WO2024106850A1 - 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법 Download PDF

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WO2024106850A1
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macular
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Definitions

  • the present invention relates to a non-invasive Alzheimer's risk testing device and testing method, and more specifically, to a non-invasive Alzheimer's risk testing device and testing method that can non-invasively test Alzheimer's risk through retinal imaging.
  • dementia In general, dementia is a disease in which brain function deteriorates and cognitive function, judgment function, language function, etc. deteriorate to the extent that it is impossible to carry out daily life. Dementia is an important disease in which normal conversation and interaction with people around you become impossible, and understanding of safety rules decreases, increasing the risk of accidents such as falls, traffic accidents, or inhalation of toxic drugs. Recently, along with the increase in average life expectancy, the incidence and prevalence of dementia are explosively increasing. The social cost of caring for dementia patients is also increasing, making it a major public health problem.
  • Dementia refers to a clinical syndrome in which cognitive functions in various areas such as memory, language, and judgment are acquired and cannot be performed properly due to a decline in cognitive functions.
  • dementia includes senile dementia called Alzheimer's disease and vascular dementia caused by stroke, etc. there is.
  • Alzheimer's disease a degenerative neurological disease in which nerve cells die as amyloid protein accumulates in the brain, accounts for 50 to 60% of all dementia.
  • Amyloid protein is the root cause of dementia and an important factor in determining prognosis. In other words, the more amyloid there is, the faster the progression of dementia and the poorer the prognosis, seriously reducing the patient's quality of life.
  • dementia patients have been all about slowing down the progression of dementia and preserving the patient's brain function for as long as possible. If dementia patients can be diagnosed early, medical care can begin while brain function is still preserved, thereby preserving the patient's quality of life. That's why early diagnosis of dementia is important.
  • CT and MRI also use X-rays or magnetic fields to obtain images of the brain, but cannot directly image amyloid, a fine substance in the brain.
  • amyloid protein is known to be excessively deposited within the retina, compared to normal people.
  • the present invention is intended to solve the above problems, and the purpose of the present invention is to provide a non-invasive Alzheimer's risk test device and test method that can accurately and quantitatively determine the risk of dementia in a simple method.
  • a light source unit that irradiates irradiated light to the retina; a light receiving unit that receives reflected light emitted from the light source unit and reflected from the retina; An image acquisition unit that analyzes the reflected light received from the light receiver and acquires an image of the distribution of amaloid protein in the retina; As a distribution image of amyloid protein in the retina obtained from the image acquisition unit, a quantitative test reading is performed to determine how much amyloid in the retina of the acquired distribution image is compared to that of a normal person, and where the amyloid in the acquired distribution image is in the retina.
  • a non-invasive Alzheimer's risk test device comprising: an index calculation unit that performs a qualitative test reading to determine whether it is distributed in a location, and calculates an integrated retinal amyloid index through the quantitative test reading and the qualitative test reading. is provided.
  • the light source unit can irradiate light with a wavelength in the range of 467 nm to 525 nm.
  • the light source unit includes a light source that radiates light including a wavelength band of 467 nm to 525 nm; It may include an optical filter that selectively transmits a wavelength band of 467 nm to 525 nm among the light emitted from the light source.
  • the light source unit may include a variable wavelength laser that irradiates light in a wavelength range of 467 nm to 525 nm.
  • the quantitative test reading can determine the amount of amyloid distributed within the retina of the distribution image of amyloid protein within the retina obtained from the image acquisition unit, and calculate the quantitative index, which is the ratio of the preset normal amyloid amount.
  • the qualitative test reading refers to the central macular area of the retinal area of the acquired image, the upper part corresponding to the outer area of the macular area when the retina area is divided horizontally in half, and the retinal area.
  • the lower part of the retina area When divided horizontally in half, the lower part of the retina area is divided into a lower part corresponding to the outer area of the macular area, and the amount of amyloid distributed in the macular area, the upper part, and the lower part among the amount of amyloid in the entire retina of the acquired image.
  • the macular index, upper index, and lower index, which are the ratios, can be calculated respectively, and the relative macular index, which is the ratio of the macular index to the combined index of the upper index and lower index, can be calculated.
  • the integrated retinal amyloid index may be calculated by multiplying the quantitative index and the qualitative index by a weight and multiplying the relative macular index.
  • the value obtained by multiplying the qualitative index by the false tooth value may be the sum of the values obtained by multiplying different weights according to the distribution location of the amyloid in the retina.
  • the weight of the macular index may be 0.5, the weight of the upper index may be 0.3, and the weight of the lower index may be 0.2.
  • the ratio of the integrated retinal amyloid index divided by the preset normal value is within 1.3, it is judged to be normal, and if the ratio of the integrated retinal amyloid index divided by the preset normal value is between 1.3 and 1.6, it is judged to be a risk group, and the integrated If the ratio of the retinal amyloid index divided by the preset normal value is 1.6 or higher, the patient can be considered a high-risk group.
  • a method of testing dementia risk using the above-described non-invasive Alzheimer's risk testing device includes an image acquisition step of acquiring an intraretinal amyloid distribution image; A quantitative index calculation step of calculating a quantitative index from the image acquired in the image acquisition step; A qualitative index calculation step of calculating a qualitative index for the image acquired in the image acquisition step; An index calculation step of calculating an integrated retinal amyloid index for determining the risk of dementia as the quantitative index and qualitative index calculated in the quantitative index calculation step and the qualitative index calculation step;
  • the integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step may include a risk determination step of determining the risk of dementia.
  • the quantitative index calculation step includes a quantitative determination step of determining the amount of amyloid distributed in the retina of the distribution image of amyloid protein in the retina obtained from the image acquisition unit; It may include a quantitative calculation step of calculating a quantitative index, which is a ratio of the amount of amyloid determined in the amyloid quantitative determination step and the amount of normal amyloid that is preset.
  • the qualitative index calculation step includes calculating a macular index, which is a ratio of the amount of amyloid distributed in the macula to the amount of amyloid in the entire retina of the acquired image;
  • An upper index calculation step of calculating an upper index which is the ratio of the amount of amyloid distributed in the upper portion to the amount of amyloid distributed in the entire retina of the acquired image;
  • a sub-index calculation step of calculating a sub-index which is the ratio of the amount of amyloid distributed in the lower portion to the amount of amyloid distributed in the entire retina of the acquired image; It may include a relative macular index calculation step of calculating a relative macular index, which is a ratio of the macular index to the combined index of the upper index and the lower index.
  • the index calculation step may be a step of calculating a value obtained by multiplying the quantitative index, a value obtained by applying a weight to the qualitative index, and the relative macular index.
