DE2245247A1 - Verfahren zur pruefung des gesichtsfeldes - Google Patents

Description

Verfahren zur Prüfung des Gesichtsfeldes

Die Erfindung bezieht sich auf die Prüfung des Gesichtsfeldes von Lebewesen, insbesondere menschlicher Patienten und insbesondere auf automatisch mittelä Geräten ausführbare Verfahren sowie auf Vorrichtungen zur Prüfung des Gesichtsfeldes von Menschen unter Anwendung der Grundsätze der Kampimetrie> und der Perimetrie.

Das Gesichtsfeld eines Lebewesens oder Menschen kann als diejenige Gruppe von Raumwinkeln angesehen werden, in denen das Lebewesen bzw. der Mensch einen gegebenen Satz von.abgestuften Reizen beobachtet, während sein Blick auf einen Punkt im Raum gerichtet ist. Wenn, allgemeiner ausgedrückt, dieser B'ixierpunkt im Raum (oder die Blickrichtung) sich verändert, kann das Blickfeld als diejenige Gruppe von Raumwinkeln angesehen werden, in dem ein Lebewesen einen gegebenen Satz

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von abgestuften Reizen in dem Augenblick wahrnimmt, in dem sein Blick auf einen Fixierpunkt gerichtet ist. Auf diese Weise bleibt das Gesichtsfeld im wesentlichen konstant in Bezug auf einen Fixierpunkt, unabhängig von der Blickrichtung des Lebewesens, wenn alle anderen Bedingungen gleich bleiben und äußere Behinderungen wie durch Nase oder Augenbrauen vernachlässigt werden. Jeder Raumwinkel oder kegelförmige Raumabschnitt dieser Gruppe ist eine Funktion des Reizwertes, der durch den Farbton und die Helligkeit sowie durch den Zustand der Sehorgane des Lebewesens und seinen psychologischen Zustand bestimmt wird. Bei einem normalen Menschen kann ein maximaler Reiz bei Verwendung beider Augen über eine seitliche Ausdehnung von ungefähr 216 oder bei Verwendung eines einzelnen Auges über eine Ausdehnung von gesehen werden. Die erfindungsgemäßen Verfahren beziehen sich auf die Messung des Gesichtsfeldes eines einzelnen Auges.

Gesichtsfelder sind wichtig bei der Entdeckung und Diagnose von Leiden, die das Gehirn und die Sehorgane beeinträchtigen. Aus diesem Grund sind Gesichtsfelder wichtig für Augenärzte, Neurochirurgen und andere Spezialisten, die diese Krankheiten behandeln. Gesichtsfelder sind außerdem von Interesse und verwertbar für den praktischen Arzt bei der Behandlung von Krankheiten wie etwa Diabetes. So haben alle sieben Hauptursachen für organische Blindheit in den Vereinigten Staaten (Glaucom, Cataract, Diabetes, andere Gefäßerkrankungen, Uveitis, Retina-

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ablösung und Sehfleckzerstörungen im Alter) charakteristische Störmuster im Gesichtsfeld. Gesichtsfeldmessungen, die in objektiver Weise von Zeit zu Zeit sehr genau reproduzierbar sind,, sind für dieAnzeige des Fortschreitens der vorstehend genannten Krankheiten sehr wertvoll und können außerdem zur Bestimmung der Lage anderer gesundheitlicher Störungen, beispielsweise von Hypophysetumoren, vorteilhaft sein.

Bisher wurden Gesichtsfelder durch die Verwendung von Isopteren oder von Linien konstanter Sehempfindlichkeit angezeigt, welche aufgrund eines von Hand durchgeführten Tests gezeichnet wurden. Die von Hand durchgeführten Prüfungen, die man bisher anwandte, waren üblicherweise kinetisch oder statisch. Bei beiden Verfahren war es notwendig, daß das Lebewesen unablässig auf einen Fixierpunkt, der normalerweise im Mittelpunkt des Prüffeldes lag, blickte. Bei dem kinetischen Verfahren werden Punkte oder Reize bekannter Größe und Helligkeit von jenseits der Grenze der Umfangswahrnehmung des Patienten nach innen bewegt, bis der Patient dem Prüfenden in irgendeiner V/eise anzeigt, daß er diese Punkte oder Reize sieht. Obwohl dieses Verfahren relativ schnell ist, enthält es eine Ungenauigkeitsquelle, da sich eine Reaktionszeit zwischen dem Erblicken des Reizes durch den Patienten und seiner Signalisierung ergibt. Ferner können bei kinetischen Prüfungen des Gesichtsfeldes unter Umständen verhältnismäßig kleine blinde Bereiche innerhalb des Gesichtsfeldes nicht aufgefunden werden.

Die statischen Verfahren zur Prüfung des Gesichtsfeldes von Hand

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verwenden an festen Punkten, bezogen auf den Fixierpunkt des Blickes, im Gesichtsfeld stationäre Reize. Ab einer derartigen Stelle wird unter anfänglicher Verwendung eines nicht wahrnehmbaren Reizwertes die Größe und/oder Helligkeit des Reizes schrittweise mit Zwischenpausen vergrößert, bis der Patient die Wahrnehmung des letzten hellsten Reizes anzeigt. Dadurch ergibt sich an der gewählten Prüfstelle ein Schwellwert, und das Verfahren wird auf eine Anzahl anderer ausgewählter Stellen im Gesichtsfeld ausgedehnt, wobei erneut der Reiz bestimmt wird, der gerade wahrnehmbar ist. Bei diesem Verfahren ergeben sich im allgemeinen genauere Ergebnisse als bei den kinetischen Verfahren, jedoch benötigt dieses Verfahren zur Durchführung einer vollständigen Prüfung eine verhältnismäßig lange Zeit. Darüber hinaus bewirkt die wiederholte Darbietung eines statischen Reizes an der gleichen Stelle ohne ausreichende Zwischenpause oder, was noch ungünstiger ist, die allmähliche Aufhellung eines dauernd vorhandenen Reizes eine örtliche "Bleichung¹¹ des retinalen Pigmentes und/oder neutrale Anpassung in dem retinalen Bereich, auf den der Prüffleck gerichtet ist. Dieser Vorgang, die sogenannte örtliche Adaption, kann dadurch vermieden werden, daß man Prüfungen an der gleichen Retinastelle solange verzögert, bis sich das Auge von dem vorhergehenden Versuch erholt hat. Durch aufeinanderfolgendes Darbieten von Reizen an verschiedenen festen Stellen des Gesichtsfeldes wird diese Fehlerquelle ausgeschaltet.

Wegen der verhältnismäßig langen Dauer der Gesichtsfeld— · Prüfung kann der Patient das Interesse verlieren oder seinen

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Blick von dem Fixierpunkt abwenden. Bei bisherigen Versuchsmethoden erfolgte dadurch eine Neuorientierung des Gesichtsfeldes und führte zu unzutreffenden Ergebnissen, weil sie auf der Annahme basierten, daß bei jedem gegebenen Reiz ein einziger Punkt als Fixierpunkt eingehalten wurde. Die Versuchsergebnisse werden meist verworfen, wenn der Prüfer gewahr wird, daß der Fixierpunkt nicht beibehalten wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren jedoch, unter Verwendung neuer Versuchsverfahren und Apparate, wird die Richtung des Auges aufgezeichnet und . liefert Reizwerte, die hinsichtlich der gleichen relativen Lage im Gesichtsfeld selbst dann reorientiert sind, wenn sich die Blickrichtung ändert. Bei dem neuen Prüfsystem des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Versuchsperson angezeigt, ob ein gegebener Reiz richtig oder falsch wahrgenommen wurde, während gleichzeitig dynamisch die Bildung von Reizen für den Patienten in Abhängigkeit von seiner Reaktion auf vorhergehende Reize geändert wird.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden durch die scheinbar willkürliche oder nicht vorherbestimmbare Darbietung der Prüfreize an verschiedenen Stellen des Gesichtsfeldes unabsichtliche Beeinflussungen durch den Prüfer vermieden. Dies trägt erheblich zur Objektivität und Reproduzierbarkeit des PrüfVorganges bei. Die nicht vorherbestimmbare Darbietung der Reize an verhältnismäßig zufälligen Stellen im Gesichtsfeld vermindert die Verkrampfung des Patienten und hält sein Interesse wach. Zeitraubende Ruhepausen, die als Gegenmaßnahme zur lokalen

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Adaption der Retina notwendig sind, werden ebenfalls v-SFmieden. Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Prüfung des Gesichtsfeldes eines Patienten zu entwickeln, das durch Verwendung automatischer Datenverarbeitung in Kombination mit Vorrichtungen zur Erzeugung von Reizen und Geräte, die den Blick des Patienten aufzeichnen, gekennzeichnet ist.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist ein Verfahren zur Bestimmung des Gesichtsfeldes eines Patienten, die das Interesse des Patienten durch Verwendung eines Zweiweg-Rückkopplungssystems wachhält. Dabei wird die ein korrektes oder inkorrektes Ansprechen anzeigende Information bezüglich eines gegebenen Reizes zum Patienten rückgekoppelt, während gleichzeitig dynamisch die Bildung von Reizen für den Patienten in Abhängigkeit von seiner Reaktion auf vorhergehende Reize geändert wird.

