JP7456999B2 - 光学装置および方法 - Google Patents

Description

この発明は、一般に眼球マイクロトレモアを測定するための装置に関し、詳細には非侵襲および／または非接触の光学技術に基づいて、眼球マイクロトレモアを測定するための装置、および眼球マイクロトレモアを測定するための方法に関する。

脳の健康状態の定量的な臨床的評価に利用可能な診断技術の数は限られている。具体的には磁気共鳴画像法（ＭＲＴ）およびコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）といった脳画像化技術は、神経学的状態における非常に強力な研究ツールである。しかしながら、それらの本質により、このような画像化システムは大きく、コストが掛かり、患者が走査のために運ばれる専用の設備を典型的には必要とし、測定時間が比較的長い。画像化システムへの大きな需要は、システムの利用を制限し、任意の実際の臨床の状況においては、脳の状態を追跡するための定期的な測定は非実用的である。脳波記録（ＥＥＧ）などの非画像化技術が存在するが、臨床の状況における日常的／定期的な使用は、測定の設定および結果の解明の複雑さにより、典型的には制限される。

脳の健康状態の定量的な臨床的評価に利用可能なポイントオブケア（ＰＯＣ）診断技術の数は限られている。これは特に、外傷性脳損傷（ＴＢＩ）および脳震盪において相当の問題である。一般的な臨床診療は、単純なスコアリング方法、主にグラスゴーコーマスケール（ＧＣＳ）、または、ＴＢＩのＰＯＣ評価のための同様のスケールに依拠する。同様に、脳震盪のＰＯＣ評価はある形態の認知試験を典型的には伴う。これらの試験の管理は、資格のある医療専門家を必要とし、評価者間での変動、正確性の逸脱の度合い、および明確な予後能力の欠如を含め、特定の制限を受ける。

ＴＢＩおよび脳震盪のためのいくつかの新たなＰＯＣ技術が、血液バイオマーカ（ＢＢ）または脳波記録（ＥＥＧ）システムを主に用いて最近現れているが、これらの管理は、簡単ではない、または、ＰＯＣの状況において望まれるほど迅速でない。ＢＢ試験は血液試料を必要とし、ＥＥＧシステムは、本質的に設定および解明するのが複雑である。結果として、これらの技術の大規模な採用は限られており、進んでいない。

具体的には磁気共鳴画像法（ＭＲＴ）およびコンピュータ断層撮影法（ＣＴ）といった脳画像化技術は、神経学的状態における非常に強力な研究ツールである。しかしながら、脳画像化は、脳における構造的な損傷（出血など）または病理を検出するのにのみ有用である。軽度のＴＢＩおよび脳震盪の症例のほとんどは、損傷の後の脳の画像に異常を示さない。さらに、それらの本質により、このような画像化システムは大きく、コストが掛かり、患者が走査のために運ばれる専用の設備を典型的には必要とし、測定時間が比較的長い。画像化システムへの大きな需要は、システムの利用を制限する可能性があり、任意の実際の臨床の状況においては、定期的な測定は非実用的であり、ＣＴについては、繰り返しの曝露において伴われる放射線量によって制限される。

３つの異なる種類の無意識の人の目の移動、すなわち、マイクロサッカード、ドリフト、眼球マイクロトレモア（ＯＭＴ： Ｏｃｕｌａｒ ＭｉｃｒｏＴｒｅｍｏｒ）がある。ＯＭＴは無意識の目の移動のうち最も小さい。目が休んでいると見られるときであっても、ＯＭＴはすべての被験者において存在する。ＯＭＴは、典型的には、１５０ｎｍから２５００ｎｍの範囲の振幅と、２０Ｈｚから１５０Ｈｚの範囲の周波数とを有する。ＯＭＴの周波数は、脳震盪、昏睡、多発性硬化、およびパーキンソン病などのいくつかの神経学的状態において変化すると考えられており、また、麻酔および鎮静状態の深さと相互に関連すると考えられている。そのため、ＯＭＴは、いくつかの実用的な用途を有し得る潜在的に強力なバイオマーカである。

これまで、ほとんどのＯＭＴ測定は、例えば、特許文献１に記載されているように、目と物理的に接触しなければならない圧電プローブを利用するといった、目に接触するプローブの技術を用いて実行されてきた。しかしながら、このような目に接触する技術は、侵襲的であること、目の移動と干渉すること、被験者に不快感をもたらすこと、ならびに再現性および正確性が乏しいことなど、いくつかの欠点を有する。レーザースペックル測定学に基づいてＯＭＴを測定する非接触の光学技術が提案されて有効とされており、それによって、例えば非特許文献１に記載されているように、目の表面から反射されるコヒーレント光が画像化され、画像処理方法を用いてＯＭＴが分析される。しかしながら、期待できるが、既存の非接触ＯＭＴ測定の解決策は、臨床での使用には非実用的なままである。

本発明の態様および実施形態は、前述のことを念頭において立案された。

米国特許第７０１１４１０（Ｂ２）号

Ｅ． Ｋｅｎｎｙら、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｂｉｏｍｅｄｉｃａｌ Ｏｐｔｉｃｓ １８（１）、０１６０１０ （２０１３） Ｈｕｎｇら、ｔｈｅ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｂｒａｚｉｌｉａｎ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ、２１５～２２１ページ、２５（３） （２００３）

本発明の第１の態様によれば、患者の目の眼球マイクロトレモア（ＯＭＴ）を測定するための装置が提供される。装置は、目の標的領域を光線で照らすための光源を備え得る。装置は、目の標的領域との光線の相互作用から、散乱光を検出するように配置される検出器をさらに備え得る。装置は、検出器のために散乱光を集めるように配置される集束レンズをさらに備え得る。検出器は集束レンズのフーリエ面に位置決めされ得る。装置は、光線が通って装置を出ることができ、および／または、散乱光が通って装置に入ることができるポートまたは開口を、装置の壁においてさらに備え得る。装置は、装置を患者の頭において安定させるおよび／または支持するようにさらに構成され得る。

検出器は、検出された散乱光を表す１つまたは複数の出力信号を提供するように構成でき、その出力信号から１つまたは複数のＯＭＴ特性が決定され得る。

装置は、１つまたは複数の装着部分、支持部分、または支持体を備え得る。その支持部分または各々の支持部分は、使用中に、例えば、頬骨、鼻梁、および／または額などの頭の骨部分といった、装置を支持するおよび／または安定させるための患者の頭もしくは顔またはその周りにおける１つまたは複数の場所と接触して配置されるように構成され得る。

有利には、装置は、実質的にコンパクトで持ち運び可能とでき、それによって、例えば固定的な診療所など（患者の輸送に制約がある）から離れているといった様々なポイントオブケア（ＰＯＣ）の状況においての使用を可能にする。さらに、装置は、光線の目との相互作用に基づいてＯＭＴの非侵襲的な測定を実施するように構成され得る。非侵襲という用語は、ここでの文脈において、目との直接的な接触が必要とされないような非接触を意味するように使用されている。有利には、装置は、ＯＭＴを測定し、例えば脳震盪、麻酔の深さ、および／または脳幹活動といった様々な神経学的状態の迅速な評価を提供するように構成され得る。

装置は、装置が正確な設定を必要としないように、目の標的領域の表面の傾斜、および、装置（検出器）と目との間の距離に対して、低い感度または大きな許容範囲でＯＭＴ測定を実施するように構成され得る。例えば、ＯＭＴ測定は、照明軸に沿っての装置の相対移動（つまり、目までの距離）に対して、ＯＭＴ測定に影響を与えることなく、数ｃｍの規模で寛容であってもよい。これは、一部にはレンズと検出器との光学的配置のためであり、それによって、散乱光はレンズのフーリエ面において検出される。この方法では、目は従来の感覚においては画像化されず、レンズまたは他の光学的要素の正確な照明の条件または配置は、測定の前または最中に必要とされない。支持部分は、例えば、実質的に鉛直平面および／または水平平面における移動といった、患者の頭に対する装置の移動を最小限にするために、装置を患者の頭に接して支持するおよび／または安定させるように構成される。装置は、１つまたは複数の方向における望ましくない移動に対抗するのを助けるために、１つまたは複数の支持体および／またはパッドを備えてもよい。ＯＭＴが単一の方向または平面（例えば、水平方向または鉛直方向）において測定される場合、装置を対応する平面だけにおいて安定させることで十分であり得る。代替で、２つ以上の方向または平面における安定化が利用されてもよい。これは、測定の信頼性および堅牢性をさらに向上させ、装置を、持ち運び可能の用途、診療所の外での用途、および／または手持ちの用途に適したものとさせる。

装置は手持ち式装置とできる。代替で、装置は、壁、フレーム、または移動可能／関節接合のアームもしくは装着部など、外部の支持構造に装着可能であってもよい。そのため、使用中、装置は、外部の支持構造によって少なくとも一部で支持され得る、および／または、固定もしくは持ち運び可能であり得る。

装置または筐体は、例えばＯＭＴ測定の間、操作者が片手または両手で保持および／または把持するように寸法決定および／または構成され得る。装置は、例えば、実質的に１０～１５ｃｍの長さおよび５～８ｃｍの幅、または、実質的に１２ｃｍの長さおよび５～６ｃｍの幅といった、実質的に５ｃｍから２５ｃｍの範囲における寸法（例えば、長さおよび／または幅）を有し得る。代替または追加で、装置は、１つまたは複数のストラップまたはクリップによって操作者の手に取り付け可能であり得る。

装置は筐体または本体をさらに備え得る。光源、検出器、および／または集束レンズは、筐体の中で位置付けられ得るかまたは実質的に包囲させられ得る。筐体は、光源、検出器、および／または集束レンズを備え得る。ポートが筐体の壁に位置付けられ得る。光源、検出器、および／または集束レンズの位置はポートに対して固定され得る。

１つまたは複数の支持部分は、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所に位置および／または適合するように構成され得る。１つまたは複数の支持部分のうちの少なくとも１つは、筐体から遠くへ延びる突起または延在部であり得るかまたはそのようなものを備え得る。１つまたは複数の支持部分は、筐体と一体に形成され得る、または、筐体に取り付け可能であり得る。

１つまたは複数の支持部分は、さらに、患者の頭の１つまたは複数の場所と接触しているとき、測定の間、目から所定の場所および／または距離にポートを位置決めするように配置および構成され得る。１つまたは複数の支持部分は、使用中、ポートを目に対して所定の空間の体積の中で位置決めするようにさらに構成され得る。

目からの所定の距離は、実質的に１ｃｍから５ｃｍの間の範囲にあり得る。例えば、検出器に到達する散乱光の量を増加させるために、および、装置が手持ち式装置である場合、支持部分のレバー動作を通じた鉛直平面におけるポートの位置での手の移動の影響を低減するために、ポートと目との間の距離を最小にすることは有利であり得る。

１つまたは複数の支持部分は筐体に対して調整可能および／もしくは移動可能であり得る、ならびに／または、逆も可能であり得る。筐体に対するその支持部分または各々の支持部分の配向、角度、および／または位置は調整可能であり得る。その支持部分または各々の支持部分は、筐体に対して枢動可能および／またはスライド可能に装着可能であり得る。その支持部分または各々の支持部分は、筐体に対して１つまたは複数の方向において移動するように構成され得る。方向は、線形（例えば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ）、または非線形（例えば、回転）であり得る。その支持部分または各々の支持部分は、手作業で調整可能および／または移動可能であり得る。代替または追加で、その支持部分または各々の支持部分の調整および／または移動は、電気的に制御されてもよく、例えば、装置は、操作者の入力に応答して、支持部分を筐体に対して（またはその逆で）調整および／または移動させるように構成されてもよい。例えば、装置は、操作者の入力に応答して、支持部分を筐体に対して（または、その逆に）調整および／または移動させるように配置および／または構成される１つまたは複数のモータまたはアクチュエータ（例えば、圧電、サーボ、および／またはステッピングモータ）を備え得る。

支持部分および筐体のいずれか一方が固定位置で保持されるとき、それに対して他方が移動するように、移動／調整が相対的であることは理解されるものである。使用中、筐体が支持部分に対して移動するように、支持部分は患者の頭／顔と接触して配置される。しかしながら、装置の移動／調整が測定の前、最中、および／または後に実施され得ることは、理解されるものである。

有利には、その支持部分または各々の支持部分と筐体との間の相対的な移動は、目に対する、および／または、制御される患者の頭／顔における１つもしくは複数の場所に対するポート（および、筐体の中の光学要素）の位置決めを可能にすることができる。これは、各々の患者の寸法が異なり得る場合、目の標的領域を位置付けるときに特に有利であり得る。また、これは、患者の頭／顔に装置を繰り返し再位置決めする必要なく、装置を調整または位置合わせすることで、目の標的領域を位置付けさせることを有利に可能にすることができる。その支持部分または各々の支持部分と筐体との間の相対的な移動は、さらに、光線で照らされる目の標的領域の調整を許容することができる。自動化／半自動化された移動および／または電気的に制御された移動は、標的領域を制御された手法で位置付け／調整するとき、および／または、患者の目におけるいくつかの標的領域を制御された手法で（例えば、測定順序で）測定するとき、有利であり得る。この機能は、例えば、異常なデータが識別および廃棄され得る測定データセットを得るために使用されるといった、測定の信頼性を向上させることができる。