  • the value obtained by applying the provisional value to the qualitative index is the value obtained by multiplying the macular index calculated in the qualitative index calculation step by 0.5, the upper index calculated in the qualitative index calculation step by 0.3, and the qualitative index calculation step. It may be the sum of the sub-index calculated by multiplying by 0.2.
  • the risk determination step it is determined that it is normal if the ratio between the integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step and the preset normal value is within 1.3, and the ratio between the integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step and the preset normal value is determined to be normal. If the ratio is within 1.3 to 1.6, it can be judged as a high-risk group, and if the ratio between the integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step and the preset normal value is 1.6 or more, it can be judged as a high-risk group.
  • dementia risk can be assessed by imaging the amyloid protein present in the retina, non-invasively without the need to collect retinal samples for biopsy. It has the effect of being able to determine the risk of dementia in a safe and non-invasive way for many people.
  • the risk of dementia is determined quantitatively and qualitatively by imaging the amyloid protein present in the retina, it is possible to make a more accurate and objective judgment of the risk of dementia.
  • Figure 1 is a diagram showing a non-invasive Alzheimer's risk test device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is a diagram comparing the intraretinal amyloid distribution image of a dementia patient and the intraretinal amyloid distribution image of a normal person obtained through a non-invasive Alzheimer's risk test device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a diagram showing a retinal image obtained through a non-invasive Alzheimer's risk test device according to an embodiment of the present invention divided by location.
  • Figure 4 is a table showing formulas for calculating macular index, upper index, lower index, and relative macular index and the ranges of each index in the non-invasive Alzheimer's risk test device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a flowchart showing a non-invasive Alzheimer's risk testing method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 6 is a flowchart showing the detailed sequence of the quantitative index calculation step of the non-invasive Alzheimer's risk test method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 7 is a flowchart showing the detailed sequence of the qualitative index calculation step of the non-invasive Alzheimer's risk test method according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 8 is a table showing the dementia risk according to the range of the ratio between the integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step and the preset normal value in the risk determination step of the non-invasive Alzheimer's risk test method according to an embodiment of the present invention.
  • a component being “in front,” “rear,” “above,” or “below” another component means that it is in direct contact with the other component, unless there are special circumstances. This includes not only those placed at the “bottom” but also cases where another component is placed in the middle.
  • the fact that a component is "connected" to another component includes not only being directly connected to each other, but also indirectly connected to each other, unless there are special circumstances.
  • Figure 1 is a diagram showing a non-invasive Alzheimer's risk test device 100 according to this embodiment.
  • the non-invasive Alzheimer's risk test device 100 may include a light source unit 110, a light receiver 120, an image acquisition unit 130, and an index calculation unit 140. there is.
  • the light source unit 110 is a component that irradiates irradiated light to the subject's retina 12.
  • amyloid protein present in retinal tissue reflects or scatters light better at certain wavelengths.
  • amyloid proteins can scatter light well at wavelengths of 467 nm and 525 nm.
  • the irradiation light irradiated to the subject's retina 12 has a wavelength in the range of 467 nm to 525 nm, amyloid protein present in the retina can be imaged more effectively.
  • the light source unit 110 may be provided to irradiate light with a wavelength in the range of 467 nm to 525 nm.
  • the light source unit 110 may include a light source 112 and an optical filter 114.
  • the light source 112 may be equipped to emit light including a wavelength band of 467 nm to 525 nm. It may be white light containing light of various wavelength bands. Of course, the present invention is not limited to the light source unit 110 being white light, and the light source unit 110 can have any color as long as it includes a wavelength band of 467 nm to 525 nm.
  • the optical filter 114 is located between the light source 112 and the subject's eyeball 10 and may be provided to selectively transmit a wavelength band of 467 nm to 525 nm among the light emitted from the light source. .
  • the light emitted from the light source unit 110 passes through the optical filter 114 and transmits only the wavelength band of 467 nm to 525 nm, which is the wavelength band in which amyloid protein is easily reflected, and is irradiated to the subject's eye (retina). It can be.
  • variable wavelength laser that generates only a wavelength band of 467 nm to 525 nm and irradiates it to the subject's eye may be applied.
  • the optical filter 114 may be omitted.
  • the light receiving unit 120 is a component that receives reflected light from the light emitted from the light source unit 110 and reflected from the subject's retina, and may include a reflecting unit 124 and a CCD 122.
  • the reflection unit 124 is provided between the light source unit 110 and the subject's eyeball and transmits the irradiated light from the light source unit 110 to the subject's eyeball 10 while transmitting the reflected light reflected from the subject's eyeball. It may be a reflecting half mirror or prism.
  • the CCD 122 may be equipped to receive light reflected from the reflector 124 and convert it into an electrical signal.
  • the image acquisition unit 130 forms an image by reconstructing the electrical signal of the reflected light received from the CCD 122, and also analyzes the reflected light received from the light receiving unit 120 to image the distribution of amyloid protein in the retina. It can be equipped to obtain.
  • the index calculation unit 140 performs quantitative test reading and qualitative test reading as a distribution image of amyloid protein in the retina obtained by the image acquisition unit 130, and performs quantitative test reading and qualitative test reading. It can be equipped to calculate the integrated retinal amyloid index through reading the grade test.
  • the index calculation unit 140 may be provided as a PC connected wired or wirelessly to the image acquisition unit 130, or may be a separately manufactured microcomputer.
  • the index calculation unit 140 analyzes the obtained distribution image of amyloid protein in the retina and calculates an integrated retinal amyloid index representing the subject's dementia risk as an index.
  • the quantitative weighted amyloid index determines the amount of amyloid distributed in the retina of the distribution image of amyloid protein in the retina obtained by the image acquisition unit 130, and determines the amount of amyloid distributed in the retina at a preset normal level. It may be to calculate the quantitative index, which is the ratio of the amount of amyloid.
  • Figure 2 is a photograph comparing a photograph (a) of amyloid distribution in the retina of a dementia patient obtained by the image acquisition unit 130 and a photograph (b) of amyloid distribution in the retina of a normal person.
  • the amyloid protein 15 reflected by the wavelength in the band of 467 nm to 525 nm can be seen highlighted. there is.
  • the amount of amyloid protein in the retina can be confirmed through the intraretinal amyloid protein distribution image acquired by the image acquisition unit 130, and this can be compared with the previously entered amount of amyloid protein in a normal person. You can check how much there is by comparing. At this time, the amount of amyloid protein in a normal person being compared may be of a similar age group to the subject.
  • a quantitative test reading can be performed as a value obtained by dividing the amount of amyloid detected in a subject by the amount of amyloid detected in a normal person.
  • the qualitative test reading refers to reading where the amyloid in the obtained distribution image is distributed within the retina.
  • the density of nerve cells varies depending on the area of the retina, and accordingly, the amount of amyloid accumulation also varies depending on the area of the retina. Additionally, the risk of dementia caused by amyloid accumulation may also be assessed differently depending on the region of the retina.
