AT503384A2

AT503384A2 - METHOD FOR MEASURING THE PROGRESS OF A MACULA DEGENERATION

Info

Publication number: AT503384A2
Application number: AT6212006A
Authority: AT
Original assignee: Jedlicka Christian Dipl Ing; Mosser Ignaz Dipl Ing Dr
Priority date: 2006-04-11
Filing date: 2006-04-11
Publication date: 2007-10-15
Also published as: AT503384A3; AT503384B1

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf Verfahren zur Messung des Fortschreitens einer Macula Degeneration eines Auges eines Probanden.The invention relates to methods for measuring the progression of a macular degeneration of an eye of a subject.

Macula Degeneration ist eine Augenerkrankung von der gemäß der einschlägigen Literatur ein erheblicher Prozentsatz älterer Menschen vor allem im Alter über 70 Jahre betroffen ist. In Folge krankhafter Veränderungen im Bereich der Macula (=Bereich der Netzhaut des Auges, der für das Scharfsehen im Zentrum des Gesichtsfeldes verantwortlich ist), sieht der von der Krankheit Betroffene das Zentrum seines Blickfeldes von einem in Größe und Intensität mehr oder weniger starken Grauschleier überzogen. Dies hat zur Folge, daß Gegenstände im zentralen Blickfeld ungenau oder gar nicht für den Betroffenen erkennbar sind. Mit derzeit bekannten Methoden ist in seltenen Fällen eine Stabilisierung über gewisse Zeiträume möglich, Methoden zu einer Regeneration sind nicht bekannt, im Allgemeinen schreitet die Erkrankung im Laufe der Zeit voran.Macular degeneration is an eye disease that, according to relevant literature, affects a significant percentage of older people, especially those over the age of 70 years. As a result of morbid changes in the area of the macula (= region of the retina of the eye, which is responsible for the sharpness in the center of the field of vision), the person affected by the disease sees the center of his field of vision covered by a more or less strong gray haze in size and intensity , This has the consequence that objects in the central field of view are inaccurate or not recognizable to the person concerned. With currently known methods stabilization over certain periods of time is possible in rare cases, methods for regeneration are not known, in general, the disease progresses over time.

Ein Maß für das Fortschreiten der Krankheit ist die Ermittlung der Sehschärfe (Schärfe des zentralen Sehvermögens) mit Hilfe der Snellentafel. Dabei wird das Erkennen unterschiedlich großer schwarzer Buchstaben auf einem weißen Hintergrund bewertet. Die von Ärzten und Optikern verwendeten Snellentafein sind ein gutes Instrument um Probleme im Linsensystem des Auges zu analysieren. Eine derartige Messung berücksichtigt aber in keiner Weise das eigentliche Problem des Verlustes der Sehschärfe infolge des Grauschleiers. Das Problem liegt nicht darin, die Sehschärfe aus der Größe des zu betrachtenden Gegenstandes abzuleiten.A measure of the progression of the disease is the determination of the visual acuity (sharpness of the central vision) with the help of the Snellentafel. It evaluates the recognition of black letters of different sizes on a white background. The Snellentafein used by doctors and opticians are a good tool to analyze problems in the lens system of the eye. However, such a measurement in no way takes into account the actual problem of loss of visual acuity as a result of the gray scale. The problem is not to deduce the visual acuity from the size of the object to be viewed.

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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Meßverfahren anzugeben, mit dessen Hilfe eine einfache Überprüfung und Feststellung des Grades einer Macula Degeneration möglich ist. Eine derartige Überprüfung sollte auch jeder von dieser Krankheit Betroffene selbst in einfacher Weise durchführen können, um eine Möglichkeit zur Selbstkontrolle über das Fortschreiten seiner Krankheit zu schaffen.The invention has for its object to provide a measuring method by which a simple check and determination of the degree of macular degeneration is possible. Such a check should also be easy for any person affected by the disease to do in order to provide a means of self-control over the progression of their disease.

