KR102343569B1 - 사용자의 시야 진행 모니터링을 위한 디바이스 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자가 시야 진행(VFP)의 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 이를 초과할 가능성을 결정하는 방법으로서, 다음 단계들을 포함한다: 사용자의 눈 안쪽 또는 눈에 지속 장착 센서를 배치하거나 이식하는 것을 포함하는 설치 단계(S100); 눈에 배치되거나 이식된 지속 장착 센서를 통해 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하는 단계를 포함하되, 측정은 규칙적인 시간 간격으로 반복되는 데이터 캡처를 포함하는 측정 단계(S101); 사용자의 안구 생체 역학적 특성을 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 레코더에 기록하는 단계를 포함하는 기록 단계(S102); 적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 추출되는 처리 단계(S103); 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 VFP와 연관된 계산 단계(S104); 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 시야 진행이 특정 범위 내에 포함될지 확률을 결정하는 결정 단계(S105); 결정된 VFP에 기초하여, 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측하는 예측 단계(S106), 및 예측 결과에 기초하여 특정 치료의 관련성을 판단하는 판단 단계(S107)를 포함하는 방법.

Description

사용자의 시야 진행 모니터링을 위한 디바이스 및 방법

본 발명은 안구 생체 역학적 특성(OBP)의 모니터링 및/또는 안과 질환의 검출 및/또는 진단 및/또는 조사를 위한 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히, 예를 들어 안내 부피(IOV) 및 안내 압력(IOP)을 포함하는 하나 이상의 OBP 및 긴 기간에 걸친 변화를 모니터링하고, 모니터링 된 사용자의 시야 진행을 예측하기 위해 이들 OBP를 사용하도록 구성된, 사용자의 눈에 배치 될 수 있는 디바이스를 포함하는 시스템 및 방법에 관한 것이다.

녹내장은 망막 신경절 세포(RGC)의 소실을 특징으로 하는 진행성 시신경 병증의 이종 그룹이며, 궁극적으로는 시력 상실 및 그에 따른 비가역적 실명으로 이어진다. 녹내장으로 인한 시력 손상은 되돌릴 수 없는 반면, 질병 자체는 치료가 가능하고 진행 속도를 느리게 하거나 중단시킬 수 있기 때문에, 조기 진단과 효과적인 관리가 중요하다. 이 질병은 대부분의 개인에게서 천천히 진행되는 질환이다. 일부는 수년간 무증상 상태로 유지되고 천천히 진행될 수 있다. 그러나 다른 이들은 급속한 질병의 진행을 경험하며, 이는 개인에게 시각 장애 또는 실명 위험에 처하게 한다.

녹내장의 진행은 질병의 악화, 즉 시신경 뉴런의 죽음과 연관된 추가적인 시각 상실로 나타난다. 임상적으로, 진행은 시야 진행(VFP)을 언급할 때는 기능적인 관점으로, 망막 신경 섬유층(RNFL)의 변화를 언급할 때는 구조적인 관점으로 분류한다. 기능적 및 구조적 변화 모두 변화의 속도와 질병의 진행을 이해할 수 있도록 시간의 경과에 따라 평가될 수 있다.
보다 구체적으로, RNFL 평가는, 부분적으로 또는 전체적으로 시신경에 대한 혈액 공급이 급작스럽게 중단되는 결함인 허혈성 시신경병증에 의해 초래된 섬유층의 바람직하지 않은 구조적 발달을 나타낼 수 있다. 이는 갑작스런 시력 감퇴를 초래할 수 있다.
대안적으로, 시야 진행은 눈의 기능인 시각에 바람직하지 않은 진전에 의해 결정되는 시야의 점진적인 손실이다. 이러한 진전은 시간에 걸쳐 수행된 여러 시야 테스트의 분석을 통해 감지할 수 있으며, 일반적으로 6개월에서 12개월 사이의 간격을 두고 수행된다. 이 기능적 진행성 손실은 원칙적으로 여러 원인을 가질 수 있으며 그 중 하나가 녹내장일 수 있다.
허혈성 시신경 병증을 검출하는 것은 갑작스럽고 치명적인 시력 상실을 유발하는 구조적 장애의 원인을 밝혀내는 전통적인 방법이다. 그러나 주어진 시점에서 구조적 평가에 초점을 맞춘 이러한 방법은 구조적 결함과 관련하여 그 시점의 상태를 설명할 수 있을 뿐, 눈의 기능적인 성능의 미래 진전에 관한 예측 값은 전혀 존재하지 않는다.

기능적 진행은 시야(VF) 테스트에 의해 평가된 사용자의 실제 시각 기능과 관련이 있다. 각 녹내장 피험자로부터의 순차적인 VF 테스트 데이터는 임상 실습에서 개인의 녹내장 VFP의 추정에 기초가 된다. 이와 같이, VFP는 일단 VF가 진행되는 것으로 판단되면 손상을 되돌릴 수 없다는 것을 알고 있지만 사용자의 진행 및 진행 속도(dB/년)를 추정하기 위해 수개월 및 수년에 걸친 개별(discrete) 측정을 사용하여 평가된다.

VFP 측정의 지연을 극복하고 비가역적 손상을 피하는 한 가지 방법은, 녹내장 발달과 진행에 관해 유일하게 수정 가능한 위험 요소인 IOP를 기반으로 VFP 가능성을 추정하는 것이다. 그러나 질병에서의 IOP의 역할은 완전히 이해되지 않았다. 특히 IOP에 대한 개인마다의 취약성이 다를 수 있으며, 이는 정상 IOP를 가진 상당 수의 사용자가 녹내장을 앓거나 VFP를 경험할 수 있는 반면, IOP가 상승한 다른 이들은 질병의 징후가 없거나 VFP가 거의 없는 이유를 설명한다. 이는 장기간에 걸친 IOP의 지속적인 개별 측정으로 극복할 수 있었던 VFP에 대한 가능성 추정자로서 IOP 를 사용하는 것의 한계를 구성한다.

VFP 위험을 추정하기 위한 추가 기법을 안구 응답 분석(ORA)이라고 한다. 이 기법은 생체 역학 상태를 나타내는 지표로서 각막의 점탄성 저항으로 인한 조직 이동의 지연을 측정한다. 이 기법에서, 가변 압력이 공기 펄스를 통해 눈에 빠르게 작용되고 전기 광학 시스템은 두 작용 순간의 기록에서 압력 사이의 측정된 차이인 각막 히스테리시스의 데이터 샘플을 취한다. 이 기법은 또한 각막 보상 IOP, 각막 저항 인자 및 골드만 상관 IOP에 관한 정보를 제공한다. 그러나 이 기법은 주로 연구 도구로만 사용된다.

일정 기간에 걸쳐 IOP를 측정하기 위한 디바이스는 당 업계에 공지되어 있다. 이들 디바이스는 일반적으로 IOP를 지속적으로 측정하기 위한 압력 센서를 포함하며, 이는 예를 들어 사용자의 눈에 비침습적인 방식으로 배치되는 콘택트 렌즈에 또는 사용자의 눈에 이식된 지지체에 내장된다. 이들 디바이스는 일정 기간 동안 주어진 간격으로 센서로부터 IOP 데이터를 획득하기 위한 수신 유닛 및 원격 측정 시스템을 더 포함한다. 측정 및 기록된 IOP 값은 예를 들어, 평균화 및/또는 필터링 된 후, 필요한 경우, 점진적으로 시력을 잃게 하는 VFP로 이어질 수 있는 추가적인 위험 인자로서의 안압 상승을 탐지하기 위해서 의사에 의해 해석된다.

