(57)【要約】  本発明は、相互に水平な鏡像であり、視野欠損を取り囲む形状を有する成形された上側光刺激及び成形された下側光刺激を備える刺激対を交互に提示することにより、上部網膜及び下部網膜の視覚感度を測定する客観的な臨床検査を眼に対して実施する。成形された上側光刺激及び下側光刺激は、振幅が測定される瞳孔応答を刺激する。サイクル平均瞳孔応答バランス及び輝度比は、刺激対の各々の提示に対して計算される。刺激対応答曲線は、サイクル平均瞳孔応答バランスを輝度比のシグモイド関数に当てはめることにより計算される。サイクル平均瞳孔応答バランスがほぼゼロと等しくなる均衡輝度比は、シグモイド関数から計算される。均衡輝度比は、網膜神経損傷の存在及び位置を示す。【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼における上部網膜の視覚感度及び下部網膜の視覚感度を客観的に測定するための装置であって、
少なくとも１つの刺激提示装置に動作可能に接続された少なくとも１つのコンピュータ装置と、
少なくとも１つの瞳孔表示装置と、
少なくとも１つの入力装置と、
少なくとも１つのオペレータ表示装置と、
少なくとも１つの瞳孔計と、
オペレーショナル・ソフトウェアと、
データ分析ソフトウェアと
を備え、前記少なくとも１つの刺激提示装置は少なくとも１つの刺激検査を提示し、それに関して前記少なくとも１つのコンピュータ装置が瞳孔応答曲線を計算する装置。
【請求項２】
前記少なくとも１つの刺激検査は少なくとも１つの刺激セットを備える、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記少なくとも１つの刺激セットは少なくとも１つの刺激サイクルを備える、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記少なくとも１つの刺激サイクルは少なくとも１つの刺激対を備える、請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記少なくとも１つの刺激対は成形された下側刺激の水平鏡像である成形された上側刺激を備える、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
代表的な刺激サイクルに対するサイクル平均瞳孔応答曲線は前記瞳孔応答曲線から計算される、請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記サイクル平均上側瞳孔応答曲線は、前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対のサイクル平均上側瞳孔応答振幅及び対応する成形された上側刺激輝度を計算するために前記少なくとも１つのコンピュータ装置によって使用される、請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記サイクル平均上側瞳孔応答曲線は、前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対のサイクル平均下側瞳孔応答振幅及び対応する成形された下側刺激輝度を計算するために前記少なくとも１つのコンピュータ装置によって使用される、請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記サイクル平均上側瞳孔応答曲線は、前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対のサイクル平均瞳孔応答バランス及び対応する輝度比を計算するために前記少なくとも１つのコンピュータ装置によって使用される、請求項８に記載の装置。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのコンピュータ装置は、前記代表的な刺激サイクルの刺激対応答曲線を計算する、請求項９に記載の装置。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのコンピュータ装置は、前記代表的な刺激サイクルの均衡輝度比を計算する、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記成形された上側刺激及び前記成形された下側刺激は、選択可能な形状、領域、輝度及び提示時間によって特徴付けられる、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記成形された上側刺激は前記上部網膜に提示される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記成形された下側刺激は前記下部網膜に提示される、請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記選択可能な形状は視野欠損の形状を取り囲む、請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記視野欠損は緑内障の特徴を示す視野欠損と一致する、請求項１５に記載の装置。
【請求項１７】
前記視野欠損は、中心暗点、傍中心暗点、上下暗点、ビエルムの暗点、周辺暗点、鼻側階段、弓状暗点及び全般的な視野欠損を含む群から選択される、請求項１５に記載の装置。
【請求項１８】
前記刺激対の前記提示は、後に前記成形された下側刺激の提示が続く、前記成形された上側刺激の提示を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項１９】
前記刺激対の前記提示は、後に前記成形された上側刺激の提示が続く、前記成形された下側刺激の提示を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの刺激対は、選択可能な背景輝度を有する前記刺激対表示装置の表示画面上で前記眼に提示するために表示される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２１】
前記少なくとも１つの刺激対は、中に移動可能固視アイコンが配置される選択可能座標系に対し、前記刺激対表示装置によって前記眼に提示するために表示される、請求項１５に記載の装置。
【請求項２２】
前記座標系は、極座標系、デカルト座標系、及び自動視野計の使用と調和する座標系を含む群から選択される、請求項２１に記載の装置。
【請求項２３】
前記オペレーショナル・ソフトウェアは、前記オペレータ表示装置上に提示するために、前記選択可能な座標系、前記選択可能な座標系内の前記固視点の前記座標、前記少なくとも１つの刺激対の前記成形された上側刺激及び前記成形された下側刺激の形状、前記少なくとも１つの刺激対の前記成形された上側刺激及び前記成形された下側刺激の領域、前記少なくとも１つの刺激対の前記成形された上側刺激の輝度、前記少なくとも１つの刺激対の前記成形された下側刺激の輝度、前記選択可能な背景輝度の輝度、前記少なくとも１つの刺激対の前記成形された上側刺激の成形上側刺激提示時間、前記少なくとも１つの刺激対の前記成形された上側刺激の成形された下側刺激提示時間、刺激サイクル時間を備える前記少なくとも１つの刺激対の数、検査を備える刺激サイクルの数、及び前記瞳孔計のオン／オフ状態を選択するための手段を備えるインタラクティブ・メニューを生成する、請求項２１に記載の装置。
【請求項２４】
前記成形された上側刺激は、瞳孔光応答を刺激するために十分な視覚感度を持つ前記上部網膜の領域を取り囲む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２５】
前記成形された上側刺激は、前記上部網膜に緑内障による損傷がある場合に視覚機能の低下を示す可能性の最も高い前記上部網膜の領域を取り囲む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２６】
前記成形された下側刺激は、瞳孔光応答を刺激するために十分な視覚感度を持つ前記下部網膜の領域を取り囲む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２７】
前記成形された下側刺激は、前記下部網膜に緑内障による損傷がある場合に視覚機能の低下を示す可能性の最も高い前記下部網膜の領域を取り囲む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２８】
前記刺激対は、前記眼の視野の少なくとも中央２０°を取り囲む、請求項１５に記載の装置。
【請求項２９】
前記少なくとも１つの刺激検査は定常状態輝度刺激検査を備え、前記少なくとも１つの刺激サイクルは定常状態輝度刺激サイクルを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項３０】
前記少なくとも１つの刺激検査は可変輝度刺激検査を備え、前記少なくとも１つの刺激サイクルは可変輝度刺激サイクルを備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項３１】
前記少なくとも１つの刺激検査はタイプＩＩの可変輝度検査を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項３２】
前記均衡輝度比は、前記刺激対応答曲線がほぼゼロと等しいサイクル平均瞳孔応答バランスと相関する輝度比を選択することにより前記刺激対応答曲線から計算される、請求項１５に記載の装置。
【請求項３３】
前記サイクル平均上側瞳孔応答振幅は、前記成形された上側刺激の提示に続く前記瞳孔のピーク収縮において測定される前記眼の前記瞳孔のサイクル平均直径と、前記成形された下側刺激の直前の提示から計算される前記瞳孔のサイクル平均基底線との間の差として計算される、請求項１５に記載の装置。
【請求項３４】
前記瞳孔の前記サイクル平均基底線は、前記サイクル平均瞳孔応曲線の当てはめられた時間セグメントに指数関数を当てはめ、外挿された時間セグメントにわたり前記指数関数を外挿し、前記瞳孔の前記定常状態直径の大きさとして前記指数関数から前記成形された上側刺激の前記提示に続く前記瞳孔のピーク収縮の時間における瞳孔直径の外挿された値を選択することにより、前記成形された下側刺激の前記直前の提示から計算される、請求項３３に記載の装置。
【請求項３５】
前記当てはめられた時間セグメントは、先行ピーク収縮時間から始まり、先行ピーク延長時間で終了する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３６】
前記外挿された時間セグメントは、先行ピーク延長時間から始まり、先行ピーク外挿で終了する、請求項３４に記載の装置。
【請求項３７】
前記サイクル平均下側瞳孔応答振幅は、前記成形された下側刺激の提示に続く前記瞳孔のピーク収縮において測定される前記眼の前記瞳孔の直径と、前記成形された上側刺激の直前の提示から計算される前記瞳孔の基底線との間の差として計算される、請求項１５に記載の装置。
【請求項３８】
前記瞳孔の前記サイクル平均基底線は、指数関数を前記瞳孔応答曲線の当てはめられた時間セグメントに当てはめ、外挿された時間セグメントにわたり前記指数関数を外挿し、前記瞳孔の前記定常状態直径の大きさとして前記指数関数から前記成形された下側刺激の前記提示に続く前記瞳孔のピーク収縮の時間における瞳孔直径の外挿された値を選択することにより、前記成形された上側刺激の前記直前の提示から計算される、請求項３７に記載の装置。
【請求項３９】
前記当てはめられた時間セグメントは、先行ピーク収縮時間から始まり、先行ピーク延長時間で終了する、請求項３７に記載の装置。
【請求項４０】
前記外挿された時間セグメントは、先行ピーク延長時間から始まり、先行ピーク外挿で終了する、請求項３７に記載の装置。
【請求項４１】
前記刺激対応答曲線は、前記代表的な刺激サイクルの前記代表的な刺激対について計算された前記サイクル平均瞳孔応答バランスを、前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対についても計算された前記輝度比のシグモイド関数に当てはめることによって計算される、請求項１５に記載の装置。
【請求項４２】
ゼロを下回る前記均衡輝度比の値は前記眼の前記上部網膜の視覚感度の異常を示し、ゼロを上回る前記均衡輝度比の値は前記眼の前記下部網膜の視覚感度の異常を示す、請求項３２に記載の装置。
【請求項４３】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比が１とほぼ等しい場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しい、請求項４２に記載の装置。
【請求項４４】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比の対数がゼロとほぼ等しい場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しい、請求項４２に記載の装置。
【請求項４５】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比が１とほぼ等しくない場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しくない、請求項４２に記載の装置。
【請求項４６】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比の対数がゼロとほぼ等しくない場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しくない、請求項４２に記載の装置。
【請求項４７】
前記均衡輝度比の値は、正常な瞳孔応答からの瞳孔応答の偏差の指標を備える、請求項４２に記載の装置。
【請求項４８】
前記視野欠損は、前記均衡輝度比の前記値が正常の下限で始まり正常の上限で終わる選択可能な正常の範囲の外側にある場合に指示される、請求項４２に記載の装置。
【請求項４９】
前記正常の下限は平均正常値よりも約３標準偏差小さく、前記正常の下限は平均正常値よりも約３標準偏差大きい、請求項４８に記載の装置。
【請求項５０】
前記均衡輝度比の前記値が前記正常の上限と等しいか又はこれを超える場合、前記上部網膜における視野欠損が指示される、請求項４９に記載の装置。
【請求項５１】
前記均衡輝度比の前記値が前記正常の下限と等しいか又はこれを下回る場合、前記下部網膜における視野欠損が指示される、請求項４９に記載の装置。
【請求項５２】
前記少なくとも１つの刺激検査はタイプＩの定常状態輝度検査を備える、請求項１５に記載の装置。
【請求項５３】
前記少なくとも１つのコンピュータ装置は、検査上側瞳孔応答振幅及び検査下側瞳孔応答振幅を計算する、請求項５２に記載の装置。
【請求項５４】
前記検査上側瞳孔応答振幅は平均上側正常瞳孔応答値と比較され、前記検査下側瞳孔応答振幅は平均下側瞳孔応答正常値と比較される、請求項５３に記載の装置。
【請求項５５】
前記検査上側瞳孔応答振幅が前記平均上側正常瞳孔応答値から２標準偏差よりも大きい場合、拡散上側視野欠損が指示される、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記検査下側瞳孔応答振幅が前記平均下側正常瞳孔応答値から２標準偏差よりも大きい場合、拡散下側視野欠損が指示される、請求項５５に記載の装置。
【請求項５７】
前記模範的なタイプＩ刺激検査の全ての輝度は、同じオン値に固定され、同じオフ値に固定される、請求項５２に記載の装置。
【請求項５８】
前記模範的なタイプＩ刺激検査は、各スクリーニング刺激サイクルが後に複数の刺激対の提示を伴う１つの成形された刺激の提示を備える複数のスクリーニング刺激を含むスクリーニング刺激セットからなる、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
瞳孔応答曲線は前記スクリーンング刺激検査の提示時間にわたり記録され、前記瞳孔応答曲線は前記スクリーニング刺激セットを備える前記複数のスクリーニング刺激サイクルに対応する複数の瞳孔応答データ・セグメントに分割される、請求項５８に記載の装置。
【請求項６０】
各々の前記瞳孔応答データ・セグメントの存続期間はスクリーニング刺激サイクル時間に対応する、請求項５９に記載の装置。
【請求項６１】
瞳孔応答データのトリプレットは各々の前記瞳孔応答データ・セグメントについて計算される、請求項６０に記載の装置。