  • the center of the retina is called the macular area 22, and when the retina area is divided horizontally in half, the upper part of the retina area is called the upper part 24, which corresponds to the outer area of the macular area 22. When divided horizontally in half, it can be called the lower part 26, which corresponds to the outer area of the macular area 22, which is the lower part of the retina area.
  • nerve cells are most densely located in the macula (22).
  • the upper part (24) has the highest concentration of nerve cells
  • the lower part (26) has the fewest nerve cells.
  • the qualitative test reading refers to the retinal area of the acquired image as the central macular area 22, and the macular area above the retinal area when the retinal area is divided horizontally in half. It can be divided into an upper part 24 corresponding to the outer area, and a lower part 26 corresponding to the outer area of the macular area below the retina area when the retina area is divided horizontally in half.
  • the macular index which is the ratio of the amount of amyloid distributed in the macular region 22, the upper part 24, and the lower part 26, among the amount of amyloid in the entire retina of the acquired image
  • the index and the lower index can be calculated separately, and the relative macular index, which is the ratio of the macular index to the combined index of the upper index and the lower index, can be calculated.
  • the proportion of amyloid distributed in the macular, upper, and lower regions among the amyloid in the entire retina is calculated, and these are called the macular index, upper index, and lower index, respectively.
  • the qualitative test reading calculates the relative macular index.
  • the degree of amyloid accumulation in the macular area is very important, so the macular area is compared to the peripheral retina, which is the upper and lower areas outside the macular area. It is an index that expresses the degree of amyloid accumulation in relative proportion.
  • the relative macular index may be a ratio of the macular index to the combined index of the upper index and the lower index.
  • the relative macular index can be calculated using the formula: macular index/(upper index + lower index).
  • the relative macular index ranges from 0 to unlimited. Relative macular index can be important in predicting the risk of dementia.
  • the index calculation unit 140 can calculate the integrated retinal amyloid index through the quantitative and qualitative test readings.
  • the Total Weighted Amyloid Index is a qualitative and quantitative evaluation of the subject's dementia risk by integrating the above-mentioned quantitative index and qualitative index, and is a value obtained by multiplying the quantitative index and the qualitative index by a weight, and It can be calculated as a value multiplied by the relative macular index.
  • the integrated retinal amyloid index can be calculated by the formula: quantitative index ⁇ (qualitative index ⁇ weight) ⁇ relative macular index.
  • the value obtained by multiplying the qualitative index by the false value is the sum of the values multiplied by different weights depending on the distribution location of the amyloid in the retina.
  • the weight of the macular index is 0.5
  • the weight of the upper index is 0.5
  • the weight is 0.3
  • the weight of the sub-index may be 0.2.
  • the weight applied to the macular index may be the largest, the weight applied to the sub-index may be the smallest, and the sum of all the weights may be 1.
  • the lowest weight for the lower part of the retina was set to 0.2.
  • the integrated retinal amyloid index calculated in this way is compared with the integrated retinal amyloid index of normal people of a similar age as the subject, and the ratio of the subject's integrated retinal amyloid index divided by the integrated retinal amyloid index of normal people of similar age, which is a preset normal value (subject If the integrated retinal amyloid index (integrated retinal amyloid index of normal people of similar age) is within 1.3, it is judged to be normal, and if the value is between 1.3 and 1.6, it is considered a risk group and regular observation is judged to be necessary, and 1.6 If the value is above this, you can be considered a high-risk group and receive a thorough examination immediately.
  • results of the quantitative index, macular index, upper index, lower index, relative macular index, and integrated retinal amyloid index may be displayed on a display or printer provided in the index calculation unit 140.
  • the index calculation unit 140 may already have values for the quantitative index, macular index, upper index, lower index, relative macular index, and integrated retinal amyloid index of normal people for each age group inputted.
  • non-invasive Alzheimer's risk testing device 100 an example of a non-invasive Alzheimer's risk testing method for testing the risk of Alzheimer's will be described.
  • the non-invasive Alzheimer's risk test method includes an image acquisition step (S110), a quantitative index calculation step (S120), a qualitative index calculation step (S130), an index calculation step (S140), and a risk level. It may include a judgment step (S150).
  • the image acquisition step (S110) is a step of acquiring an image of amyloid distribution within the retina.
  • an image of the distribution of amyloid protein in the retina in which amyloid protein is emphasized can be obtained through the light source unit 110, light receiver 120, and image acquisition unit 130 of the non-invasive Alzheimer's risk test device 100 described above. .
  • the quantitative index calculation step (S120) is a step of calculating a quantitative index from the image acquired in the image acquisition step (S110).
  • the quantitative index calculation step (S120) may include a quantitative judgment step (S122) and a quantitative calculation step (S124).
  • the quantitative determination step (S122) is a step of determining the amount of amyloid distributed in the retina of the distribution image of amyloid protein in the retina obtained by the image acquisition unit 130.
  • the quantitative calculation step (S124) is a step of calculating a quantitative index that is the ratio of the amount of amyloid determined in the amyloid quantitative determination step (S122) and the amount of normal amyloid that is preset.
  • the qualitative index calculation step (S130) is a step of calculating a qualitative index from the image acquired in the image acquisition step (S110).
  • the qualitative index calculation step (S130) includes a macular index calculation step (S132), an upper index calculation step (S134), a lower index calculation step (S136), and a relative macular index calculation step (S138). It can be included.
  • the macular index calculation step (S132) is a step of calculating the macular index, which is the ratio of the amount of amyloid distributed in the macula to the amount of amyloid in the entire retina of the acquired image.
  • the upper index calculation step (S134) is a step of calculating the upper index, which is the ratio of the amount of amyloid distributed in the upper portion to the amount of amyloid in the entire retina of the acquired image.
  • the sub-index calculation step (S136) is a step of calculating the sub-index, which is the ratio of the amount of amyloid distributed in the lower part to the amount of amyloid in the entire retina of the acquired image.
  • the relative macular index calculation step (S138) is a step of calculating the relative macular index, which is a ratio of the macular index to the combined index of the upper index and the lower index.
  • the index calculation step (S140) is the quantitative index and qualitative index calculated in the quantitative index calculation step (S120) and the qualitative index calculation step (S130), and is a step of calculating an integrated retinal amyloid index that determines the risk of dementia.
  • the index calculation step (S140) calculates a value obtained by multiplying the quantitative index, a value obtained by applying a weight to the qualitative index, and the relative macular index. At this time, the value obtained by applying a temporary value to the qualitative index is the qualitative index.
  • the macular index calculated in the index calculation step (S130) multiplied by 0.5, the upper index calculated in the qualitative index calculation step (S130) multiplied by 0.3, and the value calculated in the qualitative index calculation step (S130) It can be the sum of the sub-index multiplied by 0.2.