自動化／半自動化された移動は、測定設定の局面の間、装置を目の標的領域に位置付けまたは位置合わせするときにさらに有利であり得る。例えば、装置は、目の領域にわたって光線を走査し、検出器の出力に基づいて標的領域を位置付けるように構成され得る。例えば、装置は、目から散乱した検出光の強度マップを作成するために、目の領域を走査するように構成され得る。強度マップにおけるコントラストは、目の全体の特徴（例えば、目蓋、強膜、および瞳孔）を明らかにすることができ、そこから標的領域が選択され、装置が位置合わせされ得る。

支持部分と筐体との間の相対移動は、粗くできるおよび／または細かくできる。粗い移動は、より長い範囲の移動を提供できるが、細かい移動より小さい位置分解能である。粗い移動は、実質的に０．５ｍｍ、０．２ｍｍ、または０．１ｍｍまでの位置分解能を有し得る。細かい移動は、実質的に０．５ｍｍ未満、０．２ｍｍ未満、または１ｍｍ未満の位置精度を有し得る。例えば、手作業の移動は粗い移動を提供し、電気的に制御された移動は細かい移動を提供する。代替で、手作業の移動または電気的に制御された移動は、粗い移動と細かい移動との両方を提供してもよい。

その支持部分または各々の支持部分は、並進台を介して筐体に取り付け可能であり得る。並進台は、手作業の並進台および／または電気的に制御された並進台であり得るかまたはそれらの台を備え得る（例えば、圧電アクチュエータ、磁気駆動部、リニアモータ、エンコーダ、モータ、または、技術的に知られている他の並進台技術を含む）。並進台は粗い移動および／または細かい移動を提供することができる。筐体は並進台を備え得る、または、支持部分は並進台を備え得る。並進台は、１つまたは複数の方向（例えば、直交するＸ、Ｙ、およびＺの方向、回転、ならびに／または傾き）において、その支持部分または各々の支持部分を筐体に対して並進させるように構成され得る。並進台は、多軸並進台であり得るかまたは多軸並進台を備え得る。１つまたは複数の支持部分は、例えば固定または枢動可能な結合器といった１つまたは複数の追加の結合器または装着部によって、筐体および／または並進台に取り付け可能であり得る。

１つまたは複数の支持部分は筐体から取り外し可能であり得る。これは、異なる大きさおよび／または形の支持部分への交換を許容することができる。例えば、異なる支持部分は、患者の頭または顔（例えば、頬骨、額、および／または鼻梁など）における異なる場所に接触および／または適合し、それによって、患者の頭／顔との支持部分の接触の点に対して、ポートを異なる位置／場所に位置決めするように構成され得る。

装置は、１つまたは複数の副ユニットまたはモジュールを備えるモジュール式であってもよい。筐体は、測定モジュールであり得るかまたは測定モジュールを備え得る。光源、検出器、および／または集束レンズは、測定モジュールの中で位置付けられ得るかまたは実質的に包囲させられ得る。装置は支持モジュールを備え得る。支持モジュールは、１つもしくは複数の支持部分であり得る、または、１つもしくは複数の支持部分を備え得る。支持モジュールは、測定モジュールに対して調整可能および／もしくは移動可能であり得る、ならびに／または、逆も可能であり得る。

１つまたは複数の支持部分のうちの少なくとも１つは、使用中に、目に対する装置の位置（鉛直平面および／または水平平面における）が周りで調整できる枢動点を提供する（例えば、患者の頭または顔における場所と接触しているとき）ように配置され得る。枢動点は、測定の前、最中、および／または後、目に対するポートの距離および／または場所を操作者に調整させることができる。枢動点は、さらに、光線によって照らされる目の標的領域を操作者に調整させることができる。

装置は、測定の間に患者が見る１つまたは複数の視覚的標的をさらに備え得る。標的は、筐体もしくは筐体の一部に装着される物理的物体であり得る、または、標的は、筐体に装着され、可視光を発するように構成される第２の光源であり得るかもしくはそのような第２の光源を備え得る。これは、患者の目を、光線に対する所定の配向／位置へ案内するために使用され得る。装置は、視覚的な標的を筐体に対して移動させるように構成され得る。例えば、視覚的な標的は、手作業の並進台および／または電気的に制御された並進台を介して筐体に装着されてもよい。この方法では、患者の頭／顔に対するポート（および光線）の固定位置について、目の照らされる標的領域は、患者の目が視覚的な標的に追従するときに調整され得る。そのため、これは、目の標的領域を調整および／または位置付けるために、追加／代替の手法として使用されてもよい。

支持部分は、測定の間に患者の頭に対する支持部分の移動を最小限にするように構成され得る。支持部分は安定性の点となるように意図されている。１つまたは複数の支持部分は、使用中に装置が患者の頭の移動に追従できるように、患者の頭にしっかりと結合または堅く結合するように構成され得る。この方法では、１つまたは複数の支持部分は、装置の効果的で受動的な安定化を提供することができる。

その支持部分または各々の支持部分は、患者の頭としっかりした接触または固定的な接触で配置されるように構成される境界面部分を備え得る。境界面部分は、その支持部分または各々の支持部分の遠位端に位置決めされ得る。１つまたは複数の支持部分および／または境界面部分は、実質的に硬い材料から形成され得る、または、実質的に硬い材料を含み得る。その境界面部分または各々の境界面部分は、パッドであり得る、または、パッドを備え得る。１つまたは複数の支持部分および／または境界面部分は、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所に適合するように人間工学的に成形され得る。任意選択でまたは好ましくは、１つまたは複数の支持部分および／または境界面部分は、額、頬、眼窩、または鼻梁など、患者の頭または顔における１つまたは複数の骨の部位に適合するように人間工学的に成形され得る。

その境界面部分または各々の境界面部分はそれぞれの支持部分に取り付け可能であり得る。その境界面部分または各々の境界面部分はそれぞれの支持部材にしっかりと結合され得る。代替で、その境界面部分または各々の境界面部分は、患者の頭から装置へと（または、その逆に）、および／または、操作者から患者の頭へと伝えられる振動を減衰するように構成される防振結合器を介して、それぞれの支持部分に結合されてもよい。防振結合器は防振材料を含み得る。防振材料は、実質的に柔軟性および／もしくは弾性の材料であり得る、または、そのような材料を含み得る。

装置は、操作者によって装置を保持および／または操作するためのハンドルをさらに備え得る。任意選択でまたは好ましくは、ハンドルは人間工学的な把持部を備え得る。ハンドルは、筐体もしくは支持部分に結び付きもしくは結合され得る、または、筐体もしくは支持部分と一体に形成され得る。ハンドルは、防振ハンドルであり得る、または、防振ハンドルを備え得る。ハンドルは、振動を減衰するように構成される防振材料を含み得る。例えば、把持部は、防振材料であり得る、または、防振材料を含み得る。代替で、ハンドルと筐体または支持部分との間の結合器は、防振結合器であってもよい、または、防振結合器を備えてもよい。防振結合器は防振材料を含み得る。防振材料は、実質的に柔軟性および／もしくは弾性の材料であり得る、または、そのような材料を含み得る。

防振材料は、ニチノール、ネオプレーン、ポリウレタン、および／または、技術的に知られている任意の他の振動を減衰する材料など、ゴムのような材料であり得る、または、ゴムのような材料を含み得る。代替または追加で、防振材料は、バネなどの弾性部材であり得る、または、弾性部材を備え得る。

有利には、ハンドルは、装置への手の移動および／または振動の伝達が実質的に低減されるように、操作者の手からの振動を実質的に分離または隔離するように構成され得る。

ハンドルは、例えば、操作者の手において保持される寸法および／または形とされる細長い部分といった、一部分であり得る、または、そのような一部分を備え得る。代替で、操作者の手または少なくとも操作者の手のいくらかの部分を受け入れるために、開口が筐体の中に設けられてもよい。

代替または追加で、装置は、ＯＭＴ測定への操作者の手および／または患者の頭の移動の影響を低減するために、耐振動機構などの能動的な安定化機構をさらに備えてもよい。

ハンドルは、筐体の一部であり得る、または、筐体の一部を備え得る。ハンドルは、筐体と一体に形成され得る、または、（例えば、固定的または枢動可能に）筐体に取り付け可能であり得る。ハンドルは筐体にしっかりと結合され得る。筐体が支持部分に対して（または、その逆で）移動するように構成される場合、筐体とハンドルとの両方が支持部分に対して移動するように、ハンドルは筐体と共に移動するように構成され得る（例えば、ハンドルが、筐体の一部である場合、または、筐体に取り付け可能である場合）。

代替で、ハンドルは、支持部分の一部であり得る、または、支持部分の一部を備え得る。ハンドルは、支持部分と一体に形成され得る、または、（例えば、固定的または枢動可能に）支持部分に取り付け可能であり得る。ハンドルは、支持部分にしっかりと結合され得る、または、防振結合器を介して穏やかに結合され得る。そのため、筐体が支持部材に対して（または、その逆で）移動するように構成される場合、ハンドルは、筐体が支持部分およびハンドルに対して移動するように、支持部分のそれぞれに対して不動となるように構成され得る。

代替で、筐体および支持部分の各々はハンドルに（例えば、固定的または枢動可能に）取り付け可能であり得る。代替または追加で、筐体および／または支持部分は、ハンドルに対して調整可能および／もしくは移動可能で（または、その逆で）あり得る。

ハンドルは装置のハンドルモジュールであり得る。ハンドルモジュールは、測定モジュールおよび／もしくは支持モジュールに取り付け可能であり得る、ならびに／または、測定モジュールおよび／もしくは支持モジュールに対して調整可能もしくは移動可能であり得る。そのため、支持モジュール、ハンドルモジュール、および測定モジュールの各々が、互いに対して独立して移動するように構成され得る。

筐体および／または支持部分に対するハンドルの配向、角度、および／または位置は調整可能であり得る。ハンドルは、筐体および／または支持部分に対して枢動可能および／またはスライド可能に装着可能であり得る。筐体および／または支持部分は、ハンドルに対して１つまたは複数の方向において移動するように構成され得る。方向は、線形（例えば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ）、または非線形（例えば、回転）であり得る。筐体および／または支持部分は、ハンドルに対して手動で調整可能および／または移動可能であり得る。代替または追加で、ハンドルに対する支持部分および／または筐体の調整および／または移動は、電気的に制御されてもよく、例えば、装置は、操作者の入力に応答して、支持部分および／または筐体をハンドルに対して調整および／または移動させるように構成されてもよい。装置は、操作者の入力に応答して、支持部分および／または筐体をハンドルに対して調整および／または移動させるように配置および構成される１つまたは複数のモータまたはアクチュエータ（例えば、圧電、サーボ、および／またはステッピングモータ）を備え得る。

ハンドルは、それぞれの並進台を介して支持部分および／または筐体に取り付け可能であり得る。その並進台または各々の並進台は、手作業の並進台および／または電気的に制御された並進台であり得るかまたはそのような並進台を備え得る。その並進台または各々の並進台は粗い移動および／または細かい移動を提供することができる。ハンドルはその並進台もしくは各々の並進台を備え得る、または、支持部分および／もしくは筐体はそれぞれの並進台を備え得る。その並進台または各々の並進台は、１つまたは複数の方向（例えば、直交するＸ、Ｙ、およびＺの方向、回転、ならびに／または傾き）において、それぞれの支持部分または筐体をハンドルに対して並進させるように構成され得る。その並進台または各々の並進台は、多軸並進台であり得るかまたは多軸並進台を備え得る。支持部分および／または筐体は、例えば固定または枢動可能な結合器といった１つまたは複数の追加の結合器または装着部によって、それぞれの並進台に取り付け可能であり得る。

筐体または測定モジュールは、ハンドルまたはハンドルモジュールの中に少なくとも一部受け入れられ得る。

検出器は、使用中、集束レンズのフーリエ面において散乱光を画像化するように配置および構成され得る。検出器は、使用中、集束レンズのフーリエ面に形成される干渉パターンを画像化するように配置および構成され得る。干渉パターンはスペックルパターンであり得る。

検出器は、画像センサであり得るかまたは画像センサを備え得る。検出器／画像センサは、時間の期間（つまり、取得時間）にわたって散乱光（例えば、干渉パターン）の画像または画像フレームの素早い連続を取り込んで出力するように構成され得る。任意選択でまたは好ましくは、画像センサは少なくとも５００Ｈｚのフレームレートを有し得る。画像センサは、１つまたは複数の一次元画像および／または二次元画像を取り込むように構成され得る。画像センサは、個々の感知要素の一次元もしくは二次元の配列、または、二次元の画像センサの配列であり得る、または、そのような配列を備え得る。一次元の画像は、１つの特定の方向（例えば、Ｘ、Ｙ、Ｚ、鉛直、または水平の方向）においてＯＭＴを測定するために使用され得る。検出器／画像センサの出力は、ある時間の期間にわたって記録されるいくつかの画像または画像フレームを含む動画であり得る。取得時間は実質的に１０秒間未満であり得る。取得時間は、実質的に２～１０秒間、３～６秒間、または４～５秒間の範囲であり得る。動画は、３秒間の長さを有し得る、および／または、１５００枚の画像を含み得る。画像センサは、高速デジタルカメラであり得る、または、高速デジタルカメラを備え得る。

装置は、検出器の出力に基づいてＯＭＴ測定を実施するように構成され得る。装置は、ＯＭＴの水平成分および／またはＯＭＴの鉛直成分を測定するように構成され得る。装置は、光干渉法に基づいてＯＭＴ測定を実施するように、および、任意選択でまたは好ましくはスペックル測定学を実施するように、構成され得る。

