JP4336854B2 - 視線表示装置および痴呆症診断装置 - Google Patents

Description

本発明は、眼球の動きから視線を描画した視線データを表示する視線表示装置および当該視線データに基づいて、痴呆症の診断をする痴呆症診断装置に関する。

従来、痴呆症の診断では、長谷川式簡易知的機能診査スケールが多用されている。この長谷川式簡易知的機能診査スケールでは、被験者に対して簡単な質問（例えば、今日の日付を問う、複数の物品の名前を言いながら列べて見せ、何れかを隠して、隠した物品の名前を問う等）を行って、この質問に対する答えを評価した評価値によって痴呆症の度合い（痴呆度）を得ている。

しかし、いわゆるアルツハイマー型痴呆症の患者（以下、ＡＤ患者という）は、症状の初期段階において、長谷川式簡易知的機能診査スケールの簡単な質問には答えることができることが多い。その理由は、ＡＤ患者では、初期段階において、空間視を司ると言われている脳の頭頂葉にのみ選択的な障害が生じるため、当該長谷川式簡易知的機能診査スケールでは、検査対象となる脳の検査部位が異なり、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者について、正しい評価値を得ることができず、当該被験者の痴呆度を正確に測定することができないことがある。

また、同様の理由によりＡＤ患者では、道に迷ったり、物を置いた場所がわからなくなる等、いわゆる見当識障害と言われる症状が生じるが、当該長谷川式簡易知的機能診査スケールによる評価では、良好な結果となることがある。このため、長谷川式簡易知的機能診査スケールでは、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者が当該痴呆症であると診断されない場合がある。

このため、従来、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者の診断には、空間視に係わる脳の機能を検査するために、与えられた図形を模写して、模写された模写図形に基づいて判断する図形模写検査がよく実施される。この図形模写検査において、ＡＤ患者に提示される代表的な図形（原図形、模写課題図形）は、立方体や花等の簡単な線画であり、当該図形模写検査では、当該線画をスケッチブックの右側（左側）に提示しておいて、当該スケッチブックの左側（右側）に模写させている（模写図形を描かせる）。

この図形模写検査では、模写した図形が稚拙になる、または、図形の模写が全くできないという検査結果によって、ＡＤ患者である（アルツハイマー型痴呆症の疑いがある、症状が進行している）と診断される。しかし、同様の検査結果は、脳内の特定の部位に脳卒中や脳梗塞が生じて、発現した脳血管性痴呆症の患者（以下、ＭＩＤ患者という）にも現れることがある。

ＡＤ患者とＭＩＤ患者とでは、疾患の原因が全く異なるため、治療法も異なり、診断時に見誤ることは許されない。そこで、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者に対しては、図形模写検査の際に、模写した図形と共に、視線の動き（眼球運動から算出）を観察すること（視線検出）によって、ＭＩＤ患者との区別をするようにしている。つまり、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者の視線の動きは、以下に記載する（１）から（５）の項目に示すような特徴（顕著な差）がある。

（１）図１１に示すように、図形を模写する際に、原図形（中抜きの十字）と模写図形とを往復する眼球運動（往復眼球運動）が、健常者の眼球運動に比べて乏しい。（２）図１２に示すように、往復眼球運動が観察された例では、原図形（花）上の注視点の位置と、模写図形上の注視点の位置とが対応しない。

（３）図１３に示すように、眼球運動のうち、サッカードと呼ばれる、特に振幅の小さな成分が群発し局所的に視線が集中したり、原図形や模写図形から逸脱する。
（４）図１４に示すように、原図形（三角形）上の注視点が見られず、「Ｃｌｏｓｉｎｇ ｉｎ現象」（クローズィング現象）が見られる。

（５）図１５は、原図形（花）をその上から「なぞる」場合を示したものであるが、ＡＤ患者は正確に原図形をなぞることはできるが、注視点の数が、健常者の注視点に比べ増加すると共に、注視点が原図形の中心に高密度に分布する。また、原図形をなぞるのに要す所要時間も、健常者の所要時間に比べ増加する。

これら（１）から（５）等の特異な所見が、ＡＤ患者に得られることを利用して（非特許文献１参照）、ＭＩＤ患者との区別を明確にしようとする試みも行われている。

従来、このような視線検出を含む図形模写検査を行う場合、図１１の図中左側に示した中抜きの十字型の原図形（模写課題図形）の例、または、図１６の図中左側に示した立方体の原図形（模写課題図形）の例に示すように、原図形（模写課題図形）が記された紙を、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者に渡し、机上で、当該被験者に模写図形（図１１の図中右側に示した模写図形の例、図１６の図中右側に示した模写図形の例）を描かせる。

なお、この視線検出を含む図形模写検査を行う場合には、予め、図１７に示すゴーグルを、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者に別途装着させる。この図１７に示したゴーグル１０１には、眼球の黒目位置の移動（眼球運動）から視線の動きを測定する眼球運動検出センサ１０３と、原図形（模写課題図形）が記された紙を撮影する視野カメラ１０５とがゴーグル本体１０１ａに取り付けられている。

そして、ゴーグル本体１０１ａに取り付けられた視野カメラ１０５で撮影したカメラ画像に、眼球運動検出センサ１０３で検出した、模写図形を描く際の眼球運動から視線を分析した視線データを表示装置（図示せず）の表示画面に重ね合わせて表示している。
この表示装置（図示せず）の表示画面を、専門家（医師）が見て、ＡＤ患者特有の眼球運動が見受けられるか否かによって診断していた。

このゴーグル１０１では、被験者の眼球運動を、一般的な眼球運動の検出方式の一つである強膜反射方式と呼ばれる方式（原理）で検出している。なお、眼球運動の検出方式には、様々な種類があり、眼球運動の検出には大差が無いので、どのような方式を用いてもよい。ここで、図１８を参照して、強膜反射方式による眼球運動の検出原理について説明する。

図１８（ａ）に示すように、眼球は、いわゆる白目の部分すなわち強膜と、黒目の部分すなわち角膜（瞳孔部分）とによって構成されている。そして、白目の部分と黒目の部分とでは、光の反射率が異なっており、白目の部分の反射率が高いのに比べ、黒目の部分の反射率は低く、光は殆ど吸収されて反射しない。そこで、強膜反射方式では、不可視光である弱い赤外光を赤外ＬＥＤより発光させ、眼球に照射し、眼球の動きに伴う反射光量の変化を赤外感度を備えるフォトダイオードを用いて検出している。つまり、白目の部分と黒目の部分との光の反射率の違いから、白目の部分の反射光量は強く（大きく）、黒目の部分の反射光量は弱く（小さく）なる。

それゆえ、水平方向の眼球運動の運動量（移動量）を検出する場合には、図１８（ｂ）に示すように、黒目の部分の両側を検出する位置に、１つずつのフォトダイオードを配置しておき、これら２つのフォトダイオードの検出した反射光量の差分を示す差分信号を用いている。つまり、図１８（ｂ）において、向かって右方向に眼球運動が生じると、黒目の部分が右寄りになり、左側のフォトダイオードで検出される反射光量が増加し、右側のフォトダイオードで検出される反射光量が減少する。この結果、反射光量の差分をオペアンプ等でとると、正方向の電圧として差分信号が検出される。逆に、左方向に眼球運動が生じると、負方向の電圧として差分信号が検出される。また、この差分信号の大きさが運動量（移動量）に比例するために、差分信号の正負、大きさによって、水平方向の眼球運動の運動量を検出することができる。

