CN104000553A - 双盲设计的电子视力检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：包括硬件和软件，硬件主要由遮眼板、红外线发射器、红外线接收器、手持控制器、处理器、条形码读取器和视标显示器构成；安装在处理器中的软件，主要由身份识别模块、视标显示模块、视标递进模块、动态距离测量模块、视力换算模块和存储模块构成。本发明通过视标显示器显示不同大小的视标，受试者在一定范围内可以自主选择辨别时间和检查距离，无需医生参与，同时受试者检测过程中也无法得知目前正在检测的视力行代表的视力具体值为多少，排除了来自测试者和受试者的信息偏倚；本发明采取双盲设计的原理，自主通过控制器进行视标选择/视力测试,从而能更精确的反映受试者的真实视力。

Description

双盲设计的电子视力检测系统

技术领域

本发明专利涉及一种人眼的视力检测设备，具体是一种双盲设计的电子视力检测系统。

背景技术

视力检查是每个就诊于眼科的病人必须完成的一项基本检查，视力结果直接影响医师的诊断思维、辅助检查的开处、正确诊断和治疗措施，因此保证视力检查的准确性是诊断和处理眼科疾病的最基本和最重要的环节。

目前视力检查模式统一为：受试者面对一定距离的视力表，医师指点某个视标（通常是“E”字），让受试者辨别“E”字的开口方向，直至能辨别的最小视标，医师记录其相对应的视力大小。该种视力检查模式需要检查医生和受试者的配合，存在检查者的信息偏倚（bias）。例如在视力检查中经常会遇到这样的情况：受试者能辨别视力表0.6行全部5个视标，0.7行能辨别5个视标中的3-4个，0.8行5个视标中只能辨认1-2个，比较困难，若遇到一个非常耐心的检查医生，受试者可能猜中0.8行的3个或以上，此时的视力则记录为0.8；如果检查的医生耐心不够，则视力记录为0.7，甚至只有0.6。目前临床上都是用这种相对较粗略的视力检查方法，他能满足普通的眼科医疗服务。

近年来，随着循证医学的兴起，临床上出现了越来越多的随机对照研究，而在这种临床科学研究中，一个精准的视力检查和避免由于检查者产生的信息偏倚（bias）就显得非常重要。例如比较某种新药和一种传统药物玻璃体腔注射治疗老年性黄斑变性，观察两组对视力提高的效果，实验组医生检查视力会非常耐心，从而可能高估其视力，也就影响了药物治疗效果的评价。因此在现代临床科学研究中，急需一种无须医生参与的、双盲的设计的、可以精确反映受试者视力的视力表。

发明内容

针对上述不足，本发明专利提供了一种使用方便、检测精确的双盲设计的电子视力检测系统，该系统，无须医生参与，受试者独立完成，视力结果独立保存于处理器中。

本发明的技术方案如下：

双盲设计的电子视力检测系统，包括硬件和软件，所述硬件主要由遮眼板、红外线发射器、红外线接收器、手持控制器、处理器、条形码读取器和视标显示器构成，所述遮眼板主要由遮眼板本体和手柄、电源控制开关和电池构成，手柄与遮眼板本体固定连接，所述电池设在手柄内，用以给红外线发射器提供电源，所述电源控制开关设在手柄上，用以对红外线发射器进行开关控制，所述红外线发射器设有多个，多个红外线发射器间隔分布在遮眼板本体的周边；所述红外线接收器设在视标显示器上，红外线接收器用以适时接收红外线发射器发射的红外信号并传递给处理器，处理器通过红外信号以计算出遮眼板与视标显示器的实时距离；所述手持控制器，用以将视标的选择结果传送给处理器，手持控制器的面板上设有一个居中按键以及设在居中按键周边的用以判定视标方向的上下左右的四个方向按键，所述居中按键为开始测试按键以及无法判断视标方向的确认键；所述条形码读取器，用来扫描被测者病例上的身份信息条码，并将身份信息条码传送给处理器，处理器将所选择的“E”字视标的信息传送给视标显示器进行显示；