Eine andere Aufgabe der Erfindung ist es, ein automatisches Verfahren und Apparate zur Bestimmung des Blickfeldes eines Patienten zu entwickeln, die schneller und objektiver als bisher bekannte Methoden sind, und die nicht durch einen Wechsel der Blickrichtung des Patienten beeinflußt werden. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und Apparaturen zur Bestimmung des Gesichtsfeldes eines Patienten zu entwickeln, bei der der Patient die Blickrichtung während des Versuchs ändern kann und das Gesichtsfeld in einer Weise aufgezeichnet wird, die für die Mediziner verwendbar ist.

Diese Aufgaben worden durch das erfindunßSßemäße Verfahren und Apparaturen zur Bestimmung und Aufzeichnung des Gesichts-

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feldes eines Patienten durch Aufzeichnen und Ausgleichen der Bewegung des Auges gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise unter Verwendung einer programmierbaren automatischen Datenverarbeitungsanlage ausgeführt, welche im Zusammen- , hang mit den äußeren Prüfeinrichtungen verwendet wird und genaue und reproduzierbare Ergebnisse liefert. Die Lage, Größe und Intensität der Prüfreize, die mittels geeigneter äußerer Geräte an vorbestimmten Stellen im Gesichtsfeld gebildet werden, werden mittels eines Rechnerprogramms gesteuert. Dieses Programm bestimmt den Schwellwert des Reizes, welchen der Patient an einer gegebenen Stelle seines Gesichtsfeldes feststellen kann, mittels Bildung von Reizen errechneter Intensität und in pseudowillkürlicher und nicht vorherbestimmbarer Weise gegenüber einem Hintergrundfeld konstanter Farbe und Intensität. Die Bewegung des Auges wird aufgezeichnet und die relative Lage der Prüfstellen im Hintergrundfeld werden dynamisch.unter Berücksichtigung des durch die Augenbewegung veränderten Fixierungspunktes verändert. Bewegungen des Kopfes, übergroße Bewegung des Auges oder Blinzeln werden festgestellt, so daß der Versuch sofort unterbrochen werden kann.

Der Patient reagiert auf die im Prüffeld gebildeten Reize durch Anzeige der relativen Lage in seinem Gesichtsfeld, an welcher ein Reiz wahrgenommen wurde. Die von Hand zu betätigende Ansprecheinrichtung, die als Taktstock bezeichnet werden kann und die zwei Freiheitsgrade besitzt, wird zur Anzeige des Winkelbereiches des Gesichtsfeldes verwendet, in welchem der Patient den Reiz beobachtet hat.- Wenn-das Ansprechen des Lebewesens innerhalb annehmbarer Grenzen richtig war, so liefert die Ein-

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fichtung als "Belohnung" ein angenehmes akustische! Signal» welches anzeigt, daß dae Ansprechen richtig war* Kin. akustischeS Signal mit einem anderen und unangenehmeren fön wird tür Anzeige eines ungenauen Ansprechend Verwendete Gleichieitig· verwendet das System das Ansprechen des Lebewesens, auf einen gegebenen Reiz zur Steuerung der Größe und Intensität Von nach* folgenden Reizen, die an der gleichen geometrischen Stelle im Gesichtsfeld gebildet werden. So Wird der Schwellwerk des Lebewesens an einer gegebenen geometrischen Stelle im Gesichtsfeld in wirksamer Weise und mit einer Bereitwilligkeit bestimmt> die bei bisherigen und von Hand auszuführenden !Prüfungen nicht möglich sind«

Auf diese Weise werden Untersuchungen des Gesichtsfeldes an beliebiger geeigneter Anzahl von Stellen innerhalb des Gesichtsfeldes eines Lebewesens ausgeführt, um eine genaue Bestimmung der Form des Gesichtsfeldes zu ermöglichen, selbst dann, wenn der Pixierpunkt des Lebewesens sich ändert. Sind alle derartigen Prüfstellen im Gesichtsfeld untersucht worden, so zeichnet die Vorrichtung die Ausgangsdaten in einer geeigneten Form auf oder zeigt sie an, so daß sie vom Mediziner ausgewertet werden können. Derartige Ausgangsdaten können beispielsweise in einer Karte des Gesichtsfeldes mit Isopteren oder mit Linien konstanter Schwellwerte enthalten sein.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert.

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Pig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer bevorzugten erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt perspektivisch die allgemeine Anordnung einiger Elemente der Vorrichtung in Bezug auf das zu testende Wesen.

Fig. 3 zeigt das Fließbild eines Versuchsprogramms einer vorzugsweisen Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. ¹J zeigt in einem Diagramm das vorzugsweise Format der PrüfStellendaten.

Fig. 5 ist ein Fließbild eines Programms für den Beginn einer Gesichtsfelduntersuchung.

Fig. 6 zeigt ein Fließbild des Zusammenhangs zwischen Funktionen des Rechners und. den inneren Vorrichtungen während einer Versuchsreihe.

Fig. 7 zeigt ein Fließbild eines Unterprogrammes zur Veränderung der PrüfStellendaten, basierend auf der Reaktion des Versuchswesens gegenüber dem Reiz.

Fig. 8 bis 8a ist ein Fließbild eines Unterprogrammes zur Bestimmung von blinden Flecken.

Fig. 9 zeigt im Diagramm eine vorzugsweise Verfahrensweise zur Bestimmung von blinden Flecken.

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Fig.10 zeigt ein Fließbild eines Programms für Ausgangsdaten.
Fig.11 zeigt eine Art, die Ausgangsdaten darzustellen.

Fig.12 zeigt eine andere Art, die Ausgangsdaten darzustellen.
Fig. 13a zeigt ein vereinfachtes Koordinatensystem, das auf

einen einzelnen Fixierpunkt, zentriert im Prüffeld, bezogen ist.

Fig.13b zeigt die Verschiebung des Koordinatensystems, wenn der Fixierpunkt, bezogen auf das Prüffeld, sich verschiebt.

Fig. 1*1 zeigt in einem Diagramm die Reflektion eines Lichtstrahls, der auf den Augapfel trifft.

Fig.15 zeigt schematisch einen Okulometer.

Fig.l6 zeigt in einem Diagramm die Verwendung der Elektrookulografie zur Aufzeichnung der Blickrichtung.

Fig.17 zeigt, wie sich das corneal-retinale Potential als
Funktion des Bewegungswinkels des Auges ändert.

Fig.18 zeigt in einem Diagramm die Verwendung von vier Sensoren zur Information über horizontale und vertikale Winkel der Bewegung.

Fig.19 zeigt das Fließbild eines Unterprogramms zur Übertragung der Schirmkoordiriaten der· im Gesichtsfeld anzubietenden Prüf stell en.

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Pig» 20 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung,, bei der zur übertragung der Schirmköordinaten ÄnalOgteehhikeh verwendet werden.

Das Wahrnehmüngsield des menschlichen Auges ist derjenige Teil des Raumes> in welchem während einer momentanen Fixierung des Blickes in eine bestimmte Richtung Reize sichtbar sind. In der Darstellung gemäß Fig. 2 ist der Blick des Patienten 21 entlang einer Sichtachse 22 auf einen Fixierpunkt 23 gerichtet, der sich in der Mitte des Schirms 24 einer Kathodenstrahlröhre 25 befindet, Die Sichtachse 22 ist diejenige Linie, die die Pupille des Auges

und den Fixierpunkt 23 verbindet. Eine Maske 27 mit einer Öffnung 28 weist vorzugsweise eine Kopfstütze (nicht gezeigt) zur Positionierung des Kopfes des Patienten im gewünschten Abstand von der Fläche des Schirms 2H und bezüglich der Öffnung 28 auf. Liegt die Sichtachse wie angedeutet, so bedeckt die Fläche der Kathodenstrahlröhre 25 einen Teil des Gesichtsfeldes, des Patienten 21, wobei, wie dargestellt, ein horizontaler Winkel von etwa 60° überdeckt wird. Die Maske 27 und die öffnung 28 bewirken, daß nur ein Auge des Patienten die Vorderfläche der Kathodenstrahlröhre 25 betrachten kann. .".

