(57)【要約】【課題】３次元光コヒーレンストモグラフィを利用し、減衰に基づいて視神経障害を検出する。【解決手段】視神経乳頭または網膜の黄斑を含む関心領域にわたり、被検者の光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）スキャンデータを取得する。測定を容易化するためにＯＣＴスキャンデータにおける網膜層の層境界を特定する。１つの態様において、網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との間の比に関する測定値を、ＯＣＴスキャンデータの関心領域内の位置ごとに算出する。測定値は、収集され、統合され、解析され、ＯＣＴスキャンデータから得られたまたは導かれた他の情報に関連付けられて表示される。【選択図】図１
2014147780.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網膜の視神経障害を検出しモニタするための方法であって、
網膜の領域の３次元画像データを取得し、
前記画像データに基づいて、前記領域内における網膜の複数の層の間の境界を特定し、
前記網膜の前記領域の少なくとも一部について、位置ごとに、前記網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との比（Ｒ）に関連する測定値を決定し、前記網膜の前記領域の前記一部における複数の位置についての測定値の集合を生成し、前記測定値は統合減衰値（μＡＴＴｄ）に対して一般に単調であり、Ｒは次の関係にしたがって決定されるμＡＴＴｄの代理的測定値として用いられる方法：
2014147780.tif 000011
ここで、
βは、実質的に一定の値としてモデル化されており、
Ｒは、前記比であり、
μＡＴＴｄは、前記網膜の深さｄにわたる光の全減衰量を表す。
【請求項２】
前記測定値の集合は、位置ごとに算出された統合減衰値の集合である
請求項１の方法。
【請求項３】
前記１以上の参照層の前記全後方散乱信号強度が位置から位置へと決定される深さを標準化し、
前記標準化は、βが実質的に一定の値に維持されることを促進する
請求項２の方法。
【請求項４】
特定の位置についての前記比Ｒは、前記１以上の参照層の全後方散乱信号強度にわたる前記深さの標準化を用いて、次の関係により与えられる
請求項３の方法：
2014147780.tif 000012
ここで、
ＴＩＲＬ（ｚ）は、深さｚにおける前記１以上の対象層からの後方散乱信号の信号強度であり、
Ｔｒｅｆ（ｚ）は、深さｚにおける前記１以上の参照層からの後方散乱信号の信号強度であり、
ｄＩＲＬは、前記１以上の対象層の厚さであり、
ｄｒｅｆは、前記１以上の参照層の厚さである。
【請求項５】
前記１以上の対象層は、網膜神経線維層、神経節細胞層、内網状層、またはこれらの組み合わせを含む
請求項１の方法。
【請求項６】
前記１以上の参照層は、網膜色素上皮を含む
請求項１の方法。
【請求項７】
前記網膜の前記領域は、視神経乳頭または前記網膜の黄斑の少なくとも１つを含む
請求項１の方法。
【請求項８】
前記画像データは、３次元光コヒーレンストモグラフィスキャンデータを含む
請求項１の方法。
【請求項９】
さらに、前記測定値の集合または前記画像データの少なくとも１つから得られた情報を表示する
請求項１の方法。
【請求項１０】
前記情報の表示は、前記画像データから生成された画像上のオーバーレイとする前記測定値の集合の視覚的表現の表示を含む
請求項９の方法。
【請求項１１】
さらに、前記測定値の集合からの測定値を１以上の閾値とそれぞれ比較し、
比較結果に基づいて視神経障害の確率を算出する
請求項１の方法。
【請求項１２】
前記１以上の閾値は、標準データベースを基にあらかじめ決定される
請求項１１の方法。
【請求項１３】
網膜の視神経障害を検出しモニタするための方法であって、
網膜の関心領域の画像データを取得し、
前記網膜の複数の層の間の複数の層境界を特定するために前記画像データを区分し、
区分された画像データに基づいて、前記関心領域の少なくとも一部にわたる統合減衰値の集合を位置ごとに算出し、前記統合減衰値の集合における統合減衰値（μＡＴＴｄ）は、各位置について、前記網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との間の比に基づくものであり、
前記統合減衰値のそれぞれは、次の関係にしたがって決定される方法：
2014147780.tif 000013
ここで、
βは、実質的に一定の値としてモデル化されており、
Ｒは、前記比であり、
μＡＴＴｄは、前記網膜の深さｄにわたる光の全減衰量を表す。
【請求項１４】
前記画像データは、３次元光コヒーレンストモグラフィ（３Ｄ  ＯＣＴ）スキャンデータである
請求項１３の方法。
【請求項１５】
さらに、前記統合減衰値の集合を標準データと比較し、
前記統合減衰値の集合を標準データと比較した結果に基づいて視神経障害の確率を出力する
請求項１３の方法。
【請求項１６】
さらに、正常であることが確認された複数の眼に対する複数のＯＣＴスキャンを収集し、
前記複数のＯＣＴスキャンからの測定値を収集し、かつ、
収集された測定値を統計的に集計することにより、
前記標準データを構築する
請求項１５の方法。
【請求項１７】
網膜の視神経障害を検出しモニタするための方法であって、
網膜の領域の画像データを取得し、
前記画像データに基づいて、前記領域内における網膜の複数の層の間の境界を特定し、
前記網膜の前記領域の少なくとも一部について、位置ごとに、前記網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との比（Ｒ）に関連する測定値を決定し、前記網膜の前記領域の前記一部における複数の位置についての測定値の集合を生成し、
統合減衰値の集合からの統合減衰値を１以上の閾値とそれぞれ比較し、
比較結果に基づいて視神経障害の確率を算出する方法。
【請求項１８】
前記１以上の閾値は、標準データベースを基にあらかじめ決定される
請求項１７の方法。
【請求項１９】
さらに、前記１以上の参照層の前記全後方散乱信号強度が位置から位置へと決定される深さを標準化し、
前記標準化は、βが実質的に一定の値に維持されることを促進する
請求項１７の方法。
【請求項２０】
特定の位置についての前記比Ｒは、前記１以上の参照層の全後方散乱信号強度にわたる前記深さの標準化を用いて、次の関係により与えられる
請求項１９の方法：
2014147780.tif 000014
ここで、
ＴＩＲＬ（ｚ）は、深さｚにおける前記１以上の対象層からの後方散乱信号の信号強度であり、
Ｔｒｅｆ（ｚ）は、深さｚにおける前記１以上の参照層からの後方散乱信号の信号強度であり、
ｄＩＲＬは、前記１以上の対象層の厚さであり、
ｄｒｅｆは、前記１以上の参照層の厚さである。
【請求項２１】
前記１以上の対象層は、網膜神経線維層、神経節細胞層、内網状層、またはこれらの組み合わせを含む
請求項１７の方法。
【請求項２２】
前記１以上の参照層は、網膜色素上皮を含む
請求項１７の方法。
【請求項２３】
前記網膜の前記領域は、視神経乳頭または前記網膜の黄斑の少なくとも１つを含む
請求項１７の方法。
【請求項２４】
前記画像データは、３次元光コヒーレンストモグラフィスキャンデータを含む
請求項１７の方法。
【請求項２５】
さらに、前記測定値の集合または前記画像データの少なくとも１つから得られた情報を表示する
請求項１７の方法。
【請求項２６】
前記統合減衰値は、前記比に対して一般に単調である
請求項１７の方法。
【発明の詳細な説明】
【関連出願の相互参照】
【０００１】
本出願は、２０１３年２月１日に出願された「INTEGRATED ATTENUATION-BASED OPTIC NEUROPATHY DETECTION WITH THREE-DEMENSIONAL OPTICAL COHERENCE TOMOGRAPHY」と題する米国仮特許出願第61/759,687号に基づく優先権を主張し、その全ての記載内容は参照により援用される。
