專利名稱：用于視野監(jiān)測(cè)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中的實(shí)施例涉及視野建模和分析的領(lǐng)域，尤其涉及使用靜態(tài)視野檢查來分析視覺敏感度以用于診斷和表征視覺缺陷。
背景技術(shù)：
視野是人眼可以在其中感知圖像和檢測(cè)運(yùn)動(dòng)的、以偏離固視的度數(shù)測(cè)量的物理空間。包括創(chuàng)傷、感染、癌癥、自身免疫性疾病、毒性、變性或遺傳病因的許多情況可以常常以特定的、固有的方式改變或干擾視野。對(duì)視野損失的準(zhǔn)確、潛在原因和該損失性質(zhì)以及程度表征的診斷對(duì)于這些狀況的預(yù)后、分析和治療是必不可少的。全視野的動(dòng)態(tài)視野測(cè)試(視野檢查)通常用于確定患有色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的受檢者的視野。動(dòng)態(tài)視野檢查利用移動(dòng)靶且耗時(shí)(取決于熟練視野檢查者的可用性)，并且難以量化，這限制了它在監(jiān)測(cè)疾病進(jìn)展和療效中的有用性。與之相比，其中視網(wǎng)膜敏感度在視野中的多個(gè)固定測(cè)試點(diǎn)被測(cè)量的全閾值靜態(tài)視野檢查遠(yuǎn)遠(yuǎn)更客觀，可以由更大量的技術(shù)人員執(zhí)行，并且產(chǎn)生適合于統(tǒng)計(jì)分析的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。然而，盡管該方法具有將數(shù)據(jù)減少到單一變量(平均偏差[MD]，其是表示總視網(wǎng)膜敏感度的定量變量)的優(yōu)點(diǎn)，但是關(guān)于視野變化存在或隨著時(shí)間變化的位置的所有地形信息被丟失。視網(wǎng)膜內(nèi)的RP的進(jìn)展遠(yuǎn)非均勻，并且中周邊區(qū)域最可能受到最早和最嚴(yán)重的損傷。在多數(shù)情況下，當(dāng)沿著顳-鼻或上-下軸線檢查時(shí)疾病以對(duì)稱方式進(jìn)展；因此，使用諸如平均偏差的單一參數(shù)丟失了從該預(yù)期自然歷史的任何偏差。存在用于青光眼的特定、快速靜態(tài)視野檢查程序(例如，SITA和其他基于貝葉斯概率的閾值確定算法和測(cè)試策略)，但是RP中的視野缺損的空間特征和進(jìn)展與青光眼很不同。常規(guī)、全閾值靜態(tài)視野檢查算法可以評(píng)估患有RP的受檢者的視野，但是測(cè)試每只眼睛所花的時(shí)間常常是被設(shè)計(jì)用于青光眼的更快速SITA算法所需時(shí)間的兩倍。該增加的測(cè)試時(shí)間給受檢者增加了疲勞并且減小了數(shù)據(jù)的可靠性。測(cè)試-再測(cè)試變化性是視野測(cè)試中的主要缺陷，并且因此限制了 SITA用于監(jiān)測(cè)RP的有用性。


通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述將容易理解實(shí)施例。實(shí)施例作為例子而不是作為附圖中的圖中的限制示出。圖1示出了根據(jù)各種實(shí)施例的視野檢查術(shù)語靜態(tài)視野檢查，由此在特定視網(wǎng)膜位置的敏感度被確定為知覺的閾值，和動(dòng)態(tài)視野檢查，其利用移動(dòng)測(cè)試靶。圖2示出了根據(jù)各種實(shí)施例的球面標(biāo)記(signature)坐標(biāo)變換。視網(wǎng)膜表面的球面坐標(biāo)(R，θ，Φ)為R = 1，其中θ、Φ是標(biāo)準(zhǔn)極角和方位角。敏感度測(cè)量點(diǎn)(左側(cè)表面之上的點(diǎn))位于，比如說，球面上的(R，θ，Φ) = (1,20°，15° )。右側(cè)圖具有位于單位圓內(nèi)的測(cè)量點(diǎn)，在平面極坐標(biāo)(被稱為標(biāo)記坐標(biāo))r = 2/9，對(duì)應(yīng)于2 θ /180，和代數(shù)形式的方位角 φ = 15/3602 π = π/12。圖3示出了根據(jù)各種實(shí)施例的視力峰(HOV)表示。在標(biāo)記坐標(biāo)(上三個(gè)視圖)中繪制的數(shù)據(jù)從左到右分別來自正常受檢者(NO)、患有色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的受檢者和患有黃斑營(yíng)養(yǎng)不良(MD)的受檢者。薄板樣條(TPQ用于指示從頂部看到的平滑表面(第二排，從左到右為NO、RP、MD)。其他各種斜視圖通過VFMA應(yīng)用程序中的手動(dòng)控制獲得。圖4示出了根據(jù)各種實(shí)施例的通過(很接近)在指定輸入位置的高度1、2、3、4的兩個(gè)樣條。S被人為地被強(qiáng)制在單位圓外部微負(fù)以顯示強(qiáng)制零邊界的影響。樣條頂表面使用湯川 Yukawa)形式，L := 5，ε := 0. 