装置は、検出器の出力に基づいてＯＭＴ測定を実施するように構成される処理装置をさらに備え得る。処理装置は、検出器の出力を処理するように構成される集積回路もしくはマイクロプロセッサであり得る、または、そのような集積回路もしくはマイクロプロセッサを備え得る。処理装置は、例えばフィールドプログラマブルゲートアレイといった、構成可能であり得る。代替で、装置は、検出器（例えば、別体の計算装置における処理装置）の出力に基づいてＯＭＴ測定を実施するように構成される処理装置に連結可能であり得る。処理装置は、検出器の出力に基づいてマイクロトレモアの振幅および／または周波数を決定するように構成され得る。処理装置は検出器の出力信号を受信するように構成され得る。検出器の出力信号は、検出器の出力であり得る、または、検出器の出力を含み得る。検出器の出力信号は、画像フレームの流れもしくは連続、またはビデオストリームなど、処理装置への画像データの流れであり得る、または、そのような画像データの流れを含み得る。処理装置は、時間の期間にわたって検出器の出力を記録するように構成され得る。検出器の出力信号は、時間の期間にわたって、フレームレートにおいて取り込まれる画像フレームの連続であり得る、または、そのような連続を含み得る。各々の画像フレームは画像データを含み得る。取得時間または時間の期間は、実質的に２～１０秒間、３～６秒間、または４～５秒間の範囲であり得る。処理装置は、記録された検出器の出力からのマイクロトレモアの振幅および／または周波数を決定するためのソフトウェアアルゴリズムを決定または実行するように構成され得る。

ＯＭＴ測定は、光干渉法に基づかれ、任意選択でまたは好ましくはスペックル測定学に基づかれ得る。検出器において受け入れられる光は、検出器によって検出および／または取り込まれ得る干渉パターンまたはスペックルパターンを形成できる。目の移動は、干渉パターンにおいて変化および／または変位を経時的に引き起こす。スペックルパターンまたは干渉パターンは画像であり得る。処理装置は、ＯＭＴ信号を抽出するために、干渉または干渉パターンにおける変化を処理および／または分析するために構成および／またはプログラムされ得る。ＯＭＴ信号は、ＯＭＴによって引き起こされる目の移動の推定である時間変化信号である。ＯＭＴ信号は、ＯＭＴ信号に存在する支配的な周波数を抽出するためにさらに処理される。特定の閾値レベル未満のＯＭＴ周波数の測定は、患者の脳の健康における異常を指し示すことができ、装置の使用の文脈において、脳の損傷を指し示すことができる。分析は、不測のパターンまたは変化を経時的に捜すことができる。

処理装置、または、処理装置によって実行されるアルゴリズムは、目の移動を表すＯＭＴ信号を経時的に生成するために、検出器から受信される画像同士を相互相関させるように構成され得る。ＯＭＴ信号は、実質的に振動的とでき、複数の周波数成分を含み得る。アルゴリズムは、興味のある周波数帯域における検出器の出力信号の周波数成分を抽出するために、または、興味のある周波数帯域の外の周波数成分を減衰させるために、適切なフィルタリングステップを含んでもよい。ＯＭＴについて興味ある周波数帯域は、実質的に２０Ｈｚから１５０Ｈｚの範囲にあり得る。興味のある帯域の外の周波数は、マイクロサッカードおよび／または目のドリフトを表し得る。アルゴリズムは、フーリエ分析を通じてピークスペクトル成分を決定することで、または、１秒間あたりに起こる信号ピークを決定することで、信号の周波数成分を推定するためのステップを含んでもよい。

処理装置またはソフトウェアアルゴリズムは、画像データの流れにおける第２の画像から始まって、各々の画像を、画像データの流れにおける前の画像と相互相関させるように構成され得る。相互相関の結果のピークは、例えば画素分解能において、２つの相互相関した画像の間のスペックル変位を表すことができる。ＯＭＴ信号は、相互相関のピークの場所を経時的に含み得る。処理装置は、興味のある周波数帯域における検出器の出力信号の周波数成分を抽出するために、または、興味のある周波数帯域の外の周波数成分を減衰させるために、（例えば、バンドパスフィルタを適用することで）ＯＭＴ信号を濾過するように構成され得る。

処理装置は、あるフレームレートにおいてある時間の期間にわたって取り込まれる画像フレームの連続を含む画像データの流れを含む出力信号を検出器から受信するように、および、１つまたは複数の所定の閾値の外にある１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を有する画像フレームを画像データから除去または消去するように構成され得る。処理装置は、それぞれの画像フレームデータに基づいて、一連の画像の１つまたは複数の画像フレームについて、１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を決定するように構成され得る。処理装置は、１つまたは複数の画像フレームの各々について、１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を、１つまたは複数の所定の閾値と比較するように構成され得る。１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準は、それぞれの画像フレームにわたっての全体統合信号、ならびに／または、それぞれの画像フレームから得られる自動相関ピークの高さおよび／もしくは幅を含み得る。

代替または追加で、処理装置は、１つまたは複数の所定の閾値の外にある１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を有する画像フレームの対を画像データから除去または消去するように構成され得る。１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準は、画像フレームのそれぞれの対の相互相関から抽出される１つまたは複数の信号対ノイズのパラメータを含み得る。

処理装置は、経時的な目の移動を表す残りの画像データからＯＭＴ信号を決定または抽出するように構成され得る。ＯＭＴ信号は、残りの画像データにおける画像の隣接する対の相互相関から決定または抽出され得る。画像フレームの対の相互相関は、画像フレームの対についての相互相関データまたは相互相関行列を生成することができる。ＯＭＴ信号は相互相関データから決定または抽出され得る。

代替または追加で、処理装置は、所定の閾値を超えるフレーム間速度を有する画像フレームを画像データから除去または消去するように構成され得る。フレーム間速度は、相互相関の画像フレームの連続した対の間の相互相関ピーク位置における変化に基づかれ得る。

装置は、光源および検出器を動作させるように構成される制御回路またはマイクロコントローラをさらに備え得る。制御回路は、光源、検出器、および／または処理装置と通信していてもよい。制御回路は処理装置を備え得る。制御回路は、支持部分、筐体、および／またはハンドルの移動／調整を制御するようにさらに構成され得る。制御回路は、操作者の入力に応答して、光源、検出器、処理装置、そのモータもしくは各々のモータ、または、電気的に制御された並進台を制御するように構成され得る。

装置は、装置を動作させるための１つまたは複数の操作者入力部をさらに備え得る。操作者入力部のうちの１つまたは複数は、使用中に、操作者の手によって（例えば、指および／または親指を使用して）動作可能である一方で、前記手により装置を保持および／または把持するように配置および構成され得る。１つまたは複数の操作者入力部は、筐体および／もしくはハンドルに、または、測定モジュールおよび／もしくはハンドルモジュールの上に、またはそれらの中に配置され得る。

１つまたは複数の操作者入力部は、制御回路および／もしくは処理装置に連結され得る、または、制御回路および／もしくは処理装置と通信し得る。１つまたは複数の入力部は、限定されることはないが、スイッチ、ボタン、タッチパッド、ジョイスティック、キーパッド、トラックパッド、方向パッド、多方向ボタン、および／またはマイクを備え得る。１つまたは複数の入力部は、オン／オフ、ＯＭＴ測定の開始、測定のクリアまたは中断、例えば測定期間が満了する前の測定の終了、支持部分、筐体、および／またはハンドルの位置の移動または調整といった機能のうちの１つまたは複数を実施するように構成され得る。

装置は、１つまたは複数の出力信号を操作者に提供するように構成される１つまたは複数の出力要素をさらに備え得る。１つまたは複数の出力信号は、聴覚、視覚、および／または触覚の信号であり得るかまたはそのような信号を含み得る。例えば、１つまたは複数の出力要素は、音発出装置、光発出装置、および／または振動子などの触覚装置であり得るかまたはそのような装置を備え得る。１つまたは複数の出力要素は、操作者への１つまたは複数の種類の情報を指示するように構成され得る。例えば、１つまたは複数の種類の情報は、測定結果（例えば、ＯＭＴの振幅および／または周波数）、測定開始、測定停止、ＯＭＴ記憶痕跡、および／または測定フィードバックであり得るかまたはそれらを含み得る。

出力要素のうちの少なくとも１つは、表示画面であり得る、または、表示画面を備え得る。表示画面は、測定状態、測定結果、測定開始、測定停止、ＯＭＴ振幅、ＯＭＴ周波数、および／またはＯＭＴ記憶痕跡のうちの１つまたは複数を含む測定データを表示するように構成され得る。

処理装置は１つまたは複数の出力要素と通信できる。処理装置は、１つもしくは複数の画像フレーム品質測定基準および／または１つもしくは複数のフレーム間相関品質測定基準に基づいて、操作者に提供するために、１つまたは複数のフィードバック信号を１つまたは複数の出力要素へと提供するように構成され得る。１つまたは複数のフィードバック信号は、位置合わせおよび／または安定性のフィードバックを操作者に提供することができる。

レンズは固定焦点距離レンズであり得る。例えば、レンズは、凸レンズまたは平凸レンズであり得るかまたはそのようなレンズを備え得る。焦点距離は１０ｃｍ未満であり得る。焦点距離は、実質的に２ｃｍ～１０ｃｍ、３ｃｍ～１０ｃｍ、４ｃｍ～１０ｃｍ、５ｃｍ～１０ｃｍ、５ｃｍ～９ｃｍ、または５ｃｍ～８ｃｍの範囲にあり得る。

検出器は、レンズから焦点距離に実質的に等しい距離に位置決めされ得る。代替で、複数のレンズが、散乱光の焦点を検出器の位置に合わせるために、単レンズの代わりに使用され得る。

装置は、光線が光源からポートに到達する照明光学経路と、散乱光がポートから検出器に到達する検出光学経路とを含み得る。

装置はビームスプリッタをさらに備え得る。ビームスプリッタは、光線を前記ポートの方へ向かわせるように照明光学経路に配置され得る、および／または、散乱光を検出器の方へ向かわせるように検出光学経路に配置され得る。

装置は鏡をさらに備え得る。鏡は、光線をポートの方へ向かわせるように照明光学経路に配置され得る。鏡および／またはビームスプリッタは筐体または測定モジュールの中に収容され得る。

鏡を伴う構成は、光源を筐体の中の様々な位置に配置させることができる。操作者が位置合わせの間に目を見ることは有利とでき、この配置は、操作者が患者の目のより邪魔のない視界を得られるように光源を位置決めさせることができる。装置は、操作者がビームスプリッタを通じて患者の目を見えるように構成され得る。これは、目における標的領域への装置の位置合わせをさらに助けることができる。

鏡は、光線の一部分を調整するために移動可能な鏡であり得るかまたはそのような鏡を備え得る。移動可能な鏡は、手作業で動作させられ得る、または、電気的に制御され得る（例えば、電動の鏡装着部、圧電アクチュエータ、サーボ、または、技術的に知られている任意の他の移動可能な鏡技術を用いる）。移動可能な鏡は、光線を目の標的領域に位置合わせするのを助けるために、移動可能な筐体、支持体、および／またはハンドルモジュールとの組み合わせまたは代替で使用され得る。鏡が電気的に制御される場合、装置は、操作者からの１つまたは複数の入力に応答して鏡を移動させるように構成され得る。装置は、操作者の入力に応答して自己位置付けまたは自己位置合わせ機能を実施するように構成されてもよく、それによって、鏡は目にわたって光線を走査するような手法で移動させられる。自己位置付け機能では、装置は、散乱光を検出器の視界に維持する（つまり、十分な検出器の信号を維持するために）一方で、標的領域を位置付けるために検出器の出力信号に応答して鏡を移動させるようにさらに構成され得る。

光源は、コヒーレント光を発するように構成されてもよい。光源は、実質的に単色の光を発するように構成されてもよい。光源は、レーザーであり得る、または、レーザーを備え得る。任意選択でまたは好ましくは、レーザーは、近赤外線波長範囲（例えば、約５５０ｎｍから約８５０ｎｍ、または、６３３ｎｍから約７８５ｎｍの範囲において）に視認可能な１つまたは複数の波長において光を発することができる。任意選択で、装置は１つまたは複数の光源を備えてもよく、各々の光源は異なる波長で光を発するように構成される。例えば、１つの光源が可視波長範囲（例えば、４００～７００ｎｍ）で光を発するように構成され、別の光源が近赤外線波長範囲（例えば、７００～９００ｎｍ）で光を発するように構成され得る。両方の光源は、両方の光線が目の同じ標的領域を実質的に照らすように、目への同じかまたは平行な照明経路に沿って光線を発するように配置され得る。可視光源は位置合わせの目的のために使用されてもよく（つまり、そのため操作者は光線を見ることができる）、装置または光線が標的領域に位置合わせされると、近赤外線光源はＯＭＴ測定のために使用されてもよい。

装置は、実質的に１５０μＷ未満（例えば、レーザー安全基準によって決定される、光線の波長において目に安全なレベル）の光強度でポートにおいて光線を提供するように構成され得る。任意選択でまたは好ましくは、装置は、装置を出る光線の出力を、光線の波長において目に安全な出力まで低下させるために、照明光学経路に配置される１つまたは複数の減衰光要素を備え得る。例えば、光源は実質的に１ｍＷの出力において光を発することができ、これは目に安全なレベルまで減衰されなければならない。

装置は１つまたは複数の光学バンドパスフィルタをさらに備え得る。光学バンドパスフィルタは、検出光学経路および／または照明光学経路に配置され得る。光学バンドパスフィルタは、散乱光を透過し、検出器に到達する周辺光を減衰するように構成され得る。