선행 기술에 기술된 시스템은 예를 들어 몇 초 동안 초당 몇 개의 IOP 값을 측정하고, 일정 시간(일반적으로 최대 24시간) 동안 몇 분마다 이 측정 주기를 수행하여 24시간 주기(circadian) 또는 일주야(nycthemeral)의 IOP 프로필을 얻도록 설계된다.

그러나, 충분한 24시간 측정은 시간이 많이 걸리고, 비용이 많이 들고, 개인 사용자와 의료실무에서 자주 사용하는 데 비실용적이다.

따라서, 본 발명의 목적은 이러한 문제를 해결하고, OBP 관련 프로필의 24시간 기록으로 모니터링 할 때의 VFP의 특정 속도 및/또는 위험이 되거나 이를 초과할 가능성을 결정하는 시그너처를 제공할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 예를 들어 IOP 프로필, 눈 깜박임 및/또는 빠른 눈 움직임을 포함하지만 이에 국한되지 않는, 고해상도의 실시간 OBP 측정을 포함하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

최근, 24시간 OBP 추정은 침습적 또는 최소한의 침습적 기법을 통해 거의 연속적인 측정을 제공하는 디바이스의 사용으로 인해 가능해졌다. 그러한 디바이스 중 하나는 IOP와 관련된 안구 치수 변화의 패턴 및 프로필을 기록하는 콘택트 렌즈 센서(CLS) 시스템이다. 내장된 센서는 안압 및 부피 변화로 인해 발생하는 각막-공막 변연에서 자발적인(spontaneous) 원주 변화를 포착한다. CLS 출력 신호의 평균 24시간 패턴은 평균 24시간 토노메트리(tonometric) 곡선과 관련이 있다.

최근에 CLS 신호에서 파생된 특정 OBP가 VFP를 경험하는 사용자와 관련이 있음을 발견했다. 또한 1일 동안의 세션 동안 얻은 해당 시그니쳐는 수년에 걸쳐 여러번 수행된 IOP 측정보다 VFP를 더 잘 예측할 수 있었다. 그러므로, 본 발명의 다른 목적은 녹내장과 같은 안과 질환의 진단, 및/또는 시각적 손상이 발생하기 전 IOP에 의해 제공되는 예측을 증가시키기 위해 VFP의 가능성을 추정하도록, 기록된 데이터를 계산 및 분석하는 시스템 및 방법을 제공하는 것이다.

이들 목적 및 다른 장점은 각각의 독립 청구항에 따른 시스템 및 방법에 의해 달성된다.

이하 다음의 용어가 사용되고 있다.

- 안구 생체 역학적 특성(OBP), 즉, 안내 압력(IOP), 안내 부피(IOV), 각막 강성, 각막 두께, 기하학적 치수 및/또는 눈의 온도 및 보다 일반적으로는 특정한 농도와 같은 비 생체 역학적인 임의의 안구 특성.

- OBP 데이터, 즉 진폭, 최소값, 최대값, 표준 편차, 피크수, 기울기, 24시간 OBP 프로필에 피팅되는 코시너 곡선, 큰 피크 수, 평균 피크 비율, 코사인 곡선의 진폭, 기상-수면 기울기, 곡선 아래의 면적 및 평균으로부터의 변동성 또는 이들의 조합으로부터 파생된 안구 생체 역학적 특성의 파라미터.

- 지속 장착 센서: 눈에 지속적으로 착용 또는 이식되는 센서.

- 시야 진행(VFP): 시야 저하 속도로서, 시간이 지남에 따라 평균 결함의 기울기로 표현된다.

- 사용자: 여기서 사용자라는 용어는 녹내장 환자 또는 센서를 착용한 건강한 대상을 나타낸다.

본 발명의 제 1 양태는 다음 단계를 포함하는, 사용자가 시야 진행(VFP)의 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 이를 초과할 가능성을 결정하는 방법으로서, 방법은,
- 사용자의 눈 안쪽 또는 눈에 지속 장착 센서를 배치하거나 이식하는 것을 포함하는 설치 단계;

- 눈에 배치되거나 이식되는 지속 장착 센서를 통해 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하는 것을 포함하되, 측정은 규칙적인 시간 간격으로 반복되는 데이터 캡처를 포함하는, 측정 단계;

- 사용자의 안구 생체 역학적 특성을 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 레코더에 기록하는 것을 포함하는 기록 단계;

- 적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 추출되는 처리 단계;

- 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 VFP에 연관되는 계산 단계;

- 특정 시야 진행(VFP)에 있거나 이를 초과하는지 여부를 결정하기 위해, 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 시야 진행이 특정 범위 내에 포함될 확률을 결정하는 결정 단계;
- 결정된 VFP에 기초하여, 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측하는 예측 단계, 및
- 예측 결과에 기초하여 특정 의학적 치료(medical treatment)의 관련성을 판단하는 판단 단계를 포함하는 방법이다.

바람직하게는, 이러한 방식으로, 수개월 또는 수년에 걸쳐 시야의 개별 측정 시퀀스를 수집하는 대신, 추가 메타 데이터와 결합된, 예를 들어 24시간 동안 지속되는 단일 측정 세션으로 VFP가 추정될 수 있다.
VFP를 탐지하는 것은 시력 상실의 실시간 감지와는 관련이 없지만 가능성 있는 녹내장을 예측하기 위해 외삽 기술을 사용하는 예측 방법인 반면, 허혈성 시신경 병증을 발견하면 갑작스럽고 잔인한 시력 상실을 감지하지만 미래 시력 상실을 예측할 수 있는 해결책은 제공하지 않는다는 점에서, VFP를 탐지하는 것은 허혈성 시신경 병증을 탐지하는 것과 완전히 다르다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 처리 단계(55) 동안 OBP 파라미터가 추출된 다음 선형 조합을 통해 조합되어 4개의 최종 파라미터를 제공한다.

바람직하게는, 추출된 OBP 파라미터는, 진폭, 최소값, 최대값, 표준 편차, 피크수, 기울기, 24시간 OBP 프로필에 피팅되는 코시너 곡선, 큰 피크 수, 평균 피크 비율, 코사인 곡선의 진폭, 기상-수면 기울기, 곡선 아래의 면적 및 평균으로부터의 변동성 또는 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 선택된 적어도 하나이다. 이러한 방식으로, 로우 OBP 측정값은 감소된 파라미터 세트로 합성될 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 계산 단계에서, 추출된 OBP 파라미터는 추가 사용자 메타 데이터와 결합된다.

바람직하게는, 추출된 OBP 파라미터 및 추가 사용자 메타 데이터는 로지스틱 모델을 통해 결합된다. 이 덕분에 VFP 평가 외에 OBP 파라미터의 의미를 의료 전문가에게 편리하게 설명할 수 있다.

