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特開2024-83089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
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024083089
(43)【公開日】2024-06-20
(54)【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
(51)【国際特許分類】
A61B 3/11 20060101AFI20240613BHJP
【ＦＩ】
A61B3/11
【審査請求】未請求
【請求項の数】8
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022197399
(22)【出願日】2022-12-09
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用申請有り １）集会名 第１１回日本視野画像学会学術集会 開催日 ２０２２年７月２日 開催場所 新横浜プリンスホテル５Ｆ第１会場
(71)【出願人】
【識別番号】504150450
【氏名又は名称】国立大学法人神戸大学
(74)【代理人】
【識別番号】110000822
【氏名又は名称】弁理士法人グローバル知財
(72)【発明者】
【氏名】中村 誠
【テーマコード（参考）】
4C316
【Ｆターム（参考）】
4C316AA06
4C316AA28
4C316AA30
4C316FA18
4C316FY02
4C316FY08
4C316FZ03
(57)【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
【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。
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。
【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。）。
（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。
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。
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。
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。
【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。
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。
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】
【特許文献1】特開２０１４－０７９３７４号公報
【非特許文献】
【0006】
【非特許文献1】NaokiOzeki et al., "Pupillographicevaluation of relative afferent pupillary defect in glaucoma patients", BrJ Ophthalmol (2013)
【非特許文献2】Andrew J. etal., "Detecting glaucoma using automated pupillography.", Ophthalmology (2014)
【非特許文献3】Pillai, Manju Ret al., "Quantification of RAPD by an automated pupillometer in asymmetricglaucoma and its correlation with manual pupillary assessment", Indian J Ophthalmol (2019)
【非特許文献4】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。
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。
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。
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。
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】
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、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変化率比の平均値を用いて判定することが好ましい。最初の刺激の際には、瞳孔が急激に縮瞳するのが一般であるため、最初の刺激を判定に用いると正確な判定結果が得られないからである。
