(57)【要約】【課題】本発明の目的は、眼の少なくとも一部分の画像を測定し、神経症状を示すデータセットを記録する装置を提供することである。【解決手段】本発明の方法は、複数の画像、複数のデータセット、あるいは少なくとも１つの画像と少なくとも１つのデータセットを用いて、重畳によってなどの画像とデータセットの相互関係に基づいて解釈的な結果を提供する。それによって、装置及び方法は、患者の病状の存在についてのガイダンスを提供する。装置は、画像及び／又はデータセットを観測し、情報を分析して、情報を重畳するモジュールを有する。モジュールは、情報を記憶し、データ出力を提供し、報告を提供して、重畳された画像及びデータを含む情報を表示するために備えられている。モジュールはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアあるいはそれらの組み合わせで提供されることが可能である。【選択図】図２
2005131393.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つのデータタイプからなる画像データを提供するように構成された少なくとも１つの撮像装置と、
前記少なくとも２つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備えた眼に関する多数の処理を行う装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置であって、分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置であって、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも２つのデータタイプから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６】
請求項１に記載の装置であって、前記少なくとも２つのデータタイプから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項７】
請求項１に記載の装置であって、少なくとも２つの画像から得られたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項８】
請求項７に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各画像中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、第１メトリック及び第２メトリックが選択された方向を向くように、重畳する画像を前記基準点に関して配向するモジュールと、
必要に応じて、前記第１メトリックに対応する第１測定単位及び前記第２メトリックに対応する第２測定単位が重畳する各画像中の選択された第１及び第２の値にほぼ等しくなるように、画像のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する第１画像中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックと重畳する第２画像中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックの間で１対１の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第２の軸方向であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は前記第２の軸方向に沿った長さであることを特徴とする装置。
【請求項１０】
請求項８に記載の装置において、
前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向からの角変位であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は角度の測定単位であることを特徴とする装置。
【請求項１１】
請求項７に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各画像中の第１の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第１の基準点の各々を特定するモジュールと、
重畳する各画像中の第２の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第２の基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、前記画像中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも２つの画像の他方の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する前記少なくとも２つの画像の前記第１の画像と前記第２の画像の前記第１基準点及び前記第２基準点の間で１対１の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。
【請求項１２】
請求項７に記載の装置であって、前記少なくとも２つの画像から得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の装置において、前記少なくとも２つの画像から得られる重畳データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つの異なったデータタイプから得られるデータからなることを特徴とする装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の装置であって、画像データを記憶するメモリをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項１５】
請求項１４に記載の装置において、前記画像データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも１つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項１６】
請求項１５に記載の装置において、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択されることを特徴とする装置。
【請求項１７】
請求項１５に記載の装置において、前記メモリは印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも１つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項１８】
請求項１４に記載の装置において、前記画像データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも１つの画像からのデータを選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項１９】
請求項１４に記載の装置において、前記画像データを記憶するメモリは画像データを長期記憶するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項２０】
請求項１に記載の装置であって、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項２１】
請求項２０に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作することを特徴とする装置。
【請求項２２】
請求項２１に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有することを特徴とする装置。
【請求項２３】
請求項１に記載の装置において、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２４】
請求項２３に記載の装置において、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２５】
請求項２４に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備えたことを特徴とする装置。
【請求項２６】
請求項２３に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項２７】
請求項１に記載の装置であって、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも１つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項２８】
患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも２つの神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、
前記少なくとも２つの神経疾患を示すデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備えたことを特徴とする前記眼に関する多数の処理を行う装置。
【請求項２９】
請求項２８に記載の装置において、前記装置は、緑内障、黄斑変性、及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中の選択された１つの存在を示すマップを生成するマップ生成モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３０】
請求項２８に記載の装置において、前記装置は、パーキンソン病及びアルツハイマー病の中の選択された１つと関連がある神経節細胞の損失と解釈される可能性のある反応を測定する測定モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３１】
請求項２８に記載の装置において、前記装置は、失読症、多発性硬化症、糖尿病性網膜症、及び視神経炎の中から選択された１つの存在を示すデータを生成する測定モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３２】
請求項２８に記載の装置であって、前記データセットから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３３】
請求項２８に記載の装置であって、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３４】
請求項２８に記載の装置であって、前記データセットから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３５】
請求項２８に記載の装置であって、少なくとも２つのデータセットから取得されたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項３６】
請求項３５に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各データセット中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、第１メトリック及び第２メトリックが選択された方向を向くように、重畳するデータを前記基準点に関して配向するモジュールと、
必要に応じて、前記第１メトリックに対応する第１測定単位及び前記第２メトリックに対応する第２測定単位が、重畳する各データセット中の選択された第１及び第２の値にほぼ等しくなるように、データセットのスケール変更を行うモジュールと、
重畳する第１データセット中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックと重畳する第２データセット中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックの間で１対１の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。
【請求項３７】
請求項３６に記載の装置において、
前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第２の軸方向であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は前記第２の軸方向に沿った長さであることを特徴とする装置。
【請求項３８】
請求項３６に記載の装置において、
前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向からの角変位であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は角度の測定単位であることを特徴とする装置。
【請求項３９】
請求項３５に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する各データセット中の第１の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第１の基準点の各々を特定するモジュールと、
重畳する各データセット中の第２の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第２の基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、前記データセット中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも２つのデータセットの他方の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離とほぼ等しくなるようデータセットのスケール変更を行うモジュールと、
重畳する前記少なくとも２つのデータセットの前記第１データセットと前記第２データセットの前記第１の基準点及び前記第２の基準点の間で１対１の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。
【請求項４０】
請求項３５に記載の装置であって、前記少なくとも２つのデータセットから得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項４１】
請求項４０に記載の装置において、前記少なくとも２つのデータセットから得られる重畳データは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも２つの異なった神経疾患を示すデータからなることを特徴とする装置。
【請求項４２】
請求項２８に記載の装置であって、データを記憶するメモリをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項４３】
請求項４２に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも１つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項４４】
請求項４３に記載の装置において、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択されることを特徴とする装置。
【請求項４５】
請求項４３に記載の装置において、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも１つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項４６】
請求項４２に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも１つのデータセットからのデータを選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項４７】
請求項４２に記載の装置において、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項４８】
