Способ определения динамической остроты зрения и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к офтальмологии, и предназначена для определения остроты зрения в динамике. В заявляемом способе определения динамической остроты зрения относительно испытуемого перемещают таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра 2. Каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы. Между испытуемым и цилиндром 2 с таблицей оптотипов располагают маску с горизонтальной щелью 9. Далее определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски 9 по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым. Начинают вращать цилиндр 2 с таблицей оптотипов, постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными. После чего регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения, рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию, соответствующее времени перемещения на величину, равную двойной стороне оптотипа-квадрата, по формуле ; где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, а - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра. Для осуществления данного способа используют устройство, которое содержит таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра 2. При этом цилиндр 2 соединен с основанием 1 посредством вертикальной оси 5, соединенной также с датчиком угловой скорости 3. Также оно содержит два элемента передачи вращения 4, 7, кинематически связанных между собой, один из которых 4 расположен на вертикальной оси 5, а другой 7 - на выходном валу электродвигателя 6, вход которого соединен с выходом пульта управления 8. В устройство введена маска с горизонтальной щелью 9, которая может перемещаться по вертикали. Маска 9 расположена перед цилиндром 2 и жестко закреплена на основании 1. Заявленная группа изобретений направлена на повышение точности измерения динамической остроты зрения за счет использования непрерывно движущихся оптотипов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для исследования остроты зрения в динамике. Оно может быть использовано при диагностике глазных заболеваний, а также при профессиональном отборе людей, деятельность которых связана с восприятием движущихся объектов, при проведении профессионального отбора для операторской деятельности, авиации, спорта и других профессий.

Известно устройство для контроля остроты зрения (патент РФ №2164074, 10.09.2000, МПК А61В 3/02), а также устройство для определения остроты зрения (патент РФ №2269921, 27.10.2005, МПК А61В 3/032). К недостаткам этих устройств относится статичность оптотипов, которая делает устройства непригодными для оценки динамической остроты зрения.

Известны способ и устройство определения динамической остроты зрения методом компьютерного тестирования [Кубарко А.И., Лукашевич И.В. Анализ механизмов динамической остроты зрения // Минск; БГМУ, Медицинский журнал. - 2007. - №1 (19)], выбранные авторами за прототип. Способ состоит в том, что испытуемым, находящимся в полностью затемненном помещении, после десятиминутной адаптации их зрения к темноте предлагалось распознавать направление дефекта кольца Ландольта во время его перемещения по темному экрану монитора, минимальное время распознавания являлось показателем динамической остроты зрения. К недостаткам этого метода можно отнести отсутствие непрерывности изображения - известно, что экран обладает определенной частотой обновления изображения (60-100 Гц), которая не позволяет испытуемому наблюдать движение непрерывно - наблюдать движение так, как он наблюдает его в жизни. Указанный недостаток приводит к снижению точности измерений.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа определения динамической остроты зрения и устройства для его осуществления, позволяющих повысить точность измерения динамической остроты зрения за счет использования непрерывно движущихся оптотипов.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей для способа, достигается тем, что в способе определения динамической остроты зрения с помощью перемещающихся относительно испытуемого оптотипов относительно испытуемого перемещают таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра с таблицей оптотипов, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, между испытуемым и цилиндром с таблицей оптотипов располагают маску с горизонтальной щелью, определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым, начинают вращать цилиндр с таблицей оптотипов, постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными, регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения, рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию, соответствующее времени перемещения на величину, равную двойной стороне оптотипа-квадрата, по формуле ; где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, а - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей для устройства, достигается тем, что в устройстве для определения динамической остроты зрения таблица оптотипов расположена на внешней поверхности цилиндра, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, цилиндр соединен с основанием посредством вертикальной оси, соединенной также с датчиком угловой скорости, в устройство введена маска с горизонтальной щелью, которая может перемещаться по вертикали, маска с горизонтальной щелью расположена перед цилиндром и жестко закреплена на основании, два элемента передачи вращения, кинематически связанные между собой, один из которых расположен на вертикальной оси, а другой - на выходном валу электродвигателя, вход которого соединен с выходом пульта управления. Кроме того, маска представляет собой непрозрачную пластину, закрепленную на двух роликах для перемещения щели маски по вертикали. Кроме того, элементы передачи вращения выполнены в виде зубчатых колес.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа определения динамической остроты зрения, а на фиг.2 - таблица оптотипов, каждая линия которой представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы со стороной квадрата а. Предлагаемое устройство (фиг.1) для определения динамической остроты зрения содержит горизонтальное основание 1. Цилиндр 2 с таблицей оптотипов на внешней поверхности и элемент передачи вращения 4 жестко закреплены на вертикальной оси 5 и соединены таким образом с основанием 1. Кроме того, датчик угловой скорости 3 соединен с вертикальной осью 5. Также на основании 1 расположен электродвигатель 6 с закрепленным на валу элементом передачи вращения 7 и соединенный с пультом управления 8. Кроме того, устройство включает в себя маску 9, представляющую собой непрозрачную гибкую пластину шириной не менее диаметра цилиндра 2, закрепленную на двух роликах и содержащую горизонтальную щель, которая может перемещаться по вертикали за счет наматывания материала пластины на ролики. Маска 9 с щелью расположена перед цилиндром 2 на некотором расстоянии и жестко закреплена на основании 1.

