JPH06500938A - 瞳孔の応答に基づいて生理学的パラメータを測定する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 瞳孔の応答に基づいて生理学的パラメータを測定する方法及び装置 ２咀９分野 本発明は一般に瞳孔のサイズを測定する方法及び装置に係る。より詳細には、本 発明は、光刺激に対する瞳孔の反応に基づいて生理学的パラメータを測定する方 法及び装置に係る。

先行技術 今日の複雑な技術社会においては、官庁であるか民間であるかに関わらず労働者 は、正確な自動車運転技術と集中力と操作の機敏さとを必要とする厳密で且つ困 難な仕事を遂行することがしばしば問われる。これらの労働者は、高速大量運送 路線の訓練された運転者から高度な技術研究所の研究科学者に至るまで、安全且 つ効率的に仕事を行うために最大限の知識と自動車運転技術を駆使して一貫して 遂行しなければならない。不幸なことに、昨今、知覚を変えてしまうような多数 の誘惑が存在し、人々がその知能を完全に活用するのを一時的に、永久的に又は 次第に失わせてしまうものがある。麻酔薬や、阿片や、抑制剤や、興奮剤や、ア ルコールや、合法的及び非合法的なドラグは、各人の精神的及び体力的な機能に 有害なそして破壊的な影響を及ぼす。

これらの物質の影響は、その作用下にある個人にとっても、その個人が充分に機 能を果たすことに依存している大衆にとっても、重大型であると共に、しばしば 危険である。ドラグやアルコールの乱用は、最近、大々的に公表された破壊的な 航空機及び列車事故の原因となっており、又、メディアによって報告されていな い他の多数の小さな災害の原因となっていることは疑う余地がない。その上、官 庁及び民間の業界は、知覚力を変えてしまう合法的及び非合法的な物質によって 健康を損なっている人々又はそれら物質の作用下にある人々による効率低下、欠 勤及び浪費のために、年間数十億ドルもの損害を被っている。

軍事、運輸業界や、他の民間雇用五のような社会の重要な部門では、ドラグやア ルコールの乱用が労働者の生産性を低下させそして従業員及び大衆の安全性を低 下させることによる費用の増大で甚だ悩まされている。控え目に見積もってもド ラグの乱用によって失われる生産性及び労働力の年間費用は毎年２６０億ドルで あり、そしてアルコールの乱用については毎年５４７億ドルであると報告されて いる。保健業界では、ドラグの乱用による傷害、事故、損失労働力及び犯罪につ いての費用が毎年約８５０億ドルであると推定している。米国商工会議所及びナ ショナル・インスティチュート・オン・ドラグアブユース（ＮＩＤＡ）では、労 働地域でのドラグ乱用による国家事業団体に対する費用は毎年１０００億ドルで あるが、事業以外の影響もこの費用に含めたときには、毎年はぼ２０００億ドル に達すると報告している。

それ故、官庁及び民間雇用主により、ドラグ管理プログラムや、ドラグ乱用に対 する従業員援助プログラムや、雇用前ドラグ及びアルコールテストプログラムを 開発し実施することが大いに強調されている。防衛庁、運輸省、エネルギー庁そ の他において極度の慎重さを要する非常に多数の地位を考慮するとき及び民間業 界において非常に多数の重要な地位を考慮することには、広汎なコスト効率の良 いそして効率的なドラグ及びアルコール障害テストの必要性が明らかである。

前記官庁及び業界の雇用主は全てこれらの間層に深く関与しており、ドラグ及び アルコールの乱用を減少し排除することを目的としてその従業員に対する色々な 種類のドラグ及びアルコールテストを構成することに関わっている。

今日まで、アルコール及びドラグ中毒を検出する多数の主観的な評価及び客観的 なテストが作り出され実施されている。最も一般的で明確な客観的テストは、尿 及び血液テスト（合わせて「体液」テストと称する）であり、そして障害のある 自動車運転者の場合には、潜在的な血液アルコールレベル及び中毒性を判断する ための呼吸テストである。体液テストは、一般に、各人の尿又は血液のサンプル を採取しそして尿又は血液を化学的に分析して体内のドラグ又はアルコールの量 的なレベルを判断することが必要である。このような体液テストは、非合法的な ドラグや物質の乱用を識別するために警察や軍隊や更生当局によって数十年にわ たって使用されている。

今日、あらゆる形式の体液ドラグ関係のテスト、処理、及び報告書作成を含む研 究室分析に対するサンプル採取及び収集の市場は、年間約７億５０００万ドルで あると推定され、１９９０年代半ばを経て約１５ないし２０％の割合で成長する 計画である。しかし、この計画成長率は、プライバシーの侵害、保護拘留状の発 行及びジェネラル・フォース・アメンドメント（ｇｅｎｅｒａｌ　Ｆｏｕｒｔｈ 　Ａｍｅｎｄｍｅｎｔ）権に関連した法的な挑戦によって現在非難されているラ ンダムな体液テストが認められるかどうかに係っている。これらの非難は、科学 的及び法的な両方の団体が体液テストを傘に着ることにより総体的に守秘が欠如 することを示している。この守秘の欠如は、とりもなおさず、障害を判断するた めの体液テストが本来信頼性がなく且つ反復性がないことによるものである。

更に、体液テストの費用は、最大手企業及び政府機関以外の全てにとって甚だし く高いものである。例えば、質量分析器で確実なドラブレベルを確認する個人的 な２段階尿テストの研究室分析コストは、３５ドルないし６０ドルである。この コストに体液テスト技術の管理コストを加えると、この管理コストは新たに実施 される政府条例、例えば、４９　Ｃ，Ｆ、　Ｒ，セクシヨン４０，２１７．２１ ９．２２５．３９１．１９９．１４　Ｃ，Ｆ、Ｒ，１及びセクション１２１．及 び４６　Ｃ，Ｆ、　Ｒ，セクシヨン１６に適合する必要があるために一般に分析 テスト自体よりも遥に高くなるので、雇用主に対するトータルコストは、１テス ト当たり２００ドルないし５６０ドルに達する。体液テストは、これを有効にす べきであるので、頻繁に繰り返さねばならず、労働者を定期的にテストする必要 のある会社及び政府機関には著しい財政上の負担が掛かる。

体液テストは甚だしいコストと疑わしい精度の両方を示すので、ドラグ及びアル コール障害をテストする別の方法を開発するための努力が払われてきた。これら の努力は、一般に、電子装置及びコンピュータ装置を用いてテストを行うという 非侵襲、非侵入方法を使用することによりこの問題の解決に近づこうとするもの である。この目的で多数の形式の計器が開発されている。１つのこのような計器 は、ワルドルフ氏の米国特許第４，８１５．８３９号に開示されたビデオ電気眼 振図である。

ワルドルフ氏の特許は目の動きを観察して記録するシステムを開示している。

ワルドル７氏のカラム１、第７ないし１１行目を参照されたい。特に、ワルドル フ氏の特許は、対象者の垂直、水平及び回転する目の動きを観察し記録するシス テムを教示するものである。対象者に障害があったり又はある疾病に罹っている ときは、眼球のけいれん的な動きである「眼振」を示す。ワルドルフ氏の装置は このような眼振を検出する。

しかしながら、ドラグ又はアルコール障害を検出するのに眼振監視が有用である ことは臨床学的に確認されてもいないしワルドルフ氏の特許に開示されてもいな い。阿片、アルコール又は他の種類のドラグの作用下にある個人に対する種々の 反応と眼振との関係を明確に説明する定量的なデータも定量的なデータも存在し ない。それ故、ワルドルフ氏の特許に開示されたビデオ電気眼振図は、物質障害 テストを遂行する効率的で且つ正確な装置に対してこの分野で長年待ち望んだ要 望を解消するものではない。

瞳孔の直径及び応答を測定する一般的等級の計器で、［ビュピロメータ（瞳孔計 ）］と称するものが開発されている。このビュピロメータは、光刺激によって瞳 孔が収縮しそして再膨張する前後の瞳孔直径を測定し、表示しそして記録するも のである。Ｗ、Ｂ、ビックワース氏等の［人体において阿片により誘発される瞳 孔の影響（Ｏｐｉａｔｅ　Ｉｎｄｕｃｅｄ　Ｐｕｐｉｌｌａｒｙ　Ｅｆｆｅｃｔ ｓ　ｏｎ　ｌｌｕｍａｎｓ）、実験臨床薬物学における方法と発見（ｌｌｅｔｈ ｏｄｅｓ　ａｎｄ　Ｆｉｎｄｉｎｇｓ　ｉｎ　Ｅｘｐｅｒｉｇ＋ｅｎｔａｌ、　 Ｃ１１ｎｉｃａｌ　Ｐｈａｎ≠≠■ ｏｌｏｇＹ）Ｊ、１９８９年、第１１巻、第７５９−７６３頁に掲載された初期 の結果には、阿片により人間の動的な瞳孔応答に系統的な変化が生じることと、 これら変化の測定がドラグ誘発障害の定量的な推定に有用であることが示されて いる。

更に、阿片は、その量に関連した瞳孔サイズの減少を引き起こすと共に、光刺激 に続く瞳孔の収縮及び再膨張速度の低下を引き起こすと判断されている。このよ うなことから、［ＤＡでは、ピュピロメータは、ドラグ乱用処置設定及び基本研 究の研究室において精神興奮剤にどれほど曝されたかを評価する効率的な方法を もたらすと判断している。Ａ、ラドジウス氏等著の「瞳孔サイズ及び光反射を測 定する携帯式ビュピロメータシステム（Ａ　Ｐｏｒｔａｂｌｅ　Ｐｕｐｉｌｌｏ ｍｅｔｅｒ　Ｓｙｓｔｅｍ　ｆｏｒｌｌｅａｓｕｒｉｎｇ　Ｐｕｐｉｌｌａｒｙ 　５ｉｚｅ　ａｎｄ　Ｌｉｇｈｔ　Ｒｅｆｌｅｘ）、行動サーチ方法、計器及び コンピュータ（Ｂｅｈａｖｉｏｒ　Ｒｅ５ｅａｒｃｈ　Ｍｅｔｈｏｄｓ、　Ｉｎ ｓｔｒｕｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ）」、１９８９年、２１　（ ６）６１ｍ−６１８を参照されたい。