  • the risk determination step (S150) is a step of determining the risk of dementia using the integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step (S140).
  • the subject's integrated retinal amyloid index calculated in the index calculation step (S140) is compared with the integrated retinal amyloid index of a normal person of similar age to the subject, and the subject's integrated retinal amyloid index is calculated as a preset value. If the ratio (integrated retinal amyloid index of the subject / integrated retinal amyloid index of normal people of similar age, which is normal) divided by the integrated retinal amyloid index of normal people of similar age, is within 1.3, it is considered normal, and between 1.3 and 1.6. If the value is high, it is judged to be a risk group and regular observation is necessary. If the value is 1.6 or higher, it is judged to be a high risk group and can be notified to the examiner and subject.

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Abstract

비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치는 조사광을 망막에 조사하는 광원부; 상기 광원부에서 조사된 조사광이 망막에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부; 상기 수광부에서 수광된 반사광을 분석하여, 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상으로서, 획득된 분포 영상의 망막내 아밀로이드의 양이 정상인에 비해 얼마나 많은지를 판독하는 정량적 검사 판독, 획득된 분포 영상의 아밀로이드가 망막 내 어느 위치에 분포되어 있는지를 판독하는 정성적 검사 판독을 수행하고, 판독된 상기 정량적 검사 판독 및 정성적 검사 판독을 통해 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 인덱스 산출부;를 포함할 수 있다.

Description

비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법
본 발명은 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 망막 촬영을 통해 비침습적으로 알츠하이머 위험을 검사할 수 있는 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
일반적으로, 치매는 두뇌의 기능이 저하되어 일상생활을 하지 못할 정도의 인지기능, 판단기능, 언어기능 등이 저하되는 질환이다. 치매가 생길 경우 주변인들과 정상적인 대화 및 교류가 불가능해지며, 안전수칙에 대한 이해도가 낮아져서 낙상 사고 또는 교통사고, 독성약물의 흡입 사고 등의 위험이 증가하는 중요한 질환이다. 최근 평균 수명의 증가와 함께 치매의 발생율 및 유병률이 폭발적으로 증가하고 있다. 치매환자를 케어하는데에 소요되는 사회적 비용도 함께 증가하는 등 보건학적으로 큰 문제가 되고 있다.
치매는 후천적으로 기억, 언어, 판단력 등의 여러 영역의 인지 기능이 감소하여 일상생활을 제대로 수행하지 못하는 임상 증후군을 의미하는데, 이러한 치매에는 알츠하이머병이라 불리는 노인성 치매, 중풍 등으로 인해 생기는 혈관성 치매가 있다. 이 중, 아밀로이드 단백질이 뇌에 쌓이면서 신경세포가 사멸되는 퇴행성 신경질환인 알츠하이머 병(Alzheimer's disease)가 전체 치매의 5~60%를 차지하고 있다.
치매의 원인은 여러 가지가 있지만, 나이가 들어가면서 아밀로이드 단백질이 침착되어 뇌의 기능을 파괴하는 것이 가장 중요한 원인으로 밝혀졌다. 아밀로이드 단백질은 치매가 발생하는 근본 원인이자 예후를 결정하는 중요한 인자이다. 즉 아밀로이드가 많을 수록 치매의 진행속도가 빠르고 예후가 안좋아 환자의 삶의 질이 심각하게 떨어진다.
현재까지 치매는 개발된 치료방법이 없다. 따라서 지금까지는 진단된 치매환자의 의학적 관리를 통하여 치매의 진행을 늦추고, 환자의 두뇌 기능을 최대한 오래 보존하는 관리가 전부이다. 치매환자를 조기에 진단할 수 있다면, 뇌기능이 아직 보존되어 있을때 의학적 케어를 시작할 수 있으므로 환자의 삶의 질이 보존된다. 그만큼 치매의 조기진단이 중요하다.
그러나 뇌속의 아밀로이드 단백질을 직접 촬영하여 확인할 수 있는 방법은 현재까지는 없다. CT, MRI 등도 X-ray나 자기장을 이용하여 뇌의 이미지를 얻을 뿐 뇌속의 미세물질인 아밀로이드를 직접 촬영할 수 없다.
따라서, 여러 가지 인지검사 등을 통해 인지 능력을 평가한 후, 치매가 의심되면 혈액 및 MRI 영상 검사 등을 통해 정밀검사를 하여 치매를 진단하나, 이러한 방법은 치매 진단에 시일이 오래 소요되는 단점이 있으며, 초기 인지 능력 평가시 치매 위험을 정밀하게 평가하기 어렵고 정량적 평가가 어려워 치매 조기진단에 어려움을 겪게 되는 문제점이 있다.
한편, 최근 연구에 의하며 망막은 뇌와 같은 조직을 가지고 있으며, 망막 조직안에 아밀로이드가 침착되는 것이 발견되었으며, 알츠하이머 환자의 경우 망막 조직내에 아밀로이드 단백질이 정상인에 비해 과도하게 침적되는 것으로 알려졌다.
그러나, 이러한 망막내 아밀로이드의 침착량을 확인하기 위해서는 검체를 채취하여 조직검사가 필요하여, 생체에서 조직검사를 시행할 경우 망막의 손상이 발생하여 실명으로 이어지므로, 살아있는 사람에 대해서는 아밀로이드 단백질의 확인 목적으로 망막 검체의 채취는 불가능하였다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 간단한 방법으로서 치매 위험도를 정밀 및 정량적으로 판단할 수 있는 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치 및 검사방법을 제공하는 것이 과제이다.
본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 조사광을 망막에 조사하는 광원부; 상기 광원부에서 조사된 조사광이 망막에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부; 상기 수광부에서 수광된 반사광을 분석하여, 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상을 획득하는 영상획득부; 상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상으로서, 획득된 분포 영상의 망막내 아밀로이드의 양이 정상인에 비해 얼마나 많은지를 판독하는 정량적 검사 판독, 획득된 분포 영상의 아밀로이드가 망막 내 어느 위치에 분포되어 있는지를 판독하는 정성적 검사 판독을 수행하고, 판독된 상기 정량적 검사 판독 및 정성적 검사 판독을 통해 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 인덱스 산출부;를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사 장치가 제공된다.
상기 광원부는, 467 nm 내지 525 nm의 대역의 파장의 조사광을 조사할 수 있다.
상기 광원부는, 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 포함하는 빛을 조사하는 광원; 상기 광원에서 조사되는 빛 중 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 선택적으로 투과시키는 광학필터;를 포함할 수 있다.
상기 광원부는, 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역의 빛을 조사하는 가변 파장 레이저를 포함할 수 있다.
*상기 정량적 검사 판독은, 상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상의 망막내 분포된 아밀로이드의 양을 판단하고, 기 설정된 정상적 아밀로이드 양과의 비율인 정량지수를 산출할 수 있다.
