JPH0653107B2 - 視線検出を用いた医療診断装置 - Google Patents
視線検出を用いた医療診断装置Info
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- JPH0653107B2 JPH0653107B2 JP4182226A JP18222692A JPH0653107B2 JP H0653107 B2 JPH0653107 B2 JP H0653107B2 JP 4182226 A JP4182226 A JP 4182226A JP 18222692 A JP18222692 A JP 18222692A JP H0653107 B2 JPH0653107 B2 JP H0653107B2
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/113—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for determining or recording eye movement
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
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- A61B5/742—Details of notification to user or communication with user or patient ; user input means using visual displays
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- Pathology (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は視線検出を用いた医療
診断装置に関し、特に、被験者の視線を検出して痴呆症
などの脳機能に関係する疾患を診断できるような医療診
断装置に関する。
診断装置に関し、特に、被験者の視線を検出して痴呆症
などの脳機能に関係する疾患を診断できるような医療診
断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルツハイマー型痴呆の患者数は、アメ
リカで約４００万人，日本でも約１００万人にのぼると
推定されている。日本人に多い脳血管障害性痴呆などの
老人性痴呆症に比べ、アルツハイマー型痴呆は、原因が
不明であり、早期診断，治療のためにも、その究明が急
がれている。しかし、脳血管性痴呆とアルツハイマー型
痴呆とでは、その症例が典型的でないときは鑑別が難し
く、発症後の経過，薬物治療法などがそれぞれ異なるこ
とから、より正確な鑑別法の提案が望まれていた。
リカで約４００万人，日本でも約１００万人にのぼると
推定されている。日本人に多い脳血管障害性痴呆などの
老人性痴呆症に比べ、アルツハイマー型痴呆は、原因が
不明であり、早期診断，治療のためにも、その究明が急
がれている。しかし、脳血管性痴呆とアルツハイマー型
痴呆とでは、その症例が典型的でないときは鑑別が難し
く、発症後の経過，薬物治療法などがそれぞれ異なるこ
とから、より正確な鑑別法の提案が望まれていた。
【０００３】従来からの両者の鑑別法としては、Ｈａｃ
ｈｉｎｓｋｉの虚血点数表などが提案されている。この
虚血点数表は、過去に脳溢血や脳梗塞に罹ったかどうか
に応じて点数をつけていき、それが或る点数を超えると
脳血管性と判断し、そうでなければアルツハイマー型痴
呆と判断するものである。しかしながら、この方法で
は、その患者に脳血管障害などの既往症がなければ、鑑
別が難しくなるという問題点がある。
ｈｉｎｓｋｉの虚血点数表などが提案されている。この
虚血点数表は、過去に脳溢血や脳梗塞に罹ったかどうか
に応じて点数をつけていき、それが或る点数を超えると
脳血管性と判断し、そうでなければアルツハイマー型痴
呆と判断するものである。しかしながら、この方法で
は、その患者に脳血管障害などの既往症がなければ、鑑
別が難しくなるという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】アルツハイマー型痴呆
では、比較的病初期から視覚認識障害や行為障害などの
「道具機能」の障害とされる神経心理学的症状が出現す
ることが知られている。このことに注目し、藤井他は、
眼球運動を用いて次のような分析を行ない報告してい
る。すなわち、向かって左側の立方体の原図を見なが
ら、その右側に立方体を模写するという課題で、構成障
害が明らかでない初期のステージＩのアルツハイマー型
痴呆患者でも、注視点分布の異常や両図形から逸脱した
単振幅のサッカードの発生や長時間注視点が同じ地点に
駐留するなど、一点を見つめることができないという症
状、いわゆるＢａｌｉｎｔ症候群類似の特徴的な所見を
得ている。これらの原因について、アルツハイマー型痴
呆では、ＭＲＩ（核磁気共鳴）検査から空間視に関係す
る頭頂葉の機能に障害が生じていると考えられることか
ら、頭頂葉を中心とした後方連合野の機能低下による構
成障害や眼球運動の障害などの外空間視の障害による奥
行き知覚や目標地点の位置の認識の機能低下など眼球運
動系の座標と体中心の座標との間などの座標変換系の障
害や視運動協調機構障害の可能性を示唆している。
では、比較的病初期から視覚認識障害や行為障害などの