In Fig. 2 ist ein Koordinatensystem mit einer x- und y-Ächse eingezeichnet, dessen Nullpunkt an der linken unteren Ecke des Bildschirmes liegt und das zur Bestimmung der Lagen im Gesichtsfeld des Patienten 21 verwendet werden kann, indem man jeddri Punkt auf der Schirmfläche 2*1 der Kathodenstrahlröhre 25 zwei Koordinatengrößen χ und y zuordnet. Somit lassen sich die

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Stellen im Gesichtsfeld des Patienten in einer für automatische Datenverarbeitungseinrichtungen geeigneten Weise beschreiben. Diese automatische Datenverarbeitungsanlage ist mit der Prüfeinrichtung verbunden und zur Ausführung der Prüfung des Gesichtsfeldes des Patienten programmiert, wie dies später beschrieben wird.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung des Blickfeldes berücksichtigt die Möglichkeit, daß der Fixierpunkt des Versuchswesens (23 in Fig. 2) sich während des Versuchs ändern kann. Dadurch wird sich das Gesichtsfeld des Versuchswesens, bezogen auf die Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre 2H_f ändern. Der Versuch braucht deswegen jedoch nicht unterbrochen zu werden. Durch irgendeine Art der Fixierungsaufzeichnung kann beim Versuch zur Bestimmung des Gesichtsfeldes durch Koordinatenübertragungen der Blickrichtungen des Versuchswesens die Veränderung des Fiexierpunktes berücksichtigt werden. Eine solche Vorrichtung, die später genauer besprochen werden wird, ist schematisch in Fig. als ein Okulometer 34 wiedergegeben. Natürlich können auch andere Geräte zur Aufzeichnung des Fixierpunktes wie ein elektrookulografischer Monitor, der Hautelektroden (nicht gezeigt), die an der Maske 27 befestigt sind, verwendet werden, wie später gezeigt wird. Bei Verwendung der Okulometervorrichtung (3¹I der Fig. 2) werden halbversilberte Spiegel (oder Strahlspalter) 32 und 33 verwendet. Im praktischen Versuch wird der Spiegel 32 zwischen das Aug des Versuchswesens und Okular angebracht, um das ganze Gesichtsfeld abzudecken, ohne zu groß zu sein, und Interferenz zwischen der

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Optik des Okulometers und der korrektiven Linsen im Okular 20 zu verhindern. Das Okulometer 3²J enthält eine Lichtquelle 35 und einen Monitor 36 für reflektierte Strahlen 36 zur Aufspürung der Augenbewegung und zur Vermittlung von Werten zur Korrektur der Versuchsergebnisse. Obwohl die Strahlspalter nur einen Teil des Lichtreizes auf dem Schirm auf das Auge übertragen, wird seine Wirksamkeit im Versuch zur Bestimmung des Gesichtsfeldes nicht wesentlich beeinflußt, da der Prozentsatz des reflektierten Lichtes konstant und Kompensation möglich ist. , ■ .

Rechts von der mittels Rechner gesteuerten Kathodenstrahlröhre 25 und Okulometer 34 (Fig. 2) befindet sich ein Steuerpult 29» welches schematisch dargestellt ist. Das Steuerpult 29 weist eine Vielzahl von Kippschaltern (30 o.a.) auf, die vom Prüfer benutzt werden können, um die Zustände während des Prüfens anzuzeigen oder Daten in die automatische Datenverarbeitungsanlage einzugeben. Eine von Hand zu betätigende Ansprecheinrichtung befindet sich zwischen der Maske 27 und der Schirmfläche 2h der Kathodenstrahlröhre 25 innerhalb bequemer Reichweite des Patienten 21. Während des Verlaufes der Gesichtsfeldprüfung ist der Patient über diese von Hand zu betätigende Ansprecheinrichtung mit der automatischen Datenverarbeitungsanlage verbunden. Einzelheiten der Funktionsweise der Ansprecheinrichtung 31 werden später beschrieben.

Es ist wichtig festzustellen, daß die Kommunikation zwischen Versuchs-.

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wesen und Datenverarbeitungsvorrichtung auch auf andere Weise geschehen kann. Beispielsweise kann ein Elktroencephalograph (EEG) benutzt werden, um die hervorgerufenen kortikalen Potentiale in der occipitalen Cortex aufzuzeigen, die als Folge eines visuellen Reizes ausreichender Stärke entstehen und den Datenverarbeitungsvorrichtungen anzeigen, daß ein Reiz aufgenommen wurde. Ein Elektroretinograph oder ein Pupilometer können die gleiche Punktion erfüllen, aber sie untersuchen nicht alle neuralen Verbindungen zum Gehirn. Die Wahrnehmung einer visuellen Reaktion, wenn der Blick des Versuchswesens in Richtung der Lichtmarke gerichtet ist, ist ebenfalls möglich. Für den Fachmann wird, obwohl in Fig. 2 nicht gezeigt, verständlich sein, daß irgendwelche korrigierenden lichtbrechenden Linsen zur Korrektur refraktiver Defekte des Versuchswesens zwischen Auge und Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre 25, wie im Okular 28, anzubringen sind.

Bei einer Art Von Untersuchung wird gemessen, bis zu welchem Umfang das normale Auge das Vorhandensein von Gegenständen anzeigen kann, die sich außerhalb der Sichtachse befinden. Dieses Verfahren wird als Perimetrie bezeichnet. Große und verhältnismäßig helle Prüfgegenstände werden im allgemeinen an Stellen gesehen, deren Koordinaten sehr exzentrisch bezüglich des Fixierpunktes sind. Andererseits können kleine Gegenstände oder solche mit geringem Kontrast gegenüber dem Hintergrund üblicherweise nicht gesehen werden, bevor der Winkelabstand oder die Exzentrizität von der Sichtachse verhältnismäßig klein ist. Beim Prüfen mittels Perimetrie wird der Abstand der Prüfreize vom Auge konstant gehalten, d.h. die Prüfroizo werden auf einer Imogen-

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oder Kugelfläche gebildet, wobei das Auge im Mittelpunkt der Kugel liegt. Die Kampimetrie ist ein der Ferimetrie ähnliches Verfahren zur Messung des Gesichtsfeldes j bei dem die Testreize in einem Abstand vom Auge des Patienten erscheinen» der proportional zum minimalen Abstand Auge ■- Schirm gegeben durch die Sekante des Exzentrizitätswinkels ist. Das bedeutet, daß eine Prüfeinrichtung, wie sie in Fig. 2 gezeigt ist, eine Kampimetrie^Einrichtung ist, da die Oberfläche, auf der die Testreize erscheinen, eine ebene Fläche ist und da somit die Gegenstände nahe den Kanten des Anzeigeschirms 2¹I eine geringe Strecke weiter vom Auge des Patienten 21 entfernt sind als die im Mittenbereich des Schirms gebildeten Reize. Dadurch wird selbstverständlich die Größe der Reize auf den zu prüfenden Patienten etwas beeinträchtigt. Sowohl die Perimetrie als auch die Kampimetrie sind zulässige Prüfverfahren und können gleichgut zur Prüfung des Gesichtsfeldes eines Lebewesens verwendet werden. Es ist jedoch schwierig, die Ergebnisse der verschiedenen Prüfverfahren qunatitativ miteinander zu vergleichen. Die Erfindung verwendet die Grundsätze der statischen Perimetrie oder Kampimetrie, bei denen an verschiedenen gewählten Stellen im Gesichtsfeld des Lebewesens stationäre Reize vorhanden sind. Der Reizwert oder die Große und die Helligkeit dieser Reize kann Verändert werden, und die Folge, in der sie dem Lebewesen dargebracht werden, wird - wie vorstehend bereits beschrieben - vorzugsweise in nicht vorhersehbarer Weise verändert.

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Darüber hinaus muß bei Änderung der Blickrichtung des Ver-Suchswesens das erfindungsgemäß verwendete Campimeter (oder ebene Oberfläche); hinsichtlich der Größeneffekte korrigiert werden, welche die Koordinatenübertragung des Fijcierpunktes auf die im Gesichtsfeld des Versuchswesens erzeugten Reize ausübt. Eine Aufzeichnungsvorrichtung für den oder die Fiicierpunkte kann so ausgelegt werden, daß, wie später diskutiert, diese Zusammenhänge berücksichtigt werden»

Der Schwellwert eines Punktes im Gesichtsfeld eines Lebewesens kann definiert werden als der Grad der Anregung» die gerade erforderlich ist, um ein wahrnehmbares Ansprechen im Prüfbereich zu erreichen. Um einen Prüfreiz als Schwellwert einer statischen Wahrnehmung festzulegen, muß das Ansprechen auf einen gegebenen Reizwert mit einem Nichtansprechen auf einen zweiten Reiz gekoppelt sein, dessen Wert um einen Größenschritt schwächer als die Intensität des wahrgenommenen Reizes ist. Ein® zweckmäßige Art der Aufzeichnung des Gesichtsfeldes besteht in der Aufzeichnung der numerischen Schwellwerte an gewählten Stellen im Gesichtsfeld.

