JP6850506B2 - 検眼鏡を用いた検査中の眼底の静止画像およびビデオ画像を取り込み、分析し、および送信するための装置および方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１７年２月８日に出願した米国仮出願第６２／４５６，６３０号の開示に依拠し、その優先権およびその出願日の利益を主張するものである。その出願の開示は、ここにその全体が参照により本明細書に組み込まれている。

本発明は、オンボードセンサアレイおよび演算処理ユニットを持つ医用撮像装置の取付けに関し、これは、双眼間接検眼鏡（「ＢＩＯ」）の複数のモデルに適合し、可逆的に取り付けられることができ、眼検査を行うユーザの視点から直接の高品位な画像の無線自動キャプチャおよび送信などの従来の手動の眼科検査の範囲を超えて眼科医および検眼士の診断能力の向上を可能にし、同時にカスタム形状に適した機械的および光学的設計を介して検査機器の損なわれていない十分な使用を可能にし、前記眼検査からの写真またはビデオの同時または時間遅延観察および共同作業によるレビューを可能にする。本発明はまた、診断検査、ならびに眼科検査からの画像化および関連するメタデータのよく調整された収集、送信、管理、およびメンテナンスを促進するための視覚的および非視覚的な対話型通知を介したユーザへの周囲検査関連フィードバックによる臨床画像のオンボード検出および強化のための統合システムを含み、さらに、１つまたは複数の装置あるいは装置のネットワークおよび複数のユーザによって生成されるマルチユーザコラボレーションを可能にする。

本明細書において教示される本発明より前の技術的水準は、眼検査、特に眼底の大部分（すなわち、網膜、硝子体液、および視神経）の検査を実施する開業医によって人間の眼を見るための手動双眼検眼鏡およびハンドヘルドレンズ用であった。間接検眼鏡検査の光学特性を考慮すれば、検査者は、観察された所見の正しい方向付けおよび位置を決定するように観察された網膜の画像をさかさまに後方に心の中で反転させ、急速にシフトする焦点、大きなまぶしさ、ハンドヘルドレンズの微妙な傾き、および患者の熟視および照明条件のわずかな変化により、しばしば眼底の束の間の制限された歪んだビュー、および検眼鏡からの強い明るい光によって薬理学的に拡張した瞳孔を通して可能な臨床的観察を検証するために、患者に対して繰り返された、長たらしい、不快な検査がもたらされる。さらに、これらの従来技術の機器は、純粋に光学的な手動機器であり、患者の検査中にリアルタイムで写真またはビデオを取り込むことができなかった。この種の先行従来技術の機器を使用して患者の医療記録に臨床観察を記録するには、検査者が（機器を通して調査結果の光学的外観を逆さにし、逆転させながら）それらの外観を思い出すので、所見の芸術的表現を手で描き、またはこの種の観察をテキスト形式で記述することを必要とする。これは、上記のような従来の眼底検査には固有の制限があるため、医療の質の低下をもたらし、この眼底検査は、技術スタッフの可用性、および眼の臨床写真撮影を実施するために通常は医師の診察室の外に配置される（容易に利用できる場合もあり、できない場合もあるが）別々の撮像装置を必要とする。

さらに最近では、有線ビデオ間接検眼鏡が、説明され製造され、患者の検査と同時に写真のデジタル送信を可能にしている。しかし、実際には、これらの機器は、通常、検査者の視野が検眼鏡の見ている接眼レンズによって大きく塞がれ、特に眼底検査中にこの種の訓練された助力者が利用できない特に一般的な状況において、実際に患者の検査中の有用性および実用性を全く大きく減少させると同時に、別々の画面でビデオ出力を動的に参照しなければならない検査者および助力者による画像管理またはビデオ編集ソフトウェアの同時操作を必要とすることに加えて、撮像領域を医者の視野とよりよく位置合わせするようにオンボードカメラを手動で焦点を結びこれを狙うことと、コンピュータデバイスへの有線ＵＳＢ接続、ならびに画像またはビデオキャプチャをトリガするためのフットスイッチコントローラへの別々の有線接続を管理すること（したがって、医師をコンピュータにもフットスイッチにもつなぎ留めること、および著しい移動を必要とする動的臨床検査時の使い勝手の問題および潜在的な安全上の問題を提起すること、およびすべて視野の凝視で両眼を検査するように、患者の両側の全域で完全に検査者の位置を変えること）とを含む、この種の操作を行う２人を必要とする。この種のシステムに固有の使い勝手の懸念および追加の人員要件により、この種のビデオ検眼鏡の使用が大きく妨げられ、アイケアが広められ、眼検査の同時デジタル文書化の公衆衛生上の便益が制限されている。さらに、この種の先行の装置の主要なコンポーネントの光学配置は、２つの三角ミラーブロックの間で中央に配置されたビームスプリッタ（部分反射ミラー）と連携して、機器の光学系の中心視軸に隣接する跨った機器に囲まれる２つ以上の三角反射ミラーブロックを用いる。中央に配置されたビームスプリッタまたは（ペンタプリズムなどの）プリズムは、中央像を中央に配置されたカメラの方へ反射するが、２つの隣接する三角ミラーブロックは、隣接画像を各それぞれの接眼レンズの方へ反射する。したがって、光学系は、設計の著しい複雑さを生じ、重要なことに、中央に配置されたビームスプリッタまたはプリズムは、機器の接眼レンズへの横方向に配置された光路に対して画像の一部を部分的にまたは完全に遮る場合があり、すべての状況においてカメラの視野と検査者の視野と間の良好な対応を確保することができない。結果として、これは、カメラ視野を検査者の視野とより密接に位置合わせするために、追加の機械要素を必要とする。しかし、検査者の視野は、機器の接眼レンズによってほぼ完全に遮られる。さらに、多くの場合、接眼レンズは、老眼の検査者が間接検眼鏡検査で使用されるハンドヘルドレンズを通して検査される網膜の空中画像を快適に見ることができるように、プラスの低い球面レンズ（＋１．５０または＋２．００ジオプタなどの）を含む。これらの状況においては、助力者を誘導し、あるいは、機器コントロールを調整して装置−機器の対応を改善し、オンスクリーンコントロールを用いてビデオもしくは画像の記録または再生を調整し、または外部もしくはまさに隣接するディスプレイ上のソフトウェア・ユーザ・インターフェイス要素と相互に作用するように独立して試みるように、機器の接眼レンズを通した人の視野を機器外のディスプレイ画面にすばやく切り替えることは、試験者に対して不快でありまたは混乱させる場合がある。したがって、この種の機器の検査者は、オフスクリーンディスプレイを用いたダイヤルまたはレバーなどのこの種の追加の機械的調整装置、検査者との緊密なコミュニケーション、および検査者の視野とカメラ視野との間の不一致を最小限にするための試行錯誤のプロセスを用いて、カメラ視野を手で調整する助力者を必要とする。さらに、撮像機能を含む従来技術の装置の機械的な部分および光学素子は、検眼鏡に完全に密閉されており、ユーザがデジタル写真撮影／ビデオカメラ撮影のオプションのある臨床検査を行うためにこの種の機能を備えた全く新しい検眼鏡装置を購入することを必要とし、その結果、ユーザの大部分は既に購入しており、訓練されており、かつ彼らの業務において従来の非デジタル撮像検眼鏡を独立して用いているので、より大きな採用についての実用性をさらに制限する。また、他の設計においては、前述の機器は、提案された後付け式取付けカメラをしっかりと位置合わせされた取付けアセンブリで収容するために既存の検眼鏡の外部エンクロージャの部分的または完全な分解または他の改造を必要とし、または取付けピン、ねじ、もしくはその他の侵襲性要素などの取付けのための追加の取付けハードウェアおよび特別な工具を必要とし、これは、ほとんどのユーザにとって実際的ではない場合があり、ユーザが購入した機器を損傷する場合があり、もしかするとユーザの既存の機器購入に対する保証またはサービス合意を無効にするかもしれない。さらに、以前のビデオ検眼鏡（ベンチトップ眼底カメラと同様で）の多大な費用は、通常、典型的な眼科業務のための１つの検査レーンにおける設置しか可能にせず、間接検眼鏡画像品質の固有の制限ならびに以前に議論した制限により、ベンチトップ眼底カメラよりも低品質の画像を提供するばかりでなく、医師がすべての画像を取り込むことも必要とし（専門技術者は、通常、間接検眼鏡検査について訓練されていない）、撮像されるべき典型的なマルチレーン設定時のすべての患者は従来の検査に続いて特定の検査レーンにリダイレクトされなければならないことになるので、現代の眼科学または眼検業務の臨床ワークフローの障害をも表す。

臨床写真を取得するための埋め込みカメラのある検眼鏡以外の残る代替案は、従来のベンチトップ眼底カメラおよび走査型レーザ検眼鏡を使用することにあり、その両方は、高価であり、嵩張り、訓練された網膜撮影者の使用を必要とする。無散瞳眼底カメラおよび走査型レーザ検眼鏡は、患者の瞳孔の薬理学的拡張を必要としないが、医師に彼らの患者を拡張させないように動機を与えることができ、したがって網膜の遠周辺部を検査しないが、無散瞳眼底写真は、網膜剥離および後眼部腫瘍などの危険信号のための偽陽性として読み取られ得る画像アーティファクトを日常的に生成するが、一方網膜の遠周辺部を検査することはできず、眼科医が眼の眼底の完全な拡張検査を実施することを思いとどまらせ、質の低い医療をもたらす。さらに、眼科医と網膜撮影者との間のコミュニケーションのギャップは、臨床業務で実際に得られる画像の品質および精度を日常的に制限し、人員配置および患者のスケジューリングのギャップは、写真撮影がとにかくこの種の専門技術者が行う技術を用いて行われ得るかどうかを制限する。スマートフォンおよび他のモバイル・カメラ・システムは、固定眼底カメラの代替手段であるが、比較的悪い患者の受け入れに直面し、使用するのが面倒であることが多く（特に焦点および露出の制御において）、網膜検査に余剰な写真を取り込むためにもう１つの専有の装置を依然として必要とし、通常、やはり網膜周辺を適切に取り込むことができない。本発明は、網膜検査のためのゴールドスタンダード技術と、検眼および眼科学専門機関の両方によって推奨される完全な網膜周辺の動的検査（間接検眼鏡検査）を可能にする唯一の技術と、医師が既に所有し、訓練され、快適に使用している同じ既存の検査機器を用いて眼底写真撮影およびビデオの同時捕捉および再表示の追加の利点とを促進し、医師自身の検査プロセスを超えて臨床画像取得時に別々のステップを導入することなく、拡張網膜検査を可能にする。

さらに、前述のオプション（従来のベンチトップ眼底カメラおよび走査型レーザ検眼鏡）のどちらも、多くの網膜剥離および数種類の後眼部腫瘍が発生する網膜の全周を撮像することはできず、これは、強膜圧迫検査技術などの眼科医および検眼士によく知られている動的な眼底検査手順と組み合わさって、間接検眼鏡のみが現在完全に見ることができるものであり（例えば、網膜の遠周辺部）、これは、蛍光眼底血管造影、強膜圧迫法、および間接レーザ光凝固などの他の診断および治療操作と提携して実行され得る。

本発明によって解決される核心的な問題は、（好ましい実施形態においては、患者の薬理学的に拡張された眼の）彼らが既に購入し、彼らの日常の臨床業務で適切に使用するように訓練されている標準検査機器を用いてユーザによって撮られた眼科眼底検査からの高度の忠実度を持つ臨床写真をシームレスに撮る能力を得ることにあり、その結果、すべての既存の設定およびオンボードＢＩＯ機器照明およびビュー関連制御の無料で完全な使用が得られ、検査者の日常的な検査技術において必要な改造もしくは変更が最小限にまたは全くなくなり、ならびにカメラおよび計算装置の可逆的な取付けおよび確実な位置決めに必要なそれらの検査装置のいかなる損傷または分解も生じない。本発明はまた、網膜のゴールドスタンダード検査技術−間接検眼鏡検査−を奨励し、統合されたオンボードおよびオフデバイスのネットワーク化された計算およびソフトウェア要素を介した、試験中または試験後のトレーニング、患者ケア、臨床研究、遠隔医療、およびフィードバックのために学生または他の開業医などの他の視聴者に臨床検査からの臨床写真およびビデオのシームレスな無線伝送を可能にする。これは、従来の手動眼底検査を拡張画像誘導検査に変換し、医師および患者に臨床写真の文書化および強化の利点を与えると同時に、ワークフローを最適化する。

従来技術に対する改善には、ユーザが眼部特徴を手動で同時に取り込む能力、オンボード統合センサを統合する画像の自動装置捕捉、演算処理能力、および画像の緊密に統合されたオンデバイスおよびオフデバイスアルゴリズム処理があるが、これらに限定されず、関心のある眼および視覚上の特徴の特徴認識を可能にし、かつ／または複数の重なり合う画像を自動的にモンタージュして、ネットワーク化されたソフトウェアプログラムを介して視覚上の特徴をより広くマッピングし再表示し、すべてが非常に小さな統合されたフォームファクターに含まれ、それによって、要求された装置が、内蔵型であることができ、専門の訓練または工具なしに、および新しい検眼鏡を調達することなしに、および前から存在する機器を損傷しもしくは直接的に改造することなしに、前から存在する検眼鏡にユーザによって可逆的に取り付けられ得る。言い換えれば、現在教示されている装置により、既存の検眼鏡が、好ましい実施形態においてはこれを無線キャプチャおよび伝送機能を持つ撮像装置にするためにモバイル埋め込み撮像システムで改装されるようになっており、これは、新しい検眼鏡を手に入れる必要なしにユーザによって実装され得る。本明細書において教示される装置は、１つの中央に配置される三角反射ミラーブロック（通常、ほとんどのＢＩＯの光学系内に見られる）とオンボード直線板ビームスプリッタのみを必要とすることによって光学系を簡単化することにより、従来の光学設計を改善し、通常、機器の接眼レンズへの光路を全体的または部分的に塞ぐ場合があるプリズム（ペンタプリズムなど）あるいは中央に配置されまたは横に配置されるビームスプリッタと連携した２つ以上の横に配置されるミラーブロックとは対照的に、プリズムあるいは横方向に配置されたミラーブロックを必要としない。この種の以前の構成は、機械設計のためのかなりのデバイスの複雑さ、および画像の歪みの機会をもたらし、多くの検査シナリオでカメラ視野と検査者の視野との間の一貫した対応を確保することができない。ここに説明される光学系は、非常に広範囲の検査シナリオにわたって、オンボードカメラ視野と検査者の視野との間のより大きな忠実度の対応を可能にする。１つ実施形態においては、機械的調整レバーは、ビームスプリッタミラーおよび埋め込みカメラアセンブリを同一平面上の関係で傾けることによって、光学系のカスタマイズを可能にして、彼らの眼の高さよりかなり下方の患者を検査するように著しく下方向きに傾動して機器を着用する医師、または眼鏡をかけている医師などの、より広い範囲の検査者の機器の着用パターンを可能にする。もう１つの実施形態においては、高解像度カメラセンサに加えてビュー・カメラ・レンズのより広い視野の使用は、ソフトウェアインターフェイスを介して的外れの画像をトリミングすることによって所望の観察領域を設定することにより、個々のユーザの好ましい機器の観察位置に撮像画像の視野角をカスタマイズするために使用され得る。一例として、このソフトウェア対応の視野画像トリミング制御は、調整レバーまたはダイヤルなどのオンボード機械装置制御との相互作用を必要とすることなく、カメラ視野の自動構成を可能にするように標準化されたターゲットの使用を必要とするわけではないがこれを用いて、初期ユーザキャリブレーション手順と組み合わさって使用され得る。

