CN1283207C

CN1283207C - 对用于眼部反应信号的分布状况进行确定的方法和系统

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Publication number: CN1283207C
Application number: CNB008189536A
Authority: CN
Inventors: E·库特施巴赫; J·格吕内瓦尔德
Original assignee: MEDICINE AND SERVICE GmbH
Current assignee: MEDICINE AND SERVICE GmbH
Priority date: 1999-12-13
Filing date: 2000-12-11
Publication date: 2006-11-08
Anticipated expiration: 2020-12-11
Also published as: EP1237475B1; US20040189940A1; DE19959881C1; CN1434689A; US6840622B2; WO2001043637A8; WO2001043637A1; EP1237475A2; DE50006357D1; ATE265821T1; JP2003516796A

Abstract

本发明涉及一种方法和系统，用来对用于眼部反应信号的分布状况进行确定。通过对每个部分表面在预定时间段内使用另一整数数量的振荡，在视网膜的部分表面上同时对循环发光激发的反应信号进行测量。这些振荡从时钟速率衍生。在所述时间段内，通过以指定间隔延长一时钟脉冲，产生较小数量的振荡，而通过以指定间隔缩短该时钟脉冲，产生较大数量的振荡。在病人上记录的总和信号包含反应信号之和，并用时钟脉冲以放大和过滤的方式进行数字化，以便于产生振荡。通过循环求和对单独部分表面的反应信号进行恢复。对于相应的部分表面，这是通过在延长位置上去除值或在缩短位置上插入相邻测量点的平均值而实现的。

Description

对用于眼部反应信号的分布状况进行确定的方法和系统

技术领域

本发明涉及一种方法和一种系统，用来确定用于眼部反应信号的分布状况(topography)，这时对视网膜的部分表面进行循环刺激，并且在该过程中，对稳态下总的眼部反应进行测量。

背景技术

所确定的用于眼部反应信号的分布状况示出视网膜的客观灵敏度分布并因此提供视觉机能方面的信息。眼部疾病，例如青光眼，可在早期进行检测并借助这样的检查进行评估。最重要的是，可借助这样的检查确认视网膜的部分缺陷。

有多种检查方法在主观的基础上进行操作，就是说在其中被检查的病人通过他的陈述对测量进行评价。在所有这样的方法中，依据病人做出有关其是否和如何感觉一特定刺激的陈述的事实他加入该测量。

视网膜电图(ERG)已被确认为一种客观测量方法；在此情况下，用电极从眼部接出的反应信号借助其时间分布进行显示和评价。单闪光或循环明/暗序列(闪变ERG)被用于该刺激。在此情况下，确定了整个视网膜区域的平均值。在对诱发的电势进行记录的过程中，电极安装在头部的一特定点上，并且所测量信号对应于通过神经索在测量位置发生的反应。有关于此的细节已由J.Jrg和H.Hielscher在名为“Evozierte Potentiale in Klinik und Praxis”[“EvokedPotentials in Hospitals and General Practice(医院和普通医业中的引起的电势)”]/Springer Verlag的书中发表。

为了确定视网膜灵敏度的分布状况，从根本上来说有可能通过分配到不同部分表面的单独亮刺激来对视网膜部分表面进行刺激并对反应进行测量。为了减小噪声，有必要通过多次测量来形成平均值，因此这种方法导致无法接受的长测量时间。

美国专利5382987提出将用于眼部视网膜的光学检查的基于3-通道麦克斯韦观察系统的检眼镜系统耦合到用于确定视场的视场测量系统，有可能借助于视网膜电图对视网膜所选部分的光谱灵敏度进行测量，将刺激图形传递到视网膜上以用于该视网膜电图。这种方法可用于检查单个部分的灵敏度以及检查视网膜的整个图像。对于通过对视网膜的所有部分进行测量而对它们进行检查，在此亦将导致一无法接受的长测量时间。

由Daniel R.Peter和John Tabora在US专利5 233 373中详述了一种激光投影仪的使用，该投影仪被提供有光学调制器，用于在视网膜上生成一亮度图形以对图形视网膜电图(PERG)进行测量。然而，亦有可能由此仅在视网膜的所选表面上进行检查，并且仅可顺序地进行多个表面的检查。

由R.Richardson在欧洲专利0 375 737中详述了一种改进方法和相关系统，用于确定对刺激在视网膜表面上的反应的函数分布。在此，对视网膜对视场中刺激的整体反应进行记录，该刺激通过系列图形形成，该图形的强度在水平方向和垂直方向上进行变化。作为一个实例，使用该强度的正弦和余弦分布，并可通过来自所测总和信号的逆变换，对视网膜表面上的灵敏度分布进行计算。在这种方法中不利的是，在单独系数的确定中的测量误差不能被检测出，而单独测量误差对整个分布函数的计算有影响。这种方法中进一步的缺点是，分辨率必须适用于灵敏度分布的最高密度，尽管这仅在窄的限定的范围内存在。