請求項２８に記載の装置であって、患者の眼の位置合わせを行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項４９】
請求項４８に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記データ収集手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作することを特徴とする装置。
【請求項５０】
請求項４８に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑をその上に位置あわせするための固視パターンを有することを特徴とする装置。
【請求項５１】
請求項２８に記載の装置であって、神経障害に関する少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項５２】
請求項５１に記載の装置において、前記少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、ＰＥＲＧ、ＯＫＮ及びＶＥＰの少なくとも１つを含むことを特徴とする装置。
【請求項５３】
請求項２８に記載の装置において、前記装置は、ＯＫＮ処理の間固視信号及び動いているパターンを含む検査パターンを患者の眼に表示することを特徴とする装置。
【請求項５４】
請求項５３に記載の装置において、前記固視信号は水平線のセグメントを有することを特徴とする装置。
【請求項５５】
請求項２８に記載の装置において、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項５６】
請求項５５に記載の装置において、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項５７】
請求項５６に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備えたことを特徴とする装置。
【請求項５８】
請求項５５に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項５９】
請求項２８に記載の装置であって、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも１つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６０】
患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、画像データを提供するよう構成されている撮像装置と、
患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、
前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備えたことを特徴とする前記眼に関する多数の処理を行う装置。
【請求項６１】
請求項６０に記載の装置において、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含むことを特徴とする装置。
【請求項６２】
請求項６０に記載の装置において、前記神経疾患は、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択されることを特徴とする装置。
【請求項６３】
請求項６０に記載の装置であって、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データを報告するデータ出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６４】
請求項６０に記載の装置であって、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６５】
請求項６０に記載の装置であって、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６６】
請求項６０に記載の装置であって、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６７】
請求項６０に記載の装置であって、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データと前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６８】
請求項６０に記載の装置であって、画像から得られたデータと神経疾患を示すデータを重畳する重畳モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項６９】
請求項６８に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
各々前記眼の中のほぼ同じ点を示す基準点であり、重畳する前記画像の中の基準点及び神経疾患を示す前記データの中の基準点を特定するモジュールと、
必要に応じて、第１メトリック及び第２メトリックが選択された方向を向くように、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも１つを前記基準点に関して配向するモジュールと、
必要に応じて、前記第１メトリックに対応する第１測定単位及び前記第２メトリックに対応する第２測定単位が、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの各々の選択された第１及び第２の値にほぼ等しくなるように、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも一方のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する前記画像中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックと重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックの間で１対１の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。
【請求項７０】
請求項６９に記載の装置において、
前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第２の軸方向であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は前記第２の軸方向に沿った長さであることを特徴とする装置。
【請求項７１】
請求項６９に記載の装置において、
前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向からの角変位であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は角度の測定単位であることを特徴とする装置。
【請求項７２】
請求項６８に記載の装置において、前記重畳モジュールは、
重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第１の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第１の基準点の各々を特定するモジュールと、
重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第２の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第２の基準点の各々を特定するモジュールと、
必要に応じて、前記画像中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離が、重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、
重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの前記第１基準点及び前記第２基準点の間で１対１の対応を作るモジュールと、を備えたことを特徴とする装置。
【請求項７３】
請求項６８に記載の装置であって、前記画像及び前記神経疾患を示すデータから得られる前記重畳データを表示するディスプレイをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項７４】
請求項６０に記載の装置であって、画像データ及び神経疾患を示すデータの少なくとも１つを含むデータを記憶するメモリをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項７５】
請求項７４に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項７６】
請求項７５に記載の装置において、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択されることを特徴とする装置。
【請求項７７】
請求項７５に記載の装置において、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項７８】
請求項７４に記載の装置において、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむくデータを選択的に検索するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項７９】
請求項７４に記載の装置において、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成されることを特徴とする装置。
【請求項８０】
請求項６０に記載の装置であって、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項８１】
請求項８０に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作することを特徴とする装置。
【請求項８２】
請求項８１に記載の装置において、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有することを特徴とする装置。
【請求項８３】
請求項６０に記載の装置であって、少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項８４】
請求項８３に記載の装置において、前記少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、ＰＥＲＧ、ＯＫＮ及びＶＥＰの少なくとも１つを含むことを特徴とする装置。
【請求項８５】
請求項６０に記載の装置において、前記装置は、ＯＫＮ処理の間固視信号及び動いているパターンを含む検査パターンを患者の眼に表示することを特徴とする装置。
【請求項８６】
請求項８５に記載の装置において、前記固視信号は水平線のセグメントを有することを特徴とする装置。
【請求項８７】
請求項６０に記載の装置において、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項８８】
請求項８７に記載の装置において、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項８９】
請求項８８に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備えたことを特徴とする装置。
【請求項９０】
請求項８７に記載の装置において、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成されることを特徴とする装置。
【請求項９１】
請求項６０に記載の装置であって、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも１つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備えたことを特徴とする装置。
【請求項９２】
請求項１、２８又は６０のいずれかの装置を使用して患者の検査を行うステップと、
前記検査から得られる結果に少なくとも部分的に基づいて前記患者を治療するステップと、を備えた患者を治療する方法。
【請求項９３】
請求項９２に記載の治療の方法であって、メモリに記憶された情報に少なくとも部分的に基づいて前記治療を提供するステップをさらに備えたことを特徴とする方法。
【請求項９４】
共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つのデータタイプを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備えた機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラム。
【請求項９５】
緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示す、少なくとも２つのタイプのデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備えた機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラム。
【請求項９６】
画像データ及び神経疾患を示すデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備え、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含み、前記神経疾患を示すデータは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータである、機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラム。
【請求項９７】
患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つのデータタイプからなる画像データを取得するステップと、
前記少なくとも２つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するステップと、を備えた患者の健康状態の診断方法。
【請求項９８】
患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも２つの神経疾患を示す画像データを取得するステップと、
前記少なくとも２つの神経疾患を示す前記画像データを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップと、を備えた患者の健康状態の診断方法。
【請求項９９】
患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプ、及び緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータを含む画像データを取得するステップと、
前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップと、を備えた患者の健康状態の診断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、総じて生理的及び神経的症状についての検査を行うことに関し、特に眼の光学イメージング及び視覚刺激に対する個々人の反応を用いるシステム及び方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
