JP4979381B2 - 暗順応障害を検出するための方法及び装置 - Google Patents
暗順応障害を検出するための方法及び装置 Download PDFInfo
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Description
ヒト黄斑は、桿体優勢の中心窩周辺部により囲まれている小錐体優勢の中心窩からなる。桿体光受容体及び錐体光受容体の機能はRPE/ブルック膜複合体の成分の健康状態により影響される。RPE/ブルック膜複合体の機能が損なわれると、光受容体への栄養素及び酸素の運搬が不足し、無色化の副生成物(例えば、オプシン)のクリアランスが減る。従って、RPE/ブルック膜複合体の機能が損なわれる結果として、光受容体の健康状態及び機能が損なわれることがあり得る。多くの場合、桿体光受容体が特に傷つきやすい。桿体光受容体は暗所視の、すなわち暗順応視力に関与する。桿体光受容体がダメージを受けると、被験者では暗順応障害が生ずる。従って、暗順応障害はRPE/ブルック膜複合体に対するダメージについての代理マーカーであり得、RPE/ブルック膜複合体に対する影響により臨床発症を有する病的状態の被験者を診断するため及び/または前記病的状態を発症する恐れがあり得る被験者を同定するために使用され得る。前記病的状態には、ARMD、ビタミンA欠乏症、ソーズビー眼底ジストロフィー、晩発性常染色体優性網膜変性、糖尿病関連網膜障害及び糖尿病性網膜症が含まれるが、これらに限定されない。しかしながら、暗順応障害を測定するための従来方法は実施するのに煩わしく、時間がかかる。
以下、本明細書に開示されている方法及び方法に関わるパラメーターを一般的に説明する。本明細書に記載されている方法では、暗順応を特注のコンピューター化自動明暗順応計を用いて測定する。検査を受ける被験者に対して無色化プロトコルを施す。無色化プロトコルは当業界で公知のように変更され得る。無色化プロトコルでは、検査眼を第1輝度レベルの光に(第1輝度レベルの光に曝したときに検査眼中のロドプシン分子の一部を減感作させることにより)順応させる。その後、検査眼を第2輝度レベルの光に順応させたときの視力回復(すなわち、暗順応)を測定する。従って、第1輝度レベルは標準化ベースラインとして使用し、そこから視力回復が測定される。この標準化ベースラインを与える無色化プロトコルが本明細書に記載されている方法及び装置において使用され得る。第1輝度レベルは第2輝度レベルよりも明るいが、第1及び第2の輝度レベルの絶対強度は所望のように変更され得る。通常、第1輝度レベルの絶対値が高ければ、ベースラインに達するまでの第1輝度レベルの光に検査眼を曝す期間が短くなる。例えば、第1輝度レベルの光は電子ストロボまたはフラッシュより与えられるような強い光であり得、第2輝度レベルの光は暗室で生ずるような0cd/m2またはそれに近いものであり得る。或いは、第1輝度レベルの光は通常の電球または室内の周囲光より生ずる光であり得、第2輝度レベルの光は暗室で生ずるような0cd/m2またはそれに近いものであり得る。
ここで、一般的試験方法の実施態様を説明する。本セクションに記載されている方法を使用して、下記実施例セクションに記載されているデータを作成した。本明細書はここに記載されている実施態様に限定されるものと解釈されるべきではない。
既に検討したように、暗順応障害を分析するための現行方法の1つの欠点は現行方法が時間がかかることである。現行方法は完了するまで90分以上要する。本明細書の方法を用いると、暗順応障害は20分未満で測定することができる。少なくとも2つの変数、すなわち1)無色化光の強度及び2)標的刺激を当てる位置が暗順応障害を分析するのにかかる時間に影響を及ぼす。無色化光の強度が弱ければ、暗順応感度がより早く回復するであろう。また、標的刺激を当てる位置を黄斑のすぐ外側から黄斑に動かすと、正常な患者において回復時間が短くなるであろう。
本明細書に記載されている方法を実施するための装置の実際の形態及び種類は当業者に公知のように変更可能である。本明細書に記載されている方法を適用することができる装置の具体的構成を以下に示す。前記装置は、本明細書に記載されている教示内容を逸脱することなく当業者に自明のように修飾及び改変され得る。
