JPH08501475A - 白内障発生の検出方法および検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 白内障の発生の検出のための方法及び装置が開示される。半弾性光散乱データーが白内障の発生について試験されるべき個体のレンズ12から集められる。データーはレンズ内の特定の再現性ある部位から、装置のレチクル40を用いて行われる測定により集められそして自己相関分析器38により処理される。次に、自己相関分析器からのデーターは自己相関関数の二重指数の形に適合され、そして得られた関数形が少なくとも１つの無次元パラメーターＦmosを生成するために転換される。このパラメーターは、個体の年令と共に変化することが見出されており、従って個体の白内障発生の程度を検出しそして決定するために有用である。

Description

【発明の詳細な説明】 白内障発生の検出方法および検出装置技術分野 本発明は病気の検出方法と検出装置に関し、より詳しくは、眼の組織を検査す ることによる病気の検出方法と検出装置に関する。発明の背景 ヒト白内障の臨床研究の重大な目標は、長い間、生体内での初期の白内障発生 に関連した分子変化を特徴づけるための定量的で非侵害的な信頼できる方法を得 ることであった。そのような方法によって、研究者や医師は(a)推定上の抗白内 障薬の有効性を評価し；(b)全身性疾患の治療に使われる薬理学的物質または放 射線の白内障発生的役割を評価し；(c)様々な白内障発生性ストレスに対するヒ トまたは動物集団被検者の疫学的研究において白内障を初期に特徴づけ；そして 白内障の治療に外科的にまたは薬学的に介入するための医学的決断の量的基準を 提供することができるようになるだろう。 1975年、T.TanakaおよびG.Benedek(“Observation of Protein Diffusivity i n Intact Human and Bovine Lenses with Applicat-ion to Cataract,”Invest. Opthal, 14, 1985, pp.449-456)は、切除したヒトとウシの水晶体中のタンパク 質のブラウン運動を準弾性光散乱分光法を使って光学的に測定できることを示し た。この研究の後、T. TanakaおよびC. Ishimoto(“In Vitro Observation of L ens Protein Diffusivity in Nomal and X-Irradiated Rabbit Lenses,”Exp. E ye Res., 39, 1984, pp.61-68)は、ウサギ生体内において水晶体中の位置や年齢 の関数として平均タンパク質拡散率 の変化を検出するのに準弾性光散乱分光法を利用できることを証明した。更なる 観察は、ウサギ水晶体へのＸ線照射による白内障発生性損傷が白内障発生過程の ごく初期に散乱光の自己相関関数の形態を大きく変化させることを示した。準弾 性光散乱分析の数学的本質であるこの自己相関関数の変化は、Ｘ線照射が眼の組 織内でブラウン運動を行うタンパク質散乱要素の拡散率の大きな変化を引き起こ す原因であることを証明した。Nishioと1977年のTanaka研究チームの両者は、そ れらの変化した相関関数が単一型散乱粒子のブラウン運動に予想されるものとは 異なる形態を有することを観察した。しかしながら、両者とも、観察された自己 相関関数の非指数的性質に含まれる形態の定量分析を解釈しなかった。 1986年、T.Libondiら（“In Vivo Measurement of the Aging Rabbit Lens Us ing Quasielastic Light Gathering,” Curr.Eye Res．第５巻，第６号，1986年 ，411 〜419頁）は、生存しているウサギの眼からの散乱光の自己相関関数の形 態が、ウサギ水晶体内に少なくとも２つの異なる拡散相が存在することを示すこ とを証明した。１つの種はα−クリスタリンタンパク質に相当する拡散率を有し た。もう１つは、1982年にM.Delayeら(“Identification of the Scattering El ements Responsible for Lens Opacification in Cold Cataracts,”Biophys. J ., 37, 1982, pp.647-656)により試験管内で発見されたタイプのずっと遅く拡散 する種てあった。 最近発見された白内障検出方法は、水晶体の測定位置をレーザーで照射し、そ してその測定位置において水晶体から散乱された光を収集することを含んで成る 。収集した光を次いで自己相関分析器またはスペクトル分析器を使って解析し、 水晶体中の測定位置における白内障発生の程度を決定する。この方法のより詳細 な説明は、1990年9月18日に発行された米国特許第4,957,113号に与えられている 。発明の要約 本発明の目的は、眼の組織の測定位置における遅く移動する散乱粒子の存在を 説明する方法および装置を提供することである。 本発明の別の目的は、眼の組織の測定位置における非常に遅く移動する散乱粒 子の存在を説明する方法および装置を提供することである。 本発明の更なる目的は、個体の眼の組織中の遅く移動する粒子または非常に遅 く移動する粒子から散乱した光の変動の自己相関の計算によって生体内方法で個 体被検者の白内障発生を検出することができる方法および装置を提供することで ある。 本発明の更に別の目的は、個体で測定された１または複数のパラメーターの値 を被検者集団における同一パラメーターの度数分布と比較することによって生体 内方法で個体被検者の白内障発生を検出することができる方法および装置を提供 することである。 本発明の更に別の目的は、個体で測定された１または複数のパラメーターの値 の変化の検出によって生体内方法で個体被検者の白内障発生を検出することかで きる方法およひ装置を提供することてある。 ある観点によれば、本発明は、眼組織における白内障発生の生体内検出方法に 関係する。この方法は、(a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ；(b)前記 光を眼組織に衝突させ；そして(c)眼組織から散乱された光を収集するという段 階を含んで成る。該方法は、(d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障 発生の特徴を測定し、前記特徴は無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラ メーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較し て遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比率の測度であり、 τ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較し て遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり；そして(e)前記特徴から白内障発生 を検出するという段階を更に含んで成る。 別の観点によれば、本発明は、眼組織における白内障発生の生体内検出装置に 関する。この装置は、実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源、前記光を 眼組織に指し向け衝突させる光学素子、および眼組織から散乱される光を収集す る集光器を含んで成る。当該装置は、収集した光に関して相関分析を実施して白 内障発生の特徴を測定する回路部品であって、前記特徴が無次元パラメーターＦ_mos と拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の 粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強 度の比率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅 く移動する粒子の拡散減衰時間である前記白内障発生の特徴を測定する回路部品 、および前記特徴から白内障発生を検出する回路部品を更に含んで成る。 更に別の観点ては、本発明は個人被検者の眼組織中の白内障発生の生体内検出 方法である。この方法は、 １．被検者集団の中の各被検者について、実質的に単色で干渉性の平行光を発 生させ、前記光を被検者の眼組織に衝突させ、眼組織から散乱する光を収集し、 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前記特徴は 無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mos は眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の粒子に より散乱された光の強度の比率の測度であり、そしてτ_sは眼組織中の他の粒子 の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり； ２．前記パラメーターのうちの少なくとも１つの度数分布を作成し； ３．