Устройство для лечения функциональных зрительных расстройств

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к офтальмологии, и предназначено для лечения функциональных зрительных расстройств, связанных с нарушением аккомодации и амблиопией. Данное устройство содержит протяженный корпус с отверстием на переднем торце и зачерненной внутренней поверхностью, подложку, на которой находятся зачерненный экран с прорезью, обращенной к торцевому отверстию, и источник монохроматического света, распределитель импульсов и импульсный блок питания. При этом в устройство дополнительно введен ряд подложек с размещенными на каждой из них зачерненным экраном с прорезью и источником монохроматического света. Подложки установлены последовательно друг за другом вдоль и перпендикулярно продольной оси корпуса на расстоянии L_n=L₁×(L_N/L₁)^(n-1)(N-1) от торцевого отверстия, где: L_n - расстояние от торцевого отверстия до n-й подложки (мм); L₁ -расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм); L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм); n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N; N - количество подложек (шт.). Причем каждая последующая прорезь повернута вокруг своей оси относительно предыдущей на угол α=180°/(N-1), где: α - угол наклона прорези (град.) и расположена на высоте h_n=l₁/2×(L_N/L₁)^(n-1)(N-1)×sin[(n-1)α] относительно верхнего края предыдущей подложки, где: h_n - величина возвышения прорези n-й подложки относительно верхнего края предыдущей (n-1)-й подложки (мм); l₁ - длина первой прорези (мм). Каждый источник монохроматического света электрически связан через распределитель импульсов с соответствующим выходом импульсного блока питания. Использование данного устройства позволит тренировать аккомодацию глаза с одновременным лечением амблиопии, в результате чего повысится эффективность лечения миопии. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к офтальмологии, и предназначено для лечения функциональных зрительных расстройств, связанных с нарушением аккомодации и амблиопией.

Известно устройство для тренировки аккомодации, содержащее экран, снабженный кареткой с толкателем и патроном со сменными тест-объектами, направляющую с опорой и неподвижный экран с отверстием, расположенным соосно с тест-объектом. В отверстие экрана при необходимости устанавливается сменная линза (Патент РФ №2131210, кл. А61В 3/00. Опубл. 10.06.99. Бюл.№16).

Известно также устройство для тренировки аккомодации, содержащее направляющую и экран с тест-объектом. При этом экран снабжен патроном для установки тест-объекта и кареткой с толкателем, выполненным за одно целое с экраном, а направляющая снабжена опорой для контакта с лицом пациента (Патент РФ №2038035, кл. А61В 3/09. Опубл. 27.06.95. Бюл. №18).

Следует отметить, что нарушению аккомодации нередко сопутствует другое функциональное расстройство - амблиопия. Вышеназванные аналоги не позволяют лечить амблиопию и, следовательно, снижают эффективность лечения. При этом сопутствующая патология (амблиопия) может быть у больного более выражена, чем основная (спазм аккомодации). Кроме того, механическое перемещение стимула не позволяет варьировать скоростью его перемещения в зависимости от степени удаленности, что снижает эффективность лечения. Важно соблюсти пропорциональность скорости перемещения в зависимости от расстояния стимула до глаза, поскольку скорость перемещения определяет скорость напряжения и расслабления аккомодации.

Известно устройство для лечения амблиопии, содержащее корпус с элементами электрической схемы и органами управления, смонтированные на стойке блок с реверсивным электродвигателем и осветительно-оптический канал, включающий в себя окуляр, осветитель и расположенные между ними светофильтры. Устройство снабжено установленной между осветителем и окуляром поворотной обоймой с закрепленной в ней пленкой из светоотражающего материала со слоем точечных слепящих объектов, представляющих собой микроскопические стеклянные шарики (Патент РФ №2027420, кл. А61F 9/00. Опубл. 27.01.95. Бюл. №3).

Известно также устройство для лечения амблиопии (амблиотренер) А.М.Водовозова, содержащий вращающийся экран с черными полосами на белом фоне. При этом черные полосы состоят из отдельных фрагментов, которые выполнены в виде фигур или рисунков (Патент РФ №2043095, кл. А61А 9/00. Опубл. 10.09.95. Бюл. №25).

