ；虹彩の状態／状況、マーキングまたは任意の不規則性；強膜または輪環部の不規則性；眼球上または眼球内の任意の感染の徴候、眼瞼の位置、眼瞼の形状、眼の周囲の任意のマーキングまたは感染；眼の周囲の水；涙丘のサイズおよび／または形状。

経時的な眼の状態は、以下を含む：瞳孔の位置の変化（例えば眼振）、瞳孔サイズの変化、眼の任意の部分およびその周囲の拍動運動；眼閉鎖（例えば、眼瞼下垂又は反復的まばたき）；眼の痙攣；眼の状態において言及される身体部分に対する任意の変化。

拡張分析は以下を含む：統計学習、機械学習、人工知能（ＡＩ）、および／または、眼の状態情報、眼の運動活動（運動）、または、環境センサ（例えば、温度、圧力、大気圧、湿度、空気／風速、磁場、方向、地面または水平／垂直などに対する向き（例えば、上、下、うつ伏せ）、体動センサ（加速度計からの頭部の動きなど）、および生物医学的センサ（血圧、体温など））を含む１つ以上のセンサからの情報と関連付けられる任意の他の眼の情報を使用する、任意の他の統計的、計算的、または数学的アルゴリズム。

分析、例えば、拡張分析は、装置から取得／導出される、および／または装置の外部の１つ以上のセンサから取得／導出されるセンサ情報を組み込むことができる。

センサ情報および／または分析を使用して、以下を決定することができる：
・環境、身体および／または頭部の動き、および／または身体メトリック（body metrics）、またはそれらの任意の組合せに関する眼の状態。
・環境、身体および／または頭部の動き、および／または身体メトリックに関する、導出された眼の運動活動などの経時的な眼の状態。
・環境、身体、頭部、身体の動き、頭部の動き、および／または身体メトリックの任意の側面に対する変化が、経時的な眼の状態の変化と関連付けられるか、またはそれを引き起こす閾値。例えば、大気圧の減少または増加が眼振を誘発する閾値。
・身体状態、環境状態および／または身体メトリックにおける２つ以上の変化の閾値の組合せは、経時的な眼の状態または眼の状況の変化に関係するか、またはそれを引き起こす。
・少なくとも１つの医学的状態（例えば、環境または身体メトリックの変化によって悪化する基礎医学的状態、またはそのような変化によって引き起こされる医学的状態）に関連する、またはその症状であり得る眼球挙動の検出。

本発明の１つまたは複数の実施形態は、装置から直接または装置から導出されるデータ／情報と組み合わせて使用されるような、環境の監視および／または環境情報の感知／提供を組み込む。

環境情報／データは、水中、高高度、宇宙飛行、宇宙空間および宇宙生活条件（例えば、低減／低重力生活；人工的、遠心分離および／または回転誘導重力）取得／導出情報／データを含むことができる。そのような情報／データは、周囲温度、温度変化、空気／水圧および／または湿度または水密度／塩分（例えば、水中用）を含むことができる。

環境条件を感知するためのセンサは、重力、重力の変化、重力の方向および／または量、放射線（例えば、タイプ、レベルおよび／または変化）、大気圧、静水圧、温度、湿度、花粉数、酸素レベル、１つ以上のガスの存在、および／または任意のガスまたはガスの組合せのレベルの検出を含むことができる。

環境および／または身体メトリックは、経時的な眼の状態および／または眼の運動の測定／検出と組み合わせて、神経系または前庭系に対する環境要因の影響を評価することができる。例えば、水中圧力の神経－前庭系に対する効果、または重力の減少／無重力の効果、または経時的な圧力／重力の変化。

例えば、高高度および／または宇宙飛行の人に対する影響を評価するために－環境条件の変化（重力および／または空気圧および／または温度の減少／低下／変化）に伴う眼の位置／頭部位置に対する眼の位置の変化。

身体メトリックは、身体機能および活動を監視／測定することを含むことができる。そのような身体メトリックは、血圧、体温、脈拍、ＥＣＧ、ＥＥＧ、血糖値、聴覚レベル／能力、肺活量、運動センサ、および身体スキャン／画像（ＭＲＩ、ＰＥＴ、ＣＴ、Ｘ線、写真測量）からの情報の測定のうちの１つ以上を含むことができる。

身体メトリックは、装置から（例えば、装置から－前処理または後処理）によってまたはそれから導出される眼球運動／眼球状態と組み合わせて、感知、測定、および／または使用され、神経前庭機能障害の前および／または最中に生じる身体の変化または神経前庭機能の変化を判定／評価することができる。

身体メトリック情報／データと眼球状態データおよび／または眼球運動活動との組合せは、前庭損傷／変化が身体に及ぼす長期および／または短期の影響を含む、前庭系機能障害の１つ以上のトリガを判定するために使用されることができる。これは、前庭系が身体の変化によってどのように影響を受けるか、および身体が前庭系によってどのように影響を受けるかを理解するのに役立ち得る。

身体メトリック、識別されたパターンおよびトリガと組み合わせた拡張された分析は、神経学的および／または前庭機能不全の根本的な原因を決定するのに役立ち得る。例えば、過呼吸が眼振の眼球運動を妨げたと判定する。

眼閉鎖情報／データは疲労を示すことができ、眼振の存在は平衡機能障害を示す。一緒にまたは別々に、この情報は、身体がフィットネス閾値を満たすかどうか、または１つまたは複数の特定の機能を実行するかどうかを示すことができる。例えば、組み合わされた情報は、手術後の転倒リスク、または、宇宙における長期間、宇宙飛行、身体にかかる重力の変化、または例えば地球上の平均または海面重力と比較して低い／低減重力環境で生活した後もしくはその間に特定のタスクを安全に実行する能力について患者を評価するために使用することができる。

身体（胴体、肢、手、足などの１つ以上）および頭部のセンサは、身体の内側（移植、挿入、または摂取される）、身体の外側（身体に搭載される、または装着される）の１つ以上の頭部運動センサ（例えば本発明の装置上または装置の外部にある）を含むことができる。センサはまた、写真測量のための画像キャプチャ手段など、身体の外部にあり、身体から離れていてもよい。

センサは、加速度計、ジャイロスコープ、および静電加速度計を含むことができる。

前庭系は、頭部位置（ロール、ピッチ、ヨー）の変化によってトリガすることができ、通常の場合、移動方向と反対の眼球運動をもたらす。これは、前庭眼反射と呼ばれ、視線安定化反射である。前庭系が損なわれる場合（例えば、重力の変化時）、前庭眼反射は、それに応じて予想される様式で作用する。頭部運動および対応する眼球運動の両方の測定は、前庭系が正しく機能しているかどうかを評価するために使用することができる。頭部運動に対する応答に不整合がある場合は、前庭系の機能不全または前庭系が異なる／予期せぬ動作をすることを示す。

身体メトリックおよび身体／頭部の動きは、環境測定値／情報／データと組み合わせて使用し、環境変化／状態の神経前庭系に対する影響を決定／評価することができる。

同様に、神経前庭系の状態または機能における検出された変化を使用し、環境／身体メトリックおよび運動の変化が生じた理由を評価することができる。例えば、身体上の重力または放射線の変化に関連して、前庭眼反射（眼球および頭部の動きを考慮する）を分析する。このような評価は、前庭眼反射が影響を受ける重力閾値を決定するために使用することができる。

セキュリティ／識別
本発明の１つ以上の形態は、バイオメトリックセキュリティ／識別目的で眼の状態情報を取得することができる。

本発明の一実施形態によって得られる１つ以上の画像を使用して、例えば認証、セキュリティ、アクセス制御、機器の制御／使用権限、他者にアクセス／使用などを許可する権限などの識別のために、着用者の着用または特徴を特定することができる。

