Оптико-электронное устройство обнаружения помутнения хрусталика глаза и диагностики катаракты

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 2594944:

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Центр информационных технологий в проектировании Российской академии наук (RU)

Изобретение относится к медицинской технике. Оптико-электронное устройство обнаружения помутнения хрусталика глаза и диагностики катаракты, где плоскопараллельное полупрозрачное зеркало размещено так, что его геометрический центр находится на главной оптической оси оптико-электронного датчика (ОЭД) и на главной оптической оси инфракрасного светодиода и повернуто под 45 градусов к оптико-электронному датчику, вход инфракрасного светодиода подключен ко второму выходу ЦАП, вход ОЭД подключен к первому выходу ЦАП, выход ОЭД подключен к входу АЦП, групповой выход АЦП подключен к групповому входу ОЗУ и первому групповому входу-выходу СШ, групповой вход-выход ОЗУ подключен к групповому входу-выходу счетчика адреса, вход счетчика адреса подключен к первому выходу управляющего контроллера, второй выход управляющего контроллера подключен к входу ОЗУ, групповой вход-выход управляющего контроллера подключен к четвертому групповому входу-выходу СШ, групповой вход-выход модуля расчета величины помутнения подключен к восьмому групповому входу-выходу СШ, второй групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля адаптации яркости, групповой выход которого подключен к групповому входу ЦАП, третий групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу контроллера индикатора, групповой выход которого подключен к групповому входу жидкокристаллического дисплея, пятый групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля сегментации изображения, шестой групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу контроллера клавиатуры, групповой вход которого подключен к групповому выходу клавиатуры, седьмой групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля обнаружения зрачка, девятый групповой вход-выход СШ подключен к первому групповому входу-выходу USB-контроллера, второй групповой вход-выход которого предназначен для связи с внешним устройством. Применение данного изобретения позволит повысить точность диагностики катаракты. 2 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике и приборам офтальмологической бесконтактной диагностики и может быть использовано для

- выявления на начальной стадии оптически значимой катаракты посредством обнаружения помутнения хрусталика,

- определения местоположения во фронтальной плоскости области помутнения,

- вычисления величины помутнения,

- проведения экспресс-диагностики при массовых осмотрах населения и частных визитах граждан в первичные медицинские учреждения.

Известна диагностика катаракты по степени затемненности сетчатки глазного дна [Способ диагностики начальной оптически значимой катаракты, заявка 2006109917/14, 28.03.2006, пат. 2310370 РФ от 20.11.2007], изображенного на цветной фотографии, полученной бесконтактным способом через зрачок с помощью фундус-камеры, снабженной цифровой камерой, с применением низкоинтенсивной ксеноновой вспышки. Степень затемненности сетчатки, производимой тенью помутневшего зрачка, определяют по автоматически распечатываемым на фотографии значениям затемненности в процентах, выдаваемым камерой. При условии затемненности сетчатки на изображении определяют начальную стадию оптически значимой катаракты.

Недостатком изобретения является использование вспышки в качестве источника освещения, что может привести к негативному кратковременному воздействию на глаз и на пациента, ручным операциям определения величины помутнения по фотографии.

Известно устройство и метод [Methods and apparatus for cataract detection and measurement, пат. США 8746885], заключающиеся в генерации излучения, пропускаемого через два жидкокристаллических экрана и последующей регистрации на приемном устройстве отраженного от глазного дна отклика света и его формы. Под формой понимается форма двух категорий - точеный отклик, близкий к форме окружности очень малого размера, и отклик не точечного характера формой, содержащей центр и окрестности, близкие к форме комы.

Недостатком данного устройства является относительная высокая сложность расположения указанных элементов друг относительно друга и относительно глаза, сложность позиционирования элементов и устройства напротив глаза для точного измерения помутнения.

Известно устройство-дисплей на базе метода для детектирования катаракты [Digital display cataract eye detection method, пат. США 8523360] принцип функционирования которого заключается в воспроизведении нескольких серий кривых линий, расположенных на постоянном уменьшающемся от серии к серии шаге, предъявляемых для наблюдения пациенту. Диагностика осуществляется субъективно посредством определения групп линий до тех пор, пока они не будут сливаться в единый неразрывный размытый объект. Недостатком устройства является отсутствие средств объективного контроля и измерения величины помутнения.

Известено также изобретение, основанное на определении видимости линий раздельно [Cataract detection eye chart, пат. США 8272741]. Недостаток метода и реализующего его устройства аналогичен - нет средств объективного контроля величины различимости линий и, как следствие, объективных средств оценивания степени помутнения.

Известен способ [Способ оценки оптических свойств хрусталика и прогрессирования катаракты, заявка 2007135037/14 от 21.09.2007] базирующийся на определении аберрационных характеристик глаза как оптической системы и последующего выявления степени прогрессирования или уменьшения катаракты на основе инструментального определения аберраций. Недостатком устройства, которое может реализовать данный способ, является его сложность, связанная со сложностью процесса вычисления параметров аберраций системы с неизвестными внутренними параметрами (т.е. системы глаза, который может непроизвольно изменять диаметр зрачка, двигаться и т.д., а также оптические среды которого могут содержать помутнения и другие причины искажений), а также сложность самого процесса диагностики.

Известно устройство «Лазерный конфокальный двухволновый ретинотомограф с девиацией частоты» [заявка 2007106774 от 26.02.2007, пат. РФ 2328208 от 10.07.2008], принцип функционирования которого основан на генерации лазерного излучения двух различных диапазонов длин волн и последующей регистрации на двух различных фотоприемниках из зондируемой фокальной области сетчатки.