Такому заболеванию, как амблиопия также нередко сопутствует нарушение аккомодации, лечение которой не обеспечивается названными устройствами. Кроме того, наличие «слепящих» объектов и фрагментов полос не позволяет воздействовать последовательно на палочки и колбочки различного типа сетчатки глаза. Хаотичная стимуляция, не имеющая характер четких линий, не позволяет сформировать максимальную ответную реакцию тех или иных клеток сетчатки (Хьюбел Д. Мозг, глаз, зрение. - М.: Изд. «Мир», 1990, 239 с.), а следовательно, не обеспечивает достаточный эффект лечения.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по совокупности существенных признаков является устройство для лечения функциональных зрительных расстройств, а именно устройство для лечения амблиопии, содержащее протяженный корпус с отверстием на переднем торце и зачерненной внутренней поверхностью, подложку, на которой находятся зачерненный экран с прорезью и источник монохроматического света, обращенный к торцевому отверстию, распределитель импульсов и импульсный блок питания (Патент РФ №2044528, кл. А61А 9/00, А61В 3/08, А61N2/02. Опубл. 27.09.95. Бюл. №27).

Этому устройству присущ тот же недостаток, что и вышеназванным аналогам, а именно ограниченные возможности с точки зрения спазма аккомодации, который часто сопровождает амблиопию и препятствует ее эффективному лечению.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является расширение функциональных возможностей устройства, а именно получение возможности тренировки аккомодации глаза с одновременным лечением амблиопии, что повышает эффективность лечения амблиопии.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для лечения функциональных зрительных расстройств, а именно в устройство для лечения амблиопии, содержащее протяженный корпус с отверстием на переднем торце и зачерненной внутренней поверхностью, подложку, на которой находятся зачерненный экран с прорезью, обращенной к торцевому отверстию, и источник монохроматического света, распределитель импульсов и импульсный блок питания, дополнительно введен ряд подложек с размещенными на каждой из них зачерненным экраном с прорезью и источником монохроматического света, при этом подложки установлены последовательно друг за другом вдоль и перпендикулярно продольной оси корпуса на расстоянии

от торцевого отверстия,

где: L_n - расстояние от торцевого отверстия до n-й подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.),

причем каждая последующая прорезь повернута вокруг своей оси относительно предыдущей на угол

где: α - угол наклона прорези (град.);

N - количество подложек (шт.)

и расположена на высоте

относительно верхнего края предыдущей подложки,

где: h_n - величина возвышения прорези n-ой подложки относительно верхнего края предыдущей (n-1)-й подложки (мм);

l₁ - длина первой прорези (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.);

α - угол наклона прорези (град.),

а каждый источник монохроматического света электрически связан через распределитель импульсов с соответствующим выходом импульсного блока питания.

При этом количество подложек N выбрано в пределах 4≤N≤8,

где: N - количество подложек (шт.),

длина каждой прорези равна

где: l_n - длина n-й прорези (мм);

l₁ - длина первой прорези (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.),

а ширина каждой прорези равна

где: d_n - ширина n-й прорези (мм);

d₁ - ширина первой прорези (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.).

Введение в устройство дополнительно ряда подложек с размещенными на каждой из них зачерненным экраном с прорезью и источником монохроматического света, длина волны которого меняется, позволяет за счет разноудаленности световых стимулов создавать условия для тренировки аккомодации.

Установка же подложек последовательно друг за другом и перпендикулярно продольной оси корпуса на расстоянии от торцевого отверстия, определяемом по формуле 1, дает возможность минимизировать угол обзора всех световых стимулов и, как следствие, минимизировать нагрузку на глазодвигательный аппарат при угловых перемещениях глазного яблока.

Поворот каждой последующей прорези вокруг своей оси относительно предыдущей прорези на угол, задаваемый формулой 2, создает видимость вращения световых стимулов, что дает возможность лечения амблиопии за счет предъявления амблиопичному глазу наиболее полного набора стимулов в виде прорезей, отличающихся ориентацией вокруг оптической оси глаза.

Согласно Д.Хьюбелу (Мозг, глаз, зрение - М.: Изд. «Мир», 1990, 239 с.) в сетчатке глаза расположены различные клетки, реагирующие по разному на щелевой раздражитель в зависимости от его ориентации. Изменение угловой ориентации одновременно с удалением или приближением светового стимула позволяет тренировать не только аппарат аккомодации, но и стимулировать максимальное количество клеток сетчатки глаза при лечении амблиопии.

Расположение же каждой прорези n-ой подложки на высоте, определяемой по формуле 3, относительно верхнего края предыдущей (n-1)-й подложки позволяет избежать перекрытия подложек друг другом и видеть (наблюдать) световые стимулы на всех подложках при лечении амблиопии и тренировке аккомодации.