個体被検者について、実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ、前記光 を被検者の眼組織に衝突させ、眼組織から散乱される光を収集し、そして収集し た光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前記特徴は無次元 パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは 眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の粒子により散 乱された光の強度の比率の測度であり、そしてτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散 速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり；そして ４．少なくとも１つの変数の度数分布に比較した個体被検者の前記少なくとも １つの変数の値の位置に基づいて、個体被検者の白内障発生率を決定する 段階を含んで成る。 更に別の観点によれば、本発明は個体被検者の眼組織における白内障発生の生 体内検出装置を含んで成る。該装置は、 第一の時点において個体被検者の眼組織を分析するための手段であって、実質 的に単色で干渉性の平行光を発生する光源、前記光を個体被検者の眼組織に指し 向け衝突させる光学素子、個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光 器、および収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定する 回路部品であって、前記特徴が無次元のパラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラ メーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較し て遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比率の測度でありそ してτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減 衰時間である前記回路部品、を含んで成る手段； 前記第一の時点の後の第二の時点において個体被検者の眼組織を 分析するための手段であって、実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源、 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子、個体被検者の眼組 織から散乱される光を収集する集光器、および収集した光に関して相関分析を実 施して白内障発生の特徴を測定する回路部品であって、前記特徴が無次元パラメ ーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織 中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の粒子により散乱され た光の強度の比率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比 較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間である前記回路部品、を含んで成る手段 ； 個体被検者の眼組織の前記変数のうちの少なくとも１つの変化度を年齢の関数 として決定するための装置； 第三の時点において個体集団の中の各個体の眼組織を分析するための手段であ って、実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源、前記光を各個体被検者の 眼組織に指し向け衝突させる光学素子、各個体被検者の眼組織から散乱される光 を収集する集光器、および収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の 特徴を測定する回路部品であって、前記特徴が無次元のパラメーターＦ_mosと拡 散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mos は眼組織中の他の粒子の 拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比 率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動 する粒子の拡散減衰時間である前記回路部品、を含んで成る手段；および 特定の個体被検者についての前記少なくとも１つの変数の変化度を個体集団に ついての前記少なくとも１つの変数の年齢による変化度の標準値と比較して個体 被検者の眼組織における白内障発生を検出する回路部品 を含んで成る。 更に別の観点によれば、本発明は、ある物質に入る入射点と該物質から出る出 射点を有する光路に沿って該物質を通過する光線の特徴の位置を量化する方法を 含んで成る。該方法は、(a)前記光路から離れた位置からレチクルを通して前記 物質をながめ、前記レチクルにはその上に一連の円が形成されており、その円は レチクル上の予め決められた点を中心とした同心円であり且つ既知の半径を有し 、(b)前記光線の特徴が前記予め決められた点と完全に一致し且つ入射点と出射 点が一連の円の中に入るようにレチクルの位置を調節し、(c)円の半径を読むこ とによって前記予め決められた点からの入射点（Ｒ_ent）の半径を決定し、(d)円 の半径を読むことによって前記予め決められた点からの出射点（Ｒ_exit）の半径 を決定し、そして(e)Ｒ_entとＲ_exitのうちの少なくとも１つの関数である量ｆを 計算することを含んで成る。 まだ更に別の観点によれば、本発明は、ある物質に入る入射点と該物質から出 る出射点を有する光路に沿って該物質を通過する光線の特徴の位置を量化する装 置を含んで成る。該装置は、該光路から離れた位置からレチクルを通して前記物 質をながめるための光学システムであって、前記レチクルにはその上に一連の円 が形成されており、その円はレチクル上の予め決められた点を中心とした同心円 であり且つ既知の半径を有する前記光学システム、前記光線の特徴が前記予め決 められた点と完全に一致し且つ入射点と出射点が一連の円の中に入るようにレチ クルの位置を調節するための手段、円の半径を読むことによって前記予め決めら れた点からの入射点（Ｒ_ent）の半径を決定するための手段、円の半径を読むこ とによって前記予め決められた点からの出射点（Ｒ_exit）の半径を決定するため の手段、およびＲ_entとＲ_exitのうちの少なくとも１つの関数である量 ｆを計算するための手段を含んで成る。 様々な構成部分の新規組合せの詳細を含む本発明の上記および他の特徴は、請 求の範囲の中により詳しく記載され指摘されるだろう。本発明を具体的に表現す る特定の白内障発生検出方法および検出装置は、単に例示目的のみに示され、本 発明の限定として示されるのではない。本発明の原理や特徴は、本発明の範囲か ら逸脱しない様々な無数の態様において使うことができる。図面の簡単な説明 図１は、被検者の水晶体から生体内で散乱された光の研究のための光散乱分析 装置の略図である。 図２は、図１に示された光散乱分析装置を使って個体が見たときの視界の略図 である。 図３は、図１の方向から見たときの水晶体の横断面図である。 図４は、知覚上の測定位置対水晶体内の量化された測定位置のグラフである。 図５Ａは、標本の二重指数自己相関関数およびそれの最良適合のグラフである 。 図５Ｂは、図５Ａに示された標本の二重指数自己相関関数と最良適合との間の 残差のグラフである。 図５Ｃは、２つのパラメーター自己相関関数の様々な推定値および図５Ａに示 された標本の二重指数自己相関関数と最良適合との間の適合度の様々な統計的測 度の表である。 図６は、３つの測定場所の各々についての、被検者の年齢の関数としての平均 全散乱強度＜Ｉ_tot＞のグラフである。 図７は、年齢の関数としてパラメーターで表したＩ_totの確率分布のグラフで ある。 図８は、正規分布のものと比較した、核における全測定値についてのＩｎ（Ｉ_tot ）の累積密度関数のグラフである。 図９は、年齢の関数としての核における平均拡散時間＜τ_s＞と＜τ_r＞のグラ フである。 図10は、３つの測定位置の各々についての、年齢の関数としての遅く拡散する 移動性散乱粒子からの平均散乱率のグラフである。 図11は、年齢の関数としてパラメーターで表したＦ_mosの確率密度関数のグラ フである。 図12は、ベータ分布のものに比較した、核における30〜40才のＦ_mosの分布の グラフである。 図13は、照射後60日以内の患者、未照射の志願者および10年の標準加齢につい ての、前方皮質におけるＦ_mosの平均変化量のグラフである。発明の詳細な説明 眼の組織中に存在するタンパク質は、近くの分子との連続的衝突によってラン ダム拡散運動を行う。この運動しているタンパク質によって干渉性の安定した光 線が散乱され、散乱光の強度は時間で変動する。タンパク質の運動が強度の変動 率を決定する。小さいタンパク質は一般に大きいタンパク質やタンパク質凝集物 よりも速く拡散し、一方不動性タンパク質は全く拡散しないことが証明されてい る。小さいタンパク質と大きいタンパク質はそれぞれＤ_s＝1.5〜４×10^-9cm²／ 秒とＤ_f＝2.5 〜3.5×10^-7cm²／秒の拡散率を有すると最近決定された。遅く移 動するタンパク質は、１ミリ秒あたり約１の光の波長の速度で移動する。よって 、光電子増倍管検出器の出力において流れの変動を調べることにより、水晶体組 織内の小さいタンパク質種、大きいタンパク質種および不動性タンパク質種から 散乱される光の相対強度を測定することが可能である。