Таблица оптотипов (фиг.2) состоит из десяти параллелельных линий оптотипов, соответствующих значениям статической остроты зрения 0.1, 0.2, 0.3, … 1.0. Каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы со стороной квадрата а. Величина a подбирается аналогично толщинам колец Ландольта, используемых в таблицах для определения статической остроты зрения, с погрешностью 5% [Воронцов Е.А., Черноусов А.С. Классификация методов и средств определения остроты зрения // СПб. СПбГУИТМО, Научно-технический вестник № 28. Стр. 75-82. - 2006]. Иными словами, самые мелкие оптотипы в таблице, которые соответствуют статической остроте зрения 1.0 (10-я линия), видны испытуемым под углом 1', а самые крупные - под углом 10'.

Устройство работает следующим образом. При обычном дневном освещении (естественном или искусственном) испытуемого располагают на некотором расстоянии перед цилиндром 2 с таблицей оптотипов на внешней поверхности таким образом, чтобы маска 9 находилась между испытуемым и цилиндром 2, закрывая все линии таблицы оптотипов, кроме одной. Определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым. Затем начинают вращать цилиндр 2 с таблицей оптотипов электродвигателем 6 через элементы для передачи вращения 4 и 7. С помощью пульта управления 8 постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра 2 до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными. Далее датчиком угловой скорости 3 регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения цилиндра 2 с таблицей оптотипов и рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию за минимальное время восприятия испытуемым. Для таблицы оптотипов (фиг.2), каждая линия которой представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы со стороной квадрата a, перемещение оптотипа выбранной линии на следующую позицию соответствует перемещению на величину, равную двойной стороне квадрата. Результатом определения динамической остроты зрения является время, которое определяют по формуле ; где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, a - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра. Известно, что средняя величина динамической остроты зрения у здорового человека составляет 90 мс [Кубарко А.И., Лукашевич И.В. Анализ механизмов динамической остроты зрения // Минск: БГМУ, Медицинский журнал. - 2007. - №1 (19)]. Существенные отклонения полученного значения от 90 мс характеризуют динамическую остроту зрения испытуемого как лучшую (чем меньше значение t, тем лучше динамическая острота зрения), так и худшую (чем больше значение t, тем хуже динамическая острота зрения) по сравнению со средним значением.

В качестве примера конкретной реализации использовался полый цилиндр 2 высотой и диаметром 300 мм, маска 9 с горизонтальной щелью шириной 20 мм располагалась перед цилиндром 2 на расстоянии 30 мм.

Электродвигатель 6 подбирался таким образом, чтобы вместе с двумя элементами передачи вращения 4 и 7 обеспечивать вращение цилиндра со скоростями от 0 до максимальной скорости вращения цилиндра с возможностью изменения скорости вращения на величину шага, например, 0.5 град./с. Максимальная скорость вращения цилиндра 2 определяется следующим образом. Поскольку известно, что угловая скорость следящих движений человека не превышает 80 град./сек [Шмидт Р. Физиология человека / Р.Шмидт, Г.Тевс. - М.: Мир, 1996. - 323 с., стр.237], максимальная скорость вращения цилиндра должна быть не менее оборотов в минуту, где ω - угловая скорость вращения цилиндра, ω0= 100 град./сек - максимальная угловая скорость следящих движений зрительной системы человека, - арктангенс отношения радиуса цилиндра к расстоянию от цилиндра 2 с таблицей оптотипов до глаза испытуемого. Для выбранных диаметра цилиндра 2 и расстояния между цилиндром 2 и испытуемым максимальная скорость составляет:

Датчик угловой скорости выполняется в виде тахогенератора. Пульт управления выполняется в виде персонального компьютера.

В соответствии с вышеизложенными требованиями к оптотипам таблицы для выбранных размеров и при расстоянии 1 м между цилиндром 2 и испытуемым, величина стороны оптотипа-квадрата и расстояние между оптотипами для какой-либо линии будет принимать значение а=0.3n мм, где n - номер линии при счете снизу вверх (для самой нижней линии - 0.3 мм, а для самой верхней - 3 мм).

Пусть линия с минимальными по размерам оптотипами, различаемыми испытуемым, будет девятой сверху (что соответствует статической остроте зрения 0.9), по ней будет определяться значение динамической остроты испытуемого. Допустим, после начала вращения цилиндра 2 оптотипы выбранной (девятой сверху) линии станут для испытуемого неподвижными при скорости вращения цилиндра, равной 6 град./с, тогда искомое время t определяется по формуле ; при размере оптотипа-квадрата а=0,6 мм, радиусе цилиндра и угловой скорости время следовательно, испытуемый обладает динамической остротой зрения 76 мс.