例えば、記録開始から２秒間の順応時間を置いた後、右眼、左眼の順番で各４回、２秒間交互連続刺激を与え、最後に５回目の右眼刺激を２秒与えた後、再度２秒の順応時間を置き、記録を停止する。そして、最初の右眼刺激を除いた各眼３回の刺激セットの変化率比の平均値をＲＡＰＤスコアとするとした場合、１つ目の刺激セットとしては、１回目の左眼刺激及び２回目の右眼刺激により第１の変化率を算出し、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激により第２の変化率を算出するため、１回目の左眼刺激、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激が１つ目の刺激セットとなる。同様に、２回目の右眼刺激、２回目の左眼刺激及び３回目の右眼刺激が２つ目の刺激セットとなる。これを繰り返し、計６回の刺激セットの変化率比の平均値をＲＡＰＤスコアとするものである。
例えば、記録開始から２秒間の順応時間を置いた後、右眼、左眼の順番で各４回、２秒間交互連続刺激を与え、最後に５回目の右眼刺激を２秒与えた後、再度２秒の順応時間を置き、記録を停止する。そして、最初の右眼刺激を除いた各眼３回の刺激セットの変化率比の平均値をＲＡＰＤスコアとするとした場合、１つ目の刺激セットとしては、１回目の左眼刺激及び２回目の右眼刺激により第１の変化率を算出し、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激により第２の変化率を算出するため、１回目の左眼刺激、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激が１つ目の刺激セットとなる。同様に、２回目の右眼刺激、２回目の左眼刺激及び３回目の右眼刺激が２つ目の刺激セットとなる。これを繰り返し、計６回の刺激セットの変化率比の平均値をＲＡＰＤスコアとするものである。
【0012】
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、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が好ましい。これにより、判定結果をグラフ化した際に、判定結果を直感的かつ客観的に理解できる。
【0013】
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、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が好ましい。
【0014】
（数１）
スコア ＝ Ｌｏｇ [１０(ｂ１＋ｂ２)／２／１０(ａ１＋ａ２)／２] ・・・ （数式１）
スコア ＝ Ｌｏｇ [１０(ｂ１＋ｂ２)／２／１０(ａ１＋ａ２)／２] ・・・ （数式１）
【0015】
上記数式１は、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。
Ｌｏｇの底は、ｅ（自然対数）とする。対数の底は、常用対数１０やその他でもよい。
Ｌｏｇの底は、ｅ（自然対数）とする。対数の底は、常用対数１０やその他でもよい。
【0016】
本発明の相対的求心路瞳孔障害の判定方法において、交互連続刺激の所定間隔は、１秒～３秒であり、複数回の刺激は、３～１０回であることが好ましい。
複数回の刺激とは、左右の眼球への刺激のセット回数であり（左の眼球への刺激と右の眼球への刺激で１セットとする）、２秒間隔で３セットの場合、測定に約１０秒以上、２秒間隔で１０セットの場合、測定に約２４秒以上、３秒間隔で１０セットの場合、測定に約３６秒以上となる。
複数回の刺激とは、左右の眼球への刺激のセット回数であり（左の眼球への刺激と右の眼球への刺激で１セットとする）、２秒間隔で３セットの場合、測定に約１０秒以上、２秒間隔で１０セットの場合、測定に約２４秒以上、３秒間隔で１０セットの場合、測定に約３６秒以上となる。
【0017】
本発明の相対的求心路瞳孔障害の判定プログラムは、コンピュータに以下の１）～５）のステップを実行させるためのものである。
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ステップ。
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ステップ。
【0018】
本発明の相対的求心路瞳孔障害の判定装置は、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、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、撮像部における可視光照射部と近赤外光照射部とカメラ部を制御する制御部と、近赤外光照射中のカメラ部の出力画像を経時的に記憶する記憶部と、両眼の瞳孔径を経時的に演算する演算部を備える。
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する。
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、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。