Die Erfindung löst diese Aufgabe dadurch, daß zunächst je wenigstens ein Hintergrundbild und ein Vordergrundbild gleicher Farbe aber unterschiedlicher Helligkeit generiert und für eine Messung auf einer Anzeige dargestellt werden, daß mehrere Messungen in zeitlicher Abfolge durchgeführt werden, wobei die Helligkeit wenigstens eines der beiden Bilder, vorzugsweise des Vordergrundbildes, für jede weitere Messung variiert wird und die den Bildern der einzelnen Messungen zugehörigen Angaben des Probanden zu den Bildern festgehalten werden und daß nach Abschluß der Messungen die Berechnung der auf den Probanden bezogenen relativen Sehunschärfe erfolgt.The invention achieves this object by first generating at least one background image and one foreground image of the same color but different brightness and displaying for a measurement on a display that several measurements are carried out in chronological order, wherein the brightness of at least one of the two images, Preferably, the foreground image, is varied for each further measurement and the data associated with the images of the individual measurements of the subject to the images are recorded and that after completion of the measurements, the calculation of the subjects relative relative blurring takes place.

Mit der Erfindung wird ein Meßverfahren zur analytischen Erfassung des Fortschrei-tens einer Macula Degeneration geschaffen, wobei eine einfache Überprüfung und Feststellung des Grades einer Macula Degeneration möglich ist. Dem Probanden werden in zeitlicher Reihenfolge einfach zu definierende, durch einen Zufallsgenerator kreierte unterschiedliche Bilder zur Auswertung vorgelegt, deren Farbe mit der Farbe des Bildhintergrundes ident ist, deren Helligkeitsdifferenz jedoch bei Erscheinen jedes neuen Bildes variiert wird. Als einfach zu generierende und auch nicht grundsätzlich unnötig schwer erkennbare Muster für die Vordergrundbilder empfehlen sich Kreise, Kreuze oder Polygone, die für jede Messung neu generiert werden.The invention provides a measuring method for the analytical detection of the progression of a macular degeneration whereby a simple check and determination of the degree of a macular degeneration is possible. The subject is presented in time order for easy to define, created by a random generator different images for evaluation, the color of which is identical to the color of the image background, the brightness difference, however, is varied with the appearance of each new image. As a pattern for the foreground images, which is easy to generate and not fundamentally difficult to recognize, circles, crosses or polygons are recom- mended which are newly generated for each measurement.

Diese Variation erfolgt dabei vorzugsweise derart, daß innerhalb eines Testes mindestens fünf Vordergrundbilder heller und mindestens fünf Vordergrundbilder dunkler sind als der Hintergrund. Die Helligkeitsvariation der Bilder sollte somit vorzugsweise derart erfolgen, daß innerhalb einer Meßserie die Hälfte der Bilder heller und die andere Hälfte der Bilder dunkler ist als der Hintergrund. Zum Abgleich und kali- brieren sollte mindestens ein Vordergrundbild gleich hell sein wie das Hintergrundbild. Ob die Helligkeit vom Vordergrundbild oder vom Hintergrundbild variiert wird ist unerheblich. Die Anzeige eines neuen Bildes bzw. der Beginn einer neuen Messung kann durch geeignete Signalgabe zu erkennen gegeben werden. Heben sich die beiden Bilder voneinander ab und kann der Proband die Bilder erkennen, so hat er eine entsprechende Eingabe vorzunehmen und das erkannte Muster bekanntzugeben.This variation is preferably carried out such that within a test at least five foreground images are lighter and at least five foreground images are darker than the background. The brightness variation of the images should thus preferably be such that half of the images within a measurement series are lighter and the other half of the images are darker than the background. To calibrate and calibrate, at least one foreground image should be as bright as the background image. Whether the brightness of the foreground image or the background image is varied is irrelevant. The display of a new image or the beginning of a new measurement can be indicated by appropriate signaling. If the two pictures stand out from each other and the test person can recognize the pictures, he has to make a corresponding input and to announce the recognized pattern.

Die Erfindung macht sich die Erkenntnis zu nutze, daß die Sehschärfe von der Fähigkeit Kontraste zu unterscheiden abhängig ist. Das Problem der Macula Degeneration ist eine Veränderung von Bereichen der Netzhaut, die es dem erkrankten in Bereichen seines Sehfeldes erschwert Kontraste zu unterscheiden. Als Farben für Hintergrundbild und Vordergrundbild kommen beispielsweise grau (gleiche Rot-, Grün- und Blauanteile in der Farbe des Hintergrundbildes und des Vordergrundbildes), rot, grün oder blau in Frage, wobei die Farbe vorzugsweise für jede Meßserie neu generiert wird. Damit kann gegebenenfalls eine Farbenspezifische Degeneration gemessen werden. I (The invention makes use of the knowledge that the visual acuity is dependent on the ability to distinguish contrasts. The problem of macular degeneration is a change in areas of the retina, which makes it difficult for the diseased in areas of his visual field to distinguish contrasts. As colors for background image and foreground image, for example, gray (same red, green and blue parts in the color of the background image and the foreground image), red, green or blue in question, the color is preferably regenerated for each measurement series. Thus, if necessary, a color-specific degeneration can be measured. I (