眼の健康状態を検査する多数のシステム及び方法が公知である。例えば、マデス(Maddess)に対する１９９１年１１月１９日に発行された米国特許No.5,065,767は、経時変化するコントラスト・パターンを用いた緑内障を診断するための精神物理学的方法を開示している。緑内障は、そのパターンを見る際に正常なコントラスト閾値よりも高く示す人に対して暗示されるであろう。マデス(Maddess)はまた、公知である暗点の観測、眼圧の測定、及び色覚異常の判定などの緑内障のための他の検査も開示している。マデス(Maddess)に対する１９９４年３月２４日発行の米国特許No.5,295,495は、視運動性眼振（ＯＫＮ）として知られる、水平に移動する縞模様に対する個々人の反応を利用した緑内障を診断するためのシステム及び方法を開示している。空間的に変化するパターンはまた、時間的にも変化するであろう。ジェームス(James)らに対する１９９６年７月２３日発行の米国特許No.5,539,482には、コントラスト・パターンにおける空間的並びに時間的変化を利用して緑内障を診断するための追加的なシステム及び方法が開示されている。マデス(Maddess)に対する１９９９年６月１５日発行の米国特許No.5,912,723は、空間的及び時間的に変化するコントラスト・パターンを複数利用して、前記先の特許で開示された方法を改良するシステム及び方法を開示している。マデス(Maddess)らに対する２００１年１１月１３日発行の米国特許No.6,315,414は、視覚刺激に対する反応を測定することで、種々の神経疾患を示す視神経、視放射及び視脳の白質の予想される損傷を双眼鏡で判定するためのシステム及び方法を説明している。
【０００３】
マックキノン(McKinnon)らに対する２０００年５月３０日発行の米国特許No.6,068,377は、イソルミネント(isoluminent)色視覚刺激によって生成される周波数重複現象を利用して緑内障の検査を行うためのシステム及び方法を述べている。その開示は、マデス(Maddess)及び共同作業者のものと同様であるが、ビジュアルプローブ信号と同じ輝度を有する光の、異なった好ましくは相補的な周波数を利用している。
【０００４】
米国特許No.5,713,353及びNo.6,113,537は輝度、色、明滅の速度、空間的なコントラスト、詳細な内容及び／又は速度において異なる光のパターンを用いて血糖値を検査するためのシステム及び方法を述べている。説明されている方法は、１つ又はそれ以上の光のパターン変化に対する人の反応を測定し、そのデータと較正データを比較して血糖値を推定することを伴う。
【０００５】
他の病状及びその識別は、G.A.フィッシュマン(Fishman)によって編集され、サンフランシスコの米国眼科学会議によって１９９０年に発行された「網膜、視神経及び視覚経路の疾病における電気生理学的検査(Electrophysiological testing in diseases of the retina, optic nerve, and visual pathway)」の第２巻  105-141ページに掲載された「視神経及び視覚経路の疾患における視覚誘発皮質電位(The visually evoked cortical potential in the optic nerve and visual pathway disorders)」という題名の、S.ソコル(S.Sokol)による論文に述べられている。１９９１年２月の「アーカイブス・オブ・オフサルモロジー(Arch. of Ophthalmology)」  第１０７巻に掲載された「アルツハイマー病における視神経乳頭及び神経線維層(Optic Nerve Head and Nerve Fiber Layer in Alzheimer’s Disease)」という題名のクラーク・ツァイ(Clark Tsai)による記事は、径の大きいニューロンがアルツハイマー病において損なわれると述べている。
【０００６】
リビングストーン(Livingstone)らに対する１９９５年１２月１２日発行の米国特許No.5,474,081は、検査中の被験者と接触する電極アセンブリを用いて、時間的及び空間的に変化するパターンを示し、視覚誘発電位（ＶＥＰ）を検出することで、大細胞の欠陥及び失読症を判定するためのシステム及び方法を説明している。
【０００７】
ボーチャート(Borchert)らに対する２０００年１０月１０日発行の米国特許No.6,129,682は、眼の網膜のイメージング走査及び眼圧測定を用いて、眼を測定することで頭蓋内圧を非侵襲的に測定するためのシステム及び方法を開示している。眼圧は、通常眼と接触することを伴う方法である標準的な眼のトノメトリによって測定される。米国特許No.5,830,139, 6,120,460, 6,123,668, 6,123,943, 6,312,393及び6,423,001は、種々の検査を行うため機械によって眼に接触することを伴う種々のシステム及び方法を説明している。眼に直接物理的に接触することは、眼に不注意に力を与えたり、有害な化学物質や生物材料を移入することで苦痛を与えたり、損傷の危険を伴うおそれがある。眼に直接物理的に接触することはまた、ある患者、特に若い患者や実施中の検査を十分理解できない患者を脅かす可能性もあるであろう。
【０００８】
第一世代のＦＤＴ機器
【０００９】
周波数重複技術(Frequency Doubling Technique)（ここでは「ＦＤＴ」とする）は、静止した被験者の前に固定された平たい遮蔽スクリーン上に見られる、背面が照らされた点滅する画像を示す。ＦＤＴ器具は周辺及び中心視野を検査する視野用の器具と類似しているがそれよりも小さく、そしてＦＤＴ検査のほうが検査時間がかなり短い。総合的な眼の検査及び眼の疾病の治療を提供する診察室ならどこでも、視野検査は標準的なものである。ＦＤＴ器具は（従来の視野検査における単純な光の点とは対照的に）低空間周波数の正弦波格子のターゲットを用いる。正弦波格子は２５Ｈｚで（黒から白へ及び白から黒へ）反転する。被験者は中心又は周辺視野のどちらかで、小さい縞状の領域のようなターゲットを感知する。従来の視野検査でのように、被験者は着席し、安定用の休止支持台に下顎と額を置く。通常、被験者は単眼で検査される。被験者は直接前方のターゲットを凝視し、視野の中のどこかで画像が点滅するのを見るごとにボタンを押して応答する。機器は、被験者の応答に基づいて領域を記録し再度検査する。プロセッサで作動するコンピュータ・プログラムが凝視の低下に基づいて信頼性を算出する。検査全体は片眼につき２分未満である。ＦＤＴは被験者の眼を拡張することを必要としない。そのため、検査が行われた後で視力を弱めたり機能する能力を損なわない。試験は苦痛を伴わない。ＦＤＴは米国医薬品管理局より承認を得ており４年以上にわたり臨床に用いられてきた。
【特許文献１】米国特許第４，３１０，００３号明細書
【特許文献２】米国特許第４，４２８，３８２号明細書
【特許文献３】米国特許第４，４４５，５１６号明細書
【特許文献４】米国特許第５，０６５，７６７号明細書
【特許文献５】米国特許第５，２９５，４９５号明細書
【特許文献６】米国特許第５，４７４，０８１号明細書
【特許文献７】米国特許第５，５３９，４８２号明細書
【特許文献８】米国特許第５，７１３，３５３号明細書
【特許文献９】米国特許第５，９１２，７２３号明細書
【特許文献１０】米国特許第６，０６８，３７７号明細書
【特許文献１１】米国特許第６，１１３，５３７号明細書
【特許文献１２】米国特許第６，１２０，４６０号明細書
【特許文献１３】米国特許第６，１２９，６８２号明細書
【特許文献１４】米国特許第６，３０５，８０４号明細書
【特許文献１５】米国特許第６，３１５，４１４号明細書
【特許文献１６】米国特許第６，４７７，３９４号明細書
【特許文献１７】米国特許第６，６０３，５５２号明細書
【特許文献１８】米国特許出願公開第２００２／００９７３７９号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
一回の検査期間で、より多くの可能性のある病状についてのより優れた情報を提供し、現在は達成不可能である正確さで欠陥の初期レベルを示すが、被験者と機械の接触、特に眼との接触を可能な程度まで回避するシステム及び方法が必要である。最初に専門の医師がかかわる必要無しに患者をスクリーニングして検査する専門でない医師によって使用できるシステム及び方法も必要である。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、撮像方法及び人の反応（例えば「データセット」）から選択された２つ以上の観測を用いて、前記人の健康状態あるいは病状を判定するものである。画像は、眼のある部分についての画像情報を提供する任意の撮像方法から得られる。反応すなわちデータセットは、前記人の神経の状態あるいは病状についての情報を提供する自発的あるいは非自発的な反応を引き出す検査に対する人の反応として得られる。本発明は、前記２つ以上の観測からの情報を組み合わせてあるいは相互に関連付けて、判定をする。
【００１２】
ひとつの側面では、本発明は、前記眼に関する多数の処理を行う装置に関する。前記装置は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つのデータタイプからなる画像データを提供するように構成された少なくとも１つの撮像装置と、前記少なくとも２つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールとを備える。
【００１３】
ある実施例では、前記装置は、分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析されたデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
【００１４】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも２つのデータタイプから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも２つのデータタイプから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、少なくとも２つの画像から得られたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備える。
【００１５】
いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各画像中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、第１メトリック及び第２メトリックが選択された方向を向くように、重畳する画像を前記基準点に関して配向するモジュールと、必要に応じて、前記第１メトリックに対応する第１測定単位及び前記第２メトリックに対応する第２測定単位が重畳する各画像中の選択された第１及び第２の値にほぼ等しくなるように、画像のスケール変更を行うモジュールと、重畳する第１画像中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックと重畳する第２画像中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックの間で１対１の対応を作るモジュールとを備える。
【００１６】
いくつかの実施例では、前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第２の軸方向であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は前記第２の軸方向に沿った長さである。いくつかの実施例では、前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向からの角変位であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は角度の測定単位である。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各画像中の第１の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第１の基準点の各々を特定するモジュールと、重畳する各画像中の第２の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第２の基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、前記画像中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも２つの画像の他方の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、重畳する前記少なくとも２つの画像の前記第１の画像と前記第２の画像の前記第１基準点及び前記第２基準点の間で１対１の対応を作るモジュールとを備える。
【００１７】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも２つの画像から得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備える。いくつかの実施例では、前記少なくとも２つの画像から得られる重畳データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つの異なったデータタイプから得られるデータからなる。いくつかの実施例では、前記装置は、画像データを記憶するメモリをさらに備える。いくつかの実施例では、前記画像データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも１つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択される。いくつかの実施例では、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも１つの画像からのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記画像データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも１つの画像からのデータを選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記画像データを記憶するメモリは画像データを長期記憶するよう構成される。
【００１８】
いくつかの実施例では、前記装置は、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作する。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有する。
【００１９】
いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備える。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成される。
【００２０】
いくつかの実施例では、前記装置は、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも１つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備える。
【００２１】
他の側面では、本発明は、前記眼に関する多数の処理を行う装置を特徴としている。前記装置は、患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも２つの神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、前記少なくとも２つの神経疾患を示すデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールを備える。
【００２２】