【技術分野】
【０００２】
本出願は、一般に、光学的診断方法および装置に関し、より具体的には、光コヒーレンストモグラフィを利用した視神経障害の光学的な検出方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
従来の眼障害診断は、典型的には、網膜の詳細な眼科検査を含む。初診においては、眼科医が、検眼鏡を用いて網膜を観察する。永続的な記録のために、網膜は、典型的には、眼底カメラを用いて撮影される。眼底撮影は、たとえば視神経乳頭、中心窩、血管および疾患部など、網膜の様々な解剖学的な特徴を直接に記録する。補足的な技術によって眼底撮影の撮像能力を向上させることができる。たとえば、蛍光染料を血流内に注射した後に撮影を行うことにより、網膜血管の高コントラストの画像を得ることができる。その結果として得られる画像は、フルオレセイン血管像と呼ばれる。
【０００４】
眼の診断のために、より精巧な技術が発展してきている。そのような技術の１つが３次元光コヒーレンストモグラフィ（３Ｄ  ＯＣＴ）である。この技術においては、網膜に光ビームが導かれる。ビームの一部は後方に反射し、この後方反射光の干渉解析により網膜の構造に関する情報がもたらされる。光プローブの光学的パラメータを変化させることにより、網膜表面下の異なる深さにおける特徴を解析することができる。この処理とともに、網膜上のラインに沿って光プローブをスキャンすることにより、網膜の断面の画像を生成することができる。網膜表面を横切るように光プローブのラスタースキャンを行うことにより、一連の断面像が生成される。網膜の３次元構造を特徴づけるためにこの一連の断面像を使用することができ、局所的な網膜厚などのパラメータを３Ｄ  ＯＣＴにより測定することができる。
【０００５】
緑内障など所定の眼疾患の診断を行うために網膜の厚さの解析を用いることができる。健常眼の母集団から取得された参照データと患者眼の網膜厚を比較することにより、眼の健康の１つの指標を提供することができる。時間の経過に伴う網膜厚の変化を測定することにより、眼疾患の進行を監視することもできる。
【０００６】
たとえば、従来のアプローチでは、患者の緑内障を検出したり、緑内障の進行を監視したりするために、乳頭周囲のスキャンを利用している。サークルスキャンは、視神経乳頭の周りを一定の径で実行される。このスキャンデータから、サークル周囲における網膜神経線維層（ＮＦＬ）の厚さが測定される。
【０００７】
緑内障などの視神経障害の検出に適用可能な他の測定値を得るためにいくつかの試みがなされてきている。特に、網膜層厚の測定可能な変化よりも前に緑内障の兆候を示すことが可能な測定値に焦点が当てられている。１つの提案においては、網膜ＮＦＬの光学特性が算出される。特に、そのような光学特性の１つとして、（たとえば散乱媒体や吸収媒体などの）媒体内における光の伝播に伴い光強度がどの程度の早さで減衰するかを特徴付ける減衰係数がある。緑内障に典型的な観察可能な薄化よりも前に網膜神経線維層組織の減衰係数の変化が検出されると考えられている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特定の組織層内においてすら減衰係数が変化することがあるように、減衰係数は軸方向を含む位置に大きく依存する。したがって、係数の平均値（たとえば、組織層の深さまたは厚さにわたって演算されるが、たとえば単一のピクセルに関連付けられた軸方向の長さなどの一定かつ既定の深さに対応する）が、所与のＸ−Ｙ位置（Ａライン）の組織層についての代表値としてしばしば利用される。したがって、減衰係数のこの位置的性質は、視神経障害に関連する根本的な物理的実態に対する間接的または代理的な関係を招く。たとえば、説明された減衰演算は、厚さとの相関を失わせる結果を生ずる。減衰係数の測定値は緑内障の診断と相関するが、厚さに基づく技術は同様に有効であり、ことによるとより有効である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
ここに、より詳細な記述および付随的な図面において以下に続く典型的、非限定的な実施形態の様々な態様に関する基本的または一般的な理解を可能とする補助のために、簡単な概要を提供する。しかしながら、この概要は、広範なまたは網羅的な要旨として意図されたものではない。その代わりに、この概要の１つの目的は、いくつかの典型的、非限定的な実施形態に関するいくつかの概念を、簡略化したかたちで、以下に続く様々な実施形態のより詳細な記述の導入として提示するものである。
【００１０】
様々な典型的、非限定的な実施形態において、対象の３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータが、視神経乳頭または網膜の黄斑を含んでいてよい関心領域にわたって取得される。特性の測定を容易化するために、３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータにおける網膜層の層境界が特定される。１つの態様において、網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との間の比に関連する測定値が、３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータの関心領域内の位置ごとに算出される。測定値は、収集され、総計され、解析され、３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータから得られまたは導かれた他の情報に関連して表示される。
【００１１】
これらおよび他の実施形態は、以下においてより詳細に説明される。
【００１２】
本発明は、或る部分および部分の配置として物理的な形態を取ることができ、その実施形態は、この明細書において詳細に記述され、これの部分を形成する以下の付随的な図面において説明される。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】眼の視神経障害を検出し測定するための典型的、非限定的なシステムを示す。
【００１４】
【図２】光コヒーレンストモグラフィを用いて視神経障害を診断しおよび／またはモニタするための典型的、非限定的な実施形態のフローチャートを示す。
【００１５】
【図３】疾患の様々な段階および網膜内の様々な位置についての緑内障の診断における有効性に関するＯＣＴスキャンデータの測定の結果を示す。
【図４】疾患の様々な段階および網膜内の様々な位置についての緑内障の診断における有効性に関するＯＣＴスキャンデータの測定の結果を示す。
【００１６】
【図５】ここに示す様々な実施形態の１以上の態様を実装可能な、典型的、非限定的な光コヒーレンストモグラフィシステムの概略図を示す。
【００１７】
【図６】ここに示す様々な実施形態の１以上の態様を実装可能な、典型的、非限定的な演算装置または動作環境のブロック図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
いくつかの用語が単なる利便性のためにここで用いられるが、これら用語は本発明の限定のためではない。ここで使用される関連用語は、図面を参照することにより最適に理解され、図面において同じ数字は同じまたは類似の事項を特定するために使用される。さらに、図面には、いくつかの特徴がいくらか概略的な形態で示されているであろう。
【００１９】
複数の要素に関する「少なくとも１つ」という句は、もしここで使用される場合、ここでは、これら要素の１つ、または２以上の要素の組み合わせを意味する。たとえば「第１の部品と第２の部品の少なくとも１つ」という句は、本応用において、第１の部品、第２の部品、または、第１の部品と第２の部品を意味する。同様に、「第１の部品、第２の部品および第３の部品の少なくとも１つ」という句は、本応用において、第１の部品、第２の部品、第３の部品、第１の部品と第２の部品、第１の部品と第３の部品、第２の部品と第３の部品、または第１の部品と第２の部品と第３の部品を意味する。
