(57)【要約】視覚検査を行うシステム（１０）および方法は、患者が見るライン毎のパターン表示（１８、１９）に一連の視覚刺激を表示することと、視覚刺激に対する患者の視覚誘発電位を検出することとを含む。システム（１０）は、視覚誘発電位記録および測定装置（１１）、コンピュータ（１４）、モニタ（１５）、キーボード（１６）、電極（２０、２１、２２）、および視覚刺激生成装置（２３）を含む。視覚刺激の提示は、刺激に反応した視覚誘発電位信号のサンプリングレートと同期させる。
2004537360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
メディカル検査を行うシステムであって、
患者によって知覚される一連の感覚刺激を提示する手段と、
前記感覚刺激に応答して前記患者の誘発電位を表す電気信号を生成する生成手段と、
前記生成手段に接続されており、前記電気信号を検出する検出手段と、
前記検出手段に接続されており、前記電気信号を増幅する増幅手段と、
前記増幅手段に接続されており、前記電気信号を表すデータを記録する記録手段と、
前記記録手段に接続されており、前記データを測定する測定手段と、
前記測定手段に接続されており、前記一連の感覚刺激の提示を前記誘発電位信号のサンプリングレートと同期させるために、前記サンプリングを開始および実行させる割り込み要求信号を生成する手段と、
を具備したことを特徴とするシステム。
【請求項２】
前記メディカル検査は視覚検査であり、前記一連の感覚刺激を提示する手段は、患者によって視覚的に観察される複数のパターンを表示する表示スクリーンに接続された、コンピュータにより操作される視覚刺激生成装置、を含むことを特徴とする請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記複数のパターンは、対比配列された水平横長の明るいバンドと暗いバンドとを含み、前記複数のパターンに含まれている各パターンは、一連の他のパターンと比べて、各バンドの厚さが異なっていることを特徴とする請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記電気信号を検出する検出手段は、患者の頭皮に接続され、かつ視覚誘発電位記録および測定装置に結合された複数の電極を含む、ことを特徴とする請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記電気信号を増幅する前記手段はデータ生成のために前記電気信号を増強し、さらに加えて、前記電気信号をデジタルデータに変換する手段を含むことを特徴とする請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記感覚刺激の提示を前記誘発電位信号のサンプリングレートと同期させる前記手段は、前記視覚刺激生成装置にビデオ信号を生成させるコンピュータグラフィックス
カードを含み、前記グラフィックカードは、前記コンピュータのＣＰＵとインタフェースをとり、かつ前記グラフィックカードは前記視覚刺激生成装置に接続され、さらに前記グラフィックカードは、前記表示スクリーンに表示される水平ラインを計数するラインカウントレジスタと、前記グラフィックカードに接続された割り込みコントローラとを含み、前記グラフィックカードは、前記データサンプリングを開始および実行するために所定の時間間隔で割り込み要求信号を生成することを特徴とする請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記グラフィックカードはさらにラインコンパレータを含み、前記ラインコンパレータにおいて前記ラインのカウントが所定の値に達すると、前記グラフィックカードは前記割り込み要求信号を生成し、前記割り込み要求信号のタイミングは、前記ラインコンパレータに前記所定の値を設定することにより前記コンピュータによって制御されることを特徴とする請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
視覚検査を行う方法であって、
患者によって観察される一連の視覚刺激を表示するステップであって、前記一連の視覚刺激は、ライン毎に提示される複数のパターンを含むステップと、
前記視覚刺激の感覚的知覚に応答して、患者の視覚誘発電位を表す電気信号を検出するステップと、
