JP6796642B2 - 電気生理学的信号を評価するための方法および装置 - Google Patents
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Description
本出願は、Diagnosys LLCおよびBruce Doranらにより2015年11月10日に出願された、係属する先行の米国仮特許出願第62/253,210号、METHOD AND APPARATUS FOR THE ASSESSMENT OF ELECTROPHYSIOLOGICAL SIGNALS(代理人の整理番号DIAGNOSYS−2 PROV)の利益を主張するものであり、その特許出願は参照により本明細書に組み込まれる。
刺激する光は、全体野刺激器(すなわち、全視野刺激器)により網膜全体に送達される均質な光か、または、コンピュータ用モニタなどのいわゆる「全視野画面」によって通常送達される光のスポットもしくはパターンで構成され得る。
網膜電図
網膜からの電気的応答を測定することが望まれる場合、いわゆる「活性」電極が、角膜にまたは眼の真下の皮膚に付けられなければならない。この電極は、光刺激に応答して角膜(または眼の真下の皮膚)に現れる小電圧を差動増幅器の一方の入力に伝導し、差動増幅器の他方の入力は、同じ眼の目尻近くの皮膚上に通常配置される「基準」または「不関」電極に接続される。通常、「接地」電極と呼ばれる第3の電極が、患者の皮膚のどこかに(例えば、額、耳、手首、などに)配置される。この電極は、増幅器の平均同相モード電圧を決定し、また、線路雑音を減少させる働きをする。光刺激に応答して網膜から得られる電気的活動の記録は、網膜電図(ERG、electroretinogram)と呼ばれる。
脳(通常、視覚野)からの電気的応答を測定することが望まれる場合、皮膚電極が、頭皮上に配置される。一般に、1つまたは複数の電極が、後頭部のイニオンの近くで視覚野上に配置され、基準電極が額に配置され、接地電極が頭頂部上または耳垂に配置されるが、他の配置も可能である。光刺激に応答して脳から得られる電気的活動の記録は、視覚誘発電位(VEP、visual evoked potential)と呼ばれる。
ERGおよびVEPを記録することにおいては、いくつかの臨床的な課題に直面する。
1.パターン網膜電図検査(PERG、pattern electroretinography)またはパターン視覚誘発電位(PVEP、pattern visual evoked potential)の実行に関連する1つの問題は、患者の眼がディスプレイから適切な距離のところで正確に位置合わせされるように、パターンディスプレイの正面に患者を位置決めすることである。患者の頭部を位置決めしかつ安定させるために、調節可能な顎支持部が通常使用される。患者は、顎支持部上にその顎を安静させ、顎支持部は、患者の眼がディスプレイに合うように、必要に応じて上昇または下降されて、座った患者の頭部の高さを調整する。顎当ては、首を不自然な角度に曲げさせることがあるので、不快であり得る。電気生理学的検査は、数分間続く場合があり、また、典型的には、光干渉断層撮影法(OCT、optical coherence tomography)または眼底撮影法などの顎当てを伝統的に使用する検査に必要とされるのよりも長く座っていることを患者に要求する。心地の良くない患者は、長い処置に耐えることにあまり気乗りせず、協力的なときでさえ、患者がそわそわするので、質の悪い記録を作り出す傾向がある。さらに、患者がその顎を引き締めることにより小さなずれを自己修正することが、しばしばある。顔面筋肉組織からの電気信号は、PERGの場合には極めて小さいものである網膜電図検査(ERG)信号に干渉し得るので、上記のことは望ましくない。これらの欠点に加えて、顎当ては、額当てと組み合わせられたときでさえ、おおまかな位置決めしか提供しない。したがって、患者の快適さを高めるためにも、刺激に対する眼の正確かつ安定した位置決めを向上させるためにも、顎支持部の使用を必要とせずにディスプレイの正面で患者の頭部を支持することが望ましいはずである。
(i)顎当ての必要性を排除しながらも、網膜電図検査(ERG)を行うために使用されるディスプレイに対して患者の頭部を支持し、
