Способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве

Авторы патента:

A61B3/00 - Устройства для испытания остроты зрения; приборы для исследования глаз (с использованием ультразвуковых, инфразвуковых и звуковых волн A61B 8/10; устройства для лечения глаз A61F 9/00; тренажеры для глаз A61H 5/00; оптические системы вообще G02B)

Владельцы патента RU 2525377:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Поволжский государственный технологический университет" (RU)

Изобретение относится к физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и другим областям науки и практики. На горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают три или более световых пятна. Испытуемый размещается в центре контура, огибающего световые пятна. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют форму, площадь, цвет, яркость, направление, скорость перемещения световых пятен. Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна. Трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер. Компьютер с момента изменения формы, или площади, или цвета, или яркости, или направления, или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего световые пятна, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами контура и места положения испытуемого. По величине среднеарифметического значения оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве. Способ позволяет повысить достоверность оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве по результатам совместной работы его зрительного, вестибулярного и мышечного анализаторов, двигательного аппарата.

Изобретение относится к любой области, где требуется способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве, и может найти применение в физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и других областях науки и практики.

Оценка способности воспринимать и ориентироваться в пространстве, актуальна при профотборе специалистов, находящихся в окружении мобильных объектов, например на транспорте, в авиации или при работе на сборочных линиях. Пространственная ориентация важна в спорте, особенно в спортивных играх. Актуальной задачей является оценка этих способностей во время тренировок и перед соревнованиями.

У некоторых неврологических больных нарушено восприятие движения в пространстве. Этот синдром носит название «акинетопсия» -внешнее движение воспринимается в статике или дискретно, и на ранней стадии заболевания использование тренажера, развивающего способность человека воспринимать пространство, способствовало бы улучшению его ориентации в нем.

В.М. Бехтерев рассматривал механизм восприятия пространства как взаимосвязанную деятельность органов равновесия с внешней рецепцией и двигательным аппаратом. Существенное значение он придавал кожно-мышечному чувству [1]. И.М. Сеченов отводил особую роль в пространственном восприятии двигательному аппарату и создаваемому им в головном мозгу "темному мышечному чувству" [2].

Бабияк В.И. и соавт. считают, что особое отношение к проблеме восприятия пространства имеет вестибулярный анализатор как орган специфического «пространственного чувства» [3]. Э.Ш. Айрапетьянц и А.С. Батуев экспериментально установили, что пространственный анализ обеспечивается комплексом динамически увязанных между собой анализаторов: зрительного, вестибулярного, кожного и мышечного. При этом большая роль в восприятии пространства принадлежит зрительной сенсорной системе [4].

Известен способ исследования способности определения пространственной характеристики - расстояния до объекта, находящегося на разном удалении от сетчатой оболочки глаза испытуемого. Испытуемый находится в положении сидя с закрытыми глазами и зафиксированной головой (задняя поверхность тела и затылочная область вплотную прижаты к вертикальной стене). Экспериментатор перемещает объект в виде черного силуэта человека на белом фоне (размер ориентира 40×50 см) на определенные расстояния в следующей последовательности: 3,5, 0,8, 1,5 и 2,6 м. По команде экспериментатора испытуемый открывает глаза на 1 с, закрывает их и сразу, без паузы, называет расстояние до силуэта. По каждому значению фиксируется величина ошибки в сантиметрах с последующим расчетом среднего значения [5].

Известен способ психофизиологической коррекции аномалий пространственного восприятия, заключающийся в слежении глаз за источником света по определенной траектории, а именно по радиальным траекториям, по траекториям в виде восьмерки, по циркулярной траектории, задаваемой движущимся точечным источником света, отличающийся тем, что слежение глаз производится в ближнем и дальнем пространствах через дифракционную решетку (патент 2322180, А61В 3/113, А61В 5/0496).

Недостатком способов является то, что пространственное восприятие оценивается по результатам только зрительного восприятия.

Ни один из известных способов не может быть принят в качестве прототипа к предлагаемому способу оценки способности человека восприятия и ориентации в пространстве.

Технический результат предлагаемого способа заключается в повышении достоверности оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве по результатам совместной работы его зрительного, вестибулярного и мышечного анализаторов, двигательного аппарата.