その光学特性を超えて、説明されている装置および統合システムは、既存の手動ＢＩＯ機器を用いて、通常は検眼者の肉眼の眼で見ることができ、またはこれにアクセスできる視野の範囲を超えて、眼の画像のその後の検査および改善を可能にする。したがって、この装置は、患者のケアの改善、臨床病態の検出および文書化の強化、追跡調査結果の連続的な比較、ならびに検査および強化された臨床撮像の目的の両方のためにＢＩＯ機器の同時二重使用による業務効率の改善のための、画像誘導拡張検査の日常的な使用を可能にする。

この設計は、データの送信、検眼鏡のファインダーにある特定の機能が存在する場合に自動的に取り込む画像トリガ、マニュアルフォーカス、閉ループおよび開ループのオートフォーカス、および多焦点合成などの他の光学およびセンサ支援アルゴリズム技術、ソフトウェアで選択可能な焦点面、拡張された被写界深度撮像、および関心領域（ＲＯＩ）ベースの焦点、ならびに日常の臨床検査設定時の最小限のユーザ介入、画像強化、例えば網膜のより完全な写真を見るための自動モンタージュ、および所見の注釈の有無にかかわらない鮮明なフォーカスおよび露出を確保するための露出制御が可能である。多焦点合成は、拡張された被写界深度撮像に類似しており、またフォーカル・プレーン・マージングおよびｚスタッキングまたはフォーカスブレンディングとも呼ばれ、これは、異なる焦点距離で撮られる複数の画像を組み合わせて、個々のソース画像のいずれよりも大きな被写界深度（ＤＯＦ）を持つ結果として得られる画像を与えるデジタル画像処理技術である。多焦点合成は、個々の画像が間接検眼鏡検査で遭遇されるなどの、非常に浅い被写界深度を有する場合の任意の状況で使用され得る。既存の従来技術とは異なり、１つの実施形態においては、いかなるディスプレイ画面（オンデバイスまたはオフデバイスのいずれか）も、焦点、露出、および視野がデバイスの設計によって全く忠実に維持されるので、高い忠実度で撮像されるべき臨床所見のための検査セッション中に参照される必要はない。間接検眼鏡のビューピース自体が本質的に検査者の視野のほとんどを塞ぎ、占有することを考慮すれば、１つの従来技術のシステムは、ビューピースまたはハンドヘルドに取り付けられまたは隣接して配置されるディスプレイ画面上のデバイス自体上の画像のレビューを記述するが、積極的に患者を検査している間に、任意の外部ディスプレイ画面の参照は、実際には非常に困難である。このため、いかなる外部のまたはオンデバイスのディスプレイ画面もこのデバイス設計において必要とされず、デバイスの通知は「周囲に」発生するように設計され、すなわち、検査者の視界を妨げ、または最小限に妨げることなく、検査者が、臨床検査中に彼らの凝視を変更し、検査、およびデバイスステータスに関連するインタラクティブな通知を依然として受け取ることを必要としない。これらの機能はすべて、ユーザの介入を最小限に抑えながら、既存の機器に取り付けられる同じデバイスによって可能にされる。周囲通知には、ライトフィードバック、サウンドフィードバック、ハプティックフィードバック、タッチフィードバック、振動、ブザー、クリック、ノイズ、ビープ音、もしくはスピーチ、または検査者の視界を遮ったり、妨げたり、検査者の注意を別様に逸らしたり、審査者の動きを制限したりすることによるなどの、患者の眼の検査者の検査に干渉しない任意の他の通知またはフィードバックがあるが、これらに限定されない。

ソフトウェアで選択可能な焦点面は、１つまたは複数の焦点面が１つまたは複数の電子制御カメラ、レンズ、またはイメージセンサから選択され得るアルゴリズムおよび光セットの技術であり、その場合、好ましい実施形態においては、電子的に調整可能な焦点距離は、電子的に同調可能なレンズのために電子的に選択されまたは同調され得、あるいは、所望の焦点距離は、検査者によって使用される機器と携帯型集光レンズとの間の作動距離にデバイスによって取り込まれる画像／ビデオの焦点を最適化するように、さまざまな焦点距離に調整されるカメラの配列から選択され得る。好ましい実施形態においては、これらの機能は、人間工学を改善し、運用ワークフローを強化し、かつ、レンズが通常よりも短い距離または長い距離に保持され得る個々のユーザまたは検査パラメータのために手動で焦点を調整する助力者の必要性を最小限にしまたは排除するように、ユーザが機械式レバー、ダイヤル、またはスイッチの手動調整に頼る必要なしに実行され得る。さらに、この種の技術を使用すると、一形態においては、ユーザが、さまざまな焦点距離または焦点距離の組み合わせの間を簡単に切り替えて、追加の検査レンズの必要の有無にかかわらず前眼部または眼の周囲の構造の焦点の合った画像／ビデオキャプチャを効果的にし、次いで通常の撮像モードに戻して、携帯型集光レンズを通して撮像された後眼部眼球構造の空中画像に焦点を合わせる、通常の使用法を超えるデバイスのより大きな機能性を使用可能にすることができる。

拡張された被写界深度撮像は、アルゴリズムのおよび光学セットの技術であり、その場合、１つまたは複数の電子制御カメラ、レンズ、または異なる撮像特性を持つイメージセンサ（最も一般的には、さまざまな焦点距離およびＦナンバー／開口を持つカメラ）が、さまざまな焦点距離で取り込まれる複数の画像を、通常１つのカメラまたはセンサを分離して使用することによって普通は取り込まれるであろうものよりも限られたまたは変動する周囲光を仮定して、より高い画像品質のより高い被写界深度画像を捕捉する合成画像または各画像にアルゴリズム的に結合するように組み合わせて使用される。

関心領域ベースの撮像は、アルゴリズムのまたは光学セットの技術であり、その場合、グローバル撮像設定（焦点、露出、ホワイトバランス、および画像トリガ制御を含むが、これに限定されない）を設定するようにイメージセンサによって取り込まれる画像またはビデオのある一定の優先領域が、別々のネットワーク・コンピューティング・デバイス上のテキストまたはグラフィカル・ユーザ・インターフェイスを介してユーザによって再プログラム可能に制御されることができ、あるいはユーザの介入の必要性を最小限にするように事前設定され得る。ある一定の形態においては、追加の画像処理および計算画像認識技術が、ユーザの介入の必要を最小限にして、関連する撮像パラメータを動的に設定しまたは変更するように、ある特定の眼球構造または異常もしくは正常な臨床所見の認識を含めて使用され得るが、これらに限定されない。

デバイスに埋め込まれたオンボード通信／テレメトリ送信を使用すると、臨床画像およびビデオのレビュー、ファイリング、および表示のためのデータのオフデバイス転送のための複数のオプションが可能になる。例えば、これには、モバイルデバイスでの迅速な画像レビュー、テザー付きまたはテザーなしのネットワーク・ビデオ・モニタ上の同時再表示（例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＷｉＦｉ、無線周波数、またはインターネット接続による）、監督医師または他の許可された第三者によるリモートレビュー、リモート分析データの収集、顧問開業医（例えば専門医）との臨床画像およびビデオの同時発生の共有化、ならびに、機械学習、人工知能、医療アプリケーションのプロセス自動化、臨床研究目的などの、継続的な品質改善のためのデータ・サイエンス・アプリケーションに適した、臨床像および医師の診療パターンの大きなデータセットを迅速に生成するように、保護された健康情報および患者識別コードに関してスクラブ動作され得る（手動または自動的に／アルゴリズム的に）画像および臨床メタデータのシームレスな生成がある。このデバイスおよび統合システムは、電子医療記録システムへの有線または無線の直接送信と、検査開業医によるポイントオブケアの請求、および医療教育およびケアの継続性の促進のための患者および患者の家族への臨床画像／ビデオの同時発生のポイントオブケアの共有化を可能にする。オンボードネットワーク計算処理能力により、１つの実施形態においては、デバイスの認定ユーザのオフデバイス自動認識または手動アカウントログインが可能になり、検査中の医師を検査患者、検査セッション、および場所についての臨床画像データに結合するプロセスが自動化される。１つの例として、この種のネットワーク化されたセンサは、認定ユーザ、しっかりとペアリングされたスマートフォンによって運ばれるＮＦＣまたは他のワイヤレストークンを介して、あるいは１つの実施形態においては、オンボードカメラまたはカメラおよび埋め込みマイクロプロセッサを用いて、コンピュータ・ビジョン・アルゴリズムを介して認識されるであろうＱＲコード（登録商標）識別タグを介して、検査セッションで生成される画像の自動ユーザ認識、認証、およびタグ付けを可能にすることになる。オンデバイスおよびネットワークソフトウェアに加えてオンボードセンサ、ネットワークアンテナ、および埋め込みカメラまたはカメラの統合により、簡単な非接触無線ネットワーク構成、および臨床の環境内での教示されたデバイスの複数インスタンスの調整が可能になる。教示されたデバイスハードウェアを再プログラム可能なオンデバイスソフトウェアおよびオフデバイスソフトウェアに緊密に統合することにより、ユーザ経験の大幅な向上が可能になり、使い勝手が向上し、従来技術のハードウェアのみのアプローチ以上により質の高い臨床検査が可能になる。日常的に眼底写真撮影を作るのに必要な現在の臨床業務は、通常、典型的に検査者の診察室から物理的に分離した臨床領域で眼科専門技術者によって専用の大きなベンチトップ眼底カメラを用いて行われる、別々のＤＦＥ（検査する眼科医または検眼士によって別々に実施される、拡張眼底検査）の後にまたはそれよりも前に拡張した瞳孔を通して、連続したフラッシュ撮影の繰り返しが必要であるので、この装置およびシステムは、拡張検査の後に患者の不必要な不快なしで、開業医による画像／ビデオのレビューを容易にする拡張臨床検査を可能にする。前に概説したように、検査を実施する開業医は、見たものを記憶し、次いで彼らの記憶に基づいて観察したものについて口頭で記述し、または粗い絵を（手で、または初歩的な絵画アプリケーションを用いて）描かなければならない。このデバイスは、この種の検査に必要な時間（通常は患者にとって不便でもあり不快でもあるが）、眼底写真を取り込む検査する医師ならびに訓練された専門技術者の有用性のために待つことを現在強いられている患者の待ち時間を減らし、人間の記憶および医師の文書にのみ頼る臨床検査および文書化方法に固有のエラーの可能性によるヒューマンエラーの可能性を実質的に低減することになる。

一形態においては、ＬＩＯ（レーザ間接検眼鏡）の機能性を持つＢＩＯ機器のそれらのモデルについて、説明されたアタッチメント／アダプタシステムにより、画像の同時捕捉および遠隔再表示、ならびにレーザ光凝固で治療されるべき眼底のサイズおよび部位に関して（眼科医の誘導などの）機能認識／拡張検査および治療、既に治療された部位、およびレーザ治療の以前の部位を超えた病状の安定性対進行の追跡が可能になる。システムはまた、臨床文書化、遠隔医療相談、および医療教育目的のためのレーザ外科手術のための（１つのアプリケーションにおいては、レーザ外科手術のガイドを支援するための網膜裂孔のバリアレーザ光凝固の再表示のための）遠隔協調作業（リアルタイムまたは遅延コラボレーション）を可能にする。

もう１つの形態においては、デバイスは、開業医または他の訓練されていない個人によって既存の検眼鏡に可逆的に取り付けられ得る。１つの実施形態においては、デバイスは、１つまたは複数のカメラ、入ってくる光線に対して４５度の角度にあるビームスプリッタ（例えば、部分反射鏡）、および検査者からなる自己完結型システムを備え、したがって、検査者によって見られている画像は、カメラ、デバイスを１つまたは複数の外部デバイス（例えば、コンピューティングデバイス）と接続するためのデータを無線で送信するための１つまたは複数のアンテナ、ユーザアクセス可能メモリ、およびバッテリによって見られる画像と同じであるかまたはほぼ同じである。デバイスはまた、１つの実施形態においては、デバイスを検眼鏡に取り付けるためのカスタムフィットブラケットを備える。一形態においては、デバイスは、ビームスプリッタおよびカメラアセンブリの光学系が同一平面に取付け（または、同一平面に近い）できるようになっているブラケット（一形態においては、調整できる）を持つ検眼鏡と向かい合って配置され、検眼鏡の外部ビューポートと位置合わせされ（または、位置合わせされるに近い）、検査者の視野と位置合わせされ（または、部分的に位置合わせされ）、この実施形態においては、カメラまたは複数のカメラは、検査機器の接眼レンズの間に配置され、いくつかの従来技術の設計の場合と異なり、両眼用接眼レンズのうちの１つのみからの視野に依存されずまたこれによって制限されない。１つの実施形態においては、２台以上のカメラが、３次元または高ダイナミック・レンジ・ビューを可能にするために使用され得る。１つまたは複数のブラケットが、数種類の検眼鏡モデルに適応するように含まれ得る。これらのブラケットの設計により、すべてのＢＩＯコントロールの完全な（または完全に近い）調整および操作、ならびに検査者への光学画像の遮られない（またはほぼ遮られない）通過および調整、ならびにＢＩＯ機器から検査中の患者の眼への照明が可能になる。デバイス設計は、いかなるオンボード照明源も必要とはせず、むしろ遮るもののない（または、ほとんど遮るもののない）光の透過およびＢＩＯ照明源の操作が可能である。１つの実施形態においては、ブラケット、埋め込みカメラまたは複数のカメラ、および検眼鏡の前面の検査観察窓に対する光学系の設計により、ユーザによる人間工学的な使いやすさに適合させ、検査者による眼鏡の補正に適合させるようにユーザによる光学系および視野の選択可能なまたは調節可能なアライメントと、検査者の視野に対する高度の忠実度を持つ画像を再生しながら検査者の頭部に対する検眼鏡の傾きおよび位置決めとがさらに可能になる。バッテリおよび電源管理システムは、ワイヤでつながれるか、またはデバイスエンクロージャに完全に組み込まれることができ、また、充電の間の延長した検査期間の間に、使用中に容易に交換できるように（「ホットスワップ機能」）ユーザがアクセス可能であり得る。また、このデバイスは、１つまたは複数のタイプの無線アンテナから成る接続された通信アンテナシステム、ならびに統合されたセンサアレイを持つ、マイクロプロセッサを備える。一形態においては、プロセッサエレメントは、本明細書において教示されるオンデバイスソフトウェアを実行し、オフデバイス・ネットワーク・エレメントおよびソフトウェアで双方向通信し、説明されたデバイスおよび統合システムの非光学機能を備える、１つまたは複数のカスタムキャリアＰＣＢ（プリント回路基板）を持つ、再プログラム可能なシステム・オン・チップ（ＳＯＣ）またはシステム・オン・モジュール（ＳＯＭ）を備えることができる。他のオンボードもしくはオフデバイスソフトウェア要素および外部コンピューティングデバイスとの双方向ネットワークインターフェイスと組み合わせたシステムの再プログラム可能性は、従来技術に対する追加の大幅な改善を表し、本明細書において説明されるような、統合システムへの多くの追加機能を可能にする。