いくつかの実施例では、前記装置は、緑内障、黄斑変性、及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中の選択された１つの存在を示すマップを生成するマップ生成モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、糖尿病性網膜症、パーキンソン病及びアルツハイマー病の中の選択された１つと関連がある神経節細胞の損失あるいは損失らしきものを測定する測定モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、失読症、多発性硬化症、及び視神経炎の中から選択された１つの存在を示すデータを生成するデータ生成モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記データセットから相互に関連付けられたデータを報告するデータ出力モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記データセットから相互に関連付けられたデータ及び前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備える。
【００２３】
いくつかの実施例では、前記装置は、少なくとも２つのデータセットから取得されたデータを重畳する重畳モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各データセット中の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、第１メトリック及び第２メトリックが選択された方向を向くように、重畳するデータを前記基準点に関して配向するモジュールと、必要に応じて、前記第１メトリックに対応する第１測定単位及び前記第２メトリックに対応する第２測定単位が、重畳する各データセット中の選択された第１及び第２の値にほぼ等しくなるように、データセットのスケール変更を行うモジュールと、重畳する第１データセット中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックと重畳する第２データセット中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックの間で１対１の対応を作るモジュールとを備える。いくつかの実施例では、前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第２の軸方向であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は前記第２の軸方向に沿った長さである。いくつかの実施例では、前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向からの角変位であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は角度の測定単位である。
【００２４】
いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する各データセット中の第１の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第１の基準点の各々を特定するモジュールと、重畳する各データセット中の第２の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す前記第２の基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、前記データセット中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離が、重畳する前記少なくとも２つのデータセットの他方の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離とほぼ等しくなるようデータセットのスケール変更を行うモジュールと、重畳する前記少なくとも２つのデータセットの前記第１データセットと前記第２データセットの前記第１の基準点及び前記第２の基準点の間で１対１の対応を作るモジュールとを備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記少なくとも２つのデータセットから得られた重畳データを表示するディスプレイをさらに備える。
【００２５】
いくつかの実施例では、前記少なくとも２つのデータセットから得られる重畳データは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも１つの神経疾患を示す画像データを含む。
【００２６】
いくつかの実施例では、前記装置は、データを記憶するメモリをさらに備える。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するための少なくとも１つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択される。いくつかの実施例では、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するための少なくとも１つのデータセットからのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむく少なくとも１つのデータセットからのデータを選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成される。
【００２７】
いくつかの実施例では、前記装置は、患者の眼の位置合わせを行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記データ収集手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作する。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有する。
【００２８】
いくつかの実施例では、前記装置は、神経障害に関する少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、ＰＥＲＧ、ＯＫＮ及びＶＥＰの少なくとも１つを含む。ある実施例では、前記装置は、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
【００２９】
いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備える。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成される。
【００３０】
いくつかの実施例では、前記装置は、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも１つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備える。
【００３１】
さらなる側面では、本発明は、前記眼に関する多数の処理を行う装置を特徴としている。前記装置は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、画像データを提供するよう構成されている撮像装置と、患者の眼の少なくとも一部分に対応するデータセットを収集し、神経疾患を示すデータを提供するよう構成されたデータ収集装置と、前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するデータ分析モジュールと、を備える。
【００３２】
ある実施例では、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含む。ある実施例では、前記神経疾患は、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される。
【００３３】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データを報告するデータ出力モジュールをさらに備える。
【００３４】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記解釈的な結果を報告する報告モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、前記画像データ及び前記神経疾患を示すデータから相互に関連付けられた前記データと前記解釈的な結果を報告する信号出力モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
【００３５】
いくつかの実施例では、前記装置は、画像から得られたデータと神経疾患を示すデータを重畳する重畳モジュールをさらに備える。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、各々前記眼の中のほぼ同じ点を示す基準点であり、重畳する前記画像の中の基準点及び前記神経疾患を示すデータの中の基準点を特定するモジュールと、必要に応じて、第１メトリック及び第２メトリックが選択された方向を向くように、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも１つを前記基準点に関して配向するモジュールと、必要に応じて、前記第１メトリックに対応する第１測定単位及び前記第２メトリックに対応する第２測定単位が、重畳する、前記画像と前記神経疾患を示すデータの各々の選択された第１及び第２の値にほぼ等しくなるように、前記画像と前記神経疾患を示すデータの少なくとも一方のスケール変更を行うモジュールと、重畳する前記画像中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックと重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記基準点、前記第１メトリック及び前記第２メトリックの間で１対１の対応を作るモジュールとを備える。いくつかの実施例では、前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向と同一平面上にあるが平行ではない第２の軸方向であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は前記第２の軸方向に沿った長さである。いくつかの実施例では、前記第１メトリックは第１の軸方向であり、前記第２メトリックは前記第１の軸方向からの角変位であり、前記第１メトリックに対応する前記第１測定単位は前記第１の軸方向に沿った長さであり、前記第２メトリックに対応する前記第２測定単位は角度の測定単位である。いくつかの実施例では、前記重畳モジュールは、重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第１の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第１の基準点の各々を特定するモジュールと、重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの各々の中の第２の基準点であり、前記眼のほぼ同じ点を示す第２の基準点の各々を特定するモジュールと、必要に応じて、前記画像中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離が、重畳する前記神経疾患を示すデータ中の前記第１基準点と前記第２基準点の間の距離とほぼ等しくなるよう画像のスケール変更を行うモジュールと、重畳する、前記画像及び前記神経疾患を示すデータの前記第１基準点及び前記第２基準点の間で１対１の対応を作るモジュールとを備える。
【００３６】
いくつかの実施例では、前記装置は、前記画像及び前記神経疾患を示すデータから得られる前記重畳データを表示するディスプレイをさらに備える。いくつかの実施例では、前記装置は、画像データ及び神経疾患を示すデータの少なくとも１つを含むデータを記憶するメモリをさらに備える。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、印加応力に反応して誘発される変化を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記印加応力は、眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬剤投与、インシュリンの投与、及びグルコースの投与の中から選択される。いくつかの実施例では、前記メモリは、印加応力に反応して誘発される変化の時間の進展を測定するためのデータを記憶し選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリは、分析用途にむくデータを選択的に検索するよう構成される。いくつかの実施例では、前記データを記憶するメモリはデータを長期記憶するよう構成される。
【００３７】
いくつかの実施例では、前記装置はさらに、患者の前記眼の画像の位置合わせを行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記撮像手段に対する患者の前記眼の動きに基づいて自動的に動作する。いくつかの実施例では、前記位置合わせ手段は、前記眼の黄斑の焦点をそれに合わせるための固視パターンを有する。
【００３８】
いくつかの実施例では、前記装置は、少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理を行う手段をさらに備える。いくつかの実施例では、前記少なくとも１つの客観的な眼に関する解釈的な処理は、ＰＥＲＧ、ＯＫＮ及びＶＥＰの少なくとも１つを含む。ある実施例では、前記装置は、分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。ある実施例では、前記装置は、前記表示されるデータの偽色表示を用いて分析したデータをユーザに表示する表示モジュールをさらに備える。
【００３９】
いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは異常の存在を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは前記異常の程度を自動的に判定するように構成される。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、前記異常の程度のスケール変更した判定を提供するスケール変更モジュールを備える。いくつかの実施例では、前記データ分析モジュールは、時の経過に伴う前記異常の程度の変化を自動的に判定するように構成される。
【００４０】
いくつかの実施例では、前記装置は、トノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタル・サイン、投薬及び瞳孔測定の中からの少なくとも１つを含む、患者に関する他の情報を入力するための情報入力モジュールをさらに備える。
【００４１】
なおさらなる側面では、本発明は患者を治療する方法に関する。前記方法は、本発明の最初の３つの側面のいずれかで説明した前記装置を使用して患者の検査を行うステップと、前記検査から得られる結果に少なくとも部分的に基づいて前記患者を治療するステップとを備える。いくつかの実施例では、前記治療方法は、メモリに記憶された情報に少なくとも部分的に基づいて前記治療を提供するステップをさらに備える。
【００４２】
さらなる側面では、本発明は機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラムを特徴とする。前記コンピュータプログラムは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つのデータタイプを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備える。
【００４３】
なおさらなる側面では、本発明は機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラムに関する。前記コンピュータプログラムは、コントラスト感度パターンに対する不適切な反応、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎の中から選択される神経疾患を示す、少なくとも２つのタイプのデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備える。
【００４４】