(ii)より広範な診断検査を可能にするために、入手可能であり(すなわち、現在製造されており)CRTよりも明るく、かつ輝度アーティファクトを有さない、網膜電図検査(ERG)を行うための改良されたディスプレイを提供し、
(iii)時間的もしくは空間的に異なるパターンでまたは時間的にも空間的にも異なるパターンで(例えば、異なる両眼分離的パターンをそれぞれの眼に表示することにより)それぞれの眼を同時に刺激する手段を提供し、
(iv)散大していない瞳孔の大きさを制御するために(例えば、瞳孔測定フィードバックまたは開ループによって制御される一定の背景を未刺激の眼に提示することより瞳孔散大を非散瞳的に(nonmydriatically)制御するために)、一方の眼を変調パターンで刺激する一方で他方の基準眼を一定の光で照らす手段を提供し、
(v)網膜電図検査(ERG)で使用される2つの活性電極のそれぞれに対する別個の基準電極の必要性を排除し、
(vi)電極リード線の的確な取り回しを自動的に保証する位置に増幅器を配置し、かつ、
(vii)現在使用されている自由視野パターンディスプレイで可能なものよりもさらにコンパクトなユニットを(例えば、同様の性能を持つ任意の既存の技術に比べて相当に小さい単一の内蔵型ユニットにおいて両目刺激を提供することによって)備える、
新しくかつ改良された方法および装置が必要とされている。
ハウジングと、
ハウジングに枢動可能に取り付けられた支持アーチであって、患者の顎を支持することなく支持アーチに対する患者の顔面上の接触点を支持するための複数の顔面接触点支持部を含む、支持アーチと、
患者の片眼に刺激を与えるための少なくとも1つのディスプレイ画面であって、支持アーチに対して移動可能である、少なくとも1つのディスプレイ画面と、
少なくとも1つのディスプレイ画面を駆動するためおよび患者から得られる電気生理学的信号を増幅するための、ハウジング内に配置された制御電子装置と、
を備える。
装置を用意するステップであって、装置が、
ハウジングと、
ハウジングに枢動可能に取り付けられた支持アーチであって、患者の顎を支持することなく支持アーチに対する患者の顔面上の接触点を支持するための複数の顔面接触点支持部を含む、支持アーチと、
患者の片眼に刺激を与えるための少なくとも1つのディスプレイ画面であって、支持アーチに対して移動可能である、少なくとも1つのディスプレイ画面と、
少なくとも1つのディスプレイ画面を駆動するためおよび患者から得られる電気生理学的信号を増幅するための、ハウジング内に配置された制御電子装置と、
を備える、ステップと、
患者をハウジングに対して位置決めするステップと、
ハウジングに対して患者の顔面を適切に支持するように支持アーチをハウジングに対して調節し、かつ、少なくとも1つのディスプレイ画面を支持アーチに対して調節するステップと、
少なくとも1つのディスプレイ画面により患者の眼を刺激して患者から電気生理学的信号を得るステップと、
を含む。
(i)顎当ての必要性を排除するとともに、網膜電図検査(ERG)を行うために使用されるディスプレイに対して患者の頭部を支持し、
(ii)より広範な診断検査を可能にするために、CRTよりも明るくかつ輝度アーティファクトを持たない、入手可能な(すなわち、現在製造されている)網膜電図検査(ERG)を行うための改善されたディスプレイを提供し、
(iii)時間的もしくは空間的に異なるパターンでまたは時間的にも空間的にも異なるパターンで(例えば、異なる両眼分離的パターンをそれぞれの眼に表示することにより)それぞれの眼を同時に刺激する手段を提供し、
(iv)散大していない瞳孔の大きさを制御するために(例えば、瞳孔測定フィードバックまたは開ループによって制御される一定の背景を未刺激の眼に提示することにより瞳孔散大を非散瞳的に制御するために)、一方の眼を変調パターンで刺激する一方で他方の基準眼を一定の(steady;換言すれば、定常の)光で照らす手段を提供し、
(v)網膜電図検査(ERG)で使用される2つの活性電極のそれぞれに対する別個の基準電極の必要性を排除し、
(vi)電極リード線の正確な取り回しを自動的に確保する位置に増幅器を配置し、かつ、
