CN103230253B

CN103230253B - 眼调节力训练装置

Info

Publication number: CN103230253B
Application number: CN201310152977.0A
Authority: CN
Inventors: 张艳明
Original assignee: Shenzhen Polytechnic
Current assignee: Shenzhen Polytechnic
Priority date: 2013-04-27
Filing date: 2013-04-27
Publication date: 2015-12-02
Anticipated expiration: 2033-04-27
Also published as: CN103230253A

Abstract

本发明实施例公开了一种眼调节力训练装置，包括可以移动地设置于眼调节力训练装置且安装有视标的游标记录器、处理单元和动力装置。处理单元包括存储眼调节力D、若干训练距离以及游标记录器运动速度对应关系的关系列表的存储模块以及执行模块。执行模块根据调节游标记录器而确定的眼调节了及关系列表确定若干训练距离以及游标记录器的运动速度而产生相应的动力驱动信号。动力装置响应动力驱动信号控制游标记录器按照确定的速度运动以得到确定若干训练距离。利用本发明保证训练结果的精确性。

Description

眼调节力训练装置

技术领域

本发明涉及医学训练仪器技术领域，尤其是涉及一种眼调节力训练装置。

背景技术

近视是全球发病率最高的屈光不正，发病机制至今不明。而眼动系统的研究是近视研究领域的重要组成部分，主要参数有调节和集合两个方面。调节与集合是视觉器官正常接受、输入和处理视觉信息重要的视觉技能和前提，只有具备正常的调节集合功能，且两者关系协调，并有足够的储备，才有正常的双眼视觉，才能形成完整视觉认知；故对眼调节的研究被提升到了重要位置。眼调节的研究方向已不再局限于先前的生理机制，侧重点转移到刺激性调节/反应性调节的比值，眼的远点和近点，调节性辐辏/调节等等眼动参数的测量和相互关系，因此对调节参数检测设备的改善和提高也提出了更高的要求。

传统移近法测量调节近点，其工具为测量尺（普通米尺）和近视力表。测单眼时测量尺置被测眼眶下缘，同时遮盖对侧眼，将调节视标置测量尺上方。先遮盖左眼，视标为其最佳近视力的上一行，让被检者注视并保持视标清晰，检查者慢慢将视标移向被检者，让其在视标变得模糊时报告。此时调节视标停止处对应的米尺刻度，记录为距离1（d1）。再将视标移到移近调节近点以内，缓慢向远离被测眼移动，直至视标达到清晰临界。此时调节视标停止处对应的米尺刻度，记录为距离2（d2）。取二者的均值，即为右眼的调节近点。同法测量左眼的调节近点。双眼测量时将测量尺置鼻根部上方，调节视标置测量尺下方，测量方法同单眼测量法。

上述的移近法所定量的调节幅度为近视标的调节刺激，并非被测眼的调节反应幅度，又因调节滞后的存在，导致测定值大于被测眼的实际调节幅度。该值的变化与视标的移动速率有关，视标移动中的速率变化越大，调节刺激变化也越大，视标的移动速率越慢，调节近点越近。而利用上述测量方法进行眼调节力训练时，主要是通过人为移动视标，受人为因素影响很大，存在视标移动快慢不均，且移动时不能保证直线移动，这些都会造成测量和训练的误差，影响眼睛的矫正治疗。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种眼调节力训练装置，以解决现有技术中的训练仪必须人为移动视标的缺陷。

本发明提供一种眼调节力训练装置，包括：

游标记录器，可移动地设置于该眼调节力测量装置且安装有视标，所述游标记录器用于响应被测者移动所述视标的操作产生第一测量距离D1和第二测量距离D2；

处理单元，其包括：

存储模块，用于预先存储一定义了眼调节力D、若干训练距离以及游标记录器运动速度对应关系的关系列表；

计算模块，用于根据所述第一测量距离D1、第二测量距离D2及第一数学算法计算所述眼调节力D；还用于根据被测者输入的年龄A及第二数学算法计算常规最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2，所述第一数学算法包括D=1/f=D’/1000=（D1+D2）/2000；所述第二数学算法包括S1=25-0.4·A以及S2=15-0.25·A，其中，D’为平均距离，D1为第一测量距离，D2为第二测量距离，D为眼调节力，f为眼调节力导数，S1为最大调节幅度值，S2为最小调节幅度值，A为年龄；

测量结果判断模块，连接于所述计算模块并用于将所述眼调节力D与所述最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2分别进行比较，判断所述眼调节力D是否位于所述最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2之间；

执行模块，用于根据调节该游标记录器而确定的眼调节力D及该存储器存储的关系列表确定对应的若干训练距离以及游标记录器的运动速度，并产生相应的动力驱动信号，所述执行模块还用于当所述测量结果判断模块确定所述眼调节力D大于所述最大调节幅度值S1或者小于最小幅度值S2时产生所述动力驱动信号；以及