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する。
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、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。
【0019】
なお、本発明の相対的求心路瞳孔障害の判定装置は、片手、或いは、両手で把持できるポータブルな装置であることが好ましい。片手、或いは、両手で把持でき、またポータブル（可搬性）性を有することにより、簡便に測定できる。実際の測定においては、両手で把持する方が、装置本体をユーザの前額部にきっちりとフィットさせることができ、より正確な記録・測定が可能である。
【発明の効果】
【0020】
本発明の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によれば、ＲＡＰＤについて、高精度で、かつ客観的な判定が可能となるといった効果がある。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】実施例１の相対的求心路瞳孔障害の判定装置の機能ブロック図
【図2】実施例１の相対的求心路瞳孔障害の判定方法の概略フロー図
【図3】左右の眼球に対する連続刺激付与の説明図
【図4】潜時取得ステップ及び瞳孔径取得ステップの説明図
【図5】実施例のＲＡＰＤスコアの算出概要を示すグラフ
【図6】実施例のＲＡＰＤスコアの算出手法の説明図
【図7】比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの受信者操作特性曲線解析結果
【図8】比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの相関を示すグラフ
【図9】比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの視野指標の左右差との相関を示すグラフ
【図10】比較例のＲＡＰＤスコアの絶対値の分布ヒストグラム
【図11】実施例のＲＡＰＤスコアの絶対値の分布ヒストグラム
【図12】比較例のＲＡＰＤスコアの算出概要を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態の一例を、図面を参照しながら詳細に説明していく。なお、本発明の範囲は、以下の実施例や図示例に限定されるものではなく、幾多の変更及び変形が可能である。
【実施例0023】
図１は、実施例１の相対的求心路瞳孔障害の判定装置の機能ブロック図を示している。図１に示すように、眼球の相対的求心路瞳孔障害判定装置１は、装置本体２、撮像部３、制御部４、記憶部５及び演算部６から成る。撮像部３は、可視光照射部３１、近赤外光照射部３２及びカメラ部３３を備える。制御部４は、交互連続刺激部４１を備える。演算部６は、潜時取得部６１、瞳孔径変化取得部６２、変化率算出部６３及び判定部６４を備える。
装置本体２は、図示しないが、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。
撮像部３は、装置本体２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左右一対に設けられる。可視光照射部３１は、可視光を照射できる光源であれば特に限定されないが、例えば白色ＬＥＤが好適に使用でき、両眼の瞳孔に可視光を照射するものである。近赤外光照射部３２は、近赤外光を照射できる光源であれば特に限定されないが、例えば赤外線ＬＥＤが好適に使用でき、また、不可視光領域の近赤外光は瞳孔反応を生じさせないことから外部環境光に影響されずに瞳孔を確実に撮影する目的で設けられる。両眼の瞳孔に近赤外光を照射するものである。カメラ部３３は、近赤外光照射中の両眼の瞳孔の画像を撮影するもので、例えばＣＣＤカメラなどである。制御部４は、撮像部３における可視光照射部３１と近赤外光照射部３２とカメラ部３３を制御する。また、交互連続刺激部４１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。記憶部５は、カメラ部３３の出力画像を経時的に記憶するものである。
装置本体２は、図示しないが、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。
撮像部３は、装置本体２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左右一対に設けられる。可視光照射部３１は、可視光を照射できる光源であれば特に限定されないが、例えば白色ＬＥＤが好適に使用でき、両眼の瞳孔に可視光を照射するものである。近赤外光照射部３２は、近赤外光を照射できる光源であれば特に限定されないが、例えば赤外線ＬＥＤが好適に使用でき、また、不可視光領域の近赤外光は瞳孔反応を生じさせないことから外部環境光に影響されずに瞳孔を確実に撮影する目的で設けられる。両眼の瞳孔に近赤外光を照射するものである。カメラ部３３は、近赤外光照射中の両眼の瞳孔の画像を撮影するもので、例えばＣＣＤカメラなどである。制御部４は、撮像部３における可視光照射部３１と近赤外光照射部３２とカメラ部３３を制御する。また、交互連続刺激部４１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。記憶部５は、カメラ部３３の出力画像を経時的に記憶するものである。