安装在处理器中的软件，主要由身份识别模块、视标显示模块、视标递进模块、动态距离测量模块、视力换算模块和存储模块构成：

所述身份识别模块，利用条码读取器读取条码信息，并将条码信息转换为患者的身份信息；

所述视标递进模块，根据手持控制器的按键结果的正确个数进行递进选择，并向视标显示模块发出指令；

所述视标显示模块，根据指令显示不同视角大小的视标，从左到右依次高亮显示被测视标，在患者做出选择或者用时超过5秒的任一情况下自动跳转到下一个视标；

所述动态距离测量模块，根据红外线接收器感应到的多个红外线发射器的相对位置计算遮眼板与视标显示器的距离并将距离信息传递给视力换算模块；

所述视力换算模块根据动态距离测量模块、视标递进模块和手持控制器发出的选择结果的正确个数综合计算出视力的检测结果，并通过存储模块保存。视力检测的标准距离为4米，受试者可以随意走近屏幕，最近不能超过1米，当完成某一行视力检查后，根据其当时的动态距离，进行换算。例如，受试者在3米处，辨认了1.0行的视力，则记录为视力为0.75；

所述存储模块，能自动与患者信息关联存储。

 

进一步地，所述遮眼板本体的周边设有呈放射状分布的固定柱，固定柱的一端与遮眼板本体连接，所述红外线发射器固定在固定柱的另一端。

进一步地，所述固定柱的长度为8～12cm，直径为0.8～1.2mm。

进一步地，所述红外线发射器设有四个。

进一步地，所述手柄是由不锈钢材料制成的圆杆状结构，其直径为6～10cm，长度为18～22cm。

进一步地，所述红外线接收器与处理器之间采用蓝牙信息传送的方式。

进一步地，所述硬件还包括三种不同瞳距的空白试镜框，空白试镜框，用于近视患者在配镜时使用。

进一步地，所述软件还包括滚动计时模块，滚动计时模块，用以在视标显示器的屏幕显示区下部显示一个限时5秒的计时滚动条，随着时间的减少颜色逐渐加深，计时滚动条滚动结束时，滚动计时模块启动视标递进模块，使视标跳转到下一个被测视标。

    

本发明的有益效果：

本发明与现有技术相比，具有如下优点：本发明通过视标显示器显示不同大小的视标，受试者在一定范围内可以自主选择辨别时间和检查距离，不仅是无需医生参与，患者自己也不知道视标代表的具体视力值是多少，最终视力结果保存于处理器中，排除了来自测试者和受试者的信息偏倚，本发明采取双盲设计的原理，自主通过控制器进行视标选择/视力测试，从而能更精确的反映受试者的真实视力，可以为眼科临床研究提供最基本的保障。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

图1为本发明的结构示意图；

图2为图1所示视标显示器的工作状态图；

图3为图1所示的遮眼板的结构示意图；

图4为图1所示的手持控制器的结构示意图；

图5为本发明的软件程序的流程框图。

图中：1、遮眼板； 2、红外线发射器； 3、红外线接收器；4、手持控制器；5、处理器；6、条形码读取器；7、视标显示器；8、遮眼板本体；9、手柄；10、电源控制开关；11、电池；12、固定柱；13、确认键；14、方向按键；15、身份识别模块；16、视标显示模块；17、视标递进模块；18、动态距离测量模块；19、视力换算模块；20、存储模块；21、滚动计时模块；22、计时滚动条。

具体实施方式

如图1所示，双盲设计的电子视力检测系统，包括硬件和软件，所述硬件主要由遮眼板1、红外线发射器2、红外线接收器3、手持控制器4、处理器5、条形码读取器6和视标显示器7构成。所述条形码读取器6，用来扫描被测者病例上的身份信息条码，并将身份信息条码传送给处理器，本实施例的处理器采用的是笔记本电脑，扫描完成后被测者的各项身份信息包括姓名、性别、年龄均可自动显示在笔记本电脑屏幕的右侧显示栏内，显示栏下方有两个选项“重测一次”“结束测试”用来供被测者选择。处理器5将所选择的“E”字视标的信息传送给视标显示器7进行显示。所述存储模块，能自动与患者信息关联存储。

如图2所示，视标显示器7采用27寸全高清分辨率屏幕，长宽比为16:9，其背景为白色，垂直地面放置高度与受测者双眼高度基本一致。视标显示器采用220v交流电源供电。视标显示器4通过蓝牙与处理器5相联系并依据软件系统指令每次显示一行不同视角大小的五个黑色“E”字视标；视标显示器7上且位于“E”字视标的下方显示有计时滚动条22。所述红外线接收器3设在视标显示器7上，红外线接收器3用以适时接收红外线发射器发射2的红外信号，红外线接收器3以蓝牙信息传送的方式将红外信号传递给处理器5，处理器5通过红外信号以计算出遮眼板与视标显示器的距离。红外线接收器3依靠220v交流电源供电，通电后4个指示灯全亮。红外线接收器与处理器关联成功后4个指示灯有序交替闪烁。