US专利5 539 482对一种方法进行了详述，在其中刺激图形包括多个四边形，其尺寸从中心向外增加，并且其亮度分布借助从10Hz到45Hz的范围内的不同频率进行控制。在所示的实例中，使用9个同时被调制的亮度的四边形，并且所测信号的评价是借助傅立叶变换而进行的。在此情况下，有可能通过测量尼奎斯特频率来对较低神经节细胞层(Ganglien cell layers)的影响进行测量，这是真实的，然而确定尼奎斯特频率需要借助调制频率的不同分布而进行多个测量，并且必须对每个频率分布将测量时间选择得足够长以使有可能对单独频率确定明确的结果。以明确对达32个“区”的扩展是有可能的。因而，即使在这种扩展的情况下，对于可检查的部分表面来说，该方法仍具有一很低的分辨率。

由E.E.Sutter和D.Tran在期刊Vision Research(视觉研究)(英国)Vol.32，No.3，433到446页，1992中详述了另一种方法，借助该方法得到了相对好的结果。为确定ERG分量(component)的分布状况，使用一种数字方法，其中使用六边形作为刺激，该刺激的暂时亮度分布由m-序列来控制。在此情况下，使用241个六边形，其尺寸从中心向外增加。因而，考虑了分布函数的不等密度。对眼部的整体反应信号进行测量，并且通过用相应的m-序列来计算交叉相关函数，以计算有关六边形的信号分布。通过用平均值对部分表面相应区域的信号分布进行加权，在确定包含在有用信号的信号分布中的振幅的过程中减少了干扰。为进行该测量，使用有65535步长度的m-序列，其总是相互偏移256步。给定67Hz的显示器刷新频率，结果为大约16分钟的总测量周期，该测量已被细分为每个为30秒的32个时间段，加上一个用于重叠的时间。第一个缺点是，该方法仅在视网膜反应函数也对刺激有线性反应的程度下可提供正确结果。然而，在67Hz图像刷新率的情况下，这种情形仅部分地获得，且然后再仅给出显示器屏幕的短的余辉周期。这种方法的进一步缺点在于，必须对信号分布进行主观监测，并且在例如由于闪烁或已知的电极接触问题的可检测干扰的情况下，必须对相关时间段进行重复。然而，最重要的缺点是，没有对单独时间段的中间结果进行评估的可能方式，而仅可在测量结束时，就是说在提供所有时间段的测量值之后，才有可能确定一结果并评价这个结果，并因此当未对干扰进行检测时，必须对总测量进行重复。

在US专利4 846 567中，E.E.Sutter早已详述了该方法的基本原理，在其中将有正方形阵列元件的显示器用作刺激，所述元件可被激活，该元件的暂时亮度分布由m-序列来控制。对单独反应信号进行的计算是借助交叉相关函数来实现的。在此，也应用长度2¹⁶-1＝65535的m-序列，在每个情况下相互偏移256步。同样提出将整个测量细分为大约20到40秒的时间段。

在德国专利196 49 858中对这种方法的发展进行了详述，在其中短的和已校正的m-序列被用于对明/暗序列进行控制。在此，可对单独中间结果进行评价，并有可能实现较高的有效程度和在结果评价中加强的可靠性水平两者。

由反应信号对眼部视网膜的分布状况进行的确定有可能用由E.E.Sutter详述的方法和德国专利196 49 858中详述的方法两者，该反应信号导致稳态下进行循环刺激的情况，但所述确定具有缺点，即由于在使用m-序列的情况下，仅测量循环的每两步产生一个有用信号，但噪声是在m-序列的每一步中产生的，并且另外，在可进行评价之前，在m-序列的每一步中产生稳态是首要的，因此在相同时间段产生了较差的信噪比。这样，因此有可能仅对一步反应信号的一部分进行评价，并且这部分中的结果通过两个噪声的测量和一个有用信号的测量而形成。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法和一种系统，用来确定用于眼部反应信号的分布状况，在稳态下进行循环刺激的情况下，借助该方法和系统，在相同周期内能以较好的信噪比，或在基本上较短的周期内给定可比较的信噪比，来对视网膜反应的分布状况进行确定。

依照本发明，所述目的是通过一事实而实现的，即因为每个部分表面都是通过整数个振荡来进行刺激的，并且因为用于单独部分表面的振荡数在每个情况下差1的整数倍，所以在测量期间，每个部分表面的反应信号都可在测量的整个期间内使用。在此情况下，在用于测量的指定时间段内产生有特定时钟脉冲总数的时钟脉冲速率，并且据此，在每个情况下为一个振荡而产生整数个循环。用于部分表面的振荡的产生是以以下三种方式进行的：