現在では、光のような外部刺激と、ドラグ、アルコール、疲労、不安及び精神病 質症状のような内部刺激とに対する人体反応に直接関連した中枢神経系の活動を 示すものとして瞳孔サイズ及びその反応を研究するための研究室用のピュビロメ ータが開発されている。更に、麻酔学、糖尿病、外傷の評価において種々の症状 を診断したり、最近では、精神興奮剤の作用及び他の物質の乱用を測定したりす るための臨床研究に過去２０年にわたってビュビロメータが使用されている。

しかしながら、技師や医師は、高い熟練度を必要とする大きく、使い難いそして 信頼性のない計器に頼らざる得なかったために、ビュピロメータの進歩が妨げら れてきた。又、多くの形式の公知ピュビロメータは、非常にコストの高いもので ある。

高速のクローズアップカメラ、ビデオカメラ及び赤外線ビュピロメータを使用す る他の種類の瞳孔直径測定器が開発されている。自動データ変換及び分析を果た す公知の赤外線ビュピロメータは、大きくて、扱い難く、信頼性が低い上に、１ つの計器のコストがａｏｏｏｏドルないし１５００００ドルである。又、これら 計器は一般に自動データ分析機能に制約があり、時間浪費で且つ能率の悪いやっ かいなデータ分析を必要とする。

しかしながら、このピュビロメータの利点は、ドラグ又はアルコール障害を指示 するためにこれまで使用されていた体液テストの利点に勝るものである。ピュビ ロメータは、外部刺激に対して瞳孔サイズの変更と瞳孔反応の低下を引き起こす と分かっている精神的な妥協によって障害を即座に実時間で且つ直接的に指示す るものである。従って、瞳孔の応答が薬物や非合法ドラグによる障害を指示する 。更に、ビュビロメータの読みは、経費の安い綴り返し環境において得ることが でき、体液テストのコストに比して１０ないし１００分の１のコスト低下を示し ている。しかし、このような利点は完全には実現されていない。というのは、公 知のビュピロメータに伴う前記の開運が存在するためにアルコール又はドラグ障 害テストを実行するための効率的で且つ高精度のピュビロメータが開発されねば ならないからである。

ガードナー氏等の米国特許第４．８４０，６９１号には公知ピュピロメータの例 が開示されている。ガードナー氏等の特許は、人為的なものからの影響を最小と して瞳孔応答を測定するための方法及び装置を開示している。ガードナー氏等の カラム５、第１ないし２７行目を参照されたい。又、ガードナー氏等の特許には 、目のまわりの暗視野状態を確立する手段と、この暗視野内にあって瞳孔の測定 を行う前に目に光を当てる手段とを備えたビュビロメータが開示されている。

ガードナー氏等の特許に開示されたビュビロメータで測定を行う場合は、無光線 レベルを記憶しそして可視光線のパルスを目に当てて、可視光線の反射を無光線 状態と比較した後に、瞳孔サイズを測定することを必要とする。これら機能は、 データの操作及び制御を実行するための多数の電子増幅器及び記憶装置によって 行われる。更に、ガードナー氏の特許に開示された瞳孔測定を行うには、独立し た電子計器が必要である。カラム１、第２８ないし６３行目を参照されたい。

ガードナー氏等の特許は、瞳孔の測定値を得るまでに著しい量のコストのかかる コンピュータハードウェア及び計測器の使用を必要とする複雑で且つ扱い難い装 置を開示している。ガードナー氏等の特許に教示された装置は、不正確な差信号 の形態で時間の関数として瞳孔サイズの測定を行うものであり、従って、非常に 望ましくない偽物の検出を招く。ガードナー氏等の特許に開示されたビュピロメ ータは、該特許に教示された瞳孔光線応答モニタが対象者の目を覆うゴーグルで 除去されなかった周囲光線の影響を強く受けるので、偽物によって生じたエラー を充分に除去することができない。従って、ガードナー氏等の特許に開示された ビュピロメータは、瞳孔サイズの測定を効率的に行うビュビロメータについての 業界の長年の要望を満足するものではない。更に、ガードナー氏等のビュビロメ ータは、上記の弱点がその構造から明らかであるので、充分なドラグ障害テスト を果たすことができない。

他のビュビロメータが開発されており、例えば、カーター氏の米国特許第４゜７ ５５．０４３号に開示されている。カーター氏の特許は、直径が約１０ミリメー タまでの穴及びギャップ、例えば、瞳孔を検査するための携帯用自動走査ピュビ ロメータを開示している。カラム１、第５１−６６行目を参照されたい。カータ ー氏の特許は、更に、瞳孔を測定し刺激を与えるための手のひらサイズの光学ユ ニットと、主プロセツサ回路板に取り付けられていてオペレーティングソフトウ ェアがＥＰＲＯＭチップに記憶されたサポート電子装置とを備えたビュピロメー タを開示している。この手のひらサイズのデバイスを制御するために外部のコン ピュータが使用される。更に、カーター氏の特許には、通常は対象者をテストす るように訓練された技師であるピュビロメータの操作者が接眼レンズを通して同 心円が表示されたレチクルの焦点を合わせ、瞳孔像をセンタリングして、瞳孔の 走査を行えるようにしなければならないことが開示されている。

カーター氏の特許に開示された手のひらサイズのピュピロメータは、瞳孔の応答 を測定するための優れた光学システムを形成するが、対象者の頭部を安定化でき ず、対象者に対し目を安定化するための焦点を与えるものでなく、しかも、安定 な測定台を備えていないので、ドラグ及びアルコール障害テストに使用できる効 率的な瞳孔測定を果たさない。従って、カーター氏のピュビロメータは、個々の 技師が効率よ（使用するためには広範囲の訓練を必要とし、自己測定装置ではな い。むしろ、カーター氏の特許に開示されたビュピロメータは、対象者ではな（ て技師が整列させねばならない。しかしながら、技師が装置の使い方について充 分訓練されていないか、又は対象者が協力的でないか、或いはドラグ又はアルコ ールの作用が出ている最中である場合には、カーター氏のビュビロメータによっ て要求される複雑な整列プロトコルでは能率的で且つ時間効率の良い瞳孔測定を 行うことができない。更に、カーター氏の特許は、特に技師以外のユーザが容易 に操作できるようにするための適当なソフトウェア助成式の整列システムを開示 するものでも教示するものでもない。

それ故、ドラグ又はアルコール障害を効率的且つ経済的に測定するのに使用でき る自己測定式の携帯用電子ピュピロメータについての長年の業界の要望が依然と して存在する。この要望は、上記のいずれの公知装置でも解決されていない。

上記問題に茗み、そして更に、添付図面に関連した好ましい実施例の詳細な説明 から、本発明による方法及び装置の新規な特徴、作用及び効果が充分に理解され るであろう。

預吸の栗且 本発明によって提供される自己測定ビュピロメータ（＠孔計）は、公知の瞳孔監 視装置に関連した前記問題を解消すると共に、対象者の中枢神経系が障害を受け いているかどうかを決定するためのコスト効率のよい、効率的な且つ使い易い装 置についての業界の長年の要望を満たすものである。以下に述べると共に請求の 範囲に規定するピュピロメータを使用することにより、民間の雇用主及び政府機 関は、労働者達がその知能を最大限に遂行するように確保できると共に、これら の労働者が特定の仕事に関連した精神的及び肉体的な苦しさに耐え得るように確 保することができる。ここに開示するビュピロメータは中枢神経障害を実時間で 評価するので、ドラグ及びアルコールの乱用により生じる実質止金ての危険性及 び生命を脅かす状況が排除される。かくて、障害のために充分に働（ことのでき ない労働者によって引き起こされる災害の危険がなくなるために大衆にとって著 しい恩恵が施される。

本発明によれば、携帯用の走査式自己測定ビュビロメータは、これらの効果的な 結果をもたらす。好ましくは、このピュビロメータは、ビュピロメータによって 走査するために少なくとも一方の眼窩を位置設定する眼窩収容手段と、この収容 手段にインターフェイスされて、少なくとも一方の目に走査放射を当てるための 放射手段と、この放射手段によって放射が当てられた目からの反射した放射を受 け取るための感知手段であって更に目の虹彩から反射した放射と目の瞳孔から反 射した放射との間のコントラストに応答する感知手段と、この感知手段にインタ ーフェイスされて、瞳孔の像を感知手段のユーザに表示し、ユーザが感知手段− ヒで瞳孔の像をセンタリングできるようにするためのセンタリング手段とを備え ている。

又、本発明によって提供される方法は、前記した長年の要望を満たすものである 。本発明によって提供されるビュビロメータは、体液テストよりも遥に信頼性が あると共に、正確な繰り返し性があるという追加効果を有し、これにより、体液 テストに関連したエラーのおそれを相当に低減するものである。更に、ここに教 示するビュビロメータは、体液テストに要するコストのほんの一部分で正確な瞳 孔測定を与える。

更に、本発明によれば、対象者が中枢神経系に障害のある者であるかどうかを判 断する方法は、これら所望の全ての結果を表す。好ましくは、この方法は、対象 者が自己測定ピュビロメータの感知素子において少なくとも一方の瞳孔をセンタ リングできるようにし、感知素子上の瞳孔像の見掛は上の直径についての実質的 に最適な指示を与えるように走査放射のレベルを設定し、光刺激に対する瞳孔の 応答を監視して障害を表す瞳孔パラメータを決定すると共にその瞳孔パラメータ に関するデータを収集し、この瞳孔パラメータに関するデータを処理して、変換 した瞳孔データを得、そしてこの変換した瞳孔データから中枢神経系障害のレベ ルを判断するという段階を備えている。

