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課題

瞳孔運動の測定映像データと、その測定時の頭位データと、眼振解析データ紐付けて保存することで、測定時も測定後も一貫してこれらのデータを同期させながら表示して、医師による診断治療を容易に行える眼振解析ステムを提供する。

解決手段

被検者の瞳孔を撮影するカメラ5と、被検者の頭位を測定する頭位センサ7と、カメラ5で撮影された瞳孔映像を入力して眼振データを出力する眼振解析部8と、出力部3と、を有し、眼振解析部8は、撮影された瞳孔映像のフレーム毎の画像データを取得し、この取得をトリガーとして、頭位センサ7から頭位データを取得して画像データに紐付けると共に、画像データを用いて眼振解析して眼振データを生成して画像データ又は頭位データに紐付け、出力部4は、紐付けされた画像データ、頭位データ及び眼振データのうち、少なくとも2つのデータを出力する。

概要

背景

めまい症や平衡機能障害診断において、頭部を左右前後に振ったり、ったりする刺激を与えた結果、眼球がどのように運動するかを観察する手法が一般的に実施されている。
このような診断では、電気眼振計(ENG)や赤外線ビデオ眼振計(VOG)が広く用いられているが、電気眼振計では、目を閉じた状態でも計測が可能である一方、顔面に5か所程度の電極を貼りつける必要があり、眼球の垂直・水平運動は検出できるものの、回旋運動は検出できない等の課題があった。赤外線ビデオ式眼振計は、頭部にカメラ付きゴーグルを装着するのみで、目が反応しない赤外線を照射してその瞳孔映像を記録することで眼球運動検査を実施するものである。この方式は画像処理に専用のシステムが必要で、瞼が計測結果に影響する可能性があるものの、患者の負担が軽く、眼球の水平・垂直・回旋運動の全てを検出可能である。
そこで、従来、赤外線ビデオ式眼振計を用いた多数の発明がなされてきた。

例えば、特許文献1には、「眼球画像解析システム」という名称で、両眼の眼球運動や瞳孔の大きさをリアルタイム同時計測できる眼球画像解析システムが開示されている。
この特許文献1に開示される発明では、眼球撮影装置あるいは画像再生装置又は画像記録再生装置から画像処理装置に、左眼右眼の眼球画像を1フィールド毎あるいは1フレーム毎に交互に取り込ませてコンピュータ解析することで、両眼の眼球運動あるいは両眼の瞳孔の大きさをリアルタイムで計測し、その計測結果を示すグラフ表示装置に両眼同時に表示することができる。

また、特許文献2には、「めまい治療に用いることができる眼振計」という名称で、良性発作性頭位めまい症(BPPV)の治療の一種であるイプリー法を簡便に行なうことができる眼振計に関する発明が開示されている。
この特許文献2に開示される発明では、被験者頭位を検出するための頭位検出部と、頭位検出部により得られたデータから、頭部の移動を解析するための頭位解析部と、眼球の動き撮像するための眼球撮像部と、眼球撮像部により得られた眼球映像から眼球運動を解析するための眼球映像解析部とを有し、更に、頭位の解析結果に対する眼球映像の解析結果によって、被験者がとるべき姿勢を算出することが可能である。

さらに、特許文献3には、「眼球運動解析システム、眼球運動診断装置および眼球運動解析方法」という名称で、眼球の運動データ緩徐相と急速相とに適切に分離することができているのか否かを容易に確認することができるシステムや方法が開示されている。
この特許文献3に開示される発明では、平衡機能検査装置から得られるデータから眼球運動を解析する手法の1つである前庭動眼反射を用いた解析手法において、眼球位置が徐々に変位する緩徐相と急速に元の位置に戻る変位である急速相が交互に現れる「眼振」の緩徐相における眼球の第1変位ベクトルと、緩徐相の次の急速相における眼球の第2変位ベクトルとのなす角の度数分布を算出することで、眼球の運動データを緩徐相と急速相とに適切に分離することができているか否かを容易に確認することが可能である。

概要

瞳孔運動の測定映像データと、その測定時の頭位データと、眼振解析データ紐付けて保存することで、測定時も測定後も一貫してこれらのデータを同期させながら表示して、医師による診断・治療を容易に行える眼振解析システムを提供する。被検者の瞳孔を撮影するカメラ5と、被検者の頭位を測定する頭位センサ7と、カメラ5で撮影された瞳孔映像を入力して眼振データを出力する眼振解析部8と、出力部3と、を有し、眼振解析部8は、撮影された瞳孔映像のフレーム毎の画像データを取得し、この取得をトリガーとして、頭位センサ7から頭位データを取得して画像データに紐付けると共に、画像データを用いて眼振解析して眼振データを生成して画像データ又は頭位データに紐付け、出力部4は、紐付けされた画像データ、頭位データ及び眼振データのうち、少なくとも2つのデータを出力する。

目的

本発明はかかる従来の事情対処してなされたものであり、瞳孔運動の測定映像データと、その測定時の頭位データと、眼振解析データを紐付けて保存することで、測定時も測定後も一貫してこれらのデータを同期させながら表示して、医師による診断・治療を容易に行える眼振解析システムを提供する

効果

実績

技術文献被引用数
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牽制数
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請求項1

被検者瞳孔撮影するカメラと、前記被検者の頭位を測定する頭位センサと、前記カメラで撮影された瞳孔映像データを入力して眼振データを出力する眼振解析部と、出力部と、を有し、前記眼振解析部は、前記カメラで撮影された瞳孔映像データのフレーム毎の画像データを取得し、この取得をトリガーとして、前記頭位センサから頭位データを取得して前記画像データに紐付けると共に、前記画像データを用いて眼振解析して前記眼振データを生成して前記画像データ又は前記頭位データに紐付け、前記出力部は、紐付けされた前記画像データ、前記頭位データ及び前記眼振データのうち、少なくとも2つのデータを出力することを特徴とする眼振解析システム

請求項2

前記眼振解析部は、前記頭位データに対するしきい値を備え、前記被検者の姿勢を判断して姿勢データを生成し、前記出力部は、前記姿勢データを出力することを特徴とする請求項1記載の眼振解析システム。

請求項3

前記眼振解析部は、予め所望に定められた複数の検査工程の開始と終了を前記姿勢データを用いて判断し、前記出力部は、前記複数の検査工程のうち実行中の検査工程を表示することを特徴とする請求項2に記載の眼振解析システム。

請求項4

前記頭位センサは、前記被検者が所望の方向を向いている状態で前記頭位データをリセットする機能を備えることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の眼振解析システム。

請求項5

前記眼振解析部は、前記頭位データに基づいて前記被検者のアバターを生成し、前記出力部は、前記アバターを出力することを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載に眼振解析システム。

技術分野

0001

本発明は、めまい症や平衡機能障害診断治療に用いることができる眼振解析ステムであって、特に、瞳孔運動の測定映像と、その測定時の頭位と、眼振解析データ紐付けることができる眼振解析システムに関する。