如图3所示，所述遮眼板1主要由遮眼板本体8和手柄9、电源控制开关10和电池11构成，手柄9与遮眼板本体8固定连接，所述电池11设在手柄9内，用以给红外线发射器2提供电源，所述电源控制开关10设在手柄9上，用以对红外线发射器2进行开关控制，所述红外线发射器设有四个，所述遮眼板本体8的周边设有呈放射状分布的四个固定柱12，固定柱12的一端与遮眼板本体8连接，四个红外线发射器2分别固定在四个固定柱12的另一端。所述固定柱的长度为8～12cm，直径为0.8～1.2mm。另外，电池11采用的是五号锂电池。

如图4所示，所述手持控制器4，用以将视标的选择结果传送给处理器5，手持控制器4的面板上设有一个居中按键以及设在居中按键周边的用以判定视标方向的上下左右的四个方向按键14，所述居中按键为开始测试按键以及无法判断视标方向的确认键13。

 

另外，所述硬件还包括三种不同瞳距的空白试镜框，空白试镜框，用于近视患者在配镜时使用。

 

如图5所示，安装在处理器中的软件，主要由身份识别模块15、视标显示模块16、视标递进模块17、动态距离测量模块18、视力换算模块19和存储模块20构成：

所述身份识别模块15，利用条码读取器6读取条码信息，并将条码信息转换为患者的身份信息；

所述视标递进模块16，根据手持控制器的按键结果的正确个数进行递进选择，并向视标显示模块发出指令；

所述视标显示模块17，根据指令显示不同视角大小的视标，从左到右依次高亮显示被测视标，在患者做出选择或者用时超过5秒的任一情况下自动跳转到下一个视标；

所述动态距离测量模块18，根据红外线接收器感应到的四个红外线发射器的相对位置计算遮眼板与视标显示器的距离并将距离信息传递给视力换算模块；

所述视力换算模块19，根据动态距离测量模块、视标递进模块和手持控制器发出的选择结果的正确个数综合计算出视力的检测结果，并通过存储模块20保存。视力检测的标准距离为4米，受试者可以随意走近屏幕，最近不能超过1米，当完成某一行视力检查后，根据其当时的动态距离，进行换算。例如，受试者在3米处，辨认了1.0行的视力，则记录为视力为0.75。

进一步地，所述软件还包括滚动计时模块21，滚动计时模块21，用以在视标显示器7的屏幕显示区下部显示一个限时5秒的计时滚动条22，随着时间的减少颜色逐渐加深，计时滚动条滚动结束时，滚动计时模块启动视标递进模块，使视标跳转到下一个被测视标。

 

利用双盲设计的电子视力检测系统实现递进检测的方法如下：视标的规格与ETDRS视力表相同，共有12个级别，依次为 1.6, 1.2, 1.0, 0.9, 0.8, 0.7, 0.6, 0.5, 0.4, 0.3, 0.2, 0.1；每次在视标显示器上显示一行ETDTS视力表的视标，正在被检测的视标被显示为最高对比度，该行中的其它的视标以低对比度的方式显示；递进模式为从最大视标0.1级开始，若能识别4个以上，刚认为通过该行，然后开始跳跃式递进，从0.4级到0.7级，再到1.0级；若在其中某个等级不能识别4个或以上视标，则退回相邻的较大视标行，例如在0.7级的行不能识别4个以上视标，则退回上一级0.6级的视标行，在0.6级的视标行还不能识别，则再退回一级即0.5级，依次类推，直至能识别该行4个以上视标为止。

