專利名稱：用于視野監(jiān)測的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本文中的實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運(yùn)動的、以偏離固視的度數(shù)測量的物理空間。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。全視野的動態(tài)視野測試(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。動態(tài)視野檢查利用移動靶且耗時(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固定測試點被測量的全閾值靜態(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，但是關(guān)于視野變化存在或隨著時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-下軸線檢查時疾病以對稱方式進(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估患有RP的受檢者的視野，但是測試每只眼睛所花的時間常常是被設(shè)計用于青光眼的更快速SITA算法所需時間的兩倍。該增加的測試時間給受檢者增加了疲勞并且減小了數(shù)據(jù)的可靠性。測試-再測試變化性是視野測試中的主要缺陷，并且因此限制了 SITA用于監(jiān)測RP的有用性。


通過結(jié)合附圖的以下詳細(xì)描述將容易理解實施例。實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，和動態(tài)視野檢查，其利用移動測試靶。圖2示出了根據(jù)各種實施例的球面標(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。敏感度測量點(左側(cè)表面之上的點)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)的測量點，在平面極坐標(biāo)(被稱為標(biāo)記坐標(biāo))r = 2/9，對應(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)各種實施例的視力峰(HOV)表示。在標(biāo)記坐標(biāo)(上三個視圖)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)用程序中的手動控制獲得。圖4示出了根據(jù)各種實施例的通過(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個區(qū)域，其中扇區(qū)1、2、3、4和因此所有32個扇區(qū)都具有相同的面積。圖6示出了根據(jù)各種實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)個貝塞爾函數(shù)。對于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。對于M = 7 (左下視圖)，相關(guān)的15個貝塞爾項的總和仍然產(chǎn)生不足的分辨率，但是對于M = 63 (右下視圖)，可以看到127個貝塞爾項的總和與原始樣條出色地一致。整個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。實際尺度從左到右為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(inverted scotoma) 的底面允許暗點的體積的測量，其被報告為12. 03dB-球面度。圖13顯示了根據(jù)各種實施例的使用漢弗萊(Humphrey)全閾值30_2測試(HFA，頂部)和德國自適應(yīng)閾值估計(GATE)策略(底部)進(jìn)行患有色素性視網(wǎng)膜炎(RP)的受檢者的視野評價的比較。圖14顯示了根據(jù)各種實施例的用于測試患有RP和關(guān)聯(lián)病癥的受檢者的整個視野的GATE策略的測試部位的柵格(“W7” )。圖15顯示了根據(jù)各種實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歲兒童的動態(tài)視野。圖16顯示了根據(jù)各種實施例的圖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包括兩個畫面，示出了根據(jù)各種實施例的W187柵格和III和V號測試靶的使用。圖17A顯示了使用W187柵格和III和V號測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號測試靶的由于兩個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號測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(兩個最下圖形)。圖19包括兩個畫面，示出了根據(jù)實施例的患有尤希爾氏綜合癥的兩個受檢者的 HOV的繪圖。圖19A顯示了帶有重要性不確定(分子測試不確定)的MY07A的僅一個突變的患有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號測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個最下圖形)。圖20包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實施例的正常受檢者的右眼的HOV的體積測量。圖20A(左上)和20B(右上)顯示了使用W187柵格和III號測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)的選擇工具來測量整個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)域的測量。圖M包括若干畫面，示出了根據(jù)各種實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)各種實施例的使用III號測試靶的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)各種實施例的使用可以用于測量視野內(nèi)的更低敏感度水平的V號測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組成的視力損失的能力。圖31顯示了根據(jù)各種實施例的患有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態(tài)視野檢查(頂部)和靜態(tài)視野檢查(底部)；動態(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)各種實施例示出了柵格的設(shè)計，示出了使用V號比如上所述的III號測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 號和III號之間的差值。鼻和在更大的程度上的顳將坪彎曲到更大的程度，特別對于V號測試靶。圖34顯示了根據(jù)各種實施例的以分貝-球面度進(jìn)行HOV的體積測量的正常四歲受檢者的HOV。圖35示出了根據(jù)各種實施例的柵格中的點的數(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生成的模板選擇(左上和中間圖)示出了根據(jù)各種實施例的患有USH2的21歲受檢者的左和右眼的III號和V號靜態(tài)DLS值的HOV的
各種量度。圖37示出了根據(jù)各種實施例的雙眼柵格。圖38示出了根據(jù)各種實施例的雙眼補(bǔ)償。左畫面顯示了對稱的164點柵格和相應(yīng)的178點雙眼柵格。右畫面顯示了患有II型尤希爾氏綜合癥的患者的單眼測試(頂部) 以及雙眼模擬和雙眼測試(底部)。圖39示出了根據(jù)各種實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試。