Gemäß der Erfindung wird eine automatische Datenverarbeitungsanlage bzw. ein Digitalcomputer zur Bildung einer Zweiweg-Rückkopplungsschleife zwischen dem zu untersuchenden Lebewesen» also dem Patienten, und der Prüfanlage oder dem Prüfprogramm gebildet» In dieser Einrichtung mit Zweiwcg-Rückkopplung wird der Prüfvorgang aufgrund des Ansprechens des Patienter» fortgeschrieben. Durch Verwendung einer akustischen Ansprechanzeig© erhält der

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Patient eine Anzeige für richtiges oder falsches Ansprechen auf einen vorhandenen Reizpunkt. Ein angenehmer Klang wird bei richtigem Ansprechen gebildet, während bei nicht richtigem Ansprechen eine Anzeige mittels eines unangenehmen Klanges erfolgt. Dadurch wird die Motivation des zu prüfenden Patienten verbessert und die Genauigkeit des Ansprechens erhöht.

Die Motivation ist ein wesentlicher psychologischer Paktor bei der Gesichtsfeldprüfung zur Erzielung genauer Ergebnisse.

Bei Perimetrie oder Campimetrie ist der Grad der Fixierung oder die Fähigkeit des Patienten, seinen Blick auf einer festen Stelle gerichtet zu halten, sehr wichtig zur Durchführung einer brauchbaren Prüfung gewesen. Die vorliegende Erfindung kann angewendet werden, um eine Gesichtsfeldprüfung durchzuführen, die nicht von perfekter Fixierung abhängig ist. Dadurch werden die psychologischen Forderungen an das Versuchswesen herabgesetzt, so daß man verbesserte Versuchsergebnisse erhält. Augenbewegungen des Versuchswesens können aufgezeichnet und bei der Versuchsdurchführung durch die Verwendung geeigneter Vorrichtungen berücksichtigt v/erden.

In den Fig. 13a und 13b wird der Einfluß der Verschiebung eines Fixierpunktes eines Versuchswesens in einem vereinfachten

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Koordinatensystem beschrieben, wobei die Koordinaten in Anführungsstrichen visuelle Feldkoordinaten und Testfeld bedeuten und die Koordinaten des Versuchsschirms nicht in Anführungsstrichen wiedergegeben sind. j_n pig, 13a wird angenommen, daß der Fixierpunkt genau mit dem Zentrum des Versuchsschirms, der zur Gesichtsfeldprüfung verwendet wird, (z.B. wie der CATSchirm 24 der Fig. 2), zusammenfällt. Ein Prüfpunkt auf einem Prüffeld,das hinsichtlich der Blickrichtung zentriert ist, besitzt Koordinaten, die den Koordinaten auf dem Versuchsschirm entsprechen. Das bedeutet, daß bei Blickrichtung auf das Zentrum des Schirms die Koordinaten eines Prüfpunkts im Prüffeld genau durch die entsprechenden XY-Koordinaten des entsprechenden Versuchsschirmes definiert sind, wie es zuvor beschrieben wurde, und in Fig. 13a aufgeführt ist. Sucht sich nun der Blick einen anderen Fixierpunkt (wie in Fig. 13b) stimmen die Koordinaten des Versuchaschirmes nicht länger mit denen des Prüffeldes überein, welches seinen Mittelpunkt so verschiebt, daß es in Blickrichtung bleibt. So erhält ein Punkt, der beispielsweise die Koordinaten (4,1) im Prüffeld und (4,1) auf dem Schirm besaß_y nun Koordinaten (2,3) auf dem Schirm erhält, während seine Koordinaten im Prüffeld (4,1)1 bleiben. Man erkennt, daß nun die XKoordinate um 2 herab und die Y- Koordinate um 2 heraufgesetzt sind. In gleicher Weise werden die Koordinaten (3,2) im Prüffeld zu (1,'I) auf dem Schirm, die Koordinaten (T,2) werden (2,Ό usw. Die exakte Lage der Punkte im "Prüffeld' auf dem Schirm wird demnach, wenn die Blickrichtung nicht mehr auf das

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Zentrum des Schirms gerichtet ist, hauptsächlich bestimmt durch die Übertragung der Koordinaten des Prüfpunktes (in das Koordinatensystem des Schirms), um einen Betrag, der gleich demi der BÜckabwe leitung ist. Natürlich kann übermäßige Veränderung der Blickrichtung dazu führen, daß einige Prüfpunkte im Ψ Prüffeld außerhalb des Schirmgebiets liegen. Liegen mehr als der erwünschte Prozentsatz an Prüfpunkten außerhalb des Schirmgebiets, ist es möglich, das Versuchswesen auf irgendeine Weise darauf hinzuweisen, den Blick innerhalb annehmbarer Grenzen auf dem Schirm zu richten, und/oder den Versuch zu unterbrechen, bis das geschehen ist.

Es bestehen Alternativen zur Aufzeichnung der Schirmkoordinaten der Blickrichtung. Eine von ihnen, das oculometrische System, wurde kurz in Bezug auf Pig. 2 diskutiert. Ein System dieser Art soll nun genauer anhand der Fig. 14 und i$ be- . schrieben werden. An Hand der Pig. I¹I wird die Geometrie bei der Verfolgung einer Augenbewegung gezeigt (wobei nur die eindimensionale überträgung des Fixierpunktes auf den Schirm einer Bildzerlegerröhre, beispielsweise in Richtung der Y-Koordinaten, berücksichtigt wird). Das Grundprinzip der Messung mit einem Oculometer besteht darin, daß die Richtung eines Auges definiert wird durch die Sellung der cornealenReflektion einer Lichtquelle _a bezogen auf das Zentrum der Pupille. Unter der Annahme, daß das Auge entlang einer Achse beleuchtet ist, wie es durch eine Punktliehtquele in unendlicher Entfernung geschieht und durch ein optisches System mit einer Sammlungsvorrichtung, die optisch mit der Lichtquelle zusammenfällt, geschieht,

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bildet die Reflektion einiger einfallender gezielter Strahlen an der Grenzfläche zwischen Cornea und Luft (231), ein virtuelles Bild (230) der Punktlichtquelle» das etwa in der Ebene der Pupille liegt. Für jedes Auge ist die Verschiebung Y dieses virtuellen Bildes, bezogen auf das Zentrum des Bildes der Pupille, 232, wie es durch die Bildzerteilungsröhre gemessen wird, proportional zur Koordinate Y der Blickrichtung auf dem Schirm. Die Verschiebung dieses virtuellen Bildes der Punktquelle aus dem Zentrum des Pupillenbildes wird ausgedrückt durch

Y=K. sin θ

worin K die Entfernung zwischen der Ebene der Iris und dem Zentrum der Wölbung der Cornea und θ der Winkel zwischen optischer Achse des Auges und der Richtung der gezielten Strahlen ist. Das Maß K kann bestimmt werden durch Kalibrieren des Oculometers zu Beginn eines Versuchs mit einem Versuchswesen, in dem das Versuchswesen seinen Blick auf wenigstens einen, vorzugsweise mehrere Punkt bekannter Koordinaten fixiert, wobei einer dieser Punkte das Zentrum des Schirms ist. Nach diesem Kalibrieren kann der Winkel θ gemessen werden. Ist der Winkel θ bekannt, kann die Fixierpunkts-

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koordinate Y aus der Gleichung

Y¹¹ = I) Tan θ

bestimmt werden. Für kleine Winkel pill angenähert

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Sin θ = Tan θ = θ

Demnach kann zur Auswahl für die Übertragungen der Koordinaten, nachdem die Kalibrierungskonstante K bekannt ist, die Koordi-

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nate Y des veränderten Fixierpunktes nach (für kleine Winkel Θ)

Y¹¹ = De

berechnet werden. Diese Näherung genügt für Winkel kleiner als 10.. Es ist zu empfehlen, für größere Winkel die notwendige gena'uere trigometrische Funktion zu verwenden.
Gleiche Analyse ist anwendbar, wenn die Verschiebung entlang der X-Achse stattfindet und wenn θ der Winkel ist,
der die Angularverschiebung der Blickrichtung entlang der X-Achse ist und θ y derjenige entlang der Y-Achse:

• Y¹¹ = D Q_y

υ¹¹ = οθ ■

Ein Oculometer zur Aufzeichnung der Augenbewegung nach dem eben beschriebenen Prinzip wird von Honeywell Corp. of

Boston, Mass., angeboten. Ein solches Oculometer wird in ί Fig· 15 schematisch wiedergegeben. Im Oculometer der Fig. wird das Auge über einen Strahlspalter 2^2 (wie in Fig. 2) durch eine Lichtquelle beleuchtet. Diese Lichtquelle kann z.B. eine Infrarotquelle sein, um das Versuchswesen einer Gesichtnfeldprufung nicht abzulenken. Das lichtbrechende

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Medium des Auges (vor allem die Cornea und die Linse) leiten das Licht auf die Netzhaut. Von der Netzhaut zurückgeworfene Strahlen erleuchten die Pupille. Ein Bild der erleuchteten Pupille wird durch eine Linse 2'13 auf die Fotokatode 24U einer Vidiconröhre oder ähnliches (nicht gezeigt) genau eingestellt. Ein elektronisches System einschließlich einer Vorrichtung zum Wahrnehmen und Verfolgen des Lichtquellenbildes in der Pupille (nicht gezeigt, aber Teil eines handelsüblichen Oculometers) dient zur Messung der Winkel θ und θ , die zuvor beschrieben wurden, und zur Abgabe von Signalen, nach Bedarf in digitaler oder analoger Form, die den Werten entsprechen. Diese Werte können dann wie im folgenden verwendet werden, um die Folgen .des Blickrichtungswechsels des Versuchswesens auf die Gesichtsfeldprüfung zu korrigieren oder zu eliminieren.