动力装置，用于响应该执行模块产生动力驱动信号控制该游标记录器按照该确定的游标记录器的运动速度往复运动以得到该确定的若干训练距离。

进一步地，当所述眼调节力D大于所述眼调节力幅度值S1时，所述测量结果判断模块确定诊断结果偏大；当所述眼调节力D小于最小调节幅度值S2时，所述测量结果判断模块确定诊断结果为偏小；当所述眼调节力D处于所述最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2之间时，所述测量结果判断模块确定诊断结果为正常。

进一步地，所述执行模块还用于根据所述测量结果判断模块确定的诊断结果产生相应的显示驱动信号，所述眼调节力训练装置还包括显示窗及显示控制单元，所述显示控制单元用于响应所述显示驱动信号控制所述显示窗显示诊断结果。

进一步地，动力装置包括可调控速度的电机，速度包括5个等级，根据测量结果进行对应等级的训练。

本发明实施例通过提供一种眼调节力训练装置，应用数学算法，根据游标记录器获取的训练距离计算眼调节力，并进一步地根据计算出的最大调节幅度值和最小调节幅度值的比较结果确定诊断结果，以根据诊断结果自动控制游标记录器的移动从而对用户进行眼调节力的训练。从而，消除了手动训练时速率难以保持均匀以及人为增加视标移动变化率的问题，保证了训练结果的精确性。

附图说明

附图1为本发明实施例中的眼调节力训练装置的结构示意图。

附图2为图1的实施例的动力装置结构示意图。

附图3为图1的局部结构放大示意图。

附图4为本发明眼调节力训练装置的功能模块图。

附图5为本发明实施例中的眼调节力训练方法的流程图。

具体实施方式

请参考图1至图4所示，本发明实施例的眼调节力训练装置为一种眼科治疗仪，其10包括：基座1、于该基座1上方的远端11与近端12之间设置的轨道13、于基座1的近端12设置的用于固定受检者头部姿势的定位支架17、可移动地设置于轨道13上且安装有视标3的游标记录器2，以及，安装于基座1内且用于控制游标记录器2移动的动力装置4，游标记录器2上设置有用于记录距离测量结果的数据读取窗21，一用于存储有正常屈光度值的存储单元25，基座1内还设置有与距离数据读取窗21及存储单元25相连的、用于将距离测量结果转换为屈光度实际值并依据正常屈光度值判断其是否正常的处理单元7，基座1一侧还设置有与处理单元7相连、用于对屈光度实际值及判断结果进行显示的显示窗71，判断结果可分为屈光度正常或异常。游标记录器2上设有参数输出端，该参数输出端连接基座1内可对距离测量结果进行处理并输出至显示窗71进行显示的处理单元7。另外，为配合测量，游标记录器2上还设置有起点设定按键22。

轨道13以架桥式结构架设于基座1顶面上方，基座1顶面开设有与轨道13延伸方向一致的长孔14，如图2所示，动力装置4包括电机41、作为该电机41输出的传动皮带组件42，以及设置于该传动皮带组件42上并由其驱动移动的连杆5，该连杆5穿过长孔14并与游标记录器2固定，这样，连杆5上端连接游标记录器2，下端连接动力装置4，从而动力装置4可通过连杆5带动游标记录器2在轨道13上往复运动。电机41的换向开关16设置于基座1的近端12一侧，换向开关16用于控制游标记录器2在轨道13上向前或向后往复运动，另外，基座1的近端12一侧还设置有电源开关15。游标记录器2通过活动夹23活动夹持视标3。定位支架17在竖直方向上开设有通槽171，调节螺丝172穿过该通槽171将定位支架17固定于基座1上。

当使用眼调节力训练装置10测量调节近点时，被测者先遮盖左眼，视标3为其最佳近视力的上一行，让被检者注视并保持视标3清晰，然后打开游标记录器2上的开关，设定起点，调零。检查者指导被检者打开换向开关16，以满足移动游标记录器2，使视标3置于40cm处，再打开电源开关15，动力装置4的电机41转动，并通过拉动皮带43带动游标记录器2在轨道13上移动，将调节视标3匀速移向被检者，让其在视标变得模糊时再按下电源开关15，则停止视标3移动。此时视标3停止处的游标记录器2上的数据读取窗21即可自动显示出数字，记录为第一测量距离D1，该数值通过参数输出端24及传输线6输送到基座1内的处理单元7；再将视标3移至零点，被检者打开换向开关16进行换向，并按动电源开关15，实现电机反转，将视标3匀速向远离被测眼移动，直至视标达到清晰临界，再按下电源开关15，此时视标3停止处的数据读取窗21即可自动显示出数字，记录为第二测量距离D2，该数值也通过参数输出端24及传输线6输送到基座1内的处理单元7，再由处理单元7取二者的均值，即为右眼的调节近点。同法获得右眼的第一测量距离D1和第二测量距离D2。

