WO2003007807A1 - Systeme de mesure du champ visuel d'un singe et procede de mesure du champ visuel - Google Patents

Systeme de mesure du champ visuel d'un singe et procede de mesure du champ visuel Download PDF

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pupil
head
gaze
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Katsuki Nakamura
Masaaki Sasaoka
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Santen Pharmaceutical Co., Ltd.
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    • A61B3/0083Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes provided with means for patient positioning
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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    • A61B3/024Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for determining the visual field, e.g. perimeter types
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    • A61B2503/00Evaluating a particular growth phase or type of persons or animals
    • A61B2503/40Animals

Definitions

  • Glaucoma is a disease generally caused by an increase in intraocular pressure, but it is a disease in which the optic nerve is damaged and symptoms appear as visual field defects. Many drugs have been developed as therapeutics for glaucoma and used in actual treatments. For research and development of pharmaceuticals, not only for the treatment of glaucoma, it is essential to conduct an effect assessment test using animals prior to clinical trials. As described above, glaucoma is a disease that eventually causes visual field loss, and therefore its effect is preferably determined by visual field measurement. However, since it is extremely difficult to perform accurate visual field measurement using animals, the effect is currently determined not by visual field measurement but by intraocular pressure measurement.
  • a Humphrey automatic perimeter is generally used as a perimeter. This perimeter was developed for the purpose of measuring the human visual field. The subject sits in front of the optotype display screen and gazes at the gazing point illuminated at approximately the center of the optotype display screen. In this state, the optotype is turned on at a predetermined position on the visual display screen, and when the lighting is visually recognized, the subject performs an intention display by pressing a response button or the like. At the time of the measurement, the subject takes a posture in which the chin is attached to the fixed base and the head is fixed.
  • the degree of brightness at each position in the visual field is measured.However, in the visual field measurement, as the number of points is measured, multi-level luminance is measured at each measurement point. The more accurate the result, the more accurate the measurement result can be obtained.
  • the Humphrey automatic perimeter is designed to measure in a short time, taking into account the time that the human can concentrate on the measurement, and to finely change the luminance to determine the threshold value and reproduce the measured value. Cannot be confirmed, and it is not satisfactory from the viewpoint of accurate visual field measurement.
  • a monkey visual field measurement system includes a head fixing device for fixing a child on which a monkey sits and a monkey's head, a gaze point to be watched by the monkey, and a predetermined luminance at a predetermined position in the monkey's visual field.
  • a visual target display device for displaying a visual target by using a visual target; a visual line monitoring device for monitoring the visual line direction of the monkey; an arithmetic device for analyzing data; and a response lever for the monkey, which has recognized the visual target, to display a will.
  • a head-fixing device comprising: a mounting member that can be fixed to the top of a monkey; a support member that can be connected to the mounting member; and a base member that fixes the support member. The feature is that it has and.
  • the visual field measurement system includes a support member that can be connected to the mounting member, and a base member that fixes the support member.
  • a support member that can be connected to the mounting member
  • a base member that fixes the support member.
  • the head fixing device may be configured so as not to enter the visual field of the monkey.
  • the head fixing device By configuring the head fixing device so as not to be in the field of view of the monkey, the field of view of the monkey is not restricted, and trouble in the field measurement is prevented.
  • the supporting member can be connected to the mounting member promptly and the length can be adjusted.
  • the preparation time for the visual field measurement can be reduced.
  • the visual field measurement can be started while minimizing the stress on the monkey in the preparation time until the visual field measurement.
  • the support member by configuring the support member so that the length can be adjusted, the difference in the size of the monkey head can be adjusted. As a result, the position of the head can be corrected so that the eyeball position is appropriate.
  • a line-of-sight monitoring device in a conventional ophthalmic instrument for example, a device that emits an infrared beam to a cornea of an eye to be examined and electrically detects a deviation in a direction of the infrared beam reflected on a corneal surface is known.
  • a device has a disadvantage that the device becomes complicated, for example, an infrared beam projecting device is required, and the devices need to be arranged on the line of sight.
  • the analysis of the data can be performed using a general-purpose personal computer.
  • General-purpose personal computer Being able to perform analysis using the evening can provide a measurement system that is less expensive than the conventional Hanfli automatic perimeter.
  • the mounting member can be quickly connected to the supporting member, and the preparation time for the visual field measurement can be reduced, so that the monkey can smoothly proceed to the visual field measuring operation without stress.