Недостатком устройства является его структурная сложность, сложность настройки и сложность диагностики.

Известен способ, на базе которого может быть сделано устройство диагностики, заключающиеся в том, что на хрусталик воздействуют лазерным излучателем длиной волны диапазона 320-350 нм, интенсивность флуоресценции хрусталика регистрируют на спектрометре в трех точках на длинах волн 400, 440, 500 нм, диагноз ставят в зависимости от значения рассчитанного индекса помутнения [пат. РФ 2326582 от 20.06.2008].

Недостатком устройства является техническая сложность регистрации процесса флюористенции на трех различных длинах волн раздельно, а также влияние фонового освещения в кабинете, где проводится диагностика на результат, вследствие возможного суммирования флюорисцирующего и фонового излучений.

Известен и ряд других способов и устройств диагностики катаракты [пат. 2173460 РФ, пат. США 6258856], общим недостатком которых является их длительный процесс (несколько часов) диагностики и невозможность реализации в автоматическом или автоматизированном режимах.

Известно также устройство «щелевая лампа», обеспечивающее визуальное наблюдение оптических сред глаза, недостатком которого является исключительно ручной режим диагностики опытным врачом и невозможность реализации автоматической и быстрой диагностики низкоквалифицированным медицинским персоналом.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является Оптико-электронное устройство экспресс-диагностики катаракты [пат. РФ 77764, правообладатель ЦИТП РАН, 10.11.2008]. Устройство обеспечивает автоматизированную диагностику факта помутнения хрусталика и, как следствие, диагностику катаракты.

Недостатком устройства является возможность только количественной оценки степени помутнения без возможности определения местоположения помутнения.

Технической задачей изобретения является повышение точности диагностики катаракты за счет определения области помутнения и более точного количественного определения степени помутнения при одновременном снижении сложности процесса диагностики за счет автоматического определения местоположения зрачка.

Задача решается тем, что в известное устройство, содержащее инфракрасный светодиод, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), жидкокристаллический дисплей, клавиатуру, введены плоскопараллельное полупрозрачное зеркало, оптико-электронный датчик, статическое ОЗУ (далее ОЗУ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), счетчик адреса, системная шина (СШ), модуль адаптации яркости, управляющий контроллер, модуль сегментации изображения, модуль расчета величины помутнения, модуль обнаружения зрачка, контроллер индикатора, контроллер клавиатуры, USB- контроллер, причем плоскопараллельное полупрозрачное зеркало размещено так, что его геометрический центр находится на главной оптической оси оптико-электронного датчика (ОЭД) и на главной оптической оси инфракрасного светодиода и повернуто под 45 градусов к оптико-электронному датчику, вход инфракрасного светодиода подключен ко второму выходу ЦАП, вход ОЭД подключен к первому выходу ЦАП, выход ОЭД подключен к входу АЦП, групповой выход АЦП подключен к групповому входу ОЗУ и первому групповому входу-выходу СШ, групповой вход-выход ОЗУ подключен к групповому входу-выходу счетчика адреса, вход счетчика адреса подключен к первому выходу управляющего контроллера, второй выход управляющего контроллера подключен к входу ОЗУ, групповой вход-выход управляющего контроллера подключен к четвертому групповому входу-выходу СШ, групповой вход-выход модуля расчета величины помутнения подключен к восьмому групповому входу-выходу СШ, второй групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля адаптации к яркости, групповой выход которого подключен к групповому входу ЦАП, третий групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу контроллера индикатора, групповой выход которого подключен к групповому входу жидкокристаллического дисплея, пятый групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля сегментации изображения, шестой групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу контроллера клавиатуры, групповой вход которого подключен к групповому выходу клавиатуры, седьмой групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля обнаружения зрачка, девятый групповой вход-выход СШ подключен к первому групповому входу-выходу USB-контроллера, второй групповой вход-выход которого предназначен для связи с внешним устройством.

Изобретение может быть использовано для повышения точности и качества (определяемого возможностью определения местоположения помутнения) первичной экспресс-диагностики катаракты при массовых осмотрах населениях и соответствует критерию «промышленная применимость».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показана структурная схема устройства, на фиг. 2 - фотография взаимного расположения входных оптических элементов устройства.

Устройство содержит (фиг. 1) инфракрасный светодиод 3, аналого-цифровой преобразователь 4, жидкокристаллический дисплей 16, клавиатуру 17, плоскопараллельное полупрозрачное зеркало 1, оптико-электронный датчик 2, статическое ОЗУ 5, цифроаналоговый преобразователь 6, счетчик адреса 7, системную шину 8, модуль адаптации яркости 9, управляющий контроллер 10, модуль сегментации изображения 11, модуль расчета величины помутнения 12, модуль обнаружения зрачка 13, контроллер индикатора 14, контроллер клавиатуры 15, USB-контроллер 18, причем плоскопараллельное полупрозрачное зеркало 1 размещено так, что его геометрический центр находится на главной оптической оси оптико-электронного датчика 2 и на главной оптической оси инфракрасного светодиода 3 и плоскопараллельное полупрозрачное зеркало 1 повернуто под 45 градусов к оптико-электронному датчику 2, вход инфракрасного светодиода 3 подключен ко второму выходу ЦАП 6, вход ОЭД 2 подключен к первому выходу ЦАП 6, выход ОЭД 2 подключен к входу АЦП 4, групповой выход АЦП 4 подключен к групповому входу ОЗУ 5 и первому групповому входу-выходу СШ 8, групповой вход-выход ОЗУ 5 подключен к групповому входу-выходу счетчика адреса 7, вход счетчика адреса 7 подключен к первому выходу управляющего контроллера 10, второй выход управляющего контроллера 10 подключен к входу ОЗУ 5, групповой вход-выход управляющего контроллера 10 подключен к четвертому групповому входу-выходу СШ 8, групповой вход-выход модуля расчета величины помутнения 12 подключен к восьмому групповому входу-выходу СШ 8, второй групповой вход-выход СШ 8 подключен к групповому входу-выходу модуля адаптации к яркости 9, групповой выход которого подключен к групповому входу ЦАП 6, третий групповой вход-выход СШ 8 подключен к групповому входу-выходу контроллера индикатора 14, групповой выход которого подключен к групповому входу жидкокристаллического дисплея 16, пятый групповой вход-выход СШ 8 подключен к групповому входу-выходу модуля сегментации изображения 11, шестой групповой вход-выход СШ 8 подключен к групповому входу-выходу контроллера клавиатуры 15, групповой вход которого подключен к групповому выходу клавиатура 17, седьмой групповой вход-выход СШ 8 подключен к групповому входу-выходу модуля обнаружения зрачка 13, девятый групповой вход-выход СШ 8 подключен к первому групповому входу-выходу USB-контроллера 18, второй групповой вход-выход которого предназначен для связи с внешним устройством.