-通过使用以时钟脉冲速率产生的循环，形成振荡的平均数，用于第一部分表面。

-对于第一组部分表面，通过延长所述振荡而形成第一组振荡，所述振荡是通过每个情况下的单独时钟脉冲在特定且基本上为常量的间隔内以时钟脉冲速率而产生的，作为其结果，在指定总数的时钟脉冲中产生较小数量的振荡。

-对于第二组部分表面，通过缩短所述振荡而形成第二组振荡，所述振荡是通过每个情况下的单独时钟脉冲在特定且主要为常量的间隔内以时钟脉冲速率而产生的，作为其结果，在指定总数的时钟脉冲中产生较大数量的振荡。

在每一组中，将用于延长或缩短一个时钟脉冲的不同间隔用于部分表面，并且这些时钟脉冲的数量在每个情况下为用于平均振荡的时钟脉冲数量的整数倍。为达到稳态，提供在用于测量的时间间隔之前的多个附加振荡，并且为了对最后一个振荡进行评价，提供至少一个在用于测量的时间间隔之后的附加振荡。从所有部分表面反应信号的叠加而形成的总和信号，在病人处被接出并且被馈送、放大和过滤到模拟数字转换器，该转换器以用于产生振荡的相同时钟脉冲来接受该信号。对用于单独部分表面的反应信号进行的恢复是通过对总和信号的相继部分进行循环求和而实现的，对于用来刺激相应部分表面的振荡，使用相同的循环进行求和。

依照本发明的解决方案的优点在于，它是一种客观测量方法，就是说测量是独立于该人是否和如何感觉哪一个刺激而进行的。依照本发明的解决方案的进一步优点是关于视网膜的欲检查部分表面的高分辨率，对该部分表面是同时进行检查的，作为结果，有一短的测量时间并且有可能对中间结果进行评价，由此实现该中间结果的高可靠性。此外，依照本发明的解决方案具有的优点在于，在稳态(稳态信号)下的测量过程中，该稳态被维持在整个测量时间上，并且特别在于，有用信号是从测量循环的所有部分步骤产生的，结果为基本上较好的信噪比。

根据本发明的一个方面，提供了一种方法，该方法通过同时测量借助亮刺激由眼部视网膜的多个部分表面在循环激发的情况下、在稳态下产生的反应信号，对用于眼部反应信号的分布状况进行确定；其特征在于，在用于测量的指定时间间隔内，通过亮刺激的整数数量的完全振荡对每个部分表面进行刺激；并在于在指定时间间隔内，用于单独部分表面的振荡数分别区别以1的整数倍，这是根据一个事实，即在用于测量的指定时间间隔内形成时钟脉冲速率，有特定总数的时钟脉冲，由此对分别有一个振荡的整数数量的循环进行计数；还在于用于部分表面的振荡的产生是以这样的方式进行的

-通过使用以时钟脉冲速率产生的循环，形成平均数量的振荡，用于第一部分表面，

-通过延长所产生的循环而形成第一组振荡，用于第一组部分表面，所产生的循环是通过单独时钟脉冲在特定且为常量的间隔内产生的，作为结果，在指定总数的时钟脉冲中产生较小数量的振荡；对于每个分配到这个组的部分表面，使用不同的间隔用于一个时钟脉冲的延长，并且用于延长的时钟脉冲数分别为用于平均数量振荡的时钟脉冲的整数倍；以及

-通过缩短所产生的循环而形成第二组振荡，用于第二组部分表面，所产生的循环是通过单独时钟脉冲在特定且为常量的间隔内产生的，作为结果，在指定总数的时钟脉冲中产生较大数量的振荡；对于每个分配到这个组的部分表面，使用不同的间隔用于一个时钟脉冲的缩短，并且用于缩短的时钟脉冲数分别为用于平均振荡的时钟脉冲的整数倍；以及

在用于测量的时间间隔之前，为到达稳态而提供多个附加振荡，并且在用于测量的时间间隔之后至少提供一个附加振荡，用于对最后一个振荡进行评价；并在于，从所有部分表面反应信号的叠加而形成的总和信号，在病人处进行接出并且被馈送、放大和过滤到模拟数字转换器，该转换器以用于产生振荡的相同时钟脉冲来接受该信号；还在于，通过对总和信号的相继部分进行的循环求和，对用于单独部分表面的反应信号进行恢复，对于用来刺激相应部分表面的振荡，使用相同的循环进行求和。

根据本发明的另一个方面，提供了一种系统，用于实现上述方法，所述方法通过同时测量反应信号来确定用于眼部反应信号的分布状况，所述反应信号借助亮刺激通过眼部视网膜的多个部分表面而产生，并且在循环激发的情况下在稳态下产生；特征在于