また、垂直方向の眼球運動の運動量（移動量）を検出する場合には、図１８（ｃ）に示すように、黒目の部分の左下側、右下側を検出する位置に、１つずつフォトダイオードを配置しておき、これら２つのフォトダイオードの検出した反射光量の和を示す和信号を用いている。つまり、図１８（ｃ）において、図中、上方向に眼球運動が生じると、白目の部分が下眼瞼から完全に露出し、それぞれのフォトダイオードで検出される反射光量が増加する。この結果、反射光量の和をオペアンプ等でとると、増加した和信号が検出される。逆に、図中、下方向に眼球運動が生じると、運動量（移動量）に応じて、下眼瞼に占める黒目の部分が多くなり、フォトダイオードで検出される反射光量が減少し、減少した和信号が検出される。この結果、和信号の大きさが上下の運動量（移動量）に比例するため、垂直方向の眼球運動の運動量を検出することができる。なお、下眼瞼の左右に２つのフォトダイオードを配しているのは、正面だけでなく、左右方向を注視しているときの上下方向の眼球運動についても精度良く検出するためである。
藤井 充 アルツハイマー病の視覚認知障害 Ｖｉｓｉｏｎ ａｎａｌｙｚｅｒによる解析、北海道痴呆研究会、ｐｐ４７−５０（１９８９年７月）

しかしながら、従来の視線検出を含む図形模写検査では、原図形（模写課題図形）が記された紙を、アルツハイマー型痴呆症の疑いのある被験者に装着させたゴーグル本体１０１ａに取り付けた視野カメラ１０５で撮影し、この撮影したカメラ画像上に、眼球運動検出センサ１０３で検出した眼球運動から視線を分析した視線データを重ね合わせて、別の表示装置（図示せず）に表示していた。

この場合、被験者の姿勢（頭部の位置）が変わるたびに、撮影したカメラ画像が動いてしまい（ぶれてしまい）、カメラ画像に写っている原図形（模写課題図形）と視線データとの対応がとれなくなるという問題がある。

また、仮に、視野カメラ１０５と、原図形（模写課題図形）が記された紙との距離が短く、被験者の姿勢の変化が小さく、撮影したカメラ画像の動きが小さい場合であっても、視野カメラ１０５の俯瞰角度が大きいため、撮影したカメラ画像において、原図形（模写課題図形）が記された紙の上部と下部との間で歪みが生じるという問題がある。

さらに、従来の視線検出を含む図形模写検査では、模写図形を描く媒体として、紙を使用していたので、原図形（模写課題図形）を模写する際の、被験者のペンの動き（模写図形の軌跡、時間的推移）と眼球運動とを順を追って解析することができないという問題がある。

そこで、本発明では、前記した問題を解決し、視線検出を含む図形模写検査を行う際に、模写課題図形と視線データとを確実に対応付けることができ、被験者に装着させたゴーグル本体１０１ａに取り付けた視野カメラ１０５で撮影したときのようにカメラ画像中に歪みが生じることなく、模写図形の軌跡と眼球運動とを解析することができる視線表示装置およびこの視線表示装置の出力結果に基づいて、被験者が痴呆症であるか否かを診断する痴呆症診断装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、請求項１記載の視線表示装置は、観視者の眼球に赤外光を照射する赤外光照射手段と、前記観視者の眼球で反射した反射光を受光して前記観視者の眼球の画像を撮影する撮影手段と、前記観視者の頭部の動きに追従させて前記観視者の眼球で反射した反射光を前記撮影手段に入射させる回転ミラーと、前記回転ミラーの回転角度を制御して連続的に回動させる回転ミラー駆動手段とを備え、模写する対象となる模写課題図形を前記観視者に表示して、当該模写課題図形を当該観視者が模写した軌跡である軌跡データと、当該模写課題図形を模写する際の当該観視者の眼球の動きを測定して求められた視線の動きである視線データとを、当該模写課題図形に重ねて表示する視線表示装置であって、模写課題図形データ記録手段と、模写課題図形データ表示手段と、軌跡データ取得手段と、眼球運動測定手段と、視線データ算出手段と、を備える構成とした。

かかる構成によれば、視線表示装置は、模写課題図形データ表示手段によって、模写課題図形データ記録手段に記録されている模写課題図形データに基づいて、模写課題図形を表示し、この模写課題図形を見ながら観視者（被験者）が模写した軌跡を軌跡データとして軌跡データ取得手段によって取得する。この視線表示装置は、軌跡データ取得手段によって観視者が模写した軌跡データを取得しているのと同時に、観視者が模写課題図形を見ながら当該模写課題図形を模写する際の眼球の動き（眼球運動）を眼球運動測定手段によって測定し、測定した測定結果に基づいて、視線データ算出手段により観視者の視線の動きを示す視線データを算出する。

なお、観視者（被験者）は、模写課題図形を直接なぞってもよく、この場合、軌跡データ取得手段では、軌跡データの代わりに「なぞりデータ」が取得されることとなる。また、視線データの算出には、観察者の眼球運動をテレビカメラで撮影して画像処理によって測定する方式により、直接的な目の動き（眼球運動）からだけではなく、撮影手段で撮影した眼球の角膜（黒目の部分）の中心、すなわち、瞳孔の中心と反射光点との関係から、身体や頭部の動きによって生じる相対的な目の動きを組み合わせて空間上の視線の動きを求めている。

かかる構成によれば、視線表示装置は、眼球運動測定手段を撮像手段として構成し、この撮影手段で撮影した観視者の眼球画像に基づいて、視線データ算出手段によって、視線データを算出して、視線模写軌跡表示手段によって、模写課題図形に軌跡データおよび視線データを重ね合わせて表示する。

ここで、軌跡データ取得手段および撮影手段を、模写課題図形データ表示手段の表示面側に配置しているので、従来のように観視者がゴーグルを着用する必要が無く、当該観視者は、姿勢を束縛されることなく、模写課題図形を観視しながら、模写することができ、同時に、撮影手段で模写している際の眼球の動きを撮影することができる。なお、軌跡データ取得手段は、例えば、観視者が筆記具を用いて模写課題図形を模写する際の筆圧を検出する圧力センサや、予め、筆記具に超音波を発信する発信手段を組み込んでおいて、この発信手段が発信した超音波を検出する超音波センサ等によって実現できる。例えば、この視線表示装置は、模写課題図形データ表示手段によって、軌跡データを模写課題図形に重ねて表示することができる。

請求項２記載の視線表示装置は、請求項１に記載の視線表示装置において、前記撮影手段を２台備え、前記模写課題図形データ表示手段の表示面を囲む筐体の左右両縁に、前記撮影手段の撮影レンズをそれぞれ設けたことを特徴とする。