  • a monkey having a mounting member fixed to the top of the head is seated on a chair, a part of a supporting member is connected to the mounting member, and the supporting member is a base member.
  • the gaze point to be watched is turned on by the monkey pressing the response lever on the optotype display screen installed in front of the monkey, and the monkey gazes at the gaze point and displays the will It is characterized in that a target having a predetermined luminance is turned on at a predetermined position in the monkey's field of view while the response lever is being pressed, and the pressing of the response lever is released when the target is turned on.
  • the response time can be reduced by releasing the pressing of the response lever.
  • the response lever has a spring-biased mechanism, but when pushing the response lever, it is necessary to apply a pressing force against the spring bias.
  • the monkey when releasing the response lever, the monkey simply releases the force and the spring bias acts immediately to push the response lever back. It will be extremely fast and will give an accurate response.
  • the use of a measuring device equipped with a mechanism that can reduce stress on the monkey, is easy to operate, and can obtain an accurate response is possible.
  • a highly reliable visual field measurement result can be obtained.
  • whether the monkey is gazing at the fixation point is determined by irradiating the monkey's pupil with infrared rays using an infrared LED array and using a CCD camera.
  • the pupil of the monkey is monitored, the shape of the pupil of the monkey is approximated to an ellipse, and the center of the ellipse is set as the center of the pupil.
  • the position coordinates of the pupil, which is obtained by gazing a point on the monkey may be compared to calculate the sight line direction of the monkey every moment.
  • a surgical operation is performed on the monkey.
  • an incision is made on the parietal skin to expose the monkey's head skeleton.
  • a screw made of non-irritating material made of stainless steel and silicon is embedded in the exposed skull.