Die Blickrichtung kann alternativ hierzu,wenn auch etwas weniger genau aber mit hinreichender Präzision für die Gesichtsfeldprüfung, durch Anwendung der Prinzipien der Elektrooculographie bestimmt werden. Diese Technik beruht auf dem Umstand, daß eine D.C. Potentialdifferenz zwischen Corneaoberflache (an der Oberfläche des Auges) und der hinten gelegenen vaskularen Schicht des Augapfels besteht. Dieses Potential wird als das corneo-retinale Standpotential bezeichnet und wird in Fig. 16 sehr stark schematisiert wiedergegeben, und zeigt den cornea lon Teil des Augapfels 2^cjl mit einem positiven Potential bezogen auf den hint.en

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gelegenen oder retinalen Teil 252. Dieses Standpotential ändert sich von Person zu Person etwas und bewegt sich zwischen etwa 1 Millivolt bei einigen Personen und 0,30 Millivolt bei anderen. Ein Wert von 0,50 bis 0,70 Millivolt kann als Kennzeichnung des corneo-retinalen Standpotentials betrachtet werden.

Die Elektroden 253 und 25*J (wie in Piß. 16 angebracht) können zur Aufzeichnung der Augenbewegung in horizontaler Ebene verwendet werden, indem man die Veränderungen des elektrischen Feldes in der Umgebung des Auges, die durch das corneo-retinale Standpotential verursacht werden, mißt. Bewegen sich z.B. , wie in Fig. 16.schematisch angedeutet, Augäpfel in einer horizontalen Ebene im durch die Pfeile und 256 angezeigtem Richtungssinn, um den Winkel06 würden die positiven cornealen Oberflächen der Augen dichter an die Elektroden 25¹I und die negativen hinten gelegenen Regionen dichter an die Elektrode 253 bringen. Das würde die Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden von ihrem Anfangswert vor der Augenbewegung erhöhen. Das algebraische Zeichen der Bewegung wird demnach durch die Richtung des Wechsels der Potentialdifferenz;, die an den Elektroden gemessen wird, angezeigt. Eine kennzeichnende Aufzeichnung der auf diese Weise erzeugten Spannung durch Augenbewegung als Funktion des Winkels der Augapfelbewegunft; gibt die Fig. 17 wieder. In Fig. 17 ist die Spannung zwischen den Elektroden 253 und

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als eine Funktion des Winkels der Winkelbewegung <*£ aufgetragen. Strenggenommen ist diese Spannung bei einigen Patienten eine Punktion des Sinus des Winkels od und für andere Patienten eine lineare Funktion des Winkels. Praktisch ist jedoch für kleine Winkel (kleiner als 30 ) die Nährung brauchbar, daß die Spannung, die durch das corneo-retinale Potential aufgrund der Augenbewegung gemäß einer linearen Funktion des Augendrehwinkels erzeugt wird; diese Näherung ist zur Korrektur des Wechsels der Blickrichtung im erfindungsgemäßen Prüfsystem annehmbar.

Der D.C.-Verstärker 257 der Fig. 16 wird zur Verstärkung dieser relativ kleinen Spannung verwendet, und die daraus resultierenden Ausgangsdaten können für ein bestimmtes Versuchswesen zu Beginn der Gesichtsfeldprüfung kalibriert werden, um die zuvor diskutierten θ - Werte zu erhalten, die zur Berechnung der relativen Koordinaten des Fixierpunktes auf dem Versuchsschirm benötigt werden. In gleicher Weise kann ein vertikal angebrachter Elektrodensatz 260 und 261 in Fig. 18 in Verbindung mit den horizontal angebrachten Elektroden 262 und 263 verwendet werden, um vertikale Augenbewegun^cn zu messen, und die auf diese Weise erhaltene verstärkte Spannung kann zum Erstellen der θ_γ Daten, wie zuvor diskutiert, herangezogen werden. Wegen individueller Veränderungen des corneo-retinalen Standpotentials wäre zu Beginn einer Gesichtsfeldprüfunp; Kalibrierung einer sölcli.cu elektrooculopranhi ::chen Aufzeiohnunr^vorri chtunr; für Augerbewegungen noi.vjonc; j ρ;. NatUrl:i ch j al unr. leicht möglich, '· ^: ' eö im Zu:;nin!fi<ⁱii!)pnr mit der¹ Ociüoineior d i.:i'-;ul:i crt v.'ui'do, i ■ :ei.i liu'¹ η Fixierpunl: t r· 1ίθ1;·'·.ηη'.·:τ Vw^ i'-.j-r.'j'ic" c.lcr VJ'inlvrl auf [),■:■:

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Versuchsschirm benutzt. Praktisch Werden nur drei Elektroden benutzt, und es ist nach dem Stand der Technik bekannt, daß durch die Verwendung der Potentiale von drei Elektroden;die Ausgangswerte von θ und θ erhalten werden können.

χ y

Die Elektroden zur Bestimmung der Augenstellung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können auf einen Abdeckschirm in Fig. 2 aufgebracht werden, oder können ebenso auf der Haut des Versuchswesens durch Pflaster befestigt und an das System durch flexible Leitungen angeschlossen werden. In jedem Fall ist es wünschenswert, guten Kontakt zwischen Elektrode und Haut herzustellen,-da die zu messende Spannung relativ klein ist. Bei Verwendung dieser Technik ist es möglich, die Stellung des Auges auf ein Grad genau zu bestimmen. Das reicht aus, um bei der Gesichtsfeldprüfung den Fixierpunkt hinreichend aufzuzeichnen.

In Fig. 1 ist die Gesamtvorrichtung gemäß der Erfindung.in einem Blockschaltbild dargestellt. Das wesentliche der Vorrichtung ist eine automatische Datenverarbeitungsanlage oder ein für allgemeine Zwecke brauchbarer Digitalrechner kl. Der Rechner kl kann aus der Gruppe von kleinen, für allgemeine Zwecke brauchbaren Maschinen ausgewählt werden, z.B. aus der IBM 1130-Seriej auch ein handverdrahteter Rechner für spezielle Zwecke kann verwendet werden. Gegebenenfalls kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch im Teilnehmerbetrieb mit einem großen Computer verwendet werden. In diesem Fall kann

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eine Vielzahl von äußeren Einrichtungen, wie sie in Pig. I angedeutet sind, entfernt angeordnet werden, beispielsweise in Behandlungszimmern von Medizinern, und die Verarbeitung kann parallel mittels eines einzigen großen Computers erfolgen. In jedem Fall ist der Rechner 41 mit der Umgebung und dem Patienten über eine Vielzahl von externen Einrichtungen verbunden. So kann beispielsweise die Eingangsschaltung 42 für die Rechnerdaten irgendeine Vielzahl von Eingabeeinrichtungen, etwa einen Bandleser, einen Kartenleser oder eine Schreibmaschine enthalten. Ausgangssignale oder Befehle in Form von digitalen Zahlen von dem Digitalrechner kl werden auf einer Vielzahl von Datenleitungen den externen Prüfeinrichtungen zugeführt. So können beispielsweise die x-, y-Koordinaten eines Prüfpunktes auf dem Schirm, an dem ein Reiz erzeugt werden soll, vom Rechner 41 an ein Stellensteuerregister ¹O in den externen Einrichtungen geliefert werden.Der Inhalt des Stellensteuerregisters 43 wird mittels eines Digital/Analog-Umsetzers 44 in eine analoge Form gebracht und als ein Paar Analogsignale einer Ablenkungssteuerschaltung 45 zugeführt. Die Betriebsweise einer derartigen Analogstellensteuerschaltung kann derjenigen in einem üblichen Fernsehgerät gleichen, oder es kann eine Schaltung verwendet werden, wie man sie in üblichen digital gesteuerten Kathodenstrahlröhren verwendet.