かかる構成によれば、視線表示装置は、模写課題図形データ表示手段の表示面を囲む筐体の左右両縁（左側縁部、右側縁部）に撮影手段の撮影レンズを設けているので、従来のように観視者がゴーグルを着用する必要が無く、当該観視者は、姿勢を束縛されることなく、模写課題図形を観視しながら、模写することができ、同時に、撮影手段で模写している際の眼球の動きを撮影することができる。

なお、模写課題図形データ表示手段、軌跡データ取得手段および撮影手段を一体化する場合、例えば、タッチパネル表示装置を用いて実現でき、左側縁部に備えられた撮影手段が対面する観視者の左視野の眼球運動に係る眼球画像を撮影し、右側縁部に備えられた撮影手段が対面する観視者の右視野の眼球運動に係る眼球画像を撮影することで、歪みのない広範囲の眼球運動に係る眼球画像を得ることができる。なお、この撮影手段で撮影した眼球画像は、少なくとも一方のみあれば、視線データ算出手段で視線データを算出することができる。２台の撮影手段によって得られた眼球画像のうち一方のみを使用する場合は、両方の眼球画像を使用する場合に比べ、眼球運動の検出できる範囲は小さくなる。

請求項３記載の視線表示装置は、請求項１に記載の視線表示装置において、前記軌跡データ取得手段を透過型タッチパネルとして構成し、前記模写課題図形データ表示手段の表示面側に、ハーフミラーと、赤外光を照射する赤外光照射手段とを備え、前記模写課題図形を前記ハーフミラーの反射面に反射させて、前記透過型タッチパネルのスクリーン面に表示させると共に、前記撮影手段および前記赤外光照射手段を前記ハーフミラーの背面に設けたことを特徴とする。

かかる構成によれば、視線表示装置は、模写課題図形データ表示手段に表示された模写課題図形をハーフミラーを介して、透過型タッチパネルのスクリーン面に表示させると共に、この透過型タッチパネルに対面する観視者の顔面（眼球）にて、赤外光照射手段が照射して反射した赤外光を、ハーフミラーの背面に設けた撮影手段によって撮影する。なお、ハーフミラーに可視光反射コーティング処理を施すことにより、当該ハーフミラーは、可視光を反射するのに対して、赤外光透過コーティング処理により、赤外光を透過する。

請求項４記載の視線表示装置は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の視線表示装置において、前記軌跡データおよび前記視線データを重ね合わせて表示する視線模写軌跡表示手段を備えることを特徴とする。

かかる構成によれば、視線表示装置は、視線模写軌跡表示手段によって、模写課題図形に、軌跡データおよび視線データを重ねて表示する。つまり、模写課題図形データ表示手段とは、別に視線模写軌跡表示手段を設けることで、観視者が模写課題図形を模写している最中でも、それまでに取得された軌跡データおよび算出された視線データを重ねて表示させることができる。

請求項５記載の痴呆症診断装置は、模写する対象となる模写課題図形を観視者に表示すると共に、当該模写課題図形を当該観視者が模写した軌跡である軌跡データと、当該模写課題図形を模写する際の当該観視者の眼球運動を測定して求められた視線の動きである視線データとに基づいて、当該観視者が痴呆症であるか否かを診断する痴呆症診断装置であって、視線表示装置と、基準視線パターン記録手段と、診断手段とを備える構成とした。

かかる構成によれば、痴呆症診断装置は、診断手段によって、痴呆症の症状を示す視線の動きの基準となる基準視線パターンと、視線表示装置から出力された軌跡データと、模写課題図形データとの少なくとも一つと、視線表示装置から出力された視線データとを比較演算した結果に基づいて、痴呆症（アルツハイマー型痴呆症）であるか否かを診断する。なお、模写課題図形と関連付けられた視線の動きである基準視線パターン以外に、模写課題図形と関連付けられた軌跡（模写課題図形とは別の場所に模写した際の線群）である基準軌跡パターンや、模写課題図形と関連付けられたなぞり線（模写課題図形をなぞった際の線群）である基準なぞりパターンと比較演算してもよい。

請求項６記載の痴呆症診断装置は、請求項５記載の痴呆症診断装置において、前記視線表示装置と、前記基準視線パターン記録手段および診断手段とが通信手段を介して接続されていることを特徴とする。

かかる構成によれば、痴呆症診断装置は、視線表示装置と、基準視線パターン記録手段および診断手段とが、ネットワーク等の通信手段を介して接続されているので、例えば、視線表示装置が観視者の所にあれば、観視者が遠隔地にいても診断することができる。

請求項１に記載の発明によれば、視線データ算出手段で視線データが算出されて、模写課題図形データ表示手段にて、視線データが模写課題図形に重ねて表示させられるので、模写課題図形と視線データとを確実に対応付けることができる。つまり、従来のように、視線検出を含む図形模写検査を行う際に、ゴーグルに取り付けた視野カメラを使用して紙面を撮影していないので、出力結果となる画像中に歪みが生じることがない。また、軌跡データと視線データとを用いれば、模写課題図形を模写した際の軌跡と眼球運動との関連性を解析することができる。

請求項１に記載の発明によれば、撮影手段によって、眼球画像が撮影されて、この眼球画像に基づいて、視線データ算出手段で視線データが算出され、模写課題図形データ表示手段にて、視線データが模写課題図形に重ねて表示させられるので、模写課題図形と視線データとを確実に対応付けることができる。

請求項２に記載の発明によれば、模写課題図形データ表示手段の表示面を囲む筐体に撮影手段の撮影レンズを設けているので、従来のように観視者がゴーグルを着用する必要が無く、当該観視者は、姿勢を束縛されることなく、模写課題図形を観視しながら、模写することができ、同時に、撮影手段で模写している際の眼球の動きを撮影することができる。

請求項３に記載の発明によれば、模写課題図形データ表示手段に表示された模写課題図形を、ハーフミラーに施した可視光反射コーティングの処理により、透過型タッチパネルのスクリーン面に表示させると共に、ハーフミラーに施した赤外光透過コーティングの処理により、この透過型タッチパネルに対面する観視者の顔面（眼球）にて、赤外光照射手段が照射して反射した赤外光を、ハーフミラーの背面に設けた撮影手段によって撮影しているので、当該観視者が模写課題図形を模写する（なぞる）際に、模写課題図形が映し出されている透過型タッチパネルを注視することとなり、観視者が自身の身体や頭部を多少動かしたとしても、当該観視者の眼球を確実に撮影することができる。

請求項４に記載の発明によれば、観視者が模写課題図形を模写している最中でも、それまでに取得された軌跡データおよび算出された視線データを、当該模写課題図形に重ねて表示させることができる。

請求項５に記載の発明によれば、本来、視線表示装置の出力結果を見て医師が診断するところを、視線表示装置の出力結果である視線データと、予め記録してある基準視線パターンとを比較演算することにより、診断手段によって、観視者が痴呆症（アルツハイマー型痴呆症）であるか否かを診断することができる。

請求項６に記載の発明によれば、視線表示装置の出力結果が通信手段を介して、送信されることによって、たとえ観視者が遠隔地にいても、当該観視者が痴呆症（アルツハイマー型痴呆症）であるか否かを診断することができる。

