KR102492132B1 - 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치 및 방법 - Google Patents

동공반사 관련 시각 기능 평가 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치는, 평가 대상자의 머리에 착용되어 검사환경을 조성하고, 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득하는 HMD; 및 상기 HMD로부터 제공된 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 지표를 산출하고 산출된 지표를 기초로 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 평가모듈을 포함할 수 있다.

Description

동공반사 관련 시각 기능 평가 장치 및 방법 {Device and Method for Evaluating Visual Function Related to Pupil Reflex}
본 출원은 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치 및 방법에 관한 것이다.
동공반응검사는 동공 크기의 양과 질적 변화를 알기 위한 것으로, 크게 정적검사와 동적검사로 구분될 수 있으며, 이를 통해 시신경계 기능을 평가할 수 있다.
여기서, 정적검사는 빛을 사용하지 않고, 명실검사와 암실검사를 통해 축동과 산동유무, 동공부등유무를 관찰하는 것을 말한다.
또한, 동적검사는 빛을 직접 투여하거나 투여하지 않은 눈의 동공반사를 검사하는 대광반사검사, 상대적 구심성동공운동장애를 검사하기 위한 교대불빛검사, 근거리 주시시 일어나는 눈모임, 조절, 축동을 관찰하는 근접반사검사를 포함한다.
그러나, 이러한 종래의 검사법은 검사 조건을 조성하는데 한계가 있을 뿐만 아니라, 평가 결과를 정량화하는 방법이 부재하여 객관적인 평가 결과를 제공하기 어렵다는 한계가 있다.
따라서, 당해 기술분야에서는 시각 기능 평가에 있어서 보다 정확하게 검사 조건을 조성하고 평가 결과를 정량화하여 보다 객관적인 평가 기준을 제공하기 위한 방안이 요구되고 있다.
상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명의 일 실시예는 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치를 제공한다.
상기 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치는, 평가 대상자의 머리에 착용되어 검사환경을 조성하고, 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득하는 HMD; 및 상기 HMD로부터 제공된 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 지표를 산출하고 산출된 지표를 기초로 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 평가모듈을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예는 동공반사 관련 시각 기능 평가 방법을 제공한다.
상기 동공반사 관련 시각 기능 평가 방법은, 평가 대상자의 머리에 착용된 HMD를 통해 검사환경을 조성하는 단계; 상기 HMD를 통해 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득하는 단계; 상기 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 양안의 동공크기를 산출하는 단계; 산출된 동공크기를 기초로 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 지표를 산출하는 단계; 및 산출된 지표를 기초로 평가 대상자의 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위해 HMD를 활용함으로써 보다 정확하게 검사 조건을 조성하고 평가 결과를 정량화하여 보다 객관적인 평가 기준을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 방법의 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치(100)는 HMD(Head Mounted Display)(110) 및 평가모듈(120)을 포함하여 구성될 수 있다.
HMD(110)는 평가 대상자의 머리에 착용되어 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 검사환경을 조성하고, 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득하기 위한 것이다.
일 예에 따르면, HMD(110)는 상대 구심성 동공 장애(Relative afferent pupillary defect; RAPD)를 평가하기 위해 평가 대상자의 양 안에 교대로 빛 자극을 가해 줌으로써 검사환경을 조성할 수 있다. 이처럼 HMD(110)에 의해 빛 자극을 가해줄 경우 양 안에 가해지는 빛 자극의 세기, 즉 조도를 복수의 단계별로 일정하게 유지할 수 있으며, 이를 통해 보다 정확한 검사 결과를 기대할 수 있다.
다른 예에 따르면, HMD(110)는 동공빛근접반사해리(Light-near dissociation; LND)를 평가하기 위해 평가 대상자가 주시해야 할 가상의 물체를 제시할 수 있으며, 이 경우 빛 자극으로 인한 대광반사를 최소화하기 위해 조도를 기 설정된 값 이하로 유지함으로써 검사환경을 조성할 수 있다. 여기서, 기 설정된 값은 빛 자극에 의한 동공반응을 최소화하기 위한 최소한의 조도 값으로서 평가자에 의해 적절하게 설정될 수 있다.
한편, HMD(110)는 조성된 검사환경하에서 평가 대상자의 동공영상을 획득하여 후술하는 평가모듈(120)로 제공할 수 있다.
평가모듈(120)는 HMD(110)로부터 제공된 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 지표를 산출하고 이를 기초로 동공반사 관련 시각 기능을 평가하기 위한 것으로, 동공영상 분석부(121), 지표 산출부(122) 및 기능 평가부(123)를 포함하여 구성될 수 있다.
동공영상 분석부(121)는 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 양안의 동공크기를 산출할 수 있으며, 필요에 따라 동공반사속도(constriction velocity)를 산출할 수 있다. 여기서, 동공영상을 분석하여 동공크기 및 동공반사속도를 산출하는 방법은 통상의 기술자에게 알려진 다양한 영상분석 기술을 채용할 수 있는 바 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.