Выбор количества подложек N в пределах 4≤N≤8 обусловлен соображениями компромисса между реальной эффективностью работы устройства и сложностью его технической реализации. В результате клинической апробации установлено, что при количестве подложек N<4 количество предъявляемых стимулов для лечения амблиопии и число ступеней тренировки аккомодации слишком мало для получения достаточно заметного эффекта лечения. При N>8 устройство неоправданно усложняется без существенного повышения эффективности лечения. Данный факт является экспериментально обоснованным в клинике глазных болезней Саратовского Государственного Медицинского Университета.

Длина же и ширина каждой прорези, определяемые соответственно по формулам 4 и 5, устанавливаются из условия восприятия светового стимула в одном и том же угловом размере. При этом создается видимость постоянства длины и ширины светового стимула независимо от расстояния подложек от торцевого отверстия (закон перспективы).

На фиг.1 изображено устройство для лечения функциональных зрительных расстройств, общий вид.

На фиг.2 схематично изображена расстановка подложек.

На фиг.3 схематично изображено положение прорезей на подложках.

Устройство для лечения функциональных зрительных расстройств содержит (фиг.1) протяженный корпус 1 с отверстием 2 на переднем торце 3 и зачерненной внутренней поверхностью, установленные последовательно друг за другом вдоль и перпендикулярно продольной оси корпуса 1 подложки (n₁...N) 4, на которых находятся зачерненный экран 5 с прорезью 6, обращенной к торцевому отверстию 2, и источник монохроматического света 7; распределитель импульсов 8 и импульсный блок питания 9. Устройство установлено на стойке 10.

В разработанном заявителем устройстве (фиг.2) первая (n=1) подложка 4 расположена от торцевого отверстия 2 на расстоянии L₁=95 мм, а последняя (N=8) подложка 4 - на расстоянии L₈=600 мм.

Выбор этих значений L₁ и L₈ обусловлен известными данными (Сомов Е.Е. Введение в клиническую офтальмологию. - СПб, 1993, 199 с.) о минимальном и максимальном расстоянии наблюдения объекта у пациентов с различной патологией рефракции при условии ясной видимости.

Так при гиперметропии ближайшая зона ясной видимости L₁ составляет 95-100 мм, в то время как при миопии и эметропии эти значения находятся в пределах 80-85 мм. Для повышения эффективности устройства при лечении аккомодации желательно значение L₁ изменять в пределах от 80 мм до 100 мм с учетом конкретной патологии. Изменение расстояния L₁ может быть достигнуто путем, например, изготовления корпуса 1 устройства телескопическим, т.е. в виде раздвижных секций. Выбор L₈=600 мм обусловлен принятым в офтальмологии расстоянием от глаза до объекта, воспринимаемым как бесконечно удаленный. В этом случае аккомодационная мышца среднестатистического пациента практически расслаблена.

Все подложки 4 установлены на расстояниях от торцевого отверстия 2, определяемых формулой 1, в геометрической прогрессии. В данном случае при L₈=600 мм, L₁=95 мм и N =8 величина (L_N/L₁)^1/(N-1), a L_n=1,3^(n-1). Такое условие расстановки подложек 4 от торцевого отверстия 2 дает ощутимое восприятие равномерного изменения расстояния от подложки до глаза при удалении или приближении светового стимула (световой стимул есть засветка источника монохроматического света 7 через прорезь 6), что заставляет аппарат аккомодации реагировать с одинаковым усилием.

Источники монохроматического света 7 воздействуют на глаз пациента через прорези 6 (фиг.3), длина I_n и ширина d_n которых определяется соответственно по формулам 4 и 5. В устройстве заявителя, например, l₁=2 мм, a d₁ - 0,3 мм, что в данном устройстве определяется соображениями соразмерности и комфортности восприятия для глаза.

Кроме этого, каждая последующая прорезь 6 повернута вокруг своей оси относительно предыдущей на угол, устанавливаемый по формуле 2 (в данном случае, при N=8, на угол Т.е. если угол поворота первой прорези 6 принимается равным нулю, то угол поворота второй прорези 6 относительно первой будет равен 25,7°, угол поворота третьей прорези 6 относительно второй также будет равен 25,7° (а относительно первой прорези 6 равен 51,4°) и т.д. Угол наклона последней, восьмой, прорези 6 относительно седьмой тоже будет равен 25,7° (а относительно первой прорези 6 равен 180°). Последняя прорезь 6 будет находиться в том же, исходном, положении, что и первая. Цикл замкнулся.

