PatentDe  


Dokumentenidentifikation DE69310281T2 25.09.1997
EP-Veröffentlichungsnummer 0582772
Titel Medizinisches Diagnosegerät zur Erkennung von Erkrankungen des Gehirns
Anmelder ATR Auditory and Visual Perception Research Laboratories, Kyoto, JP;
Fujii, Mitsuru, Sapporo, Hokkaido, JP;
Murakami, Shinji, Sapporo, Hokkaido, JP;
Nakano, Norihito, Sapporo, Hokkaido, JP;
Miyazawa, Jiro, Sapporo, Hokkaido, JP;
Fukatsu, Ryo, Sapporo, Hokkaido, JP;
Takahata, Naohiko, Sapporo, Hokkaido, JP
Erfinder Hongo, Hitoshi, c/o ATR Auditory and Visua, Inuidani, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP;
Yamada, Mitsuho, c/o ATR Auditory and Visua, Inuidani, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP;
Uomori, Kenya, c/o ATR Auditory and Visual, Inuidani, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP;
Yoshimatsu, Hiroshi, c/o ATR Auditory and Visua, Inuidani, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP;
Ueno, Keiichi, c/o ATR Auditory and Visua, Inuidani, Seika-cho, Soraku-gun, Kyoto, JP;
Fujii, Mitsuru, Sapporo-shi, Hokkaido, JP;
Murakami, Shinji, Sapporo-shi, Hokkaido, JP;
Miyazawa, Jiro, Sapporo-shi, Hokkaido, JP;
Nakano, Norihito, Sapporo-shi, Hokkaido, JP;
Fukatsu, Ryo, Sapporo-shi, Hokkaido, JP;
Takahata, Naohiko, Sapporo-shi, Hokkaido, JP
Vertreter Prüfer und Kollegen, 81545 München
DE-Aktenzeichen 69310281
Vertragsstaaten DE, FR, GB, NL, SE
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 26.02.1993
EP-Aktenzeichen 931031538
EP-Offenlegungsdatum 16.02.1994
EP date of grant 02.05.1997
Veröffentlichungstag im Patentblatt 25.09.1997
IPC-Hauptklasse A61B 3/113

Beschreibung[de]
HINTERGRUND DER ERFINDUNG Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein medizinisches Diagnosegerät, das eine Fixierungspunktmaskierung benutzt. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein medizinisches Diagnosegerät, das die Maskierung eines Fixierungspunktes benutzt, wobei die Augenfixierung eines Objektes erkannt wird zum Ermöglichen einer Diagnose von Krankheiten, die sich auf Gehirnfunktionen beziehen, wie die Alzheimer-Krankheit.

Beschreibung der Hintergrundtechnik

Die Zahl der Patienten, die unter der Alzheimer-Krankheit leiden, wird auf 4 Millionen in den Vereinigten Staaten und 1 Million in Japan geschätzt. Im Vergleich mit seniler Demenz wie zerebrale Gefäßerkrankung, die verbreitet unter Japanern ist, ist die Ursache der Alzheimer-Krankheit nicht bekannt, und viel Aufwand ist betrieben worden zum Auffinden der Ursache, so daß eine frühe Diagnose und eine frühe medizinische Behandlung möglich sind. Es ist jedoch schwierig, die Alzheimer-Krankheit von zerebraler Gefäßerkrankung zu unterscheiden, wenn es keine typischen Symptome gibt. Es hat ein starkes Verlangen nach einem genaueren Verfahren der Unterscheidung gegeben, da die Entwicklung der Krankheit, die pharamazeutische Behandlung usw. für diese Krankheiten unterschiedlich sind.

Der Hachinskis ischämischer Punktestand ist als Verfahren zum Unterscheiden der beiden Krankheiten vorgeschlagen worden. Gemäß diesem ischämischen Punktestand wird ein Punkt in Abhängigkeit davon gegeben, ob oder ob nicht der Patient eine Schlaganfall-Krankengeschichte, eine zerebrale Infraktion oder ähnliches hat, und wenn die Punkte eine vorbestimmte Zahl überschreiten, wird sie als zerebrale Gefäßerkrankung bestimmt und sonst wird sie als die Alzheimer- Krankheit bestimmt. Die Unterscheidung ist jedoch immer noch schwierig durch dieses Verfahren, wenn der Patient keine solche Krankengeschichte aufweist.