工作过程：开启所有软硬件系统和设备开关，在视标显示器的前方地面标记出距离屏幕1～4m的位置范围，受试者通过条码读取器识别身份并登录到检测程序，首先站在4m的位置范围内进行测试，用遮眼板遮住左眼，右手持手持控制器，按下手持控制器中央按钮启动测试，根据视标显示器上显示的视标从左到右依次在手持控制器上选出对应的“E”字开口方向，每个视标只可选择一次，不可更改，无法判断开口方向则选择中央按键；处理器对手持控制器传输的结果进行实时分析，规定一行正确选择个数在4以上时，则认为视力达到了该行的视力标准；若受试者看清该行视标，则系统自动递进显示更小等级视角的视标进行检测，反之亦然；系统默认初始视标大小为0.1行，若0.1行判断为看得到则递进到0.4行,0.4行看不到则退回到0.3行，直至找到受试者能看到4个或以上视标的最小的视标行，综合动态距离测量结果换算出实际测量视力，若4米处视力大于等于1.0，则系统停止测试并提示受试者开始测试左眼视力；若4米处视力小于0.1，则受试者向前移动直至能看清视标，系统自动换算视力（若移动到距离屏幕X米时可以看到，则视力为0.25X）,若走到一米处都看不到第一行视标，则开始测指数手动或者光感光定位；若4米处视力在0.1-1.0之间，系统提示患者向前移动任意距离（移动小于3米）重新测试，重测两次之后受试者可自主选择继续重测或者结束测试转测左眼。系统将所有测量中最好视力作为受试者真实视力值并与受试者身份信息关联保存在存储模块。以同样方法，检测左眼。检测过程中测完4米距离的视力后允许受试者在标记范围内前后移动，需同常规视力检测嘱咐受试者不可大幅度转头和眯眼。

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的保护范围。

Claims (8)

1.一种双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：包括硬件和软件，所述硬件主要由遮眼板、红外线发射器、红外线接收器、手持控制器、处理器、条形码读取器和视标显示器构成，所述遮眼板主要由遮眼板本体和手柄、电源控制开关和电池构成，手柄与遮眼板本体固定连接，所述电池设在手柄内，用以给红外线发射器提供电源，所述电源控制开关设在手柄上，用以对红外线发射器进行开关控制，所述红外线发射器设有多个，多个红外线发射器间隔分布在遮眼板本体的周边；所述红外线接收器设在视标显示器上，红外线接收器用以适时接收红外线发射器发射的红外信号并传递给处理器，处理器通过红外信号以计算出遮眼板与视标显示器的实时距离；所述手持控制器，用以将视标的选择结果传送给处理器，手持控制器的面板上设有一个居中按键以及设在居中按键周边的用以判定视标方向的上下左右的四个方向按键，所述居中按键为开始测试按键以及无法判断视标方向的确认键；所述条形码读取器，用来扫描被测者病例上的身份信息条码，并将身份信息条码传送给处理器，处理器将所选择的“E”字视标的信息传送给视标显示器进行显示；

安装在处理器中的软件，主要由身份识别模块、视标显示模块、视标递进模块、动态距离测量模块、视力换算模块和存储模块构成：

所述身份识别模块，利用条码读取器读取条码信息，并将条码信息转换为患者的身份信息；

所述视标递进模块，根据手持控制器的按键结果的正确个数进行递进选择，并向视标显示模块发出指令；

所述视标显示模块，根据指令显示不同视角大小的视标，从左到右依次高亮显示被测视标，在患者做出选择或者用时超过5秒的任一情况下自动跳转到下一个视标；

所述动态距离测量模块，根据红外线接收器感应到的多个红外线发射器的相对位置计算遮眼板与视标显示器的距离并将距离信息传递给视力换算模块；

所述视力换算模块根据动态距离测量模块、视标递进模块和手持控制器发出的选择结果的正确个数综合计算出视力的检测结果，并通过存储模块保存，视力检测的标准距离为4米，受试者可以随意走近屏幕，最近不能超过1米，当完成某一行视力检查后，根据其当时的动态距离，进行换算；

所述存储模块，能自动与患者信息关联存储。

2.根据权利要求1所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述遮眼板本体的周边设有呈放射状分布的固定柱，固定柱的一端与遮眼板本体连接，所述红外线发射器固定在固定柱的另一端。

3.根据权利要求2所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述固定柱的长度为8～12cm，直径为0.8～1.2mm。

4.根据权利要求1至3任一项所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述红外线发射器设有四个。

5.   根据权利要求1所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述手柄是由不锈钢材料制成的圆杆状结构，其直径为6～10cm，长度为18～22cm。

6.   根据权利要求1所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述红外线接收器与处理器之间采用蓝牙信息传送的方式。

7. 根据权利要求1所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述硬件还包括三种不同瞳距的空白试镜框，空白试镜框，用于近视患者在配镜时使用。

8.根据权利要求1所述的双盲设计的电子视力检测系统，其特征在于：所述软件还包括滚动计时模块，滚动计时模块，用以在视标显示器的屏幕显示区下部显示一个限时5秒的计时滚动条，随着时间的减少颜色逐渐加深，计时滚动条滚动结束时，滚动计时模块启动视标递进模块，使视标跳转到下一个被测视标。