【0024】
演算部６は、両眼の瞳孔径割合を経時的に演算する。潜時取得部６１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。瞳孔径変化取得部６２は、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割合と、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割合と、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割合を取得する。変化率算出部６３は、片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径割合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割合の単位時間あたりの第２の変化率を算出する。判定部６４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。
【0025】
ここで、本実施例の相対的求心路瞳孔障害の判定方法について説明する前に、まず従来型の判定手法について説明する。図１２は、比較例（従来型）のＲＡＰＤスコアの算出概要を示すグラフである。また、下記数式２は、比較例のＲＡＰＤスコアの算出式を表している。
図１２に示すように、比較例では、右眼刺激を０．２秒間行った後、無刺激のインターバルを１．９秒設け、その後、左眼刺激を０．２秒間行い、再度、無刺激のインターバルを１．９秒設ける。そして、右眼刺激時の右眼水平瞳孔径割合の振幅ａ１と左眼水平瞳孔径割合の振幅ａ２の平均と、左眼刺激時の右眼水平瞳孔径割合の振幅ｂ１と左眼水平瞳孔径割合の振幅ｂ２の平均との比を求め、対数値としている。
図１２に示すように、比較例では、右眼刺激を０．２秒間行った後、無刺激のインターバルを１．９秒設け、その後、左眼刺激を０．２秒間行い、再度、無刺激のインターバルを１．９秒設ける。そして、右眼刺激時の右眼水平瞳孔径割合の振幅ａ１と左眼水平瞳孔径割合の振幅ａ２の平均と、左眼刺激時の右眼水平瞳孔径割合の振幅ｂ１と左眼水平瞳孔径割合の振幅ｂ２の平均との比を求め、対数値としている。
【0026】
【数2】
【0027】
これに対して、本実施例の相対的求心路瞳孔障害の判定方法では、片目刺激を２秒間行った後、他眼刺激を２秒間行い、再度、片目刺激を２秒間行うといったように、左右の眼に対して、交互連続刺激を繰り返し与える。比較例とは異なり実施例では、無刺激のインターバルを設けない。
図２は、実施例１の相対的求心路瞳孔障害の判定方法の概略フロー図を示している。図２に示すように、まず、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Ｓ０１：刺激付与ステップ）。図３は、左右の眼球に対する連続刺激付与の説明図であり、縦軸は瞳孔径割合、横軸は時間を示している。図３に示すように、実施例１では、記録開始から２秒間の順応時間を置いた後、右眼、左眼の順番で各４回、２秒間交互連続刺激を与え、最後に５回目の右眼刺激を２秒与えた後、再度２秒の順応時間を置き、記録を停止する。
図２は、実施例１の相対的求心路瞳孔障害の判定方法の概略フロー図を示している。図２に示すように、まず、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Ｓ０１：刺激付与ステップ）。図３は、左右の眼球に対する連続刺激付与の説明図であり、縦軸は瞳孔径割合、横軸は時間を示している。図３に示すように、実施例１では、記録開始から２秒間の順応時間を置いた後、右眼、左眼の順番で各４回、２秒間交互連続刺激を与え、最後に５回目の右眼刺激を２秒与えた後、再度２秒の順応時間を置き、記録を停止する。
【0028】
次に、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Ｓ０２：潜時取得ステップ）。図４は、潜時取得ステップ及び瞳孔径取得ステップの説明図を示している。図４に示すように、実施例１では１回目の右眼刺激時の縮瞳開始の潜時Ｔを取得する。
【0029】
図２に示すように、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割合と、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割合と、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割合を取得する（ステップＳ０３：瞳孔径取得ステップ）。