(vii)現在使用されている自由視野ディスプレイによって可能なものよりもさらにコンパクトなユニットを(例えば、同様の性能を持つ任意の既存の技術に比べて相当に小さい単一の内蔵式ユニットにおいて両眼刺激を提供することによって)備える。
本発明の性質を説明するために本明細書に記載されかつ図示された詳細、材料、ステップ、および部品の配置における多くのさらなる変更が、依然として本発明の原理および範囲に含まれたままで当業者によってなされ得ることが、理解されるべきである。
Claims (28)
- 患者から得られる電気生理学的信号を評価するための装置であって、
ハウジングと、
前記ハウジングに枢動可能に取り付けられた支持アーチであって、前記患者の顎を支持することなく前記支持アーチに対する前記患者の顔面上の接触点を支持するための複数の顔面接触点支持部を含む、支持アーチと、
前記患者の片眼に刺激を与えるための少なくとも1つのディスプレイ画面であって、前記支持アーチに対して移動可能である、少なくとも1つのディスプレイ画面と、
前記少なくとも1つのディスプレイ画面を駆動するためおよび前記患者から得られる電気生理学的信号を増幅するための、前記ハウジング内に配置された制御電子装置と、
を備える、装置。 - 前記複数の顔面接触点支持部が、クッション性を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の顔面接触点支持部が、クッション性を有する、請求項1に記載の装置。
- 前記複数の顔面接触点支持部のうちの少なくとも1つが、前記患者の前記顔面と電気的に接触する、請求項1に記載の装置。
- 前記少なくとも1つの顔面接触点支持部が、前記患者から得られる電気生理学的信号の評価のための基準電極として機能する、請求項4に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのディスプレイ画面の前に配置された前記患者の眼に接触するための活性電極、および、前記患者の身体に接触するための接地電極をさらに備える、請求項5に記載の装置。
- 前記少なくとも1つのディスプレイ画面が、OLEDパターンディスプレイを備える、請求項1に記載の装置。
- 前記OLEDパターンディスプレイが、前記OLEDパターンディスプレイの拡大された画像が前記患者の眼に提示されるように、その前面に配置された少なくとも1つの光学素子を有する、請求項7に記載の装置。
- 眼間距離、前記支持アーチに対する前記患者の前記顔面の平面との角度、前記患者の眼からの距離、および前記患者の前記顔面に対する垂直位置のうちの少なくとも1つに関して前記少なくとも1つのディスプレイ画面の位置を調節するための少なくとも1つの機構をさらに備える、請求項1に記載の装置。
- 2つのディスプレイ画面を備え、各ディスプレイ画面が、前記患者の片眼に刺激を与える、請求項1に記載の装置。
- 前記制御電子装置が、患者の第2の眼に提示されるパターン表示と同一である時間的および空間的な変調を伴って前記患者の第1の眼に前記パターン表示が提示されるように構成される、請求項10に記載の装置。
- 前記制御電子装置が、患者の第2の眼に提示されるパターン表示とは異なる時間的および空間的な変調を伴って前記患者の第1の眼に前記パターン表示が提示されるように構成される、請求項10に記載の装置。
- 前記制御電子装置が、前記患者の前記第1の眼にパターン表示を提示する一方で前記患者の前記第2の眼には刺激を与えないように構成され、さらに、前記患者の前記第1の眼によって認識されるパターンが、前記患者の前記第2の眼によって目視され得ない、請求項12に記載の装置。
- 前記患者の前記第2の眼に刺激を与えないことが、前記患者の前記第2の眼に光を提供しないこと、または、前記患者の前記第2の眼に、パターンを含むかまたは含まない一定の光を提供することを含む、請求項13に記載の装置。
- 前記患者の第1の眼に取り付けられる第1の電極、および、前記患者の第2の眼に取り付けられる第2の電極をさらに備え、前記患者の第1の眼に刺激を与えるための第1のディスプレイ画面、および、前記患者の前記第2の眼に刺激を与えるための第2のディスプレイ画面を備え、さらに、前記制御電子装置が、前記第1のディスプレイ画面により前記第1の眼が刺激されるときに前記第1の電極を活性電極として使用するように、かつ、前記第1のディスプレイ画面により前記第1の眼が刺激されるときに前記第2の電極を前記基準電極として使用するように構成される、請求項1に記載の装置。