바람직하게는, 추가 사용자 메타 데이터는 예를 들어 현재 사용자 질병 상태에 대한 최상의 설명을 갖을 수 있도록, 최신 IOP 데이터, 연령, 지난 5 년 동안 복용된 약물의 수, 최신 시야 평균 결함 데이터를 포함하는 그룹으로부터 취해진다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 지속 장착 센서는 SENSIMED Triggerfish와 같은 무선 콘택트 렌즈 센서이다.

바람직하게는, 방법은 OBP 데이터를 레코더로부터 컴퓨터로 전송하는 것을 포함하는 OBP 데이터 다운로드 단계를 더 포함한다. 덕분에 의료 전문가는 일반적인 컴퓨터 환경에서 기록된 OBP 데이터를 저장하고 검토할 수 있다.

바람직하게는, 다운로드 단계는 무선 데이터 전송으로 구성된다. 이러한 방식으로 케이블의 수가 줄어든다.

바람직하게는, 상기 방법은 처리 단계 이전에 클리닝 단계를 추가로 포함하고 불량 품질 측정 데이터를 삭제함으로써 OBP 데이터를 클리닝하도록 구성된다. 덕분에 잘못된 OBP 데이터 품질로 인한 잘못된 VFP 평가를 줄이거나 피할 수 있다.

바람직하게는, 상기 방법은 계산 단계 이후에 결과 통신 단계를 더 포함하고, 신호를 수신기로 전송하도록 구성되고, 신호는 특정 VFP에 있거나 또는 초과할 가능성을 나타낸다.

본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 방법은 컴퓨터로 구현되는 방법이다. 이 실시예는 특히 복잡한 CPU 집약적 알고리즘의 구현에 적합하다.

본 발명의 제 2 양태는 본 발명의 제 1 양태의 프로세스를 수행함으로써 무선 센서에 의해 측정된 OBP 데이터에 기초하여 사용자의 VFP를 예측하기 위한 시스템으로서, 시스템은,
- 규칙적인 시간 간격으로 반복되는 데이터 캡처를 통해서 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하도록 구성된 눈에 배치되거나 이식되는 지속 장착 센서;
- 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 사용자의 안구 생체 역학적 특성을 기록하도록 구성된 레코더;
- 적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나를 추출하는 처리 유닛;
- 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나를 VFP에 연관시키는 계산 유닛;
- 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 시야 진행이 특정 범위 내에 포함될 확률을 결정하는 결정 유닛; 및
- 결정된 VFP에 기초하여 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측하는 예측 유닛을 포함한다.

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본 발명의 시스템의 특정 장점은 본 발명의 제 1 측면의 방법의 것과 유사하며, 여기서 반복되지 않을 것이다.

본 발명으로 인해 최초로, VFP의 예측은 시야 데이터의 시간 시퀀스 이력의 측정치(예를 들어, 9/12 개월 간격에서의 다중 측정치)에 기초하지 않고, OBP의 표현인, 디바이스 관련 24시간 신호에서 추출된 일부 메타 데이터 및 파라미터와 결합된 하나의 단일 시야 측정을 통해 계산된다.

위에서 언급한 데이터는 의료 전문가에게 특정 시야 진행(VFP)에 있거나 이를 초과할 가능성을 계산하는 도구를 제공한다.

본 발명의 다른 특정 장점 및 특징은 첨부 도면을 참조할 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 대한 다음의 비제한적인 설명으로 인해 보다 명백해질 것이다.
도 1은 본 발명의 방법의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 OBP 센서의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 시스템의 바람직한 실시예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 방법에 따라 측정되고 사용되는 데이터를 나타내는 OBP 시계열 도표를 도시한 도면이다.

실시예의 임의의 특징이 유리한 방식으로 다른 실시예의 임의의 다른 특징과 결합될 수 있으므로 본 상세한 설명은 본 발명을 비 제한적인 방식으로 설명하고자 한다.

실시예들에서, 본 발명은 예를 들어 눈 깜박임 자극, IOV 및/또는 IOP의 맥동, 수면 기간 동안의 눈의 빠른 움직임, 약제 또는 약물 사용, 사용자의 신체 활동 등을 포함하지만 이에 국한되지 않는 다양한 이벤트 및/또는 상황에 대한 사용자의 눈의 반응을 결정하기 위해, 긴 기간에 걸쳐 적어도 하나의 파라미터 변화가 측정되는 주파수보다 적어도 2 배 높은 주파수(예를 들어 10Hz 이상)로, 예를 들어 안압, 각막 곡률 및/또는 눈의 미세 변위를 포함하지만 이에 국한되지 않는 하나 이상의 OBP를 측정할 수 있는 지속적으로 장착된 시스템을 사용하는, 하나 이상의 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정 및/또는 모니터링 하기 위한 디바이스, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 실시예들에서, 본 발명은 컴퓨터 프로그램이 컴퓨터에서 실행될 때 측정된 데이터를 분석 및 처리하고 예를 들어 눈의 상태에 대한 필수 정보를 제공하는 알고리즘, 또는 디스플레이 할 수 있는 컴퓨터 프로그램을 갖는 컴퓨터를 포함하는 시스템을 추가로 기술한다.

도 1은 사용자의 시야 진행(VFP)을 예측하고/하거나 사용자의 시야 진행(VFP)이 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 이를 초과할 가능성을 결정하는 방법인 본 발명의 제 1 양태를 나타낸다.

바람직하게는 컴퓨터로 구현되는 방법인 본 발명의 방법은 사용자의 눈 안쪽 또는 눈에 지속 장착 센서를 배치하거나 이식하는 것을 포함하는 설치 단계(S100), 이어서 눈에 배치되거나 이식된 지속 장착 센서, 바람직하게는 무선 콘택트 렌즈 센서를 통해 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하는 것을 포함하되, 측정은 규칙적인 시간 간격으로 반복되는 데이터 캡처를 포함하는 측정 단계(S101)를 포함한다. 바람직하게는, 미리 결정된 측정 주파수는 모니터링 될 적어도 하나의 OBP의 변동 주파수보다 두 배 이상이다. 따라서 미리 결정된 주파수는 예를 들어 모니터링의 최종성에 따라 달라진다. 미리 결정된 주파수는 예를 들어 측정된 적어도 하나의 OBP의 변동을 유도하는 이벤트의 알려진 또는 추정된 주파수에 따라 달라진다.

바람직한 실시예에서, 미리 결정된 주파수는 적어도 하나의 OBP의 변동을 정밀하고 상세하게 표현할 수 있도록 선택된다. 따라서, 미리 결정된 측정 주파수는 예를 들어 짧은 시간 동안 적어도 하나의 OBP의 변동, 예를 들어 IOV 및/또는 IOP 의 맥동의 변동을 정확하게 표현하기 위해 10Hz 내지 20Hz의 범위에 있다.

적어도 하나의 OBP는 예를 들어 분석되어야 하는 적어도 하나의 OBP의 변화 및/또는 수행되어야 하는 진단에 따라, 예를 들어 초, 분 또는 시간처럼 긴 시간에 걸쳐 미리 결정된 주파수로 측정된다. 실시예들에서, 적어도 하나의 OBP는 제한된 시간, 예를 들어 몇 초 또는 몇 분 동안 미리 결정된 주파수에서 측정되며, 여기서 제한된 측정 기간은 예를 들어 규칙적인 간격으로 또는 트리거 될 때, 예를 들어 특정 이벤트가 발생할 때 반복된다.

