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公開番号2024083089
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-20
出願番号2022197399
出願日2022-12-09
発明の名称相対的求心路瞳孔障害の判定方法、判定装置、及び判定プログラム
出願人国立大学法人神戸大学
代理人弁理士法人グローバル知財
主分類A61B 3/11 20060101AFI20240613BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】高精度で、かつ客観的な判定が可能な相対的求心路瞳孔障害の判定方法、判定装置、及び判定プログラムを提供する。
【解決手段】左右の眼球に対して所定間隔で交互に可視光を照射し連続刺激を付与する。左右何れかの片眼刺激時の縮瞳開始の潜時を取得する。潜時もしくはその前後に瞳孔径に変化を生じる時点を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とし、片眼を刺激したときの縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に他眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に片眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径を取得する。片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第1の変化率、及び、他眼を刺激し次に片眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第2の変化率を算出する。第1及び第2の変化率を用いて相対的求心路瞳孔障害の判定を行う。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータが行う眼球の相対的求心路瞳孔障害の判定方法であって、
１）左右の眼球に対して所定間隔で交互に可視光を照射し連続刺激を付与するステップと、
２）左右何れかの片眼刺激時の縮瞳開始の潜時を取得するステップと、
３）前記潜時もしくはその前後に瞳孔径に変化を生じる時点を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とし、片眼を刺激したときの縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に他眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に片眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径を取得するステップと、
４）片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第１の変化率、及び、他眼を刺激し次に片眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第２の変化率を算出するステップと、
５）第１及び第２の変化率を用いて相対的求心路瞳孔障害の判定を行う判定ステップ、
を備えたことを特徴とする相対的求心路瞳孔障害の判定方法。
続きを表示（約 1,900 文字）【請求項２】
前記判定ステップは、片眼の第１の変化率と他眼の第１の変化率の平均値と、片眼の第２の変化率と他眼の第２の変化率の平均値との変化率比を用いて判定することを特徴とする請求項１に記載の判定方法。
【請求項３】
前記判定ステップは、最初の刺激を除いた各眼に対する複数回の各刺激セットにおける前記変化率比の平均値を用いて判定することを特徴とする請求項２に記載の判定方法。
【請求項４】
前記判定ステップは、前記変化率比の正負によって、片眼又は他眼の相対的求心路瞳孔障害を判定することを特徴とする請求項３に記載の判定方法。
【請求項５】
前記判定ステップは、下記数式１で算出されるスコアの絶対値が、所定閾値以上の場合には相対的求心路瞳孔障害と判定することを特徴とする請求項３に記載の判定方法：
（数１）
スコア＝Ｌｏｇ [１０
(ｂ１＋ｂ２)／２
／１０
(ａ１＋ａ２)／２
] ・・・（数式１）
（１０のべき乗の対数値であり、ここで、ａ１は片眼の瞳孔径の単位時間あたりの第１の変化率、ａ２は他眼の瞳孔径の単位時間あたりの第１の変化率、ｂ１は片眼の瞳孔径の単位時間あたりの第２の変化率、ｂ２は他眼の瞳孔径の単位時間あたりの第２の変化率である。）。
【請求項６】
交互連続刺激の前記所定間隔は、１秒～３秒であり、
前記複数回の刺激は、３～１０回である、ことを特徴とする請求項３～５の何れかに記載の判定方法。
【請求項７】
コンピュータに以下のステップを実行させるための相対的求心路瞳孔障害の判定プログラム：
１）左右の眼球に対して所定間隔で交互に可視光を照射し連続刺激を付与するステップと、
２）左右何れかの片眼刺激時の縮瞳開始の潜時を取得するステップと、
３）前記潜時もしくはその前後に瞳孔径に変化を生じる時点を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とし、片眼を刺激したときの縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に他眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に片眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径を取得するステップと、