상기 정성적 검사 판독은, 획득된 영상의 망막 영역을 중앙의 황반부, 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때, 상기 망막 영역의 상측부위의 상기 황반부 외측영역에 해당하는 상부, 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때, 상기 망막 영역의 하측부위의 상기 황반부 외측영역에 해당하는 하부로 나누고, 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 상기 황반부, 상기 상부 및 상기 하부에 분포된 아밀로이드 양의 비율인 황반지수, 상부지수 및 하부지수를 각각 산출하며, 상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율인 상대 황반지수를 산출할 수 있다.
상기 통합 망막아밀로이드 인덱스는, 상기 정량지수와 상기 정성지수에 가중치를 곱한 수치 및 상기 상대적 황반지수를 곱한 수치를 산출하는 것일 수 있다.
상기 정성지수에 가충치를 곱한 수치는, 상기 아밀로이드의 망막내 분포 위치에 따라 서로 다른 가중치를 곱한 수치를 합한 수치일 수 있다.
상기 황반지수의 가중치는 0.5이고, 상기 상부지수의 가중치는 0.3이며, 상기 하부지수의 가중치는 0.2일 수 있다.
상기 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치로 나눈 비율이 1.3 이내의 값이면 정상이라 판단하고, 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치로 나눈 비율이 1.3 이상 1.6 이내의 값이면 위험군이라 판단하고, 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치로 나눈 비율이 1.6 이상일 경우 고위험군이라 판단할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 전술한 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치를 이용하여 치매 위험을 검사하는 방법으로서, 망막내 아밀로이드 분포 영상을 획득하는 영상획득단계; 상기 영상획득단계에서 획득된 영상으로서, 정량지수를 산출하는 정량지수 산출단계; 상기 영상획득단계에서 획득된 영상으로서, 정성지수를 산출하는 정성지수 산출단계; 상기 정량지수 산출단계 및 정성지수 산출단계에서 산출된 정량지수 및 정성지수로서, 치매 위험도를 판단하는 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 인덱스 산출단계; 상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스로서, 치매 위험도를 판단하는 위험도 판단단계;를 포함할 수 있다.
상기 정량지수 산출단계는, 상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상의 망막내 분포된 아밀로이드의 양을 판단하는, 정량판단단계; 상기 아밀로이드 정량판단단계에서 판단된 아밀로이드의 양과 기 설정된 정상적 아밀로이드의 양의 비율인 정량지수를 산출하는 정량산출단계;를 포함할 수 있다.
상기 정성지수 산출단계는, 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 황반부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 황반지수를 산출하는 황반지수 산출단계; 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 상부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 상부지수를 산출하는 상부지수 산출단계; 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 하부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 하부지수를 산출하는 하부지수 산출단계; 상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율인 상대 황반지수를 산출하는 상대 황반지수 산출단계;를 포함할 수 있다.
상기 인덱스 산출단계는, 상기 정량지수와, 상기 정성지수에 가중치를 적용한 수치 및 상기 상대적 황반지수를 각각 곱한 수치를 산출하는 단계일 수 있다.
상기 정성지수에 가충치를 적용한 수치는, 상기 정성지수 산출단계에서 산출한 상기 황반지수에 0.5를 곱한 값과 상기 정성지수 산출단계에서 산출한 상기 상부지수에 0.3을 곱한 값과 상기 정성지수 산출단계에서 산출한 상기 하부지수에 0.2를 곱한 값의 합일 수 있다.
상기 위험도 판단단계는, 상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율이 1.3 이내이면 정상이라 판단하고, 상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율이 1.3~1.6 이내의 값이면 위험군이라 판단하고, 상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율이 1.6 이상일 경우 고위험군이라 판단할 수 있다.
상기의 구성에 따라, 본 발명에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법에 따르면, 망막에 존재하는 아밀로이드 단백질을 촬영하여 치매 위험의 평가가 가능하므로, 조직검사를 위한 망막 검체의 채취가 필요없이 비침습적으로 치매위험을 판단할 수 있어 여러 사람에게 안전하고 비침습적인 방법으로 치매 위험을 판단할 수 있는 효과가 있다.
또한, 망막에 존재하는 아밀로이드 단백질을 촬영하여 치매 위험을 정량적, 정성적으로 판단하므로, 보다 정확하고 객관화된 치매 위험 판단이 가능한 효과가 있다.
본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치를 통해 획득한 치매 환자의 망막내 아밀로이드 분포 영상과 정상인의 망막내 아밀로이드 분포 영상을 촬영하여 비교한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치를 통해 획득한 망막 영상을 위치별로 분할한 것을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치에서, 황반지수, 상부지수, 하부지수 및 상대황반지수를 산출하는 식 및 각 지수의 범위를 도시한 표이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법을 도시한 순서도 이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법의 정량지수 산출단계의 세부 순서를 도시한 순서도 이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법의 정성지수 산출단계의 세부 순서를 도시한 순서도 이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법의 위험도 판단단계에서, 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율의 범위 따른 치매 위험도를 나타낸 표이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 도면에서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 단어와 용어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 않고, 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 발명자가 용어와 개념을 정의할 수 있는 원칙에 따라 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
그러므로 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 해당하고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로 해당 구성은 본 발명의 출원시점에서 이를 대체할 다양한 균등물과 변형예가 있을 수 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 설명하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소의 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 다른 구성 요소와 바로 접하여 "전방", "후방", "상부" 또는 "하부"에 배치되는 것뿐만 아니라 그 중간에 또 다른 구성 요소가 배치되는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소와 "연결"되어 있다는 것은 특별한 사정이 없는 한 서로 직접 연결되는 것뿐만 아니라 간접적으로 서로 연결되는 경우도 포함한다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치(100)를 설명한다.
도 1은 본 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치(100)를 도시한 도면이다.
본 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 광원부(110), 수광부(120), 영상획득부(130), 인덱스 산출부(140)를 포함할 수 있다.
상기 광원부(110)는, 조사광을 피검자의 망막(12)에 조사하는 구성요소이다.
한편, 망막조직에 존재하는 아밀로이드 단백질은 특정 파장에서 빛을 더 잘 반사하거나 산란한다는 사실이 알려져 있다. 일반적으로, 아밀로이드 단백질은 467 nm의 파장과 525 nm의 파장에서 빛을 잘 산란할 수 있다.
따라서, 상기 피검자의 망막(12)에 조사되는 조사광을 467 nm 내지 525 nm의 대역의 파장으로 조사하면, 망막에 존재하는 아밀로이드 단백질을 보다 효과적으로 촬영할 수 있다.
따라서, 상기 광원부(110)는 467 nm 내지 525 nm의 대역의 파장의 조사광을 조사하도록 구비될 수 있다.