区面９厘巣望逸叫 図１は、本発明によるピュピロメータで対象者をテストしている概略図で、ピュ ビロメータがテーブルに載せられた状態を示す図である。

図２は、本発明により構成されたピュビロメータの好ましい実施例のブロック図 である。

図３Ａは、本発明により構成されたビュビロメータの光学ブロックであって、走 査可視放射を瞳孔に当てるための光学ブロックを示す概略図である。

図３Ｂは、本発明によるＩＲＥＤリングを示す図である。

図４は、瞳孔パラメータを得るために瞳孔の走査を制御するプリント回路板の概 略図である。

図５Ａないし５Ｅは、瞳孔パラメータのデータをコンピュータにインターフェイ スして瞳孔パラメータのデータを変換及び処理できるようにするプリント回路板 の概略レイアウト図である。

図６は、瞳孔直径（ミリメータ）と走査放射を当てる時間（秒）とを表す一連の グラフであって、可視光線に対する正常な瞳孔応答と、中枢神経系の障害レベル を示す変化した瞳孔応答とを示すためのグラフである。

図７は、走査赤外線放射を当てる最適なレベルを決定するために見掛は上の瞳孔 直径と放射を当てるレベルとの関係を示すグラフである。

図８Ａないし８Ｃは、走査赤外線放射を当てる最適なレベルを設定するための好 ましい方法を示すフローチャートである。

図９は、瞳孔を監視すると共に反射した走査放射から瞳孔の直径を抽出するのに 使用される走査素子の概略図である。

図１０は、図９に示された感知素子から瞳孔直径を抽出する好ましい方法のフロ ーチャートである。

ましい　施　の　細な説■ 同様の素子が同じ膠照番号で示された添付図面を参照すれば、図１には本発明に よるビュピロメータ（瞳孔針）が１０で示されている。このピュピロメータ１０ の多数の効果的特徴の１つは、研究室又は臨床テーブル２０上の固定位置に設置 できることである。ピュビロメータ１０を瞳孔測定のためにテーブル２０に設置 することにより、テストを受ける対象者３０は、ビュピロメータと対象者自身を 落ち着かせることができ、これにより、効率的且つ迅速に測定を行うことができ る。

好ましい実施例において、対象者３０は、その眼窩を走査のための眼窩収容手段 ４０に対して押し付ける。次いで、対象者は、好ましくは一対のハンドグリップ ５０を掴み、ピュピロメータの走査を開始する外部スイッチ６０で瞳孔走査プロ セスを始める。

図２には、ビュビロメータ１０の好ましい実施例がブロック図形態で示されてい ると共に、本発明による瞳孔走査技術に使用できるコンピュータサポート装置も 示されている。好ましい実施例において、ビュビロメータ１０は、ビュビロメー タ構造体と内部ハードウェアを支持するハウジング７０を備えている。更に好ま しい実施例では、ピュピロメータ１０は光学ブロック手段８０を備えそして該手 段は感知素子９０を含んでいる。この感知素子は、例えば、電荷結合デバイス（ ＣＣＤ）　、空間光変調器（ＳＬＭ）又は更に好ましくはダイナミックランダム アクセスメモリ（ＲＡＭ）チップのようなイメージセンサであり、これは、目の 相対的に明るいエリアと暗いエリアとから反射される放射の差を検出するように 構成されたビクセルに区分される。更に好ましくは、ダイナミックＲＡＭチップ は、米国、アイダホ州、ボイスのミクロン・テクノロジー・インクにより製造さ れたｌ５３２　オフチックＲＡＭである。このオプチックＲＡＭ９０は、各々、 １２８ｘ２５６ピクセルの２つの長方形に編成された６５，５３６個の個々の放 射感知素子、即ちピクセルより成る。又、このオフチックＲＡＭは、相対的な明 又は暗を指示することのできる２５６ｘ２５６ピクセルアレイとして使用するこ ともできる。

更に好ましい実施例では、走査手段１００が一対のリボンケーブル１１ｏ及び１ ２０によって感知素子９０を介して光学ブロック８０にインターフェイスされる ・走査手段１００は、例えば、ピュピロメータ１０の瞳孔測定走査機能を電子的 に実行する種々の集積回路及び論理デバイスを含むプリント回路板（ＰＣＢ）で ある。更に、走査手段１００にはスイッチ６０がインターフェイスされ、対象者 がピュピロメータを操作するときに、走査手段１００がケーブル１１０及び１２ ０を経て光学ブロック８０へ信号を出力し、瞳孔の走査を開始するようになって いる。

走査は、対象者がその目１３０及び１４０を眼窩収容手段４０に対して押し付け たときに行われ、この収容手段は好ましくはハウジング７０に取り付ケラれてお り、ピュピロメータの光学軸に対して眼窩を位置設定する助けをする。好ましい 実施例では、光学ブロック８０は１つの瞳孔、例えば、目１３０の瞳孔のみを走 査し、その間、目１４０は眼窩収容手段４０により光学ブロックから単にマスク される。対象者は、測定を受けない目の空白視野は無視し、１つの目１３０につ いてのみ瞳孔測定が行われる。しかしながら、当業者に明らかなように、本発明 による瞳孔測定のある用途では、両方の目を走査して、両目の瞳孔収縮及び再膨 張速度を比較し測定することが要求される。本発明は、１つの瞳孔の測定にも２ つの瞳孔の測定にも等しく適している。

本発明によれば、センタリング手段１５０がケーブル１６０を経て走査手段１０ ０にインターフェイスされ、光学ブロック８０の光学軸と整列される。本発明に よるピュビロメータの動作中に、光学ブロック８０は対称者の目１３０の像をオ プチックＲＡＭ９０に投影する。走査手段１００の機能の１つは、オプチックＲ ＡＭ９０上の瞳孔像の位置を表す信号をセンタリング手段１５０へ出力すること である。好ましい実施例では、センタリング手段１５０は、対象者が眼窩収容手 段４０及び光学ブロック８０を通して見ることのできる瞳孔の像を発生し、オプ チックＲＡＭ９Ｇ上での瞳孔の位置を対象者に示す。このように、対象者は、眼 窩収容手段４０において目の位置を調整し、オフチックＲＡＭ上で瞳孔像を自分 でセンタリングし、正確な瞳孔走査を行えるようにする。

従って、センタリング手段１５０は、測定を行うためにビュビロメータ上で対象 者の瞳孔をセンタリングするための高速且つ効率的な方法を提供する。センタリ ング手段１５０を実施することにより、ピュピロメータ１０は、テストを受ける 対象者が瞳孔測定を完全に行うことのできる「自己測定」装置となる。このよう に、個別の瞳孔測定技師の必要がなくなり、それにより、瞳孔測定、即ちドラグ 及びアルコール障害テストを実施するコストが相当に低減される。本発明による ビュビロメータは、測定を行うために個別の技師を必要とした公知のピュビロメ ータに勝る顕著な効果を示す。

センタリング手段１５０は、例えば、オンチックＲＡＭ９０上に瞳孔の位置を表 示するビデオモニタである。更に別の実施例では、センタリング手段１５０は走 査手段１００とは独立した個別の陰極線管（ＣＲＴ）であるか又は他の形式のモ ニタであり、オンチックＲＡＭ９０上の瞳孔像を独立して対象者に与えるもので ある。上記したようにビュピロメータを自己測定装置とすることのできるセンタ リング手段１５０の他の好ましい実施例及びその等動物は当業者に明らかであろ うし、又、それらは全て本発明の範囲内に包含されるものとする。

本発明によるシステムの更に別の好ましい実施例では、走査手段１００がケーブ ル１７０及びコネクタ１８０を経て好ましくは２８ＡＷＧリボンの更に別のリボ ンケーブル１９０とジャンクションインターフェイス手段２００とにインターフ ェイスされる。更に別の好ましい実施例においては、ジャンクションインターフ ェイス手段２００は、上記リボンケーブルに接続されるコネクタ２１０を備えて いる。

ジャンクションインターフェイス手段２００は、ピュビロメータ１０から外界へ のインターフェイスを果たすのが好ましい。好ましい実施例では、このジャンク シ３ンインターフエイス手段２００は更に別の１組のケーブル２３０及び２４０ を経て処理手段２２０にインターフェイスされる。この処理手段は、例えば、パ ーソナルコンピュータ（ＭＳ　ＤＯ５対応のＩＢＭＸＴ又はＡＴ）であり、更に 好ましい実施例では、ＣＯＭＰＡＱポータプルＩＩＩコンピュータである。

ＣＯＭＰＡＱポータプルＩＩＩコンピュータの場合には、ケーブル２３０が１５ 線リボンケーブルであって、２５０においてコンピュータ２２０にインターフェ イスされる。ケーブル２４０は、１２ボルト、１．６アンペアをジャンクション インターフェイス手段２００へそして最終的にはピュビロメータ１０へ供給する 電源ケーブルである。リボンケーブル２３０は２５０においてコンピュータイン ターフェイスポード２６０に接続され、これは、コンピュータ２２０をピュビロ メータ１０と共に機能させるようにインターフェイスするＰＣＢである。

コンピュータ２２０は、ビュビロメータ１ｏ及びより詳細には走査手段１０Ｇに 対してデータ処理機能及び制御を果たす。インターフェイスＰＣＢ２６０は、ビ ュビロメータ１ｏが行う種々の機能を制御するのに必要な集積回路及び論理デバ イスを備えているのが好ましい。更に、インターフェイスＰＣＢ２６０は、コン ピュータ２２０の中央処理ユニット（ＣＰＵ）がコンピュータ２２０のオペレー ティングシステムによって確立された特定のプロトコル及びプログラムに基づい て情報を受け取って処理できるようにする。