Im Gegensatz zur derzeit üblichen Methode die einen durch eine Macula Degeneration bedingten Verlust der Sehschärfe mit Hilfe von Tests mit der Snellentafel ableitet, betrifft die Erfindung ein Messverfahren, das beispielsweise auf einer rechner-implementierbaren Software basiert, die insbesondere auf jedem handelsüblichen Computer installiert werden kann. Mit Hilfe von Software und Computer (samt Ein-und Ausgabegeräten) kann jeder von dieser Krankheit Betroffene auch Selbst oder unter Aufsicht auf Grundlage einer dem Krankheitsbild besser entsprechenden Messung das Fortschreiten seiner Krankheit überprüfen. Die Helligkeitsabstufung der in zeitlicher Reihenfolge durchgeführten Messungen können auf der RGB-Skala (0 bis 255) linear und die Eingaben des Probanden mittels einer wenigstens zwei Tasten umfassenden Eingabevorrichtung, vorzugsweise einer Maus, erfolgen. Dies hat den Vorteil einer einfach durchführbaren und transparenten Messung.In contrast to the current method of deriving macular degeneration-induced loss of visual acuity by means of tests with the snapshot panel, the invention relates to a measuring method based, for example, on computer-implementable software that can be installed on any commercially available computer , With the help of software and computers (including input and output devices), anyone affected by the disease can also monitor the progression of their disease, either on their own or under supervision, on the basis of a better measurement of the condition. The brightness gradation of the measurements taken in chronological order can be linear on the RGB scale (0 to 255) and the inputs of the subject can be made by means of an input device, preferably a mouse, comprising at least two buttons. This has the advantage of an easy to perform and transparent measurement.

Zur Messung wird beispielsweise ein über eine vorgegebene Meßzeit konstant bleibendes Hintergrundbild in Form eines Quadrates beliebiger Größe und Grundfarbe generiert (durch entsprechende Auswahl der Rot-, Grün-, Blauanteile). Zudem erfolgt das Generieren von Vordergrundbildern gleicher Farbe wie das Hintergrundbild in Form einfacher Figuren wie Kreise oder Kreuze, die während der Messzeit wiederholt in vorgegebenen Zeitintervallen wechseln und deren Auswahl durch einen Zufallszahlengenerator erfolgt. Die Vordergrundbilder haben zwar die gleiche Farbe wie das Hintergrundbild, jedoch unterscheiden sie sich hinsichtlich des Grades ihrer Helligkeit vom Hintergrundbild, wobei sich der Helligkeitsgrad (Kontrast) in der Regel bei jedem neuen Zeitintervall ändert.To measure, for example, a background image that remains constant over a predetermined measuring time is generated in the form of a square of any size and basic color (by appropriate selection of the red, green, blue components). In addition, the generation of foreground images of the same color as the background image in the form of simple figures such as circles or crosses, which occur repeatedly during the measuring time in predetermined time intervals and their selection is carried out by a random number generator. Although the foreground images are the same color as the background image, they differ in the degree of their brightness from the background image, with the brightness level (contrast) usually changing at each new time interval.

Die Vordergrundbilder werden durch folgende vor Beginn des Meßvorganges einzustellende Parameter definiert: Bildfolgezeit (beispielsweise zwei Sekunden), Strichstärke des Vordergrundbildes, Größe der Kohtraststufen gegenüber dem Hintergrundbild in RGB-Einheiten (0 bis 255) und Anzahl der KontraststufenThe foreground images are defined by the following parameters to be set before the beginning of the measuring process: image sequence time (for example two seconds), line width of the foreground image, size of the cohesion steps compared to the background image in RGB units (0 to 255) and number of contrast levels

In der Zeichnung ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispieles schematisch dargestellt. Es zeigenIn the drawing, the invention is illustrated schematically using an exemplary embodiment. Show it

Fig. 1 eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah rens und dieFig. 1 shows a device for carrying out the method according to the invention procedural and

Fig. 2a bis 2d Beispiele für nach dem Verfahren generierte Bilder.FIGS. 2a to 2d show examples of images generated by the method.

