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用于诊断、评价或量化药物使用、药物滥用和麻醉、核间性眼肌瘫痪、注意缺陷障碍伴多动(ADHD)、慢性损伤性脑病、精神分裂症谱系障碍和酒精消耗的方法和试剂盒技术

技术编号:16107086 阅读:72 留言:0更新日期:2017-08-30 01:02
本发明专利技术提供通过跟踪受试者的至少一只眼的眼球运动、分析受试者的至少一只眼的眼球运动、将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较和任选计算与正常或平均的眼球运动相比受试者的至少一只眼的眼球运动的标准差或p值,来诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉,或区分受试者的药物使用、药物滥用或麻醉与脑损伤的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于诊断、评价或量化药物使用、药物滥用和麻醉、核间性眼肌瘫痪、注意缺陷障碍伴多动(ADHD)、慢性损伤性脑病、精神分裂症谱系障碍和酒精消耗的方法和试剂盒专利
本专利技术涉及用于诊断、评价或量化药物使用、药物滥用和麻醉;用于区分麻醉与脑损伤例如结构和非结构创伤性脑损伤和用于筛查、诊断和评价所述麻醉与脑损伤;用于通过跟踪眼球运动诊断和评价受试者的核间性眼肌瘫痪(INO);用于通过跟踪眼球运动诊断和评价受试者的注意缺陷障碍伴多动(ADHD)、慢性损伤性脑病和精神分裂症谱系障碍及用于通过跟踪眼球运动检测、筛查或量化受试者的酒精消耗和醉酒的方法和试剂盒。专利技术背景自动眼球运动跟踪自动眼球运动(eyemovement)跟踪已被用于营销和广告研究、不能活动的个体的辅助器具的开发和电视游戏。所述器具的空间校准(Spatialcalibration)要求受试者具有相对完整的眼动(ocularmotility),其包括颅神经II(视觉)、III(眼球运动)、IV(滑车神经)和VI(外展神经)及其相关核的功能以及使得能够实现校准认知和意愿的足够的脑功能。其他人已成功论证了眼球运动数据的临床应用(Lee等,BrainResearch.2011;1399:59-65;Contreras等,BrainResearch2011;1398:5563;Maruta等,TheJournalofHeadTraumaRehabilitation2010;25(4):293-305)。Trojano等,JNeurol2012;(印刷前在线发表)最近描述了最低意识和持久植物人患者人群中的未校准眼球运动测量。他们报道了来自11名健康对照受试者的数据,其评价了慢性意识障碍而非颅内压的急性改变。他们抽样调查了在60Hz而非500Hz下的眼球运动,有效地降低其数据的幂100倍,而且他们报道了在没有空间校准的数据时组间中靶和脱靶凝视的差异。此外,他们利用准周期方式的静态刺激移动。用于神经精神和脑损伤研究的眼球运动跟踪((Heitger等,Brain,2009;132:2850-2870;Maruta等,JHeadTraumaRehabil.,2010;25:293-305)已进行了近30年,并且可评价平稳追踪(smoothpursuit)、扫视、凝视、瞳孔大小和其它的注视方面。眼球跟踪器的空间校准一般针对被跟踪的每个个体进行。对于校准,在受试者注视已知位置的一个或多个目标时,眼球跟踪器测量瞳孔的相对位置和角膜反射持续约400-800ms的一段时间,以在连续的瞳孔移动期间产生有意义的空间坐标。空间校准的过程意味着相对保持的神经功能,因为它需要受试者能够遵照指令并注视特定的点。可以想像,空间校准的过程可能掩盖眼动的缺陷。如果在眼的运动中有持续和可复现的弱点,则由于校准过程,摄像机将把眼在该弱点方向移动的能力解释为在该方向移动的整个可能范围。换句话说,如果受试者被指示注视某点但始终只移动到该处的一半,则当跟踪随后的眼球运动时校准过程将说明其原因,并将该点一半的运动解释为发生在正常运动的整个范围内。