00005，α := 3。樣條底表面使用 L:= 2，ε = 0. 00005，α : = 1。圖5根據(jù)各種實(shí)施例示出了非線性-墨卡托(Mercator)變換如何將單位圓分樣為緯線(半徑)和經(jīng)線(方位角)，除了離散半徑以使得所有增量面積相等的方式被使用外。單位圓被分樣為32個(gè)區(qū)域，其中扇區(qū)1、2、3、4和因此所有32個(gè)扇區(qū)都具有相同的面積。圖6示出了根據(jù)各種實(shí)施例的從左到右分別為NO、RP、MD受檢者的墨卡托-標(biāo)記結(jié)果。歸一化標(biāo)記曲線的最大幅值從左到右分別為30.0、22.3、13.0。標(biāo)記圖通過上面的二維墨卡托圖的柱狀求和產(chǎn)生。圖7示出了根據(jù)各種實(shí)施例的從左到右分別為NO、RP、MD受檢者的徑向-傅立葉標(biāo)記。標(biāo)記曲線通過相關(guān)二維功率譜圖的柱狀求和產(chǎn)生。這些是歸一化標(biāo)記N0、RP、MD的實(shí)際標(biāo)記最大值分別為4340、743、3163 ；所以正常受檢者(最左畫面)具有最大標(biāo)記偏移。圖8根據(jù)各種實(shí)施例示出了在貝塞爾(Bessel)-標(biāo)記策略中標(biāo)記空間(左上視圖)中的樣條化視網(wǎng)膜數(shù)據(jù)如何被分解為OM+1)個(gè)貝塞爾函數(shù)。對(duì)于M= 1(右上視圖)， 貝塞爾函數(shù)加強(qiáng)形狀，僅僅模糊地聯(lián)想到原始樣條。對(duì)于M = 7 (左下視圖)，相關(guān)的15個(gè)貝塞爾項(xiàng)的總和仍然產(chǎn)生不足的分辨率，但是對(duì)于M = 63 (右下視圖)，可以看到127個(gè)貝塞爾項(xiàng)的總和與原始樣條出色地一致。整個(gè)策略基于貝塞爾疊加中的系數(shù)本身是指定視網(wǎng)膜的“貝塞爾標(biāo)記”的思想。圖9示出了根據(jù)各種實(shí)施例的從左到右分別為NO、RP和MD受檢者的貝塞爾-標(biāo)記結(jié)果。這些標(biāo)記通過相關(guān)二維貝塞爾-系數(shù)矩陣的對(duì)數(shù)IsjkI的柱狀求和獲得。再次地， 這些標(biāo)記在視覺上被歸一化，實(shí)際的各自最大值為0. 81,0. 23,0. 58。圖10示出了根據(jù)各種實(shí)施例的從左到右分別為NO、RP和MD受檢者的分形 (Fractal)-標(biāo)記結(jié)果。盡管這些圖看起來很類似，但是尺度Δ細(xì)微地變化；然而，在正常與患病受檢者上似乎有規(guī)則趨勢(shì)。實(shí)際尺度從左到右為Δ = 2.63、2. 58、2. 53。圖11示出了根據(jù)各種實(shí)施例的VFMA應(yīng)用程序內(nèi)的HOV的典型外觀。圖12示出了 VFMA應(yīng)用程序如何也允許HOV的特定區(qū)域“刻繪(scribing) ”為剩余敏感度或HOV內(nèi)的暗點(diǎn)或缺損。在該情況下，“缺損”模型通過從年齡校正正常受檢者的HOV減去圖2的受檢者M(jìn)D的HOV而產(chǎn)生。勾勒該“缺損”空間中的倒暗點(diǎn)(inverted scotoma) 的底面允許暗點(diǎn)的體積的測(cè)量，其被報(bào)告為12. 03dB-球面度。圖13顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的使用漢弗萊(Humphrey)全閾值30_2測(cè)試(HFA，頂部)和德國(guó)自適應(yīng)閾值估計(jì)(GATE)策略(底部)進(jìn)行患有色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的受檢者的視野評(píng)價(jià)的比較。圖14顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的用于測(cè)試患有RP和關(guān)聯(lián)病癥的受檢者的整個(gè)視野的GATE策略的測(cè)試部位的柵格(“W7” )。圖15顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的由于肌球蛋白VIIA的基因MY07A的突變(I型尤希爾氏^sher)綜合癥的最常見形式)而患有I型尤希爾氏綜合癥的10歲兒童的動(dòng)態(tài)視野。圖16顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的圖15中表示的患有I型尤希爾氏綜合癥的10歲兒童的使用GATE策略和W7柵格的靜態(tài)視野檢查視野。圖17包括兩個(gè)畫面，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的W187柵格和III和V號(hào)測(cè)試靶的使用。圖17A顯示了使用W187柵格和III和V號(hào)測(cè)試靶的正常受檢者中的視力峰(HOV)， 并且圖17B顯示了使用W187柵格和III和V號(hào)測(cè)試靶的由于兩個(gè)MY07A突變而患有I型尤希爾氏綜合癥的10歲兒童的H0V。