Технический результат достигается тем, что на горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают три или более световых пятна, испытуемый размещается в центре контура, огибающего световые пятна; программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют форму, площадь, цвет, яркость, направление, скорость перемещения световых пятен, испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна; трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер, компьютер с момента изменения формы, или площади, или цвета, или яркости, или направления, или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего световые пятна, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами контура и места положения испытуемого, по величине среднеарифметического значения оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

Предлагаемый способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве осуществляется следующим образом. Над горизонтальной поверхностью на заданной высоте размещают видеокамеру и световые излучатели, управляемые компьютером. Световыми излучателями создают на горизонтальной поверхности три или более световых пятна.

Испытуемый размещается в центре контура, огибающего световые пятна. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют форму, площадь, цвет, яркость, направление, скорость перемещения световых пятен. Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна.

Трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, видеоизображение передают в компьютер, который с момента изменения формы, или площади, или цвета, или яркости, или направления, или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего световые пятна, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами контура и места положения испытуемого. По величине среднеарифметического значения оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

При осуществлении заявляемого способа могут использоваться известные технические решения и средства, для компьютерной обработки полученной видеоинформации может быть использовано известное или оригинальное программное обеспечение.

Таким образом, заявляемый способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве обладает новыми свойствами, обусловливающими получение положительного эффекта.

Источники информации

1. Бехтерев В.М. Мозг и его деятельность. / Посмертн. изд. под ред. проф. А.В. Гервера. - М.; Л.: Госиздат, 1928. - 327 с.

2. Сеченов И.М. Участие нервной системы в рабочих движениях человека. // Физиология нервной системы. Избранные труды. - Вып.3. -Кн. 1. - М.: Мед. литература, 1952. - С.150-154.

3. Бабияк В.И., Пащинин А.Н., Янов Ю.К. Роль и значение вестибулярного анализатора в восприятии пространства (сообщение 1). // Российская оториноларингология. - 2009. - №3. - С.13-21.

4. Айрапетьянц Э.Ш., Батуев А.С. Принцип конвергенции анализаторных систем. - Л.: Наука, 1969. - 85 с.

5. Друшевская В.Л., Алексанянц Г.Д. Особенности «чувства пространства» и вестибулярная устойчивость у акробатов разной квалификации. // Вестник Адыгейского государственного университета. Серия 4: Естественно-математические и технические науки. - 2010. - №3. - С.57-62.

Способ оценки способности человека воспринимать и ориентироваться в пространстве, заключающийся в том, что на горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают три или более световых пятна, испытуемый размещается в центре контура, огибающего световые пятна; программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют форму, площадь, цвет, яркость, направление, скорость перемещения световых пятен, испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в центре контура, огибающего световые пятна; трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью, видеоизображение передают в компьютер, компьютер с момента изменения формы, или площади, или цвета, или яркости, или направления, или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение центра контура, огибающего световые пятна, и центра места положения испытуемого, расстояние между центрами, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний между центрами контура и места положения испытуемого, по величине среднеарифметического значения оценивают способность человека воспринимать и ориентироваться в пространстве.

Изобретение относится к медицине, офтальмологии, эндокринологии. В макулярной зоне сетчатки определяют объем отека с помощью оптической когерентной томографии, выявляют изменения порогов чувствительности методом фундусмикропериметрии.

Способ диагностики глазных заболеваний // 2514348

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Проводят исследование цветоощущения по методу Famsworth-Munsell 100 Hue Tes.

Способ ранней диагностики первичной открытоугольной глаукомы и преглаукомы // 2513476

Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии. Для ранней диагностики первичной открытоугольной глаукомы и преглаукомы проводят биохимическое исследование в слезной жидкости содержания малонового диальдегида, метаболитов оксида азота.

Иридологический прибор // 2511079

Изобретение относится к медицинским приборам. Прибор включает осветитель, соединенный волоконно-оптическим световодом с источником света, телевизионную камеру, объектив, компьютер с монитором, механизм смещения изображения радужной оболочки глаза с ручным управлением.