【００２０】
緑内障、多発性硬化症（ＭＳ）などの疾患は、眼の網膜内の神経組織が破壊される視神経障害として現れることがある。視神経障害の診断や監視のために他の手法を利用することもできるが（たとえば、眼内の圧力推定、視野検査、カップ−ディスク比を測定する乳頭解析など）、光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）は、早期検出や疾患の進行の詳細な測定を提供する。たとえば、視神経障害を呈する典型的な疾患としての緑内障では、眼内の圧力や張力の増大が、神経線維軸索を障害や死に至らしめ、および／または、神経節細胞を死に至らしめる。よって、時間の経過とともに、緑内障は、神経線維層（ＮＦＬ）、神経節細胞層（ＧＣＬ）および内網状層（ＩＰＬ）の萎縮を引き起こす。典型的には、ＮＦＬの損傷は、眼の視神経乳頭を中心とする弧状の形態と、視神経乳頭に対してより側頭側の位置への拡張を呈する。ＧＣＬの損傷は、眼の黄斑においてしばしば観察され、ＧＣＬが最も薄い部位またはその近傍である中心窩の周囲の組織のリング内においてしばしば観察される。ＮＦＬおよびＧＣＬの損傷は、典型的には、それぞれの範囲における層の薄化として現れる。従来、患者の緑内障を検出し、緑内障の進行をモニタするために、乳頭周囲をスキャンする方式が利用されている。この従来のアプローチにおいて、径が約３．４ｍｍ（具体的には、３．０〜３．４５ｍｍの範囲内）のサークルスキャンが視神経乳頭の周囲に適用される。このスキャンデータから、サークル周りの網膜ＮＦＬの厚さが測定される。しかしながら、ＯＣＴスキャンは、ＮＦＬおよびＧＣＬの損傷を定量化することが可能であり、また、層の厚さに加えて他の測定可能なパラメータに関して他の層や層の群などを変更する。
【００２１】
ここに説明する１以上の態様によれば、光学特性から導かれた測定値を、ＯＣＴスキャンに関連して利用することが可能である。組織の厚さおよび／または組織の大きさの変化と同様に、視神経障害は網膜組織の光学特性を変化させる。ＯＣＴスキャンデータに基づき、特定の組織（つまり網膜層）について、減衰係数や統合減衰値などの特定の光学特性を測定および／または推定することができる。しかしながら、これら光学特性は、異なる組織群の間における相対的な後方散乱に（一般的には単調的に）関連する。したがって、上記の光学特性は物理学的または生理学的な意味の基礎となっているが、この相対的な後方散乱に関連する実質的に任意の測定量を視神経障害の診断に利用することが可能である。
【００２２】
１つの実施形態において網膜の視神経障害を検出しモニタする方法をここに説明する。この方法は、網膜の領域の画像データを取得することと；画像データに基づいて、この領域内における網膜の複数の層の間の境界を特定することと；網膜のこの領域の少なくとも一部について、位置ごとに、網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との比に関連する測定値を決定して、網膜のこの領域の当該一部における複数の位置についての測定値の集合を生成することとを含む。
【００２３】
一例において、測定値は、この比に対して一般に単調である。たとえば、この測定値は、次の関係にしたがい決定される統合減衰値である：
2014147780.tif 000003
ここで、βは実質的に一定の値としてモデル化されており、Ｒは上記の比であり、μＡＴＴｄは網膜の深さｄにわたる光の全減衰量を表す。いくつかの場合において、ｄは、たとえば固定深さに渡る統合（積分）またはこの積分の平均により有効に一定を維持してよく、これは、他の定数（たとえばβ）が帰納的なスケーリング因子に反映されることを除き、固定深さにわたる積分と同等である。この例においてさらに、この方法は、１以上の参照層の全後方散乱信号強度が位置から位置へ決定される深さを標準化することを含んでよい。この標準化は、βが実質的に一定の値に維持されることを促進する。さらに、１以上の参照層の全後方散乱信号強度にわたり深さが標準化された、特定の位置についての比Ｒは、次の関係により与えられる：
2014147780.tif 000004
ここで、ＴＩＲＬ（ｚ）は、深さｚにおける１以上の対象層からの後方散乱信号の信号強度であり、Ｔｒｅｆ（ｚ）は、深さｚにおける１以上の参照層からの後方散乱信号の信号強度であり、ｄＩＲＬは１以上の対象層の厚さであり、ｄｒｅｆは１以上の参照層の厚さである。なお、式（２）において、分子中のｚは網膜内層（ＩＲＬ）のピクセルに相当し、分母中のｚは参照層のピクセルに相当する。
【００２４】
他の例において、１以上の対象層は、網膜神経線維層、神経節細胞層、内網状層、またはこれらの組み合わせを含み；１以上の参照層は、網膜色素上皮を含み；網膜の上記領域は、視神経乳頭または網膜の黄斑の少なくとも１つを含んでよい。さらに、画像データは、３次元光コヒーレンストモグラフィスキャンデータを含んでよい。付加的に、この方法は、測定値の集合または画像データの少なくとも１つから得られた情報を表示することを含み、この情報の表示は、測定結果の集合を画像データから生成された画像上のオーバーレイとする視覚的表現の表示を含む。さらに、この方法は、測定値の集合からの測定値をそれぞれ１以上の閾値と比較することと；比較結果に基づいて視神経障害の確率を算出することとを含んでよい。この１以上の閾値は、標準データベースに基づいてあらかじめ決定される。
【００２５】
他の実施形態において、ここに説明される方法は、網膜の領域についての３次元光コヒーレンストモグラフィ（３Ｄ  ＯＣＴ）スキャンデータを取得することと；網膜の複数の層の間の複数の層境界を特定するために３Ｄ  ＯＣＴデータを区分する（セグメンテーションする）ことと；区分された画像データに基づいて、関心領域の少なくとも一部にわたる測定値の集合を位置ごとに算出し、この測定値の集合の測定値は、各位置について、網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との間の比に基づく。１つの例において、この測定値の集合は、位置ごとに算出された減衰係数の集合である。他の例において、この測定値の集合は、位置ごとに算出された統合減衰値の集合であってよい。この方法は、さらに、測定値の集合を標準データと比較することと；測定値の集合を標準データと比較した結果に基づいて視神経障害の確率を出力することとを含んでよい。標準データの構築は、正常と確認された複数の眼に対する複数のＯＣＴスキャンを収集することと、複数のＯＣＴスキャンからの測定値を統合することと、統合された測定値を統計的に集計することとを含んでよい。さらに、この方法は、視神経障害に関連する疾患を特定することを含んでよい。
【００２６】
さらに他の実施形態に係るＯＣＴ撮像システムをここで説明する。このＯＣＴ撮像システムは、網膜の関心領域のＯＣＴスキャンデータをキャプチャするための撮像装置を含む。さらに、このＯＣＴ撮像システムは神経障害解析装置を含んでよく、この神経障害解析装置はプロセッサーと非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体とを含み、この媒体にはコンピュータにより実行可能な指令が記憶されており、このコンピュータにより実行可能な指令は、上記プロセッサーに、ＯＣＴスキャンデータの位置ごとの演算を実行させ、それぞれの位置について網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との比に基づく測定値の集合の演算を実行させる。関心領域は、視神経乳頭および網膜の黄斑を含む。測定値の集合は、網膜の１以上の対象層に関する統合減衰値の集合である。
【００２７】