圖18顯示了根據(jù)實(shí)施例的圖17A(左下)中所示的正常受檢者和圖17B中所示的具有MY07A的兩個(gè)突變的患有尤希爾氏綜合癥的受檢者的右眼(右下)的使用V號(hào)測(cè)試靶的視野的量化視力損失的墨卡托投影(頂部圖形)和標(biāo)記(兩個(gè)最下圖形)。圖19包括兩個(gè)畫面，示出了根據(jù)實(shí)施例的患有尤希爾氏綜合癥的兩個(gè)受檢者的 HOV的繪圖。圖19A顯示了帶有重要性不確定(分子測(cè)試不確定)的MY07A的僅一個(gè)突變的患有I型尤希爾氏綜合癥的9歲受檢者的HOV的三維繪圖，并且圖19B顯示了帶有MY07A 的兩個(gè)疾病限定突變的圖17B和18(左上)中所示的患有尤希爾氏綜合癥的受檢者和圖 19A (右下)中所示的患有尤希爾氏綜合癥的受檢者的右眼的使用V號(hào)測(cè)試靶的視野的三維繪圖(左)、墨卡托投影(頂部圖形)和標(biāo)記O個(gè)最下圖形)。圖20包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的正常受檢者的右眼的HOV的體積測(cè)量。圖20A(左上)和20B(右上)顯示了使用W187柵格和III號(hào)測(cè)試靶的正常受檢者的 HOV的端視和側(cè)視圖。圖20C(第二排，左)和20D(第二排右)示出了使用VFMA內(nèi)的選擇工具來測(cè)量整個(gè)HOV的體積。圖20E(第三排，左)和20F(第三排，右)分別顯示了圖20C 和20D中所示的選擇的側(cè)視圖。圖20G (底排，左)和20H (底排，右)顯示了圖20C和20D 中所示的選擇的附加側(cè)視圖。圖21包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的患有RP的受檢者的左(左)和右 (右)眼的HOV的三維圖形。圖21A(頂排，左)和21B(頂排，右)分別顯示了患有RP的受檢者的左和右眼的HOV的端視圖。圖21B(第二排，左)和21C(第二排，右)分別顯示了患有RP的受檢者的左和右眼的HOV的側(cè)視圖。圖21E(第三排，左)和21F(第三排，右)分別顯示了使用VFMA內(nèi)的選擇工具來測(cè)量患有RP的受檢者的左和右眼的HOV的體積。圖22包括若干畫面，顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的圖21E(左)和21F(右)中所示的 HOV的選擇的斜視和側(cè)視圖。圖22A(頂排，左)和22B(頂排，右)分別顯示了患有RP的受檢者的左和右眼的選定HOV的斜視圖。圖22C(中排，左)和22D(中排，右)分別顯示了患有RP的受檢者的左和右眼的選定HOV的側(cè)視圖。圖22D (底排，左)和22E (底排，右)分別顯示了患有RP的受檢者的左和右眼的HOV的側(cè)視圖。圖23包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的使用VMFA內(nèi)的選擇工具來確定HOV 的特定區(qū)域的體積測(cè)量和用在這些選擇上的數(shù)學(xué)標(biāo)記。圖23A(頂排，左)和23B(頂排，右) 顯示了視野內(nèi)的圓的選擇。圖23C(第二排，左)和23D(第二排，右)分別顯示了圖23A和 23B中所示的選擇的側(cè)視圖。圖23E(第三排，左)和23F(第三排，右)顯示了使用選擇工具將類似尺寸的圓放置在HOV的不同區(qū)域中以測(cè)量那些區(qū)域中的敏感度。圖23G(底排，中間)顯示了 HOV內(nèi)的特定區(qū)域的測(cè)量。圖M包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的患有僅僅影響一只眼的視網(wǎng)膜病的11歲女孩中的來自彌散性單側(cè)亞急性視神經(jīng)視網(wǎng)膜炎(DUSN)的繼發(fā)性色素性視網(wǎng)膜病的VMFA內(nèi)的視圖。圖24A顯示了來自相同受檢者的繼發(fā)性色素性視網(wǎng)膜病的VMFA內(nèi)的靜態(tài)視野檢查視野(圖的右側(cè))。圖MB(左)和MC(右)示出了相同受檢者的HOV的端視圖。圖MD(左)和ME(右)示出了相同受檢者的HOV的側(cè)視圖。圖25顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的75歲受檢者的VMFA內(nèi)的靜態(tài)視野檢查視野，顯示了來自毒性的繼發(fā)性視網(wǎng)膜變性并且右眼顯示了更多的變性和顯著狹隘的視野。圖沈顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的患有缺損性視神經(jīng)和青光眼的左眼損傷更大的51 歲受檢者的VMFA內(nèi)的靜態(tài)視野檢查視野，顯示了向上延伸到周邊的弧形缺損。圖27包括若干畫面，顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的使用III號(hào)測(cè)試靶的31歲受檢者在神經(jīng)手術(shù)去除擠壓交叉導(dǎo)致完全雙顳側(cè)偏盲的大垂體腫瘤之后的VMFA內(nèi)的靜態(tài)視野檢查視野和HOV的視圖。