【請求項６２】
瞳孔応答データの前記トリプレットは、上側スクリーニング瞳孔応答振幅、下側スクリーニング瞳孔応答振幅及びスクリーニング応答バランスを備える、請求項６１に記載の装置。
【請求項６３】
前記上側スクリーニング瞳孔応答振幅、前記下側スクリーニング瞳孔応答振幅及び前記スクリーニング応答バランスはそれぞれ、健常患者の母集団から収集された上側瞳孔応答振幅、下側瞳孔応答振幅及び応答バランスの対応する規準データと比較され、スクリーニングの目的で前記規準データのそれぞれの平均からの標準偏差を参照して解釈される、請求項６２に記載の装置。
【請求項６４】
眼の上部網膜の視覚感度及び下部網膜の視覚感度を客観的に測定するための方法であって、
ａ．前記眼に少なくとも１つの刺激検査を提示するステップと、
ｂ．前記少なくとも１つの刺激検査に対する瞳孔応答曲線を計算するステップと、
を備える方法。
【請求項６５】
前記少なくとも１つの刺激検査は少なくとも１つの刺激セットを備える、請求項６４に記載の方法。
【請求項６６】
前記少なくとも１つの刺激セットは少なくとも１つの刺激サイクルを備える、請求項６５に記載の方法。
【請求項６７】
前記少なくとも１つの刺激サイクルは少なくとも１つの刺激対を備える、請求項６６に記載の方法。
【請求項６８】
前記少なくとも１つの刺激対は成形された下側刺激の水平鏡像である成形された上側刺激を備える、請求項６７に記載の方法。
【請求項６９】
前記成形された上側刺激及び前記成形された下側刺激は、選択可能な形状、領域、輝度及び提示時間によって特徴付けられる、請求項６８に記載の方法。
【請求項７０】
前記選択可能な形状は視野欠損の形状を取り囲む、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記視野欠損は緑内障の特徴を示す視野欠損と一致する、請求項７０に記載の方法。
【請求項７２】
前記視野欠損は、中心暗点、傍中心暗点、上下暗点、ビエルムの暗点、周辺暗点、鼻側階段、弓状暗点及び全般的な視野欠損を備える群から選択される、請求項７０に記載の方法。
【請求項７３】
前記成形された上側刺激は、瞳孔光応答を刺激するために十分な視覚感度を持つ前記上部網膜の領域を取り囲む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７４】
前記成形された上側刺激は、前記上部網膜に緑内障による損傷がある場合に視覚機能の低下を示す可能性の最も高い前記上部網膜の領域を取り囲む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７５】
前記成形された下側刺激は、瞳孔光応答を刺激するために十分な視覚感度を持つ前記下部網膜の領域を取り囲む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７６】
前記成形された下側刺激は、前記下部網膜に緑内障による損傷がある場合に視覚機能の低下を示す可能性の最も高い前記下部網膜の領域を取り囲む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７７】
前記刺激対は、前記眼の視野の少なくとも中央２０°を取り囲む、請求項７０に記載の方法。
【請求項７８】
前記少なくとも１つの刺激検査は定常状態輝度刺激検査を備え、前記少なくとも１つの刺激サイクルは定常状態輝度刺激サイクルを備える、請求項７０に記載の方法。
【請求項７９】
前記少なくとも１つの刺激検査は可変輝度刺激検査を備え、前記少なくとも１つの刺激サイクルは可変輝度刺激サイクルを備える、請求項７０に記載の方法。
【請求項８０】
前記少なくとも１つの刺激検査はタイプＩＩの可変輝度検査を備える、請求項７０に記載の方法。
【請求項８１】
前記眼に少なくとも１つの刺激検査を提示する前記ステップは、前記成形された上側刺激を前記上部網膜に提示するステップと、前記成形された下側刺激を前記下部網膜に提示するステップとを更に備える、請求項８０に記載の方法。
【請求項８２】
前記眼に少なくとも１つの刺激検査を提示する前記ステップは、前記成形された下側刺激を提示する前に前記成形された上側刺激を提示するステップ、又は、前記成形された下側刺激を提示した後に前記成形された上側刺激を提示するステップを更に備える、請求項８１に記載の方法。
【請求項８３】
前記眼に少なくとも１つの刺激検査を提示する前記ステップは、前記少なくとも１つの刺激対を、選択可能背景輝度及び選択可能座標系を有し、中に移動可能固視アイコンが配置される刺激対表示装置の表示画面上で前記眼に表示するステップを更に備える、請求項８２に記載の方法。
【請求項８４】
前記座標系は、極座標系、デカルト座標系及び自動視野計の使用と調和する座標系を備える群から選択される、請求項８３に記載の方法。
【請求項８５】
前記少なくとも１つの刺激検査の瞳孔応答曲線を計算する前記ステップは、
ａ．前記瞳孔応答曲線から代表的な刺激サイクルに対するサイクル平均瞳孔応答曲線を計算するステップと、
ｂ．前記サイクル平均瞳孔応答曲線から前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対のサイクル平均上側瞳孔応答振幅及び対応する成形された上側刺激輝度を計算するステップと、
ｃ．前記サイクル平均瞳孔応答曲線から前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対のサイクル平均下側瞳孔応答振幅及び対応する成形された下側刺激輝度を計算するステップと、
ｄ．前記サイクル平均瞳孔応答曲線から前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対のサイクル平均瞳孔応答バランス及び対応する輝度比を計算するステップと、
ｅ．前記代表的な刺激サイクルの刺激対応答曲線を計算するステップと、
ｆ．前記代表的な刺激サイクルの均衡輝度比を計算するステップと、
を更に備える請求項８４に記載の方法。
【請求項８６】
前記代表的な刺激サイクルの均衡輝度比を計算する前記ステップは、前記刺激対応答曲線がほぼゼロと等しい瞳孔応答バランスと相関する輝度比を選択するステップを更に備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項８７】
サイクル平均上側瞳孔応答振幅を計算する前記ステップは、
ａ．指数関数を前記成形された下側刺激の直前の提示から前記サイクル平均瞳孔応答曲線の当てはめられた時間セグメントに当てはめるステップと、
ｂ．前記指数関数を外挿された時間セグメントにわたり外挿するステップと、
ｃ．前記瞳孔の前記定常状態直径の大きさとして、前記成形された上側刺激の前記提示に続く前記瞳孔のピーク収縮の時間における瞳孔直径の外挿された値を前記指数関数から選択するステップと、
ｄ．前記瞳孔の前記定常状態直径の前記大きさを前記瞳孔のサイクル平均基底線に割り当てるステップと、
ｅ．前記成形された上側刺激の提示に続く前記瞳孔のピーク収縮の時間において測定された前記眼の前記瞳孔のサイクル平均直径と、前記瞳孔のサイクル平均基底線との間の差を計算するステップと、
を更に備える請求項８５に記載の方法。
【請求項８８】
前記当てはめられた時間セグメントは、先行ピーク収縮時間から始まり、先行ピーク延長時間で終了し、前記外挿された時間セグメントは、前記先行ピーク延長時間から始まり、先行ピーク外挿時間で終了する、請求項８７に記載の方法。
【請求項８９】
サイクル平均下側瞳孔応答振幅を計算する前記ステップは、
ａ．指数関数を前記成形された上側刺激の直前の提示から前記サイクル平均瞳孔応答曲線の当てはめられた時間セグメントに当てはめるステップと、
ｂ．前記指数関数を外挿された時間セグメントにわたり外挿するステップと、
ｃ．前記瞳孔の前記定常状態直径の大きさとして、前記成形された上側刺激の前記提示に続く前記瞳孔のピーク収縮の時間における瞳孔直径の外挿された値を前記指数関数から選択するステップと、
ｄ．前記瞳孔の前記定常状態直径の前記大きさを前記瞳孔のサイクル平均基底線に割り当てるステップと、
ｅ．前記成形された下側刺激の提示に続く前記瞳孔のピーク収縮の時間において測定された前記眼の前記瞳孔のサイクル平均直径と、前記瞳孔のサイクル平均基底線との間の差を計算するステップと、
を更に備える請求項８５に記載の方法。
【請求項９０】
前記当てはめられた時間セグメントは、先行ピーク収縮時間から始まり、先行ピーク延長時間で終了し、前記外挿された時間セグメントは、前記先行ピーク延長時間から始まり、先行ピーク外挿時間で終了する、請求項８９に記載の方法。
【請求項９１】
前記刺激対応答曲線を計算する前記ステップは、前記代表的な刺激サイクルの前記代表的な刺激対について計算された前記サイクル平均瞳孔応答バランスを、前記代表的な刺激サイクルの各代表的な刺激対についても計算された前記輝度比のシグモイド関数に当てはめるステップを更に備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項９２】
ゼロを下回る前記均衡輝度比の値は前記眼の前記上部網膜の視覚感度の異常を示し、ゼロを上回る前記均衡輝度比の値は前記眼の前記下部網膜の視覚感度の異常を示す、請求項８５に記載の方法。
【請求項９３】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比が１とほぼ等しい場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しい、請求項８５に記載の方法。
【請求項９４】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比の対数がゼロとほぼ等しい場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しい、請求項８５に記載の方法。
【請求項９５】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比が１とほぼ等しくない場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しくない、請求項８５に記載の方法。
【請求項９６】
前記上部網膜の前記視覚感度は、前記均衡輝度比の対数がゼロとほぼ等しくない場合に前記下部網膜の前記視覚感度とほぼ等しくない、請求項８５に記載の方法。
【請求項９７】
前記均衡輝度比の値は、正常な瞳孔反応答からの瞳孔応答の偏差の指標を備える、請求項８５に記載の方法。
【請求項９８】
前記視野欠損は、前記均衡輝度比の前記値が正常の下限で始まり正常の上限で終わる選択可能な正常の範囲の外側にある場合に指示される、請求項８５に記載の方法。
【請求項９９】
前記正常の下限は平均正常値よりも約３標準偏差小さく、前記正常の下限は平均正常値よりも約３標準偏差大きい、請求項９８に記載の方法。
【請求項１００】
前記均衡輝度比の前記値が前記正常の上限と等しいか又はこれを超える場合、前記上部網膜における視野欠損が指示される、請求項９９に記載の方法。
【請求項１０１】
前記均衡輝度比の前記値が前記正常の下限と等しいか又はこれを下回る場合、前記下部網膜における視野欠損が指示される、請求項１００に記載の方法。
【請求項１０２】
前記少なくとも１つの刺激検査はタイプＩの定常状態輝度検査を備える、請求項７０に記載の方法。
【請求項１０３】
前記少なくとも１つの刺激検査の瞳孔応答曲線を計算する前記ステップは、
ａ．検査上側瞳孔応答振幅を計算するステップと、
ｂ．検査下側瞳孔応答振幅を計算するステップと、
ｃ．前記検査上側瞳孔応答振幅を平均上側正常瞳孔応答値と比較するステップと、
ｄ．前記検査下側瞳孔応答振幅を平均下側正常瞳孔応答値と比較するステップと、
を更に備える、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０４】
前記検査上側瞳孔応答振幅が前記平均上側正常瞳孔応答値から２標準偏差よりも大きい場合、拡散上側視野欠損が指示される、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０５】
前記検査下側瞳孔応答振幅が前記平均下側正常瞳孔応答値から２標準偏差よりも大きい場合、拡散下側視野欠損が指示される、請求項１０３に記載の方法。
【請求項１０６】
前記模範的なタイプＩ刺激検査の全ての輝度は、同じ「オン」値に固定され、同じ「オフ」値に固定される、請求項１０２に記載の方法。
【請求項１０７】
前記模範的なタイプＩ刺激検査は、各スクリーニング刺激サイクルが後に複数の刺激対の提示を伴う１つの成形された刺激の提示を備える複数のスクリーニング刺激を含むスクリーニング刺激セットからなる、請求項１０６に記載の方法。
【請求項１０８】
前記少なくとも１つの刺激検査の瞳孔応答曲線を計算する前記ステップは、
ａ．前記スクリーニング刺激検査の提示にわたり前記瞳孔応答を記録するステップと、
ｂ．前記瞳孔応答曲線を、前記スクリーニング刺激セットを備える前記複数のスクリーニング刺激サイクルに対応する複数の瞳孔応答データ・セグメントに分割するステップと、
ｃ．前記瞳孔応答データ・セグメントの各々について、上側スクリーニング瞳孔応答振幅、下側スクリーニング瞳孔応答振幅及びスクリーニング応答バランスを備える瞳孔応答データのトリプレットを計算するステップと、
ｄ．前記上側スクリーニング瞳孔応答振幅、前記下側スクリーニング瞳孔応答振幅及び前記スクリーニング応答バランスをそれぞれ、健常患者の母集団から収集された上側瞳孔応答振幅、下側瞳孔応答振幅及び応答バランスの対応する規準データと比較するステップと、
ｅ．前記上側スクリーニング瞳孔応答振幅、前記下側スクリーニング瞳孔応答振幅及び前記スクリーニング応答バランスを、スクリーニングの目的で前記規準データのそれぞれの平均からの標準偏差を参照して解釈するステップとを更に備える、請求項１０７に記載の方法。
【請求項１０９】
各々の前記瞳孔応答データ・セグメントの存続期間はスクリーニング刺激サイクル時間に対応する、請求項１０８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、全体として参照により本明細書に組み込まれている、２００４年３月９日に出願した米国仮出願第６０／５５１，６４９号の優先権を主張するものである。
本発明は、一般に、眼に対する網膜損傷を評価する装置及び方法に関し、具体的には、眼に対する緑内障性網膜損傷を評価する装置及び方法に関する。
【０００２】
背景技術
２．１  緑内障疫学
緑内障は、米国において２番目に多い失明の原因であり、アフリカ系アメリカ人では唯一最も重大な失明の原因となっている。約８０，０００人のアメリカ人が、原発性開放隅角緑内障（「ＰＯＡＧ］）により失明している。少なくとも２００万人のアメリカ人がＰＯＡＧに罹患しているが、そのほぼ半数の人々は気づいていない。約５００〜１０００万人のアメリカ人は、ＰＯＡＧの進行のリスクを高める眼圧上昇（「ＩＯＰ」）を伴う高眼圧症である。そのような高眼圧症がＰＯＡＧを発症させる比率は、年間１０００人のうち約５〜１０例であり、発生率は年齢及びＩＯＰのレベルと共に増加する。
【０００３】
２．２  緑内障の臨床的兆候
緑内障は病因が不明の疾病群を示し、その臨床的特徴は一般に、［ｉ］視神経乳頭の萎縮、［ｉｉ］視野欠損、及び［ｉｉｉ］ＩＯＰの上昇を含む。ＩＯＰの上昇は緑内障全体に共通する特徴ではない。視神経乳頭の萎縮及び視野欠損は、正常範囲内にあるＩＯＰの状況においても発症することがある。この状況は、例えば、正常眼圧緑内障の症例に多く見られる。緑内障による視神経乳頭萎縮は一般に検眼鏡により発見される。緑内障による視野欠損は一般に視野計によって検出されて位置付けられ、ＩＯＰの上昇は一般に圧平眼圧計又は同様の装置により測定される。
【０００４】
２．３  視神経乳頭
検眼鏡を使用すると、正常な視神経乳頭は、後部網膜に縦に方向づけられた楕円構造として見え、その中で眼杯と呼ばれる黄色のくぼみがピンク色の神経網膜辺縁部から識別できるが、そこから毛細血管が網膜に走っている。
【０００５】
約１２０万の網膜神経線維（網膜神経節細胞から生じる軸索）は視神経乳頭で結束して視神経を形成するが、これは眼底から生じて脳まで及ぶ。単純化すると、視神経乳頭は、視覚を生み出すために脳によって使用される網膜の変調された入力を伝達する神経ケーブルの管を経由する前方横断面として認識されうる。