４）片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第１の変化率、及び、他眼を刺激し次に片眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第２の変化率を算出するステップと、
５）第１及び第２の変化率を用いて相対的求心路瞳孔障害の判定を行うステップ。
【請求項８】
眼球の相対的求心路瞳孔障害の判定装置であって、
測定対象者の両眼前方に配置される前方部と、測定対象者の側頭部を左右両側から挟むように配置される側方部を有する装置本体と、
前記装置本体の前方部において測定対象者の両眼に各々対峙するように設けられた左右一対の撮影部であって、両眼の瞳孔に可視光を照射する可視光照射部と、両眼の瞳孔に近赤外光を照射する近赤外光照射部と、近赤外光照射中の両眼の瞳孔の画像を撮影するカメラ部とを有する撮像部と、
前記撮像部における前記可視光照射部と前記近赤外光照射部と前記カメラ部を制御する制御部と、
前記近赤外光照射中の前記カメラ部の出力画像を経時的に記憶する記憶部と、
両眼の瞳孔径割合を経時的に演算する演算部、
を備え、
前記制御部は、
左右の眼球に対して所定間隔で交互に可視光を照射し連続刺激を付与する交互連続刺激部を有し、
前記演算部は、
左右何れかの片眼刺激時の縮瞳開始の潜時を取得する潜時取得部と、
前記潜時もしくはその前後に瞳孔径に変化を生じる時点を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とし、片眼を刺激したときの縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に他眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に片眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径を取得する瞳孔径変化取得部と、
片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第１の変化率、及び、他眼を刺激し次に片眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第２の変化率を算出する変化率算出部と、
第１及び第２の変化率を用いて相対的求心路瞳孔障害の判定を行う判定部、
を有することを特徴とする相対的求心路瞳孔障害の判定装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、相対的求心路瞳孔障害を判定する技術に関するものである。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
視機能障害の評価は通常視力検査や視野検査など、患者の自覚的応答に依存しており、客観性がない。これに対して瞳孔反応は患者の意思では制御できない自律神経を介する反射であり、この反射を利用して検出される相対的求心路瞳孔障害（relative afferent pupillary defect、以下、「ＲＡＰＤ」と略す。）は、左右非対称性の視機能障害が現に存在することを他覚的に表しており、眼科診療において非常に重要な意義を有する。
日常診療におけるＲＡＰＤの検出は、医師が暗室下で、患者の左右眼に概ね２秒交互に連続して光照射を繰り返すことにより、縮瞳量の差や縮瞳の維持の差を評価するといった交互点滅対光反射試験で行う。
【０００３】
しかし、この方法では、瞳孔反応そのものは記録されないだけでなく、ＲＡＰＤの程度も定量できない上に、検査する医師の主観にも左右されるという欠点がある。これを克服すべく、赤外線監視下で瞳孔反応を記録する瞳孔記録計の開発が進んでいる。
例えば、瞳孔径の測定を行う装置として、測定対象者の両眼前方に配置される前方部と、平面視略コ字型の装置本体と、前方部に設けられた左右一対の撮影部と、を備えており、撮影部は、測定対象者の瞳孔に向けて可視光を照射する可視光照射部と、測定対象者の瞳孔に向けて近赤外光を照射する近赤外光照射部と、可視光照射部及び近赤外光照射部の近傍に設けられて測定対象者の瞳孔の画像を撮影するカメラ部とを有するとともに、可視光照射部と近赤外光照射部とカメラ部が測定対象者の両眼に対して上下及び左右に一体的に移動可能に構成されている瞳孔径測定支援装置が知られている（特許文献１を参照）。これによれば、瞳孔径の測定を少ない誤差で正確に測定し且つ記録することが可能であるとする。
しかしながら、特許文献１の瞳孔径測定支援装置を用いるだけでは、依然として十分な精度が得られないという問題がある。
【０００４】
特許文献１の瞳孔径測定支援装置や、その他の瞳孔記録計でもＲＡＰＤを記録できるが、従来の瞳孔記録計におけるＲＡＰＤの記録・解析方法は、０．２秒という短い刺激時間で得られる各眼の縮瞳量（瞳孔径の変化量で表されることが多い）の左右比の対数値を算出し、これを、９回ずつ両眼照射を行って平均を取っている（非特許文献１～３を参照）。解析結果は一回分の瞳孔計の変化の図示並びに上記のように算出された値（「ＲＡＰＤスコア」と称される）で表示される。しかし、こうして得られた数値は、交互点滅対光反射試験のような長時間刺激で検出される「縮瞳の維持」の可否を評価できないし、刺激時間も短すぎるため、十分な縮瞳状態に至っていない反応を評価している。また、動画的に記録結果を表出しないため、検査結果を直感的に理解し難い。さらに、最新の報告では、このＲＡＰＤスコアの再現性は中等度しかないことが示されている（非特許文献４を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２０１４－０７９３７４号公報
【非特許文献】
【０００６】
NaokiOzeki et al., "Pupillographicevaluation of relative afferent pupillary defect in glaucoma patients", BrJ Ophthalmol (2013)