背景技術

0002

めまい症や平衡機能障害の診断において、頭部を左右前後に振ったり、ったりする刺激を与えた結果、眼球がどのように運動するかを観察する手法が一般的に実施されている。
このような診断では、電気眼振計(ENG)や赤外線ビデオ眼振計(VOG)が広く用いられているが、電気眼振計では、目を閉じた状態でも計測が可能である一方、顔面に5か所程度の電極を貼りつける必要があり、眼球の垂直・水平運動は検出できるものの、回旋運動は検出できない等の課題があった。赤外線ビデオ式眼振計は、頭部にカメラ付きゴーグルを装着するのみで、目が反応しない赤外線を照射してその瞳孔の映像を記録することで眼球運動検査を実施するものである。この方式は画像処理に専用のシステムが必要で、瞼が計測結果に影響する可能性があるものの、患者の負担が軽く、眼球の水平・垂直・回旋運動の全てを検出可能である。
そこで、従来、赤外線ビデオ式眼振計を用いた多数の発明がなされてきた。

0003

例えば、特許文献1には、「眼球画像解析システム」という名称で、両眼の眼球運動や瞳孔の大きさをリアルタイム同時計測できる眼球画像解析システムが開示されている。
この特許文献1に開示される発明では、眼球撮影装置あるいは画像再生装置又は画像記録再生装置から画像処理装置に、左眼右眼の眼球画像を1フィールド毎あるいは1フレーム毎に交互に取り込ませてコンピュータ解析することで、両眼の眼球運動あるいは両眼の瞳孔の大きさをリアルタイムで計測し、その計測結果を示すグラフ表示装置に両眼同時に表示することができる。

0004

また、特許文献2には、「めまい治療に用いることができる眼振計」という名称で、良性発作性頭位めまい症(BPPV)の治療の一種であるイプリー法を簡便に行なうことができる眼振計に関する発明が開示されている。
この特許文献2に開示される発明では、被験者の頭位を検出するための頭位検出部と、頭位検出部により得られたデータから、頭部の移動を解析するための頭位解析部と、眼球の動き撮像するための眼球撮像部と、眼球撮像部により得られた眼球映像から眼球運動を解析するための眼球映像解析部とを有し、更に、頭位の解析結果に対する眼球映像の解析結果によって、被験者がとるべき姿勢を算出することが可能である。

0005

さらに、特許文献3には、「眼球運動解析システム、眼球運動診断装置および眼球運動解析方法」という名称で、眼球の運動データ緩徐相と急速相とに適切に分離することができているのか否かを容易に確認することができるシステムや方法が開示されている。
この特許文献3に開示される発明では、平衡機能検査装置から得られるデータから眼球運動を解析する手法の1つである前庭動眼反射を用いた解析手法において、眼球位置が徐々に変位する緩徐相と急速に元の位置に戻る変位である急速相が交互に現れる「眼振」の緩徐相における眼球の第1変位ベクトルと、緩徐相の次の急速相における眼球の第2変位ベクトルとのなす角の度数分布を算出することで、眼球の運動データを緩徐相と急速相とに適切に分離することができているか否かを容易に確認することが可能である。

先行技術

0006

特開2001−321342号公報
特開2005−304912号公報
特開2014−104120号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、特許文献1に開示される技術では、左眼と右眼の眼球運動に関する画像を交互にコンピュータ解析するものの、被検者体勢や頭位に関するデータの採用がなく、左眼と右眼の眼球運動についてのデータが同時に表示されたとしても、どのような体勢あるいは頭位で採取されたデータであるかは不明という課題があった。
また、特許文献2に開示される技術では、頭位検出部と頭位解析部を備えて、頭部が移動する加速度や方向等を測定しつつ、眼振の有無を測定するものの、キャナリスの位置の特定は、この眼振の有無のデータを蓄積し、これらのデータとデータベースにおける過去のデータを演算部で照らし合わせて実行されるため、眼振の有無の測定の際にリアルタイムで頭位に関するデータが逐次必要となるわけでもない。したがって、眼振に関するデータと頭位に関するデータが紐付けされていない。
しかしながら、めまい症や平衡機能障害の診断・治療のために、瞳孔運動の測定映像を用いて眼振の解析を行う場合には、その測定時の頭位が解析に深く関わるため、瞳孔運動の測定映像と、測定時の頭位に関するデータと、眼振解析データを紐付けることは、後でデータを見て診断したり、後で再度眼振解析することを可能とする重要な要素である。すなわち、特許文献2に開示される技術のように眼振に関するデータと頭位に関するデータが紐付けられていない場合には、後でデータを見て診断したり、後で瞳孔運動の測定画像と頭位に関するデータから再度眼振解析を行うことができないという課題があった。
さらに、特許文献3に開示される技術でも、眼振データに対して緩徐相と急速相の分離が適切であるか否かの確認は容易に可能であるものの、眼振を引き起こした原因を明らかにするための頭位に関するデータについては何ら記載されるものはなく、頭位と眼振データを結び付けて診断したり治療法に用いたりすることができないという課題があった。

0008

本発明はかかる従来の事情対処してなされたものであり、瞳孔運動の測定映像データと、その測定時の頭位データと、眼振解析データを紐付けて保存することで、測定時も測定後も一貫してこれらのデータを同期させながら表示して、医師による診断・治療を容易に行える眼振解析システ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

0009

上記目的を達成するため、第1の発明である眼振解析システムは、被検者の瞳孔を撮影するカメラと、前記被検者の頭位を測定する頭位センサと、前記カメラで撮影された瞳孔映像データを入力して眼振データを出力する眼振解析部と、出力部と、を有し、前記眼振解析部は、前記カメラで撮影された瞳孔映像データのフレーム毎の画像データを取得し、この取得をトリガーとして、前記頭位センサから頭位データを取得して前記画像データに紐付けると共に、前記画像データを用いて眼振解析して前記眼振データを生成して前記画像データ又は前記頭位データに紐付け、前記出力部は、紐付けされた前記画像データ、前記頭位データ及び前記眼振データのうち、少なくとも2つのデータを出力することを特徴とするものである。
上記構成の眼振解析システムでは、眼振解析部が、瞳孔映像データの中からフレーム毎の画像データを取得し、この取得をトリガーとして、頭位センサから頭位データを取得して画像データに紐付けるように作用する。また、眼振解析部は画像データを用いて眼振解析して眼振データを生成するように作用し、さらに、眼振データに対して画像データ又は頭位データに紐付けるように作用する。
なお、本願で画像データの取得をトリガーとして頭位データを取得するというのは、画像データの取得のタイミングでトリガーとなる信号や関数を生成あるいは呼び出し、その信号や関数をトリガーとして頭位データを取得するという意味である。また、本願でフレーム毎とは、フレーム1つ1つ毎の他、予め定めた複数のフレーム毎の両方の意味を含むものである。

0010

また、第2の発明である眼振解析システムは、第1の発明において、前記眼振解析部は、頭位データに対するしきい値を備え、前記被検者の姿勢を判断して姿勢データを生成し、前記出力部は、前記姿勢データを出力することを特徴とするものである。
上記構成の眼振解析システムでは、第1の発明の作用に加えて、眼振解析部が姿勢データを生成するように作用する。

0011

そして、第3の発明である眼振解析システムは、第2の発明において、前記眼振解析部は、予め所望に定められた複数の検査工程の開始と終了を前記姿勢データを用いて判断し、前記出力部は、前記複数の検査工程のうち実行中の検査工程を表示することを特徴とするものである。
上記構成の眼振解析システムでは、第2の発明の作用に加えて 眼振解析部が姿勢データを用いて複数の検査工程の開始と終了を判断するように作用する。また、出力部は、実行中の検査工程を表示するように作用する。