Диагностика катаракты заключается в выполнении следующих шагов:

а) позиционировании оптико-электронного датчика 2 напротив глаза на расстоянии, определяемом диаметром зрачка в кадре;

б) измерении яркости изображения в области зрачка при текущем внешнем освещении;

в) включении инфракрасного осветителя 3;

г) адаптации параметров оптико-электронного датчика 2 к внешней освещенности и освещенности инфракрасным осветителем 3;

д) сегментации изображения зрачка и обнаружении сегментов, предположительно соответствующих областям помутнения;

е) расчете величин помутнения в найденных областях и сравнении величин с априори определенными эталонными значениями помутнений, выдаче результатов измерений.

В процессе диагностики устройство работает следующим образом.

Оптико-электронный датчик 2 размещают напротив глаза. С клавиатуры 17 подается команда на проведение диагностики, при этом на групповом выходе клавиатуры 17 формируется сигнал, поступающий на групповой вход контроллера клавиатуры 15 и далее с группового входа выхода клавиатуры 15 на шестой групповой вход-выход СШ 8, откуда он через четвертый групповой вход-выход СШ 8 передается через групповой вход-выход управляющего контроллера 10 в управляющий контроллер 10.

Управляющий контроллер 10 через свой групповой вход-выход и далее через четвертый групповой вход-выход СШ 8 и далее через второй групповой вход-выход СШ 8 подает команду на групповой вход-выход модуля адаптации яркости 9 для выключения инфракрасного светодиода 3 через групповой вход модуля ЦАП 6. Модуль ЦАП 6 на своем втором выходе формирует уровень напряжения, соответствующий полному отключению ИК светодиода 3.

Отраженное от глаза и других объектов рабочей сцены фоновое излучение, обусловленное внешней освещенностью, поступает через зеркало 1 на оптико-электронный датчик 2. Аналого-цифровой преобразователь 4 получает на свой вход с выхода ОЭД 2 аналоговый сигнал, характеризующий поэлементное распределения изображения рабочей сцены, которое подвергает аналого-цифровому преобразованию и со своего группового выхода подает на групповой вход ОЗУ 5. Одновременно с этим счетчик адреса 7, получив разрешающий сигнал на свой вход с первого выхода управляющего контроллера 10, определяет адрес, по которому записывается очередной пиксель, формируя на своем групповом входе-выходе адрес, подаваемый на групповой вход-выход ОЗУ 6. Наконец, на втором выходе управляющего контроллера 10 формируется сигнал, разрешающий запись в ОЗУ 5 и подается на вход ОЗУ 5. В результате, после последовательного прихода пиксель за пикселем всего кадра изображения в ОЗУ 5 сформировано текущее изображение глаза. Далее полученное изображение, записанное в ОЗУ 5, подается через групповой вход выход ОЗУ 5 и далее через первый групповой вход-выход СШ 8 и далее через второй групповой вход-выход СШ 8 на групповой вход-выход модуля адаптации к яркости 9. Модуль адаптации к яркости 9 строит гистограмму распределения яркостей точек изображения и определяет текущее среднее, минимальное и максимальное значение яркости, после вычисляет величину, на которую необходимо изменить яркость получаемого изображения для того, чтобы его среднее значение яркости было равно половине динамического диапазона получаемых яркостей. Для этого он (модуль адаптации к яркости 9) вычисленное значение корректирующего цифрового сигнала формирует на своем групповом входе-выходе и подает на групповой вход модуля ЦАП 6, который в свою очередь на своем первом выходе формирует аналоговый сигнал, подаваемый на вход ОЭД 2.

После этого процесс получения нового кадра изображения повторяется согласно рассмотренному выше взаимодействию модулей АЦП 4, счетчика адреса 7, ОЗУ 5 и управляющего контроллера 10. В результате в ОЗУ 5 сохраняется обновленный кадр изображения глаза с яркостными параметрами (средняя яркость в градациях серого, минимальное, максимальное значение, параметры гистограммы), необходимыми для дальнейшего функционирования устройства и проведения диагностики.