本発明の一実施形態によるユーザ着用装置の携帯性は、固定設置を必要とせずに装置を容易に配備することを可能にする。

例えば、装置内の虹彩撮像は、外光を排除することができ、所望の画像品質を得るために所望の照明を提供することができる。

強膜イメージング、角膜輪部イメージング、眼形状イメージング、眼／瞳孔間の距離、眼内の血管の位置、サイズ、および複雑さを使用して、セキュリティ／識別のために人を評価することができる。

健康状態
本発明の装置／システムによる眼の状態または眼の状態の変化の検出／測定を使用して、全身の健康状態および対象者に影響を及ぼす任意の状態、例えば薬物使用、アルコール使用、ストレス、疲労または病気を評価することができる。

そのような情報／データは、体外センサまたは体内センサなどの他のセンサからの情報と組み合わせることができる。

強膜イメージング、眼形状イメージング、眼／瞳孔間の距離、眼内の血管の位置、サイズ、および複雑さ、ならびにそれらの任意の変化を使用して、健康／健康の変化のために人を評価することができる。

１つ以上の実施形態は、頭部の動きおよび眼または瞳孔の動きに関連するデータを評価することを含んでいてもよく、これは、少なくとも１つの測定された身体機能および／または少なくとも１つの環境要因に関連するデータを評価することを含んでいてもよい。少なくとも１つの身体機能は、心拍数、血圧、体温のうちの少なくとも１つを含んでもよい。少なくとも１つの環境要因は、周囲温度、気圧、湿度、位置のうちの少なくとも１つを含み得る。

１つ以上の実施形態は、少なくとも１つの閾値、安全範囲、カットオフを決定することを含んでもよい。少なくとも１つの閾値、安全範囲、またはカットオフは、活動を行う人の安全閾値、特定の重力または重力の変化の中で費やされた時間または存在の閾値のうちの１つまたは複数を決定することを含み得る。

本発明のさらなる態様は、眼の状態の変化を評価する際に使用するためのシステムを提供し、このシステムは、眼球運動、眼の変化、または眼の特徴の動きを検出、測定、および／または記録する、着用者の眼を覆うための装着型装置を含み、このシステムは、一定期間にわたって着用者の眼球運動または少なくとも１つの特徴の画像データをキャプチャするための画像データキャプチャ手段と、キャプチャされた画像データを通信するための通信手段と、障害の不存在または存在あるいは医学的状態の評価または診断の通知に使用するための処理手段とを含む。

装置は、瞳孔の始点および終点をキャプチャし、眼または瞳孔の動きの方向および大きさを判定するように構成されてもよい。システムは、画像データをキャプチャし、システムが動きの速度および／または率を決定するために、瞳孔が始点から終点まで進むのにかかる時間を特定するように構成されてもよい。

システムまたは装置は、それぞれの眼／瞳孔の中心で決定される、または、眼／瞳孔が注視することが要求される眼／瞳孔から離れた基準点／軸に基づく、基準軸または点の使用を含んでもよい。

カメラのセンサまたは装置の各前記カメラのピクセル数は、着用者の視線角度を決定するために使用することができる。

処理手段は、画像データおよび／または眼／瞳孔の位置／動きの画像データ記録から眼の視線角度を決定するために提供され得る。

さらなる特徴は、瞳孔位置および／または瞳孔直径に適用可能な基準領域を含む。少なくとも１つのゾーンは、基準領域の外側にあってもよく、そのような少なくとも１つのゾーンは、処理中に無視されるか、または拒否されるか、あるいは望ましくないまたは不必要であるとして扱われる。

予備視覚化／検出フィールド内において、眼または瞳孔は画像データにおいて眼をキャプチャするための関心対象としてキャプチャされ、眼または瞳孔を越える不要なフレーム／フィールドは除去され／低減され得る。

撮像装置の電子処理またはズーム／フォーカスは、無関係な領域を除去するために提供され得る。

画像キャプチャ装置の全体的なセンサ領域の一部またはウィンドウは、キャプチャされた画像データがセンサ領域の一部から導出されるようにウィンドウイングのために提供され得る。好ましくは、一部またはウィンドウは、眼／瞳孔をフレーム内に入れるように、眼／瞳孔に対して中心である。

瞳孔中心、瞳孔形状、または瞳孔位置のうちの１つ以上は、較正／位置決定のための水平面／基準に対して相対的であってもよい。

１つ以上のセンサおよび／またはアルゴリズムなどの測定手段は、概して円形から卵形／楕円形までの眼／瞳孔形状の変動を測定／撮像するために提供してもよく、画像キャプチャ手段および／または処理手段を介して非円形不規則性を補償するための補償手段を提供することができる。

ピクセル数またはパターンのうちの１つ以上は、眼／瞳孔運動活動の精度を判定するための信頼度係数として、瞳孔画像の形状、瞳孔の視野を妨害する眼瞼閉鎖の割合、瞳孔のサイズ、またはキャプチャ装置中心からの瞳孔の角度を表すことができる。

光検出器は、外部光の進入を検出して警告を発するように構成することができ、または、外部光が除去されるかまたは装置内で許容レベルに低下するまで装置の動作を停止するかまたは動作を防止することができる。

装置は、ゴーグル、フェイスマスク、ヘッドセットなどのウェアラブル装置を含むか、またはウェアラブル装置であり得る。

少なくとも１つの画像キャプチャ装置は、ユーザ／着用者の真正面／水平方向の視線の平面の下方に設けられてもよい。

少なくとも１つの測定手段は、装置からの画像キャプチャ情報／データから取得または導出された情報／データに加えて、環境メトリック、身体メトリックまたは頭部メトリックのうちの１つ以上を測定し、神経および／または前庭の状態または活動を評価するために提供され得る。

本発明のさらなる態様は、神経学的状態または前庭状態を評価する際に使用するためのウェアラブル装置の較正（または補償）を提供し、これは、装置の特定の特徴を基準に参照すること、または進行中の測定、記録、または使用の基礎となる基準を作成することを含む。較正の１つまたは複数の実施形態は、フレーム位置決め（ウィンドウイング）、装置位置決め（ユーザの顔／頭部上の正確な位置）、および視線位置／瞳孔位置（視線角度の調整／補償）を含む。他の形態の較正または補償も、本発明の範囲内に入ることが想定される。較正（または補償）は、以下のうちの１つ以上を含んでもよい：
・キャプチャされたビデオ／画像フレーム内の眼の特徴位置（例えば、瞳孔位置）。これは、好ましくは、各眼について行われる。
・装置位置較正：ユーザの頭部／顔面上の装置（ゴーグル／カメラとして具現化され得る）の位置。これは、ユーザの眼または眼あるいは眼の周囲の他の特徴に対する水平面に関する。
・瞳孔位置（視線の較正または視線較正）：眼の位置に対する視線の正しい角度（例えば、中心位置または水平からの相対的な）を決定する。これは、眼球運動の正確な大きさが計算されることを可能にする。

宇宙旅行／地球外で費やした時間（例えば、地球重力に対する重力減少環境）の効果を評価する。

本発明の１つ以上の実施形態は、宇宙旅行の前、その間、および／またはその後の宇宙旅行者、または地球以外の惑星、地球外天体、または地球外設備、車両、もしくは習慣に費やされた時間の評価への用途を見出す。