表示された前記一連の視覚刺激の各刺激について前記視覚誘発電位を表す前記電気信号を記録するステップと、
前記記録を開始して実行させるための割り込み要求信号を生成することにより、前記一連の視覚刺激の前記表示を、前記電気信号の記録レートと同期させる同期ステップと、
を具備したことを特徴とする方法。
【請求項９】
前記同期ステップは、
前記ライン毎のパターン表示による所定のラインの表示を判定するステップと、
前記所定のラインが検出されたとき、前記視覚誘発電位を表す信号の記録を開始し、かつ視覚刺激の次のフレームについてビデオＲＡＭの内容をリフラッシュするために、前記表示を制御するコンピュータに対して前記割り込み要求信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記割り込み要求信号は、コンピュータグラフィックカードから生成されることを特徴とする請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
視覚検査を行うシステムを用い、感覚刺激の視知覚に応答して、一連の感覚刺激の提示を、視覚誘発電位信号のサンプリングレートと同期させる方法であって、
前記システムは、ラインコンパレータを有するコンピュータグラフィックカードによって制御される視覚刺激生成装置を備え、前記一連の感覚刺激は複数のパターンであり、前記一連の感覚刺激の各パターンは、ライン毎の視覚イメージを含むと共に前記一連の感覚刺激の他のパターンとは異なっており、前記一連の感覚刺激は、患者の視覚誘発電位を表す電気信号を生成かつ検出するために前記患者のそれぞれの目に表示されるとき、前記同期させる方法は、
前記視覚イメージの特定ラインの提示を検出するステップと、
前記特定ラインが検出されると、前記一連の感覚刺激中の次のパターンの表示を開始するステップと、
前記ラインのカウントをゼロにリセットするステップと、
前記グラフィックカードのラインコンパレータがプリセットカウントに達したか否かを検出するステップと、
前記コンピュータのＣＰＵへの割り込み要求信号を生成するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般には診断のためのメディカル検査(medical examination)の分野に関し、より詳細には、知覚された感覚刺激(perceived sensory stimuli)の結果生じる誘発電位(evoked potential)を検出かつ測定することによる視聴覚テスト(audio and visual testing)のためのシステムおよび方法に関する。特に本発明は、周期的な感覚刺激(periodic sensory stimulus)の提示(presentation)と、誘発電位反応信号(evoked potential responsive signal)を記録するためのサンプリングレートとを同期させる、誘発電位を使用した視覚検査(vision examination)のためのシステムおよび方法を対象とする。
【背景技術】
【０００２】
診断を支援するためのメディカル検査の分野では、病院の環境、研究所、あるいは医師の診察室などで各種のテストを行うことが一般的である。そのようなテストは、簡単な患者の観察から、電気的刺激(electrical stimuli)を患者に加え、その結果生じる患者からの電気的反応信号(electrical response signal)を記録、測定、分析する複雑な検査(complex examination)と診断機器(diagnostic equipment)の使用にわたる。心電図はそのような検査と診断のためのテストの一例であり、刺激に対する電気的な反応信号を記録し、分析する。心電図の信号は、患者の心臓の状態を表し、心臓発作や他の心臓疾患を発見するために使用することができる。別のよく知られるメディカル診断テストは脳波図であり、これは刺激を用いて患者の脳から電気信号を生成し、その信号を電位（誘発電位と呼ぶ）の形で測定することができ、その信号が患者の脳の活動を示す。脳波テストで記録されたデータは、発作などの事柄を判定する、あるいは医師が脳の損傷を診断する助けとするのに有用である。他の検査方法でも、中枢神経系、聴覚系、および視覚系の病気を含む各種の他の病気を診断するために誘発電位が使用される。誘発電位(evoked potential)は、通例、感覚刺激(sensory stimuli)に対する電気反応(electrical response)を測定することによって求められる。人間の特定の感覚(particular sense)に刺激(stimulation)を加えると、その特定の感覚を管理する働きをする脳の情報処理部分でその刺激に対応する脳電位(brain potential)が誘発される。そのような誘発脳電位(evoked brain potential)は、通例、利用する特定の感覚に対応する脳の情報処理中枢野にあたる人間の頭部の皮膚に配置した電極を使用して電気信号を検出することにより検出かつ測定される。
