JP2010259796A - 視野検査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】実施が簡単であり、検査時間を大きく短縮した視野検査のための方法を提供する。
【解決手段】ａ）コンピュータシステムによりまだ検査されていない全てのマトリックス光点を含む集合から光点の部分集合を選択するステップ、ｂ）コンピュータシステムによりステップａ）で選択された各光点に対する初期明るさを定めるステップ、ｃ）コンピュータシステムによりステップａ）で選択された光点の部分集合から、ステップｂ）で決定された初期明るさから始まる種々の明るさのレベルでマトリックスの次の光点を投影し、投影点が彼によって見られたか否かを示す患者の反応を入力装置の手段によってコンピュータシステムにより記録し、またコンピュータシステムにより与えられた点における患者の網膜の感度のレベルを定めるステップ、及びｄ）コンピュータシステムにより患者の網膜の感度の地図を決定するステップからなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、制御された明るさを持つ光点出力マトリックスに、及び患者の反応の測定のための入力装置に、接続されコンピュータシステムを用いた、患者の視野の検査方法に関する。

特許明細書US4927259は、患者の視野を検査するための装置及び方法を開示する。装置は、患者の視野に渡って分布された光点源、患者の反応を受けるための入力装置及び光点の投影を制御するための制御ユニットからなる。全ての点に対して、患者は、見えるか見えないかを答え、これは制御ユニットにリレーされ、これは、それに基づいて、もし患者がそれを見ないならば点の明るさを増加し、又はもし患者がそれを見るならば点の明るさを減少させ、一方この変更は対数特徴を有しており、また方法は、方向が変わる際（見えるから見えないへ又はその逆）には、少なくとも一つの反転した明るさのステップを有している。

国際特許公開WO9424925は、全ての選ばれた検査シリーズに対して患者の視覚刺激の認識の閾（しきい）値を決定する方法を開示する。これにおいて、シリーズが継続されなければならないか否かを決定するためにこの検査シリーズにおいて閾値計算の推定誤差が用いられる。これは、与えられたシリーズの閾値が十分な正確さで決定され得るときはいつでも、検査シリーズを止めることを可能にする。好ましくは、誤差を推定するために事後確率関数（posterior probability function）が用いられる。この方法を実行する装置は、この方法に従って操作する制御ユニットを含んでいる。

視野検査の他の装置及び方法はまた、公報US4558933、US4349250、US4334738、EP1442695、GB2305515に開示されている。

本発明の目的は、実施が簡単であり、検査時間を大きく短縮しまた患者の忍耐を少なくし、また加えてマトリックスの全ての点を検査する前に何らかの時点で検査を止めること及びその時点までに記録された情報に基づいて結果を生成することを可能にする、患者の視野検査のための方法を提供することにある。

本発明は、a)コンピュータシステムによりまだ検査されていない全てのマトリックス光点を含む集合から光点の部分集合を選択すること、b)コンピュータシステムによりステップa)で選択された各光点に対する初期明るさを定めること、c)コンピュータシステムによりステップa)で選択された光点の部分集合から、ステップb)で決定された初期明るさから始まる種々の明るさのレベルでマトリックスの次の光点を投影し、投影点が彼によって見られたか否かを示す患者の反応を入力装置の手段によってコンピュータシステムにより記録し、またコンピュータシステムにより与えられた点における患者の網膜の感度のレベルを定め、及びd)コンピュータシステムにより患者の網膜の感度の地図を決定することを有する、患者の視野検査方法に関する。本方法は、ステップd)の前に少なくともステップa)-c)の1サイクルが実行されるという点に特徴を有する。ここにステップa)-c)の最初のサイクルにおいて、投影される与えられた点の初期明るさがステップb)において少なくとも患者に関するデータに基づいて定められ、そしてステップa)-c)の二番目及びその後の各サイクルにおいて、投影される与えられた点の初期明るさはステップb)においてマトリックスの他の光点に対して決定された明るさに基づいて定められる。

ステップa)-c)の最初のサイクルにおける患者の上記データは望ましくは少なくとも患者の年齢を含み、またオプショナル的に性別及び／又は民族集団を含むことができる。しかしながらステップa)-c)の二番目及び各それに引き続くサイクルでは投影される与えられた点の初期明るさはステップb)で、好ましくは与えられた点の近傍の点に対して以前決定された明るさに基づいて又はマトリックスの他の光点に対して以前決定された明るさレベルを含むデータ集合の近似又は補間に基づいて、定められる。