本発明の実施形態について、適宜、図面を参照しながら詳細に説明する。
（痴呆症診断装置の構成）
図１は、痴呆症診断装置のブロック図である。この図１に示すように、痴呆症診断装置１は、被験者（観視者）に対し、視線検出を含む図形模写検査を実施して、痴呆症、特に、アルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断するもので、視線表示装置３と、制御手段１１と、診断手段１３と、基準視線パターン記録手段１５と、基準軌跡パターン記録手段１７と、基準なぞりパターン記録手段１９と、知的機能テストデータ記録手段２１とを備えている。

この痴呆症診断装置１は、視線検出を含む図形模写検査において、被験者が模写課題図形を模写する（別の場所に書き写す）、或いは、模写課題図形をなぞる（模写課題図形の上に直接重ね書きする）際の視線の動きを検出するものである。視線は、眼球運動（直接的な目の動き）と、身体や頭部の動きに伴って生じる相対的な目の動きとの組み合わせによって実現されている。但し、心理実験等では、身体や頭部の動きに伴って生じる相対的な目の動きが加わると、解析が困難になるので、通常、あご台等で頭部の動きを固定して眼球運動のみを検出することが多い。この痴呆症診断装置１では、視線表示装置３によって、被験者の顔面を撮影することで、被験者をあご台で固定する必要のない視線検出方式（詳細は後記する）を用いて、身体や頭部の動きに伴って生じる相対的な目の動きも検出している。なお、視線検出方式は、この実施の形態に限らず、現在商品化されている様々な方式を用いることができる。

また、この痴呆症診断装置１は、知的機能テストデータ記録手段２１に記録されている知的機能テストデータを使用した、記憶力や理解力を中心に痴呆症であるか否かを診断する長谷川式簡易知的機能診査スケールや、ＤＳＭ−３（ローマ数字の３）−Ｒと呼ばれる国際的な検査課題や、国立精研式スクリーニングテスト（室伏君士編：老年期痴呆の医療と看護、金剛出版、主に第１章ｐｐ１５−３８（１９９０）参照）等の検査によって、被験者が痴呆症、特に、アルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断することができる。

さらに、この痴呆症診断装置１は、視線表示装置３と、制御手段１１および診断手段１３とを、インターネット、イントラネット、ＬＡＮ等のネットワーク（通信手段）を介して接続することよって、視線表示装置３の出力結果が当該ネットワークを介して、診断手段１３に入力され、遠隔地にいる被験者がアルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断することができる。

（視線表示装置の構成）
視線表示装置３は、被験者が模写する対象（課題）となる模写課題図形を表示（提示）し、当該模写課題図形を模写した（なぞった）軌跡を軌跡データ（なぞりデータ）として取得すると共に、この模写する際の被験者の眼球の動き（眼球運動）から視線の動きを示す視線データを算出し、模写課題図形に軌跡データおよび視線データを重ねて表示するもので、視線検出手段５と、模写課題図形データ表示手段７と、模写課題図形データ記録手段９と、視線模写軌跡表示手段１０とを備えている。

視線検出手段５は、模写課題図形を模写する（なぞる）際の被験者の眼球を撮影し、視線の動きを示す視線データ（注視点を時系列に沿って繋いだ情報）を算出するもので、回転ミラー５ａと、回転ミラー駆動手段５ｂと、赤外カメラ５ｃと、赤外ＬＥＤ５ｄと、視線データ算出手段５ｅとを備えている。なお、ここで検出する視線データは、被験者の眼球運動（直接的な目の動き）と、身体や頭部の動きによって生じる相対的な目の動きとの組み合わせによって生じるものである。

回転ミラー５ａは、被験者の頭部の水平方向、垂直方向の動きに合わせて（追従させて）、当該被験者の眼球の白目の部分（強膜）、黒目の部分（角膜）で反射した反射光を赤外カメラ５ｃに入射させるためのものである。この回転ミラー５ａは、Ｘ，Ｙ方向の２軸制御のミラーであり、被験者の頭部が動いても確実に被験者の眼球を撮影でき、当該被験者の視線（視線データ）を検出できるものである。

回転ミラー駆動手段５ｂは、ステッピングモータ等によって構成されており、制御手段１１から出力された操作信号に基づいて起動し、当該回転ミラー５ａの回転角度を制御して、連続的に駆動（回動）させるものである。

赤外カメラ５ｃ（撮影手段）は、赤外感度のある撮影カメラであり、オートフォーカスおよびズーム機能を内蔵しており、制御手段１１から出力された操作信号に基づいて起動し、回転ミラー５ａで反射された、被験者が模写課題図形を模写している際の当該被験者の眼球を撮影するものである。この赤外カメラ５ｃは、赤外ＬＥＤ５ｄから照射された赤外光が被験者の眼球で反射した反射光を撮影するものである。また、この赤外カメラ５ｃは、オートフォーカスおよびズーム機能によって、常に精度良く被験者の眼球の動きを検出することができる。

赤外ＬＥＤ５ｄ（赤外光照射手段）は、被験者の眼球の白目の部分（強膜）、黒目の部分（角膜）に不可視光の赤外光を照射するためのものである。なお、この実施の形態では、角膜反射方式（詳細は後記する）によって、眼球の動きを検出しているので、赤外ＬＥＤ５ｄを２個用いて角膜表面を照射している。明るい外光下等では、赤外カメラ５ｃのレンズの周りを取り囲む様にして多くの赤外ＬＥＤ５ｄを配置する方式も用いられる。

なお、これら回転ミラー５ａ、回転ミラー駆動手段５ｂ、赤外カメラ５ｃおよび赤外ＬＥＤ５ｄの構成例（配置例）を図２に示す。この図２に示すように、赤外カメラ５ｃの両側に、赤外ＬＥＤ５ｄを配置し、赤外カメラ５ｃの撮影レンズ側に回転ミラー５ａを配置し、この回転ミラー５ａの奥行き方向に回転ミラー駆動手段５ｂ（図２では、回転軸のみ図示）を配置している。また、回転ミラー５ａは、被験者の眼球に対して、常に対向するように（眼球から反射光が入射するように）、回転ミラー駆動手段５ｂによって駆動されている。

ここで、視線検出手段５が被験者の眼球の動きを検出している仕方（角膜反射方式）について、図６、図７を参照して説明する。図６に角膜反射方式に従って撮影した眼球部分の画像の一例を示す。また、図７に角膜反射方式の検出原理を説明した図を示す。

角膜反射方式では、まず、被験者の眼球部分に赤外光（赤外線）を照射し、当該被験者の眼球部分を撮影する。この図６に示すように、被験者の眼球部分に照射された赤外光（赤外線）は、眼球の網膜で反射し、再び虹彩（目の絞り）によって絞られた瞳孔部分（黒目の部分）から出射し、明るく白い「円」（図６（ａ）の）として、赤外カメラ５ｃ（図１参照）によって撮影される。一方、被験者の眼球表面に照射された赤外光（赤外線）は、黒目の部分（角膜）の表面から反射し、明るい光点（反射光点（代表点）、図６（ｂ））として撮影される。

また、図７に示すように、眼球の回転中心（図７中、“Ｏ”）と、角膜の回転中心（図７中、“Ｏ′”）とが異なっているため、眼球が回転すると、図６（ａ）に示した白い「円」の中心、すなわち、瞳孔の中心と、図６（ｂ）に示した角膜で反射する反射光点との位置が相対的にずれる。このずれを、角膜反射方式では、眼球運動量として検出している。

