Способ исследования цветового зрения человека

Изобретение относится к области медицины, а еще точнее, к офтальмологии. Оно может быть использовано не только для оценки качества цветового зрения у больных и испытуемых, но и для исследования нейрофизиологических механизмов цветовых ощущений. В качестве источника света используется двухцветный красно-зеленый светодиод. Стимуляция осуществляется с помощью тахистоскопического устройства - колориметра, время экспозиции каждого цвета уменьшают до 2 мкс, затем вводят временную задержку между компонентами смеси, увеличивают ее с шагом в 5 мс до момента раздельного восприятия каждого цвета в отдельности и по конечной величине задержки определяют время, необходимое фоторецепторам сетчатки для кодирования первого цвета. Способ позволяет повысить точность исследования цветового зрения человека.

 

Изобретение относится к области медицины, к разделу офтальмологии. Оно может быть использовано для диагностики качества цветового зрения, для разработки новых критериев оценки зрительного утомления, для изучения особенностей восприятия цвета людьми разного возраста, пола и типа высшей нервной деятельности, а также лицами с наследственной или приобретенной цветоаномалией.

Существует целый ряд устройств и способов, предназначенных для исследования цветового зрения, большая часть из которых направлена на оценку качества цветовосприятия, к ним относятся, например, различные модификации теста Люшера, шкалы Шааффа, Штиллинга, Е.Б.Рабкина, Ишихара, Флетчера, Е.Н.Юстовой и К.А.Алексеевой, колориметрия, хромограф, тест J. Mollon, цветовая кампиметрия [1, 5] и другие.

Известно значительно меньше способов исследования цветового зрения и приборов для их осуществления, в которых в качестве диагностического критерия используются временной фактор, а именно оценивается время рецепции и(или) перцепции цветовых стимулов. Например, известны способы исследования временного разрешения цветового зрения с использованием адаптометра конструкции П.О.Макарова [3, 4], приборов по определению критической частоты слияния мельканий (КЧСМ), пространственной контрастной чувствительности (ПКЧ) и фликкер-фотометров [6]. Во всех перечисленных способах исследования цветового зрения длительность экспозиции цветового стимула составляет не менее 5 мс, при этом минимальная частота предъявления цветовых стимулов составляет не менее 10 Гц. Ни в одном из перечисленных способов не ставилась задача по дифференциальной диагностике качества цветовых ощущений в околопороговых условиях стимуляции, т.е. когда время предъявления цветовых стимулов длится микросекунды. В своих прежних исследованиях [2, 8] мы показали, что использование вспышек с длиной волны 568 и 625 нм и длительностью в 1 мкс приводит к формированию у 60% испытуемых адекватных ощущений цветовых пятен зеленого и у 100% испытуемых красного цвета соответственно. Таким образом, в настоящее время установлено, что для большинства испытуемых предъявление вспышки всего в 1 мкс является достаточным для возникновения цветоощущения, причем при использовании вспышек столь малых длительностей выявляются в высокой степени индивидуальные околопороговые эффекты восприятия. Это дает возможность использовать полученные результаты для исследования механизмов цветовосприятия, а также деятельности зрительной сенсорной системы в целом.

Целью предлагаемого изобретения является исследование характера зависимости времени кодирования опережающей вспышки (при тахистоскопическом предъявлении стимулов) от длительности предъявления оппонентных цветовых стимулов и шага вводимой межстимульной задержки.

За прототип изобретения выбран способ аддитивного смешения оппонентных красных и зеленых цветов, в котором световые лучи разной длины волны предъявлялись в течение 1 мс, а затем вводилась временная задержка между компонентами смеси с шагом нарастания в 1 мс до момента раздельного восприятия каждого цвета в отдельности и по конечной величине задержки определялось время, необходимое фоторецепторам сетчатки для кодирования первого цвета [7].