Es ist bekannt gewesen, daß ein neuropsychologisches Syndrom, das als eine Beeinträchtigung einer "Werkzeugfehlfunktion" wie eine visuelle kognitive Fehlfunktion angesehen wird, in einer relativ frühen Periode der Alzheimer- Krankheit auftaucht. In Hinblick auf diese Tatsache haben Fujii u.a. die folgende Analyse berichtet, die durch Benutzung der Augenbewegung ausgeführt wurde. Genauer gesagt, es wird ein Problem des Kopierens eines Würfels auf der rechten Seite, während ein Original des Würfels auf der linken Seite beobachtet wird, dargestellt. Selbst ein Patient, der sich in der Anfangsstufe I der Alzheimer-Krankheit befindet und keine offensichtliche konstruktive Apraxie zeigt, soll ein charakteristisches Syndrom ähnlich dem sogenannten Balint- Syndrom zeigen; d.h., der Patient kann nicht auf einen Punkt starren, oder genauer eine anormale Verteilung der Blickpunkte taucht auf, ruckartige Abweichungen sowohl von dem dargestellten Würfel als auch der gezeigten Zeichnung wird durch den Patienten erzeugt, oder der Blickpunkt ist an dem gleichen Punkt während einer langen Zeitdauer fixiert. Bei der Alzheimer-Krankheit wird aus MRI (Magnetisch-Kernspint-Untersuchung) geschlossen, daß eine Fehlfunktion des parietalen Lappens verursacht wird, der sich auf das räumliche Sehen bezieht. Folglich wird angenommen, daß eine konstruktive Fehlfunktion, die aus der Verschlechterung der Funktion der hinteren Assosationsgebiete, deren Zentrum der parietale Lappen ist, herrührt, Verschlechterung der Funktion der Positionserkennung eines Zielpunktes oder der Erkennung von Tiefe, die von einer Fehlfunktion eines äußeren räumlichen Sehens wie eine Fehlfunktion der Augenbewegung herrührt, eine Fehlfunktion des Koordinatentransformationssystemes zwischen den Koordinaten des Augenbewegungssystemes und den Koordinaten des Zentrums der Körperachse einer Person oder eine Fehlfunktion des Visualmotors eine mögliche Ursache für die oben erwähnten Symptome ist. Für die Ausdehnung der Fixierungszeit wurde die Beziehung zu dem Gedächtnis einer Person studiert.

Aus "The Significance of Viewing Tine in Visual Fixation Process", veröffentlicht in den Proceedings of the Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society, Bd. 13, Nr.5, Seite 2156 (1991) ist ein Gerät gemäß dem Oberbegriff des vorliegenden Anspruches 1 bekannt. Solch eine Einrichtung wird jedoch zum Untersuchen gesunder Menschen benutzt. Das Gerät ist nicht mit Mittel zum Bestimmen, ob oder ob nicht ein Patient unter einer Krankheit leidet, die sich auf die Gehirnfunktion bezieht, versehen.

Aus der FR 2 593 381 ist ein Gerät und ein Verfahren zum Erkennen von Dyslexie bekannt. Eine Zahl von Detektoren für Augenbewegungen berechnen Augenpositionen in Abständen von weniger als 10ms. Solch eine Einrichtung kann jedoch im Prinzip ebenfalls zum Diagnostizieren der Alzheimer-Krankheit benutzt werden.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Gerät für medizinische Diagnose vorzusehen, das die Maskierung eines Fixierungspunktes benutzt, bei dem der Fixierungspunkt während einer vorbestimmten Zeitdauer durch ein vorbestimmtes Muster einer gewünschten Größe nach einem Ablauf einer gewünschten Zeitdauer maskiert wird, und auf der Grundlage einer besonderen Bewegung der Sichtlinie des Patientens, auf dem Prozentsatz richtiger Antworten in Bezug auf eine vorgeschriebene Aufgabe usw. eine objektive Diagnose von Symptomen, die sich auf die Gehirnfunktion beziehen, erhalten werden kann, die nicht durch subjektive Bestimmung, die durch Interviews verursacht wird, beeinflußt wird, und die keinen gegenwärtigen Schmerz einer Injektion oder ähnliches mit sich bringt.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein medizinisches Diagnosegerät gemäß dem Anspruch 1. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung können aus den Unteransprüchen entnommen werden.

