(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験者の脳の視覚皮質の上にある頭皮上のイニオンの周りかつ前記イニオンから６ｃｍ以内に配置される一対の二極電極と接地電極とを備えた電気生理学的視野測定装置の作動方法であって、
被験者が視覚的刺激を受けるよう、刺激パターンを生成し、
前記一対の二極電極が配置された被験者が前記刺激パターンを視覚したときに前記視覚皮質によって生成された信号を、前記一対の二極電極が受け取ることを特徴とする電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項２】
前記信号がＶＥＰトレース配列を生成するために使用されることを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項３】
前記一対の二極電極が前記イニオンと一直線上に並んでいることを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項４】
前記一対の二極電極が前記イニオンと三角形の関係で配置されたことを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項５】
前記一対の二極電極が前記イニオンの上下に等間隔で配置されたことを特徴とする請求項３記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項６】
前記一対の二極電極が前記イニオンの２ｃｍ上方と２ｃｍ下方に配置されたことを特徴とする請求項５記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項７】
前記一対の二極電極の内、第１の電極が前記イニオンよりも上方に配置され、別の電極が前記イニオンよりも下方にかつ前記イニオンから前記第１の電極よりも離れて配置されたことを特徴とする請求項３記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項８】
前記一対の二極電極の内、１つの電極が前記イニオンのどちらか側に配置されたことを特徴とする請求項３記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項９】
前記一対の二極電極が前記イニオンのどちらか側の４ｃｍに配置されたことを特徴とする請求項８記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１０】
前記一対の二極電極の内、第１の電極が前記イニオンの一方の側に配置され、別の電極が前記イニオンの下方に配置されたことを特徴とする請求項４記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１１】
前記第１の電極が前記イニオンの右または左の４ｃｍにあり、前記下側の電極が前記イニオンの４ｃｍ下方に配置されたことを特徴とする請求項１０記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１のいずれかに記載の位置に配置される一対の二極電極、および額全体にわたって配置される固定ストラップを備えたことを特徴とする凸状十字形の電極ホルダ。
【請求項１３】
データ入力の追加チャンネルを記録するために、１つまたは複数の付加的な二極電極が前記イニオンの周りに配置されたことを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１４】
全てのチャンネルからの信号を用いて、多チャンネルＶＥＰトレース配列を生成することを特徴とする請求項１３記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１５】
視野の各個々のポイントにおける全ての記録チャンネルから得られた最も大きい振幅を決定し、それを最適信号としてそのポイントに割り当て、その振幅を視路の反応の基準として使用することを特徴とする請求項１３記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１６】
片方の眼の組合せトレース配列の特定部分からのＶＥＰトレースを他方の眼の対応する領域からのＶＥＰと比較して、振幅比率を計算することを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１７】
前記比率を、正常データベースからの視野の対応するセグメントからの正常な比率と比較して、異常確率を計算することを特徴とする請求項１６記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１８】
基準化アルゴリズムを用いてデータを正規化することを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項１９】
前記基準化アルゴリズムが、特定のポイントの正常値と比較して視野内で最も大きい反応の計算に基づいて比率を生成し、前記決定された比率に従って全てのポイントの振幅を拡大または縮小することを特徴とする請求項１８記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項２０】