0012

さらに、第4の発明である眼振解析システムは、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の眼振解析システムにおいて、前記頭位センサは、前記被検者が所望の方向を向いている状態で前記頭位データをリセットする機能を備えることを特徴とするものである。
上記構成の眼振解析システムでは、第1の発明乃至第3の発明のいずれか1つの発明の作用に加えて、頭位センサは被検者が所望の方向を向いている状態で頭位データをリセットするように作用する。

0013

さらに、第5の発明である眼振解析システムは、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載の眼振解析システムにおいて、前記眼振解析部は、前記頭位データに基づいて前記被検者のアバターを生成し、前記出力部は、前記アバターを出力することを特徴とするものである。
上記構成の眼振解析システムでは、第1の発明乃至第4の発明のいずれか1つの発明の作用に加えて、眼振解析部は頭位データに基づいて被検者のアバターを生成するように作用する。また、出力部がそのアバターを出力するように作用する。
なお、アバターとは、被検者の分身となるキャラクターを意味し、本願発明では被検者の頭部の形状、向きを模したアニメーションを意味するものである。

発明の効果

0014

本発明の第1の発明である眼振解析システムでは、測定時では、瞳孔映像データと頭位データを紐付けて眼振解析し、眼振解析データと頭位データも紐付けていずれの眼振解析データがいずれの頭位データ時に得られたものであるかを対応させて確認することができ、また、測定後に、改めて眼振解析に用いる瞳孔映像データの範囲を変更して再度眼振解析する際に、瞳孔映像データと紐付いた頭位データを診断することが可能であり、さらに、新たな眼振解析データに対しても頭位データを紐付けることができ、一旦瞳孔映像データを取得すれば、その時以降いつでも、瞳孔映像データ、頭位データ及び眼振解析データをそれぞれ同期させた状態で、確認することが可能である。したがって、医師は一度瞳孔映像データを取得することで、同時あるいはその後いつでも瞳孔映像データ、頭位データ及び眼振解析データのうち、少なくとも2つを対応させてめまい症や平衡機能障害の診断・治療に活用することができる。
しかも、画像データ、頭位データ及び眼振データが紐付けられているので、解析された眼振データにおいて、ある時点における1点のデータを読み出してもその解析された眼振データの基となった画像データと頭位データそのものを得ることができ、それらの対応を確認することができ、しかも、測定した後に画像データと頭位データを紐付けしてデータを格納するので、画像データを再生する際にも頭位データが紐付けされており、その状態で眼振を解析して得られる眼振データとの紐付けも維持されるので、検査後にデータの再生を行い、解析を行っても同様に画像データのフレーム単位での頭位データや眼振データとの同期は保持されるので、より精度が高く信頼性の高い解析と同期性担保されることから検査のやり直しや検査時の調整、医師の関与が不要であり極めて効率性の高い検査が可能である。

0015

本発明の第2の発明である眼振解析システムでは、第1の発明の効果に加えて、姿勢データを出力した出力部によって被検者の姿勢を把握しつつ、その姿勢で瞳孔映像データが取得されていることも把握することができる。

0016

本発明の第3の発明である眼振解析システムでは、第2の発明の効果に加えて、眼振解析部が、予め所望に定められた複数の検査工程の開始と終了を、姿勢データを用いて判断するので、医師の意思によって検査の開始と終了を決定しなくとも複数の検査工程を移行することが可能である。すなわち、検査における測定や解析を自動的に進めることが可能である。
また、出力部が、いずれの検査工程が実行中であるのかを表示するので医師は検査の進行状況をリアルタイムで把握することができる。

0017

本発明の第4の発明である眼振解析システムでは、第1の発明乃至第3の発明のいずれかの発明の効果に加えて、頭位センサが、被検者が所望の方向を向いている状態で頭位データをリセットするので、瞳孔映像データを取得する際に、被検者の頭位あるいは姿勢の基準点を、座位であっても臥位であっても所望に定めることが可能である。また、瞳孔映像データの取得毎にその前にリセットすることによれば、複数回のデータ取得であっても、瞳孔映像データ毎に基準点が一定であり、以前の瞳孔映像データの基準点との混同を排除することができる。

0018

本発明の第5の発明である眼振解析システムでは、第1の発明乃至第4の発明のいずれかの発明の効果に加えて、眼振解析部が被験者の頭位データに基づいてアバターを生成して、出力部がそれを出力することで、医師は被検者の頭の向きを直感的に容易に確認することが可能である。頭位データは角度等でデジタル表現されるが、アバターは被検者の頭部の向きを模して示すので直感的に容易に被検者の頭位を把握することができるのである。

図面の簡単な説明

0019

本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの構成を表すブロック構成図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのVOGゴーグルの構造を示す概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのVOGゴーグルに取り付ける赤外線カメラユニットの概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの解析部で用いられる頭位データに関する角度と軸を示す概念図であり、(a)は振角を示す概念図、(b)は仰角を示す概念図、(c)は回転角を示す概念図、(d)はそれぞれの角に対する回転軸を示す概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの解析部で実行される画像データと頭位データの取得及び眼振データの解析及びこれらのデータに対する紐付け処理のタイミングを示す概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの構成を表す概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムを用いてなされる解析のフローチャートである。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される眼振検査時表示画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される眼振検査時画像の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される検査開始時の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭位眼振検査(座位)中の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭位眼振検査(座位)中の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭位眼振検査(座位)中の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭位眼振検査(座位)中の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭位眼振検査(座位)中の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭位眼振検査(座位)後の診断時の操作画面の概念図である。
本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される頭振り眼振検査中の操作画面の概念図である。

実施例

0020

以下に、本発明の第1の実施の形態に係る眼振解析システムについて図1乃至図3を参照しながら説明する。
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る眼振解析システムの構成を示すブロック図である。図2及び図3は、本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのVOGゴーグルの構造を示す概念図である。図4は、本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの解析部で用いられる頭位データに関する軸と角度を示す概念図であり、図5は、本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの解析部で実行される画像データと頭位データの取得及び眼振データの解析及びこれらのデータに対する紐付け処理のタイミングを示す概念図である。

0021

図1において、眼振解析システム1は、VOGゴーグル4、解析部8、入力部2、出力部3及びデータベース14から構成されている。
入力部2は、被検者又は患者の氏名、年齢性別識別番号(ID)、既往症診察歴や診察結果等のデータや、試験あるいは診察している医師に関するデータ、試験あるいは診察の日時や温度、湿度等、試験・診察環境に関するデータを入力する。また、後で説明するが、眼振解析システム1では、頭位センサからのデータを基に姿勢解析を行うが、その際にいずれの姿勢であるかを評価するための頭位データしきい値を予め入力し、読み出し可能にデータベースに格納する。
入力部2の具体例としては、キーボードマウスペンタブレットフットスイッチ、タッチスイッチ、光学式読取装置あるいはコンピュータ等の解析装置計測機器等から通信回線を介してデータを受信する受信装置など複数種類の装置からなり目的に応じた使い分け可能な装置が考えられる。また、眼振解析システム1への入力に対するインターフェースのようなものであってもよい。
また、出力部3は、VOGゴーグル4で取得されたデータや解析部8における処理結果あるいは解析結果25に関するデータや、処理あるいは解析時における条件やデータ入力を促すための入力画面(インターフェース画面)等の情報について外部に出力するものであり、あるいはデータベース14に格納されているデータを読み出して外部へ出力するものである。具体的にはCRT液晶プラズマあるいは有機ELなどによるディスプレイ装置、あるいはプリンタ装置などの出力装置、さらには外部装置への伝送を行うためのトランスミッタなどの発信装置などが考えられる。もちろん、外部装置への伝送のための出力に対するインターフェースのようなものであってもよい。
VOGゴーグル4は、カメラ5とマイク6と頭位センサ7を備えており、それぞれ画像データ17、音声データ18、頭位データ19を生成する。これらのデータは解析部8を介してデータベース14に読み出し可能に格納されると共に解析部8における処理や解析に用いられる。このVOGゴーグル4の構成については図2乃至図4を参照しながら詳細に説明する。