-用于在眼部视网膜部分表面上产生亮刺激的装置，可通过信号对其进行控制，

-控制单元，具有用于产生信号的装置，该信号用于对亮刺激进行控制，该亮刺激在指定时间间隔内产生整数数量的振荡用于所有部分表面，用于每个部分表面的振荡数在指定时间间隔内相差1的整数倍，并且所述振荡从指定总数的时钟脉冲而形成；并具有装置，用于在恒定的间隔内馈入用于第一组振荡的时钟脉冲，并用于馈出用于第二组振荡的时钟脉冲；并具有对欲馈入和馈出的时钟脉冲进行计数的装置；所述控制单元还具有模拟数字转换器，用于接受总和信号，该总和信号通过用于产生控制信号的时钟脉冲来进行计时；并具有用于对数字化的总和信号进行循环相加的装置，分别在延长一个时钟脉冲的点上去除一个所测值，所述延长一个时钟脉冲是在用于控制亮刺激的信号上进行的，而分别在缩短一个时钟脉冲的点上插入一个所测值，所述缩短一个时钟脉冲是在用于对亮刺激进行控制的信号上进行的；以及用于存储测量结果的装置，

-用于接出总和信号的装置，该装置用于放大并过滤所述信号，并将其馈给控制单元中的模拟数字转换器，所述信号是在待检查的病人处通过循环刺激产生；以及

用于处理、监控和评价测量结果的装置。

附图说明

欲借助一示例的实施例来对依照本发明的解决方案进行更具体的说明。在有关附图中：

图1示出依照本发明的解决方案的设计原理，

图2示出用于产生振荡的时序图，

图3示出涉及循环相加原理的图，

图4示出用于循环相加的时序图，

图5示出振荡实用值的表，以及

图6示出一LED表面，该表面有一个有61个六边形的图像。

具体实施方式

在图1中示出系统的设计原理，该系统用于测量。病人1看刺激器2，该刺激器产生一发光图像，该图像被投影到眼部视网膜上。通过控制单元3对刺激器2的部分表面的明/暗进行控制。该系统的操作，就是说对测量参数和评价方法进行设定，是通过连接到控制单元3的显示器单元4来进行的。在病人1处接出的反应信号通过放大器6馈给在控制单元3中安排的模拟数字转换器7。放大器6包括多个放大器级和一个带通滤波器，并且其参数可通过控制单元3进行设定。

振荡被用于通过明和暗的循环对刺激器2的单独部分表面进行控制，在指定周期内为每个部分表面使用不同数量的振荡。

通过一简单数字示例对该原理进行说明：

从30Hz的闪变刺激开始，然后产生10秒周期的N₁＝300个振荡。这个振荡用于第一部分表面。在相同周期内，第二部分表面接收N₂＝299个振荡，而第三部分表面接收N₃＝301个振荡。以下频率以这些值产生：f₁＝30Hz，f₂＝29.9Hz和f₃＝30.1Hz。视网膜的每个部分表面i产生一反应信号r，包括刺激的基波和相应谐波：

r₁＝r₁₁·sin(2π·30Hz·t)+r₁₂·sin(2π·60Hz·t)+...

r₂＝r₂₁·sin(2π·29.9Hz·t)+r₂₂·sin(2π·59.8Hz·t)+...

r₃₁＝r₃₁·sin(2π·30.1Hz·t)+r₃₂·sin(2π·60.2Hz·t)+...

所测信号对应于单独分量的总和。如果现在将10秒钟内所测的反应信号细分为300个部分并且形成这些部分的循环总和，则结果为第一部分表面的反应信号：

R₁＝300·r₁＝300·(r₁₁·sin(2π·30Hz·t)+r₂₁·sin(2π·60Hz·t)+...)

由于它们的基波和所有谐波总是在一个或多个满振荡上以不同相位角进行相加，因而在循环相加过程中，其它分量不产生信号。

在将10秒钟内所测信号细分为299个部分的情况下，类似地获得第二部分表面的反应信号，而在细分为301个部分的情况下，类似地获得第三部分表面的反应信号。各自的其它信号分量不影响该结果。不同之处仅在于一次对单独反应进行300倍(fold)计算、一次299倍和一次301倍的事实。然而，可通过一个使用相应系数的简单转换对这种细分进行校正。

与额定频率30Hz的偏差为+/-0.33％并因此实际上对结果没有影响。

然而，仅当在所考虑的时间段内使用完全完成的振荡时，可应用该方法。当所有使用的振荡从基本光栅获得时，遇到这种情况。

图2示出用于产生振荡的时序图。在这个实例中，从基本光栅衍生有60个时钟脉冲的方波振荡。在中部示出的曲线具有N＝10的额定振荡频率，就是说每个振荡包括6个时钟脉冲。通过在六个标记点上缩短单个时钟脉冲，产生如顶部所示的有11个振荡的曲线。如果在六个标记点上的每个情况下将该振荡延长一个时钟脉冲，这是通过将在此瞬间存在的状态延长一个时钟脉冲而实现的，则结果为在相同周期内的N＝9个振荡。如果总考虑完整振荡，则亦可通过对振荡长度进行详述来描述信号分布，如果从较高电平到较低电平的过程总被指定为一个振荡。