Сохраненное в ОЗУ 5 изображение через его групповой вход-выход подается на первый групповой вход-выход СШ 8, откуда далее через пятый групповой вход-выход СШ 8 считывается модулем сегментации изображения 11 через его групповой вход-выход. Модуль сегментации изображения 11 выполняет сегментацию изображения 11 на основе метода, представленного в [Гридин, В.Н. Адаптивные системы технического зрения / В.Н. Гридин, B.C. Титов, М.И. Труфанов; Центр информационных технологий в проектировании РАН. ISBN 978-5-02-025391-9. - М.: Наука, 2009. - 441 с; заявка на изобретение 2010122386, Бугаенко, Труфанов] и передает полученную совокупность сегментов через свой групповой выход-выход на пятый групповой выход-выход СШ 8 и далее на седьмой групповой выход-выход СШ 8 на групповой выход-выход модуля обнаружения зрачка 13.

Модуль обнаружения зрачка на основе подхода [Гридин, В.Н. Принципы функционирования бинокулярного оптико-электронного устройства для диагностики отклонений глазодвигательного аппарата [Текст] / В.Н. Гридин, B.C. Титов, М.И. Труфанов // Известия вузов. Приборостроение. - 2008 г. - №2. - С. 48-53.] определяет границы зрачка и передает полученные координаты границ через свой групповой вход-выход на девятый групповой вход-выход СШ 8 и далее через первый групповой вход-выход СШ 8 на групповой вход-выход ОЗУ 5. При этом границами зрачка считается совокупность точек (пикселей), определяющих контур зрачка.

После определения границ зрачка модулем обнаружения зрачка 13 и сохранения границ в ОЗУ 5 указанным выше способом управляющий контроллер 10 формирует на своем групповом входе-выходе команду включающего ИК светодиода 3 с заданной яркостью излучения. Для этого управляющий контроллер 10 формирует команду, поступающую через четвертый групповой вход-выход СШ 8 и далее через второй групповой вход-выход СШ 8 поступающую на групповой вход-выход модуля адаптации к яркости 9, который в соответствии с ранее вычисленными параметрами изображения вычисляет необходимую мощность излучения ИК осветителя 3 и выставляет соответствующий данной мощности цифрой код на своем групповом входе-выходе, подаваемом на групповой вход-выход модуля ЦАП 6. А модуль ЦАП 6, в свою очередь, преобразует полученный цифровой код в аналоговый сигнал, формируемый на своем втором выходе и подаваемый на вход ИК светодиода 3.

После этого в очередной раз повторяется процесс получения нового кадра изображения согласно рассмотренному выше взаимодействию модулей АЦП 4, счетчика адреса 7, ОЗУ 5 и управляющего контроллера 10. В результате в ОЗУ 5 сохраняется обновленный кадр изображения глаза при включенном инфракрасном освещении. В результате в ОЗУ 5 на данном этапе функционирования устройства сохранены изображения области зрачка при отключенном инфракрасном осветителе 3 и изображение глаза при включенном инфракрасном осветителе 3.

Полученное изображение глаза при включенном инфракрасном осветителе считывается из ОЗУ 5 через его групповой вход-выход, первый групповой вход-выход СШ 8, седьмой групповой вход-выход СШ 8 модулем обнаружения зрачка 13, который уточняет границы зрачка. Уточнение границ зрачка необходимо вследствие возможного непроизвольного сдвига глаза относительно предыдущего кадра, полученного при выключенном инфракрасном осветителе 3.

Полученные при включенном и выключенном инфракрасном осветителе 3 изображения зрачка подаются с группового входа-выхода ОЗУ 5 через первый и восьмой групповые входы-выходы СШ 8 в модуль расчета величины помутнения 12 через его групповой вход-выход. Модуль расчета величины помутнения 12 вычисляет попиксельную разность изображений зрачка при включенном и выключенном ИК осветителе 3. Далее модуль расчета величины помутнения 12 определяет пороговое значение, определяющее наличие помутнения, на основе полученного разностного изображения и формирует совокупность точек (пикселей), в которых выявлено помутнение с указанием величины помутнения в относительных единицах, и подает вычисленную совокупность указанных точек через свой групповой вход-выход, восьмой групповой вход-выход СШ 8, третий групповой вход-выход СШ 8 на групповой вход-выход контроллера индикатора 14, который через свой групповой выход формирует на жидкокристаллическом индикаторе 16 изображение найденных областей помутнения зрачка.

После выполнения указанных процедур диагностика считается завершенной, после чего устройство может перейти в начальное состояние для диагностики очередного пациента или передать через USB-контроллер 18 результаты диагностик текущего пациента. В случае передачи результатов диагностики полученные результаты с группового входа-выхода модуля расчета величины помутнения 12 передаются через восьмой, девятый групповые входы-выходы СШ 8 на первый групповой вход-выход USB контроллера 18 и выдаются по соответствующему протоколу USB передачи данных через свой второй групповой вход-выход на вышестоящее устройство (например, персональный компьютер).

Рассмотрим реализацию отдельных модулей заявленного устройства. В качестве зеркала 1 используется плоскопараллельная пластина с металлическим полупрозрачными напылением, обеспечивающая пропускание половины и отражение половины потока входящего инфракрасного и видимого излучения, расположенная отражающей стороной по направлению к инфракрасном светодиоду 3.

Инфракрасный светодиод 3 обеспечивает генерацию некогерентного излучения на длине волны от 860 до 940 нм. Может быть использован, например, светодиод L-53SF6C.

В качестве АЦП может быть использовано специализированное видео АЦП, со встроенными схемами попиксельной и покадровой синхронизации, например ADV7180.

В качестве ОЗУ 5 может быть использовано любое статическое ОЗУ объемом не менее 1 МБ, например CY7C1460AV33.

В качестве оптико-электронного датчика 2 целесообразно использовать аналоговую видеокамеру с объективом, например, MDC-2220V, MDC-2220F, MDC-3220F или другую. Особых требований не предъявляется.