それら３種の相対量およ び２つの移動性種の拡散率を測定することも可能である。 年齢17〜63才の208人の被検者に関する臨床研究において本発明の様々な局面 が発見された。光電子増倍管検出器流の自己相関関数の年齢依存性を研究し、年 齢よるタンパク質の会合の増加についての明らかな生体内証拠を見つけた。この 研究の参加者は、全身照射の水晶体効果に関するより大規模な準弾性光散乱（Ｑ ＬＳ）研究の一部として、骨髄移植（ＢＭＴ）に向けて照射を待つ患者、ＢＭＴ 提供者、および志願者であった。研究集団の組成を下記の表１に示す。 水晶体内での小さいタンパク質の凝集は白内障発生過程の極初期段階である。 様々な速く移動するタンパク質種、遅く移動するタンパク質種および不動性タン パク質種により散乱された光から得られる情報を利用することによって、明確で 且つ疑いの余地のない方法で、自己相関関数に含まれる成分の持つ意味を説明す ることが可能である。より最近になって、水晶体内の遅く移動する粒子または非 常に遅く移動する粒子の分析が水晶体における白内障発生の存在および／または 増加速度を検出するのに十分であることを知った。本発明は、水晶体から散乱さ れる光のランダムな強度変動に含まれる情報の解読を可能にする。解読された情 報は、被検者または医師のいずれかによって視覚的に検出することができるより もずっと前に、分子レベルでの白内障発生の正確な量的測度を提供することが臨 床的に証明された。 ブラウン運動は溶液中の近隣分子によるランダムな衝突と熱じょう乱により引 き起こされる巨大分子の運動として定義される。ヒトの眼の水晶体中では、ブラ ウン運動を行っているタンパク質分子を準弾性光散乱により記録し分析すること ができる。 準弾力性光散乱（ＱＬＳ）では、入射レーザー光線を照射した水晶体中の選択 された少容量により散乱される光の強度の時間的変動が研究される。散乱光の強 度は散乱要素のブラウン運動のために時間で変動する。レーザー光線が眼の水晶 体を照射する場合、散乱要素は水晶体内の繊維細胞の分子成分である。それらの 成分は主としてクリスタリンと呼ばれる球状タンパク質である。 光の強度の変動は、明確に定義された水晶体中の照射容量から散乱される光を 収集し、そしてこの光を二乗検波光検出器、例えば光電子増倍管または固体素子 ダイオードの表面上に集めることにより検出される。該検出器の出力は、時間的 変動が散乱光の強度の変動と同調性である光電流である。光電流の時間的変動は 光電流の自己相関関数を得ることにより数学的に解析することができる。光電流 の自己相関関数の数学的形態から、ブラウン運動を行っている散乱要素の拡散率 を決定することが可能である。 自己相関関数は、自己相関分析器を使って眼の組織により散乱されたレーザー 光の強度の変動を解析することにより決定することが できる。水晶体内のクリスタリンタンパク質のランダム運動が濃度変動を引き起 こし、これが引き続いて散乱光の強度の変動を引き起こす。この散乱光は、時間 相関関数、即ち時間ｔでの散乱光の強度Ｉ（ｔ）を或る時間τ後のものＩ（ｔ＿ ）と関係させる自己相関関数Ｃ（τ）の形で、次のように記録することができる ： Ｃ（τ）＝＜Ｉ（ｔ）Ｉ（ｔ＿）＞，ここで＜＞は全ての開始時間ｔに渡り 平均することを表す。 実際には、次のようにして上述の自己相関関数の計算を成し遂げることができ る： 仮にｔを与えられた測定期間Ｔの間の経過時間とする。仮にｎ（ｔ_i）をサン プル時間Δｔについての、時間間隔ｉΔｔ＜ｔ＜（ｉ÷１）Δｔ中に存在する検 出された光電子増倍管パルスの数とする。Ｉ＝Ｔ／Δｔとしそしてｊ＝τ_j／Δ ｔとし、ここでτ_jは遅延時間間隔を意味する。得られた自己相関関数Ｃ（τ） は量を表す。 計算された自己相関関数を、好ましくはベースライン（基線）を含む３つの可 能な標準化様方法のうちの１つ（または複数）により変換する。自己相関関数は 特にＣ_N（τ）＝（Ｃ（τ）−Ｂ_delay）／Ｂ_delayに標準化することができ、こ こでＢ_delayはベースラインであり、そして８つの遅延チャンネルにおいて得ら れた自己相関関数の平均として計算される。あるいは、計算されたベースライン ＴΔｔ（Ｉ_tot）²によりまたは無数の常用技術による実験データに適したベース ラインにより、自己相関関数を変換することができる。 各Ｃ（τ）は、得られた自己相関分析器データからの適合関数の偏差の測度を 最小にする演算法によりＣ_Nfit（τ）の形に適合する。そのような演算法の一例 は、Marquardt 非線形最小二乗法（P.R.Bevington, Data Reduction and Error Analysis for the Phvsical Sciences , McGraw-Hill, New York, 1969, 第11章 ）である。遅い拡散時間τ_s＝（１／Ｄ_sｑ²）であり、ここでｑ＝（４ｎ／λ）s in（θ／２）、ｎ＝散乱容積の屈折率、そしてＤ_s＝遅い散乱粒子の拡散率であ る。同様に、速い散乱粒子については、_f＝（１／Ｄ_fｑ²）であり、Ｆ_mos＝遅い 散乱粒子によって移動性散乱粒子から散乱される光の部分であり、そしてＡは自 己相関関数の時間依存性部分の振幅である。平均全強度Ｉ_tot（単位時間あたり に検出される光子の数）を各測定について得た。適合度は、記録された2000の自 己相関関数の各々について、残差対遅延時間τの調査により判断した。該関数の 92.6％上記の２パラメーター自己相関形態とよく適合すると判断された。この量 的評価は、DurbinーWatson統計法(Neter, J., Wasserman, W.およびKutner, M.H. (1985), AppliedLinear Statistical Models, Irwin, Homewood, IL, 第13章） を利用した残差の傾向変動の意味の量的評価とよく一致した。 本研究では、ヒトの眼の水晶体の一部分（視軸近く）から生体内で測定された 準弾性光散乱パラメーターの年齢に対する依存性を研究した。本研究の観察結果 は、年齢が増加するにつれて水晶体細胞質中のタンパク質の会合の増加を示す多 数の先行研究と一致する。全散乱強度Ｉ_totおよび遅い部分Ｆ_mosの確率分布関数 、並びに遅い拡散時間τ_sの平均値が、この研究集団の年齢および視軸に沿った 位置の関数として特徴づけられた。 本明細書の幾つかの観点は、1991年1月4日に出願されそして本発明の譲受人に 譲渡された米国特許出願第07/637,289号中により詳 しく記載されている。その特許出願は参考として本出願に組み込まれる。 図１は、被検者の水晶体12から生体内で散乱された光の研究のための光散乱分 析器10の略図である。波長632.8 nmのヘリウム−ネオンレーザー14（光源）が修 正スリットランプ装置（図示せず）の上に置かれる。レーザー14はレーザー光線 16を発生し、この光線は次の２つの入射強度に備えるように常用の光学素子18を 通して弱められる：１つは自己相関関数の測定に使用する170マイクロワットの 強度であり、もう１つは測定値間の整列目的に使用する20マイクロワットの強度 である。レーザー光線16の方向20は、水晶体12上のレーザー光線16の伝播の方向 20と水晶体12により散乱されるレーザー光24の伝播の方向22との間に140度の角 度を生じるように固定される。レーザー光線16は15ミクロンの（１／ｅ²）点間 のおよその直径を有するくびれに集められる。自己相関関数の各測定は10秒以内 で行われる。得られた輻射体は、the American National Standards Institude の眼への暴露についてのガイドラインの十分範囲内である。 双眼スリットランプの測定光路26の内部で、ビームスプリッター28はファイバ ーオプチックス30の末端に衝突するように方向22に沿って散乱光の一部を屈折さ せ、光子計数型光電子増倍管32（例えばＥＭＩにより製造されたもの）に光を取 り継ぐ。光子計数型光電子増倍管32は対応するパルスの列を生成する。窓34は、 検出される散乱を水晶体12中長さ200ミクロンであった光線の部分から発するよ うに制限するために使われた。増倍管弁別器36（例えばMalvern Instrumentsに より製造されたもの）は、自己相関分析器38（同じくMalvern Instrumentsによ り製造されたもの）への入力用に光子計数型光電子増倍管32により生成されたパ ルスを調整する。自己相 関分析器38は、128個の等間隔チャンネルと８個の遅延チャンネルを有し、10マ イクロ秒のサンプル時間を有する。遅延チャンネルは遅延時間6400マイクロ秒で 始まり10マイクロ秒ずつの間隔があけられる。自己相関分析器38により計算され た自己相関関数は、その後の解析のために自己相関分析器38中に保存される。 ビームスプリッター28により屈折されない散乱光は、スリットランプ接眼レン ズ中に置かれたレチクル40を使うことによって、水晶体12内の散乱容積の位置を 量化するのに用いられる。レチクル40は等間隔の同心円のセット44中の中心で交 わる十字線42を含む。これは図２に示されており、図２は図１に示されるような 光散乱分析器10を使って個体が見ることのできる視界の略図である。図３は図１ の方向から見たときの水晶体の横断面図である。 光散乱分析器10は、水晶体12中の測定容積50の中心が十字線42の中心52上に重 なるように配置される。生体内測定では、患者に緑色の固定源52を凝視するよう に頼むことができる。この緑色の固定源52は、ビームスプリッター54を使って、 水晶体12により散乱された光の検出に使われていないスリットランプ光路56の中 に投影される。