- 患者から得られる電気生理学的信号を評価するための方法であって、
装置を用意するステップであって、前記装置が、
ハウジングと、
前記ハウジングに枢動可能に取り付けられた支持アーチであって、前記患者の顎を支持することなく前記支持アーチに対する前記患者の顔面上の接触点を支持するための複数の顔面接触点支持部を含む、支持アーチと、
前記患者の片眼に刺激を与えるための少なくとも1つのディスプレイ画面であって、前記支持アーチに対して移動可能である、少なくとも1つのディスプレイと、
前記少なくとも1つのディスプレイ画面を駆動するためおよび前記患者から得られる電気生理学的信号を増幅するための、前記ハウジング内に配置された制御電子装置と、
を備える、ステップと、
前記患者を前記ハウジングに対して位置決めするステップと、
前記ハウジングに対して前記患者の前記顔面を適切に支持するように前記支持アーチを前記ハウジングに対して調節し、かつ、前記少なくとも1つのディスプレイ画面を前記支持アーチに対して調節するステップと、
前記少なくとも1つのディスプレイ画面により前記患者の眼を刺激して前記患者から電気生理学的信号を得るステップと、
を含む方法。 - 前記装置が、2つのディスプレイ画面を備える、請求項16に記載の方法。
- 前記患者の第1の眼および前記患者の第2の眼が、臨床医の介入を必要とせずに前記患者の特定の眼に由来するERG応答を作り出すために、一度に1つずつ刺激される、請求項17に記載の方法。
- 第1の眼および前記第2の眼が、臨床医の介入を必要とせずに前記患者の特定の眼に由来するVEP応答を作り出す目的のために、一度に1つずつ刺激される、請求項17に記載の方法。
- 前記装置が、両方の眼の瞳孔を所与の大きさに収縮させるために、一定の背景光を前記患者の未刺激の眼に提示することにより前記患者の散大していない刺激された眼の前記瞳孔の大きさが制御されることを可能にするように構成される、請求項16に記載の方法。
- 前記一定の背景光の輝度が、前記制御電子装置によって設定される、請求項20に記載の方法。
- 瞳孔の大きさが、瞳孔測定フィードバックまたは開ループによって調整される、請求項20に記載の方法。
- 瞳孔測定フィードバックが、少なくとも一方の眼の近くに取り付けられた少なくとも1つのカメラから得られる、請求項22に記載の方法。
- 前記装置が、臨床医の介入を伴わずに前記第1の眼および前記第2の眼のそれぞれからのERG応答およびVEP応答の両方の同時記録を可能にするように構成される、請求項17に記載の方法。
- 前記装置が、前記患者の第1の眼に取り付けられる第1の電極、および、前記患者の第2の眼に取り付けられる第2の電極をさらに備え、前記装置が、前記患者の第1の眼に刺激を与えるための第1のディスプレイ画面、および、前記患者の前記第2の眼に刺激を与えるための第2のディスプレイ画面を備え、さらに、前記制御電子装置が、前記第1のディスプレイ画面により前記第1の眼が刺激されるときに前記第1の電極を活性電極として使用するように、かつ、前記第1のディスプレイ画面により前記第1の眼が刺激されるときに前記第2の電極を基準電極として使用するように構成される、請求項16に記載の方法。
- 前記制御回路が、前記第1の電極および前記第2の電極の両方が単一の増幅器入力に接続されることを可能にする一方で前記第1の眼および前記第2の眼のどちらが刺激されているのかに応じて前記増幅器の出力を反転させるかまたは反転させないことにより、前記第1の眼および前記第2の眼の両方を測定するように構成される、請求項25に記載の方法。
- 前記装置が、診療医の介入を必要とせずに第1の眼および第2の眼の両方を自動的に検査するように構成される、請求項17に記載の方法。
- 前記制御電子装置が、リード線を介して電極に接続され、前記リード線が、前記リード線と前記装置の近傍の他の回路との容量結合を最小限に抑える電気的に制御された表面上で案内される、請求項16に記載の方法。
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