如果在校准期间一只眼只移动到目标的一半,但另一只眼完全移动到位,则当一只眼只进行另一只眼的一半眼球运动时,摄像机将解释两只眼是同时的。因此双眼空间校准可能妨碍非共轭凝视(disconjugategaze)的检测,除非每只眼使用离眼仪(dichopticapparatus)单独校准(Schotter等,PLoSOne,2012;7:e35608)。眼球运动的共轭性共轭凝视(conjugategaze)是双眼在同一时间向同一方向运动。共轭凝视被认为受以下4种不同的机制控制:允许随意凝视方向的扫视系统,允许受试者跟踪移动物体的追踪系统,不论外部世界的运动恢复凝视的视动系统,以及纠正头部运动以保持稳定的外界视觉图像的前庭眼反射系统(VOR系统)。非共轭凝视或斜视是眼无法向同一方向一起转运。眼的正常的协调运动产生共轭凝视,其中两眼调节用于双眼三维视觉。失调导致丧失这种视觉。对于凝视不同点的每只眼的视轴,通常产生复视(diplopia/doublevision),且如果两个图像非常近地对准时被感知为模糊图像。然而,如果来自较弱眼的图像被高级皮质中枢抑制,则只有一个丧失视敏度的图像(或模糊图像)。病理学通常存在于眼球运动肌肉或其神经元途径包括内侧纵束、正中旁脑桥网状结构、延髓网状结构、上丘或颅神经III、IV或VI或其核。眼球运动共轭性的评价通常由初级保健医生、神经病学家、眼科学家、神经外科医生、急诊医学医生和创伤外科医生进行以快速评价全面神经功能。在稳定的患者中,眼科学家和神经病学家进行更详细的检查以评价眼的调节,例如遮盖检测和Hirschberg角膜反射检测。用于评价双眼共轭性的其它检测包括TitmusHouseFly检测、Lang立体检测、Hess筛查、红色滤光片检测、Maddox杆评价和Lancaster红绿检测。在可能与检查者较少配合的年幼儿童中,双眼凝视共轭性可能只可用较简单的算法评价,例如跟踪物体在设置轨迹中移动(Cavezian等,ResDevDisabil.,2010;31:1102-1108)。当这类检测联合神经眼科和身体评价的其余部分进行时,可以确定神经病学病变的位置,并以极大的准确性量化眼移动缺陷。尽管这种能力,但这些检测不常用于紧急情况,因为需要训练有素的从业者予以实施,要求先进的设备,以及许多神经障碍的急迫性质。用需要植入球结膜的线圈的磁探测线圈技术(magneticsearchcoiltechnique)进行灵长类动物中双眼凝视共轭性的评价用于研究目的(Schultz等,JNeurophysiol.,2013;109:518-545)。Fuchs和Robinson于1966年首次描述了这项技术(Fuchs等,JApplPhysiol.,1966;211068-1070),这项技术还可与专门设计用于跟踪眼球运动的巩膜探测线圈配备在人中进行。实验上,使用Bouis测眼仪(oculometer)的空间校准眼球运动跟踪(Bach等,JNeurosciMethods,1983;9:9-14)(这需要头部牢牢固定),表明当他们两者进行阅读任务时,在扫视期间与成人相比,7岁的健康儿童的眼球运动的不共轭性增加(Bucci等,VisionRes.,2006;46:457-466)。对阅读期间不共轭性的研究可使用离眼仪进行,其中每只眼被单独进行空间校准,并用刺激呈现以分别评价运动用于彼此的同时比较(Schotter等,PLoSOne,2012;7:e35608)。2013年9月23日提交的美国临时申请号61/881,014(其公开内容通过引用以其整体结合到本文中),教导了用于跟踪眼球运动的方法和用于评价凝视的共轭性和不共轭性和斜视的方法和试剂盒。脑损伤与脑损伤后结局的研究有关的一个问题是就病因学、解剖结果和生理学和心理学影响而言这种损伤的异质性质。损伤的病因影响解剖结果,范围从整体机制(例如加速/减速和爆炸)直到可能更局灶性的机制(例如钝物撞击和穿透性创伤)。一些损伤机制导致采用常规成像(例如MRI和CT扫描)可观测的脑结构变化,而其它损伤在放射照相上却显得正本文档来自技高网...