装置はシャッタをさらに備え得る。シャッタは、例えば光線がポートを通って装置から出るのを防止するためにといった、光線を選択的に妨げるために照明経路に配置され得る。シャッタは、ポートの前または後における照明光学経路に位置決めされ得る。シャッタは手作業または自動で動作させられ得る（例えば、１つまたは複数の操作者入力要素を介した操作者の入力に応答して、制御回路によって）。

装置は電池駆動とされ得る。装置は電池を備え得る。電池は再充電可能であり得る。電池は、電力を制御回路に提供するために制御回路に連結可能であり得る。代替で、装置は、例えば電源コードを介して、電気駆動とされてもよい。装置が電気駆動とされる場合、制御回路は電源コードを介して電気を受け取ることができる。

装置は、患者の頭の移動に対する目の移動を測定するようにさらに構成され得る。この方法では、ＯＭＴ測定における患者の頭および／または操作者の手の移動の影響が排除または実質的に低減され得る。例えば、装置は、患者の手における基準標的の変位を測定するようにさらに構成され得る。基準標的は、患者の頭の移動が基準標的へと伝えられるように、患者の頭の場所に接するように構成され得る。基準標的は、装置から独立して移動できるように、装置から実質的に分離され得る。装置は、筐体に対する基準標的の変位と、筐体に対する目の移動とを測定するように構成され得る。これらの２つの測定から、装置は、目と基準標的との間の移動における差を決定するように構成され得る。基準標的は装置の一部であり得る。基準標的は、支持部分の一部であり得る、または、支持部分の一部を備え得る。例えば、支持部分が、防振結合器を介して支持部分に結合される境界面部分を備える場合、基準標的は、境界面部分の一部であり得る、または、境界面部分の一部を備え得る。

装置は、検出器の出力信号に基づいて装置に対する前記目の角度の移動または変位を測定するための第１の副システムと、第２の検出器の出力信号に基づいて装置に対する前記頭の角度の移動または変位を測定するための第２の副システムとを備え得る。第１の副システムは検出器と集束レンズとを備え得る。第１の副システムは、検出器の出力信号に基づいて、装置に対する前記目の角度の移動または変位を表す第１の信号を提供するように構成され得る。第２の副システムは、患者の頭における基準標的との光線の相互作用から散乱光を検出するように配置される第２の検出器と、第２の検出器のために散乱光を集めるように配置される第２の集束レンズとを備え得る。第２の副システムは、第２の検出器の出力信号に基づいて、装置に対する前記頭の角度の移動または変位を表す第２の信号を提供するように構成され得る。装置は、第１の測定信号と第２の測定信号とに基づいて、前記頭に対する前記目の角度の移動または変位を表すＯＭＴ信号を提供するように構成される。

処理装置は、検出器の出力信号および第２の検出器の出力信号に基づいて、第１の信号および第２の信号を決定するように構成され得る。処理装置は、第１の信号と第２の信号とを組み合わせることで、第１の信号および第２の信号に基づいてＯＭＴ信号を決定するように構成され得る。

装置が、目の標的領域と相互作用した後、散乱光のそれ自体との干渉によって発生させられる干渉（スペックル）パターンを用いて干渉計として作用することは、理解されるものである。代替で、装置に対する目の変位は、マイケルソン干渉計の方式の配置において、目の標的領域と相互作用しなかった参照光線との散乱光の干渉によって生成される干渉パターンを使用して測定されてもよい。このような配置は、例えばビームダンプの代わりに、入射光線（光源からの）へのビームスプリッタの他方の側に配置される追加の鏡を必要とする。

装置は、知られている技術を用いて、患者を特定するために網膜スキャンを実施するようにさらに構成され得る。装置によって保管されるかまたは通信ユニットを介して送信されるＯＭＴ測定データは、網膜スキャンデータを生体識別子として含んでもよい。例えば、検出器は、患者の網膜の画像を取り込むようにさらに構成され得る。代替で、装置は、網膜画像を取得するように配置および構成される別体の検出器を備えてもよい。処理装置は、例えば、装置に保存される、または、通信ユニットを介してアクセス可能といった、保存された網膜スキャンデータを使用して、網膜認識アルゴリズムを実行するようにさらに構成できる。これは、装置に患者を識別させることができ、ＯＭＴ測定を患者と関連付けさせることができる。

装置の特徴は、目のＯＭＴを測定することに関して記載されているが、装置は、他の目の移動（例えば、異なる周波数範囲において起こる）およびマイクロトレモア、ならびに／または無生物の小さい変位を測定するのにも同様に適し、使用されてもよいことは、理解されるものである。

本発明の第２の態様によれば、目のマイクロトレモアを測定する方法が提供される。方法は、第１の態様による装置を提供するステップを含み得る。方法は、装置を、患者の頭において、または、患者の頭に接して支持するおよび／または安定させるステップを含み得る。装置を支持するおよび／または安定させるステップは、装置の支持部分が患者の頭または顔における１つまたは複数の場所と接するように装置を位置決めすることを含み得る。方法は、装置を目の標的領域に位置合わせするステップをさらに含み得る。方法は、装置から発生される光線で目の標的領域を照らすステップと、装置の検出器において、目の標的領域との光線の相互作用から、散乱光を検出するステップとをさらに含み得る。方法は、検出器の出力信号に基づいて、１つまたは複数のマイクロトレモア特性を決定または測定するステップをさらに含み得る。１つまたは複数のマイクロトレモア特性は、出力信号の１つまたは複数の振幅および／または周波数成分であり得るかまたはそれらを含み得る。方法は、１つまたは複数のマイクロトレモア特性のうちの少なくとも１つを操作者に提供および／または表示するステップをさらに含み得る。

装置が１つまたは複数の支持部分を備える場合、方法は、１つまたは複数の支持部分を、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所と接触させて配置するステップと、装置を目の標的領域に位置合わせするために、光源の位置、検出器の位置、および集束レンズの位置を調整するステップとをさらに含み得る。

装置を位置合わせするステップは、光線を目の標的領域と位置合わせすることを含み得る。装置を位置合わせするステップは、筐体および／または支持部分を調整および／または移動することをさらに含み得る。装置を位置合わせするステップは、筐体を支持部分に対して調整および／または移動することを含み得る。筐体および／または支持部分を調整および／または移動することは、装置が患者の頭において、または、患者の頭に接して支持される間に筐体および／または支持部分を調整および／または移動することを含み得る。

方法は、第１の態様の装置の機能のいずれかを実施するステップを含み得る。

本発明の第３の態様によれば、第２の態様の方法を実施するように構成される持ち運び可能な計算装置が提供される。持ち運び可能な計算装置は、タブレット、スマートフォン、またはラップトップであり得るかまたはそのようなものを備え得る。

「光」への言及は、全体を通じて、少なくともスペクトルのうちの可視部分および／または近赤外部分における光に言及するように意図されている。他の波長の放射が他の実施形態において利用されてもよい。

本発明の別の態様および／または実施形態の文脈において記載されている特徴は、一緒に使用されてもよい、および／または、置き換え可能であってもよい。同様に、特徴が、簡潔性のために１つの実施形態の文脈において記載されている場合、別々に、または、任意の適切な部分組み合わせで提供されてもよい。装置との関連で記載されている特徴は、方法に関して定義可能な対応する特徴を有してもよく、その逆もまたは可能であり、これらの実施形態は明確に想定されている。

本発明が良好に理解できるように、ここで実施形態が添付の図面を参照して例だけを用いて検討される。

本発明の実施形態による装置の光学的設定の概略図である。 本発明の実施形態による装置の図である。 本発明の実施形態による装置の概略図である。 本発明の実施形態による装置の別の図である。 本発明の実施形態による図１から図４の装置を使用する方法の図である。 本発明による別の実施形態による装置構成の図である。 装置の角度の移動の相殺についての光路図である。 装置の角度の移動の相殺についての装置の代替の光学的設定の図である。

図１は、本発明の実施形態による装置１００の概略図である。装置１００は、標的物体の小さい変位、具体的には、目の眼球マイクロトレモア（ＯＭＴ）を測定するように構成された光学測定装置である。装置は、目の標的領域を光線で照らし、目からの散乱光を検出するように構成されている。検出された散乱光は、目が移動するときに時間と共に変化または移動する干渉パターンを形成する。干渉パターンは、目の１つまたは複数のＯＭＴ特性（例えば、振幅および／または周波数）を決定するために画像化、記録、および処理され得る。

装置１００は、例えば図２に示されているように、片手４００を用いて保持および／または動作させられ得るように、手持ち式装置１００になるように構成および寸法決定されてもよい。代替で、装置１００は、全体で手持ちとされないように、壁またはフレームなどの外部支持構造によって少なくとも一部で支持されるように構成および寸法決定されてもよい。

装置１００は複数の光学要素を備える。装置１００は、目２００の標的領域を光線で照らすための光源１０を備え得る。標的領域は目の強膜（目の白い部分）であり得る。装置１００は、目２００の標的領域との光線の相互作用から、散乱光を検出するように配置される検出器２０をさらに備える。例えば、検出器２０に到達する散乱光は、標的領域から反射させられる光線の一部であり得るかまたはそのような光線の一部を含み得る。

装置１００は、検出器２０のために散乱光を集めるように配置される集束レンズ３０を備える。集束レンズ３０は、検出器２０が集束レンズ３０のフーリエ面に位置決めされるように、検出器２０の前に配置され、検出器２０に対して位置決めされ得る。これを達成するために、レンズ３０は、レンズ３０の焦点距離ｆに等しい検出器２０からの所定の距離に位置決めされ得る。

フーリエ面の技術の利点は、ＯＭＴ測定が標的領域の表面の傾きまたは形、および、標的の表面と検出器との間の距離に対して比較的鈍感なことである。さらに、目の角度の変位は、線形スペックル画像変位とレンズの焦点距離とだけに依存する。そのため、装置の光学的設定は、光の波長および検出器から標的への距離を含むいくつかの変数にスペックル画像が依存する画像化平面において検出するシステムの光学的設定より厳しくない。

焦点距離ｆは、目の運動に拡大する効果を提供する。そのため、所与の検出器について、焦点距離がより長くなると、（回転の）目の運動に対する装置の分解能がより良くなる。好ましくは、レンズ３０の焦点距離ｆは、適切な分解能を提供しつつ（好ましくは、実質的に２～５μｒａｄ以下の範囲）、装置１００を実質的にコンパクトで持ち運び可能にするために、実質的に１０ｃｍ未満である。

光源１０、検出器２０、および集束レンズ３０は装置１００の筐体１２０に収容されている。筐体１２０は、光源１０、検出器２０、および集束レンズ３０などの装置１００の光学要素を実質的に包囲し得る。筐体１２０は、図１に示されているように、筐体１２０の壁において、ポート、開放部、または開口４０を備え得る。開口４０は、目２００の標的領域を照らすために、光線を筐体１２０から出させることができる。開口４０は、さらに、目２００の標的領域からの散乱光を筐体１２０へと入らせて検出器２０に到達させることができる。

装置１００は、光線が光源１０から開口４０および／または目２００の標的領域に到達する照明光学経路と、散乱光が検出器２０に到達する検出光学経路とを含む。図１では、照明光学経路は、Ｐ_ｉの符号が付けられた実線の矢印によって指示されており、検出光学経路は、Ｐ_ｄの符号が付けられた点線の矢印によって指示されている。図１は、同じ開口４０を通過する検出および照明の光学経路（Ｐ_ｉ、Ｐ_ｄ）を示しているが、代替の実施形態（図示せず）では、検出および照明の光学経路（Ｐ_ｉ、Ｐ_ｄ）は別々の開口４０を各々が通過してもよい。集束レンズ３０は検出光学経路Ｐ_ｄに位置決めされる。

その開口４０または各々の開口４０は、光学窓（図示せず）であり得るかまたは光学窓を備え得る。光学窓４０は、例えば、光源１０によって発せられる光の波長範囲、および／または、目２００からの散乱光の波長範囲といった、興味のある波長範囲において光学的に透き通り得る、および／または、実質的に透明であり得る。この方法では、筐体１２０は、環境から（例えば、埃または他の粒子から）光学要素を保護するために、光学要素を筐体１２０の中に完全に包囲および／または封止することができる。その窓４０または各々の窓４０は、興味のある波長範囲における光線および／または散乱光を透過し、周辺光を減衰するように構成される光学バンドパスフィルタであり得るかまたはそのような光学バンドパスフィルタを備え得る。

追加または代替で、装置１００は、図１に示されているように、検出器２０の前の検出光学経路Ｐ_ｄに配置される光学バンドパスフィルタ５０を備え得る。光学バンドパスフィルタ５０は、興味のある波長範囲における散乱光を透過し、周辺光が検出器２０に到達するのを減衰させるように構成され得る。

装置１００は、光線を開口４０の方へ向かわせるために、照明光学経路Ｐ_ｉに配置されるビームスプリッタ７０をさらに備え得る。ビームスプリッタ７０は、興味のある波長範囲において部分反射率Ｒ（つまり、Ｒ＜１００％）と部分透過率Ｔ（つまり、Ｔ＜１００％）とを呈するように構成されている。そのため、反射した光の光学的強度および透過した光の光学的強度は、ビームスプリッタ７０に入射した光の光学的強度より小さい。この効果は、ビームスプリッタ７０の後の実線の矢印の縮小した幅によって、図１に示されている。