「道具機能」の障害とされる神経心理学的症状が出現す
ることが知られている。このことに注目し、藤井他は、
眼球運動を用いて次のような分析を行ない報告してい
る。すなわち、向かって左側の立方体の原図を見なが
ら、その右側に立方体を模写するという課題で、構成障
害が明らかでない初期のステージＩのアルツハイマー型
痴呆患者でも、注視点分布の異常や両図形から逸脱した
単振幅のサッカードの発生や長時間注視点が同じ地点に
駐留するなど、一点を見つめることができないという症
状、いわゆるＢａｌｉｎｔ症候群類似の特徴的な所見を
得ている。これらの原因について、アルツハイマー型痴
呆では、ＭＲＩ（核磁気共鳴）検査から空間視に関係す
る頭頂葉の機能に障害が生じていると考えられることか
ら、頭頂葉を中心とした後方連合野の機能低下による構
成障害や眼球運動の障害などの外空間視の障害による奥
行き知覚や目標地点の位置の認識の機能低下など眼球運
動系の座標と体中心の座標との間などの座標変換系の障
害や視運動協調機構障害の可能性を示唆している。
【０００５】それゆえに、この発明の主たる目的は、被
験者の眼球運動もしくは頭部運動により実現される視線
の動きに着目し、視線の動きをベクトル的に表示して脳
機能に関係する疾患を容易に診断できるような視線検出
を用いた医療診断装置を提供することである。
験者の眼球運動もしくは頭部運動により実現される視線
の動きに着目し、視線の動きをベクトル的に表示して脳
機能に関係する疾患を容易に診断できるような視線検出
を用いた医療診断装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
被験者の視線を検出して脳機能に関係する疾患を診断す
る医療診断装置であって、被験者の頭部の動きを検出す
る頭部運動検出手段と、患者の眼球の動きを検出する眼
球運動検出手段と、これらの検出出力に応じて、患者の
空間内における視線の動きを演算し、演算された視線の
動きをベクトルで表示する表示手段とを備えて構成され
る。
被験者の視線を検出して脳機能に関係する疾患を診断す
る医療診断装置であって、被験者の頭部の動きを検出す
る頭部運動検出手段と、患者の眼球の動きを検出する眼
球運動検出手段と、これらの検出出力に応じて、患者の
空間内における視線の動きを演算し、演算された視線の
動きをベクトルで表示する表示手段とを備えて構成され
る。
【０００７】請求項２に係る発明は、検出された頭部運
動と眼球運動に応じて、視線の軌跡を演算して表示手段
に表示させる手段が設けられる。
動と眼球運動に応じて、視線の軌跡を演算して表示手段
に表示させる手段が設けられる。
【０００８】請求項３に係る発明は、検出された頭部運
動と眼球運動とに応じて、眼球運動の軌跡を表示手段に
表示させる手段を備えて構成される。
動と眼球運動とに応じて、眼球運動の軌跡を表示手段に
表示させる手段を備えて構成される。
【０００９】請求項４に係る発明は、検出された頭部運
動と眼球運動に応じて、頭部運動の軌跡を演算して表示
させる手段が設けられる。
動と眼球運動に応じて、頭部運動の軌跡を演算して表示
させる手段が設けられる。
【００１０】請求項５に係る発明は、被験者の視野の画
像を撮像する撮像手段と、撮像された画像を縮小し、演
算された各画像と合成して表示させるための画像処理手
段が設けられる。
像を撮像する撮像手段と、撮像された画像を縮小し、演
算された各画像と合成して表示させるための画像処理手
段が設けられる。
【００１１】
【作用】この発明に係る視線検出を用いた医療診断装置
は、被験者の頭部の動きと眼球の動きとに応じて、被験
者の空間内における視線の動きを演算し、その演算され
た視線の動きをベクトルで表示することにより、アルツ
ハイマー型痴呆症などの脳機能に関係する疾患特有の視
線の動きを容易にとらえることができ、医療臨床診断や
リハビリテーションなどに役立てることができる。
は、被験者の頭部の動きと眼球の動きとに応じて、被験
者の空間内における視線の動きを演算し、その演算され
た視線の動きをベクトルで表示することにより、アルツ
ハイマー型痴呆症などの脳機能に関係する疾患特有の視
線の動きを容易にとらえることができ、医療臨床診断や
リハビリテーションなどに役立てることができる。
【００１２】
【実施例】図１はこの発明の一実施例の概略ブロック図
である。図１において、眼球運動検出部２は、被験者の
眼球の動きを検出するものであり、その検出出力は演算
部１に与えられる。頭部運動検出部３は被験者の頭部の
動きを検出するものであり、その検出出力は演算部１に
与えられる。演算部１は眼球運動検出部２と頭部運動検
出部３の検出出力に応じて、被験者の空間内の視線の動
きのベクトルや視線の軌跡や眼球運動の軌跡や頭部運動
の軌跡を演算する。これらの演算されたベクトルや軌跡
の画像はＣＲＴディスプレイ５に表示される。
である。図１において、眼球運動検出部２は、被験者の
眼球の動きを検出するものであり、その検出出力は演算
部１に与えられる。頭部運動検出部３は被験者の頭部の
動きを検出するものであり、その検出出力は演算部１に
与えられる。演算部１は眼球運動検出部２と頭部運動検
出部３の検出出力に応じて、被験者の空間内の視線の動
きのベクトルや視線の軌跡や眼球運動の軌跡や頭部運動
の軌跡を演算する。これらの演算されたベクトルや軌跡
の画像はＣＲＴディスプレイ５に表示される。
【００１３】より好ましい実施例では、被験者の視野の
画像を撮像するためにテレビカメラ６が設けられる。そ
して、テレビカメラ６の画像出力は画像処理部７に与え