次いで常用のスリットランプ調節器を使って、上述の弱整合レー ザー光線が水晶体12に入りそしてそれを横切り、且つ眼の瞳孔58と測定しようと する測定容積50の両方がレチクル40の円44と同心円に見えるように、該装置を配 置する。 測定中の個体の瞳孔を拡張させることにより、レチクル40の同心円44上に重ね られた、眼の水晶体12へのレーザー光線16の入射点60とそこからの出射点62の位 置を通常見ることが可能である。図２に示されるように、観察者の視点から見る と、レーザー光線16は右手側から水晶体12に入る。入射点60のレチクル40上の見 かけの位置（Ｒ）を、レチクルの中心の右の方の円の数を単位として記録する。 レチクル40の十字線42の中心52の左側に見える光線16の出射点62のレチクル40上 の見かけの位置（Ｌ）についても同じことを行う。両方のレチクルの読みを記録 し、適用可能なら、その後の検診の時に水晶体12内の同一測定容積50に戻すのに 用いる。このプロトコールを使うと、個体の凝視が測定光軸のものの方向にぴっ たりと固定され且つ瞳孔58が測定容積50の中心に置かれるので、眼の視軸62に近 い位置（これは観察方向に近い）で測定が行われる。測定は25倍の固定倍率で実 施される。 測定は主に水晶体12中の３つの位置、即ち前方、核および後方で実施される。 測定の位置は水晶体内の測定軸に沿ったそれらの部分距離の測定によって量化す ることができる。ｌ＝Ｒ／（Ｒ＋Ｌ）、ｌ＝０は水晶体12の前面に相当し、そし てｌ＝１は水晶体12の背面に相当する。それらの座標を使うことによって、測定 された位置の確率分布関数を決定することができる。水晶体12を通るレーザー光 線16の光路は必ずしもまっすぐな線ではないので、量化関数ｌの形は上記に示し たものよりも複雑かもしれない。しかしながら、それはレーザー光線16の入射点 と出射点を描写する変数のうちの少なくとも１つの関数であろう。 図４は、水晶体内の量化された測定位置に対する知覚上の測定位置のグラフで ある。各々の記録された測定位置（前方、核および後方）において、箱は上方四 分位数と下方四分位数に及び、その中線はメジアンである。図４から、前方測定 値が主に0.1＜ｌ＜0.3に相当し、核測定値が主に0.4＜ｌ＜0.6に相当し、そして 後方測定値が主に0.4＜ｌ＜0.6に相当することがわかる。 図５Ａは、標本の二重指数自己相関関数およびそれの最良適合のグラフである 。点100はデータ標本である。曲線102は最良適合の二重パラメーター自己相関関 数である。 図５Ｂは、図５Ａに示された標本の二重指数自己相関関数と最良適合の間の残 差のグラフである。点110は図５Ａ中のそれぞれの点100と曲線102の間の残差の 値である。曲線102は最良適合の二重パラメーター自己相関関数である。 図５Ｃは、図５Ａに示されたサンプル二重指数自己相関関数と最良適合の間の 適合度の様々な常用の統計測度と２パラメーター自己相関関数の様々な推定値の 表である。 与えられた測定の最中や測定の間に、測定機器や眼の相対的移動が起こり、結 果として、測定容積は水晶体のわずかに異なる部分を連続的にサンプリングする 。これは連続測定の際に得られるＱＬＳパラメーターの変動の原因の１つである 。下表２は二乗した誤差の適当な平均和の平方根の値を与え（RMSSE）、これは 報告された水晶体内の同一の位置における連続測定についてのＩ_tot, Ｆ_mos,τ_s およびτ_tの測定値の再現性を表す。 水晶体の後方からおよび高齢の被検者から得られた関数のうち、より高い比率 が下表３に示すように非二重指数的である。 図６は、３つの測定位置の各々についての、被検者の年齢の関数としての平均 全散乱強度＜Ｉ_tot＞のグラフである。３つの測定位置は水晶体の前方皮質、核 および後方皮質である。垂直の線は＜Ｉ_tot＞の95％信頼区間と３つの測定位置 の各々を示す。３つの位置の各々において、平均全散乱強度＜Ｉ_tot＞が年齢に より増加し、そして＜Ｉ_tot＞が後方皮質において最も速く年齢により増加する ことが明らかである。 水晶体から散乱される光の強度を他の物質により散乱される光の強度と比較す ることは有用であり得る。というのは、そのような物質を異なる光散乱装置の大 まかな相互較正並びに水晶体細胞質の熱力学的性質の評価に利用することができ るからである。レイリー比Ｒ（）＝Ｉ_totｒ²／Ｉ_o Ｖは、その方向に散乱される 入射光の比率を与え、ここでＩ_totはその方向に散乱される強度である。Ｉ_oは入 射光源の強度（散乱面に対して垂直方向に偏光させると仮定する）であり、ｒは 散乱容積から検出媒質までの距離であり、そしてＶは散乱（測定）容積である。 散乱強度の観察値をトルエンからのもの（Ｒ_toluene＝４×10^-5cm^-1）と比較す ると、本装置上でのＩ_tot＝100 kHz はＲ(140)＝2×10^-2cm^-1に相当する。散乱 媒質のレイリー比は、まず既知のレイリー比を有する媒質からの散乱の強度を観 察することにより知ることができる。この目的の媒質は十分に精製されたトルエ ンであり、約4×10^-5cm^-1のレイリー比を有する。次いで入射強度と光散乱幾何 学に適用される適当な較正を用いて、散乱強度をトルエンによって散乱された強 度と比較することにより、簡単に媒質のレイリー比を知ることができる。それら の較正は当業者により公知であろう。本装置の場合、トルエンとの比較はＲ(140 )＝2×10^-2cm^-1に相当するだろう。 図７は、年齢の関数としてパラメーターで表したＩ_totの確率分 布のグラフである。与えられたＱＬＳパラメーターＰについて、様々な方法で度 数データから確率密度関数ｆ（Ｐ）を推定することができる。ここでｆ（ｘ）ｄ ｘはｘＦ＜Ｐ＜ｘ＋ｄｘである確率である。図７のグラフは水晶体核、20〜30才 （点線）および50〜60才（実線）についてのｆ（Ｉ_tot）の推定値を表す。 図８は、正規分布のものと比較した、水晶体核における全測定値についてのＩ ｎ（Ｉ_tot）の累積密度関数のグラフである。Ｉ_totの分布を共通の非対称分布、 即ちlog 正規分布に近似させることができる点に注目することが重要である。 図９は、年齢の関数としての核における平均拡散時間＜τ_s＞と＜τ_f＞のグラ フである。図９から、遅い拡散時間τ_sは年齢により増加し、一方速い拡散時間 τ_fは年齢により比較的一定であることが明らかである。拡散時間τ_sの増加は、 流れ拡散率Ｄ_sの増加やタンパク質会合の増加と一致する。 図10は、３つの測定位置の各々についての、年齢の関数としての遅く拡散する 移動性散乱粒子からの平均散乱率のグラフである。このパラメーター＜Ｆ_mos＞ は年齢と共に増加する。 図11は、年齢の関数としてパラメーターで表したＦ_mos の確率密度関数のグラ フである。核、20〜30才（点線）および50〜60才（実線）について２つの確率分 布ｆ（Ｆ_mos）が示される。Ｆ_mosの確率分布は年齢が増加するにつれて遅い移動 性散乱粒子の方に明らかにシフトする。 図12は、ベータ分布のものに比較した、核における30〜40才のＦ_mosの分布の グラフである。ベータ分布がＦ_mosの分布への最良近似であることが明らかであ る。 図13は、照射後60日以内の患者、未照射の志願者および10年の標準加齢につい ての、前方皮質におけるＦ_mosの平均変化量のグラフ である。５〜６日間に分配して約1500ラドの全身照射を受ける前の患者を測定し た。このグループでは、20〜60％が10年間以内に白内障を発生することがわかっ た。このグラフは、照射後３回検診した24人の骨髄移植患者について照射後60日 以内に前方皮質におけるＦ_mosの平均変化量が有意であったことを示す。照射後 のＦ_mosの平均変化量は正であり、小さいが統計上有意である。これは、ＱＬＳ が全身照射による白内障発生性傷害のすぐ後に水晶体中のタンパク質会合の有意 な変化を見つけることができることを示す。 当業者は、日常実験に過ぎない方法を使って、本明細書中に記載される本発明 の特定態様の多数の同等物を見出し、または確認することができるだろう。例え ば、発射、観察、調節および集光用光学素子を単に本明細書に記載の態様に限定 する意図はなく、むしろそれらの目的に適した任意の光学システムに範囲を拡張 するつもりである。そのような同等物は次の請求の範囲により包含される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 サーストン，ジョージ エム. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02178，ベルモント，オックスフォード アベニュ 20 (72)発明者 ハイデン，ダグラス エル. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02139，ケンブリッジ，プリーザント ス トリート 105 (72)発明者 タラツタ，ビクター ジー. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02146，ボストン，ベレビスタ ロード 15 (72)発明者 ピーターマンズ，ジョイス エー. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02159，ニュートン，タールトン ロード 39 (72)発明者 ベネデック，ジョージ ビー. アメリカ合衆国，マサチューセッツ 02178，ベルモント，テイラー ロード 58