光点の明るさレベルの初期値を決定することは、与えられた点の投影数及び対応する患者反応の測定数を大きく減少させる。最初のステップにおいて、明るさレベルは例えば、与えられた年齢範囲からの患者網膜感度の平均結果に基づいて定められ、しかるに検査の二番目及びその後のサイクルにおいては、以前のサイクルで得られた結果が用いられる。このことのため、例え検査が患者によって中断されても、コンピュータシステムは、記録された患者の反応及び推定値の双方を含む、マトリックスの他の点に対する情報に基づいて、患者網膜の感度地図を決定することができる。
本発明のこれら及び他の特徴が、その好ましい実施例に基づき及び図面を参照して、以下示される。

図1は、本発明に従った方法の実施のために用いられ得る、コンピュータ・スタテック・ペリメーター（computer static perimeter）を図式的に示す。 図2は、本発明に従う模範的方法の第1実施例のステップを説明するアルゴリズムである。 図3は、本発明に従う他の模範的方法のステップを説明するアルゴリズムである。 図4は、図3に示された発明に従う模範的方法の検査の二番目及びその後のステップの実施アルゴリズムを詳細に示す。 図5(a)(b)(c)(d)は、網膜感度検査の一連サイクルで検査される点の模範的部分集合を示す。

図1は、本発明に従う方法において使用され得る、視野検査のための模範的スタティック・ペリメーターを図式的に示す。ペリメーター1は、ハウジング2、患者の顎及び額を支持するための装置3、通信ボタン4、ハウジング2に一体化されかつ光点6のマトリックスを含むペリメーター・ボウル（perimeter bowl）5、及び通信ボタン4及びペリメーター・ボウル5に接続されたコンピュータシステム7を含んでいる。

検査の間、患者は、一方の目を覆ってかつ頭が装置3内で動かないようにして、ペリメーター1の前に座る。患者は、その他方の目で光点6が次々に示される、ペリメーター・ボウル5内を見る。ここに、ある瞬間の、与えられる光点6の選択及び明るさは、コンピュータシステム7により制御される。患者の仕事は、点が見えるか見えないかを通信ボタン4の手段によって示すことである。患者の答えはそれゆえ、二値的特徴（はい／いいえ）を有する。

図2は、図1のスタティック・ペリメーター1を使用した、本発明の模範的視野検査方法の各ステップを示している。

最初のステップ100において、検査サイクルの数Z（例えば4）が決定され、また検査される患者の年齢及びオプション的に他のデータがコンピュータシステムに導入される。検査（101）の最初のサイクルが、患者に示される、ペリメーター・ボウル5の光点6のグループからのK点部分集合を選択することにより、開始する。これらの点は、例えば図5(a)に示されるドット・マトリックス（dot matrix）を形成しながら、ペリメーター・ボウル5上に均等に分布されるべきである。この部分集合の特定の点に対する初期明るさは、明細書の後部分において議論される、少なくとも患者の年齢（102）に基づいて、決定される。次に、コンピュータシステム7は、ステップ103においてドット・マトリックスの最初の点を選択し、この点を患者に投影し（104）、かつ患者は、通信ボタン4を用いて点は見えるかを示す（105）。もし見えるならば、ステップ106において点の明るさは、一定の予め定められた値dlt1だけ減じられ、かつそれを再投影した後（107）、ステップ108において患者の反応がチェックされる。ステップ106-108は、点が見られる限り繰り返され、次に再び点の明るさは一定の予め定められた値dlt1だけ増され（109）、そしてその結果の値は、この点における患者の網膜の感度の測定された値とみなされる。

もしステップ105において患者が与えられた光点は見られないと示すならば、この点の明るさは与えられた値dlt2だけ増され（110）、点は再投影され（111）、そして反応は再びステップ112においてチェックされる。ステップ110-112は、点が患者によって見られない限り繰り返され、次にステップ106-108のサイクルが再び実行され、そして結局与えられた点における患者の網膜の感度の測定されたレベルは、一定の予め定められた値dlt1だけ増されたこの点の明るさとして、ステップ109において決定される。

上記過程は、光点の選択された部分集合の全ての点に対して実行され（113、114）、それから、検査の全てのサイクルがまだ実行されていない限り（115）、検査の引き続くサイクルが、患者に示される、ペリメーター・ボウル5の光点6の次の部分集合、例えば図5(b)-5(d)に示されるドット・マトリックスの一つからなる部分集合（検査の次の3サイクルに対して）、を選択して（117）開始される。ここに、各サイクルのドット・マトリックスは、互いにオーバーラップせず、かつそれらの光点は、ペリメーター・ボウル上に均等に分布される。互いに例えば1点分だけ空間的に位置違いしていることを除き、検査の一連サイクルにおける光点の部分集合の仕様（形状）が同じであることが有益的である。