圖27A(頂部)顯示了相同受檢者的靜態(tài)視野檢查視野的視圖。圖 27B(中排，左)和27C(中排，右)分別顯示了相同受檢者的左和右眼的HOV的端視圖。圖 27D(底排，左)和27E(底排，右)分別顯示了相同受檢者的左和右眼的HOV的斜視圖。圖觀包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實(shí)施例的使用可以用于測(cè)量視野內(nèi)的更低敏感度水平的V號(hào)測(cè)試靶的相同受檢者的VMFA內(nèi)的靜態(tài)視野檢查視野和HOV的視圖。圖 ^A(頂部)顯示了受檢者的靜態(tài)視野檢查視野的視圖。圖^B(中排，左)和觀以中排， 右)分別顯示了相同受檢者的左和右眼的HOV的端視圖。圖觀0(底排，左)底排， 右)分別顯示了相同受檢者的左和右眼的HOV的斜視圖。圖四包括若干畫面，顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的來自患有賴博氏(Leber)遺傳性視覺神經(jīng)癥的受檢者的圖形，揭示了由各種實(shí)施例提供的三維繪圖和標(biāo)記如何提供有助于在視野缺損水平理解疾病的附加信息。圖^^(頂部)顯示了受檢者的靜態(tài)視野檢查視野的視圖。圖^ (底排，左)和^C(底排，右)分別顯示了受檢者的左和右眼的HOV的端視圖。圖^D(頂排，左)和^F(第二排，左)顯示了相同受檢者的左眼的HOV的斜視圖。圖 ^E(頂排，右)和四6(第二排，右)顯示了相同受檢者的右眼的HOV的斜視圖。圖四!1(第三排，左)和四1(第三排，右)分別顯示了使用VMFA內(nèi)的選擇工具來選擇包圍左和右眼的視野的中心部分的圓。圖四(底排，左)和四1((底排，右)分別顯示了左和右眼的HOV的下面和來自疾病的中心視野內(nèi)的敏感度損失。圖^L(左)和^M(右)顯示了 VMFA內(nèi)的墨卡托投影和標(biāo)記，分別顯示了左和右眼的來自疾病的敏感度損失。圖30顯示了同時(shí)患有青光眼和自身免疫性視網(wǎng)膜病的受檢者的VMFA內(nèi)的靜態(tài)視野檢查視野，由此由各種實(shí)施例提供的標(biāo)記的三維建模和分析提供量化來自該人的疾病的每個(gè)組成的視力損失的能力。圖31顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的患有ABCA4相關(guān)黃斑病(斯塔加特(Margard)/ 眼底黃素斑)的帶有周邊以及中心敏感度損失的受檢者的動(dòng)態(tài)視野檢查(頂部)和靜態(tài)視野檢查(底部)；動(dòng)態(tài)視野檢查相當(dāng)不明顯，而靜態(tài)視野很異常。圖32包括若干畫面，顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的來自如圖31中的相同受檢者的 VMFA內(nèi)的圖形，示出了在受檢者的左(圖32A，左上)和右(圖32B，右上)的HOV以及相應(yīng)墨卡托投影和標(biāo)記(分別為圖32C，左下，和圖32D，右下)。圖33根據(jù)各種實(shí)施例示出了柵格的設(shè)計(jì)，示出了使用V號(hào)比如上所述的III號(hào)測(cè)試靶的敏感度更大的發(fā)現(xiàn)，并且通過離小凹的偏心率顯示DLS值，以及離固視的度數(shù)差的V 號(hào)和III號(hào)之間的差值。鼻和在更大的程度上的顳將坪彎曲到更大的程度，特別對(duì)于V號(hào)測(cè)試靶。圖34顯示了根據(jù)各種實(shí)施例的以分貝-球面度進(jìn)行HOV的體積測(cè)量的正常四歲受檢者的HOV。圖35示出了根據(jù)各種實(shí)施例的柵格中的點(diǎn)的數(shù)量與HOV的產(chǎn)生的體積量度之間的關(guān)系。圖36通過從柵格圖案的外周邊自動(dòng)生成的模板選擇(左上和中間圖)示出了根據(jù)各種實(shí)施例的患有USH2的21歲受檢者的左和右眼的III號(hào)和V號(hào)靜態(tài)DLS值的HOV的
各種量度。圖37示出了根據(jù)各種實(shí)施例的雙眼柵格。圖38示出了根據(jù)各種實(shí)施例的雙眼補(bǔ)償。左畫面顯示了對(duì)稱的164點(diǎn)柵格和相應(yīng)的178點(diǎn)雙眼柵格。右畫面顯示了患有II型尤希爾氏綜合癥的患者的單眼測(cè)試(頂部) 以及雙眼模擬和雙眼測(cè)試(底部)。圖39示出了根據(jù)各種實(shí)施例的患有常染色體顯性RP的受檢者的視野的單眼和雙眼測(cè)試。