따라서, 본 발명의 방법은 사용자가 잠들어 있는 야간을 포함하여 긴 시간에 걸쳐 적어도 하나의 OBP의 변화를 정확하게 모니터링 할 수 있게 한다.

측정 단계 다음으로는 사용자의 OBP를 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 레코더에 기록하는 단계를 포함하는 기록 단계(S102)가 이어진다.

적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 추출되는 처리 단계(S103)가 수행되고, 다음으로 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 VFP의 속도 및/또는 위험과 연관된 계산 단계(S104)가 수행되고, 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 상기 시야 진행이 바람직하게는 진행 속도가 -1.0 dB/년 이하, 바람직하게는 0 dB/년 이하이면 시야 진행이 빠르다고 결정하는 특정 범위 내에 포함될 확률을 결정하는 결정 단계(S105)가 마지막으로 수행된다. 이 단계 다음에, 결정된 VFP에 기초하여, 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측할 수 있는 예측 단계(S106)가 이어지고, 상기에 예측 결과에 기초하여 특정 의학적 치료의 관련성을 판단하는 판단 단계(S107)가 이어진다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 처리 단계(S103)는 55개의 파라미터를 추출한 다음 선형 조합을 통해 다시 조합되어 4개의 최종 파라미터를 제공한다. 이러한 추출된 OBP 파라미터는 진폭, 최소값, 최대값, 표준 편차, 피크 수, 기울기, 24시간 OBP 프로필에 피팅되는 코시너 곡선(cosinor curve), 큰 피크 수, 평균 피크 비율, 코사인 곡선의 진폭, 기상-수면 기울기, 곡선 아래의 면적 및 평균으로부터의 변동성, 또는 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 취해진 적어도 하나일 수 있다.

결정 단계를 명확하게 설명하기 위해, 결정 단계의 3 가지 예를 고려한다:

- 제 1 예에 따르면, 결정 단계는 환자가 VFP가 -1.0dB/년보다 작거나 큰 확률을 결정한다. 이러한 예에서, 결정 단계가 처리 및 계산 단계에 의해 확률이 -1.0 dB/년보다 작은 VFP를 가질 확률이 65 % 인 것으로 결정하면, 방법은 사용자가 즉 VFP가 악화되고 있는 빠른 진행자임을 표시한다.

- 제 2 예에 따르면, 결정 단계는 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 아닌지를 결정하지 않지만 VFP를 결정하고 또한 VFP가 특정 범위(신뢰 구간 또는 최대 표준 편차) 내에 있을 확률을 결정한다. 이러한 예에서, 결정 단계는 먼저 처리 및 계산 단계에 의해 VFP가 예를 들어 -0.82 dB/년인지를 결정하고, -0.67 ~ -0.94 dB/년의 신뢰구간 내에 있을 확률을 95 %라고 결정한다.

- 제 3 예에 따르면, 결정 단계는 상기 두 가지 예를 결합하고 먼저 VFP 및 VFP가 특정 범위(신뢰 구간 또는 최대 표준 편차) 내에 있을 확률을 결정하고 이를 기초로 하여 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 판단한다. 이러한 예에서, 결정 단계는 먼저 처리 및 계산 단계에 의해 VFP가 예를 들어 -0.82 dB/년인지를 결정하고, -0.67 ~ -0.94 dB/년의 신뢰 구간 내에 있을 확률이 95 %인지 결정한 뒤, 최종적으로 이를 기초로 하여 사용자가 느린 진행자인 -1.0 dB/년보다 큰 VFP를 가질 확률이 98 %인지 결정한다.

보다 구체적으로, 24시간에 걸친 OBP 데이터와 해당 기간 동안 VFP 또는 시야 평균 편차 변화의 비율 간의 관계를 계산하기 위해, 사용자는 24시간 모니터링을 받는다. 개별 OBP 데이터는 바람직하게는 국소 가중 산점도 평활 변환을 사용하여 평활화된다. 피크는 평활화 된 OBP 신호 함수에서 로컬 최대 지점으로 정의된다. 피크 수의 계산은 다음과 같다. 각 극소점(trough)은 피크의 시작으로 간주된다. 앞선 극소점에서 로컬 최대점까지의 OBP 신호 값의 증가를 높이라고 한다. 극소점에서 로컬 최대값까지의 경과 시간은 피크 타임으로도 알려져 있다. 다음과 같은 파라미터가 사용된다.

- 큰 피크 수(높이가 90mV 이상인 피크). 이러한 구별은 매우 작고 빈번하지만 임상적 해석은 거의 없는 피크 및 잡음(artefact) 결과일 가능성이 적은 더 큰 피크들을 구별한다.

- 평균 피크 비율(피크 타임에 대한 평균 피크 높이). 이 파라미터는 피크의 크기뿐만 아니라 얼마나 빨리 발생했는지도 고려한다. 높은 평균 피크 비율은 녹내장에 더 해로울 수 있는 짧은 잠복 시간(latency)을 갖는 피크를 나타낸다.

- 기상-수면 기울기(피험자가 잠에 들기 1 시간 전부터 1 시간 후 시간 동안 선형 회귀에 의해 모델링 된 OBP 신호의 기울기). 높은 기상-수면 기울기는 밤에 발생하는 신호의 생리학적 증가 크기가 높고 잠복 시간이 짧아 녹내장에 해로울 수 있음을 시사한다.

- 코사인 곡선의 진폭. 이 파라미터는 다음 방정식을 사용하여 OBP 데이터에 맞는 코사인 모델을 기반으로 한다.

여기서 y는 시각 t에서의 관측된 신호이고,

,

, 및

는 데이터로부터 추정된 회귀 계수이다. 진폭은 코사인 피팅 곡선의 최대값과 최소값의 차이를 2로 나눈 값이다. 이것은 측정된 주기 동안 신호 진동의 크기의 전체 추정치이다.

- 평균으로부터의 변동성. 이 파라미터는 각 기간의 모든 로우 측정값의 평균값에 대한 OBP 신호 변동성으로 계산된다:

여기서 n은 기록 기간 동안의 OBP 측정값 개수이고, OBP_Oi 는 관찰된 OBP 신호이며, OBP_M은 기록 기간 동안 OBP 신호의 평균이다. 이 파라미터는 테스트 기간 동안 OBP 신호의 요동량(amount of fluctuation)을 반영한다.

- 곡선 아래 면적. 이 파라미터는 평활화된 OBP 데이터를 사용하여 계산된다. 이는 기간 시작시의 값이 0이 되도록 평활화된 데이터가 표준화되는 경우다. 면적은 평활화된 프로필과 y = 0의 기준선 사이의 면적의 합으로 계산되며, 기준선 아래의 면적은 음수로 간주되고, 모든 면적은 기간(즉, 시간)으로 나눈 값이다. 이 파라미터는 OBP 신호의 크기와 기준선 위에 머무르는 지속 시간을 반영한다.

각 파라미터에 대해 사용자가 잠들거나 깨어있는 기간을 나타내는 값을 얻는다.