ビームスプリッタ７０は、図１に示されているように、散乱光を検出器２０の方へ向かわせるために検出光学経路Ｐ_ｄに配置されてもよい。図示された例の配置において、光源１０からの光線は、ビームスプリッタ７０から照明光学経路Ｐｉに沿って開口４０／目２００へと一部反射され、目２００の標的領域からの散乱光は、後方へ進み、ビームスプリッタ７０を通って検出光学経路Ｐ_ｄに沿って検出器２０へと一部透過させられる。ビームスプリッタ７０が、測定を実施するために任意の適切な分割比Ｒ：Ｔを有し得ることは、理解されるものである。例えば、適切な分割比Ｒ：Ｔは、検出器に到達する散乱光の量を最大にするように選択され得る。分割比Ｒ：Ｔは、ビームスプリッタ７０に入射する光線の強度、目２００からの散乱光の強度、および／または、検出器２０の感度に依存し得る。散乱光の強度は、典型的には、図１に示したような配置において、目２００を照らす光線の強度より小さくなるため、ビームスプリッタ７０は、目からの散乱光のより大きな割合を透過させるために、反射率Ｒ＜５０％を好ましくは有する。実施形態では、分割比Ｒ：Ｔは、興味のある波長範囲においておおよそ１０：９０（反射％：透過％）である。比較的大きい透過は、検出器２０へと透過される散乱光の量を増加させることができ、したがって測定の信号対ノイズ比を向上させることができる。

ビームスプリッタ７０が光学的設定において使用される場合、装置１００は、ビームスプリッタ７０を通じて透過された（目２００を照らすために使用されない）光線の一部分を阻止および／または終結するように配置されるビームストッパ６０またはビームダンプ６０をさらに備え得る。好ましくは、ビームダンプ６０は、残りの光線が検出器２０に到達するのを防止するのを助けるために、実質的に非反射であり得るかまたは吸収することができる。ビームスプリッタ７０および／またはビームダンプ６０は筐体１２０に位置付けられ得る。

ビームスプリッタ７０における照明光学経路Ｐ_ｉと検出光学経路Ｐ_ｄとは図１の配置において実質的に直交しているが、光学的設定は、図示した配置に限定されないことは理解されるものである。具体的には、照明光学経路Ｐ_ｉと検出光学経路Ｐ_ｄとはビームスプリッタ７０において直交していなくてもよい。代替の配置（図示せず）では、光源１０は、光線を開口の方へ直接的に発するように配置されてもよく、したがってビームスプリッタ７０を必要としない。

装置１００がＯＭＴ測定の間に目２００に対して実質的に不動および／または安定したままであることは有益である。測定取得時間の間、装置１００に対する患者の頭３００の望ましくない移動、および／または、患者の頭３００に対する操作者による装置１００の望ましくない移動は、ＯＭＴ測定の正確性、再現性、および信頼性にマイナスの影響を与えることがある（例えば、患者の眼窩が頭３００の移動に関与するため）。

完全な手持ち式装置１００では、目２００と装置１００との間の相対的な移動の潜在的な問題は、操作者の手４００が、例えば固定の測定装置と比べ、本質的により安定しないため、悪化させられる。例えば、操作者の手４００は、装置１００を保持する間に震える可能性があり、差し伸べた腕は自然に揺れがあり（典型的には、７Ｈｚ～１２Ｈｚの周波数範囲で）、それらの両方がＯＭＴ測定においてノイズの原因になり得る。

ＯＭＴ測定の間に装置１００を支持および／または安定させるために、装置１００は、図２の例の実施形態に示されているように、１つまたは複数の支持部分１４０または装着部１４０を備え得る。その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は、使用中、患者の頭３００または顔における１つまたは複数の場所と接して配置されるように構成および意図され得る。使用中、その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は、装置１００を患者の頭３００に接して支持および／または安定させるように供する。その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は、使用中、目２００の標的領域に対する装置１００（特に、装置１００の開口４０から出る光線）の所定の位置を維持するのを助けることもできる。

そのため、その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は、測定の間に装置１００を患者の頭３００によって少なくとも一部で支持させることができる。この方法では、使用中、装置１００は、患者の頭３００の移動に追従することができ、操作者の手または腕の振動は、患者の頭３００に実質的に伝えられ得る、および／または、減衰され得る。これは、装置１００と目２００との間の望ましくない相対移動の大部分を効果的に相殺することができる。

その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は、筐体１２０から延びる突起の形態にあり得る。その支持部分１４０または各々の支持部分１４０の遠位端１４０ｄは、患者の頭としっかりした接触で配置されるように構成される境界面部分１４０ｄを提供できる。図２に示された例では、支持部分１４０は、筐体１２０の下方側１２２ｌから離れるように延び、それによって、使用中、操作者は、装置１００を安定化／支持するために、支持部分１４０を眼窩の周りおよび／または目２００の下の頬の周りで患者の皮膚と接触して配置させることができる。代替で、その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は筐体１２０の異なる側から延びてもよい。例えば、代替または追加で、支持部分１４０は、筐体１２０の上方側１２２ｕから離れるように延びることができ、それによって、使用中、操作者は、装置１００を安定化させるために、支持部分１４０を眼窩の周りおよび／または目２００の上の額の周りで患者の皮膚と接触して配置させることができる。代替または追加で、支持部分１４０は、使用中に患者の鼻の鼻梁と接触して鼻梁に支持されるように構成される実質的に鼻梁の形とされた境界面部分１４０ｄを備え得る。

支持部分１４０および／または境界面部分１４０ｄは、患者の頭３００の１つまたは複数の場所に適合するように成形され得る。境界面部分１４０ｄは、患者の頭３００の１つまたは複数の場所と接触して配置するためのパッドもしくは境界面層であり得るかまたはそのようなものを備え得る。支持部分および境界面部分１４０ｄは、硬いプラスチック材料など、実質的に硬い非圧縮性の材料から形成され得る。境界面部分は、患者の頭３００における１つまたは複数の場所に適合するように（例えば、患者の眼窩または鼻の鼻梁の周りに適合するように）人間工学的に成形されてもよい。１つだけの支持部分１４０が図２に示されているが、装置１００はさらなる支持部分１４０（図示せず）を備えてもよい。

実施形態では、支持部分１４０は、固定の位置および／または配向で筐体に取り付け可能である。

図２に示されている実施形態では、装置１００は、装置１００を操作するために、操作者による保持および／または把持のためのハンドル１６０を備える。任意選択でまたは好ましくは、ハンドル１６０は人間工学的な把持部を備え得る。ハンドル１６０は、筐体１２０と一体に形成され得る、または、筐体１２０に取り付け可能であり得る。実施形態では、ハンドル１６０は、固定の位置および／または配向で筐体１２０に取り付けられる。しかしながら、他の実施形態（図示せず）では、ハンドルは、その位置および／または配向が調整され得るように、筐体１２０に枢動可能に装着され得る。使用中、ハンドル１６０と１つまたは複数の支持部分１４０との組み合わせは装置１００の安定性を増加させることができる。

図３は、筐体１２０が支持部分１４０に対して調整可能または移動可能である（または、その逆である）調整可能な装置１００の概略図を示している。使用中、支持部分１４０は、点線によって指示されているように、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所と接触して配置される。この例では、支持部分１４０は、黒丸によって指示された移動可能な結合器１５０ｍにおいて筐体１２０に枢動可能および／またはスライド可能に装着可能であり得る。支持部分１４０に対する筐体１２０の配向、角度、および／または位置は調整可能であり得る。結合器１５０ｍは、ｘ矢印およびｙ矢印によって指示されているように、筐体を支持部分１４０に対して１つまたは複数の方向に移動できるように構成され得る。方向は、線形（例えば、Ｘ、Ｙ、および／またはＺ）、または非線形（例えば、回転）であり得る。筐体１２０の位置は、手作業で調整可能および／または移動可能であり得る。代替または追加で、筐体１２０の調整および／または移動は、電気的に制御されてもよく、例えば、装置は、操作者の入力に応答して、支持部分を筐体に対して（またはその逆で）調整および／または移動させるように構成されてもよい。ハンドル１６０（図示せず）は、例えば、図３に示されているような筐体１２０の底において、筐体１２０に移動可能または固定的に装着され得る。

筐体１２０が支持部分１４０に対して（例えば、移動可能な結合器１５０ｍを介して）移動するように構成される実施形態では、ハンドル１６０は筐体１２０と共に移動することができる。

代替の実施形態では、ハンドル１６０は、支持部分１４０と一体に形成され得る、または、支持部分１４０に取り付け可能であり得る。そのため、筐体１２０が支持部分１４０に対して（例えば、移動可能な結合器１５０ｍを介して）移動するように構成される実施形態では、ハンドル１６０は筐体１２０と共に移動しない可能性がある。

図４は、筐体１２０、支持部分１４０、およびハンドル１６０を有する調整可能な装置１００の実施形態を示し、ハンドル１６０は、（固定の結合器１５０ｆにおいて）固定の位置および／または配向で支持部分１４０に取り付けられ、筐体１２０は、ハンドル１６０および支持部分１４０に対して調整可能および／または移動可能である。この例では、筐体１２０は、移動可能な結合器１５０ｍを介してハンドル１６０に結合されている。

調整可能な装置１００の代替の実施形態では、筐体１２０と支持部分１４０との両方がハンドル１６０に対して調整可能および／または移動可能である（図示せず）。例えば、筐体１２０と支持部分１４０との両方が移動可能な結合器１５０ｍを介してハンドル１６０に結合され得る。

実施形態では、移動可能な結合器１５０ｍは、手作業の多軸並進台および／または電気的に制御された多軸並進台である（例えば、圧電アクチュエータ、磁気駆動部、リニアモータ、エンコーダ、モータ、または、技術的に知られている他の並進台技術を使用する）。並進台は、筐体をＸ方向およびＹ方向に（例えば、鉛直平面において）移動させるように構成される２軸の台であり得る。任意選択で、並進台は、筐体をＺ方向に（例えば、水平平面において）も移動させるように構成される３軸の台であり得る。結合器１５０ｍは、支持部分１４０に対する筐体１２０の回転および／または傾斜をさらに許容してもよい。支持部分１４０に対する筐体１２０の移動は、測定の設定の間、装置１００（具体的には、ポート４０を出る光線Ｐ_ｉ）を目２００の標的領域に位置合わせさせることができる。この移動は、異なる大きさの頭の患者において適合またはＯＭＴ測定するために、装置１００を調整させることもできる。

使用中、その支持部分１４０または各々の支持部分１４０は、例えば目２００の標的距離Ｄおよび／または標的領域（つまり、Ｘ、Ｙの位置）を調整するために、操作者が装置１００を枢動させてその位置を調整させることができる枢動点を、患者の頭３００に接して提供してもよい。境界面部分１４０ｄは、枢動点またはその近くにおいて装置１００に装着可能であり得る。

装置１００は、図１に示されているように、光線を、ビームスプリッタ７０を通して開口４０へと向かわせるように配置される鏡８０をさらに備え得る。代替で、鏡８０は、光線を、ビームスプリッタ７０を通過させることなく開口４０へと向かわせるように配置されてもよい（図示せず）。

鏡８０は、固定の位置／配向で筐体１２０に装着され得る。代替で、鏡８０は、目２００において光線の位置を調整するために、筐体１２０に対して調整可能および／または移動可能であり得る。移動可能な鏡８０は、手作業で動作させられ得る、または、電気的に制御され得る（例えば、電動の鏡装着部、圧電アクチュエータ、サーボ、または、任意の他の移動可能な鏡技術を備える）。鏡８０が電気的に制御される場合、装置１００は、操作者の入力に応答して鏡８０を移動させるように構成され得る。移動可能な鏡８０は、例えば設定の間、目の標的領域への光線の手作業または自動の位置合わせを提供することができる。自己位置合わせ機能では、例えば操作者によって開始させられると、装置１００は、散乱光を実質的に検出器２０の視界の中に維持する（つまり、ＯＭＴ測定のために適切な検出器の信号を維持するために）一方で、標的領域を位置付けるために検出器の出力信号に応答して鏡８０を移動させるようにさらに構成され得る。この方法では、検出器の出力信号は、装置を位置合わせするときにフィードバックとして使用され得る。

装置１００は、目２００の標的領域を照らすために、実質的に視準が合った光線を発するように構成され得る。例えば、光源１０は、視準が合った光線を発するように構成されてもよい。代替または追加で、装置１００は、光源１０（図示せず）から発せられる光線に視準を合わせるために、１つまたは複数の視準光学要素（例えば、レンズ）を備えてもよい。

興味のある波長範囲は、光源１０から発せられる光の波長（または波長範囲）である。光源１０から発せられる波長は、近赤外（近ＩＲ）範囲に視認可能であり得る。実施形態では、光源１０によって発せられる波長は、実質的に５００ｎｍから８５０ｎｍの範囲にあり得る。

人の目に視認可能である光線が、装置位置合わせの目的には好ましい可能性がある。例えば、このような光線は、例えば光線が目２００の標的領域を照らすように、装置１００を位置合わせするために操作者が見て使用するための視認可能な基準または目標の点を提供することができる。同時に、目２００が照らされる患者が、目２００を照らす光線を過剰に知覚しないように、光線が人の目に一部だけで視認可能または弱く視認可能となることも好ましいとされ得る。光線の視認性が波長および／または光強度の選択によって調整できることは、理解されるものである（例えば、より長い波長および／またはより小さい出力の光線は、人の目に視認可能となりにくい）。

