JP7001867B1 - 眼球運動評価支援システム及び眼球運動評価支援方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この眼球運動計測装置は、一定方向に一定速度で移動する視標をディスプレイ上に表示する視標表示手段と、視標を追従する時の被検体の眼球を撮影して眼球画像を取得する眼球撮影手段と、撮像時間内の各画像フレームにおける黒目領域を検出する黒目領域検出手段と、画像フレーム間における黒目領域の移動量を算出して滑動性眼球運動を計測する運動計測手段と、連続する画像フレームにおいて黒目領域の移動が停留している停留回数を算出し、算出した停留回数を眼球運動のサッケード回数として算定するサッケード回数算出手段とを備えている。この眼球運動計測装置により、視標が右へと移動する間にサッケードを計測してサッケード回数を検出し、その結果により認知症の早期発見等の脳機能障害を判定している。
この眼球運動検査装置は、眼球運動を評価する指標を算出するために設けたもので、発光素子、撮像カメラ、画像処理回路、眼球運動計算部、映像表示部により構成される。そして、眼球運動検査では、眼球運動検査装置は、映像表示部の提示する画像内に複数の領域を設定し、何れかの領域に現れる目標物を探索する能力を測定するとともに、一定の時間間隔で画面上の位置が不規則に変化する複数の対象物の中から一定の方向に一定量だけ位置が変化する対象物を識別する能力を測定する。そして、眼球運動検査装置は、眼球運動を評価する指標を算出し、神経心理学検査装置により算出した評価する指標と合わせて多変量演算を行う。これによって、脳機能の検査精度を高めている。
図1は、実施の形態1に係る眼球運動評価支援システム100の構成例を示す図である。
スクは、表示装置4の画面41に個別に表示された移動する追視目標画像TBを被験者Sに追視させて、被験者Sの眼筋の長さを動的に変化させる被験者Sの筋収縮の能力(等張性収縮の能力)を検査するためのタスクである。医師はこれら静止タスクと追視タスクの両方の検査結果により被験者Sの眼球運動について推定をする。
1が読み出して外部に出力してもよい。
系列に並べたデータである。
D=(dx,dy)・・・(1)
但し、
dx=|x-xa|
dy=|y-ya|
次に、注視タスク評価処理部23は、所定の閾値Dth=(dxth,dyth)と各サンプルのDとを比較し、距離Dのx方向成分dxがx方向成分の閾値dxth以上となった回数、及び距離Dのy方向成分dyがy方向成分の閾値dyth以上となった回数を個別に眼振回数としてカウントする。
出してもよい。
St=ω1S1+ω2S2+・・・+ωkSk ・・・(4)
但し、
ωkは、得点Skに対する重み
情報であってもよい。
次に、眼球運動評価支援システム100の動作例を説明する。
図8~18に、眼球運動評価支援システム100を用いた眼球運動評価方法によって、3名の被験者をそれぞれ評価した結果を示す。
3は注視目標を上手く注視できていない様子が見られる。
者Sの視点移動を表す注視タスク結果情報IA及び追視タスク画像52出力処理の実行時に検出装置1が検出した被験者Sの視点移動を表す追視タスク結果情報IBを生成し、注視タスク結果情報IA及び追視タスク結果情報IBを出力する結果出力処理と、を実行し、注視タスク画像出力処理における6箇所の位置は、注視目標画像TAを所定の基準位置Aの左方の位置A1、左斜め上方の位置A2、右斜め上方の位置A3、右方の位置A4、右斜め下方の位置A5、及び左斜め下方の位置A6の6箇所の位置であり、追視タスク画像出力処理における複数の移動経路は、少なくとも、基準位置Aを通り上下方向に延びる第1経路W1と、基準位置Aを通り左右方向に延びる第2経路W2を含む。
以下では実施の形態2の構成、動作について、実施の形態1との相違点を中心に述べる。上記実施の形態1において、検出装置1は、所定のサンプリング時間間隔で被験者Sの左眼及び右眼のそれぞれの視点の位置を検出し、両眼の視点の位置の平均を被験者Sの視点位置とする。これに代えて、本実施の形態において、検出装置は、被験者Sの左眼及び右眼の視点移動をそれぞれ検出してもよい。そして、注視タスク結果情報IAは、注視タスク画像出力処理の実行時に検出装置1が検出した被験者Sの左眼及び右眼のそれぞれの視点移動を表す情報であってもよい。また、追視タスク結果情報IBは、追視タスク画像出力処理の実行時に検出装置1が検出した被験者Sの左眼及び右眼のそれぞれの視点移動を表す情報であってもよい。
上記実施の形態1において、眼球運動評価支援システム100は、注視タスクと追視タスクの何れを実行するのかを選択するタスク選択手段を備えていてもよい。
上記実施の形態1において、注視タスク評価処理部23及び追視タスク評価処理部24は、眼振回数及び眼振度を算出した。これに代えて、又はこれに加えて、検出した視点の時系列データから視点の移動速度、移動加速度などを算出してもよい。また、検出した視点の時系列データから眼球の回転角度を算出し、眼球の回転角速度、眼球の回転角加速度、眼球トルク、筋張力、筋活性度などを算出してもよい。そして、結果出力処理部25は、追視タスク評価処理部24が算出した上記の値を出力してもよい。
2 制御装置
4 表示装置