本発明の実施形態は、地球に帰還した宇宙旅行者に対する宇宙旅行の長期的影響、または重力が低減された環境の宇宙（宇宙船、宇宙ステーション、月や火星などの地球以外の惑星の生息地など）において費やされる時間の影響を評価するために採用され得る。

以下、添付図面を参照して、本発明の１つ以上の実施形態を説明する。

眼振に対する水平眼球運動の例を示す図 眼振に対する垂直眼球運動の例を示す図 眼振に対するねじれ眼球運動の例を示す図 ｙ軸に水平眼球位置をとり、ｘ軸に時間をとったグラフ上に経時的にプロットされた水平眼球運動（速度および方向）に関連する眼振のチャートを示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による装置／方法を利用してキャプチャされた眼振のパターン（例えば、経時的な眼振の速度および方向）を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による装置／方法を利用してキャプチャされた眼振のパターン（例えば、経時的な眼振の速度および方向）を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による装置／方法を利用してキャプチャされた眼振のパターン（例えば、経時的な眼振の速度および方向）を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による装置／方法を利用してキャプチャされた眼振のパターン（例えば、経時的な眼振の速度および方向）を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による放射状積層ヒストグラムチャートを使用してキャプチャされた眼振パターン（ある期間にわたる速度および方向）を表示するための代替的な配置を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による放射状積層ヒストグラムチャートを使用してキャプチャされた眼振パターン（ある期間にわたる速度および方向）を表示するための代替的な配置を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による放射状積層ヒストグラムチャートを使用してキャプチャされた眼振パターン（ある期間にわたる速度および方向）を表示するための代替的な配置を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による、患者の眼の位置に対する装置の位置ずれを調整するために行われる工程を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による、患者の眼の位置に対する装置の位置ずれを調整するために行われる工程を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による、患者の眼の位置に対する装置の位置ずれを調整するために行われる工程を示す図 本発明の少なくとも１つの実施形態による、患者の眼の位置に対する装置の位置ずれを調整するために行われる工程を示す図 本発明の一実施形態による装置の側断面図 本発明の一実施形態による装置の画像キャプチャ手段によってキャプチャされた着用者の眼に反射されたグリントの例を示す図 本発明の一実施形態による装置の画像キャプチャ手段によってキャプチャされた着用者の眼に反射されたグリントの例を示す図 眼の中心から瞳孔の中心を通る線である２つの視線ベクトルが示されている、瞳孔が２つの異なる位置にある眼球を示す図 眼の中心から瞳孔の中心を通る線である２つの視線ベクトルが示されている、瞳孔が２つの異なる位置にある眼球を示す図 瞳孔が、キャプチャ装置画像に対して中心にありキャプチャ装置画像から上向きに４５度である２つの場所において直径５ｍｍである、眼球を示す図 瞳孔が、キャプチャ装置画像に対して中心にありキャプチャ装置画像から上向きに４５度である２つの場所において直径５ｍｍである、眼球を示す図 瞳孔が、キャプチャ装置画像に対して中心にありキャプチャ装置画像から上向きに４５度である２つの場所において直径５ｍｍである、眼球を示す図 瞳孔が、キャプチャ装置画像に対して中心にありキャプチャ装置画像から上向きに４５度である２つの場所において直径５ｍｍである、眼球を示す図 本発明の代替的な実施形態を示す図 環境感知／測定を組み込んだ本発明の実施形態の一例を示す図 身体感知／測定を組み込んだ本発明の一実施形態による例を示す図であり、本発明の１つ以上の実施形態は、環境感知／測定および身体感知／測定を組み込むことができることが理解される 本発明の一実施形態による頭部運動および眼球運動データをキャプチャする実施例を示す図 本発明の１つ以上の実施形態の患者体験「ストーリーボード」フローチャートおよび使用の実施例を示す図

図１Ａ～図１Ｃに例として示すように、眼振の典型的な例である。

図１Ａは、眼が患者の右側にゆっくりと移動し、左側に急速に水平に戻る、水平眼振、例えば、左向き眼振として提示される眼振を示す。

図１Ｂは、垂直眼振、例えば、下向き眼振として現れる眼振を示し、垂直方向上向きのゆっくりとした眼の動きの後に、急速な垂直方向下向きの回転が続く。

図１Ｃは、ねじれ眼振を示し、例えば、眼が反時計回りにゆっくりと回転し、続いて時計回りに急速な逆ねじれが続く、時計様眼振である。

図２は、眼振関連眼球運動（例えば、運動の速度および方向）を、ｙ軸に水平眼球位置（視線は、上で右、下で左）およびｘ軸に時間をとるグラフ上に経時的にプロットしたグラフを示す。この図は、左向き眼振を示す。

経時的な眼振は、多くの方法でプロットすることができる。水平および垂直トレースが現在採用されている。データを表示する新しい方法もある。これは、瞳孔位置を正確に知ること（瞳孔を並べることからの水平面の再調整またはグリント（２８、図７Ａ、７Ｂ）の使用による）、したがって眼振の方向および速度を正確に知ることによって駆動される。

形状、振幅および周波数などの眼振の特徴を分析することができる。眼振は、通常、眼球運動の速度（例えば、緩徐相の）および眼球運動の方向（例えば、急速相の）によって説明される。例えば、１６°／秒の右向き眼振。方向の代わりに、重力に関連して定義することもできる（向地性：地球に向かう、逆地性：地球から離れる）。

本発明の１つ以上の実施形態によると、キャプチャされた眼振運動は、経時的な運動の方向および速度を示す、チャート化／表示することができる。

例えば、図３Ａは、例として、１分半の時間にわたって速度が低下する強力な右向き眼振を示す。

図３Ｂは、チャート化されたキャプチャされた強持続性左向き眼振の例を示す。

図３Ｃは、チャート化されたキャプチャされた軽度持続性上向き眼振を示す。

図３Ｄは、時間に対して方向が変化する眼振をキャプチャしたチャートを示す。４０秒間の中程度の右向き眼振の後、左向き眼振へ方向転換する。

図４Ａ～４Ｃは、本発明の装置／方法によってキャプチャされる眼振結果の代替的な視覚化を示す。

特に、図４Ａは、様々な速度の左向き眼振（一部はわずかに上向きの成分を有する）を示す。

図４Ｂは、軽度から中程度の速度の時折上向きおよび右向きの眼振を示す。

図４Ｃは、強い左向き眼振を示す。

発作中の眼振のパターン（速度および方向）を可視化することができることは、発作の根本的な原因を診断するのに有意に役立つ。本発明は、発作時の眼振をキャプチャし、測定し、表示する新しいモダリティを提供し、パターン（速度および方向）を観察し、提示することができることにより、評価方法を著しく改善する。

使用可能／正確な結果を保証するために、装置を患者の頭部／顔面上に正確に位置決めすること、または患者の顔面上の装置の位置を決定し、最適でない位置決めを補償できることが重要である。

図５Ａ～図５Ｄは、誤った装置配置による記録のずれを補正するために用いることができる本発明の１つまたは複数の実施形態による技法を示す。

この例では、患者は、図５Ａに示すように、純粋な左向き眼振を有する。眼は、患者の右側にゆっくりと動き、次いで、患者の左側に戻る急速な動きをする。この実施形態では、トレースは、垂直スケールで動きのない左向き眼振を示すべきである。上側のトレースは、眼の水平（左右）運動を示し、下側のトレースは、眼の垂直（上下）運動を表す。

図５Ｂは、装置が眼と水平および垂直方向に正確に位置合わせされるときに図５Ａの眼球運動がどうなるかの例（ケース１）を示す。この場合、眼球運動記録は、眼球運動の真の方向（例えば、左右の動きは真の左右の動きである）を示す。これは、正確なトレースに変換される。垂直方向の眼球運動はなかったので、トレースには垂直成分は示されないことに留意されたい。