眼１１０における視神経障害を検出および／または測定するための典型的、非限定的なシステム１００を図１に示す。特に、システム１００は、たとえば網膜やその部分などの眼１１０の関心領域１１２に対応する画像データ１４０を生成するよう構成された撮像装置１２０を含む。１つの例によれば、関心領域１１２は、緑内障に伴う視神経障害を検出するための、眼１１０の視神経乳頭であってよい。他の例においては、撮像装置１２０は、多発性硬化症や網膜変性症などの検出および／またはモニタリングに利用するために、眼１１０の黄斑を関心領域としてスキャンする。視神経乳頭におよび視神経乳頭から接続するＮＦＬの線維は神経節細胞の軸索突起であるから、黄斑のスキャンは視神経障害をも示すことができる。黄斑のスキャンが緑内障の検出およびモニタリングを容易化できるようになっていてもよい。他の例において、撮像装置１２０は、同じスキャン中に視神経乳頭および黄斑のスキャンを含む。
【００２８】
例にしたがって、撮像装置１２０は、ＯＣＴ装置であってよく、ここに提供される態様の説明に利用するためにその本質に関して一般的に論じられる。しかしながら、主題がＯＣＴのみを伴う応用には限定されないこと、さらに、ここで記述される態様が他の撮像モダリティ（限定を意図するものではないが、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、磁気共鳴撮影（ＭＲＩ）、超音波撮影など）に関連して利用されてよいことが、認識される。
【００２９】
ＯＣＴは、ミクロンレベルの解像度で被検体の表面下の画像を取得することが可能な画像化技術である。たとえば、眼科的な応用において、ＯＣＴは、網膜を含む眼の部分の断層像を生成するために利用される。一般に、ＯＣＴは、超音波撮影と同様の基本原理にしたがって動作するが、超音波撮影では音波を利用するのに対し、ＯＣＴでは媒体として光を利用する。すなわち、ＯＣＴは、被検体に光を照射し、時間的遅延と反射光の強度とを測定することにより、被検体を画像化する。しかしながら、光は音波よりもはるかに速い。よって、超音波エコーにおける時間的遅延と異なり、反射光の時間的遅延は直接には検出されない。代わりに、ＯＣＴでは、被検体の複数の構造間の距離に相当する時間差を検出するために、低コヒーレンス干渉法を利用する。特に、低コヒーレンス広帯域光がサンプル部分と参照部分とに分割される。参照部分は参照物（つまり参照ミラー）に向かって経路を進行し、サンプル部分は被検体（たとえば眼、特に網膜）に向かって進行する。サンプル部分および対応する被検体からの反射光の進行距離が、参照部分および対応する反射光の進行距離のコヒーレント長に含まれるとき、干渉パターンが生成される。この干渉パターンは、被検体の或る深さにおける光の強度を示し、被検体に関連する画像データの生成を容易化する。
【００３０】
被検体の様々な深さにおける強度情報を求めるために、いくつかの異なる技術を利用することができる。タイムドメインＯＣＴと呼ばれる１つの手法においては、異なる深さをスキャンするために参照部分の進行距離が変更される。たとえば、進行距離を変更するために参照ミラーが往復動される。集合的に周波数ドメインＯＣＴと呼ばれる他の手法では、参照部分の変化を要さない。これら手法においては、光の様々な周波数がたとえば空間的または時間的にエンコードされ、反射光について検出された複数の周波数が、被検体内部の異なる深さに相当する。異なる複数の周波数における反射強度を表す受信信号に対するフーリエ解析により、被検眼の１つの点における異なる深さでの反射強度が生成される。
【００３１】
周波数ドメインＯＣＴの１つの手法（一般にフーリエドメインまたはスペクトラルドメインＯＣＴと呼ばれる）によれば、回折格子または他のそのような分散手段により、参照干渉パターンが個々の周波数成分に分散される。概念的には、各々が特定の周波数帯に感度を有するフォトディテクターアレイが、被検体の１つのスキャン点における異なる複数の深さに対応する周波数成分のそれぞれの強度を同時に検出する。しかしながら、従来の実務においては、典型的に電荷結合素子（ＣＣＤ）若しくは相補性金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）のラインカメラまたは分光器が利用され、回折格子が光の異なる複数の波長を物理的に分離する。スウェプトソースＯＣＴと呼ばれる他の例においては、異なる周波数にわたるスキャンを行うために可変光源が用いられる。各スキャン周波数における強度が収集され、フーリエ解析によって変換されることにより、様々な深さにおける強度を列挙した強度プロファイルが生成される。
【００３２】
関心領域１１２の複数の点または位置を撮像装置１２０によりスキャンすることにより、対応する複数のＡスキャンを生成することができる。各Ａスキャンは、対応する位置における関心領域１１２内部の各強度プロファイルを提供する。Ｂスキャンとして知られる関心領域１１２の断層像を集合的に形成するために、一連のＡスキャンを集めることができる。たとえば、関心領域１１２上の或る任意の経路に沿った複数の点に対応するＡスキャンを集合させることにより、この任意の経路に沿った関心領域１１２の断層像を生成することができる。１つの実施形態によれば、撮像装置１２０は、Ａスキャンを収集するために、任意の経路に沿って関心領域１１２を物理的にスキャンするよう制御される。一方、他の実施形態では、撮像装置１２０は、任意の経路を含む関心領域１１２の範囲（たとえばその全体）に対応するＡスキャンを収集する。その後、任意の経路に沿ったＢスキャンがＡスキャン情報から抽出される。撮像装置１２０が任意の経路の直接的なスキャンを行わないため、この手法により生成されるＢスキャンは仮想的または模擬的なスキャンと呼ばれる。
【００３３】
たとえば平行な複数の断面に沿う複数のＢスキャンを集めることにより、関心領域１１２のボリュームの３次元（３Ｄ）スキャン画像を提供することができる。３Ｄスキャン画像の様々なスライスが演算され、典型的にＣスキャンと呼ばれる。たとえば、眼１１０の網膜層または眼底の正面画像に相当するＣスキャンを、３Ｄスキャン画像（または３Ｄスキャン画像の基礎となる３Ｄスキャンデータ）から演算することができる。
【００３４】
ここに利用されるように、３Ｄスキャンデータは、たとえば、関心領域のＡスキャンの集合として、この集合の複数のＡスキャンから求められる１以上のＢスキャンとして、複数のＡスキャンおよび複数のＢスキャンから求められる１以上のＣスキャンとして参照することができる。１つの態様において、撮像装置１２０が神経障害解析装置１３０に提供する画像データ１４０は、３Ｄスキャンデータであってよい。画像データ１４０は、３Ｄスキャンデータに加えて補足的な情報を含んでもよい。たとえば、撮像装置１２０は、ＯＣＴ画像データに加え、眼底像を取得可能であってよい。そのような場合において、眼底像は、走査型レーザー検眼鏡や眼底カメラなどによって取得可能である。一方、３Ｄスキャンデータから眼底像を生成することができ、これはたとえば各Ａスキャンにおける各ピクセルを加算することにより行われる。
【００３５】
画像データ１４０から、特にそれに含まれる３Ｄスキャンデータから、様々な測定値および定量を決定することが可能である。したがって、神経障害解析装置１３０は、画像データ１４０を評価し、測定値を算出し、そして表示および／またはさらなる解析のために解析結果１５０を出力するように構成される。１つの例において、測定値は、単一の層（たとえばＮＦＬ、ＧＣＬ、内網状層（ＩＰＬ）など）の層厚、複数の層の組み合わせ（たとえば、ＧＣＬとＩＰＬ（ＧＣＬ＋）；ＮＦＬとＧＣＬとＩＰＬ（ＧＣＣ）など）の厚さ、または網膜の全層の厚さを含んでよい。他の例では、測定値は、減衰係数（たとえば１つの層を通過するときに光が減衰する度合の測定値）、または、画像から求められる他の係数の測定値（たとえば、偏光感度ＯＣＴにより測定可能な偏光、倍率、位相など）を含んでよい。
【００３６】