如图4所示，该眼调节力训练装置10还包括显示控制单元72以及输入单元73，该处理单元7还包括测量结果获取模块74、计算模块75、连接于计算模块75的测量结果判断模块76以及连接于测量结果判断模块76的执行模块77。该测量结果获取模块74用于获取由游标记录器2输出的第一距离测量结果D1和第二距离测量结果D2，计算模块75根据测量结果获取模块74获取的第一测量距离D1和第二测量距离D2应用第一数学算法计算用户的眼调节力D。在本实施方式中，第一数学算法为D=1/f=D’/1000=（D1+D2）/2000，具体包括以下公式：

D’=（D1+D2）/2公式（一）；

f=1000/D’公式（二）；

D=1/f公式（三）；

其中，D’为平均距离，D1为第一测量距离，D2为第二测量距离，D为眼调节力，f为眼调节力导数。

在本实施方式中，输入单元73还用于响应用户的输入操作进行第一测量距离D1和第二测量距离D2的输入，计算模块75根据用户通过输入单元73输入的第一测量距离D1和第二测量距离D2进行眼调节力D的计算。

进一步地，输入单元73还响应用户的输入操作进行用户年龄A的输入，具体地，该输入单元73可以是一具有显示屏的触摸面板或数字键盘，设置于该眼调节力训练装置10的外部。计算模块75还用于根据用户输入的年龄A应用第二数学算法计算该年龄对应常规的最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2。在本实施方式中，第二数学算法包括以下公式：

S’=18.5-0.30·A公式（四）；

S1=25-0.40·A公式（五）；

S’=15-0.25·A公式（六）；

其中，S’为平均幅度预期值，S1为最大调节幅度值，S2为最小调节幅度值，A为年龄。

测量结果判断模块76将计算模块75计算出的眼调节力D与计算出的最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2分别进行比较，从而确定诊断结果。具体地，当眼调节力D大于最大调节幅度值S1时，确定诊断结果为偏大；当眼调节力D小于最小调节幅度值S2时，确定诊断结果为偏小；当眼调节力D处于最大调节幅度值S1与最小调节幅度值S2时，确定诊断结果为正常。执行模块77根据测量结果判断模块76确定的诊断结果产生相应的显示驱动信号，显示控制单元72响应该显示驱动信号控制显示窗71显示该诊断结果。

处理单元7还包括连接于测量结果判断模块76的存储模块78，用于预先存储一眼调节力训练关系列表，该关系列表中定义了用户眼调节力D、调节游标记录器2得到的若干距离测量结果以及控制游标记录器2的运动速度的对应关系。执行模块77还用于当测量结果判断模块76确定诊断结果为异常情况时，根据计算模块75所计算得出的眼调节力D及存储模块78所存储的关系列表确定该眼调节力D对应的若干距离测量结果以及控制游标记录器2的运动速度，并产生相应的动力驱动信号，具体地，所述眼调节力训练装置是根据测量值进行训练治疗，根据测量值匹配速度档位，例如测量值为10匹配1-3档，比标准值速度快则用快档，慢则用慢档，其中，异常情况包括诊断结果为偏大以及偏小。游标记录器2的运动速度可以根据临床经验进行设定。

动力装置4响应执行模块77产生动力驱动信号控制游标记录器2按照确定的运动速度在轨道13上运动，以得到上述的若干距离测量结果，从而对用户进行眼调节力训练。

在本实施方式中，动力装置4的电机41为可以调控速度的电机，如步进电机、伺服电机等，速度根据临床需要分为5个等级，根据患者的训练结果对应等级的训练。

请参阅图5，为本实施方式中眼调节力训练方法的流程图，该方法包括：

步骤S80（测量距离产生步骤），眼调节力测量装置10根据被测者的操作，产生第一测量距离D1和第二测量距离D2，并通过参数输出端24和传输线6输送到基座1内的处理单元7。其中，第一测量距离D1和第二测量距离D2为两次调节游标记录器2在轨道13上移动而获得的视标3距离近端12的距离。