Fig. 1 zeigt einen Rechner 1, auf dem eine Software zur Durchführung der erfin-dungsgemäßen Messung implementiert ist. Vom Rechner 1 generierte Bilder 2 werden auf einem Ausgabegerät 3, einem Bildschirm, dargestellt und somit einem Probanden zur Anzeige gebracht. Eingaben an den Rechner 1 nimmt der Proband im dargestellten Ausführungsbeispiel mit einer Computermaus 4 vor.Fig. 1 shows a computer 1, on which a software for carrying out the measurement according to the invention is implemented. Images 2 generated by the computer 1 are displayed on an output device 3, a screen, and thus displayed to a subject. Inputs to the computer 1 takes the subject in the illustrated embodiment with a computer mouse 4.

Fig. 2a bis 2d zeigen Beispiele für generierte Bilder 2. Die Bilder 2 umfassen je ein Hintergrundbild 5 und ein Vordergrundbild 6, die sich hinsichtlich ihrer Helligkeitsdifferenz unterscheiden. So sind die Vordergrundbilder 6 gemäß Fig. 1a und 1b heller und gemäß Fig. 2c und 2d dunkler als das Hintergrundbild 5. -55 • · · · · • · · · · • · · · · • · I · · · ·· ·· ··FIGS. 2 a to 2 d show examples of generated images 2. The images 2 each comprise a background image 5 and a foreground image 6, which differ in terms of their brightness difference. Thus, the foreground images 6 in FIG. 1a and 1b are lighter and, according to FIGS. 2c and 2d, darker than the background image 5. -55 ·· ··

Meßbeispiel:Measuring example:

Ausgehend von einem Basisfarbton (z.B. RGB(200,200,200)) für das Hintergrundbild wird ein durch den Wahrscheinlichkeitsgenerator erzeugtes Bild (Kreis oder Kreuz) dessen Farbton sich um die halbe Anzahl der vorgegebenen Kontraststufen (z.B. 20) multipliziert mit der vorgegebenen Größe der Kontraststufen (z.B. 2) unterscheidet, am Bildschirm angezeigt. Das anfängliche Kontrastbild (Vordergrundbild) kann gegenüber dem Hintergrundbild dunkler oder heller kreiert werden. Nach Ablauf des durch die Bildfolgezeit definierten Zeitintervalls wird ein neues Bild kreiert, das um eine Kontraststufe näher zum Farbton des Hintergrundbildes ist. Dieser Vorgang wiederholt sich so lange bis bei der halben Anzahl der vorgegebenen Kontraststufen die Farbe des Vordergrundbildes und die Farbe des Hintergrundbildes ident sind und in weitere Folge sich der Kontrast zwischen Vordergrundbild zum Hintergrundbild wieder vergrößert, bis die vorgegeben Anzahl der Kontraststufen wieder erreicht ist.Starting from a base color tone (eg RGB (200,200,200)) for the background image, an image (circle or cross) generated by the probability generator is multiplied by half the number of preset contrast levels (eg 20) with the predetermined size of the contrast levels (eg 2 ), displayed on the screen. The initial contrast image (foreground image) can be made darker or lighter than the background image. After the time interval defined by the frame time, a new image is created, which is one contrast level closer to the hue of the background image. This process is repeated until at half the number of predetermined contrast levels, the color of the foreground image and the color of the background image are identical and in further consequence, the contrast between the foreground image to the background image increases again until the predetermined number of contrast levels is reached again.

Der Proband hat bei Erscheinen eines neuen Bildes, das auch durch ein akustisches Signal angedeutet werden kann, durch Betätigen einer Tastatur, beispielsweise die rechte und linke Taste einer Maus (z.B. rechte Maustaste Kreuz, linke Maustaste Kreis) zwischen den für ihn erkenntlichen Bildern zu unterscheiden, und bei Nichterkennen des Kontrastbildes keine Eingabe vorzunehmen. Das Programm hält alle Messparameter fest und erkennt inwieweit die Antworten des Probanden mit den Vorgaben übereinstimmen.When a new image appears, which can also be indicated by an acoustic signal, the test person has to distinguish between the images recognizable for him by actuating a keyboard, for example the right and left key of a mouse (eg right mouse button cross, left mouse button circle) , and to make no input when the contrast image is not recognized. The program records all measurement parameters and recognizes to what extent the respondents' answers agree with the specifications.