なおさらなる側面では、本発明は、機械可読の媒体に記録されたコンピュータプログラムを特徴とする。前記コンピュータプログラムは、画像データ及び神経疾患を示すデータを相互に関連付けるデータ分析モジュールを備え、前記画像データは、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプを含み、前記神経疾患を示すデータは、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータである。
【００４５】
さらなる側面では、本発明は、患者の健康状態の診断方法に関する。前記方法は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像し、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択される少なくとも２つのデータタイプからなる画像データを取得するステップと、前記少なくとも２つのデータタイプからのデータを相互に関連付けて、解釈的な結果を提供するステップとを備える。
【００４６】
他の側面では、本発明は患者の健康状態の診断方法を特徴とする。本方法は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される少なくとも２つの神経疾患を示す画像データを取得するステップと、前記少なくとも２つの神経疾患を示す前記画像データを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップとを備える。
【００４７】
さらなる他の側面では、本発明は、患者の健康状態の診断方法に関する。前記方法は、患者の眼の少なくとも一部分を撮像して、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像からのデータの中から選択されるデータタイプ、及び緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、ＬＤＳ、頭部外傷、糖尿病及びコントラスト感度パターンに対する不適切な反応の中から選択される神経疾患を示すデータを含む画像データを取得するステップと、前記画像データと前記神経疾患を示すデータを相互に関連付けて解釈的な結果を提供するステップとを備える。
【００４８】
本発明の前述の及び他の目的、側面、特徴及び利点は以下の説明及び特許請求の範囲からさらに明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４９】
本発明は、正常な健康状態、病状の初期（あるいは発症）段階及び完全に現れた病状までの病状の進行（例えば、診断、段階付け及びモニター）を含む幅広い予想される健康状態を判定するためのシステム及び方法を提供する。本発明は、種々の病状の発病度を診断することができる。本発明の方法を長い期間をかけて適用することで、特定の個人の種々の病状の進展の速度及び程度をモニターできる。
【００５０】
本発明は、患者の眼の少なくとも一部分の画像及び患者の眼の少なくとも一部分からの反応に対応するデータセットを含むことができる、２つあるいはそれ以上の観測の組み合わせを用いる。２つあるいはそれ以上の観測は、２つの画像、画像とデータセット、あるいは２つのデータセットを含むことができる。画像及びデータセットは一般的に情報と称され、必要に応じて画像又はデータセット又はその両方を意味するものと理解されるべきである。画像は眼の一部分の視覚化を含み、共焦点顕微鏡検査データ、網膜の偏光分析法データ、光コヒーレンス・トポグラフィ・データ、熱画像データ、スペクトロスコピック・イメージ・データ、屈折率測定データ、及び可視画像データを用いる眼の画像などである。データセットは神経疾患を示すデータを含む。例えば、神経疾患は、緑内障、黄斑変性、糖尿病性網膜症、パーキンソン病、アルツハイマー病、失読症、多発性硬化症、視神経炎、コントラスト感度パターンに対する不適切な反応などである。ある実施例では、画像は、カラー眼底撮影及び白黒蛍光眼底血管造影を含む可視画像である。
【００５１】
緑内障及びアルツハイマー病（ここでは「ＡＤ」とする）の機能上の欠陥は、コントラスト感度の低空間周波数範囲における損失を含み、両疾病において同様である。ＡＤと異なり、緑内障は網膜が原因の視神経線維層の欠損を伴う。現在では、ＡＤの唯一の決定的な診断は、脳組織の顕微鏡分析によって皮質のニューロンのアミロイド・プラーク及び神経原線維変化を鑑定することを伴う。検査の侵襲的な性質から検査は死後に行われることが必要となる。緑内障の診断に有効であるような、低空間周波数欠損のための特有の検査は、ＡＤにおいて同様の欠損を測定するのに有用であろう。周波数重複技術（ここでは「ＦＤＴ」とする）は、視覚機能の多くの他の検査と異なり、高度の集中力や認識作用を必要としない。ＦＤＴは両眼の処理にわずか２分かかるだけなので、長期間集中するのが困難な被験者にふさわしい。
【００５２】
視覚欠損及び認識機能
【００５３】
視覚機能障害はＡＤの被験者における認識機能障害を強力に予測するものであると思われる。パターン・マスキングは、多数の標準の認識検査において認識行為を適切に予測するものであるということがわかった。検査は、ゴリン(Gollin)、ストループ−ワーク(Stroop-Work)、ＷＡＩＳ−ＰＡ，ストループ−カラー(Stroop-Color)、ジオ−コンプレックス・コピー(Geo-Complex Copy)、ストループ−ミックスト(Stroop-Mixed)及びＲＣＰＭなどであるパターン・マスキングと相関関係にあることがわかる。最低空間周波数でのコントラスト感度の欠損はまた、７つの検査において認識の欠損を予測した。ＡＤの被験者は、正常な被験者と比べて、認識障害の発病度に対応した異常な単語読解の閾値を持ち、全ての空間周波数においてコントラスト感度を低下させる。
【００５４】
視覚の生理機能の再考
【００５５】
視覚系は２つの平行した経路、Ｍ経路とＰ経路、からなると考えられている。両経路は個々の機能を有する。正常な眼には、合計約１億６０００万の桿状体細胞及び錐体細胞がある。正常な眼には、約１２０万の神経節細胞（Ｍ細胞及びＰ細胞）がある。大細胞すなわち（Ｍ細胞からなる）Ｍ経路はコントラスト感度及び動きに対する感度がよい。Ｍ細胞は（通常コントラスト感度と関連のある）Ｍy細胞及び（通常動きに関連のある）Ｍx細胞からなる。正常な眼にはＭy型の細胞が約１２，０００あると推定されている。大細胞Ｍ系は高いコントラスト・ゲインを有し、比較的低いコントラストで飽和する。小細胞すなわち（Ｐ細胞からなる）Ｐ経路は色と形状を処理することを専門に行う。小細胞Ｐ系は低いコントラスト・ゲインとより多くの線状のコントラスト視覚刺激を有する。Ｍ経路に特有の欠損が、ＡＤの被験者で、プラーク及び神経原線維変化が無い脳の領域でさえも確認された。Ｍ経路はＡＤ被験者においてかなりの細胞欠損の兆候を示す。霊長類の研究では、静止した格子のコントラスト感度に影響を与えない外側膝状体の大細胞層で損傷が発見された。しかしながら、このような損傷は動きあるいは高い時間的内容に関するイベントの感度に影響を与えるのは確かである。霊長類では、外側膝状体（ＬＧＮ）の小細胞層で確認された損傷が、静止したあるいは低い時間的内容のイベントに対するコントラスト感度に影響を与えたことがわかった。
【００５６】
緑内障の病理の再考
【００５７】
緑内障は視神経にかかる内部の眼圧を上昇させることを特徴とする疾病である。神経の圧迫が神経線維の病的状態を引き起こし、最終的には細胞の欠損を引き起こす。緑内障においては、視覚系のＭ神経節細胞がＰ細胞よりも大きく影響されると考えられている。Ｍ細胞は数が少ないが、軸索の直径が大きく、大きな受容領域を有する。視野の測定、眼圧の測定及び神経線維層と視神経円板における変化の観察は緑内障を診断し、管理するのに利用される。緑内障においては、視神経の変化及び青白色の位置は、視野欠損の位置と密度に対応する。神経線維層における画像の欠損を検出する新しい技術は、測定可能な視野欠損が現れる前に緑内障の欠損を検出する機能を有することができる。
【００５８】
コントラスト感度機能は緑内障で低下することが多い。緑内障では、低空間周波数コントラスト感度の欠損と平均的に視野が欠損することの相関が高い。対照群に比べてＡＤ患者に高い比率の緑内障が見られた。緑内障の診断は視野の欠陥あるいは視神経陥凹に基づいていた。パーキンソン病と診断された患者にも高い比率の緑内障が発見された。
【００５９】
視野欠損は緑内障の決定的な兆候であり、視野の欠損はコントラスト感度の欠損と相関がある。眼底を観察するか又は最新の技術を適用するかで検出された視神経線維の欠損の出現も、視野欠損と相関している。本発明の技術は、視野欠損の従来の器具を使用して欠損を測定できるよりも早い段階で視野の欠損を検出できるものである。視神経の様相と神経線維層における欠損はコントラスト感度の欠損と相関しているであろうという結論は、緑内障の場合おいて妥当なものである。コントラスト感度の欠損を持つ他の疾病も、神経線維層における欠損があり、視神経の様相が変化する。
【００６０】
周波数重複技術及び緑内障
【００６１】
ＦＤＴは、立体写真で検出されるよりも早い段階で緑内障における変化を検出するように示され、自動視野検査より優れた感度と特定性を有する。ＦＤＴは、慢性の開放隅角緑内障の母集団において、パターン網膜電図検査よりも、標準の自動視野検査で測定されるような進行性の視野欠損をより優れて予測するものである。ＦＤＴはハンフリー視野計及びハイパス解像度視野計に比べて早期の緑内障性視野欠損を検出するのに有用である。
【００６２】
ＦＤＴ器具では正弦波格子が２５Ｈzで（黒から白及び白から黒へ）反転する。これがＭy神経節細胞を刺激する。正弦波格子のターゲットにおける明るい線と暗い線とのコントラストは、網膜の健全なＭy型神経節細胞に関連するターゲットの感知の閾値を決めるために変更される。標準的な視野検査では、すべての神経節細胞の型を刺激する。Ｍｙ細胞は緑内障で消滅する最初の神経節細胞であると考えられている。そのため、ＦＤＴは緑内障をより早期に検出する。ＡＤの被験者は低空間周波数の減少があり、それはＦＤＴが検査する同じ機能である。同じ細胞が、緑内障に比べるとＡＤによって影響を受けるだろうが、細胞消滅のメカニズムは異なる。
【００６３】
ＡＤの病理の再考
【００６４】
ＡＤの視覚の症状の主な原因について長い間論争があった。ＡＤでは特に低空間周波数でコントラスト感度の低下があるとよく記録されている。異常な視知覚及び異常な視空間処理はＡＤであると診断された患者に共通することである。
【００６５】
ＡＤは、老化と痴呆を招く脳の進行性、変性性の疾病である。何百万という人がかかり、その数は急速に増加していることが知られている。痴呆には多数の型があり、ＡＤは、最も破壊的ではあるが、その１つに過ぎない。経験的知識に基づくアンケート調査ではＡＤは他の型の痴呆から正確に区別されない。
【００６６】
多数の製薬会社が、進行を遅らせ、場合によってはＡＤの影響を逆転させるＡＤの治療法に取り組んでいる。必要なことは、死亡前の決定的で非侵襲的なＡＤの検査である。
【００６７】
ＡＤは直径が大きいニューロンの疾病である（ツァイ[Tsai]  １９９１）。網膜の神経節細胞に微小なアミロイド・プラークを発見した研究者がいるが、すべての事例でというわけでも疾病の全病期でというわけでもない。サダン(Sadun)(1990)は、プラークや変化(tangle)の非存在下で、Ｍ型網膜神経節細胞、コントラスト感度及び視野の損失を発見したが、他の研究者はこの発見を再現することができず、症状が変化しながら疾病が進行すると示唆している。ほとんどの研究者が、皮質のニューロンのアミロイド・プラーク及び変化(tangle)がＡＤを決定付けると認めている。ＡＤの疑いのある患者に関する長期にわたる研究は、処理の侵襲性により不可能であるため、ＡＤの進行は詳細にはわかっていない。
【００６８】
網膜神経節のドキュメンテーション
【００６９】
アルツハイマー病患者の網膜神経節細胞（ＲＧＣ）の変性は、組織病理学的方法を用いて確認される。サダン(Sadun)は、眼球後方の視神経を検査して、網膜神経節細胞の変性及び軸索変性を発見した。神経が後方に位置するほど、変性が頻繁に起きた。網膜神経節細胞の欠損は逆行性の軸索変性に伴うものであろうということをおそらく意味しているのであろう。
【００７０】
神経線維層の分析
【００７１】
正常な被験者と比べるとＡＤの被験者の神経線維の厚みが大幅に減少していることが、ＯＣＴハンフリーを用いて観測された。
【００７２】
本発明は、ＡＤの進行の新しい学説に基づいてＡＤを非侵襲的に診断し追跡する新規なシステム及び方法を提供するものである。学説の一つの側面では、視神経は脳の延長であり、そのため脳の働きに窓を提供するものである。ある実施例では、ウェルチ・アリン・フリークエンシー・ダブルド・テクノロジー(Welch Allyn Frequency Doubled Technology[FDT])視野検査では、Ｍ型の網膜神経節細胞を隔離する。これらの細胞はコントラスト感度と関連がある。その大きな直径のため、緑内障で消滅する最初の細胞のいくつかであると、普遍的にではないが、一般的に考えられている。神経節細胞は、上昇した眼圧（ＩＯＰ）のために湾曲した篩板を通るときに虚血効果によって損なわれると想定されている。  
【００７３】
ＦＤＴは緑内障の早期診断及び追跡のための最も基準となる検査となった。ＦＤＴは、その後の分析が腫瘍、黄斑変性、糖尿病性網膜症、多発性硬化症及び他の神経疾患の診断を暗示した場合、緑内障の擬陽性診断を出したとよく言われている。
【００７４】
さらに、様々な研究者は、緑内障性の損傷は網膜神経節細胞にとどまらず外側膝状体（ＬＧＮ）及び視覚野にまで広がっており、周波数重複された錯覚は時間相識別の皮質の欠損によってもたらされるようであると示唆しており、また、ニューロンがかかわっているのは神経節細胞に限られないと示唆している。
【００７５】
図１Ａは、ヒトの眼と脳の生理機能の一部を示す従来の図である。図１Ｂは視覚野からＬＧＮまでのフィードバック・ループを示す従来の断面図である。実際のところ、ＬＧＮに入る軸索の約８０％が視覚野から来ており、約２０％は網膜から来ている。
【００７６】
ＡＤを診断し追跡するためにＦＤＴを用いることの効果を判定する臨床評価は現在進行中である。疑問点が残るひとつの問題は、ＦＤＴを感度と特定性を向上させるために最適化すべきか否かということである。Ｍy細胞がＡＤに関わりがある可能性はあるが、Ｍx細胞とＰ細胞などの他の型の神経節細胞も関わっている可能性がある。したがって、ＦＤＴゾーンの形状と寸法、空間周波数、及び時間周波数は、異なった型の神経節細胞とそれとフィードバックニューロンとの相互作用を視覚野から隔離するよう最適化されるのがよい。疾病の初期段階では、プラーク及び変化(tangle)は視覚野でできる可能性があるため、異常なフィードバックをＬＧＮに送る。この皮質投射フィードバックは、ＬＧＮを通って視覚野まで進む網膜からの信号に影響を与える。その結果は異常なＦＤＴの所見である。この効果は、疾病のある段階での萎縮によってもたらされる神経節細胞の損傷と関連があるかどうかはわからない。正確な病因が確実にわかるのは、クロス・セクションで長期にわたる臨床評価が行われ、その後ニューロンの組織学的分析がなされた後にすぎない。神経節細胞の欠損のメカニズムは、ＡＤではＩＯＰが上昇するとは限らないため緑内障とは異なる可能性があるであろう。
【００７７】
同様に、（黄斑変性、糖尿病性網膜症、視神経炎、乳頭浮腫、前部虚血性視神経症及び腫瘍などの）他の神経疾患がＦＤＴを最適化することで診断及び追跡できると考えられている（周波数重複技術の入門書[A Primer for Frequency Doubling Technology]、ジョンソン[Johnson]、１９９８）。ＡＤ及びパーキンソン病はこの製品の説明書には述べられておらず、この論文及び最新の発明の主題である。元来のＦＤＴに比べて応答される領域が大幅に少ないため、ここではＦＤＴ２である改良されたＦＤＴ技術は、速度は遅いがＡＤのためのより優れた検査であるので、より早い段階での欠損の検出及びＡＤのより正確な追跡につながる。ＦＤＴ２はＦＤＴでは不可能である解像度を実現できるため、これまで提供することができなかった結果を提供する。
【００７８】