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．眼組織における白内障発生の生体内検出方法であって、次の段階： (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱された光を収集し； (d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前記 特徴は無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、こ こでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の 粒子により散乱された光の強度の比率の測度であり、τ_sは眼組織中の他の粒子 の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり；そして (e)前記特徴から白内障発生を検出する を含んで成る方法。 ２．段階(c)が一定時間に渡り眼組織から散乱される光を収集する段階を含ん で成り、そして段階(d)が収集した光の時間的自己相関関数を計算することを含 んで成る、請求項１の方法。 ３．段階(d)が、時間的自己相関関数に関して最小二乗分析を実施し、前記時 間的自己相関関数に最も適合する関数Ｃ（τ）の形を決定することを更に含んで 成り、ここで Ｃ(τ)＝Ａ［Ｆ_mosexp（-τ/τ_s)＋(1-Ｆ_mos)exp(-τ/τ_f)²＋Ｂ であり、τは時間遅延変数であり、Ａは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較し て非常に遅く移動する眼組織中の粒子の不在下での散乱を表す定数であり、そし てＢはベースラインである、請求項２の 方法。 ４．次の段階： (f)眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する 眼組織中の粒子の不在下での試験管内実験からＡの値を決定する を更に含んで成る、請求項３の方法。 ５．段階(f)がポリスチレン球の溶液に関して相関分析を行うことを含んで成 る、請求項４の方法。 ６．段階(f)が移動可能である粒子を実質的に全く含まない接眼レンズから単 離された物質の溶液に関して相関分析を行うことを含んで成る、請求項４の方法 。 ７．次の段階： (f)個体集団の各構成員の接眼レンズからの光散乱を表すパラメーターの値の 測定を行い、そして測定値の最大値であるようにＡの値を選択する を更に含んで成る、請求項３の方法。 ８．眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を指し向け眼組織に衝突させる光学素子； 眼組織から散乱される光を収集する集光器； 収集した光に関して相関分析を 実施して白内障発生の特徴を測定する回路部品であって、前記特徴が無次元パラ メーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組 織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中の粒子により散乱さ れた光の強度の比率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に 比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間である前記白内障発生の特徴を測定す る回路部品；および 前記特徴から白内障発生を検出する回路部品 を含んで成る装置。 ９．前記集光器が一定時間に渡り眼組織から散乱される光を収集し、そして前 記回路部品が収集した光の強度の時間的自己相関関数を計算するようにプログラ ミングされたコンピューターを含んで成る、請求項８の装置。 10．前記回路部品が、収集した光の強度の時間的自己相関関数を計算するため の集積回路を含んで成る、請求項８の装置。 11．前記回路部品が、収集した光の強度の時間的自己相関関数を計算するため の独立の（standalone）自己相関分析器を含んで成る、請求項８の装置。 12．前記回路部品が、前記時間的自己相関関数に関して最小二乗分析を実施し て前記時間的自己相関関数と最もよく適合する関数Ｃ（τ）の関数形を決定する ための手段を含んで成り、ここで Ｃ(τ)＝Ａ[Ｆ_mosexp(-τ/τ_s)＋(1-Ｆ_mos)exp(-τ/τ_f)²＋Ｂ であり、τは時間遅延変数であり、Ａは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較し て非常に遅く移動する眼組織中の粒子の不在下での散乱を表す定数であり、そし てＢはベースラインである、請求項９の装置。 13．眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の 粒子の不在下での試験管内実験からＡの値を決定するための装置を更に含んで成 る、請求項12の装置。 14．前記Ａの値を決定するための装置が、ポリスチレン球の溶液に関して相関 測定を行うための手段を含んで成る、請求項13の方法。 15．前記Ａの値を決定するための装置が、移動可能である粒子を実質的に全く 含まない接眼レンズから単離された物質の溶液に対して相関測定を行うための手 段を含んでで成る、請求項13の装置。 16．個体集団の各構成員の接眼レンズからの光散乱を表すパラメーターの値の 測定を行いそして測定値の最大値であるようにＡの値を選択する回路部品を更に 含んで成る、請求項12の装置。 17．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出方法であって、次の 段階： (1)被検者集団の中の各被検者について、 (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を被検者の眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱される光を収集し；そして (d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前 記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、 ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度の比率の測度であり、そしてτ_sは眼組織中の 他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり； (2)前記パラメーターのうちの少なくとも１つの度数分布を作成し； (3)個体被検者について、 (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を被検者の眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱される光を収集し；そして (d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前 記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、 ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度の比率の測度であり、そしてτ_sは眼組織中の 他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減 衰時間であり；そして (4)前記少なくとも１つの変数の度数分布に比較した個体被検者の前記少なく とも１つの変数の値の位置に基づいて、個体被検者の白内障発生率を決定する を含んで成る方法。 18．段階(2)が前記パラメーターのうちの２つ以上の度数分布を作成すること を含んで成る、請求項17の方法。 19．段階(2)がＦ_mosとτ_sから成るパラメーターの群から選ばれたまさに２つ のパラメーターの度数分布を作成することを含んで成る、請求項18の方法。 20．段階(2)が前記パラメーターのうちのまさに１つの度数分布を作成するこ とを含んで成る、請求項18の方法。 21．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 各被検者を分析するための手段であって、各被検者について 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定する回路部 品であって、前記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター （τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移 動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比率の測度でありそしてτ_s は眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間で ある前記回路部品 を含んで成る手段； 前記パラメーターのうちの少なくとも１つの度数分布を作成するための回路部 品； 個体被検者を分析するための手段であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定する回路部 品であって、前記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター （τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移 動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比率の測度でありそしてτ_s は眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間で ある前記回路部品 を含んで成る手段；並びに 個体被検者の少なくとも１つのパラメーターの値を該パラメーターの度数分布 と比較することにより、個体被検者について白内障発生率を決定するための手段 を含んで成る装置。 