Andrew J. etal., "Detecting glaucoma using automated pupillography.", Ophthalmology (2014)
Pillai, Manju Ret al., "Quantification of RAPD by an automated pupillometer in asymmetricglaucoma and its correlation with manual pupillary assessment", Indian J Ophthalmol (2019)
Dezhi Zheng et al.,"Repeatability and clinical use of pupillary light reflex measurementusing RAPDx（登録商標）pupillometer", Int Ophthalmol(2022)
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述のとおり、赤外線監視下で瞳孔記録計（既製品）を用いて測定するＲＡＰＤスコアは、ＲＡＰＤの一面（縮瞳量の左右差）を部分的に評価しているに過ぎない上、検査結果を直感的に理解しやすいように提示していないといった問題がある。そのため、日常診療で行われている交互点滅対光反射試験の評価で加味されている、縮瞳の維持の可否をも解析し、かつそれをグラフィカルに表出する技術が渇望されている。
かかる状況に鑑みて、本発明は、高精度で、かつ客観的な判定が可能な相対的求心路瞳孔障害の判定方法、判定装置、及び判定プログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決すべく、本発明の相対的求心路瞳孔障害の判定方法は、コンピュータが行う眼球の相対的求心路瞳孔障害の判定方法であって、下記１～５）の各ステップを備える。
１）左右の眼球に対して所定間隔で交互に可視光を照射し連続刺激を付与するステップ。
２）左右何れかの片眼刺激時の縮瞳開始の潜時を取得するステップ。
３）潜時もしくはその前後に瞳孔径に変化を生じる時点を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とし、片眼を刺激したときの縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に他眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径と、次に片眼を刺激したときの縮瞳保持終了時又は縮瞳開始時の各眼の瞳孔径を取得するステップ。
４）片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第１の変化率、及び、他眼を刺激し次に片眼を刺激したときの各眼の瞳孔径の単位時間あたりの第２の変化率を算出するステップ。
５）第１及び第２の変化率を用いて相対的求心路瞳孔障害の判定を行う判定ステップ。
【０００９】
一般に、健康な人であっても、縮瞳を維持する力の強さには個人差があるため、相対的求心路瞳孔障害の判定においては、瞳孔径の変化に関して、複数の正常パターンを正常と判定し、異常がある場合を異常と、正確に判定できることが必要である。
本発明では、第１及び第２の変化率を用いて相対的求心路瞳孔障害の判定を行うため、高精度で眼球の相対的求心路瞳孔障害の判定を行うことが可能となる。また、記録した瞳孔径の経時的変化の推移を画像として呼び出すことができ、医師にフィードバックできるとともに、患者にグラフィカルに提示して説明することも可能となる。
上記２）のステップにおいて、取得する潜時は、左右を通して初回の刺激時の縮瞳開始の潜時を基準に、若干の幅を持たして自動的に探索することが好ましい。これは、あらかじめ潜時探索範囲を設定することで、縮瞳開始ないし縮瞳維持終了時点を精度よく検出できるからである。そして、上記３）のステップにおける、潜時もしくはその前後に瞳孔径に変化を生じる時点とは、左右を通して初回の刺激時の縮瞳開始の潜時を参照して自動探索された時点であることが好ましい。これにより、より高精度な解析対象となる瞳孔径の判定が可能となる。
例えば、左眼にＲＡＰＤがある患者に対して、右眼刺激から始めたとすると、無刺激に比べ、最初の刺激は両眼必ず縮瞳する。そのため、片眼を刺激したときの縮瞳開始時の各眼の瞳孔径は、そのまま計測する。次に、障害のある左眼を刺激すると、両眼とも縮瞳は保持できなくなる。このような患者（左眼にＲＡＰＤがある患者）で、左眼刺激から始めたとすると、次に健常側の右眼を刺激した場合、左眼刺激時に最初両眼が無刺激時に比べて縮瞳するのは同じであるが、健常側の右眼刺激に切り替えた場合、両眼ともさらに縮瞳する。つまり、刺激を切り替えた場合、両眼とも縮瞳を保持できなくなるか、さらに縮瞳（または再度縮瞳）するかの何れかとなる。このため、左右眼の一方が縮瞳を維持できなくなる瞳孔反応をし、他眼が縮瞳を開始するといった、乖離するような反応は起きない。
【００１０】
本発明の相対的求心路瞳孔障害の判定方法において、判定ステップは、片眼の第１の変化率と他眼の第１の変化率の平均値と、片眼の第２の変化率と他眼の第２の変化率の平均値との変化率比を用いて判定することが好ましい。これにより、より高精度の判定が可能となる。
なお、本明細書において、瞳孔径とは、無刺激時に対する刺激時の瞳孔径の相対割合（以下、瞳孔径割合と略す）であることが好ましいが、瞳孔径の実測値や、瞳孔径の実測値から算出されるその他の数値でもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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