実施例１では、図４に示すように、１回目の右眼刺激時の縮瞳開始の潜時Ｔを参照し、次の１回目の左眼刺激において、潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ１を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時として自動探索する。同様に、次の２回目の右眼刺激において潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ２、２回目の左眼刺激において潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ３、及び３回目の右眼刺激において潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ４についても、それぞれ潜時Ｔを参照して自動探索し、縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とする。図示しないが、４，５回目の右眼刺激及び３，４回目の左眼刺激についても同様である。
実施例１では、図４に示すように、１回目の右眼刺激時の縮瞳開始の潜時Ｔを参照し、次の１回目の左眼刺激において、潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ１を縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時として自動探索する。同様に、次の２回目の右眼刺激において潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ２、２回目の左眼刺激において潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ３、及び３回目の右眼刺激において潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ４についても、それぞれ潜時Ｔを参照して自動探索し、縮瞳開始時又は縮瞳保持終了時とする。図示しないが、４，５回目の右眼刺激及び３，４回目の左眼刺激についても同様である。
【0030】
図５は、実施例のＲＡＰＤスコアの算出概要を示すグラフである。ここでは、１回目の右眼刺激時から２回目の左眼刺激時における瞳孔径割合の変化を例に説明する。なお、図４と図５では、便宜上異なる被験者のグラフを用いている。
図５に示すように、１回目の右眼刺激時において、潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ２を、右眼の縮瞳開始時Ｓ１又は左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１とし、２回目の左眼刺激時において、潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ３を、左眼の縮瞳開始時Ｓ２又は右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２とする。そして、直線Ａ１は、右眼の縮瞳開始時Ｓ１と右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２を結んだ直線であり、直線Ａ２は、左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１と左眼の縮瞳開始時Ｓ２、直線Ｂ１は、右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２と右眼の縮瞳開始時（図示せず）、直線Ｂ２は、左眼の縮瞳開始時Ｓ２と左眼の縮瞳保持終了時（図示せず）、をそれぞれ結んだ直線である。
瞳孔径取得ステップ（ステップＳ０３）では、例えば、１回目の右眼刺激時から２回目の左眼刺激時における瞳孔径割合の変化について、右眼の縮瞳開始時Ｓ１、左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１、左眼の縮瞳開始時Ｓ２及び右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２における各眼の瞳孔径割合を取得する。
図５に示すように、１回目の右眼刺激時において、潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ２を、右眼の縮瞳開始時Ｓ１又は左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１とし、２回目の左眼刺激時において、潜時もしくはその前後に瞳孔径割合に変化を生じる時点Ｐ３を、左眼の縮瞳開始時Ｓ２又は右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２とする。そして、直線Ａ１は、右眼の縮瞳開始時Ｓ１と右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２を結んだ直線であり、直線Ａ２は、左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１と左眼の縮瞳開始時Ｓ２、直線Ｂ１は、右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２と右眼の縮瞳開始時（図示せず）、直線Ｂ２は、左眼の縮瞳開始時Ｓ２と左眼の縮瞳保持終了時（図示せず）、をそれぞれ結んだ直線である。