装置１００は、異なる波長において光を各々発する２つの光源を備えてもよい。例えば、一方は位置合わせの目的のために可視の波長の範囲における光を発し、他方は測定の目的のために近赤外の波長の範囲における光を発し得る。両方とも、目の標的領域において実質的に一致する光線を発することができる。

実施形態では、光源１０は実質的にコヒーレントな単色の光を発する。例えば、光源は、ダイオードレーザーなどのレーザーであり得るかまたはレーザーを備え得る。さらに、光源１０は低出力レーザーダイオードであり得る。代替で、光源は発光ダイオードであり得るかまたは発光ダイオードを備え得る。光源の出力は、実質的に３ｍＷ未満、２ｍＷ未満、ｌｍＷ未満、０．５ｍＷ未満、または０．２ｍＷ未満であり得る。

目２００を照らすために開口４０を出る光線の光強度が目の安全レベルに制限されなければならないことは、理解されるものである。光（具体的には、レーザー照射）への目の安全な曝露についての制限は、波長および曝露の期間に依存する。例えば、７ｍｍの瞳孔径を伴う目の網膜への１０秒間の曝露時間で６３２．８ｎｍの波長のレーザービームを直接的に見ることについて、最長の許容可能な曝露は約３８０μＷになることが分かっている。本発明では、通常の使用において、目２００の標的領域は目の強膜である（瞳孔ではない）。

光線の出力は光源１０の出力によって制限できる。追加または代替で、光線の出力は、ビームスプリッタ７０、および／または、中性濃度フィルタ（図示せず）などの１つもしくは複数の出力を減衰する要素の存在によって、光源１０の出力から適切な目の安全レベルへと低減されてもよい。装置１００は、例えば測定が行われないとき、照明経路Ｐ_ｉおよび／または開口４０を選択的に遮断するために、シャッタ（図示せず）をさらに備え得る。

ＯＭＴ測定は光干渉法に基づかれる。使用中、光線は、目２００の標的領域を照らすために照明光学経路Ｐ_ｉに沿って方向付けられ、目２００の標的領域の表面との光線の相互作用からの散乱光が、検出光学経路に沿って検出器２０へと進む。標的領域の表面が光学的に粗い場合（つまり、目２００を照らす光の波長の規模において粗さを有する場合）、目２００の標的領域からの散乱光は、照らされた領域の表面に特有であるスペックルパターンとして知られる干渉パターンを形成する。干渉パターンは、例えば集束レンズ３０のフーリエ面において、検出器２０によって画像化され得る。目２００の標的領域を照らす光線に対する目２００の移動は、照らされた標的領域の表面を変化させ、これはさらにスペックルパターンを変化または変位させる。ＯＭＴの測定は、所定の測定時間間隔（取得時間）にわたってスペックルパターンにおける変化を分析することに基づかれる。この目的のために、検出器２０は、スペックルパターンにおける変化を取り込むために、典型的なＯＭＴ周波数（つまり、最大１５０Ｈｚ）より速い（少なくとも２倍）フレームレートを伴う高速デジタルカメラなど、一次元または二次元の画像センサであり得る。そのため、検出器２０は少なくとも３００ｆｐｓのフレームレートを有し得る。実施形態では、フレームレートは５００ｆｐｓである。

ソフトウェアアルゴリズムが、検出器２０によって取り込まれた画像を処理し、興味のある特徴、つまり、支配的なマイクロトレモア周波数および／または平均マイクロトレモア振幅を抽出するために、使用され得る。このような画像処理アルゴリズムは、非特許文献１に記載されており、スペックル画像同士の間の線形画素変位ｐ_ｘを決定するために、測定時間間隔において取り込まれたデジタル画像同士を相互相関することを伴う。フーリエ面技術では、線形画素変位は、簡単な式Δθ＝ｐ_ｘ／２ｆを用いて目２００の（平面の外への）角度回転Δθにマッピングでき、ここで、ｆは集束レンズ３０の焦点距離である。

典型的な測定（取得）時間間隔は３秒間とでき、検出器２０は最大で１５００個の画像フレーム（例えば、５００ｆｐｓのフレームレートで取り込まれる）を取り込むことができる。実施形態では、測定時間は、実質的に２秒間から１０秒間、２秒間から８秒間、２秒間から６秒間、または３秒間から６秒間の範囲にあり得る。第２の取り込まれた画像フレームから始まる画像は、先の画像フレームと相互相関されている。代替で、第１の取入れた画像フレームが、各々の続いて取り込まれた画像フレームと相互相関させられ得る。相互相関は、画素分解能において、相互相関された画像フレームにおけるスペックルパターンの間の相対変位を表す相互相関ピークをもたらす。任意選択で、結果の正確性を高めるために、つまり、ピークの分解能を高めるために、非特許文献２に記載されたものなど、曲線の当てはめに基づいた副画素を補間するアルゴリズムが実施され得る。副画素のアルゴリズムは画素の数を効果的に増加させ、それによって相互相関ピークの変位測定分解能を増加させる。一部の場合に、測定分解能はほとんど１０の倍数で増加させることができる。任意選択で、取り込まれた画像におけるノイズ、または、目２００もしくは患者の頭３００の急激な移動から生じ得る不明瞭な相互相関結果が却下され得る。目移動データまたはＯＭＴ信号は、相互相関ピークの場所の経時的な変化から構築される。相互相関ピークの場所の経時的な変化は、時間ｐ_ｘ（ｔ）に伴うスペックル画像の線形画素変位ｐ_ｘを計算するために使用される。スペックルパターンにおける線形画素変位ｐ_ｘは目２００の角度の回転／変位にマッピングされるため、経時的な目２００の角度の変位（つまり、目移動データ）が計算できる。平均マイクロトレモア振幅（例えば、ピーク間）が目移動データから容易に決定できる。マイクロトレモアの周波数も、例えば、経時的にピークを数えることで、および／または、知られているフーリエ分析技術によって（例えば、フーリエ変換を実施することによって）、目移動データから容易に決定できる。任意選択で、興味のある周波数範囲（つまり、ＯＭＴ周波数の典型的な範囲／予測される範囲）の外の周波数における目移動データのノイズは、マイクロトレモアの振幅および／または周波数の分析の前に、適切なバンドパスフィルタによって除去されてもよい。

アルゴリズムは、取り込まれた画像フレームの処理において能動的な振動の打消しを実施してもよい。

上記の測定分析は、検出器の出力信号に基づいて、処理装置によって実施されてもよい。処理装置は、１分間未満でのマイクロトレモア測定分析を完了するように構成でき、したがって迅速な測定フィードバックを操作者に提供する。装置１００は、ＯＭＴ測定および分析を装置１００によって実施させることができる処理装置を備え得る。代替で、装置１００は、取り込まれた画像および／または画像処理の記録を取り扱うために、処理装置を有する別体の計算装置（例えば、ラップトップまたはＰＣ）に接続可能であってもよい（例えば、測定の最中および／または後）。例えば、処理装置は、先に記載したように、ソフトウェアアルゴリズムを実行し、画像処理ステップを実施するように構成され得る。

ソフトウェアアルゴリズムは、ＯＭＴ特性の標準とされる水準に基づく臨床的な決定アルゴリズムを組み込むことができる。例えば、決定アルゴリズムは、脳震盪などの様々な神経学的状態の評価を指示するなどのために、試験結果を提供することができる。試験結果は、ＯＭＴの周波数および／または振幅を所定の閾値と比較することで決定できる。試験結果は、特定の臨床の指示（例えば、脳震盪なし、軽い脳震盪、脳震盪ありなど）に対応するスコアおよび／または信号指示機として提示可能とできる。例えば、装置１００は、様々なスポーツのためのピッチ横での脳震盪試験において使用でき、試験の結果は、「安全にプレーに戻れる」ことを指示する緑色、または、「脳震盪が検出された」ことを指示する赤色であってもよい。

装置１００は、情報を操作者に指示するように構成されている１つまたは複数の出力要素１８５をさらに備え得る。１つまたは複数の出力要素１８５は、操作者への測定の命令、結果、フィードバック、および／または案内を（例えば、視覚的および／または聴覚的に）指示するようにさらに構成され得る。例えば、装置１００は、図２に示されているような表示画面１８５、および／または、１つもしくは複数の発光装置を備え得る。表示画面１８５は、筐体１２０に位置決めされ、装置１００の状態、測定状態、および／または測定結果など、様々な種類の情報を操作者に指示するように構成され得る。表示画面１８５は、時間日付の印、結果、および／または操作者命令を指示するようにさらに構成され得る。

装置１００は、計算装置（図示せず）とのデータ通信を容易にするように構成される通信ユニットをさらに備え得る。通信ユニットは、データ記録／保存のために、および／または、分析のために、装置１００と、計算装置、データベース、サーバ、またはクラウドサーバ（例えば、ＧＳＭ、ＬＯＲＡ、ＮＢＩＯＴ、または他の接続性を介して）との間のデータ送信を可能にすることができる。通信ユニットは、ＯＭＴ測定データを受信するための処理装置とデータ通信していてもよい。使用中、通信ユニットは、計算装置と有線または無線（例えば、ブルートゥース（登録商標）またはＷｉＦｉ）で通信していてもよい。代替で、装置１００および／または通信ユニットは、例えば、後の研削のために、および／または、計算装置、データベース、サーバ、もしくはクラウドサーバへの送信のために、処理装置と通信している、ＯＭＴ測定データを保存するための記憶装置を備え得る。

様々なノイズおよび干渉源が、検出器２０によって取り込まれた画像フレームにおいて現れ得る。個々の画像フレームの情報の内容、および／または、画像フレームの流れが、例えば、目および装置１００の急激な相対移動、バイオスペックル効果、照明条件の変化、装置１００の位置合わせにおけるドリフトなどによって、測定時間間隔の経過にわたって低下させられてもよい。具体的には、操作者の手から生じる相対的な装置の運動は、手持ち式装置の構成において、追加的なノイズの固有の発生源を意味する。このようなノイズ発生源は、（先に記載したような）相互相関する画像フレームによって回復され得る目の変位の情報の正確性／品質／信頼性に負の影響を与える可能性がある。そのため、特に手持ち式装置の構成において、ＯＭＴ測定の正確性／品質／信頼性へのノイズ発生源などの影響を考慮して最小限にすることは重要である。

実施形態によれば、処理装置は、ＯＭＴ測定の正確性／信頼性を指示し得る個々のフレーム品質および／またはフレームとフレートの間の相互相関の品質を指示するために、様々な品質測定基準を決定するように構成される。次に、この情報は、（例えば、１つもしくは複数の出力要素１８５を介して）フィードバックとして操作者に提供され得る、および／または、リアルタイムおよび／もしくは後の時間にＯＭＴ測定の品質を評価するために、ＯＭＴ測定と（例えば、記憶装置で）保存／関連付けされ得る。

処理装置は、それぞれの画像フレームデータに基づいて、取り込まれた画像フレームの一部または全部について個々の画像フレームの１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を決定するように構成され得る。画像フレーム品質測定基準は、限定されることはないが、自動相関ピーク、スペックルパラメータ（例えば、大きさ、強度、コントラスト）などの画像および／または形（例えば、高さおよび幅）にわたる全体統合信号を含み得る。これらは、画像取込の最中または後に決定され得る。

また、処理装置は、相互相関からのフレームの相対的な変位の推定において不確実性を評価するために、相互相関データに基づいて相互相関画像の１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を決定するように構成され得る。２つの連続した画像フレームの相互相関の結果は、背景のノイズを表す背景／下限信号の上に重ねられる相互相関ピークである。２つの画像の間の相互相関がより大きくなると、ピークは背景ノイズレベルの上でより大きな高さを有する。逆に、２つの画像フレームの間の変位がより大きくなると、相互相関はより小さくなる。そのため、操作者の引き起こす過剰な装置の移動は、乏しいフレーム間相関と小さいピーク高さとして現れることができる。画像同士の間の相互相関がより小さくなることは、ピークの場所が画像同士の間の空間的変位（したがって、角度での目の移動）に正確にマッピングされない可能性が大きくなることを意味する。フレーム間相関品質測定基準は、限定されることはないが、平均下限／背景振幅に対する相互相関ピーク高さの割合、下限／背景の信号の変化に対する相互相関ピーク高さの割合、および／または、技術的に知られている他の定量的な信号対ノイズの測定基準を含め、画像フレームの相互相関から導き出される様々な定量パラメータに基づかれ得る。フレーム間相関品質測定基準と、フレームとフレートの間の変位の推定における不確実性との間の特定の関係は、実証的手段または決定論的手段を通じて確立され得る。

一部の例では、決定された画像フレーム品質測定基準および／またはフレーム間相関品質測定基準は、フレームとフレートの間の変位の推定における許容不可能なレベルの不正確性とそれぞれ関連付けられる、ＯＭＴ測定および／またはフレームとフレートの間の相関の目的にとってほとんどかまったく価値のない情報を伝える可能性のある低品質の画像フレームを特定するために、所定の閾値と比較される。閾値が特定の測定基準に依存することになることは、理解されるものである。相互相関出力におけるより小さい不確実性は、目移動データのより良好な全体の正確性／信頼性と関連付けられる。