【０００３】
視覚誘発電位（ＶＥＰ：Visual Evoked Potential)）は、視覚的な刺激(visual stimulation)に応答した誘発電位であり、幼児および小児は、必ずしも視覚的刺激(visual stimuli)に対する反応性(responsiveness)を示すことができない、あるいは視覚障害(vision failure)が発生していることを言葉で伝えることができないことから、特に幼児や小児の目の病気の診断を支援するのに有用である。網膜は、１億３千万個以上の光受容細胞を含んでいる。この細胞は、光を特定の特性のために処理される神経インパルスに変換し、このインパルスが視神経によって脳に伝達され、脳で解釈される。目に結合した筋肉が目の運動をコントロールする。出生異常、事故による外傷、病気、および加齢に関連する目の構成要素の劣化はいずれも目の不調の原因となる。脳における情報処理は本質的に電気化学的に行われる。誘発電位は、感覚刺激によって生起される電気的反応である。視覚的な刺激によって生じる脳の電気反応が視覚誘発電位である。この視覚誘発電位の変化を使用して、視覚の経路沿いにある異常を特定することができる。この視覚の経路は、相互につながれた細胞が連鎖したものであり、網膜中の光受容細胞から始まり、水平細胞、双極細胞、アマクリン細胞を通って神経節細胞に通じ、神経節細胞は共に絡み合って視神経線維を形成し、これが脳の視床内の細胞に通じ、視床は視覚野の細胞につながる。網膜は、映像を記録してそれを変更せずに脳に送るのではない。代わりに、網膜は、網膜に当たるパターン中の生物的に有用な情報の特性を選択し、抽出して、選択的にフィルタリングしたメッセージを神経回路網内部の相互作用と神経回路網間の相互作用を利用して脳に送る。次いで、目の神経回路網に似るがより複雑な脳内の神経網内の相互作用により、脳でさらに情報の処理が行われる。この電気的伝達に生じる異常は、視覚経路に沿った細胞の反応の本来予想されるパターンからの変動である。その異常は、脳、中枢神経系、目、および耳に影響する多くの病気および疾患への有用な洞察を提供すると考えられる。そのため、幼児および小児に存在する可能性がある視覚的な障害を発見する一方法は、視覚的刺激に対する視覚誘発電位を記録し、測定するものである。視覚誘発電位の分析器は、脳、中枢神経系、目、および耳の病気および疾患についてのスクリーニングで使用することができる。分析器は、ビデオ画面に表示される高速で変化するある光のパターンを見た時に生じる脳の電気反応を分析することにより、患者の脳の働きの異常を検出する。この電気反応を電位と呼ぶ。非侵襲的(non-invasively)に頭皮(scalp)に取り付けられたセンサにより視覚誘発電位(visual evoked potential)の測定が可能になり、そのようなセンサは、視覚の基礎的研究(basic research in vison)と神経および目の疾患を診断する際の補助として広く使用されている。しかし、このセンサは、脳の広い範囲からの視覚誘発電位を記録するので、記録されたこの波の変化を特定の神経プロセスに関係付けることは従来は困難であるか、または不可能であることが分かっていた。
【０００４】
従来、視覚誘発電位システムは(visual evoked potential system)、存在する可能性のある弱視(amblyopia)を判定するために視覚的刺激に対する幼児の反応をテストするために使用されてきた。人生の可能な限り早い段階で弱視を見つけることができないと、成人期に治療が不可能な視覚の問題(vision problem)につながる恐れがある。しかし早い段階で発見すれば弱視は効果的に治療することができる。したがって、幼児およびその他の年代の人間に視覚誘発電位テストを行うことが望ましいことが分かっている。ＶＥＮＵＳシステムとして知られるそのようなシステムの１つが、従来Neuroscientific社から商品化されており、記載されている（“An Electrophysiological Technique for Assessment of the Development of Spatial Vision”", Optometry and Vision Science, Vol. 74, No. 9, September 9, 1997参照）。