Das Intensitätssteuerregister 46 nimmt vom Rechner 4l digitale Ausgangssignale auf, und sein Inhalt wird durch einen zweiten Digital/Analog-Umsetzer 47 in analoge Form umgesetzt und der

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Intensitätssteuerschaltung ^5 zugeführt,Die Ablenimngs- und Intensitätssteuerschaltung 45 benutzt drei analoge Eingangssignale, gleichzeitig mit zusätzlichen Θ und Θ -Analog-

x y

Signalen des Fixierpunktmonitors 56 zur Bildung eines Punktes oder Prüfreizes in den gewünschten Koordinaten und mit der gewünschten Intensität auf der Schirmfläche der Katodenstrahlröhre 48. Somit bildet die Vorrichtung vom Rechner 41 programmgesteuert Prüfreize für den Patienten. Der Fixierpunktmonitor 56 liefert in analoger Weise Korrekturinformationen an die Ablenkungsund Intensitätssteuerschaltung 45. Digitale Korrekturinformation wird ebenfalls über den Digitalkonverter 57 zum Computer 41 geleitet. Diese Digitalinformation kann im Programm, wie im folgenden beschrieben wird, verwendet werden, um zu bestimmen, ob die Blickrichtung innerhalb der annehmbaren Grenzen auf dem Schirm liegt und ob der Versuchspunkt_s der geliefert wird, an der entsprechenden Stelle auftreten würde, und um den Versuch abzubrechen, wenn ersteres oder letzteres nicht der Fall ist. Digitale Korrekturinformationen können ebenso zur Lieferung von Korrekturinformationen an den Konverter 44 verwendet werden, um dadurch die Ablenkungssteuerschaltung zu verbessern. G enauere Steuerung erhält man bei Direktanwendung der Analoginformation von Monitor 56 zur Steuerung des Regelkreises 45 und ist deshalb vorzuziehen.

Der Patient schließt die Prüfschleife durch Ansprechen mittels der von Hand zu betätigenden Ansprechschaltung 49· Diese von Hand zu betätigende Ansprechsehaltunc wird im folgenden auch als "Zeioestock" bezeichnet. Durch den betrieb dieser Ansprocbcin-

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richtung ergeben sich zwei Dinge. Zunächst wird der ADschnitt oder Raumwinkel, in dem der Zeigestock-Kontakt hergestellt wird, durch die Diodenmatrix 50 in digitaler Form codiert und einem Digital-Ansprechregister 51 zugeführt. Dieses Register kann wiederum unter Programmsteuerung wahlweise vom Rechner kl abgetastet werden. Weiterhin bewirkt die Betätigung des Zeigestocks 59 das Anlaufen des Tongenerators 52, um ein Ausgangssignal zu erzeugen. Wie später beschrieben wird, wird die Tonhöhe dieses akustischen Ausgangssignals zwischen verschiedenen Höhen verändert, um dem Patienten zu zeigen, ob sein Ansprechen auf den Prüfreiz korrekt oder inkorrekt war, d.h. ob es ausreichend schnell und genau in der Richtung war.

Die Prüfbedingungen können durch die Bedienungsperson unter Verwendung der Schalter 30 auf der Schalttafel 29 (Figur 2) gesteuert werden. Diese Schalter entsprechen dem Block 53 > der in Figur 1 mit "Systemdateneingangsschaltungen" bezeichnet ist. Diese Schalter können zur Steuerung der Systemparameter, beispielsweise der Dauer des Prüfpunktes und der Zeit zwischen der Abgabe von Prüfreizen an den Patienten, verwendet werden. Andere Systemparameter können ebenso geregelt werden, wie beispielsweise das Nachprüfen des Schwellwertes an den Stellen, wo er mehr als vorgegeben von einem vorherbestimmten Schwellwert abweicht, indem man die betreffenden Schalter angemessen anbringt. Das ist zur Verhinderung von Irrtümern des Patienten aufgrund mangelnder Aufmerksamkeit oder anderer Faktoren wünschenswert. Durch Schalter am Gehäuse kann ebenso bestimmt werden, ob Korrekturen am Fixierpunkt angebracht v/erden »ollen, wenn die Blickrichtung

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und die Genauigkeit der Reaktion des Patienten während des Versuchs sich ändert bzw. nachläßt. Die Schalterstellungen werden als Digitalziffern mittels der Systemdateneingangsschaltungen 53 kodiert. Die Systemsteuerschaltungen 54 sprechen auf das Ausgangssignal der Dateneingangsschaltungen 53 empfindlich an und ermöglichen dem Rechner 4l Zugang zum Stand der Schalterstellungen.

Das System steht mit der Bedienungsperson und der Umgebung über die Verwendung der Ausgangsschaltungen 55 in Verbindung. Diese Schaltungen können irgendwelche Rechnerausgangsanzeigen oder Aufzeichnungseinrichtungen,etwa eine Kathodenstrahlröhre, einen Kurvenschreiber, einen Zeilendrucker, eine Schreibmaschine oder andere Einrichtungen enthalten, die die Rechnerausgangssignale in eine für die Umgebung auswertbare Form umwandeln. Die Systemsteuerschaltungen 54 stehen außerdem in Verbindung mit den Rechnerausgangsschaltungen 55> so daß der Zustand des Systems von der Bedienungsperson überprüft werden kann.

Im Betrieb wird das System gemäß Fig. 1 durch.die Bedienungsperson über die Dateneingangsschaltungen 42 und die System-Dateneingangsschaltungen 53 angelassen. Diese Dateneingangsschaltungen werden zusammen mit der Programmsteuerung des Rechners 41 verwendet, um über das Stellensteuerregister 43, das Intensitätssteuerregister mit den zugehörigen Digital/Analog-Wandlern 44 und 47 und die Ablenkungs- und Intensitätssteuerschaltungen 45 auf der Schirmfläche der Kathodenstrahlröhre 48 Prüfreize zu erzeugen. Wird ein Reiz erzeugt, so reagiert der

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Patient durch Anzeige des Winkelbereichs auf dem Versuchsfeld (bezeichnet durch die gestrichelten Linien)der keilförmigen Bereiche aus Fig. 2), um über die von Hand zu betätigende Ansprecheinrichtung 49 anzuzeigen, in welchem Bereich der Reiz beobachtet wurde. Das Ansprechen des Patienten wird über die Diodenmatrix 50 und das Ansprechregister 51 dem Rechner ^l in brauchbarer Form zugeleitet. Eine geeignete Ansprechrückkopplung (korrekt oder inkorrekt) wird dem Patienten über den Tongenerator 52 zugeführt. Das Ansprechen des Patienten wird dann im Programm dynamisch verwendet, um den PrüfVorgang zu ändern. Ist das Prüfen gemäß dem Programm beendet, so tasten die Ausgangsschaltungen 55 den Zustand der Systemsteuerschaltungen 5^ und die durch die Prüfung erzeugten Gesichtsfelddaten ab und bringen diese Daten in eine für den Prüfer brauchbare Form.j

Somit bildet das System bzw. die Vorrichtung gemäß der Erfindung eine die aufmerksam bewahrende Rückkopplung mit dem Patienten und verändert dynamisch den Prüfvorgang, während eine Gesichtsfelduntersuchung unter Anwendung der Grundsätze der Kampimetrie und mittels Realzeitsteuerung des Digitalrechners ^l durchgeführt wird In Fig. 3 ist das Gesamtverfahren gemäß der Erfindung im Zusammenhang mit einem Realzeit-Programm des Digitalrechners 41 in einem Makro-Fließbild dargestellt (es sei darauf hingewiesen, daß in diesem Programm-Fließbild ebenso wie in den folgenden Programm-Fließbildern die Inschriften in Englisch geschrieben sind, wie dies auch bei üblichen Rechnerprogrammen der Fall ist). Einzelheiten des Gesamtverfahrens werden später im Zusammenhang mit den anderen Bildern beschrieben. Ganz allgemein beginnt die Untersuchung, nachdem die Bedienungsperson Eingangs-Prüfdaten,

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beispielsweise in Kartenform₉ einem Kartenleser zugeführt hat, der einen Teil der Dateneiiigangsschaltungen 42 gemäß Fig. 1 enthält. Die System-Dateneingangsschaltungen 53 aus Pig. I sind vorher in den für die Prüfung gewünschten Zustand gesetzt worden. Der Rechner 41 wurde in Betrieb gesetzt und führt die Gesichtsfelduntersuchung programmgesteuert durch. Der erste Programmschritt, der im Block 6l in Fig« 3 dargestellt ist, bewirkt den Beginn eines Unterprogramms, welches die Eingangsdaten liest, feststellt,welches Auge geprüft wird, und die Folge der Eingangsprüfstellen an das bestimmte^uge_jinp_a&k. An dieser Stelle ist es möglich, einen durch die Bedienungsperson und/oder den Patienten hervorgerufenen Fehler anzuzeigen (Block 62). In diesem Fall wird, wie im Block 63 angedeutet, eine Fehlermitteilung ausgeschrieben, und das Programm wartet auf die Fehlerkorrektur_s um dann zum Block 61 zurückzukehren.