この眼球運動量に対して、身体の頭部の動きに対しては、図６（ａ）に示した白い「円」の中心、すなわち、瞳孔の中心と、図６（ｂ）に示した角膜で反射する反射光点との位置が同時に、同方向に、同量だけずれる。つまり、角膜反射方式を用いることで、被験者の眼球運動による移動量（眼球運動量、直接的な目の動き）と、被験者の身体や頭部の動きによって生じる移動量（相対的な目の動き）とを分離して、検出することができる。このため、被験者の眼球の動きに対応して、回転ミラー５ａを常に当該被験者の眼球に対向させることができる。

図１に戻って、痴呆症診断装置１の視線表示装置３の説明を続ける。
視線データ算出手段５ｅは、被験者の眼球で反射された反射光が赤外カメラ５ｃで撮影され、この撮影された反射光の反射光量の違いによって、当該被験者の眼球が左右方向、上下方向に動いたのかを検出し、この眼球の動き（眼球運動）が時間的に連続した時系列の情報から、視線の動きを示す視線データを算出するものである。

模写課題図形データ表示手段７は、模写課題図形を表示すると共に、被験者が模写した軌跡を軌跡データとして取得するもので、表示手段７ａと、軌跡データ取得手段７ｂとを備えている。

表示手段７ａは、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データに基づいて模写課題図形を表示させると共に、軌跡データ取得手段７ｂで取得された軌跡データを、当該模写課題図形に重ね合わせて表示するものである。

軌跡データ取得手段７ｂは、表示手段７ａに表示されている模写課題図形に対して、被験者が模写した軌跡を軌跡データとして取得するものである。この実施の形態では、軌跡データ取得手段７ｂは、被験者が模写する際に使用したペンの筆圧を検出する圧力センサによって構成されている。また、例えば、この軌跡データ取得手段７ｂは、超音波を発信する発信機を埋め込んだ筆記具と、この発信機が発信した超音波の強度から当該筆記具が描いた軌跡を検出する超音波検出器（図示せず）とによって構成してもよい。

なお、この実施の形態では、この模写課題図形データ表示手段７は、図３に示すように、タッチパネル式の液晶画面として構成されている。この模写課題図形データ表示手段７は、視線検出手段５と一体化して設けられており、当該視線検出手段５の赤外カメラ５ｃの撮影レンズが模写課題図形データ表示手段７の表示面を囲む筐体の上端部ほぼ中央にはめ込まれている。また、このタッチパネル式の液晶画面において、表示手段７ａが液晶画面として、軌跡データ取得手段７ｂが当該液晶画面の表示面に取り付けられたタッチパネルとして構成されている。また、図３では、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａ（図１参照）の表示面には、模写課題図形の一例として、中抜きの十字が表示されている。

模写課題図形データ表示手段７がタッチパネル式の液晶画面で構成されている場合、被験者は、液晶画面で表示される模写課題図形を、タッチパネル内で、スタイラスペンや自身の指で模写したり、なぞったりすることで、その軌跡データ（なぞりデータ）を同時に液晶画面に表示させることができる。

また、模写課題図形データ表示手段７は、図４に示すように、視線検出手段５の赤外カメラ５ｃを２台、つまり、赤外カメラ５ｃ（Ｌ）と赤外カメラ５ｃ（Ｒ）とを備え、この２台の赤外カメラ５ｃ（Ｌ）、５ｃ（Ｒ）によって、被験者の眼球を撮影してもよい。２台の赤外カメラ５ｃ（Ｌ）、５ｃ（Ｒ）を設ける必要性は、被験者が近くを観視した場合、カメラから見込んだ眼球の撮影画角が３０度を超え、１台の赤外カメラ５ｃでは、ディスプレイの左右端を注視したときの眼球像の撮影が困難になる恐れがあるためである。

これら赤外カメラ５ｃ（Ｌ）、５ｃ（Ｒ）が被験者の眼球を検出する検出エリアは、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａの表示面のほぼ中央のラインを境に、当該被験者の左視野の眼球運動を検出する左視野検出エリア（５ｃ（Ｌ）担当検出エリア）と、当該被験者の右視野の眼球運動を検出する右視野検出エリア（５ｃ（Ｒ）担当検出エリア）とに分けられている。被験者の眼球運動から視線データを算出するためには、少なくとも一方の赤外カメラ５ｃ（Ｌ）または赤外カメラ５ｃ（Ｒ）の眼球画像があればよく、この実施の形態では、模写課題図形を模写している（なぞっている）際には、図４に示したハッチングの交差しているエリアを視線（視線データ）が越えたと判定されたときに、被験者の眼球を検出する赤外カメラ５ｃ（Ｌ）と赤外カメラ５ｃ（Ｒ）との切替が行われる。

つまり、赤外カメラ５ｃ（Ｒ）で被験者の右視野の眼球運動を検出している場合に、当該右視野の眼球運動から算出される視線データが、左視野検出エリア（５ｃ（Ｌ）担当検出エリア）に入ってしまった場合に、赤外カメラ５ｃ（Ｌ）で被験者の左視野の眼球運動を検出するようにするのである。

また、赤外カメラ５ｃ（Ｌ）、５ｃ（Ｒ）の取り付け位置は、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａの背面にあってよく、当該赤外カメラ５ｃ（Ｌ）、５ｃ（Ｒ）の撮影レンズそれぞれが、表示手段７ａの表示面を囲む筐体の左縁部ほぼ中央、右縁部ほぼ中央に備えられていればよい。

さらに、この模写課題図形データ表示手段７は、図５に示すように、表示手段７ａと、透過型の透明タッチパネル（軌跡データ取得手段）７ｂとを備え、視線検出手段５の赤外カメラ５ｃと、赤外ＬＥＤ５ｄと、ハーフミラー５ｆと一体的に構成されてもよい。

この図５に示すように、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａから出射（発光）された光（画像）は、ハーフミラー５ｆの表示面側に可視光反射コーティング処理および赤外光透過コーティング処理を施すことにより、ハーフミラー５ｆの反射面を介して反射し、透明タッチパネル（軌跡データ取得手段）７ｂのスクリーン面に投影し、映し出される。また、赤外光透過コーティング処理により、ハーフミラー５ｆは赤外光については透過するので、ハーフミラー５ｆの背面側に、視線検出手段５の赤外カメラ５ｃと赤外ＬＥＤ５ｄとを設置することによって、透明タッチパネル（軌跡データ取得手段）７ｂに対向している被験者の顔面部（眼球近傍）で反射した赤外光は赤外カメラ５ｃによって撮影される。

図１に戻って、痴呆症診断装置１の視線表示装置３の説明を続ける。
模写課題図形データ記録手段９は、ハードディスクやメモリ等によって構成されており、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに、模写課題図形を描画するためのデータである模写課題図形データを記録するものである。
この模写課題図形データには、例えば、中抜きの十字、三角形、立方体等のの幾何学図形（模様）や、花や山等の簡単な自然画も含まれている。

視線模写軌跡表示手段１０は、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データに基づいて描かれる模写課題図形に、軌跡データおよび視線データを重ね合わせて表示するものである。