지표 산출부(122)는 동공영상 분석부(121)에 의해 산출된 동공크기를 기초로 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 지표를 산출할 수 있다.
일 예에 따르면, 지표 산출부(122)는 상대 구심성 동공 장애의 평가를 위해 양 안에 단계별 빛 자극이 교대로 가해진 경우의 양 안의 동공크기를 기초로 양 안의 동공 반사의 정도가 비등점을 이룰 때의 건측과 환측에 가해지는 빛 자극의 조도의 비, 즉 Lighthealthy_eye/Lightaffected_eye를 제1 지표로 산출할 수 있다. 여기서, Lighthealthy_eye는 건측에 가해지는 빛 자극의 조도를 나타내고, Lightaffected_eye는 환측에 가해지는 빛 자극의 조도를 나타낸다.
구체적으로 설명하면, 동공반응은 한쪽 눈에 빛을 비추는 경우 빛을 비추는 눈의 직접반사(direct response)외에 빛을 비추지 않는 다른 눈에도 간접반사 (indirect 또는 consensual response)가 나타나 양 안이 동시에 수축하게 된다.
양 안에 빛 자극을 일정 시간(예를 들어, 2~5초) 단위로 교대로 번갈아 가면서 가해주면 상대적으로 동공반응이 느리거나 동공반응이 없어 동공이 산대되는 눈을 확인할 수 있으며, 이를 기초로 환측(즉, 동공 반사가 떨어지는 눈)과 건측(즉, 정상 반응을 보이는 눈)을 구별할 수 있다. 예를 들어, 양 안에 동일한 빛 자극(예를 들어, 10 lux)을 가해준 경우 우측 눈의 동공반응이 좌측에 비해 떨어진다면 우측 눈이 환측(또는 이환된 눈(affected eye))이다.
이 경우, 건측인 좌측 눈에 가하는 빛 자극(예를 들어, 9, 8, 7, ... lux)을 점점 약하게 하고, 환측인 우측 눈에는 이전과 동일한 빛 자극(예를 들어, 10 lux)을 가해줄 수 있다. 이 때, 건측 눈에 가해지는 빛 자극이 6 lux이고 환측 눈에 가해지는 빛 자극이 10 lux인 경우 건측과 환측의 동공반응이 비슷해진다면 이를 동공 반사의 정도가 비등점을 이루었다고 할 수 있으며, 이 경우 제1 지표는 6/10=0.6으로 산출할 수 있다. 여기서, 동공반응의 정도는 동공크기 또는 동공반사속도를 비교할 수 있다.
다른 예에 따르면, 지표 산출부(122)는 동공빛근접반사해리의 평가를 위해 기 설정된 조도의 빛 자극에 대한 반사 정도 대비 근접 반사의 정도를 정량화하여 Pupilnear/Pupillight를 제2 지표로 산출할 수 있다. 여기서, Pupillight는 암전일 때의 동공크기 대비 기 설정된 조도의 빛 배경에서의 동공 축동 정도를 나타내고, Pupilnear는 동일한 빛 배경에서 가상의 물체가 제시된 때의 동공 축동 정도를 나타낸다.
구체적으로 설명하면, 동공반응은 빛에 대한 반응인 대광반사 외에도 근접한 물체를 바라볼 때 동공이 축동하는 반응을 보이게 된다. 그런데, 빛 동공반사를 담당하는 신경학적 회로와 근접 동공반사를 담당하는 신경학적 회로가 뇌줄기에서 다소 상이하여, 일부 신경학적 질환에서 빛에는 동공이 반응하지 않고 산대되어 있으나 근접 자극을 주면 근접 반사는 정상적으로 작동하여 동공이 축동하는 경우가 있는데, 이를 빛근접반사해리라고 한다.
본 실시예에서는, 평가 대상자가 HMD(110)를 착용한 상태에서 우선 암전일 때의 동공크기 대비 기 설정된 조도의 빛 배경에서의 동공 축동 정도를 측정하고(Pupillight), 이후 동일한 빛 배경에서 가상의 물체가 제시된 때의 동공 축동 정도를 측정하며(Pupilnear), 이의 비를 제2 지표로 산출할 수 있다.
기능 평가부(123)는 지표 산출부(122)에 의해 산출된 지표를 기초로 평가 대상자의 동공반사 관련 시각 기능을 평가할 수 있다.
예를 들어, 기능 평가부(123)는 지표 산출부(122)에 의해 산출된 제1 지표 또는 제2 지표를 기초로 동공반사 관련 시각 기능, 특히 시신경(2번 뇌신경)의 기능을 정량적으로 평가할 수 있다. 예를 들어, 근접반사의 이상 및 동공빛근접반사해리의 경우, 시각 기능이 정상인 사람에 대해 산출된 지표를 기준값으로 활용하여 이상 여부를 평가할 수 있다. 또한, 상대 구심성 동공 장애의 경우에는 양안을 비교한 지표를 통해 단안 시신경의 이상 여부를 평가할 수 있다.
상술한 평가모듈(120)은 HMD(110)와 유무선 통신을 통해 연결된 프로세싱 장치(예를 들어, 서버, 휴대 단말 등)에 의해 구현될 수 있다.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 방법의 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 동공반사 관련 시각 기능 평가 방법은 검사환경 조성 단계(S210), 동공영상 획득 단계(S220), 동공영상 분석 단계(S230), 지표 산출 단계(S240) 및 기능 평가 단계(S250)를 포함하여 구성될 수 있다.
구체적으로, 검사환경 조성 단계(S210)에서는 평가 대상자의 머리에 착용된 HMD를 통해 검사환경을 조성할 수 있다.
동공영상 획득 단계(S220)에서는 HMD를 통해 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득할 수 있다.
동공영상 분석 단계(S230)에서는 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 양안의 동공크기를 산출할 수 있다.
지표 산출 단계(S240)에서는 산출된 동공크기를 기초로 동공반사 관련 시각 기능 평가를 위한 지표를 산출할 수 있다.
기능 평가 단계(S250)에서는 산출된 지표를 기초로 평가 대상자의 동공반사 관련 시각 기능을 평가할 수 있다.
도 2를 참조하여 상술한 동공반사 관련 시각 기능 평가 방법은 도 1에 도시된 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치에 의해 수행될 수 있으며, 각 단계의 구체적인 내용은 도 1을 참조하여 상술한 바와 동일하므로 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
100: 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치
110: HMD
120: 평가모듈
121: 동공영상 분석부
122: 지표 산출부
123: 기능 평가부