用于诊断、评价或量化药物使用、药物滥用和麻醉、核间性眼肌瘫痪、注意缺陷障碍伴多动(ADHD)、慢性损伤性脑病、精神分裂症谱系障碍和酒精消耗的方法和试剂盒

【技术保护点】
一种用于诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的至少一只眼的眼球运动;b)分析受试者的至少一只眼的眼球运动;c)将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较;和任选d)计算与正常或平均的眼球运动相比受试者的至少一只眼的眼球运动的标准差或p值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.08.04 US 62/032,769;2014.10.17 US 62/065,057;1.一种用于诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的至少一只眼的眼球运动;b)分析受试者的至少一只眼的眼球运动;c)将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较;和任选d)计算与正常或平均的眼球运动相比受试者的至少一只眼的眼球运动的标准差或p值。2.权利要求1的方法,其中跟踪并分析受试者的两只眼的眼球运动。3.权利要求1的方法,其中采集受试者的一只或两只眼的眼位置的x和y坐标两者。4.权利要求1的方法,其中跟踪眼球运动持续至少约100秒钟或更多秒钟。5.权利要求1的方法,其中将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较包括将受试者的至少一只眼的眼球运动与受试者的另一只眼的眼球运动进行比较或将受试者的至少一只眼的眼球运动与一个或多个其它受试者或对照的眼的眼球运动进行比较。6.权利要求1的方法,其中将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较包括将受试者的两只眼的眼球运动与一个或多个其它受试者或对照的一只或两只眼的眼球运动进行比较。7.权利要求1的方法,其中跟踪、分析和比较包括采集瞳孔位置的原始x和y笛卡尔坐标,使原始的x和y笛卡尔坐标归一化,并按眼对数据分类。8.权利要求1的方法,其中所述分析和比较包括计算选自以下的一个或多个各个度量BoxAreaj,k=BoxHeightj,h×BoxWidthj,k(48)9.权利要求1的方法,其中所述分析和比较包括计算选自以下的一个或多个各个度量:Lheight、Lwidth、Larea、LvarXrit、LvarXlef、LvarTotal、Rheight、Rwidth、Rarea、RvarYtop、RvarXrit、RvarXlef、RvarTotal、ConjvarX、ConjvarXrit、ConjvarXbot、ConjvarXlef和ConjvarYlef。10.权利要求1的方法,其中所述分析和比较包括计算眼瞳移动的速度。11.一种用于区分受试者的药物使用、药物滥用或麻醉和脑损伤或以脑损伤为特征或特性的疾病的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的至少一只眼的眼球运动;b)分析受试者的至少一只眼的眼球运动;c)将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较;和任选d)计算与正常或平均的眼球运动相比受试者的至少一只眼的眼球运动的标准差或p值。12.权利要求11的方法,其中跟踪并分析受试者的两只眼的眼球运动。13.权利要求11的方法,其中采集受试者的一只或两只眼的眼位置的x和y坐标两者。14.权利要求11的方法,其中跟踪眼球运动持续至少约100秒钟或更多秒钟。15.权利要求11的方法,其中将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较包括将受试者的至少一只眼的眼球运动与受试者的另一只眼的眼球运动进行比较或将受试者的至少一只眼的眼球运动与一个或多个其它受试者或对照的眼的眼球运动进行比较。16.权利要求11的方法,其中将受试者的至少一只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动进行比较包括将受试者的两只眼的眼球运动与一个或多个其它受试者或对照的一只或两只眼的眼球运动进行比较。17.权利要求11的方法,其中跟踪、分析和比较包括采集瞳孔位置的原始x和y笛卡尔坐标,使原始的x和y笛卡尔坐标归一化,并按眼对数据分类。18.权利要求11的方法,其中所述分析和比较包括计算选自以下的一个或多个各个度量BoxAreaj,k=BoxHeightj,h×BoxWidthj,k(48)19.