図５Ｃは、装置が不正確に位置決めされたときに図５Ａの眼球運動がどうなるかの例（ケース２）を示す。すなわち、装置は、患者の眼と水平および垂直方向に位置合わせされない。この場合、トレースは眼振の真の方向を反映しない。垂直眼球運動は起こらなかったにもかかわらず、トレースに示される垂直成分があることに留意されたい。

装置が正しく位置決めされていない場合（ケース２）、位置ずれ（補正因子）を測定して、眼球位置を再計算するために使用することで、トレースが眼球運動の真の方向を反映するようにすることができる。これは図５Ｄで説明される。

図５Ｄは、キャプチャされた画像（ビデオ画像または一連の静止画像）を使用して、ずれの程度が計算されることを示す。これは、瞳孔中心を水平面の指標として使用することによって達成することができる

本発明の範囲内の他の方法を使用して水平面を決定することもできる。これらは、目尻または眼およびその周囲の任意の他の特徴の位置を決定することを含む。この例では、図５Ｄに示すように、瞳孔中心が使用される。

図５Ｄの工程１～４に示すように：
・工程１では、瞳孔の水平からのずれの程度が判定される。
・工程２では、瞳孔が水平であり、フレームが非水平であるように、位置ずれの程度だけ画像／ビデオを回転させて戻すことによって補正が適用される。
・工程３では、フレーム補正が、フレーム内の瞳孔の中心に適用される。
・工程４では、眼振中の眼球運動の補正されたトレースがキャプチャされる。

工程２～４の代替として、ビデオを同じに保ち、計算されたずれの程度を使用してトレースを再計算することができる。

したがって、本発明は、眼振をプロットするための多くの方法を想定することが理解されるであろう。例えば、水平および垂直トレースを使用することができる。

本発明の実施形態はまた、重力に対する眼振の測定、プロット、および／または評価を想定する。眼球運動（任意選択的に頭部の動きも）を追跡／測定し、重力（重力方向、重力の強さ、強さおよび／または方向の変化）と比較することができる。

外耳道ＢＰＰＶの眼振は、常に地面に向かって（向地性）、または常に空に向かって（逆地性）のいずれかとして分類することができる。

あるいは、位置（瞳孔を並べることによる水平面の再整列、ならびに例としてグリント２８（図７Ａ、７Ｂ）または瞳孔の卵形形状を使用する較正データによる）を知ることにより、眼振の方向をプロットすることができる。

図６は、本発明の一実施形態による装置１０の側断面図を示す。

特に、装置１０は、ゴーグルまたは他のタイプのヘッドセットなどのウェアラブル装置として提供される。

患者が回転性めまい、めまいまたは平衡感覚の発作を経験しているとき、彼らは、装置を眼１３の前に置く。装置は、例えば装置に設けられたオンオフスイッチ１１によって（または無線通信制御によって遠隔的に）オンにされる。

２つのレンズ／カメラ１２は、眼／眼の特徴（例えば、瞳孔の動き）を記録する。

好ましくは、各レンズに対してレンズにカバーがある。カバーは、着用者／使用者に対して不透明であり、その結果、患者の眼は、視覚的注意散漫を避けるために、内部反射を伴わずに完全に暗くなる。もちろん、不透明なカバーを通して記録を行うこともできる、すなわち、カバーはユーザにとっては不透明であり、レンズ／カメラにとっては不透明ではない。

好ましくは、シール１４（例えば、可撓性、発泡体、可塑化またはゴム化シール）が、装置の顔側周辺の周囲に提供され、外部光が空洞に進入することを防止し、したがって、患者は、任意の視覚的に気が散るものを見ることができないようにする。

別個の取外し可能なアダプタ（フェイスマスクなど）を装置に取外し可能に取り付け、異なる頭部サイズ／顔形状に対応することができる。取外し可能なアダプタ（例えば、フェイスマスク）は、使い捨てまたは洗浄可能とすることができる。取外し可能なアダプタ（例えば、フェイスマスク）は、ユーザの顔に接触するための包囲部を含んでもよく、包囲部は、装置から取外し可能であってもよい。

好ましくは、包囲部および／またはアダプタ（例えば、フェイスマスク）は、ポリマー、例えばシリコン、ゴムおよび／または発泡体ベースなどの可撓性材料または材料の組合せから形成されるか、またはそれを含む。フェイスマスクは、水中またはスキーで使用するためのゴーグルと同様に、ユーザの眼の周りおよび鼻の上、例えば鼻梁の上にフィットするような形状とすることができ、快適な光除外フィット、例えば皮膚との接触領域の周りの密閉を可能にする。アダプタ（例えば、フェイスマスク）は、結果的に眼の画像キャプチャを損なうような光が眼および画像キャプチャ手段へ通過するのを防止するために、遮光材料製であり得る。

患者の眼は、装置の一部として組み込まれ／装置内に取り付けられ／装置内に組み込まれた、１つ以上の赤外線ＬＥＤなどの光源１６によって照明される。これは、着用者／ユーザが任意の点を固視できず、したがって自発的な眼球運動を無効にするためである。

ビデオカメラなどの１つまたは複数のカメラ１８（例えば、各眼に１つ、または単一のカメラおよびミラー配置）は、例えば回転性めまい発作などの発作中の患者の眼球運動（眼振）を記録する。

ビデオ記録は、メモリ装置２０上などに記憶され、メモリ装置２０は、好ましくは、装置内または装置上に搭載されて配置され得る。

好ましくは、メモリ装置は、データ転送のために、装置を制御する電子回路２２に接続される。

患者の発作が終了すると、装置は頭部から取り外される。

ビデオ記録は、処理システムに提供することができる。

記録は、好ましくは圧縮され、眼球運動が記録される。

眼球運動の処理は、装置内／装置上で行うことができる。

画像の品質、瞳孔がどれだけ長く開いたかなどの他のデータは、記憶することができ、ユニット上で分析することができ、または診療所などの装置から離れた場所で分析するために送信することができる。

眼の位置／動きのキャプチャ／記録（必要に応じて頭部の位置／向きの測定を伴う）は、「クラウド」または遠隔サーバなどの遠隔地に送信され、そこで処理され得る。

装置は、車載バッテリ２４などによってバッテリ給電することができ、および／または電力接続部２６を介して電力を受け取ることができる。

視線角度および運動率／運動の変化／運動の変化率などの眼球運動活動的測定値を算出し、眼振または他の神経障害などの医学的状態の存在を評価するために使用することができる。

角速度は、視線角度の変化率（例えば、所与の時間間隔に対する視線ベクトル間の角度の変化）を計算することによって決定することができる。

さらに、角加速度は、所与の時間間隔に対する角速度の変化率を計算することによって決定され得る。

角ジャークは、所与の時間間隔に対する角加速度の変化率を計算することによって決定することができる。

角ジャーク測定は、眼球運動がいつ緩徐相から急速相に移行するか、および／または眼球運動がいつ方向を変えるかを検出するために使用することができる。

定義：「位相内」は、図２、図５Ａおよび図５Ｂに例として示すように、眼振の従来識別された位相、例えば緩徐相または急速相内のサブ期間または時間間隔を意味する。

位相（例えば、緩徐相）内の眼球運動の分析は、速度、位置、方向、方向の変化、瞳孔（または他の眼の特徴）の加速度、および他のパラメータに関連する眼球運動パターンを見出すことができる。