Модуль ЦАП 6 может быть построен на базе двух ЦАП с разрядностью 8 бит типа AD5300BRM с подключенными к ним буферными усилителями в интегральном или дискретном исполнении.

Модули устройства: счетчик адреса 7, управляющий контроллер 10, модуль расчета величины помутнения 12, модуль адаптации к яркости 9, модуль сегментации изображения 11, модуль обнаружения зрачка 13, контроллера индикатора 14, контроллер клавиатуры 15, могут быть реализованы внутри единой или нескольких программируемых логических интегральных схем, например из линейки Spartan 6 фирмы Xilinx.

Жидкокристаллический дисплей 16 может быть любым с разрешением не менее 128×64 точки, например MT-12864A-2FLA.

В качестве клавиатуры 17 используется совокупность одноэлементных ключей (нефиксируемых кнопочных выключателей).

USB контроллер 18 рекомендуется использовать готовый, например USBN9604-28M/NOPB. USB-контроллер также может быть реализован на базе указанной выше программируемой логической интегральной схемы.

Использование матричного оптоэлектронного датчика, в отличие от одноэлементного, позволяет расширить функциональные возможности устройства, а именно: диагностировать не только степень помутнения хрусталика, но и локализовать места помутнения, повысить точность диагностики.

Изобретение позволяет повысить точность и качество экспресс-диагностики катаракты при массовых осмотрах населения за счет автоматизации процесса диагностики и выдачи расширенного результата, содержащего координаты области помутнения и величину помутнения. Отличительной особенностью заявленного устройства является его портативное исполнение, высокий уровень автоматизации, легкость практического применения и доступная для любых медицинских учреждений стоимость в конечном итоге, обеспечивающие возможность массового обследования пациентов и своевременное обнаружение признаков катаракты, что крайне важно для предотвращения или замедления развития.

Оптико-электронное устройство обнаружения помутнения хрусталика глаза и диагностики катаракты, содержащее инфракрасный светодиод, аналого-цифровой преобразователь (АЦП), жидкокристаллический дисплей, клавиатуру, отличающееся тем, что введены плоскопараллельное полупрозрачное зеркало, оптико-электронный датчик, статическое ОЗУ (далее ОЗУ), цифроаналоговый преобразователь (ЦАП), счетчик адреса, системная шина (СШ), модуль адаптации яркости, управляющий контроллер, модуль сегментации изображения, модуль расчета величины помутнения, модуль обнаружения зрачка, контроллер индикатора, контроллер клавиатуры, USB-контроллер, причем плоскопараллельное полупрозрачное зеркало размещено так, что его геометрический центр находится на главной оптической оси оптико-электронного датчика (ОЭД) и на главной оптической оси инфракрасного светодиода и повернуто под 45 градусов к оптико-электронному датчику, вход инфракрасного светодиода подключен ко второму выходу ЦАП, вход ОЭД подключен к первому выходу ЦАП, выход ОЭД подключен к входу АЦП, групповой выход АЦП подключен к групповому входу ОЗУ и первому групповому входу-выходу СШ, групповой вход-выход ОЗУ подключен к групповому входу-выходу счетчика адреса, вход счетчика адреса подключен к первому выходу управляющего контроллера, второй выход управляющего контроллера подключен к входу ОЗУ, групповой вход-выход управляющего контроллера подключен к четвертому групповому входу-выходу СШ, групповой вход-выход модуля расчета величины помутнения подключен к восьмому групповому входу-выходу СШ, второй групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля адаптации яркости, групповой выход которого подключен к групповому входу ЦАП, третий групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу контроллера индикатора, групповой выход которого подключен к групповому входу жидкокристаллического дисплея, пятый групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля сегментации изображения, шестой групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу контроллера клавиатуры, групповой вход которого подключен к групповому выходу клавиатуры, седьмой групповой вход-выход СШ подключен к групповому входу-выходу модуля обнаружения зрачка, девятый групповой вход-выход СШ подключен к первому групповому входу-выходу USB-контроллера, второй групповой вход-выход которого предназначен для связи с внешним устройством.

Изобретение относится к медицине и может быть применимо для исследования состояний глаза. Способ проведения согласования состояний глаза пациента включает следующие этапы: получают первое изображение глаза посредством первого диагностического устройства и определяют референтную систему координат, получают второе изображение глаза посредством хирургического устройства, осуществляют первое согласование, соотносящее первое изображение глаза и второе изображение глаза, чтобы получить первый результат согласования, получают, после начала хирургической операции, третье изображение глаза посредством хирургического устройства, осуществляют второе согласование, соотносящее второе изображение глаза и третье изображение глаза, чтобы получить второй результат согласования, и комбинируют первый и второй результаты согласования, чтобы получить комбинированный результат согласования с обеспечением тем самым согласования, соотносящего первое изображение глаза, полученное посредством диагностического устройства, с третьим изображением глаза, при этом первое изображение глаза, получаемое посредством диагностического устройства, и третье изображение глаза соответствуют существенно различающимся состояниям глаза, различия которых, включающие получение первого изображения в отсутствие установленного на глаз присасывающегося кольца, а третьего изображения с установленным на глаз присасывающимся кольцом, способны негативно повлиять на прямое согласование, соотносящее первое изображение глаза и третье изображение глаза.

Устройство для отображения алгоритма хирургического лечения некомпенсированной глаукомы по комаровой м.г. // 2586439

Изобретение относится к области медицины. Устройство для выбора хирургического лечения глаукомы состоит из диска большего диаметра, на лицевой стороне которого размещен диск меньшего диаметра.

Способ ранней диагностики метастазов в хориоидею // 2582751

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для диагностики метастазов в хориоидею с использованием специального алгоритма томографического обследования.