Однако в этом способе используется такая длительность цветовых вспышек (1 мс), при которой 100% испытуемых с нормальным цветовым зрением воспринимают вспышки с длинами волн 625 и 568 нм адекватно, т.е. как вспышки соответственно красного и зеленого цвета. Прототип не дает возможности проводить тестирование, начиная с ахроматических порогов исследуемых цветовых стимулов, а также не позволяет наблюдать, как изменяются оттенки аддитивного пятна по мере уменьшения длительности экспозиции составляющих его компонентов с 1 мс до микросекунд, а следовательно, предлагаемый метод является более тонким при изучении индивидуальных особенностей цветовосприятия аддитивной смеси и при диагностике различного рода ретинопатий.

Кроме этого, в прототипе используется очень небольшой шаг изменения межстимульной задержки (1 мс), что достаточно сильно удлиняет процедуру обследования, т.к. среднее время «расщепления» аддитивной смеси составляет 30-35 мс и, следовательно, испытуемому предъявляется до 30-35 стимулов. Как показали наши предварительные исследования, целесообразно увеличить шаг нарастания межстимульного интервала в несколько раз, что не скажется существенным образом на длительности критического времени межстимульной задержки, при которой формируется линия цветового контраста и аддитивная смесь распадается на цвета компонентов.

Таким образом, задачей предлагаемого изобретения являлось устранение указанных недостатков прототипа.

Поставленная задача решается тем, что в данном способе исследования цветового зрения, включающем источник света в виде двухцветного красно-зеленого светодиода, в соответствии с изобретением используются вспышки длительностью 2 мкс, между которыми с шагом 5 мс вводится нарастающая задержка сначала в красно-зеленой, а потом в зелено-красной последовательности, и по величинам этих задержек судят о времени кодирования опережающей вспышки.

В источниках научно-технической и патентной информации не выявлены сведения об исследовании цветового зрения человека описанным выше способом. На основании этого авторы считают, что предлагаемое техническое решение соответствует критериям патентоспособности «новизна» и «изобретательский уровень».

Исследование проводят с помощью тахиколориметра (прибор, использующийся для цветовой стимуляции), который включает в себя двухканальный генератор прямоугольных электрических импульсов и двухцветный красно-зеленый светодиод, помещенный в тубус. Длина волны зеленого излучения - 568±10 нм, красного - 625±10 нм. Прибор дает возможность варьировать длительность каждого стимула от 1 до 1000 мкс, а также вводить межстимульную задержку от 1 до 1000 мс. Также имеется резистор для поддержания постоянного уровня освещенности в помещении, светонепроницаемая ширма для глаз, штатив с тубусодержателем и подставкой для фиксирования головы.

Исследование проводится монокулярно, второй глаз закрывается светонепроницаемым экраном. Сначала экспериментатор предъявляет красную и зеленую вспышку длительностью в 2 мкс по отдельности, при этом регистрируя ответ испытуемого о качестве воспринимаемого цвета. Далее экспериментатор предъявляет красную и зеленую вспышки одновременно (Δt=0), фиксируя ощущаемый испытуемым оттенок аддитивной смеси. После этого величина Δt последовательно увеличивается с шагом 5 мс до появления у испытуемого сначала ощущения изменения оттенка единой смеси, а затем и «расщепления» аддитивного пятна на отдельные цветовые вспышки. В протокол заносили время «расщепления» красно-зеленой и зелено-красной смеси для правого и левого глаза.

Пример исследования цветового зрения человека

Всего обследовано 150 студентов 18-26-летнего возраста. Все испытуемые были нормальными трихроматами с остротой зрения не ниже 0.8-1.0. Около 5% испытуемых, страдающих небольшой близорукостью, на момент обследования были в контактных линзах. Исследование проводилось во время учебных занятий в первой половине дня.

Полученные данные свидетельствуют о том, что пороги расщепления при использовании более коротких стимулов достоверно больше, чем при использовании длительности в 1 мс. Например, при тестировании правого глаза и красно-зеленой последовательности величина Δt=50±20 мс, при зелено-красной последовательности Δt=85±30 мс. Таким образом, пороги расщепления аддитивной смеси, составленной из микросекундных вспышек, т.е. при околопороговой стимуляции, увеличились практически в два раза по сравнению с использованием миллисекундных вспышек, что является важным для диагностики целого ряда заболеваний зрительной системы и оценки эффективности терапевтического или хирургического лечения.