コンピュータ２２０及びジャンクションインターフェイス手段２００は内蔵式ピ ュビロメータユニットに組み込むことができ、これにより、個別の携帯用コンピ ュータ及びそれらに付随のケーブル接続１９０，２４０及び２３０の必要性を排 除することができる。又、このようなシステムは、上記したピュビロメータの全 ての効果を維持しながらも、携帯用に形成してテーブル上に配置することができ る。しかしながら、上記の個別コンピュータ構成では、コンピュータ２２０をピ ュピロメータ１ｏとは異なる位置に配置して、自己測定テストを遂行している対 象者の妨げとならないようにしたり、又は多数のビュビロメータを同時にサポー トしたりすることができる。これら構成は全て本発明の範囲内に包含されるもの である。

図３Ａを参照すれば、光学ブロック８ｏは、目１３０の瞳孔２８０のサイズを測 定する光学及び電子部品を収容するハウジング２７Ｇを備えている。対象者は目 の像がセンタリング手段１５０に現れたときにそれを観察し、オンチックＲＡＭ ９０上で瞳孔像をセンタリングすることができる。オンチックＲＡＭ９０は、モ ニタ１５０の視線に対して実質的に垂直に光学ブロック８ｏの主管２９０内に収 容されるのが好ましい。

走査プロセス中に、オフチックＲＡＭ上の６５，５３６個のビクセル各々は、５ ボルトＤＣの電源電圧と、オンチックＲＡＭの各ピクセルの特性キャパシタンス とに基づいてバイアスされる。特定のビクセルキャパシタンスにかかる電圧がプ リセットレベル以下に放電した場合には、そのピクセルが次の走査において明と して読み出される。さもな（ば、ピクセルは暗を示す。虹彩と瞳孔とのコントラ スト差は、虹彩と瞳孔の縁との間で明−暗弁別をするのに充分なものである。

好ましい実施例では、１／工０秒ごとに完全な走査を行うことができる。しかし ながら、ピュピロメータに対して所望される分解能及びピュビロメータが使用さ れる特定の用途によっては、１／２０秒又はそれ以上高い割合で走査を行うこと もできる。

１５３２　オンチックＲＡＭ９０は、２５６行及び２５６列ビクセルの幾何学構 成であり、行は５１２素子位置まで広げることができる。走査手段１００は、好 ましくは、各行ごとに順次に２５６列位置を走査し、データビットは３ＭＨｚレ ートでＰＣＢ２６０へシリアルに送信される。好ましい実施例では、各行シーケ ンスに対する２５６列位置が８ビツトバイトに組み立てられ、８Ｋｘ８ビツトの スタティックＲＡＭ　（ＳＲＡＭ）チップに記憶される。１つの完全走査には約 ２２ミリ秒を要し、７８ミリ秒後に新たな走査が開始される。各行の瞳孔像は、 単に暗ビットが連続するものであるのが理想である。はとんど暗ビットである行 が所望の直径に対応する。しかしながら、瞳孔の直径に対応する信号にはノイズ があるので、多数の隣接行のデータビットが検査され、最もあり得るビクセルカ ウントが選択される。次いで、既知の光学変換比率及びピクセルｆｌｆｆ隔を用 いて直径が計算される。

対象者が目を眼窩収容手段４０に押し付けそしてスイッチ６ｏで走査プロセスを 開始するか、又は技師がリモートスイッチでプロセスを開始したときに、瞳孔測 定が行われる。次いで、対象者は、好ましい実施例ではＣＲＴモニタであるセン タリング手段１５０を通して見ながら、虹彩及び瞳孔の像を焦点合わせし、セン タリングする。或いは又、オペレータが見ることのできるコンピュータモニタ上 に表示できる瞳孔像をオペレータが参照しながら、対象者が目を動かして像をセ ンタリングするようにオペレータが対象者を指導することができる。走査手段１ ００は、対象者がスイッチ６０を押したときに走査を開始する。スイッチを放す と、赤外線照射が最適なレベルに調整され、そしてコンピュータ２２０にプログ ラムされた特定のプロトコルに基づいて最初の瞳孔直径が収集され、記憶される 。

最初の瞳孔直径が得られたときに、刺激手段３ｏｏは、巾及び強さをプログラム できる可視光線パルスを放出する。この可視光線パルスは瞳孔を収縮させ、可視 光線パルスが減少すると、瞳孔は膨張する。瞳孔応答又は反応を同時に生じない ような走査放射が目に当たり、目の虹彩及び瞳孔からオンチックＲＡＭへと反射 される。好ましくは、刺激手段３００は発光ダイオードのアレイである。更に好 ましくは、発光ダイオードのアレイは、緑色の可視光線パルスを放射する２つの 発光ダイオードを備えている。刺激ダイオード３００は、約０．　２秒ないし約 １．０秒間放射を目に当てるが、特定の用途によっては瞳孔収縮及び再膨張の全 時間中にオンに保たれてもよい。

好ましい実施例においては、１／１ｏ秒ごとに瞳孔反応が得られるが、高速走査 時間が必要とされるときには１／２０秒ごとに得られてもよい。更に別の好まし い実施例では、各走査からのデータが、刺激ダイオード３００からの可視光線パ ルスの開始から約１ないし約７秒間累積される。刺激ダイオード３００からの光 線３１０は目１３０に当たって瞳孔収縮を生じさせる。更に別の好ましい実施例 では、一般的に３５０で示された１組の照射ダイオードが走査放射を発生し、こ れは瞳孔及び虹彩から反射され、瞳孔と虹彩との間のコントラストの差が得られ る。走査放射は瞳孔及び虹彩から反射されそしてビームスプリッタ３４０によっ てオンチックＲＡＭ９０へ向けられる（３３０）。本発明によるピュビロメータ の更に別の好ましい実施例では、照射ダイオード３５０が赤外線放射ダイオード （ＩＲＥＤ）であり、瞳孔を走査してそこから反射される赤外線を供給する。

この赤外線放射は、約９４０ナノメータにピークをもっ狭帯域中であるのが好ま しい。

ＩＲＥＤ３５０が瞳孔及び虹彩に光を当てるときには、赤外線放射が瞳孔及び虹 彩からビームスプリッタ３４０を経て反射され、収束レンズ３６０によってオン チックＲＡＭ９０に集束される。オンチックＲＡＭ９０がらの信号は、１１０で 示すように予めの処理のために走査手段１００へ送られ、そして景終的に瞳孔の 収縮及び膨張速度を処理して対象者が障害を受けているかどうか指示するために コンピュータへ送られる。ＩＲＥＤ３５０は、実質的に最適な走査測定を得るた めに一般的に好ましい方向に向けられる。同様のエレクトロ・オンチックハード ウエアを有する光学走査機構がカーター氏の米国特許第４．７５５．０４３号の カラム４、第５５行目からカラム５、第２０行目までに教示されており、その技 術を参考としてここに取り上げる。

図３Ｂを参照すれば、ＩＲＥＤ３５０及び刺激ダイオード３００の構成体は、図 示されたように、眼窩収容手段４０内にｒＩＲＥＤＪリングとして形成されてい る。４個のＩＲＥＤ３５０は円の外側にリングを構成し、目１３０に走査放射を 発生する。緑色の刺激ダイオード３００はリングの中心に入れられ、瞳孔を収縮 させる刺激放射を発生する。ＩＲＥＤリングは走査ボードとインターフェイスさ れ（１２０）、ＩＲＥＤからの走査放射及び緑色ダイオード３００からの刺激放 射を制御するためのデータを走査ボードに供給する。

６４にのオプチックＲＡＭは、ケーブル１１０を経て走査ＰＣＢ１００へ信号を 出力し、その好ましい実施例が図４に示されている。ケーブル１１０上の信号は オフチックＲＡＭ９０からのシリアルビット流出力である。好ましい実施例にお いては、一対の電子的にプログラムできる論理デバイス（ＥＰＬＤ）３７０及び ３８０がオプチックＲＡＭを走査するためのアドレス及び制御シーケンスを発生 し、そしてオフチックＲＡＭから返送される信号を処理する。更に別の好ましい 実施例では、ＥＰＬＤ３７０がＥＰＭ５０６４論理アレイであり、ＥＰＬＤ３８ ０がＥＰＭ５０３２論理アレイである。

ＥＰＬＤ３７０は、オフチックＲＡＭに対し、アドレスデータと、行アドレスス トローブ（ＲＡＳ）及び列アドレスストローブ（ＣＡＳ）信号とを発生する。

又、ＥＰＬＤ３７０は、各ビクセルを読み取った後にリセットするための「デー タ・インコ信号も出力するのが好ましい。又、ＥＰＬＤ３７０によって「データ ・アウト」信号も受け取られ、８ビツトワードに組み立てられる。ＥＰＬＤ３７ ０は、これら一連のワード又はバイトをＥＰＬＤ３８０からの助けによってビデ オランダムアクセスメモリ（ＶＲＡＭ）チップ３９０にプログラムする。

又、ＥＰＬＤ３７０及び３８０は、本発明によるピュビロメータのＣＲＴモニタ 回路に対し直接メモリアドレッシング（ＤＭＡ）を実行する。従って、好ましい 実施例では、ＥＰＬＤ３７０は、「シフトレジスタ」の機能を果たすと共に、走 査ＰＣＢがオプチックＲＡＭ９０からのビクセル値データをＶＲＡＭチップにロ ードできるようにする他の機能も果たす。

更に、ＥＰＬＤ３８０は、オプチックＲＡＭ９０内のデータ列に対しアドレス値 を発生して、ＶＲＡＭ内の正しい位置にビクセル値データをロードできるように する。又、ＥＰＬＤ３８０は、水甲及び垂直同期（各々、ＨＳ及びＶＳ）信号’ 　−７フレームデータと、モニタがオプチックＲＡＭ上に瞳孔及び虹彩の位置に 対応するグラフデータを表示するときにモニタによって使用される境界データと をバッファする。これに加えて、ＥＰＬＤ３７０及び３８０は、オフチックＲＡ ＭからのデータをＶＲＡＭにロードするように指示するタイミングパルスも発生 する。