0022

VOGゴーグル4は、図2,3に示されるとおり、暗視カバー30で覆うことのできるゴーグル本体31の中に、カメラ5として、ホットミラー32、カメラレンズ33、カメラ本体34を備えており、さらに、カメラ本体34の内部に撮像ICとしてCMOS基板36を備えている。また、画像を撮るための光源として赤外線LED35を備えている。赤外線は人間の眼で反応しないので、自然光の影響を排除して眼球の運動を撮影するには好適である。赤外線LED35から出射された赤外線はホットミラー32で反射されて被検者の眼球を照射し、眼球で反射された赤外線は再度ホットミラー32で反射されてカメラレンズ33を介してカメラ本体34の中のCMOS基板36に取り込まれ、眼球運動の画像データ17が生成される。
さらに、VOGゴーグル4は、図3に示されるとおり、頭位センサ7として9軸センサ基板37を内蔵しており、VOGゴーグル4を装着した被検者の頭位を測定して頭位データ19を生成することができる。9軸センサ基板37は、3軸ジャイロセンサと3軸加速度センサと3軸地磁気センサから構成されるものである。
CMOS基板36で生成される画像データ17と9軸センサ基板37で生成される頭位データ19は、カメラインターフェース基板38を介してUSBケーブル39で解析部8へ出力される。
なお、9軸センサ基板37による頭位の測定は、頭位を角度で測定するものであり、9軸センサ基板37から取得したデータから図4に示す頭位角度、α(振角)、β(仰角)、γ(回転角)で表現される。本実施の形態における測定や解析では、α(振角)の右傾、β(仰角)の後傾、γ(回転角)の右転をそれぞれ+(プラス)とし、その逆をそれぞれ−(マイナス)としている。また、これらの角度の回転軸は図4(d)に示されるとおり、被検者の頭に対して軸を概念し、α(振角)がx軸55、β(仰角)がy軸56、γ(回転角)がw軸57としている。また、頭位センサ7は、被検者が所望の方向を向いている状態で頭位データ19をリセットする機能を備えている。その効用については後述する。

0023

本実施の形態におけるVOGゴーグル4は、図2,3には示されていないがゴーグル本体31内の空いているスペースにマイク6を内蔵して音声データ18を取得している。音声データ18は医師と被検者の間の会話や、医師が診察や検査中にメモを取ることが困難な場合に、音声によるメモを取るためのものである。音声データ18は解析部8を介してデータベース14に読み出し可能に格納される。このマイク6は必ずしもVOGゴーグル4に内蔵されなくともよく、入力部2に設けたり、VOGゴーグル4外に別体としてマイク6を備えて解析部8に接続してもよく、さらに直接解析部8に設けてもよい。
また、本実施の形態では、撮像ICとしてCMOS基板36を備えているが、CMOS基板36に代えてCCD基板を採用してもよく、頭位センサ7として9軸センサ基板37に代えて3軸ジャイロセンサと3軸加速度センサから構成される6軸センサ基板を採用してもよい。
解析部8は、データ処理部9、瞳孔検出処理部10、瞳孔回転角解析部11、水平・垂直・回旋速度解析部12及び姿勢解析部13を備える構成となっている。
データ処理部9は、VOGゴーグル4に内蔵されるカメラ5で生成される画像データ17を構成する個々のフレームを取得するが、その取得毎にコールバック関数を呼び出し、このコールバック関数の呼出しのタイミングによって頭位センサ7で生成された頭位データ19を取得して、画像データ17のフレーム毎に頭位データ19を紐付ける。これらのデータの取得と紐付けのタイミングについて図5を参照しながら説明を加える。

0024

図5において、3つの線図が描かれているが、一番上の線図がFVAL信号線図60である。この線図で上に凸の部分の1つ1つが画像データ17を構成するフレームを取得している際の信号である。したがって、凸状の部分の最後に落ちている箇所が1つのフレームの画像を取得し終わったタイミングであり、このタイミングでコールバック関数を呼び出して頭位データ19を取得する。
すなわち、符号61は頭位データ取得線図であり、符号63はコールバック関数呼出タイミング63であり、符号64は頭位データ19の取得タイミングを表す頭位データ取得表示64である。
さらに、図5の一番下の線図は、解析部8のデータ処理部9及び瞳孔検出処理部10で実行される処理、瞳孔回転角解析部11−姿勢解析部13で実行される解析の実行タイミングを凸状の部分で示している処理・解析線図62である。
したがって、眼振データ20に関する解析や姿勢データ21に関する解析は処理・解析タイミング表示65で示される凸状の部分のタイミングで実行されており、フレーム毎の画像データ17と頭位データ19との紐付けも処理・解析タイミング表示65で示される凸状の部分のタイミングで実行されている。
なお、本願で言う「紐付け」とは、アナログで連続的に取得されるデータを離散化させて、それぞれの離散化されたデータ同士を関連付けること及び関連付けて記録することを意味する。データ処理部9は、画像データ17をフレーム毎に分解し、そのフレーム毎の取得のタイミングで、データ処理部9内部でコールバック関数が呼び出され、そのコールバック関数の呼出しをトリガーとしてVOGゴーグル4に内蔵される頭位センサ7で生成される頭位データ19を取得し、画像データ17のフレーム毎に頭位データ19を関連付けてデータベース14に記録するのである。
この紐付けによって、フレーム毎の画像データ17に、そのフレームを取得した際の頭位データ19が対応した状態でデータベース14に記録されることになり、記録後にデータベース14から画像データ17を読み出しても、そのフレーム毎に対応した頭位データ19も読み出すことができる。逆に、頭位データ19を読み出す場合でも、その頭位データ19を取得したタイミング時のフレームにおける画像データ17も読み出すことが可能である。

0025

瞳孔検出処理部10は、被検者の眼球運動を解析するために、画像データ17のフレーム毎に、瞳孔を画像処理によって検出する。この瞳孔検出処理部10における瞳孔検出処理に際しては、予め新規の被検者に対してキャリブレーションを実行しておく必要がある。
具体的には、試験実施の前に、被検者に対してまず、正面正視画像を取得し、予めデータベース14に格納されている瞳孔探索範囲22及び探索パラメータ23を参照しながら、瞳孔のゼロ位置(中心位置)を決定しつつ、瞳孔を画像処理によって検出する。その際、瞳孔の虹彩紋理パターン24に関するデータを取得しておく。また、取得した虹彩紋理パターンの水平方向における境界を指定して虹彩紋理の水平幅の計測を行い、データを取得しておく。このような虹彩紋理パターン24やその水平幅に関するデータを取得することで、眼球の運動解析を行うことが可能となる。なお、探索パラメータ23とは主として画像処理パラメータを意味しており、例えば画像の二値化パラメータノイズ除去のためのパラメータ推定瞳孔サイズ範囲に関するデータ等を指している。
さらに、眼球運動の解析を行う際の範囲を指定しておく。具体的には、目頭目尻目安として水平範囲を予め定めておき、垂直範囲まぶたが最大に開く範囲を目安として予め定めておく。この解析範囲を設定してデータとして取得することで、解析の障害となる瞳孔以外の黒いエリア等を除去できる。
このキャリブレーションによって、得られるデータもデータベース14に読み出し可能に格納しておくとよい。