【０００５】
耳の感染症または中耳炎は、米国で未就学児が医師の診察を受ける主な理由の１つであり、こうした病気のために年間に２千４百万件以上のかかりつけ医への受診が行われている。そのような感染症の件数は１９７５年から１９９０年の間に３倍に増えていることから、この問題は２歳以下の小児の治療に関して深刻な問題になっている。６歳までに繰り返し耳の感染症を患った小児は、しばしば、一時的な聴覚損失、言語発達遅滞、協調運動障害、および場合によっては恒久的な聴覚損失が生じる。同様に、１０００件の出生につき約４件の割合で、多くの幼児が会話、言語、および認知発達の遅滞を生じさせる聴覚障害の問題を持つ。多くの事例では、聴覚損失は、児童が２〜３歳になり、正常に話さないことが分かるまで発見されない。本発明は、幼児および小児の聴覚の機能不全をスクリーニングするために適合することもでき、それにより目と耳両方の障害の早期発見を提供する。
【０００６】
【非特許文献１】
“An Electrophysiological Technique for Assessment of the Development of Spatial Vision”", Optometry and Vision Science, Vol. 74, No. 9, September 9, 1997
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ＶＥＰを使用したテストまたは検査に関連する問題の１つは、ＶＥＰ反応(VEP response)のサンプリングレートを視覚刺激(visual stimulus)の周期的な提示(periodic presentation)と同期できない場合があることである。この同期(synchronization)を実現できないと、検査から得られるデータを読み取り、解釈することが困難になり、結果に信頼性が欠ける可能性があり、また誤診が行われる恐れがある。サンプリングレートと同期されないＶＥＰ反応には主観的(subjective)な分析が必要となり、したがって信頼性のない分析になる。そのような同期を実現するために従来使用されている方法では、外部トリガ信号(external triggering signal)を用いてデータサンプリング(data sampling)を開始させている。そのためサンプリングレートに柔軟性(flexibility)を持たせることができず、結果的に簡潔でなく、技術者やその他のメディカル関係者に使用させる魅力のない大型のシステムとなっていた。
【０００８】
したがって、本発明の目的は、ＶＥＰのサンプリングレート(VEP sampling rate)と視覚刺激の提示(presentation of the visual stumulus)とを同期させることにより、従来技術の不都合点を克服するシステムおよび方法を提供することである。
【０００９】
本発明のさらに具体的な目的は、ＶＥＰデータのサンプルを開始かつ実行し、画像表示の次のフレームのためのビデオＲＡＭの内容をリフラッシュ(reflash)するために、刺激パターン(stimulus pattern)におけるライン毎の表示(line by line display)の特定ライン(particular line)が表示されたか否かを判定することにより、ならびに、刺激の表示(display of the stimuli)とＶＥＰデータのサンプリング(sampling of the VEP data)の両方を制御するコンピュータのＣＰＵに割り込み要求信号(interrupt request signal)を生成することにより、ＶＥＰサンプリングレートと視覚刺激の提示とを同期させるシステムおよび方法を提供することにある。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、割り込み信号を生成しかつラインの計数を行うための市販のコンポーネントを利用することにより、ＶＥＰサンプリングレートと視覚刺激の提示とを同期させるシステムおよび方法を提供することにある。