疾病経過が、ＡＤが今日の方法を用いて診断可能である段階に進んでしまう前のある時点で、ＡＤに伴う機能的な視野欠損が視神経、神経線維層及び網膜で明らかになると考えられている。ある実施例では、網膜は周辺部網膜を含む。種々の神経線維撮像技術及び写真技術が、ＡＤの被験者の視神経における変化を示した。しかしながら、視野及び視野検査技術に依存した主観的な検査は、注意力の乏しさのため、ＡＤの被験者にとって確実ではないことがわかる。ＦＤＴ２は短時間の修正された視野検査である。さらに、低空間周波数ターゲットが検査領域を標本抽出するために使用される。このＦＤＴ２機器はＡＤの被験者の視野欠損を測定し並びに低空間周波数欠損を示す網膜領域の場所をつきとめる機能を持つ。
【００７９】
脳の損傷にみられるＡＤ所見の視覚の症状の研究は、損傷が、視覚関連皮質及び他の皮質領域並びに一次視覚野で起こることを示した。
【００８０】
疾病経過の初期以外のある時点で、ＡＤに関連する欠損が視神経及び神経線維層で明らかになると考えられている。これは低空間周波数検査であるので、ＦＤＴは従来の視野技術などの他の主観的な検査とは異なり、このような欠損を捕らえるであろう。視覚系における変性の原因は、網膜神経節細胞のレベルで生じないと考えられている。しかしながら、この組織はＡＤでは残っていないようにみえる。脳の機能の高等な領域に由来する病変は最終的には視神経円板及び神経線維層に対する病変としてあらわれるということがこれまでずっと示されてきた。視神経円板及び神経線維層における欠損は、ある段階でＡＤにおいて測定可能であるということが立体写真によって示された。
【００８１】
いくつかの視覚機能にとって右の視野の有利及び左の視野の有利があるということが証明されている。ＦＤＴは多数の方法での標準の視野と同様の機能の検査であるため、視野を分割して検査し、そのため眼ごとに右の網膜機能及び左の網膜機能を隔離することが可能である。右眼の機能と左眼の機能を比較することも可能である。
【００８２】
ＡＤの被験者の視神経の組織病理学の研究は、網膜に由来する軸索変性を示していると考えられてきた。大きい直径と小さい直径の神経節細胞層ニューロンの両方の欠損がある。これらの研究では、外側膝状体のＭ層に突出する大きなニューロンがより多く脱落すると結論づけている。霊長類の網膜及び視覚機能の研究に基づくと、Ｍ経路にそった細胞の欠損があると、動きあるいは高い時間的内容のイベントを感知する能力が低下するであろうことが予想される。ＡＤの被験者についてのいくつかの研究がこれを報告している。Ｐ経路及びＭ経路両方での欠損を間接的に比較すると、ＡＤにおいてＭ経路機能はＰ経路機能よりも早い速度で劣化していることを示している。
【００８３】
本発明
【００８４】
脳の直接の密接した延長である視神経は、種々の神経疾患に伴う変化を示す最初の神経のうちのひとつである可能性があると考えられている。これらの神経疾患は眼を撮像し、正常と考えられているものからの眼中の変化（すなわち偏差）を測定することで並びに網膜及び視神経を含む眼の動きと反応に現れる神経反応中に観測することができると考えられている。さらに、ＯＫＮ，ＶＥＰ及びパターン網膜電図（ＰＥＲＧ）などの客観的検査を、本発明のシステム及び方法で実施することができる。客観的検査は、幼児及び老人病患者並びに意思伝達あるいは特定の指示に従うのが困難な人に有用である。
【００８５】
観測される画像及び／又はデータセット情報に基づいて、本発明は解釈的な結果を提供する。「解釈的な結果」という用語はここでは、診断（あるいは診断案）又は時の経過に伴う身体状態または病状の変化を意味するように定められ、医師が問題になっている個々の患者の１クールの治療を計画するためにそれを参考にすることができる。診断案あるいは身体状態又は病状を指し示すことは、それ自体を医師の忠告としてとられるべきであるということではなく、医師への手助けとして理解されるべきであり、医師は患者に助言を与える際に自分の最善の診療上の判断をさらに適用しなくてはならない。
【００８６】
図２に目を向けると、本発明の原理による使用に適する典型的な装置１００を模式的に示している。装置１００は中核部１１０を有し、この中核部１１０はある実施例では持ち運びできるすなわち手持ち式でありうる。中核部１１０はプロセッサ１１２を有し、このプロセッサ１１２はある実施例ではシングル・ボード・コンピュータ（ＳＢＣ）である。このＳＢＣはIntel（登録商標）ｘ８６系列のプロセッサあるいはその同等のプロセッサなどのマイクロプロセッサをベースにしている。プロセッサ１１２は、バス１１５を介してマイクロコントローラ（ＭＣＵ）１１４と通信しており、バス１１５はある実施例ではＲＳ−２３２バスである。ある実施例では、ＭＣＵ１１４は、高性能データ操作機能を周辺のサブシステムと組み合わせる高集積３２ビットマイクロコントローラであるMotorola（登録商標）ＭＣ６８３３２である。Motorola（登録商標）ＭＣ６８３３２は、３２ビットＣＰＵ、システム集積モジュール、タイム処理装置、キュー・シリアル・モジュール(queued serial module)及びタイム処理装置エミュレーション機能を有する２キロバイト・スタティックＲＡＭモジュールを有する。メモリ装置１１６はプロセッサ１１２と双方向に接続されている。メモリ装置は任意の従来の機械読取及び書込可能な記憶装置であり、ＲＡＭ、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ、磁気メモリ及び光メモリのいずれかあるいは全部を含む。中核部１１０はまた、網膜カメラ１３４などの外部機器を中核部１１０に取り付けるための、ユニバーサル・シリアル・バス（ＵＳＢ）あるいは無線ポートなどのポート１１８を有する。ある実施例では、１つ以上の電極１３５あるいは他の信号取得ハードウェアを中核部１１０に取り付けるための任意のポート１１９が設けられている。
【００８７】
中核部１１０はまた、眼の動きを含めて検査中あるいは測定中の人の眼をモニタするための眼モニタ装置１２０を有する。図２では、眼モニタ装置１２０は代表としてビデオカメラである。しかしながら、１つ以上のリニア電荷結合素子（ＣＣＤ）アレイを有するさらに簡単で低価格の機器が示されている他の実施例を以下に説明する。中核部１１０はさらに、機器のオペレータに情報を表示するディスプレイ１２２を有し、このディスプレイ１２２はある実施例では液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）である。機器の追加的な部分が中核部１１０に取り付けられている。
【００８８】
ある実施例では、中核部１１０は、１つ以上のオペレータ入力機器に接続されており、前記オペレータ入力機器は、ある実施例ではキーボード１２４、マウス１２６あるいはマイクロフォン（図示せず）などの他の機器である。オペレータ入力機器は、任意の従来の有線あるいは無線接続を介してプロセッサ１１２と通信する。ある実施例では、中核部１１０は、ユーザと通信するためのあるいは検査中に発生する観測結果及び判定などの記録のハードコピーを作成するためのプリンタ１２８あるいはスピーカ（図示せず）などの１つ以上の出力機器に接続される。オペレータ入出力機器を使用して、オペレータは、人名などの情報、その他の識別情報、及びトノメータ眼圧、患者の病歴、家族の病歴、血圧、バイタルサイン、投薬、及び瞳孔測定並びに印加応力などの任意の検査状況などのその他の患者に関係する情報を導入して、ハードコピーとして記録できる。印加応力は眼圧変化、血圧変化、酸素濃度変化、運動、点滅光、薬の投与、インシュリンの投与及びグルコースの投与、あるいはそれらの組み合わせの任意の１つを含むことができる。
【００８９】
検査パターンあるいは他のデータを検査されている人に表示するためのディスプレイ１３０が備えられている。ディスプレイ１３０は電気コネクタ及びケーブル１３１を介して中核部１１０に接続されており、表示すべき入力としてＭＣＵ１１４から信号を受信する。中核部１１０にはまた、検査されている人によって操作されるかあるいは作動されて、ケーブル及びコネクタ１３３を介してＭＣＵ１１４に応答を伝達することができるマウスあるいはボタンなどの応答機器１３２が取り付けられている。ある実施例では、ディスプレイ１３０及び応答機器は、タッチスクリーンなどの一体の機器であり、かつ／あるいはＭＣＵ１１４との接続は、任意の従来の無線技術（たとえば、802.11a, 802.11bあるいは802.11g）を用いたＲＦあるいは赤外線通信リンクなどの無線式の方法でなされる。
【００９０】
中核部１１０はポート１１８を介して、眼底を見るための網膜カメラ１３４に接続される。ある実施例では、網膜カメラ１３４は、電気入力信号を装置１００の中核部１１０に供給するビデオピックアップを追加した、ウェルチ・アリン(Welch Allyn)、スカネアテレス  フォールズ、ニューヨーク(Skaneateles Falls, NY)から入手可能なウェルチ・アリン(Welch Allyn)  モデル１１８２０  PanOptic（登録商標）  オフサルモスコープなどの機器である。
【００９１】
ある実施例では、網膜カメラは、検出された光を電荷信号に変換するＣＣＤアレイなどのセンサを有する。電荷信号は一般的には照度レベルと露光期間に比例する。電荷信号は、スイッチング回路、サンプル・アンド・ホールド回路、増幅回路、フィルタ及びアナログ−ディジタル変換器などの従来の回路を用いて所望に応じて、１画素単位でアナログ信号あるいはディジタル信号に変換される。検出された画像のディジタル表示は、今日１ビット解像度から２４ビット解像度の範囲でアナログ−ディジタル変換器の機能によって定められた解像度及び将来可能となるようなさらに高い解像度でなされうる。グレースケール及びカラーの両方が解像可能である。本発明の原理による使用に適する映像機器の実施例の追加的な詳細な説明は、ともにこの出願と同一出願人に属している米国特許No.US6,527,390 B2及び米国特許出願公開No.US2002/0097379 A1に示されており、各々の全内容を参照により本明細書に引用したものとする。
【００９２】
ある実施例では、１つ以上の電極１３５をポート１１９を介して中核部１１０に取り付けることが可能である。１つ以上の電極１３５あるいは他の信号取得ハードウェアは、例えば、視覚誘発電位あるいは検査中の人の反応を検出する際に有用な他の電気信号などの、検査中に発生する電位などの電気信号を取得するのに使用される。
【００９３】
コンピュータ１３６は、種々の実施例ではパソコン、ラップトップ型コンピュータ、あるいは同様のあるいはさらに優れた機能を有する他の汎用プログラマブルコンピュータであり、人を検査する過程で収集される画像及びデータセットの分析のために設けられる。画像及びデータセットは、ＲＳ−２３２通信バスなどの有線接続リンク１４０、ＲＦあるいは赤外線などの無線通信リンク１４２のいずれかを経由して、あるいはＣＤ−ＲＷディスク１３８あるいはフロッピー（登録商標）ディスク又はジップディスク１４４などの取外し可能な媒体を用いた転送によって、中核部１１０からコンピュータ１３６に伝達される。ある実施例では、コンピュータ１３６から中核部１１０への通信は、有線リンク１４０、無線リンク１４２及びＣＤ−ＲＷディスク１３８及びフロッピー（登録商標）又はジップディスク１４４などの取外し可能な媒体を用いた転送のいずれかによってなされ、プログラム、プログラムモジュールあるいは特定の動作を行う個々のコマンドの形でのコマンドが、コンピュータ１３６から中核部１１０にダウンロードされるかあるいはコンピュータ１３６にある間に中核部１１０によってアクセスされることが可能である。この目的のために、コンピュータ１３６及び中核部１１０の各々には、必要に応じて、適切なポート及び／又は読取り及び書込み媒体用の読取り−書込み機器が設けられる。中核部１１０及びコンピュータ１３６並びに他の付属機器は、例えば診察室の設定あるいは現場の設定の中などにおける装置の目的とする使用法に応じて、適宜、壁のプラグ及び電源を用いた従来の電源電圧接続、あるいはバッテリの使用によって電力供給される。
【００９４】
図３Ａ−３Ｄは全体として、眼の動きをモニタするのに有用な眼モニタ装置１２０を提供する方法を示している。図３Ａは検査中の人の眼２６０に関する眼モニタ装置１２０の配置の模式図２００を示している。さらに、図３Ａは図示した実施例では手持ち式の持ち運び可能な機器である眼モニタ装置１２０内の部品の関係配置を高レベルで示している。眼モニタ装置１２０は、ある実施例では、医師が眼２６０に関して眼モニタ装置１２０を把持し位置決めするための把持構造を提供するハンドル２１０を有する。ハンドル２１０は、データを処理し、制御信号を供給し、眼モニタ装置１２０へ及び眼モニタ装置１２０からコマンドとデータを伝達するのに有用な機器及び電子機器回路を操作するのに有用なバッテリを含むようになされている。眼モニタ装置１２０のヘッド部２２０は、検査パターンを眼２６０に表示するためのＣＲＴなどのディスプレイ２３０を有する。ヘッド部２２０は追加的に眼２６０の表面から反射した光を検出することを目的とした１つ以上のセンサ２４０を含む。ある実施例では、１つ以上のセンサ２４０は１０２４Ｘ１ＣＣＤアレイであり、このアレイは１０２４画素位置の各々で光を検出し、各画素で検出された光の強度に比例した電気信号を供給することができる。１つ以上のセンサ２４０は、ガラスやプラスティックなどの任意の従来の光学的に伝達可能な材料から作られる１つ以上の部品から構成することができる光学部品２５０によって眼２６０の表面に焦点を合わせる。
【００９５】
図３Ｂは検査中の人の眼２６０の部位と２つのセンサによって感知された眼の領域２４２，２４４の相互関係を示す図２０２を示している。眼２６０は図３Ｂでは真っ直ぐに見られており、白い領域２６２、虹彩２６４及び虹彩２６４の縁２６６を含む眼２６０の部位が示されている。図３Ａの１つ以上のセンサ２４０などの２つのセンサの焦点２４２、２４４の２つの領域が、眼２６０の表面に図示されている。焦点２４２である１つの領域は略円形の縁２６６の中央を通る想像上の水平線（つまり図３Ｃの線２６８）に沿って位置する。焦点２４４である第２の領域は、第１の想像上の水平線に平行した第２の想像上の水平線に沿って、しかしミリメートル寸法のオフセット分、焦点２４２である第１の領域の上（あるいは下）に位置する。（図示しない）２つのセンサの各々は眼２６０の表面上の異なった位置から反射される光の強度を検出できる。眼２６０の表面の白色部分２６２は一般に、虹彩２６４あるいは虹彩２６４内にある眼の瞳孔などの眼２６０の表面の暗い部分よりも強く光を反射するものである。眼が動くにつれて、虹彩２６４から反射される光の強度と比較した、白色部分２６２から反射される光の強度の変化が追跡される。位置はセンサ２４０の一端から数えた画素の位置として測定される。反射光の強度の変化の位置は縁２６６の位置に相当する。２つのセンサが縁の位置の変化を検出すると、眼の動きの方向が検出されうる。標準の離散時間解析を適用することで、動きの速度も、ｋは定数であり、ＤＸはＸ軸に沿った位置の変化であり、ＤＴは時間の変化とすると、x軸速度＝ｋ（ＤＸ／ＤＴ）として検出可能である。そして、y軸速度は、ＤＹはＹ軸に沿った位置の変化とすると、ｙ軸速度＝ｋ（ＤＹ／ＤＴ）として測定されることが可能である。数理解析技術において公知のように、ｘ軸及びｙ軸の動きに対して独立した２つのデータ入力は、動きとその速度の両方を測定するのに十分である。
【００９６】
図３Ｃは査中の人の眼２６０の部位と１つのセンサで感知された眼の領域２４２の相互関係を図示する図２０４である。図３Ｃにおいて、図３Ｂに関して説明された部位に相当する部位は、同じ数字で示されている。もし眼２６０が水平方向に動くだけならば、ｘ軸の動きが検出される唯一の動きである。従って、ｘ軸の動きを追跡するひとつのデータ入力のみが必要であり、縁２６６の中央線２６８に沿って並んだ領域２４２で十分である。眼２６０の動きを水平方向に抑制するのに有用な手順を次に説明する。
【００９７】