比率として、両方の眼からの振幅と同じポイントの正常平均値との比率を使用することを特徴とする請求項１９記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【請求項２１】
前記イニオンは、前記一対の二極電極の配置の基準点であることを特徴とする請求項１記載の電気生理学的視野測定装置の作動方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
（技術分野）
本発明は、視野を客観的に測定するための電気生理学的視野測定技術に関する。この技術は、「視覚誘発電位客観的視野測定法（Visual Evoked Potential Objective Perimetry）」または「ＶＥＰＯ視野測定法」として知られる。緑内障やその他の視覚障害の評価において、自動視野測定法やその他の精神物理学的検査に見られる様々な能力を補うため、本発明に係る測定技術に対する需要は大きい。
【０００２】
（背景技術）
従来の全視覚誘発電位（ＶＥＰ）は、主に中央視野に関する情報を提供するものであった。人口の約半数が、失明の最も一般的な原因の１つの病気である緑内障であると報告されている。多くの患者は通常の反応をするため、病気を発見するための適切な識別方法がない。ＶＥＰは主に斑状機能を反映し、緑内障では障害が病気の後期に中央視力に影響を及ぼす傾向があるという事実によって、これまで様々な研究成果が発表されてきた。
【０００３】
視野の一部を刺激してＶＥＰを記録する研究がいくつかある。これらの研究は、半視野（hemifield）、四分円視野、扇形視野、円形視野または周辺視野と中央視野との関係と、発光ダイオードを使用した局部的刺激を採用してきた。また、これらの技術は、完全な中央の刺激よりも周辺視野の欠損の発見という点で大幅に進歩した。しかしながら、上側半網膜（下側視野）の刺激による反応が下側半網膜（上側視野）よりもかなり高いことがしばしば報告されてきた。
【０００４】
最近、多焦点刺激の表現を可能にする刺激および記録技術の大きな進歩が紹介された。それは、現在、VERIS-Scientific（商標）システム（サンフランシスコのElectro-Diagnostic Imaging社）またはRetiscan（ドイツはヴィースバーデンのRoland Instruments社）から市販されている。これらのシステムは、連続フラッシュの影響を調べる機能により、記録の局所解剖学的分析能力を提供する。これは分析の時間領域を増大させ、反応の一時的非線形性を検査することができる。
【０００５】
事前に設定された数の六角形の配列（または、ダーツボードの扇形部分（セグメント））に、各領域内のフラッシュまたはパターン刺激により視覚的刺激が与えられる。刺激領域は皮質的に倍率を変化させることができ、すなわちダーツボードの各扇形領域は皮質の大きさに比例した偏心（eccentricity）で増大する。
【０００６】
VERISまたはRetiscanを使用すると、信号振幅の局所解剖学的な分布を示す詳細な多焦点ＥＲＧまたはＶＥＰを記録することができる。ＥＲＧ振幅の結果は、一部の病気（例えば、網膜ジストロフィー）における外側網膜損傷の領域を示すのに有効であるが、緑内障の神経繊維損失およびそれに関連する視野欠損の領域と対応するようには示されない。しかしながら、適切な技術によって記録および分析された多焦点ＶＥＰ反応を用いることにより、緑内障の視野欠損を発見することができる。本発明は、多焦点パターンＶＥＰ信号を適切に抽出するために必要とされる付加的な技術である。
【０００７】
ＶＥＰ記録に関して、伝統的かつ従来の電極は単極（後頭−前頭）であり、後頭部のイニオンより２ｃｍ上に配置された活性電極（Ｏｚ）および頭部の頭皮に配置された基準電極（Ｆｚ）と、耳たぶに付けられた接地電極であった。
【０００８】
（発明の開示）
本発明は、
脳の視覚皮質の上の頭皮上のイニオンの周りに一対の電極と、さらに接地電極とを配置するステップと、
眼を視覚的に刺激するステップと、
前記電極によって得られたデータ信号を記録するステップと、
を有する電気生理学的視野測定方法である。
【０００９】
この技術は、視野を評価するための客観的な方法である。データ信号を使用してＶＥＰトレース配列（trace array）を生成することができる。
【００１０】
対となった電極がイニオンを挟んで配置される。これらの電極はイニオンと平行に並んで配置されても良く、イニオンと三角形の関係で配置されても良い。また、電極はイニオンから６ｃｍの距離内であればどこにあっても良い。
【００１１】
また、電極はイニオンの上と下に等間隔で配置されても良く、例えば、イニオンの２ｃｍ上と２ｃｍ下に配置される。この配置は、二極後頭ストラドル（bipolar occipital straddle）またはＢＯＳ配置と呼ばれることがある。
【００１２】
１つの電極をＢＯＳ電極の上側に設置し、もう１つの電極をＢＯＳ電極の下側の中正線上の位置に設置することによって、ＢＯＳ電極の上側と新しい電極間の分極（dipole）を測定することができる。下側の電極はイニオンより４ｃｍ下でも良い。この配置は拡張二極後頭配置と呼ばれる。
【００１３】