【０００６】
２．４  緑内障における視神経乳頭の変化
緑内障に関連する視神経乳頭の検眼鏡所見的な変化は、眼杯の拡大、歪み、蒼白又は深化、神経網膜辺縁部の菲薄化、線状出血の発生、及び網膜血管の形態の変化を含む。これらの変化は、網膜神経線維層の萎縮、瘢痕及び消失に関連する。
【０００７】
２．５  視野と視力の区別
緑内障について説明する際に、視野と視力を区別することが重要である。おおまかな概念として、眼の視力とは、いかに鮮明に世の中の物体に焦点を合わせるかを示すが、眼の視野とは、世の中がいかに多く見えるかを示す。言い換えれば、視野とは、凝視が固定されている間に眼によって視覚化される空間の全面積を示す。
【０００８】
人によっては、狭い視野、つまり外側に世界が視覚的に存在しない部分視野に制限される極めて鋭敏な視力を持つこともありうる。この視覚状態は、おそらく、正常な視力を持つ人が上側視野を遮断するように狭いパイプを通して固視するか、或いは指を上まぶたの上にかざすことによりシミュレートできる。
【０００９】
緑内障は網膜の光受容細胞の変調出力を伝達する網膜神経線維の破壊をもたらすので（眼の屈折媒体を形成するレンズ又は角膜の破壊とは対照的に）、緑内障は主として患者の視野を損なうものである。したがって、それぞれの眼の視野の検出と位置付け（mapping）は、緑内障の診断及び管理にとって重要である。
【００１０】
２．６  視野検査
緑内障性の損傷を評価する最も広く使用されている技法は、主観的視野テスト、つまり視野検査である。視野検査において、患者は、中心軸が水平に方向付けられている中空の半球形の開口部に向かって座る。患者の顎は顎当てによって支持される。可変輝度の小さな光源の一群が、半球形の内側表面上に配置されている。患者の一方の眼が遮断され、患者の屈折誤差を修正する検眼レンズが検査対象の眼の前に配置される。患者は、その視線に対向する半球形の極に中心を置く固視眼標に、開いた眼の凝視を向けるよう指示され、さらに、その凝視を固視眼標から他に移さないようにして、周辺視野に全面的に依存して検査に応答するよう指示される。検査は、予め決められた検査方針の任意の数だけ半球形の内側表面にわたって配列された小さな光源を点灯することによって実施される。患者は、固視点を除く視界内のどこでも光の明滅が識別されたら直ちに、手動操作機器のボタンを押すよう指示される。患者の応答は、グレーの陰影で網膜の視覚感度を示すグレースケール画像として記録され位置付けられる。網膜の感度が極めて低い領域は、濃く陰影が付けられ、網膜の感度が良好な領域は、明るく陰影が付けられる。
【００１１】
通常の視野検査にはオペレータが在席する必要があり、大部分が自動視野検査に取って代わり、オペレータの役割はコンピュータが引き受けるようになった。
２．７  閾値方法
自動視野計は、視野を検査するために予め定められた方法を採用する。視野における全ての点を検査することは実際的ではないため、各方法では緑内障による欠損を示す可能性が最も高い視野の円形中央領域を対象とする試験点のグリッドを使用する。グリッド内の各点は、光刺激に対する中心網膜の視覚感度を判別するために検査される。視野内の各点を検査することが実際的ではないことと同様に、広範囲な刺激強度によりグリッド内の所定の点を検査することは実際的ではない。したがって、閾値方法が、標準レベルの感度を定義し、最小の試行回数により当該レベルを検出するために開発された。
【００１２】
容易に認識されるのに十分な輝度の刺激は、患者から常に応答を引き出す必要がある。暗すぎて認識されない刺激は、決して応答を引き出すべきではない。その間のどこかに、提示の半ばで患者から応答を引き出す刺激強度があるべきである。そして閾値は、患者が常に応答する光度のそのレベルとして定義される。
【００１３】
刺激が閾値レベルを上回る（より明るい）場合、閾値上（suprathreshold）であると言われる。刺激が閾値レベルを下回る（より暗い）場合、閾値下（infrathreshold）であると言われる。網膜上の点の閾値刺激は、切り分けと呼ばれるプロセスにおいて仮定の閾値の上及び下の刺激に網膜上の点を露出することにより判別される。仮定の閾値は、人口調査から得られた既知の年齢別の正常値から導かれる。
【００１４】
第１の刺激提示が閾値上である場合、コンピュータは次の刺激を、例えば４ｄＢ低いレベルで提示する。第２の刺激提示が応答を引き出す場合、コンピュータは刺激レベルを、例えば４ｄＢだけ再度下げる。刺激レベルのこの引き下げは、刺激が応答を引き起こさなくなって、閾値と交差したことが示され、閾値下の刺激レベルが検出されたことを示すまで続行される。次の刺激は、例えば２ｄＢだけ上げられる。刺激が応答を引き出さない場合、次の刺激は、例えば２ｄＢだけ再度上げられる。このプロセスは、刺激が患者の閾値上の区域で応答を再度引き出すまで続行される。
【００１５】
したがって、閾値は２度交差される。第２の交差が発生した後、検索は終了する。そのとき、閾値は、最低輝度を有する視覚化された閾値上の刺激と、最高輝度を有する視覚化されない閾値下の刺激との間にある。
【００１６】
２．８  スクリーニング方法
自動視野計のスクリーニング方法は、重大な視野の欠損が存在するかどうかを迅速に判別するために設計される。欠損が検出される場合、欠損を特徴付けるために更に包括的な閾値の方法が使用される。
【００１７】
スクリーニング方法は、既知の正常閾値を使用して、正常閾値のすぐ上の閾値上の刺激のみを提示する。患者がこれらの刺激のかなりの数を見逃した場合、自動視野計は、更なる検査を必要とする欠損を検出したと見なされる。
【００１８】
２．９  視野検査の欠点
自動化視野検査には、患者の応答の主観性から生じる若干の欠点、及び検査の過剰な所要時間という問題がある。この検査が長時間にわたり退屈であるために、患者はこれを嫌悪する。片方の眼の視野の測定には、約１０〜２０分を要する可能性がある。検査の不安感、注意力不足、疲労及び退屈さが、若年者及び高齢者の視野検査を妨げる。検査の結果に好ましく働きかけようという願望は、偽陽性の結果をもたらす可能性がある（光が活性化されなかったときにも、ボタンを押して光刺激の視覚化を伝える）。注意力の不足は、偽陰性の結果をもたらす可能性がある（閾値上の輝度を有する光刺激の視覚化を伝えるためのボタンを押し損なう）。自動化視野検査の結果は信頼できないことが多い。
【００１９】
点刺激を使用するのではなく、単一の広範囲の光刺激により視野検査の更に広い網膜領域を刺激することは、視野検査の所要時間を短縮することになる。しかし、視野検査において広範囲閾値検査に対する患者の反応は、損傷のある網膜領域付近の非損傷網膜領域によって媒介される場合もある。そのような場合、患者は、広範囲刺激のほんの一部しか見ることができないが、それでも、全刺激の視覚化を誤って指示する応答を提示してしまう。したがって、視野検査における広範囲閾値検査は、偽正常検査結果という多大なリスクに関連付けられる可能性が高い。
【００２０】
２．１０  瞳孔光反射：ＰＬＲ
瞳孔光反射（「ＰＬＲ」）は、中枢神経系（「ＣＮＳ」）の状態を示す臨床的兆候である。正常な患者において、一方の眼の瞳孔に光刺激を与えると、両眼の対称的な収縮をもたらす。
【００２１】
２．１１  瞳孔測定
ＰＬＲの定量的測度は、瞳孔計と呼ばれる機器を使用して得られる。瞳孔測定は、通常、視野計の場合と同様の刺激配置と共に瞳孔計を採用する。しかし、光刺激の強度の閾値にわたる漸進的増加に対する視覚反応を測定するのではなく、瞳孔測定は、一定の閾値上の輝度による、網膜上の異なる場所に向けられたスポット（「小領域」）刺激に対する瞳孔の収縮の待ち時間及び振幅を測定する。
【００２２】
空間的に限られた輝度増加に対する瞳孔応答は、緑内障性の網膜の損傷の指標として使用されてきたが、瞳孔測定に使用される小領域刺激は、ＰＬＲを単に弱く刺激する小さい網膜領域を対象とするので、光によって刺激される小網膜領域が緑内障によって損傷していた場合には、ＰＬＲを促すことができない場合もある。患者間の瞳孔応答の振幅における大幅なばらつき、及び小領域光刺激の網膜位置での瞳孔応答の感度変化も、そのような測定の有効性を制限してきた。更に、広く行われている瞳孔測定は、実施に比較的長時間を要する。特に緑内障について大きな母集団をスクリーニングするためには、より迅速な瞳孔測定検査が望ましい。
【００２３】
瞳孔測定又は視野検査の欠点を伴わない、緑内障性損傷を評価するための客観的かつ迅速な技術の必要性がある。
発明の概要
本発明は、眼における上部網膜の視覚感度及び下部網膜の視覚感度を客観的に測定するための装置及び方法を備え、少なくとも１つの刺激提示装置に動作可能に接続された少なくとも１つのコンピュータ装置と、少なくとも１つの瞳孔表示装置と、少なくとも１つの入力装置と、少なくとも１つのオペレータ表示装置と、少なくとも１つの瞳孔計と、オペレーショナル・ソフトウェアと、データ分析ソフトウェアとを備え、刺激提示装置は少なくとも１つの刺激検査を提示し、これに関してコンピュータ装置が瞳孔反射曲線を計算する。
【００２４】
本発明は、網膜神経線維損傷の存在を迅速且つ客観的に検出し、以前に診断された網膜神経線維損傷の進行を迅速且つ客観的に評価する。
本発明は、緑内障の存在を迅速且つ客観的に検出し、以前に診断された病状における緑内障の進行を迅速且つ客観的に評価する。
【００２５】
本発明によって提示される刺激検査は、患者が刺激の視覚化に関して主観的な判断を行う必要がなく、検査中に意識して応答する必要もないので、検査を受ける患者を疲れさせることが遙かに少ない。
【００２６】
発明の詳細な説明
３．１  緑内障
本明細書において使用される緑内障という用語は、ＩＯＰの上昇及び視野欠損又は視神経萎縮を呈する人間の眼のあらゆる病態生理学的状態を含み、急性閉塞隅角緑内障、隅角後退緑内障、薬剤誘発緑内障、溶血性緑内障、鉄血素緑内障、若年緑内障、低眼圧緑内障、悪性緑内障、閉塞隅角緑内障、血管新生緑内障、正常眼圧緑内障、水晶体融解緑内障、水晶体形態性緑内障、色素性緑内障、術後緑内障、原発開放隅角緑内障、原発小児緑内障、剥離性偽落屑緑内障、瞳孔閉鎖緑内障、ブドウ膜炎緑内障、無虹彩症、悪性緑内障（ａｑｕｅｏｕｓ  ｍｉｓｄｉｒｅｃｔｉｏｎ  ｓｙｎｄｒｏｍｅ）、虹彩角膜内皮症候群、及びプラトー虹彩症候群を含むが、これらに限定されるものではない。
【００２７】
３．２  眼球の構造
図１は、解剖学的矢状面２４０、解剖学的軸平面２４１及び解剖学的前頭面２４２に対して配置された人間の眼２００を示す概略透視図である。
【００２８】
人間の眼の形状は、一般に、第１の大型の（「強膜」）球体２０１と第２の（「角膜」）小型の球体（図１では図示されず）との交差によって形成されると見なされ、その可視部分は眼の前方凸面として第１の球体２０１から突出している透明な角膜２０４である。これらの球体の交差の概ね輪状の線は、角膜２０４を取り囲む境界線である角膜縁２０３を形成する。角膜縁２０３の後部にある眼２００の大型の第２の球体２０１は、眼の白いシェル２０５を形成し、その後面２０６は視神経２６０によって貫かれている。
【００２９】
眼のシェル２０５は３層状組織であり、強膜２０８として知られる最外部の線維層、脈絡膜２０９として知られる中層血管膜、及び、網膜２１０として知られる最内部の感光層を有している。網膜の最も際立った感光性領域は、黄斑２５１と呼ばれる領域に限定される。視神経２６０は眼に入り、眼２００の黄斑２５１に内側の視神経乳頭２６１として網膜２１０上に現れる。
【００３０】
眼２００のシェル２０５から半径方向内向きに突き出し、角膜縁２０３の周囲に隣接するのは、虹彩２１１として知られる組織の円形隔膜であり、その最も内側の環状境界は瞳孔２１３と呼ばれる開口の辺縁２１２を形成する。虹彩２１１の真後ろにあり且つ虹彩２１１に続いているのは筋肉の毛様体２１４であり、そこから毛様小帯２１５と呼ばれる周囲を精巧に取り囲む複数の繊維が半径方向内向きに突き出して、虹彩２１１のすぐ後ろにある水晶体２１６をつなぎ留めている。毛様小帯２１５は、水晶体２１６を包み込む水晶体嚢２１７に付着する。
【００３１】
３．３  網膜の構造
図２は、図１の網膜２１０の中心部分を更に詳細に示す。網膜は中心網膜２５０及び周辺網膜２５５を備える。中心網膜２５０は、黄斑２５１によって制限される網膜の領域を示す。脈絡膜２０９、毛様体２１４及び虹彩２１１は、結合的にブドウ膜と称される。
【００３２】
黄斑２５１を超えた網膜は周辺網膜２５５と呼ばれる。周辺網膜は、眼２００の毛様体２１４（図１）の真後ろにある周辺の構造上の標識構造である鋸状縁（図１又は図２に図示されず）において終端する。
【００３３】
３．４  視神経の構造
図２に示すように、視神経乳頭（「ＯＮＨ」）２６１は、網膜血管２６２の精緻化の部位である。検眼鏡で見ると、ＯＮＨは神経網膜周縁２６４と呼ばれる組織の縁によって制限される種々の深さ及び輪郭のくぼみ又は眼杯２６３を備えている。
【００３４】
ＯＮＨの垂直径に対する眼杯の水平直径の比はカップ対ディスク比と呼ばれる。カップ対ディスク比は、ＯＮＨに対する緑内障性損傷の半定量的指標として臨床医学者に使用される。緑内障に罹患していない眼は一般に、約１／３のカップ対ディスク比を有する。カップ対ディスク比は、一般に、神経網膜周縁のびらんを反映して、ＯＮＨへの緑内障性損傷の増加と共に高まる。
【００３５】
３．５  網膜神経線維
図３は、網膜２１０における網膜神経線維２７０の分布のパターンを示す概略図である。図３において、網膜神経線維の比較的輪郭が明瞭な楕円形の束は、黄斑２５１を視神経乳頭２６１に接続し、乳頭黄斑束２５４と称される。
【００３６】
３．６  視野暗点の網膜神経線維損傷との相関関係
図４は、背後から見た右眼をその前方に突出させたその視野と共に示す概略図である。図５は、右眼の網膜の解剖学的部位とその視野との間の対応を示す概略透視図である。
【００３７】
図４に示すように、眼２００、その網膜２１０及び眼２００の視野への網膜２１０の突出に関する方向は、水平経線２３１及び垂直経線２３２を参照することにより決定される。水平経線２３１及び垂直経線２３２は、更に、図１及び図２において前頭面２４２と平行な基準面２３０にも現れる。
【００３８】
水平経線２３１及び垂直経線２３２は直交しており、眼２００の視軸２１９において交差する（図１及び図４）。図１において、視軸２１９は、黄斑２５１から前方に、前頭面２４２にほぼ垂直に、矢状面２４０にほぼ沿って、角膜２０４を経由して伸びる。例えば図１の基準面２３０などの面、又は網膜２１０の視野が位置付けられる任意の面と視軸２１９との交点は、固視点２７１と呼ばれる（図１及び図４）。
【００３９】
図２、図４及び図５に示すように、好都合にも、網膜２１０は、黄斑２５１（又は固視点２７１）で交差する水平経線２３１及び垂直経線２３２によって定義される四分円に分割され得る。上内側四分円２５８ｎ及び上外側四分円２５８ｔは、上部網膜２５８Ｓを形成する。下内側四分円２５７ｎ及び下外側四分円２５７ｔは、下部網膜２５７Ｉを形成する。
【００４０】
緑内障性の損傷は水平経線２３１に関して非対称である場合が多いため、下部網膜２５７Ｉ及び上部網膜２５８Ｓは、実質的に異なる程度に傷む可能性がある。しかし、緑内障は、また、ほぼ同程度に下部網膜２５７Ｉ及び上部網膜２５８Ｓに影響を与える、視野の拡散欠損又は全般的な機能低下に関連付けられ得る。
【００４１】
光への網膜の視覚感度は視野と反射的に相関され、緑内障性の網膜神経損傷は、視野欠損と反射的に相関される。図４及び図５に示すように、両方の相関は幾何学的に対角行列化される。例えば、図５において双方向矢印２３３によって示されるように、網膜２１０の上内側四分円２５８ｎにおける網膜神経線維損傷は、下外側視野２６８ｔの視野欠損を生じさせる。 
【００４２】
図５に示すように、視野２８０への黄斑２５１の突出は、眼の固視点２７１を識別する。図５における網膜２１０の網膜領域及び構造上の標識構造と、図５における網膜２１０の視野２８０との間の主要な相関は、表１に要約される。
【００４３】
【表１】
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【００４４】
３．７  固視への近接性
図６は、網膜と視野の交点における網膜上の点と視野上の点との間の対応を解剖学的矢状面２４０（図１）により示す概略図である。図６に示すように、網膜２１０の各点は、視野２８０上の対応する「共役」点を有する。共役点は、眼２００（図１）の水晶体２１６内に位置する、眼の視覚の有効中心２８２を経由する双方向矢印２６５として図６に示される「共役」線によって結合される。