Im Meßprotokoll werden neben den Daten der Meßperson unter anderem folgende Parameter und Meßergebnisse festgehalten:In the measurement protocol, the following parameters and measurement results are recorded in addition to the data of the measuring person:

Parameter: Bildgröße des Hintergrundbildes, Strichstärke des Kontrastbildes, Hintergrundfarbe (z.B. grau, rot, grün, blau), Basisfarbton der Hintergrundfarbe /z.B.RGB(180, 180, 180), Bildfolgezeit, Anzahl der Farbstufen (Kontraststufen), Farbintervall (Größe der einzelnen Kontraststufen), Testdauer, Testzeiten.Parameters: image size of the background image, line width of the contrast image, background color (eg gray, red, green, blue), base color of the background color / zBRGB (180, 180, 180), image sequence time, number of color levels (contrast levels), color interval (size of the individual Contrast levels), test duration, test times.

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Testergebnisse: Anzahl der Vorgaben, Bewertung richtig, Bewertung falsch, keine Eingaben, Reaktionszeit mittel, Reaktionszeit minimal, Reaktionszeit maximal und relative Sehunschärfe, wobei die relative Sehunschärfe definiert wird als:Test results: number of presets, evaluation correct, evaluation wrong, no inputs, average reaction time, minimal reaction time, maximum reaction time and relative visual blur, whereby the relative visual blur is defined as:

Relative Sehunschärfe [%] = (keine Eingaben / Anzahl der Vorgaben) x 100Relative visual blur [%] = (no input / number of presets) x 100

Im Meßprotokoll kann überdies die relative Sehunschärfe einer Testreihe grafisch dargestellt werden.In addition, the relative uncertainty of a test series can be graphically displayed in the measurement protocol.

Durch Anwenden des Messverfahrens zum Beispiel in zeitlichen Abständen von einem Monat kann der von der Krankheit Betroffene durch Vergleich der ausgedruckten oder im Computer gespeicherten Messprotokolle sich selbst ein Bild vom Fortschreiten der Krankheit machen. Für einen stichhaltigen Vergleich der Protokolle muß die Auswahl der Parameter bei jeder Messung gleich bleiben. Bei deutlichen Verschlechterungen in kürzeren Zeitabständen ist dies für den Probanden ein Signal dafür, einen Arzt aufzusuchen.For example, by applying the measurement method at intervals of one month, the sufferer can self-assess the progression of the disease by comparing the printed or computer-stored measurement protocols. For a sound comparison of the protocols, the selection of the parameters must remain the same for each measurement. With significant deterioration at shorter intervals this is a signal for the subject to see a doctor.

Claims

Patent Attorney Dipl.-Ing. Claims 1. A method for measuring the progression of a macular degeneration of an eye of a subject, characterized in that first at least one background image (5) and a foreground image (6) of the same Color but different brightness generated and displayed for a measurement on a display (3) that several measurements are performed in time, wherein the brightness of at least one of the two images (5, 6), preferably the foreground image (6), for each Further measurement is varied and the pictures (5, 6) of the individual measurements associated information of the subject to the images (5.6) are recorded and that after completion of the measurements, the calculation of the subject relative relative blurring takes place.

2. The method according to claim 1, characterized in that the pattern of the foreground images (6) is regenerated for each measurement, wherein the patterns are preferably circles, crosses or polygons.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the brightness variation of the images (5, 6) takes place such that half of the images (5, 6) lighter and the other half of the images is darker than the background within a series of measurements ,

4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that at least one foreground image (6) is generated as bright as the background image (5).

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that red, green and blue components in the color of the background image (5) and the foreground image (6) are determined equal, and the color is gray. • · • · · · · · · · · · · · · · · «

6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that as colors for background image (5) and foreground image (6) optionally gray, red, green or blue are generated, wherein the colors are preferably regenerated for each measurement series.

7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the brightness gradation of the measurements carried out in chronological order according to the RGB scale (0 to 255) is linear.

8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the input of the subject by means of at least two buttons comprehensive input device, preferably a computer mouse (4), takes place.

9. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the quotient of no inputs to the number of prescriptions is used to calculate the related to the subjects relative visual blur. Linz, am

April 10, 2006 Dipl.-Ing. Christian Jedlicka Dipl.-Ing. Dr. Ignaz Mosser through