Способ обследования пациентов с патологией слезоотводящих путей // 2581760

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии, отоларингологии, рентгенологии и челюстно-лицевой хирургии. Для исследования слезоотводящих путей вводят контрастное вещество в положении пациента «сидя».

Система и способ для обнаружения амилоидных белков // 2577810

Заявлена группа изобретений, включающая устройство и способ для обнаружения амилоидного белка в глазе млекопитающего, может быть использована в медицине. Работа устройства и реализация способа построены, в частности, на освещении глаза источником света с, по меньшей мере, длиной волны или поляризацией или их комбинацией, каждая из которых является подходящей для индуцирования флуоресценции в, по меньшей мере, амилоидсвязывающем соединении, при этом амилоидсвязывающее соединение связано с амилоидным белком, при этом амилоидсвязывающее соединение введено в глаз и специфически связывается с амилоидным белком, указывающим на наличие амилоидогенного заболевания; улавливании света, включая флуоресценцию, индуцированную в результате освещения глаза; и определение времени затухания флуоресценции притом, что флуоресценция, по меньшей мере, индуцируется связанным с амилоидным белком амилоидсвязывающим соединением; определении возможности обнаружения присутствия связанного с амилоидным белком амилоидсвязывающего соединения в глазе на основе, по меньшей мере, времени затухания, при этом определение включает осуществление подсчета единичных фотонов индуцируемой глазом флуоресценции с корреляцией по времени.

Способ установления стадий первичной открытоугольной глаукомы // 2573798

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии и может быть использовано для установления стадии первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ). Измеряют с помощью ультразвуковой биомикроскопии толщину склеры в мм и акустическую плотность склеры в децибелах (дБ) в лимбальной и экваториальной зоне в сегментах 12, 3, 6, 9 часов относительно склеральной шпоры.

Способ прогнозирования риска развития нормотензивной глаукомы // 2573336

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для прогнозирования риска развития нормотензивной глаукомы. Определяют центральную толщину роговицы.

Устройство для измерения дислокации глаза // 2573102

Изобретение относится к медицинской технике. Устройство для определения положения глаза в орбите содержит лицевую дугу Артекс, состоящую из двух систем подвижных элементов, два зеркально-оптических элемента, установленных на площадках, закрепленных на системах подвижных элементов с возможностью перемещения в трех плоскостях, а на боковых поверхностях дуги Артекс и на системах подвижных элементов нанесены метрические шкалы.

Устройство для исследования, установления, восстановления, развития функций бинокулярного зрения и повышения остроты зрения // 2572749

Изобретение относится к области экспериментальной физиологии, психофизиологии и офтальмологии. Комплект для исследования механизмов бинокулярного зрения содержит подбородник с механизмом изменения его высоты; съемный налобник; снабженную конструкцией для изменения высоты направляющую со шкалой, на которой установлены три съемные каретки, выполненные с возможностью автономного перемещения, при этом первая каретка снабжена механизмом изменения и измерения расстояния между центрами элементов тест-изображений, соединенным с механизмом их вертикального смещения; комплект съемных пар пластин из прозрачного материала с тест-изображениями, которые выполнены с возможностью установки попарно на механизм изменения и измерения расстояния между центрами этих тест-изображений, содержащий следующие пары пластин: с идентичными парными элементами тест-изображений, непарными элементами тест-изображений, элементами стереопар, с одним идентичным отверстием, по наружному краю которых укреплены идентичные кольца с внутреннем диаметром, равным диаметру отверстия, при этом на наружном крае колец прикреплены контрольные метки для правого и левого глаза соответственно, а кольца и контрольные метки выполнены из полупрозрачного цветного материала, а также пары пластин с одним отверстием, в котором установлены парные элементы для изменения угла поворота, укрепленные с фронтальной стороны парных тест-изображений, причем с обратной стороны парных элементов имеются риски шкалы отметки угла поворота тест-изображения; комплект съемных объектов бификсации, выполненных в виде полых плоских геометрических фигур разного размера; комплект съемных вертикальных плоских стержней разной ширины; при этом вертикальные плоские стержни выполнены с возможностью установки на первой, второй и третьей каретках, объекты бификсации - с возможностью установки на второй и третьей каретках.

Устройство для измерения подвижности и способ оценки подвижности парного глаза, опорно-двигательной культи и глазного косметического протеза // 2569162

Группа изобретений относится к офтальмологии и может быть применима для оценки подвижности парного глаза (ПГ) и глазного косметического протеза (ГКП). Устройство состоит из приспособления в виде защитной маски с элементами для фиксации на лице пациента из полимерного эластичного материала с упором в области лба, спинки и скатов носа, щек, виска и стрелки-указки в виде светопроводящего тонкого стержня из волоконного световода, закрепленного на опорной площадке с вогнутой сферической поверхностью, в месте крепления стержня к опорной площадке встроен миниатюрный светодиод.

Способ определения оптимального уровня вакуума и частоты резов витреотома для хирургического лечения витреофовеолярного тракционного синдрома // 2596058

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для определения оптимального уровня вакуума для хирургического лечения витреофовеолярного тракционного синдрома. Методом оптической когерентной томографии у пациентов с витреофовеолярным тракционным синдромом перед операцией измеряют толщину сетчатки в фовеоле. Задают частоту резов витреотома. Вычисляют уровень вакуума (P) по формуле. Способ позволяет выполнить щадящее хирургическое лечение, предотвратить возникновение осложнений за счет определения оптимального уровня вакуума. 2 пр.