方法の1具体例を図5A及び5Bに図示する。この具体例は発生手段を光学システムとして示す。この装置1は、側壁、上壁及び下壁により接合されている正面サイド12及び背面サイド14を有するハウジング10を含む。ハウジング10は、被験者の頭を受け、被験者が表示手段(例えば、スクリーン34)を見ることができるようにのぞき開口部50を有する。こののぞき開口部50は、周辺光がのぞき開口部及び装置に進入するのを排除または抑えるように調節され得る。ハウジング10は、被験者の眼を所望通りに位置合わせするためのアラインメント手段を有している。1実施態様では、アラインメント手段は被験者の顎を受けるための顎支え52を含む。顎支え52は、(下記するように)被験者の眼と標的スポットの位置合せを助けるべく調節可能である。ハウジング10は、機械を使用している間被験者の額を支えるための頭支え54A及び54Bをも含む。頭支え54A及び54Bは被験者の眼のいずれかを検査するかに応じて選択される。
本明細書に記載されている方法を用いるための装置1の使用を以下説明する。この装置の操作及び方法の実施は5ステップ、すなわち1)被験者を位置合わせするステップ、2)検査眼を光無色化するステップ、3)視感度の回復(すなわち、暗順応回復)をモニターするステップ、4)場合により得られたデータを適当なモデルに適合させて、暗順応パラメーターを得るステップ、及び5)被験者からの閾値測定値または場合により指標ファクター(例えば、暗順応パラメーター)を比較データベースと比較するステップを有すると考えられる。前記ステップは本明細書の記載を限定するものと解釈されるべきでなく、更なる詳細検討のためのただ便利な範囲てある。前記ステップの各々を以下詳細に説明する。更に、前記した各ステップを実施するのに必要なハードウェアを検査装置に組み入れる必要はないが、所望によりそうしてもよい。
要約すると、上記した方法により実施した暗順応の測定がARMDの早期段階の高感度な指標であることが分かった。従って、暗順応はARMDや本明細書に記載されている他の病的状態または桿体光受容体機能に影響を与える他の病的状態の恐れがある個人を同定するために使用され得る。更に、暗順応は病的状態の重篤度及び/または進行を示すために使用され得る。
Claims (56)
- (a)所望スペクトル及び強度を有する標的刺激の発生手段、ここで前記発生手段は少なくとも1つの光学システムを含み、前記光学システムは少なくとも1つの光源および1以上の光学素子または電子システムを含み、前記電子システムは表示手段上に直接に標的刺激を発生する、
(b)前記発生手段と連通した、検査眼に対する標的刺激の所望位置への表示手段、ここで前記表示手段は少なくとも1つの光学システムまたは電子システムを含む、
(c)被験者が被験者の標的刺激に対する反応を入力させることができる入力手段、及び
(d)前記発生手段、前記表示手段及び前記入力手段と連通した、(i)スペクトル及び強度を変化させるために発生手段をコントロールでき;(ii)被験者の標的刺激に対する反応、反応時間及び反応時の標的刺激の強度を記録でき;(iii)その記録から閾値測定法を用いて少なくとも1つの閾値測定値を測定でき;および(iv)少なくとも1つの閾値測定値をノイズ減少プロトコルを用いて調べその妥当性を判定できる、コントロール手段
を含む、被験者の検査眼における暗順応を測定するための装置。 - 更に、コントロール手段と連通して、被験者の少なくとも1つの閾値測定値を個人の集団からなる比較データベースからの対応閾値測定値と比較するための手段を含み、前記比較手段は比較データベース及び比較の結果を保存する請求項1に記載の装置。
- 更に、コントロール手段と連通して、少なくとも1つの閾値測定値から少なくとも1つの指標ファクターを作成し、被験者の少なくとも1つの指標ファクターを個人集団からなる比較データベースからの対応の指標ファクターと比較する比較手段を含み、前記比較手段は比較データベース及び比較の結果を保存する請求項1に記載の装置。
- 発生手段が、
a.光ビームを発生させるための第1光源、
b.光ビームを表示手段に指向させる手段、
c.光ビームの強度をコントロールするための調節手段
を含む光学システムであり、前記調節手段は中性フィルター、電子モジュレーターまたはその組み合わせであり、前記した第1光源、指向手段及び調節手段はコントロール手段と連通しており、コントロール手段は少なくとも第1光源及び調節手段をコントロールすることができる請求項1に記載の装置。 - 表示手段がスクリーン、拡散体またはその組み合わせである請求項1に記載の装置。
- 指向手段が少なくとも1つのミラーである請求項4に記載の装置。
- 更に、光ビームをリファイニングするための成形光学部品、光ビームのスペクトルを選択するための光フィルター及び光ビームの一部を校正デテクタに指向させる光学スプリッティングデバイスからなる群から選択される少なくとも1つの光学素子を含む請求項4に記載の装置。