具體實(shí)施例方式在以下描述中，參考形成它的一部分的附圖，并且其中作為示例顯示了可以實(shí)施的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解可以利用其他實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯變化而不脫離范圍。所以，以下詳細(xì)描述不應(yīng)當(dāng)以限制意義被理解，并且實(shí)施例的范圍由附帶權(quán)利要求及其等效物限定。各種操作可以依次以可以有助于理解實(shí)施例的方式被描述為多個(gè)獨(dú)立操作 ’然而，描述的順序不應(yīng)當(dāng)被理解為暗示這些操作是順序依賴的。描述可以使用基于透視的描述，例如上/下、后/前和頂/底。這樣的描述僅僅用于方便論述而并非旨在限制所公開的實(shí)施例的應(yīng)用?？梢允褂眯g(shù)語“耦合”和“連接”以及它們的派生詞。應(yīng)當(dāng)理解的是這些術(shù)語并非旨在作為彼此的同義詞。相反地，在特定實(shí)施例中，“連接”可以用于表示兩個(gè)或多個(gè)元件彼此直接物理或電接觸。“耦合”可以表示兩個(gè)或多個(gè)元件直接物理或電接觸。然而，“耦合” 也可以表示兩個(gè)或以上元件不彼此直接接觸，但是仍然彼此協(xié)作或相互作用。為了描述的目的，采用“A/B”的形式或采用“A和/或B”的形式的短語表示㈧、⑶或(A和B)。為了描述的目的，采用“A、B和C中的至少一個(gè)”的形式的短語表示(A)、 (B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)、或(A、B和C)。為了描述的目的，采用“ (A) B”的形式的短語表示(B)或(AB)，也就是說，A是可選要素。描述可以使用短語“在一個(gè)實(shí)施例中”或“在實(shí)施例中”，其均可以表示相同或不同實(shí)施例中的一個(gè)或多個(gè)。此外，關(guān)于實(shí)施例使用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”等是同義的。在各種實(shí)施例中，提供了方法、裝置和系統(tǒng)以用于表征視覺缺陷的性質(zhì)和嚴(yán)重度， 以用于視覺缺陷和影響視力的病癥的診斷，和用于在諸如色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的視網(wǎng)膜疾病和影響視野的其他病癥的治療試驗(yàn)中提供結(jié)果量度。一些實(shí)施例提供用于視野繪制的方法。視野被表征為“由盲海圍繞的視力峰”。如本文中所述，該視力峰或HOV可以根據(jù)各種實(shí)施例在三維中被繪制。這樣的三維HOV圖可以提供視野的詳細(xì)模型，并且可以允許視野缺損的詳細(xì)分析。實(shí)施例提供了用于該建模和分析的方法和系統(tǒng)。RP是導(dǎo)致進(jìn)行性視力損失的遺傳性病癥。盡管中心視力可以在任何年齡被影響， 但是RP中的最早和最致殘的視覺損傷常常是在周邊視野中的進(jìn)行性視力損失。RP中的視網(wǎng)膜功能的精確監(jiān)測(cè)需要使用包括視野的評(píng)估的多個(gè)測(cè)試方法來量化視野損失。靜態(tài)視野測(cè)試的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”是全閾值測(cè)試算法，其中利用光敏感度中的遞歸階梯增量和減量有系統(tǒng)地檢驗(yàn)和再檢驗(yàn)視野中的每個(gè)點(diǎn)的敏感度直到獲得端點(diǎn)估計(jì)。該測(cè)試非常耗時(shí)并且使受檢者厭倦，導(dǎo)致結(jié)果的可靠性減小，并且它的使用通常很大地延長(zhǎng)臨床評(píng)價(jià)所需的時(shí)間。利用統(tǒng)計(jì)預(yù)測(cè)程序的更快測(cè)試算法，瑞典交互測(cè)試算法(SITA)，被開發(fā)用于青光眼以大大減小的測(cè)試時(shí)間獲得相同有效性和精度的閾值估計(jì)，并且該測(cè)試現(xiàn)在廣泛用于臨床和臨床試驗(yàn)中。然而該SITA策略被設(shè)計(jì)為精確地檢測(cè)繼發(fā)于青光眼的視野損失，然而，并不是最佳地有效、精確或適合于測(cè)試患有RP的受檢者。在本文中提供了用于視覺敏感度和視野損失的全局和局部測(cè)量的有效和精確方法。實(shí)施例提供了用于診斷影響視野的疾病的系統(tǒng)和方法。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，提供了視野繪制的方法，其包括輸入來自輸入源的閾值數(shù)據(jù)，用算法將閾值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為樣條表面上的約束，和顯示受檢者的HOV的一個(gè)或多個(gè)三維表示。在一些實(shí)施例中，所述方法可以允許使用極定向柵格有效收集靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)。在一些實(shí)施例中，這樣的HOV繪制可以允許例如與RP、黃斑變性、視網(wǎng)膜病、視覺系統(tǒng)的癌癥或視網(wǎng)膜或視神經(jīng)的損傷關(guān)聯(lián)的視野缺損的診斷。