なお、電極はイニオンのどちら側に配置されても良い。また、電極はイニオンのどちらか側の４ｃｍの場所にあっても良い。この配置は水平二極配置と呼ばれる。
【００１４】
また、１つの電極がイニオンの右側に配置され、もう１つの電極がイニオンの下に配置されていても良い。右側の電極はイニオンの右４ｃｍでも良く、下側電極はイニオンの下４ｃｍでも良い。この配置は右傾斜と呼ばれる。
【００１５】
また、１つの電極がイニオンの左側に配置され、もう１つの電極がイニオンの下に配置されていても良い。左側の電極はイニオンの左４ｃｍでも良く、下側電極はイニオンの４ｃｍ下でも良い。この配置は左傾斜と呼ばれる。
【００１６】
視野マッピングにおける従来の試みは、イニオンよりも上の電極位置を使用していた。活性後頭部（active occipital）または線状皮質（striate cortex）と重なる二極リードは、視野の周辺部分からＶＥＰの優れた評価を提供する。イニオンを縦にまたぐ記録電極を結ぶ線上の上側または下側の半視野に従属的な働きをする線状皮質から出る分極の投影は、極性は逆であるが大きさは類似している。これにより、極性は逆であるが振幅が類似している平均化された上側と下側の半視野から、ＶＥＰ信号が生成される。その結果、この配置により、上側と下側の半視野からほぼ等しい反応が生成される。
【００１７】
イニオンよりも４ｃｍ下に下側電極を有する拡張垂直ＢＯＳ位置は、標準のＢＯＳ位置（２ｃｍ上と下）よりも信号応答を改善する。また、水平二極電極は、視野の水平経線に沿った検査ポイントから大きい信号を提供する。この領域における検出の改善は、緑内障の発見に主観的視野測定法を応用するためには極めて重要である。また、傾斜電極は、反対側の視野の縦の中央線に沿った信号を強めることができる。
【００１８】
前述の電極位置をカバーするために、額全体にわたる固定ストラップを備えた凸状十字形の電極ホルダを提案する。これは、電極の接触を改善し、検査毎の電極配置を標準化し、筋肉ノイズとアーチファクトを減少させる利点を有する。
【００１９】
この方法は、組み合わされた多チャンネルＶＥＰ反応を有する独特な電極配置を使用する。記録後の分析は、同じ被験者の眼の間の非対称性分析と、被験者相互のばらつきを減少させる最初の基準化アルゴリズムを必要とする。この方法は、既存の多焦点刺激技術を利用する。
【００２０】
［多チャンネルからの反応の組合せ］
１つまたは複数の追加二極電極を配置して、データ入力の他チャンネルを記録することができる。この場合、ＶＥＰを複数対の二極電極で記録して、多チャンネル記録を生成する。このような記録を１つのトレース配列に組み合わせて、視野を提供することができる。
【００２１】
理論的に言うと、可能性のある全ての分極方向を対象として含むためには、少なくとも４チャンネルが必要である。視野の各個々のポイントにおける全ての記録チャンネルから得られた最も大きい振幅が決定される。次に、そのポイントを最適信号として割り当て、その振幅を視路の反応の基準として使用する。次に、組み合わせた配列内の信号の振幅がデータ分析に使用される。
【００２２】
皮質的に基準化された刺激を生成し応答を抽出するために、任意の多焦点刺激器（VERISやRetiscan等の既存の機器または将来のシステム）を使用することができる。任意の生物学的増幅器によって生データ信号を少なくとも１００，０００倍に増幅することができる。
【００２３】
このような電極位置を使用する多焦点ＶＥＰの多チャンネル記録は、客観的な視野マッピングにおいて大きな利点を有する。線状皮質の周囲に異なる向きの異なる二極電極位置からサンプリングを行うことによって、視野内の各ポイントから最適の応答を決定することができる。
【００２４】
[被験者の眼の間の非対称性分析]
片方の眼の組み合わされたトレース配列の特定部分からのＶＥＰトレースを、対応する領域または他方の眼からのＶＥＰの振幅と比較して、振幅比率を計算する。次に、その比率を正常データベースからの視野の対応するセグメントからの正常比率と比較して、異常確率を計算する。これは、反応の解釈に関する眼内非対称性の影響を最小にし、病理学的変化を早期に明らかにするのに役立つ。
【００２５】
[基準化]
振幅の被験者間のばらつきの影響を最小にするために、データを正規化する基準化アルゴリズムが使用される。これは、特定のポイントの正常値と比べて視野内の最も大きい反応の計算に基づく。例えば、同じポイントに関して、両眼からの振幅の１０番目に大きい比率が正常な平均値として使用される。次に、決定された比率に従って全てのポイントの振幅を拡大または縮小する。この技術は視野欠損をより有効に分離する。
【００２６】
これらの記録技術と分析技術の組合せは、ＶＥＰＯ視野測定法と呼ばれる客観的視野測定法の一形態を提供し、特に緑内障の診断および測定への臨床的応用に潜在的な利点を有する。
【００２７】
（発明を実施するための最良の形態）
図１（第１図）は、頭の後部の二極電極の配置位置を示す。イニオン１は、脳の視覚中心である活性後頭または線状皮質と重なるため、電極配置の基準点となっている。イニオンの上またはさらに離れた場所に電極位置を使用していた従来のＶＥＰ記録と異なり、電極配列がこの領域にあるため、電極配置の基準点が成功の鍵となる。
【００２８】