权利要求11的方法,其中所述分析和比较包括计算选自以下的一个或多个各个度量:Lheight、Lwidth、Larea、LvarXrit、LvarXlef、LvarTotal、Rheight、Rwidth、Rarea、RvarYtop、RvarXrit、RvarXlef、RvarTotal、ConjvarX、ConjvarXrit、ConjvarXbot、ConjvarXlef和ConjvarYlef。20.权利要求11的方法,其中所述分析和比较包括计算眼瞳移动的速度。21.一种用于诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的至少一只眼的眼球运动;b)采集瞳孔位置的原始x和y笛卡尔坐标;c)使原始的x和y笛卡尔坐标归一化;和d)计算一个或多个各个度量。22.权利要求21的方法,其中采集受试者的两只眼的瞳孔位置的x和y坐标两者。23.权利要求21的方法,其中跟踪眼球运动持续至少约100秒钟或更多秒钟。24.权利要求21的方法,其中所述各个度量选自BoxAreaj,k=BoxHeightj,k×BoxWidthj,k(48)25.权利要求21的方法,其中所述各个度量选自Lheight、Lwidth、Larea、LvarXrit、LvarXlef、LvarTotal、Rheight、Rwidth、Rarea、RvarYtop、RvarXrit、RvarXlef、RvarTotal、ConjvarX、ConjvarXrit、ConjvarXbot、ConjvarXlef和ConjvarYlef。26.权利要求21的方法,其中所述各个度量是眼瞳移动的速度。27.一种可用于诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉或区分受试者的药物使用、药物滥用或麻醉与脑损伤的试剂盒,所述试剂盒含有用于跟踪眼球运动的装置、用于分析眼球运动跟踪数据的一个或多个工具例如算法或计算机程序,和说明书。28.一种使指令存储于其中用于诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉,或用于区分受试者的药物使用、药物滥用或麻醉与脑损伤的非瞬时性的计算机可读介质,所述指令当通过硬件处理器执行时实现以下方面:a)接收属于受试者的一只眼或两只眼的眼球运动的数据;b)分析受试者的一只眼或两只眼的眼球运动数据;c)将受试者的一只眼或两只眼的眼球运动数据与正常或平均的眼球运动进行比较;和任选d)计算受试者的一只眼或两只眼的眼球运动与正常或平均的眼球运动比较时的标准差或p值。29.一种将指令存在于其中用于诊断、评价或量化受试者的药物使用、药物滥用或麻醉,或用于区分受试者的药物使用、药物滥用或麻醉与脑损伤的权利要求28的非瞬时性的计算机可读介质,所述指令当通过硬件处理器执行时进一步实现以下方面:a)跟踪受试者的至少一只眼的眼球运动;b)采集瞳孔位置的原始x和y笛卡尔坐标;c)使原始的x和y笛卡尔坐标归一化;和d)计算一个或多个各个度量。30.一种用于诊断或评价受试者的核间性眼肌瘫痪(INO)的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的两只眼的眼球运动;b)分析受试者的两只眼的眼球运动;c)将受试者的第一只眼的眼球运动与受试者的第二只眼的眼球运动进行比较;d)鉴定受试者为第一只眼的眼球运动显著不同于第二只眼的眼球运动;e)分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动;和f)当分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动时,鉴定受试者为每只眼的眼球运动基本正常。31.权利要求29的方法,所述方法进一步包括如果d)当跟踪受试者的双眼的眼球运动时受试者被鉴定为第一只眼的眼球运动显著不同于第二只眼的眼球运动,且如果f)当分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动时受试者还被鉴定为每只眼的眼球运动基本正常,则诊断为核间性眼肌瘫痪(INO)。32.权利要求29的方法,其中获得至少约100,000个眼位置样本。33.权利要求29的方法,其中在响应视觉刺激时跟踪眼球运动。34.权利要求29的方法,其中跟踪眼球运动持续约30-约500秒钟的一段时间。35.