Kurz gesagt, bei der vorliegenden Erfindung wird ein Bild, das eine Aufgabe für eine Diagnose ist, einem Patienten vorgelegt, die Bewegung des Augapfels des Patienten wird erfaßt und auf der Grundlage der Bewegung des Augapfels wird die tatsächliche Bewegung der Blickrichtung des Patienten berechnet. Wenn bei der berechneten Bewegung der Blickrichtung ein Fixierungspunkt erzeugt wird, dann wird nach einer vorbestimmten Dauer ein gewünschtes maskierendes Bild einer gewünschten Größe in das vorgelegte Bild während einer vorbestimmten Zeitdauer eingefügt. Ob die Krankheit sich auf die Gehirnfunktion bezieht oder nicht, wird gemäß der Bewegung der Blickrichtung bestimmt, die zu dieser Zeit berechnet wird.

Daher ermöglicht die vorliegende Erfindung die Diagnose von Krankheiten, die sich auf die Gehirnfunktion beziehen, auf der Grundlage nicht von objektiver Bestimmung, wie sie durch ein Interview erhalten wird, sondern aufgrund einer subjektiven Bestimmung, ohne das Schmerz einer Injektion oder ähnliches dem Patienten zugefügt wird.

Die vorangehenden und weitere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden ersichtlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen genommen wird.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild, das eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem der Augenbewegungserfassungsabschnitt und der Kopfbewegungserfassungsabschnitt, wie sie in Fig. 1 gezeigt sind, an einer Brille angebracht sind.

Fig. 3 zeigt ein spezielles Beispiel des Kopfbewegungserfassungsabschnittes.

Fig. 4 zeigt ein spezielles Beispiel des Augenbewegungserfassungsabschnittes.

Fig. 5 zeigt das wesentliche des Kopfkoordinatensystems, wobei der Patient der Mittelpunkt ist.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das einen speziellen Betriebsablauf einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.

Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines Bildes, in dem der Fixierungspunkt der Blickrichtung des Patienten maskiert ist.

Fig. 8 zeigt ein Verhältnis zwischen der Augenbewegung und dem Maskierungsvorgangs.

Fig. 9 zeigt den Ort der Sichtlinie, wenn der Patient, der an der Alzheimer- Krankheit leidet, die Kreise zählt, wobei der Fixierungspunkt während 66msec bei 4º maskiert ist.

Fig. 10 zeigt den Ort der Sichtlinie, wenn eine gesunde Person die Kreise zählt, wobei der Fixierungspunkt während 66msec bei 4º maskiert ist.

Fig. 11 zeigt eine Beziehung zwischen dem Prozentsatz des richtigen Zählens und des Einsetzens der Maskierung.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Es wird Bezug genommen auf Fig. 1, der Blickrichtungsberechnungsabschnitt 1 berechnet die Position der Blickrichtung des Patienten. Ein Augenbewegungserfassungsabschnitt 2 erfaßt die Augenbewegung des Patienten und legt die erfaßte Ausgabe an den Blickrichtungsberechnungsabschnitt 1 an. Ein Kopfbewegungserfassungsabschnitt 3 erfaßt die Bewegung des Kopfabschnittes des Patienten und legt die erfaßte Ausgabe an den Blickrichtungsberechnungsabschnitt 1 an. Wenn die Position der Blickrichtung des Patienten berechnet ist, legt der Blickrichtungsberechnungsabschnitt 1 das Resultat der Berechnung an einen Fixierungspunktbestimmungsabschnitt 4 an. Der Fixierungspunktbestimmungsab schnitt 4 bestimmt den Fixierungspunkt des Patienten auf der Grundlage der Position der Blickrichtung.

Ein Abschnitt 6 zum Erzeugen eines vorzulegenden Bildes erzeugt ein Bild, das dem Patienten als eine Aufgabe für eine Diagnose vorgelegt wird, und er legt das Bildsignal an einen Bildsynthetisierabschnitt an. Ein Maskierungsbilderzeugungsabschnitt 7 erzeugt ein Bildsignal zur Maskierung während einer vorbestimmten Zeitdauer des Fixierungspunktes, auf den der Patient starrt, des dem Patienten vorgelegten Bildes mit einem vorbestimmten Maskierungsmuster einer gewünschten Größe nach dem Ablauf einer gewünschten Zeitdauer. Das Bildsignal wird an den Bildsynthetisierabschnitt angelegt.