N＝11 包括涉及5个时钟脉冲的6个振荡(3次2+3时钟脉冲，3次

3+2时钟脉冲)和涉及6个时钟脉冲的5个振荡。

N＝10 包括涉及6个时钟脉冲的10个振荡。

N＝9 包括涉及7个时钟脉冲的6个振荡(3次4+3时钟脉冲，3次

3+4时钟脉冲)和涉及6个时钟脉冲的3个振荡。

当然，在如此粗的时钟脉冲光栅的情况下，可清楚地认识到每个情况下的两个振荡长度之间的差别。如果在每个振荡中一起使用较多的时钟脉冲与较大量的振荡，该差别亦变得较小，并且所有的振荡可被认为是实际上连续的。

循环相加的原理在图3中示出。

在此，选择一实例，有在每个情况下涉及5个时钟脉冲的N＝20个振荡。N＝20表示信号分布，通过电极放大器模拟数字转换器的通道将其作为总和信号读入。在此用符号示出，在划影线的实际信号部分的上游出现一稳定区(settling region)，并且仍为了能对大反应信号进行没有误差的评价，在结尾附加至少一个振荡。用于循环求和的n＝5个时钟脉冲的循环长度被说明在划影线部分以下。仅有用N＝20进行刺激的信号是借助这种求和而获得的。

通过指定N＝21，在图3中的顶部用符号示出信号分布，该信号分布通过在产生振荡的过程中缩短一个时钟脉冲的点上插入时钟脉冲而产生。在此示出，在一放大形式中，用于被插入时钟脉冲的信号电平是如何根据先前和随后信号电平作为平均值而形成的。插入时钟脉冲导致较长的信号串，该信号串有在每个情况下涉及5个时钟脉冲的N＝21个振荡。如果在此亦用涉及n＝5个时钟脉冲的N＝21个循环来实现循环求和，则仅获得用N＝21进行刺激的信号。

通过指定N＝19，在图3中的底部用符号示出信号分布，该信号分布在产生振荡的过程中通过在将振荡延长一个时钟脉冲的点上去除时钟脉冲而产生。去除时钟脉冲产生较短的信号串，该信号串有在每个情况下涉及5个时钟脉冲的N＝19个振荡。如果在此亦用涉及n＝5个时钟脉冲的N＝19个循环来实现循环求和，则仅获得用N＝19进行刺激的信号。

图4示出用于循环相加的时序图，已如在图2中使用了相同的刺激信号，就是说有N＝10个振荡和n＝6个时钟脉冲的信号，从其中亦获得N＝11和N＝9个振荡的信号。使用如图3中示出的相同原理进行信号的转换。为了恢复信号N＝11，在图4的较上部分中，在于产生过程中进行将振荡缩短一个时钟脉冲的点上插入时钟脉冲，并且为了恢复信号N＝9，在图4的较低部分中，在于产生过程中进行将振荡延长一个时钟脉冲的点上去除时钟脉冲。在那里进行时钟脉冲速率延长的点被画入。如果反应信号等于刺激信号，则所示信号分布代表反应信号的分量。N＝11的曲线导致较上部分，而N＝9的曲线导致较低部分，并再次用初始长度n＝6的振荡。那么那也是循环相加的基础。

应当指出在这个如早在图2中的接合点上，用于将振荡缩短一个时钟脉冲的位置已参照用于将振荡延长通过一个时钟脉冲的位置以偏移一个振荡的样式画入。为了确保当为循环相加而进行转换时，在产生振荡的过程中曾经已被延长或缩短过一次的部分段不再被延长或缩短，这样一个偏移或类似的一个是必要的。

以上所提原理的实际应用需要与每个振荡的较大数量时钟脉冲和在为测量而指定的周期中的较大量振荡一起进行。再一次考虑用一30Hz的闪变信号进行的刺激，以下值是明智的：

时钟频率2kHz。

为了获得对进行刺激和记录反应信号的严格的耦合，采样频率为0.5ms，记录反应信号就是说对模拟数字转换器进行计时。

可从66或67个时钟脉冲形成振荡。由于67本身为一质数并且这确保振荡的数量与67没有公约数，以及在整个循环中振荡的所有时钟脉冲上，延长或缩短一个时钟脉冲是均匀分布的，因此使用67个时钟脉冲是有利的。因而由于去除或插入时钟脉冲导致的误差在振荡的所有点上是等机率发生的，并且该误差实际上被完全消除。在67个时钟脉冲的情况下，一个时钟脉冲的变化是与额定值1.5％的偏差，由此遵循，两个时钟脉冲的变化对应于与额定值3％的偏差。如果目的是在67个时钟脉冲的情况下产生对称振荡，则有必要以高∶低＝33∶34的脉冲占空比对半数振荡进行操作，而另一半以高∶低＝34∶33的脉冲占空比。