一种用于诊断或评价受试者的核间性眼肌瘫痪(INC)的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的两只眼的眼球运动;b)分析受试者的两只眼的眼球运动;c)将受试者的第一只眼在任何时间点的眼球运动的x或y笛卡尔坐标与受试者的第二只眼在该时间点的眼球运动的相应的x或y笛卡尔坐标进行比较;d)提供在检测的时间内第一只眼与第二只眼相比所有x坐标间的差异之和,或者提供在检测的时间内第一只眼与第二只眼相比y坐标的差异之和,或者两者;e)提供在检测的时间内第一只眼与第二只眼相比x和y坐标两者间的差异的总和;f)分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动;和g)当分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动时,鉴定受试者为每只眼的眼球运动基本正常。36.权利要求34的方法,所述方法进一步包括如果当跟踪受试者的两只眼的眼球运动时受试者被鉴定为第一只眼的眼球运动显著不同于第二只眼的眼球运动,且如果当分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动时受试者还被鉴定为每只眼的眼球运动基本正常,则诊断为核间性眼肌瘫痪(INO)。37.权利要求34的方法,其中获得至少约100,000个眼位置样本。38.权利要求34的方法,其中在响应视觉刺激时跟踪眼球运动。39.权利要求34的方法,其中跟踪眼球运动持续约30-约500秒钟的一段时间。40.一种评价或量化或诊断受试者的核间性眼肌瘫痪(INO)的方法,所述方法包括:a)跟踪受试者的两只眼的眼球运动;b)采集瞳孔位置的原始x和y笛卡尔坐标;c)使原始的x和y笛卡尔坐标归一化;d)计算一个或多个各个度量;e)分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动;f)计算一个或多个第二或其它的各个度量;和g)当分别跟踪受试者的每只眼的眼球运动时,鉴定受试者为每只眼的眼球运动基本正常。41.权利要求39的方法,所述方法进一步包括如果受试者被鉴定为在分别评价的眼中具有正常的移动或长宽比,且当同时跟踪两只眼的眼球运动时具有异常的长宽比或共轭性,则诊断为核间性眼肌瘫痪(INO)。42.权利要求39的方法,其中所述一个或多个各个度量选自BoxAreaj,k=BoxHeightj,h×BoxWidthj,k(48)43.权利要求39的方法,其中所述一个或多个各个度量选自Lheight、Lwidth、Larea、LvarXrit、LvarXlef、LvarTotal、Rheight、Rwidth、Rarea、RvarYtop、RvarXrit、RvarXlef、RvarTotal、ConjvarX、ConjvarXrit、ConjvarXbot、ConjvarXlef和ConjvarYlef。44.权利要求39的方法,其中获得至少约100,000个眼位置样本。45.权利要求39的方法,其中在响应视觉刺激时跟踪眼球运动。46.权利要求39的方法,其中跟踪眼球运动持续约30-约500秒钟的一段时间。47.一种可用于诊断或评价受试者的核间性眼肌瘫痪(INO);检测或筛查颅神经功能或传导减弱或受损;检测、诊断或筛查颅内压升高;或检测、诊断、筛查特征为颅内压升高的疾病或病况或监测其进程的试剂盒,所述试剂盒包括用于跟踪眼球运动的装置、用于分析眼球运动跟踪数据的一个或多个工具和说明书。48.一种将指令存在于其中用于评价受试者的非瞬时性计算机可读介质,所述指令当通过硬件处理器执行时实现以下方面:a)接收属于受试者的眼球运动的数据;b)分析受试者的眼球运动的数据;c)对受试者的第一只眼的眼球运动数据与受试者的第二只眼的眼球运动数据进行比较;和d)鉴定受试者为第一只眼的眼球运动显著不同于第二只眼的眼球运动。49.一种用于诊断或评价受试者的注意缺陷障碍伴多动(ADHD)、慢性损伤性脑病或精神分裂症谱系障碍的方法,所述方法包括:(a)跟踪受试者的两只眼的眼球运动;(b)分析受试者的两只眼的眼球运动;(c)将受试者的第一只眼的眼球运动与受试者的第二只眼的眼球运动进行比较;(d)鉴定受试者为第一只眼的眼球运动显著不同于第二只眼的眼球运动;和(e)诊断或评价注意缺陷障碍伴多动(ADHD)或精神分裂症谱系障碍。50.权利要求48的方法,其中获得至少约100,000个眼位置样本。51.权利要求48的方法,其中在响应视觉刺激时跟踪眼球运动。52.权利要求48的方法,其中跟踪眼球运动持续约30-约500秒钟的一段时间。53.权利要求48的方法,其中比较受试者的第一只眼的眼球运动与受试者的第二只眼的眼球运动通过产生表示一段时间内的瞳孔反射瞬时角度二分量(水平,垂直)的成对(x,y)值并对之作图来进行。54.权利要求48的方法,其中比较受试者的第一只眼的眼...

【专利技术属性】
技术研发人员:U萨马达尼
申请(专利权)人:纽约大学
类型:发明
国别省市:美国,US

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