Claims (7)

  1. 평가 대상자의 머리에 착용되어 검사환경을 조성하고, 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득하는 HMD; 및
    상기 HMD로부터 제공된 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 동공반사 관련 시각 기능평가를 위한 지표를 산출하고 산출된 지표를 기초로 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 평가모듈을 포함하고,
    상기 평가모듈은,
    상기 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 양안의 동공크기를 산출하는 동공영상 분석부;
    상기 동공영상 분석부에 의해 산출된 동공크기를 기초로 동공반사 관련 시각 기능평가를 위한 지표를 산출하는 지표 산출부; 및
    상기 지표 산출부에 의해 산출된 지표를 기초로 평가 대상자의 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 기능 평가부를 포함하며,
    상기 HMD는 상대 구심성 동공 장애(Relative afferent pupillary defect)를 평가하기 위해 평가 대상자의 양 안에 교대로 빛 자극을 가해 주어 검사환경을 조성하고,
    상기 지표 산출부는 상대 구심성 동공 장애의 평가를 위해 양 안에 단계별 빛 자극이 교대로 가해진 경우의 양 안의 동공크기를 기초로 양 안의 동공 반사의 정도가 비등점을 이룰 때의 건측과 환측에 가해지는 빛 자극의 조도의 비인
    Lighthealthy_eye/Lightaffected_eye를 제1 지표로 산출하며,
    Lighthealthy_eye는 건측에 가해지는 빛 자극의 조도를 나타내고, Lightaffected_eye는 환측에 가해지는 빛 자극의 조도를 나타내는 것을 특징으로 하는 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 평가 대상자의 머리에 착용되어 검사환경을 조성하고, 조성된 검사환경에서의 평가 대상자의 동공영상을 획득하는 HMD; 및
    상기 HMD로부터 제공된 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 동공반사 관련 시각 기능평가를 위한 지표를 산출하고 산출된 지표를 기초로 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 평가모듈을 포함하고,
    상기 평가모듈은,
    상기 평가 대상자의 동공영상을 분석하여 양안의 동공크기를 산출하는 동공영상 분석부;
    상기 동공영상 분석부에 의해 산출된 동공크기를 기초로 동공반사 관련 시각 기능평가를 위한 지표를 산출하는 지표 산출부; 및
    상기 지표 산출부에 의해 산출된 지표를 기초로 평가 대상자의 동공반사 관련 시각 기능을 평가하는 기능 평가부를 포함하며,
    상기 HMD는 동공빛근접반사해리(Light-near dissociation)를 평가하기 위해 평가 대상자가 주시해야 할 가상의 물체를 제시하고, 조도를 기 설정된 값 이하로 유지하여 검사환경을 조성하는 것을 특징으로 하는 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 지표 산출부는 동공빛근접반사해리의 평가를 위해 기 설정된 조도의 빛 자극에 대한 반사 정도 대비 근접 반사의 정도를 정량화하여 Pupilnear/Pupillight를 제2 지표로 산출하며,
    Pupillight는 암전일 때의 동공크기 대비 기 설정된 조도의 빛 배경에서의 동공 축동 정도를 나타내고, Pupilnear는 상기 빛 배경에서 가상의 물체가 제시된 때의 동공 축동 정도를 나타내는 것을 특징으로 하는 동공반사 관련 시각 기능 평가 장치.
  7. 삭제
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