られる。画像処理部７は撮像された画像をたとえばデジ
タル的に記憶するメモリを含み、メモリに記憶した画像
データを縮小してスーパーインポーザ４に与える。スー
パーインポーザ４は演算部１で演算されたベクトルの画
像や各軌跡の画像に、縮小された画像をスーパーインポ
ーズし、ＣＲＴディスプレイ５に表示させる。
画像を撮像するためにテレビカメラ６が設けられる。そ
して、テレビカメラ６の画像出力は画像処理部７に与え
られる。画像処理部７は撮像された画像をたとえばデジ
タル的に記憶するメモリを含み、メモリに記憶した画像
データを縮小してスーパーインポーザ４に与える。スー
パーインポーザ４は演算部１で演算されたベクトルの画
像や各軌跡の画像に、縮小された画像をスーパーインポ
ーズし、ＣＲＴディスプレイ５に表示させる。
【００１４】図２は図１で示した眼球運動検出部２と頭
部運動検出部３とテレビカメラ６とをゴーグルへ装着し
た例を示す図であり、図３は頭部運動検出部３の具体例
を示す図であり、図４は眼球運動検出部２の具体例を示
す図である。
部運動検出部３とテレビカメラ６とをゴーグルへ装着し
た例を示す図であり、図３は頭部運動検出部３の具体例
を示す図であり、図４は眼球運動検出部２の具体例を示
す図である。
【００１５】図２に示したゴーグル８は、被験者が装着
するものであって、その中央上部には被験者の視野の画
像を撮像するためのテレビカメラ６が設けられる。ゴー
グル８の一方側の下部には、眼球運動検出部２が設けら
れる。眼球運動検出部２は図４（ａ）に示すように、中
央に設けられた発光ダイオード２１とその両側に設けら
れたフォトダイオード２２，２３とを含む。発光ダイオ
ード２１は比較的指向性の広い±２１°程度の赤外線投
射の発光ダイオードが用いられ、フォトダイオード２
２，２３は指向性の鋭い±１０°程度のものが用いられ
る。発光ダイオード２１から眼球９に投射された光は黒
目１０と白目１１とで反射率が異なり、この反射率の違
いをオペアンプ２４で増幅し、差をとれば図４（ｂ）に
示すように水平（左右）の出力となり、図４（ｃ）に示
すようにオペアンプ２５で和をとれば垂直（上下）の出
力となる。
するものであって、その中央上部には被験者の視野の画
像を撮像するためのテレビカメラ６が設けられる。ゴー
グル８の一方側の下部には、眼球運動検出部２が設けら
れる。眼球運動検出部２は図４（ａ）に示すように、中
央に設けられた発光ダイオード２１とその両側に設けら
れたフォトダイオード２２，２３とを含む。発光ダイオ
ード２１は比較的指向性の広い±２１°程度の赤外線投
射の発光ダイオードが用いられ、フォトダイオード２
２，２３は指向性の鋭い±１０°程度のものが用いられ
る。発光ダイオード２１から眼球９に投射された光は黒
目１０と白目１１とで反射率が異なり、この反射率の違
いをオペアンプ２４で増幅し、差をとれば図４（ｂ）に
示すように水平（左右）の出力となり、図４（ｃ）に示
すようにオペアンプ２５で和をとれば垂直（上下）の出
力となる。
【００１６】頭部運動検出部３は図３に示すように、磁
気センサで構成される。すなわち、頭部運動検出部３は
ソース３１となる直交コイルと、センサ３２となる直交
コイルとを含む。制御部３３からの指令に応じて、ドラ
イブ回路３４がソース３１の直交コイルを駆動して磁界
を発生させる。頭部運動検出部３を装着した被験者が動
くと、センサ３２に電圧が誘起され、この電圧を検出回
路３５が検出し、その検出出力を制御部３３が演算する
ことにより、頭部の移動に応じたデータが出力される。
気センサで構成される。すなわち、頭部運動検出部３は
ソース３１となる直交コイルと、センサ３２となる直交
コイルとを含む。制御部３３からの指令に応じて、ドラ
イブ回路３４がソース３１の直交コイルを駆動して磁界
を発生させる。頭部運動検出部３を装着した被験者が動
くと、センサ３２に電圧が誘起され、この電圧を検出回
路３５が検出し、その検出出力を制御部３３が演算する
ことにより、頭部の移動に応じたデータが出力される。
【００１７】図５は被験者を中心とした頭部座標系につ
いてその原理を示す図である。次に、図５を参照して、
頭部運動検出部３によって検出される頭部座標系につい
て説明する。頭部座標系は、図５（ａ）に示すように、
被験者の観察対象に対する平行移動により実現されるＸ
Ｙ座標系と、図５（ｂ）に示す頭部の回転運動に基づく
極座標系の２つが考えられる。それぞれの座標系の頭部
移動量を（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ），（Ｈψ，Ｈφ，Ｈθ）
と定義する。ここでは、一例として、観察対象に近づく
方向をＹ軸とし、水平移動方向をＸ軸とし、垂直移動方
向をＺ軸とした。ＨφはＸ軸の回転、すなわち首を上下
に傾ける運動を示し、ＨθはＹ軸の回転すなわち左肩か
ら右肩へと一旦首を傾ける運動を示す。ＨψはＺ軸内の
回転であり、首を左右に回転する運動である。
いてその原理を示す図である。次に、図５を参照して、
頭部運動検出部３によって検出される頭部座標系につい
て説明する。頭部座標系は、図５（ａ）に示すように、
被験者の観察対象に対する平行移動により実現されるＸ
Ｙ座標系と、図５（ｂ）に示す頭部の回転運動に基づく
極座標系の２つが考えられる。それぞれの座標系の頭部
移動量を（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ），（Ｈψ，Ｈφ，Ｈθ）
と定義する。ここでは、一例として、観察対象に近づく