電極の第１の対２および３は、イニオンの上下に等距離に配置され、イニオンより２ｃｍ上と２ｃｍ下にある。陰極２はイニオンの下に配置され、陽極３はイニオンの上に配置される。この配置は、二極後頭部ストラドル（bipolar occipital straddle）またはＢＯＳ配置と呼ばれる。
【００２９】
図２（第２図）は、横側から二極後頭部電極２および３と脳に対するこれらの位置を示し、特に、活性後頭または線状皮質７を示す。線状皮質７は、鳥距溝（calcarine sulcus）によって上側と下側の半視野（hemifield）に水平に分割されている。電極のＢＯＳ配置は視野の皮質分布に対して交感的（sympathetic）であり、上側の半視野は後頭葉の下面にあって後頭部の記録電極から離れており、そのセルは下側視野のセルと異なるように向けられる。線状皮質によって生成された信号はほぼ直角の矢印８で示したように導かれ、電極はこれらの信号を受け取るように位置決めされている。図３（第３図）は、図２（第２図）の一部である脳の視覚皮質の詳細図であり、分極の向きを示す。
【００３０】
なお、他チャンネルのデータ入力を記録するために、１つまたは複数の追加の二極電極が配置されても良い。
【００３１】
下側のＢＯＳ（二極後頭部）電極２よりも下の正中線上の位置にもう１つ電極４を配置し、上側のＢＯＳ電極３と新しい電極４との間の分極（dipole）を測定する。この電極４は、イニオンよりも４ｃｍ下である。この配置は拡張ＢＯＳと呼ばれる。
【００３２】
イニオンの両側に電極５および６が配置される。これらの電極は、イニオンの両側４ｃｍの場所にある。この配置は水平二極配置と呼ばれる。これらの電極を結ぶ線は縦のＢＯＳチャンネルの線と垂直であり、全ての電位分極方向を対象として含むことが重要である。
【００３３】
[単チャンネル記録]
図４の第４ａ図は、正常な被験者から得た多焦点パターンＶＥＰの記録である。この図は、第２次カーネルの第１スライスのトレース配列を示す。検査領域は、２５°の偏心率まで拡張する。二極電極２および３は、上側と下側の半視野と逆極性であるが類似の振幅の反応を記録することができる。信号振幅は、視野全体に正視の視覚を示す類似の振幅である。
【００３４】
視覚的刺激はコンピュータ画面上に生成され（刺激周波数 ６７Ｈｚ）、図４の第４ｂ図において、６０の「ダーツボード」セグメントの内の一パターンによる表現で示される。セグメントは、皮質（線状）表面のほぼ等しい面積を刺激する偏心で、皮質的に基準化される。基準化により、刺激している各セグメントからほぼ同じ振幅の信号が生成されることが予想される。各セグメントは、１６のチェックのチェッカー盤パターンを含み、個々のチェックのサイズはセグメントのサイズに比例する、すなわち偏心率に依存する。
【００３５】
被験者にはイスに快適に座ってもらい、刺激パターンの中心にある赤い凝視点を凝視するよう依頼する。５０°の刺激の全対辺（subtense）に対応する画面までの距離は３０ｃｍである。全被験者の眼の屈折率が最適に測定される。瞳孔は広がらない。記録は全て、単眼刺激を使用して収集される。信号は、１００，０００倍に増幅され、３〜１００Ｈｚの帯域でフィルタリングされる。データ・サンプリング・レートは５０２Ｈｚである。生データは実時間で走査され、セグメントに高レベルのノイズが混入され、眼の動きまたは瞬きは阻止される。
【００３６】
多焦点ＰＶＥＰ記録（図示せず）の第１次カーネルは平坦であり、これにより、代替パターンが輝度成分を打ち消すことが確認される。第２次カーネルの第１のスライスは、突出した再現可能な波形を含み、モニタの連続する２フレームに対する反応の相互作用を表す。これは、従来のＰＶＥＰと類似していると思われる。
【００３７】
単チャンネルＢＯＳ記録を用いて、局部解剖学的信号を対応する主観的ハンフリー視野測定しきい値と比較するために、本発明者は一組の緑内障患者を調べた（Invest Ophthalmol Vis Sci.1998:39:937-950および出版中のSurv Ophthalmol 1999）。
【００３８】
この研究には４２名の患者が含まれていた。そのうち３６名は緑内障であり、６名は緑内障の疑いがあった。緑内障のグループ内で、２１名の患者が原発開放隅角緑内障（ＰＯＡＧ：Primary Open Angle Glaucoma）であり、１５名が正常緊張緑内障（ＮＴＧ：Normal Tension Glaucoma）である。分析のため、ハンフリーしきい値の象限合計を同じ象限の対応する合計ＰＶＥＰ振幅および平均潜伏時間と比較した。
【００３９】
記録されたＰＶＥＰトレース配列は、緑内障患者に見られる視野欠損との良い相関を示した。図５（第５ａ図および第５ｂ図）および図６（第５ｃ図および第５ｄ図）に２つの事例を示す。視野損失はＰＶＥＰトレース配列に反映される。ＰＶＥＰの対応領域は視野欠損の分布において平坦な信号を示す。
【００４０】
暗点が確認された３６全ての事例において、トレース配列の評価はＰＶＥＰ信号に近い（＜１００ｎＶ）領域を示し、そのような領域が暗点領域に対応する。アーチ形欠損を有するいくつかの事例において、本発明者は、欠損をより正確に反映するビエルム暗点状の上下のアーチ形領域から得られた信号を分析した。
【００４１】