【００４５】
図６に示すように、網膜２１０上の黄斑２５１及び視野２８０上の固視点２７１は、共役線でもある視軸２１９によって結合される。黄斑２５１又は固視点２７１への近接性は、例えば１０度に対応する共役線２６５ａ、２０度に対応する共役線２６５ｂ、及び、３０度に対応する共役線２６５ｃなどの共役線２６５への参照によって測定される。
【００４６】
固視の１０度以内の点は、固視の２０度から３０度の間の点よりも固視点２７１に近接している。黄斑２５１の１０度以内の点は、固視の２０度から３０度の間の点よりも黄斑２７１に近接している。視神経乳頭２６１（図５）は光受容細胞を備えていない。したがって、眼の視野への視神経乳頭の輪郭の突出は、全ての人間の視野に存在する自然盲点２８１（図５）の外周の輪郭を描く。
【００４７】
３．８  正常な臨床値
測定又は計算された臨床パラメータの解釈は、個々の患者から得られた測定又は計算された臨床パラメータを、正常な患者の大規模な母集団から得られた測定又は計算された臨床パラメータ（「規範データ」）と比較することを伴う。測定又は計算された臨床パラメータの値が母集団から取得される頻度と、測定又は計算された臨床パラメータの値の関係を示すプロットは、伝統的な「正規の」又はガウス分布の鐘形状を呈することが多い。ここで、平均値は母集団において測定又は計算された臨床パラメータの平均値を表し、標準偏差は平均に関する測定又は計算された臨床パラメータの分布の測度である。
【００４８】
例えばＩＯＰの測定のように個々の患者から臨床測定が取得される場合、又は、例えば視野欠損の計算のように臨床計算が患者に対して行われる場合、測定又は計算が正常であるかどうかの決定は、一般に、対応する正規分布の参照によって行われる。一般に、個々の臨床測定又は計算は、対応する正規分布の標準偏差の或る倍数を超える場合、異常と見なされる。
【００４９】
一般に、個々の臨床測定又は計算が臨床測定又は計算の平均値から遠ざかると、それに応じて個々の臨床測定又は計算が正常値を示す可能性は低くなる。例えば、計算の臨床測定が平均正常値から標準偏差の約２倍離れている場合、臨床測定又は計算が正常値を示す可能性は非常に低い機会（例えば２．５〜５％）しかない。計算の臨床測定が平均正常値から標準偏差の約３倍離れている場合、臨床測定又は計算が正常値を示す可能性は極めて極めて低い機会（例えば０．１２５〜０．２５％）しかない。
【００５０】
３．９  緑内障性の視野欠損
視野欠損と網膜神経線維の緑内障性損傷との相関関係は、識別可能な局所的特徴を有する複数の視野欠損（「暗点」）に関連付けられる所見を結果としてもたらした。例えば原発性開放隅角緑内障に関連付けられる一般的な視野欠損には、［ｉ］傍中心暗点、［ｉｉ］ビエルムの暗点、及び［ｉｉｉ］内側周辺暗点がある。その他の緑内障に関連する可能性のある視野欠損は、［ｉ］黄斑に関与する中心暗点、［ｉｉ］視神経乳頭を取り込む盲点、［ｉｉｉ］（まれに）上部又は下部網膜の２つの四分円に関与する上下暗点、及び［ｉｖ］視野の全般的な機能低下（「拡散視野欠損」）を含む。
【００５１】
図７ａは右眼の視野における傍中心暗点と一致する視野欠損の境界を示す典型的な上部網膜領域を示す概略図である。上側傍中心暗点１２１ａは固視点２７１の付近にあり、典型的には、黄斑２５１及び乳頭黄斑束２５４（図２、図４及び図５）付近の緑内障性損傷を反映する。
【００５２】
図７ｂは右眼の視野におけるビエルムの暗点と一致する視野欠損の境界を示す典型的な上部網膜領域を示す概略図である。ビエルムの暗点は、典型的には固視点２７１の１０度から２０度までの範囲内の、網膜のウェッジ又はアーチに沿った網膜神経線維束の損失に対応する弓状暗点の典型的な形態である。
【００５３】
図７ｃは右眼の視野における周辺暗点と一致する視野欠損の境界を示す模範的な上部網膜領域を示す概略図である。周辺暗点は黄斑２５１及び乳頭黄斑束２５４（図２、図３、図４及び図５）に害を及ぼさず、周辺視野のみに影響を与える。
【００５４】
３．１０  序論：本発明の機能
本発明は、本発明により提示される刺激検査に反応する眼の瞳孔の直径における時間依存の変化（「瞳孔反射曲線」）を計算することによって、同一の眼の上部網膜の視覚感度及び下部網膜の視覚感度（「水平対の網膜領域」）を客観的に測定する。刺激検査は、成形された上側光刺激（「成形上側刺激」）を上部網膜に、成形された下側光刺激（「成形下側刺激」）を下部網膜に交互に提示するが、その成形された上側及び下側光刺激は水平経線２３１（図１、図２、図４、図５）に関して相互の鏡像であり、例えば中心暗点、傍中心暗点、上下暗点、ビエルムの暗点、周辺暗点、鼻側階段、弓状暗点及び視野の全般的な機能低下を含む緑内障の特徴である視野欠損などの視野欠損を網羅し且つ対応する形状を有する。
【００５５】
本発明において、成形された上側又は下側刺激は、選択可能な形状、領域、輝度及び提示時間によって特徴付けられる。
３．１１  刺激提示の構成
３．１１ａ  刺激対
患者の眼に対する任意の順序での成形された上側光刺激及びその鏡像の成形された下側光刺激の本発明による交互の提示は、刺激対、つまり実質的に患者の眼への刺激提示の「単位」の提示を備える。しかし、本発明の特定の適用において、刺激対は、その構成要素である成形された上側刺激又はその構成要素である成形された下側刺激のみを提示するために選択可能に分割され得る。
【００５６】
成形された上側光刺激及びその鏡像の成形された下側光刺激の交互の提示はそれぞれ、対応する上部網膜瞳孔反射及び対応する下部網膜瞳孔反射を刺激し、それらの収縮の振幅が本発明によって測定される。
【００５７】
単一の刺激対の本発明による単一の提示は、下側刺激提示時間だけ継続する１つの成形された下側刺激が後に続く、上側刺激提示時間だけ継続する１つの成形された上側刺激の提示を備え、又は代替として、上側刺激提示時間だけ継続する１つの成形された上側刺激が後に続く、下側刺激提示時間だけ継続する１つの成形された下側刺激の提示を含む。
【００５８】
本発明による１つの刺激対の単一の提示は、下側刺激提示時間と上側刺激提示時間との和と等しい刺激対提示時間だけ継続する。
３．１１ｂ  刺激サイクル
構成要素である上側及び下側刺激が同一の形状を有する、選択可能な数（１以上）の刺激対の患者の眼への提示は、刺激サイクルの提示を備える。刺激サイクルは、例えば、その構成要素である下側及び上側刺激が傍中心暗点として形成される３つの刺激対の提示からなる。刺激サイクルは、刺激対提示時間の合計である刺激サイクル時間にわたり継続する。
【００５９】
３．１１ｃ  刺激セット
構成要素である刺激対が同一の形状を有する、刺激サイクルの選択可能な数（１以上）の患者の眼への提示は、刺激セットの提示を含む。刺激セットは、例えば、その構成要素である刺激対が傍中心暗点として形成される下側及び上側刺激を有する３つの刺激サイクルの提示からなる。刺激セットは、その構成要素である刺激サイクル時間の合計と等しい刺激セット時間にわたり継続する。
【００６０】
３．１１ｄ  刺激検査
刺激セットの選択可能な数（１以上）の患者の眼への提示は、刺激検査の提示を含む。刺激検査は、例えば、第１の刺激セットが、その構成要素である刺激対が傍中心暗点として形成される下側及び上側刺激を有する３つの刺激サイクルを提示し、第２の刺激セットが、その構成要素である刺激対がビエルムの暗点として形成される下側及び上側刺激を有する３つの刺激サイクルを提示し、第３の刺激セットが、その構成要素である刺激対が周辺暗点として形成される下側及び上側刺激を有する３つの刺激サイクルを提示するような、３つの刺激セットの提示からなる。
【００６１】
したがって、本発明による刺激対の提示の構成は、以下のように記号で表される。
刺激検査＝Ｋ個の刺激対のＬ個の刺激サイクルのＪ個の刺激セット
Ｊ≧１；Ｌ≧１；Ｋ≧１。
本発明の好ましい実施の形態においてはＪ＝Ｋ＝Ｌ＝３である。
【００６２】
３．１１ｅ  更に詳細な刺激検査
前述のように、患者の眼に対する刺激検査は、本発明による刺激サイクルの選択可能な数（１以上）の提示を備える。刺激検査は、その構成要素である刺激対が任意の刺激セット内では同じ状態であるが刺激セットごとに異なり得る鏡像形状を有する刺激サイクルのセットからなることができる。例えば、刺激検査は、本発明により、各々が以下のように３つの刺激サイクルを提示する３つの刺激セットの提示を備えることができる。即ち、
［ｉ］第１の刺激セットは、各々が傍中心暗点に対応する鏡像形状を有する３つの刺激対の提示を備える３つの刺激サイクルの提示を備え、
［ｉｉ］第２の刺激セットは、各々がビエルムの暗点に対応する鏡像形状を有する３つの刺激対の提示を備える３つの刺激サイクルの提示を備え、
［ｉｉｉ］第３の刺激セットは、各々が周辺暗点に対応する鏡像形状を有する３つの刺激対の提示を備える３つの刺激サイクルの提示を備える。
【００６３】
３．１２  瞳孔応答曲線
眼への刺激の提示の過程において、本発明は、検査を受けている眼の瞳孔の水平直径又は垂直径の変動からさまざまな臨床パラメータを計算する。刺激検査の各々の提示に対して、本発明は、刺激検査の提示の過程において、時間の関数としての瞳孔直径のグラフである瞳孔応答曲線を計算する。Ｋ個の刺激対のＬ個の刺激サイクルのＴ個の刺激セットを備える任意の刺激検査の場合、本発明は、検査の提示全体を通じて時間の関数としての瞳孔の直径を記録する（「瞳孔応答曲線」）。
【００６４】
３．１３  典型的な刺激サイクルのサイクル平均瞳孔応答曲線
複数の刺激サイクル（Ｌ＞１）を備える所定のセットについて、刺激検査の代表的な刺激サイクルにわたる時間の関数として瞳孔直径のサイクル平均値を取得するために（「サイクル平均瞳孔応答曲線」）、各刺激サイクルの過程で記録された瞳孔直径は刺激セットの他の全ての刺激サイクルで記録された瞳孔直径により平均化されるが、その代表的な刺激サイクルは代表的な刺激対からなる。実際には、代表的な刺激対の代表的な刺激サイクルにわたる時間の関数としてサイクル平均瞳孔直径を取得するために（「サイクル平均瞳孔応答曲線」）、セットの刺激サイクルごとに記録される瞳孔直径は、相互に加算されてから、刺激セットの刺激サイクルの回数で除算される。
【００６５】
例えば、３つの刺激対の３つの刺激サイクルの３つの刺激セットを備える検査の好ましい実施の形態においては、本発明は、刺激検査の提示の全体にわたって時間の関数として瞳孔の直径を記録する。本発明は、各刺激セットを備える３つの刺激サイクルの各々にわたって、この記録を分割することができる。刺激検査の所与の刺激セットについて、刺激セットの第１のサイクルで提示された３つの刺激対に応答した瞳孔の直径の記録された変動は、刺激セットの第２及び第３のサイクルで提示された３つの刺激対に応答した瞳孔の直径の記録された変動に加算され、結果として得られた瞳孔直径は３で除算され、サイクル時間に対してプロットされ、刺激セットの代表的な刺激サイクルにわたる時間の関数として瞳孔の直径のサイクル平均変動（「サイクル平均瞳孔応答曲線」）を取得するが、その代表的な刺激サイクルは３つの代表的な刺激対からなる。これは図８に示される。
【００６６】
図８は、刺激対が時間の関数として提示されている患者の眼の瞳孔の直径のグラフの上側に時間の関数として３つの刺激対を備える（「刺激対の時間的経過」）刺激サイクルの提示を示す概略図である。
【００６７】
刺激対の時間的経過は、２つの水平な平行バーによって概略的に示される。ラベルの付いた上側バーは、患者の眼に提示される刺激対の模範的な成形された上側刺激のオン／オフ状態を表す。下側バーは、患者の眼に提示される刺激対の模範的な成形された下側刺激のオン／オフ状態を表す。バーには、適宜に「上側刺激」及び「下側刺激」とラベル付けされる。各刺激の提示の開始時間は、「刺激開始」のラベルによって識別される。各バーは、ｃｄ／ｍ２で測定された刺激の模範的な輝度を有するセグメントに分割されるが、輝度は各セグメント上に数字で示される。各水平バーの各セグメントの長さは、１秒の６０分の１単位の刺激の存続時間に比例し、１秒の６０分の１の縮尺で下に表示される横座標に対応する。
【００６８】
図８においては、上側刺激バーは、患者の眼に対する、以下のような模範的な上側刺激の提示を示す。即ち、２４ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度において約１秒間オンとなり、次に０ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度において約１秒間オフとなり、更に３４ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度において再度約１秒間オンとなり、次に０ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度において再度１秒間オフとなり、最後に４８ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度において更に約１秒間オンとなり、０ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度において更に再度１秒間オフとなる。
【００６９】
図８において、下側刺激バーは、成形された模範的な上側刺激が説明のようにそのオン／オフのシーケンスを経る場合、成形された模範的な下側刺激が、約１秒間の４０ｃｄ／ｍ２の概算の模範的固定輝度と約１秒間の０ｃｄ／ｍ２の概算の模範的輝度との間のオン／オフサイクルの同時且つ対応するシーケンスを経ることを示す。
【００７０】
図８において刺激対の時間的経過の下に表示されるのは、対応する瞳孔応答曲線の時間的経過である。「個々の瞳孔応答」とラベル付けされている細い線は、上記で水平バーによって概略的に示された刺激サイクルの３つの提示の過程で生じる瞳孔応答曲線の重ね合わせを表す。「サイクル平均瞳孔反射」とラベル付けされている太い線は、個々の瞳孔応答を平均化することにより得られたサイクル平均瞳孔応答を表す。グラフは、個々の瞳孔応答曲線が取得された３つの刺激サイクルのうちのいずれかを表す刺激サイクルにわたる時間の関数として、サイクル平均瞳孔応答を表示する。したがって、代表的な刺激サイクルは３つの代表的な刺激対を含む。
【００７１】
サイクル平均瞳孔応答曲線は、例えば横座標上の６０単位が１秒を表す、横座標上の１２０単位が２秒を表すなど、１秒の６０分の１の単位の時間の関数として、刺激対の提示に応答する、ミリメートル単位の瞳孔の直径の平均変動のグラフを示す。
【００７２】
３．１４  計算されたパラメータ
代表的な刺激サイクルの各刺激対について、本発明では、サイクル平均瞳孔応答曲線を使用して以下の事項を計算する。
［ｉ］サイクル平均上側瞳孔反射振幅Ｒａ（ｓｕｐ）及びサイクル平均上側瞳孔応答振幅を引き起こした対応する成形された上側刺激輝度Ｌ（ｓｕｐ）（以下で図１５ａと併せて更に説明される）、
［ｉｉ］サイクル平均下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ）及びサイクル平均下側瞳孔応答振幅を引き起こした対応する成形された下側刺激輝度Ｌ（ｉｎｆ）（以下で図１５ａと併せて更に説明される）、
［ｉｉｉ］サイクル平均瞳孔応答バランス
（１．０）  ＲＢ＝［Ｒａ（ｓｕｐ）−Ｒａ（ｉｎｆ）］／［Ｒａ（ｓｕｐ）＋Ｒａ（ｉｎｆ）］
（以下で図１５ａと併せて更に説明される）、
及び、
［ｉｖ］刺激対の成形された上側刺激の輝度に対する刺激対の成形された下側刺激の輝度の比
（２．０）  ＬＲ＝Ｌ（ｉｎｆ）／Ｌ（ｓｕｐ）又は
刺激対の成形された下側刺激の輝度に対する刺激対の成形された上側刺激の輝度の比
（３．０）  ＬＲ＝Ｌ（ｓｕｐ）／Ｌ（ｉｎｆ）
（以下で図１５ｃと併せて更に説明される）を備える対応する輝度比。
【００７３】
３．１５  刺激対応答曲線
それぞれの代表的な刺激サイクルについて、本発明は、代表的な刺激サイクルの刺激対ごとに計算されたサイクル平均瞳孔応答バランスの値を代表的な刺激サイクルの各刺激対の輝度比のシグモイド関数に当てはめることにより、刺激対応答曲線を計算する（以下で図１５ｃと併せて更に説明される）。
【００７４】
３．１６  均衡輝度比
刺激検査の各提示に対して、本発明は、サイクル平均瞳孔応答バランスがほぼゼロと等しくなる均衡輝度比を計算する。
【００７５】
ゼロを大幅に下回る均衡輝度比の値は、上部網膜の視覚感度の異常を示し、ゼロを大幅に上回る均衡輝度比の値は、前記下部網膜の視覚感度の異常を示す（以下で図１６ａ〜図１６ｃと併せて更に説明される）。