本発明による走査ＰＣＢの更に別の好ましい実施例では、ＶＲＡＭチップ３９０ がＥＰＬＤ３７０及び３８０とインターフェイスされている。ＶＲＡＭ３９０は 、好ましくは、８にバイトｘ８ビットのスタティックＲＡＭであり、ＥＰＬＤ３ ８０によって発生されたビクセル値及びアドレスに基づいてオプチックＲＡＭ９ ０からの瞳孔像データを記憶するのに用いられる。各行のビクセルからのデータ は、３２の連続する８ビツトバイトとしてＶＲＡＭ３９０に記憶される。このよ うに、ＶＲＡＭ３９０は、モニタ１５０に最終的に表示されるビクセル値に基づ いてデータを保持するための７レームバツフアとして働いて、本発明によるセン タリング機能が達成されるようにする。

又、走査ＰＣＢは、４００で示すビデオ表示ジェネレータ（ＶＤＧ）チップも備 えている。好ましい実施例では、ＶＤＧ４００はＭＣ６８４７ビデオ表示ジェネ レータであって、ＶＲＡＭ３９０をラスク走査してビデオ信号を発生し、これは モニタ１５０に出力され、オプチックＲＡＭ上での瞳孔のセンタリングを行える ようにする。ＶＤＧ４００は、好ましくは、ＥＰＩ、Ｄ３８０からシーケンスさ れたときにＶＲＡＭ３９０から列アドレスを読み取り、そして３２ワードの各ブ ロックからの固定データを、陰極線管（ＣＲＴ）　４４０の１水平スイープから のデータに変換する。更に別の好ましい実施例においては、ＶＤＧ　４　Ｑ　Ｏ は、ビデオデータ４１０、Ｈ８信号４２０及びｖｓ信号４３０をモニタ１５０の 陰極線管４４０へ出力し、これは４５０で一般的に示されたコネクタを経て走査 ＰＣＢにインターフェイスされている。

ビデオ信号４１０は、４６０で一般的に示された駆動回路によってブーストされ るのが好ましく、この回路は一対の２Ｎ２２２トランジスタ４７０を備えてお０ 、Ｆ（Ｓ信号４２０．ＶＳ信号４３０及び１２ボルト電力は、コネクタ４５０を 経てモニタ４４０へ出力される。このように、瞳孔及び虹彩のグラフ表示をモニ タ１５０のＣＲＴ４４０に形成して、本発明によるセンタリング機能を対象者か われる。それ故、走査ＰＣＢからのデータはバス４８０を経てコンピュータへ送 られる。コンピュータがビュビロメータを制御すると共にデータ処理を行うよう にするために、インターフェイス電子回路より成るインターフェイスＰＣＢ２６ ０がコンピュータ２２０に設けられ、瞳孔パラメータ及び他のデータを含むピュ ビロメータからの信号をコンピュータのＣＰＵで処理できるようにされる。

図５Ａないし５Ｅには、ビュビロメータ及びコンピュータのためのインターフェ イス電子回路より成るインターフェイスＰＣＢが示されている。走査ボードへの 主コネクタは４９０で一般的に示されている（図５０の１１”）。このコネクタ ４９０は、ビュビロメータとパラレル信号をやり取りする標準リボンケーブルで ある。インターフェイスＰＣＢは、カードエツジコネクタ５２０（図５Ｅの”Ｐ ｌ“）を経てコンピュータと通信し、コンピュータがビュピロメータの動作をプ ログラム及び制御できるようにする。ビュピロメータからのデータは組み立てら れてＳＲＡＭ　Ｕ７　（図５Ａ）に記憶され、ここからデータはコネクタ５２０ を経てコンピュータにより分析のためにアクセスすることができる。更に別の好 ましい実施例においては、ピュピロメータのデータを組み立て、記憶及び分析の ためにコネクタ２５０を経てコンピュータへ直接供給するようにインターフェイ スポードを構成することができ、この場合は高速処理装置が必要とされる。更に 別の好ましい実施例においては、ＳＲＡＭ　Ｕ７が８ビツト６４にデバイスであ る）（Ｍ６２８４チップである。

オフチックＲＡＭからのビクセルデータ流及び２つのタイミング信号は、ビュピ ロメ〜りの走査ボードからインターフェイスＰＣＢへ送られるのが好ましい。

バス５１０はこれらタイミング信号をバッファチップＵｌ（図５Ｂ）へ案内し、 ここからこれら信号はシフトレジスタＵ９及びアドレスカウンタＵ１０、Ｕｌｌ へ送られる。好ましくは、シフトレジスタＵ９はビクセルデータを、ＳＲＡＭＵ ７に記憶するために８ビツトバイトに組み立てる。好ましい実施例では、バッフ ァチップＵ１が７４ＬＳ５４１の８ビツト人力／出力（、Ｉ　１０）バッファで あり、シフトレジスタＵ９が８ビツト出力の７４ＬＳ５９５シフトレジスタであ りそしてカウンタＵＩＯ及びＵｌｌが７４ＬＳ５９０集積回路チップである。タ イミング信号の１つは、２つの二重単安定マルチバイブレータＵ２の１つをトリ ガーシ、これは次いで他の単安定マルチバイブレータをトリガーして、一連の２ つの遅延パルスを発生し、これらパルスはデータバイトを記憶するためにＵ９、 Ｕｌｏ、Ｕｌｌ及びＵ７へ送られる。好ましくは、単安定マルチバイブレータＵ ２は７４ＬＳ２２１単安定マルチバイブレータである。又、第１のマルチバイブ レータパルスは、アドレスバッフ７チツプＵ３及びＵ５　（７４ＬＳ５４１０８ ビツトＩ１０アドレスバプフ７）とデータバッファチップＵ１２　（７４ＬＳ５ ４１バツフア）とをディスエイプルし、コンピュータはこれを通して分析のため にＳＲＡＭ　Ｕ７のビクセルデータをアクセスする。コンピュータがＳＲＡＭ　 Ｕ７を見つけるところの特定のアドレス位置の選択は、プログラム式アレイ論理 （ＰＡＬ）Ｕ６及び６位置ジャンパプラグＰ２によって行われる。ＰＡＬ　Ｕ６ は、ＰＡＬ　１６Ｌ２チツプであるのが好ましい。コンピュータメモリの６個の ８にブロックのいずれか１つを選択して、さもなくば未使用である位置にＳＲＡ Ｍアドレスを配置することができる。

ビュピロメータの動作のプログラミング及び制御は、プログラム式パラレルＩ１ ０及びタイマーチップｚ７及びｚ８を介して行われる。これらチップｚ７及びｚ ８は８２５５タイマーチツプであるのが好ましい。２７　ＰＩ１０ユニットは３ つの８ビツトポートＰＡＳＰＢ及びＰＣを備えている。ＰＢポートは、８ビツト のデジタル／アナログコンバータ（ＤＡＣ）２１Ｇ　（好ましくはＡＤ５５８Ｄ ＡＣチップ）を駆動して、ＩＲＥＤ電流コントローラ／ドライバのためのアナロ グ信号レベルを発生し、該コントローラ／ドライバは、演算増幅器２１２（ＣＡ ３１４（ｌチップ）と、好ましくはＭＰＳＵ４５バイポーラＮＰＮ　トランジス タであるパワートランジスタ５４０とで構成される。ＰＡボートの３ビツトは、 トランジスタドライバ５７０によって与えられる刺激ダイオード電流を選択する 。

ＰＣポートは、２つの４ビツト区分に分割されるのが好ましい。下位の４ビツト ニブルは出力についてプログラムされ、上位の４ビツトニブルは入力に対してセ ットされるのが好ましい。更に、タイミングチップＺ８は３つのプログラム式１ ６ビツトカウンタより成る。これらの１６ビツトカウンタは、コンピュータ制御 のもとてプリセットされるのが好ましく、０までカウントダウンされたときに、 パルスを発生し、それ自体リセットし、そしてコンピュータがこれらを停止する までパルスの発生を繰り返す。チップｚ６は、クリスタル制御式のコンピュータ 型クロック発振器であって、典型的に、約２ＭＨｚで動作する。この発振器は、 Ｚ８プログラム式カウンタの中の第１カウンタを部側し、これは約１ミリ秒ごと にカウントアウトしてパルスを発生するようにプリセットされる。このＩＫＨｚ パルス流は他の２つのカウンタを駆動し、その一方はピュピロメータに対し１秒 ごとに１０（又は２０）フレームのタイミングを与え、そしてその他方はそのフ レーム走査時間に対してプリセットされていてフレームの分析を開始するときに それをコンピュータに知らせるのが好ましい。Ｚ８タイマーとやり取りされる信 号はＰＩ１０チップＺ７のＰＣポートに通される。このボートは、ビュピロメー タのスイッチ６０からの信号も入力するのが好ましい。

ＰＡＬ　Ｚ４及び４位置ジャンパブロックＰ３は、コンピュータがλ力／出力に 対してＺ７及びｚ８ユニットを見つけるところのＩ１０アドレスを選択する。

４つのＩ１０アドレスブロックのいずれか１つを設置時にジャンパプラグで選択 することができる。好ましい実施例においては、Ｉ１０データがＰＡＬ　Ｚ４の 制御のもとて両方向バスバッファＺ１を経て送られる。更に別の好ましい実施例 においては、ＰＡＬ　Ｚ４がＰＡＬ　１４Ｌ４集積回路チップである。