図７（第６図）は、ハンフリーしきい値象限合計ｄＢスコアと同じ象限のＶＥＰパターンとの相関を示す。振幅の相関が強く、ｒ＝０．４９，ｐ＜０．０００１である。潜伏時間は、ｒ＝０．１８とｒ＝−０．３においてそれぞれ弱い相関を示した。
【００４２】
この分析を制限する１つの要素は、視野の様々な部分に波形特性の相違があることである。トレース配列の検査では、いくつかの事例において、特に上側の半視野において、垂直正中線に近い波形が異なる極性を有し、平均化されたときに信号を部分的に打ち消すことがあることが分かる。本発明者は、配列を類似の波形部分に分けるＰＶＥＰトレースの、より正確な分析を提案する。その場合、視野測定しきい値との相関がさらに良くなる可能性がある。
【００４３】
単チャンネルＢＯＳ二極記録には、水平経線に沿って振幅の著しい減少が見られる。これは、分極方向の変化または上側と下側の視野成分の相殺あるいはその両方の組み合わせの２つの理由の内の１つの理由による。一般に、周辺視野の水平経線は、亀裂基部における鳥距バンク（calcarine banks）内のわずかな個々の深さのばらつきによって表される。これは二極電極間を結ぶ線に対してさらに垂直になる分極方向の変化をもたらし、記録される信号を最小にする。複数の電極チャンネルを使用する多チャンネル法は、下層にある皮質の変わりやすい分極方向の問題を克服し、水平に沿って確実な信号を抽出する。
【００４４】
[多チャンネル記録]
皮質の局部解剖学に基づいて、イニオンをまたぐ水平方向の二極電極が、鳥距溝の基部から水平方向の分極の位置決めに最適であることが予測された。この位置を３５名の正常な被験者に試し、視野欠損を持つ３５名の患者にも試した。
【００４５】
視野内の全ての記録可能な反応の振幅を大きくするために、いくつか他の電極位置も試した。これらは、（下方に）拡張された縦のＢＯＳ位置と、傾斜した向きの電極とを含む（図１（第１図）および図２（第２図）を参照）。
【００４６】
この試験により、拡張ＢＯＳチャンネルは、標準のＢＯＳ位置と波形が略同じであるが振幅がかなり大きい反応を示すことが確認された。例えば、同じ記録セッションで同じ被験者から記録された標準および拡張のＢＯＳのトレース配列を示す図８（第７ａ図および第７ｂ図）を参照されたい。
【００４７】
拡張ＢＯＳ電極の配置は、全般的にＶＥＰの振幅をかなり大きくしたが、視野の個別刺激領域の一部分、特に水平経線のすぐ下の部分は、極めて小さい反応しか示さなかった。しかしながら、水平配置（また、場合によっては傾斜した）チャンネルを使用したときは、その領域からの信号は大幅に強化された。
【００４８】
図９（第８ａ図、第８ｂ図および第８ｃ図）は、水平配置した電極と２つの傾斜チャンネルから記録したトレースを表す（図８（第７ａ図および第７ｂ図）に示したものと同じ被験者で同じ記録セッション）。これは、水平経線より下のセグメントからの本質的な反応を示す。特に傾斜チャンネルでは、いくつかの周辺上側視野位置からの反応に確かな改善がみられた。
【００４９】
５０〜１５０ミリ秒の期間の各波の最高最低振幅を、視野の全ての被刺激セグメントに関してチャンネル間で決定し比較した。各セグメントからの最大振幅の波を選択してカスタマイズし、ソフトウェアを用いて局部解剖学的マップを作成した。図１０（第９図）に、組み合わせたトレース配列の例を示す（被験者は図８（第７ａ図および第７ｂ図）と図９（第８ａ図、第８ｂ図および第８ｃ図）に示したものと同じ）。
【００５０】
様々なチャンネルからのトレースの組合せが、検査した視野全体により均一な反応を示したことは明らかである。
【００５１】
図１１（第１０ａ図および第１０ｂ図）、図１２（第１０ｃ図および第１０ｄ図）および図１３（第１１図）に、多チャンネル記録の組合せのもう１つの例を示す。４つ全てのチャンネルからのトレースを図１３（第１１図）に示す。水平リードは水平経線に沿ったＶＥＰ振幅をかなり増大させるが、傾斜チャンネルは、垂直経線に沿って配置された対側性の上側半視野の周辺部分からの信号の導出を改善するのに役立つ。
【００５２】
多チャンネル記録の有効性の定量的評価によって、水平電極配置が、水平経線より下のセグメントからの反応の振幅を１００％以上改善したことが明らかになった。図１４（第１２図）は、水平経線のすぐ下の６つのポイントの４チャンネルの相対振幅を示す。視野の側頭側と鼻側は、別々に分析された。垂直反応と水平反応の差は統計的に極めて大きいものであった（視野の側頭側と鼻側は、それぞれＰ＝０．００４とＰ＝０．００００１であった）。
【００５３】
視野欠損の程度の客観的な評価における多チャンネル記録の臨床的重要性を示すため、図１５（第１３ａ図および第１３ｂ図）および図１６（第１３ｃ図および第１３ｄ図）に、緑内障の患者から記録した多チャンネルＶＥＰの例を示す。４チャンネル記録を行い、トレースを組み合わせた。なお、図には右と左の傾斜トレースは示していない。視野の無反応部分は、垂直および組合せチャンネルだけに影をつけて示した。暗点領域は組み合わせた反応を考慮したときに少なく、主観的視野により正確に対応することが分かる。
【００５４】