閾値は上界および／または下界であり得る。所定の閾値の外にある１つもしくは複数の画像フレーム品質測定基準を伴う画像フレームまたは１つもしくは複数のフレーム間相関品質測定基準を伴う画像フレームの対は、ＯＭＴ測定の目的にとってほとんどかまったく価値のない情報を伝える可能性がある。処理装置は、信頼できない測定点を導入することを防止するために、さらなる下流での処理の前に、これらの「低品質」の画像フレームを除去するように構成され得る。これは下流の処理装置の負荷を低減することもできる。そのため、十分な品質のものであり、十分に相関させられる残りの「高品質」な画像フレームが、目移動データの構築およびＯＭＴパラメータ抽出のために使用され得る。例えば、処理装置は、相互相関の段階の前に、所定の閾値の外にある１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準で画像フレームを除去するように、および／または、目移動データを構築する前に、所定の閾値の外にある１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準で画像フレームの対を除去するように構成され得る。画像フレームの対が、所定の閾値の外にある１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を有する場合には、画像フレームのうちの１つだけが低品質のものでことがその場合であり得る。この場合、対の各々の個々の画像フレーム品質測定基準は、除去される低品質画像フレームを特定するために使用され得る。

上記の品質測定基準は、装置１００の位置合わせおよび／または安定性をリアルタイムで調整する目的で、フィードバック情報を操作者に提供するために使用され得る。これは、表示画面などの１つまたは複数の出力要素１８５によって提供され得る。具体的には、このフィードバックの特徴は、手持ち式装置の構成において許容可能な動作要件を達成するのを助けるために有利に使用され得る。測定時間間隔の終わりにおいて、個々のフレームおよび／またはフレームとフレートの間の品質測定基準は、ＯＭＴ測定の全体の品質を指示する操作者フィードバック情報を提供するために組み合わせられ得る。提供されるフィードバック情報は、各々の測定時間間隔について決定される平均品質測定基準値に基づかれ得る。提供されるフィードバック情報は、それ自体で定量的な（平均の）品質測定基準値であり得る、または、単純化された数および／もしくは文字の品質尺度（例えば、１～１０で悪いから良いへと、および／もしくは信号の尺度）など、定量的な品質測定基準値から導き出される他の定性的な情報であり得る。

例えば、画像フレーム品質および／または画像フレーム相関品質測定基準の値（または値の範囲）の特徴的なセットは、取り込まれたスペックル画像が、ＯＭＴ測定のために使用されるように意図されているような標的の目の領域（強膜など）からの光の反射によって形成されたのか、誤った領域（例えば、虹彩または目蓋）からの光の反射によって形成されたのかを特定するために使用できる。また、連続した安定性のフィードバックが、測定が行われている間に使用者に提供され得る。

さらに、鏡８０が目２００の標的領域への光線の自動的な位置合わせを提供するために移動可能である場合、フィードバックループが、位置合わせを自動的に最適化するために、上記の品質測定基準から導き出される信号を使用して実施され得る。例えば、鏡８０は、品質測定基準を最適化するために、上記の品質測定基準から導き出される信号に基づいて、（目２００への光線の位置を調整するために）調整され得る。これらの測定基準は、装置またはその特定の構成要素の安定性を維持することで望ましくない運動のアーチファクトに対抗するために、能動的な安定化機構への入力信号を導き出すために使用されてもよい。例えば、鏡８０は、光線の不変の投射を維持するために、上記の品質測定基準から導き出されるフィードバックに基づいて、測定の間に動的に調整され得る。

目２００に対する装置１００の、またはその逆の急激な移動は、速い速度でのジャンプとして現れ、目移動データにおいて「段差」として現れる可能性がある。装置と目との間の相対移動の速度は、ＯＭＴの典型的な速度の１０～２０倍を上回る可能性がある。過剰なフレーム間速度は、下流の信号フィルタリングと適合しない可能性があり、目移動データにおける小さい振幅のＯＭＴ信号を隠す可能性のあり得るリンギング効果を生む可能性がある。したがって、処理装置は、信号フィルタリングの前に所定の閾を超えるフレーム間速度を有する画像フレームを特定および除去するように構成され得る。フレーム間速度は、連続する画像フレームの間の相互相関ピーク位置における変化から決定され得る。閾値速度、または、許容可能なインパルス応答に耐えられる速度の限度は、実証的または決定論的に確立され得る。

追加または代替で、装置１００は、被験者の頭に対する装置１００の運動を能動的に追跡するように、および、（手持ち式装置の構成において提示され得るように）このような装置と頭との間の移動から生じる目移動データにおける対応するアーチファクトを除去または抑制するように構成できる。操作者の手から生じるこのような装置と頭との間の移動は、準周期的である可能性があり、頭および目に対する装置の回転運動をもたらす可能性があり、したがってスペックル画像において現れ得る。具体的には、装置１００は、装置１００に対する基準標的の運動を検出するように構成でき、これは、例えば減算によって、目移動データにおいて目から取り込まれる正味の運動における望ましくない装置と頭との間の運動の成分を除去／抑制するために使用できる。そのため、残りの運動は「余分なもののない」目移動データである。基準標的は、装置１００に対する被験者の頭の運動に直接的または間接的に追従するように構成される。基準標的は、相対的な頭の移動の信頼できる参照を容易にすることができる、額などの被験者の頭の生来の解剖学的特徴とできる、または、基準標的は、装置１００に対する頭の運動の追跡を容易にすることができる人工的に導入された物体とできる。人工的に導入された物体の場合、基準標的は、被験者の頭に結合または着用される物体であり得るかまたはそのような物体を備え得る。そのため、基準標的は、装置１００とは別であり得る、または、装置１００の一部であり得るが、装置１００における検出器２０が頭の運動を追跡できる方法で（例えば、光学的に）結合される。装置１００は、例えば、レーザースペックル干渉計、レーザー干渉計、もしくは他の手段に基づく光学的追跡、または、静電容量感知などを用いる電子的な感知によってといった、様々な手段を通じて相対的な頭と装置との間の運動を測定するように構成され得る。

一例では、基準標的は、被験者の頭の運動に応じて、レーザービームが反射または散乱させられる表面であり得るかまたはそのような表面を備え得る。表面は、採用される光学測定技術に適しており、鏡、光学的に粗い表面、または光学要素の組み合わせであり得る。基準表面の運動の測定は、前述したような光学的スペックル測定学を通じて、または、技術的に知られているような光干渉法を通じて達成され得る。装置は、２つの独立した同時に運動の測定を提供するように構成されてもよく、一方は、前述したような目の移動を測定する入射光線であり、他方は、装置１００に対する基準表面の変位を測定する入射光線である。次に、基準表面の測定された移動は、目移動データにおける目から取り込まれた正味の運動から減算され得る。

図６は、それぞれの標的の角度の移動を感知するように先に記載されているように各々が構成された２つの測定副システム１１０ａ、１１０ｂを備える装置１００の例の構成を示している。この例では、単一の光源１０が、２つの入射する光線Ｐ_ｉおよびＰ_ｉ’を提供するように使用されており、一方が標的２００（Ｐ_ｉ）のためであり、他方が基準標的２００’（Ｐ_ｉ’）のためである。しかしながら、別々の光源１０が各々の副システム１１０ａ、１１０ｂのために使用されてもよいことは、理解されるものである。各々の副システム１１０ａ、１１０ｂが、レンズ３０、３０’のフーリエ面において、検出器２０、２０’とのスペックル測定構成にある。一方の副システム１１０ｂは、装置１００の角度の移動を推定する信号を生成する。他方の副システム１１０ａは、装置１００対する目２００の角度の移動を推定する信号を生成する。任意の小さい望ましくない線形変位は、画像フレーム同士の間にいくらかの非相関を生み出し得るが、取り込まれたスペックルパターンに系統的なずれは生み出さない可能性がある。信号は、頭に対する目の角度の移動の推定を提供するために、減算またはそうでなければ組み合わせされる。

別の例では、装置１００は、相対的な目／頭の移動を主に感知するように光学的に構成され得る。この例では、基準表面または光学要素は、レーザービームが装置１００から目２００へと進み、検出器２０へと戻るように進むとき、レーザービームの光学経路に含まれ得る。光学的な構成は、任意の相対的な装置と頭との間の移動が検出器に投じるスペックル画像に相殺の運動を作り出すように設計される。例えば、前述した目の移動を測定するために使用されるフーリエ面のスペックルの方法において、装置１００と基準標的との相対的な角度の移動に応答して、目２００への入射するレーザー光、または、目２００からの散乱したレーザー光に角度修正を提供する任意の光学的構成は、ＯＭＴ測定における相対的な頭／装置の移動の影響を低減するための候補である。

図７ａおよび図７ｂは上記の手法を示している。フーリエ構成では、装置１００の固定軸Ａに対するある角度θでの標的２００の表面からの散乱光線Ｓ_ｒは、図７ａに示されているように、検出器２０における点Ｐ_θ（ｘ， ｙ）において収束させられる。全体のスペックルパターンは、複数の角度の方向における照らされた領域からの散乱光線Ｓ_ｒを集めて収束させるレンズ３０によって形成される。標的２００に対する光線の任意の小さい望ましくない線形変位は、画像フレーム同士の間にいくらかの非相関を生み出し得るが、スペックルパターンに系統的なずれは生み出さない可能性がある。頭に対する装置１００の任意の小さい望ましくない角度の移動δφ（図７ｂ参照）は、全体のスペックルパターンにいくらかの望ましくない移動を導入する。しかしながら、標的２００を照らすレーザービームが、装置２００に対する相殺の角度の調整２δφで与えられる場合（例えば、図示されていない調整可能な鏡８０を通じて達成され得る）、角度θから散乱した光の検出器２０における収束の点Ｐ_θ（ｘ， ｙ）は、図７ｂに示されているように、変化しないままである。

入射する光線への要求される相殺の角度の調整２δφは、鏡など、頭における基準標的２００’にレーザービームを最初に向かわせること（例えば、ビームスプリッタ７０を介して）によって達成され得る。それにより、光線は、基準標的２００’への装置の位置合わせによって導入される任意の角度の調整を伴って、装置１００における光学要素へと戻される。構成は、標的２００へ向けられる光線における適切な角度修正２δφを導入することなどである。基本的に、基準標的２００’として作用する平面の鏡から光線が反射させられる方向と平行であるが反対に光線を標的２００へと送る任意の構成が、要求される角度修正を提供する。２つの例の構成が図８ａおよび図８ｂに示されている。図８ａは、２軸において基準標的２００’（鏡）に対する装置１００の小さい角度の移動を相殺し、図８ｂは、１軸だけにおいて基準標的２００’（鏡）に対する装置１００の小さい角度の移動を相殺する。図８ａでは、装置１００からの光線は、基準鏡２００’によって装置１００におけるキャッツアイまたは他の再帰反射体要素１０５へと反射される。再帰反射体１０５から出て行く光線は、入ってくる光線（つまり、鏡２００’から反射される光線）と平行であり、小さい反射の角度の装置／頭の移動の修正について記載される要件を満たす。

次に、示されているように、一連の光学要素（ビームスプリッタ７０など）はこの光線を目２００へと向かわせる。図８ｂには、光線は、ビームスプリッタ７０の簡単な組み合わせを用いて、基準鏡２００’から目２００へと送られる。この場合、基準２００’から反射される光線と、目２００へと送られる光線とは、１つの平面において、小さい角度の移動についてのみ、平行なだけとなる。

目２００から散乱させられる光が、照らす光線の方向を修正するのではなく、基準要素を介して検出器２０へと戻るときに、角度修正が、目２００から散乱させられる光において導入される代替の構成が想定され得る。

装置１００は、装置１００を動作させるための１つまたは複数の操作者入力部１８０を備え得る。１つまたは複数の操作者入力部１８０は、例えば装置１００をオンおよびオフするために、ＯＭＴ測定を構成するために、および／またはＯＭＴ測定を開始／停止するための、１つまたは複数のボタンおよび／またはスイッチであり得るかまたはそのようなものを備え得る。ハンドル１６０は、例えば測定を開始するために、１つまたは複数の操作者入力部１８０のうちの少なくとも１つを備え得る。装置１００は、操作者が操作者入力部のうちの１つまたは複数と相互作用することに応答して、通信ユニットデータを介して別の計算装置またはサーバ／データベースにデータを送るかまたは送信するように動作可能であり得る。

図５は、装置１００を使用してＯＭＴを測定する方法５００を示している。ステップＳ１では、装置１００は、装置を支持および／または安定化させるために、患者の頭または顔と接触して位置決めまたは配置される。これは、装置１００の支持部分１４０が患者の頭または顔における１つまたは複数の場所と接して配置されるように装置１００を位置決めすることを含み得る。ステップＳ２では、装置１００は患者の目２００の標的領域に位置合わせさせられる。これは、目に対して所定の体積内に筐体１２０を位置合わせすることを含み得る。ステップＳ３では、目２００の標的領域は、装置１００から発せられる光線で照らされ、目２００の標的領域との光線の相互作用からの散乱光が、装置１００の検出器２０において検出される。ステップＳ４では、１つまたは複数のマイクロトレモア特性は、検出器２０の出力信号に基づいて、決定または測定される。１つまたは複数のマイクロトレモア特性は、出力信号の１つまたは複数の振幅および／または周波数成分であり得るかまたはそれらを含み得る。方法５００は、１つまたは複数のマイクロトレモア特性のうちの少なくとも１つを操作者に提供および／または表示するステップをさらに含んでもよい。