例えば、水平右向き眼振の緩徐相は、緩徐相を定義する時間間隔内に含まれるより短い期間の垂直上向き眼振または何らかの他の顕著な特徴を有し得る。

角ジャーク測定を含む眼球運動活動は、現行の臨床眼球追跡装置では検出できない可能性がある「位相内」移行を識別するために使用することができる。これらの「位相内」移行は、めまい症状を有する疾患を同定および診断するための新しい研究機会をもたらす。

「位相内」眼球運動活動の特定は、複雑な症例のより良好な診断につながり得る。これは、従来の眼振分析を使用する場合、複数の疾患、状態または要因がめまい症状に寄与または交絡し得る場合を含む。

さらに、「位相内」眼球運動は、前庭機能不全を有する患者における基礎的な病態に関するさらなる情報をもたらし得る。例えば、前庭－小脳経路および／または前庭核の機能に関する情報を与えることができる。

本発明は、従来の眼振、それらの関連する眼球運動活動および「位相内」眼球運動活動を検出するためのアルゴリズムを含む。

装置およびソフトウェア特許は、「位相内」眼球運動を検出するためのアルゴリズムを含む。

図８Ａおよび８Ｂは、画像キャプチャ手段（例えば、カメラ）に対する同一の瞳孔位置を示す。それらは、計算された眼球中心における差異が、視線ベクトル間の角度における誤差、したがって、角速度における誤差をどのようにもたらすかを図示する。

眼球運動に基づく眼振の１つ以上の患者発作の結果／統計（要約または完全統計など）は、装置によって提供される、または遠隔で処理され、ローカルディスプレイ（装置のローカル）上に表示される、または遠隔ディスプレイ（例えば、タブレット、ｐｃ、ウェブブラウザクライアント）に伝送されることができる。例えば、装置／方法は、眼振の程度またはタイプ（例えば、６度／秒の右向き）を分類し、タイプ（またはパターン）を表示して臨床医に瞬間情報／知識を提供することができる。装置は、提案された試験を処理および供給するための処理手段を含むか、またはそれにアクセスすることができる。

このような遠隔眼球運動記録モニタリングのための装置１０およびソフトウェアは共に、神経学的および前庭（内耳）状態の結果としての回転性めまい、めまいおよび平衡症状の診断を支援する独自のカスタムソリューションを医療専門家に提供する。

本発明の１つまたは複数の実施形態は、診療所から離れるめまいの発作／発病中に患者の眼球運動を取得および／または記録するように設計された携帯装置を提供する。すなわち、患者は、自宅にいるとき、職場にいるとき、またはレクリエーション活動中に、装置を自分に適用することができる。

医療専門家は、キャプチャされたデータを検討することができる。このアプリケーションにより、専門家は、アップロードされた患者データを閲覧および分析し、患者の症状の評価に関して同僚と協力することができる。

システムは、患者情報の日常的な管理および収集を可能にする。記憶された情報は、以下のうちの１つまたは複数を含む：
・眼球運動ビデオシーケンス；
・発作中の頭部の３Ｄ配向および位置；
・眼球運動活動および追跡データ；
・他の眼特徴情報（例えば、瞳孔サイズ）；
・履歴；
・アンケートデータ；および
・診断に関連する情報。

ソフトウェアプラットフォームは、本装置の使用を容易にし、特定の治療オプションについて患者を識別するのに役立ち、発作の重症度、タイミング、および場所を含む、キャプチャされたデータからの研究を可能にする。

さらに、システムは、多くの装置の使用を監視することを含むことができ、装置を採用する診療所のセットアップおよび管理を監督することができる。

装置１０は、めまいの発作中などに患者の眼／瞳孔の動きを監視および／またはキャプチャするように構成されたゴーグルを含むことができる。患者が発作を経験し始めると、患者は装置を着用する。装置は、自動的に、またはスイッチをオンにされると、発作の記録を開始する。

ユーザ／患者は、２～４週間にわたって装置を有し、診療所は、それぞれの数のユーザ／患者に配備するためのいくつかの装置を所有し、予備装置が手元に保たれる可能性があることが理解される。

代替的に、患者または各患者は、それぞれの装置を保持してもよい。患者は、装置を恒久的に（例えば、費用をかけて）保持することを選択することができ、装置が１つ以上の眼振発作の新しい／更新された測定値／データを送信するときに、専門家／臨床医のみが、報告／分析を提供することができる。

使用時、装置は、眼球運動活動のビデオ、好ましくは患者位置（例えば、加速度計、ジャイロスコープ）データをキャプチャする。

好ましくは、装置は、ビデオキャプチャ中またはビデオキャプチャ後に発生するオンボード処理を実行してもよい。例えば、オンボード処理は、記録中および／またはキャプチャ後に患者が自分の眼を閉じたかどうかを検出してもよく、ビデオデータを圧縮してもよく、および／または眼球運動または眼の閉鎖の変動または眼球運動の発作間の非動作の期間などの特定の事象を記録してもよい。

キャプチャされたデータは、装置からプラットフォームに、例えば、携帯電話ネットワークを介して、配線または無線を介して送信（ストリーミング、パケットで送信、または全体として送信）され得る。

モバイルネットワークが利用可能でない場合、装置は、例えば後でダウンロードされるべきデータをオンボードで記憶するための設備を含むことができる（例えば、ＵＳＢ、内部または取外し可能記憶装置を介して）。

好ましくは、プラットフォーム上のソフトウェアはクラウドベースであり、ウェブアプリを介してアクセスされる。

説明のための例として、患者は、装置を恒久的にまたはある期間にわたって管理することができる。患者がめまいの発作を感知または経験し始めると、患者は装置を装着し、オンボード画像キャプチャ手段を使用して眼球運動の記録を開始する。

患者は、装置が記録中であることを視覚的、聴覚的および／または振動的に警告を受け取ることができる。患者が記録中に目を閉じる場合、または周囲光が装置に入り、それによって記録に影響を及ぼす場合、装置は患者に警告を与える。

眼が閉じられ、および／または光が入るのが例えば１０秒間続く場合、記録は停止／休止され、患者に通知される。あるいは、装置が所定の閾値期間、例えば１２０秒間、眼球運動画像の記録に成功した場合、装置は、成功した記録が完了したことを示すことができる。患者は、記録を中止することができる。キャプチャされた画像データは、記憶され、オンボードで処理され、および／または遠隔処理のために送信される。

装置の配備のために診療所側に関して、患者は、装置をいつどのように使用するか指示される。充分な発作記録が完了した後、患者は、臨床医に装置を戻すか、または別の取り決めにより装置を保持する。

記録されたデータは装置から直接所得することができ（処理済みデータ、追加処理のための半処理済みデータ、または後続処理のための生データ）、取得されたデータは分析される。画像データは、リモート処理のために、配線、ローカル無線送信、例えばＷｉ－Ｆｉおよび／または携帯電話ネットワークリンクなどによって、装置から送信され、リモート処理および／または記憶および／または分析が行われる。

発作記録は、例えば、発作が発生すると、記録されたまたは直接の画像データの自動検出および送信によって、臨床医によりリアルタイムまたはほぼリアルタイムで監視されてもよい。

本発明は、以下の利点を提供する：
・患者との接触時間が短縮され、確定診断に到達する可能性が高まる。
・（ａ）既存の未診断患者との反復予約の発生の減少、および（ｂ）すべての患者との予約の短縮によって、より多くの患者を診断することができる。
・最小限の資本支出を必要とする低コストの評価オプションを提供し、迅速な投資回収を実現する。
・患者ケアの向上。
・診療所に収入源を提供する。

