Способ оценки критической частоты слияния световых мельканий

 

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки критической частоты слияния световых мельканий. Для этого испытуемому предъявляют световые мелькания с изменяющейся частотой. Причем на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с частотой, увеличивающейся со скоростью 20 Гц/с. Испытуемый определяет надпороговое значение КЧСМ. На втором этапе частоту уменьшают на фиксированную величину 5 Гц и предъявляют световые мелькания увеличивающейся со скоростью 1 Гц/с частотой до определения им надпорогового значения КЧСМ. На третьем этапе частоту световых мельканий увеличивают на фиксированную величину 2 Гц и испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью 1 Гц/с частотой до определения им надпорогового значения на КЧСМ. Действительное значение КЧСМ определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений, выполненных на втором и третьем этапах. Способ позволяет уменьшить время измерений и повысить точность определения КЧСМ.

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки критической частоты слияния световых мельканий.

Известен способ определения критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) путем предъявления световых импульсов с изменяющейся частотой от минимально возможного значения до критического, причем увеличение частоты световых импульсов выполняет исследователь (врач), а испытуемый (пациент) сообщает исследователю (врачу) о достижении КЧСМ [1, 2, 3, 4].

Известен способ определения КЧСМ путем предъявления световых импульсов с изменяющейся частотой от максимально возможного значения до критического, причем уменьшение частоты световых импульсов выполняет исследователь, а испытуемый сообщает исследователю о достижении КЧСМ [5].

Недостатком известных способов является большая погрешность измерений, которая имеет две составляющие, обусловленные системой "исследователь - испытуемый" - систематическую и случайную. Систематическая составляющая погрешности измерений определяется суммарным минимальным временем сенсомоторной реакции исследователя и испытуемого, а случайная составляющая - их изменениями. Последние объясняются зависимостью времени сенсомоторной реакции от функционального состояния зрительной системы испытуемого, от функционального состояния организмов исследователя и испытуемого в целом, их индивидуальных особенностей, возраста, утомления и ряда других факторов [6].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки КЧСМ путем предъявления световых импульсов с изменяющейся частотой от минимально возможного значения до критического, затем от максимально возможного значения до критического, причем действительное значение КЧСМ определяется как среднее арифметическое результатов двух измерений [7, 8].

Недостатком известного способа является большое время измерений. Для принятой погрешности измерения КЧСМ, равной 0,1 Гц, и при минимальном времени сенсомоторной реакции, равном 0,1 с, скорость изменения частоты световых импульсов должна быть не более 1 Гц/с. При принятых значениях минимально и максимально возможных частот световых мельканий, равных 20 и 60 Гц соответственно, время измерений составит не менее 40 с. Из-за большого времени измерений происходит утомление зрительных анализаторов, увеличивается случайная составляющая погрешности измерений, ухудшается точность измерений. Кроме того, из-за большого времени измерений способ не применим для определения КЧСМ в процессе тестирования с целью оценки степени утомления человека или его функционального состояния.

Предлагаемый способ оценки КЧСМ путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой отличается тем, что на первом этапе измерений испытуемому предъявляются световые мелькания с быстро увеличивающейся частотой и испытуемый определяет оценочное надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений частота световых мельканий уменьшается на определенную фиксированную величину и испытуемому предъявляются световые мелькания с медленно увеличивающейся частотой до определения им надпорогового значения КЧСМ, на третьем этапе измерений частота световых мельканий увеличивается на определенную фиксированную величину и испытуемому предъявляются световые мелькания с медленно уменьшающейся частотой до определения им подпорогового значения КЧСМ, действительное значение КЧСМ определяется как среднее арифметическое результатов двух измерений, выполненных на втором и третьем этапах.

Предлагаемый способ оценки КЧСМ осуществляется следующим образом. Испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся частотой со скоростью порядка 20 Гц/с от минимально возможного значения, равного 20 Гц, до определения испытуемым оценочного надпорогового значения КЧСМ. На втором этапе измерений частоту световых мельканий уменьшают на фиксированную величину 5 Гц и испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью 1 Гц/с частотой до определения им надпорогового значения КЧСМ. На третьем этапе измерений частоту световых мельканий увеличивают на фиксированную величину 2 Гц и испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью 1 Гц/с частотой до определения им подпорогового значения КЧСМ. Действительное значение КЧСМ определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений, полученных на втором и третьем этапах.

Заявляемый способ оценки КЧСМ позволяет: - уменьшить время измерения КЧСМ за счет быстрого изменения частоты световых мельканий на первом этапе измерений и уменьшения диапазона изменения частоты световых мельканий на втором и третьем этапах измерений; - за счет уменьшения времени измерений уменьшить утомление зрительных анализаторов и случайную составляющую погрешности измерений, а следовательно, увеличить точность измерений; - определять значение КЧСМ благодаря уменьшению времени измерений в процессе тестирования с целью оценки степени утомления человека или его функционального состояния.

Таким образом, заявляемый способ отличается от известных новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта.

Пример. Испытуемому П., 20 лет, с помощью устройства, задающего световые мелькания с непрерывно изменяемой с заданной скоростью частотой, предъявили световые мелькания с частотой 20 Гц. Одновременно световые мелькания поступали через порт LPT на персональный компьютер, совместимый с IBM PC. В процессе измерений через порт LPT на персональный компьютер подавался также сигнал с кнопки "Измерение" устройства, задающего световые мелькания, по которому персональный компьютер вычислял и фиксировал частоту поступающих световых мельканий.