具体地，使用眼调节力训练装置10测量调节近点时，被测者先遮盖左眼，视标3为其最佳近视力的上一行，让被检者注视并保持视标3清晰，然后打开游标记录器2上的开关，设定起点，调零。检查者指导被检者打开换向开关16，以满足移动游标记录器2，使视标3置于40cm处，再打开电源开关15，动力装置4的电机41转动，并通过拉动皮带43带动游标记录器2在轨道13上移动，将调节视标3匀速移向被检者，让其在视标变得模糊时再按下电源开关15，则停止视标3移动。此时视标3停止处的游标记录器2上的数据读取窗21即可自动显示出数字，记录为第一测量距离D1，该数值通过参数输出端24及传输线6输送到基座1内的处理单元7；再将视标3移至零点，被检者打开换向开关16进行换向，并按动电源开关15，实现电机反转，将视标3匀速向远离被测眼移动，直至视标3达到清晰临界，再按下电源开关15，此时视标3停止处的数据读取窗21即可自动显示出数字，记录为第二测量距离D2，该数值也通过参数输出端24及传输线6输送到基座1内的处理单元7，再由处理单元7取二者的均值，即为右眼的调节近点。同法获得右眼的第一测量距离和第二测量距离。

步骤S81，该测量结果获取模块74获取由游标记录器2输出的第一距离测量结果D1和第二距离测量结果D2。

步骤S82（第一计算步骤），计算模块75根据测量结果获取模块74获取的第一测量距离D1和第二测量距离D2应用第一数学算法计算用户的眼调节力D。

在本实施方式中，第一数学算法为D=1/f=D’/1000=（D1+D2）/2000，具体包括以下公式：

D’=（D1+D2）/2公式（一）；

f=1000/D’公式（二）；

D=1/f公式（三）；

步骤S83，输入单元73响应用户的输入操作进行用户年龄A的输入。

该输入单元73可以是一具有显示屏的触摸面板或数字键盘，设置于该眼调节力测量装置10的外部。

步骤S84（第二计算步骤），计算模块75于根据用户输入的年龄A应用第二数学算法计算该年龄对应常规的最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2。

在本实施方式中，第二数学算法包括以下公式：

S’=18.5-0.30A公式（四）；

S1=25-0.40·A公式（五）；

S’=15-0.25·A公式（六）；

步骤S85（判断步骤），测量结果判断模块76将计算模块75计算出的眼调节力D与计算出的最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2分别进行比较，判断用户眼调节力D是否位于最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2之间，若不是，则进入步骤S86，若是，流程结束。

步骤S86（动力驱动信号产生步骤），执行模块77根据计算模块75所计算得出的眼调节力D及存储模块78所存储的关系列表确定该眼调节力D对应的若干距离测量结果以及控制游标记录器2的运动速度，并产生相应的动力驱动信号。

步骤S87（驱动步骤），动力装置4响应执行模块77产生动力驱动信号控制游标记录器2按照确定的运动速度在轨道13上运动，以得到上述的若干距离训练结果，从而对用户进行眼调节力训练。

在本实施方式中，存储模块78中存储的关系列表定义了眼调节力D、调节游标记录器2得到的若干距离测量结果以及控制游标记录器2的运动速度的对应关系。其中，游标记录器2的运动速度可以根据临床经验进行设定。

执行模块77还根据测量结果判断模块76确定的诊断结果产生相应的显示驱动信号，显示控制单元72响应该显示驱动信号控制显示窗71显示该诊断结果。

在本实施方式中，动力装置4的电机41为可以调控速度的电机，速度根据临床需要分为5个等级，根据患者的测量结果对应等级的训练。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims

1.一种眼调节力训练装置，其特征在于，包括：

游标记录器，可移动地设置于所述眼调节力训练装置且安装有视标，所述游标记录器用于响应被测者移动所述视标的操作产生第一测量距离D1和第二测量距离D2；

处理单元，其包括：

执行模块，用于根据调节所述游标记录器而确定的眼调节力D及所述存储模块存储的关系列表确定对应的若干训练距离以及游标记录器的运动速度，并产生相应的动力驱动信号，还用于当所述测量结果判断模块确定所述眼调节力D大于所述最大调节幅度值S1或者小于最小幅度值S2时产生所述动力驱动信号；以及

动力装置，用于响应所述执行模块产生动力驱动信号控制所述游标记录器按照所述确定的游标记录器的运动速度往复运动以得到所述确定的若干训练距离。

2.如权利要求1所述的眼调节力训练装置，其特征在于，当所述眼调节力D大于所述眼调节力幅度值S1时，所述测量结果判断模块确定诊断结果偏大；当所述眼调节力D小于最小调节幅度值S2时，所述测量结果判断模块确定诊断结果为偏小；当所述眼调节力D处于所述最大调节幅度值S1和最小调节幅度值S2之间时，所述测量结果判断模块确定诊断结果为正常。

3.如权利要求2所述的眼调节力训练装置，其特征在于，所述执行模块还用于根据所述测量结果判断模块确定的诊断结果产生相应的显示驱动信号，所述眼调节力训练装置还包括显示窗及显示控制单元，所述显示控制单元用于响应所述显示驱动信号控制所述显示窗显示诊断结果。

4.如权利要求1所述的眼调节力训练装置，其特征在于，动力装置包括可调控速度的电机，速度包括5个等级，根据测量结果进行对应等级的训练。