患者にとって、装置／システムの価値提案は以下のとおりである：
・装置／システムは、自発的な眼振を記録するのにより便利な方法を提供する。
・診断および治療のための待ち時間が短縮される。
・正しい専門家へのより迅速なアクセスおよび正しい診断の可能性が増加する。
・原因の特定に積極的に関与することによって患者に力を与える。
・症状が客観的に記録され、患者の報告に依存せず、したがって、患者の病状の訴えに信頼を提供する。
・検査の回数が減るため、コストが削減される。
・誤診および不適切な治療が減少する。
・病気による収入減が減る。
・ストレスの低減。

さらなる利点は、ケアチェーンにおけるめまいの原因のより早期の識別およびしたがってよりかかる費用の少ない専門家の相談の促進によるコストの低減、患者のめまい発作の遠隔監視を容易にし臨床医が同じ時間量でより多くの患者を見ることが可能になることによるヘルスケアシステムの効率化の構築、めまいの原因の早期診断による「転倒」（およびめまいの結果である他の転帰）の量の減少である。

図９Ａ～図９Ｄを参照すると、参照番号は、眼球１と、キャプチャ装置像面２への瞳孔投影と、実際の瞳孔高さ３と、投影瞳孔高さ４と、投影瞳孔形状５とを示す。

図９Ａでは、瞳孔画像の投影は高さ５ｍｍであり、瞳孔投影は直径５ｍｍの円である。

（眼球１からの）視線が４５度上向きである図９Ｃでは、瞳孔は依然として５ｍｍであるが、瞳孔投影は、高さ３．５４ｍｍ×幅５ｍｍの楕円である。

瞳孔の楕円投影の形状の変化は、視線角度およびその後の全ての関連する眼球運動を計算するために使用することができる。

本発明の装置１０から直接的または間接的に情報／データ３０は、１つ以上の頭部運動センサ３２（１つ以上の加速度計など）、１つ以上の身体／身体機能センサ３４、および／または１つ以上の外部センサ３６、またはそれらの任意の２つ以上の組合せからの感知された情報／データと組み合わせることができる。

１つ以上の外部センサ３６は、人またはその身体要因の遠隔監視のための１つ以上の環境センサ３８ａおよび／または１つ以上の遠隔センサ３８ｂ、例えば、行動、挙動または活動の変化（フィットネス、仕事の引受け、他者との相互作用など）、温度、血圧を評価するための画像をキャプチャするための遠隔カメラを含むことができる－例えば、図１１参照。例えば、温度、気圧、湿度、高度、重力、および／またはそれらの１つ以上の変化率などの１つ以上の環境要因を、測定することができる。環境要因の測定は、装置１０を介して取得される眼球運動データ４２などの患者データの評価に考慮され得る。分析は、クラウドコンピューティング／ストレージ４４を使用して行われ得る。クラウドにおける分析は、環境関数（例えば、温度、空気圧（気圧）、湿度、重力など）と眼球運動の存在または眼球運動のタイプ（眼振など）との間の関係を検査および／または文書化することができる。

１つまたは複数の身体センサ３４は、胸部の周りに着用される心拍数モニタ、手首上の脈拍センサ、腕上の血圧監視カフなど、内部、身体装着または着用センサを含むことができる。例えば、図１２を参照されたい。例えば、酸素レベルおよび／または心拍数は、測定され、必要に応じて、装置１０を使用して取得された眼球運動データ４２と共に分析のためのデータとして提供されてもよい。眼球運動データおよび身体測定データは、クラウドデータサービス４４を介して提供することができる。

分析４６は、クラウドコンピューティングサービスを通じて行うことができる。そのような分析は、身体機能（心拍数、酸素レベルなど）と眼球運動（眼振など）との間の関係を検査および／または文書化してもよい。診断／特許評価のために分析／結果を表示する（４８）ことができる。

重力（Ｇ）および／または経時的な重力の変化（Ｇｔ）を測定することができる。

眼の状態／動きを伴う身体、頭部および外部パラメータの１つまたは複数の相応の測定が好ましいが、人の身体パラメータを別々に評価し、重力を後または前に評価することが可能であることが理解されよう。

装置１０からのセンサ情報／データおよび／または情報／データは、分析器／プロセッサ４０による分析のために提供され得る。

測定／感知された頭部メトリック、身体メトリック、および／または環境メトリックの１つ以上の閾値に到達するか、または超えることは、眼の状態への影響または経時的な眼の状態の変化を判定するために使用することができる。

頭部運動５０および眼球運動特性５２を測定することができる。頭部の動きに関連する加速度計データ５４は、頭部の動きと眼球運動との間の関係を理解するための入力として提供されることができる。経時的な眼球運動の測定など、眼球運動（眼振パターンなど）を検出する５６ことができる。

ＢＰＰＶ（良性発作性頭位めまい）を示すような眼球運動パターン５８は、頭部運動と眼球運動との間の関係の評価の一部として提供することができる－６０参照。

特定の頭部運動と特定の眼球運動との間の原因および結果の関係を評価することができる（６０）。

故障している特定の耳石を評価することができる。例えば、耳石が特定の頭部の動きによって活性化されると、検出可能な望ましくない欠陥が生じたり、予想される眼球運動が生じなかったりする。特定の頭部運動および予想される対応する眼球運動を知ることによって、特定の耳を決定することができ、問題を引き起こしているその耳内の半円管を識別することができる（６２を参照）。

Claims (77)