図３Ｄは、１つのセンサが眼モニタ装置１２０で使用されているとき、検査中の人の眼２６０の視線を固定させるのに有用である検査パターン２８２及び固視信号２９０を示す図２０６を示している。図３ＡのＣＲＴ２３０は映像表示された情報のフレーム２８０を提供する。検査パターン２８２はフレーム２８０の中に配置され、背景２８６上を水平方向に横断することができる１つ以上の垂直線２８４からなる。検査中の人の眼２６０は一般的に１つ以上の線２８４の動きを追おうとするであろう。しかしながら、眼２６０が線２８４の水平方向の動きを追おうとするとき、通常上方あるいは下方に眼２６０の凝視がさまよう可能性がある。ほぼ５°の全角度の高さあるいはそれ以下の視野内にあり、検査パターン２８２を横切って水平に配置された目立った実線部分である固視信号２９０が供給されて、眼２６０が、眼２６０の性向と抵触しないで１つ以上の垂直線２８４の水平方向の動きを追っていながら水平線２９０に沿って垂直方向に視線を固定するよう促す。
【００９８】
図４は本発明の器具及び方法の動作におけるステップを示すか、あるいは本発明による装置を構成するモジュール間の相互関係を示すフローチャート４００である。説明はモジュールの観点から示されるが、当業者なら図は本発明の方法を行うステップも説明しているとわかるであろう。情報は必要に応じて撮像装置４１０及びデータセット収集器４２０によって集められる。ある実施例では、情報は複数の画像である。他の実施例では、情報は複数のデータセットである。さらに他の実施例では、情報は少なく１つの画像及び少なくとも１つのデータセットからなる。情報は分析のためにデータ分析モジュール４３０に転送される。データ分析モジュール４３０と双方向に通信しているメモリモジュール４７０は、データ分析モジュール４３０から送信された情報を未処理の形式、分析された形式あるいはその両方の形式で、記録することができる。さらに、メモリモジュール４７０は、長期保存としてなどを含む情報を記憶することができ、必要に応じて記憶した情報をデータ分析モジュール４３０に供給できる。例えば、メモリモジュール４７０は、患者から観測された現在の情報を病歴情報と比較するために患者が前回医師を訪れた間に記録された情報を供給することができる。アーカイブされる情報がローカルにあるいはリモートの場所で記憶されうる。図示されていないリモート・ストレージ機能は、有線接続、無線接続を含む任意の従来の手段及びフロッピー（登録商標）ディスク、ＣＤ−ＲＯＭディスク、ＤＶＤディスク、磁気テープ、メモリカード、及び同様の可動の記憶媒体などの記憶媒体の物理的な移動によって、メモリモジュール４７０及び／あるいはデータ分析モジュール４３０に接続されることが可能である。
【００９９】
重畳モジュール４４０はデータ分析モジュール４３０と双方向に通信している。情報をデータ分析モジュール４３０から重畳モジュール４４０に送信することができ、重畳されたデータを重畳モジュール４４０からデータ分析モジュール４３０に送信することができる。図５に関して以下に説明するように、ある実施例では重畳モジュール４４０は複数の他のモジュールを備えている。
【０１００】
データ分析モジュール４３０はデータ出力モジュール４５０と通信しており、ユーザに情報を提供できる。データ分析モジュール４３０は任意に報告モジュール４６０と通信し、報告をユーザに提供できる。データ分析モジュール４３０は、画像、データのセット及び情報の重畳を、情報の目視検査のためにユーザに表示することができる表示モジュール４８０と任意に通信する。
【０１０１】
図５は本発明による重畳モジュール４４０の構成部品を図示する図５００である。重畳モジュール４４０は画像あるいはデータセットの中で第１及び第２の基準点を特定する第１及び第２の特定モジュール５１０、５２０を任意に有することができる。ある実施例では、第１及び第２特定モジュール５１０、５２０は同じモジュールである。重畳モジュール４４０はまた、配向モジュール５３０、スケール変更モジュール５４０及び対応モジュール５５０を任意に有する。配向モジュール５３０は、第１メトリック及び第２メトリックを選択された方向に向けるように、重畳する画像あるいはデータセットを基準点に関して配向する。スケール変更モジュール５４０は、重畳する各画像あるいはデータセット中の第１メトリックに対応した第１測定単位及び第２メトリックに対応した第２測定単位が実質的に選択された第１及び第２の値に等しくなるように、画像あるいはデータセットをスケール変更する。対応モジュール５５０は、重畳する第１の画像あるいはデータセットの中の基準点、第１メトリック及び第２メトリックと、重畳する第２の画像あるいはデータセットの基準点、第１メトリック及び第２メトリックの間で１対１の対応を作る。
【０１０２】
ある実施例では、第１メトリック及び第２メトリックは第１及び第２の軸方向である。ある実施例では、第１及び第２軸方向は同一平面上にあるが、例えば、デカルト座標系のｘ軸及びｙ軸の２つの軸などのように平行な軸方向ではない。他の座標系が同様に用いられてもよい。このような実施例では、第１メトリックに対応した第１測定単位は、ｘ方向に沿った多数の単位などの第１軸方向に沿った長さであり、第２メトリックに対応した第２測定単位は、ｙ方向に沿った多数の単位などの第２軸方向に沿った長さである。他の実施例では、第１メトリックは第１軸方向であり、第２メトリックは第１軸方向からの角変位であり、第１メトリックに対応した第１測定単位は第１軸方向に沿った長さであり、第２メトリックに対応した第２測定単位は角度の測定単位である。例えば、第１メトリックは原点に対して０°であると考えられる先頭すなわちコンパス方向であり（すなわち、地図上の真北）、第１測定単位は前記先頭に沿った幾何学的距離であり（すなわち円弧の半径）、第２メトリックは角度であり（すなわちθ°時計方向の回転）及び第２測定単位は、θ＝９０°などの角度値である。対応する第１及び第２メトリックが合致させられるように複数の画像、複数のデータセットあるいは少なくとも１つの画像と少なくとも１つのデータセットがスケール変更され、回転されそして／あるいは変換されると、前記複数の画像、複数のデータセットあるいは少なくとも１つの画像及び少なくとも１つのデータセットが重畳されることが可能であろう。
【０１０３】
このような画像の表示では、画像を並列して表すことができるか一方を他方に載せて重畳された形で表すことができる。画像は重畳するだけで比較でき、各々に現れる１つ以上の特異部分の相互関係を示す。あるいは、１つの画像を他方の“ネガ”に重畳することで、違い（すなわち第１画像と第２画像の変化）を容易に明らかにすることが可能である。例えば、後の画像に現れている新しい特異部分は、第２の後の画像に重畳された（すなわち加算された）第１の画像の“ネガ”からなる表示で示された唯一の特異部分（すなわち強調表示された画像）になるであろう。画像は偽色で表示することもできるため、ほぼ同じ値からなるデータセットの領域が容易に識別できる。例えば、第１の色が閾値未満のデータ点を表すために用いられ、第２の色が閾値を越えるデータ点を表すために用いられている画像は、特定範囲の値を有する領域が容易に識別される表示を見る人に提供する。必要に応じて、２つ以上の範囲が割り当てられ、対応する異なった色がデータセットを表示するのに使用されうる。
【０１０４】
図６は、従来技術において公知であるように、時間及び空間周波数変化の両方を有する周波数空間の領域を示し、それに対する代表的な人間の反応を示す図６００である。図６はＤ．Ｈ．ケリー(Kelly)によってなされた観測に基づいており、その結果は数年後に報告された。図６において、水平軸６１０は、０付近から約１００ｃｐｓまでの範囲のサイクル／秒（ｃｐｓ）での時間周波数を表す対数軸である。図６において、垂直軸６２０は０付近から約２０ｃｐｄまでの範囲のサイクル／度（ｃｐｄ）での空間周波数を表す対数軸である。この環境で、度は眼の網膜上の角度として測定される。見られるように、約７ｃｐｓから約６０ｃｐｓまで及び約０．１ｃｐｄから約２ｃｐｄまで伸びる領域６３０があり、領域６３０を「空間周波数重複」と呼ぶ。領域６３０はさらに、ある実施例では２５ｃｐｓ及び０．３ｃｐｄ近傍のターゲットの空間及び時間周波数動作点であるＸ点６３５によって示される点を含んでいる。空間周波数重複領域６３０内では、正常な視力の人は、実際の空間周波数から空間周波数の中で重複されて見えるパターンを見る。視力の弱い人あるいは他の神経障害をもつ人は重複された空間周波数パターンを感知することが困難であるか、高いコントラストでのみそれを見る。
【０１０５】
図７Ａ及び図７Ｂは、区分分割されて例示となるコントラストパターン７２０を含む表示空間７１０を図示する図である。図７Ａ及び図７Ｂでは、１つの区分７１５は高いコントラストパターン７２０を含み、１つの区分７１５は低いコントラストパターン７２０’をそれぞれ含む。図７Ａ及び図７Ｂの各々は、ある実施例では固視素子を配置するために使用することができる中央領域７３０、すなわち区分７１５に示されるパターンと異なるコントラストパターンを含む。図７Ａ及び図７Ｂの比較から理解されるように、図７Ａの強いほうのコントラストパターン７２０は、高いコントラストパターン７２０からなる信号の動的偏位（あるいは動的範囲）を減少させることで図７Ｂの低コントラストパターンに変換できる。高いコントラストパターン７２０は、明暗両端、すなわち強く照らされた領域及び弱く照らされた領域を有する正弦波状に変化する信号を供給することで生成される。損なわれた神経の疾患を持つ人は、正常の視力と正常の神経状態の人と比べてより高いコントラストレベルの閾値でコントラスト信号が消えるのを知覚すると予測される。失読症では、眼と脳が共同してデータ中の空間的関係を誤って理解するため、失読症はコントラスト感度検査に対する不適切な反応によって暗示されるであろう。
【０１０６】
図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃは画像とデータセット、異なった時間に撮られた２つの画像、及び一連の画像、偽色データ表示とデータセットの関係を示す図である。図８Ａ、図８Ｂ及び図８Ｃに図示されているように、相互に関係のある画像及びデータセットが並べて表示されている。２つ以上の情報も重畳されうることが、おそらく図８Ｂの２つの画像を検討することで最も容易に理解されるであろう。図８Ａの最も左の画像と図８Ｂのどちらかの画像とを注意深く比較すると、図８Ａの最も左の画像は図８Ｂの画像のどちらかよりも寸法が大きいということが示されているであろう。図８Ｂの画像でわかるように、１つの画像の有する多くの特異部分がまた他の画像にも存在する、そして、２つの画像は一方が他方に重畳されているか、あるいは一方が他方のネガ画像に重畳されているものとして容易に示されていることにより、２つの画像の違いを強調している。ある実施例では、情報を並べた表示で見ることで、情報の比較を容易にし、ある種の分析を可能とするが、見る人がデータを合成していくらかの対応関係を見つけ出すことが必要である。重畳を用いる他の実施例では、生じる利点としては、強調表示機能、情報を減算あるいは加工する機能、及び２つの情報が同じ領域あるいは特異部分を示しているということを保証する機能があげられる。
【０１０７】
図８Ａでは、左の画像は眼の網膜の画像８０５であり画像の中央近くに黄斑８１０を含んでいる。図８Ａでは、右の画像８０８はコントラストレベルの観測のマップであり、中央領域７３０は黄斑８１０に対応し、コントラストパターン７２０を中に有する領域７１５は、眼の観測された反応がこの領域７１５で受容できたという情報を伝達することを目的としている。
【０１０８】
図８Ｂにおいて、左の画像８０５’は眼の網膜の第一の画像であり、黄斑８１０がまた見える。右の画像は６ヵ月後に撮られた同じ網膜の第２の画像を示す画像であり、黄斑８１０がまた見える。しかしながら、後の右の画像８０５”では、新しい特異部分８２０が黄斑８１０の左に現れている。図８Ｂで並べて表示したことは、非常に類似した画像に関して、図８Ｂの２つの画像の比較において見られるように２つ以上の画像を比較することが比較的容易であることを示すためであり、撮像された血管８３０の位置及び形状など、非常に多くの特異部分が両画像にほぼ共通であると観測されうる。新しい特異部分８２０が容易に明らかであるが、新しい特異部分８２０は毛細血管が活発に増えている（つまり血液がまだ血管の中を循環している）か、新しい特異部分が循環が止まってから長い血液の塊であるかはこの画像からは不明である。より多くの情報を図８Ｃに示されている画像を検討することで得ることができる。
【０１０９】
図８Ｃは４つの情報を含んでいる。最も左の画像は図８Ｂの右側で示された画像８０５”である。これは１画素毎に表示された高解像度画像であり、分析のための多くの詳細を得ることができる。また、特異部分８２０が見える。図８Ｃの次のパネル（つまり左から２番目の画像）は新しい特異部分８２０の近傍の網膜の領域の偽色の酸素飽和図８２０Ａである。２番目の画像８２０Ａでは、新しい特異部分８２０は血管８３０の合流点８２５の中央に位置する領域であることが識別でき、特異部分８２０は高酸素の血液を示しているという分析にさらなる信頼を与える。次の画像８０６（すなわち、左から３番目の画像）は左から２番目の画像よりも低い解像度（つまり１画素毎ではなく４画素毎）で撮られた偽色の熱画像であり、その画像は新しい特異部分８２０を、例えば、黄色（偽色）の血管８３０の合流点８２５での赤色（偽色）の正方形の領域８２０’として示している。赤色の偽色は、中間温度の周辺よりも高い温度を表しており、新しい特異部分８２０は、周りの組織と同じ背景温度になったため同じ色（緑）によって表された古い血液ではなく、新しい暖かい血液を含む毛細血管の急増であるということを示唆している。２番目の赤い偽色の領域８３２も偽色画像に示されており、２番目の赤い偽色の領域は黄斑８３０に相当し血管が多くそのため周りの領域よりも幾分温かいことが予想されるであろう。図８Ｃの一番右のパネルはコントラスト感度測定から得られたデータセットの表示８０９であり、中央領域８１２は一番左の画像８０５”の黄斑８１０に相当する。データセットは一番左の画像８０５”に比べてかなり低い解像度で、例えば１０画素Ｘ１０画素の解像度を用いて、表されている。コントラスト感度データセットのグレイの領域８５０は激しく低下した応答の領域を示し、図８Ｃの最も左のパネルの新しい特異部分８２０の位置に相当する。次いで、画像８０５”、８２０Ａ、８０６及び８０９の集約あるいは相互関係から、新しい特異部分８２０は、すべての画像において考察中の眼の視覚に悪影響を与える活発な毛細血管構造を示す領域を示していることが認識できる。
【０１１０】
図９が、重畳された画像及び／あるいはデータセット間の関係を示す分解された形式で模式化して示されている。図９において、３つの平行した面９１０、９２０及び９３０がある。画像あるいはデータセットのマップが各面上に配置されている。例えば、網膜カメラ１３４で取り込まれたような眼底の写真画像である画像９１２が面９１０上に現れている。面９１０，９２０，９３０間を延びる点線によって示されている軸Ａに沿って、図８Ｂ−８Ｃの新しい特異部分８２０として説明された毛細血管の領域に相当するスポット９１４が画像９１２にある。面９１０，９２０，９３０の間に延びる点線によって同様に示されている軸Ｂに沿って、図８Ａ−８Ｃの黄斑に相当する黄斑９１６が画像９１２にある。合流点９１５を有する血管９１３並びに他の特異部分が画像９１２に見える。
【０１１１】
図９の面９２０には、黄色（偽色）の血管９２３の合流点９２５での赤色（偽色）の矩形領域９２４として新しい特異部分８２０を示している、左から２番目の画像よりも低い解像度（例えば、１画素毎ではなく４画素毎）で撮られた偽色の熱画像である画像が現れている。Ａ軸は新しい特異部分８２０の偽色画像を表す矩形領域９２４を通過する。Ｂ軸は眼の黄斑９１６に相当する正方形の偽色領域９２６を通過する。
【０１１２】