画像キャプチャは、ペアリングされたアンテナを通してなどの、デバイスに有線または無線で接続され得る外部フットスイッチによって実現され得る。画像は、ハードウェア・デバイス・コントローラ、または特定の機器および検査セッションとペアリングされているオフデバイス・ネットワーク・ソフトウェア・コントロールのいずれかによって遠隔画像トリガによって取り込まれ得る。例えば、臨床教育の設定においては、教師は、生徒が関心のある特定の特徴の所望の画像または複数の画像を取り込むように網膜を調べるためにデバイスを使用している間に、画像を取り込むことができる。また、プロセッサと時には連携して画像プリプロセッサを、および第２のまたはより多くのコンピューティングデバイス（例えば、携帯電話またはＥＭＲコンピュータ）と組み合わさっておよびこれと接続して小型カメラを用いて、自動キャプチャ（ａｕｔｏ ｃａｐｔｕｒｅ）が、機械学習およびコンピュータビジョン技術を用いて自動強化、自動分析と一緒に可能にされる。画像（静止および／またはビデオ）は、デバイス上で、あるいは、説明されたデバイスのバルク要件および電力要件を低減するように、より強固に接続されたコンピューティングデバイス（例えば、モバイルスマートフォン、ネットワークサーバ、サーバのクラウド接続アレイ、またはデスクトップもしくはポータブルコンピュータであるがこれに限らない）上で後処理技術を用いることによって処理され得る。１つの実施形態においては、このイノヴェーションは、手作業での関連付けの通常の労働集約的なプロセスの大部分を部分的または完全に自動化し、検査している医師、患者、治療日などの検査に特定の要素またはメタデータをファイルしながら、画像の迅速な相互比較および相互参照を得るために経時的に検査の、および複数の連続臨床面接（ｃｌｉｎｉｃａｌ ｅｎｃｏｕｎｔｅｒｓ）の高品質画像ライブラリを自動的に生成するために使用され得る。

デバイスの光学系においては、ビームスプリッタに加えて、１つの実施形態においては間接検眼鏡照明源からの出射光を偏光させるように使用され得る可変光透過性を持つ１つまたは複数の直線偏光した板（例えば、直線板偏光子）、ならびに（埋め込み小型カメラシステムによって取り込まれている画像を含む入射光ビームを偏光させる）カメラ画像面より前に配置される１つまたは複数の追加の直線偏光した板の使用などの、光グレア低減技術が、画像からグレアおよび他のコースからそれた反射による気を散らすものを光学的に除去し、それによってより高品質の臨床画像をもたらすように利用され得る。デバイス光学系の物理設計によって可能にされるこれらの光グレア低減技術は、動的アルゴリズム画像処理技術の使用の有無にかかわらず、グレアを低減するように複数の組み合わせで使用されることができ、これは、１つの実施形態においてはオンボードマイクロプロセッサ、またはもう１つの実施形態においてはクラウド内またはローカル・ネットワーク・コンピューティング・デバイス上などの、遠隔的にホストされるオフデバイスソフトウェアによって可能にされる。

１つの実施形態においては、自動キャプチャは、網膜および／または視神経（または他の眼底の特徴）が視野にあり焦点が合っているかどうかに関する自動アルゴリズム検出を含む。もしそうであれば、カメラは、ユーザの介入なしで自動的に写真を撮るであろう。この手法は、関心のある特徴を観察するユーザ、検査中の眼の小さな動き、および手動トリガを用いた画像の取り込みの間に遅れ得るがある可能性があり、結果として所望の像の非捕捉が生じる機器の有用性を促進することができる。この環境は、１つの実施形態においては、計算システムのオンボード画像保存バッファにアルゴリズム的に保持される一連の画像の一定の自動高速キャプチャを使用することによってさらに最小限にされることができ、それによって、ユーザによって生成された手動画像トリガ信号の後に、関心のある所望の画像または複数の画像が、後で保存および検索できるようにセッション画像の自動的に生成されるライブラリから、ネットワーク・オフデバイス・ソフトウェアを介してレビューと同時に後に選択され得る。自動強化は、画像またはビデオキャプチャが自動的に強化されるであろうことを意味し、画像が、コントラストおよび色としてこの種の特徴を自動的に標準化し、動的アルゴリズム画像処理技術を用いて反射照明からグレアを最小限にするであろうことを意味し、ユーザが非拡張検査機器で通常見ることができるもの以上に画像品質を改善し、個々の画像の間および臨床撮像セッションの間の相互比較の容易さを改善する、デジタル鮮明化、コントラスト強調、およびグレアおよび遮蔽要素の除去を含むが、これらに限定されるものではない。一形態においては、画像は、中心に置かれることになり、標準化されたトリミングまたは境界が、写真の周囲に配置されることになり、画像の方向付けマークが、オンデバイスまたはオフデバイスソフトウェアを介してアルゴリズム的に追加されることになる。

自動解析には、関心のある臨床的特徴の自動アルゴリズム検出、フラグ立て、および測定、ならびに臨床的安定性対変化の証拠についての以前に検出された特徴との比較、ならびに、コンピュータビジョン、ディープラーニング、人工知能を含むがこれらに限定されないさまざまな手法を用いた、正常および異常の臨床的特徴の参照データベースとの比較があるが、これらに限定されるものではない。一形態においては、自動解析は、臨床画像を、外部ライブラリ、あるいはどの眼が検査されているかなどの属性を決定し、視神経および網膜周辺にフラグを立て、システムによって検出される異常な特徴に注目するアルゴリズムのセットと相互に関係させるように接続されたソフトウェアを用いて生じることになり、これらはすべて、画像のレビューと同時に臨床検査を促進し得る。この種の手法は、この実施形態においては、標準の眼科検査機器との緊密な統合−この教示された実施形態においては間接検眼鏡−を介して、眼科医の検査とは別個の従来の眼底カメラを用いて眼科画像の解析に使用されているが、アルゴリズム画像強化およびマシンビジョンは、臨床検査セッション自体から直接リアルタイムで、またはリアルタイムに近接して可能であることになり、ポイントオブケアで直接に臨床意思決定における眼科画像のアルゴリズム画像分析の利点を可能にし、それにより、業務効率および任意の１つの検査および臨床面接の臨床的可能性を大きく向上させる。また、自動解析は、例えばテキストもしくは注釈付き画像およびビデオであるがこれに限らない、複数のフォーマットで画像フラグまたはアルゴリズム的に／コンピュータ的に生成されるメタデータを再表示することを可能にし得る。１つの実施形態においては、自動解析は、メタデータおよび臨床画像を接続されたＥＭＲ／ＥＨＲ（電子医療記録／電子健康記録）システムまたは患者の電子カルテに結合された別々の接続されたコンピューティングデバイスまたはアプリケーションに電子的に送信することによって、その出力を表示することができる。もう１つの実施形態においては、自動解析結果の再表示は、撮像画像に関心領域を示す自動生成タグおよび／またはグラフィカルオーバーレイを重ね合わせることによって達成され得る。事前または事後画像処理を用いると、検査プロセス中に撮られ、またはビデオキャプチャから生成される画像は、眼底の隣接部位を取り込む写真を自動的に結合し、ユーザの介入が最小限でまたは全くなしで自動的に患者の眼底のモンタージュマップを総合し、患者の検査の間および患者の間の画像の相互比較を可能にする。また、この種の相互比較は、１つの実施形態においては、拡張検査技術の使用によって拡張した眼底検査の実質的に高めた臨床的有用性を可能にする拡張検査用の外部画像ライブラリへの患者の病状の即時のまたは即時に近い参照を可能にするように、眼底画像（静止またはビデオ）の規範的または病理学的データベースへの迅速なポイントオブケア相互参照によって実施され得る。これは、患者にとって検査をより短くかつより快適にし、同時にデバイスおよび統合システムによって取り込まれた画像を通しておよびそれによってその後眼底を研究するより長い時間を開業医に与え、同時により高レベルの詳細、画像品質、および拡張されていない検眼鏡検査で通常可能であろうもの以上の診断意思決定支援を可能にする。

また、このデバイスは、患者の機密性、システム保全、デバイスの統合、統合システム、および臨床現場で使用するための既存の安全な情報技術ネットワークへの他の接続デバイスを維持するようにセキュリティ機能を組み込んでいる。ビデオ、画像、臨床メタデータ、臨床データ、ユーザアカウント情報、および臨床データネットワークで使用されるデバイスまたはシステムの操作に直接関係のある任意の他の関連するテレメトリデータが、デバイス自体によって暗号化されることができ、信頼できる承認されたユーザまたはユーザのグループへのデータの安全な送信を可能にし、臨床データへのアクセスおよび操作のために生成されるべき階層データ証跡を可能にする。物理トークン、パスコード、または接続された「信頼できるデバイス」（１つの実施形態においては、信頼できるデバイスとは、認可されたユーザに対して確かに認証されているデバイスである）が、一例として、「信頼できるチームメンバ」（１つの実施形態においては、信頼できるチームメンバとは、特定の検査または手順を実施する権限があり、特定の臨床ケア・プロバイダー・システムの範囲内で認証されたユーザである）によるシステムの存在、不在、および使用を自動的に検出し、また、データ完全性を維持し、生成された臨床画像および文書化の適切なタグ付けおよびファイリングを自動化し、保護された健康情報のための、ならびに臨床研究データアプリケーションのための関連規制プロトコルに準拠して臨床データを維持するように階層監査証跡を持つ生成された画像およびメタデータを適切にタグ付けしファイルする、例えばネットワークアンテナであるがこれに限らない、オンボードテレメトリと組み合わさって使用され得るが、これに限定されるものではない。

添付の図面は、本発明の実施形態のうちのいくつかのある特定の態様を示しており、本発明を限定しまたは定義するために使用されるべきではない。書面による明細と共に、図面は、本発明のある特定の原理を説明する働きをする。

ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ある特定のコンポーネントを切り離し別個に示した、ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。カートリッジは、別々のまたは分離可能なコンポーネントとしてオプションである。取付けブラケットおよびカートリッジはすべて、単一のまたはモジュ―ルから成る成型され（ｍｏｌｄｅｄ）、形作られ（ｆｏｒｍｅｄ）、鋳造され（ｃａｓｔｅｄ）、構築され（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ）、押し出され（ｅｘｔｒｕｄｅｄ）、引き抜かれ（ｐｕｌｔｒｕｄｅｄ）、形成され（ｓｈａｐｅｄ）、接続され（ｃｏｎｎｅｃｔｅｄ）、合一され（ｕｎｉｔｅｄ）、結合され（ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ）、連結され（ｃｏｕｐｌｅｄ）、結合され（ｊｏｉｎｅｄ）、固着され（ａｆｆｉｘｅｄ）、結合され（ｌｉｎｋｅｄ）、接合され（ｂｏｎｄｅｄ）、固締され（ｆａｓｔｅｎｅｄ）、付加され（ａｐｐｅｎｄｅｄ）、接着され（ｇｌｕｅｄ）、付着され（ａｔｔａｃｈｅｄ）、または３Ｄ印刷（３−Ｄ ｐｒｉｎｔｅｄ）される部材などの一部材であり得る。 取り込まれ処理された画像を共有し保存するために使用される可能なソフトウェアの層を示すフローチャートである。 本明細書において教示されるデバイス、具体的には任意選択的に分離可能な光カートリッジの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。 ＢＩＯ、取付けブラケット、およびオプションの光カートリッジを含む、本明細書において教示されるデバイスの１つの可能な実施形態の描写の概略図である。

本発明は、さまざまな特徴を有する特定の実施形態を参照して説明されている。さまざまな改造および変形が本発明の範囲または精神から逸脱することなく本発明の実施で行われ得ることが、当業者には明らかであろう。当業者は、これらの特徴が所与のアプリケーションまたは設計の要件および仕様に基づいて単独でまたは任意の組み合わせで使用され得ることを認識するであろう。また、さまざまな特徴を含む実施形態が、それらのさまざまな特徴から成り、または本質的にそれらから成り得る。本発明の他の実施形態は、本発明の仕様および実施を考慮することにより、当業者には明らかであろう。提供される本発明の説明は、本質的に単に例示的であるに過ぎず、したがって、本発明の本質から逸脱しない変形は、本発明の範囲内にあるよう意図されている。この明細書で引用される参考文献はすべて、その全体が参照によりここに組み込まれている。

本明細書において教示されるハードウェアおよびシステムは、そのためには訓練を受けた専門技術者または別々の機械を必要とすることなく、眼検査それ自体の従来のワークフロー中に、眼底写真、および臨床医の視野のライブデジタル再表示（正確な画像キャプチャのためにオンスクリーン画像を必要としないが）を半自動的または自動的に生成する能力を可能にしている。これは、各患者検査レーンが組み合わせ患者検査および眼底写真撮影／文書化ステーションとして、二重の目的のために働くことを可能にする。オンボードおよび接続されたコンピューティング要素の使用は、資格のあるアイケアの医師による眼の臨床検査に加えて眼の後眼部検査の眼底写真撮影／臨床文書化を取得するために、以前は専用の専門技術者または助力者を必要とするいくつかの要素の迅速な自動化、および、物理的に分離した画像取得システム（ベンチトップ眼底カメラなどの）を可能にする。臨床業務の効率を高めることに加えて、網膜検査を実施し、日常的に同時画像キャプチャセッションを取得し、また写真撮影を行う専門技術者または助力者のための全くまたはほとんど追加要件なしで、同時の、リアルタイムの、ストアアンドフォワードの、または後続の画像レビュープロセスを可能にする能力は、臨床レビュープロセス、精度、および生成された画像の解釈を強化するはずであり、これは、特に手動のＢＩＯ検査機器のみを使用するなどの現在の検査技術と比較して、早期の非増殖性糖尿病性網膜症（ＮＰＤＲ）または緑内障の評価における視神経円板の変化などの、早期の微妙な疾患症状を検出する機会を増加させることになる。

さらに、この装置およびシステムは、共有し、エクスポートし、送信し、協働してタグ付けし、注釈付けし、同僚との遠隔相談に参加し、または、遠隔的に見ること（例えば、遠隔医療）を含む、特定の医療実務または学究的な世界内での患者との面接中にまたは面接後に取り込まれる画像を検眼鏡ファインダー外側で見ることを別様に可能にする能力を生み出す。ハードウェアアタッチメント（およびソフトウェア相互作用／システム）は、患者の検査プロセスに関して妨害しないかまたは最低限しか妨害せず、例えば、そのハードウェアアタッチメントは、万一これがまたＢＩＯ照明源（例えば、ハロゲンまたはＬＥＤ光ビーム）を著しく遮らなくても、検査者の視野を遮らず、または最小限しか遮らないはずである。装置の一部としてのビームスプリッタの場合は、ユーザの見かけの明るさは、劇的にではなく、下げたり上げたりできる。他の形態においては、スプリットは、７０：３０（検査者：カメラの光強度比）であり、これは、実際には臨床上見分けがつかないか、または従来の検査と最小限しか見分けがつかず、ＢＩＯ照明の光強度を十分標準の照明閾値内に維持する。一形態においては、他の従来技術のシステムとは異なり、装置およびシステムは、検査者がこの種の画像を取り込みながら画像を検証する範囲内で見られ得るものの他にスクリーンを使用することを必要としない。