다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따르면, 계산 단계(S104)에서, 추출된 OBP 파라미터는 로지스틱 모델을 통해 추가 사용자 메타 데이터와 결합되며, 여기서 추가 사용자 메타 데이터는 최신 IOP 데이터, 연령, 지난 5 년 동안 복용된 약물의 수, 최신 시야 평균 결함으로부터 취해진다.

처리 및 계산 단계는 처리 유닛이 내장된 경우 레코더에서 수행될 수 있거나, 방법은 OBP 데이터를 레코더로부터 단계들을 수행하기 위한 처리 유닛을 포함하는 컴퓨터로, 바람직하게는 무선으로 전송하는 단계를 포함하는 OBP 데이터 다운로드 단계(S108)를 더 포함한다. 또한, 방법은 처리 단계(S103) 이전에 클리닝 단계(S109)를 더 포함할 수 있고 불량 품질 측정 데이터를 삭제함으로써 OBP 데이터를 클리닝하도록 구성될 수 있음을 고려해야 한다. 품질이 나쁘면 데이터에 일관성이 없거나 오류가 있음을 의미한다.

마지막으로, 상기 방법은 판단 단계(S107) 이후에 신호를 수신기에 전송하도록 구성된 결과 통신 단계(S110)를 더 포함하며, 상기 신호는 특정 VFP에 있거나 이를 초과할 가능성, 즉 VFP의 특정 속도 및/또는 위험을 나타내는 신호를 포함한다.

본 발명의 제 2 양태는 본 발명의 제 1 양태의 프로세스를 수행하는 무선 OBP 센서에 의해 측정된 IOV 및/또는 IOP 변화에 기초하여 사용자의 VFP를 예측하기 위한 시스템에 관한 것으로, 시스템은 규칙적인 시간 간격으로 바람직하게는 24시간 동안 반복되는 데이터 캡처를 통해서 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하도록 구성된 눈에 배치되거나 이식되는 지속 장착 센서; 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 사용자의 OPB를 기록하도록 구성된 레코더; 적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나를 추출하는 처리 유닛; 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나를 VFP의 속도 및/또는 위험에 연관시키는 계산 유닛; VFP의 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 초과할 가능성을 결정하도록, 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 시야 진행이 특정 범위 내에 포함될 확률을 결정하는 결정 유닛; 및 결정된 VFP에 기초하여 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측하는 예측 유닛을 포함한다.

보다 구체적으로, 도 2는 본 발명의 실시예에 따라 일정 기간에 걸쳐 하나 이상의 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하기 위한 디바이스(1)의 예를 개략적으로 도시한다. 예를 들어 디바이스(1)는 OBP, 예를 들어 IOV 및/또는 IOP 변화를 측정하도록 구성된 적어도 하나의 센서(2)를 포함한다. 센서(2)는 지지체(3)에 부착되며 바람직하게는 고정적으로 부착된다. 지지체(3)는 센서(2)가 대응하는 파라미터를 측정할 수 있도록 센서(2)를 사용자의 눈과 직접적 또는 간접적으로 접촉하도록 배치되게 구성된다. 도시된 실시예에서, 지지체(3)는 콘택트 렌즈, 예를 들어 소프트 콘택트 렌즈이고, 예를 들어 센서(2)는 콘택트 렌즈에 내장되며 디바이스(1)가 종래의 콘택트 렌즈와 같이 사용자에 의해 착용될 때 눈의 표면과 직접적 또는 간접적으로 접촉하도록 위치된다.

다른 실시예에서, 디바이스는 적어도 하나의 OBP를 측정하기 위해 눈에 이식될 수 있는 이식 가능한 디바이스일 수 있으며, 따라서 지지체는 눈에 이식되도록 구성된다.

센서(2)는 적어도 하나의 OBP를 측정하기에 적합한 임의의 유형이다. 예시된 예에서, 센서(2)는 예를 들어 MEMS(Micro Electro Mechanical System) 형태의 압력 센서, 예를 들어 다이어프램이 있는 압전 저항 또는 압전 압력 센서 및 다이어프램에 가해지는 압력으로 인한 변형을 검출하기 위한 가변 저항 또는 유도 전하를 생성하는 압력 캐비티이다. 그러나, 다른 유형의 센서, 예를 들어 다른 유형의 압력 센서가 본 발명의 프레임 내에서 가능하나 배타적이지는 않다. 실시예에서, 센서는 예를 들어 콘택트 렌즈, 바람직하게는 소프트 콘택트 렌즈의 형태로 지지체에 내장된 적어도 하나의 수동 스트레인 게이지 및 적어도 하나의 능동 스트레인 게이지를 사용하는 스트레인 센서이며, 이는 정확하고 정밀한 IOV 및/또는 IOP 변화 측정을 가능하게 한다.

도시된 실시예에서, 디바이스는 마이크로 컨트롤러(5) 및 통신 수단(4), 예를 들어 디바이스(1)와의 무선 통신을 가능하게 하는 안테나를 더 포함한다. 마이크로 컨트롤러(5)는 예를 들어 센서(2)에 전력을 공급하고, 센서(2)에서 적어도 하나의 측정된 파라미터의 값에 해당하는 측정 데이터를 읽으며, 선택적으로는 적어도 일시적으로 측정 데이터를 저장하고/하거나 통신 수단(4)을 통해, 예를 들어 안테나를 통해 무선으로, 측정 데이터를 외부 디바이스로 전송한다. 다른 실시예에서, 통신 수단은 유선 통신 수단을 포함한다. 통신수단(4) 및 마이크로 컨트롤러(5)는 바람직하게는 예를 들어 지지체(3)에 내장되어 지지체(3)에 고정적으로 부착된다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른, 적어도 하나의 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 모니터링 및/또는 안과 질환을 검출 및/또는 진단하기 위한 시스템의 예를 개략적으로 도시한다.

예를 들어 시스템은, 예를 들어 OBP 센서를 갖는 소프트 콘택트 렌즈 형태인, 도 2와 관련하여 전술한 바와 같은 측정 디바이스(1), 모니터링 기간 동안 측정 디바이스(1)와 통신하고 및/또는 수집된 정보를 저장하기 위한 휴대용 기록 디바이스(6) 및 예를 들어 컴퓨터인, 휴대용 통신 디바이스(6)에 의해 수집되고 저장된 데이터를 저장, 분석, 컴퓨팅 및/또는 표시하기 위한 컴퓨팅 디바이스(7)를 포함한다.

휴대용 기록 디바이스(6)는 OBP 측정 디바이스(1)와 통신하기 위한 제 1 통신 인터페이스를 포함한다. 제 1 통신 인터페이스는 예를 들어 측정 디바이스(1)가 사용자에 의해 착용될 때 측정 디바이스(1) 근처에 맞춤으로 배치되는 안테나(63)를 포함하는 무선 통신 인터페이스이다. 안테나(63)는 예를 들어, 도면에 도시되지 않은 안경 및/또는 예를 들어 도면에 도시되지 않은 일회용, 가요성 및 저자극성 패치에 통합되며, 이는 모니터링 기간 동안 사용자에 의해 단일 착용되거나 복수 착용된다. 그러나, 측정 디바이스가 사용자에 의해 착용될 때 측정 디바이스(1)로부터 적절한 거리에 안테나(63)를 배치하기 위한 다른 수단이 본 발명의 프레임 내에 가능하다.