図９の面９３０において、コントラスト感度検査の結果として記録されたデータセットに相当するマップ９３２が現れている。マップ９３２には、検査中の眼の凝視が低下することが予想される領域であり、上述のように眼の凝視が低下することが、本発明の機器を使用することで観測されうる場所である固視パターン９３６がある。従って、固視パターン９３６、あるいは固視パターン９３６の中央などの固視パターン９３６の選択された画素が、黄斑９１６の画像及び黄斑の偽色画像９２６と一致する（あるいはそれに重畳される）ように軸Ｂに沿って配置されうる。また、コントラスト感度検査で取得されたデータセットに相当するマップ９３２の領域９３４は、領域９３４のグレイの色調によって示される、コントラストパターンを感知する眼の能力の低減を示す。ある実施例では、グレイの色調の深さすなわち強度、あるいは偽色の範囲の使用は、感知の低減の重篤さを示すのに用いることができる。領域９３４は軸Ａと並んでおり、眼底の写真９１２の領域９１４として図示されている新しい特異部分８２０を有する網膜の領域に相当する。必要に応じて、１つ以上の種々の画像及びマップあるいは他の表示のデータセットの大きさは、重畳ができるように拡張あるいは収縮することができる。さらに、画像あるいはデータセットの表示のいずれかは、重畳が遂行できるように変換が可能であり、かつ／又は１つを他に対して配向させるように回転できる。幾何技術においてわかるように、重畳は、第１の画像中の２つの選択された点を第２の画像中の対応する２つの選択された点に重畳することで達成できる。重畳はまた、各画像中の一対の同一平面上のしかし平行でないベクトルを規定することで達成でき、必要に応じて少なくとも１つの画像を拡張するか収縮すること及びベクトルを整合することで画像の寸法を対応させる。重畳はまた、各画像中の原点及びベクトルを定めることによって達成でき、必要に応じて少なくとも１つの画像を拡張するか収縮すること及び原点及びベクトルを整合させることで画像の寸法を対応させる。
【０１１３】
本発明の原理によると、図１０に示され、以下にさらに詳細に説明する機器を使用して患者の眼を測定することで血糖を測定することができる。
【０１１４】
機器の操作は、人そしておそらく他の動物において、眼の網膜が体内の最速の代謝速度の１つを有するという観測に基づいている。糖尿病は血糖の調整に欠陥があるということを特徴とする疾病である。糖尿病患者は食物の摂取量、運動及びインシュリンや他の薬剤の投薬のバランスをとることで血糖値を抑制しようとする。インシュリンを投与すべきかそしてどれくらいの量のインシュリンを投与すべきかを判定するために、個々人の血糖値を測定しなければならない。今日、糖尿病患者は、通常は指を日に数回さして血液を採ることが必要とされているであろう。血液を採る処理は痛みを伴い、侵襲的であり、厳格な診療上の投薬計画を遵守することに悪い影響を与えるであろう。
【０１１５】
本発明の血糖測定装置及びその使用法は、いくつかの利点をもって糖尿病患者における血糖モニタに適用することができるであろう。第一に、測定は血液を採る必要がなく、そのため痛みを伴わない。さらに、測定機器は、採られた体液と相互作用する化学薬品や薬品処理された細片などの消耗品を使用する必要がないだろう。取替え可能なバッテリ以外消耗品が無いということは、検査毎の操作コストを減らし、体液と検査媒体の相互作用を必要とする従来の検査よりも低い操作コストで検査が可能となる。さらに、消耗品が無いということは、一日であってもユーザが家から出かける場合、消耗品を忘れずに持ち運ぶ必要がないため、検査をより便利なものとするであろう。他の利点は、検査が比較的目立たず気まずい思いをすることはないので、必要に応じてすばやく公共の場で行うことができるという事実である。
【０１１６】
実験者たちは、何年も、網膜、心臓及び腎臓へのグルコースの作用について研究してきた。これらの器官には糖尿病を患う人にとって悪影響がもたらされるということは公知である。注目されてきた１つの関係は、血糖値とともに変化する、コントラストを観測するか判定する網膜の機能である。特に、ヒトの視覚のコントラスト感度とヒトの血糖値との関係は、血糖値を測定するための基準を提供するであろう。採られた血液を用いての血糖測定を利用することで測定値を較正することは必要であるか、有利なことであろう。しかしながら、較正が行われると、血液を採って実際の測定をする必要性がなくなる。較正はまた、例えば高血糖、正常な血糖及び低血糖などの異なった血糖値を用いて行われ、前記血糖値は食材を入念に管理するか、計画的に食物を差し控え被験者に運動をさせることで誘導されるであろう。
【０１１７】
図１０の装置１０００は、ある実施例では、ＦＤＴ機器が緑内障及び／あるいは他の神経疾患を呈する人のコントラスト感度を測定するのと同じ方法で、人の視覚のコントラスト感度を測定する手持ち式の機器である。図１０に示されているように、装置１０００はバッテリなどの電源１０１０と、ディスプレイ１０４０に現れるコントラストパターン１０３０を生成して表示し、血糖測定の結果を算出する電子機器回路１０２０を有する。ある実施例では、電子機器回路１０２０はマイクロプロセッサあるいはマイクロコントローラ、及びメモリ、並びにユーザからのコマンドに応答するために必要な信号取得及び調整ハードウェア並びに機械可読の媒体に不揮発性の形式で記録されうるソフトウェアを有する。ある実施例では、ディスプレイ１０４０は今日のカムコーダに用いられているのと同様のＬＣＤであるだろう。ある実施例では、他の表示技術が用いられてもよい。装置１０００はまた、画像がユーザの眼１０７０によって見られるように、コントラストパターン１０３０の画像を集束するレンズ１０５０を有する。コントラストパターン１０３０はまた、ユーザがディスプレイの特定の場所を凝視するのを助ける固視素子１０３２を有することができる。装置１０００はまた、画像の大きさを変更し、かつ／あるいはユーザが画像を見るように画像からの光を正確に配向させるのに有用な光学素子１０６０を有することができる。ある実施例では、光学素子１０６０は鏡であり、必要に応じて平面鏡、凸面鏡及び凹面鏡が可能である。図示されている眼１０７０は、虹彩１０７２及びレンズ１０７４を有し、眼の網膜１０７６に画像があたるように眼の中に通常見られる。
【０１１８】
使用にあたり、ユーザがコントラストパターン１０３０及び固視素子１０３２を注視できるような位置に装置１０００を把持する。固視素子１０３２は、眼１０７０の網膜１０７６の同じ領域が応答するように、確実にコントラストパターン１０３０がユーザの眼１０７０の同じ箇所にあたるのに役立つ。その領域は、血糖値あるいは濃度に対する被験者の反応を表す網膜の任意の領域であればよい。ある実施例では、その領域は眼１０７０の黄斑であり、この場合、コントラストパターン１０３０及び固視素子１０３２は一致する。例えば、コントラストパターン１０３０は固視素子１０３２の中央に配置することができる。ある実施例では、ユーザは、コントラストパターン１０３０が見える間は装置１０００のボタン１０８０を作動させることができる。ボタン１０８０は電子機器回路１０２０に電気的に接続される。ある実施例では、ユーザはボタン１０８０を放して、ユーザがもはやコントラスト感度パターン１０３０を識別できないことを示して、検査サイクルを終わらせる。コントラスト感度パターン１０３０はまず暗い線と明るい線とともに現れ、各々時間とともに明るくなり、暗くなる。コントラスト感度パターン１０３０中の２組の線が、同じ光学的特徴を持ち、識別可能でなくなるか、ユーザがもはや組になった明るい線と暗い線とを識別できなくなるかのどちらかの時点で、ユーザはボタン１０８０を放すこととなるだろう。電子機器回路１０２０が受信したデータを処理し、ユーザの血糖値を算出した後に、ある実施例では結果が、文字の形式、図の形式（例えばグラフィック又はアイコン）、スピーカ１０８２によって供給される可聴信号、バイブレータによって供給される触覚信号あるいは信号の任意の組み合わせのいずれかで装置１０００のディスプレイ１０４０上に示されることによってユーザに表示されるであろう。他の実施例では、結果は例えば無線通信によってパーソナル・ディジタル補助機器、携帯電話、コンピュータ、データレコーダ、プリンタあるいは外部ディスプレイなどの他の機器に転送されることが可能である。例えば、重症の低血糖症などの重篤な異常を示す結果が他の信頼のおける関係者に報告されて、確実に適切な診療上の介在がなされることを希望する人がいるであろう。
【０１１９】
当業者なら、電気及び電子装置の多くの機能がハードウェア（例えば、ハードワイヤードロジック）、ソフトウェア（例えば、汎用プロセッサで作動するプログラムに符号化されたロジック）及びファームウェア（例えば、必要に応じてプロセッサでの操作のために起動される不揮発性メモリに符号化されたロジック）で実行されうるということを認識するであろう。本発明は、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのあるインプリメンテーションを、ハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアの異なったインプリメンテーションを使用した同等の機能を持つ他のインプリメンテーションの代わりに代用することを予期している。インプリメンテーションが転送機能によって数値的に表されうる程度に、すなわち、転送機能を呈する「ブラックボックス」の入力端子に印加される特定の励起に対して出力端子で特定の応答が生成される程度に、転送機能の一部あるいはセグメントのハードウェア、ファームウェア及びソフトウェアのインプリメンテーションの任意の組み合わせを含む転送機能の任意のインプリメンテーションが本明細書で予期されている。
【０１２０】
本発明は本明細書に開示された構造に関して説明されたが、述べられた詳細に制限されるものではなく、本発明は以下の特許請求の範囲の範囲内でなされうる任意の修正及び変更を含むものとする。
【０１２１】
本発明の目的及び特徴は下記の図面及び特許請求の範囲を参照するとよりよく理解されうる。図面は必ずしも比例しているわけではなく、総じて本発明の原理を示すことに重きが置かれている。図において、同じ数字は、種々の図を通して同様の部分を示すために用いられている。
【図面の簡単な説明】
【０１２２】
【図１Ａ】ヒトの眼と脳の生理機能のいくつかを示す従来技術の図である。
【図１Ｂ】ＬＧＮの視覚皮質からのフィードバックループを示す従来技術の断面図を示している。
【図２】本発明による使用に適する代表的な装置を模式化して示したものである。
【図３Ａ】本発明による、検査中の人の眼に関する眼モニタ装置の配置の模式図を示す。
【図３Ｂ】本発明による、検査中の人の眼の部位と２つのセンサによって感知される眼の領域の間の相互関係を図示している図を示す。
【図３Ｃ】本発明による、検査中の人の眼の部位と１つのセンサによって感知される眼の領域の間の相互関係を図示している図を示す。
【図３Ｄ】本発明による、検査パターン及び１つのセンサが眼モニタ装置で使用される時に検査中の人の眼の視線を固定するのに有用な固視信号を図示する図を示す。
【図４】本発明の機器の操作におけるステップを示す、あるいは本発明による装置を有するモジュール間の相互関係を示すフローチャートである。
【図５】本発明による重畳モジュールの構成部品を示す図である。
【図６】従来技術において公知である、時間及び空間周波数変化の両方を有し、それに対する代表的なヒトの反応を示す周波数空間の領域を示す図である。
【図７Ａ】従来技術において公知である、区分分割された例示となるコントラストパターンを含む表示空間を図示する図面である。
【図７Ｂ】従来技術において公知である、区分分割された例示となるコントラストパターンを含む表示空間を図示する図面である。
【図８】本発明の原理による、画像とデータセット（Ａ）、異なった時間に撮られた２つの画像（Ｂ）、及び一連の画像、偽色データ表示とデータセット（Ｃ）の関係を示す図である。
【図９】本発明の原理による、重畳された画像及び／又はデータセット間の関係を示す模式図である。
【図１０】本発明の原理による、ヒトの視覚のコントラスト感度を測定する手持ち式の装置を示す。
【図１Ａ】
2005131393.tif 000003
【図１Ｂ】
2005131393.tif 000004
【図２】
2005131393.tif 000005
【図３Ａ】
2005131393.tif 000006
【図３Ｂ】
2005131393.tif 000007
【図３Ｃ】
2005131393.tif 000008
【図３Ｄ】
2005131393.tif 000009
【図４】
2005131393.tif 000010
【図５】
2005131393.tif 000011
【図６】
2005131393.tif 000012
【図７Ａ】
2005131393.tif 000013
【図７Ｂ】
2005131393.tif 000014
【図８】
2005131393.tif 000015
【図９】
2005131393.tif 000016
【図１０】
2005131393.tif 000017
【外国語明細書】
2005131393.tif 000018
2005131393.tif 000019
2005131393.tif 000020
2005131393.tif 000021
2005131393.tif 000022
2005131393.tif 000023
2005131393.tif 000024
2005131393.tif 000025
2005131393.tif 000026
2005131393.tif 000027
2005131393.tif 000028
2005131393.tif 000029
2005131393.tif 000030
2005131393.tif 000031
2005131393.tif 000032
2005131393.tif 000033
2005131393.tif 000034
2005131393.tif 000035
2005131393.tif 000036
2005131393.tif 000037
2005131393.tif 000038
2005131393.tif 000039
2005131393.tif 000040
2005131393.tif 000041
2005131393.tif 000042
2005131393.tif 000043
2005131393.tif 000044
2005131393.tif 000045
2005131393.tif 000046
2005131393.tif 000047
2005131393.tif 000048
2005131393.tif 000049
2005131393.tif 000050
2005131393.tif 000051
2005131393.tif 000052
2005131393.tif 000053
2005131393.tif 000054
2005131393.tif 000055
2005131393.tif 000056
2005131393.tif 000057
2005131393.tif 000058
2005131393.tif 000059
2005131393.tif 000060
2005131393.tif 000061
2005131393.tif 000062
2005131393.tif 000063
2005131393.tif 000064
2005131393.tif 000065
2005131393.tif 000066
2005131393.tif 000067
2005131393.tif 000068
2005131393.tif 000069
2005131393.tif 000070
2005131393.tif 000071
2005131393.tif 000072
2005131393.tif 000073
2005131393.tif 000074
2005131393.tif 000075
2005131393.tif 000076
2005131393.tif 000077
2005131393.tif 000078
2005131393.tif 000079
2005131393.tif 000080
2005131393.tif 000081
2005131393.tif 000082
2005131393.tif 000083
2005131393.tif 000084
2005131393.tif 000085
2005131393.tif 000086
2005131393.tif 000087
2005131393.tif 000088
2005131393.tif 000089
2005131393.tif 000090
2005131393.tif 000091
2005131393.tif 000092
2005131393.tif 000093
2005131393.tif 000094
2005131393.tif 000095
2005131393.tif 000096