0026

瞳孔検出処理部10は、データベース14に予め登録されている瞳孔探索範囲22及び探索パラメータ23を読み出して、この範囲内で黒い丸を瞳孔として検出することを可能とするものである。さらに、検出された瞳孔の虹彩紋理パターン24に関するデータを取得する。また、取得した虹彩紋理パターン24の水平方向における境界を指定して虹彩紋理の水平幅の計測を行い、データを取得しておく。これらのデータは、瞳孔検出処理部10によってデータベース14に読み出し可能に格納される。
瞳孔回転角解析部11は、瞳孔検出処理部10でフレーム毎の画像データ17で検出された瞳孔の回転角を解析する。瞳孔の回転角は、キャリブレーションで測定された瞳孔のゼロ位置や瞳孔周囲の虹彩紋理パターン24を基準として、フレーム毎の虹彩紋理パターン24の変化の角度量として解析される。また、その角度量は、水平成分、垂直成分、回旋成分毎に解析され、それらのデータはそれぞれ眼振データ20として瞳孔回転角解析部11によって読み出し可能にデータベース14に格納される。
次に、水平・垂直・回旋速度解析部12は、瞳孔回転角解析部11で取得された瞳孔の回転角に関するデータの時間変化を、水平速度垂直速度、回旋速度として解析し、それらのデータもそれぞれ眼振データ20として読み出し可能にデータベース14に格納する。なお、この時間変化における単位時間としてはフレーム間の時間、あるいは予め定めたフレーム数の間の時間でもよいし、秒単位で予め定めた時間であってもよい。
データ処理部9は、瞳孔回転角解析部11及び水平・垂直・回旋速度解析部12で取得される眼振データ20、すなわち、瞳孔の水平成分、垂直成分、回旋成分の回転角に関するデータとそれぞれの時間変化に関する水平速度、垂直速度、回旋速度に関するデータとそれらの解析の基となったフレームの画像データ17又は画像データ17のフレーム毎に紐付けられた頭位データ19と紐付けを行う。前述のとおり、画像データ17と頭位データ19は画像データ17のフレーム毎にデータ処理部9によって紐付けされているので、眼振データ20はいずれか一方と紐付けされることで、いずれにも紐付けされることになる。なお、この眼振データ20に関するデータ処理部9による紐付けも図5の処理・解析タイミング表示65の凸状の部分で実行される。

0027

姿勢解析部13は、頭位センサ7で取得された頭位データ19から、被検者の姿勢を解析するものである。本願における姿勢とは、被検者の頭の向き(頭位)を意味しており、姿勢は頭位角度のα(振角)、β(仰角)、γ(回転角)に対して予めしきい値を定めておき、それぞれの角度としきい値の関係によって判断する。例えば、表1に頭位角度と姿勢(頭位)の判断との対応を示す。
これらのしきい値と対応する姿勢は、頭位データしきい値15として入力部2を介してデータベース14に読み出し可能に格納されており、姿勢解析部13は、例えば、表1に示される頭位データしきい値15を基に被検者の姿勢を解析し、その解析結果として正面、背屈、左下、右下、前屈等の姿勢データ21を生成して読み出し可能にデータベース14に格納する。

0028

0029

また、姿勢解析部13は、頭位角度α(振角)、β(仰角)、γ(回転角)として得られる頭位データ19を図4に示されるx軸55、y軸56、w軸57周りに回転させて姿勢(頭位)をアバター化した画像データをも生成し、姿勢データ21として読み出し可能にデータベース14に格納する。
さらに、姿勢解析部13は、予め所望に定められた複数の検査工程の開始と終了に対し、それぞれ姿勢データ21と対応させておくと同時に、それぞれの検査工程で必要とされる画像データ17、頭位データ19あるいは眼振データ20の量を定めておくことで、姿勢データ21とそれに対応して取得された画像データ17及び頭位データ19あるいは解析で得られた眼振データ20の量によって、検査工程の開始と終了を判断する。予め所望に定められた複数の検査工程の開始と終了を決定するための条件に関するデータは、検査工程データ16として予めデータベース14に読み出し可能に格納されている。
検査工程データ16は、検査工程の開始と終了を規定するための姿勢に関する姿勢データ21と、その姿勢でどの程度の画像データ17及び頭位データ19が必要であるか、あるいは眼振データ20が必要であるかを対応させた状態で構成されている。検査工程データ16に含まれるデータとしては、解析される前の画像データ17及び頭位データ19であっても解析後の眼振データ20であってもよい。
なお、解析部8のデータ処理部9、瞳孔検出処理部10、瞳孔回転角解析部11、水平・垂直・回旋速度解析部12及び姿勢解析部13は、その処理あるいは解析に際し、VOGゴーグル4から得られたデータを用いることも可能であるし、一旦データベース14に格納されたデータをデータベース14から読み出して、処理あるいは解析することも可能である。
以上説明した眼振解析システム1は、これらの構成要素を一体にして、耳鼻咽喉科診察室内に設置したり、あるいは病室搬入可能な可搬型のシステムとして概念されるものである。図6は、本発明の実施の形態に係る眼振解析システムの構成を表す概念図である。

0030

図6において、解析部8とデータベース14を備えるパーソナルコンピュータ26に対し、入力部2としてのキーボード2aとマウス2b、出力部3としてのディスプレイ及びVOGゴーグル4を接続する。また、パーソナルコンピュータ26は交流電源28に対して医療用絶縁トランス27を介して接続され、電源が試験や診察の途中で安易に落ちないように信頼性を向上させている。
以上のように構成される本実施の形態に係る眼振解析システム1の動作について図7を参照しながら説明する。図7は本発明の実施の形態に係る眼振解析システムを用いてなされる解析のフローチャートである。
図7において、まず、医師は被検者(患者)に対してVOGゴーグル4を眼を覆うように頭部に装着してもらい、ステップS1として、VOGゴーグル4に内蔵されるカメラ5(図2,3参照)を用いて瞳孔を撮影する。この撮影によって画像データ17が生成される。図7では、工程を表すステップSの表示を破線で覆い、その覆った部分に符号を付しているが、それはその工程を実行する主体を意味しているので、例えば、ステップS1は符号5で示されるカメラによって実行されるものであり、さらにその外側を覆うVOGゴーグル4は、そのカメラ5を内包している構成要素を示している。
ステップS2は、同じく内蔵されたマイク6で医師と被検者の会話を録音したり、医師がメモ代わりに必要な事項を、マイク6を用いて音声メモとして録音する。この録音によって音声データ18が生成される。さらに、ステップS3として、VOGゴーグル4に内蔵された頭位センサ7(図2,3参照)を用いて被検者の頭位を測定して頭位データ19を生成する。