Способ определения концентрации и объема газовой тампонады однопортовой локальной витрэктомии // 2597567

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для определения концентрации и объема воздушно-газовой тампонады при однопортовой локальной витрэктомии у пациентов с регматогенной отслойкой сетчатки и наличием локального тракционного синдрома перед операцией измеряют методом ультразвуковой биомикроскопии диаметр разрыва сетчатки в мм и высоту ее отслойки в мм, молярную массу тампонирующего газа в г/моль. Вычисляют концентрацию тампонирующего газа в воздушно-газовой смеси в процентах по формуле: а объем воздушно-газовой смеси, в мл, вычисляют по формуле: где Р - концентрация тампонирующего газа, %; µ - молярная масса тампонирующего газа, г/моль; V - объем воздушно-газовой смеси, мл; d - диаметр разрыва сетчатки, мм; h - высота отслойки сетчатки, мм; е - математическая константа основания натурального логарифма (экспонента). Способ позволяет повысить эффективность хирургического лечения за счет повышения точности подбора концентрации и объема газовой тампонады. 2 пр.

Способ и устройство для скрининговой оценки характера зрения // 2599041

Изобретение относится к медицине. Способ скрининговой оценки характера зрения состоит в предъявлении изображений фигур пациенту, фиксации ответов пациента и их анализе. Оценку проводят в три уровня с предъявлением псевдослучайной последовательности изображений в условиях сепарации. На первом уровне проводят проверку наличия монокулярного зрения, при котором 1-4 раза предъявляют фигуры. На втором уровне - наличие бинокулярного или одновременного зрения, для чего предъявляют не менее двух раз фигуры. На третьем уровне - наличие альтернирующей супрессии или неустойчивого бинокулярного зрения, для чего предъявляют не менее двух раз фигуры, причем фигуры для правого глаза и левого глаза меняются местами. При этом при правильном ответе на первом уровне, зафиксированный результат соответствует числу фигур, фиксируют промежуточный результат - видят оба глаза и при правильном ответе на втором уровне - итоговый результат - бинокулярное зрение. При правильном ответе на первом уровне, зафиксированный результат соответствует числу фигур, фиксируют промежуточный результат - видят оба глаза и при ответе на втором уровне, совпадающим с числом фигур, увеличенным на количество фигур, видимых обоим глазам, - итоговый результат - одновременное зрение. При правильном ответе на первом уровне только для одного глаза фиксируют промежуточный результат - монокулярное зрение одного глаза, который уточняют на третьем уровне, и при правильном ответе для того же глаза - итоговый результат - монокулярное зрение соответствующего глаза. При правильном ответе на первом уровне то для одного, то для другого глаза фиксируют промежуточный результат - монокулярное зрение с альтернирующей супрессией, который уточняют на третьем уровне, и при видимости фигур то левому, то правому глазу фиксируют итоговый результат - альтернирующая супрессия. При правильном ответе на первом уровне то для одного, то для другого глаза, то для обоих глаз фиксируют промежуточный результат - неустойчивое бинокулярное зрение, который уточняют на третьем уровне, и при видимости фигур то левому, то правому глазу, то для обоих глаз одновременно фиксируют итоговый результат - неустойчивое бинокулярное зрение. Изобретение позволяет повысить точность и достоверность результатов оценки характера зрения за счет исключения возможности запоминания тестовых заданий, оценки получаемого результата на основе нескольких функционально связанных замеров. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Способ определения риска прогрессирования глаукомы // 2599208

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для определения риска прогрессирования глаукомы. Определяют коэффициенты эластоподъема при дифференциальной тонометрии по Шиотцу и при эластотонометрии по Маклакову. Вычисляют их отношение. При величине соотношения более 2,4 определяют риск прогрессирования глаукомы. Способ обеспечивает возможность исключения высокого риска ошибки в определении внутриглазного давления, определение возможности развития экскавации диска зрительного нерва с более точной оценкой риска развития глаукомного поражения, связанного с биомеханическими особенностями корнеосклеральной оболочки глаза, и определение тактики дальнейшего лечения. 1 ил., 3 пр.

Способ тонометрии глаза // 2601178

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к измерению внутриглазного давления, и может быть использовано для измерения офтальмотонуса в раннем посттравматическом периоде. Организуют исследуемый и опорный сигналы при воздействии на глаз и лобную часть лица вибрирующим датчиком, который приближают к глазу и лобной части лица до наступления контакта с ними и действуют на глаз и лобную часть лица до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика. Отводят вибрирующий датчик от глаза и лобной части лица, костная ткань которой служит стабильной мерой. При этом нормируемым эквивалентом служит амплитудно-временная калибровочная характеристика с предельными параметрами, для определения которых последовательно измеряют две амплитуды исследуемого и опорного сигналов в моменты времени t1 и t2, по которым рассчитывают предельные параметры исследуемой и опорной характеристик: предельную амплитуду и постоянную времени, по которым аппроксимируют исследуемую и опорную характеристики, из разницы которых находят действительную характеристику, по которой судят об офтальмотонусе. Способ позволяет повысить метрологическую эффективность, а именно точность тонометрии, за счет устранения методической и динамической погрешности. 1 табл., 4 ил.