  • the mounting member 5 is mounted and fixed to the screw and the head skeleton.
  • a dental treatment resin cement in which a cylindrical stainless steel component is embedded is used. Adhesion between the screw and the head skeleton and the mounting member 5 uses polymerization of a resin. After the operation, allow the resin cement to completely cure. At the time of fixing the head, it is only necessary to insert the rod-shaped support member 6 into the cylindrical stainless steel part and screw it.
  • the mounting member 5 is formed of resin cement for dental treatment, but the present invention is not limited to this example.
  • other biocompatible resins may be used.
  • This data shows the field of view of the right eye of a Rinnou cynomolgus monkey (Oss 11).
  • the optotype display position in this day was based on Humphrey Central 24-2 used clinically.

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Description

明 細 書 サルの視野測定システム及び視野測定方法 技術分野
本発明は、 サルの視野測定システム及び視野測定方法に関する。 背景技術
緑内障は、 一般的に眼圧の上昇によって引き起こされる疾患であるが、 視神経 が障害を受け、 視野欠損としての症状が現れる'疾患である。 この緑内障の治療薬 として数多くの医薬品が開発され、 実際の治療に用いられている。 この緑内障の 治療薬に限らず、 医薬品の研究開発には、 臨床試験に先立って動物を用いた効果 判定試験が必須となる。上述のように緑内障は結局視野欠損を起こす疾患なので、 その効果判定を視野測定で行うことが好ましい。 しかしながら、 動物を用いて正 確な視野測定を実施するのは極めて困難であることから、 効果判定は視野測定で はなく眼圧測定によって行われているのが現状である。
一方、視野測定装置としてはハンフリー自動視野計が一般的に用いられている。 この視野計は、 ヒトの視野を測定する目的で開発されたもので、 被験者は、 視標 表示画面の前に着座し、視標表示画面の略中央位置に点灯する注視点を注視する。 この状態で、 視檫表示画面の所定の位置に視標を点灯させ、 当該点灯を視認でき た場合に、 被験者は応答ボタンを押す等して意思表示を行う。 当該測定に際して は、 被験者は、 固定台に対して顎部を装着し頭部を固定する姿勢をとる。
上述の通り、 緑内障治療薬の研究開発に際して、 視野測定は重要な位置付けで あり、動物を用いて視野測定による効果判定ができる技術の開発が望まれていた。 ヒ トとサルとでは、 中心窩視野機能が高い相関を示すことがわかっているので、 特にサルの視野測定が可能になれば、 ヒトでの効果をより正確に推測することが でき、 緑内障治療薬の研究開発に非常に有用となる。
しかし、 上記のハンフリー自動視野計はヒトの視野を測定する目的で開発され たものであって、 測定者と被験者の意思疎通が円滑にできる場合に好適に使用で きるが、 意思疎通が容易でないサルの視野測定に使用するのは困難である。
また、 視野測定においては、 視野の各位置についてどの程度の明るさまで視認 できるかを測定するが、 当該視野測定は、 多数点を測定するほど、 そして、 夫々 の測定点において多段階の輝度について測定するほど正確な測定結果を得ること ができる。 しかし、 ハンフリー自動視野計の場合、 ヒ トが測定に集中できる時間 を配慮して、 短時間で測定するように設計されており、 細かく輝度を変化させ閾 値を決めること、 及び測定値の再現性を確認することができず、 正確な視野測定 の観点から満足できるものではない。
そこで、 サルを用いた正確な視野測定が可能なシステム及び方法の開発が望ま れていた。 また、 上記のハンフリー自動視野計は高価なものなので、 汎用機器を 用いた安価な測定システムの開発も求められている。