0031

ステップS4は、データ処理部9が画像データ17を構成する個々のフレームを取得する工程である。また、ステップS5は、データ処理部9がステップS4で取得されたフレーム毎にコールバック関数が呼び出される工程である。本実施の形態においてはコールバック関数を呼び出しているが、コールバック関数の他、その後のステップS6のデータ処理部9が頭位データ19を取得する工程を実行するためのトリガー信号となるのであれば、どのような信号や情報を生成してもよい。
ステップS7は、データ処理部9が、図5を参照して説明したとおりのタイミングでフレーム毎の画像データ17と頭位データ19との紐付け処理を実行する工程である。データ処理部9は、画像データ17と頭位データ19が紐付けされた状態でデータベース14に読み出し可能に格納する。

0032

ステップS8は、瞳孔検出処理部10が、データベース14に格納されている瞳孔探索範囲22及び探索パラメータ23を読み出して、フレーム毎の画像データ17から瞳孔を検出する工程である。
ステップS9は、瞳孔回転角解析部11が、瞳孔検出処理部10を用いてフレーム毎の画像データ17で検出した瞳孔の回転角を解析する工程である。回転角は前述のとおり、キャリブレーションを基に、水平成分、垂直成分、回旋成分毎に角度量として解析され、それらのデータは眼振データ20として瞳孔回転角解析部11によって読み出し可能にデータベース14に格納される。
ステップS10は、水平・垂直・回旋速度解析部12が、瞳孔回転角解析部11で取得された瞳孔の回転角に関するデータの時間変化を、水平速度、垂直速度、回旋速度として解析する工程である。これらのデータもそれぞれ眼振データ20として読み出し可能にデータベース14に格納される。
ステップS11は、データ処理部9が、瞳孔回転角解析部11及び水平・垂直・回旋速度解析部12で取得される眼振データ20とそれらの解析の基となったフレームの画像データ17又は画像データ17のフレーム毎に紐付けられた頭位データ19と紐付けを行う工程である。

0033

ステップS12は、姿勢解析部13が、頭位センサ7で取得された頭位データ19から、被検者の姿勢を解析する工程である。解析の方法については既に述べたとおりであり、姿勢解析部13は、解析結果としての正面、背屈、左下、右下、前屈等の姿勢データ21を生成し、読み出し可能にデータベース14に格納する。
姿勢データ21の用い方については後述する。
ステップS13は、解析部8で取得されたり、処理されたり、解析されたデータを、出力部3が必要に応じて出力する工程である。医師は、出力されたデータを見ながら検査を実施したり、診察を行ったり、被検者に見せて症状を説明する。
これらのステップのうち、ステップS1からステップS7まではVOGゴーグル4による測定時に一連の工程として実行され、一旦その後に画像データ17や頭位データ19としてデータベース14に格納し、後日、画像データ17及び頭位データ19を再生し、解析部8を使用してステップS8以降を実行してもよいし、ステップS1からステップS7に続けてステップS8以降を実行してもよい。
また、ステップS12はステップS11の次に記載されているが、姿勢解析部13における解析は頭位データ19が取得されると可能であるので、必ずしもこの図7で記載されている工程の順序で実行されるとも限らない。他の工程も必要とされるデータがその前段入手されている限り実行可能であり、逆にすぐ実行されるとも限らず、データが入手された状態以降のいずれでも実行可能であるので、必ずしも図7に示される工程とおりであるとは限らない。

0034

次に、図7を用いて説明した実施の形態に係る眼振解析システム1における一連の動作によって出力される出力部3としてのディスプレイの画面の表示について、図8及び図9を参照しながら説明する。
図8は、本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される眼振検査時表示画面40の概念図であり、図9は、本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される眼振検査時画像の概念図である。
図8に示されるのは、眼振検査の種類とその眼振検査時にディスプレイに表示されるアイコンである。例えば、符号42で示されるのは、頭位眼振検査(坐位)用表示であり、下方に示される頭位眼振検査(座位)選択アイコン46aは、このバナークリックすると(選択すると)、ディスプレイ上に示される操作画面上に頭位眼振検査(座位)用アイコン46bが表示される。具体的には、図11の操作画面70cの眼振検査時画像50cの下方に頭位眼振検査(座位)用アイコン46bとして表示されている。
頭位眼振検査(座位)用アイコン46bは、頭位眼振検査を開始する際あるいは検査中に、被検者の姿勢がいずれに該当しているかを前述の姿勢データ21を基に姿勢解析部13が判断して、この頭位眼振検査(座位)用アイコン46bのいずれか該当する姿勢を点灯や点滅、あるいは色彩を用いて他の姿勢ではないことを示して医師が認識できるようにするものである。
符号41で表されるのは注視眼振検査用表示41であり、注視眼振検査選択アイコン45aと注視眼振検査用アイコン45bも同様に、それぞれ選択のためのバナーと姿勢を示すためのアイコンである。さらに、頭位眼振検査(臥位)用表示43における頭位眼振検査(臥位)選択アイコン47aと頭位眼振検査(臥位)用アイコン47b、頭振り眼振検査用表示44における頭振り眼振検査選択アイコン48aと頭振り眼振検査用アイコン48bも同様である。

0035

次に、図9を参照しながら、眼振解析システムを用いた眼振検査時の画像表示について説明する。図9において、眼振検査時画像50には、大きく検査によって撮影された画像データ17が表示されており、その上方の周囲に頭位角度表示アイコン51、座位正面位置セットアイコン52、キャリブレーションアイコン58及び解析結果表示アイコン59のアイコンが表示されている。また、画面の左上にはアバター表示54が配置されており、右上には頭位角度表示53が配置されている。
検査開始時に、座位正面位置セットアイコン52をクリック(選択)すると、被検者の座位時の正面位置が頭位角度の基準として、頭位センサ7がリセットされる。すなわち、被検者が座位で正面を向いた状態でリセットすることで、図4(a)−(c)に示されるとおり、α(振角)、β(仰角)、γ(回転角)のいずれもが「正面」となり、それぞれが0°となるのである。検査毎にこの状態で基準を決定しておくことで、その後に被検者の頭位が変化した場合に、α(振角)、β(仰角)、γ(回転角)毎に頭位角として算出できる。
頭位角度表示アイコン51は、クリック(選択)すると、頭位角度表示53の表示/非表示の切替えを行うことができるが、現在示されている頭位角度表示53によれば、検査開始時の頭位角度の基準をリセットした際であることから、α,β,γのいずれも0°であることが示されており、姿勢解析部13も正面として解析するので、図9中のアバター表示54は正面を向いている。
キャリブレーションアイコン58は、すでに説明したキャリブレーションを実行するためのダイアログをディスプレイに表示するためのアイコンであり、解析結果表示アイコン59は、眼振解析の結果を表示/非表示の切替えのためのアイコンである。