При этом каждая прорезь 6 n-й подложки 4 находится относительно верхнего края предыдущей (n-1)-й подложки 4 на высоте, определяемой по формуле 3. Так, в приводимом примере вторая прорезь 6 приподнята относительно верхнего края первой подложки 4 на h₂=2·1,3·sin25,7°=1,2 мм. Третья прорезь 6 приподнята относительно верхнего края второй подложки 4 на h₃=2·1,3²·sin 51,4°=2,6 мм и т.д.

Т.е. все прорези 6 (8 шт.) находятся в зоне прямой видимости через торцевое отверстие 2.

Устройство работает следующим образом.

При включении блока питания 9 им формируются импульсы, которые через распределитель импульсов 8 поступают на источники монохроматического света 7, представляющие собой источники света 3-х цветов: красный, зеленый и синий, объединенных в одном корпусе (например, полноцветный светодиод LM1-TPP1-01). Устройство позволяет получать кроме основных цветов (красный, зеленый и синий) дополнительные (желтый, пурпурный и голубой) и белый цвета в зависимости от количества импульсов, поступающих на источники света (светодиоды). На источники монохроматического света 7 могут приходить от распределителя импульсов 8 одновременно от одного до трех импульсов в зависимости от необходимого цвета свечения.

При подаче одного импульса высвечивается один из основных цветов (или красный, или зеленый, или синий).

При подаче двух импульсов высвечивается один из дополнительных цветов (или желтый, или пурпурный, или голубой).

При подаче трех импульсов источники монохроматического цвета 7 излучают белый цвет.

В каждый момент импульс(ы) подается(ются) только на один источник монохроматического света 7. Затем следующий(ие) импульс(ы) подается(ются) на источник монохроматического света 7, находящийся на соседней (последующей или предыдущей) подложке 4. Таким образом осуществляется поочередная засветка источников монохроматического света 7, причем передвижение засветки может быть различным: как в прямом направлении - от первой n=1 подложки 4 до последней N=8, так и в обратном - от последней N=8 подложки 4 до первой n=1.

Процесс лечения амблиопии и тренировку аккомодации с использованием предлагаемого устройства осуществляют следующим образом.

Врач устанавливает закрепленный на стойке 10 корпус 1 устройства в удобное для пациента положение. Пациент смотрит в отверстие 2, выполненное на переднем торце 3 корпуса 1, тем глазом, который требует лечения и тренировки. При этом другой глаз закрыт.

Включают импульсный блок питания 9 и подают поочередно импульсы через распределитель импульсов 8 на источники монохроматического света 7. Осуществляется поочередная засветка источников монохроматического света 7, которые, меняя цвет(а) и создавая эффект вращения, воздействуют на глаз через имеющиеся на зачерненном экране 5 прорези 6, угол наклона которых меняется от одной подложки 4 к другой. Через заданные промежутки времени в устройстве происходит смена цвета свечения световых стимулов. Например, процедура лечения начинается с красного цвета, потом цвет меняется на желтый, затем - на зеленый и т.д., и заканчивается процедура, например, синим цветом.

Устройство для лечения функциональных зрительных расстройств разработано в ООО «ТРИМА» и прошло успешно клинические испытания.

Пример 1. Пациент С. Возраст 12 лет. Спазм аккомодации. Острота зрения составляла: OD=0,4 с - 1,0 Д=1,0 и OS=0,6 с - 1,0 Д=1,0; положительная часть относительной аккомодации 2,0 диоптрии.

Курс лечения 10 сеансов по 15 мин.

Количество подложек в устройстве - 4.

После курса лечения острота зрения составила OD=0,7 с - 0,5 Д=1,0 и OS=0,8 с - 0,5 Д=1,0; положительная часть относительной аккомодации 4,0 диоптрии.

Пример 2. Пациент Н. Возраст 10 лет. Спазм аккомодации. Острота зрения составляла: OD=0,2 с - 2,5 Д=1,0 и OS=0,2 с - 0,5 Д=1,0; положительная часть относительной аккомодации 1,0 диоптрия.

Курс лечения 10 сеансов по 15 мин.

Количество подложек в устройстве - 6.