HOV在過去最經(jīng)常使用強(qiáng)大的大型計(jì)算機(jī)用來自許多正常受檢者的合并數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，但是它以前從未能夠作為每個(gè)患者的視野測(cè)試評(píng)價(jià)的例行部分被執(zhí)行。整個(gè)HOV或 HOV的選定部分或區(qū)域的體積也未作為眼睛的敏感度的指示被測(cè)量，用于診斷或作為臨床治療或試驗(yàn)的端點(diǎn)。實(shí)際上，實(shí)施例可以唯一地將用于測(cè)量的HOV的體積的單位限定為分貝-球面度(dBsr)。在示例性實(shí)施例中，計(jì)算系統(tǒng)可以被賦予所公開的裝置和/或系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件并且可以被利用以執(zhí)行如本文中公開的一個(gè)或多個(gè)方法。例如，在一些實(shí)施例中，公開了一種被稱為VFMA(視野建模和分析)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序，其允許臨床醫(yī)生和技術(shù)人員能夠在無限三維視圖中圖形顯示視野數(shù)據(jù)和執(zhí)行若干復(fù)雜的數(shù)學(xué)分析。在實(shí)施例中，HOV的單位被限定，并且方法、系統(tǒng)和裝置被提供以測(cè)量整個(gè)HOV或任何選定部分。特定實(shí)施例提供應(yīng)用程序，所述應(yīng)用程序在例如使用OS 10的蘋果計(jì)算機(jī)上運(yùn)行并且輸入來自視野計(jì)(例如Octopus 101或Octopus 900視野檢查裝置)的“閾”或閾值數(shù)據(jù)。在其他實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)部件可以被編程以輸入來自其他計(jì)算機(jī)或視野檢查裝置的類似數(shù)據(jù)。在實(shí)施例中，閾值數(shù)據(jù)通過如下面更詳細(xì)描述的許多數(shù)學(xué)函數(shù)和評(píng)估HOV 的體積的測(cè)量工具被轉(zhuǎn)換為差分光敏感度值以用于顯示、HOV的三維繪圖、標(biāo)記分析。在實(shí)施例中，建模和分析可以包括允許檢測(cè)和量化視野缺損的最早和最疾病特異性特征的圖案識(shí)別。實(shí)施例因此可以建立用于評(píng)估患有RP和其他視野病癥或狀況的受檢者的視野的計(jì)算機(jī)靜態(tài)和動(dòng)態(tài)視野測(cè)試方法的新標(biāo)準(zhǔn)。盡管VFMA的應(yīng)用程序和其中的算法/函數(shù)(下述)適用于被稱為色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的遺傳性視網(wǎng)膜病癥的群組，但是應(yīng)用程序VFMA和其中的算法也可適用于由于任何原因造成的視野損失的評(píng)價(jià)。所以，實(shí)施例提供用于表征由任何病癥、疾病、損傷或視野損失的其他原因?qū)е碌囊曈X缺陷的方法、裝置和系統(tǒng)。在各種例子中，視野和它的三維表示 HOV可以在影響視覺系統(tǒng)的許多疾病和病癥中變?yōu)楫惓＃鲆曈X系統(tǒng)從視網(wǎng)膜通過視神經(jīng)、交叉、視束和視輻延伸到初級(jí)和次級(jí)視皮質(zhì)區(qū)，在那里視野和圖像被重建并且由大腦判讀。在各種實(shí)施例中公開的HOV的建模和分析的方法可以有用于視野缺損的早期檢測(cè)、表征和量化。具體地，特定實(shí)施例涉及可以是多個(gè)HOV測(cè)量的壓縮的數(shù)學(xué)標(biāo)記。在實(shí)施例中，HOV(例如參見圖1)通常可以通過移動(dòng)測(cè)試靶進(jìn)行評(píng)估(被稱為動(dòng)態(tài)視野檢查)，或者通過亮度逐漸增加直到受檢者感知光的特定尺寸的靜態(tài)刺激的顯示進(jìn)行評(píng)估(被稱為靜態(tài)視野檢查的技術(shù))。在各種實(shí)施例中，使用Octopus 101視野計(jì) (Haag-Streit公司，克尼茨，瑞士)和從固視向顳側(cè)延伸80°、向下延伸78°、向鼻側(cè)延伸 56°和向上延伸56°的高達(dá)187個(gè)測(cè)試位置(或者甚至更多)的徑向設(shè)計(jì)的、中心壓縮定制柵格以及呈現(xiàn)在lOcd/m2背景上的Goldmarm III號(hào)(0. 47°直徑)靶對(duì)正常受檢者和患有影響視野的疾病的受檢者執(zhí)行全視野靜態(tài)視野檢查。在一些實(shí)施例中，柵格上的測(cè)試位置具有線性分布。在實(shí)施例中，閾值使用在本文中描述和在下面以更長(zhǎng)篇幅論述的德國(guó)自適應(yīng)閾值估計(jì)(GATE)策略確定，并且使用變換轉(zhuǎn)換為差分亮度敏感度(DLS)。在各種實(shí)施例中，這些DLS值用于建模HOV和生成描述該三維結(jié)構(gòu)的表面的數(shù)學(xué)標(biāo)記。在各種實(shí)施例中，由于多數(shù)數(shù)學(xué)標(biāo)記分析涉及標(biāo)準(zhǔn)極坐標(biāo)(r，Φ)中的平面計(jì)算， 因此可以利用從球面視網(wǎng)膜表面到平面圓的特定變換。參考圖2，在示例性實(shí)施例中，(理想)視網(wǎng)膜半球可以通過標(biāo)準(zhǔn)球面坐標(biāo)(R，θ， φ) = (1，θ , φ)被建模，并且因此正好兩個(gè)角參數(shù)可以限定視網(wǎng)膜上的物理位置。如圖 2所示，位置可以被繪制為對(duì)(r，Φ)，需要說明的是re