Испытуемому на первом этапе измерений после нажатия им кнопки "Измерение" предъявили световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 20 Гц/с частотой и испытуемый за время порядка 1,5 с определил оценочное надпороговое значение КЧСМ, нажав кнопку "Измерение", после чего наступил второй этап измерений, при этом компьютер зафиксировал частоту 49,5 Гц.

На втором этапе измерений частоту световых мельканий уменьшили от зафиксированной на первом этапе частоты на 5 Гц и испытуемому предъявили световые мелькания с увеличивающейся со скоростью 1 Гц/с частотой. Испытуемый за время порядка 2 с определил надпороговое значение КЧСМ и нажал кнопку "Измерение", после чего наступил третий этап измерений, при этом компьютер зафиксировал частоту 46,4 Гц.

На третьем этапе измерений частоту световых мельканий увеличили от зафиксированной на втором этапе частоты на 2 Гц и испытуемому предъявили световые мелькания с уменьшающейся со скоростью 1 Гц/с частотой. Испытуемый за время порядка 2,5 с определил подпороговое значение КЧСМ и нажал кнопку "Измерение", при этом компьютер зафиксировал частоту 46,0 Гц.

Действительное значение КЧСМ, вычисленное персональным компьютером и равное среднему арифметическому значений, зафиксированных на втором и третьем этапах измерений, составило 46,2 Гц.

Для определения среднего арифметического и среднего квадратического отклонения результатов измерений испытуемый выполнил серию из 10 измерений, каждое из которых заняло 6 - 6,5 с. В результате измерений получены следующие частоты в Гц: 46,4; 46,2; 46,1; 46,2; 45,9; 46,0; 45,8; 45,8; 45,5; 45,8. Среднее арифметическое измеренных значений КЧСМ равно 46,0 Гц, среднее квадратическое отклонение равно 0,263 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента равны 0,594 Гц.

В результате измерений, выполненных по известному способу /7, 8/, получены следующие частоты в Гц: 45,5; 45,7; 45,3; 44,9; 45,4; 45,3; 44,7; 44,9; 44,5; 44,4. Среднее арифметическое измеренных значений КЧСМ равно 45,1 Гц, среднее квадратическое отклонение равно 0,443 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента равны 1,001 Гц.

Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений (среднее квадратическое отклонение) при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило 40,7%.

Для оценки достоверности уменьшения случайной составляющей погрешности измерений проведены измерения КЧСМ по предложенному и известному способу у группы из 15 испытуемых, каждый из которых выполнил серию из 10 измерений по каждому способу. Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило 38,0 - 42,7%.

Таким образом, предлагаемый способ оценки КЧСМ позволяет определить значение КЧСМ за меньшее время, уменьшить случайную составляющую погрешности измерений и увеличить точность измерений.

Литература: 1. Семеновская Е.Н. Электрофизиологические исследования в офтальмологии. - М.: Медгиз, 1963. - 279 с.

2. Чередниченко В.М., Бездетко П.А. Аппарат для исследования поля зрения методом критической частоты слияния мельканий // Офтальмологический журнал. - 1979. - N 1. - С. 56-57.

3. Матюшко Н. Г. , Скицюк С.В. Определение критической частоты слияния световых мельканий у больных рассеянным склерозом // Врачебное дело. - 1990. - N 2. - С. 92-93.

4. Рогатина Е.В., Голубцов К.В. Критическая частота слияния мельканий в дифференциальной диагностике патологии зрительного анализатора у детей // Вестник офтальмологии. - 1997. - Т. 113. - N 6. - С. 20-22.

5. Петкова Н. Возрастные изменения зрительно-функциональной способности здорового глаза, установленные при помощи статико-периметрических исследований // Актуальные проблемы офтальмологии / Под ред. М.М. Краснова, А.П. Нестерова (СССР), С. Дыбова (НРБ). - М.: Медицина, 1981. - С. 13-21.

6. Ендриховский С.Н. Время сенсомоторной реакции в исследовании зрительных функций // Клиническая физиология зрения: Сб. науч. тр. - М., 1993. - С. 261-276.

7. Портных Ю.И., Макаров Ю.М. Динамика показателей КЧСМ в зависимости от направленности тренировочной нагрузки // Теория и практика физической культуры. - 1987. - N 1. - С. 46-47.

8. Нетудыхатка О.Ю. Роль критической частоты слияния мельканий в оценке напряженности труда моряков // Офтальмологический журнал. - 1987. - N 5. - С. 300-303.

Формула изобретения

Способ оценки критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой, отличающийся тем, что на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью 20 Гц/с частотой и испытуемый определяет оценочное надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений частоту световых мельканий уменьшают на фиксированную величину 5 Гц и испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью 1 Гц/с частотой до определения им надпорогового значения КЧСМ, на третьем этапе измерений частоту световых мельканий увеличивают на фиксированную величину 2 Гц и испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью 1 Гц/с частотой до определения им подпорогового значения КЧСМ, действительное значение КЧСМ определяют как среднее арифметическое результатов двух измерений, выполненных на втором и третьем этапах.