この視線表示装置３によれば、模写課題図形データ表示手段７によって、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データに基づいて、模写課題図形が表示され、この模写課題図形を見ながら被験者が模写した軌跡が軌跡データとして、軌跡データ取得手段７ｂによって取得される。そして、被験者が模写した軌跡データを取得しているのと同時に、被験者が模写課題図形を見ながら当該模写課題図形を模写する際の眼球を赤外カメラ５ｃによって撮影し、この赤外カメラ５ｃで撮影した眼球画像に基づいて、視線データ算出手段５ｅにより被験者の視線の動きを示す視線データを算出する。

ここで、軌跡データ取得手段７ｂおよび赤外カメラ５ｃが、模写課題図形データ表示手段７の表示面側に配置されており、一体化して設けられているので、従来のように被験者がゴーグルを着用する必要が無く、当該被験者は、姿勢を束縛されることなく、模写課題図形を観視しながら、模写することができ、同時に、赤外カメラ５ｃで模写している際の眼球の動きを撮影することができる。なお、本発明では、視線検出手段５を使用せず、従来のように被験者にゴーグルを着用させ、眼球運動を検出し視線データとすることもできる。

また、この視線表示装置３によれば、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａの表示面を囲む筐体の左側縁部ほぼ中央に、赤外カメラ５ｃ（Ｌ）の撮影レンズを、当該筐体の右側縁部ほぼ中央に、赤外カメラ５ｃ（Ｒ）の撮影レンズを設けて、左右それぞれの視野を注視しているときの眼球を撮影することで、被験者と表示面との距離（検出角度）に拘われず、左右の広い範囲に動く眼球の眼球運動に対しても良好な眼球画像を撮影することができる。

さらに、視線表示装置３によれば、ハーフミラー５ｆの表示面側に施された可視光反射コーティング処理により、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに表示された模写課題図形がハーフミラー５ｆを介して反射され、透明タッチパネル（軌跡データ取得手段）７ｂのスクリーン面に表示されると共に、赤外光透過コーティング処理により、ハーフミラー５ｆが赤外光については透過するので、この透明タッチパネルに対面する被験者の顔面（眼球）で、赤外ＬＥＤ５ｄが照射した赤外光が反射され、この反射された赤外光が透過し、ハーフミラー５ｆの背面に設けた赤外カメラ５ｃによって撮影される。このため、当該被験者が模写課題図形を模写する（なぞる）際に、模写課題図形が映し出されている透明タッチパネル（軌跡データ取得手段）７ｂを注視することとなり、被験者が自身の身体や頭部を多少動かしたとしても、被験者の眼球を確実に撮影することができる。

（視線表示装置を含んだ痴呆症診断装置の構成）
図１に示した痴呆症診断装置１の視線表示装置３以外の構成について説明を続ける。
制御手段１１は、痴呆症診断装置１の操作者が、キーボードやマウス等の入力手段（図示せず）を用いて入力した各種の操作信号（図１中、点線で図示）を制御信号として各手段に出力して、当該痴呆症診断装置１の制御を司るものである。

なお、操作信号には、視線検出手段５の回転ミラー駆動手段５ｂを駆動させる回転ミラー駆動信号、赤外カメラ５ｃおよび赤外ＬＥＤ５ｄを起動させるカメラ起動信号、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データを表示手段７ａに出力させる模写課題図形データ出力信号がある。

さらに、この操作信号には、基準視線パターン記録手段１５に記録されている基準視線パターンを診断手段１３に出力させる基準視線パターン出力信号、基準軌跡パターン記録手段１７に記録されている基準軌跡パターンを診断手段１３に出力させる基準軌跡パターン出力信号、基準なぞりパターン記録手段１９に記録されている基準なぞりパターンを診断手段１３に出力させる基準なぞりパターン出力信号、知的機能テストデータ記録手段２１に記録されている知的機能テストデータを診断手段１３に出力させる知的機能テストデータ出力信号がある。

また、この制御手段１１は、知的機能テストデータ記録手段２１から出力された知的機能テストデータを模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに表示させて、被験者が入力手段（図示せず）によって入力した回答データを診断手段１３に出力するものである。さらに、視線検出手段５から得られた視線データと、軌跡データ取得手段７ｂから得られた軌跡データとを模写課題図形データ上に重ね合わせ、視線模写軌跡表示手段に１０に出力する。図１１〜図１６は出力表示の例である。

診断手段１３は、視線表示装置３の出力結果である視線データ、軌跡データ（なぞりデータ）および模写課題図形データと、基準視線パターン記録手段１５に記録されている基準視線パターン、基準軌跡パターン記録手段１７に記録されている基準軌跡パターン、基準なぞりパターン記録手段１９に記録されている基準なぞりパターン、知的機能テストデータ記録手段２１に記録されている知的機能テストデータおよび入力手段（図示せず）より入力された回答データとに基づいて、被験者がアルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断するものである。

診断手段１３は、図８に示すように、基準視線パターン・視線データ類似度演算手段１３ａと、軌跡データ・視線データ類似度演算手段１３ｂと、模写課題図形データ・視線データ類似度演算手段１３ｃと、視線データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｄと、軌跡データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｅと、模写課題図形データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｆと、進行度診断手段１３ｇと、照合手段１３ｉとを備えている。

基準視線パターン・視線データ類似度演算手段１３ａは、基準視線パターン記録手段１５に記録されている基準視線パターンと、視線データ算出手段５ｅで算出された視線データとの類似度を、パターン認識に用いられる（石井健一郎他、パターン認識、オーム社（１９９８）参照）最近傍決定則、ベイズ決定則などのパターンマッチングの手法によって求め、マッチングした結果を照合手段１３ｉに出力するものである。

軌跡データ・視線データ類似度演算手段１３ｂは、軌跡データ取得手段７ｂで取得された軌跡データ（なぞりデータ）と、視線データ算出手段５ｅで算出された視線データと、基準視線パターン記録手段１５に記録されている基準視線パターンと、基準軌跡パターン記録手段１７に記録されている基準軌跡パターンと、基準なぞりパターン記録手段１９に記録されている基準なぞりパターンとの類似度を、最近傍決定則、ベイズ決定則などのパターンマッチングの手法によって求め、マッチングした結果を照合手段１３ｉに出力するものである。

模写課題図形データ・視線データ類似度演算手段１３ｃは、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データと、視線データ算出手段５ｅで算出された視線データと、基準視線パターン記録手段１５に記録されている基準視線パターンとの類似度を、最近傍決定則、ベイズ決定則などのパターンマッチングの手法によって求め、マッチングした結果を照合手段１３ｉに出力するものである。

視線データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｄは、視線データ算出手段５ｅで算出された視線データと、当該視線データに関し、臨床検査により予め設定された、アルツハイマー型痴呆症と診断する閾値となる数値パラメータとの類似度を、最近傍決定則、ベイズ決定則などのパターンマッチングの手法によって求め、マッチングした結果を照合手段１３ｉに出力するものである。