是沿著半球的表面的測(cè)地距。盡管原始數(shù)據(jù)集位于彎曲表面上，但是它可以在實(shí)施例中適宜地使用平面坐標(biāo)(r，Φ) 的最后對(duì)作為標(biāo)記的代數(shù)。例如，在本文中公開的貝塞爾標(biāo)記因此使用標(biāo)準(zhǔn)、極形式的貝塞爾變?cè)？傊?，在一些?shí)施例中，標(biāo)記坐標(biāo)系統(tǒng)由以下變換限定
權(quán)利要求
1.一種用于繪制受檢者的視力峰的方法，包括輸入來自輸入源的閾值數(shù)據(jù)；用算法將閾值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)樣條表面的約束以產(chǎn)生視力峰的三維表示；和顯示視力峰的一個(gè)或多個(gè)三維表示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輸入源是計(jì)算裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述計(jì)算裝置是視野測(cè)試裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述視野測(cè)試裝置是視野計(jì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述閾值數(shù)據(jù)包括靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中輸入來自輸入源的閾值數(shù)據(jù)包括使用具有以下特征中的一個(gè)或多個(gè)的一個(gè)或多個(gè)柵格收集靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)測(cè)試位置的極定向；測(cè)試位置的中心縮聚；測(cè)試位置的直線分布；和測(cè)試中線視野缺損和鼻側(cè)階梯視野缺損的警戒點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中使用極定向柵格收集靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)包括使用柵格點(diǎn)的范圍在全視野收集靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，還包括使用V號(hào)測(cè)試靶收集靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述算法是無限可微分樣條，并且其中所述算法不受柵格之間的任何間隔或柵格的任何定向約束。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述樣條是薄板樣條。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述三維表示以體積單位被顯示。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中所述體積單位是分貝-球面度(dB-sr)單位。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括進(jìn)行視力峰的三維表示的體積測(cè)量。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中進(jìn)行視力峰的三維表示的體積測(cè)量包括進(jìn)行視力峰的整個(gè)三維表示的體積測(cè)量。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中進(jìn)行三維表示的體積測(cè)量包括進(jìn)行視力峰的一部分三維表示的體積測(cè)量。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)柵格包括由雙眼對(duì)稱柵格組成的具有測(cè)試位置的極定向的柵格，并且其中用算法將閾值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)樣條表面的約束包括執(zhí)行雙眼疊加。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括從視力峰的控制三維表示減去視力峰的三維表示以產(chǎn)生缺損模型，其中所述缺損模型測(cè)量視野中的視野缺損的位置。