如果使用35秒的测量周期，则在30Hz的情况下产生1050个振荡。因而，在与额定值3％偏差的情况下，有可能产生61个不同振荡，就是说有可能控制61个不同部分表面。

图5示出在所述条件下振荡的实用值的表。可以看到，对于N＝1050，仅产生有67个时钟脉冲的振荡。对于N＝1051，存在67个有66个时钟脉冲的振荡，就是说在每个情况下将振荡缩短一个时钟脉冲67次，并且存在984个有67个时钟脉冲的振荡。这样，所有振荡是从70350个时钟脉冲衍生的。渐弱或渐强的时钟脉冲的间距在最后一列中详述。对于振荡频率Ni，该间距从以下得出：

对于没有产生间距的整数值的情况，所述点从多间距的取整值得出。因而，可衍生出1020和1080之间的所有振荡频率。仅将这个间距的整数值输入到该表中。

给定较大数量的振荡，亦有可能结合对振荡额定值的相同容许偏差而产生更为不同的振荡。假定未超过3％的限定，则有可能用1750个振荡衍生103个不同振荡，1750个振荡就是说大约58.45秒的测量周期，就是说可对103个部分表面进行控制。

一个用于对这种方法进行应用的条件是刺激器的状态，就是说所示图像，能以0.5msec的间距进行变化。在该过程中，必须同步地对该图像的所有部分进行切换。这仅在用被装有LED的表面时是可能的。在此可使用的变形范围：

-以部分表面欲被示出的方式对LED进行安排和互连。这肯定是较简单的但反过来，是不灵活的。

-分别对每个LED元件进行驱动，并通过相邻元件的相互作用形成部分表面。这肯定是较复杂的但反过来，是灵活的。

图6示出如何有可能用61个六边形来代表一个图像，该六边形在被装有33×29＝957个LED的表面上。可通过对LED相对于图像部分表面的有关的表面部分进行估算而对LED到部分表面的分配进行计算。

象在显示器屏幕、激光扫描仪或LCD显示器屏幕的情况下的有图像的系列表示的刺激器不适合于这种方法。

通过使用这种方法，为举一个实例而得出以下循环，在该实例中，进行刺激的图像包括61个六边形，并且用30Hz的信号来进行刺激。

图1中示出，在控制单元3中产生的是2kHz的时钟脉冲速率，由此形成每个振荡有67个时钟脉冲的30Hz信号。这个时钟脉冲速率包括三个序贯的部分：

-第一部分，从中衍生一振荡，该振荡可用于产生稳态和适应眼部。例如，这个部分包括30Hz的15个振荡。

-用于测量的第二部分。这个部分在30Hz平均频率的情况下包括1050个振荡，并包括67×1050＝70350个时钟脉冲。

-第三部分，从中产生至少还有一个振荡，并且该部分可用于仍对测量的最后一个振荡进行没有误差的检测。

为了对所述30Hz的振荡进行计数，现在将67个时钟脉冲用于每个平均振荡。在这些中，对于1∶1的脉冲占空比，半数的振荡是以34个高时钟脉冲和33个低时钟脉冲而产生的，而另一半的振荡是以33个高时钟脉冲和34个低时钟脉冲而产生的。这样产生的振荡在时钟脉冲速率的第一和第三部分中起到用于所有部分表面的刺激信号的作用。在第二部分中，这样产生的振荡仅用于一个部分表面。对于第二部分表面，在每个情况下，在1050∶1＝1050个时钟脉冲的间距中少使用一个时钟脉冲。就是说，第一个振荡被缩短了第一个时钟脉冲并且仅包括66个时钟脉冲。下一次对振荡进行的缩短是在第1051个时钟脉冲处进行的，然后在第2101个时钟脉冲处等等。这是以70350个时钟脉冲1051个振荡的时钟脉冲速率而产生的，其在1050个时钟脉冲的间距处包含1.5％误差的小跳跃。然而，由于67为一质数，这些跳跃在整个序列中发生67次并在振荡的不同点处总是这种情况。在此，总误差为1.5％的1050分之一并因此是可忽略的。在图2中示出所述原理，用于一个大大简化的实例，该实例有11个振荡存在于6个时钟脉冲的每个情况下。