本発明の目的は、 人間の被験者と同様に正確な視野測定をサルに行わせること ができるサルの視野測定システムおよび視野測定方法を提供することにある。 発明の開示
本発明に係るサルの視野測定システムは、 サルが座る 子およびサルの頭部を 固定する頭部固定装置と、 サルに注視させる注視点を表示すると共に、 サルの視 野内の所定位置に所定輝度で視標を表示する視標表示装置と、 サルの視線方向を 監視する視線監視装置と、 データを分析するための演算装置と、 前記視標を認識 したサルが意志表示するための応答レバーとを備えた視野測定システムであって、 前記頭部固定装置が、 サルの頭頂部に固定可能な装着部材と、 当該装着部材に接 続可能な支持部材と、 当該支持部材を固定する基台部材と、 を備えている点に特 徴を有する。
本構成のごとく、 特に、 前記頭部固定装置を構成する装着部材を、 サルの頭頂 部に装着しておくことで、 サルの頭部を固定する際に締め付け力等の外力を作用 させなくて済む。 この結果、 サルがス トレスを受けることがなく、 落ち着いた状 態で視野測定を行うことが可能になる。
さらに、 サルの頭頂部で固定する場合には、 以下の効果も期待することができ る。 通常、 体全体を動かさずに頭部が動く場合には、 首を中心にして頭部が振れる ことが多い。 よって、 首部から最も遠い頭頂部を固定することで、 サルが頭部を 動かそうとする力に対して最小の力で抵抗することができる。 この結果、 サルの 首を固定するのに僅かな力を加えるだけでよく、 そのためサルに与えるス トレス は軽減されると考えられる。
その他、 本発明に係る視野測定システムでは、 当該装着部材に接続可能な支持 部材と、 当該支持部材を固定する基台部材とを備えている。 このように、 これら の部材を前記装着部材とを別体に構成しておけば、 頭頂部に装着部材を固定する 際に、 全体のサイズが小さい装着部材のみをあらかじめ外科的に取り付ければよ い。 このため、 サルの頭部を前記基台部材に完全に固定するまでは、 サルが受け る違和感を低減することができる。 よって、 より落ち着いた状態で視野測定を行 うことができ、 信頼性の高い視野測定結果を得ることができる。
本発明に係るサルの視野測定システムにおいては、 さらに、 前記頭部固定装置 を、 サルの視界に入らないように構成しておくことができる。 前記頭部固定装置 を、 サルの視界に入らないように構成することで、 サルの視野を制限しないもの とし、 視野測定に支障が生じることを防止している。 また、 サルが頭部固定装置 を見ることで、サルの落ち着きが失われるのを防止するという効果も期待できる。 本発明に係るサルの視野測定システムにおいては、 また、 前記支持部材が装着 部材とすみやかに接続可能で、 かつ、 長さ調節が可能なように構成することがで きる。 支持部材を装着部材とすみやかに接続可能にすることで、 視野測定の準備 時間を短縮することができる。 この結果、 視野測定までの準備時間でのサルに与 えるス トレスを最小としつつ視野測定を開始することができる。 また、 支持部材 を長さ調節が可能なように構成することで、 サルの頭部のサイズの違いを調整す ることができる。 その結果、 適切な眼球位置になるように頭部の位置補正を行う ことができる。
本発明に係るサルの視野測定システムにおいては、 さらに、 前記視線監視装置 を、 サルの瞳孔に赤外線を照射する赤外線 L E Dアレイと、 C C Dカメラと、 を 備えて構成しておき、 かつ、 前記 C C Dカメラで撮影したサルの瞳孔の形状を楕 円に近似して、 当該楕円の中心を瞳孔の中心とし、 この瞳孔の中心と、 あらかじ め、 前記注視点および当該注視点近傍の任意の点をサルに注視させて求めておい た瞳孔の位置座標とを比較演算して、 刻々のサルの視線方向を特定するように構 成することができる。 この構成は、 以下の点で有利である。
従来の眼科器械における視線監視装置としては、 例えば、 赤外線ビームを被検 眼の角膜に投光し、 角膜表面において反射した赤外線ビームの方向のずれを電気 的に検出するもの等が知られている。 しかし、 このような装置では、 赤外線ビー ムの投光装置が必要となるうえ、それらの装置を視線上に配置する必要がある等、 装置が複雑化するという不都合があつた。
この点、 本発明のごとく、 単に瞳孔に赤外線を照射し、 C C Dカメラで撮影し た瞳孔の動きを画像処理するものであれば、 上記従来の装置の不都合が解消され て、 簡便な視線監視装置を得ることができる。 特に、 本発明の構成では、 C C D カメラなどの構成部品を視線上に配置する必要がないため、 視野測定の障害にな ることもない。 また、 サルの視線方向を刻々に特定することにより、 即時的に視 野測定結果に視線データを反映させることができる。