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，還包括將視力峰的三維表示與視力峰的控制三維表示進(jìn)行比較以診斷或預(yù)后視覺系統(tǒng)狀況。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述視覺系統(tǒng)狀況包括色素性視網(wǎng)膜炎、黃斑變性、尤希爾氏綜合癥、視網(wǎng)膜病、色素性視網(wǎng)膜病、彌散性單側(cè)視神經(jīng)視網(wǎng)膜炎、來自毒性的視網(wǎng)膜變性、青光眼、視神經(jīng)疾病、賴博氏遺傳性視覺神經(jīng)癥、黃斑病、或視網(wǎng)膜或視神經(jīng)損傷。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中所述視力峰的控制三維表示包括下列的至少一個(gè)從不具有視覺系統(tǒng)狀況的不同受檢者獲得的視力峰的三維表示； 從不具有視覺系統(tǒng)狀況的一組受檢者獲得的視力峰的平均三維表示；和在不同時(shí)間從受檢患者獲得的視力峰的三維表示。
21.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，還包括計(jì)算機(jī)輔助分類方案，并且其中所述視力峰的控制三維表示包括視力峰的一組三維表示。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括使用視力峰體積測(cè)量診斷或預(yù)后視覺系統(tǒng)狀況。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中所述視覺系統(tǒng)狀況包括色素性視網(wǎng)膜炎、黃斑變性、尤希爾氏綜合癥、視網(wǎng)膜病、色素性視網(wǎng)膜病、彌散性單側(cè)視神經(jīng)視網(wǎng)膜炎、來自毒性的視網(wǎng)膜變性、青光眼、視神經(jīng)疾病、賴博氏遺傳性視覺神經(jīng)癥、黃斑病、或視網(wǎng)膜或視神經(jīng)損傷。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中診斷或預(yù)后視覺系統(tǒng)狀況包括使用基于視力峰體積測(cè)量的墨卡托、徑向傅立葉、貝塞爾或分形數(shù)學(xué)去卷積的數(shù)學(xué)標(biāo)記。
25.一種有形計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，具有存儲(chǔ)在其上的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令，由于由計(jì)算裝置執(zhí)行，所述指令導(dǎo)致計(jì)算裝置執(zhí)行用于繪制受檢者的視力峰的方法，所述方法包括輸入來自輸入源的閾值數(shù)據(jù)；用算法將閾值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)樣條表面的約束以產(chǎn)生視力峰的三維表示；和顯示視力峰的一個(gè)或多個(gè)三維表示。
26.一種確定具有視覺系統(tǒng)狀況的受檢者對(duì)治療的反應(yīng)的方法，其中所述方法包括 在第一時(shí)間點(diǎn)繪制受檢者的第一視力峰；施予治療；在施予治療后的第二時(shí)間點(diǎn)繪制受檢者的第二視力峰；和將第一視力峰與第二視力峰進(jìn)行比較，其中繪制第一和第二視力峰包括輸入來自輸入源的閾值數(shù)據(jù)，和用算法將閾值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)樣條表面的約束以產(chǎn)生視力峰的三維表示。
27.一種視野測(cè)試裝置，包括 視野檢查測(cè)試裝置； 處理器，其被配置為從視野檢查測(cè)試裝置獲得閾值數(shù)據(jù)；用算法將閾值數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對(duì)樣條表面的約束以產(chǎn)生視力峰的三維表示；和將視力峰的三維表示與視力峰的控制三維表示進(jìn)行比較以診斷或預(yù)后視覺系統(tǒng)狀況。
全文摘要
實(shí)施例提供了用于視野的建模和分析的方法和系統(tǒng)。根據(jù)各種實(shí)施例，提供了用于視覺敏感度的全局和局部測(cè)量以及視野損失的量化的方法。進(jìn)一步的實(shí)施例提供了用于診斷影響視野的疾病的系統(tǒng)和方法。另外，實(shí)施例提供了用于測(cè)量和量化個(gè)體受檢者的視力峰的體積的方法和系統(tǒng)。
文檔編號(hào)G06T17/05GK102265310SQ200980153008
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2009年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月28日
發(fā)明者斯科特·P·吉勒斯皮, 理查德·E·克蘭德爾, 理查德·G·韋萊伯 申請(qǐng)人:俄勒岡健康科學(xué)大學(xué)