Измерение/отображение/запись/воспроизведение данных волнового фронта для использования в процедурах коррекции зрения // 2604942

Группа изобретений относится к области медицины. Устройство визуализации для обеспечения обратной связи с процедурой коррекции зрения включает в себя датчик волнового фронта реального времени для измерения волнового фронта оптического пучка; видеокамеру реального времени, выполняющую сбор по кадрам в реальном времени данных видеоизображений биологического глаза; компьютерную систему, соединенную с датчиком волнового фронта реального времени и видеокамерой реального времени для хранения измеренных аберраций оптического волнового фронта и собранных данных видеоизображений; дисплей, соединенный с компьютерной системой, для одновременного отображения в реальном времени или в режиме воспроизведения аберраций оптического волнового фронта, измеренных в заданное время во время процедуры коррекции зрения, и кадров данных видеоизображений биологического глаза. Способ включает в себя этапы: измерения аберраций оптического волнового фронта от биологического глаза; сбора по кадрам данных видеоизображений биологического глаза; хранения измеренных аберраций оптического волнового фронта и собранных данных видеоизображений; выполнения синхронизации измеренных аберраций оптического волнового фронта и собранных данных видеоизображений и одновременного отображения информации о волновом фронте и кадров видеоизображений биологического глаза. Применение данной группы изобретений позволит каждому пользователю адаптировать операции с данными, собранными или записанными устройством. 2 н. и 41 з.п. ф-лы, 15 ил., 1 табл.

Устройство и способ для исследования, диагностики или поддержки диагностики и лечения функциональных расстройств зрения // 2608235

Группа изобретений относится к медицине. Устройство для обнаружения функциональных расстройств зрения образовано очковым устройством, снабженным двумя функциональными сборочными модулями, предназначенными для размещения перед глазами пользователя. Каждый функциональный сборочный модуль содержит оправу, внутри которой расположен дисплейный экран, линзовые элементы, камера для регистрации изображений и светопроекционные источники. Каждый из линзовых элементов имеет переменное фокусное расстояние. Функциональные сборочные модули соединены с электронным блоком, соединенным с компьютером, тогда как система обнаружения внешних переменных параметров, выполняющая обнаружение положения головы пользователя и обнаружение окружающего света, система звуковой связи и элемент управления, который позволяет взаимодействовать с функциональными сборочными модулями, соединены с упомянутым электронным блоком для измерения параметров функционирования глаз при наблюдении изображений, показываемых на экране функциональных сборочных модулей. При этом изображения, отображаемые на каждом из дисплейных экранов, просматриваются глазами пользователя через линзовые элементы. Каждое изображение, отображаемое на дисплейных экранах, кодировано в соответствии с фактическими глубинами, и линзовые элементы выполнены с возможностью изменения своего фокусного расстояния в зависимости от зоны изображения, которая наблюдается глазами пользователя. Способ выполняется с помощью устройства, описанного выше, и состоит из этапов: показывают изображения на дисплейных экранах, поддерживают вербальное или визуальное взаимодействие с пользователем через электронный блок, пока глаза пользователя наблюдают изображения, измеряют или вычисляют параметры, включающие в себя, движения каждого глаза, точки конвергенции взгляда, диаметра зрачка, расстояния фокальной плоскости и кривизны хрусталика, определяют по измеренным или вычисленным параметрам модели функционирования глаз, сравнивают определенное функционирование глаз с предварительно установленными моделями, определяющими нормальное зрение, получают функциональные расстройства зрения, подвергают глаза тренировкам посредством проецирования изображений на экраны. Применение данной группы изобретений позволит расширить арсенал технических средств и способов. 2 н. и 23 з.п. ф-лы, 12 ил.

Способ измерения внутриглазного давления у пациентов, перенесших радиальную кератотомию // 2610556

Изобретение относится к офтальмологии и предназначено для измерения внутриглазного давления у пациентов, перенесших радиальную кератотомию. Проводят измерение внутриглазного давления с помощью контактной точечной офтальмотонометрии. Зонд располагают на средней периферии роговицы в темпоральном или назальном секторе. Способ обеспечивает достоверное измерение ВГД у пациентов, перенесших РК, с выявлением риска развития оптической нейропатии и выбором соответствующей тактики ведения пациентов. 1 пр.

Способ определения коэффициента ригидности головки зрительного нерва // 2610564

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для определения коэффициента ригидности головки зрительного нерва. Проводят Гельдейбергскую ретинальную томографию (HRT) головки зрительного нерва (ГЗН) до и после проведения разгрузочной пробы. Вычисляют коэффициент ригидности головки зрительного нерва по формуле: КР ГЗН=(dВГД/dCup Volume)/100, где КР ГЗН - коэффициент ригидности головки зрительного нерва, dВГД - разница внутриглазного давления (ВГД) до пробы и после пробы, dCup Volume - разница объема экскавации ГЗН до и после пробы. Способ обеспечивает определение стереометрических параметров головки зрительного нерва для оценки возможности восстановления объема экскавации на фоне снижения внутриглазного давления и, следовательно, восстановления функционального состояния нервных волокон зрительного нерва и сетчатки, для прогнозирования дальнейшего течения глаукомного процесса. 3 пр.

Способ оценки распространенности внутрисосудистой агрегации эритроцитов у человека in vivo // 2613082

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии и функциональной диагностике. Проводят биомикроскопию сосудов бульбарной конъюнктивы глаза. При этом просматривают последовательно 4 зоны конъюнктивы: угол глаза, центральную, переходную и перилимбальную. В каждой зоне подсчитывают количество сосудов, имеющих внутрисосудистую агрегацию эритроцитов. Затем в этих же зонах подсчитывают общее количество сосудов. Используя простую пропорцию, определяют процент сосудов с агрегацией к общему числу сосудов. Таким образом, количественно оценивают распространенность внутрисосудистой агрегации эритроцитов. Способ позволяет неинвазивно, быстро и просто оценить количественно распространенность внутрисосудистой агрегации эритроцитов независимо от структуры и диаметра сосудов за счет определения процента сосудов с агрегацией в 4-х зонах конъюнктивы при проведении биомикроскопии. 1 табл.