画像を取り込むことは、複数の冗長性によって促進されることになる。一形態においては、冗長性は、システムに自動的に組み込まれ、例えば、画像キャプチャがプログラム化されたように正常に機能しない場合、ユーザは、通常使用するであろうように手動でＢＩＯをやはり使用し得る。もう１つの形態においては、１つのシステムが予想どおりに正常に機能しない場合、または特定の設定に対して不適切である場合は、代替方法が、同じタスクに置き代わることになる（例えば、デバイスのオンボード電子記憶媒体からの無線画像転送が、ある特定の医療機関において適切でない場合があり、その場合、ＵＳＢまたはＳＤカードの手動画像転送が、無線伝送の代わりとして、またはそれに加えて使用され得る）。同様に、いくつかの形態においては、冗長性には、ある特定の形態においてＢｌｕｅｔｏｏｔｈまたは１つもしくは複数のＷｉＦｉのバリエーション、ならびに印刷画像、モバイルアプリケーション、Ｗｅｂベースのアプリケーション、コンピュータベースのアプリケーション、クラウドベースのアプリケーション、ハードウェアベースのアプリケーションなどの、ある特定の無線ネットワーキングテクノロジがあり得る。

画像およびビデオキャプチャは、ユーザによって実施される通常の間接眼科学検査手順を干渉することなくまたはこれを最小限しか干渉しないで、ハンドスイッチまたはフットスイッチによって、またはオンデバイスまたはオフ−デバイスマイクロホーンと、撮像モードを取り込み、切り替え、画像を注釈付けし、またはデバイスのさまざまな要素および統合拡張検査システムを別様に制御する音声認識技術伝導オンデバイスまたはオフ−デバイスとを用いることによって、自動的に、リモートアプリ（携帯電話、タブレット、コンピュータによるなどの）を介して、これらを含むがこれらに限定されない複数の方法によってトリガされ得る。

一形態においては、ハードウェアは、６つの任意選択的に分離した物理的コンポーネントを備え、それらのすべては、ＢＩＯ機器に物理的に接続される。これらの６つのコンポーネントは、
−カメラアタッチメント（一形態においては、再プログラム可能なマイクロプロセッサボードに配線される）と、
−リバーシブル取付けブラケットアセンブリと、
−光ビームスプリッタ取付け、光および照明透過窓、およびグレアを低減するためのオプションの直線板偏光素子と、
−有線または無線のフットペダル画像トリガまたは画像キャプチャをトリガする他の手段と、
−一形態においてはマイクロコンピュータ、ならびに、例えば外部のネットワーク・コンピューティング・デバイスでの画像レビュー、またはソフトウェアベースのストアアンドフォワード画像共有化であるがこれに限らない、ユースケースについて、認識されたネットワークデバイスからの入力を待機する「リスニング」モードのネットワーク・コンピューティング・デバイスとの無線（１つの実施形態においては、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ）接続などの、デバイスエンクロージャに統合される接続された無線アンテナおよびセンサアレイを備える、埋め込みマイクロプロセッサと、
−有線または無線の（１つの実施形態においては、誘導コイルベースの）充電システムまたは「ホットスワップ可能な」バッテリ・アレイ・システムに接続され得る、ＡＣ（交流）電源アダプタまたはバッテリなどの電源と
を備える。

メイン・デバイス・エンクロージャのカメラアタッチメントに関しては、ビームスプリッタ画像からの反射光線を取り込むための平行光線および対応する焦点距離に対して製造中に複製可能な、（携帯型集光レンズおよび標準の間接検眼鏡検査技術を用いて間接検眼鏡のユーザによって手動で生成される合焦画像に対して）正確な焦点対応を示すことができる。一形態においては、これは、カスタム・カメラ・マウントを使用する場合、オンボードカメラの標準化された焦点要素を、例えば合焦させるようにカメラバレルネジの「回転数」を考慮に入れる。一形態においては、焦点は、レンズバレルの長さによって定義され、いったん設定すると「ドリフト」するべきではなく、好ましくは、フォーカスリングは、サービス状況の場合を除いてユーザによってアクセスできない。さまざまなハードウェアまたはソフトウェアベースの手法が、ユーザの携帯型集光レンズを通した網膜の空中視野と、ＢＩＯ機器の接眼レンズを通した検査者の視野と、狭い被写界深度および開口およそｆ２．０を持つ大抵の埋め込みカメラシステムとは異なり、例えば好ましくはｆ４．０よりも大きい開口を持つオンボードレンズの使用であるがこれに限らない、高い被写界深度カメラシステムなどの、オンボードカメラを介して取り込まれた画像との間の一貫した焦点合致を実現するために使用され得る。

１つの実施形態においては、カメラ、接眼レンズを通してのＢＩＯビュー、およびデバイスのリバーシブル取付けブラケット機構の精密機械設計によって可能にされるデバイスビームスプリッタ、光および照明透過窓、およびＢＩＯ機器内に完全に密閉された光および照明系に関する光学素子の方向付けの間に、正確なまたはほぼ正確なアライメントがあり、これは、多くの形態においては、通常、ＢＩＯ機器の接眼レンズに対して前方に横方向に（および再び、２つの三角ミラーブロックの第２のセットを介して）画像を反射する単一の中央三角反射ミラーブロック、および、もう１つの上方にあるが中央に配置される角度付きミラーを介して、ＢＩＯ機器の光軸とほぼ同軸に反射される上方に配置される照明源を備える。標準のＢＩＯハードウェアシステム内で使用される三角反射ミラーブロックは、当業者に知られている。場合によっては、これは、異なるＢＩＯ機器モデルの間で機械設計の形態に大き過ぎる差が存在する場合、デバイス要素、光学素子の一貫したアライメント、および取付けブラケット機構の「ユニバーサル」設計の使用による機器制御の最小限の妨害を許容にするように、調整ノブ、あるいは特定のＢＩＯ機器のメーカーまたはモデルに具体的に形状適合する完全に異なるデバイス・エンクロージャ・モデルと対して、異なるＢＩＯ機器モデルとの確かな精密アライメントを受け入れるように、中央のハードウェアアタッチメントモジュールからの両方の個別の「翼」を必要とする場合がある。

１つの実施形態においては、設計は、ビューポートの中央、適応しているＢＩＯ機器の完全に囲まれた光学素子と同軸に配置される部分反射ミラーの中央位置、および、反射画像と同軸に配置されるデバイス埋め込みカメラの中央位置において割れる光線によって、（好ましくは、検査者の瞳孔間距離約６０〜７０ｍｍから下がっている、外部ビューポートで約８ｍｍだけ分離される）接眼レンズの間の「中間」画像を近似する２次元画像を使用することになる。他の実施形態は、ビューイングミラーごとに１つずつ、１対１対応の３次元ビューを取り込み、または、被写界深度の拡張、ズームレベル、シャープネスの向上、ダイナミックレンジの拡大、または（糖尿病性網膜症などの状態に眼底の臨床検査に有用であるが、伝統的にはるかに大きな専用の撮像システムおよび専用の専門技術者を必要とする、フルオレセイン色素などの静脈内注入光放出色素の使用の有無にかかわらず特定の波長の光を取り込むように、特殊な画像回折格子またはセンサを使用するなどの）、第２のカメラおよび特別に調整された光学系の使用による無赤色眼底写真撮影、眼底自家蛍光（ＦＡＦ）、または眼底血管造影（ＦＡ）などの、撮像画像の他の光学的および／またはセンサベースの観察強化などの２つのカメラシステムによって可能にされる他の画像強調を可能にするように、２つの画像光を２つのカメラに分割することができる。

好ましい実施形態においては、カメラは、検査セッション中に望ましいユーザ人間工学を維持するように、典型的な検査を著しく損なうほど大き過ぎも重過ぎもしないことになる。ある特定の実施形態がより大きくまたはより重いことを必要とされる場合、カメラおよび取り付けられた装置は、ユーザが触れ／操作することになり、あるいは彼らの髪の毛もしくは眼鏡が自然に絡まされ、または別様に臨床検査および／または画像キャプチャを行うこともある場所を考慮して、カメラの前部と後部との間で重量のバランスをとるように設計される。好ましい実施形態においては、本明細書において教示される装置は、カメラ、ビームスプリッタ／光学系、計算／処理／送信／感知手段、およびバッテリ（または他の電源手段（例えば、ＡＣアダプタ））を組み込む「一体化された」ハウジング設計を備えることになる。１つの実施形態においては、バッテリは、主要な計器実装デバイスへの有線アタッチメントで、ウエストに（例えば、ベルト上に）などのユーザの外部に取り付けられ得る。

好ましい実施形態においては、カメラ制御ワイヤなどのいかなるワイヤも、装置の外部に露出されないであろうが、いくつかの実施形態においては、制御ワイヤおよび／または他のワイヤは、露出されるであろう。

光学系は、ＢＩＯビューポートの上に取り付けられまたは位置合わせされるべき別々のエアギャップ小型ビームスプリッタ（部分反射ミラー）を備え得る。一形態においては、ビームスプリッタは、光路からの第２の光線９０^ｏを反射する、簡単な７０／３０プレートビームスプリッタであり得る。ユーザの検査と、ユーザが装置の機械的制御レバーを操作しなければならず、あるいは典型的な使用例では検査の前に、間中に、または後にユーザ−カメラの光学的一致を実現するようにかなりの調整を行わなければならない、最小限の要求で生成される画像との間でほぼ１００％一致する、同軸カメラではなくてビームスプリッタ設計が、一形態において使用され得る。ユーザは例えば画像の傾き、角膜の歪み、および検査された眼の患者の屈折異常のような要因を考慮して、日常の間接検眼鏡検査で行うように訓練されているので、ユーザは、最も一般には、ハンドヘルドの２０ジオプタもしくは２８ジオプタの集光レンズによって焦点の合った画像（平行光線）を生成することができ、携帯型集光レンズを通して見た眼科眼底の空中画像がユーザに焦点が合っている場合、これはカメラに焦点が合っているはずである。ユーザは、１つの実施形態においては、検査者自身の屈折異常（老視などの）を説明し、手持ち式検査レンズによって生成される空中画像へのデバイスカメラの鮮明な焦点調節を可能にするように、機器を初めて使用する前に（１つの実施形態においては、赤外線ベースの距離センサの使用により促進される）別々のセットアップ手順でデバイスの焦点を較正することができる。

いくつかの形態においては、補助的な光学系（例えば、画像を縮小するための集光レンズ、または放物面ミラー）が、カメラ／ビームスプリッタだけに限らず使用されまたは含められることができ、それにより、技術進歩をまた示しながら、さらなる小型化およびオールインワン設計を可能にする。（例えば、放物面ミラーを用いた）画像の歪みは、この種のシステムによって受け入れられない形で導入される場合がありまたは導入されない場合もあり、一貫したタイプの光学歪みがこの種の追加のレンズもしくはミラーによって生成される事例においては、オンボードまたはオフデバイス動的アルゴリズム画像処理技術が、撮像画像の歪みを補正しまたは低減するために使用され得る。好ましい実施形態においては、光学系は、ＢＩＯ接眼レンズの外部ビューポートと確実に同一平面のままで、位置合わせされたままであるように設計され、それにより、検査者の視野、あるいはＢＩＯビューポートのヘッドランプ部分を通して放射され、デバイスの光送信窓を通過するＢＩＯ照明源からの光を、遮ったりまたは歪めたり（または最小限に遮ったり歪めたり）しない。

装置は、異なるＢＩＯモデルの配列に「適合」し、またはこれを受け入れるように調整され得る。また、個々のＢＩＯのメーカーおよびモデルのために特別に設計された取付けブラケットなどの、またはＢＩＯプラットフォームに基づいたレーザ間接検眼鏡などの追加機器から成る追加ハードウェアが、提供される場合がある。装置は、好ましい実施形態においては、通常の使用で曲がらせたり、ＢＩＯ機器の照明源による熱散逸を禁じたり、またＢＩＯ機器にしっかりと取付けまたはそれから取り外し得るカスタムフィット取付けブラケットの使用によってデバイスに可逆的に結合される手動ＢＩＯ機器を損傷したりしないように、材料および電気設計を組み込むことになる。各形態においては、内部光学系表面は、内部反射／光散乱およびグレアを低減するようにつや消しの黒であることになる。（例えば、角膜、涙液膜、患者の生来のレンズ、および携帯型集光レンズからのプルキシエ（Ｐｕｒｋｉｎｊｅ）反射／リフレックス、あるいはデバイスおよびＢＩＯ機器の内部光学系および光学／照明透過窓からの他のコースからそれた反射）。デバイスは、好ましい実施形態においては、埃、指紋、または光学性能を低下させ得る他のデブリを除去するように、これらの表面を清掃するためにデバイスのＢＩＯ機器からの簡単な取り外しによって、ＢＩＯ機器の光学＆照明ビューポートおよびデバイス自体の光学＆照明透過窓へのアクセスを可能にすることになる。もう１つの実施形態においては、ＢＩＯ機器のビューポートとデバイス透過窓との間に適用されるフィルムまたはゲルなどの非腐食性カップリング剤が、本明細書において教示されるデバイスと適合したＢＩＯ機器との間の光学性能を高めるように使用される場合もあり、されない場合もある。

いくつかの形態においては、直線偏光子は、発光ダイオード（ＬＥＤ）光および画像をカメラに偏光させるために使用され得る。また、ソフトウェア技術およびアプリケーション（例えば、フレームダブリング、高ダイナミックレンジ（ＨＤＲ）画像処理アルゴリズム）が、眼からの画像のイメージセンサによって取り込まれる光および画像品質を最適化するようにソフトウェア画像安定化技術と共に使用され得る。これらの手法は、検査されている患者の眼の自然な動きおよびサッカード、検査室の比較的暗い背景照明、検査中の明るい照明源および非常に多くのグレア源、および多くの患者の比較的暗く色素沈着した眼球構造にもかかわらず、鮮明な画像を取り込むように十分低いシャッター速度で画像を取り込むという運用上の必要性を仮定すれば、高品質の画像キャプチャが困難だがやりがいがある設定において画像品質および忠実度を最適化する助けとなることになる。臨床業務でよく見られるある特定の例においては、これらの技術は、暗い眼底の患者（比較的暗く色素沈着した網膜および眼の他の後眼部構造）の場合、または非常に光に敏感な患者の場合、取り込まれた画像の暗い領域と明るい領域との間に大きな違いがあり、したがってＢＩＯ機器によって使用される照明レベルが比較的低い環境においては、高品質で露出の多い画像を取り込む助けとなるであろう。グレア低減のためのソフトウェア技術には、ソフトウェア画像処理でグレースケールピクセル値を使用する場合、最大画像輝度で、または画像輝度の２５５値に近いところで取り込まれる画像の除去があるが、これに限定されない。画像安定化を最適化するために、デバイスまたはオフデバイスでホストされる自動画像安定化コンピュータソフトウェア、あるいは、カメラレンズ、イメージセンサ、およびプレートビームスプリッタ、オンボードモータの有無にかかわらずジンバルスタビライザーなどのピボット支持要素などの光学部品を囲む例えば振動減衰要素であるがこれに限らない、追加要素の使用による、またはデバイス外部エンクロージャと光学プラットフォームとの間に取り付けられる内部スプリングの使用による、振動に対する光学系の分離などの光学技術などの、ハードウェアまたはソフトウェア技術が使用され得る。