1. 眼球運動、眼球の変化、または眼球の特徴の動きを検出、測定、および／または記録する着用者の眼を覆うウェアラブル装置を使用して眼の状態の変化を評価する方法であって、
   着用者の眼の画像データを一定期間キャプチャする工程、障害または医学的状態の診断、不存在または存在を評価または通知するために前記キャプチャされた画像データを通信する工程、
   を含む、方法。
2. 前記瞳孔の始点および終点を用いて、眼または瞳孔の動きの方向および大きさを特定することを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. 前記始点から終点までにかかる時間を用いて、運動の速度および／または率を特定することを特徴とする、請求項２に記載の方法。
4. 眼および／または瞳孔の回転運動をキャプチャする工程を含むことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。
5. 完全または部分的な回転にかかる時間を用いて、回転の速度および／または率および／または他の眼球運動活動を特定することを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の方法。
6. 基準軸または点に対する瞳孔の角度の変動／変化および／または変化率が、画像データとしてキャプチャされ、および／または測定されることを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記基準軸または点が、それぞれの眼／瞳孔の中心にあるか、または眼／瞳孔が注視する必要がある眼／瞳孔から離れた基準点／軸に基づくことを特徴とする、請求項６に記載の方法。
8. 前記ユーザの眼および／または瞳孔の変化を調べるために、ユーザ上で装置を較正するか、または装置をセットアップ／位置決めする工程を含むことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記較正が、装置に対するユーザの眼の瞳孔の位置を特定することを特徴とする、請求項８に記載の方法。
10. 前記装置のカメラのセンサまたは前記カメラの各々のピクセル数を用いて、前記着用者の視線角度を決定する工程を含むことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の方法。
11. 眼／瞳孔の位置／動きのキャプチャされた画像データおよび／または画像データ記録から視線角度を決定する工程を含むことを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
12. 前記視線角度の時間変化率が決定および／または表示されることを特徴とする、請求項１０または請求項１１に記載の方法。
13. 装置の着用者の片眼または両眼を検出することによって、フレーム位置が、少なくとも１つの画像キャプチャ／記録装置によってカバーされる基準フレーム内にあることを特定する工程を含むことを特徴とする、請求項１～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 基準領域における瞳孔位置および／または瞳孔直径を同定する工程を含むことを特徴とする、請求項１～１３のいずれか一項に記載の方法。
15. 基準領域の外側の少なくとも１つのゾーンが、無視されるか、拒否されるか、または望ましくないまたは不要であるとして処理されることを特徴とする、請求項１４に記載の方法。
16. 関心対象として眼がキャプチャされる事前視覚化／検出フィールドを用いて、画像データにおいて眼をキャプチャすることを確実にし、眼を超える不要なフレーム／フィールドが除去／低減されることを特徴とする、請求項１４または１５に記載の方法。
17. 電子処理を使用するか、または画像キャプチャ装置を眼にズーム／フォーカスして、無関係な領域を除去することを特徴とする、請求項１６に記載の方法。
18. 前記画像キャプチャ装置のセンサ領域全体の部分／ウィンドウが、キャプチャされた画像データがセンサ領域の部分から導出されるようにウィンドウ処理に使用されることを特徴とする、請求項１～１７のいずれか一項に記載の方法。
19. 前記部分／ウィンドウが、眼／瞳孔に対して中央に移動され、眼／瞳孔をフレーム内に収めることを特徴とする、請求項１８に記載の方法。
20. 眼／瞳孔の互いに対するおよび／または基準に対する位置が、ユーザ上の／ユーザに対する装置の位置決めに使用されることを特徴とする、請求項１～１９のいずれか一項に記載の方法。
21. 一方の前記眼の特徴の、他方の前記眼の特徴および／または少なくとも１つの基準に対する高さが、前記装置をユーザ上に／ユーザに対して位置決めするために使用されることを特徴とする、請求項２０に記載の方法。
22. 目尻の位置が特定され、顔上の装置位置を補償するために使用されることを特徴とする、請求項２０または２１に記載の方法。
23. 較正／位置決定のために、瞳孔中心、瞳孔形状、または水平面／基準に対する瞳孔位置のうちの１つ以上を使用することを特徴とする、請求項１～２２のいずれか一項に記載の方法。
24. 瞳孔が水平面上で整列していない場合、瞳孔のずれの程度が計算され、眼の画像を真の水平面に再整列するために、または後の画像後処理および分析における調整パラメータとして使用されることを特徴とする、請求項２３に記載の方法。
25. 概して円形から卵形／楕円形への瞳孔形状の変動を測定／撮像し、画像キャプチャ手段および／または処理手段を介して非円形の不規則性を補償する工程を含むことを特徴とする、請求項１～２４のいずれか一項に記載の方法。
26. 瞳孔形状から、眼球運動活動の精度における信頼度係数を決定する工程を含むことを特徴とする、請求項２５に記載の方法。
27. 前記信頼度係数が、分析中に眼の運動測定値を修正または拒否するために使用されることを特徴とする、請求項２６に記載の方法。
28. 前記信頼度係数が、瞳孔画像の形状を表すピクセル数、瞳孔の視野を遮る眼瞼閉鎖の割合、瞳孔のサイズ、キャプチャ装置中心からの瞳孔の角度のうちの１つ以上を含むことを特徴とする、請求項２６または２７に記載の方法。
29. 眼／眼瞼の部分的なまたは完全な閉鎖を検出する工程を含むことを特徴とする、請求項１～２８のいずれか一項に記載の方法。
30. ユーザがまばたきすることを可能にするために閾値タイミングを使用する工程を含むことを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
31. まばたきが、眼の完全なまたは部分的な閉鎖が閾値時間内である場合に検出されることを特徴とする、請求項３０に記載の方法。
32. 眼の完全なまたは部分的な閉鎖が閾値時間を超える場合、警告および／または記録停止および／またはシャットダウン／スリープモードに入ることを特徴とする、請求項２９に記載の方法。
33. 外部光が除去されるか、装置内で許容レベルに低下するまで、警告が提供されるか、装置が動作を停止するか、または動作を開始しないことを特徴とする、請求項１～３２のいずれか一項に記載の方法。
34. 前記少なくとも１つの画像キャプチャ装置が、ユーザの真正面／水平方向の視線の平面の下方に設けられることを特徴とする、請求項１～３３のいずれか一項に記載の方法。
35. 頭部および／または装置に対する頭部の動き、頭部の向きおよび／または眼の向きまたは瞳孔の向きのうちの１つ以上を検出する工程を含むことを特徴とする、請求項１～３４のいずれか一項に記載の方法。
36. それぞれの瞳孔中心に対する瞳孔または両眼における少なくとも１つのグリントの存在および／または位置の検出および／または撮像を含むことを特徴とする、請求項１～３５のいずれか一項に記載の方法。
37. 少なくとも１つのグリントおよび瞳孔の縁、虹彩または瞳孔の中心に対する少なくとも１つのグリントの位置を識別する工程を含むことを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
38. 前記装置内の所与の光源位置に対して、眼および／または瞳孔中心位置を決定するためにグリントの位置が使用されることを特徴とする、請求項３７に記載の方法。
39. それぞれの瞳孔中心からのグリントの距離および／または位置が、ユーザの顔面上の装置の位置および／または向きを決定するために使用されることを特徴とする、請求項３７または３８に記載の方法。
40. ２つの前記グリント間の距離および／または少なくとも１つの前記グリントと瞳孔の中心または他の基準との間の距離が、眼の位置に対するユーザの頭部／顔面上の非理想的な装置の配置／向きを補償するために使用されることを特徴とする、請求項３７～３９のいずれか一項に記載の方法。
41. 前記装置からの画像キャプチャ情報／データから取得または導出された情報／データに加えて、環境メトリック、身体メトリックまたは頭部メトリックのうちの１つ以上を使用して、神経学的および／または前庭の状態または活動を評価する工程を含むことを特徴とする、請求項１～４０のいずれか一項に記載の方法。
42. 前記環境メトリックが、水中、温度、周囲温度、温度変化、気圧／水圧および／または湿度または水密度／塩分、高高度、宇宙飛行、宇宙空間および宇宙生活条件、低減／低重力生活、人工、遠心分離および／または回転誘導重力のうちの少なくとも１つからの環境情報／データ、取得／導出された情報／データを含むことを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