ビュピロメータの走査ボード上の論理回路のための５ボルト電力は、ＴＩＰ４２ トランジスタ（図５Ｃ）によって供給されるのが好ましい。或いは又、ビュピロ メータ自体の独立した電源が走査ボード上の論理回路のための電力を供給しても よい。好ましい実施例では、ＴＩＰ４２はＺ７のＰＣボートを通してテストの時 間中オンにされる。

更に別の好ましい実施例では、ビュビロメータに流れ込んだりそこから流れ出し たりするデータは、インターフェイスＰＣＢを通して送られ、最終的にはコネク タ５２０を経てコンピュータのＣＰＵへ送られる。データがコネクタ５２０を経 てコンピュータに到達すると、コンピュータのＣＰＵはビュピロメータの走査Ｐ ＣＢからのデータを処理し、瞳孔の膨張及び収縮速度を表す所望の出力データを 発生する。

瞳孔の収縮及び膨張速度を表すデータは、コンピュータのＣＲＴスクリーンに多 数の方法で表示することができる。例えば、テストを受けた特定の対象者からの 正常な瞳孔応答又はテストを受けた対象者のグループから導出された平均正常応 答を表す制御データセットがスクリーンにプロットされ、走査中に抽出された瞳 孔応答データと比較される。このように、対象者の正常な瞳孔応答又は制御グル ープに対して測定された対象者の瞳孔応答の比較指示が得られて分析され、障害 が判断される。

しかしながら、瞳孔応答の別の尺度がＣＰＵによって処理され、それを用いてド ラグ又はアルコール障害を評価するようにしてもよい。例えば、対象者の瞳孔応 答をプロットし、ビュビロメータからコンピュータへの出力を読み取る訓練され た者によって観察されてもよい。ドラグ障害の指示として瞳孔応答を評価するよ うに訓練された者が瞳孔応答を目で見て分析することができる。更に別の瞳孔パ ラメータ及び実際には目にとって独特の他の一般的なパラメータを得て、コンピ ュータで処理し、本発明によるビュピロメータでドラグ又はアルコール障害を指 示することもできる。従って、瞳孔の収縮及び膨張速度の測定は、本発明によリ ドラグ障害を指示する１つの方法に過ぎない。

図６には、本発明によって得られる瞳孔応答のグラフの好ましい実施例が示され ている。当業者に明らかなように、標準的なグラフ作成ルーチンをコンピュータ で実施して障害についてのグラフ表示を作成することができる。好ましい実施例 では、ＬＯＴＵＳｌ−２−３スプレツドシートプログラムを用いて、図６と同時 間が秒でプロットされている。

レベルに達する。当業者に明らかなように、約０．　５秒の屈曲点における曲線 ５９０の導関数が最大瞳孔収縮速度であり、同様に、約１秒の最小点の後の曲線 のトを受ける対象者から走査された実際の即ち変換された瞳孔データであり、障 害かしながら、瞳孔は非常に小さい初期直径でスタートしているので、収縮速度 はかなり遅く、貧弱な応答を示している。更に、約１秒の最小点の後に、瞳孔は 約３秒まで充分に回復せず、これも相当に低い再膨張速度と非常に悪い応答を示 している。

従って、テストを受ける対象者の瞳孔応答のグラフ６００はそれ自体で見ても障 害を表しており、そしてグラフ５９０と比較しても障害を表していることは明確 である。本発明によるピュピロメータは、対象者の瞳孔収縮及び膨張速度に基づ いてドラグ又はアルコール障害／中毒を指示する客観的で、迅速で、安全で、効 率的で且つ経済的な方法をもたらすと共に、医師の主観的な判断によらないもの である。この分野では、これまでこのような結果は得られていない。

図６に示すグラフを作成するためには、本発明によるピュピロメータが瞳孔の直 径を正確に測定しなければならない。好ましい実施例では、ビュピロメータは光 学ブロックのＩＲＥＤへ送られる電流を変化させて瞳孔に与える赤外線放射の強 さを変化させることができる。前記したように、インターフェイスＰＣＢのＤＡ ＣＺｌｏは、Ｉ１０チップＺ７からのＯないし２５５の範囲の出力値によって制 御されるアナログレベルを光学ブロックのＩＲＥＤに与える。このアナログレベ ルはトランジスタ５４０によって与えられ、このトランジスタはＩＲＥＤに駆動 電流を供給してその所望の照射レベルを得るようにする。

ＩＲＥＤの正しい放射レベルを得ることは、瞳孔の直径及び瞳孔の動的応答、例 えば収縮及び膨張速度を首尾よく測定するために重要である。好ましい実施例で は、オプチックＲＡＭを用いて瞳孔サイズが感知され記録されるので、瞳孔サイ ズを正確に記録するように正しい量の反射赤外線放射がこれに当たるようにしな ければならない。瞳孔及び虹彩から反射される赤外線放射があまり少ないと、オ プチックＲＡＭは瞳孔像を検出することができない。しかしながら、この放射が 多過ぎると、虹彩、角膜、又はその両方からの赤外線放射の反射によって瞳孔像 が完全に消滅されてしまう。

図７には、オプチックＲＡＭによって感知された見掛は上の直径とＩＲＥＤから の放射との関係が示されている。見掛は上の直径がＹ紬６１０にプロットされて いる。相対的な照射レベルはＸ紬６２０にプロットされている。一般に、瞳孔の 照射不足像は実際の瞳孔直径よりも大きな見掛は上の直径を生じ、照射過剰の瞳 孔像は実際の瞳孔サイズよりも小さな見掛は上の直径を生じる。見掛は上の直径 とＩＲＥＤの照射レベルとの関係がグラフ６３０で示されている。最適な照射レ ベルが垂直線６４０として示されており、これは、瞳孔の見掛は上の直径及びＩ ＲＥＤに得られる照射レベルの範囲が与えられた場合のＩＲＥＤ調整ルーチンの 目標であると考えることができる。好ましい実施例では、コンピュータが照射レ ベルを点６５０へもっていくようにプログラムされ、この点は、偽物を生じるこ とな（且つ瞳孔を過剰照射して見掛は上の直径を減少させることなく充分に明る い像を得る点である。

或いは又、対象者の手前の測定から正しいＩＲＥＤレベルが決定された場合には 、ユーザはそのレベルを予め選択することができ、そしてコンピュータプログラ ムは、ピュビロメータのスイッチ６０が放された後に直接測定サイクルヘスキッ プすることができる。このようにＩＲＥＤレベルを予め選択することにより、ス イッチ６０を押した直後に、ビデオディスプレイ１５０に良好な像が形成される 。

更に別の好ましい実施例においては、これらの目標が２段階で達成される。先ず 、第１に、テストを受ける対象者がビュビロメータユニットのスイッチ６０を押 している間に予備調整が行われる。第２に、スイッチを放した後であって測定を 始める前に、最適な照射を行うようにＩＲＥＤ調整が行われる。

図８Ａないし８Ｃには、これら２つの段階を行うためのフローチャートが示され ている。光学ユニットのスイッチを押している間に、”　１−Ｘ”で示された第 １段階においてＩＲＥＤ調整手順が開始される。ここで、”Ｘ“は第１段階ルー チンにおける特定のサブ段階を示すものである。段階１−１において、ＩＲＥＤ レベルが１０にセットされるか又はユーザが選択した値にセットされる。ユーザ が選択したＩＲＥＤ値がビュピロメータに入力される場合には、ルーチンは直ち に段階２−１（同様の表示法を用いる）へ進み、最終的なＩＲＥＤ調整が行われ る。しかしながら、段階１−１においてＩＲＥＤレベルがＩ１０チップによって 最初に１０にセットされた場合には、段階１−２において、オプチツクＲＡＭが 瞳孔直径の最初の読みを得るが、最初の赤外線放射がセットされた後にオフチツ クＲＡＭを安定させるためにその読みを無視する。次いで、直径の第２の読みが 得られ、この値がコンピュータによってセーブされる。

段階１−３において、第２の瞳孔直径が１０ミリメータよりも小さく且つ０゜８ ミリメータよりも大きい場合には、ルーチンが段階１−４へ進む。段階１−４に おいて、現在の直径の読みと手前の直径の読みとの差がオプチツクＲＡＭ上で１ １ピクセルより少ない場合には、ルーチンは段階１−５へ進み、さもなくば、段 階１−６へ進む。この後者の場合であって、ＩＲＥＤの設定が２００より大きい 場合には、１０にリセットされ、さもなくば、瞳孔の見掛は上の直径が３ミリメ ータより大きい場合はそれが２０％増加され、或いは見掛は上の直径が３ミリメ ータより小さい場合には１０％増加され、ルーチンは段階１−２へ戻る。しかし ながら、段階１−４においてルーチンが段階１−６へ進まない場合には、段階１ −５において、ＩＲＥＤレベルは、瞳孔の見掛は上の直径が３ミリメータより大 きい場合は２０％増加され、さもなくば、１０％増加される。

次いで、瞳孔直径が読み取られ、見掛は上の直径が段階１−２で得た読みの１１ ビクセル内である場合には、ルーチンが段階１−７へ進む。さもなくば、段階１ −６が上記したようにここで実行され、次いで、段階１−７が行われ、コンピュ ータのＣＰＵは、ビュビロメータのスイッチが放されたかどうかをチェックする 。ビュビロメータのスイッチがまだ押されている場合には、ルーチンは１−２か ら繰り返される。しかしながら、対象者がピュピロメータのスイッチを放した場 合には、ルーチンは、段階２−１で始まる第２の段階へと進む。

段階２−１において、コンピュータはユーザがビュピロメータのスイッチを放す まで待機し、段階２−２では、オプチツクＲＡＭが瞳孔直径を読み取る。瞳孔直 径が０．　８ミリメータより小さいか、１０ミリメータより大きくそしてＩＲＥ Ｄレベルがユーザによって指定されない場合には、ルーチンによりＩＲＥＤレベ ルが１０にセットされる。瞳孔直径が０．８ないし１０ミリメータの範囲内に入 る場合には、サブ段階１からの値が使用される。