画像を取り込むようにカメラをトリガすることは、手動または自動のハンドスイッチ、フットスイッチ、または有線または無線であり得る他のネットワーク・コンピューティング・デバイスを介して達成され得る。いくつかの実施形態においては、ＣＰＵ、バッテリ、プロセッサ、および／または他のコンポーネントなどの装置の他の形態が、フットスイッチにおよび／またはその周りに配置され得る。好ましい実施形態においては、間接検眼鏡検査の従来の技術を超えるユーザの介入は必要とされないであろう。例えば、いったん焦点の合った網膜または網膜の一部が、画像プロセッサ、統合アルゴリズム画像処理ソフトウェア、１つの実施形態においては距離計、およびデバイスファームウェアなどの追加のセンサを含むがこれらに限定されない統合デバイス要素の組み合わせによって検出されると、画像の自動キャプチャが発生することになる。これは、計算的またはアルゴリズム的に実施され得る。一形態においては、コンピュータソフトウェアは、高品質の眼底画像が、事前にプログラム化された調整可能な数の画像または時間間隔より前にまたはその後に議論されるような基準によってシステムによって検出されるので、網膜または網膜の一部が視野内にあり（例えば、色および／または他の特性に基づいて）、距離および焦点のプログラム化された許容限界内にあり、かつ自動的に、どちらかオンザフライで画像の取り込みを開始し、停止するかどうかを検出する。例えば、ソフトウェアは、網膜または網膜の一部の適切な取り込みが終了すると、画像の取り込みを停止し、ユーザに警告することができる。開始および停止のための他の基準が、使用され得る。例えば、エッジ検出または他の画像処理技術を用いると、ソフトウェアは、焦点の合った画像が検出された場合に画像キャプチャを指示するだけであり得る。あるいは、画像は、モバイルデバイス、Ｗｅｂベースの、または他の手段のどちらかを介して、コンピュータ・ソフトウェア・アプリケーション（「アプリ」）を介してリモートトリガを用いて取り込まれ得る。例示として、検査者以外の人が、電話器、タブレット、またはコンピュータで画像キャプチャをトリガすることができ、その人は、検査者サイトまたは遠隔地に物理的に配置される場合がある。

画像を取り込むと同時に、デバイスのオンボードメモリおよびファイル保管システムからの画像のエクスポートが自動的に発生することができ、または画像が、手動で検索され、どちらかデバイスに一体の別々のファイル保管システムにまたはリムーバブルファイル保存装置（例えば、ＳＤカードまたはＵＳＢデバイスなどの）にエクスポートされ得る。また、画像は、無線でエクスポートされ得る。１つの実施形態においては、自動のユーザアクセス可能なファイルシステム階層は、間接検眼鏡検査セッションからの直接的なユーザ介入をほとんどまたは全く伴わずに、撮像画像にメタデータを添付し、画像を編成し得る。一形態においては、これらの画像は、ＨＩＰＡＡ／ＨｉＴｅｃｈ Ａｃｔの要件を満たすように患者の健康情報を保護するために暗号化され得る。「ストアアンドフォワード」画像キャプチャおよびレビューシステムの場合、画像キャプチャ、検索、レビュー、再表示、注釈、比較、強化、および保存のためのシステムには、直接に、または一形態においてはソフトウェアイメージ管理との互換性のあるソフトウェア統合を介して、電子健康記録もしくは電子医療記録（ＥＨＲ／ＥＭＲ）システム、または文書管理システムがある。各形態においては、画像は、モバイルデバイスなどのデバイスに送信するＢｌｕｅｔｏｏｔｈ、あるいは、個々のチームメンバ、または認定ユーザの事前認証された階層グループ（それぞれここで「信頼できるユーザ」または「信頼できるグループ」とも呼ばれる）へのＷｉＦｉダイレクトの送信などの無線通信プロトコルを使用し得る。

好ましい実施形態においては、無線画像／データ転送は、情報セキュリティを維持するために暗号化され、かつ／または信頼できるユーザのみに送信される。コード化され送信されたデータの暗号化は、オンデバイスでまたはオフデバイスで行われ得、好ましい実施形態においては、ネットワークセキュリティは、すべての関連するネットワーク・アクセス・ポイントおよび接続デバイスにわたって維持されることになる。各形態においては、この無線データ転送は、教師と学生との間のようなモバイルデバイス、Ｗｅｂアプリ、またはコンピュータへの、受け入れられた無線データ伝送標準（例えばＷｉＦｉおよびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ接続であるがこれに限らない）を用いてローカル再送信を介して発生し得る。好ましい実施形態においては、接続されたデバイスと送信デバイスのアンテナアレイとの間の無線通信に使用される無線周波数および送信標準は、低電力接続の目標、接続性の容易さおよび安定性、データ送信速度、視線要求、必要とされるデータ送信の距離、デバイスごとに必要とされる無線接続の数、ならびに医療環境で使用される他の技術との電磁干渉を最小限にする医療無線データ送信のための受け入れられる標準および好ましい無線周波数のバランスをとることになる。好ましい実施形態においては、信頼できるユーザとデバイスとの間の１回限りの自動ペアリングが発生し、そうでなければ、共有化／ペアリングが、ユーザが変更されるたびに１回ずつ設定される。

コンピュータ処理装置（「ＣＰＵ」）などの装置のマイクロプロセッサの形態に関しては、１つの実施形態においては、カメラおよび装置によって使用されるシステムは、マイクロプロセッサであることもできる。もう１つのオプションは、カメラの前処理チップを使用することであり、これは、例えばある特定のウェブカムで使用され、これは、携帯電話、タブレット、もしくはコンピュータで、またはハンドスイッチもしくはフットスイッチで処理の大部分を行うかもしれない。好ましい実施形態においては、システム・オン・チップ（ＳｏＣ）またはシステム・オン・モジュール（ＳＯＭ）設計プラットフォームが使用されることになり、利点には、サイズの縮小、コストの低減、およびプラットフォームのメンテナンス機能のより容易化および強化があるが、これらに限定されない。好ましい実施形態においては、小型で軽量のプロセッサが、処理を可能にするために使用されることになり、一形態においては、オールインワンシングルボードコンピュータシステムが使用されることもある。また、クロスコンパイルツールチェーンが使用され得る。また、リモートネットワーク・コンピューティング・デバイスでホストされる統合ソフトウェアアプリケーションは、例えばＷｅｂベースのアプリ、あるいはモバイルデバイスまたはコンピュータ上のアプリであるがこれに限らない、デバイスのリモートコントローラとして機能する。

オンボードマイクロプロセッサ、統合画像処理計算要素、無線ネットワーク機能、および統合デバイスファームウェア、およびサポートされているソフトウェアアプリケーションを一緒に使用すると、従来技術を超えるいくつかの他の利点が可能になる。これらの利点の例には、画像キャプチャを中断することなく、臨床検査セッションと同時に、またはそれに続いて、１つまたは複数の無線で接続されたリモートディスプレイ間のオンザフライ切り替え、間接検眼鏡検査中のデバイス操作、あるいは特定の検査セッションでデバイスおよびユーザによって生成されるビデオストリームがあるが、これらに限定されない。そのうえ、臨床ユーザの認証を特定のデバイス、場所、および検査セッションと統合すると、従来技術をはるかに超える臨床コラボレーションが可能になり得る。１つの実施形態においては、認証されたデバイスユーザ、無線画像およびビデオキャプチャおよび送信、無線双方向データ転送、オンボードプログラマブルマイクロプロセッサ、臨床検査セッションで生成される画像のリモート再表示、ならびに互換性のある統合オフデバイスソフトウェアアプリケーションの使用により、別々の臨床ソフトウェアアプリケーションを介して、物理的に極めて近接しまたは遠隔にいる臨床の同僚との間の同時通信または時間遅れ通信が可能になり得る。一形態においては、双方向無線データ転送により、遠隔的にトリガされた画像キャプチャ、デバイスモードのリモート切り替え、またはユーザが直接介入する必要のない他のデバイス機能が遠隔的に使用可能になり得る。これらの利点の例には、眼科医のユーザが、彼らの接続されたスマートフォンで片目から画像を取り込んだ後にキャプチャセッションの画質をチェックし、ある特定のメモで画像に注釈付けし、先輩医師によるレビューのための画像をフラグ立てし、画像に基づいてクイズの質問をソフトウェアアプリケーションのユーザインターフェイスを介して後輩の同僚に送信すること、後輩の研修医が、間接検眼鏡検査の技術を学ぶように、および硝子体網膜医学教育の目的で、彼ら自身の接続されたモバイルデバイスを介して検査セッションの画像を同時に見ること、１人または複数の遠隔配属された医師が、診察と同時にまたは時間遅延様式で撮像セッションを観察し、Ｇｒａｎｄ Ｒｏｕｎｄｓの医学教育会議中に互換性のあるインターネットソフトウェアアプリケーションの通信インターフェイスに臨床観察を行うこと、および、先輩の医師が、間接検眼鏡検査の質および完全性を確認し、全く健康診断プロセスの中断なしでオーディオおよび触覚キューを用いてユーザにモードシフトを信号伝達しながら、所望の眼の特徴をよりよく取り込むために近くのネットワーク・コンピューティング・デバイスからある特定のポイントで画像キャプチャモードを切り替えることがあるが、これらに限定されない。

１つの好ましい実施形態においては、仮想プライベートネットワーク（ＶＰＮ）ソフトウェアなどの統合された安全なリモートネットワーキングソフトウェアと一緒に、パケット転送などのアルゴリズム技術と一緒に、埋め込みマイクロプロセッサおよび無線アンテナアレイにより、事前認証され認定された（「信頼のある」）システム専門技術者が、デバイスまたはデバイスのグループおよび統合システムを遠隔的にトラブルシューティングし、保守し、更新し、システムの安定性、セキュリティを強化するように自動定期更新を行い、新しいソフトウェア対応機能およびＢＩＯデジタルアダプタシステムの機能拡張の自動展開を経時的に可能にできるようになっている。これにより、デバイスの機能および信頼性の大幅な改善が、再プログラム可能なデバイスのマイクロプロセッサへのソフトウェアまたはファームウェアの更新を介して、１つまたは複数のデバイスまたはデバイスの指定グループに対して経時的に遠隔的におよび無線で行われ得るので、従来技術に追加の実質的な利点が与えられ、また一形態においては、メンテナンス機能が特定のデバイスに必要であることをシステム管理者に信号伝達するように、デバイスエラーメッセージまたはシステムメンテナンスの必要性が、互換性のあるネットワークデバイスまたはオフデバイスネットワークソフトウェアアプリケーションインターフェイスに無線で送信され得る（これは、システム管理者が特定のデバイスの場所、および交換デバイスを必要とし得る特定の医師を正確に指摘する助けとなる）。特に大きな複数の専門実務または病院ベースの設定においては、ここで教示されるデバイスによって使用可能にされるこれらの種類の遠隔装置管理機能は、既に忙しい業務要員および補助スタッフメンバの業務の範囲内で各デバイスの退屈な定期検査を超える実質的な利点を与える。

マイクロプロセッサおよび統合されたオンデバイス画像処理、デバイスファームウェア、および統合されたオフデバイスネットワークソフトウェアアプリケーションは、一形態においては、網膜および眼底の自動モンタージュを可能にすることになる。オートモンタージュは、個々の重複画像、または各眼の完全な検査によって見られる眼底の全範囲に対して、間接検眼鏡検査で使用される携帯型集光レンズの比較的狭い視野を通した画像のセットを通して取り込まれる隣接する眼底画像の、１つまたは複数の確立されたまたは新規のアルゴリズム技術を通した自動またはソフトウェア支援の結合として説明され得る。眼底モンタージュは、単一の高解像度画像で各眼の眼底の完全な「マップ」を提供し、一形態においては、１つまたは複数の個々の画像キャプチャの特徴の歪んだまたは不完全な取り込みを補正する能力有し、保存され、検索され、かつ以前の検査モンタージュ画像と比較されることもできる、容易に拡大される画像を提供し、ハンドヘルドレンズを通して高倍率で見られる個々の画像の狭い「キーホール」ビューとは対照的に、全体として眼底の「全体の」視野を提供することになる。モンタージュは、通常、検査の終了時に、あるいは例えば、見出された任意の臨床病態に関する進行対安定性について患者の検査を比較するように、フォローアップ検査の開始時にユーザまたは第三者のレビュー担当者によってオフデバイスディスプレイで検査されることになる。一形態においては、プロセスは、網膜または眼底の１つの部分のちょうど一枚の写真よりも網膜または眼底のより大きな部分のより完全な写真を提供するように、網膜または眼底（ｔｈｅ ｒｅｔｉｎａ ｏｒ ｏｃｕｌａｒ ｆｕｎｄｕｓ）（ここでは単に「眼底（ｔｈｅ ｆｕｎｄｕｓ）」と略す）の、または他の眼の特徴の二つ以上の画像を「縫い合わせる」ことになり、それにより、眼底の連続した部分の画像のライブラリを通してスキャンするのではなく、一度に眼底全体を迅速にレビューすることができる。いくつかの既存の技術、本質的に画像ステッチングアルゴリズムは、使用される任意の新しい技術に加えて、またはそれを超えて、自動モンタージュ機能を支援することができる。これらの既存の技術は、当業者によく知られている。オンデバイスまたは後処理強化は、画像の向き、画像フレームなどで検査される眼底の一部を自動的に検出し、または示唆するように、デバイス上のまたはこれに閉じ込められた埋め込みセンサと、加速度計、赤外線ベースの距離センサ、またはジャイロスコープなどの接続された周辺要素との使用によって支援され得る。