しかしながら、神経障害解析装置１３０の典型的、非限定的な実施形態によれば、画像データ１４０から導かれた測定値は、統合的な減衰の測定値であってよい。１つの態様によれば、この統合的減衰の測定値は、上記の減衰係数に関連する。具体的には、減衰係数（μＡＴＴｄ）の推定は、従来通り次式により与えられる：
2014147780.tif 000005
ここで、βは、一定の値であると仮定され、Ｒは、以下においてより詳しく説明される比を表し、ｄは、平均減衰係数が上記推定を生ずる深さを示す深さの寸法である。統合減衰値μＡＴＴｄ）は、次の関係にしたがって算出することができる。
2014147780.tif 000006
概念的に、前者の関係は、距離−１（たとえばｍｍ−１）を単位とし、深さｄにわたる平均減衰係数を表す（たとえば網膜層）。後者の関係は、単位を持たず、深さにわたる（つまり、層やそうの群にわたる）統合的減衰を表す。すなわち、式（３）は、ある距離ｄにわたる減衰の平均レート（つまり、単位距離における減衰）を表す測定値（減衰係数）を提供する。減衰係数を提供するために減衰レートが平均化される距離は、典型的には、たとえば網膜ＮＦＬ層の厚さに関連するが、これは、緑内障は典型的に眼の当該層の萎縮として現れるからである。逆に、統合的減衰の測定値は、位置的特性ではなく、むしろ、集合的な特性または深さの特性である。さらに、統合的減衰の測定値は、物理的特性（つまり厚さ）と結合して光学特性を用いることによる、層組織の全量の比例した推定として利用可能であり、したがって、潜在的により診断的に関連する。減衰係数は、組織の密度の代理であり、視神経障害の検出およびモニタリングにおける従来の厚さに基づく解析よりも有効ではないと考えられる。
【００３７】
他の態様によれば、神経障害解析装置１３０は、画像データ１４０の全体にわたり、Ａラインごとに、統合減衰値（μＡＴＴｄ）を算出してよい。しかしながら、神経障害解析装置１３０は、たとえば、ユーザにより選択された関心領域１１２の特定範囲に対応する画像データ１４０の部分集合についての統合減衰値を算出してもよい。この演算の詳細は後述される。
【００３８】
画像データ１４０にわたり得られた測定値から視神経障害の特定を容易化するために、神経障害解析装置１３０は、標準データベースを利用することができる。標準データベースは、萎縮の可能性がある領域の特定とともに異常な場合の特定を容易化する。１つの態様において、神経障害解析装置１３０は、正常と確認された多数の被検者（眼）に対してＯＣＴスキャンを実行し、これらスキャンからの測定値を集合し、その結果を統計的に集計することにより、標準データベースを構築することができる。他の態様において、患者のスキャンデータと対応する測定値との関連において利用するために、既に生成された標準データベースを神経障害解析装置１３０に提供することができる。たとえば、神経障害解析装置１３０は、対応する測定値が閾値（たとえば、ｐ＜０．０５、ｐ＜０．０１など）のトリガとなる位置を特定するために、標準データベースを利用する。したがって、緑色領域（正常であろう領域）、黄色領域（疑わしい領域、たとえばｐ＜０．０５）、および赤色領域（疾患症状であろう領域、たとえばｐ＜０．０１）を有する表示、たとえばＯＣＴから得られたマップ、を生成することができる。ここで、ｐは、統計的無仮説が否定されない確率であり、かつ、標準データベースに対する比較から算出され、または統計的検定（たとえば二項分布）を介して算出される。したがって、たとえば、ｐ＜０．０１は、サンプルが統計的に識別不能である可能性が１パーセント未満であることを示す。ピクセルが緑色、黄色または赤色のいずれであるか決定するために上記例において使用されるｐの特定の値は単なる例であってよく、適当と考えられる他の値を適用することも可能である。
【００３９】
このように、標準データベース、関心領域のボリュームに対応して生成された３Ｄ  ＯＣＴデータＤボリューム、測定値、測定値の要約統計量（たとえば、平均値、中央値、標準偏差など）、画像データ１４０またはその部分に対する比較の結果の全体または一部を組み合わせることにより、表示またはさらなる解析のための解析結果１５０を生成することができる。
【００４０】
たとえば、解析結果１５０は、様々なＢスキャン、Ｃスキャン、ＯＣＴから得られたマップなどを表す表示データを含んでいてよい。この様々なスキャンは、測定結果および／または典型的な赤色／黄色／緑色の標準的解析結果を伴ってよい。他の例においては、たとえば、厚さマップやプロジェクション画像や統合的減衰マップなどのＯＣＴから得られたマップ、または他のモダリティ（走査型レーザー検眼鏡、眼底カメラなど）から取得された画像とともに、オーバーレイとして、測定結果を表示することが可能である。
【００４１】
視神経障害の診断、モニタリングおよび／または治療を容易化するために３Ｄ  ＯＣＴスキャンを利用する典型的、非限定的な処理を示す図２に移行する。この処理は、たとえば、図１に示す上記のシステム１００により実行可能である。２００において、患者の眼の関心領域の３Ｄ  ＯＣＴスキャンが実行される。このスキャンの結果として、３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータが生成される。この３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータは、関心領域の座標（たとえばＸ−Ｙ座標）に対応する複数のＡスキャン、Ａスキャンの集合から演算されるＢスキャン、Ａスキャン若しくはＢスキャンから演算されるＣスキャン、または関心領域の３Ｄボリュームデータ全体を含んでよい。関心領域は、実質的に眼の任意の部位にわたってよく、または、特に視神経乳頭、黄斑または視神経乳頭と黄斑との双方を同時に含む眼の網膜にわたってよい。加えて、ダウンサンプリング、またはスキャンデータを再配向するための３次元アフィン変換などの前処理を、３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータに施してもよい。
【００４２】
２０４において、所望の測定値として適当な層境界が、３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータ内において検出される。層境界は、厚さ測定など、演算対象の測定を可能にする。さらに、層境界は、減衰演算が統合（積分）される領域の範囲を定める。例として、網膜ＮＦＬ、ＧＣＬ、ＩＰＬ、網膜色素上皮（ＲＰＥ）、外網状層、視細胞内節・外節接合部（ＩＳ／ＯＳ）、脈絡膜、強膜、若しくは他の網膜の層、膜、または境界を、セグメンテーション（区分）によって特定することができる。
【００４３】
２０６において、関心層における測定値が算出される。特に、２０４にて検出された層境界にしたがう３Ｄ  ＯＣＴスキャンデータに基づいて測定値が演算される。この測定は、上記のように、厚さ測定、減衰係数の測定、または画像から得られる他の係数の測定などを含んでよい。１つの非限定的、典型的な実施形態によれば、関心層にわたり算出された測定値は、前述の式（４）に基づく統合的減衰の測定値である。しかしながら、詳細については後述するが、算出される測定値は、式（４）の統合的減衰関係から導かれる一般化または抽象化された測定値でもよい。１つの態様において、関心層は、ＮＦＬ、ＧＣＬ、ＧＣＬ＋、ＧＣＣ、または他の組み合わせを含んでいてよい。
【００４４】
２０８において、測定データは、収集領域にわたって収集されおよび／または統合される。１つの態様によれば、収集は、収集領域内の測定値の集合の加算、平均化、分位値の算出などを含んでよい。たとえば、収集領域は以下に対応する：スキャン範囲全体（つまり、ＯＣＴスキャンの対象の関心領域）；上半球および／または下半球；耳側、上側、鼻側および／または下側の象限（四分円）；４５度シフトされた象限（つまり、耳側−上側象限など）；実働時間；または、任意に定義可能な関心領域の他の部分領域。２１０において、任意的に、上記のように測定データを標準データと比較することができる。
【００４５】