軌跡データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｅは、軌跡データ取得手段７ｂで取得した軌跡データ（なぞりデータ）と、当該軌跡データ（なぞりデータ）に関し、臨床検査により予め設定された、アルツハイマー型痴呆症と診断する閾値となる数値パラメータとの類似度を、最近傍決定則、ベイズ決定則などのパターンマッチングの手法によって求め、マッチングした結果を照合手段１３ｉに出力するものである。

模写課題図形データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｆは、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データと、当該模写課題図形データに関し、臨床検査により予め設定された、アルツハイマー型痴呆症と診断する閾値となる数値パラメータとの類似度を、最近傍決定則、ベイズ決定則などのパターンマッチングの手法によって求め、マッチングした結果を照合手段１３ｉに出力するものである。

進行度診断手段１３ｇは、知的機能テストデータ記録手段２１に記録されている知的機能テストデータと、この知的機能テストデータの回答を被験者が行った回答データを照合判断手段１３ｈで照合し、この照合結果により、脳血管性痴呆症、または、アルツハイマー型痴呆症の進行具合をデータ化し（痴呆症進行度データ、例えば、進行度１〜１０の１０段階）、照合手段１３ｉに出力するものである。

照合手段１３ｉは、基準視線パターン・視線データ類似度演算手段１３ａのマッチング結果と、軌跡データ・視線データ類似度演算手段１３ｂのマッチング結果と、模写課題図形データ・視線データ類似度演算手段１３ｃのマッチング結果と、視線データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｄのマッチング結果と、軌跡データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｅのマッチング結果と、模写課題図形データ・数値パラメータ類似度演算手段１３ｆのマッチング結果と、進行度診断手段１３ｇの痴呆症進行度データとに基づいて、総合的な判定を行い、診断結果データとして出力するものである。

この総合的な類似度は、操作者が入力した操作信号に基づいて、どの項目を優先させて、アルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断するのかによって異なるものである。例えば、操作者が、入力手段（図示せず）により入力した操作信号によって、被験者の模写した軌跡データと視線データとの類似度のみを参照して、アルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断すると設定した場合には、他の類似度は参照されずに、診断されることとなり、照合手段１３ｉから出力される診断結果データに反映される。また、総合的な判定法としては、各々の演算結果について、予め臨床的に得られたデータに基づいて重み付けを行い、これらを加算することにより総合点を得て判定する方法などが考えられる。

図１に戻って、痴呆症診断装置１の視線表示装置３以外の構成について説明を続ける。
基準視線パターン記録手段１５は、ハードディスクやメモリ等によって構成されており、ＡＤ患者が模写課題図形を模写した際に示す特有の視線データである基準視線パターンを記録しているものである。また、この基準視線パターン記録手段１５には、標的画追跡検査の課題と、ＡＤ患者の視線データとが記録されている。図９に示す標的画追跡検査の課題の一例を示す。なお、参考までに、図９（ａ）には、健常者の視線の例を示しており、図９（ｂ）に、ＡＤ患者の視線の例を示している。

なお、この図９に示した標的画追跡検査の追跡対象となる図形は、矩形波状の幾何学模様であり、ＡＤ患者の視線は、この幾何学模様の縦線を追従することができず、ほぼ横一直線になってしまう。

図１に戻って、痴呆症診断装置１の視線表示装置３以外の構成について説明を続ける。
基準軌跡パターン記録手段１７は、ハードディスクやメモリ等によって構成されており、ＡＤ患者が模写課題図形を模写した際に示す特有の軌跡のパターンである基準軌跡パターンを記録しているものである。

基準なぞりパターン記録手段１９は、ハードディスクやメモリ等によって構成されており、ＡＤ患者が模写課題図形をなぞった際に示す特有のなぞり画のパターンである基準なぞりパターンを記録しているものである。

知的機能テストデータ記録手段２１は、ハードディスクやメモリ等によって構成されており、長谷川式簡易知的機能診査スケールを例に上げれば同検査の記憶力検査に用いられる、時計やライター等の図形を含む知的機能テストデータを記録しているものである。

この痴呆症診断装置１によれば、診断手段１３で、基準視線パターン記録手段１５に記録されている、痴呆症の症状を示す視線の動きの基準となる基準視線パターンと、基準軌跡パターン記録手段１７に記録されている基準軌跡パターンと、基準なぞりパターン記録手段１９に記録されている基準なぞりパターンと、視線表示装置３から出力された軌跡データと、模写課題図形データとの少なくとも一つと、視線表示装置３から出力された視線データとをマッチングしたマッチング結果に基づいて、痴呆症（アルツハイマー型痴呆症）であるか否かが診断される。つまり、視線表示装置３の出力結果に基づいて、アルツハイマー型痴呆症であるか否かを診断することができる。

また、この痴呆症診断装置１によれば、視線表示装置３と、診断手段１３、基準視線パターン記録手段１５、基準軌跡パターン記録手段１７および基準なぞりパターン記録手段１９とをネットワーク等の通信手段を介して接続させることも可能であり、例えば、視線表示装置３が被験者の所にあれば、被験者が遠隔地にいても診断することができる。

（痴呆症診断装置の動作）
次に、図１０に示すフローチャートを参照して、痴呆症診断装置１の動作について説明する（適宜、図１参照）。
まず、模写課題図形データ記録手段９に記録されている模写課題図形データを操作者が入力手段（図示せず）を用いて選択し、この操作者によって選択された模写課題図形データに基づいて、痴呆症診断装置１は、模写課題図形を模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに表示する（Ｓ１）。

続いて、視線検出手段５の赤外カメラ５ｃと、赤外ＬＥＤ５ｄとが制御手段１１から出力されたカメラ起動信号に従ってスタンバイ状態となる（Ｓ２）。なお、回転ミラー５ａもスタンバイ状態となる。そして、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに表示されている模写課題図形を、被験者が模写すると（なぞると）、痴呆症診断装置１は、軌跡データ取得手段７ｂによって、軌跡データ（なぞりデータ）を取得する（Ｓ３）。

痴呆症診断装置１は、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに表示されている模写課題図形に（Ｓ３）で得られた模写の軌跡データを重ね合わせて表示する（Ｓ４）。

回転ミラー駆動信号に基づいて、この模写課題図形を模写している（なぞっている）際の被験者の眼球を、視線検出手段５の回転ミラー５ａで追従しながら、赤外カメラ５ｃで撮影する（Ｓ５）。

そして、痴呆症診断装置１は、この赤外カメラ５ｃで撮影した眼球画像に基づいて、角膜反射方式の検出原理により、視線データ算出手段５eで、被験者の視線の動きを示す視線データを算出し、診断手段１３に出力する（Ｓ６）。

痴呆症診断装置１は、視線模写軌跡表示手段１０にて、模写課題図形に被験者の模写軌跡（軌跡データ）および視線データを重ねて表示する（Ｓ７）。ここで、痴呆症診断装置１は、入力された操作信号に従い、知的機能テストを実行するかどうかを判定し（Ｓ８）、知的機能テストを行うと判定した場合には、模写課題図形データ表示手段７の表示手段７ａに表示されている模写課題図形、模写軌跡（軌跡データ）および視線データを表示面上から一旦消去し、知的機能テストデータを表示する（Ｓ９）。ここで、被験者は回答データを入力する（Ｓ１０）。