しかしながら、本発明に従う検査の二番目及びその後のサイクルにおいて、コンピュータシステム7はステップ118において、与えられた点の近傍にありかつ以前のサイクルで検査された点に対するステップ109で記録された感度の結果に基づき、現在選択されているドット・マトリックスの点の初期明るさを決定する。このステップにおいて実行される計算において、現在のドット・マトリックスの与えられた点の隣りの点に対する結果、与えられた点の予め定められた周囲に位置している点の結果、又は全ての検査された点の結果が考慮される。もっとも簡単な場合、明るさの初期レベルの決定は、与えられた点の一定周囲の点に対する結果の算術的平均を計算することからなる。より洗練された実施においては、計算は、他の感度レベルが既に測定されている周囲点から与えられた点までの距離に逆比例する重み付け平均（weighted average）の計算、又は、例えば放射基底関数補間（radial basis function interpolation）のような、補間（interpolation）又は二次元近似（two-dimensional approximation）の他のアルゴリズムからなることもできる。

次のドット・マトリックスのための明るさの初期値を定めた後（118）、コンピュータシステムは、ステップ103を実行し、次にステップ104-109の引き続くサイクルを実行する。その結果、次のドット・マトリックス点部分集合に対する測定された感度レベルが、記録される。

与えられた数（Z）のサイクルを完了した後、コンピュータシステム7は、検査を終了する（119）。

ペリメーター・ボウルの光点は、4つの部分集合に分けられ、そして検査の4サイクルが実行されることが、好ましい。一連のサイクルにおいて検査される模範的マトリックス部分集合は、図5(a)-5(d)に示されている。

実際の実施において、明るさdlt2の増加ステップは、明るさdlt1の減少ステップの2倍であることが有益である。dlt1が3dBであり、dlt2が6dBであることが特に有益である。

ステップdlt1の値とステップdlt2の値との間の上記相互関係により、図2におけるステップ105-109からなる、与えられた点に対する感度検査のステップの経路を、図3に示すアルゴリズムの経路で修正することが可能になる。

この修正は、2つの分かれた操作経路、即ち患者が初期明るさの点を見た場合に対する第一の経路及び患者が初期明るさの点を見なかった場合に対する第二の経路、を定めることからなる。これはステップ112からステップ106への経路接続を取り除きかつ、もしステップ112において患者が点を見たならば3dBだけ明るさを減少するステップ1121、ステップ1121において決定された明るさの点を投影するステップ1122、及び患者がステップ1122で投影された点を見たか否かを決定するステップ1123からなる3つの追加的なステップを導入することによって、達成される。ステップ1123において患者が点を見なかった場合、その点に対する感度は、ステップ112において患者がその点を見た最後の明るさの値として記録される（1091）。しかしながらもしステップ1123において患者がその点を見たならばそのときは、現在の明るさ（1121）が直接、感度の値として記録される（1091）。

図2のアルゴリズムと比較して、そのような修正は検査点投影数を1つだけ減少させるが、網膜の数ダース（several dozen）の点を検査する場合にはかなりの向上と見做されるだろう。

追加的に、上述の分かれた操作経路を除き、図4のアルゴリズムに示されたような、検査の二番目及びその後のサイクル120において、点の感度を決定する経路は、患者が初期明るさの点を見た場合は追加的に簡素化される。これらのサイクルにおける明るさは、上述のように以前のサイクルにおける周囲点の感度に基づきかつ好ましくは、感度の周囲点レベルの算術的平均値として、決定される。この経路のオリジナル版（図2におけるステップ105-109）から、ループ106-108は取り除かれた。このようにして患者が初期明るさの点を見た場合（105'）、この値は直接、ステップ1091'においてこの点における感度と受け取られる。

図3及び図4に示すアルゴリズムは、図2のアルゴリズムの簡素化である。図2のアルゴリズムにおいて、検査の何れかのサイクルにおける各点の感度は、閾値方法（threshold value method）（即ち、明るさの初期値より低い感度及び高い感度の決定を可能にする方法）によって定められる。一方図3及び図4に示すアルゴリズムにおいて、閾値アルゴリズム（threshold value algorithm）（図2の閾値アルゴリズムに対して若干修正されている）は、検査の最初のサイクルにおいてのみ実行され、二番目及びその後のサイクルにおいては、与えられた点の感度は、初期値より明るい明るさに対する感度の決定に対して、閾値上方法（suprathreshold value method）を用いて決定される。

光点の模範的ドット・マトリックスの模範的部分集合が、図5に示されている。4サイクルからなる検査を実施する場合、そのようなドット・マトリックスは、図5(a)-5(d)に示すように合計すると全ドット・マトリックスとなる、点の4つの分離された部分集合に予め分けられ得る。又は上述のように、本発明に従い、検査の各サイクルに対して点をランダムに選択することもまた可能である。