瞳孔径取得ステップ（ステップＳ０３）では、例えば、１回目の右眼刺激時から２回目の左眼刺激時における瞳孔径割合の変化について、右眼の縮瞳開始時Ｓ１、左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１、左眼の縮瞳開始時Ｓ２及び右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２における各眼の瞳孔径割合を取得する。
【0031】
次に、片眼を刺激し次に他眼を刺激したときの各眼の瞳孔径割合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割合の単位時間あたりの第２の変化率を算出する（ステップＳ０４：算出ステップ）。実施例１では例えば、図５に示すように、右眼の縮瞳開始時Ｓ１と右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２、左眼の縮瞳保持終了時Ｅ１と左眼の縮瞳開始時Ｓ２、右眼の縮瞳保持終了時Ｅ２と右眼の縮瞳開始時、及び左眼の縮瞳開始時Ｓ２と左眼の縮瞳保持終了時、の間の時間を横軸、各時点の瞳孔径割合を縦軸とした平面座標での単位時間あたりの各眼の瞳孔径割合の変化率を算出する。すなわち、２時点の各眼の瞳孔径割合を結ぶ直線Ａ１，Ａ２，Ｂ１及びＢ２の傾きを算出する。
【0032】
具体的には、右眼の変化率の１０のべき乗を左眼の変化率の１０のべき乗で除した値の対数値を求め、最初の刺激を除いた各眼３回の刺激セット（７ａ～７ｆ）の変化率比の平均値を、実施例のＲＡＰＤスコアとする。最初の刺激を除くのは、最初の刺激の際には、瞳孔が急激に縮瞳するため、これを用いると正確な判定結果が得られないからである。ここで、刺激セット７ａは、１回目の左眼刺激、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激で構成される。同様に、刺激セット７ｂは、２回目の右眼刺激、２回目の左眼刺激及び３回目の右眼刺激で構成される。刺激セット７ｃは、２回目の左眼刺激、３回目の右眼刺激及び３回目の左眼刺激で構成される。刺激セット７ｄは、３回目の右眼刺激、３回目の左眼刺激及び４回目の右眼刺激で構成される。刺激セット７ｅは、３回目の左眼刺激、４回目の右眼刺激及び４回目の左眼刺激で構成される。刺激セット７ｆは、４回目の右眼刺激、４回目の左眼刺激及び５回目の右眼刺激で構成される。
【0033】
下記数式３は、実施例のＲＡＰＤスコアの算出式を表している。数式３におけるａ１は、図５に示す直線Ａ１の傾きであり、数式３におけるａ２は、図５に示す直線Ａ２の傾きである。また、数式３におけるｂ１は、図５に示す直線Ｂ１の傾きであり、数式３におけるｂ２は、図５に示す直線Ｂ２の傾きである。
なお、比較例のＰＡＰＤスコア（数式２）では、対数値に１０を乗じているのに対して、実施例のＰＤＰＤスコア（数式３）では、対数値のままとしている。比較例における数式２は、既報に準じて設定したものであり、対数値に１０を乗じなければいけない特段の理由はない。同様に、実施例における数式３においても、便宜上、対数値のままとしているが、対数値に１０を乗じた値を用いても差し支えはなく、得られるデータの意義や、以下に記述する、比較例の結果との相関性や、識別能、視野指標の左右差との相関性は同じである。あくまで図５に示す直線Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の傾きである、それぞれａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２の１０のべき乗比の対数を取る点が数式３の根幹であり、その数式にいかなる修飾を加えても、その数式の概念の根幹である「縮瞳量とその維持を一括した指標の創出」という技術思想は同じである。
なお、比較例のＰＡＰＤスコア（数式２）では、対数値に１０を乗じているのに対して、実施例のＰＤＰＤスコア（数式３）では、対数値のままとしている。比較例における数式２は、既報に準じて設定したものであり、対数値に１０を乗じなければいけない特段の理由はない。同様に、実施例における数式３においても、便宜上、対数値のままとしているが、対数値に１０を乗じた値を用いても差し支えはなく、得られるデータの意義や、以下に記述する、比較例の結果との相関性や、識別能、視野指標の左右差との相関性は同じである。あくまで図５に示す直線Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２の傾きである、それぞれａ１，ａ２，ｂ１，ｂ２の１０のべき乗比の対数を取る点が数式３の根幹であり、その数式にいかなる修飾を加えても、その数式の概念の根幹である「縮瞳量とその維持を一括した指標の創出」という技術思想は同じである。
【0034】
【数3】
【0035】
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Ｓ０５：判定ステップ）。本実施例では、上記数式３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。
【0036】
判定ステップ（ステップＳ０５）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。
また、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変化率比の平均値を用いて判定する。