方向をＹ軸とし、水平移動方向をＸ軸とし、垂直移動方
向をＺ軸とした。ＨφはＸ軸の回転、すなわち首を上下
に傾ける運動を示し、ＨθはＹ軸の回転すなわち左肩か
ら右肩へと一旦首を傾ける運動を示す。ＨψはＺ軸内の
回転であり、首を左右に回転する運動である。
【００１８】頭部の水平移動（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ）によ
り視線が変化するが、これを眼球回転角（Ｅｘ，Ｅｙ）
に換算すると次式が得られる。
り視線が変化するが、これを眼球回転角（Ｅｘ，Ｅｙ）
に換算すると次式が得られる。
【００１９】 Ｅｘ＝１８０／π・ｔａｎ-1Ｈｘ／（Ｄ＋Ｈｙ） …（１） Ｅｙ＝１８０／π・ｔａｎ-1Ｈｚ／（Ｄ＋Ｈｙ） …（２） ただし、Ｄ：被験者から注視点までの距離 首を左肩方向もしくは右肩方向にＨθ傾けると、眼球運
動系の座標が回転する。したがって、Ｈθだけ傾いた眼
球運動座標系（Ｘｅ，Ｙｅ）を元の観察対象に直交した
座標系（Ｘｅ′，Ｙｅ′）に変換する必要がある。
動系の座標が回転する。したがって、Ｈθだけ傾いた眼
球運動座標系（Ｘｅ，Ｙｅ）を元の観察対象に直交した
座標系（Ｘｅ′，Ｙｅ′）に変換する必要がある。
【００２０】 Ｘｅ′＝Ｘｅ・ｃｏｓＨθ＋Ｙｅ・ｓｉｎＨθ …（３） Ｙｅ′＝−Ｘｅ・ｓｉｎＨθ＋Ｙｅ・ｃｏｓＨθ …（４） 頭部運動により実現される視線の動き（Ｘｈ，Ｙｈ）は
第（１）式および第（２）式より次の第（５）式および
第（６）式で表わされる。
第（１）式および第（２）式より次の第（５）式および
第（６）式で表わされる。
【００２１】 Ｘｈ＝Ｅｘ＋Ｈψ …（５） Ｙｈ＝Ｅｙ＋Ｈφ …（６） したがって、頭の動きを考慮した視線の動き（Ｖｘ，Ｖ
ｙ）は第（３）式〜第（６）式より、次の第（７）式お
よび第（８）式で表わされる。
ｙ）は第（３）式〜第（６）式より、次の第（７）式お
よび第（８）式で表わされる。
【００２２】 Ｖｘ＝Ｘｅ′＋Ｘｈ …（７） Ｖｙ＝Ｙｅ′＋Ｙｈ …（８） 上述の第（７）式および第（８）式を用いることによ
り、頭部運動と眼球運動とを組合せて行なわれている通
常の視線の動きを再現することができる。
り、頭部運動と眼球運動とを組合せて行なわれている通
常の視線の動きを再現することができる。
【００２３】図６はこの発明の一実施例の具体的な動作
を説明するためのフロー図であり、図７はこの発明の一
実施例による表示例を示す図である。
を説明するためのフロー図であり、図７はこの発明の一
実施例による表示例を示す図である。
【００２４】次に、図１〜図７を参照して、この発明の
一実施例の具体的な動作について説明する。ステップ
（図ではＳＰと略称する）ＳＰ１において、頭部運動検
出部３から頭部運動データとして、前述の図５で説明し
た頭部座標系の頭部移動量（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ），（Ｈ
ψ，Ｈφ，Ｈθ）が演算部１に与えられる。ステップＳ
Ｐ２において、眼球運動検出部２から眼球運動データと
して、眼球座標系（Ｘｅ，Ｙｅ）が演算部１に与えられ
る。ステップＳＰ３において、演算部１は、サンプリン
グ周期ｉ，ｉ＋１，ｉ＋２…のそれぞれにおいて、前述
の第（１）式〜第（８）式の演算を行なう。それによっ
て、各サンプリング周期毎のＨψi ，Ｈφ i ，Ｈθi ，
Ｈｘi ，Ｈｙi ，Ｈｚi ，Ｘ′ｅi ，Ｙ′ｅi ，Ｖ
ｘi ，Ｖｙi が求められる。ステップＳＰ４において、
演算部１は視線の軌跡を演算する。すなわち、演算部１
は視線（Ｖｘi ，Ｖｙi ）と（Ｖｘi+1 ，Ｖｙi+1 ）の
間を軌跡で結ぶ。ステップＳＰ５において、演算部１は
眼球運動の軌跡を演算する。すなわち、サンプリング周
期ｉにおける眼球運動（Ｘｅi ，Ｙｅi ）と（Ｘ
ｅi+1 ，Ｙｅi+1 ）との間を軌跡で結ぶ。さらに、演算
部１はステップＳＰ６において、頭部運動の軌跡を演算
する。すなわち、演算部１は頭部運動（Ｈψi ＋Ｈ
ｘi ，Ｈφi ＋Ｈｙi ），（Ｈψi+1 ＋Ｈｘi+1 ，Ｈφ
i+1 ＋Ｈｙi+1 ）との間を軌跡で結ぶ。さらに、演算部
１はステップＳＰ７において、ベクトルを演算する。す
なわち、演算部１はそれぞれのパラメータのベクトル
（↓Ｘｅi ，↓Ｙｅi ），（↓Ｈψi ，↓Ｈφi ），
（↓Ｈｘi ，↓Ｈｙi ），（↓Ｖｘi ，↓Ｖｙi ）（↓
はベクトルを示す）を演算する。ステップＳＰ８におい
て、演算部１はステップＳＰ４〜ＳＰ７で演算した各軌
跡およびベクトルの画像を構成し、ステップＳＰ９にお
いて、ＣＲＴディスプレイ５に表示する。その表示結果
は図７に示すようになる。
一実施例の具体的な動作について説明する。ステップ
（図ではＳＰと略称する）ＳＰ１において、頭部運動検
出部３から頭部運動データとして、前述の図５で説明し
た頭部座標系の頭部移動量（Ｈｘ，Ｈｙ，Ｈｚ），（Ｈ
ψ，Ｈφ，Ｈθ）が演算部１に与えられる。ステップＳ
Ｐ２において、眼球運動検出部２から眼球運動データと
して、眼球座標系（Ｘｅ，Ｙｅ）が演算部１に与えられ
る。ステップＳＰ３において、演算部１は、サンプリン
グ周期ｉ，ｉ＋１，ｉ＋２…のそれぞれにおいて、前述
の第（１）式〜第（８）式の演算を行なう。それによっ
て、各サンプリング周期毎のＨψi ，Ｈφ i ，Ｈθi ，
Ｈｘi ，Ｈｙi ，Ｈｚi ，Ｘ′ｅi ，Ｙ′ｅi ，Ｖ
ｘi ，Ｖｙi が求められる。ステップＳＰ４において、
演算部１は視線の軌跡を演算する。すなわち、演算部１