段階２−３において、再び瞳孔直径を読み取るが、最初のＩＲＥＤ値を設定した 後にオプチックＲＡＭを安定させるために無視する。次いで、瞳孔直径が読み取 られ、コンピュータによってセーブされる。段階２−４において、このセーブさ れた瞳孔直径は１０ミリメータより小さいが０．８ミリメータより大きいかどう かがルーチンにより決定される。この関係が真でない場合には、ルーチンが段階 ２−９へ進む。しかしながら、この関係が真である場合には、ルーチンは段階２ −５へ進み、現在の瞳孔直径の読みと手前の瞳孔直径との間の差が１１ピクセル より小さいかどうか判断される。

この関係が保たれない場合には、ルーチンは再び段階２−９へ移行する。さもな くば、ルーチンは段階２−６へ進み、第３の瞳孔直径が読み取られる。この第３ の瞳孔直径と段階２−２で得た瞳孔直径との差が決定される。これら２つの瞳孔 直径の差が６ビクセルより小さい場合には、ルーチンは段階２−７へ進む。さも なくば、ルーチンは段階２−９へ移行する。

段階２−７において、ルーチンが段階２−３を２回以上通ったかどうか判断され る。もしそうであれば、ルーチンは段階２−１０へ移行する。さもなくば、ＩＲ ＥＤの設定が２０％減少され、次の瞳孔直径がオプチックＲＡＭによって読み取 られる。段階２−８において、最も最近の段階２−３の瞳孔直径の読みと段階２ −７の瞳孔直径との差の絶対値と、最も最近の段階２−３の瞳孔直径とその手前 の段階２−３の瞳孔直径との差の絶対値との比較を行う。これら２つの差の間の 最小の相違が決定され、そしてＩＲＥＤの値は、その最小の相違を生じた値番ニ セットされるのが好ましい。

この点において、ルーチンは段階２−１０へ移行する。し力）しな力（ら、ル− チンが段階２−８の前の点において段階２−９へ移行して（また場合を二番よ、 段階２−９においてＩＲＥＤの設定が２００より大きいかどうか判断される。も しそうであれば、ＩＲＥＤの値が１０にリセットされ、カウンタがセットされる 。カウンタがセットされると、ＩＲＥＤが１０％増加される。カウンタがセット されなＩｌ）場合、ＩＲＥＤの値は、直径が３ミリメータより大きければ２０％ 増加され、さもな（ば、１０％増加される。この点において、ルーチンは段階２ −３へ戻り、これは、段階２−８に到達して、段階２−８を完了して、段階２− １０へ移行するまで行われる。

段階２−１０において、ＩＲＥＤの値か２２５より太きｔ＋１かどう力）決定さ れるのが好ましい。ＩＲＥＤの値が２２５より大きい場合には、エラーメツセー ジがピュビロメータのモニタに出力され、現在の測定がキャンセルされ再び開始 することを対象者に知らせる。又、このエラーメツセージは、段階１−１カ）ら ル−チンをスタートすることをピュビロメータに知らせる。しかしながら、ＩＲ ＥＤ値が２２５より小さく且つエラーメツセージが対象者に示されない場合には 、段階２−１１においてオプチックＲＡＭは現在のＩＲＥＤレベルにおける瞳孔 の現在の見掛は直径を読み取る。

この直径は段階２−３からの最後の見掛は直径と比較され、これら２つの最後の 見掛は直径の差が６ビクセルより大きいかどうか判断される。これ力（真である 場合には、エラーメツセージが対象者に示され、測定が段階１−１で再びスター トされる。さもなくば、段階２−３において、その見掛は直径の読みが正しく１ 直径となる。というのは、差が６ビクセルより少なくそして異なったＩＲＥＤレ ベルでの手前の瞳孔直径の差が６ビクセルより小さいからである。従って、正し く１照射が達せられており、受は入れられる見掛は上の直径がオプチツクＲＡＭ によって記録されている。

かくて、第１の見掛は上の瞳孔直径を得るように第１の強さの走査放射を瞳孔に 照射し、そして第２の見掛は上の瞳孔直径を得るように第２の強さの走査放射を 瞳孔に照射することによってＩＲＥＤの設定が達成される。次いで、これらの第 １と第２の見掛は上の瞳孔直径を制御範囲の瞳孔直径と比較し、第１及び第２の 見掛は上の瞳孔直径のいずれが制御範囲内に入るかを判断すると共に、その制御 範囲内に入る見掛は上の瞳孔直径を生じたＩＲＥＤ強度が正しい設定として採用 される。

いったんＩＲＥＤレベルが設定されそしてオプチツクＲＡＭのビクセルが像によ って刺激されると、瞳孔の直径を抽出しなければならない。好ましい実施例にお いて、本発明によるピュピロメータは、２レベルのソリッドステート像感知オプ チックＲＡＭを使用する。このオフチックＲＡＭは、効率的な直径抽出を果たす ２５６行ｘ２５６列の分解能を与えるのが好ましい。しかしながら、更に高い分 解能が所望される場合には、高分解能、２レベルのソリッドステートデバイス又 は他のエレクトロ・オプティックデバイスを使用することができる。

直径は、好ましい直径抽出ルーチンに基づいてコンピュータによって抽出される 。好ましい実施例では、オプチックＲＡＭ上のほぼ円の瞳孔像を横切る最長値を 見つけることにより直径が計算される。図９にはオプチツクＲＡＭの面が示され ている。はぼ円の瞳孔像が６６０で示されている。オフチックＲＡＭは、瞳孔直 径を測定するためのセンサ上の基準線を構成する非感知領域６７０により中心に 対して２分されている。

円形の瞳孔像を横切る最大直径の弦が６８０で示されている。好ましい実施例に おいては、２バイトの０ｘＦＦが見つかるまでセンサ像の上部から行を走査して 行内の１６個の連続する暗ピクセルを指示することにより、弦の長さが計算され る。更に別の好ましい実施例では、同様の２バイト、０ｘＦＦが見つかるまでセ ンサの下部から行が走査される。これら２点間の差が最大弦長さである。

上記したように、瞳孔直径の抽出は、オフチックＲＡＭ像センナの物理的なレイ アウトに依存している。センサ領域は、真ん中の非感知領域６７０によって分離 された２つの長方形領域より成る。更に別の好ましい実施例では、瞳孔がセンサ 上に適切に整列されたときに非感知領域６７０が像の中心に配置される。次いで 、適切に整列された像であると仮定することにより直径抽出ルーチンが開始され 、先ず、非感知領域６７０の各側で弦の長さをチェックする。

直径抽出ルーチンの好ましい実施例が、図１０のフローチャートに示されている ０段階６９０では、直径抽出を開始できることを指示する信号が光学ブロックか ら受け取られる。段階７００では、非感知領域６７０の各側における弦の長さが チェックされる。弦が等しい長さのものである場合は、その２点間に直径が存在 すると仮定され、これら２点間の差が最大直径の弦長さ、即ち瞳孔サイズである 。しかしながら、弦が等しい長さでない場合には、ルーチンが段階７１０へ進む 。

段階７１０では、非感知領域６７０の両側における弦の長さがゼロであるかどう か判断される。もしそうであれば、１６列ごとに走査が行われ、オプチックＲＡ Ｍの一端で始まる像が見つけられる。像が見つかると、ルーチンは段階７２０へ 進む。非感知領域の各側の弦の長さがゼロより大きい場合には、ルーチンは直ち に段＃７２０へ移行する。

段階７２０では、弦の長さが減少し始めるまで、より長い弦の方向に、一度に１ ６列スキップしながら走査を行う。次いで、段階７３０では、好ましくは２進サ ーチが行われて最大の弦長さが見つけられる。最大弦長さを決定するのに２進サ ーチが効果的であると分かっているが、最大弦長さを見つける他の形式のサーチ も使用できることが当業者に明らかであろう。次いで、ルーチンは段階７４０へ 進み、最長値の各側における弦の長さが計算され、これら３つの弦長さの平均を とってそれを瞳孔の直径とすることにより、瞳孔直径が決定される。次いで、こ の値を用いて、障害が判断される。

当業者に明らかなように、他の形式のセンサを用いて瞳孔直径及び瞳孔応答を得 ることができる。６４にのオプチックＲＡＭが効果的で且つ経済的であると分か っているが、他の形式のセンサを用いて瞳孔監視を行うこともできる。前記した ように、ＣＣＤ、ＳＬＭ及び他のエレクトロ・オプティックデバイスは全て瞳孔 応答を発生するように適用できる。これらの他のデバイスの場合には、上記の瞳 孔直径抽出機能を満足するための別の直径抽出ルーチンを案出して実施すること ができる。

かくて、本発明によるビュビロメータは、対象者に対して正確で、効率的で且つ 経済的な瞳孔測定を果たすことができる。本発明によるピュビロメータでは、正 確なドラグ及びアルコール障害テストを繰り返し行うことができると共に、生命 に係わる種々の仕事を遂行する各人の能力に関する正確なデータを作り出すこと ができる。更に、ここに開示するビュビロメータは、瞳孔応答が対象者の中枢神 経系の種々の生理学的特性を表すような研究及び診断設定に使用することができ る。本発明によるビュビロメータは、一般に、このような全ての用途に有用であ る。

以上、瞳孔応答を測定する方法及び装置と、研究、診断及びドラグ／アルコール 障害テストのためのピュビロメータとについて、幾っがの好ましい実施例を説明 した。しかしながら、本発明の真の精神及び範囲内で種々の変更がなされ得るこ とが明らかであろう。このような変更は全て請求の範囲内に包含されるものとす る。

特表千６−５００９３８　（１１） ｑ 噂 −ｒヶ、５Ｅ シ　− 照射レベル　６２Ｇ −１う々・７ 平成　年　月　日

Claims (39)