Источники информации

1. Измайлов Ч.А., Соколов Е.Н., Черноризов A.M. Психофизиология цветового зрения. М.: Изд-во МГУ, 1989.

2. Лекомцева А.А. Пространственно-временные аспекты расщепления красно-зеленого аддитивного пятна // Вестник РГМУ. - 2009. - №3 (61). - С.44.

3. Макаров П.О. Практикум по физиологии и биофизика органов чувств - анализаторов. Л.: Знание, 1973.

4. Макаров П.О. Методики нейродинамических исследований и практикум по физиологии анализаторов человека. Л.: Знание, 1961.

5. Физиология человека. В 4 т. Пер. с англ. / Под ред. Р.Шмидта и Г.Тевса. - М.: Мир, 1985. Т.2.

6. Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии: - М.: Медицина, 1999.

7. Пат. РФ 2222250, (51) МПК7 А61В 3/06. Способ исследования цветового зрения человека / В.И.Щербаков, М.К.Паренко, Л.Б.Калашников, С.А.Полевая; заявлено 26.03.2002; опубл. 27.01.2004. Бюл. №3.

8. Щербаков В.И., Лекомцева А.А., Паренко М.К., Егорова Ю.В., Алымов В.А. Особенности восприятия аддитивной красно-зеленой смеси при введении нарастающей межкомпонентной задержки // Вестник Российского университета дружбы народов. Сер. Медицина. - 2008. - №6. - С.552-554.

Способ исследования цветового зрения человека, включающий предъявление испытуемым аддитивной смеси, образованной из одновременных и последовательных пар вспышек красного и зеленого цвета, отличающийся тем, что используются вспышки длительностью 2 мкс, между которыми с шагом 5 мс вводится нарастающая задержка сначала в красно-зеленой, а потом в зелено-красной последовательности и по величинам этих задержек судят о времени кодирования опережающей вспышки.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к медицине и предназначено для ранней диагностики хронической гипертонической оптической нейропатии. .
Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для выбора тактики лечения оптической нейропатии при постувеальной глаукоме у детей. .
Изобретение относится к области медицины, а точнее к офтальмологии и неврологии, и может быть использовано для оценки качественно-временных показателей цветового зрения.

Изобретение относится к медицине и медицинской технике и может быть использовано в спортивной медицине. .

Изобретение относится к области медицины, в частности к эндокринологии и офтальмологии, предназначено для осуществления диагностики изменений в сетчатке при метаболическом синдроме с компенсированным сахарным диабетом 2 типа, длительностью меньше года.

Изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки критической частоты световых мельканий (КЧСМ). .

Изобретение относится к области медицины и касается исследований состояния организма людей: определения показателей функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) обследуемых, закономерностей функционирования информационно-аналитических структур мозга и прогностической оценки успешности профессиональной деятельности.
Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки реакции парного глаза при тяжелых травмах глазного яблока. .
Изобретение относится к медицине и предназначено для дифференциальной диагностики застойного диска зрительного нерва и передней ишемической нейропатии. .

Изобретение относится к медицине и предназначено для диагностики атрофии зрительного нерва. .

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. У пациентов с подозрением на БШ, начиная с возраста 5-6 лет и старше, проводят визометрию, исследование полей зрения, регистрацию скотопической, фотопической электроретинограммы, визуальный осмотр глазного дна, проверку цветного зрения, флюоресцентную ангиографию (ФАГ), регистрацию аутофлюоресценции (АФ) глазного дна, оптическую когерентную томографию (ОКТ). По сочетанию и количеству выявленных нарушений диагностируют начальную стадию, развитую стадию, далекозашедшую стадию или терминальную стадию болезни Штаргардта. Способ позволяет повысить достоверность дифференциальной диагностики, что достигается за счет установления количественных критериев тяжести заболевания. 8 ил., 4 пр.