22．前記度数分布を作成するための回路部品が、前記パラメーターのうちの２ つ以上の度数分布を作成する、請求項21の方法。 23．前記度数分布を作成するための回路部品が、Ｆ_mosとτ_sから成るパラメー ターの群から選ばれたまさに２つのパラメーターの度数分布を作成する、請求項 22の方法。 24．前記度数分布を作成するための回路部品が、前記パラメーターのうちのま さに１つの度数分布を作成する、請求項21の方法。 25．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出方法で あって、次の段階： (1)第一の時点において、個体被検者について (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させ； (c)個体被検者の眼組織から散乱される光を収集し；そして (d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を決定し、前 記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、 ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度の比率の測定でありそしてτ_sは眼組織中の他 の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり； (2)前記第一の時点の後の第二の時点において、個体被検者につい て (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させ； (c)個体被検者の眼組織から散乱される光を収集し；そして (d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前 記特徴は無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、 ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度の比率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他 の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり； (3)個体被検者の眼組織の前記変数のうちの少なくとも１つの変化度を年齢の 関数として測定し； (4)第三の時点において、個体集団の中の各個体について (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させ； (c)各個体被検者の眼組織から散乱される光を収集し；そして (d)収集した光に対して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前 記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター（τ_s）を含み、 ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度の比率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他 の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間であり；そして (5)特定の個体被検者についての前記少なくとも１つの変数の個体年齢による 変化度を個体集団についての前記少なくとも１つの変数の年齢による変化度の標 準値と比較して個体被検者の眼組織中の白内障発生を検出する を含んで成る方法。 26．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 第一の時点において各被検者の眼組織を分析するための手段であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定する回路部 品であって、前記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター （τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移 動する眼組織中の粒 子により散乱された光の強度の比率の測度でありそしてτ_sは眼組織中の他の粒 子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間である前記回路部品 を含んで成る手段； 第一の時点の後の第二の時点において個体被検者の眼組織を分析するための手 段であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定する回路部 品であって、前記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間パラメーター （τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移 動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比率の測度でありそしてτ_s は眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡散減衰時間で ある前記回路部品 を含んで成る手段； 個体被検者の眼組織の前記変数のうちの少なくとも１つの変化度を年齢の関数 として測定するための装置； 第三の時点において個体集団の中の各個体の眼組織を分析するための手段であ って、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を各個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 各個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測 定する回路部品であって、前記特徴が無次元パラメーターＦ_mosと拡散減衰時間 パラメーター（τ_s）を含み、ここでＦ_mosは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比 較して遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度の比率の測度であ りそしてτ_sは眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して遅く移動する粒子の拡 散減衰時間である前記回路部品 を含んで成る手段；並びに 特定の個体被検者についての前記少なくとも１つの変数の変化度を個体集団に ついての前記少なくとも１つの変数の年齢による変化度の標準値と比較して個体 被検者の眼組織における白内障発生を検出する回路部品 を含んで成る装置。 27．眼組織における白内障発生の生体内検出方法であって、次の段階： (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を被検者の眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱される光を収集し、ここで散乱光は変動する強度を有し； (d)収集した光の強度および強度の変動に関して相関分析を実施し、それによ って白内障発生の特徴を測定し、前記特徴が眼組織中の他の粒子の拡散速度に比 較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs） を含み；そして (e)前記特徴から白内障発生の程度を決定する を含んで成る方法。 28．段階(d)が、収集した光の強度の変動の時間的自己相関関数を計算するこ とを含んで成る、請求項27の方法。 29．眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 眼組織から散乱される光を収集する集光器であって、ここで散乱光は変動する 強度を有し； 収集した光の強度および強度の変動に対して数学的分析を実施して白内障発生 の特徴を測定し、それによって白内障発生の特徴を測定する回路部品であって、 前記特徴が眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織 中の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む回路部品；および 前記特徴から白内障発生の程度を決定する回路部品 を含んで成る装置。 30．前記回路部品が、収集した光の強度の変動の時間的自己相関関数を計算す るための回路を含んで成る、請求項29の装置。 31．