После курса лечения острота зрения составила OD=0,6 с - 1,0 Д= 1,0 и OS=0,7 с - 1,25 Д=1,0; положительная часть относительной аккомодации 3,5 диоптрии.

Пример 3. Пациент Т. Возраст 19 лет. Спазм аккомодации. Острота зрения составляла: OD=0,8 с - 1,0 Д= 1,0 и OS=0,7 с - 0,75 Д=1,0; положительная часть относительной аккомодации 2,5 диоптрии.

Курс лечения 10 сеансов по 15 мин.

Количество подложек в устройстве - 8.

После курса лечения острота зрения составила OD=1,0 и OS=0,9; положительная часть относительной аккомодации 6,5 диоптрии.

Пример 4. Пациент К. Возраст 5 лет. Амблиопия левого глаза. Острота зрения левого глаза составляла 0,5 с + 2,5 Д=0,7.

Курс лечения 15 сеансов по 15 мин.

Количество подложек в устройстве - 8.

После 2-х курсов лечения с интервалом в один месяц острота зрения левого глаза составила 0,8 с + 2,5 Д=1,0.

Пример 5. Пациент Р. Возраст 25 лет. Гиперметропия средней степени обоих глаз. Амблиопия левого глаза. Работа связана с использованием компьютера 6-9 часов в день. В последние 6 месяцев отмечает дискомфорт, утомляемость при зрительной работе, тяжесть в глазных яблоках, периодически затуманивание зрения, т.е. явления аккомодативной астенопии. Острота зрения составляла: OD=0,6 с + 3,0 Д=1,0 и OS=0,3 с = 3,75 Д=0,7.

Курс лечения 15 сеансов по 15 мин.

Количество подложек в устройстве - 8.

После 2-х курсов лечения с интервалом в один месяц острота зрения OD=1,0 и OS=0,7 с + 2,5 Д=1,0.

Предлагаемое устройство для лечения функциональных зрительных расстройств позволяет улучшить зрение и проводить профилактику его нарушений у людей с ежедневной повышенной зрительной нагрузкой (водители транспорта, операторы компьютеров, авиадиспетчеры и т.д.). Универсальность, невысокая стоимость и относительная простота делают данное устройство весьма полезным для широкого круга как специалистов, так и страдающих зрительными расстройствами.

1. Устройство для лечения функциональных зрительных расстройств, содержащее протяженный корпус с отверстием на переднем торце и зачерненной внутренней поверхностью, подложку, на которой находятся зачерненный экран с прорезью, обращенной к торцевому отверстию, и источник монохроматического света, распределитель импульсов и импульсный блок питания, отличающееся тем, что в него дополнительно введен ряд подложек с размещенными на каждой из них зачерненным экраном с прорезью и источником монохроматического света, при этом подложки установлены последовательно друг за другом вдоль и перпендикулярно продольной оси корпуса на расстоянии

L_n=L₁×(L_N/L₁)^(n-1)(N-1)

от торцевого отверстия,

где L_n - расстояние от торцевого отверстия до n-й подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.),

причем каждая последующая прорезь повернута вокруг своей оси относительно предыдущей на угол

α=180°/(N-1),

где α - угол наклона прорези (град.);

N - количество подложек (шт.),

и расположена на высоте

h_n=l₁/2×(L_N/L₁)^(n-1)(N-1)×sin[(n-1)α]

относительно верхнего края предыдущей подложки,

где h_n - величина возвышения прорези n-й подложки относительно верхнего края предыдущей (n-1)-й подложки (мм);

l₁ - длина первой прорези (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.);

α - угол наклона прорези (град.),

а каждый источник монохроматического света электрически связан через распределитель импульсов с соответствующим выходом импульсного блока питания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что количество подложек N выбрано в пределах 4≤N≤8.

3. Устройство по п.1, отличающееся тем, что длина каждой прорези равна

l_n=l₁×(L_N/L₁)^(n-1)(N-1),

где l_n - длина n-й прорези (мм);

l₁ - длина первой прорези (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.).

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ширина каждой прорези равна

d_n=d₁×(L_N/L₁)^(n-1)(N-1),

где d_n - ширина n-й прорези (мм);

d₁ - ширина первой прорези (мм);

L_N - расстояние от торцевого отверстия до последней подложки (мм);

L₁ - расстояние от торцевого отверстия до первой подложки (мм);

n - порядковый номер подложки со стороны торцевого отверстия, n=1...N;

N - количество подложек (шт.).