在1050∶2＝525个时钟脉冲的间距处，少一个的时钟脉冲被用于第二部分表面。这导致在时钟脉冲速率中的1052个振荡。对于第三部分表面，间距为1050∶3＝350个时钟脉冲，而对于第四部分表面，间距为1050∶4＝262.5个时钟脉冲。如果对这个值进行取整计算，间距为263和262个时钟脉冲之一。在时钟脉冲速率中，以这样的方式产生1051到1080的不同振荡频率。对于欲插入时钟脉冲的位置A来说，通常保持：

A＝A₀+n(1050∶ΔN)

在此，A₀为第一个欲插入时钟脉冲的位置，ΔN为振荡频率自1050的偏差，而n为用于欲插入时钟脉冲的序列号，括号内的表达式总是取整的。有关数值在图5中表示为一个表，对于间距，仅输入整数值。1050个振荡时的频率为30Hz并在1080个振荡时上升到30.857Hz。

使用相同原理，以70350个时钟脉冲的时钟脉冲速率，在1050∶1＝1050个时钟脉冲的间距处，通过在每个情况下将振荡延长一个时钟脉冲，可产生1049个振荡。在此情况下，在第35个时钟脉冲处进行第一个延长，第二个在第108 5个时钟脉冲处。这个原理在图2中示出，其中N＝9。当使用1050∶2＝525个时钟脉冲的间距时产生1048个振荡。对于1050∶30＝35个时钟脉冲的间距，获得以70350个时钟脉冲的时钟脉冲速率进行的1020个振荡。相关数值在图5中详述。

由这种计算产生61个不同速率，该速率具有70350个时钟脉冲的常量时钟脉冲长度。这些速率中每个都包括整数数量的振荡。以2kHz的频率对图1中所示的刺激器2进行控制。刺激器2包括一个阵列的发光二极管，该二极管用来产生用于刺激的图像。图6示出一个实例，在其中画入六边形作为部分表面，并且进行到部分表面的分配以将每个发光二极管分配到在其中包含它的大部分面积的那个六边形。在此情况下用相同信号串对一个部分表面的所有发光二极管进行控制，并且用相同时钟脉冲对整个图像的所有二极管进行控制。

如果病人现在看这个由刺激器产生的图像，则通过视网膜的单独部分表面而产生相应的反应信号。这些反应信号的总和作为总和信号而被放大，借助一个电极在眼部的角膜处被接出，被过滤并馈给模拟数字转换器。用相同的时钟脉冲对这种模拟数字转换器进行控制，亦用该时钟脉冲对发光二极管进行控制。因而，将所接出的信号带入时钟栅格栅，该时钟栅格与用于产生刺激图像的相同。

现在可从这个总和信号来对单独部分表面的反应信号进行恢复。该总和信号是被进行循环相加的，具体地对于其部分表面是以1050个振荡进行刺激的反应信号，为67个时钟脉冲的循环。这导致这个部分表面1050倍的多重反应信号。在这样附加一个或多个振荡的情况下，所有其它反应信号被置换，并因此不对该结果有贡献，由于没有直流电压的信号总是具有相同尺寸正和负范围的分量。

为了恢复其它部分表面反应信号的目的，在刺激信号产生中发生的失真被再次消去。就是说，为了将以1051个振荡进行刺激的部分表面的信号恢复，现在，在那些缩短一个时钟脉冲的点处，插入一个时钟脉冲，其值包含先前和随后样本的平均值。由此将信号串延长到70350+67个时钟脉冲并由此在每个情况下延长到1051个具有67个时钟脉冲的振荡。然后将循环相加应用到其上，产生了所考虑的1051倍的多重反应信号。所有其它分量对该结果没有贡献。在图3的较上部分示出该原理，其中N＝21。在此情况下产生信号的事实在图2的较上部分以一种简化方式示出，在其中对N＝11插入时钟脉冲，而所述信号对应于1050个振荡的平均刺激速率。插入时钟脉冲的类似过程被采用用于对有振荡频率＞1050的其它部分表面反应信号进行恢复。

对有1049个振荡的信号进行恢复，以现在在刺激信号进行延长的那些点上去除一个时钟脉冲。结果为包含70350-67个时钟脉冲的信号串，并由此为涉及67个时钟脉冲的1049个振荡。从循环相加产生相关部分表面的1049倍的多重反应信号。该原理在图3中示出，其中N＝19。在对应于1050个振荡的平均刺激速率的情况下再次产生信号的事实在图2的较低部分以一种简化型式示出，在其中已对N＝9去除时钟脉冲。

在此情况下产生的跳跃总是在67个时钟脉冲的不同点上的整个速率上产生，并因此实际上不产生误差。

可通过确定峰值放大率和等待时间来进行测量结果的评价。进一步，基波和谐波的信号分量以及它们的相位角可借助傅立叶变换而确定。在此情况下，有可能利用这样的优点，即在不包含或实际上不包含特定信号分量的地方采用刺激信号，如，例如在脉冲占空比1∶1的方波信号的情况下，不包含第一谐波。这导致在反应信号中非线性的有利条件。