センサアレイは、直接上記でまたは本出願の他の場所で説明されるようにセンサの１つまたは複数を含む、本明細書において開示される撮像装置に設けられ得る。

また、プロセッサまたは他のソフトウェアは、標準的な眼底写真に典型的である黒枠でオートクロップおよびオートセンターを可能にし得る。オートクロップは、取り込まれるように望まれる眼の特徴を超えてオンボードシステムによって取り込まれる無関係な画像の自動的、アルゴリズム的除去として説明されることができ、これは、高品質の眼底写真に通常見られる標準的な方向付けマークの有無にかかわらず、標準化された黒枠のアルゴリズム配置と組み合わさって使用される場合があり、されない場合もある。オートセンターは、適用可能であれば取り込まれた写真の歪みを最小限にするように、（取り込まれた写真においては円ではなく楕円を形成する）レンズの傾きの調整などの追加の画像処理技術の有無にかかわらず、検査者によって保持される円形携帯型集光レンズリングの自動的、アルゴリズム的認識、および、取り込まれた眼底写真のこのリングのセンタリングとして説明され得る。これらの技術によって生成される画像により、ここで説明されるシステムによって生成される眼底写真を、検査者が現在存在する眼底写真撮影技術によって生成されたとして通常は検査する従来の眼底写真と容易に比較することが可能になる。また、オンボードデバイス画像プロセッサまたは他の後処理ソフトウェアは、周囲照明アーティファクト（例示として、蛍光照明などの）を低減し／除去する場合もある。処理または他の後処理ソフトウェアは、血液、導管と、眼底の通常のオレンジ色のもしくは赤らんだ特徴との間をよりよく区別するように、無赤色画像または赤色を減らした画像を提供することを含む場合がある。再プログラム可能な無線ネットワークデバイスマイクロプロセッサおよびオンデバイスまたはオフデバイスでホストされる統合ソフトウェアアプリケーションを使用すると、従来技術を超えて反転したまたは逆の向きで取り込まれる画像を修正するように存在するさまざまなオプションを可能にし、これは、取り込まれた画像を正しく方向付けるための光学素子、または実質的なユーザの介入を必要とする別々のコンピュータソフトウェアで撮像画像のその後の手動操作に大きく依拠しなければならない。好ましい実施形態においては、画像またはビデオの向きの修正は、カメラ出力のオンビデオ処理によって臨床検査に対してリアルタイムまたはほぼリアルタイムで実行されることができ、これは、ビデオ出力の直接ミラーと対照して標準的な改善を表す。さらに、取り込まれた眼科画像は、リアルタイムまたはほぼリアルタイムで、教示されたシステムのこの種のソフトウェアおよびハードウェアベースの技術によって彼らの正しい解剖学的方向に再方向付けされる場合がある（これは、通常、間接検眼鏡検査で使用される携帯型集光レンズを通して見られるように空中画像で逆にされ反転される）。

さまざまなデータサイエンス、画像処理、およびコンピュータサイエンスアルゴリズム技術は、ここで教示される統合システムの診断および医療記録保持機能をさらに強化するために使用され得る。また、例えばシステムのための機械学習ベースの自動画像要素認識であるがこれに限らない、アルゴリズム技術が、デバイスおよびシステムの一部として含まれ得る。この種の技術は、例えば、どの眼が検査されているかを認識するように、およびより高いレベルの画像拡大が使用されまたは必要とされる場合に（例えば、各眼の視神経頭の高品質画像を取り込むように）、例えばＴｅｎｓｏｒＦｌｏｗであるがこれに限らない、コンピューティングアプリケーションおよびアルゴリズムを用いたアルゴリズムコンピュータビジョンベースの眼底写真画像採点のための、タグ付き眼底画像（例えば、右または左）の大きなライブラリ／複数のライブラリを配置するように、焦点を合わせた網膜が視野内にあることを認識するために（取り込みを開始するために）、かつ／あるいは、臨床画像の大きなデータセットを単独で、または例えば１つの例ＤｅｅｐＭｉｎｄ Ｈｅａｌｔｈの名を挙げるように人工知能ベースの医療自動化ソフトウェアシステムの臨床メタデータと組み合わさって、迅速に収集するために使用され得る。１つの実施形態においては、機械学習のための最適化されたソフトウェアライブラリが、アルゴリズム的に強化されまたは認識された画像の迅速な取得を可能にするように、デバイスマイクロプロセッサまたは画像コプロセッサと統合されることができ、本明細書において教示される携帯用埋め込みシステムの電力およびデータストレージの制限のバランスをとることができる。また、本明細書において教示される埋め込みシステムの双方向データ転送およびデバイス制御機能は、１つの実施形態においては、検査中の患者の眼の中およびその周りに撮像されたさまざまな所望の構造の高品質捕捉のために最適化される異種の撮像モードの間の自動または手動切り替えを可能にしまたは簡単化するように、アルゴリズムで認識される眼の特徴に基づいて、認識されたユーザおよび患者の状態を使用することができる。

バッテリおよび統合されたデバイス電力管理システムは、好ましい実施形態においては、ユーザが装置を使用する必要がある場合にスリープ状態からウェイク状態に切り替えるように低電力状態と高電力状態（ここでは、「スリープ／ウェイク」状態とも呼ばれる）との間の区別を特徴とする。例えば、１つの実施形態においては、ユーザが加速度計などのオンボードセンサの使用によって壁からＢＩＯ機器を取り上げるたびにデバイスが「目覚める」ことになり、それによって、ユーザが彼／彼女の頭部にＢＩＯを置くたびに物理スイッチの使用によって手動でデバイスの電源をオンにすることを必要としない。いくつかの実施形態においては、デバイスは、ＡＣアダプタによって充電され得る。いくつかの実施形態においては、デバイスは、デバイスの完全に非接続の使用をサポートするためのバッテリを含むであろう。バッテリは、統合された充電式バッテリであってもよく、または、１つの実施形態においては、延長臨床セッションにわたって使用時間を延長するように、ユーザ交換可能なバッテリの「ホットスワップ可能な」アレイをサポートすることもでき、一形態においては、バッテリは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）充電ケーブルおよび互換性のある交流（ＡＣ）アダプタまたは別々の電力貯蔵システムによって再充電され得る。もう１つ形態においては、デバイスは、専用の充電ステーションまたは保持台に配置される場合に充電されることになる。もう１つ形態においては、デバイスは、「無線」ＢＩＯ機器モデルを充電するために一般に使用されるものなどの、充電クレードルの各モデルにカスタムフィットされた結合充電アダプタの使用によって、ＢＩＯ充電クレードルから直接充電され得る。（一般に、彼らが有線ＡＣ電源接続と対照してオンボード充電式バッテリを使用するという点で「無線」と説明される）。もう１つの実施形態においては、デバイスの充電は、隣接する有線または無線充電ステーションを用いて行われることもでき（１つの実施形態においては、無線誘導コイルベースの充電などの無線バッテリ充電技術を用いて）、忙しい臨床ワークフロー、および患者の検査セッションの間のデバイスの簡単な継続的な再充電を通じてデバイスの迅速な使用および交換を可能にする。

デバイスによって生成され保存されるデータのデバイス捕捉、操作、保存、検索、および送信のデータ形式は、いくつかの形態においては、ドキュメントと呼ばれる。ドキュメントは、ハードウェアデバイスから受信したデ複数のデータ・ブロックを含み得る。これらのデータ・ブロックは、ページと呼ばれる。ドキュメントは、少なくとも１ページを含まなければならないが、ページ数に上限はない。これの例外は、デバイスにエラーがある場合である。その場合は、ページのないドキュメントが返され得るが、エラーコレクションが記入されることになる。また、エラーがある場合、ドキュメントは、依然としてページを含み得る。しかし、これらのページは、無効なデータを表すとみなされるべきである。ドキュメントは、セッションで一まとめにされ、これは、通常、患者の検査を表す。セッションは、複数の異なるハードウェアデバイスから取得したドキュメントを含む場合がある。各セッション、ドキュメント、およびドキュメント内のページは、患者の識別が可能でない調査できるメタデータを有する場合がある。これは、あらゆる記録を解読する必要なしに、取り込まれ保存されたデータを調査する迅速な手段を提供することである。

一形態においては、基本構造は次のように現れ得る。セッションは、グローバルに一意のＩＤ、好ましい実施形態においては暗号化された値、または他の場所に保存される値のハッシュであるＭＲＮ、名（Ｎａｍｅ）、説明（Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）、開始タイムスタンプ（Ｓｔａｒｔ Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）、終了タイムスタンプ（Ｅｎｄ Ｔｉｍｅｓｔａｍｐ）、責任あるユーザＩＤ（Ｒｅｓｐｏｎｓｉｂｌｅ Ｕｓｅｒ ＩＤｓ）、ドキュメント（Ｄｏｃｕｍｅｎｔｓ）、およびセッションに関連付けられたデバイスグループ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｇｒｏｕｐｓ ａｓｓｏｃｉａｔｅｄ ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｓｅｓｓｉｏｎ）を含み得るが、これらに限定されない。

ドキュメントは、デバイスＩＤ（Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ）、オペレーターＩＤ（Ｏｐｅｒａｔｏｒ ＩＤ）、ページ（Ｐａｇｅｓ）、メタデータエントリ（Ｍｅｔａｄａｔａ ｅｎｔｒｉｅｓ）、およびメッセージ（Ｍｅｓｓａｇｅｓ）を含み得るが、これらに限定されない。ドキュメントは、少なくとも１つのページまたはメッセージを含むことになる。

ページは、グローバルに一意のＩＤ、データ型の説明（Ｄａｔａ Ｔｙｐｅ Ｄｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎ）、データ形式（Ｄａｔａ Ｆｏｒｍａｔ）、ファイル名（Ｆｉｌｅｎａｍｅ）、好ましい実施形態において生データが識別データから隔離された実際の患者データを保つように異なるデータソースに格納される、データＵＲＩ（データユニフォームリソース識別子）（ＤａｔａＵＲＩ （Ｄａｔａ Ｕｎｉｆｏｒｍ Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ））、タイムスタンプ、メタデータエントリを含み得るが、これらに限定されない。

メタデータエントリは、グローバルに一意のＩＤ、キー、および値を含み得るが、これらに限定されない。

メッセージは、グローバルに一意のＩＤ、デバイスＩＤ（Ｄｅｖｉｃｅ ＩＤ）、デバイスメッセージＩＤ（Ｄｅｖｉｃｅ Ｍｅｓｓａｇｅ ＩＤ）、メッセージの重大度（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｓｅｖｅｒｉｔｙ）、メッセージタイプ（Ｍｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ）、テキスト（Ｔｅｘｔ）、およびタイムスタンプを含み得るが、これらに限定されない。

デバイスグループは、グローバルに一意のＩＤ、名、説明、セッションＩＤ、およびデバイスを含み得るが、これらに限定されない。

デバイスは、グローバルに一意のＩＤ、名、説明、デバイスタイプ、およびデバイスグループＩＤを含み得るが、これらに限定されない。

デバイスタイプは、ＩＤおよび名前を含み得るが、これらに限定されない。

他の実施形態においては、異なるファイル形式は、他のタイプのメタデータを符号化し得る。ある特定の実施形態においては、異なるデバイスまたはデバイスのバージョンは、ソフトウェア構成の状態、デバイスの状態、および患者固有のまたは保護された健康情報を除外する較正データを符号化し得る。ある特定の実施形態においては、これらは、デバイスのＩＰアドレス、デバイスのソフトウェアおよびハードウェアバージョン、デバイスのデバイス位置情報、またはデバイスの管理およびデータの解釈に有用であるが、患者関連データ自体に特定されない、他のデバイスまたはユーザ固有のデータを含むことができる。

各実施形態においては、上記のデータ形式は、以下のために使用され得る。

セッション

各実施形態においては、セッションは、患者の訪問に類似している場合がある。通常、セッションと患者の訪問との間には１対１の対応があることになる。各形態においては、ｗｅｂサービスが使用され得るので、セッションは、コネクションインスタンスではなく、したがって、接続は、必ずしも開いた状態で保持され得るとは限らない。セッションは、例えばウェブサイトを介して作成、開始、停止などされ得る。これにより、ＭＲＮと関連していないセッションとデバイスドキュメントを関連付けるワークフローが可能になり、この場合、ユーザはＭＲＮに結合されたセッションにそのデータを手動で分割できる。例えば、ユーザは、ドキュメントのタイムスタンプを使用することもできる。

ドキュメント

ドキュメントは、各形態においてデバイスからセッションへのデータの単一の「アップロード」から成り得る。各形態においては、ドキュメントは、１ページ、例えば眼底画像であろう。他の形態においては、ドキュメントは、複数のページから成り、例えば、デバイスからの画像のバーストを可能にし、１ステップで画像をアップロードし、異なるファイル形式をセーブし、データと共に他のタイプのデータをセーブする（例えば、オーディオ、左目および右目の画像など）。１つの実施形態においては、ドキュメントは、デバイスからメッセージのみを含むセッションに送信され得る。一形態においては、メッセージは、それらが各形態においてアキュイティおよびメッセージタイプ（ＡｃｕｉｔｙおよびＭｅｓｓａｇｅ Ｔｙｐｅ）を含むので、例えば「バッテリレベル（Ｂａｔｔｅｒｙ Ｌｅｖｅｌ）」などのデバイスステータス関連情報によく適しているデータタイプから成る。この例においては、デバイスのオンボードバッテリが２０％の充電の場合は、ユーザは、警告メッセージ（Ｗａｒｎｉｎｇ Ｍｅｓｓａｇｅ）を受信することができるが、５％の充電では、ユーザは、この実施形態においては重大なメッセージ（Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｍｅｓｓａｇｅ）を受信することもある。この実施形態においては、デバイスが低バッテリ充電を検出する際に、システムは、ユーザが画像を取り込むかどうかによって制限されることなく、デバイスステータス関連メッセージを送信し得る。

ページ

ページは、各形態においては、記憶情報のデータ形式情報に加えて、デバイスからの生データを備える。

メタデータ

メタデータは、各形態においては、ユーザにとって有用であり得る「アウトオブバンド」のデータを保存するために使用される。これは、キャリブレーションデータ、ソフトウェア／ハードウェアバージョン、位置情報データなどを含み得るが、これらに限定されない。

デバイス

各形態においては、デバイス記録は、システムに登録されるデバイスを識別するようにユーザおよびサーバのデータを含むことができる。

デバイスグループ

各形態においては、デバイスグループは、セッションと関連付けることができるデバイスのコレクションから成る。例えば、これは、デバイスグループにグループ化されるように特定の検査室のデバイスすべてをセットアップするために使用され得る。ユーザが患者のセッションを作成する場合、情報は、例えば、「患者は、診察室Ｂにおり、試験室Ｂのデバイスグループをセッションと関連付けるであろう」を入力し得る。したがって、検査室Ｂのデバイスはすべて、自動的にセッションに結合され、正しいデータ位置に付随ドキュメントを送信することになる。各形態においては、デバイスグループは、デバイスが一まとめにされないことが望ましい場合はたった１つのデバイスを含むこともできる。

また、本明細書において教示されるシステムは、デバイス、検査、ならびに、検査プロセスおよび各々によって正しくまた臨床データネットワークの全域で生成される関連データに関与する人々を管理し組織化するように、ペアリングされたデータ管理制御デバイス（ここでは、「ハブ」と呼ばれる）との電子（有線または無線の）双方向接続の一部として、またはそれに使用され得る。ハブは、プロセッサ（例えば、ＣＰＵなど）を備え、有線または無線でインターネットに接続され得る。また、これは、専用のローカル・エリア・ネットワーク（ＬＡＮ）またはワイド・エリア・ネットワーク（ＷＡＮ）でインターネットから非接続である場合もある。好ましい実施形態において、ハブは、アクティビティを監視し、複数のデバイス制御および連携を可能にするように、検査施設内のデバイスまたは検査者に無線で接続されることになる。一形態においては、ハブは、本明細書において教示されるデバイスまたは他のデバイスから画像およびデータ／情報を受信することになる。これは、前述のデバイスの接続されたネットワークの使用に従事している信頼できるユーザの階層を検出し管理するように、ハードウェアトークン、ペアリングされたモバイルデバイス、またはパスコードなどの一意に識別可能なマーカと共に使用されることになる。これは、データを分解し、データをレビューし、データを解析し、保存、同期画像および情報、処理画像または情報を賄い、かつ／またはリモートデータ同期および／またはローカルまたはリモート再表示を管理することになる。また、これは、この種の情報を近くにまたは遠隔的に保存することもできる。