【００１１】
本発明のこの他の目的、特徴、および利点は、以下の説明から当業者に明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、患者が観察するために、ライン毎のパターン表示(line by line pattern display)中に一連の視覚刺激(a series of visual stimuli)を表示し、その視覚刺激に応答した患者の視覚誘発電位(patient's visual evoked potential)を検出することを含む、視覚検査(vision examination)を行うためのシステムおよび方法を対象とする。表示された一連の視覚刺激における各刺激に対する視覚誘発電位を表す電気信号をデジタルデータに変換し、記録し、測定する。視覚誘発電位信号(visual evoked potential signal)のサンプリングを開始かつ実行し、かつ画像表示(image display)における次のフレームのためにビデオＲＡＭの内容をリフラッシュ(reflash)するために、ライン毎の表示(line by line display)における特定ラインが表示されたか否かを判定することにより、および、コンピュータで割り込み要求信号を生成することにより、視覚刺激の提示(presentation of the visual stimulus)と、それに対する視覚誘発電位信号のサンプリングレートとを同期させる。
【００１３】
本発明の上記特徴およびその他の特徴、目的、および利点について、添付の図面を参照してより詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一般に、本発明のシステムは、視覚刺激装置(visual stumulator)と、ＶＥＰ信号を増強する増幅器を備えたデータ取得手段(data acquisition means)と、結果を表示するモニタとを含む。具体的には、本発明のシステム１０は、図１に示すように、視覚誘発電位記録および測定装置（ＶＥＰ記録および測定装置）１１の動作および機能を制御するコンピュータ１４の中央演算処理装置に結合されたＶＥＰ記録および測定装置（あるいはデータ取得コンポーネント）１１を含む。ＶＥＰ記録および測定装置１１は、取得されるＶＥＰ信号を増強する増幅器１２と、信号をデジタル形式で使用するための形態に変換するアナログ／デジタル変換器１３とを含む。増幅器は、患者の安全のために光学的に隔離され、高い同相除去比、低雑音、および低い信号と周波数を印加するための安定性を備える。コンピュータ１４はモニタ１５に結合され、モニタ１５は、ＶＥＰ記録および測定装置１１によって捕捉されるデータを表示し、患者１７に行われているテストの稼動に関する情報をオペレータに伝達する手段を提供する。キーボード１６もコンピュータ１４に接続され、テスト中の被験者に関する情報をコンピュータに入力する手段を提供する。刺激に対する脳内の反応は、患者の頭皮に非侵襲的に取り付けられたセンサによって捕捉され、データ取得コンポーネントによって増幅、デジタル化、記録、および分析される。使い捨ての電極２０、２１、および２２は、それぞれ視覚野、前頭皮質、頭頂皮質の上部にあたる患者１７の頭皮に配置される。電極２０、２１、および２２は、配線を介してＶＥＰ記録および測定装置１１に接続される。視覚刺激生成装置２３も、コンピュータ１４に接続され、コンピュータ１４によって制御され、患者によって知覚される視覚刺激を生成する。表示される視覚刺激に対する患者の注意力を高めるために覆い２４も使用することができ、刺激生成装置２３と患者１７の間に配置することができる。刺激は、１次元または２次元の光パターンからなる高度に可変性の配列である。この刺激は、高速（６０Ｈｚあるいはそれ以上のフレームレート）で変更あるいは変化させることができ、輝度対比(luminance contrast)および主要な輝度(main luminance)は、グレースケールの全範囲を通じて白から黒まで変えることができる。あるパターンの異なる領域を独立して変化させるか、または静止領域と対比させられるようにすることにより、このシステムは、視覚誘発電位の具体的かつ詳細な測定を行うことができ、従来ある視覚誘発電位テストをすべて行うことができる。