- 選択手段が光フィルターである請求項7に記載の装置。
- 発生手段が、標的刺激を発生させるための発生源を含む電子システムである請求項1に記載の装置。
- 表示手段がLEDディスプレー、液晶ディスプレー、プラズマディスプレーまたはCRTディスプレーである請求項9に記載の装置。
- 更に、検査眼をベースラインに順応させるための無色化光を発生させるための第2光源を含む請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- 第2光源が電子ストロボであり、無色化光が無色光のフラッシュである請求項11に記載の装置。
- 無色化光が検査眼中のロドプシン分子の50から100%を不活化する請求項11に記載の装置。
- 無色化光が5.36から7.65log暗順応トローランド/秒の強度を有する請求項11に記載の装置。
- 少なくとも1つの指標ファクターが少なくとも1つの閾値測定値、部分閾値曲線、全閾値曲線、暗順応パラメーター及びその組み合わせからなる群から選択され、暗順応パラメーターが錐体媒介感度回復の時定数、桿体媒介感度回復の時定数、錐体プラトー、桿体プラトー、桿体−錐体切断、桿体干渉、桿体媒介回復の第2成分の勾配、桿体媒介回復の第2成分の時定数、桿体媒介回復の第3成分の勾配、桿体媒介回復の第3成分の時定数、第2及び第3桿体媒介成分間の移動時間、無色化から最終閾値測定までの時間及びこれらの組み合わせからなる群から選択される請求項3に記載の装置。
- 少なくとも1つの指標ファクターが桿体−錐体切断暗順応パラメーター、桿体干渉暗順応パラメーターまたはその両方である請求項15に記載の装置。
- 少なくとも1つの閾値測定値が複数の特定閾値測定値、部分閾値曲線及び全閾値曲線からなる群から選択される請求項2に記載の装置。
- 更に、被験者の検査眼を適正に位置合わせするためのアラインメント手段を含む請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- アラインメント手段が、検査眼の適正なアラインメントを確実にし、モニターするための、調節可能な顎支え、標的固定光、無色化固定光またはカメラの少なくとも1つを含み、前記した標的固定光、無色化固定光及びカメラがコントロール手段と連通している請求項18に記載の装置。
- 第1光源が少なくとも1つの発光ダイオードである請求項4に記載の装置。
- 少なくとも1つの発光ダイオードが検査眼の桿体光受容体を刺激するのに有効なスペクトルを有する光を発する請求項20に記載の装置。
- スペクトルが400から550nmの少なくとも1つの波長を含む請求項21に記載の装置。
- 少なくとも1つの発光ダイオードが広スペクトルの光を発し、検査眼の桿体光受容体を刺激するのに有効なスペクトルを選択手段により選択する請求項20に記載の装置。
- 広スペクトルの光が白色光である請求項23に記載の装置。
- 選択手段が光フィルターである請求項23に記載の装置。
- 比較データベースを階層化基準に関して階層化し、階層化基準を使用して比較ステップで使用するための比較データベース内の個人の規定群を選択する請求項2に記載の装置。
- 比較データベースを階層化基準に関して階層化し、階層化基準を使用して比較ステップで使用するための比較データベース内の個人の規定群を選択する請求項3に記載の装置。
- 階層化基準が暗順応状態、危険因子または人口学的因子である請求項26または27に記載の装置。
- 危険因子を年齢、喫煙状態、肥満指数及び病的状態に関する状態からなる群から選択する請求項28に記載の装置。
- 人口学的因子を年齢、人種及び性別からなる群から選択する請求項28に記載の装置。
- 比較データベースが20から85歳の個人から構成されている請求項2〜3または26〜27のいずれかに記載の装置。
- 比較データベースが20から45歳の個人から構成されている請求項2〜3または26〜27のいずれかに記載の装置。
- 比較データベースが被験者と年齢整合しない個人から構成されている請求項2〜3または26〜27のいずれかに記載の装置。
- 比較データベースが比較データベースに包含後の規定期間内に暗順応障害を発症すると認められる個人を除いている請求項2〜3または26〜27のいずれかに記載の装置。
- 規定群を被験者の少なくとも1つの規定特性に基づいて選択する請求項26〜27のいずれかに記載の装置。
- ノイズ減少プロトコルが非破壊的ノイズ減少プロトコルである請求項1〜3のいずれかに記載の装置。
- 非破壊的ノイズ減少プロトコルが閾値ガイダンス、曲線ガイダンスまたはその組み合わせである請求項36に記載の装置。