眼組織における白内障発生の生体内検出方法であって、次の段階： (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ： (b)前記光を眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱される光を収集し； (d)収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定し、前記 特徴が、速く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mof）、速く移動する 粒子の拡散減衰時間（τ_f）、遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_{m os} ）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）、および眼組織中の他の粒子の 拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強 度（Ｉ_movs）を含み；そして (e)前記特徴から白内障発生の程度を検出する を含んで成る方法。 32．段階(d)が、収集した光の時間的自己相関関数を計算することを含んでな る、請求項31の方法。 33．段階(d)が、時間的自己相関関数に対して最小二乗分析を実施し、前記時 間的自己相関関数に最も適合する関数Ｃ（τ）の関数形を決定することを更に含 んで成り、ここで Ｃ(τ)＝α₀[Ｉ_mofexp(-τ/τ_f)＋Ｉ_mosexp(-τ/τ_s)]²＋[Ｉ_mof＋Ｉ_mos＋ Ｉ_movs]² であり、τは時間遅延変数であり、そしてα_oは眼組織中の他の粒子の拡散速度 に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子の不在下での散乱を表す予め決め られた定数である、請求項31の方法。 34．次の段階： (f)眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の 粒子の不在下での試験管内実験からα_oの値を決定する を更に含んで成る、請求項33の方法。 35．段階(f)がポリスチレン球の溶液に関して相関分析を行うことを含んで成 る、請求項34の方法。 36．段階(f)が移動可能である粒子を実質的に全く含まない接眼レンズから単 離された物質の溶液に関して相関分析を行うことを含んで成る、請求項34の方法 。 37．次の段階： (f)個体集団の各構成員の接眼レンズからの光散乱を表すパラメーターの値の 測定を行い、そして測定値の最大値となるように _o の値を選択する を更に含んで成る、請求項33の方法。 38．眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 眼組織から散乱される光を収集する集光器； 収集した光に関して相関分析を実施して白内障発生の特徴を測定する回路部品 であって、前記特徴が、速く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mof） 、遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos）、遅く移動する粒子の 拡散減衰時間（τ_s）、および眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に 遅く移動する眼組織中の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む、前記 回路部品；および 前記特徴から白内障発生の程度を検出する回路部品 を含んで成る装置。 39．前記回路部品が、収集した光の強度の時間的自己相関関数を計算するよう にプログラミングされたコンピューターを含んで成る、請求項38の装置。 40．前記回路部品が、収集した光の強度の時間的自己相関関数を計算するため の集積回路を含んで成る、請求項38の装置。 41．前記回路部品が、収集した光の強度の時間的自己相関関数を計算するため の独立の自己相関分析器を含んで成る、請求項38の装置。 42．前記回路部品が、時間的自己相関関数に関して最小二乗分析を実施し、前 記時間的自己相関関数に最も適合する関数Ｃ（τ）の関数形を決定することを更 に含んで成り、ここで Ｃ(τ)＝α₀[Ｉ_mofexp(-τ/τ_f)＋Ｉ_mosexp(-τ/τ_s)]²＋[Ｉ_mof＋Ｉ_mos＋ Ｉ_movs]² であり、τは時間遅延変数であり、そしてα_oは眼組織中の他の粒子の拡散速度 に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子の不在下での散乱を表す予め決め られた定数である、請求項38の装置。 43．眼組織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の 粒子の不在下での試験管内実験からα_oの値を決定するための装置を更に含んで 成る、請求項42の装置。 44．前記α_oの値を決定するための装置が、ポリスチレン球の溶液に関して相 関分析を行うための手段を含んで成る、請求項43の装置。 45．前記α_oの値を決定するための装置が、移動可能である粒子を実質的に全 く含まない接眼レンズから単離された物質の溶液に関して相関分析を行うための 手段を含んで成る、請求項43の装置。 46．個体集団の各構成員の接眼レンズからの光散乱を表すパラメーターの値の 測定を行い、そして測定値の最大値となるようにα_oの値を選択する回路部品を 更に含んで成る、請求項42の装置。 47．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出方法であって、次の 段階： (1)被検者集団の中の各被検者について、 (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を被検者の眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱する光を収集し；そして (d)収集した光に関して相関分析を実施し、遅く移動する粒子により散乱さ れた光の強度（Ｉ_mos）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）、および眼組 織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子により 散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定し； (2)前記変数のうちの少なくとも１つの度数分布を作成し； (3)個体被検者について、 (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を個体被検者の眼組織に衝突させ； (c)眼組織から散乱する光を収集し；そして (d)収集した光に関して相関分析を実施し、遅く移動する粒子により散乱さ れた光の強度（Ｉ_mos）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）、および眼組 織中の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子により 散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定し；そして (4)前記少なくとも１つの変数の度数分布に比較した個体被検者についての前 記少なくとも１つの変数の値の位置に基づいて、個体被検者の白内障発生率を決 定する を含んで成る方法。 48．段階(2)が前記変数のうちの２つ以上の度数分布を作成することを含んで 成る、請求項47の方法。 49．段階(2)がＩ_mos、τ_sおよびＩ_movsから成る変数の群から選ばれたまさに ２つの変数の度数分布を作成することを含んで成る、請求項48の方法。 50．段階(2)が前記変数のうちのまさに１つの度数分布を作成することを含ん で成る、請求項47の方法。 51．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 被検者を分析するための手段であって、各被検者について 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施し、遅く移動する粒子により散乱された 光の強度（Ｉ_mos）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）、および眼組織中 の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子により散乱 された光の強度 （Ｉ_movs）を含む変数の値を測定する回路部品 を含んで成る手段； 前記変数のうちの少なくとも１つの度数分布を作成する回路部品； 個体被検者を分析するための手段であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 個体被検者の眼組織から散乱される光を収集する集光器；および 収集した光に関して相関分析を実施し、遅く移動する粒子により散乱された 光の強度（Ｉ_mos）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）、および眼組織中 の他の粒子の拡散速度に比較して非常に遅く移動する眼組織中の粒子により散乱 された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定する回路部品 を含んで成る手段；並びに 個体被検者の少なくとも１つの変数の値を該変数の度数分布と比較することに より、個体被検者の白内障発生率を決定するための手段 を含んで成る装置。 