【００７６】
３．１７  本発明の構成
本明細書において使用されるように、「コンピュータ装置」という用語は、とりわけ、マイクロプロセッサ、サーバ、デスクトップ・コンピュータ、ラップトップ・コンピュータ、携帯情報端末、又はその他の形態のハンドヘルド又はポータブル・コンピュータを意味する。
【００７７】
本明細書において使用されるように、「データ入力装置」という用語は、とりわけ、キーボード、キーパッド、スタイラス型のデータ入力装置、又はタッチパッドのようなタッチ型のデータ入力装置を意味する。
【００７８】
本明細書において使用されるように、「表示装置」という用語は、とりわけ、コンピュータ・モニター、液晶表示パネル、テレビ受像機、プリンタ、その他の出力装置を意味する。
【００７９】
本明細書において使用されるように、刺激の「輝度」という用語は、刺激の強度を意味しており、本発明により刺激の輝度が選択可能な固定背景輝度に対して提示される限り、刺激の「輝度」という用語は更に刺激のコントラストも意味する。
【００８０】
本明細書において使用されるように、「計算する」という用語は、演算処理、計算、記録、測定、プロット、又はグラフを達成することを意味する。
図９は、本発明を示す概略図である。
【００８１】
図９に示すように、発明１００は、デジタル入出力（「Ｉ／Ｏ」）線１０５によってデータ入力装置１０４、オペレータ表示装置１０６、刺激対表示装置１０２及び瞳孔計１１０に動作可能に接続されたコンピュータ装置１０１からなる。
【００８２】
例えば、コンピュータ装置１０１は、例えばマッキントッシュＧ３コンピュータのようなパーソナル・コンピュータを備えることができる。コンピュータ装置１０１は、例えば、Ｍａｔｌａｂ５．２（ＭａｔｈＷｏｒｋｓ）のようなオペレーショナル・ソフトウェアを実行する。
【００８３】
例えば、刺激対表示装置１０２は、例えば有効面積３８．０ｃｍ×２７．８ｃｍ、解像度８３２×６２４ピクセル、フレーム・レート７５Ｈｚを有する２１インチのレーディアス・プレス・ビュー２１ＳＲなどのパーソナル・コンピュータ・モニターを備えていてもよい。刺激対表示装置１０２は、例えば、Ｃ言語のビデオ・ツールボックスへのハイレベルアクセスを提供する、ＭａｔｌａｂのＷａｎｇインターフェイスを備えるサイコフィジックス・ツールボックスを使用して、コンピュータ装置１０１によって動作可能に制御され、コンピュータ装置１０１とインターフェイスをとってもよい。
【００８４】
本発明のオペレーショナル・ソフトウェアは、刺激対表示装置１０２の表示画面１０７上に表示される移動可能な固視アイコン１１８を中心とする刺激対１２０を生成するようにプログラムされ得る。刺激対１２０が表示される表示画面背景１１９は、例えば約５．５ｃｄ／ｍ２の値で設定されうる選択可能な背景輝度を有する。
【００８５】
本発明のオペレーショナル・ソフトウェアは、中に移動可能な固視アイコン１１８が配置される選択可能座標系（図９に図示せず）に対し、刺激対表示装置１０２の表示画面１０７上に提示する刺激対を生成するようにプログラムされる。移動可能な固視アイコン１１８は、例えば、本発明により検査される眼の固視点を識別する十字形、円又はその他の適切な形の形態をとることができる。刺激対が提示される座標系は、例えば、固視点を中心とする極座標系、又は固視点を中心とするデカルト座標系、又は自動視野計の使用と調和する座標系であってもよい。
【００８６】
本発明のオペレーショナル・ソフトウェアはまた、とりわけ、以下の事項を選択するための操作手段を備えるインタラクティブ・メニューを、オペレータ表示装置１０６への提示のために生成するようプログラムされる。
【００８７】
選択可能な座標系内の固視点の座標
刺激対の成形された上側刺激及び成形された下側刺激の形状
刺激対の成形された上側刺激及び成形された下側刺激の領域
刺激対の成形された上側刺激の輝度
刺激対の成形された下側刺激の輝度
選択可能な背景輝度の輝度
刺激対の成形された上側刺激の成形された上側刺激提示時間
刺激対の成形された上側刺激の成形された下側刺激提示時間
刺激サイクルを構成する刺激対の数
刺激サイクル時間
刺激セットを構成する刺激サイクルの数
刺激セット時間
刺激検査を構成する刺激セットの数
刺激検査時間
瞳孔計１１０のオン／オフ状態。
【００８８】
コンピュータ装置１０１はまた、例えばＩｇｏｒＰｒｏ４．０（ウェーブトリクス社）で作成されたデータ分析ソフトウェアなどのデータ分析ソフトウェアを実行して、刺激検査に対する患者の反応を記録、測定、計算及び分析する。これらのデータに含まれるのは以下の事項である。
【００８９】
刺激提示を開始するためのタイミング信号
刺激提示を終了するためのタイミング信号
指定された時間における患者の水平又は垂直な瞳孔直径
上側瞳孔応答振幅（以下で説明される）
成形された上側刺激の対応する輝度
下側瞳孔応答振幅（以下で説明される）
成形された下側刺激の対応する輝度。
【００９０】
これらの計算に含まれるのは以下の事項である。
瞳孔応答バランス（以下で説明される）
輝度比（以下で説明される）
瞳孔応答曲線（以下で説明される）
刺激対応答曲線（以下で説明される）
均衡輝度比（以下で説明される）。
【００９１】
瞳孔計１１０は、瞳孔計ビデオカメラ１１１、眼表示装置１１２、瞳孔計コンピュータ装置１１３、瞳孔計光源１１４及び瞳孔計表示装置１１５を備える。
例えば、瞳孔計１１０は、ＩＳＣＡＮによって製造されたモデルＥＣ−１０１でＰＣベースの黒色瞳の瞳孔計システム等のコンピュータ化された瞳孔計であってもよく、瞳孔計光源１１４は赤外線スポットライトを備え、瞳孔計コンピュータ装置１１３はＰＣを備え、瞳孔計表示装置１１５はＰＣモニタを備える。
【００９２】
瞳孔計光源１１４及び瞳孔計ビデオカメラ１１１は、眼２００から刺激対表示装置１０２とほぼ等距離に配置され、眼２００の瞳孔が瞳孔計表示装置１１５上に視覚化されるように適切に整列される。更に、眼２００の瞳孔は眼表示装置１１２によっても表示される。
【００９３】
瞳孔計ビデオカメラ１１１は、更に、瞳孔計ビデオカメラ１１１のレンズ（図９には図示せず）の形状的中心が刺激対表示装置１０２の表示画面（図９には図示せず）の形状的中心と縦に一直線上にそろうように、刺激対表示装置１０２の下に配置される。
【００９４】
刺激対表示装置１０２は、図９の破線１０３によって示されるように眼２００の前面から或る距離で離れて配置され得る。距離１０３は、例えば、眼２００が刺激対表示装置１０２の縦方向中点と瞳孔ビデオカメラ１１１の縦方向中点との間の中間に縦に配置される場合、ディスプレイ１０７が水平に約２９．１°、垂直に約２１．８°の眼における視角をなすように、約７５ｃｍにすることもできる。
【００９５】
瞳孔計１１０は、例えば６０回／秒の選択可能な記録頻度で眼２００の瞳孔の垂直の又は水平の直径を記録するようにプログラムされ得る。例えば収縮の瞳孔振幅などの瞳孔計データは、例えばソフトウェア固有の生データファイル及びＡＳＣＩＩファイルなどのファイルの記録可能媒体（図９には図示せず）に保存される。
【００９６】
３．１８  刺激対の設計
網膜の種々の部位は、ＰＬＲに刺激を与えるために様々な視覚感度に関連付けられる。中心網膜の黄斑は、ＰＬＲに刺激を与えるための最大の感度を有する。ＰＬＲに刺激を与える網膜の視覚感度は、刺激が黄斑から半径方向に遠ざかるにつれて急激に低下する。
【００９７】
緑内障における視覚機能の状態の指標が計算されるＰＬＲを刺激するために、刺激対の成形された上側光刺激及び刺激対の成形された下側光刺激は、それぞれ網膜の上部及び下部領域をＰＬＲの刺激に十分な視覚感度で取り囲むように、また、視野の領域が緑内障により損傷を受けている場合に視覚機能の低下を示す可能性の最も高い網膜の上部及び下部領域をそれぞれ取り囲むように設計される。
【００９８】
本発明において使用される刺激のセットによりカバーされる視野は、水平に約３０°、垂直に約２０°で制約される網膜領域（「中心網膜領域」）に対応する。網膜領域は、水平方向に固視点の内側約２０°から固視点の外側約１０°まで広がり、垂直方向に固視点の上側約１０°から固視点の下側約１０°まで広がる（以下の図１１）。
【００９９】
中心網膜領域内において、本発明によって提示される刺激対は、ＰＬＲを刺激する十分な視覚感度を有する網膜領域を取り囲む。更に、緑内障による網膜損失の既知のパターンをエミュレートするように形成される上部及び下部網膜への鏡像刺激を提示することにより、刺激形状と予想される緑内障の損傷との相関関係が最大化される。
【０１００】
前述のように、本発明は、上部網膜への成形された上側光刺激の提示と下部網膜への成形された下側光刺激の提示とを交互に行うことによって、同一の眼の上部網膜の視覚感度を下部網膜の視覚感度と比較する客観的な臨床検査を患者に行うが、その成形された上側及び下側光刺激は水平経線２３１（図２、図４、図５）に関して相互の鏡像であり、緑内障の特徴である視野欠損に対応する形状を有する。対称的に対となる上側及び下側光刺激は、収縮の振幅が測定される瞳孔光応答の対応する対に刺激を与えるために使用され、収縮の振幅からサイクル平均瞳孔反射バランス（以下で説明される）が、輝度比（以下で説明される）と呼ばれるパラメータの形で、刺激の輝度の関数として計算される。
【０１０１】
患者に提示する模範的な刺激対は、図１０ａから図１０ｃに示される。図１０ａは、水平経線に関して対称である鏡像傍中心暗点として形成された、対となる上側光刺激１２１ａ及び下側光刺激１２２ａの形態で右網膜に表示する第１の模範的な刺激対１２０を示す概略図である。
【０１０２】
図１０ｂは、水平経線に関して対称である鏡像ビエルムの暗点として形成された、対となる上側光刺激１２１ｂ及び下側光刺激１２２ｂの形態で右網膜に表示する第２の模範的な刺激対１２０を示す概略図である。
【０１０３】
図１０ｃは、水平経線に関して対称である鏡像周辺暗点として形成された、対となる上側１２１ｃ及び下側１２２ｃ光刺激の形態で右網膜に表示する第３の模範的な刺激対１２０を示す概略図である。
【０１０４】
図１０ａから図１０ｃにおいて、各刺激対１２０は、例えば成形された上側光刺激１２１ａ又は１２１ｂ又は１２１ｃ或いは成形された下側光刺激１２２ａ又は１２２ｂ又は１２２ｃの輝度レベルよりも低い５ｃｄ／ｍ２などの輝度レベルを有する均一表示画面背景（図１０ａから図１０ｃに図示せず）によって縁取られた、上側視野２６７Ｓに位置する成形された上側光刺激１２１ａ又は１２１ｂ又は１２１ｃ、及び下側視野２６８Ｉに位置する成形された下側光刺激１２２ａ又は１２２ｂ又は１２２ｃを備える。図１０ａから図１０ｃにおいて、成形された上側光刺激１２１ａ又は１２１ｂ又は１２１ｃ及び成形された下側光刺激１２２ａ又は１２２ｂ又は１２２ｃは、水平経線２３１に関して相互の鏡像である。図１０ａから図１０ｃにおいて、検査される眼の凝視を向けるように患者が指示される固視点は、固視交点２７１によって表される。
【０１０５】
図１０ａから図１０ｃにおいて、縦軸の目盛りは、固視点２７１への縦方向の近接性を角度で示し、負の値は水平経線２３１の下側の視野に対応する。横軸の目盛りは、固視点２７１への横方向の近接性を角度で示し、負の値は垂直経線２３２の左側の視野に対応する。
【０１０６】
図１０ａから図１０ｃに示すように、それぞれの上側光刺激及び下側光刺激は、水平に約２０°、垂直に約１０°の網膜領域内の網膜範囲を含むように形成される（「中心網膜領域」）。図１０ｃに示される周辺刺激の場合、周辺刺激によって囲まれる網膜領域が水平に２０°まで広がるように、固視点２７１は外側方向にずらされる。刺激対を備える上側刺激及び下側刺激の形状も、光刺激のために選択された網膜の領域と、その領域に生じる緑内障損傷の可能性との間の相関関係を最大化するように設計される。
【０１０７】
傍中心、ビエルム、及び周辺というそれぞれの模範的な刺激対は、中心網膜領域とその対応する視野において緑内障による損失の可能性が非常に高い異なる領域を備える。相互に重ね合わせられた場合、３つの模範的な刺激対は、緑内障による損失を最も受けやすい中心網膜とその対応する視野の領域をカバーする。このことは、図１１及び図１２に示される。
【０１０８】
図１１は、表示された３つの模範的な刺激対の重ね合わせを示す概略図である。図１１において、縦軸の目盛りは、固視点２７１への縦方向の近接性を角度で示し、負の値は水平経線２３１の下側の視野に対応する。横軸の目盛りは、固視点２７１への横方向の近接性を角度で示し、負の値は垂直経線２３２の左側の視野に対応する。
【０１０９】
図１２は、右網膜から見た場合の３つの模範的な刺激対の重ね合わせを示す概略図である。
３．１９  本発明による刺激対の提示
刺激対１２０の単一の提示において（図１０ａ〜図１０ｃ）、刺激対が構成される対の上側１２１ａ又は１２１ｂ又は１２１ｃ（図１０ａから図１０ｃ）及び下側１２２ａ又は１２２ｂ又は１２２ｃ（図１０ａから図１０ｃ）の成形された刺激は、それぞれの上側２６７Ｓ及び下側２６８Ｉの視野で、以下のように、交互にオン及びオフに切り替えられる。
【０１１０】
最初に、成形された上側刺激１２１ａ又は１２１ｂ又は１２１ｃ（図１０ａ〜図１０ｃ）は、例えば１秒などの上側刺激提示時間にわたって本発明によって提示され（つまり「オン」にされ）、成形された下側刺激１２２ａ又は１２２ｂ又は１２２ｃ（図１０ａ〜図１０ｃ）は、本発明によって大幅に弱められるか又は提示されない（つまり「オフ」にされる）。次いで、成形された下側刺激１２２ａ又は１２２ｂ又は１２２ｃ（図１０ａ〜図１０ｃ）は、例えば１秒などの下側刺激提示時間にわたってオンにされ、成形された上側刺激１２１ａ又は１２１ｂ又は１２１ｃ（図１０ａ〜図１０ｃ）はオフにされる。いずれかの成形された刺激がオンにされると、患者の瞳孔は収縮する。
【０１１１】
３．２０  模範的なタイプＩ刺激対
刺激サイクル内の上側又は下側光刺激の提示は、様々な選択可能な提示パターンを使用して実施される。
【０１１２】
図１３ａは、時間の関数として模範的なタイプＩの刺激対が提示される患者の眼の瞳孔の水平方向の直径のグラフ（サイクル平均瞳孔応答曲線）の上に代表的な刺激サイクルにわたる時間の関数として模範的なタイプＩの刺激対の提示のパターン（「刺激対の時間的経過」）を示す概略図である。
【０１１３】
タイプＩの刺激対の時間的経過は、２つの水平な平行バーによって概略的に示される。上側バーは、患者の眼に提示される刺激対の模範的な成形された上側刺激のオン／オフ状態を表す。下側バーは、患者の眼に提示される刺激対の模範的な成形された下側刺激のオン／オフ状態を表す。バーには適宜、「上側刺激」及び「下側刺激」とラベル付けされる。各刺激の提示の開始時間は、「刺激開始」のラベルによって識別される。各バーは、ｃｄ／ｍ２で測定された刺激の模範的な輝度を有するセグメントに分割されるが、輝度は各セグメント上に数字で示される。各水平バーの各セグメントの長さは、１秒の６０分の１単位の刺激の存続時間に比例し、１秒の６０分の１の縮尺で下に表示される横座標に対応する。
【０１１４】
図１３ａにおいて、上側刺激バーは、約１秒間の３０ｃｄ／ｍ２の概算模範的固定輝度でオンになり、次いで約１秒間の０ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度でオフになる、患者の眼への模範的な成形された上側刺激の提示を示す。図１３ａにおいて、下側刺激バーは、模範的な成形された上側刺激が約１秒間３０ｃｄ／ｍ２の概算模範的固定輝度でオンになる場合、模範的成形された下側刺激が約１秒間０ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度でオフになり、模範的な成形された上側刺激が約１秒間０ｃｄ／ｍ２の概算模範的固定輝度でオフになる場合、模範的な成形された下側刺激が約１秒間４５ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度でオンになることを示す。
【０１１５】
図１３ａにおいて刺激対の時間的経過の下に表示されるのは、対応するサイクル平均瞳孔応答曲線である。サイクル平均瞳孔応答曲線は、例えば横座標上の２０単位が１／３秒を表す、横座標上の４０単位が２／３秒を表すなど、１秒の６０分の１の単位の、時間の関数としてタイプＩの刺激対の提示に応答する、ミリメートル単位の瞳孔の水平直径の平均変動のグラフを示す。
【０１１６】