이 때, 상기 광원부(110)는 광원(112) 및 광학필터(114)를 포함할 수 있다.
상기 광원(112)은, 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 포함하는 빛을 발하도록 구비될 수 있다. 여러 가지 파장 대역의 빛이 포함된 백색광일 수 있다. 물론, 본 발명은 상기 광원부(110)가 백색광인 것에 한정되지 않으며, 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 포함한다면 상기 광원부(110)의 색상은 어느 것이던지 가능하다.
상기 광학필터(114)는 상기 광원(112)과 상기 피검자의 안구(10) 사이에 위치되어, 상기 광원에서 조사되는 빛 중 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 선택적으로 투과시키도록 구비될 수 있다.
따라서, 상기 광원부(110)에서 조사되는 빛은 상기 광학필터(114)를 거치면서 아밀로이드 단백질이 잘 반사되는 파장 대역인 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역만이 투과되어 피검자의 안구(망막)에 조사될 수 있다.
또는, 상기 광원(112)으로서, 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역만을 생성하여 피검자의 안구에 조사하는 가변 파장 레이저를 적용할 수도 있다. 상기 광원(112)로서 가변 파장 레이저가 적용되는 경우, 상기 광학필터(114)는 생략될 수도 있다.
상기 수광부(120)는, 상기 광원부(110)에서 조사된 조사광이 피검자의 망막에서 반사된 반사광을 수광하는 구성요소로서, 반사부(124) 및 CCD(122)를 포함할 수 있다.
상기 반사부(124)는, 상기 광원부(110) 및 피검자의 안구 사이에 구비되어 상기 광원부(110)에서 상기 피검자의 안구(10)로 조사되는 조사광은 투과시키면서 상기 피검자의 안구에서 반사된 반사광은 반사시키는 하프미러 또는 프리즘일 수 있다.
또한, 상기 CCD(122)는 상기 반사부(124)에서 반사된 빛을 수광하여 이를 전기적 신호로 변환하도록 구비될 수 있다.
상기 영상획득부(130)는, 상기 CCD(122)에서 수광된 반사광의 전기적 신호를 재구성하여 이미지를 형성하며, 또한 상기 수광부(120)에서 수광된 반사광을 분석하여, 망막내 아밀로이드 단백질의 분포 영상을 획득하도록 구비될 수 있다.
또한, 상기 인덱스 산출부(140)는, 상기 영상획득부(130)에서 획득된 망막내 아밀로이드 단백질의 분포 영상으로서, 정량적 검사 판독 및 정성적 검사 판독을 수행하고, 판독된 상기 정량적 검사 판독 및 정성적 검사 판독을 통해 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하도록 구비될 수 있다.
상기 인덱스 산출부(140)는 상기 영상획득부(130)에 유선 또는 무선으로 연결된 PC 등으로 구비되거나 또는 별도로 제작된 마이컴일 수도 있다.
따라서, 상기 인덱스 산출부(140)는, 획득된 망막내 아밀로이드 단백질의 분포영상을 분석하여 피검자의 치매 위험도를 지수로서 나타낸 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 것이다.
이 때, 상기 정량적 검사 판독 (QWAI: quantity weighted amyloid index) 은, 상기 영상획득부(130)에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상의 망막내 분포된 아밀로이드의 양을 판단하고, 기 설정된 정상적 아밀로이드 양과의 비율인 정량지수를 산출하는 것일 수 있다.
도 2는 상기 영상획득부(130)에서 획득된 치매 환자의 망막내 아밀로이드 분포를 촬영한 사진(a)과 정상인의 망막내 아밀로이드 분포를 촬영한 사진(b)을 비교한 사진이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 영상획득부(130)에서 획득된 망막내 아밀로이드 단백질 분포 영상에는, 467 nm 내지 525 nm의 대역의 파장에 의해 반사된 아밀로이드 단백질(15)이 강조된 모습을 확인할 수 있다.
따라서, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 영상획득부(130)에서 획득된 망막내 아밀로이드 단백질 분포 영상을 통해 상기 망막 내의 아밀로이드 단백질의 양을 확인할 수 있으며, 이를 기 입력된 정상인의 아밀로이드 단백질의 양과 비교하여 얼마나 많은지를 확인할 수 있다. 이 때, 비교대상이 되는 정상인의 아밀로이드 단백질의 양은 피검자와 비슷한 연령대의 것일 수 있다.
즉, 피검자의 아밀로이드 검출량을 정상인의 아밀로이드 검출양으로 나눈 수치로서 정량적 검사 판독을 할 수 있다.
상기 정성적 검사 판독은 획득된 분포 영상의 아밀로이드가 망막 내 어느 위치에 분포되어 있는지를 판독하는 것이다.
망막의 부위에 따라 신경세포의 밀집정도가 다르며, 그에 따라 아밀로이드가 쌓이는 양도 망막의 부위에 따라 다르다. 또한, 쌓이는 아밀로이드에 의한 치매 위험 또한 망막의 부위별로 다르게 평가될 수 있다.
망막의 중앙을 황반부(22)라 하고, 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때 상기 망막 영역의 상측부위의 상기 황반부(22) 외측영역에 해당하는 상부(24)라 칭하며, 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때 상기 망막 영역의 하측부위의 상기 황반부(22) 외측영역에 해당하는 하부(26)라 칭할 수 있다.
일반적으로, 황반부(22)에 신경세포가 가장 밀집되어 있다. 그 다음은 상부(24)에 신경세포가 밀집되어 있으며, 그리고 하부(26)에는 가장 적은 신경세포가 존재한다
따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 정성적 검사 판독은 획득된 영상의 망막 영역을 중앙의 황반부(22), 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때 상기 망막 영역의 상측부위의 상기 황반부 외측영역에 해당하는 상부(24), 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때, 상기 망막 영역의 하측부위의 상기 황반부 외측영역에 해당하는 하부(26)로 나눌 수 있다.
그리고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 상기 황반부(22), 상기 상부(24) 및 상기 하부(26)에 분포된 아밀로이드 양의 비율인 황반지수, 상부지수 및 하부지수를 각각 산출하며, 상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율인 상대황반지수를 산출할 수 있다.
즉, 망막전체의 아밀로이드 중에 황반부, 상부, 하부의 영역에 분포된 아밀로이드가 차지하는 비율을 각각 구하며, 이를 각각 황반지수, 상부지수 및 하부 지수라고 칭한다.
상기 황반지수가 높을수록 알츠하이머 치매의 위험도가 상승되며, 반대로 하부지수의 알츠하이머 치매의 위험도는 상대적으로 낮을 수 있다.