例えば、ハブは、施設内で本明細書において教示されるいくつかのデバイスに接続され得る。ハブは、ここで説明される臨床データネットワークによって生成される臨床データの安全な階層的監査証跡を自動的に、または最小限のユーザ介入で維持するように、この種のデバイスが使用されているとき、および誰がデバイスを使用しているかを記録することになる。ハブは、とりわけ、検査がいつ行われたか、どういう種類の検査が行われたか、および誰がこの種の検査を行ったかを知るために、この種の情報を記録し、セーブし、編成し、処理することになる。施設内または施設周辺の職員は、一形態においては、無線周波数識別（ＲＦＩＤ）または近距離無線通信（ＮＦＣ）に対応した追跡装置を彼らの人間に持つことによって、あるいは、ペアリングされた携帯電話、または例えば位置ベースのおよび飛行時間ベースの無線トラッキングであるがこれに限らない、さまざまなハードウェア支援およびアルゴリズムソフトウェア方法により無線で何か他の電子装置を追跡することによって追跡され得る。ハブによって収集される情報は、施設内または施設周辺のアクティビティを追跡するように、他の情報、例えば参照臨床スケジュールと相互参照され得る。もう１つの例においては、ハブは、自動的に、またはユーザ入力によって、検査中に収集された患者画像およびメタデータをその予約時の特定の患者および関連する医師とペアリングし、ハブはその後、収集されたデータを、使用される参照臨床スケジュールに基づく患者のＥＭＲ／ＥＨＲに関連付け、エクスポートする。

ここで図を使うと、図１は、組み立てられたエンクロージャ装置（ＢＩＯ １１００、リバーシブル取付けブラケット１０００、および任意選択的に取付けブラケットの中または上に取り付ける光カートリッジ１２００を含む、例えば、光学系、カメラ、および電子素子（明確にするために図示せず））としてのデバイスのコンピュータ生成画像を示している。図２は、３つの別々のコンポーネントに分割された図１の光カートリッジ２２００、取付けブラケット２０００、およびサンプルＢＩＯ ２１００の３／４の分解図を示しており、破線は、この特定の実施形態においてアセンブリのそれぞれの要素のアライメントを示している。ＢＩＯおよびそのビューポートに関して、このコンポーネントは、ＢＩＯ機器のメーカー／モデルに応じて変化する場合があり、本書において教示されるデバイスは、製造業者によってさまざまなタイプのＢＩＯおよび／またはＢＩＯビューピース／ビューポートに適合するように異なる取付けブラケットを使用可能にするであろう。任意選択的に、ブラケットは、例えば摺動片、スナップインプレイス取付け要素、調整可能なノブ、またはブラケットを調整する他の手段によって異なるビューピースに適合するように調整されることができ、したがって、これは、適応されるＢＩＯ機器の分解、改造、または損傷を必要とすることなく、異なるタイプのＢＩＯビューポート／ＢＩＯビューピース／ＢＩＯに最適に適合ように調整され得る。

カートリッジ１２００、２２００は、オプションである。光学系および他のコンポーネントは、取付けブラケット上にあるか、さもなければ取付けブラケットの中または上に組み込まれることができ、必ずしも着脱自在なカートリッジによって組み込まれ得るとは限らない。１つの実施形態においては、カートリッジは、取付けブラケットおよびすべての光学および電気部品を含む単一ユニットの一部として組み込まれ、これは、１つの実施形態においては、本明細書において教示される撮像装置の要素を組み込む単一成形部品（または連動部品）である。実施形態がカートリッジを含む場合、オプションのカートリッジは、下記のもの、すなわち
ａ．ブラケット機構、
ｂ．スライド機構、
ｃ．クリップ機構、
ｄ．伸縮継手機構、
ｅ．引張ばね、
ｆ．磁石、
ｇ．締付けタブ、
ｈ．連動部品アセンブリ、
ｉ．成形フィットアセンブリ、
ｊ．圧迫アセンブリ、
ｋ．フックとアイレット、
ｌ．スナップファスナ、
ｍ．スナップフィット継手、
ｎ．着脱自在な接着剤、
ｏ．連動ジョイント、
ｐ．スナップオン結合機構、
ｑ．カンチレバー結合機構、
ｒ．Ｕ字型、ねじり、および／もしくは環状スナップフィット結合アセンブリ技術、ならびに／または
ｓ．１つのコンポーネントの突出部分が結合動作中に逸らされ、相手部品の窪みに引っ掛かる機構
のうちの１つまたは複数を用いて、取付けブラケットまたはＢＩＯ １１００に着脱自在に取り付けられ得る。

ＢＩＯコントロールの完全または部分的な調整は、（例えば、異なるＢＩＯおよびＢＩＯビューピース／ビューポートに適合するように、特別に設計された取付けブラケットの切抜きおよびデバイスを調整する他の手段を通して、レバー／ノブ（例えば、図１の１５００）などの）デバイスの取付けブラケットおよびデバイスエンクロージャの設計要素によって可能にされる。

描かれた実施形態においては、光カートリッジ１２００は、取付けブラケット１０００の中または上に篏合する。ビームスプリッタは、光カートリッジのスロット１３００に篏合し得る。例えば、描かれたように、ビームスプリッタガラスは、入射光線に対して４５度の角度で描かれたスロットに篏合し、ビームスプリッタは、通常、カートリッジのその領域に篏合する。一形態においては、ビームスプリッタの領域の上に、カメラのための付属具またはスロットが位置し１４００、そこで、カメラ（例えば、光学系、レンズ、画像キャプチャ手段、電子機器、および焦点／調整機構）は、ＢＩＯビューポート、その内部光および照明系、およびＢＩＯ計器の接眼レンズを通した視野との所望の光学アライメントに配置され、固定され得る。視野は、検査者の視野と中心として同軸であり、同一である。描かれるように、カートリッジの上部には、追加のコンポーネントのための領域があるが、コンポーネントは、デバイス上の他の場所に配置され、またはデバイス上に配置されない場合がある。この種のコンポーネントには、バッテリ充電器、加速度計、無線または有線の充電手段あるいは接続、ＷｉＦｉまたはＢｌｕｅｔｏｏｔｈチップ（無線ネットワークチップ）、バッテリ、マイクロプロセッサ、アンテナ、マイクロフォン、スピーカ、電源コントローラ、スイッチ（例えば、オン／オフまたは他のコマンド用の）、およびステータスＬＥＤ（例えば、オン／オフ、エラー、ある特定のコマンドの準備完了など用の）があるが、これらに限定されない。ステータスＬＥＤは、好ましい実施形態においては、ＢＩＯ機器および付属デバイスがその壁に取り付けられたバッテリ充電クレードルに配置される間、暗い検査室での眼検査中に目立たないままであると同時に、少し離れて見られるように設計されることになる。

１つの実施形態においては、マイクロプロセッサ、アンテナ、および電源は、オプションの光カートリッジの上部にユニットとして配置され、カメラアセンブリは、サポートライザの下の中間部の対応するキャビティにユニットとして配置され、また、ビームスプリッタならびにＢＩＯ照明源およびビューポートのための光および照明透過窓または切抜きは、底部にある。１つの実施形態においては、描かれた装置は、取付けブラケットアダプタの方へカートリッジのように１つのセクションとして適切な場所にスライドし、１つの実施形態においては、異なるＢＩＯ機器モデルに適合する異なるモジュール式取付けブラケットが存在することになる。

図２は、デバイスのもう１つの実施形態を示している。オプションのカートリッジ２２００を持つ取付けブラケット２０００が、（カメラ２４００のための領域またはスロットと共に）示されている。ＢＩＯは、ＢＩＯ調整レバーまたはノブ２５００を持つ２１００として示されている。この描写においては、ＢＩＯのフロントビューポートまたは前面観察窓が、２６００として示されている。また、ＢＩＯ照明窓は、２７００として示されている。最後に、取付けブラケットの透過窓が、２８００として描かれている。

図３は、本明細書において教示される撮像装置の所期の目的を実施するために使用されるシステムソフトウェアアプリケーションの高レベルアーキテクチャのフローチャートを示している。具体的には、データ送信、および概念階層、またはソフトウェア層およびサービスを描いているブロック図が示されている。１つの実施形態においては、コマンド受信機レベルで、デバイス３０００によって取り込まれた画像は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ、ＷｉＦｉによって、有線によって、またはオンデバイスリスナーによって送信されることになる。データは、暗号化され得る３００１。次に、コマンドサービス機能が実行され、そこでは、コマンドバスが、情報コマンドおよびセッションコマンドを処理する３００２。次いで、臨床データキャプチャセッションが管理され、現在のセッションがある場合は、情報は、セッション・リポジトリ・プロキシ３００３に、および次にデータストレージ層３００４に流れ、ドキュメント、情報、画像、および／またはメタデータなどの情報が、メンテナンス３００５に移行する前にセッションリポジトリに格納される。メンテナンスレベルでは、ドキュメント、情報、画像、および／または、メタデータが、クラウドベースのストレージ３００６にバックアップされる。

図４は、光学系および電子素子のない、本明細書において説明される中央のオプションの光カートリッジ４２００のもう１つの実施形態のクローズアップ斜視図である。底部の開口においては、ビームスプリッタガラスのスロットが、４３００として示されている。一形態においては、光（画像）の３０％が、小型カメラまで９０度跳ね返り、７０％が、遮られずにＢＩＯのビューポートにまっすぐに通過する。オンボードカメラのためのカメラの位置またはスロットが、４４００で示されている。

図５は、組み立てられ別々の部品に分解された装置の描写を含む、本明細書において教示される装置のアセンブリの主要なコンポーネントの分解図を示している。描かれているように、ＢＩＯ照明源からの光の通過を可能にする照明透過窓５０００が、それを通じて眼からの入射光がＢＩＯビューポートにおよび検査者に移動する光透過窓５００１と共に示されている。反対側では、観察窓５００２は、ＢＩＯビューポートに、そして次に検査者に光を伝達することを可能にする。例えば、単一または複数のボードコンピュータ、またはシステム・オン・モジュール５００４が関連付けられる、コンピュータモジュールハウジングが、５００３で示されている。１つまたは複数のカメラが、５００５に示されている。そして、カメラおよびビームスプリッタ５００７のための光学ハウジング５００６が示されており、これは、検査中の眼の反射画像の上方でおよびそれと同軸のカメラ要素を整列させる。ハウジングはまた、入射光、オンボードカメラ、ビームスプリッタ、出射する照明ビームなどの集束光学素子のためのスペースを提供し、好ましい実施形態においては、コースからそれた、または求められていない反射光源からグレアを低減するように、マットブラック仕上げでコーティングされる。

図６は、ＢＩＯ ６１００、グレアを最小限にするための光のオプションの偏光（例えば直線偏光）を持つＢＩＯビューポート６６００、グレアを最小限にするための光のオプションの偏光（例えば直線偏光）を持つＢＩＯ照明窓６７００、フロントマウント取付けブラケット６０００、光学アセンブリ（任意選択的に取り付けられかつ／または着脱自在なカートリッジ）６２００、カメラ６４００、マイクロプロセッサ６９００、および、アンテナ／バッテリ／センサアレイ構成６９０１を含む、ＢＩＯ拡張イメージング・アダプタ・アセンブリの前向き図を示している。既存のＢＩＯ取付け調整ノブ６５００は、調整機構用のデバイス固有の切抜きを持つカスタム取付けブラケット設計により、本明細書において説明される本発明のデバイスが取り付けられ機能する状態でも完全にアクセス可能である。オプションの光カートリッジに収容されるマイクロプロセッサ、無線アンテナ、バッテリ、センサアレイにより、画像／ビデオの送信および／または処理、複数の機構（機械、音声、モバイルアプリケーション、ローカルまたはリモートコンピュータ制御、ハンドヘルドまたはフットスイッチタイプのリモートコントローラ）を介したシステム制御、および双方向データ伝送およびテレメトリが可能になる。

このデバイスは、既存のＢＩＯ照明光源の完全またはほぼ完全な透過を可能にするが、また、追加の照明源、およびグレアを最小限にするオプションの光の偏光を含むことができる。

図７は、ＢＩＯ ７１００、フロントマウント・ブラケット・アセンブリ７０００、光学アセンブリ７２００、カメラ、およびマイクロプロセッサ／アンテナ／バッテリ／センサアレイを含む、ＢＩＯ拡張イメージング・アダプタ・アセンブリの側面図である。既存のＢＩＯデバイスのノブおよびレバー７５００は、好ましい実施形態においては取付けアダプタの設計によって妨げられておらず、検査者がよく知っているＢＩＯデバイスの完全な機能を可能にする。取付けブラケットにより、検査者の視野とのカメラの正確な画像位置合わせのために、ＢＩＯビューピースに対して面一の取付けが可能になる。本明細書において教示されるデバイスによって適合されたＢＩＯ観察接眼レンズ７１０１は、ＢＩＯ機器の複数のモデルから埋め込みカメラシステムへの遮るもののない直視を可能にする。取付けブラケットは、ＢＩＯ機器の種々のメーカー／モデルを担うように調整可能であることができ、または、これは、特定のメーカー／モデルに適合すようにカスタム設計されることもできる。撮像装置の設計に加えてＢＩＯ観察接眼レンズにより、検査者による遮るもののない直視と、ＢＩＯ機器の複数のモデルから埋め込みカメラシステムまでのビューの同軸再表示が可能になる。

図８には、ＢＩＯ８１００、フロントマウントブラケット８０００、および任意選択的に着脱自在な光カートリッジ８２００を含む、ＢＩＯ拡張イメージング・アダプタ・アセンブリのトップダウン図がある。各実施形態においては、薄型交換可能な取付けブラケットアセンブリが、視野を妨げたり、臨床検査を妨げたり、または人間工学を妨げたりすることなく、検査画像およびセンサデータの安定した正確な光学アライメントおよび取り込みを可能にする。マイクロプロセッサ、およびカメラなどの他のコンポーネント、およびマイクロプロセッサ／アンテナ／バッテリ／センサアレイのための光カートリッジのエンクロージャが、顕著に特徴づけられている８２０１。好ましい実施形態においては、光カートリッジの上部の方に、コンポーネントが収容されることになる所がある。好ましい実施形態においては、ＢＩＯ機器接眼レンズ８１０１は、瞳孔間距離調整機構を有し、これは、撮像装置の装置固有の設計に基づいて相変わらず完全に調整可能である。ＢＩＯ計器照明高さ調整ノブおよび計器照明調整レバー８５００は、相変わらず遮るものがなくアクセス可能である。