52．前記度数分布を作成するための回路部品が、前記変数のうちの２つ以上の 度数分布を作成する、請求項51の装置。 53．前記度数分布を作成するための回路部品が、Ｉ_mos、τ_sおよびＩ_movsから 成る変数の群から選ばれたまさに２つの変数の度数分布を作成する、請求項52の 装置。 54．前記度数分布を作成するための回路部品が、前記変数のうちのまさに１つ の度数分布を作成する、請求項51の装置。 55．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出方法であって、次の 段階： (1)第一の時点において、個体被検者について (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させ； (c)予め決められた第一の時間に渡り、個体被検者の眼組織から散乱される光 を収集し；そして (d)収集した光について相関分析を実施し、光を収集した第一の時間に関して 、個体被検者の眼組織中の遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos ）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）および非常に遅く移動する眼組織 中の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定し； (2)前記第一の時点の後の第二の時点において、個体被検者について (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させ； (c)予め決められた第二の時間に渡り、個体被検者の眼組織から散乱される光 を収集し；そして (d)収集した光について相関分析を実施し、光を収集した第二の時間に関して 、個体被検者の眼組織中の遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos ）、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）および非常に遅く移動する眼組織 中の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定し； (3)個体被検者の眼組織の前記変数のうちの少なくとも１つの変化度を年齢の関 数として測定し； (4)第三の時点において、個体集団の中の各個体について (a)実質的に単色で干渉性の平行光を発生させ； (b)前記光を各個体被検者の眼組織に指し向け衝突させ； (c)予め決められた第三の時間に渡り、各個体被検者の眼組織から散乱される 光を収集し；そして (d)収集した光について相関分析を実施し、光を収集した第三の時間に関して 、被検者の眼組織中の遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos）、 遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）および非常に遅く移動する眼組織中の 粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定し；そして (5)特定の個体被検者についての前記少なくとも１つの変数の年齢による変化度 を個体集団についての前記少なくとも１つの変数の年齢による変化度の標準値と 比較して個体被検者の眼組織における白内障発生を検出する を含んで成る方法。 56．個体被検者の眼組織における白内障発生の生体内検出装置であって、 第一の時点において個体被検者の眼組織を分析するための手段であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 予め決められた第一の時間に渡り、個体被検者の眼組織から散乱される光を 収集する集光器；および 収集した光について相関分析を実施し、光を収集した第一の時間に関して、 個体被検者の眼組織中の遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos） 、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）および非常に遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定するための回 路部品 を含んで成る手段； 前記第一の時点の後の第二の時点において個体被検者の眼組織を分析するため の手段であって、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 予め決められた第二の時間に渡り、個体被検者の眼組織から散乱される光を 収集する集光器；および 収集した光について相関分析を実施し、光を収集した第二の時間に関して、 個体被検者の眼組織中の遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos） 、遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）および非常に遅く移動する眼組織中 の粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定するための回 路部品 を含んで成る手段； 個体被検者の眼組織の前記変数のうちの少なくとも１つの変化度を年齢の関数 として測定するための装置； 第三の時点において個体集団の中の各個体の眼組織を分析するための手段であ って、 実質的に単色で干渉性の平行光を発生する光源； 前記光を各個体被検者の眼組織に指し向け衝突させる光学素子； 予め決められた第三の時間に渡り、各個体被検者の眼組織から散乱される光 を収集する集光器；および 収集した光について相関分析を実施し、光を収集した第三の時間に関して、 該被検者の眼組織中の遅く移動する粒子により散乱された光の強度（Ｉ_mos）、 遅く移動する粒子の拡散減衰時間（τ_s）および非常に遅く移動する眼組織中の 粒子により散乱された光の強度（Ｉ_movs）を含む変数の値を測定するための回路 部品 を含んで成る手段；並びに 特定の個体被検者についての前記少なくとも１つの変数の変化度を個体集団に ついての前記少なくとも１つの変数の年齢による変化度の標準値と比較して個体 被検者の眼組織における白内障発生を検出するための回路部品 を含んで成る装置。 57．ある物質に入る入射点と該物質から出る出射点を有する光路に沿って該物 質を通過する光線の特徴の位置を量化する方法であって、次の段階： (a)前記光路から離れた位置からレチクルを通して前記物質をながめ、前記レ チクルにはその上に一連の円が形成されており、前記円はレチクル上の予め決め られた点を中心とした同心円であり且つ既知の半径を有し； (b)前記光線の特徴が前記予め決められた点と完全に一致し且つ入射点と出射 点が一連の円の中に入るようにレチクルの位置を調節し； (c)円の半径を読むことによって前記予め決められた点からの入射点（Ｒ_ent） の半径を決定し； (d)円の半径を読むことによって前記予め決められた点からの出射点（Ｒ_exit ）の半径を決定し；そして (e)Ｒ_entとＲ_exitのうちの少なくとも１つの関数である量ｆを計算する を含んで成る方法。 58．前記関数がｆ＝Ｒ_ent／（Ｒ_ent＋Ｒ_exit）である、請求項58の方法。 59．ある物質に入る入射点と該物質から出る出射点を有する光路に沿って該物 質を通過する光線の特徴の位置を量化するための装置 であって、 前記光路から離れた位置からレチクルを通して前記物質をながめるための光学 システムであって、前記レチクルにはその上に一連の円が形成されており、前記 円がレチクル上の予め決められた点を中心とした同心円であり且つ既知の半径を 有する前記光学システム： 前記光線の特徴が前記予め決められた点と完全に一致し且つ入射点と出射点が 一連の円の中に入るようにレチクルの位置を調節するための手段； 円の半径を読むことによって前記予め決められた点からの入射点（Ｒ_ent）の 半径を決定するための手段： 円の半径を読むことによって前記予め決められた点からの出射点（Ｒ_exit）の 半径を決定するための手段：および Ｒ_entとＲ_exitのうちの少なくとも１つの関数である量ｆを計算するための手 段 を含んで成る装置。 60．前記関数がｆ＝Ｒ_ent／（Ｒ_ent＋Ｒ_exit）である、請求項59の装置。 61．ある物質に入る入射点と該物質から出る出射点を有する光路に沿って該物 質を通過する光線の特徴の位置を量化するための装置であって、 前記光路から離れた位置からレチクルを通して前記物質をながめるための手段 であって、前記レチクルにはその上に一連の円が形成されており、前記円がレチ クル上の予め決められた点を中心とした同心円であり且つ既知の半径を有する前 記手段； 前記光線の特徴が前記予め決められた点と完全に一致し且つ入射点と出射点が 一連の円の中に入るようにレチクルの位置を調節するための手段： 円の半径を読むことによって前記予め決められた点からの入射点（Ｒ_ent）の 半径を決定するための手段， 円の半径を読むことによって前記予め決められた点からの出射点（Ｒ_exit）の 半径を決定するための手段；および Ｒ_entとＲ_exitのうちの少なくとも１つの関数である量ｆを計算するための手 段 を含んで成る装置。 62．前記関数がｆ＝Ｒ_ent／（Ｒ_ent＋Ｒ_exit）である、請求項61の装置。