は視線（Ｖｘi ，Ｖｙi ）と（Ｖｘi+1 ，Ｖｙi+1 ）の
間を軌跡で結ぶ。ステップＳＰ５において、演算部１は
眼球運動の軌跡を演算する。すなわち、サンプリング周
期ｉにおける眼球運動（Ｘｅi ，Ｙｅi ）と（Ｘ
ｅi+1 ，Ｙｅi+1 ）との間を軌跡で結ぶ。さらに、演算
部１はステップＳＰ６において、頭部運動の軌跡を演算
する。すなわち、演算部１は頭部運動（Ｈψi ＋Ｈ
ｘi ，Ｈφi ＋Ｈｙi ），（Ｈψi+1 ＋Ｈｘi+1 ，Ｈφ
i+1 ＋Ｈｙi+1 ）との間を軌跡で結ぶ。さらに、演算部
１はステップＳＰ７において、ベクトルを演算する。す
なわち、演算部１はそれぞれのパラメータのベクトル
（↓Ｘｅi ，↓Ｙｅi ），（↓Ｈψi ，↓Ｈφi ），
（↓Ｈｘi ，↓Ｈｙi ），（↓Ｖｘi ，↓Ｖｙi ）（↓
はベクトルを示す）を演算する。ステップＳＰ８におい
て、演算部１はステップＳＰ４〜ＳＰ７で演算した各軌
跡およびベクトルの画像を構成し、ステップＳＰ９にお
いて、ＣＲＴディスプレイ５に表示する。その表示結果
は図７に示すようになる。
【００２５】すなわち、ＣＲＴディスプレイ５はその表
示面が４つに分割されていて、図７（ａ）に示す表示領
域には、ステップＳＰ４で求められた被験者の作業中の
視線（Ｖｘ，Ｖｙ）の軌跡が表示され、図７（ｂ）に示
す表示領域にはステップＳＰ６で演算された頭部運動
（Ｈψ＋Ｅｘ，Ｈφ＋Ｅｙ）の軌跡が表示され、図７
（ｃ）に示す表示領域にはステップＳＰ５で演算された
眼球運動（Ｘｅ，Ｙｅ）の軌跡が表示される。さらに、
図７（ｄ）に示す表示領域には、ステップＳＰ７で求め
られた視線の各成分（Ｘｅ，Ｈψ，Ｅｘ，Ｙｅ，Ｈφ，
Ｅｙ）のベクトルが表示される。また、ベクトル合成さ
れた（Ｖｘ，Ｖｙ）は、その大きさに占める眼球移動
量，頭部回転角，頭部平行移動角によって色分けされて
表示され、視線の動きに占める各成分の分担比をたちど
ころに知ることができるようになっている。この図７の
表示例では、図７（ｂ）に示すように、作業中の頭部運
動が健常者に比べ極端に減少しており、アルツハイマー
型痴呆患者の特徴を、医師もしくは検査技師が速やかに
正しく知ることができる。
示面が４つに分割されていて、図７（ａ）に示す表示領
域には、ステップＳＰ４で求められた被験者の作業中の
視線（Ｖｘ，Ｖｙ）の軌跡が表示され、図７（ｂ）に示
す表示領域にはステップＳＰ６で演算された頭部運動
（Ｈψ＋Ｅｘ，Ｈφ＋Ｅｙ）の軌跡が表示され、図７
（ｃ）に示す表示領域にはステップＳＰ５で演算された
眼球運動（Ｘｅ，Ｙｅ）の軌跡が表示される。さらに、
図７（ｄ）に示す表示領域には、ステップＳＰ７で求め
られた視線の各成分（Ｘｅ，Ｈψ，Ｅｘ，Ｙｅ，Ｈφ，
Ｅｙ）のベクトルが表示される。また、ベクトル合成さ
れた（Ｖｘ，Ｖｙ）は、その大きさに占める眼球移動
量，頭部回転角，頭部平行移動角によって色分けされて
表示され、視線の動きに占める各成分の分担比をたちど
ころに知ることができるようになっている。この図７の
表示例では、図７（ｂ）に示すように、作業中の頭部運
動が健常者に比べ極端に減少しており、アルツハイマー
型痴呆患者の特徴を、医師もしくは検査技師が速やかに
正しく知ることができる。
【００２６】図８はこの発明のより好ましい実施例を説
明するためのフロー図であり、図９はその表示例を示す
図である。
明するためのフロー図であり、図９はその表示例を示す
図である。
【００２７】図８に示した実施例において、ステップＳ
Ｐ１〜ＳＰ８は前述の図６と同じであり、ステップＳＰ
１０において、図１に示したテレビカメラ６の出力の画
像信号が画像処理部７に与えられる。ステップＳＰ１１
において、画像処理部７はテレビカメラ６の出力の画像
信号をデジタルメモリに記憶し、縮小した後、３つの同
じ画像を生成する。それぞれの画像信号はステップＳＰ
１２においてスーパインポーザ４に与えられ、ステップ
ＳＰ８で合成された画像にスーパインポーズされ、ステ
ップＳＰ１３においてＣＲＴディスプレイ５に表示され
る。
Ｐ１〜ＳＰ８は前述の図６と同じであり、ステップＳＰ
１０において、図１に示したテレビカメラ６の出力の画
像信号が画像処理部７に与えられる。ステップＳＰ１１
において、画像処理部７はテレビカメラ６の出力の画像
信号をデジタルメモリに記憶し、縮小した後、３つの同
じ画像を生成する。それぞれの画像信号はステップＳＰ
１２においてスーパインポーザ４に与えられ、ステップ
ＳＰ８で合成された画像にスーパインポーズされ、ステ
ップＳＰ１３においてＣＲＴディスプレイ５に表示され
る。
【００２８】その結果、図９（ａ）に示すように、被験
者が左側の立方体の原図を見ながらその右側に立方体を
模写しているときの視野の画像と作業中の視線（Ｖｘ，
Ｖｙ）の軌跡が合成されて表示され、図７（ｂ）に示す
ように、被験者の視野の画像と頭部運動（Ｈψ＋Ｅｘ，
Ｈφ＋Ｅｙ）の軌跡が合成して表示され、図７（ｃ）に
示すように、被験者の視野の画像と眼球運動（Ｘｅ，Ｙ
ｅ）の軌跡とが合成されて表示される。
者が左側の立方体の原図を見ながらその右側に立方体を
模写しているときの視野の画像と作業中の視線（Ｖｘ，
Ｖｙ）の軌跡が合成されて表示され、図７（ｂ）に示す
ように、被験者の視野の画像と頭部運動（Ｈψ＋Ｅｘ，
Ｈφ＋Ｅｙ）の軌跡が合成して表示され、図７（ｃ）に
示すように、被験者の視野の画像と眼球運動（Ｘｅ，Ｙ
ｅ）の軌跡とが合成されて表示される。
【００２９】この実施例では、被験者の視野の画像を過