図１３ａを参照すると、模範的なタイプＩの刺激対について、刺激対の模範的な各成形された光刺激は、例えばオンの場合に必ず下側光刺激の約４５ｃｄ／ｍ２、及びオンの場合に必ず上側光刺激の約３０ｃｄ／ｍ２のように異なる固定輝度レベルで提示される。したがって、タイプＩの刺激対の提示は、定常状態の輝度刺激対の提示の一例であり、その選択可能な数（１以上）は、例えば約６秒などの定常状態の輝度刺激サイクル時間にわたり継続できる定常状態輝度刺激サイクルを含み得る。
【０１１７】
定常状態の輝度刺激サイクルの選択可能な数（１以上）は、本発明により、定常状態の輝度刺激セットを備えるように提示される。また、定常状態の輝度刺激セットの選択可能な数（１以上）は、眼への定常状態の輝度刺激検査を含み得る。定常状態輝度の刺激検査は、定常状態輝度の刺激サイクル時間の合計と等しい定常状態輝度の刺激検査時間（に定常状態輝度の刺激サイクル時間の中間の時間を加えた時間）にわたり継続する。
【０１１８】
例えば、上側刺激及び下側刺激が第１の形状を有するタイプＩの刺激対は、３回提示されて第１の定常状態刺激サイクルを形成する。第１の定常状態刺激サイクルは、更に２回提示されて、第１の定常状態刺激セットを形成する。定常状態刺激セットは、その構成要素となる刺激対が第２の形状を有する第２の刺激セットとして再度提示される。定常状態刺激セットは、その構成要素となる刺激対が第３の形状を有する第３の刺激セットとして更にもう一度提示される。３つの定常状態刺激セットの提示は、タイプＩの定常状態輝度の刺激検査の提示を含む。
【０１１９】
言い換えると、模範的なタイプＩの定常状態輝度の刺激検査は、それぞれ以下のような３つの定常状態刺激サイクルを提示する３つの定常状態刺激セットからなる。
［ｉ］約６秒間継続する第１の定常状態輝度刺激サイクルが眼に提示され、この提示は更に２回繰り返されて、例えば、傍中心暗点の形状を有する事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の合計３回の提示により、３×６＝１８秒間継続する第１の定常状態輝度刺激セットを形成する、
［ｉｉ］約６秒間継続する第１の定常状態輝度刺激サイクルが同一の眼に提示され、更に２回繰り返されて、例えば、ビエルムの暗点の形状を有する事前選択された対称的に対となる上側及び下側刺激の合計３回の提示により、３×６＝１８秒間継続する第２の定常状態輝度刺激セットを形成する、
［ｉｉｉ］約６秒間継続する第３の定常状態輝度刺激サイクルが同一の眼に提示され、更に２回繰り返されて、例えば、周辺暗点の形状を有する事前選択された対称的に対となる上側及び下側刺激の合計３回の提示により、３×６＝１８秒間継続する第３の定常状態輝度刺激セットを形成する。
【０１２０】
その後、定常状態刺激サイクルの３回の繰り返しの同じ３つのセットは、３つの模範的な事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の形状ごとに、もう一方の眼に提示される。ただし、３つの模範的な事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の形状の提示のシーケンスは、最初の眼に使用されたシーケンスとは異なっていてもよい。
【０１２１】
刺激検査において眼に提示される定常状態刺激サイクルの３つのセットの各々に前述のタイミングを適用し、３つの模範的な定常状態刺激サイクルの第１のセットの提示に続き、３つの模範的な定常状態刺激サイクルの第２のセットの提示に続いて３０秒の静止時間を許容すると、タイプＩ定常状態輝度刺激検査を実施するための合計時間は
１８［３×６］秒＋３０秒＋１８［３×６］秒＋３０秒＋１８［３×６］秒＝１１４秒
となる。
【０１２２】
３．２１  模範的なタイプＩＩの刺激対及びタイプＩＩの刺激サイクル
図１３ｂは、時間の関数として刺激対が提示される患者の眼の瞳孔の水平方向の直径のグラフ（サイクル平均瞳孔応答曲線）の上に、代表的な刺激サイクルにわたる模範的なタイプＩＩの刺激対の提示のパターン（「刺激対の時間的経過」）を時間の関数として示す概略図である。
【０１２３】
刺激対の時間的経過は、２つの水平の平行バーによって概略的に示される。上側バーは、患者の眼に提示される刺激対の模範的な成形された上側刺激のオン／オフ状態を表す。下側バーは、患者の眼に提示される刺激対の模範的な成形された下側刺激のオン／オフ状態を表す。バーには適宜、「上側刺激」及び「下側刺激」のラベルが付けられる。各刺激の提示の開始時間は、「刺激開始」のラベルによって識別される。各バーは、ｃｄ／ｍ２で測定された刺激の模範的な輝度を有するセグメントに分割されるが、輝度は各セグメント上に数字で示される。各水平バーの各セグメントの長さは、１秒の６０分の１単位の刺激の存続時間に比例し、１秒の６０分の１の縮尺で下に表示される横座標に対応する。
【０１２４】
図１３ｂにおいて、上側刺激バーは、患者の眼に対する、以下のような模範的な上側刺激の提示を示す。即ち、全て５．５ｃｄ／ｍ２の模範的固定背景輝度を背景にして、２４ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度において約１秒間オンとなり、次に０ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度において約１秒間オフとなり、更に３６ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度において再度約１秒間オンとなり、次に０ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度において再度１秒間オフとなり、最後に５４ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度において更に約１秒間オンとなり、０ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度においてさらに再度１秒間オフとなる。
【０１２５】
図１３ｂにおいて、下側刺激バーは、模範的な成形された上側刺激が説明のようにそのオン／オフのシーケンスを経る場合、模範的な成形された下側刺激が、全て５．５ｃｄ／ｍ２の模範的固定背景輝度を背景にして、約１秒間の３６ｃｄ／ｍ２の概算模範的固定輝度と約１秒間の０ｃｄ／ｍ２の概算模範的輝度との間のオン／オフサイクルの同時且つ対応するシーケンスを経ることを示す。
【０１２６】
図１３ｂにおいて刺激対の時間的経過の下に表示されるのは、対応するサイクル平均瞳孔応答曲線の時間的経過である。サイクル平均瞳孔応答曲線は、横座標上の６０単位が１秒を表す、横座標上の１２０単位が２秒を表すなど、１秒の６０分の１の単位の、時間の関数として刺激対の提示に応答する、ミリメートル単位の瞳孔の水平方向の直径の平均変動のグラフを示す。
【０１２７】
図１３ｂを参照すると、模範的なタイプＩＩの刺激サイクル内で、輝度は一方の模範的な成形された刺激に対して固定され、もう一方の模範的な成形された刺激に対して変更されることが認められる。例えば、刺激輝度は、模範的な成形された下側光刺激がオンの場合には必ず約３６ｃｄ／ｍ２であり、模範的な成形された上側刺激がオンの場合には必ず、各々約１秒間継続するほぼ２４ｃｄ／ｍ２、３６ｃｄ／ｍ２、及び５４ｃｄ／ｍ２のような複数の異なる輝度レベルにわたって循環される。図１３ｂに示されるように、各々約２秒間継続する３つの模範的なタイプＩＩの刺激対の提示は、３×２秒＝６秒間継続する模範的なタイプＩＩの刺激サイクルを含む。
【０１２８】
タイプＩＩの刺激対の提示は、可変輝度刺激対の提示の一例であり、その複数の提示は、可変輝度刺激サイクル時間にわたり継続できる可変輝度刺激サイクルを備える。構成要素である上側刺激及び下側刺激が同じ形状を有する複数の可変輝度刺激サイクルは、可変輝度刺激セットを備える。選択可能な数（１以上）の可変輝度刺激セットは、可変輝度刺激検査を含む。
【０１２９】
例えば、可変輝度刺激サイクルの数が３であり、可変輝度刺激サイクル時間が約６秒である場合、可変輝度刺激セットは、約３×６秒＝１８秒の可変輝度刺激セット時間にわたり継続する。可変輝度刺激検査において、各可変輝度刺激セットは、上側刺激及び下側刺激が各可変輝度刺激セット内で同じ形状を有するがセットごとに異なることのある複数の可変輝度刺激サイクルを提示する。
【０１３０】
例えば、上側刺激及び下側刺激が第１の形状を有するタイプＩＩの刺激対は、３回提示されて第１の可変輝度刺激サイクルを形成する。第１の可変輝度刺激サイクルは、更に２回提示されて、第１の可変輝度刺激セットを形成する。可変輝度刺激セットは、その構成要素となる刺激対が第２の形状を有する第２の刺激セットとして再度提示される。可変輝度刺激セットは、その構成要素となる刺激対が第３の形状を有する第３の刺激セットとして更にもう一度提示される。３つの可変輝度刺激セットの提示は、タイプＩＩの可変輝度刺激検査の提示を含む。
【０１３１】
言い換えると、模範的なタイプＩＩの可変輝度刺激検査は、それぞれ以下のような３つの可変輝度刺激サイクルを提示する３つの可変輝度刺激セットからなる。
［ｉ］約６秒間継続する第１の可変刺激サイクルが眼に提示され、これは更に２回繰り返されて、例えば、傍中心暗点の形状を有する事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の合計３回の提示により、３×６＝１８秒間継続する第１の可変輝度刺激セットを形成する、
［ｉｉ］約６秒間継続する第２の可変刺激サイクルが同一の眼に提示され、これは更に２回繰り返されて、例えば、ビエルムの暗点の形状を有する事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の合計３回の提示により、３×６＝１８秒間継続する第２の可変輝度刺激セットを形成する、
［ｉｉｉ］約６秒間継続する第３の可変刺激サイクルが同一の眼に提示され、これは更に２回繰り返されて、例えば、周辺暗点の形状を有する事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の合計３回の提示により、３×６＝１８秒間継続する第３の可変輝度刺激セットを形成する。
【０１３２】
その後、可変刺激サイクルの３回の繰り返しの同じ３つのセットは、３つの模範的な事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の形状ごとに、もう一方の眼に提示される。しかしながら、３つの模範的な事前選択された対称的に対となる上側刺激及び下側刺激の形状の提示のシーケンスは、最初の眼に使用されたシーケンスとは異なっていてもよい。
【０１３３】
刺激検査において眼に提示される可変刺激サイクルの３つのセットの各々に前述のタイミングを適用し、３つの模範的な可変刺激サイクルの第１のセットの提示に続き、３つの模範的な可変刺激サイクルの第２のセットの提示に続いて３０秒の静止時間を許容すると、タイプＩＩ可変輝度刺激検査を実施するための合計時間は
１８［３×６］秒＋３０秒＋１８［３×６］秒＋３０秒＋１８［３×６］秒＝１１４秒
となる。刺激輝度値は、事前検査セッションの結果に基づき、後続の検査セッションにおいて変更されてもよい。
【０１３４】
３．２２  計算
患者のそれぞれの眼に対する定常状態輝度刺激検査又は可変輝度刺激検査のいずれかの提示において、本発明は以下の事項を計算する。
［ｉ］刺激検査に対する瞳孔応答曲線
［ｉｉ］刺激検査の各刺激セットの代表的な刺激サイクルに対するサイクル平均瞳孔応答曲線
［ｉｉｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対に対するサイクル平均上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ）
［ｉｖ］代表的な刺激サイクルの各刺激対の対応する成形された上側刺激輝度Ｌ（ｓｕｐ）
［ｖ］代表的な刺激サイクルの各刺激対に対するサイクル平均下側瞳孔反射振幅Ｒａ（ｉｎｆ）
［ｖｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対の対応する成形された下側刺激輝度Ｌ（ｉｎｆ）
［ｖｉｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対に対するサイクル平均瞳孔応答バランス
（４．０）  ＲＢ＝［Ｒａ（ｓｕｐ）−Ｒａ（ｉｎｆ）］／［Ｒａ（ｓｕｐ）＋Ｒａ（ｉｎｆ）］
［ｖｉｉｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対の輝度比
（５．０）  ＬＲ＝Ｌ（ｉｎｆ）／Ｌ（ｓｕｐ）又は
（６．０）  ＬＲ＝Ｌ（ｓｕｐ））／Ｌ（ｉｎｆ）。
【０１３５】
例えば、それぞれ３刺激対を提示する３刺激サイクルの１刺激セットを備える可変輝度刺激検査の眼に対する提示において、本発明は以下の事項を計算する。
［ｉ］刺激検査に対する瞳孔応答曲線
［ｉｉ］代表的な刺激サイクルに対するサイクル平均瞳孔応答曲線
［ｉｉｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対に対するサイクル平均上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ１）、Ｒａ（ｓｕｐ２）、Ｒａ（ｓｕｐ３）（以下の図１５ａを参照）
［ｉｖ］代表的な刺激サイクルの各刺激対の対応する成形された上側刺激輝度Ｌ（ｓｕｐ１）、Ｌ（ｓｕｐ２）、Ｌ（ｓｕｐ３）
［ｖ］代表的刺激サイクルの各刺激対のサイクル平均下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ１）、Ｒａ（ｉｎｆ２）、Ｒａ（ｉｎｆ３）（以下の図１５ａを参照）
［ｖｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対の対応する成形下側刺激輝度Ｌ（ｉｎｆ１）、Ｌ（ｉｎｆ２）、Ｌ（ｉｎｆ３）
［ｖｉｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対のサイクル平均瞳孔反射バランス
（７．０）  ＲＢ１＝［Ｒａ（ｓｕｐ１）−Ｒａ（ｉｎｆ１）］／［Ｒａ（ｓｕｐ１）＋Ｒａ（ｉｎｆ１）］
（８．０）  ＲＢ２＝［Ｒａ（ｓｕｐ２）−Ｒａ（ｉｎｆ２）］／［Ｒａ（ｓｕｐ２）  ＋Ｒａ（ｉｎｆ２）］ 
（９．０）  ＲＢ３＝［Ｒａ（ｓｕｐ３）−Ｒａ（ｉｎｆ３）］／［Ｒａ（ｓｕｐ３）＋Ｒａ（ｉｎｆ３）］
［ｖｉｉｉ］代表的な刺激サイクルの各刺激対の輝度比
（１０．０）  ＬＲ１＝Ｌ（ｉｎｆ１）／Ｌ（ｓｕｐ１）
（１１．０）  ＬＲ２＝Ｌ（ｉｎｆ２）／Ｌ（ｓｕｐ２）
（１２．０）  ＬＲ３＝Ｌ（ｉｎｆ３）／Ｌ（ｓｕｐ３）
又は
（１３．０）  ＬＲ１＝Ｌ（ｓｕｐ１））／Ｌ（ｉｎｆ１）
（１４．０）  ＬＲ２＝Ｌ（ｓｕｐ２）／Ｌ（ｉｎｆ２）
（１５．０）  ＬＲ３＝Ｌ（ｓｕｐ３）／Ｌ（ｉｎｆ３）。
【０１３６】
模範的な成形された下側刺激又は模範的な成形された上側刺激の輝度は、オフの場合、例えば、本発明により約５ｃｄ／ｍ２の背景輝度を背景にして約０．０１０ｃｄ／ｍ２から約０．００１ｃｄ／ｍ２の輝度まで大幅に弱められ、図１３ａ及び図１３ｂにおいて事実上０ｃｄ／ｍ２で示される。代替として、模範的な成形された下側光刺激の輝度は可変に、模範的な成形された上側光刺激の輝度は固定にされ得るが、その逆でもよい。
【０１３７】
３．２３  模範的なタイプＩＩの可変輝度刺激検査プロトコル
模範的なタイプＩＩの可変輝度刺激検査の実施において、模範的な検査プロトコルが以下のように実施される。
【０１３８】
ａ．眼２００の瞳孔が瞳孔計表示装置１１５上に視覚化され、患者の検査対象の眼が、例えば、刺激対表示装置１０２（図９）から約７５ｃｍなどの距離をあけて配置されるように、患者の眼２００を刺激表示装置１０２、瞳孔計光源１１４及び瞳孔計ビデオカメラ１１１と一直線上に整列させること、
ｂ．患者のもう一方の眼を遮断すること、
ｃ．刺激表示装置１０２を用いて患者の眼２００に固定アイコン１１８を提示すること、
ｄ．眼２００の凝視を固定アイコン１１８に向けるよう患者に指示すること、
ｅ．例えば、瞳孔計ビデオカメラ１１１及び瞳孔計表示装置１１５に示されるように、患者のＰＬＲが定常振動動作に達するまで、少なくとも１つのタイプＩＩ可変輝度刺激サイクルを備える予備試験刺激を提示すること、
ｆ．患者へのタイプＩＩ可変輝度刺激検査を刺激対表示装置１０２に提示し、本発明を使用して前述のように患者の瞳孔反射を分析すること、