【００１５】
本発明は、検査手順が開始するとモニタ１５にグラフィカルユーザインタフェース（ＧＵＩ）を表示する、コンピュータ１４によって担持されるソフトウェアを内蔵する。このＧＵＩにより、オペレータは、名前、生年月日、識別番号などの患者データを入力することができる。患者データがシステムに入力されると、患者が見るために刺激装置２３の刺激表示スクリーン(stimulus display screen)２５に視覚刺激(visual stimulus)を提示して視覚検査(vision examination)が開始する。装置２３による視覚刺激の生成は、コンピュータ１４によって開始され、制御される。この刺激は、水平方向に向かう格子の形態を有する可変空間パターン(variable spatial pattern)を走査(sweep)するものであり、このパターンは濃い表示から薄い表示まで変化し、そのような各パターンの提示はおよそ１秒間持続する。図２は、患者に提示される刺激表示(stimulus display)の一タイプを示す。このパターン３０の表示は、相互にコントラストをなし、かつ交互に繰り返される横方向の明るいバンド１８と横方向の明るい暗いバンド１９とからなる。本発明のシステムでは、刺激生成装置(stimulus generating device)２３により一連のパターンを視覚表示スクリーン(visual display screen)２５上に提示させる。典型的な一連のパターンは、表示された６個の異なるパターンからなる。各パターンの表示の持続時間はおよそ１秒間である。各パターンは、各バンドの厚みだけ他のパターンと異なっている。この一連のパターンを提示する際、最初に表示されるパターンはバンドが最も厚く、その後に表示されるパターンごとにバンドの厚みが小さくなる。いくつかの表示のセット（各セットは一連のパターンの５回の走査からなる）が、患者のそれぞれの目で見るように患者に提示される。１セットは一連のパターンの５回の走査からなり、１回の走査では一連のパターンの６個のパターンが連続して表示される。コンピュータ１４に接続されたキーボード１６などの入力装置でコマンドを入力することにより、オペレータは、各一連のパターンまたはセットが完了した後に表示の一連のパターンとセットを変えることができ、オペレータは、次の表示の一連のパターンまたはセットの提示を開始することができる。表示のセットが患者のそれぞれの目に提示される。それぞれの視覚刺激表示(visual stimulus display)についての追跡情報(tracking information)がモニタスクリーン１５に表示され、オペレータは表示のアクティビティ(display activity)を追跡(track)することができる。視覚刺激のセットの提示が完了すると、本発明のシステムは、テストの結果をモニタスクリーン１５に提示する。
【００１６】
本発明の特徴の１つは、周期的な視覚刺激と、コンピュータ化された技術を使用してＶＥＰ信号反応を記録するためのサンプリングレートとを同期させることである。この同期の方法は、コンピュータグラフィックカードから生成される割り込み要求信号（ＩＲＱ：Interrupt ReQuest）と、ＶＥＰ反応(VEP response)をサンプルし、刺激をフレーム単位(frame by frame)で同時に表示する割り込み処理ルーチン(interrupt handling routine)との使用を含む。グラフィックカードから生成されるＩＲＱ信号は、水平同期または垂直同期に関連する信号である。このようにして、ＩＲＱ信号がモニタのフレームレートと同期される。ＩＲＱ信号をタイミング制御として使用して、刺激の周期とＶＥＰのサンプリングレートとの同期が実現される。
【００１７】
視覚刺激に応答して生成される視覚誘発電位信号は、コンピュータによる処理のためにアナログ／デジタルコンバータ１３によってデジタル化される。周波数領域(frequency domain)におけるＶＥＰの定常状態反応(VEP steady state response)を分析し、ＶＥＰのフーリエ成分の計算誤差を最小にするために、アナログからデジタルへの変換ＶＥＰサンプリングレートを刺激の表示と同期しなければならない。周期的な刺激が被験者に提示されると、生成されるＶＥＰは、特定の開始期間、例えば１００ｍｓに過渡の過程を有する。この期間を過ぎるとＶＥＰ反応は定常状態に達し、すなわち反応が統計的に反復可能な周期信号になる。周期信号は、様々な振幅を持つ正弦曲線、位相、および複数の周波数の合計として表すことができる。これらの周波数成分をフーリエ成分と称する。