0036

ここで、図10図17を参照しながら、本実施の形態に係る眼振解析システムの操作と検査中の表示及び解析結果等の表示について説明する。図10図17は本発明の実施の形態に係る眼振解析システムのディスプレイに示される操作画面の概念図である。
図10は、検査開始時の操作画面の概念図である。図10において、検査開始時であるので、被検者に正面を向いてもらい、座位正面位置セットアイコン52をクリック(選択)して頭位センサ7をリセットしている。したがって、操作画面70aの眼振検査時画像50aにおける頭位角度表示53aは、α(振角)、β(仰角)、γ(回転角)のいずれもが0°となっており、被検者のアバター表示54aも正面を向いている。また、操作画面70aの左下には図8を参照しながら説明した注視眼振検査、頭位眼振検査(座位)、頭位眼振検査(臥位)等の操作アイコン71が配置されている。
操作画面70aの右側には眼球角度解析結果72と眼球速度解析結果73が表示されているが、本操作画面70aは、これから検査を開始するための画面であるので、この眼球角度解析結果72と眼球速度解析結果73は操作画面70aの左側に日付のデータで代表して10個配置されている検査結果のうちいずれかの検査データをその前に表示していて、そのまま次の検査に移行しようとしているものである。
なお、眼球角度解析結果72は、眼振解析システム1の解析部8に含まれる瞳孔回転角解析部11によって解析された結果であり、眼振データ20としてデータベース14に格納されているものを出力部3によって出力された結果として操作画面70aに表示されている。眼球角度解析結果72は、すでに説明したとおり、水平、垂直、回旋の3成分として解析されて表示されている。
一方、眼球速度解析結果73は眼振解析システム1の解析部8に含まれる水平・垂直・回旋速度解析部12によって解析された結果であり、これも眼振データ20としてデータベース14に格納されているものを出力部3によって操作画面70aに表示されている。眼球速度解析結果73も水平、垂直、回旋の3成分として解析され、表示される。
次に、4行2列に配列している操作アイコン71のうち、右上の「頭位・座位」をクリック(選択)して、頭位眼振検査(座位)を実施する場合について図11を参照しながら説明する。

0037

図11図10で「頭位・座位」の操作アイコン71をクリックして開かれる操作画面70bである。図11に示される状態では、頭位眼振検査(座位)を実施するための頭位眼振検査(座位)用アイコン46bが表示されている。
眼振検査時画像50bでは、その上部に頭位角度表示53bが配置され、それぞれの頭位角度が、画像は不鮮明であるがα=−1,β=0,γ=−3と示されており、先の頭位データしきい値15としての表1を参照すれば、姿勢解析部13は「正面」と判断するので、この「正面」を姿勢データ21としてデータベース14に格納しながら、出力部3であるディスプレイには、頭位眼振検査(座位)用アイコン46b上で「座位正面」が色濃く表示されている。
また、姿勢解析部13は、姿勢(頭位)をアバター化した画像データに関する姿勢データ21をデータベース14から読み出してアバター表示54bとして眼振検査時画像50b内の左上部に示している。
眼振検査時画像50bでは瞳周辺の画像を大きく表示するため、検査時以外で後で検査時のデータを再生したり、過去の検査データを解析するような場合には頭位データ19がわかり難いが、頭位角度表示53bとして頭位角度を成分毎に数値として表示することによれば容易に正確な数値を把握できる。さらに、アバター表示54bを眼振検査時画像50b内に配置することでより直感的に把握することができ医師の診察や判断、評価をより迅速に容易にすることができる。
図11に示される状態は、録画アイコンをクリック(選択)して瞳孔の録画を開始したところである。したがって、録画停止アイコン66が表示され、録画アイコンが消灯して表示されていないが、眼振解析システム1では録画停止アイコン66の上部に配置されている。
録画アイコンをクリックすると録画が開始され、録画停止アイコン66をクリックするまで録画は継続される。このとき医師や被検者の音声も録音されており、頭位測定も同時に実行されている。すなわち、この状態が図7のステップS1−S3で示される状態である。

0038

図12図11に続いて背屈の姿勢で瞳孔を録画している状態の眼振検査時画像50cが示されており、頭位角度表示53cやアバター表示54cも背屈であることを示している。
頭位眼振検査(座位)検査では、頭位眼振検査(座位)用アイコン46bが示すとおり、検査工程として、その姿勢によって5つの工程が含まれている。頭位角度表示53cの頭位角度から表1を参照すれば「背屈」の姿勢であることが理解できるが、図11の「座位正面」から「背屈」へ検査工程が移行していることになる。この移行は、既に説明したとおり、「座位正面」で取得された画像データ17あるいは頭位データ19が予め定められた量を超えることで、姿勢解析部13が自動的に「背屈」へ移行させたものである。その際、既に終了した検査工程「座位正面」については、図11よりも濃いあるいは異なる色で頭位眼振検査(座位)用アイコン46bを表示することで終了した検査工程であることが示されており、また、現在録画している対象の検査工程である「背屈」が、図11の「座位・正面」と同じ色で表示されており、検査工程が終了しているか継続中かの区別が容易に理解できる。このように姿勢解析部13が自動で検査工程を移行させるので、医師が検査工程の移行を判断する必要がなく、検査漏れも生じないので被検者の負担も少なく、確実で効率的な眼振検査を実施することが可能である。
なお、本実施の形態に係る眼振解析システム1では、姿勢解析部13による検査工程の移行として画像データ17や頭位データ19の取得量で判断したが、解析部8によって解析を実施して眼振データ20を予め定めた量取得したことで検査工程の移行を判断するようにしてもよい。

0039

図13は、図12で行った頭位眼振検査(座位)の「背屈」の検査工程が終了し、「左下」の検査工程を実施している状態の操作画面70dである。眼振検査時画像50dには、頭位角度表示53d及びアバター表示54dも配置されており、頭位眼振検査(座位)用アイコン46bでは、現在録画している対象の検査工程である「左下」が、図11の「座位・正面」と同じ色で表示されている。また、既に終了している「座位正面」、「背屈」は図12の「座位正面」と同じ色で表示されている。

0040

図14は、図13で行った頭位眼振検査(座位)の「左下」の検査工程が終了し、「右下」の検査工程を実施している状態の操作画面70eである。眼振検査時画像50eは、頭位角度表示53e及びアバター表示54eも配置されており、頭位眼振検査(座位)用アイコン46bでは、現在録画している対象の検査工程である「右下」が、図11の「座位・正面」と同じ色で表示され、既に終了している「座位正面」、「背屈」、「左下」は図12の「座位正面」と同じ色で表示されている。

0041

図15は、図14で行った頭位眼振検査(座位)の「右下」の検査工程が終了し、「前屈」の検査工程を実施している状態の操作画面70fである。眼振検査時画像50fは、頭位角度表示53f及びアバター表示54fも配置されており、頭位眼振検査(座位)用アイコン46bでは、現在録画している対象の検査工程である「前屈」が、図11の「座位・正面」と同じ色で表示され、既に終了している「座位正面」、「背屈」、「左下」、「右下」は図12の「座位正面」と同じ色で表示されている。

0042

次に、頭位眼振検査(座位)のすべての検査工程が終了し、診断を行うために表示される操作画面が必要となるが、それが図16に示される操作画面70gである。この操作画面70gでは、操作アイコン71が消えて、代わりに検査データに関する操作アイコン71aが左側に配置されている。図16では、頭位眼振検査(座位)のうち、「座位正面」の検査工程における検査データが選択されていることが、眼振検査時画像50gの頭位角度表示53g及びアバター表示54gから知ることができる。また、その際の画像が眼振検査時画像50gであり、眼振検査時画像50gの下方には、画像データ17を確認するために、再生、巻き戻し、早送り、停止などのアイコンが配列されている。さらに、画像データ17を再生しながら、その際の解析部8の瞳孔回転角解析部11や水平・垂直・回旋速度解析部12による解析結果が眼球角度解析結果72a及び眼球速度解析結果73aに示される。
この際、VOGゴーグル4で測定された画像データ17と頭位データ19が紐付けされ、さらに、眼振データ20とも紐付けされているため、画像データ17の中のいずれのデジタルな(離散化した)データを選択しても、それに頭位データ19が紐付けされており、眼振データ20に対しても頭位データ19が紐付けされていることから、眼振データ20の中のいずれのデジタルなデータを選択してもその際の頭位データ19を得ることが可能である。