ＶＥＰ反応を最適に記録するためには、良好な電気接触を行うことと、患者をリラックスさせて快適にさせることが極めて重要である。脳波図（ＥＥＧ）キャップを修正した電極位置で使用すると、電極位置を標準化できるという長所が得られるが、後頭部全体に並置（appositional）接触が実現されなかった。キャップを下へ引っ張るために弾性ストラップを使用する場合、これは、首の筋肉を締める結果となるため大きな筋肉ノイズが生じる。また、キャップは織物で製造され曲げることができるため、検査と検査の間に電極位置が少し変化する可能性がある。
【００５５】
多チャンネルのために、電極の位置をイニオンに対して確実に標準化する後頭部交差形ホルダを設計した（図１７（第１４ａ図、第１４ｂ図および第１４ｃ図）を参照）。これは頭皮に対する電極の並置をより良好にし、記録中のノイズを極めて少なくすることができるという利点を有する。その結果、ノイズの少ない信号を得るために必要な信号平均化処理が減るため、記録時間を短縮することができる。また、様々な頭のサイズに合わせるため、各アームに沿って調整可能な電極位置を有し（１つで全てのサイズに合う）、これにより様々な電極位置でさらに他の実験が可能になる。このホルダは頭全体を覆わないため患者は暑さを感じることなく快適に装着することができ、首の筋肉は緊張しない。
【００５６】
この構造物は、交差した形の２つの湾曲した柔軟なプラスチック・アームである。水平アームは額を囲み交点で４つの接触点を有する幅の広い弾性ストラップに取り付けられ、電極が頭皮に配置されてしっかりと付着される。アームにはそれぞれ５ｍｍ間隔で位置決めされマークされた穴があり、電極クリップを標準位置に挿入することができるだけでなく、電極の配列をさらに修正することができる。
【００５７】
[非対称性分析]
正常な被験者の多焦点ＶＥＰは、視野全体にわたる個々の信号の振幅と波形に大きな変化を示す。しかしながら、正常な被験者の両眼から記録されたＶＥＰトレース配列を詳細に比較し、各人の２つの眼の対応するセグメントからの個々の信号の波形と振幅における大きな類似性が明らかになった。これにより、「眼内」非対称性の大部分が下層の皮質回旋(cortical convolution)に依るものであることが提案された。
【００５８】
病気の初期の段階において、局部的に誘発された皮質信号の振幅は完全に消滅せずに減少するだけである。この場合、ＶＥＰ信号の「眼内」非対称性は、初期の病理学的変化に見られる小さいな振幅減少の認識において、多焦点ＶＥＰの使用を制限することがある。したがって、初期変化の発見に関する眼内変動の影響を最小にするために、ＶＥＰの「非対称性分析」を提案する。一方の眼の組み合わされたトレース配列の特定のセグメントからのＶＥＰトレースの振幅を他方の眼の対応する領域からのＶＥＰ振幅と比較して、振幅比率を計算する。この比率は、反応非対称係数（ＲＡＣ：Response Asymmetry Coefficient）と呼ばれる。次に、ＲＡＣは、正常なデータベースからの視野の対応するセグメントの正常な比率と比較され、視野のその点における異常確率が計算される。
【００５９】
本発明者は、視神経円盤に異常があるが両眼でのハンフリー視野はまだ正常な、極めて疑わしい何人かにおいて、まだ正常なしきい値の視野部分の２つの眼のＶＥＰ反応に明らかな相違点がある非対称ＶＥＴが見られる事例に気付いた。これは、ＰＶＥＰの変化が視野欠損の発生よりも先になり、この形の客観的視野測定が標準的な検査よりも早期の緑内障障害の標識になる場合があることを意味する。
【００６０】
図１８（第１５ａ図、第１５ｂ図および第１５ｃ図）および図１９（第１５ｄ図、第１５ｅ図および第１５ｆ図）は、緑内障の疑いのある人の非対称性分析を示す。これらの図は、右眼の多焦点ＶＥＰ反応が、刺激した視野の全ての位置に事実上存在するが、その振幅が左眼よりも大幅に小さいことを示し、したがって初期変化を示す。灰色部分は、計算したＲＡＣがいくつかの領域で０．４に達していることを示す。ハンフリー視野は両眼でまだ正常である。
【００６１】
図２０（第１６ａ図、第１６ｂ図および第１６ｃ図）および図２１（第１６ｄ図、第１６ｅ図および第１６ｆ図）は、初期の緑内障を持つ患者の非対称性分析と下弓形欠陥を示す。左眼における比較的小さいＶＥＰ振幅の領域が、対応するハンフリー視野欠損よりも大きいことを示し、視野測定検査で疑われた領域よりも大きい領域の係わり合いを示す。
【００６２】
図２２（第１７ａ図、第１７ｂ図および第１７ｃ図）および図２３（第１７ｄ図、第１７ｅ図および第１７ｆ図）は、正常な緊張緑内障を持つ患者の非対称性分析および上弓形欠損である。右眼の上側視野だけのＲＡＣが異常だけではなく、組み合わされたトレース配列上で正常として許容できる左眼の小さい中心領域においても極めて非対照的であることが分かる。また、図２４（第１８ａ図および第１８ｂ図）は、同じ分析の見込み値を示し、変化が統計的に重要であることを確認する。
【００６３】
[基準化アルゴリズム]
多焦点ＶＥＰの振幅の被験者間のばらつきは大きい。３５名の正常な被験者から記録されたデータの分析により、刺激した視野のうちの一部のセグメントにおいて被験者間の変動率（平均振幅の標準偏差に対する比×１００）は、３０〜３５％程度の高さでも良いことが分かった。これにより、特定の患者を正常なデータベースと単に比較することによって、視野欠損の発見が制限される。これは特に、ＶＥＰ反応の振幅が異常に高いかまたは低いときに当てはまる。組織と頭蓋骨層の導電率の個々の差により、このばらつきを説明することができる。