ステップＳ４は、時間の期間にわたって検出器の出力信号を記録することと、１つまたは複数のマイクロトレモア特性を決定するために、記録された出力信号を処理することとを含み得る。ステップＳ４は、検出器において散乱光の一連の画像を取り込むことと、１つまたは複数のマイクロトレモア特性を決定するために、取り込まれた画像フレームを処理することとをさらに含み得る。画像の連続を取り込むことは、興味のあるＯＭＴ周波数帯域の最も大きいＯＭＴ周波数の少なくとも２倍のフレームレートで取り込むことを含み得る。取り込まれた画像を処理することは、時間に対する目の移動を表すＯＭＴ記憶痕跡を決定するために、画像同士を相互相関させることを含み得る。取り込まれた画像を処理することは、さらに、興味のあるＯＭＴ周波数帯域の外の周波数を除去または減衰するために（例えば、マイクロサッカードなどの望ましくない目の運動と関連付けられる信号を除去するために）、ＯＭＴ記憶痕跡をフィルタリングすることを含み得る。

取り込まれた画像を処理することは、（相互相関の前に）、画像の連続のうちの１つまたは複数の画像フレームについて、それぞれの画像フレームデータに基づいて、１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を決定することと、１つまたは複数の画像フレームの各々について、１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を１つまたは複数の所定の閾値と比較することと、１つまたは複数の所定の閾値の外にある１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を伴う画像フレームを除去または消去することとを含み得る。画像同士を相互相関させることは、画像フレームの連続における画像フレームの隣接する対を相互相関させることを含み得る。隣接する画像フレームの対の相互相関は、相互相関された画像のそれぞれの対について相互相関データを生成することができる。ＯＭＴ記憶痕跡は、相互相関した画像の各々の対の相互相関データにおける相互相関ピークの場所から決定され得る。取り込まれた画像を処理することは、（相互相関の後に）、画像フレームの隣接する対のうちの１つまたは複数について、相互相関データに基づいて、１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を決定することと、１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を１つまたは複数の所定の閾値と比較することと、１つまたは複数の所定の閾値の外にある１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を伴う画像（の対）を除去または消去することとを含み得る。取り込まれた画像を処理することは、相互相関した画像の連続した対の相互相関の場所における変化に基づいてフレーム間速度を決定することと、フレーム間速度を所定の閾値と比較することと、閾値を超えるフレーム間速度を伴う画像フレームを除去または消去することとを含み得る。

ステップＳ２は、さらに、光線を目の標的領域と位置合わせすることと、任意選択でまたは好ましくは、光線を目の標的領域と位置合わせするために筐体および／または支持部分を調整および／または移動させることとを含み得る。装置を位置合わせすることは、筐体を支持部分に対して調整および／または移動することをさらに含み得る。

本開示を読むことから、他の変形および改良が当業者には明らかとなる。このような変形および改良は、技術的にすでに知られており、本明細書にすでに記載した特徴の代替または追加で使用され得る等価の特徴および他の特徴を伴ってもよい。

添付の請求項は特徴の特定の組み合わせを対象としているが、本発明の開示の範囲は、任意の新規の特徴、または、明示的もしくは暗示的のいずれであっても、本明細書に開示されている特徴の任意の新規の組み合わせ、または、それらの一般化も含み、これは、それが任意の請求項においてここで請求されているような同じ発明に関するかどうかに拘わらず、本発明と同じ技術的問題のいずれかかまたは全部を軽減するかどうかに拘わらないことは理解されるものである。

別の実施形態の文脈において記載されている特徴は、１つの実施形態において組み合わせで提供されてもよい。逆に、簡潔性のために１つの実施形態の文脈において記載されている様々な特徴は、別々に、または、任意の適切な部分組み合わせで提供されてもよい。

完全を期すために、「備える」という用語が、他の要素またはステップを排除せず、「１つ」という用語が複数を排除せず、請求項におけるあらゆる符号が特許請求の範囲を限定するとして解釈されることがないことも述べておく。

１０ 光源
２０ 検出器
３０ 集束レンズ
４０ ポート、開放部、開口、光学窓
５０ 光学バンドパスフィルタ
６０ ビームストッパ、ビームダンプ
７０ ビームスプリッタ
８０ 鏡
１００ 装置
１０５ 再帰反射体
１１０ａ、１１０ｂ 測定副システム
１２０ 筐体
１２２ｌ 下方側
１２２ｕ 上方側
１４０ 支持部分、装着部
１４０ｄ 遠位端、境界面部分
１５０ｍ 結合器
１６０ ハンドル
１８０ 操作者入力部
１８５ 表示画面、出力要素
２００ 目、標的
２００’ 基準標的、鏡
３００ 患者の頭
４００ 操作者の手
Ａ 固定軸
ｆ 焦点距離
Ｐ_ｉ、Ｐ_ｉ’ 光線
Ｐ_ｄ 検出光学経路
Ｐ_ｉ 照明光学経路、ポートを出る光線
Ｐ_θ 収束の点
Ｓ_ｒ 散乱光線
２δφ 角度の調整
θ 角度

Claims (33)

1. 患者の目の眼球マイクロトレモア（ＯＭＴ）を測定するための装置であって、
   前記目の標的領域を光線で照らすための光源と、
   前記目の前記標的領域との前記光線の相互作用から、散乱光を検出するように配置される検出器と、
   前記散乱光を前記検出器に向けて集めるために配置される集束レンズと、
   前記光線が通って前記装置を出ることができ、および／または、前記散乱光が通って前記装置に入ることができる、前記装置の壁におけるポートと、
   使用中に、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所と接触して前記装置を安定させる、および／または支持するように構成された１つまたは複数の支持部分と、
   を備える装置。
2. 前記集束レンズは前記検出から所定の距離に位置決めされ、および／または、前記検出器は前記集束レンズのフーリエ面に位置決めされる、請求項１に記載の装置。
3. 前記１つまたは複数の支持部分は、使用中に、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所に適合するように構成される、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記１つまたは複数の支持部分は、使用中に、測定の間に前記目から所定の距離に前記ポートを位置決めするように構成される、請求項１から３のいずれか一項に記載の装置。
5. 前記支持部分または各々の支持部分に対する前記光源の位置、前記検出器の位置、および前記集束レンズの位置は調整可能である、請求項１から４のいずれか一項に記載の装置。
6. 前記光源、前記検出器、および前記集束レンズは筐体の中に配置され、前記筐体は、位置決めするために前記支持部分または各々の支持部分に対して移動可能である、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 前記筐体は、前記支持部分または各々の支持部分に枢動可能および／またはスライド可能に結合され、前記装置は、操作者の入力に応答して前記筐体を１つまたは複数の方向に移動させるように構成される、請求項６に記載の装置。
8. 前記支持部分または各々の支持部分は、前記支持部分または各々の支持部分の遠位端に境界面部分を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 前記支持部分もしくは各々の支持部分および／または前記境界面部分は、実質的に硬いかまたは非変形可能な材料から形成されるかまたはそのような材料を含む、請求項８に記載の装置。
10. 前記検出器は、使用中に、前記散乱光から形成される前記集束レンズのフーリエ面に干渉パターンを画像化するように配置および構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載の装置。
11. 前記検出器は、時間の期間にわたって前記干渉パターンの画像を記録するように構成される画像センサであるかまたはそのような画像センサを備える、請求項１０に記載の装置。
12. 前記画像センサは少なくとも３００Ｈｚの画像取込フレームレートを有する、請求項１１に記載の装置。
13. 前記装置は、前記検出器の出力信号に基づいて前記目の１つまたは複数の眼球マイクロトレモア特性を決定するように構成され、前記１つまたは複数の眼球マイクロトレモア特性はマイクロトレモア周波数および／またはマイクロトレモア振幅を含む、請求項１から１２のいずれか一項に記載の装置。
14. 前記検出器の出力信号に基づいて前記眼球マイクロトレモアの測定を実施するように構成される処理装置を備える、または、そのような処理装置に接続可能に構成される、請求項１から１３のいずれか一項に記載の装置。
15. 前記装置は、１つまたは複数の出力信号を操作者に提供するように構成される１つまたは複数の出力要素を備える、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
16. 前記１つまたは複数の出力信号は、測定状態、測定結果、マイクロトレモア振幅、およびマイクロトレモア周波数のうちの１つまたは複数を含む測定情報を指示するように構成される、請求項１５に記載の装置。
17. 前記装置は、前記装置を操作するためにハンドル部分を備え、前記ハンドル部分は、前記支持部分もしくは各々の支持部分および／または筐体に取り付け可能である手持ち式装置である、請求項１から１６のいずれか一項に記載の装置。
18. 前記支持部分もしくは各々の支持部分および／または筐体に対する前記ハンドル部分の位置および／または配向は調整可能である、請求項１７に記載の装置。
19. 前記集束レンズは焦点距離を有し、前記検出器は、前記集束レンズから前記焦点距離に実質的に等しい距離に位置決めされる、請求項１から１８のいずれか一項に記載の装置。
20. 前記光線が前記光源から前記ポートに到達する照明光学経路と、前記散乱光が前記検出器に到達する検出光学経路と、を含む、請求項１から１９のいずれか一項に記載の装置。
21. 前記光線を前記ポートの方へ向かわせるように前記照明光学経路に配置される、および／または、前記散乱光を前記検出器の方へ向かわせるように前記検出光学経路に配置されるビームスプリッタをさらに備える、請求項２０に記載の装置。
22. 前記装置は、前記光線を前記ポートの方へ向かわせるように前記照明光学経路に配置される鏡をさらに備える、請求項２０または２１に記載の装置。
23. 前記鏡の位置および／または配向は調整可能である、請求項２２に記載の装置。
24. 前記処理装置は、
    あるフレームレートにおいてある時間の期間にわたって取り込まれる画像フレームの連続を含む画像データの流れを含む出力信号を前記検出器から受信するように、
    １つまたは複数の所定の閾値の外にある１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準を有する画像フレームを前記画像データから除去または消去するように、および、
    経時的な目の移動を表す残りの前記画像データからＯＭＴ信号を決定するように
    構成される、請求項１４に従属するときの請求項１４から２３のいずれか一項に記載の装置。
25. 前記１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準は、それぞれの画像フレームにわたっての全体統合信号、ならびに／または、それぞれの画像フレームから得られる自動相関ピークの高さおよび／もしくは幅を含む、請求項２４に記載の装置。
26. 前記処理装置は、
    あるフレームレートにおいてある時間の期間にわたって取り込まれる画像フレームの連続を含む画像データの流れを含む出力信号を前記検出器から受信するように、
    １つまたは複数の所定の閾値の外にある１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準を有する画像フレームの対を前記画像データから除去または消去するように、および、
    経時的な目の移動を表す残りの前記画像データからＯＭＴ信号を決定するように
    構成される、請求項１４に従属するときの請求項１４から２５のいずれか一項に記載の装置。
27. 前記１つまたは複数のフレーム間相関品質測定基準は、画像フレームのそれぞれの対の相互相関から抽出される１つまたは複数の信号対ノイズのパラメータを含む、請求項２６に記載の装置。
28. 前記処理装置は、
    あるフレームレートにおいてある時間の期間にわたって取り込まれる画像フレームの連続を含む画像データの流れを含む出力信号を前記検出器から受信するように、
    所定の閾値を超えるフレーム間速度を有する画像フレームを前記画像データから除去または消去するように、および、
    経時的な目の移動を表す残りの前記画像データからＯＭＴ信号を決定するように
    構成される、請求項１４に従属するときの請求項１４から２７のいずれか一項に記載の装置。
29. 前記フレーム間速度は、相互相関の画像フレームの連続した対の間の相互相関ピーク位置における変化に基づかれる、請求項２８に記載の装置。
30. 前記処理装置は、前記１つまたは複数の画像フレーム品質測定基準および／またはフレーム間相関品質測定基準に基づいて、装置の位置合わせおよび／または安定性のフィードバックを操作者に提供するために、１つまたは複数のフィードバック信号を前記１つまたは複数の出力要素へと提供するように構成される、請求項２４に従属するときの請求項２４から２９のいずれか一項に記載の装置。
31. 前記検出器および前記集束レンズを備える第１の副システムであって、前記検出器の出力信号に基づいて、前記装置に対する前記目の角度の移動または変位を表す第１の信号を提供するように構成される第１の副システムと、
    前記患者の頭における基準標的との前記光線の相互作用から散乱光を検出するように配置される第２の検出器、および、前記第２の検出器のために前記散乱光を集めるように配置される第２の集束レンズを備える第２の副システムであって、前記第２の検出器の出力信号に基づいて、前記装置に対する前記頭の角度の移動または変位を表す第２の信号を提供するように構成される第２の副システムと、
    を備え、
    前記装置は、前記第１の信号と前記第２の信号とに基づいて、前記頭に対する前記目の角度の移動または変位を表すＯＭＴ信号を提供するように構成される、請求項１から３０のいずれか一項に記載の装置。
32. 目のマイクロトレモアを測定する方法であって、
    請求項１から３１のいずれか一項に記載の装置を提供するステップと、
    前記装置を、患者の頭において、または、患者の頭に接して支持するおよび／または安定させるステップと、
    前記装置を前記目の標的領域に位置合わせするステップと、
    前記目の前記標的領域との前記光線の相互作用から、散乱光を検出するステップと、
    前記検出器の出力信号に基づいて、前記目の１つまたは複数のマイクロトレモア特性を決定するステップと、
    を含む方法。
33. 前記装置は１つまたは複数の支持部分を備え、前記方法は、前記１つまたは複数の支持部分を、患者の頭または顔における１つまたは複数の場所と接触させて配置するステップと、前記装置を前記目の前記標的領域に位置合わせするために、前記光源の位置、前記検出器の位置、および前記集束レンズの位置を調整するステップとをさらに含む、請求項３２に記載の方法。

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