한편, 상기 정성적 검사 판독은, 상대적 황반지수를 산출하는데, 전술한 바와 같이, 상기 황반부에 아밀로이드에 축적되는 정도가 매우 중요하기 때문에 상기 황반부 외측인 상부 및 하부 영역인 주변부 망막에 비하여 상기 황반부의 축적된 아밀로이드 축적정도를 상대적 비율로 나타낸 지수이다.
상기 상대적 황반지수는, 상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율일 수 있다.
즉, 상대적 황반지수는 황반지수/(상부지수+하부지수) 의 식으로서 계산할 수 있다.
상기 상대적 황반지수의 범위는 0에서 무제한의 범위를 가진다. 상대적 황반지수는 치매의 위험을 예측하는데 중요한 의미를 가질 수 있다.
한편, 상기 인덱스 산출부(140)는, 판독된 상기 정량적 검사 판독 및 정성적 검사 판독을 통해 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출할 수 있다.
통합 망막 아밀로이드 인덱스(TWAI: Total Weighted Amyloid Index)는 전술한 정량지수와 정성지수를 통합하여 피검자의 치매 위험도를 정성적, 정량적으로 평가한 것으로서, 상기 정량지수와 상기 정성지수에 가중치를 곱한 수치 및 상기 상대적 황반지수를 곱한 수치로서 산출할 수 있다.
즉, 통합 망막 아밀로이드 인덱스는 정량지수 × (정성지수×가중치) × 상대적 황반지수의 식으로 계산할 수 있다.
즉, 상기 정성지수에 가충치를 곱한 수치는, 상기 아밀로이드의 망막내 분포 위치에 따라 서로 다른 가중치를 곱한 수치를 합한 수치인데, 일 예로서, 상기 황반지수의 가중치는 0.5이고, 상기 상부지수의 가중치는 0.3이며, 상기 하부지수의 가중치는 0.2일 수 있다.
물론, 필요에 따라 상기 가중치의 숫자는 조절될 수 있을 것이다.
물론, 상기 황반지수에 적용되는 가중치가 제일 크고, 상기 하부지수에 적용되는 가중치가 제일 작을 수 있으며, 상기 각 가중치를 모두 합한 값은 1일 수 있다.
이는, 망막의 한가운데인 황반부에 가장 신경세포들이 밀집되어 있기 때문이다. 따라서 황반부에 위치한 아밀로이드에는 가장 높은 0.5의 가중치를 설정할 수 있다.
또한, 망막의 상부와 하부중에서 망막의 상부에 더 많은 가중치인 0.3을 설정하였는데, 망막의 하부에 비하여 상부에 조금 더 많은 신경세포가 있기 때문이다.
또한, 망막의 하부 부위가 가중치가 가장 낮은 0.2를 설정하였다.
이와 같이 산출된 통합 망막아밀로이드 인덱스를 피검자와 유사한 연령대의 정상인의 통합 망막아밀로이드 인덱스와 비교하여, 상기 피검자의 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치인 유사 연령대의 정상인의 통합 망막아밀로이드 인덱스로 나눈 비율(피검자의 통합 망막아밀로이드 인덱스 / 정상치인 유사 연령대의 정상인의 통합 망막아밀로이드 인덱스)이 1.3이내의 값이면 정상이라 판단하고, 1.3 이상 1.6 이내의 값이면 위험군이라 판단하여 정기적인 관찰이 필요하다 판단하며, 1.6 이상의 값이면 고위험군이라 판단하여 즉시 정밀검사를 받도록 할 수 있다.
상기와 같은 정량지수, 황반지수, 상부지수, 하부지수, 상대 황반지수, 및 통합 망막 아밀로이드 인덱스의 결과는 상기 인덱스 산출부(140)에 구비된 디스플레이 또는 프린터 등에 의해 표출되도록 구비될 수 있다.
물론, 상기 인덱스 산출부(140)에는 각 연령대별 정상인의 정량지수, 황반지수, 상부지수, 하부지수, 상대 황반지수, 및 통합 망막 아밀로이드 인덱스의 수치가 기 입력되어 있을 수 있다.
이하, 상기 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치(100)로서, 알츠하이머 위험을 검사하는 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법의 일 실시예를 설명한다.
본 실시예에 따른 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법은 도 5에 도시된 바와 같이 영상획득단계(S110), 정량지수 산출단계(S120), 정성지수 산출단계(S130), 인덱스 산출단계(S140) 및 위험도 판단단계(S150)를 포함할 수 있다.
상기 영상획득단계(S110)는, 망막내 아밀로이드 분포 영상을 획득하는 단계이다.
즉, 전술한 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치(100)의 상기 광원부(110), 수광부(120), 영상획득부(130)를 통해 아밀로이드 단백질이 강조된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상을 획득할 수 있다.
상기 정량지수 산출단계(S120)는, 상기 영상획득단계(S110)에서 획득된 영상으로서 정량지수를 산출하는 단계이다.
상기 정량지수 산출단계(S120)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 정량판단단계(S122) 및 정량산출단계(S124)를 포함할 수 있다.
상기 정량판단단계(S122)는, 상기 영상획득부(130)에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상의 망막내 분포된 아밀로이드의 양을 판단하는 단계이다.
또한, 상기 정량산출단계(S124)는, 상기 아밀로이드 정량판단단계(S122)에서 판단된 아밀로이드의 양과 기 설정된 정상적 아밀로이드의 양의 비율인 정량지수를 산출하는 단계이다.
상기 정성지수 산출단계(S130)는, 상기 영상획득단계(S110)에서 획득된 영상으로서, 정성지수를 산출하는 단계이다.
상기 정성지수 산출단계(S130)는 도 7에 도시된 바와 같이, 황반지수 산출단계(S132), 상부지수 산출단계(S134), 하부지수 산출단계(S136), 상대 황반지수 산출단계(S138)를 포함할 수 있다.
상기 황반지수 산출단계(S132)는 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 황반부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 황반지수를 산출하는 단계이다.
또한, 상기 상부지수 산출단계(S134)는 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 상부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 상부지수를 산출하는 단계이다.
상기 하부지수 산출단계(S136)는 상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 하부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 하부지수를 산출하는 단계이다.
상기 상대 황반지수 산출단계(S138)는 상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율인 상대 황반지수를 산출하는 단계이다.
상기 인덱스 산출단계(S140)는 상기 정량지수 산출단계(S120) 및 정성지수 산출단계(S130)에서 산출된 정량지수 및 정성지수로서, 치매 위험도를 판단하는 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 단계이다.
상기 인덱스 산출단계(S140)는, 상기 정량지수와, 상기 정성지수에 가중치를 적용한 수치 및 상기 상대 황반지수를 각각 곱한 수치를 산출하며, 이때, 상기 정성지수에 가충치를 적용한 수치는, 상기 정성지수 산출단계(S130)에서 산출한 상기 황반지수에 0.5를 곱한 값과 상기 정성지수 산출단계(S130)에서 산출한 상기 상부지수에 0.3을 곱한 값과 상기 정성지수 산출단계(S130)에서 산출한 상기 하부지수에 0.2를 곱한 값의 합 일 수 있다.