휴대용 기록 디바이스(6)는 컴퓨팅 디바이스(7)와 통신하기 위한 제 2 통신 인터페이스를 더 포함한다.

본 발명의 실시예들에 따르면, 적어도 하나의 OBP를 모니터링 할 때, 사용자는 예를 들어 임의의 종래 콘택트 렌즈와 같이 콘택트 렌즈 형태의 지지체를 눈에 배치함으로써 또는 자신의 눈 중 하나에 미리 이식된 이식 가능한 형태의 디바이스를 가짐으로써 측정 디바이스(1)를 착용하고 휴대용 기록 디바이스(6)를 예를 들어 주머니에 또는 목 주위에 매달아 소지한다. 안테나(63)는 측정 디바이스(1)와 기록 디바이스(6) 사이에 제 1 통신 채널(150), 예를 들어 무선 통신 채널을 확립할 수 있도록 측정 디바이스(1)를 착용한 사용자의 눈에 가능한 가깝게 배치된다. 무선 통신의 경우, 안테나(63)는 통신 채널(150), 예를 들어 근거리 유도 통신 채널을 통한 마이크로 컨트롤러 및/또는 OBP 센서의 효율적인 전력 공급을 가능하게 하기 위해 측정 디바이스(1)의 안테나의 평면에 가능한 한 평행한 평면으로 지향되는 것이 바람직하다. 안테나(63)는 예를 들어 안경 및/또는 예를 들어 일회용, 가요성 및 저자극성 패치 같은 눈 주위의 패치, 및/또는 캡, 모자 또는 사용자가 입는 다른 의복 또는 액세서리에 통합된다. 바람직하게는, 안테나(63)는 측정 디바이스(1)와 휴대용 기록 디바이스(6)가 모두 사용자에 의해 착용될 때 측정 디바이스(1)의 안테나와 중심이 맞춰진다. 휴대용 기록 디바이스(6)의 안테나(63)의 직경은 바람직하게는 측정 디바이스(1)의 직경보다 큰 것이 바람직하다. 휴대용 기록 디바이스(6)의 안테나(63)의 형상은 예를 들어 원형, 타원형, 직사각형, 다각형 또는 임의의 다른 적절한 모양이다. 휴대용 기록 디바이스(6)의 안테나(63)의 형상은 바람직하게는 부착되는 안경, 패치, 의복 등의 디바이스의 형상에 맞춰진다.

실시예들에 따르면, 적어도 하나의 OBP를 모니터링하는 동안, 휴대용 기록 디바이스(6)는 예를 들어 규칙적으로 이격된 시간 간격마다 제 1 통신 채널(150)을 통해 측정 디바이스(1)에 전력을 공급하고, 예를 들어 측정 디바이스(1)의 안테나를 통해 마이크로 컨트롤러에 의해 전송된 데이터를 수집한다.

예를 들어, 수집된 데이터는 센서로부터의 전기 신호 및/또는 예를 들어 센서의 전기 신호에 기초하여 측정 디바이스(1)의 마이크로 컨트롤러에 의해 계산된 적어도 하나의 모니터링된 OBP의 값을 포함한다. 실시예에서, 수집된 데이터는 휴대용 기록 디바이스(6)의 내부 메모리에 저장된다.

적어도 하나의 OBP는 예를 들어 미리 결정된 주파수로 측정된다.

예를 들어 하루에 한 번, 일주일에 한 번 또는 한 달에 한 번인 일부 순간에, 사용자 및/또는 의사는 휴대용 기록 디바이스(6)를 예를 들어 컴퓨터인 컴퓨팅 디바이스(7)에, 예를 들어 무선 통신 채널, 예를 들어 블루투스, Wi-Fi 또는 임의의 다른 적절한 무선 통신 채널인 제 2 통신 채널(160)을 통해 연결한다. 그러나, 제 2 통신 채널(160)은 또한 임의의 적절한 유선 통신 채널일 수 있다. 휴대용 기록 디바이스(6)가 컴퓨팅 디바이스(7)에 연결되면, 휴대용 기록 디바이스(6)의 내부 메모리에 수집되고 저장된 데이터는 예를 들어 안구 생체 역학적 특성(OBP) 모니터링 및/또는 안과 질환의 검출 및/또는 진단 및/또는 조사의 추가 분석을 위해, 제 2 통신 채널(160)을 통해 컴퓨팅 디바이스(7)로 전송된다.

실시예들에서, 데이터 분석 및/또는 이에 대응하는 결정의 적어도 일부는 컴퓨팅 디바이스(7)에서 또는 다운로드된 데이터의 적어도 일부를 컴퓨터 디바이스가 전송하는 외부 서버에서 또는 클라우딩 컴퓨터에 의해 실행되는 하나 이상의 컴퓨터 프로그램의 도움으로 자동 수행된다, 검출, 진단, 제어, 결정 및/또는 적응은 특히 모니터링 기간 동안 측정된 적어도 하나의 OBP의 변동을 적어도 부분적으로 자동 분석함으로써 수행된다. 실시예에서, 시간에 따라 측정된 변동은 예를 들어 건강한 또는 표준적인 눈의 변동에 대응하는 전형적인 변동 방식과 비교된다. 측정된 스키마와 샘플 스키마 사이의 임의의 유의미한 차이는 예를 들어 안과적인 질환 또는 이의 진행을 진단하기 위해 자동으로 검출 및/또는 분석된다. 모니터링한 적어도 하나의 OBP의 측정값 및/또는 건강한 눈 또는 표준적인 눈에 대한 적어도 하나의 OBP의 전형적인 값은 예를 들어, 적어도 하나의 OBP의 값이 수직 축 그리고 시간을 수평 축으로 나타내는 2 차원 그래프에서 하나 이상의 곡선으로 표시된다.

본 발명을 달성하기 위해, 본 발명자들은 각기 다른 센터에서 자격을 갖춘 기관이 승인한, 여러 전향적 연구 또는 등록의 일환으로 콘택트 렌즈 센서(CLS)를 통해 OBP의 기록을 수행한 13개국의 50개 센터로부터 데이터를 수집했다.

사용자는 특히 유럽 및 미국에서 임상 사용이 승인된 무선 CLS를 사용하여 24시간 동안 기록 세션을 수행해야 한다. 이 디바이스는 각막-공막 접합부에서 측정된 안구 치수 변화가 IOV 및 IOP의 변화에 대응하는 것으로 가정되는 새로운 접근법에 기초한다. 콘택트 렌즈에 내장된 마이크로 프로세서는 콘택트 렌즈 내장 스트레인 게이지의 출력 신호에 비례하여 출력 신호를 보낸다. 무선 전력 및 데이터 전송은 휴대용 레코더에 케이블로 연결되는 패치가 적용된 안와 주위의 안테나를 사용하여 이루어진다. 이 디바이스는 최대 24시간 동안 IOV 변경 사항을 기록할 수 있으며 수면 중에도 활성 상태를 유지한다. 30초 측정 기간 동안 300개의 데이터 포인트가 수집되며 5분마다 반복된다. 본 기술은 아래에 더 자세히 설명되어 있다.

도 4의 결과에서 파생될 수 있는 많은 OBP 파라미터(N = 55)가 있다. 이 파라미터는 초기 55개의 파라미터의 선형 조합을 통해 얻은 4개의 최종 OBP 파라미터로 결합된다.