- 閾値ガイダンスが、推定閾値測定値をベース閾値測定値またはベース閾値測定値のモデル適合と比較し、推定閾値測定値がベース閾値測定値またはモデル適合の推定ウィンドウ内に入るかを調べ、前記ウィンドウ内に入らない推定閾値測定値を捨てるかまたは前記ウィンドウ内に入らない推定閾値測定値を置換することを含む請求項37に記載の装置。
- 曲線ガイダンスが、少なくとも1つの閾値測定値をその少なくとも1つの閾値測定値または少なくとも1つの閾値測定値のモデル適合にアンカーさせた規定幅を有する統計関数にかけ、前記幅を外れる閾値を捨てることを含む請求項37に記載の装置。
- 比較手段が被験者の暗順応状態を測定するために比較結果を用いる請求項2に記載の装置。
- 被験者について求めた閾値測定値が障害基準を満たしているならば暗順応状態が障害されていると見なされる請求項40に記載の装置。
- 健康な個人から構成されている比較データベースからの規定群を用いて比較を実施し、被験者について求めた少なくとも1つの閾値測定値の1つ以上が比較データベースからの対応閾値測定値の基準範囲を外れているときに障害基準を満たす請求項41に記載の装置。
- 病的状態と診断された個人から構成されている比較データベースからの規定群を用いて比較を実施し、被験者について求めた少なくとも1つの閾値測定値の1つ以上が比較データベースからの対応閾値測定値の基準範囲に入っているときに障害基準を満たす請求項41に記載の装置。
- 比較手段が被験者の暗順応状態を測定するために比較の結果を用いる請求項3に記載の装置。
- 被験者について求めた少なくとも1つの指標ファクターが障害基準を満たしているならば暗順応状態が障害されていると見なされる請求項44に記載の装置。
- 健康な個人から構成されている比較データベースからの規定群を用いて比較を実施し、被験者について求めた少なくとも1つの指標ファクターが比較データベースからの対応指標ファクターの基準範囲を外れているときに障害基準を満たす請求項45に記載の装置。
- 病的状態と診断された個人から構成されている比較データベースからの規定群を用いて比較を実施し、被験者について求めた少なくとも1つの指標ファクターが比較データベースからの対応指標ファクターの基準範囲内に入っているときに障害基準を満たす請求項45に記載の装置。
- 基準範囲を平均値±平均値の2標準偏差、切点、レシーバー操作曲線及び信頼区間からなる群から選択する請求項42〜43または46〜47のいずれかに記載の装置。
- 被験者の暗順応障害の状態が、被験者が老人性黄斑変性、ビタミンA欠乏症、ソーズビー眼底ジストロフィー、晩発性常染色体優性網膜変性、糖尿病関連網膜障害及び糖尿病性網膜症からなる群から選択される病的状態の恐れがあることを示す請求項41〜43または45〜47のいずれかに記載の装置。
- 被験者の暗順応障害の状態が、被験者が老人性黄斑変性、ビタミンA欠乏症、ソーズビー眼底ジストロフィー、晩発性常染色体優性網膜変性、糖尿病関連網膜障害及び糖尿病性網膜症からなる群から選択される病的状態を患っていることを示す請求項41〜43または45〜47のいずれかに記載の装置。
- 被験者が老人性黄斑変性、ビタミンA欠乏症、ソーズビー眼底ジストロフィー、晩発性常染色体優性網膜変性、糖尿病関連網膜障害及び糖尿病性網膜症からなる群から選択される病的状態の恐れがあるとの診断を示唆するために、比較手段が比較の結果、被験者の規定特性及び暗順応障害の状態の少なくとも1つを用いる請求項41〜43または45〜47のいずれかに記載の装置。
- 被験者が老人性黄斑変性、ビタミンA欠乏症、ソーズビー眼底ジストロフィー、晩発性常染色体優性網膜変性、糖尿病関連網膜障害及び糖尿病性網膜症からなる群から選択される病的状態を患っているとの診断を示唆するために、比較手段が比較の結果、被験者の規定特性及び暗順応障害の状態の少なくとも1つを用いる請求項41〜43または45〜47のいずれかに記載の装置。
- 暗順応状態が20分未満で測定される請求項1〜3または35〜39のいずれかに記載の装置。
- 暗順応状態が10分未満で測定される請求項1〜3または35〜39のいずれかに記載の装置。
- 暗順応状態が少なくとも80%の特異性または80%の感度で測定される請求項1〜3または35〜39のいずれかに記載の装置。
- 暗順応状態が少なくとも90%の特異性または90%の感度で測定される請求項1〜3または35〜39のいずれかに記載の装置。
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