Ein Experimentsteuerabschnitt 8 legt das in dem Bildsynthetisierabschnitt 5 synthetisierte Bild an einem Aufgabenvorlegeabschnitt 9 vor, zeichnet die Daten an den Datenaufzeichnungsabschnitt 10 auf und bestimmt den Fortschritt der Demenz durch einen Bestimmungsabschnitt 11 für den Grad des Fortschrittes der Dernenz. Ein CRT-Sichtanzeigegerät wird z.B. als den Aufgabenvorlegeabschnitt 9 benutzt, das das in dem Bildsynthetisierabschnitt 5 synthetisierte Bild anzeigt. Der Datenaufzeichnungsabschnitt 10 zeichnet Daten wie das Einsetzen der Maskierung, der Prozentsatz des richtigen Zählens usw. auf.

Der Bestimmungsabschnitt 11 für den Grad des Fortschrittes der Demenz bestimmt die Möglichkeit der Alzheimer-Krankheit auf der Grundlage des Prozentsatzes des richtigen Zählens. Weiter ist ein Eingabeabschnitt 13 mit dem Experimentsteuerabschnitt 8 verbunden. Der Eingabeabschnitt 13 dient zum Eingeben des gezählten Wertes, wenn der Patient das Bild als die Aufgabe zählt.

Fig. 2 zeigt ein Beispiel, bei dem der Augenbewegungserfassungsabschnitt und der Kopfbewegungserfassungsabschnitt, die in Fig. 1 gezeigt sind, an einer Brille angebracht sind, Fig. 3 zeigt ein spezielles Beispiel des Kopfbewegungserfassungsabschnittes, und Fig. 4 zeigt ein spezielles Beispiel des Augenbewegungserfassungsabschnittes.

Ein Patient trägt die in Fig. 2 gezeigte Brille 12, an der an einem unteren Abschnitt auf einer Seite der Augenbewegungserfassungsabschnitt 2 angebracht ist. Der Augenbewegungserfassungsabschnitt 2 enthält eine lichtemittierende Diode 21, die an der Mitte vorgesehen ist, und Photodioden 22 und 23, die an beiden Seiten davon vorgesehen sind, wie in Fig. 4(a) gezeigt ist. Eine lichtemittierende Diode, die Infrarotstrahlen mit einer relativ weiten Richtcharakteristik von ungefähr ±21º emittiert, wird als die lichtemittierende Diode 21 benutzt, während Photodioden 22 und 23 mit einer Spitzenrichtcharakteristik von ungefähr ±10º als die Photodioden benutzt werden. Der von der lichtemittierenden Diode 21 zu dem Augapfel 26 emittierte Lichtstrahl wird von der Iris des Auges 27 und von dem Weißen des Auges 28 mit unterschiedlichen Reflektivitäten, wie in Fig. 4(b) und (c) gezeigt ist, reflektiert, und der Unterschied in der Reflektivität wird durch einen Operationsverstärker 25 verstärkt. Wenn der Unterschied berechnet ist, wird eine horizontale Ausgabe (links und rechts) erhalten, wie in Fig. 4(b) gezeigt ist, und wenn die Summe durch einen Operationsverstärker 24 berechnet ist, wird eine vertikale Ausgabe (aufwärts und abwärts) erhalten, wie in Fig. 4(c) gezeigt ist.

Der Kopfbewegungserfassungsabschnitt 3 ist aus einem Magnetsensor gebildet, wie in Fig. 3 gezeigt ist. Genauer, der Kopfbewegungserfassungsabschnitt 3 enthält eine orthogonale Spule, die als eine Quelle 31 dient, und eine orthogonale Spule, die als ein Sensor 32 dient. Gemäß einem Befehl von einem Steuerabschnitt 33 treibt eine Treiberschaltung 34 die orthogonale Spule der Quelle 31 zum Erzeugen eines Magnetfeldes. Wenn sich der den Kopfbewegungserfassungsabschnitt 3 tragende Patient bewegt, wird eine Spannung in dem Sensor 32 induziert, wobei die Spannung von der Erfassungsschaltung 35 erfaßt wird, die erfaßte Ausgabe davon durch den Steuerabschnitt 33 berechnet wird und somit Daten entsprechend der Bewegung des Kopfes ausgegeben werden.