具體實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施的實施例。應(yīng)當(dāng)理解可以利用其他實施例并且可以進(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施例的方式被描述為多個獨立操作 ’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施例的應(yīng)用。可以使用術(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，在特定實施例中，“連接”可以用于表示兩個或多個元件彼此直接物理或電接觸?！榜詈稀笨梢员硎緝蓚€或多個元件直接物理或電接觸。然而，“耦合” 也可以表示兩個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”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“在一個實施例中”或“在實施例中”，其均可以表示相同或不同實施例中的一個或多個。此外，關(guān)于實施例使用的術(shù)語“包含”、“包括”、“具有”等是同義的。在各種實施例中，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中提供結(jié)果量度。一些實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)測需要使用包括視野的評估的多個測試方法來量化視野損失。靜態(tài)視野測試的“黃金標(biāo)準(zhǔn)”是全閾值測試算法，其中利用光敏感度中的遞歸階梯增量和減量有系統(tǒng)地檢驗和再檢驗視野中的每個點的敏感度直到獲得端點估計。該測試非常耗時并且使受檢者厭倦，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臨床評價所需的時間。利用統(tǒng)計預(yù)測程序的更快測試算法，瑞典交互測試算法(SITA)，被開發(fā)用于青光眼以大大減小的測試時間獲得相同有效性和精度的閾值估計，并且該測試現(xiàn)在廣泛用于臨床和臨床試驗中。然而該SITA策略被設(shè)計為精確地檢測繼發(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量的有效和精確方法。實施例提供了用于診斷影響視野的疾病的系統(tǒng)和方法。在一個示例性實施例中，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的一個或多個三維表示。在一些實施例中，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患者的視野測試評價的例行部分被執(zhí)行。整個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量，用于診斷或作為臨床治療或試驗的端點。實際上，實施例可以唯一地將用于測量的HOV的體積的單位限定為分貝-球面度(dBsr)。在示例性實施例中，計算系統(tǒng)可以被賦予所公開的裝置和/或系統(tǒng)的一個或多個部件并且可以被利用以執(zhí)行如本文中公開的一個或多個方法。例如，在一些實施例中，公開了一種被稱為VFMA(視野建模和分析)的計算機(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)和裝置被提供以測量整個HOV或任何選定部分。特定實施例提供應(yīng)用程序，所述應(yīng)用程序在例如使用OS 10的蘋果計算機(jī)上運(yùn)行并且輸入來自視野計(例如Octopus 101或Octopus 900視野檢查裝置)的“閾”或閾值數(shù)據(jù)。在其他實施例中，一個或多個部件可以被編程以輸入來自其他計算機(jī)或視野檢查裝置的類似數(shù)據(jù)。在實施例中，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)和評估HOV 的體積的測量工具被轉(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。在實施例中，建模和分析可以包括允許檢測和量化視野缺損的最早和最疾病特異性特征的圖案識別。實施例因此可以建立用于評估患有RP和其他視野病癥或狀況的受檢者的視野的計算機(jī)靜態(tài)和動態(tài)視野測試方法的新標(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價。所以，實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和次級視皮質(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、表征和量化。具體地，特定實施例涉及可以是多個HOV測量的壓縮的數(shù)學(xué)標(biāo)記。在實施例中，HOV(例如參見圖1)通?？梢酝ㄟ^移動測試靶進(jìn)行評估(被稱為動態(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)行評估(被稱為靜態(tài)視野檢查的技術(shù))。在各種實施例中，使用Octopus 101視野計 (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個測試位置(或者甚至更多)的徑向設(shè)計的、中心壓縮定制柵格以及呈現(xiàn)在lOcd/m2背景上的Goldmarm III號(0. 47°直徑)靶對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。在一些實施例中，柵格上的測試位置具有線性分布。在實施例中，閾值使用在本文中描述和在下面以更長篇幅論述的德國自適應(yīng)閾值估計(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(r，Φ)，需要說明的是re
是沿著半球的表面的測地距。盡管原始數(shù)據(jù)集位于彎曲表面上，但是它可以在實施例中適宜地使用平面坐標(biāo)(r，Φ) 的最后對作為標(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)、極形式的貝塞爾變元?？傊?，在一些實施例中，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或多個三維表示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述輸入源是計算裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述計算裝置是視野測試裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述視野測試裝置是視野計。
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或多個的一個或多個柵格收集靜態(tài)敏感度數(shù)據(jù)測試位置的極定向；測試位置的中心縮聚；測試位置的直線分布；和測試中線視野缺損和鼻側(cè)階梯視野缺損的警戒點。
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號測試靶收集靜態(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量包括進(jìn)行視力峰的整個三維表示的體積測量。
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量包括進(jìn)行視力峰的一部分三維表示的體積測量。
16.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中所述一個或多個柵格包括由雙眼對稱柵格組成的具有測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。
25.一種有形計算機(jī)可讀介質(zhì)，具有存儲在其上的計算機(jī)可執(zhí)行指令，由于由計算裝置執(zhí)行，所述指令導(dǎo)致計算裝置執(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或多個三維表示。
26.一種確定具有視覺系統(tǒng)狀況的受檢者對治療的反應(yīng)的方法，其中所述方法包括 在第一時間點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間點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。
27.一種視野測試裝置，包括 視野檢查測試裝置； 處理器，其被配置為從視野檢查測試裝置獲得閾值數(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)各種實施例，提供了用于視覺敏感度的全局和局部測量以及視野損失的量化的方法。進(jìn)一步的實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，實施例提供了用于測量和量化個體受檢者的視力峰的體積的方法和系統(tǒng)。
文檔編號G06T17/05GK102265310SQ200980153008
公開日2011年11月30日 申請日期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 申請人:俄勒岡健康科學(xué)大學(xué)