本発明に係るサルの視野測定システムにおいては、 加えて、 デ一夕の分析を汎 用パーソナルコンピュータを用いて行うことができる。 汎用パーソナルコンピュ —夕を用いて分析ができることによって、 従来のハンフリ一自動.視野計に比べて 安価な測定システムを提供できる。
一方、 本発明に係る被検動物の頭部固定方法は、 あらかじめサルの頭頂部に装 着部材を固定装着した後に、 当該装着部材に支持部材の一部を接続し、 さらに、 前記支持部材を基台部材に固定する点に特徴を有する。
本方法であれば、 視野測定システムに係る作用効果で記したのと同様に、 サル の頭部を固定する際に締め付け力等の外力を作用させることがない。 よって、 サ ルがス トレスを受けることがなく、 落ち着いた状態で視野測定を行うことが可能 になる。
また、 装着部材はすみやかに支持部材と接続することが可能であり、 視野測定 の準備時間を短縮できるため、 サルにストレスを与えることなくスムーズに視野 測定作業に移行することができる。 '
さらに、 サルの頭頂部を固定することで、 サルの首を固定するのに僅かな力を 加えるだけでよく、 そのためサルに与えるストレスはより軽減される。
その他、 本手段であれば、 サルの頭に装着可能な部材、 即ち、 全体のサイズが 小さい装着部材のみをあらかじめ外科的にサルの頭頂部に取り付ければよい。 こ のため、 サル日常生活においても、 サルの頭部を前記基台部材に完全に固定した ときにおいても、 サルに与える違和感を低減化することができる。 よって、 より 落ち着いた状態で視野測定を行うことができ、 信頼性の高い視野測定結果を得る ことができる。
一方、 本発明に係るサルの視野測定方法は、 頭頂部に装着部材を固定したサル を椅子に着座させ、 当該装着部材に支持部材の一部を接続し、 さらに、 前記支持 部材を基台部材に固定した後、 サルの前に設置した視標表示画面に、 サルが応答 レバーを押圧することにより注視すべき注視点が点灯され、 サルが当該注視点を 注視し、 かつ、 意志表示用の応答レバーを押圧している状態で、 サルの視野内の 所定位置に所定輝度の視標を点灯させ、 当該視標の点灯時に前記応答レバーの押 圧を解除させる点に特徴を有する。
本方法のごとく、 サルの頭頂部を固定する場合には、 サルに与えるス トレスが 低減化されて、 信頼性の高い測定データの取得が期待できることは上述の通りで ある。
また、 頭部を固定することにより、 サルの頭の動きに起因する注視不良を排除 することが可能で、結果としてサルが注視点を容易に注視することも可能となり、 サルのス トレスを低減しつつ、 再現性の良い測定デ一夕の取得ができる。
そして、 本方法のごとく、 視標を認識した旨を意思表示させる際に、 応答レバ —の押圧を解除させる方式であれば、応答時間を短縮することができる。つまり、 応答レバーは、 ばね付勢された機構となっているが、 応答レバ一を押し込む際に は、 上記ばね付勢に抗つて押圧力を付与する必要がある。 これに対して、 応答レ バーを放す場合には、 サルが単に力を抜くだけで上記ばね付勢力が直ちに応答レ バ一を押し戻すように作用するため、 応答レバ一の動作開始の夕ィミングが極め て早いものとなり、 正確な応答ができると考えられる。
以上のごとく、 サルにとつてのス トレスを低減しつつ、 かつ、 操作し易く、 し かも、 正確な応答を得ることができる機構を備えた測定装置を用いることで、 よ り信頼性の高い視野測定結果を得ることができる。
本発明に係るサルの視野測定方法は、 加えて、 サルが前記注視点を注視してい るか否かの確認を、 赤外線 L E Dアレイを用いてサルの瞳に赤外線を照射すると 共に、 C C Dカメラでサルの瞳孔をモニタ一し、 サルの瞳孔の形状を楕円に近似 して、 当該楕円の中心を瞳孔の中心とし、 この瞳孔の中心位置と、 あらかじめ、 前記注視点および当該注視点近傍の任意の点をサルに注視させて求めておいた瞳 孔の位置座標とを比較演算して、 刻々のサルの視線方向を特定するものであって もよい。
本手段であれば、 視野測定システムに係る作用効果で記載したのと同様に、 簡 便な視線監視装置を用いるものであって、 しかも、 視野測定の障害にならない位 置に装置を配置することができるため、 経済的でありながら、 信頼性の高い視線 データを即時的に反映させた視野測定結果を得ることができる。
さらに、 上述した視野測定システムを用いることによって、 緑内障治療薬の効 果判定方法を構成することもができる。
本システムを用いることで、 サルの視野測定を正確に行うことができ、 視野欠 損の進行状況等を詳細に把握することができる。 このため、 緑内障治療に用いる 新薬の開発に際し、 ヒトによる臨床試験に先立って、 前記新薬の効果を確認する ための十分な試験データを得ることができる。 図面の簡単な説明