该方法亦可有利地应用到所有其它测量中，在其中使用循环刺激和稳态。结合刺激频率f的容许公差Δ在整个测量周期T上进行并行测量的部分结果的数量M为：

M≤1+2·Δ·f·T

参考数字清单

1病人

2刺激器

3控制单元

4显示器单元

5键盘

6放大器

7模拟数字转换器

Claims

1.一种方法，该方法通过同时测量借助亮刺激由眼部视网膜的多个部分表面在循环激发的情况下、在稳态下产生的反应信号，对用于眼部反应信号的分布状况进行确定；其特征在于，在用于测量的指定时间间隔内，通过亮刺激的整数数量的完全振荡对每个部分表面进行刺激；并在于在指定时间间隔内，用于单独部分表面的振荡数分别区别以1的整数倍，这是根据一个事实，即在用于测量的指定时间间隔内形成时钟脉冲速率，有特定总数的时钟脉冲，由此对分别有一个振荡的整数数量的循环进行计数；还在于用于部分表面的振荡的产生是以这样的方式进行的

2.如在权利要求1中所要求的方法，特征在于，对用于恢复单独部分表面反应信号的循环相加来说，使用为亮刺激而产生平均数量振荡所用的循环；并在于，在循环相加的过程中，对于被延长一个时钟脉冲的振荡，分别在振荡被在产生期间延长一个附加时钟脉冲的点上去除一个取样，而对于在其期间振荡被缩短一个时钟脉冲的循环，在相应于先前和随后取样的平均值的这个点上，插入一个附加值。

3.如在权利要求1或2中所要求的方法，特征在于，用于产生亮刺激的循环包含正弦振荡。

4.如在权利要求1或2中所要求的方法，特征在于，用于产生亮刺激的循环包含方波振荡，其脉冲占空比可被设定。

5.如在权利要求1或2中所要求的方法，特征在于，傅立叶变换被应用于对单独部分表面反应信号的基波和谐波进行恢复。

6.如在权利要求1或2中所要求的方法，特征在于，所述反应信号为一视网膜电图，接在眼部角膜上的一个电极上。

7.如在权利要求1或2中所要求的方法，特征在于，所述反应信号为视觉诱发的电势，用病人头上的至少一个电极得到。

8.一种系统，用于实现如在权利要求1到7之一中所要求的方法，所述方法通过同时测量反应信号来确定用于眼部反应信号的分布状况，所述反应信号借助亮刺激通过眼部视网膜的多个部分表面而产生，并且在循环激发的情况下在稳态下产生；特征在于

-控制单元(3)，具有用于产生信号的装置，该信号用于对亮刺激进行控制，该亮刺激在指定时间间隔内产生整数数量的振荡用于所有部分表面，用于每个部分表面的振荡数在指定时间间隔内相差1的整数倍，并且所述振荡从指定总数的时钟脉冲而形成；并具有装置，用于在恒定的间隔内馈入用于第一组振荡的时钟脉冲，并用于馈出用于第二组振荡的时钟脉冲；并具有对欲馈入和馈出的时钟脉冲进行计数的装置；所述控制单元还具有模拟数字转换器，用于接受总和信号，该总和信号通过用于产生控制信号的时钟脉冲来进行计时；并具有用于对数字化的总和信号进行循环相加的装置，分别在延长一个时钟脉冲的点上去除一个所测值，所述延长一个时钟脉冲是在用于控制亮刺激的信号上进行的，而分别在缩短一个时钟脉冲的点上插入一个所测值，所述缩短一个时钟脉冲是在用于对亮刺激进行控制的信号上进行的；以及用于存储测量结果的装置，

-用于接出总和信号的装置，该装置用于放大并过滤所述信号，并将其馈给控制单元(3)中的模拟数字转换器，所述信号是在待检查的病人处通过循环刺激产生；以及

-用于处理、监控和评价测量结果的装置。

9.如权利要求8中所要求的系统，特征在于，通过一个阵列的发光二极管在视网膜上产生所述亮刺激，可通过信号对该二极管的亮度分布进行单独或集体控制。

10.如在权利要求8中所要求的系统，特征在于，控制单元(3)包括一计算机，该计算机：

-对振荡进行计算，用于控制部分表面的亮度分布，

-产生控制信号，用于对用于产生亮刺激的装置进行控制，

-对模拟数字转换器进行控制，

-存储数字化总和信号，

-通过循环求和计算并存储部分表面的反应信号，和

-显示计算结果，对该结果进行评价，并通过所述结果对系统进行操作和设定所述用于接出总和信号的装置的参数。