【００６４】
振幅の被験者間のばらつきの影響を最小にするために、両眼からの反応を考慮し、それにより個々の反応特性を補正してデータを正規化する基準化アルゴリズムが考案された。基準化は、（ハンフリー視野分析のパターン偏差プロットに使用されているような）全体の精神物理学的しきい値に基づいて一方の眼の反応を基準化するだけでなく、その被験者の最大信号転送を表すどちらかの眼からの最も大きい反応に基づく。このアルゴリズムは、その特定の点の正常値と比較してどちらかの眼の視野内の最も大きい反応を決定する。例えば、両眼からのデータを用いて、同じポイントの正常平均値に対して１０番目に大きい振幅比を使用する。次に、全てのポイントの振幅が決定された比に従って拡大または縮小される。この技術により、視野欠損がより有効に分離される。これを図２５（第１９ａ図および第１９ｂ図）、図２６（第１９ｃ図および第１９ｄ図）、図２７（第２０ａ図および第２０ｂ図）および図２８（第２０ｃ図および第２０ｄ図）に示す。その値は臨床的に２つの眼の視力が同等の被験者に制限されるが、これは中程度の緑内障の事例の初期の大部分を表している。
【００６５】
図２５（第１９ａ図および第１９ｂ図）および図２６（第１９ｃ図および第１９ｄ図）は、正常なデータベースと比較した被刺激視野の全てのセグメントの基準化していない振幅値と基準化した振幅値の例を示す。バーは平均正常値を示す線と共に被験者の値を表す。この患者は、両眼の視野の健康領域に異常に高いＶＥＰ振幅があり、全体的に大きい信号を含む（第１９ａ図および第１９ｃ図を参照）。したがって、右眼の視野内の異常領域は、正常なものと統計的に大きな相違点を示していない。しかしながら、基準化手順によって、さらに全体の信号が補正され、異常領域が容易に識別される。これは、右眼の補正データ（第１９ｄ図を参照）で分かる。
【００６６】
同じ患者による図２７（第２０ａ図および第２０ｂ図）は、患者と正常データベースとの統計的に大きい振幅の差（ｐ＜０．０５，影付き部分）を示す。また、図２８（第２０ｃ図および第２０ｄ図）には、同じ被験者のハンフリー視野と確率プロットが示される。基準化アルゴリズムは、主観的な視覚暗点にさらに匹敵させた正常データベースに対する視野欠損の検出を大幅に改善する。
【００６７】
広義に説明したような本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、特定の実施形態で示したような本発明に対する多くの変更および／または修正を行うことができることを当業者は理解されよう。したがって、本実施形態は、あらゆる点で制限的なものではなく例示的なものと見なされるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の例において使用される電極配置部位を示す頭の後面図（第１図）である。
【図２】  本発明を例示する２つの電極配置部位と視覚誘発電位（ＶＥＰ）の発生分極を示す頭の側面図（第２図）である。
【図３】  図２（第２図）の発生分極の詳細な図（第３図）である。
【図４】  第４ａ図は正常な被験者からの単チャンネル多焦点パターンＶＥＰの記録を示す図であり、第４ｂ図は６０のセグメントの内の一セグメントに示されるパターンを有する刺激ダーツボードの構成を示す図である。
【図５】  単チャンネル（ＢＯＳ）の多焦点パターンＶＥＰトレース配列の２つの例を示す図（第５ａ図および第５ｂ図）である。
【図６】  ハンフリー視野の２つの例を示す図（第５ｃ図および第５ｄ図）である。
【図７】  ハンフリーしきい値象限合計ｄＢスコアと同じ象限のパターンＶＥＰの振幅との相関を示すグラフ（第６図）である。
【図８】  ２つのＶＥＰトレース配列を示す図（第７ａ図および第７ｂ図）である。第７ｂ図は、縦方向の拡張ＢＯＳチャンネルからの配列を示す図であり、これは、標準的なＢＯＳ位置から第７ａ図の配列よりもかなり大きい振幅であるがほぼ同一の波形の反応を生成する。トレースは、同じ被験者から同時に記録された。
【図９】  水平配置された電極と傾斜した２つのチャンネルからそれぞれ記録された３つのＶＥＰトレース配列を示す図（第８ａ図、第８ｂ図および第８ｃ図）である。図８（第７ａ図および第７ｂ図）と同じ被験者から同時に記録した。トレース配列は、水平経線よりも下のセグメントからの実質的な反応を示す。また、特に傾斜チャンネルにおいて、垂直チャンネルだけと比較したときに、一部の周辺上側視野位置からの反応が確実に改善された。
【図１０】  視野の全体を示す図８（第７ａ図および第７ｂ図）と図９（第８ａ図、第８ｂ図および第８ｃ図）に示した多チャンネル電極から得られた統合ＶＥＰトレース配列を示す図（第９図）である。
【図１１】  正常な被験者における４チャンネルＶＥＰ記録からの一連の２つのトレース配列を示す図（第１０ａ図および第１０ｂ図）である。第１０ａ図において、水平リードは水平経線に沿ったＶＥＰを大幅に増大する。また、第１０ｂ図の傾斜チャンネルは、垂直経線に沿って配置された対側性の上側半視野の周辺部分からの信号の導出を改善するのに役立つ。それらの領域が囲まれている。