0043

画像データ17と頭位データ19の紐付け及び眼振データ20と画像データ17又は頭位データ19との紐付け処理は、結局、画像データ17と頭位データ19と眼振データ20を紐付けることになるが、ここで、この紐付け処理と従来技術である、単に画像データ17と頭位データ19を同時に測定して同一の記録媒体に記録する場合の相違について説明する。
紐付け処理を行うことで、画像データ17のフレーム毎のデジタルデータに対して頭位データ19が相互に関連するペアデータとして認識され、いずれか一方を抽出すると他方のデータも抽出されることになり、一体不可分に抽出することが可能である。そして、このいずれかと眼振データ20に対して同様に紐付け処理を行うことで、さらに画像データ17のフレーム毎に対して眼振データ20が相互に関連するペアデータとして認識され、いずれか一方を抽出すると一体不可分に他方も抽出することが可能である。
これに対して単に同時に測定して同一の媒体に記録する場合には、その媒体から一方のデータのみを抽出することが可能であり、互いに関連していないデータであることから、一方をデータ削除することも可能であり、一体不可分のデータとして記録されるものではない。

0044

したがって、従来技術に比較して、画像データ17を診察する場合に、画像データ17で生じている被検者の症状がどのような頭位データ19で生じているか、あるいは解析によって得られる眼振データ20が発生している際の頭位データ19も精度よく突合させることが可能であり、診断の精度も向上させることができる。また、これまで診断時には、医師によって頭位が確認されて、その頭位を記録しつつ、その頭位における症状を記録しなければならなかったが、本実施の形態に係る眼振解析システム1では、頭位は、VOGゴーグル4の頭位センサ7で自動で頭位が測定され頭位データ19としてデータベース14に保存され、しかも画像データ17や眼振データ20と紐付けされるので、診断時に自動で頭位に関するデータを取得でき、ディスプレイに表示することも可能であるし、再生時にも同様に表示やデータとしても使用することが可能である。
これによって眼振検査を実施する医師の精神的・肉体的負担は大幅に減少し、その結果検査や診断が短時間でかつ高精度で可能となり、被検者に対する負担も大幅に軽減される。
さらに、画像データ17、頭位データ19及び眼振データ20が紐付けられているので、解析された眼振データ20において、ある時点における1点の眼振データの基となった画像データ17と頭位データ19そのものを確認することができ、それらの対応を確認することができ、しかも、測定した後に画像データ17と頭位データ19を紐付けしてデータを格納するので、画像データ17を再生する際にも頭位データ19が紐付けされており、その状態で眼振を解析して得られる眼振データ20との紐付けも維持されるので、検査後にデータの再生を行い、解析を行っても同様に画像データ17の1フレーム単位あるいは複数のフレーム単位での頭位データ19や眼振データ20との同期は保持されるので、より精度が高く信頼性の高い解析と同期性・再現性が担保されることから検査のやり直しや検査時の調整、医師の関与が不要であり極めて効率性の高い検査が可能である。
なお、眼振解析システム1では画像データ17と頭位データ19及び眼振データ20がそれぞれ紐付け処理されるので、これらのデータのうち、1つのみを出力部3に表示するのは意味がなく、紐付け処理されたこれら3つのデータのうち、少なくとも2つを同時に表示することに意義がある。

0045

最後に、図17は、操作アイコン71bの中で「頭振り」をクリックして開かれる操作画面70hである。操作アイコン71bで「頭振り」の箇所が色濃く示されており、選択されていることがわかる。
図17に示される状態では、頭振り眼振検査を実施するために、「右」と「左」で構成される頭振り眼振検査用アイコン48bが表示されている。その状態において、図11図16で説明した頭位眼振検査(座位)の場合と同様に、眼振検査時画像50hが表示され、その中に頭位角度表示53hやアバター表示54hが配置されている。
頭振り眼振検査も頭位眼振検査(座位)と同様に、頭振り眼振検査用アイコン48bに沿って検査を実行し、同様に眼球角度解析結果72b及び眼球速度解析結果73bとして解析結果も表示することが可能である。
本実施の形態に係る眼振解析システム1の頭位センサ7によって得られる頭位データ19は、このように頭振り眼振検査でも活用することができる。この検査では、まず頭部を前屈30°等に傾けて、この状態か頭部を左右に45°等に捻転して戻す動きを0.5秒〜1秒周期で10〜20回繰り返す。この運動の後、正面を向いて誘発された眼振を観測する。頭位センサ7があることにより、前屈の角度や左右捻転の角度を正確に担保することができ、診察記録についても検査が正しく行われたことを確認できる。このことはこれまで曖昧だった検査の標準化にも大きく貢献することができる。

0046

以上説明したように、本発明の請求項1乃至請求項5に記載された発明は、クリニック病院等めまい症や平衡機能障害の診断・治療を行う医療機関における眼振検査装置として利用可能である。

0047

1…眼振解析システム2…入力部 2a…キーボード2b…マウス3…出力部 4…VOGゴーグル5…カメラ6…マイク 7…頭位センサ8…解析部データ処理部 10…瞳孔検出処理部 11…瞳孔回転角解析部 12…水平・垂直・回旋速度解析部 13…姿勢解析部 14…データベース15…頭位データしきい値 16…検査工程データ 17…画像データ 18…音声データ 19…頭位データ 20…眼振データ 21…姿勢データ22…瞳孔探索範囲23…探索パラメータ24…虹彩紋理パターン25…解析結果 26…パーソナルコンピュータ27…医療用絶縁トランス28…交流電源30…暗視カバー31…ゴーグル本体 32…ホットミラー33…カメラレンズ34…カメラ本体 35…赤外線LED 36…CMOS基板37…9軸センサ基板38…カメラインターフェース基板 39…USBケーブル40…眼振検査時表示画面41…注視眼振検査用表示 42…頭位眼振検査(座位)用表示 43…頭位眼振検査(臥位)用表示 44…頭振り眼振検査用表示 45a…注視眼振検査選択アイコン45b…注視眼振検査用アイコン46a…頭位眼振検査(座位)選択アイコン 46b…頭位眼振検査(座位)用アイコン 47a…頭位眼振検査(臥位)選択アイコン 47b…頭位眼振検査(臥位)用アイコン 48a…頭振り眼振検査選択アイコン 48b…頭振り眼振検査用アイコン 50,50a〜50h…眼振検査時画像51…頭位角度表示アイコン 52…座位正面位置セットアイコン53,53a〜53h…頭位角度表示 54,54a〜54h…アバター表示 55…x軸 56…y軸 57…w軸 58…キャリブレーションアイコン59…解析結果表示アイコン 60…FVAL信号線図61…頭位データ取得線図 62…処理・解析線図 63…コールバック関数呼出タイミング64…頭位データ取得表示 65…処理・解析タイミング表示66…録画停止アイコン 70,70a〜70h…操作画面 71,71a,71b…操作アイコン72,72a,72b…眼球角度解析結果 73,73a,73b…眼球速度解析結果

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