去の軌跡と重ね合わせて表示するようにしたので、作業
中の被験者の動きと軌跡とを対応させることができ、よ
り明瞭に被験者を診断することができる。
去の軌跡と重ね合わせて表示するようにしたので、作業
中の被験者の動きと軌跡とを対応させることができ、よ
り明瞭に被験者を診断することができる。
【００３０】なお、上述の実施例では、ＣＲＴディスプ
レイ５に作業中の視線（Ｖｘ，Ｖｙ）の軌跡と、頭部運
動（Ｈψ＋Ｅｘ，Ｈφ＋Ｅｙ）の軌跡と、眼球運動（Ｘ
ｅ，Ｙｅ）の軌跡と、ベクトル成分とを分割して表示す
るようにしたが、これに限ることなくそれぞれの軌跡ま
たはベクトルを単独で表示するようにしてもよい。
レイ５に作業中の視線（Ｖｘ，Ｖｙ）の軌跡と、頭部運
動（Ｈψ＋Ｅｘ，Ｈφ＋Ｅｙ）の軌跡と、眼球運動（Ｘ
ｅ，Ｙｅ）の軌跡と、ベクトル成分とを分割して表示す
るようにしたが、これに限ることなくそれぞれの軌跡ま
たはベクトルを単独で表示するようにしてもよい。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、被験
者の頭部の動きと眼球の動きとを検出し、それぞれの検
出出力に応じて被験者の空間中における視線の動きを演
算し、演算された視線の動きをベクトルで表示するよう
にしたので、アルツハイマー型痴呆症などのような脳機
能に関係する疾患を他の老人性疾患，加齢による変化な
どの的確な判断を行なうことができ、臨床診断やリハビ
リテーションなどの分野への活用が期待できる。
者の頭部の動きと眼球の動きとを検出し、それぞれの検
出出力に応じて被験者の空間中における視線の動きを演
算し、演算された視線の動きをベクトルで表示するよう
にしたので、アルツハイマー型痴呆症などのような脳機
能に関係する疾患を他の老人性疾患，加齢による変化な
どの的確な判断を行なうことができ、臨床診断やリハビ
リテーションなどの分野への活用が期待できる。
【図１】この発明の一実施例の概略ブロック図である。
【図２】図１に示した眼球運動検出部と頭部運動検出部
とテレビカメラをゴーグルへ装着した例を示す図であ
る。
とテレビカメラをゴーグルへ装着した例を示す図であ
る。
【図３】頭部運動検出部の具体例を示す図である。
【図４】眼球運動検出部の具体例を示す図である。
【図５】被験者を中心とした頭部座標系についてその原
理を示す図である。
理を示す図である。
【図６】この発明の一実施例の具体的な動作を説明する
ためのフロー図である。
ためのフロー図である。
【図７】この発明の一実施例による表示例を示す図であ
る。
る。
【図８】この発明のより好ましい実施例を説明するため
のフロー図である。
のフロー図である。
【図９】この発明のより好ましい実施例の表示例を示す
図である。
図である。
１ 演算部 ２ 眼球運動検出部 ３ 頭部運動検出部 ４ スーパーインポーザ ５ ＣＲＴディスプレイ ６ テレビカメラ ７ 画像処理部 ２１ 発光ダイオード ２２，２３ フォトダイオード ２４，２５ オペアンプ ３１ ソース ３２ センサ ３３ 制御部 ３４ ドライブ回路 ３５ 検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 592149082 中野 倫仁 北海道札幌市中央区北３条西17丁目２−31 −605 (71)出願人 592149093 宮澤 仁朗 北海道札幌市南区常盤３条１丁目６−１ (71)出願人 592149107 深津 亮 北海道札幌市中央区円山西町３丁目５の26 (71)出願人 592149118 ▲高▼畑 直彦 北海道札幌市南区真駒内南町１丁目３−９ (72)発明者 山田 光穗 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚 機構研究所内 (72)発明者 本郷 仁志 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚 機構研究所内 (72)発明者 魚森 謙也 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚 機構研究所内 (72)発明者 吉松 浩 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚 機構研究所内 (72)発明者 上野 圭一 京都府相楽郡精華町大字乾谷小字三平谷５ 番地 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚 機構研究所内 (72)発明者 藤井 充 北海道札幌市中央区宮の森１条16丁目７− 37−506 (72)発明者 村上 新治 北海道札幌市豊平区西岡２条５丁目２−３ (72)発明者 中野 倫仁 北海道札幌市中央区北３条西17丁目２−31 −605 (72)発明者 宮澤 仁朗 北海道札幌市南区常盤３条１丁目６−１ (72)発明者 深津 亮 北海道札幌市中央区円山西町３丁目５の26 (72)発明者 ▲高▼畑 直彦 北海道札幌市南区真駒内南町１丁目３−９
Claims (5)
- 【請求項１】 被験者の視線を検出して脳機能に関係す
る疾患を診断する視線検出を用いた医療診断装置であっ
て、 前記被験者の頭部の動きを検出する頭部運動検出手段、 前記被験者の眼球の動きを検出する眼球運動検出手段、 前記頭部運動検出手段出力および眼球運動検出手段出力
に応じて、前記被験者の空間内における視線の動きを演
算する演算手段、および前記演算手段によって演算され
た視線の動きをベクトルで表示する表示手段を備えた、