Fig. 5 ist eine Darstellung, die das Prinzip des Kopfkoordinatensystems zeigt, wobei der Patient den Mittelpunkt darstellt. Es wird Bezug genommen auf Fig. 5, das Kopfkoordinatensystem, das von dem Kopfbewegungserfassungsabschnitt 3 erfaßt wird, wird beschrieben. Das Kopfkoordinatensystem enthält zwei Systeme, d.h. ein XY-Koordinatensystem das durch die Transformationsbewegung des Patienten realisiert wird in Bezug auf das Objekt der Überwachung, wie in Fig. 5(a) gezeigt ist, und ein Polarkoordinatensystem, das auf der Drehbewegung des Kopfes basiert, wie in Fig. 5(b) gezeigt ist. Der Betrag der Kopfbewegung in den entsprechenden Koordinatensystemen wird definiert durch (Hx, Hy, Hz), (Hψ, Hφ, Hθ). Bei dieser Ausführungsform wird die Richtung zu dem Objekt der Überwachung durch die Y-Achse dargestellt, die horizontale Bewegung wird durch die X-Achse dargestellt, und die vertikale Bewegung wird durch die Z-Achse dargestellt, als ein Beispiel. Hφ stellt die Drehung der X-Achse dar, d.h. die Bewegung des Halses nach oben oder unten. Hθ stellt eine Rotation der Y-Achse dar, d.h. die Bewegung des Neigens des Halses einmal von der linken Schulter zu der rechten Schulter. Hψ stellt eine Drehung in der Z-Achse dar, d.h. die Drehung des Halses in die linke oder rechte Richtung.

Die Blickrichtung ändert sich durch die horizontale Bewegung des Kopfes (Hx, Hy, Hz), und wenn diese Bewegung geändert wird in das Äquivalente des Drehwinkels des Augapfels (Ex, Ey), werden die folgenden Gleichungen (1) und (2) erhalten:

Ex = 180/π tan&supmin;¹Hx / (D+Hy) ... (1)

Ey = 180/π tan&supmin;¹Hz / (D+Hy). ... (2)

wobei D der Abstand des Patienten von dem Blickpunkt ist.

Wenn der Hals um Hθ zu der linken oder rechten Schulter geneigt wird, drehen sich die Koordinaten des Augenbewegungssystemes. Daher muß das Augenbewegungskoordinatensystem (Xe, Ye), das um Hθ geneigt ist, in das Koordinatensystem (Xe', Ye') geändert werden, das orthogonal zu dem ursprünglichen Objekt der Uberwachung ist:

Xe' = Xe cosHθ + Ye sinHθ ... (3)

Ye' = -Xe sinHθ + Ye cosHθ. ... (4)

Die Bewegung der Blickrichtung (Xh, Yh) die durch die Kopfbewegung realisiert wird, wird durch die folgenden Gleichungen (5) und (6) dargestellt, die aus den Gleichungen (1) und (2) abgeleitet sind:

Xh = Ex + Hψ ... (5)

Yh = Ey + Hφ. ... (6)

Daher wird die Bewegung der Blickrichtung (Vx, Vy), die die Kopfbewegung berücksichtigt, durch die folgenden Gleichungen (7) und (8) dargestellt, die aus den Gleichungen (3) bis (6) abgeleitet sind:

Vx = Xe' + Xh ... (7)

Vy = Ye' + Yh. ... (8)

Durch Anwendungen der obigen Gleichungen (7) und (8) kann die gewohnliche Bewegung der durch die Kombinierung der Kopfbewegung und der Augenbewegung bewirkten Blickrichtung reproduziert werden.

Fig. 6 ist ein Flußdiagramm, das einen speziellen Betriebsablauf der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, Fig. 7 zeigt ein Beispiel des Bildes, wobei der Fixierungspunkt der Blickrichtung des Patienten maskiert ist, und Fig. 8 zeigt eine Beziehung zwischen der Zeit des Maskierens und der Zeit der Augenfixierung. Ein spezieller Betriebsablauf der einen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf Fig. 1 bis 8 beschrieben. In Schritt SP1 (einfach als SP in den Zeichnungen bezeichnet) wird der Betrag der Kopfbewegung (Hx, Hy, Hz), (Hψ, Hφ, Hθ), wie in Bezug auf Fig. 5 beschrieben ist, als die Daten der Kopfbewegung von dem Kopfbewegungserfassungsabschnitt 3 an den Berechnungsabschnitt 1 angelegt. In Schritt SP2 wird das Augapfelkoordinatensystem (Xe, Ye) als die Daten der Augenbewegung von dem Augenbewegungserfassungsabschnitt 2 an den Berechnungsabschnitt 1 angelegt. In Schritt SP3 führt der Berechnungsabschnitt 1 Berechnungen der oben erwähnten Gleichungen 1 bis 8 für jede Probezeit i, i+1, i=2 ... aus. Folglich werden die Werte von Hψ Hφ, Hθ, Hxi, Hyi, Hzi, Xe'i, Ye'i, Vxi und Vyi einer jeden Probenzeitdauer berechnet. Der Fixierungspunktbestimmungsabschnitt 4 berechnet den Fixierungspunkt auf der Grundlage der von dem Blickrichtungsberechnungsabschnitt 1 berechneten Blickrichtung in Schritt SP4. Bei dieser Ausführungsform wird die nächste Probe, wenn die nächste Probe innerhalb des Umfangs Dth des Fixierungspunktes liegt, der von dem vorliegenden Fixierungspunkt durch die Schwellenwertgeschwindigkeit Vth und die Probendauer Ts bestimmt wird, als der gleiche Fixierungspunkt wie der vorliegende betrachtet. 5º/sec ist als eine beispielhafte Schwellenwertgeschwindigkeit Vth gemäß der Natur der Augenverfolgungsbewegung bestimmt. Wenn die Probendauer 10msec beträgt, dann ist Dth = 5º/sec x 0,01sec = 0,03º = 3'.