Способ оценки времени врабатывания // 2506884

Изобретение относится к спортивной медицине. Предъявляют тест с постоянной нагрузкой в виде последовательности парных световых импульсов, разделенных межимпульсным интервалом, повторяющихся через постоянный временной интервал.

Набор для коррекции лагофтальма // 2500369

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для коррекции лагофтальма. Набор для коррекции лагофтальма содержит, как минимум, один измерительный грузик, как минимум, один коррекционный грузик и, как минимум, один держатель измерительного грузика.

Способ оценки объема псевдоаккомодации до и после ортокератологической коррекции миопии // 2500339

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Выключают аккомодацию циклоплегическими средствами и осуществляют коррекцию аметропии по данным авторефрактометрии до состояния эмметропии.

Способ определения проницаемости роговицы // 2500338

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и предназначено для определения проницаемости роговицы. Предварительно определяют толщину роговицы.

Способ расчета оптической силы иол у детей раннего возраста с монокулярной врожденной катарактой // 2495615

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в детской офтальмологии. При осуществлении способа определяют фактическую силу интраокулярной линзы для эмметропии.

Способ оценки уровня развития выносливости // 2493767

Изобретение относится к спортивной медицине. Задают тест с нагрузкой, равной 75% должного максимального потребления кислорода, и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом 70 мс, повторяющихся через 1 с.

Способ оценки способности восприятия расстояния человеком // 2525626

Изобретение относится к физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и другим областям науки и практики. На горизонтальной поверхности световыми излучателями, управляемыми компьютером, создают два световых пятна. Испытуемый размещается в середине линии, проходящей через центры световых пятен. Программно в течение заданного времени непредсказуемо для испытуемого меняют площадь, цвет, яркость, направление, скорость перемещения световых пятен. Испытуемый оценивает трансформацию и перемещения световых пятен и меняет свое положение таким образом, чтобы оставаться в середине линии, проходящей через центры световых пятен. Трансформацию и перемещения световых пятен и испытуемого снимают видеокамерой, расположенной на заданной высоте над горизонтальной поверхностью. Видеоизображение передают в компьютер, компьютер с момента изменения площади, или цвета, или яркости, или направления, или скорости перемещения световых пятен периодически с заданным периодом вычисляет положение середины линии, проходящей через центры световых пятен, и центра места положения испытуемого, расстояние между серединой линии, проходящей через центры световых пятен, и центром места положения испытуемого, среднеарифметическое значение вычисленных расстояний, по величине среднеарифметического значения оценивают способность восприятия расстояния испытуемым. Способ позволяет повысить достоверность оценки способности восприятия расстояния человеком по результатам совместной работы его зрительного, вестибулярного и мышечного анализаторов, двигательного аппарата.

Способ прогнозирования риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии // 2528817

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, и может использоваться для прогнозирования степени риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии (ГОН). У больного глаукомной оптической нейропатией определяют сумму градусов полей зрения, внутриглазное давление и максимальную остроту зрения и прогнозируют риск прогрессирования ГОН по формуле: y=25,8+10,9х1-0,002х2-1,5х3, где y - прогностический индекс, х1 - максимальная острота зрения, х2 - сумма градусов полей зрения, х3 - внутриглазное давление. При значении y=1,73 и менее прогнозируют высокую степень риска прогрессирования ГОН, то есть в течение 6-8 месяцев после обследования, при значении y=1,74-4,99 - среднюю степень риска, то есть в течение 9-12 месяцев после обследования, при значении y=5,00 и более прогнозируют низкую степень риска прогрессирования глаукомной оптической нейропатии, то есть начало прогрессирования в течение 13-24 месяцев после обследования. Способ позволяет осуществить прогнозирование степени риска прогрессирования ГОН для обеспечения своевременного назначения нейропротекторного лечения за счет офтальмологического обследования. 5 табл., 2 пр.