視線検出を用いた医療診断装置。 - 【請求項２】 前記演算手段は、前記頭部運動検出手段
出力および前記眼球運動検出手段出力に応じて、視線の
軌跡を演算して前記表示手段に表示させる手段を含む、
請求項１の視線検出を用いた医療診断装置。 - 【請求項３】 前記演算手段は、前記頭部運動検出手段
出力および前記眼球運動検出手段出力に応じて、眼球運
動の軌跡を演算して前記表示手段に表示させる手段を含
む、請求項１の視線検出を用いた医療診断装置。 - 【請求項４】 前記演算手段は、前記頭部運動検出手段
出力に応じて、頭部運動の軌跡を演算して前記表示手段
に表示させる手段を含む、請求項１の視線検出を用いた
医療診断装置。 - 【請求項５】 さらに、前記被験者の視野の画像を撮像
する撮像手段、および前記撮像手段によって撮像された
画像を縮小し、前記演算手段によって演算された各画像
と合成して前記表示手段に表示させる画像処理手段を備
えた、請求項１ないし４のいずれかの視線検出を用いた
医療診断装置。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4182226A JPH0653107B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 視線検出を用いた医療診断装置 |
| US07/995,401 US5305764A (en) | 1992-07-09 | 1992-12-18 | Medical diagnostic apparatus utilizing line-of-sight detection |
| CA002086065A CA2086065C (en) | 1992-07-09 | 1992-12-22 | Medical diagnostic apparatus utilizing line-of-sight detection |
| DE69311979T DE69311979T2 (de) | 1992-07-09 | 1993-01-15 | Medizinisches Diagnostikgerät mit Feststellung der Blickrichtung |
| EP93100562A EP0578907B1 (en) | 1992-07-09 | 1993-01-15 | Medical diagnostic apparatus utilizing line-of-sight detection |
| KR1019930003711A KR960006649B1 (ko) | 1992-07-09 | 1993-03-12 | 시선 검출을 이용한 의료 진단장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4182226A JPH0653107B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 視線検出を用いた医療診断装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0670884A JPH0670884A (ja) | 1994-03-15 |
| JPH0653107B2 true JPH0653107B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16114552
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4182226A Expired - Fee Related JPH0653107B2 (ja) | 1992-07-09 | 1992-07-09 | 視線検出を用いた医療診断装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5305764A (ja) |
| EP (1) | EP0578907B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0653107B2 (ja) |
| KR (1) | KR960006649B1 (ja) |
| CA (1) | CA2086065C (ja) |
| DE (1) | DE69311979T2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004135824A (ja) * | 2002-10-17 | 2004-05-13 | Communication Research Laboratory | 高次脳機能障害診断装置 |
| WO2014046206A1 (ja) | 2012-09-19 | 2014-03-27 | 株式会社ニコン | 視線検出装置、表示方法、視線検出装置較正方法、眼鏡レンズ設計方法、眼鏡レンズ選択方法、眼鏡レンズ製造方法、印刷物、眼鏡レンズ販売方法、光学装置、視線情報検出方法、光学機器設計方法、光学機器、光学機器選択方法、及び、光学機器製造方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08104B2 (ja) * | 1992-09-17 | 1996-01-10 | 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚機構研究所 | 奥行き視線移動検査装置 |