第 1図は、 本発明に係るサルの視野測定システムの構成を示す説明図であり、 第 2図は、 サルの頭部固定要領を示す説明図であり、 第 3図は、 サルの視野測定 結果を示す説明図である。 発明を実施するための最良の形態
(概要)
本発明の視野測定システムおよび視野測定方法は、 サルを対象としたものであ る。 前述したごとく、 サルの視野測定を行うことができれば、 緑内障治療薬の研 究開発に非常に有用である。 本発明に係るサルの視野測定システムは、 主に以下の構成を有する。
先ず、サルが座る椅子 1およびサルの頭部を固定する頭部固定装置 Aを有する。 信頼性の高い視野測定結果を得るためには、 サルの頭部を固定することは必須で ある。
次に、 視標表示装置 Βと視線監視装置 Cと演算装置 1 2とを備えている。 視標 表示装置 Βは、 サルに注視させる注視点 2を表示すると共に、 サルの視野内の所 定位置に所定輝度で視標 3を表示する。 視線監視装置 Cは、 サルの視線方向を監 視するものであり、 視野測定に際しては、 固定点である注視点 2を常に見ている 必要があるからである。
そして、 前記視標 3を認識したサルが意志表示するための応答レバ一 4を備え ている。 当該応答レバ一 4は、 通常、 手で操作する。
以下、 本発明に係る視野測定システム及び視野測定方法につき図面を参照しつ つ説明する。
(頭部の固定)
本発明による方法では、 第 1図及び第 2図に示すごとく、 サルの頭頂部を固定 する。 ·
あらかじめ装着部材 5をサル頭頂部に固定するために、 サルに外科的手術を行 う。 先ず頭頂部の皮膚を切開し、 サルの頭骸骨を露出する。 露出した頭骸骨に、 ステンレスゃシリコン製の炎症を起こさない材料からなるねじを埋め込む。 その 後、 ネジおよび頭骸骨に装着部材 5を装着固定する。 本実施形態では、 当該装着 部材 5として、 例えば筒状ステンレス製の部品を埋め込んだ歯科治療用の樹脂セ メントを用いる。 ねじおよび頭骸骨と装着部材 5との接着は、 樹脂の重合を利用 する。 手術後は、 当該樹脂セメントが完全に硬化するまで放置する。 頭部固定時 には、 棒状に形成した前記支持部材 6を筒状ステンレス部に挿通し、 ねじ止めす るだけでよい。
視野測定時には、 前記支持部材 6を当該装着部材 5に取付け、 さらに、 前記支 持部材 6を基台部材 7に固定する。 当該基台部材 7は、 サルが座る椅子 1 と一体 ィ匕したものである。 前記支持部材 6と基台部材 7との取付けは、 例えば、 棒状に 形成した支持部材 6の本体部分を、 前記基台部材 7に形成した揷通孔に揷通して 行う。 支持部材 6は、 ねじ 8や、 各種のクランプ等を用いて固定することができ る。 本構成であれば、 サルの座高に合わせてサルが座る椅子 1の高さ自体も調整 可能であり、 サルに楽な姿勢をとらせることができる。
さらに、 長さ調節が可能な支持部材 6により、 サルの頭部サイズの違いを調整 することができる。 その結果、 適切な眼球位置になるように頭部の位置補正を行 なうことができる。
このように、 装着部材 5等を用いて頭頂部を固定するものであれば、 サルの頭 部に締め付け力が作用しないため、 サルに与えるス トレスを軽減することができ る。
また、 頭頂部を固定するものであれば、 頭部固定装置 Aをサルの視野に入らな いように構成することができる。
さらに、 頭頂部を固定する場合には以下の効果も発揮される。 体全体を動かさ ずに、 頭部を動かす場合には、 首を中心にして頭部を振ることが多い。 よって、 首部から最も遠い頭頂部を固定するものであれば、 サルが頭部を動かそうとする 力に対して最小の力で抵抗することができる。 この結果、 サルの首を固定するの に僅かな力を掛けるだけでよく、 装着部材 5等をコンパク トに構成することが可 能となる。 よって、 異物を付けられているといったような、 サルが受ける違和感 を最小に抑えることができ、サルに与えるストレスをより軽減することができる。 尚、 本実施形態では、 前記装着部材 5を歯科治療用の樹脂セメントで構成する 例を示したが、 この例に限られるものではない。 例えば、 生体適合性のある他の 樹脂であってもよい。
また、 頭部を固定することにより、 サルの頭の動きに起因する注視不良を排除 することが可能であり、 結果としてサルが注視点を容易に注視することも可能と なり、 サルのストレスを軽減しつつ、 再現性の良い測定データの取得ができる。 (サルの視線固定および視線監視)
サルの視線を固定させるには、 人間が視野測定する場合と同様に、 視標表示画 面 9の略中央位置に小さな白色の注視点 2を点灯させる。 注視点 2の点灯および 後述する視標 3の点灯については、パーソナルコンピュー夕一を用いて制御する。 注視点 2の点灯に関し、 視野測定のデータを取得する場合には、 測定する目の 略前方位置に注視点 2を点灯させる。