２１２において、出力データを表示することが可能である。１つの態様によれば、この表示は、測定結果や、たとえばＡラインごとの標準解析の結果などの赤色／黄色／緑色を含んでいてよい。この表示は、さらに、要約統計量（たとえば平均値および標準偏差）および標準解析の結果の双方を含む、収集領域（全範囲および／または部分領域）の表現を含んでいてよい。出力データは、緑内障（および／またはＭＳ）の検出、モニタリングまたは治療のための解析レポートの構成要素として提供されてもよい。さらに、これら結果を個別に表示させてもよいし、或いは、これら結果を共に記載し、かつ、ＯＣＴから得られたマップ（たとえばプロジェクション画像、厚さマップなど）または他のモダリティにオーバーレイさせてもよい。
【００４６】
（視神経障害の検出のための測定の一般化）
前述したように、緑内障診断への従来のアプローチは、層の大きさの代わりに網膜の様々な位置における神経線維層の厚さを測定または推定することを含む。たとえば、そのような測定値または推定値は、走査レーザー偏光測定または従来のＯＣＴに基づく厚さの定量化から導かれてよい。しかしながら、上述したように、厚さは、神経障害検出方式に矛盾を与える可能性がある層の大きさ（量）の代わりである。たとえば、（たとえば、疾患に関連する萎縮に起因して）特定の位置において網膜層の大きさがゼロに近づくと同時に、網膜層の実際に測定可能な厚さが、ゼロに近づくのと対照的に、漸近線レベルでノンゼロに近づくように、ミュラーグリア細胞は網膜支持構造として或る程度作用する。他の例において、ＯＣＴにより画像化したときの神経線維層内の低密度領域（つまり孔部）は、視神経障害により誘発される萎縮に関連すると言える。このことは、さらに、神経線維層の厚さおよび組織の大きさが十分に対応しないことを強調する。減衰係数に関する先の研究は、測定可能な層厚の変化よりも前に組織特性の変化が生じる可能性があることを示唆している。しかしながら、前述したように、減衰係数は、組織の大きさとは対照的な組織の密度の代わりであるにも関わらず、層厚と同様の代理関係により悪化する。したがって、所与の網膜のＸ／Ｙ位置における層の全量により厳密に対応する測定値（つまり、より良い測定値または推定値）は、視神経障害の検出に関してより良く作用すると考えられる。
【００４７】
式（４）において提供された測定値がそのような測定値である一方、上記の統合的減衰の測定値をさらに一般化することにより、視神経障害の検出の応用範囲を拡大することができる。まず、βは一定と仮定する。それに伴い、式（４）における可変量は比Ｒのみとなる。さらに、式（４）の対数変換は単調性を有する。したがって、診断的観点から、式（４）は次のように簡略化される：
2014147780.tif 000007
ここで、関数ｆ（ｘ）はｘに関して単調である。よって、μＡＴＴｄも、Ｒと単調関係を有する。受信者操作特性（ＲＯＣ）解析を含む多くの疾患検出スキームは、値を閾値と比較する。そのようなスキームにおいて、順位（ｒａｎｋ−ｏｒｄｅｒ）は本質的に重要である。したがって、上記の単調関係が存在するため、統合的減衰に基づく視神経障害の検出スキームは、比Ｒ（または、Ｒに関し単調である他の任意のファクター）自体を用いて実施可能である。すなわち、上記の単調関係により、βが実質的に一定である限り、統合的減衰の値の代わりの測定値として比の値を用いることができる。換言すると、次式にしたがって数学的に記述される検出スキームを実施可能である：
2014147780.tif 000008
【００４８】
前述したように、Ｒは比の値である。減衰係数の従前の応用（たとえば、式（３）によるもの）において、Ｒは、神経線維層からの全後方散乱信号と網膜色素上皮からの全後方散乱信号との比を表す。換言すると、従前の応用においては、この比は次式により与えられる：
2014147780.tif 000009
ここで、Ｔｉは、層ｉからの全後方散乱信号を表す。しかしながら、統合的減衰測定のためにここで利用されるので、この比の値はそのように制限されない。たとえば、従前の応用と同様に、対象層は網膜神経線維層（ＮＦＬ）に限定されない。神経節細胞層（ＧＣＬ）や内網状層（ＩＰＬ）やそれらの組み合わせのような他の層を、ＮＦＬ（または、ＮＦＬとの組み合わせ）とともに用いることができる。一般的に、対象層は、参照層よりも内側（つまり、参照層に対して眼球の中心に近い側）に存在する任意の網膜層、または参照層より内側の他の網膜層との組み合わせである任意の網膜層を含んでよい。さらに、ここに開示された統合的減衰測定は、網膜色素上皮（ＲＰＥ）を参照層として利用する場合に限定されない。たとえば内網状層、外網状層、または内節・外節（ＩＳ／ＯＳ）接合部などの他の層を、参照層として用いることができる。複数の層の組み合わせを参照として用いてもよい。それゆえ、式（４）による統合的減衰測定または式（６）による緑内障検出機能について、比Ｒは次式により与えられる：
2014147780.tif 000010
ここで、ＩＲＬは網膜内層（１以上の層）を示し、ｒｅｆは参照層（１以上の層）を示す。
【００４９】
（結果）
図３および図４は、ここに説明された概念に基づく視神経障害検出の様々な結果を示す。これら結果は、受信者操作特性（ＲＯＣ）マップの形式で描写されている。一般に、ＲＯＣマップは、結果として得られるマップ中の各ピクセルが、当該位置に対応するＲＯＣ解析の結果である曲線の下の個々の範囲を提供する多数の対象患者の履歴データに照らして、患者群についてのＯＣＴスキャンデータからのデータ（つまり測定値）を提供する。特に、ＲＯＣマップは、症状が、緑内障などの状態の信頼できる予測因子である関心領域を表すために経時的に示すパターンを明示する。図３および４に示すＲＯＣマップにおいて、赤い領域は、関連する測定値が症状の良好な予測因子である位置を示し、青い領域は、不十分な予測的特性を示す。
【００５０】
図３は、視神経乳頭の網膜ＮＦＬの統合的減衰の測定値に関する早期緑内障についての結果を描写している。図４は、視神経乳頭の網膜ＮＦＬの統合的減衰の測定値に関する中期緑内障についての結果を描写している。
【００５１】
図３および図４を参照すると、統合的減衰の技法は、一般に、個々の厚さと位置ごとの減衰係数の結果との最適な態様を提供する結果を生じる。ＲＯＣマップの例から分かるように、いくつかの位置において、統合的減衰は厚さに基づく解析とより多くを共有し、他の位置においては、減衰係数解析とより多くを共有する。図３および図４に示す視神経乳頭のＲＯＣマップに関連して、統合的減衰の結果は、下方弧状領域を含む広い領域において高レベルのＡＲＯＣ（ａｒｅａ  ｕｎｄｅｒ  ｔｈｅ  ＲＯＣ  ｃｕｒｖｅ：ＲＯＣ曲線の下の領域）を示し、特に、中期緑内障のケース（図４）においてそのようになっている。なお、早期緑内障（図３）においては、統合的減衰の技法は、減衰係数に基づく技法よりもＡＲＯＣのスコアレベルが有意に高くなっている。図３および図４のＲＯＣマップは視神経乳頭を示しているが、黄斑などの他の範囲のＲＯＣマップを作成することも可能である。
【００５２】
（典型的な光コヒーレンストモグラフィシステム）
前述の１以上の態様を実施可能な光コヒーレンストモグラフィ（ＯＣＴ）システム５００の典型的、非限定的な実施形態を示す図５に移行する。図示されているように、システム５００は、たとえば網膜などの眼５０２の部分の断層像を生成するために眼科分野において使用される撮像手法を実行可能である。
【００５３】