Der Abschnitt 6 zum Erzeugen des vorzulegenden Bildes erzeugt ein Bild als eine Aufgabe in Schritt SP5. Bei dieser Ausführungsform wird eine Aufgabe dem Patienten derart vorgelegt, daß der Patient die Zahl von O in einem Muster mit O, Δ, und zählen soll. Der Abschnitt 6 zum Erzeugen des vorzulegenden Bildes erzeugt Bildsignale des Musters einschließlich Kreise O, Dreiecke Δ und Quadrate . Die so erzeugten Bildsignale werden an den Bildsynthetisierabschnitt 5 angelegt und der Experimentsteuerabschnitt 8 legt die Bildsignale an den Bildvorlageabschnitt so an, daß das Muster dargestellt wird.

Der Maskierungsbilderzeugungsabschnitt 7 erzeugt Maskierungsbildsignale zum Maskieren eines Abschnittes des angezeigten Aufgabenmusters und legt die erzeugten Signale an den Bildsynthetisierabschnitt 5 an, wie in Fig. 7 gezeigt ist. Der Bildsynthetisierabschnitt 5 fügt das Maskierungsbild an dem Fixierungspunkt in dem durch den Fixierungspunktbestimmungsabschnitt 4 bestimmten Aufgabenbild in Schritt SP6 ein. Der Experimentsteuerabschnitt 8 legt die Bildsignale mit dem in das Aufgabenbild eingefügten Maskierungsbild an den Bildvorlageabschnitt 9 an, so daß sie dargestellt werden. Der Zeitpunkt der oben beschriebenen Maskierung ist wie in Fig. 8 gezeigt. Wie aus Fig. 8 ersichtlich ist, wird das Musterbild, das Kreise, Dreiecke und Quadrate enthält, vorgelegt nach dem Ablauf der Zeitdauer Ts, nach dem der Patient auf das Bild schaut, das Aufgabenbild wird durch das Maskierungsmuster während einer vorbestimmten Zeitdauer Tr maskiert, und dann wird das ursprüngliche Bild wieder aufgenommen.

Der Abschnitt zum Bestimmen des Grades des Fortschrittes der Demenz 11 empfängt Information, die sich auf die Maskierung und die Daten der Position der Blickrichtung beziehen, von dem Experimentsteuerabschnitt 8, berechnet die Fixierungsdauerverteilung in Schritt SP7, berechnet den Ort der Blickrichtung in Schritt SP8 und berechnet die Augenbewegungsgeschwindigkeitsverteilung in Schritt SP9, wobei das Einsetzen der Maskierung, die Größe der Maskierung, die Art der Maskierung und die Dauer der Maskierung als Parameter berücksichtigt werden.