本発明分野の熟練した技術者は、最初に定めた検査サイクル数を完了する前にでさえ、例えば患者が要求したときのような何らかの瞬間に、上述アルゴリズムのそれぞれは、実際に中断し得ることに容易に気づくであろう。そのような状況において、コンピュータシステム7は、検査の以前のサイクルで検査された点に対する感度の記録された結果に基づき、マトリックス6の未検査光点における感度の値を計算する。これらの計算は、与えられた点の一定周囲の点に対して、測定された及び／又は患者の年齢及び他のデータに基づき決定された、結果の算術平均又は重み付け平均、又はこれらの結果の補間又は二次元近似の他のアルゴリズムに基づき、ステップ118又は118'におけると同様な方法により実行され得る。

提示された実施例は制限的に解釈されるべきではない。図面は模式的に示されており、尺度は維持されておらず、図の各部分は各々、本発明のよりより解釈のためにより大きく又はより小さく示されている。本発明の本旨は特許請求の範囲に示される。

Claims (10)

1. a) コンピュータシステム(7)により、まだ検査されていない全てのマトリックス光点(6)を含む集合から光点の部分集合を選択し、
   b) コンピュータシステム(7)により、ステップa)により選択された各点に対する初期明るさを定め、
   c) コンピュータシステム(7)により、ステップb)で決定された初期明るさから始まる種々の明るさレベルで、ステップa)で選択した光点部分集合から次のマトリックス光点(6)を投影し、コンピュータシステム(7)により投影された点が患者によって見られたか否かを示す入力装置(4)の手段による患者の反応を記録し、コンピュータシステム(7)により、患者の記録された反応に基づいて与えられた点における患者の網膜の感度レベルを定め、
   d) コンピュータシステム(7)により、患者の網膜の感度地図を定める
   ステップを備えた、制御された明るさを持つ光点の出力マトリックス及び患者の反応の測定のための入力装置(4)に接続された(6)コンピュータシステム(7)を用いた、患者の視野検査方法において、
   ステップd)の前に、ステップa)-c)の少なくとも一つのサイクルが実行され、
   ここに、ステップa)-c)の最初のサイクルにおいて、投影される与えられた点の初期明るさはステップb)において少なくとも患者に関するデータに基づいて定められ、
   ステップa)-c)の二番目及びその後のサイクルにおいて、投影される与えられた点の初期明るさはステップb)において他のマトリックス光点(6)に対して決定された明るさに基づいて定められること
   に特徴を有する視野検査方法。
2. 上記患者に関するデータは少なくとも患者の年齢及びオプション的に性別及び／又は民族集団を含むことを特徴とする請求項1に記載の視野検査方法。
3. 上記ステップa)-c)の二番目及びその後のサイクルにおいて、投影される与えられた点の初期明るさは、ステップb)において、与えられた点の近傍のマトリックス光点(6)に対する以前決定された明るさに基づき定められることを特徴とする請求項1又は2に記載の視野検査方法。
4. 上記ステップa)-c)の二番目及びその後のサイクルにおいて、投影される与えられた点の初期明るさは、ステップb)において、他のマトリックス光点(6)に対する以前決定された明るさレベルを含むデータ集合の近似又は補間に基づいて定められることを特徴とする請求項1又は2に記載の視野検査方法。
5. ステップa)からの部分集合の各点に対して、
   患者が投影された点を見たか見ていないかを入力装置(4)により決定し、コンピュータシステム(7)により患者が点を見た場合には一定の予め定められた値dlt1だけこの点の明るさを減少し、又は患者が点を見ていない場合には一定の予め定められた値dlt2だけこの点の明るさを増加し、そして変更された明るさのこの点を投影し、
   コンピュータシステム(7)により、記録した患者の反応に基づいて与えられた点における患者の網膜の感度レベルを決定する
   ステップを備えていることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1つに記載の視野検査方法。
6. 上記コンピュータシステム(7)による、記録された患者の反応に基づいた、与えられた点における患者の網膜の感度レベルの決定は、明るさを減少した後患者が与えられた点を見ない瞬間に、又は患者が初期明るさの点を見た瞬間になされることを特徴とする請求項5に記載の視野検査方法。
7. 与えられた点における患者の網膜の感度レベルは、患者が与えられた点を見たところの最後の明るさレベルであることを特徴とする請求項6に記載の視野検査方法。
8. ステップa)-c)の二番目及びその後のサイクルにおいて、与えられた投影点の初期明るさは、与えられた点の周囲の点に対してコンピューターシステム(7)により決定された患者の網膜の感度レベルの算術的平均を、好ましくは値dlt1だけ増加したものとして決定されることを特徴とする請求項1乃至7の何れか1つに記載の視野検査方法。
9. 値dlt2は値dlt1の2倍であり、値dlt1は好ましくは3dBであることを特徴とする請求項4乃至8の何れか1つに記載の視野検査方法。
10. ステップa)は点の与えられた数のランダムな選択であることを特徴とする請求項1乃至9の何れか1つに記載の視野検査方法。
    

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