一般に、ＯＣＴは、低コヒーレンス広帯域光源５０４からの光を眼５０２の部分に照射することと、眼５０２の当該部分の断層像を生成するために反射光を観察することとを含む。光源５０４からの光は、ビームスプリッター、ファイバーカプラなどの光アダプター５０６により２つに分割され、サンプル部分５０８は、経路５１０に沿って眼５０２に向かって進行し、参照部分５１２は、経路５１４に沿ってミラー５１６などの参照反射器に向かって進行する。サンプル部分５０８と参照部分５１２は少なくとも部分的に反射され、それらの反射成分は光アダプター５０６により合成され、合成された反射光の強度または他の量が検出器５２０によって検出され、検出器５２０は、コンピュータ５２２により受信される検出量を示す信号を送信するために動作的に接続されている。サンプル部分５０８の進行距離が参照部分５１２の進行距離のコヒーレント長に含まれるとき、反射され合成された光の強度に影響する光干渉パターンが形成される。合成された反射光の強度は、サンプル部分５０８により照明される眼５０２の部分の特性（たとえば、組織の後方散乱、偏光など）により変化する。そして、合成された反射光の強度に基づいて眼５０２の照明部分のそのような特性に関する情報が決定され、眼５０２の照明部分に関する画像データを生成するために用いられる。
【００５４】
眼５０２に対するサンプル部分５０８の進入深度は、タイムドメインでは、参照部分５１２のトランスミッター５１８のミラー５１６からの距離Ｄを変化することによって制御される。一方、周波数ドメインでは、進入深度は、広帯域光源または或る周波数帯にわたる波長掃引光源５０４を利用することによって制御される。周波数ドメインにおいて深さを制御するときに距離Ｄを変化させてもよいが、そのような変動は、急速眼球運動や眼の形状を相殺するものであり、スキャン深度の制御を意図したものではない。合成された反射光に対してフーリエ解析を施すことは、異なる周波数で反射された光と、眼５０２の異なる深さで反射された光とを関連付ける。さらに、典型的にはタイムドメインＯＣＴスキャナにおける実行よりもかなりレートは低くはなるが、周波数ドメインＯＣＴスキャナにおける侵入を調整するためにミラー５１６を利用することもできる。
【００５５】
一定の進入深度を有するサンプル部分５０８は、眼５０２の内部の関心領域５２４（たとえば黄斑、視神経乳頭など）にわたる異なる空間的位置を照明するための様々な異なる向き（図５に破線で示す）のためのミラー、レンズなどの調整を介して反射されてよい。検出器５２０により検出された合成された反射光の強度（または他の量）は、関心領域５２４の異なる空間的位置のそれぞれについて、図５に示すコンピュータ５２２に送信される。ハードドライブなどの非一時的なコンピュータ読み取り可能媒体により記憶されるコンピュータ実行可能な指示を実行するためのプロセッサーを含むコンピュータ５２２は、たとえば、検出された強度を、ハードドライブに記憶されたデータベース内に格納する。このデータベースは、検出器５２０により検出された強度の各値を、それに対応する光が反射された関心領域５２４内の異なる空間的位置それぞれにリンク付けまたは他の関連付けを行って記憶するよう構成されてよい。同様に、異なる空間的位置にて反射され、関心領域５２４への光のサンプル部分５０８の軸方向の進入深度が異なる光の強度値は、分離したアレイに記憶されてよい。複数のアレイ内のデータは、コンピュータ５２２によって集合的に使用され、たとえばＢスキャンが生成される。
【００５６】
強度データを処理し、たとえば図１からの画像データ１４０を生成するために、コンピュータ５２２は、付加的なソフトウェアおよび／またはコンピュータ実行可能なコードを含んでいてよい。さらに、コンピュータ５２２は、前述の神経障害解析装置１３０の機能を実行するために、コンピュータ実行可能な指示を含んでいてよい。これに関連し、図１の神経障害解析装置１３０および撮像装置１２０は、システム５００または同様の構成の他のシステムにより提供されてもよい。
【００５７】
（典型的な演算装置）
ここに開示されているシステムおよび手法にしたがって使用可能な典型的な演算装置６００の高レベルな図示である図６を参照する。演算装置６００は、メモリー６０４に記憶された指示を実行する少なくとも１つのプロセッサー６０２を含む。この指示は、たとえば、前述した１以上の構成部分または前述した１以上の方法を実現するための指示により実行されるものとして記述された機能性を実現するための指示であってよい。プロセッサー６０２は、システムバス６０６を用いてメモリー６０４にアクセスできる。
【００５８】
演算装置６００は、システムバス６０６を用いてプロセッサー６０２によりアクセス可能なデータ記憶６０８を付加的に含んでよい。演算装置６００は、さらに、外部装置が演算装置６００と通信することを可能とする入力インターフェイス６１０を含んでよい。たとえば、入力インターフェイス６１０は、外部装置、ユーザなどから指示を受信するために使用されてよい。演算装置６００は、さらに、演算装置６００と１以上の外部装置とを接続する出力インターフェイス６１２を含んでよい。たとえば、演算装置６００は、出力インターフェイス６１２を用いて、テキスト、画像などを表示することができる。
【００５９】
さらに、単一のシステムとして説明されているが、演算装置６００は分散されたシステムであってよい。よって、たとえば、いくつかの装置がネットワーク接続によって接続され、演算装置６００により実行されるものとして記述されたタスクを集合的に実行してもよい。
【００６０】
また、ここに記述される動作は、１以上のプロセッサーにより実行され、および／または、１以上のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶された、コンピュータ実行可能な指示であってよい。コンピュータ実行可能な指示は、ルーチン、サブルーチン、プログラム、実行スレッド、および／または、その類似を含んでよい。さらにまた、これら方式の動作の結果は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶され、表示装置に表示され、および／または、その類似が施されてよい。
【００６１】
また、用語「または」は、排他的な「または」よりむしろ包括的な「または」を意味することを意図している。つまり、そうでないと指摘しない限り、または文脈から明らかでない限り、「ＸはＡまたはＢを用いる」という句は、自然で包括的な並べ替えのいずれかを意味する。つまり、「ＸはＡまたはＢを用いる」という句は、次の場合のいずれかを満足する：ＸはＡを用いる；ＸはＢを用いる；または、ＸはＡとＢの双方を用いる。さらに、この応用および付加されたクレームにおいて、そうでないと指摘しない限り、または単数形を指示していることが文脈から明らかでない限り、冠詞「ａ」と「ａｎ」は、一般に、「１またはそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【００６２】
また、ここに使用されるように、用語「典型的」は、「何かの例示または例としての役目をもつこと」を意味することを意図している。
【００６３】
ここに記述された様々な機能は、ハードウェア、ソフトウェア、またはそれらの組み合わせにおいて実現される。ソフトウェアで実現される場合、コンピュータ読み取り可能な媒体上の１以上の指示またはコードとして記憶され、または伝送されてよい。コンピュータ読み取り可能な媒体は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体と、１の場所から他の場所へのコンピュータプログラムの移動に役立つ任意の媒体を含む通信媒体との双方を含む。コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータによるアクセスが可能な、任意の入手可能な媒体であってよい。限定するものではないが、例として、そのようなコンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、または他の光学ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたは他の磁気ストレージ装置、または、所望のプログラムコードを指示またはデータ構造の形態で伝えまたは記憶するために用いることが可能であり、かつコンピュータによるアクセスが可能な任意の他の媒体を含んでよい。