Fig. 9 zeigt die Blickrichtung, wenn der Patient, der unter der Alzheimer- Krankheit leidet, die Zahl der Kreise zählt, und Fig. 10 zeigt den Ort der Blickrichtung, wenn eine gesunde Person die Zahl der Kreise zählt. Die zuvor erwähnte Fixierungszeitverteilung stellt die Verteilung der Zeit dar, während der der Patient auf entsprechende Punkte (die Punkte der in Fig. 9 und 10 gezeigten Kreise) blickt, und der Ort der Blickrichtung stellt eine Linie dar, die einen Fixierungspunkt und den nächsten Fixierungspunkt verbindet, und die Augenbewegungsgeschwindigkeitsverteilung stellt die Geschwindigkeit dar, wenn sich die Blickrichtung von einem Fixierungspunkt zu einem anderen Fixierungspunkt bewegt. Wenn allgemein ein Maskierungsmuster des Aufgabenbildes angezeigt wird, bewegt sich der Augapfel in einer schnellen und springenden Bewegung, die Sakkade genannt wird, damit die Maskierung vermieden wird, und daher verringert sich die Verteilung der Fixierungszeit an diesem Punkt. Ein Patient jedoch, der an der Alzheimer-Krankheit leidet, der eine Beschädigung der visuellen Funktion aufweist, die sich auf das räumliche Sehen bezieht, kann die Strategie (visuelles Suchen) des Bewegens der Augapfel nicht ändern, während eine Maskierung anstößt. Daher kann eine Änderung in der Fixierungszeitverteilung, wie sie in dem Fall von gesunden Personen beobachtet wird, nicht gefunden werden, und daher bestimmt der Bestimmungsabschnitt 11 des Grades des Fortschrittes die Wahrscheinlichkeit und den Grad des Fortschrittes der Demenz gemäß dem Grad solcher Änderung. Wie aus dem Vergleich zwischen den Fig. 9 und 10 ersichtlich ist, gibt es in dem Fall des Patienten, der an der Alzheimer-Krankheit leidet, keine Entsprechung zwischen dem Fixierungspunkt und den Kreisen in dem Muster, im Vergleich zu einer gesunden Person. Eine ähnliche Änderung wird bei der Augenbewegungsgeschwindigkeitsverteilung beobachtet, und der Bestimmungsabschnitt 11 des Grades des Fortschrittes bestimmt in Schritt SP10 die Wahrscheinlichkeit und den Grad des Fortschrittes der Demenz gemäß dem Grad einer solchen Änderung.

Dann bestimmt der Bestimmungsabschnitt 11 des Grades des Fortschrittes die Wahrscheinlichkeit und den Grad des Fortschrittes der Demenz auf der Grundlage des Einsetzens der Maskierung und des Prozentsatzes in der richtigen Antworten in Bezug auf die Aufgabe und die Größe der Maskierung in Schritt SP11. Fig. 11 zeigt eine Beziehung zwischen dem Einsetzen der Maskierung und dem Prozentsatz richtiger Antworten. Experimente mit keiner Maskierung (normal) und mit Maskierungen mit dem Einsetzen der Maskierungen, das zu 200msec, 134msec und 66msec geändert wurde, wurden in dieser Reihenfolge ausgeführt, die Augenbewegung während der Experimente wurde überwacht, und die Zahl der gezählten Kreise in dem entsprechenden Experiment wurden durch den Patienten berichtet. Wenn die Zahl der Kreise durch den Eingabeabschnitt 13 eingegeben wurde und der Bestimmungsabschnitt 11 für den Grad des Fortschrittes berechnete den Prozentsatz der richtigen Antworten. Der Experimentsteuerabschnitt 8 zeichnet die Daten in der in Fig. 11 gezeigten Weise durch den Datenaufzeichnungsabschnitt 10 gemäß dem Resultat der Berechnung auf.

Wie aus Fig. 11 ersichtlich ist, ist der Prozentsatz der richtigen Antworten in dem Fall gesunder Personen recht hoch, selbst wenn die Maskierungen bei 66mec von dem Start des Starrens begann. Der Prozentsatz verringerte sich etwas, wenn der Patient an einer zerebralen Gefäßerkrankung leidet, die MID genannt wird: Multiinfarktdemenz, die unter Japanern verbreitet ist. Der Prozentsatz verringert sich, wenn die Zeit des Vorlegens kürzer wird, wenn der Patient an der Alzheimer-Krankheit leidet. Auf der Grundlage der Maskierungsstartzeit, zu der der Prozentsatz zählt, und des Prozentsatzes der richtigen Antworten kann der Grad des Fortschrittes der Alzheimer-Krankheit bestimmt werden, und die Alzheimer-Krankheit kann von anderer Demenz wie MID unterschieden werden.