Ｓ８にて、知的機能テストを実行すると判定されなかった場合には、操作者が入力手段（図示せず）で入力した操作信号に基づいて、痴呆症診断装置１は、診断手段１３の照合手段１３ｉで優先させるマッチング結果の優先順位を決定し、診断結果データを生成する（Ｓ１１）。そして、痴呆症診断装置１は、生成した診断結果データを視線模写軌跡表示手段１０に表示させるか、外部に出力する（Ｓ１２）。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態には限定されない。例えば、痴呆症診断装置１の各構成の処理を汎用的なコンピュータ言語で記述した痴呆症診断プログラムとみなすことは可能である。この痴呆症診断プログラムが、例えば、ネットワークに接続されるサーバ等にインストールされており、視線表示装置３が被験者に備えられていれば、痴呆症診断装置１と同様の効果を得ることができる。

実施形態に係る一実施の形態である痴呆症診断装置（視線表示装置を内包）のブロック図である。 図１に示した視線検出手段の構成例を説明した図である。 図１に示した視線表示装置の構成例（赤外カメラ１台）を説明した図である。 図１に示した視線表示装置の構成例（赤外カメラ２台）を説明した図である。 図１に示した視線表示装置の構成例（ハーフミラー使用）を説明した図である。 （ａ）は角膜の映像を示した図であり、（ｂ）は視線の位置出力を示した図である。 角膜反射方式の検出原理を説明した図である。 図１に示した診断手段のブロック図である。 標的画追跡検査問題の一例を示した図である。 図１に示した痴呆症診断装置の動作を説明したフローチャートである。 従来の図形模写検査時に、原図形と模写図形とを往復する眼球運動が乏しい例を示した図である。 従来の図形模写検査時に、原図形の注視点と、模写図形の注視点との位置が対応しない往復眼球運動が見られた例を示した図である。 従来の図形模写検査時に、小さなサッカードが局所的に集中、両図形から注視点の逸脱が見られた例を示した図である。 従来の図形模写検査時に、原図形上の注視点が見られず、ｃｌｏｓｉｎｇ ｉｎ現象が見られた例を示した図である。 従来の図形模写検査時に、原図形をなぞった際に、注視点が増加した例を示した図である。 従来の図形模写検査時に、原図形と模写図形と視線データとの一例を示した図である。 従来の図形模写検査時に、使用したゴーグルを示した概要図である。 （ａ）は強膜反射方式における、眼球とフォトダイオードと赤外ＬＥＤとの関係を示した図であり、（ｂ）は水平方向の動きを検出する際の、眼球とフォトダイオードとの関係を示した図であり、（ｃ）は垂直方向の動きを検出する際の、眼球とフォトダイオードとの関係を示した図である。

符号の説明

１ 痴呆症診断装置
３ 視線表示装置
５ 視線検出手段
５ａ 回転ミラー
５ｂ 回転ミラー駆動手段
５ｃ 赤外カメラ（撮影手段）
５ｄ 赤外ＬＥＤ
５ｅ 視線データ算出手段
５ｆ ハーフミラー
７ 模写課題図形データ表示手段
７ａ 表示手段
７ｂ 軌跡データ取得手段
９ 模写課題図形データ記録手段
１０ 視線模写軌跡表示手段
１１ 制御手段
１３ 診断手段
１５ 基準視線パターン記録手段
１７ 基準軌跡パターン記録手段
１９ 基準なぞりパターン記録手段
２１ 知的機能テストデータ記録手段

Claims (6)

1. 観視者の眼球に赤外光を照射する赤外光照射手段と、前記観視者の眼球で反射した反射光を受光して前記観視者の眼球の画像を撮影する撮影手段と、前記観視者の頭部の動きに追従させて前記観視者の眼球で反射した反射光を前記撮影手段に入射させる回転ミラーと、前記回転ミラーの回転角度を制御して連続的に回動させる回転ミラー駆動手段とを備え、
   模写する対象となる模写課題図形を前記観視者に表示して、当該模写課題図形を当該観視者が模写した軌跡である軌跡データと、当該模写課題図形を模写する際の当該観視者の眼球を測定して求められた視線の動きである視線データとを、当該模写課題図形に重ねて表示する視線表示装置であって、
   前記模写課題図形を描くためのデータである模写課題図形データを記録する模写課題図形データ記録手段と、
   この模写課題図形データ記録手段に記録されている模写課題図形データに基づいて、前記模写課題図形を表示する模写課題図形データ表示手段と、
   この模写課題図形データ表示手段に表示された模写課題図形を前記観視者が模写した軌跡である軌跡データを取得して、前記模写課題図形データ表示手段に表示させる軌跡データ取得手段と、
   前記模写課題図形データ表示手段の表示面側に配置した前記撮影手段により撮影された前記観視者の眼球の画像である眼球画像に基づいて、前記軌跡データ取得手段により前記軌跡データを取得する際の前記観視者の眼球運動による移動量と、前記観視者の身体や頭部の動きによって生じる移動量とを測定するための眼球運動測定手段と、
   この眼球運動測定手段で測定した測定結果に基づいて、視線の動きを示す視線データを算出する視線データ算出手段と、
   を備えることを特徴とする視線表示装置。
2. 前記撮影手段を２台備え、
   前記模写課題図形データ表示手段の表示面を囲む筐体の左右両縁に、前記撮影手段の撮影レンズをそれぞれ設けたことを特徴とする請求項１に記載の視線表示装置。
3. 前記軌跡データ取得手段を透過型タッチパネルとして構成し、
   前記模写課題図形データ表示手段の表示面側に、ハーフミラーと、前記赤外光照射手段とを備え、
   前記模写課題図形データ表示手段に表示された模写課題図形を前記ハーフミラーの反射面に反射させて、前記透過型タッチパネルのスクリーン面に表示させると共に、前記撮影手段および前記赤外光照射手段を前記ハーフミラーの背面に設けたことを特徴とする請求項１に記載の視線表示装置。
4. 前記模写課題図形に、前記軌跡データおよび前記視線データを重ね合わせて表示する視線模写軌跡表示手段を備えることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の視線表示装置。
5. 模写する対象となる模写課題図形を観視者に表示すると共に、当該模写課題図形を当該観視者が模写した軌跡である軌跡データと、当該模写課題図形を模写する際の当該観視者の眼球を測定して求められた視線の動きである視線データとに基づいて、当該観視者が痴呆症であるか否かを診断する痴呆症診断装置であって、
   請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の視線表示装置と、
   予め、前記模写課題図形と関連付けられた、痴呆症の症状を示す視線の動きの基準となる基準視線パターンを記録する基準視線パターン記録手段と、
   この基準視線パターン記録手段に記録されている基準視線パターン、前記軌跡データ、前記模写課題図形を描くためのデータである模写課題図形データの少なくとも一つと、前記視線表示装置から出力された前記視線データとを比較演算した結果に基づいて、前記観視者が痴呆症であるか否かを診断する診断手段と、
   を備えることを特徴とする痴呆症診断装置。
6. 前記視線表示装置と、前記基準視線パターン記録手段および診断手段とが通信手段を介して接続されていることを特徴とする請求項５に記載の痴呆症診断装置。
   

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