평균 편차(MD) 기울기(dB/년)는 MD와 시간 간의 관계를 테스트하는 혼합 효과 선형 모델에 따라 최상의 선형 비편향 예측(BLUP)으로 계산된다. 혼합 효과 모델은 잔차의 상관 특성을 고려할 때 시야 테스트 결과의 반복 측정과 같은 종단(longitudinal) 데이터 포인트를 분석할 때 최소자승 모델보다 더 적합하다. 그런 다음 각 최종 파라미터와 이진 로지스틱 모델을 사용한 빠른 진행 가능성 간의 관계를 사용한다. -1.0 dB/년의 컷오프 값은 빠른 진행률을 정의하도록 설정된다. 4개의 최종 OBP 파라미터는 CLS 기록시의 연령, 기록 날짜에 가장 가까운 시야 MD 값, IOP를 낮추는 약물의 수, 시야 테스트 기간 동안의 수술(레이저 및 절개)의 잠재적인 교란인자를 포함하여 다변수 모델에서 테스트된다. 통계 분석은 상용 소프트웨어(STATA, 버전 14; StataCorp LP, College Station, TX)를 사용하여 수행된다. 통계적 유의성은 P <0.05로 정의된다.

본 발명의 가설은 OBP 파라미터로부터 유도된 특징의 조합이 치료된 녹내장 사용자의 시야 진행 속도와 관련이 있다는 것이다. 단일 24시간 기록 세션 동안 획득된 OBP 파라미터의 조합은 빠른 및 느린 시야 진행을 겪는 사용자를 구별할 수 있는 상당한 능력을 가지며, 이러한 능력은 현재 예측값의 골드 스탠다드인, 즉 전체 추적 기간 동안 GAT로 측정한 평균 IOP와 비교할 수 있다.

4개의 최종 OBP 파라미터 중 2 개는 연령, 치료 및 질병 중증도와 같은 잠재적 교란인자를 고려한 경우에도 빠른 시야 진행과 크게 관련이 있었다. 가장 높은 로딩을 갖는 OBP 파라미터는 이들 두 파라미터 중 첫 번째에 대한 야간 피크 및 버스트와 관련된 것이었고, 이들 두 파라미터 중 두 번째에 대한 긴 피크, 수면-기울기 및 안구 펄스 진폭의 변화와 관련된 것이었다. 이러한 연구 결과는 수축기 및 이완기 혈압과 관련된 IOP 변동뿐만 아니라 수면 중 IOP 피크와 상관된 OBP 파라미터 또한 녹내장 진행의 발병 인자가 될 수 있음을 시사한다.

녹내장 손상의 점진적이고 돌이킬 수 없는 특성을 고려할 때, 위험 평가는 임상 의사 결정에서 중요한 역할을 수행한다. 치료로 인한 변화가 없다면 더욱 빠른 시야 진행을 경험하는 사용자는 더욱 빠른 속도로 계속 진행될 가능성이 높다. 미래의 시야 결과를 추정하는 방법 중 하나는 기존의 시야 데이터를 사용하는 것이다. 선형 추세를 가정할 때 초기 변화율은 미래 경사에 대해 상당한 예측 능력을 갖기 때문이다. 사실, 이전의 시야 진행률은 녹내장을 앓고 있는 사용자의 향후 시야 계산 결과를 평균 8년 동안 예측할 수 있다. 추적 관찰의 전반부의 변화율을 사용하여 10개 이상의 시야 테스트의 전체 시퀀스를 예측함으로써, 사용자의 70%에서 최종 시야 지수(VFI)를 추정된 최종 VFI의 ±10% 내에서 예측할 수 있다. 또한 전반부의 VFI 기울기와 전체 시퀀스의 상관 계수는 0.84이다. 본 발명으로 변환하면, OBP 기록 이전에 빠른 진행으로 간주되는 사용자는 미래에 더 빠른 진행을 유지할 가능성이 더 높다. 그럼에도 불구하고, 임상 실습에서 기존의 시야 변화율이 항상 미래의 결과를 추정할 수 있는 것은 아니다. 따라서, 본 발명은 24시간 OBP 기록이 이전 진행 속도와 유의한 상관관계가 있으며, 따라서 과거 시야 정보가 불충분한 상황에서도 미래의 기능 손실의 위험을 평가하는 데 유용할 수 있음을 보여준다.

또한, IOP는 녹내장 시야 진행을 방지하거나 느리게 하는 유일하게 입증 된 수정 가능한 위험 요소이다. OBP 패턴은 IOP 패턴과 밀접한 상관 관계가 있기 때문에, 24시간 시스템으로 IOP 변동성을 모니터링하는 것은 녹내장에서 해로울 수 있는 IOP 피크 및 변동에 대한 더욱 포괄적인 평가를 제공하나, 모니터링은 종종 업무 시간의 단일 측정으로 간과된다. 실제로, 본 발명은 24시간 주기의 IOP 관련 리듬을 캡처하는 단일 24시간 세션이 수년간의 추적 조사에 걸쳐 GAT를 이용한 다수의 IOP 측정값과 시야 진행 속도에 대한 유사한 정보를 제공한다는 것을 보여준다. 24시간 OBP 기록을 여러 번 수행하는 것은 제공되는 정보가 다수의 종 방향 tonometric 측정보다 우수하다는 것을 보여줄 것이다.

마지막으로, 24시간 OBP 기록과 시야 진행 속도 사이의 연관성을 볼 수 있다. IOP와 관련된 체적 변화를 측정하는 디바이스를 사용한 단일 24시간 기록이 빠른 진행과 느린 진행을 겪는 눈을 구별할 수 있다는 것은 주목할 만하다. 실제로, 이 연관성은 IOP 모니터링에 골드 스탠다드를 사용할 때 볼 수 있는 것, 즉 GAT를 사용한 평균 추적(average follow-up) IOP보다 강력하다.

결론적으로, 치료된 녹내장 사용자의 매우 다양한 집단(cohort)에서, IOP 관련 패턴의 단일 24시간 모니터링은 시야 진행 속도와 유의하게 상관되는 시그니처를 제공한다. 빠른 진행과 느린 진행을 경험하는 사용자를 식별하는 추적 기간 동안 해당 시그니처는 평균 IOP보다 그 성능이 우수하다. 이 디바이스의 예측 능력을 테스트하는 향후 연구가 필요하다.

다른 실시예에서, 본 발명의 방법 및 시스템은, 예를 들어 의학적 치료의 효과를 평가하기 위해 및/또는 적어도 하나의 OBP에 대한 약물의 중기 내지 장기 효과 평가를 위해, 적어도 하나의 OBP의 장기적인 진전을 모니터링하는데 사용된다. 따라서, 적어도 하나의 OBP는 의학적 치료 및/또는 약물 적용 기간 동안 및/또는 후에 연속적으로 또는 일정 간격으로 측정된다. 가장 최근의 측정 기간 동안 측정된 적어도 하나의 OBP의 값은 예를 들어 적어도 부분적으로 자동적으로 이전에 측정된 OBP 값과 비교되며, 이에 의해, 예를 들어 일, 주, 월 또는 년에 걸친 시간 동안 측정된 OBP의 긍정적인, 부정적인 또는 중립적인 진전을, 예를 들어 적어도 부분적으로 자동적으로 결정하게 한다.