【図１２】  正常な被験者における４チャンネルＶＥＰ記録からの一連の残り２つのトレース配列を示す図（第１０ｃ図および第１０ｄ図）である。第１０ｃ図の傾斜チャンネルは、図１１の第１０ｂ図と同様に、垂直経線に沿って配置された対側性の上側半視野の周辺部分からの信号の導出を改善するのに役立つ。それらの領域が囲まれている。
【図１３】  図１１（第１０ａ図および第１０ｂ図）および図１２（第１０ｃ図および第１０ｄ図）の４チャンネルから組み合わされた多チャンネル配列の図（第１１図）である。垂直チャンネルだけを記録した場合は、鼻段（nasal step）および上側欠陥（superior defect）の形の視野損失の印象が示唆される。組み合わされた配列は視野全体に良好な反応を示す。
【図１４】  下側の水平経線に沿った４つチャンネルからの応答のヒストグラム（第１２図）である。水平の電極配置により、水平経線よりも下のセグメントからの反応の振幅が１００％以上改善される。
【図１５】  ４チャンネルＶＥＰ間の比較であり、図１６の第１３ｄ図の原発開放隅角緑内障とハンフリー視野グレースケールを有する患者から記録された水平および垂直チャンネルを示す図（第１３ａ図および第１３ｂ図）である。それぞれのケースにおいて、視野の非反応部分に影を付けた。暗点領域は、組み合わされた反応を考慮したときに少なく、視野により正確に対応することが分かる。
【図１６】  ４チャンネルＶＥＰ間の比較であり、第１３ｄ図の原発開放隅角緑内障とハンフリー視野グレースケールを有する患者から記録された組合わせチャンネルを示す図（第１３ｃ図および第１３ｄ図）である。それぞれのケースにおいて、視野の非反応部分に影を付けた。暗点領域は、組み合わされた反応を考慮したときに少なく、視野により正確に対応することが分かる。
【図１７】  電極クリップ、各アーム上に１つ位置決めされた４つのクリップの位置決め孔を有する後頭部交差電極ホルダを示す図（第１４ａ図、第１４ｂ図および第１４ｃ図）であり、第１４ａ図は平面図であり、第１４ｂ図および第１４ｃ図は正面図である。イニオンからの標準的な距離を示す。
【図１８】  初期の視野変化を示す緑内障の疑いのある人の眼の非対称性分析を示す図（第１５ａ図、第１５ｂ図および第１５ｃ図）である。第１５ａ図、第１５ｂ図および第１５ｃ図は、それぞれ、左眼の配列のハンフリー・グレースケール、ＶＥＰトレース配列およびグレースケール・プロットである。
【図１９】  初期の視野変化を示す緑内障の疑いのある人の眼の非対称性分析を示す図（第１５ｄ図、第１５ｅ図および第１５ｆ図）である。第１５ｄ図、第１５ｅ図および第１５ｆ図は、それぞれ、右眼の配列のハンフリー・グレースケール、ＶＥＰトレース配列およびグレースケール・プロットである。
【図２０】  初期緑内障と下弓形欠損を有する患者の非対称性分析を示す図（第１６ａ図、第１６ｂ図および第１６ｃ図）である。第１６ａ図、第１６ｂ図および第１６ｃ図は、それぞれ、左眼の配列のハンフリー・グレースケール、ＶＥＰトレース配列およびグレースケール・プロットである。
【図２１】  初期緑内障と下弓形欠損を有する患者の非対称性分析を示す図（第１６ｄ図、第１６ｅ図および第１６ｆ図）である。第１６ｄ図、第１６ｅ図および第１６ｆ図は、それぞれ、右眼の配列のハンフリー・グレースケール、ＶＥＰトレース配列およびグレースケール・プロットである。
【図２２】  通常の緊張緑内障と上弓形欠陥を有する患者の非対称性分析を示す図（第１７ａ図、第１７ｂ図および第１７ｃ図）である。第１７ａ図、第１７ｂ図および第１７ｃ図は、それぞれ、左眼の配列のハンフリー・グレースケール、ＶＥＰトレース配列およびグレースケール・プロットである。
【図２３】  通常の緊張緑内障と上弓形欠陥を有する患者の非対称性分析を示す図（第１７ｄ図、第１７ｅ図および第１７ｆ図）である。第１７ｄ図、第１７ｅ図および第１７ｆ図は、それぞれ、右眼の配列のハンフリー・グレースケール、ＶＥＰトレース配列およびグレースケール・プロットである。
【図２４】  同じ分析を使用した左眼と右眼のそれぞれの見込み値を示す図（第１８ａ図および第１８ｂ図）である。
【図２５】  正常なデータベースと比較した被刺激視野の全てのセグメントの基準化していない振幅値の例を示す図（第１９ａ図および第１９ｂ図）である。異常は、基準化したデータのほうが分かりやすい。
【図２６】  正常なデータベースと比較した被刺激視野の全てのセグメントの基準化した振幅値の例を示す図（第１９ｃ図および第１９ｄ図）である。異常は、基準化したデータのほうが分かりやすい。
【図２７】  基準化していない値と基準化した値の確率プロットを示す図（第２０ａ図および第２０ｂ図）であり、基準化アルゴリズムが正常なデータベースに対する視野欠損の検出を大幅に改善していることを示す。
【図２８】  同じ患者のハンフリー視野および確率プロット（第２０ｃ図および第２０ｄ図）である。
【図１】
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【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７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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