Es sei angenommen, daß die Eingangsdaten an das zu prüfende Auge angepaßt sind. Ein Prüfpunkt wird aus der Prüfpunktreihe beliebig ausgewählt. Der ausgewählte Prüfpunkt wird, wie später erklärt wird, in den Computer in visuellen Feldkoordinaten eingespeichert. Das heißt, seine Koordinaten werden in Bezug auf die Blickrichtung des Patienten eingespeichert. Basierend auf der Eingabe von der Aufzeichnungsvorrichtung für den Fixierungspunkt, 56, der zuvorbeschriebenen Art, bestimmt das Programm dann über- Block 66, ob die Bedienungsperson entschieden hat, über die Schalter 30 und die Systemdatenoingangsschaltungen die Aufzeichnung des Fixierpunktes über das Programm zn regeln. Ist der RegelaufIran dos

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Programms ausgeführt, werden die Eingabedaten der Aufzeichnungsvorrichtung des Fixierpunktes 56 bei Block 67 verwendet, Versuchsfeldkoordinaten in Schirmkoordinaten zu übertragen. Es sollte hier erwähnt werden, daß es zu diesem Zeitpunkt möglich ist, das Programm zu erweitern, wenn die Blickrichtung sich soweit geändert hat, daß dadurch der Wert der Gesichtsfeldprüfung fragwürdig wird. Das wäre beispielsweise der Fall, wenn der Blick soweit vom Zentrum des Schirms wandert, daß zufällige Abgabe von Reizen ausgeschlossen ist. Deshalb ist praktischerweise zu fordern, daß der Blick innerhalb 10°. bezogen auf das Zentrum des Schirms, bleibt. Das wird in Figur 3 durch die gepunktete Führungslinie und Ausgang 68 gezeigt. Unter der Annahmee, daß keine weiteren Probleme mit der Fixierung bestehen, soll die noch verbleibende Programmfunktion allgemein beschrieben werden. Testpunkte werden wiederholt vom Eingangsdatenbereich angeboten, bis alle Testpunkt-Schwellwerte bestimmt sind. Sind alle Testpunkt-Schwellwerte bestimmt, so wird ein Daten-Ausgangsprogramm (Block 65) abgerufen, und die Prüfung ist beendet. Eine Programmangabe, die beispielsweise durch die vorstehend beschriebenen Schalter 30 gesteuert wird, ist eine Aufzeichnung des normalen blinden Flecks des Patienten. Jedes normale Auge hat im allgemeinen einen elliptisch geformten blinden Flec-k. Der blinde Fleck des rechten Auges befindet sich rechts vom Fixierungspunkt und der des linken Auges links vom Fixierungspunkt. Wenn im Block 69 entschieden wurde, daß der blinde Fleck aufgezeichnet werden soll, so wird im Block 70 ₀|_n Unterprogramm abgerufen, welches eine Prüfung eines einzigen Punktes im Bereich des blinden Flecks durchführt. Aufeinnndorfolnonüe Punkte im Bereich der, blinden Fleck» werden willkürlich in.it Punkten in der

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Testreihe vermischt, um die Anspannung des Patienten zu verhindern und eine gute Fixierung zu unterstützen. Nimmt man an, daß die Aufzeichnung des blinden Flecks beendet ist oder daß diese Angabe nicht gewünscht wird, so erfolgt am Block 69 eine Entscheidung "NEIN",.Durch Abruf eines Unterprogramms (Block 71.) wird dem Patienten ein Reiz von der Gesichtsfeld-Prüfreihe zugeführt. Dieses Unterprogramm (eine genauere Beschreibung erfolgt später) führt die Prüfstellendaten über die vorstehend beschriebene externe Einrichtung dem Patienten zu und speichert seine Reaktion.

Ein anderes Unterprogramm, welches die Reaktion des Patienten auf die Prüfreize interpretiert, wird im Block 72 abgerufen. Wenn das Ansprechen des Patienten bejahend war oder als korrekt interpretiert wird, so werden die Daten modifiziert, um anzuzeigen, daß der Punkt gesehen worden ist (Block 73)· Ist das Ansprechen des Patienten inkorrekt oder spricht er gar nicht in der erlaubten Zeit an, so modifiziert das Programm die PrüfStellendaten entsprechend um anzuzeigen, daß dieser Punkt übersehen wurde (Block 7*0 . In jedem Fall läuft das Programm weiter zum Block 75» wo festgestellt wird, ob ein Schwellenwert erreicht ist. Ist dies der Fall, so wird diese Datenstelle aus der Prüfreihe (Block 76) entfernt und zur späteren 'Anzeige in einen Ausgangspuffer gebracht. Das Programm läuft dann zurück, um die Prüffolge durch Auswahl einer neuen Prüfstolle (bei Block 64) fortzusetzen. Schließlich ist, wie vorstehend beschrieben, die Gesichtsfelduntersuchung beendet, wenn alle Prüfstellen verbraucht sind. An dieser Stelle werden die resultierenden Gesiehtsfeld-Ausganj'.ssignale dem Prüfer in einer gewünschten Form zugeleitet

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In den Fig. Ί und 5 wird die Funktionsweise des im Block 61 aus Fig. 3 abgerufenen Anfangs-Unterprogrammes im einzelnen beschrieben. Wie vorstehend bereits erwähnt, wird durch die Bedienungsperson eine Reihe von Prüfstellen in das System eingebracht, in-dem Eingangsdaten in die Dateneingangsschaltungen ^2 gemäß Fig. 1 eingeführt werden. Diese Eingangsdaten enthalten eine Vielzahl von unvorhersehbar verteilten Prüfstellen und vorhersehbaren Schwellenwert-Helligkeitswerten für jede Stelle.j

Diese Prüfstellen werden in Versuchsfeldkoordinaten oder Koordinaten bezogen auf die Blickrichtung gegeben. Wenn sich die Blickrichtung ändert, können Korrekturen, wie im folgenden beschrieben, an den Versuchsschirmkoordinaten angebracht werden. Es lassen sich so viele Stellen wie erforderlich verwenden, doch 'hat es sich gezeigt, daß etwa zweihundert" Prüfstellen eine detaillierte Gesichtsfeld-Aufzeichnung mit Isopteren ermöglichen, sowie diese gewünscht ist. Für andere Zwecke, beispielsweise für eine schnelle Untersuchung für den Führerschein, reichen zehn oder fünfzehn Prüfstellen aus. In jedem Fall stellt das Eingeben der Prüfstellendaten den ersten Schritt in der Durchführung der Gesichtsfeld-Prüfung dar.

Die PrüfStellendaten können gegebenenfalls das in Fig. 4 gezeigte Format haben. In dieser Darstellung sind die Daten für jede Prüf stelle in einen Abschnitt von 2*1 Bit-Länge zusammengefaßt. In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. Ί enthalten die ersten sechs Bit an der linken Seite des Rechnerwortes der Prüfstellenreihe die x-Koordinate der Prüfstelle auf der Schirmfläche der

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- 35 - ■ ■ ■ - : .-■"■.■■■ '

Kathodenstrahlröhre. Die zweiten sechs Bit des Wortes bilden die y-Koordinate. Dies bedeutet, daß die Fläche des Prüfschirms oder der Kathodenstrahlröhre in ein 6'4x£4-Gitter unterteilt ist, auf dem die Prüfstellen erscheinen. Dem Fachmann ist selbstverständlich klar j daß gegebenenfalls auch ein Rechner verwendet werden kann, der eine Wortlänge von vierundzwanzig Bit hat. Ist die Wortlänge eines Rechners geringer als vierundzwanzig Bit, beispielsweise sechzehn Bit, so können die Daten auf zwei oder mehr Worte verstellt werden. Außerdem kann die Anzahl der binären Ziffern oder Bits für jedes Eingangssignal geändert werden. So kann beispielsweise bei Verwendung von acht Bit für jede der x-y-Koordinatendaten ein 256 χ 256 ~ Gitter vorgesehen werden. Dadurch erhält man eine größere Aufzeichnungsgenauigkeit für die PrüfStellendaten als bei Daten mit sechs Bit möglich ist·. Die Praxis hat jedoch gezeigt, daß eine Ziffer 64 χ 64-Anordnung zur Durchführung dieses Vorganges gemäß der Erfindung geeignet ist.