【００１８】
同期を実施する従来の一方法は、独自開発のコンピュータグラフィックカードから生成されるトリガ信号を使用して、ＶＥＰサンプリングのアナログ／デジタル変換を稼動させるものである。そのような従来の技術を図３に示す。この技術では、独自開発のコンピュータグラフィックカード３５０が、アナログ／デジタル（「ＡＤＣ」とも称する）変換カード３５１とのインタフェースをとる。ＡＤＣカード３５１およびグラフィックカード３５０は、コンピュータバス３５２（インダストリースタンダードアーキテクチャ（ＩＳＡ）またはペリフェラルコンポーネントインターコネクト（ＰＣＩ）バス）を介してコンピュータとのインタフェースをとる。表示スクリーン２５に視覚刺激を表示する際、グラフィックカード３５０はフレームレートと同期したトリガ信号をＡＤＣカード３５１に送信する。ＡＤＣカード３５１は、各トリガを受信すると直ちに刺激に対するＶＥＰのサンプルを記録する。トリガ信号と視覚刺激画面のフレームレートの周波数比は、グラフィックカード３５０にコンピュータによって事前に設定され、それを利用して、同期されたサンプリングレートをユーザが調整することができる。例えば、コンピュータのソフトウェアは、１フレームあたり２倍になるようにトリガレートを事前セットすることができる。したがって、フレームレートが７５Ｈｚの場合、トリガによって生起されるサンプリングレートは１５０Ｈｚになる。コンピュータのホストＣＰＵ３５３は、ブリッジ３５４を介してバスに接続される。グラフィックカード３５０は、刺激を表示するために視覚刺激表示スクリーン２５に対して規則的なビデオ信号を生成する。ＶＥＰのサンプル中、グラフィックカード３５０は、フレームレートと同期されたトリガ３６０も生成し、このトリガ３６０はＡＤＣカード３５１に送信されて各データサンプリングをトリガする。
【００１９】
図４は、ＶＥＰサンプリングレートを視覚刺激と同期させるための本発明のシステムのアーキテクチャを示す。この実施形態では外部からのトリガは必要とされない。グラフィックカード４５０とＡＤＣカード４５１はともに市販製品であり、標準的なＰＣＩバス４５２およびブリッジ４５７を通じてコンピュータのＣＰＵ４５３とのインタフェースをとる。グラフィックカード４５０は、パターンの刺激表示のために視覚刺激生成装置２３に規則的なビデオ信号を生成する。カード４５０は、表示スクリーン２５に表示される水平ラインを計数するために使用されるラインカウントレジスタを内蔵する。ＶＥＰ検査のプロセス中、グラフィックカード４５０はさらに、市販の割り込みコントローラ４５５を介して割り込み信号４５４（ＩＲＱ）を生成する。割り込みコントローラ４５５は、ホストバス４５６を通じてコンピュータのＣＰＵ４５３と通信する。割り込み信号のタイミングは、コンピュータ１４によってグラフィックカード４５０にセットすることが可能な表示ラインのカウントによって決定される。ＣＰＵ４５３が、グラフィックカード４５０から各割り込み信号を受信すると、ＣＰＵ４５３は、それが現在実行しているプログラムを中断し、割り込みサービス／処理ルーチンを確立する。このルーチンでは、ＣＰＵ４５３がＡＤＣカード４５１を作動させてＶＥＰをサンプルさせ、ビデオＲＡＭをリフラッシュする。すなわち、次のフレームを表示するためにビデオカードにパターンをロードさせる。
【００２０】
グラフィックカード４５０はラインコンパレータも有する。ラインカウントがラインコンパレータに設定された値に達すると、カード４５０は割り込み信号４５４を生成する。ラインコンパレータに所定の値をセットすることにより、割り込みのタイミングをコンピュータによって制御することができる。コンピュータはまた、次の割り込み信号のためにラインコンパレータにラインカウントをセットする。
【００２１】