図９は、ＢＩＯ９１００、ＢＩＯビューポート９６００、フロントマウント取付けブラケット９０００、および光カートリッジ９２００を含む、ＢＩＯ拡張イメージング・アダプタ・アセンブリの前向き図を示している。説明したとおり、取付けブラケットは、連結されまたはＢＩＯビューポートから切り離されることができ、オプションの光カートリッジは、取付けブラケットから取り外されることができ、または、これは、取付けブラケットと一体となって取り付けられ、組み入れられ、または成形され得る。この描写においては、オプションの光カートリッジは、取付けブラケットから取り外され分離されており、各実施形態においては、カートリッジは、取付けブラケットからスライドさせることによってなど、（製造および組み立てを容易にするため、またはエンドユーザによって）任意選択的に着脱自在であろう。この除去可能性により、メンテナンス、修理および交換、交換部品へのアクセスの容易さ、更新、充電、カメラ、マイクロプロセッサ、アンテナ、バッテリ、センサアレイなどのコンポーネントの内外への切り替え、および／またはコンポーネントを修理しまたは別様に操作することが可能になる。

図１０は、計算要素、電力要素、およびデータ記憶素子に焦点を合わせた光カートリッジコンポーネントアセンブリの概略図である。光透過窓１００１は、ビームスプリッタを収容する。照明源窓１００２は、ＢＩＯ照明光源からの光の透過を可能にする。カメラおよび光学素子１００３は、描かれているようにオプションのカートリッジに収容されている。コンポーネントアセンブリはまた、電力調整器および／または充電器１００４、ならびにバッテリまたは他の電源１００５を含む。これは、充電ポート１００６および場合によっては着脱自在なストレージデバイスポート１００７を含み得る。カートリッジは、マイクロプロセッサ１００８、センサアレイ１００９、および／またはアンテナ１００９を含み得る。

図１１は、ＢＩＯ １１１０、フロントマウント・ブラケット・アセンブリ１１００、ビームスプリッタ１１０９、１つまたは複数のカメラ１１０１、カメラレンズ１１０２、および焦点調整レバー１１０３、イメージセンサおよび画像コプロセッサ１１０４、マイクロプロセッサおよび他の電子部品および／またはコントローラ１１０５、およびバッテリ１１０６を含む、ＢＩＯ拡張イメージング・アダプタ・アセンブリの３／４の図である。）、既存のＢＩＯデバイス上の調整ノブおよびレバー１１５０は、好ましい実施形態においては取付けアダプタの設計によって妨げられず、検査者がよく知っているようにデバイスの完全な機能を可能にする。

この図は、オプションの光カートリッジ（描かれず）の光学系において構成される、ＢＩＯビューポートと光学系（検査者が見るもの）と撮像装置光学系（カメラが見るもの）との間の視野と画角との間の対応をさらに明らかにしている。例えば、１１０７は、眼を検査している間に見られ得る領域を示すＢＩＯビューポートからの視野角および視野を示しており、これは検査者が見るものである。１１０８は、カメラシステムの視野角および視野を示しており、これは、ＢＩＯビューポートを介した視野として検査中の眼の反射画像に対応するように配置され構成される。

図１２は、ＢＩＯ１２１０、フロントマウント・ブラケット・アセンブリ１２００、ビームスプリッタ１２０９、１つまたは複数のカメラ１２０１、カメラレンズ１２０２、および焦点調整レバー１２０３、イメージセンサおよび画像コプロセッサ１２０４、マイクロプロセッサおよび他の電子部品、および／またはコントローラ、センサおよびネットワーク／アンテナアレイ１２０５、およびバッテリ１２０６を含む、ＢＩＯ拡張イメージング・アダプタ・アセンブリの側面切開図である。既存のＢＩＯデバイス上の調整ノブおよびレバー１２５０は、好ましい実施形態においては取付けアダプタの設計によって妨げられず、検査者がよく知っているデバイスの完全な機能を可能にする。

この図は、オプションの光カートリッジ（描かれず）の光学系において構成される、ＢＩＯビューポートと光学系（検査者が見るもの）と撮像装置光学系（カメラが見るもの）との間の視野と画角との間の対応をさらに明らかにしている。例えば、１２０７は、検査者が見るものである眼を検査している間に見られ得る領域を示す、ＢＩＯビューポートからの視野角および視野を示している。１２０８は、カメラシステムの視野角および視野を示しており、これは、ＢＩＯビューポートを介した視野として検査中の眼の反射画像に対応するように配置され構成される。

当業者は、開示された特徴が、所与の用途または設計の要件および仕様に基づいて、単独で、任意の組み合わせで使用され、または省略され得ることを認識するであろう。一実施形態がある特定の特徴を「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」ことを指す場合、実施形態は、代替形態として、特徴のうちのいずれか１つまたは複数「から成る（ｃｏｎｓｉｓｔ ｏｆ）」、または「から本質的に成る（ｃｏｎｓｉｓｔ ｅｓｓｅｎｔｉａｌｌｙ ｏｆ）」ことができることを理解されたい。本発明の他の実施形態は、本発明の仕様および実施を考慮することにより、当業者には明らかであろう。

特に、本明細書において値の範囲が与えられる場合、その範囲の上限と下限との間の各値もまた具体的に開示されていることに留意されたい。これらのより小さい範囲の上限および下限も、同様に独立して範囲に含まれまたは除外され得る。単数形「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、および「その（ｔｈｅ）」には、文脈からそうでないことが明確に示されていない限り、複数の指示対象を包含する。明細書および実施例は本質的に例示とみなされ、本発明の本質から逸脱しない変形は本発明の範囲に属することが意図されている。さらに、本開示で引用された参考文献はすべて、その全体が参照により本明細書にそれぞれ個別に組み込まれており、したがって、本発明の実施可能な開示を補う効率的な方法を提供し、ならびに当業者のレベルを詳述する背景を提供することが意図されている。

Claims (24)

1. １つまたは複数のカメラであり、前記１つまたは複数のカメラを備えるカートリッジによって任意選択的に提供される１つまたは複数のカメラと、
   前記１つまたは複数のカメラあるいは前記カートリッジを双眼間接検眼鏡に着脱自在に取り付けることができる取付けブラケットと、
   前記取付けブラケットは、前記１つまたは複数のカメラあるいはカートリッジにおよび前記双眼間接検眼鏡に取り付けられる場合に、開口または窓により、検査中の眼または眼の一部からの入射光が前記双眼間接検眼鏡の患者に面するフロントビューポートに伝わることができるように構成される前記開口または窓を備え、
   有線または無線接続を介して前記１つまたは複数のカメラに接続され、前記１つまたは複数のカメラから電子装置に１つまたは複数の電子静止画像および／またはビデオ画像を送信するための、かつ／あるいは前記１つまたは複数の電子静止画像および／またはビデオ画像を１つまたは複数の記憶装置に格納するための１つまたは複数のコンピュータ処理装置、記憶装置、および／または通信装置と、
   前記取付けブラケット中に配置され、前記検査中の眼または眼の一部からの入射光が部分的に前記患者に面するフロントビューポートまたは前記双眼間接検眼鏡の前面観測窓に伝達されるとともに部分的に前記１つまたは複数のカメラに向けられる直線板ビームスプリッタと、
   前記１つ又は複数のカメラ、前記双眼間接検眼鏡、前記１つまたは複数のコンピュータ処理装置、記憶装置、および／または通信装置の少なくとも１つに電力を供給可能に配置された電源と
   を備える、双眼間接検眼鏡用の撮像装置。
2. 前記取付けブラケットは、前記取付けブラケットが前記１つまたは複数のカメラあるいはカートリッジにおよび前記双眼間接検眼鏡に取り付けられる場合に、開口または窓が、前記双眼間接検眼鏡の照明源からの光の透過を可能にするように構成される開口または窓を備える、請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記１つまたは複数のコンピュータ処理装置、記憶装置、および／または通信装置は、前記１つまたは複数の電子静止画像および／またはビデオ画像と関連する情報を送信し、かつ／または受信することができる、請求項１に記載の撮像装置。
4. 前記取付けブラケットを前記双眼間接検眼鏡に着脱自在に取り付けることが、前記双眼間接検眼鏡の分解または変更を必要としない、請求項１に記載の撮像装置。
5. 前記電子装置または遠隔装置は、前記撮像装置の設定および／もしくは動作の変更、前記撮像装置の制御、ならびに／または前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像の取り込みのトリガを可能にする、請求項１に記載の撮像装置。
6. 前記直線板ビームスプリッタは、検査中の眼または眼内の構造の個々に反射される画像を生成することができる、請求項１に記載の撮像装置。
7. 検査中の眼からの光は、前記直線板ビームスプリッタを通過し、前記双眼間接検眼鏡の光学系と関連する単一の三角ミラーブロックに移る、請求項１に記載の撮像装置。
8. センサアレイをさらに備える、請求項１に記載の撮像装置。
9. 前記１つまたは複数のカメラを用いて前記１つまたは複数の電子静止画像および／またはビデオ画像の取り込みをトリガするフットスイッチコントローラをさらに備える、請求項１に記載の撮像装置。
10. 前記電子装置が、電話器、コンピュータ、タブレット型コンピュータ、サーバ、ラップトップコンピュータ、テレビ、モニタ、センサ、コンピュータ処理装置、および／またはインターネット、ローカル・エリア・ネットワークもしくは広域ネットワーク接続機器から選択される、請求項１に記載の撮像装置。
11. 前記電子装置は、次のタスク、すなわち
    ａ．前記撮像装置に対する、もしくはこれに関する制御設定、
    ｂ．前記撮像装置を操作すること、
    ｃ．前記撮像装置から取り込まれた前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像を再表示すること、ならびに／または
    ｄ．前記撮像装置と関連する情報、ならびに／もしくは前記撮像装置から取り込まれた前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像を送信し、受信し、分析し、集め、または捕集すること
    のうちの１つまたは複数を実行するために使用される、請求項１に記載の撮像装置。
12. 前記１つまたは複数の静止画像および／またはビデオ画像は、近くに格納されているコンピュータ・ソフトウェア・アプリケーション、別々のネットワークデバイスに遠隔に格納されているコンピュータ・ソフトウェア・アプリケーション、または遠隔サーバに格納されているコンピュータ・ソフトウェア・アプリケーションによって処理される、請求項１に記載の撮像装置。
13. 前記１つまたは複数のカメラは、拡張された焦点面および／または視野を提供し、前記双眼間接検眼鏡のユーザに見られると人間または動物の眼の部分に対応する前記１つまたは複数の静止画像および／またはビデオ画像を取り込むことができる、請求項１に記載の撮像装置。
14. 前記取付けブラケットは、前記双眼間接検眼鏡の患者に面する側に前記１つまたは複数のカメラまたはカートリッジを配置することができる、請求項１に記載の撮像装置。
15. 前記１つまたは複数のカメラは、前記双眼間接検眼鏡の接眼レンズの上方およびこれの間に配置され、前記１つまたは複数のカメラが、前記双眼間接検眼鏡の視軸の入射光線に対して中心にまたは傍中心に取り付けられる、請求項１に記載の撮像装置。
16. ｆ‐１．８より大きいｆ値を有するレンズまたはレンズの組み合わせをさらに備える、請求項１に記載の撮像装置。
17. 前記取付けブラケットは、前記双眼間接検眼鏡の患者に面するフロントビューポートと同一平面に位置合わせされる、請求項１に記載の撮像装置。
18. 前記取付けブラケットは、前記双眼間接検眼鏡の調整ノブまたはレバーへのアクセスおよびこれの操作性を可能にする、請求項１に記載の撮像装置。
19. 前記１つまたは複数のコンピュータ処理装置は、下記のもの、すなわち
    ａ．多焦点合成、
    ｂ．前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像の反転もしくは再方向付け、
    ｃ．前記電子静止画像および／もしくはビデオ画像からグレアもしくは視覚的遮蔽要素を除去しもしくは低減すること、
    ｄ．網膜、視神経、および／もしくは眼の他の部分が検出され、焦点が合っている場合の前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像の自動捕捉、
    ｅ．どの眼が検査されているかを検出するように、前記１つもしくは複数のカメラによって取り込まれる前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像を画像のライブラリと比較し、視神経、網膜血管系、黄斑、もしくは網膜周辺を検出し、かつ／もしくは検査中の眼の異常な特徴を検出すること、
    ｆ．ソフトウェアで選択可能な焦点面、
    ｇ．拡張された被写界深度撮像、
    ｈ．関心に基づく焦点調節の領域、
    ｉ．日常の臨床検査設定の際にユーザ介入なしで、もしくは最小限のユーザ介入で適切な焦点および露出を確保するための露出および焦点制御、
    ｊ．眼および／もしくは眼球構造の３次元ビューの構築、
    ｋ．眼および／もしくは眼球構造の高ダイナミックレンジ画像の構築、
    ｌ．網膜、眼底、および／もしくは眼の他の部分のより完全な表現のための、重なり合う隣接する電子静止画像および／もしくはビデオ画像の自動モンタージュ合成、ならびに／または
    ｍ．観測の電子注釈
    のうちの１つまたは複数から選択される光学および／またはセンサ支援アルゴリズム技術を可能にする、請求項１に記載の撮像装置。
20. 視覚的および／または非視覚的周囲通知を、視覚的キュー、聴覚的キュー、および／または触覚フィードバックのうちの１つまたは複数から選択される前記双眼間接検眼鏡のユーザに通信するコンポーネントをさらに備える、請求項１に記載の撮像装置。
21. 前記１つまたは複数の通信装置は、前記１つまたは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像ならびに／または関連データの双方向ネットワーク画像もしくはビデオキャプチャ、再表示、制御、および／または送信を可能にする、請求項３に記載の撮像装置。
22. 前記１つまたは複数の通信装置は、
    前記１つまたは複数の電子静止画像および／またはビデオ画像のファイリングおよび／もしくは編成、ならびに／または
    特定の患者、検査医、検査の日付、装置によって検出される特定の眼の特徴、使用される特定の装置、画質データ、装置のオペレーショナルデータ、および／もしくは装置もしくは検査の場所との、前記１つもしくは複数の電子静止画像および／もしくはビデオ画像の関連付け
    についての双方向ネットワーク自動化を可能にする、請求項３に記載の撮像装置。
23. 前記取付けブラケットの前記開口または窓を通して前記双眼間接検眼鏡の照明源からの出て行く照明を偏光させる第１の直線偏光子と、
    前記１つまたは複数のカメラへの入ってくる光線を偏光させる第２の直線偏光子と
    をさらに備える、請求項１に記載の撮像装置。
24. 前記双眼間接検眼鏡の前記調整ノブまたはレバーは、
    ａ．瞳孔間距離、
    ｂ．前記双眼間接検眼鏡の照明源の伝送および／もしくは操作、
    ｃ．前記双眼間接検眼鏡の機器照明強度、開口、および／もしくは角度、
    ｄ．光学アライメント、
    ｅ．立体視、
    ｆ．視野角、ならびに／または
    ｇ．ユーザの頭部の上の前記双眼間接検眼鏡の位置
    のうちの１つまたは複数を調整することを可能にする、請求項１８に記載の撮像装置。
    

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