Устройство для конъюнктивальной микроскопии // 2544314

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для конъюнктивальной микроскопии содержит оптическую систему со встроенным блоком питания, включающую видеокамеру с системой переноса изображений, осветитель и систему управления, регистрации и анализа полученных изображений, реализованную на базе ЭВМ, беспроводной блок связи, выполненный с возможностью поддержания динамической обратной связи между оптической системой и системой управления. Осветитель содержит два сверхярких белых светодиода, жестко закрепленных на видеокамере так, что направление их световых потоков составляет угол не менее 20° относительно оптической оси системы переноса изображений. Узлы беспроводной связи оптической системы и анализатора содержат элемент беспроводной трансляции изображения, элемент беспроводной трансляции характеристик изображения, элемент беспроводного контроля характеристик освещения и элемент беспроводного канала оповещения. Узел беспроводной связи оптической системы, видеокамера и блок оповещения подключены к блоку питания оптической системы. Применение данного изобретения позволит сократить время диагностики и повысить достоверность оценки состояния пациента. 1 ил.

Способ предоперационного выявления скрытого подвывиха хрусталика i степени // 2546506

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано в диагностике подвывиха хрусталика. Методом ультразвуковой биомикроскопии в положениях пациента лежа и сидя определяют показатели дистанции «хрусталик - эндотелий роговицы» и дистанции «трабекула - радужка». Выявляют разницу в показателях дистанции «хрусталик - эндотелий роговицы» между положением лежа и положением сидя на 0,5 мм и более. Выявляют разницу в показателях дистанции «трабекула - радужка» между положением лежа и положением сидя на 0,1 мм и более. Выявленные разницы показателей свидетельствуют о наличии скрытого подвывиха хрусталика I степени. Способ обеспечивает надежное и точное предоперационное определение скрытого подвывиха хрусталика I степени за счет возможности выявления изменений глубины передней камеры глаза, сдвига иридохрусталиковой диафрагмы, нестабильности связочного аппарата при перемене положения тела. 2 пр.

Способ оценки эффективности фототермолизиса гранул пигмента в ячейках трабекулярной мембраны после лазерной трабекулопластики // 2549305

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для оценки эффективности фототермолизиса гранул пигмента в ячейках трабекулярной мембраны после лазерной трабекулопластики. Способ заключается в определении пигментации трабекулярной мембраны не менее чем через месяц после проведения лазерной трабекулопластики. Определение осуществляют с помощью колориметрического анализа. Для этого выполняют однократную фоторегистрацию трабекулярной мембраны при от 10- до не менее 40-кратном увеличении. Осуществляют фоторегистрацию как подвергнутых, так и не подвергнутых лазерному воздействию участков. После этого определяют значения показателей колориметрического анализа R, G, B этих участков в графическом редакторе Paint, которые сравнивают между собой. Рассчитывают изменение степени пигментации трабекулярной мембраны. Способ обеспечивает высокую точность и объективность оценки фототермолизиса гранул пигмента в ячейках трабекулярной мембраны за счет оптимальных условий сравнения как подвергнутых, так и не подвергнутых лазерному воздействию участков мембраны. 1 ил., 1 пр.

Способ тестирования двигательных способностей человека // 2549671

Изобретение относится к областям, где требуется оценка двигательных способностей человека, и может найти применение в физиологической, медицинской, психологической, транспортной, авиационно-космической, спортивной и в других областях науки и практики. На горизонтальной площадке оптическим способом создают световые полосы произвольной формы и ширины, случайным образом перемещающиеся по площадке, проходя через ее центр. Испытуемый размещается в центре площадки, оценивает перемещения световых полос и перепрыгивает через них таким образом, чтобы точки отрыва и точки приземления были как можно ближе к соответствующим границам перепрыгиваемых световых полос. Перемещения световых полос и испытуемого фиксируют. Определяют расстояния от точек отрыва и точек приземления испытуемого до соответствующих границ перепрыгнутых световых полос. Вычисляют среднеарифметические значения и среднеквадратические отклонения расстояний от точек отрыва и точек приземления испытуемого до соответствующих границ перепрыгнутых световых полос. По величине вычисленных среднеарифметических значений и среднеквадратических отклонений судят о двигательных способностях испытуемого и их точности. Способ позволяет оценить двигательные способности человека за счет инструментальных исследований.