視野測定中、サルの視線を、赤外線 L E Dアレイ 1 0および C C Dカメラ 1 1、 視線位置等のデ一夕を分析するための演算装置 1 2、 等を用いて監視する。 具体的には、赤外線 L E Dアレイ 1 0を用いてサルの目に赤外線を照射しつつ、 C C Dカメラ 1 1でサルの瞳孔をモニタ一する。 そして、 このモニター映像の明 暗の分布に基づいて瞳孔の形状を楕円と近似し、 その楕円の中心を算出して瞳孔 の中心とする。
これら C C Dカメラ 1 1および赤外線 L E Dアレイ 1 0は 2セヅ ト用意し、 左 右の目を夫々監視する。 左右の目を独立に監視するために、 2セツ ト用意する。 視線の方向の特定は以下のごとく行う。 視標表示画面 9には、 キヤリブレ一シ ヨン用に 9つの注視点 2を点灯させることができる。 そして、 サルに、 あらかじ め夫々の点を注視させ、 視標表示画面 9上の 9つの注視点 2の座標データと、 C C Dカメラ 1 1による各瞳孔位置のデータとを対応させて把握しておく。 実際の 測定に際しては、 これらのデ一夕に基づき、 モニタ一画像中の瞳孔位置を視標表 示画面 9上の座標に変換して視線の向きを確認する。
(視野測定要領)
サルの集中力を持続させるために、 また周りの明るさを常に一定にして視野測 定精度を向上させるために、 視野測定は防音室 1 3の中で行う。 視野測定に用い る各種制御装置は、 防音室 1 3とは別の制御室 1 4に設置してある。 サルの様子 は、 行動監視用カメラ 1 5及び行動監視モニタ一 1 6によって監視する。
サルが注視点 2を注視し始めたときから視標 3の点灯までの時間間隔は適宜変 化させる。 このように変化させることで、 視標 3の点灯タイミングをサルが覚え てしまうことを防止し、 サルの集中力を持続させるように配慮してある。
視標 3は、 視野の各位置にランダムに点灯させ、 かつ、 輝度を適宜変更して点 灯する。 これにより、 視野の各領域における視認の限界を知ることができる。 本実施形態に係る応答レバー 4は、 サルが放すと押し戻されるようにばね付勢 してある。 サルに対しては、 当該応答レバー 4を放すことで、 視標 3の点灯を確 認した旨の意思表示をするように訓練してある。
このように、 応答レバ一 4の押圧を解除させる方式であれば、 応答時間を短縮 することができる。 つまり、 応答レバ一 4は、 ばね付勢された機構となっている が、 応答レバ一 4を押し込む際には、 上記ばね付勢に杭って押圧力を付与する必 要がある。 これに対して、 応答レバ一 4を放す場合には、 サルが単に力を抜くだ けで上記ばね付勢力が直ちに応答レバ一 4を押し戻すように作用するため、 応答 レバ一 4の動作開始のタイミングが極めて早いものとなり、 正確な応答を得るこ とができる。
サルの応答が信頼できるものであるか否かは、 例えば、 以下の点をチヱックし て判断する。
( 1 ) サルの視線が注視点 2を向いていたか
( 2 ) 視標 3の呈示に対する応答時間が適切か
( 3 ) 応答しなかつた視標 3が、 見えるはずの視標 3かどうか
これらの項目につき、 視檫 3の呈示毎に視標表示制御装置 Bが判断し、 サルの 応答が信頼できるものである場合にはジュースなどの報酬を与え、 同時にブザー を鳴らす。 報酬およびブザーはサルの応答に対する正のフィードバックであり、 視野測定に対するサルのモチベーションを向上させると考えられる。
(実施例)
サルの頭部の固定に際しては、 筒状ステンレス製の部品を埋め込んだ歯科治療 用の樹脂セメントを装着した。 当該樹脂セメントとしては、 サルの頭部から装着 部材が容易に外れないように、 長期間の時間経過によっても劣化しないものが適 している。
視野測定では、 先ず、 正面に点灯させた注視点 2をサルに注視させる。 当該注 視点 2を注視している間に、 視野内の所定の位置に視標 3を点灯させる。 測定中 は、 サルの眼球の動きを前述の方法によって常にモニタ一する。
視標 3は、 1 d B間隔で変化させることができる。 ここで用いる 「d B」 は、 多くの視野計で輝度の単位として用いられている単位である。「d B」は相対輝度 を示すものであり、 視野計の最高輝度が 0 d Bである。 本実施形態での輝度設定 は、 ハンフ リー自動視野計に準じた。 O d Bは、 おおよそ太陽光の輝度に匹敵す る。 ここから、 l d B、 2 d B · · · と相対輝度が変化すると、 輝度は約 0 . 8 倍ずつ低下する。 任意の輝度の視標 3を点灯した後、 一定時間内にサルが手元に設置した応答レ バ一 4を放して応答する等、 信頼できる応答を示した場合には報酬を与える。 上記要領で測定した結果を第 3図に示す。
このデータは、 力二クイザル (ォス 1 1歳) の右眼の視野デ一夕である。 この デ一夕での視標呈示位置は、 臨床で用いられている Humphrey Central 24-2 に 準じた。