Wie oben beschrieben wurde, wird gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung die Augenbewegung des Patienten zum Berechnen der tatsächlichen Bewegung der Blickrichtung berechnet, ein Bild als eine Aufgabe für eine Diagnose wird dem Patienten vorgelegt, ein Maskierungsbild wird in das vorgelegte Bild eingefügt, wenn ein Fixierungspunkt in der Bewegung der Blickrichtung erzeugt wird, und ob die Krankheit zu der Gehirnfunktion bezogen ist oder nicht, wird gemäß der Ausgabe der Blickrichtung bestimmt. Daher kann die Diagnose der Krankheiten, die sich auf Gehirnfunktionen beziehen, auf der Grundlage einer subjektiven Bestimmung gegeben werden, nicht auf einer objektiven Bestimmung, wie sie durch ein Interview erhalten wird, ohne das Injektionsschmerzen oder ähnliches dem Patienten beigefügt werden.

Obwohl die vorliegende Erfindung im einzelnen beschrieben und dargestellt worden ist, ist klar zu verstehen, daß dieses nur als Darstellung und Beispiel dient und nicht als Begrenzung genommen werden darf, der Umfang der vorhegenden Erfindung wird nur durch den Inhalt der beigefügten Ansprüche begrenzt.


Anspruch[de]

1. Medizinisches Diagnosegerät, das eine Fixierungspunktmarkierung verwendet, das die Diagnose einer Krankheit, die sich auf die Gehirnfunktion bezieht, durch Erfassen der Blickrichtung eines Patienten ermöglicht, mit:

einem Augenbewegungserfassungsmittel (2) zum Erfassen der Augenbewegung des Patienten,

einem Blickrichtungsberechnungsmittel (1), das auf eine Erfassungsausgabe von dem Augenbewegungserfassungsmittel reagiert, zum Berechnen der tatsächlichen Bewegung der Blickrichtung des Patienten,

einem Bildvorlagemittel (6) zum Vorlegen eines Testbildes für eine Diagnose des Patienten,

einem Bildüberlagerungsmittel zum Einfügen eines vorbestimmten maskieren des Bildes einer vorbestimmten Größe in ein durch das Bildvorlegemittel vorgelegtes Bild während einer vorbestimmten Zeitdauer, wenn eine Fixierung durch das Blickrichtungsberechnungsmittel nach dem Ablauf einer vorbestimmten Zeitdauer von der Fixierung erfaßt ist,

gekennzeichnet durch:

ein Bestimmungsmittel (11), das auf die von dem Blickrichtungsberechnungs mittel berechneten Bewegung der Blickrichtung reagiert, wenn das maskierende Bild in das vorgelegte Bild eingefügt ist, das bestimmt, ob der Patient an einer Krankheit leidet oder nicht, die sich auf die Gehirnfunktion bezieht, durch Berechnen der Fixierungsdauerverteilung, der Augenbewegungsgeschwindigkeits verteilung und des Ortes der Blickrichtung gemäß der berechneten Bewegung der Blickrichtung.

2. Medizinisches Diagnosegerät, das eine Fixierungspunktmaskierung verwendet, nach Anspruch 1 weiter mit:

einem Kopfbewegungserfassungsmittel (3) zum Erfassen der Bewegung des Kopfes des Patienten,

wobei das Blickrichtungserfassungmittel ein Mittel (1) zum Berechnen der tatsächlichen Bewegung der Blickrichtung des Patienten als Reaktion auf eine erfaßte Ausgabe von dem Kopfbewegungserfassungabschnitt und der erfaßten Ausgabe von dem Augenbewegungserfassungsabschnitt, wenn der Patient auf das vorgelegte Bild blickt, aufweist.

3. Medizinisches Diagnosegerät, das eine Fixierungspunktmaskierung verwendet, nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem das Bestimmungsmittel ein Mittel enthält zum Bestimmen, ob der Patient an einer Krankheit leidet oder nicht, die sich auf die Gehirnfunktion bezieht, auf der Grundlage der Zeit, zu der das maskierende Bild in das vorgelegte Bild eingefügt wird, und des Prozentsatzes der richtigen Antworten für den Test.







IPC
A Täglicher Lebensbedarf
B Arbeitsverfahren; Transportieren
C Chemie; Hüttenwesen
D Textilien; Papier
E Bauwesen; Erdbohren; Bergbau
F Maschinenbau; Beleuchtung; Heizung; Waffen; Sprengen
G Physik
H Elektrotechnik

Anmelder
Datum

Patentrecherche

Patent Zeichnungen (PDF)

Copyright © 2008 Patent-De Alle Rechte vorbehalten. eMail: info@patent-de.com