상기 위험도 판단단계(S150)는, 상기 인덱스 산출단계(S140)에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스로서, 치매 위험도를 판단하는 단계이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 인덱스 산출단계(S140)에서 산출된 피검자의 통합 망막아밀로이드 인덱스를 피검자와 유사한 연령대의 정상인의 통합 망막아밀로이드 인덱스와 비교하여, 상기 피검자의 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치인 유사 연령대의 정상인의 통합 망막아밀로이드 인덱스로 나눈 비율(피검자의 통합 망막아밀로이드 인덱스 / 정상치인 유사 연령대의 정상인의 통합 망막아밀로이드 인덱스)이 1.3이내의 값이면 정상이라 판단하고, 1.3 이상 1.6 이내의 값이면 위험군이라 판단하여 정기적인 관찰이 필요하다 판단하며, 1.6 이상의 값이면 고위험군이라 판단하여 검사자 및 피검자에게 알려줄 수 있다.
본 발명의 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시예에 의해 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (16)

  1. 조사광을 망막에 조사하는 광원부;
    상기 광원부에서 조사된 조사광이 망막에서 반사된 반사광을 수광하는 수광부;
    상기 수광부에서 수광된 반사광을 분석하여, 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상을 획득하는 영상획득부;
    상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상으로서, 획득된 분포 영상의 망막내 아밀로이드의 양이 정상인에 비해 얼마나 많은지를 판독하는 정량적 검사 판독, 획득된 분포 영상의 아밀로이드가 망막 내 어느 위치에 분포되어 있는지를 판독하는 정성적 검사 판독을 수행하고, 판독된 상기 정량적 검사 판독 및 정성적 검사 판독을 통해 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 인덱스 산출부;
    를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 광원부는, 467 nm 내지 525 nm의 대역의 파장의 조사광을 조사하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 광원부는,
    467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 포함하는 빛을 조사하는 광원;
    상기 광원에서 조사되는 빛 중 467 nm 내지 525 nm의 파장 대역을 선택적으로 투과시키는 광학필터;
    를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 광원부는,
    467 nm 내지 525 nm의 파장 대역의 빛을 조사하는 가변 파장 레이저를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 정량적 검사 판독은,
    상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상의 망막내 분포된 아밀로이드의 양을 판단하고, 기 설정된 정상적 아밀로이드 양과의 비율인 정량지수를 산출하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 정성적 검사 판독은,
    획득된 영상의 망막 영역을
    중앙의 황반부, 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때, 상기 망막 영역의 상측부위의 상기 황반부 외측영역에 해당하는 상부, 상기 망막 영역을 수평하게 반으로 나누었을 때, 상기 망막 영역의 하측부위의 상기 황반부 외측영역에 해당하는 하부로 나누고,
    상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 상기 황반부, 상기 상부 및 상기 하부에 분포된 아밀로이드 양의 비율인 황반지수, 상부지수 및 하부지수를 각각 산출하며,
    상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율인 상대 황반지수를 산출하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 통합 망막아밀로이드 인덱스는,
    상기 정량지수와 상기 정성지수에 가중치를 곱한 수치 및 상기 상대적 황반지수를 곱한 수치를 산출하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 정성지수에 가충치를 곱한 수치는, 상기 아밀로이드의 망막내 분포 위치에 따라 서로 다른 가중치를 곱한 수치를 합한 수치인, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 황반지수의 가중치는 0.5이고, 상기 상부지수의 가중치는 0.3이며, 상기 하부지수의 가중치는 0.2인, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치로 나눈 비율이 1.3 이내의 값이면 정상이라 판단하고,
    상기 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치로 나눈 비율이 1.3 이상 1.6 이내의 값이면 위험군이라 판단하고,
    상기 통합 망막아밀로이드 인덱스를 기 설정된 정상치로 나눈 비율이 1.6 이상일 경우 고위험군이라 판단하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치.
  11. 비침습적 알츠하이머 위험 검사장치를 이용하여 치매 위험을 검사하는 방법으로서,
    망막내 아밀로이드 분포 영상을 획득하는 영상획득단계;
    상기 영상획득단계에서 획득된 영상으로서, 정량지수를 산출하는 정량지수 산출단계;
    상기 영상획득단계에서 획득된 영상으로서, 정성지수를 산출하는 정성지수 산출단계;
    상기 정량지수 산출단계 및 정성지수 산출단계에서 산출된 정량지수 및 정성지수로서, 치매 위험도를 판단하는 통합 망막아밀로이드 인덱스를 산출하는 인덱스 산출단계;
    상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스로서, 치매 위험도를 판단하는 위험도 판단단계;
    를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 정량지수 산출단계는,
    상기 영상획득부에서 획득된 망막내 아말로이드 단백질의 분포 영상의 망막내 분포된 아밀로이드의 양을 판단하는, 정량판단단계;
    상기 아밀로이드 정량판단단계에서 판단된 아밀로이드의 양과 기 설정된 정상적 아밀로이드의 양의 비율인 정량지수를 산출하는 정량산출단계;
    를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 정성지수 산출단계는,
    상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 황반부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 황반지수를 산출하는 황반지수 산출단계;
    상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 상부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 상부지수를 산출하는 상부지수 산출단계;
    상기 획득된 영상의 망막 전체의 아밀로이드 양 중에 하부에 분포된 아밀로이드의 양의 비율인 하부지수를 산출하는 하부지수 산출단계;
    상기 상부지수와 하부지수의 합한 지수 대비 상기 황반지수의 비율인 상대 황반지수를 산출하는 상대 황반지수 산출단계;
    를 포함하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 인덱스 산출단계는,
    상기 정량지수와, 상기 정성지수에 가중치를 적용한 수치 및 상기 상대적 황반지수를 각각 곱한 수치를 산출하는 단계인, 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 정성지수에 가충치를 적용한 수치는,
    상기 정성지수 산출단계에서 산출한 상기 황반지수에 0.5를 곱한 값과
    상기 정성지수 산출단계에서 산출한 상기 상부지수에 0.3을 곱한 값과
    상기 정성지수 산출단계에서 산출한 상기 하부지수에 0.2를 곱한 값의 합인, 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 위험도 판단단계는,
    상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율이 1.3 이내이면 정상이라 판단하고,
    상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율이 1.3~1.6 이내의 값이면 위험군이라 판단하고,
    상기 인덱스 산출단계에서 산출된 상기 통합 망막아밀로이드 인덱스와 기 설정된 정상치의 비율이 1.6 이상일 경우 고위험군이라 판단하는, 비침습적 알츠하이머 위험 검사방법.
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