ｇ．もう一方の眼に対して、ａ．〜ｆ．のステップを繰り返すこと。
【０１３９】
３．２４  瞳孔応答振幅
図１４ａは、固定輝度の２つの成形された刺激の提示に対する模範的な瞳孔応答のグラフを示す図である。図１４ｂは、固定輝度の反復される成形された刺激の提示に対する模範的な瞳孔応答のグラフを示す図である。図１４ｃは、時間の関数として固定輝度の光刺激に対する計算された瞳孔応答と測定された瞳孔応答との差の平均値（±標準偏差）のグラフを示す図である。
【０１４０】
タイプＩＩの刺激対の提示によって刺激を受けたサイクル平均上側瞳孔応答振幅及び下側瞳孔応答振幅の模範的なセットは、図１５ａ及び図１５ｂに示される。
図１４ａにおいて、縦座標は瞳孔の直径の測定をピクセル単位で表し、横座標は秒の６０分の１で測定された時間を表す。図１４ａにおいて、グラフは、後に模範的な第２の成形された刺激の提示が続く、約２秒間継続する模範的な第１の成形された刺激の提示に応答した瞳孔の直径の変動を示す。下向きの縦矢印は、成形された刺激の提示の開始を示している。
【０１４１】
図１４ａに示すように、瞳孔は、第１の成形された刺激が一定の輝度で提示された後に１秒の約６０分の１２から２４（約２００〜４００ｍｓ）の範囲内で収縮を開始し、第１の成形された刺激の提示の開始後１秒の６０分の約３６から４８（約６００〜８００ｍｓ）の範囲内でピーク収縮に到達する。その後、瞳孔は次第に再度散大して、第１の成形された刺激が提示された後１秒の約６０分の７２（約１２００ｍｓ）で基準直径（「基底線」）に到達する。第１の成形された刺激の提示の開始から１秒の約６０分の７２（約１２００ｍｓ）までの経過時間において、上側又は下側瞳孔応答振幅は、第１の成形された刺激の提示前の瞳孔の直径と第１の成形された刺激の提示に続くピーク収縮における瞳孔の直径との差である。
【０１４２】
しかし、図１４ａ、図１４ｂ及び図１５ａに示すように、瞳孔がその基底線に到達する前に第２の成形された刺激が提示された場合、第２の成形された刺激が提示された時点では第１の成形された刺激への応答が進行中であるため、第２の成形された刺激の提示の開始前に瞳孔の直径を直接測定することは困難である。
【０１４３】
直前の成形された刺激の提示から瞳孔の基底線を計算するため、瞳孔収縮のピーク（成形された刺激の提示の開始後約６００〜８００ｍｓ）から約４００ｍｓ後のポイント（成形された刺激の開始後約１０００〜１２００ｍｓ）までの、図１４ａにおいてグラフの太い実線として示される瞳孔グラフのセグメントが、本発明により時間の指数関数に当てはめられ、当てはめられた指数関数が、本発明により測定される瞳孔収縮の次のピークの時間まで外挿される。次いで、瞳孔応答振幅は、成形された刺激の提示に続くピーク収縮において測定された瞳孔の直径と、ピーク収縮の時間への指数関数の外挿から計算された瞳孔の基底線との差として計算される。
【０１４４】
図１４ａにおいて、当てはめられた指数関数の外挿は、グラフの実線部分の点の延長線によって示される。本発明は、成形された刺激の提示に続く瞳孔収縮のピークと、瞳孔収縮の直前のピークからの当てはめられた指数関数の外挿から決定される瞳孔の直径との間の差を測定する。外挿は、図１４ｂに示すように、刺激サイクル全体を通じて繰り返し実行される。
【０１４５】
この当てはめプロセスの精度を検査するために、本発明者は、刺激対の各成形された刺激が１秒間ではなく２秒間提示されるように、タイプＩＩ刺激サイクルで使用される刺激対を変更した。この場合、瞳孔は、その次の収縮の前に定常状態直径に到達する十分な時間を有する。上側刺激又は下側刺激の提示の開始後約８００から約１２００ｍｓまでの間隔からの４００ｍｓサンプルが、外挿を実行するために使用された。次に、変更されたタイプＩＩ刺激への瞳孔応答が、刺激開始後約１６００ｍｓ付近の時間における当てはめられた指数関数の外挿と比較された。タイプＩＩ刺激のタイミングによれば、これは次の刺激提示の開始に応答した瞳孔収縮のピークのおおよその時間である。図１４ｃに示すように、変更されたタイプＩＩ刺激に対する瞳孔応答と、当てはめられた指数関数の外挿から決められた瞳孔応答との差はわずかであった。
【０１４６】
３．２５  瞳孔応答振幅の計算
図１４ａ及び図１４ｂの説明から一般化すると、成形された上側刺激又は成形された下側刺激の本発明による各提示は、後に定常状態収縮への回復が続く、ピーク収縮への瞳孔の収縮によって特徴付けられる瞳孔応答を刺激する。任意の刺激サイクルを備える複数の刺激対の提示の過程において、本発明は、刺激サイクルの提示の経過中に時間の関数として瞳孔応答のグラフを備える瞳孔応答曲線を計算する。
【０１４７】
本発明による刺激検査の提示において、成形された上側刺激の提示は、本発明がサイクル平均上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ）を計算する瞳孔収縮を刺激する。本発明による刺激検査の提示において、成形された下側刺激の提示は、また、本発明がサイクル平均下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ）も計算する瞳孔収縮を刺激する。
【０１４８】
代表的な刺激サイクルを含む刺激対の本発明による提示に続いて、成形された上側刺激の提示に続くピーク収縮において測定された瞳孔のサイクル平均直径と、成形された下側刺激の直前の提示から計算されたサイクル平均基底線との間の差として、サイクル平均上側瞳孔応答振幅が計算される。
【０１４９】
瞳孔のサイクル平均基底線の計算は、以下のステップによって行われる。
［ｉ］指数関数を、成形された下側刺激の直前の提示中のピーク瞳孔収縮のおおよその時間における先行ピーク収縮時間から始まり、例えば先行ピーク収縮時間後約４００ｍｓの時間などの先行ピーク延長時間で終了するサイクル平均瞳孔応答曲線のセグメントに指数関数を当てはめること（「当てはめられた時間セグメント」）、
［ｉｉ］先行ピーク延長時間から始まり、例えば先行ピーク収縮時間後約８００ｍｓの時間などの先行ピーク外挿時間に終了する外挿時間セグメントにわたり当てはめられた指数関数を外挿すること、及び
［ｉｉｉ］瞳孔の定常状態基底線直径の大きさとして、成形された上側刺激の提示に続くピーク収縮の時間における瞳孔直径の外挿された値を選択すること。
【０１５０】
同様に、代表的な刺激サイクルを備える刺激対の本発明による提示において、成形された下側刺激の提示に続くピーク収縮において測定された瞳孔のサイクル平均直径と、成形された上側刺激の直前の提示から計算された基底線との間の差として、下側瞳孔応答振幅が計算される。
【０１５１】
再び、瞳孔の基底線の計算は以下のステップによって行われる。
［ｉ］指数関数を、成形された上側刺激の直前の提示中のピーク瞳孔収縮のおおよその時間における先行ピーク収縮時間から始まり、例えば先行ピーク収縮時間後約４００ｍｓの時間などの先行ピーク延長時間で終了するサイクル平均瞳孔応答曲線のセグメントに指数関数を当てはめること（「当てはめられた時間セグメント」）、
［ｉｉ］先行ピーク延長時間から始まり、例えば先行ピーク収縮時間後約８００ｍｓの時間などの先行ピーク外挿時間に終了する外挿時間セグメントにわたり当てはめられた指数関数を外挿すること、及び
［ｉｉｉ］瞳孔の定常状態直径の大きさとして、成形された下側刺激の提示に続くピーク収縮の時間における瞳孔直径の外挿された値を選択すること。
【０１５２】
タイプＩＩの刺激対の提示によって刺激を受けたサイクル平均上側応答振幅及び下側瞳孔応答振幅の模範的なセットは、図１５ａ及び図１５ｂに示される。
図１５ａは、時間の関数としてタイプＩＩの刺激対サイクルが提示される患者の眼の瞳孔の水平な直径のグラフ（対応する瞳孔応答の時間的経過）の上に（図１５ｂ）、代表的な刺激サイクルにわたる模範的なタイプＩＩの刺激対（「刺激対の時間的経過」）を時間の関数として示す概略図である。
【０１５３】
模範的なタイプＩＩの刺激サイクルの時間的経過は、２つの水平な平行バーによって概略的に示される。上側バーは、患者の眼に提示されるタイプＩＩの刺激対の模範的な成形された上側刺激のオン／オフ状態を表す。下側バーは、患者の眼に提示されるタイプＩＩの刺激対の模範的な成形された下側刺激のオン／オフ状態を表す。したがってバーには「上側刺激」及び「下側刺激」とラベル付けされる。各バーは、ｃｄ／ｍ２で測定された刺激の模範的な輝度を有するセグメントに分割されるが、輝度は各セグメント上に数字で示される。各水平バーの各セグメントの長さは、１秒の６０分の１単位の刺激の存続時間に比例し、１秒の６０分の１の縮尺で下に表示される横座標に対応する。
【０１５４】
図１５ａにおいて、上側刺激バーは、患者の眼に対する、以下のような成形された上側刺激の提示を示す。Ｌｓｕｐ１（ｃｄ／ｍ２）の輝度において１秒間オンとなり、次に０ｃｄ／ｍ２の模範的輝度において１秒間オフとなり、Ｌｓｕｐ２（ｃｄ／ｍ２）の輝度において再度１秒間オンとなり、次に０ｃｄ／ｍ２の模範的輝度において再度１秒間オフとなり、最後にＬｓｕｐ３（ｃｄ／ｍ２）の模範的輝度において更に１秒間オンとなり、０ｃｄ／ｍ２の模範的輝度において更に再度１秒間オフとなる。
【０１５５】
図１５ａにおいて、下側刺激バーは、成形された上側刺激が説明のようにそのオン／オフのシーケンスを経る場合、成形された下側刺激が、１秒間の０ｃｄ／ｍ２の模範的輝度と１秒間のＬｉｎｆ１、Ｌｉｎｆ２、Ｌｉｎｆ３  ｃｄ／ｍ２の輝度値との間のオン／オフサイクルの同時且つ対応するシーケンスを経ることを示す。
【０１５６】
図１５ｂにおいてタイプＩＩの刺激サイクルの時間的経過の下に表示されるのは、対応するサイクル平均瞳孔応答の時間的経過である（「サイクル平均瞳孔応答曲線」）。サイクル平均瞳孔応答曲線は、例えば横座標上の６０単位が１秒を表すなど、１秒の６０分の１の単位の、時間の関数として模範的なタイプＩＩの刺激サイクルを備える刺激対の提示に応答する、ミリメートル単位の瞳孔の水平方向の直径の変動のグラフを示す。グラフの太い実線部分は、グラフ上に示された順次の当てはめ時間セグメントにわたり約４００ｍｓに及ぶグラフへの時間の指数関数の順次当てはめを表す。
【０１５７】
グラフから伸びる点線は、グラフ上に示される外挿された時間セグメントにわたる時間の各当てはめられた指数関数の順次外挿を表す。
Ｒａ（ｓｕｐ１）、Ｒａ（ｓｕｐ２）、Ｒａ（ｓｕｐ３）とラベル表示された縦線セグメントは、上側瞳孔応答振幅を表す。Ｒａ（ｉｎｆ１）、Ｒａ（ｉｎｆ２）、Ｒａ（ｉｎｆ３）とラベル表示された縦線セグメントは、下側瞳孔応答振幅を表す。
【０１５８】
３．２６  瞳孔応答バランスの計算
本明細書において使用されるように、刺激対の提示に対するサイクル平均瞳孔応答バランス（「反射バランス」）ＲＲは
（１６．０）  ＲＢ＝［Ｒａ（ｓｕｐ）−Ｒａ（ｉｎｆ）］／［Ｒａ（ｓｕｐ）＋Ｒａ（ｉｎｆ）］
として定義される。ここで−１≦ＲＢ≦＋１である。
【０１５９】
例えば、本発明は、例えば、代表的なタイプＩＩの刺激サイクルを備える３回のタイプＩＩの刺激対の提示中に生じる６回の瞳孔収縮など、複数の瞳孔収縮の測定から、サイクル平均応答バランスＲＢを計算することができる。６回の瞳孔収縮は、代表的なタイプＩＩ刺激サイクルの成形された上側刺激（例えば２４、３４及び４８ｃｄ／ｍ２）の模範的な３つの輝度値の各々の開始に応答して１回の瞳孔収縮と、代表的なタイプＩＩ刺激サイクルの成形された下側刺激の対応する固定輝度値（４０ｃｄ／ｍ２）の各々の開始に応答して１回の瞳孔収縮とを含む。
【０１６０】
代表的なタイプＩＩ刺激サイクルを備える３つのタイプＩＩ刺激対の模範的な事例において、各刺激対の反射バランスは、以下のようになる。
（１７．０）  ＲＢｉ＝［Ｒａ（ｓｕｐｉ）−Ｒａ（ｉｎｆｉ）］／［Ｒａ（ｓｕｐｉ）＋Ｒａ（ｉｎｆｉ）］
ｉｎｆｉ（ｉ＝１，２，３）：ｉ番目の刺激成形された下側刺激
Ｒ（ｉｎｆｉ）（ｉ＝１，２，３）：ｉｎｆｉに起因する瞳孔収縮
Ｓｕｐｉ（ｉ＝１，２，３）：ｉ番目の刺激成形された上側刺激
Ｒ（ｓｕｐｉ）（ｉ＝１，２，３）：ｓｕｐｉに起因する瞳孔収縮。
【０１６１】
３．２７  均衡瞳孔応答の計算
正常な視覚機能を持つ網膜は、ほぼゼロの反射バランスＲＢに関連付けられた「均衡瞳孔応答」を生成する。つまり、正常な網膜においては、上部網膜への刺激対の成形された上側刺激の提示は、下部網膜への刺激対の成形された下側刺激の提示によって刺激される下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ）とほぼ等しい上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ）を刺激して、反射バランスＲＢを、均衡瞳孔応答と一致する値であるゼロにほぼ等しくする。
【０１６２】
上部網膜が、下部網膜に関連する異常な視覚感度を有する場合、上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ）は下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ）よりも小さくなるので、反射バランスＲＢを、上側視野欠損と一致する値であるゼロ未満にする可能性が高い。
【０１６３】
下部網膜が、上側網膜に関連する異常な視覚感度を有する場合、上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ）は下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ）よりも大きくなるので、反射バランスＲＢを、下側視野欠損と一致する値であるゼロよりも大きくする可能性が高い。
【０１６４】
緑内障は、水平経線の上下で対称的に網膜に影響を及ぼす傾向があるため、緑内障による網膜神経損傷は均衡瞳孔応答に関連する可能性は低く、兆候が視野欠損に認められがちな網膜半視野を示す非ゼロ瞳孔応答バランスに関連付けられる可能性が高い。
【０１６５】
３．２８  拡散視野欠損の評価
均衡瞳孔応答は緑内障に特有である非対称網膜神経損傷に不利に影響するが、患者が水平経線に関して概ね対称な緑内障性の網膜神経損傷を有している可能性も依然としてある。この状況は、緑内障による網膜神経損傷が拡散視野欠損又は視野の全般的な機能低下として現れた場合に発生することがある。
【０１６６】
本発明により測定されたサイクル平均瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐｉ）、Ｒａ（ｉｎｆｉ）は、患者の拡散視野欠損又は視野の全般的な機能低下の存在を判断するために使用される。例えば、前述のように、上側刺激及び下側刺激が固定形状を有するタイプＩの刺激対は、３回提示されて定常状態刺激サイクルを形成することができる。定常状態刺激サイクルは、更に２回提示されて、タイプＩの定常状態刺激セットを形成することができる。この例において、タイプＩの定常状態刺激セットの単一の提示は、タイプＩの定常状態刺激検査の提示を備える。本発明により計算されたサイクル平均上側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｓｕｐ１）、Ｒａ（ｓｕｐ２）、Ｒａ（ｓｕｐ３）は、「検査」上側瞳孔応答振幅ＴｅｓｔＲａ（ｓｕｐ）を得るために再度平均化される。また、本発明により計算されたサイクル平均下側瞳孔応答振幅Ｒａ（ｉｎｆ１）、Ｒａ（ｉｎｆ２）、Ｒａ（ｉｎｆ３）は、「検査」下側瞳孔応答振幅ｔｅｓｔＲａ（ｉｎｆ）を得るために再度平均化される。
【０１６７】
検査上側瞳孔応答振幅ｔｅｓｔＲａ（ｓｕｐ）及び検査下側瞳孔応答振幅ｔｅｓｔＲａ（ｉｎｆ）は、前述のセクション３．８において説明したように、これらのパラメータの平均正常値と各々比較される。本発明により計算された検査上側瞳孔応答振幅ｔｅｓｔＲａ（ｓｕｐ）が、例えば、その対応する平均正常値から２標準偏差よりも大きい場合、拡散上側視野欠損が示される。本発明により計算された検査下側瞳孔応答振幅ｔｅｓｔＲａ（ｉｎｆ）が、例えば、その対応する平均正常値から２標準偏差よりも大きい場合、拡散下側視野欠損が示される。
【０１６８】
３．２９  瞳孔反射バランスを使用した視野欠損のスクリーニング
模範的なタイプＩの刺激対は、本発明により実施される模範的なスクリーニング検査において使用される。模範的なスクリーニング検査において、「オン」状態にある模範的なタイプＩ刺激対の全ての輝度は、例えば、３６ｃｄ／ｍ２などの同一の値に固定される。タイプＩの刺激対は、例えば、５ｃｄ／ｍ２などの模範的な背景輝度を背景にして提示される。模範的なスクリーニング検査において、「オフ」状態にある模範的なタイプＩ刺激対の全ての輝度は、前述のように極めて低い輝度に固定される。