判定ステップは、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。
また、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変化率比の平均値を用いて判定する。
判定ステップは、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。
【0037】
ＲＡＰＤの判定においては、一般に、「最初の縮瞳の程度」と「縮瞳を維持できるか」の２点が重要な指標であり、特に初期症状の頃には、縮瞳を維持できない、すなわち散瞳してしまう点が重要な指標である。そして、比較例のＲＡＰＤスコアの算出手法においては、「最初の縮瞳の程度」を検出することは可能であるが、「縮瞳を維持できるか」については検出できないという問題があった。そこで、縮瞳が維持できない場合についての指標化が求められることになる。
一方、ＲＡＰＤの見られない正常なパターンは１種類ではない。図６は、実施例のＲＡＰＤスコアの算出手法の説明図であり、（１）は正常パターン１、（２）は正常パターン２、（３）は左眼障害（左ＲＡＰＤ＋）の場合を示している。図６（１）に示すように、正常パターン１では、１回目の右眼刺激の際に両眼が縮瞳し、その後、１回目の左眼刺激、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激が付与される間、両眼につき縮瞳が維持されているため、両眼共に略水平のグラフとなっている。
一方、ＲＡＰＤの見られない正常なパターンは１種類ではない。図６は、実施例のＲＡＰＤスコアの算出手法の説明図であり、（１）は正常パターン１、（２）は正常パターン２、（３）は左眼障害（左ＲＡＰＤ＋）の場合を示している。図６（１）に示すように、正常パターン１では、１回目の右眼刺激の際に両眼が縮瞳し、その後、１回目の左眼刺激、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激が付与される間、両眼につき縮瞳が維持されているため、両眼共に略水平のグラフとなっている。
【0038】
これに対して、図６（２）に示すように、正常パターン２では、１回目の右眼刺激の際に両眼が縮瞳し、その後、次第に散瞳している。１回目の左眼刺激、２回目の右眼刺激及び２回目の左眼刺激においても、同様に、刺激が付与されると縮瞳し、その後、次第に散瞳している。このように縮瞳と散瞳を繰り返すのは、健康な人であっても縮瞳を維持する力が弱いことがあるためである。
また、図６（３）に示すように、左眼障害（左ＲＡＰＤ＋）の場合では、１回目及び２回目の右眼刺激の際は、両眼に縮瞳が起こった後、徐々に散瞳しているが、１回目及び２回目の左眼刺激においては縮瞳が起こらず、かつ維持されない状態となっている。
このような、複数の正常パターンを正常と判定した上で、異常がある場合を正確に判定できることが必要であり、上述の本実施例のＲＡＰＤスコアの算出手法を用いることで、縮瞳を維持できているか否かを定量化し、指標とすることができる。
また、図６（３）に示すように、左眼障害（左ＲＡＰＤ＋）の場合では、１回目及び２回目の右眼刺激の際は、両眼に縮瞳が起こった後、徐々に散瞳しているが、１回目及び２回目の左眼刺激においては縮瞳が起こらず、かつ維持されない状態となっている。
このような、複数の正常パターンを正常と判定した上で、異常がある場合を正確に判定できることが必要であり、上述の本実施例のＲＡＰＤスコアの算出手法を用いることで、縮瞳を維持できているか否かを定量化し、指標とすることができる。
【0039】
次に、本実施例の相対的求心路瞳孔障害の判定方法の有効性に関する検証結果について説明する。検証に用いた機器は、赤外線監視下で両眼の瞳孔径を経時的に記録できるポータブル瞳孔記録計である株式会社ウラタニ・ラボ製の瞳孔記録計ヒトミル（登録商標）である。当該瞳孔記録計を用いて、内蔵されているソフトウエアに、実施例又は比較例の記録・解析アルゴリズムを作製して行った。そして、特定の病院に通院中の緑内障ないし視神経疾患を有し、瞳孔機能検査の適応のある患者８１例に対して、上記瞳孔記録計を用いて瞳孔反応の記録解析を行った。
また、これらの患者に対して、専門家による別途交互点滅対光反射試験を行い、肉眼的にＲＡＰＤがあるかないかを判定した。肉眼的ＲＡＰＤ陽性例が４２例、陰性例が３９例いた。肉眼的ＲＡＰＤの有無を基準に、受信者操作特性曲線解析を行い、曲線下面積（ＡＵＣ：Area
Under the Curve）を求めた。
また、これらの患者に対して、専門家による別途交互点滅対光反射試験を行い、肉眼的にＲＡＰＤがあるかないかを判定した。肉眼的ＲＡＰＤ陽性例が４２例、陰性例が３９例いた。肉眼的ＲＡＰＤの有無を基準に、受信者操作特性曲線解析を行い、曲線下面積（ＡＵＣ：Area
Under the Curve）を求めた。
【0040】
上述のように、実施例だけではなく、参照のため、従来手法である比較例のＲＡＰＤスコアについても、別途計測できるようにプログラミングした。すなわち、２秒の順応時間後、０．２秒の刺激と１．９秒の無刺激のサイクルで各眼４回の瞳孔反応を記録し、こちらも最初の１回のセットを除いた３回のセットで記録された、右眼刺激時の両眼のベースラインに対する刺激時最大縮瞳時の瞳孔径割合の差分の平均値を左眼刺激時のそれで除した値の対数値を求め、３回のセットの平均値を比較例のＲＡＰＤスコアとした。