43. 前記環境メトリックが、重力の変化、重力の方向および／または量、放射線、大気圧、静水圧、花粉数、酸素レベル、１つ以上のガスの存在、および／または任意のガスまたはガスの組合せのレベルのうちの１つ以上を含むことを特徴とする、請求項４２に記載の方法。
44. 前記環境メトリック／条件の変化に伴う頭部位置に対する眼の位置／眼の位置の変化を検出／測定することによって、高高度、宇宙飛行、地球外時間、地球に対する低減／低重力の人に対する影響を評価する工程を含むことを特徴とする、請求項１～４３のいずれか一項に記載の方法。
45. 前記身体メトリックが、身体機能および／または活動、血圧、体温、脈拍、ＥＣＧ、ＥＥＧ、血糖、聴覚レベル／能力、肺活量、運動センサ、および身体スキャン／画像からの情報のうちの１つ以上を監視／測定する工程を含むことを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
46. 前記身体メトリックが、前記装置によって測定されるまたは前記装置から導出される眼球運動／眼球状態と組み合わせて、感知され、測定されおよび／または使用されて、神経前庭機能障害または神経前庭機能の変化の前および／または間に起こる身体の変化を特定／評価することを特徴とする、請求項４１に記載の方法。
47. １つ以上の画像または画像データが、個人識別、認証、セキュリティ、アクセス制御、機器の制御／使用権限、他人にそのようなアクセス／使用を許可する権限のために、着用者または着用者の特徴を識別するために使用されることを特徴とする、請求項１～４６のいずれか一項に記載の方法。
48. 眼の状態または眼の状態の変化の検出／測定によって、全身の健康、個人の健康、ストレス、疲労または病気を特定する工程を含むことを特徴とする、請求項１～４７のいずれか一項に記載の方法。
49. 頭部の動きおよび眼または瞳孔の動きに関連するデータを評価する工程を含むことを特徴とする、請求項１～４８のいずれか一項に記載の方法。
50. 前記評価する工程が、少なくとも１つの測定された身体機能および／または少なくとも１つの環境要因に関するデータを評価する工程をさらに含むことを特徴とする、請求項４９に記載の方法。
51. 前記少なくとも１つの身体機能が、心拍数、血圧、体温、酸素レベルのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項５０に記載の方法。
52. 前記少なくとも１つの環境要因が、周囲温度、気圧、湿度、場所、重力のうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項５０または５１に記載の方法。
53. 少なくとも１つの閾値、安全範囲、カットオフを決定する工程を含むことを特徴とする、請求項４９～５２のいずれか一項に記載の方法。
54. 前記少なくとも１つの閾値、安全範囲、またはカットオフが、活動を行う人の安全閾値、特定の重力または重力の変化に費やされた時間または存在についての閾値のうちの１つまたは複数を決定する工程を含むことを特徴とする、請求項５３に記載の方法。
55. 眼の状態の変化の評価に使用するためのシステムであって、
    眼球運動、眼球の変化、または眼球の特徴の動きを検出、測定、および／または記録する着用者の眼を覆うウェアラブル装置を含み、
    一定期間にわたって着用者の眼の動きまたは少なくとも１つの特徴の画像データをキャプチャする画像データキャプチャ手段、前記キャプチャされた画像データを通信する通信手段、および、障害または医学的状態の診断、不存在または存在の評価または通知に使用する処理手段を含む、
    システム。
56. 前記装置が、瞳孔の始点および終点をキャプチャし、眼または瞳孔の動きの方向および大きさを特定するように構成されることを特徴とする、請求項５５に記載のシステム。
57. 前記システムが、画像データをキャプチャし、瞳孔が始点から終点まで進むのにかかる時間を特定して前記動きの速度および／または率を特定するように構成されることを特徴とする、請求項５６に記載のシステム。
58. それぞれの眼／瞳孔の中心でまたは眼／瞳孔が注視する必要がある眼／瞳孔から離れた基準点／軸に基づいて決定される基準軸または点を含むことを特徴とする、請求項５５～５７のいずれか一項に記載のシステム。
59. 前記着用者の視線角度を決定するために、前記装置のカメラのセンサまたは前記カメラの各々のピクセル数を含むことを特徴とする、請求項５５～５８のいずれか一項に記載のシステム。
60. 眼／瞳孔の位置／動きの画像データおよび／または画像データ記録から眼の視線角度を特定する処理手段を含むことを特徴とする、請求項５５～５９のいずれか一項に記載のシステム。
61. 瞳孔位置および／または瞳孔直径に適用可能な基準領域を含むことを特徴とする、請求項５５～６０のいずれか一項に記載のシステム。
62. 基準領域の外側の少なくとも１つのゾーンを含み、該少なくとも１つのゾーンは、処理中に無視されるか、拒否されるか、または望ましくないまたは不要であるとして処理されることを特徴とする、請求項６１に記載のシステム。
63. 関心対象として眼または瞳孔がキャプチャされる事前視覚化／検出フィールドを含み、画像データにおいて眼がキャプチャされ、眼または瞳孔を超える不要なフレーム／フィールドが除去／低減されることを特徴とする、請求項６１または６２に記載のシステム。
64. 無関係な領域を除去するための画像キャプチャ装置の電子処理またはズーム／フォーカスを含むことを特徴とする、請求項６３に記載のシステム。
65. 前記画像キャプチャ装置の全体的なセンサ領域の部分またはウィンドウが、キャプチャされた画像データがセンサ領域の部分から導出されるようにウィンドウ処理に提供されることを特徴とする、請求項５５～６４のいずれか一項に記載のシステム。
66. 前記部分またはウィンドウが、眼／瞳孔に対して中心に置かれて、眼／瞳孔をフレーム内に収めることを特徴とする、請求項６５に記載のシステム。
67. 較正／位置決定のために、水平面／基準に対する瞳孔中心、瞳孔形状、または瞳孔位置のうちの１つ以上を含むことを特徴とする、請求項５５～６６のいずれか一項に記載のシステム。
68. 概して円形から卵形／楕円形への眼／瞳孔形状の変動を測定／撮像するための測定手段と、画像キャプチャ手段および／または処理手段を介して非円形の不規則性を補償するための補償手段とを含むことを特徴とする、請求項５５～６７のいずれか一項に記載のシステム。
69. 眼／瞳孔運動活動の精度を判定するための信頼度係数として、瞳孔画像の形状を表すピクセル数、瞳孔の視野を遮る眼瞼閉鎖の割合、瞳孔のサイズ、またはキャプチャ装置中心からの瞳孔の角度のうちの１つ以上を含むことを特徴とする、請求項５５～６８のいずれか一項に記載のシステム。
70. 外部光の進入を検出して警告を発するように構成されるか、または、外部光が除去されるかまたは装置内で許容レベルに低下するまで装置の動作が停止されるかまたは動作が妨げられる、光検出器を含むことを特徴とする、請求項５５～６９のいずれか一項に記載のシステム。
71. 前記少なくとも１つの画像キャプチャ装置が、ユーザ／着用者の真正面／水平方向の視線の平面の下方に設けられることを特徴とする、請求項５５～７０のいずれか一項に記載のシステム。
72. 前記装置からの画像キャプチャ情報／データから取得または導出された情報／データに加えて、環境メトリック、身体メトリックまたは頭部メトリックのうちの１つまたは複数を測定して、神経学的および／または前庭状態または活動を評価する少なくとも１つの測定手段を含むことを特徴とする、請求項５５～７１のいずれか一項に記載のシステム。
73. 前記環境メトリックが、水中、温度、周囲温度、温度変化、気圧／水圧および／または湿度または水密度／塩分、高高度、宇宙飛行、宇宙空間および宇宙生活条件、低減／低重力生活、人工、遠心分離および／または回転誘導重力のうちの少なくとも１つからの環境情報／データ、取得／導出された情報／データを含むことを特徴とする、請求項７２に記載のシステム。
74. 前記環境メトリックが、重力の変化、重力の方向および／または量、放射線、大気圧、静水圧、花粉数、酸素レベル、１つ以上のガスの存在、および／または任意のガスまたはガスの組合せのレベルのうちの１つ以上を含むことを特徴とする、請求項７３に記載のシステム。
75. 前記身体メトリックが、身体機能および／または活動、血圧、体温、脈拍、ＥＣＧ、ＥＥＧ、血糖、聴覚レベル／能力、肺活量、運動センサ、および身体スキャン／画像からの情報のうちの１つ以上を監視／測定することを含むことを特徴とする、請求項７３または７４に記載のシステム。
76. 前記身体メトリックが、前記装置によって測定されるまたは前記装置から導出される眼球運動／眼球状態と組み合わされて、神経前庭機能障害または神経前庭機能の変化の前および／または間に起こる身体の変化を特定／評価することを特徴とする、請求項７５に記載のシステム。
77. １つ以上の画像または画像データが、個人識別、認証、セキュリティ、アクセス制御、機器の制御／使用権限、他人にそのようなアクセス／使用を許可する権限のために、着用者または着用者の特徴を識別することを特徴とする、請求項５５～７６のいずれか一項に記載のシステム。

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