| JPH074343B2 (ja) * | 1992-09-29 | 1995-01-25 | 株式会社エイ・ティ・アール視聴覚機構研究所 | 奥行き知覚分析装置 |
| US6067986A (en) * | 1993-10-29 | 2000-05-30 | Kluger; Alan | Method and apparatus employing motor measures for early diagnosis and staging of dementia |
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| US6022109A (en) * | 1998-12-10 | 2000-02-08 | Dal Santo; John P. | Hand-held Pupilometer |
| US6231187B1 (en) | 1999-02-11 | 2001-05-15 | Queen's University At Kingston | Method and apparatus for detecting eye movement |
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| JP5817582B2 (ja) * | 2012-02-22 | 2015-11-18 | 株式会社Ｊｖｃケンウッド | 脳機能疾患診断支援装置および脳機能疾患診断支援方法 |
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| JP6941833B2 (ja) * | 2017-06-30 | 2021-09-29 | 株式会社テクリコ | 高次脳機能検査用の三次元表示装置、高次脳機能検査用の三次元表示方法、および高次脳機能検査用の三次元表示プログラム |
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| CA3176116A1 (en) | 2020-03-27 | 2021-09-30 | Osaka University | Cognitive impairment diagnostic device and cognitive impairment diagnostic program |
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-
1992
- 1992-07-09 JP JP4182226A patent/JPH0653107B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-18 US US07/995,401 patent/US5305764A/en not_active Expired - Fee Related
- 1992-12-22 CA CA002086065A patent/CA2086065C/en not_active Expired - Fee Related
-
1993
- 1993-01-15 EP EP93100562A patent/EP0578907B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1993-01-15 DE DE69311979T patent/DE69311979T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1993-03-12 KR KR1019930003711A patent/KR960006649B1/ko not_active IP Right Cessation
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| EP3663840A1 (en) | 2012-09-19 | 2020-06-10 | Nikon Corporation | Line of sight detection device, display method, line of sight detection device calibration method, spectacle lens design method, spectacle lens selection method, spectacle lens manufacturing method, printed matter, spectacle lens sales method, optical device, line of sight information detection method, optical instrument design method, optical instrument, optical instrument selection method, and optical instrument production method |
Also Published As
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| EP0578907A3 (en) | 1995-02-22 |
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| US5305764A (en) | 1994-04-26 |
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