このように、刺激の提示とデータサンプリングの同期は、ハードウェアを一切変更せずにシステムソフトウェアによって完全に制御される。図５は、ＶＥＰのサンプリングレートと視覚刺激を同期する割り込み技術のプロセスを示す。ステップ５０１で、グラフィックカードが視覚刺激モニタにライン毎に刺激の表示を開始し、実行する。ステップ５０２で、視覚イメージの特定または所定のラインが表示されたか否かを判定する。表示されている場合は、パターンを表示するためにビデオＲＡＭの内容を表示装置２３／２５にプッシュし、ステップ５０３でラインカウントをゼロにリセットする。視覚刺激画像の所定の特定ラインが表示されていない場合は、ステップ５０３を飛ばして、ステップ５０４で、視覚イメージ表示のラインがグラフィックカードのラインコンパレータに事前設定されたカウントに達しているか否かを判定する。達している場合、割り込み要求信号（ＩＲＱ）がコンピュータのＣＰＵ４５３に対して生成される（点線４５４で示す）。コンピュータのＣＰＵ４５３のアプリケーションプログラム５０６が、割り込み開始のプロセスを制御する。プログラム５０６は、フレーム中で生じる最初の割り込みのためのラインカウントをグラフィックカードに設定し、最初のパターンを表示するためにビデオＲＡＭの内容を初期化する。次いでＣＰＵは（通常のシステム動作および監視のための）アプリケーションルーチン５０８に対してＩＲＱを生成する。ＣＰＵがグラフィックカードから生成された各割り込み信号を受信すると、ＣＰＵはプログラム５０８を中断し、割り込みサービスルーチン５０７に行く。このルーチンで、コンピュータは、ＡＤＣカードを作動させてＶＥＰをサンプルし、パターンの次のフレームを表示するためにビデオＲＡＭの内容をリフラッシュする。
【００２２】
割り込みサービスルーチンについては図６との関連で説明する。最初のステップ６０１において、割り込み要求をクリアし、ＡＤＣカードからデータを読み出してＶＥＰをサンプルする。ステップ６０２において、それがそのフレーム中で最後の割り込みであるか否かを判定する。最後の割り込みである場合はステップ６０３でラインカウンタを次のフレームでの最初の割り込みのために設定し、最後の割り込みでない場合は、ステップ６０４で同じフレーム中の次の割り込みのためにラインカウンタをセットする。いずれの場合も、表示される次の視覚イメージのためのビデオＲＡＭの内容をステップ６０５で初期化し、割り込みサービスルーチンを終了し、サービスはアプリケーションルーチンに戻る。
【００２３】
本発明について、本発明の原理を示す特定の好ましい実施形態との関連で説明した。ただし、当業者には各種の変形形態と変更が容易に着想されるであろう。また本発明をここで図示し、説明した実施形態の構成と動作に限定する意図はないことを理解されたい。例えば、本発明のシステムおよび方法は、感覚刺激を使用して患者からその刺激に対する誘発電位を生成する各種のメディカル検査に有用である。そのような検査は、視覚能力だけでなく、聴覚能力、歩行能力、神経反応およびその他に関連することが考えられる。したがって、追加的な変形形態および均等形態は、頭記の特許請求の範囲で定義される本発明の範囲内に該当するものと考えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の全体的なアーキテクチャを示すブロック図である。
【図２】本発明で使用される視覚刺激の一タイプを示す図である。
【図３】従来技術による同期技術のアーキテクチャを示すブロック図である。
【図４】本発明を適用した同期システムのアーキテクチャを示すブロック図である。
【図５】視覚誘発電位のサンプリングレートと視覚刺激を同期するプロセスを説明した流れ図である。
【図６】本発明で使用される割り込みサービスルーチンのプロセスを説明した流れ図である。
【図１】
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【図２】
2004537360.tif 000004
【図３】
2004537360.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際公開パンフレット】
2004537360.tif 000009
2004537360.tif 000010
2004537360.tif 000011
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【国際公開パンフレット（コレクトバージョン）】
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【国際調査報告】
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