各測定ポイントでの視標 3の輝度は 1 d B間隔で変化させた。 その際には、 サ ルの応答に応じて呈示する刺激強度を変化させる方法 (適応法) を用いた。 前記 視野データは、 測定の結果より、 見えたと思われる閾値、 即ち、 平衡状態に達し た段階の各測定ポイントでの視標 3の輝度の平均値を用いて整理したものである (効果)
本構成のサルの視野測定システム及び視野測定方法を用いることで、 サルの視 野測定を正確に行えることがわかった。
そして、 本装置を用いてサルの視野測定を行うことで、 例えば、 緑内障の治療 に用いる新薬の開発に際し、 ヒトによる臨床試験に先立って、 当該新薬の効果等 を確認するための試験データを得ることができるようになる。
また、 汎用機器を用いることができるため、 安価なシステムを提供できる。 産業上の利用可能性
以上のように、 本発明によるサルの視野測定システムおよび視野測定方法は、 特に、 人間の被験者と同様に、 正確な視野測定をサルに行わせるのに適したもの である。 正確な視野測定をサルに行わせることは、 緑内障治療薬の研究開発に非 常に有用である。

Claims

請 求 の 範 囲
1. サルが座る椅子( 1 )およびサルの頭部を固定する頭部固定装置(A)と、 サルに注視させる注視点 (2) を表示すると共に、 サルの視野内の所定位置に所 定輝度で視標 (3) を表示する視標表示装置 (B) と、
サルの視線方向を監視する視線監視装置 (C) と、
デ一夕を分析するための演算装置 ( 12 ) と、
前記視標を認識したサルが意志表示するための応答レバー (4) と、
を備えた視野測定システムであって、
前記頭部固定装置 (A) が、 サルの頭頂部に固定した装着部材 (5) と、 当該 装着部材に接続可能な支持部材 (6) と、 当該支持部材を固定する基台部材(7 ) とを備えていることを特徴とするサルの視野測定システム。
2. 前記頭部固定装置 (A)が、 サルの視界に入らないように構成してあるこ とを特徴とする請求の範囲第 1項に記載のサルの視野測定システム。
3. 前記支持部材 (6) が前記装着部材 (5) とすみやかに接続可能で、 か つ、 長さ調節が可能なように構成してあることを特徴とする請求の範囲第 1項に 記載のサルの視野測定システム。
4. 前記視線監視装置 (C) が、 サルの瞳に赤外線を照射する赤外線 L E D アレイ ( 1 0) と、 CCDカメラ ( 1 1) とを備えたものであり、
前記 CCDカメラで撮影したサルの瞳孔の形状を楕円に近似して、 当該楕円の中 心を瞳孔の中心とし、
この瞳孔の中心と、 あらかじめ、 前記注視点 (2) および当該注視点近傍の任意 の点をサルに注視させて求めておいた瞳孔の位置座標とを比較演算して、 刻々の サルの視線方向を特定するものであることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載 のサルの視野測定システム。
5. 前記演算装置 ( 1 2) が汎用パーソナルコンピュータであることを特徴 とする請求の範囲第 1項に記載のサルの視野測定システム。
6. サルの頭頂部に装着部材 (5) をあらかじめ装着固定した後、 当該装着 部材に支持部材 (6) の一部を接続し、 さらに、 前記支持部材を基台部材 (7) に固定することを特徴とする被検動物の頭部固定方法。
7. 頭頂部に装着部材 (5) を固定したサルを椅子 ( 1 ) に着座させ、 当該装着部材に支持部材 (6) の一部を接続し、 さらに、 前記支持部材を基台部 材 ( 7 ) に固定した後、
サルの前に設置した視標表示画面に、 サルが注視すべき注視点 (2) を点灯し、 サルが当該注視点を注視し、 かつ、 意志表示用の応答レバー (4) を押圧してい る状態で、 サルの視野内の所定位置に所定輝度の視標 (3) を点灯させ、 当該視標の点灯時に前記応答レバ一の押圧を解除させることを特徴とするサルの 視野測定方法。
8. サルが前記注視点 (2) を注視しているか否かの確認を、
赤外線 LEDアレイ ( 1 0) を用いてサルの瞳孔に赤外線を照射すると共に、 C CDカメラ ( 1 1) でサルの瞳孔をモニターし、
サルの瞳孔の形状を楕円に近似して、 当該楕円の中心を瞳孔の中心とし、 この瞳孔の中心位置と、 あらかじめ、 前記注視点および当該注視点近傍の任意の 点をサルに注視させて求めておいた瞳孔の位置座標とを比較演算して、 刻々のサ ルの視線方向を特定することで行うことを特徴とする請求の範囲第 7項に記載の サルの視野測定方法。
9. 請求の範囲第 1項に記載の視野測定システムを用いることを特徴とする 緑内障治療薬の効果判定方法。
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