【0041】
図７は、比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの受信者操作特性曲線解析結果を示すグラフである。縦軸は感度、横軸は１００－特異度を示している。また、下記表１は、比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの受信者操作特性曲線解析結果を数値化したものである。
図７及び表１に示すように、ＲＯＣ曲線下面積は、比較例のＲＡＰＤスコアでは０．８５（９５％信頼区間０．７５～０．９２）、実施例のＲＡＰＤスコアでは０．８８（９５％信頼区間０．７９～０．９４）であり、実施例のＲＡＰＤスコアが比較例のＲＡＰＤスコアと同等以上のＲＡＰＤ検出能を有することが分かった。そして、一定の基準値（関連する基準）をカットオフ値とした場合、ＲＡＰＤスコアの肉眼的ＲＡＰＤの有無を判定する精度は、比較例の場合、感度が約８１％で特異度が約７２％、実施例ではそれぞれ約７４％と８７％であった。
図７及び表１に示すように、ＲＯＣ曲線下面積は、比較例のＲＡＰＤスコアでは０．８５（９５％信頼区間０．７５～０．９２）、実施例のＲＡＰＤスコアでは０．８８（９５％信頼区間０．７９～０．９４）であり、実施例のＲＡＰＤスコアが比較例のＲＡＰＤスコアと同等以上のＲＡＰＤ検出能を有することが分かった。そして、一定の基準値（関連する基準）をカットオフ値とした場合、ＲＡＰＤスコアの肉眼的ＲＡＰＤの有無を判定する精度は、比較例の場合、感度が約８１％で特異度が約７２％、実施例ではそれぞれ約７４％と８７％であった。
【0042】
【表1】
【0043】
図８は、比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの相関を示すグラフである。丸型のプロットは、専門家が肉眼で陰性者と判定したものであり、正方形のプロットは、専門家が肉眼で陽性者と判定したものである。図８に示すように、比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの相関に関して、決定係数は０．７４（Ｐ＜０．０００１）と高い相関性を示した。
【0044】
図９は、比較例のＲＡＰＤスコアと実施例のＲＡＰＤスコアの視野指標の左右差との相関を示すグラフであり、（１）は比較例のＲＡＰＤスコアの視野指標の左右差との相関、（２）は実施例のＲＡＰＤスコアの視野指標の左右差との相関を示している。何れも、丸型のプロットは、専門家が肉眼で陰性者と判定したものであり、正方形のプロットは、専門家が肉眼で陽性者と判定したものである。ここで、ＭＤ（mean deviation）とは、ハンフリー自動視野計の平均偏差のことである。
図９（１）と（２）を比較すると、視野検査の左右差と実施例のＲＡＰＤスコアの決定係数は０．６８（Ｐ＜０．０００１）で、比較例のＲＡＰＤスコアとの決定係数０．６３（Ｐ＜０．０００１）と同等以上の相関性を示した。すなわち、実施例のＲＡＰＤスコアの方が、決定係数が高く、実際の視野の左右差と略一致する。これは従来技術を用いた瞳孔記録計で報告された決定係数０．５５よりも高い値であった（非特許文献２を参照）。また、図９（２）では肉眼的ＲＡＰＤ陰性者のばらつきが少ないといえる。
図９（１）と（２）を比較すると、視野検査の左右差と実施例のＲＡＰＤスコアの決定係数は０．６８（Ｐ＜０．０００１）で、比較例のＲＡＰＤスコアとの決定係数０．６３（Ｐ＜０．０００１）と同等以上の相関性を示した。すなわち、実施例のＲＡＰＤスコアの方が、決定係数が高く、実際の視野の左右差と略一致する。これは従来技術を用いた瞳孔記録計で報告された決定係数０．５５よりも高い値であった（非特許文献２を参照）。また、図９（２）では肉眼的ＲＡＰＤ陰性者のばらつきが少ないといえる。
【0045】
【産業上の利用可能性】
【0046】
本発明は、瞳孔記録計のソフトウエア内のアルゴリズムとして搭載することで、眼球の相対的求心路瞳孔障害の判定に利用可能である。
【符号の説明】
【0047】
１ 相対的求心路瞳孔障害判定装置
２ 装置本体
３ 撮像部
４ 制御部
５ 記憶部
６ 演算部
７ａ～７ｆ 刺激セット
３１ 可視光照射部
３２ 近赤外光照射部
３３ カメラ部
４１ 交互連続刺激部
６１ 潜時取得部
６２ 瞳孔径変化取得部
６３ 変化率算出部
６４ 判定部
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ 直線
Ｅ１，Ｅ２ 縮瞳保持終了時
Ｐ１～Ｐ４ 時点
Ｓ１，Ｓ２ 縮瞳開始時
Ｔ 潜時
２ 装置本体
３ 撮像部
４ 制御部
５ 記憶部
６ 演算部
７ａ～７ｆ 刺激セット
３１ 可視光照射部
３２ 近赤外光照射部
３３ カメラ部
４１ 交互連続刺激部
６１ 潜時取得部
６２ 瞳孔径変化取得部
６３ 変化率算出部
６４ 判定部
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２ 直線
Ｅ１，Ｅ２ 縮瞳保持終了時
Ｐ１～Ｐ４ 時点
Ｓ１，Ｓ２ 縮瞳開始時
Ｔ 潜時
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