【特許請求の範囲】
1. １．携帯用の走査自己測定ピュピロメータにおいて、上記ピュピロメータにより 走査するために少なくとも一方の眼窩を位置設定する眼窩収容手段と、 上記収容手段にインターフェイスされていて、少なくとも一方の目に走査放射を 照射するための放射手段と、 上記放射手段によって照射された目からの反射された放射を受け取る感知手段で あって、目の虹彩から反射された放射と目の瞳孔から反射された放射との間のコ ントラストに応答するようにされた感知手段と、上記感知手段にインターフェイ スされていて、瞳孔の像を上記感知手段において対象者に表示し、対象者が上記 感知手段上で瞳孔像をセンタリングできるようにするためのセンタリング手段と を備えたことを特徴とするピュピロメータ。
2. ２．上記感知手段にインターフェイスされていて、目の瞳孔測定走査を制御する ための走査手段を更に備えた請求項１に記載のピュピロメータ。
3. ３．上記走査放射を目に向けると共に目から反射された放射を上記感知手段に向 けるための複数の光学素子を更に備えた請求項２に記載のピュピロメータ。
4. ４．上記眼窩収容手段にインターフェイスされ、目に光を照射して瞳孔収縮を生 じさせるための刺激手段を更に備えた請求項３に記載のピュピロメータ。
5. ５．上記走査放射は赤外線放射である請求項４に記載のピュピロメータ。
6. ６．上記放射手段は少なくとも１つの赤外線放射ダイオードである請求項５に記 載のビュピロメータ。
7. ７．上記刺激手段は、可視光線を放射する少なくとも１つの発光ダイオードであ る請求項６に記載のピュピロメータ。
8. ８．上記センタリング手段はビデオモニタを含む請求項７に記載のピュピロメー タ。
9. ９．上記走査手段に作動的に接続されていて、上記感知手段により収集されたデ ータを外界にインターフェイスするためのインターフェイス手段を更に備えた請 求項１に記載のピュピロメータ。
10. １０．上記インターフェイス手段に作動的に接続されていて、上記感知手段によ り収集されたデータを変換すると共に上記走査手段を制御するための処理手段を 更に備えた請求項９に記載のピュビロメータ。
11. １１．上記処理手段にインターフェイスされていて、瞳孔パラメータを指示する ように上記処理手段によって変換されたデータを表示するための陰極線管モニタ を更に備えた請求項１０に記載のピュピロメータ。
12. １２．瞳孔サイズを測定するためのシステムにおいて、携帯用の走査ピュピロメ ータを具備し、このピュピロメータは、対象者の少なくとも一方の目を走査のた めにピュピロメータにインターフェイスするための眼窩収容手段と、 上記眼高収容手段にインターフェイスされて、眼窩内の目の少なくとも一方に放 射を当てるための電磁放射手段と、上記放射手段により放射が当たった後に目か ら反射された放射をさえ切るように配置され、上記電磁放射手段により放射が当 たったときに自の虹彩と瞳孔との間のコントラストを区別するようにされた感知 素子と、上記感知素子にインターフェイスされ、瞳孔の像を上記感知素子におい てユーザに表示し、ユーザが上記感知素子上で瞳孔の像をセンタリングできるよ うにするためのセンタリング手段と、 上記センタリング手段にインターフェイスされて、上記コントラスト信号を外界 にインターフェイスするためのジャンクションインターフェイス手段とを備えて おり、そして 更に、上記ジャンクションインターフェイス手段を経て上記感知手段にインター フェイスされて、虹彩と瞳孔とのコントラスト差に対応する信号を処理するため の処理手段を具備することを特徴とするシステム。
13. １３．上記感知手段及びジャンクションインターフェイス手段にインターフェイ スされて、上記放射で目を瞳孔測定走査するのを制御するための走査手段を更に 備えた請求項１２に記載のシステム。
14. １４．上記放射を目から上記感知素子に向けるための複数の光学素子を更に備え た請求項１３に記載のシステム。
15. １５．上記感知素子にインターフェイスされ、目に可視光線を照射して瞳孔収縮 を生じさせるための励起手段を更に備えた請求項１４に記載のシステム。
16. １６．上記電磁放射手段は赤外線を放射する請求項１５に記載のシステム。
17. １７．上記電磁放射手段は少なくとも１つの赤外線放射ダイオードである請求項 １６に記載のシステム。
18. １８．上記眼窩収容手段にインターフェイスされ、目に光を照射して瞳孔収縮を 生じさせる刺激手段を更に備えた請求項１７に記載のシステム。
19. １９．上記刺激手段は、可視光線を放射する少なくとも１つの発光ダイオードで ある請求項１８に記載のシステム。
20. ２０．上記センタリング手段は陰極線管を備えている請求項１９に記載のシステ ム。
21. ２１．上記処理手段は、 上記感知手段によって収集されたコントラストデータを処理するためのコンピュ ータと、 上記コンピュータを変更すると共に上記走査手段を上記コンピュータにインター フェイスするためのプリント回路板と、上記プリント回路インターフェイス板に インターフェイスされて、上記コンピュータによって変換された処理済のコント ラストデータを表示するためのディスプレイ手段とを備えている請求項２０に記 載のシステム。
22. ２２．上記ディスプレイ手段は陰極線管ビデオモニタである請求項１８に記載の システム。
23. ２３．上記陰極線管ビデオモニタに表示された処理済のコントラストデータは上 記励起手段により可視光線を照射したときの瞳孔の収縮及び膨張速度である請求 項２２に記載のシステム。
24. ２４．対象者の瞳孔の動的な特性を観察することにより対象者の生理学的パラメ ータを決定する方法において、 対象者の瞳孔応答をピュピロメータで監視しそしてその応答に対応するデータを 収集し、 上記監視段階中に収集された対象者の瞳孔応答に対応するデータを変換し、対象 者の瞳孔応答に対応する上記変換されたデータを、正常の瞳孔応答を表す制御デ ータセットと比較し、そして 上記正常の瞳孔応答を表すデータと比較された対象者の瞳孔応答に対応するデー タを処理して、生理学的パラメータを決定するという段階を備えたことを特徴と する方法。
25. ２５．上記瞳孔応答は、可視光線に応じた瞳孔の膨張及び収縮速度である請求項 ２４に記載の方法。
26. ２６．瞳孔応答を観察することにより決定される上記生理学的パラメータは、中 枢神経系の障害の程度である請求項２５に記載の方法。
27. ２７．上記監視段階は、 上記ピュピロメータの感知素子上で瞳孔の像をセンタリングし、瞳孔に可視光線 を照射して瞳孔を収縮させ、瞳孔に走査放射を照射して目の瞳孔及び虹彩から反 射される放射を収集し、可視光線を照射した後に瞳孔を膨張させ、そして可視光 線に応答して瞳孔が収縮及び膨張するときに瞳孔の直径を測定するという段階を 含む請求項２６に記載の方法。
28. ２８．上記走査放射は赤外線放射である請求項２７に記載の方法。
29. ２９．上記変換段階は、赤外線放射による瞳孔の連携走査時間に対して可視光線 に応答する瞳孔サイズの曲線をプロットすることを含む請求項２８に記載の方法 。
30. ３０．上記制御データセットは、可視光線に対する対象者の正常な瞳孔応答に対 応するデータセットである請求項２９に記載の方法。
31. ３１．上記制御データセットは、個人個人のグループの可視光線に対する正常な 平均瞳孔応答に対応するデータセットである請求項３０に記載の方法。
32. ３２．対象者の中枢神経系に障害があるかどうかを判断する方法において、対象 者が自己測定ピュピロメータの感知素子上で少なくとも一方の瞳孔をセンタリン グできるようにし、 感知素子における瞳孔像の見掛け上の直径の実質的に最適な指示を与えるように 走査放射のレベルをセットし、 光刺激に対する瞳孔応答を監視して、障害を表す瞳孔パラメータを決定しそして その瞳孔パラメータに関連したデータを収集し、上記瞳孔パラメータに関連した データを処理して、変換した瞳孔データを得るようにし、そして その変換した瞳孔データから中枢神経系の障害レベルを判断するという段階を備 えたことを特徴とする方法。
33. ３３．上記の設定段階は、 瞳孔に第１の強さの走査放射を照射して第１の見掛け上の瞳孔直径を得、瞳孔に 第２の強さの走査放射を照射して第２の見掛け上の瞳孔直径を得、上記第１及び 第２の見掛け上の瞳孔直径を制御範囲の瞳孔直径と比較して上記第１及び第２の 見掛け上の瞳孔直径のいずれが上記制御範囲に入るかを判断し、そして 上記制御範囲に入る見掛け上の瞳孔直径を生じた強さを採用するという段階を備 えた請求項３２に記載の方法。
34. ３４．上記走査放射は赤外線放射である請求項３３に記載の方法。
35. ３５．上記監視段階は、 可視光線に応答する瞳孔の収縮速度に対応するデータを収集し、可視光線に応答 する瞳孔の膨張速度に対応するデータを収集し、瞳孔の収縮及び膨張速度に対応 する上記収集したデータを記憶することを含む請求項３４に記載の方法。
36. ３６．上記処理段階は、更に、見掛け上の瞳孔直径に基づく瞳孔の収縮及び膨張 速度と、瞳孔を赤外線放射で走査する時間とをプロットすることを含む請求項３ ５に記載の方法。
37. ３７．上記決定段階は、瞳孔の収縮及び膨張速度に対応する上記収集したデータ を、正常な瞳孔応答を表す制御データセットと比較することを含む請求項３６に 記載の方法。
38. ３８．上記制御データセットは、可視光線に対する瞳孔の正常な応答に対応する データセットである請求項３６に記載の方法。
39. ３９．上記制御データセットは、個人個人のグループの可視光線に対する正常な 平均瞳孔応答に対応するデータセットである請求項３８に記載の方法。