На основании вышеизложенного заявляемая совокупность позволяет создать способ определения динамической остроты зрения и устройство для его осуществления, позволяющие повысить точность измерения динамической остроты зрения за счет обеспечения непрерывности изображения.

1. Способ определения динамической остроты зрения с помощью перемещающихся относительно испытуемого оптотипов, отличающийся тем, что относительно испытуемого перемещают таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, между испытуемым и цилиндром с таблицей оптотипов располагают маску с горизонтальной щелью, определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым, начинают вращать цилиндр с таблицей оптотипов, постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными, регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения, рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию, соответствующее времени перемещения на величину, равную двойной стороне оптотипа-квадрата, по формуле где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, α - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра.

2. Устройство для определения динамической остроты зрения, содержащее оптотипы, отличающееся тем, что таблица оптотипов расположена на внешней поверхности цилиндра, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, цилиндр соединен с основанием посредством вертикальной оси, соединенной также с датчиком угловой скорости, в устройство введена маска с горизонтальной щелью, которая может перемещаться по вертикали, маска с горизонтальной щелью расположена перед цилиндром и жестко закреплена на основании, два элемента передачи вращения, кинематически связанные между собой, один из которых расположен на вертикальной оси, а другой - на выходном валу электродвигателя, вход которого соединен с выходом пульта управления.

3. Устройство для определения остроты зрения по п.2, отличающееся тем, что маска представляет собой непрозрачную пластину, закрепленную на двух роликах для перемещения щели маски по вертикали.

4. Устройство для определения остроты зрения по п.2, отличающееся тем, что элементы передачи вращения выполнены в виде зубчатых колес.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться для скрининговой офтальмологической диагностики зрения детей, взрослых, лиц с нарушениями интеллектуального развития, речи.

Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться для офтальмологического тестирования зрения детей, взрослых и особых групп населения, включая лиц с ограниченными возможностями по здоровью, а также для проведения других видов интерактивного тестирования.

Изобретение относится к медицине. .
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано при диагностике глазных заболеваний, при профессиональном отборе водителей транспорта.

Изобретение относится к области медицины. .
Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для субъективной оценки качества зрения пациентов с ретинальной патологией. .

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. .

Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии. .

Изобретение относится к медицине, более точно к гигиене и офтальмологии, и может быть использовано для профилактики ухудшения зрения, а также для улучшения зрения пользователей, считывающих изображения с экрана.

Изобретение относится к приборостроению в частности к конструкциям проекторов , применяемых в офтальмологии. .
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Предъявляют пациенту оптотипы, размер которых изменяют с высокой дискретностью в широком динамическом диапазоне. Периодически изменяют ориентацию оптотипов или подменяют их на другие того же размера. Определяют остроту зрения на основании вычисления угла, под которым виден оптотип минимально различимого размера, фиксируют и запоминают значение остроты зрения. При этом процедуру повторяют несколько раз. Определяют среднее значение, вычисляют относительное стандартное отклонение. Если величина отклонения превышает 5%, делают вывод о неудовлетворительной точности результатов проведенного измерения и необходимости исключения симуляции пациентом путем повторения исследования. Способ позволяет повысить точность определения остроты зрения, что достигается за счет нахождения стандартного отклонения 5%, выше которого результат считают неудовлетворительным. 1 табл.

Изобретение относится к области медицины и может использоваться для оценки функционального состояния различных зон головного мозга. Предъявляют восемь пространственно-частотных решеток с синусоидальным распределением освещенности. Каждая решетка открывается с усиливающимся контрастом. Как только начинает выявляться решетка и пациент увидит ее появление, он нажимает кнопку, которая отключает подачу сигнала. При этом включается блок обработки уровня контраста и наносится в виде точки на графике. С помощью обратной связи одновременно запускается следующая решетка. Процедуру повторяют для восьми решеток, предъявление которых производят отдельно для правого и левого глаза. После завершения процедуры представляются графики, на оси абсцисс которых отображены номера решеток и зоны мозга, а на оси ординат отображены значения уровня контраста решеток в процентах. При снижении чувствительности в области высоких частот диагностируют нарушение функции ретино-геникулятных зон мозга. При снижении чувствительности в области средних частот диагностируют нарушение таламо-стриарных зон мозга - от сетчатки, наружного коленчатого тела таламических ядер до затылочной и височно-теменной зон коры. При снижении чувствительности в области низких частот диагностируют поражение височно-теменных зон мозга. Способ позволяет выявить и локализовать нарушение функционального состояния различных зон головного мозга, что достигается за счет предъявления синусоидальных решеток с усиливающимся контрастом и оценки снижения чувствительности в области высоких, средних или низких частот. 5 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