예를 들어, 안과 및/또는 뇌 질환이 있는 사용자의 진단 및/또는 치료를 위한 본 발명의 응용, 및/또는 측정된 OBP에 대한 물질 및/또는 사건의 영향 측정을 위한 응용에서, 예를 들어, (비배타적으로) 보다 신뢰할 수 있는 진단, 더 나은 의학적 치료 및/또는 적어도 하나의 OBP 외부 요소의 효과에 대한 정확한 지식을 얻기 위해 상기 기술 된 방법 중 일부를 조합할 수 있다.

본 발명의 시스템 및 방법의 상기 실시예는 예시적인 것이며 본 발명의 예를 제한하는 것은 아니다. 특히, 본 발명은 측정 디바이스, 모니터링 시스템 및 측정 방법이 눈 깜박임 자극에 대한 눈의 반응, 안압의 맥동 및 눈의 빠른 움직임등을 측정하기 위해 사용되는 모든 구성의 변형을 포함하는 것으로 고려된다. 실시예에서, 본 발명의 시스템은 하나 이상의 OBP, 예를 들어 IOV 및/또는 IOP 및 그의 변화, 각막 곡률 및/또는 눈의 미세 변위를 장시간 동안, 예를 들어 몇 시간 동안 적어도 10Hz의 주파수로 연속적이고 정확하게 모니터링하도록 구성된다. 본 발명에 따르면, 모니터링 시스템은 모니터링 기간 동안 측정된 데이터를 디스플레이, 분석 및 처리하고 눈의 안과 상태에 대한 필수 정보를 제공하고/하거나 안과 및/또는 뇌 질환을 진단할 수 있는 알고리즘을 갖는, 예를 들면 컴퓨터를 포함한 컴퓨팅 수단을 포함한다. 따라서, 본 발명의 원리 및 특징은 본 발명의 범위를 벗어나지 않고 다양하고 많은 실시예에서 사용될 수 있다. 특히, 본 방법의 상기 설명 된 실시예들의 임의의 조합이 본 발명의 프레임 내에서 가능하다.

Claims (16)

1. 사용자가 시야 진행(VFP)의 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 이를 초과할 가능성을 결정하는 방법으로서,
   상기 방법은,
   - 상기 사용자의 눈 안쪽 또는 상기 눈에 지속 장착 센서를 배치하거나 이식하는 것을 포함하는 설치 단계(S100);
   - 상기 눈에 배치되거나 이식되는 지속 장착 센서를 통해 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하는 것을 포함하되, 상기 측정은 규칙적인 시간 간격으로 반복되는 데이터 캡처를 포함하는, 측정 단계(S101);
   - 상기 사용자의 안구 생체 역학적 특성을 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 레코더에 기록하는 것을 포함하는 기록 단계(S102);
   - 상기 적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 추출되는 처리 단계(S103);
   - 상기 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나가 VFP에 연관되는 계산 단계(S104);
   - 상기 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 상기 시야 진행이 특정 범위 내에 포함될 확률을 결정하는 결정 단계(S105);
   - 결정된 VFP에 기초하여, 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측하는 예측 단계(S106), 및
   - 상기 예측 결과에 기초하여 특정 의학적 치료의 관련성을 판단하는 판단 단계(S107)를 포함하고,
   상기 계산 단계(S104)에서, 상기 추출된 OBP 파라미터는 추가 사용자 메타 데이터와 결합되는 방법.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 결정 단계(S105)에서, 상기 시야 진행 임계값은 0dB/년 이하인 방법.
3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 처리 단계(S103)는 제 1 개수의 제 1 차 파라미터를 추출한 다음, 상기 제 1 개수보다 낮은 제 2 개수의 제 2 차 파라미터를 제공하기 위해 조합하는 방법.
4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 추출된 OBP 파라미터는, 진폭, 최소값, 최대값, 표준 편차, 피크수, 기울기, 24시간 OBP 프로필에 피팅되는 코시너 곡선(cosinor curve), 큰 피크 수, 평균 피크 비율, 코사인 곡선의 진폭, 기상-수면 기울기, 곡선 아래의 면적 및 평균으로부터의 변동성 또는 이들의 조합을 포함하는 그룹으로부터 취해진 적어도 하나인 방법.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 추출된 OBP 파라미터 및 상기 추가 사용자 메타 데이터는 로지스틱 모델을 통해 결합되는 방법.
6. 청구항 1에 있어서,
   상기 추가 사용자 메타 데이터는, 최신 IOP 데이터, 연령, 지난 5 년 동안 복용된 약물의 수, 최신 시야 평균 결함을 포함하는 그룹으로부터 취해지는 것인 방법.
7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 지속 장착 센서는 무선 콘택트 렌즈 센서인 방법.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 지속 장착 센서는 눈에 이식되는 것인 방법.
9. 청구항 1 또는 2에 있어서,
   상기 OBP 데이터를 상기 레코더로부터 컴퓨터로 전송하는 것을 포함하는 OBP 데이터 다운로드 단계(S108)를 더 포함하는 방법.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 다운로드 단계는 무선 데이터 전송으로 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
11. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 처리 단계(S103) 전 클리닝 단계(S109)를 더 포함하여, 불량 품질 측정 데이터를 삭제함으로써 OBP 시간 데이터를 클리닝하도록 구성되는 방법.
12. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 판단 단계(S107) 이후에, 신호를 수신기로 전송하도록 구성된, 결과 통신 단계(S110)를 더 포함하고, 상기 신호는 상기 시야 진행의 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 이를 초과할 가능성을 나타내는 방법.
13. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    컴퓨터로 구현되는 방법인 것을 특징으로 하는 방법.
14. 청구항 1에 있어서,
    상기 결정 단계(S105)는 RNFL 진행의 특정 속도 및/또는 위험에 있거나 이를 초과할 가능성을 결정하는 방법.
15. 청구항 1 또는 청구항 2 중 어느 한 항의 프로세스를 수행함으로써 사용자의 시야 진행(VFP)을 예측하기 위한 시스템으로서,
    상기 시스템은,
    - 규칙적인 시간 간격으로 반복되는 데이터 캡처를 통해서 안구 생체 역학적 특성(OBP)을 측정하도록 구성된 눈에 배치되거나 이식되는 지속 장착 센서;
    - 적어도 하나의 OBP 시계열 도표 형태로 상기 사용자의 안구 생체 역학적 특성을 기록하도록 구성된 레코더;
    - 상기 적어도 하나의 기록된 OBP 시계열 도표로부터 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나를 추출하는 처리 유닛;
    - 상기 복수의 OBP 파라미터 중 적어도 하나를 VFP에 연관시키는 계산 유닛;
    - 상기 시야 진행이 특정 VFP 임계값 이상인지 여부 및/또는 상기 시야 진행이 특정 범위 내에 포함될 확률을 결정하는 결정 유닛; 및
    - 결정된 VFP에 기초하여 환자가 녹내장에 걸릴 확률을 예측하는 예측 유닛을 포함하고,
    상기 추출된 OBP 파라미터는 계산 유닛에서 추가 사용자 메타 데이터와 결합되는 시스템.
16. 삭제

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