ここに用いられるように、ディスク（Ｄｉｓｋ）およびディスク（ｄｉｓｃ）は、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク、光ディスク、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、およびブルーレイディスク（ＢＤ）を含み、ここで、ディスク（ｄｉｓｋ）は通常、磁気的にデータを複製し、ディスク（ｄｉｓｃ）は通常、レーザーで光学的にデータを複製する。さらに、伝送される信号は、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体の範囲に含まれない。また、接続は、通信媒体であってよい。たとえば、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、デジタル加入者線（ＤＳＬ）、または赤外、電波およびマイクロ波などのワイヤレス技術を用いて、ウェブサイト、サーバ、または他の遠隔源からソフトウェアが伝送される場合、同軸ケーブル、光ファイバケーブル、ツイストペア、ＤＳＬ、または赤外、電波およびマイクロ波などのワイヤレス技術は、通信媒体の定義に含まれる。上記の組み合わせについても、コンピュータ読み取り可能な媒体の範囲に含まれる。
【００６４】
以上、例示的な実施形態が記述された。主張されている主題の一般的な範囲から逸脱しないように上記の装置および方法に変更および変形を加えてよいことは、当該分野の技術者にとって明らかである。主張されている主題の一般的な範囲における全てのそのような変形や変更を含むことを意図している。さらに、用語「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」の範囲に関し、詳細な説明またはクレームのいずれにおいても使用され、そのような用語は、クレームにおける因襲的な用語として用いられるときの用語「有する、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」の解釈と同様に包括的であることを意図している。
【図１】
2014147780.tif 000015
【図２】
2014147780.tif 000016
【図３】
2014147780.tif 000017
【図４】
2014147780.tif 000018
【図５】
2014147780.tif 000019
【図６】
2014147780.tif 000020
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月28日(2014.3.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網膜の視神経障害を検出しモニタするための方法であって、
網膜の領域の３次元画像データを取得し、
前記画像データに基づいて、前記領域内における網膜の複数の層の間の境界を特定し、
前記網膜の前記領域の少なくとも一部について、位置ごとに、前記網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との比（Ｒ）に関連する測定値を決定し、前記網膜の前記領域の前記一部における複数の位置についての測定値の集合を生成し、前記測定値は統合減衰値（μＡＴＴｄ）に対して一般に単調であり、Ｒは次の関係にしたがって決定されるμＡＴＴｄの代理的測定値として用いられる方法：
2014147780.tif 000021
ここで、
βは、実質的に一定の値としてモデル化されており、
Ｒは、前記比であり、
μＡＴＴｄは、前記網膜の深さｄにわたる光の全減衰量を表す。
【請求項２】
前記測定値の集合は、位置ごとに算出された統合減衰値の集合である
請求項１の方法。
【請求項３】
さらに、前記測定値の集合からの測定値を１以上の閾値とそれぞれ比較し、
比較結果に基づいて視神経障害の確率を算出する
請求項１の方法。
【請求項４】
網膜の視神経障害を検出しモニタするための方法であって、
網膜の関心領域の画像データを取得し、
前記網膜の複数の層の間の複数の層境界を特定するために前記画像データを区分し、
区分された画像データに基づいて、前記関心領域の少なくとも一部にわたる統合減衰値の集合を位置ごとに算出し、前記統合減衰値の集合における統合減衰値（μＡＴＴｄ）は、各位置について、前記網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との間の比に基づくものであり、
前記統合減衰値のそれぞれは、次の関係にしたがって決定される方法：
2014147780.tif 000022
ここで、
βは、実質的に一定の値としてモデル化されており、
Ｒは、前記比であり、
μＡＴＴｄは、前記網膜の深さｄにわたる光の全減衰量を表す。
【請求項５】
さらに、前記統合減衰値の集合を標準データベースにおける標準データと比較し、
前記統合減衰値の集合を標準データと比較した結果に基づいて視神経障害の確率を出力する
請求項４の方法。
【請求項６】
網膜の視神経障害を検出しモニタするための方法であって、
網膜の領域の画像データを取得し、
前記画像データに基づいて、前記領域内における網膜の複数の層の間の境界を特定し、
前記網膜の前記領域の少なくとも一部について、位置ごとに、前記網膜の１以上の対象層の全後方散乱信号強度と１以上の参照層の全後方散乱信号強度との比（Ｒ）に関連する測定値を決定し、前記網膜の前記領域の前記一部における複数の位置についての測定値の集合を生成し、
統合減衰値の集合からの統合減衰値を１以上の閾値とそれぞれ比較し、
比較結果に基づいて視神経障害の確率を算出する方法。
【請求項７】
前記１以上の閾値は、標準データベースを基にあらかじめ決定される
請求項３または６の方法。
【請求項８】
さらに、正常であることが確認された複数の眼に対する複数のＯＣＴスキャンを収集し、
前記複数のＯＣＴスキャンからの測定値を収集し、かつ、
収集された測定値を統計的に集計することにより、
前記標準データを構築する
請求項５または７の方法。
【請求項９】
さらに、前記１以上の参照層の前記全後方散乱信号強度が位置から位置へと決定される深さを標準化し、
前記標準化は、βが実質的に一定の値に維持されることを促進する
請求項１〜請求項８のいずれかの方法。
【請求項１０】
特定の位置についての前記比Ｒは、前記１以上の参照層の全後方散乱信号強度にわたる前記深さの標準化を用いて、次の関係により与えられる
請求項９の方法：
2014147780.tif 000023
ここで、
ＴＩＲＬ（ｚ）は、深さｚにおける前記１以上の対象層からの後方散乱信号の信号強度であり、
Ｔｒｅｆ（ｚ）は、深さｚにおける前記１以上の参照層からの後方散乱信号の信号強度であり、
ｄＩＲＬは、前記１以上の対象層の厚さであり、
ｄｒｅｆは、前記１以上の参照層の厚さである。
【請求項１１】
前記１以上の対象層は、網膜神経線維層、神経節細胞層、内網状層、またはこれらの組み合わせを含む
請求項１〜請求項１０のいずれかの方法。
【請求項１２】
前記１以上の参照層は、網膜色素上皮を含む
請求項１〜請求項１１のいずれかの方法。
【請求項１３】
前記網膜の前記領域は、視神経乳頭または前記網膜の黄斑の少なくとも１つを含む
請求項１〜請求項１２のいずれかの方法。
【請求項１４】
前記画像データは、３次元光コヒーレンストモグラフィ（３Ｄ  ＯＣＴ）スキャンデータを含む
請求項１〜請求項１３のいずれかの方法。
【請求項１５】
さらに、前記測定値の集合または前記画像データの少なくとも１つから得られた情報を表示する
請求項１〜請求項１４のいずれかの方法。
【請求項１６】
前記情報の表示は、前記画像データから生成された画像上のオーバーレイとする前記測定値の集合の視覚的表現の表示を含む
請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記統合減衰値は、前記比に対して一般に単調である
請求項４〜請求項１６のいずれかの方法。
【外国語明細書】
2014147780000001.pdf