Группа изобретений относится к медицине. Способ и устройство численного определения цветовосприятия представляет новый тип оптометрического оборудования, которое позволяет выполнять оптометрические тесты по световосприятию, причем в численном виде. В основе способа и устройства лежит принцип сравнения цветовых полей, но спектральный диапазон излучателей значительно расширен, а спектр излучения лежит в диапазоне: красный цвет 590-750 нм, зеленый 490-570 нм, синий 380-480 нм и необязательно монохроматичен. Группа изобретений позволяет проводить точные, объективные измерения параметров цветного зрения человека. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к медицине, офтальмологии, эндокринологии. В макулярной зоне сетчатки определяют объем отека с помощью оптической когерентной томографии, выявляют изменения порогов чувствительности методом фундусмикропериметрии. Определяют уровень гликозилированного гемоглобина в плазме крови и уровень фактора роста эндотелия сосудов VEGF в слезной жидкости методом твердофазного иммуноферментного анализа. По результатам вычисляют значения критерия R1, характеризующего выраженность объема отека макулярной зоны; критерия R2, характеризующего степень изменения порогов чувствительности; критерия R3, отражающего характер взаимосвязи между состоянием морфологических структур сетчатки, соответствующим выраженности отека по значению критерия R1, и степенью компенсации сахарного диабета; критерия R4, отражающего взаимосвязь между состоянием морфологических структур сетчатки по критерию R1 и уровнем VEGF. На основании корреляционных взаимосвязей критериев R1-R4 рассчитывают Rобщ - интегральный критерий прогрессирования, отражающий характер развития и степень риска прогрессирования диабетической ретинопатии (ДРП) и диабетического макулярного отека (ДМО). При значении Rобщ≤0,07 диагностируют непролиферативную стадию и прогнозируют низкий риск прогрессирования ДРП и ДМО. При 0,07<Roбщ<0,18 диагностируют препролиферативную стадию и прогнозируют высокий риск прогрессирования ДРП и ДМО. При 0,18≤Rобщ≤1,0 диагностируют пролиферативную стадию и прогнозируют высокий риск прогрессирования ДРП и ДМО с неблагоприятным прогнозом для зрения. Способ обеспечивает объективную количественную оценку риска развития и прогрессирования ДРП с ДМО, представление целостной картины заболевания, включая морфологические и функциональные изменения центральной зоны сетчатки, определяющие остроту зрения, влияние VEGF на патогенез ДРП и ДМО, степень компенсации сахарного диабета. 11 ил., 2 пр.
Изобретение относится к медицинской технике. Устройство формирования цветового образца в заданном направлении цветового пространства содержит оптические каналы с блоками формирования эталонного и тестового цветовых стимулов, узел совмещения цветовых стимулов в поле зрения испытуемого, также содержит источники красного, зеленого и синего излучений, которые расположены за каждым из экранов. В блок формирования тестового цветового стимула введен регулятор отношений скважностей импульсов источников излучения, выходы которого соединены с управляющими входами ШИМ - модулятора тестового поля, а входы регулятора соединены с выходами вычислителя отношений скважностей импульсов m и n, причем входы вычислителя отношений соединены с задатчиками координат цветности x1, у1, x2, у2, х3, у3 и угла направления α синтезируемого излучения. Применение предложенного устройства позволит повысить точность диагностирования различных форм нарушения цветоощущения, увеличит количество синтезируемых цветов и точность их воспроизводства. 4 ил.
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано при прогнозировании эффективности плеоптического лечения у детей с амблиопией. Определяют светочувствительность сетчатки в 29 точках макулярной области методом микропериметрии под контролем автотреккинга. Если среднее значение светочувствительности в 29 точках составляет более 17 дБ, то прогноз плеоптического лечения амблиопии благоприятный. Если среднее значение светочувствительности составляет от 15,6 дБ до 17 дБ включительно, то прогноз лечения относительно благоприятный. Если среднее значение светочувствительности составляет менее 15,6 дБ, то прогноз лечения неблагоприятный. Способ позволяет точно провести прогноз эффективности плеоптического лечения у детей и подростков, определить сохранность зрительных функций за счет оптимальной методики прогноза, а также обеспечивает получение достоверных данных светочувствительности сетчатки, вне зависимости от стабильности фиксации пациента за счет использования микропериметрии под контролем автотреккинга. 3 пр.