Способ выявления феномена коллективно-когнитивного бессознательного восприятия // 2553495

Изобретение относится к области психологии, экспериментальной психологии, физиологии, экологии человека и может быть использовано в когнитивной науке, квантовой психологии, нейронауке, психо- и нейрофизологии для выявления особенностей восприятия в современной техногенной среде обитания. Применяют зрительную систему восприятия образов 2D-изображений с эффектами глубины, регистрацию движения глаз на бинокулярном айтрекере, определяют направление взора правого и левого глаз. На первом этапе: выбирают изображение Ио, на котором испытуемый субъективно воспринимает эффекты рельефности-глубины образов. Выводят Ио на экран монитора бинокулярного айтрекера, располагают на расстоянии 0Н от глаз, за время измерения ΔT регистрируют массив Х-координат направления взора зрачков правого (Ra) и левого (Le) глаз. Вычисляют разность координат ΔХ=LeX-RaX, строят контур гистограммы разности координат, определяют местоположение максимума контура гистограммы разности как максимума плотности плоскостей фокусировки глаз, диапазон границ контура, плоскостей фокусировки. Вычисляют расстояния до максимума контура гистограммы разности maxH, на левой лН и правой прН границах контура, если maxH≠0Н, то находят разности ΔН=лН-прН и определяют объективные физиологические особенности эффекта рельефности - независимые от мнения испытуемого параметры, регистрируемые на бинокулярном айтрекере. Сопоставляют их с аналогом рельефности - глубиной восприятия 3D-растрового изображения 3DИо. Вычисляют разность координат 3DΔХ, строят контур гистограммы разности, определяют местоположение максимума контура гистограммы разности, как максимума плотности плоскости фокусировки глаз, границы контура, находят расстояние до местоположения максимума контура 3DmaxH и плоскости фокусировки глаз, его границы. В том случае если расстояния 3DmaxH, 3DΔН находятся в интервале расстоянии ΔН=лН-прН≠0, при maxH≠0Н, то фиксируют общие объективные физиологические закономерности восприятия эффекта рельефности и восприятия глубины растровых изображений между 3DИо и Ио. Относят их к контрольным плоскостным изображениям ИК, которые характеризуют местоположение плоскостей фокусировки правого и левого глаз в интервале расстояний ΔН=лН-прH≠0, при maxH≠0Н. На втором этапе составляют независимые выборки испытуемых, которым демонстрируют контрольные плоскостные изображения ИК, полученные на первом этапе. Получают показатели возникновения рельефности на образах ИК, строят статистические диаграммы наблюдения рельефности на исследуемых образах. Сопоставляют восприятие рельефности для независимых выборок испытуемых и фиксируют общие закономерности по восприятию рельефности плоскостных изображений. Способ позволяет выявить закономерности бессознательного восприятия рельефности плоскостного изображения за счет регистрации движения глаз на бинокулярном айтрекере. 5 ил., 1 пр.

Способ диагностики новообразований зрительного нерва // 2553511

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано при диагностике новообразований зрительного нерва. Проводят локализацию границ диска зрительного нерва на цифровом изображении глазного дна. В пределах локализованной зоны диска зрительного нерва проводят анализ пространственного распределения участков синего цвета. Если участки синего цвета расположены точечно по линиям, параллельным вертикальной оси, каждый участок размером от 1 до 6 пикселей, а количество участков более 300, то диагностируют новообразование зрительного нерва. Способ обеспечивает неинвазивную и достоверную диагностику новообразований зрительного нерва за счет анализа особенностей пространственного распределения участков, в которых выявлены составляющие синего цвета, характерные только для данного типа патологии. 4 ил., 1 пр.

Способ прогнозирования эффективности плеоптического лечения у детей и подростков с амблиопией // 2553926

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.

Способ прогнозирования развития витреоретинальной тракции при периферических дистрофиях сетчатки // 2558976

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для определения витреоретинальных тракций при периферических дистрофиях сетчатки с помощью оптической когерентной томографии. Для этого измеряют толщину периферического отдела нормальной сетчатки в области перед дефектом и толщину сетчатки в области дефекта. Затем рассчитывают коэффициент К по специальной математической формуле. При значениях К ниже 0,88 устанавливают наличие витреоретинальных тракций. Способ позволяет достоверно диагностировать наличие витреоретинальных тракций на ранних стадиях развития, что в свою очередь, позволяет своевременно назначить адекватное лечение. 2 пр.