【０１６９】
模範的なスクリーニング刺激検査は、３つの模範的なスクリーニング刺激サイクルの１つの模範的なスクリーニング刺激セットの提示を備えることができる。
第１の模範的なスクリーニング刺激サイクルは、後に構成要素となる成形された上側刺激及び下側刺激が全て傍中心暗点の形態をとる刺激対の２秒間の提示が３回続く、傍中心暗点の形状を有する刺激対の成形された下側刺激の１秒間の提示を備えることができる。
【０１７０】
第２の模範的なスクリーニング刺激サイクルは、後に構成要素となる成形された上側刺激及び下側刺激が全てビエルムの暗点の形態をとる刺激対の２秒間の提示が３回続く、ビエルムの暗点の形状を有する刺激対の成形された下側刺激の１秒間の提示を備えることができる。
【０１７１】
第３の模範的なスクリーニング刺激サイクルは、後に構成要素となる成形された上側及び下側刺激が全て周辺暗点の形態をとる刺激対の２秒間の提示が３回続く、周辺暗点の形状を有する刺激対の成形された下側刺激の１秒間の提示を備えることができる。
【０１７２】
模範的なスクリーニング検査は、以下のように記号で表される。
傍中心暗点を使用した７秒間継続する第１のスクリーニング刺激サイクル：
［ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ］ｐａｒａｃｅｎｔｒａｌ
ビエルムの暗点を使用した７秒間継続する第２のスクリーニング刺激サイクル：
［ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ］Ｂｊｅｒｒｕｍ 
周辺暗点を使用した７秒間継続する第３のスクリーニング刺激サイクル：
［ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ，ｓｕｐｅｒｉｏｒ，ｉｎｆｅｒｉｏｒ］ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ。
【０１７３】
３つのスクリーニング刺激サイクルは、３×７秒＝２１秒間継続する単一のスクリーニング刺激セット（検査）として提示される。
刺激セットの提示時間にわたり記録される瞳孔応答曲線は、それぞれ第１、第２及び第３の模範的な刺激サイクルに対応する７秒間の３つの瞳孔応答データ・セグメントに分割される。
【０１７４】
それぞれの模範的な７秒間のスクリーニング刺激サイクルにおける瞳孔応答データの最初の１秒（第１の成形された下側刺激に対応する）は廃棄されて、瞳孔応答データの３つの６秒セグメントが残される。
【０１７５】
それぞれの６秒の瞳孔応答データ・セグメントは、瞳孔応答データの３つの２秒間のセグメントに更に分割される。これらの３つのセグメント・データからのデータは平均化され、瞳孔応答データの単一の２秒間平均セグメントをもたらし、そこから１つの上側瞳孔応答振幅、１つの下側瞳孔応答振幅、及び１つの応答バランスが計算される。したがって、平均化プロセスは上側スクリーニング瞳孔応答振幅、下側スクリーニング瞳孔応答振幅及びスクリーニング応答バランスをそれぞれ備える瞳孔応答データの３つのトリプレットを生成するが、トリプレットはそれぞれ傍中心暗点、ビエルムの暗点及び周辺暗点に対応する。
【０１７６】
各データ・トリプレットにおける上側スクリーニング瞳孔応答振幅、下側スクリーニング瞳孔応答振幅及びスクリーニング応答バランスの値は、正常な患者の母集団から収集された上側瞳孔応答振幅、下側瞳孔応答振幅及び応答バランスの規準データと比較され、スクリーニングの目的でトリプレット・データの解釈が、そのような規準データのそれぞれの平均からの標準偏差を参照して行われる。
【０１７７】
３．３０  輝度比の計算
本明細書において使用されるように、「輝度比」ＬＲは、成形された上側刺激の輝度Ｌ（ｓｕｐ）に対する成形された下側刺激の輝度Ｌ（ｉｎｆ）の比として定義される。
【０１７８】
（１８．０）  ＬＲ＝Ｌ（ｉｎｆ）／Ｌ（ｓｕｐ）
成形された刺激の輝度と成形された輝度が提示される背景の固定輝度との間の差を表すコントラスト値は、輝度値Ｌ（ｉｎｆ）／Ｌ（ｓｕｐ）を伴う計算に代入される。
【０１７９】
３．３１  反射バランス及び輝度比の相関
本発明において、例えば、成形された上側刺激の輝度を固定値に保持して、成形された下側刺激の輝度を変えることにより、患者のサイクル平均応答バランスＲＢは、関連付けられている輝度比ＬＲに対して効果的にプロットされる。本発明は、サイクル平均応答バランスＲＢを、
（１９．０）  ＲＢ＝［Ｌ（ｉｎｆ）］／Ｌ（ｓｕｐ０）］ａ−１］／［Ｌ（ｉｎｆ）／Ｌ（ｓｕｐ０）］ａ＋１］
の形式の輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめる。ここで、Ｌ（ｉｎｆ）は成形された下側刺激の可変輝度であり、Ｌ（ｓｕｐ０）は成形された上側刺激の固定輝度であり、それによって刺激対応答曲線が形成される。
【０１８０】
本発明において、例えば、成形された下側刺激の輝度を固定値に保持して、成形された上側刺激の輝度を変えることにより、患者のサイクル平均応答バランスＲＢはまた、関連付けられている輝度比ＬＲに対して効果的にプロットされる。応答バランスＲＢのプロットはまた、
（２０．０）  ＲＢ＝［Ｌ（ｓｕｐ）］／Ｌ（ｉｎｆ０）］ａ−１］／［Ｌ（ｓｕｐ）／Ｌ（ｉｎｆ０）］ａ＋１］
の形式の輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめられる。ここで、Ｌ（ｓｕｐ）は成形された上側刺激の可変輝度であり、Ｌ（ｉｎｆ０）は成形された下側刺激の固定輝度であり、それによって刺激対反射曲線が形成される。
【０１８１】
図１５ｃは、横座標が輝度比の対数の単位の目盛りで表される、輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめられた患者のサイクル平均反射バランスＲＢの模範的なグラフを示す図である（「刺激対応答曲線」）。
【０１８２】
３．３２  均衡輝度応答の計算
眼の上部網膜の視覚感度と下部網膜の視覚感度とがほぼ等しい場合（「対称視覚感度」）、平均して、均衡瞳孔応答を導き出すために必要な輝度比ＬＲ（「均衡輝度比」ＬＲｂａｌ。このときＲＢ＝Ｒｂａｌ＝０）は１となり、均衡輝度比の対数はゼロとなる。つまり、
（２１．０）  ｌｏｇ［ＬＲｂａｌ＝１］＝０
となる。
【０１８３】
眼の上部網膜の視覚感度と下部網膜の視覚感度とが等しくない場合（「非対称視覚感度」）、平均して、均衡輝度比ＬＲｂａｌは１以外となり、均衡輝度比の対数ＬＲｂａｌは非ゼロとなる。つまり、
（２２．０）  ｌｏｇ［ＬＲｂａｌ≠１］≠０
となる。
【０１８４】
したがって、図１６ａ〜１６ｃに示すように、本発明により計算される刺激対の提示に対する瞳孔応答に関連付けられた均衡輝度比ＬＲｂａｌの大きさの値は、刺激対の提示に対する正常な瞳孔応答から計算された瞳孔応答の偏差の指標を備える。
【０１８５】
均衡輝度比の値が、選択可能な正常の範囲の外側でＬＲｂａｌである場合、視野欠損が示される。均衡輝度比の値が、正常な上限と等しいか又はこれを超える場合、上部網膜における視野欠損が示される。均衡輝度比の値が、正常な上限と等しいか又はこれを下回る場合、下部網膜における視野欠損が示される。
【０１８６】
選択可能な正常の範囲は統計的に決められる。例えば、正常な眼の均衡輝度比の対数の平均値の分布が、０．０８０対数単位（０．８０ｄＢ）の標準偏差（ＳＤ）の０を中心とする正規分布である場合、本発明により、左眼が、例えば＋０．２４対数単位（＋２．４ｄＢ）と等しいか又はこれを超える平均値、あるいはー０．２４対数単位（−２．４ｄＢ）と等しいか又はこれを下回る平均値を持つ均衡輝度比を有すると決定される患者は、分布の中心から≧３ＳＤ離れた均衡輝度比を有することになり、これはその患者の網膜の被検査領域に異常があるという９９．７５％の尤度に相当する。
【０１８７】
図１６ａ〜図１６ｃは、輝度比のシグモイド関数に当てはめられ、輝度比の対数単位の目盛りで表される横座標にプロットされ、そこから均衡な瞳孔応答バランスに関連付けられた均衡輝度比が導出された、３人の異なる患者の瞳孔応答バランスの３つの模範的なグラフを示す（「刺激対応答曲線）。各グラフにおいて、ｘ０は、当てはめられたシグモイド曲線とＲＢ＝１の瞳孔バランスの状態を表す水平線との交点のｘ座標である。したがって、各グラフにおいて、ｘ０の値は患者の均衡輝度比である。
【０１８８】
図１６ａは、患者の瞳孔応答バランスに関連付けられた対数単位の輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめられた正常な患者の瞳孔応答バランスＲＢの模範的なグラフ（刺激対応答曲線）を示す。グラフには、「正常  Ｒａ（ｓｕｐ）≒Ｒａ（ｉｎｆ）  Ｒｂａｌ≒０」とラベル表示される。図１６ａは、均衡輝度比であるｘ０が、本発明者により正常な患者について得られた均衡輝度比の分布と一致することが認められた値である、ほぼゼロ（−０／２５から＋０．２５対数単位）であることを示す。
【０１８９】
図１６ｂは、患者の瞳孔応答バランスに関連付けられた対数単位の輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめられた上側視野欠損がある患者の瞳孔応答バランスＲＢの模範的なグラフ（刺激対応答曲線）を示す。グラフには、「上側視野欠損  Ｒａ（ｓｕｐ）＜Ｒａ（ｉｎｆ）  Ｒｂａｌ≒−１」とラベル表示される。図１６ｂは、均衡輝度比であるｘ０がゼロよりもはるかに大きく、本発明者により上側視野欠損の患者について得られた均衡輝度比の分布と一致することが認められた値であり、成形された下側刺激の提示への瞳孔応答の振幅に比べて、成形された上側光刺激の提示への瞳孔反射の振幅に付随的な減少を伴うこと、つまり下部網膜への損傷により生じた可能性のある状態であることを示す。
【０１９０】
図１６ｃは、患者の瞳孔応答バランスに関連付けられた対数単位の輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめられた下側視野欠損がある患者の瞳孔応答バランスＲＢの模範的なグラフ（刺激対反射曲線）を示す。グラフには、「下側視野欠損  Ｒａ（ｓｕｐ）＞Ｒａ（ｉｎｆ）  Ｒｂａｌ≒＋１」とラベル表示される。図１６ｃは、均衡輝度比であるｘ０がゼロよりもはるかに小さく、本発明者により下側視野欠損の患者について得られた均衡輝度比の分布と一致することが認められた値であり、成形された上側刺激の提示への瞳孔応答の振幅に比べて、成形された下側光刺激の提示への瞳孔反射の振幅に付随的な減少を伴うこと、つまり上部網膜への損傷により生じた可能性のある状態であることを示す。
【０１９１】
前述の発明を明確さと理解を目的として詳細に説明してきたが、当業者には理解されるように、本開示を読むことによって、本発明の範囲を逸脱することなく、形態及び詳細に変形又は変更を行うことができる。そのような変形又は変更は、本発明の範囲からの逸脱ともなされるべきでなく、そのような変形変更は全て、付属の特許請求の範囲内に含まれるものとする。
【図面の簡単な説明】
【０１９２】
【図１】人間の眼を示す概略透視図である。
【図２】後部網膜を示す概略平面図である。
【図３】網膜の神経線維層における網膜神経線維の配置を示す図である。
【図４】背後から見た右眼を、前方に突出させたその視野と共に示す概略図である。
【図５】右眼の網膜の解剖学的部位とその視野との間の対応の概略透視図である。
【図６】網膜と視野の交点における網膜上の点と視野上の点との間の対応を解剖学的矢状面により示す概略図である。
【図７ａ】右眼の視野における傍中心暗点と一致する視野欠損の境界を示す模範的な上部網膜領域を示す概略図である。
【図７ｂ】右眼の視野におけるビエルムの暗点と一致する視野欠損の境界を示す模範的な上部網膜領域を示す概略図である。
【図７ｃ】右眼の視野における周辺暗点と一致する視野欠損の境界を示す模範的な上部網膜領域を示す概略図である。
【図８】刺激対が時間の関数として提示される患者の眼の瞳孔の直径のグラフの上側に時間の関数として３つの刺激対を備える刺激サイクルの提示を示す概略図である。
【図９】本発明を示す概略図である。
【図１０ａ】水平経線に関して対称である鏡像傍中心暗点として形成された、対となる上側光刺激及び下側光刺激の形態で右網膜に表示する第１の模範的な刺激対を示す概略図である。
【図１０ｂ】水平経線に関して対称である鏡像ビエルムの暗点として形成された、対となる上側光刺激及び下側光刺激の形態で右網膜に表示する第２の模範的な刺激対を示す概略図である。
【図１０ｃ】水平経線に関して対称である鏡像周辺暗点として形成された、対となる上側光刺激及び下側光刺激の形態で右網膜に表示する第３の模範的な刺激対を示す概略図である。
【図１１】右網膜に表示された３つの模範的な刺激対の重ね合わせを示す概略図である。
【図１２】右網膜によって表示される３つの模範的な刺激対の重ね合わせを示す概略図である。
【図１３ａ】時間の関数としてタイプＩの刺激対が提示される眼の瞳孔の水平直径のグラフの上に代表的な刺激サイクルにわたる時間の関数として模範的なタイプＩの刺激対の提示のパターンを示す概略図である。
【図１３ｂ】時間の関数としてタイプＩＩの刺激サイクルが提示される眼の瞳孔の水平直径のグラフの上に代表的な刺激サイクルにわたる時間の関数として模範的なタイプＩＩの刺激サイクルの提示のパターンを示す概略図である。
【図１４ａ】固定輝度の２つの成形刺激の提示に対する模範的な瞳孔応答のグラフを示す図である。
【図１４ｂ】固定輝度の反復された成形刺激の提示に対する模範的な瞳孔応答のグラフを示す図である。
【図１４ｃ】時間の関数として固定輝度の光刺激に対する計算された瞳孔応答と測定された瞳孔応答との間の差の平均値（±標準偏差）のグラフを示す図である。
【図１５ａ】模範的なタイプＩＩの刺激対を示す概略図である。
【図１５ｂ】タイプＩＩ刺激対が時間の関数として提示される患者の眼の瞳孔の水平直径のグラフを示す図である。
【図１５ｃ】横座標が輝度比の対数の単位の目盛りで表される、輝度比ＬＲのシグモイド関数に当てはめられた患者の応答バランスの模範的なグラフを示す図である。
【図１６ａ】患者の瞳孔応答バランスに関連付けられた輝度比（対数単位）のシグモイド関数に当てはめられた正常な患者の瞳孔応答バランスの模範的なグラフを示す図である。
【図１６ｂ】患者の瞳孔応答バランスに関連付けられた輝度比（対数単位）のシグモイド関数に当てはめられた上部視野欠損のある患者の瞳孔応答バランスの模範的なグラフを示す図である。
【図１６ｃ】患者の瞳孔応答バランスに関連付けられた輝度比（対数単位）のシグモイド関数に当てはめられた下部視野欠損のある患者の瞳孔応答バランスの模範的なグラフを示す図である。
【図１】
2008503244.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図７ｃ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２ａ】
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【図１２ｂ】
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【図１３ａ】
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【図１３ｂ】
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【図１３ｃ】
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【図１４ａ】
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【図１４ｂ】
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【図１５−１】
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【図１５−２】
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