Изобретение относится к медицине, в частности к медицинскому приборостроению, и может быть использовано в цифровой обработке изображений диска зрительного нерва при глаукоме и других заболеваниях зрительного нерва. Выполняют оценку цветности диска зрительного нерва по системе RGB. Для динамического контроля за состоянием диска зрительного нерва при заболеваниях зрительного нерва одновременно оценивают размеры нейроретинального ободка по 8 меридианам и экскавации диска зрительного нерва по вертикали и горизонтали, а также показатели в пикселях - площадь нейроретинального ободка и экскавации диска зрительного нерва. Способ позволяет объективно оценить состояние диска зрительного нерва при глаукоме и других заболеваниях зрительного нерва. 16 фото, 4 табл.
Изобретение относится к области медицины и предназначено для оценки критической частоты слияния световых мельканий. Оценку критической частоты слияния световых мельканий проводят путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой с помощью носимого устройства, формирующего дополненную реальность. Оценку осуществляют в стационарных условиях или наземных, или водных, или полетных перемещений испытуемого. Способ позволяет повысить эффективность оценки критической частоты световых мельканий за счет расширения диапазона возможных условий и режимов теста.

Группа изобретений относится к офтальмологии. Способ определения характеристик зрения, включающий проведение исследования. Исследование проводят путем предъявления пациенту в темном помещении с расстояния 1,0-1,5 м черного экрана, на котором расположены три концентрические окружности А, В, С диаметром 15,10 и 5 см соответственно, по контуру которых равномерно размещены матовые двухцветные светодиоды подсветки и в едином центре которых установлены три ярких светодиода R, G, В; и фиксации в диагностической карте пациента возникающих зрительных ощущений. При этом для определения остроты зрения используют факт регистрации пациентом расходящихся волн теплового излучения, сопровождающих светоизлучение светодиодов R или G или В, а для определения цветовосприимчивости фоторецепторов сетчатки используют описываемую пациентом степень яркости светоизлучения цветных светодиодов или их сочетаний. Устройство состоит из полимерного квадратного черного экрана, на котором располагаются три концентрические окружности условных полей зрения A, B и C для определения характеристик зрения, первая из которых проградуирована от 0° до 360°, с диаметрами 15, 10 и 5 см, по контуру которых равномерно размещены двухцветные светодиоды подсветки в количестве 12, 8 и 4 шт. соответственно и в едином центре которых установлены три ярких R, G, В светодиода, и сетевого адаптера с источником питания постоянного напряжения на +3В для запитки светодиодов экрана с набором микропереключателей, микротумблеров и микрокнопок, обеспечивающих свечение выбранных светодиодов. Применение данной группы изобретений позволит повысить точность определения периметрии зрения. 2 н.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к медицине, оптометрической диагностике и касается определения контрастной чувствительности у пациентов с дисфункциями мозга, может быть использовано в ранней диагностике дегенеративных поражений мозга. Тестирование выполняют для одного или двух глаз в области фотопии на экране стандартного монитора при помощи компьютерной программы с интерфейсом, которая позволяет генерировать в RGB стандарте на экране монитора оптические стимулы в виде фигур, букв или цифр и фон с контрастом серого R=G=B с градациями каждой из компонент цвета от 0 до 255. При этом в качестве параметров для оценки контрастной чувствительности определяют величину и область ошибки контрастной чувствительности и время выполнения теста. Способ обеспечивает простую, объективную, быструю и надежную диагностику патологии у пациентов с дисфункциями головного мозга. 2 ил., 3 пр., 3 табл.
Наверх