21 注視タスク画像出力処理部
22 追視タスク画像出力処理部
23 注視タスク評価処理部
24 追視タスク評価処理部
25 結果出力処理部
51 注視タスク画像
52 追視タスク画像
56 結果通知画像
A 基準位置
100 眼球運動評価支援システム
Claims (7)
- 6種類ある眼球筋の状態を評価するための眼球運動評価支援システムであって、
被験者の視点を検出する検出装置と、
制御装置と、
前記制御装置が出力した画像を表示する表示装置と、を備え、
前記制御装置は、
注視目標画像を含む注視タスク画像を前記表示装置に出力する注視タスク画像出力処理であって、前記注視目標画像を前記注視タスク画像の領域内の互いに異なる6箇所の位置に順次表示する注視タスク画像出力処理と、
追視目標画像を含む追視タスク画像を前記表示装置に出力する追視タスク画像出力処理であって、前記追視目標画像を前記追視タスク画像の領域内の互いに異なる複数の移動経路上を順次移動させる追視タスク画像出力処理と、
前記注視タスク画像出力処理の実行時に前記検出装置が検出した前記被験者の視点移動を表す注視タスク結果情報及び前記追視タスク画像出力処理の実行時に前記検出装置が検出した前記被験者の視点移動を表す追視タスク結果情報を生成し、前記注視タスク結果情報及び追視タスク結果情報を出力する結果出力処理と、
を実行し、
前記注視タスク画像出力処理における前記6箇所の位置は、前記注視目標画像を所定の基準位置の左方の位置、左斜め上方の位置、右斜め上方の位置、右方の位置、右斜め下方の位置、及び左斜め下方の位置の6箇所の位置であり、
前記追視タスク画像出力処理における前記複数の移動経路は、少なくとも、前記基準位置を通り上下方向に延びる第1経路と、前記基準位置を通り左右方向に延びる第2経路を含む、眼球運動評価支援システム。 - 前記追視タスク画像出力処理における前記複数の移動経路は、
前記第1経路の左方において前記第1経路と平行に延びる第3経路と、
前記第1経路の右方において前記第1経路と平行に延びる第4経路と、
前記第2経路の上方において前記第2経路と平行に延びる第5経路と、
前記第2経路の下方において前記第2経路と平行に延びる第6経路と、を含む、請求項1に記載の眼球運動評価支援システム。 - 前記制御装置は、注視タスク画像出力処理の実行時に前記検出装置が検出した前記被験者の視点移動に基づき眼振回数を算出する注視タスク評価処理を実行し、
注視タスク結果情報は、前記眼振回数、単位時間あたりの前記眼振回数又は単位時間あたりの前記眼振回数を点数化した値である、請求項1又は2に記載の眼球運動評価支援システム。 - 前記制御装置は、追視タスク画像出力処理の実行時に前記検出装置が検出した前記被験者の視点移動に基づき眼振回数を算出する追視タスク評価処理を実行し、
追視タスク結果情報は、前記眼振回数、単位時間あたりの前記眼振回数又は単位時間あたりの前記眼振回数を指標化した値である、請求項1乃至3の何れか1項に記載の眼球運動評価支援システム。 - 前記追視タスク画像出力処理は、前記追視目標画像が前記画面上の互いに異なる複数の移動経路上を第1速度で順次移動する第1追視タスク画像と、前記追視目標画像が前記複数の移動経路上を前記第1速度よりも早い第2速度で順次移動する第2追視タスク画像を出力する、請求項1乃至4の何れか1項に記載の眼球運動評価支援システム。
- 前記検出装置は、前記被験者の左眼及び右眼の視点移動をそれぞれ検出し、
前記注視タスク結果情報は、前記注視タスク画像出力処理の実行時に前記検出装置が検出した前記被験者の左眼及び右眼のそれぞれの視点移動を表す情報であり、
前記追視タスク結果情報は、前記追視タスク画像出力処理の実行時に前記検出装置が検出した前記被験者の左眼及び右眼のそれぞれの視点移動を表す情報である、請求項1乃至5の何れか1項に記載の眼球運動評価支援システム。 - 注視目標画像を含む注視タスク画像を出力し、前記注視タスク画像は前記注視目標画像が前記注視タスク画像の領域内の互いに異なる6箇所の位置に順次表示される画像であり、
被験者の視点を検出する検出装置が検出した前記注視目標画像を注視する前記被験者の視点移動を取得し、
追視目標画像を含む追視タスク画像を出力し、前記追視タスク画像は前記追視目標画像が前記追視タスク画像の領域内の互いに異なる複数の移動経路上を順次移動する画像であり、前記複数の移動経路は上下方向及び左右方向に延びる経路を含み、
前記検出装置が検出した前記追視目標画像を追視する前記被験者の視点移動を取得し、
前記注視目標画像を注視する前記被験者の視点移動を表す注視タスク結果情報を出力し、
前記追視目標画像を追視する前記被験者の視点移動を表す追視タスク結果情報を出力し、
前記注視タスク画像における前記6箇所の位置は、前記注視目標画像を所定の基準位置の左方の位置、左斜め上方の位置、右斜め上方の位置、右方の位置、右斜め下方の位置、及び左斜め下方の位置であり、
前記追視タスク画像における前記複数の移動経路は、少なくとも、前記基準位置を通り上下方向に延びる第1経路と、前記基準位置を通り左右方向に延びる第2経路である、眼球運動評価支援方法。
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