In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 sind dann die übrigen acht Bit jedes 24 Bit-Wortes von zwei 4-Bit-Zahlen, der b-Zahl und der d-Zahl besetzt, deren Verwendung späterbeschrieben wird. Im Augenblick reicht es aus darauf"hinzuweisen, daß die b-Zahl den höchsten Reizwert bezeichnet, der geprüft werden kann oder der geprüft wurde, und daß die d~Zahl den niedrigsten Reizwert angibt, der geprüft werden kann öder geprüft worden ist. Die Intensitätsdaten, die auch eine Länge von vier Bit haben,-werden zu Anfang auf einen vorherbestimmbaren Schwellen-Reizwer-t eingestellt und über das Intensitätssteuprregister 46 und den zuge-

■ BAD

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hörigen Digital/Analog-Umsetzer 47, den Intensitätssteuerschaltungen l\5 zugeleitet. Es ist daher möglich, aus der ersten 4 Bit-Zahl irgendeine von sechzehn vorherbestimmten Intensitätseinstellungen zu erhalten.

Wenn die PrüfStellenanordnung im Speicher erscheint (Block 101), wählt das Anfangsprogramm, das im Fließbild gemäß Fig. 5 dargestellt ist, eine Prüfstelle in ungefähren Koordinaten aus, die als Bereich des normalen blinden Flecks des rechten Auges vorhergesagt ist, wie dies im Block 22 angezeigt wird.

Durch Einbringen einer Prüfstelle mit einer vorherbestimmten maximalen Helligkeit in dem Bereich, in dem sich der blinde Fleck des rechten Auges befinden soll, wird durch das Ansprechen oder Nichtansprechen seitens des Patienten maschinelle Entscheidung, welches Auge untersucht wird, möglich. Am Block 203 wird ein Versuch durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Bedienungsperson die Verwendung des Fixierpunktmonitors gewählt hat, oder ob andere externe Vorrichtungen, die im folgenden beschrieben werden, automatisch diese Funktion übernehmen. Wird dieses Programm gewählt (am Block 204) wird das Unterprogramm abgerufen und die Koordinate des blinden Flecks im rechten Auge des Patienten übertragen, um es für den Fall, daß der Patient den Fixierpunkt wechselt, zu berücksichtigen.·

Ist die Fixierung befriedigend, wird am B.lock 205 ein später beschriebenes Unterprogramm abgerufen, im <? ie Verknüpfung der, Rechners 'Il mit den cxlerncn Ei nrichi'uii/;on für die Darstellung

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einer Prüfstelle zu bewirken. Das Anfangsprogramm durchläuft einen Anzeiger, der ermittelt, ob der Patient auf den angebotenen Reiz reagierte. Erfolgte eine Reaktion auf diesen Reiz, angezeigt bei Block 206 und 207, so ist es erforderlich, die Eingangsdaten leicht abzuwandeln, wie dies im Block 208 der Figur 5 gezeigt wird. Falls keine Reaktion des Patienten auf den Reiz erfolgt, so folgert das Programm, daß das rechte Auge geprüft wird, da die Prüfstelle in derjenigen Lage erzeugt wurde, in der sich der blinde Fleck des rechten Auges befinden soll. Fehler der Bedingungsperson, Unsicherheit des Patienten oder Fehler im Gesichtsfeld, der mit dem blinden Fleck im anderen Auge sich überlappt, kann bestimmt werden, indem man eine zusätzliche Prüfstelle in dem Bereich des blinden Flecks des linken Auges erzeugt.

Die Abwandlung der Eingangsdaten ist erwünscht, da das Format der ursprünglichen Eingangsdaten in Koordinaten relativ zum Fixierpunkt für das rechte Auge gewählt wurde und da eine typische Prüfanordnung üblicherweise so aufgebaut wird, daß eine Prüfung im Bereich des blinden Flecks unterbleibt.Somit ist eine Koordinatentransformation entsprechend einer Abbildung um eine senkrechte Achse durch den Fixierpunkt erforderlich, um die Eingangsdaten derart zu verändern, daß sie zur Aufzeichnung des Gesichtsfeldes des linken Auges geeignet sind. Ist diese am Block 208 erfolgt, so endet das Unterprogramm. Der nächste Vorgang des Hauptprogramms (Block 6k in Figur 3) besteht darin, eine Prüfstelle für den Patienten auszuwählen«

In Figur 19 wird das Fließbild des Unterprogramms zur Aufzeichnung der Blickrichtung für entweder das Verändern dor Schirm-

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koordinaten einer ausgewählten Prüfstelle, wenn der Blick innerhalb annehmbarer Grenzen verändert wird, oder die bedarfsweise Beendigung des Versuchs, gezeigt. Die Blickrichtung auf den Schirm kann sich so ändern, daß einige Stellen im Versuchsfeld aus dem Schirm herausfallen, wie die Stellen (1,1), (1,2), (2,1) oder (2,2) in Figur 13b. Offensichtlich können diese Stellen nicht auf die sonst mehr zufällige Weise gebildet werden. Diese Nicht-Zufälligkeit kann nach Ansicht einiger Autoren die Ergebnisse einer Gesichtsfeldprüfung beeinträchtigen; deswegen ist in dem erfindungsgemäßen Verfahren die Wahlmöglichkeit über eine Auswahl von Schaltern auf dem Gehäuse 30 der Figur 2 und Systemdateneingangsschaltungen 53 der Figur 1 gegeben, den Versuch zu beenden oder ein Irrtumsignal zu schreiben und den Versuch zu unterbrechen, bis die Blickrichtung des Patienten wieder innerhalb der annehmbaren Grenzen liegt.

Der Test am Block 209 in Figur 19 bestimmt, ob die Verbesserung eines Fixierpunktes notwendig ist. Der Winkel θ wird in geeigneter Weise für beispielsweise Fehlermessungen gewählt. Ist keine Korrektur notwendig, läuft das Programm mit der Fortsetzung der Gesichtsfeldprüfung ohne Kompensation des Fixierpunktes aus.

Wurde jedoch die Blickrichtung wesentlich geändert, wird durch den Versuch im Block 291 gemäß folgender Verfahrensweise abgefragt. Wird der "Ende"-Befehl gewählt, dann wird am Block 291 ein Irrtumsignal in der Vorrichtung für die Ausgangsdaten geschrieben und das Programm hält an, bis die Fixierung wieder hergestellt ist. Wird die Korrektur der Fixierung gewünscht, werden die Versuchsfeldkoordinaten um den benötigten Betrag übertragen

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(Block 293)· Befinden sich die korrigierten Koordinaten ruf dem Schirm (wie an Block 29*1 bestimmt), so ist die Kompensation vollständig und das Programm läuft aus. Fällt der kompensierte Punkt aus dem Schirm heraus, fragt der Block 295 ab, ob andere Prüfpunkte verblieben sind. Ist das nicht der Fall, läuft das Programm unter Ausschreiben einer Irrtumsmeldung bei Block 296 aus. Verbleiben noch einige Prüfstellen, wie an Block 297 angezeigt, wird eine neue Prüfstelle aus der Pseudozufallsreihe gewählt und die Übertragung der Koordinate wieder angewandt. Auf diese Weise können die relativen Koordinaten im Speicher der Änderung der Blickrichtung innerhalb vernünftiger Grenzen unter Programmregelung angepaßt werden.

Zusätzlich kann in der Vorrichtung der Figur 20 die Helligkeit des computergeregelten Helligkeitssignals zur Kompensation der relativen Größenänderung im Versuch durch Rezentrierung des Fixierpunktes variiert werden. Das bedeutet einfach die Veränderung der Helligkeit der Prüfstelle bei Rezentrierung des Fixierpunktes, so daß die Prüfstelle ebenso groß erscheint, wie vor Blickrichtungswechsel des Patienten. Bevor dieser Teil des Regelkreises der Figur 20 zur Helligkeitskompensation beschrieben wird, soll die der angev?andten Technik zugrundeliegende Theorie diskutiert werden.

Der Reizwert eines Lichtflecks voi-gegebener Größe und Helligkeit ist sofern er auf einem Perimeter ]ic?nt, im wesentlichen unabhängig von seiner Lage auf dem Schirm. Das liegt darnu, <3"ß dnc Auge-zu-Lichtfleckontfernung im wesentlichen konstant j :5t. BrJ

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einem Campimeter ist dieser Auge-zu-Schirmabstand D jedoch nicht "konstant, und der Reizwert W ändert sich in dem Maße, wie sich der Raumwinkel gegenüber der Prüfstelle ändert. Bleibt das Gebiet um die Prüfstelle unabhängig von deren Position, bedeutet das, daß der Reiz auf einem Campimeter eine Punktion von l/D ist. Der Reizwert eines Lichtflecks ändert sich demnach gemäß der Gleichung W = (A : D) . Wegen Veränderung der Blickrichtung stimmt eine gegebene Stelle auf der Retina nicht zu jedem Zeitpunkt des Versuchs mit der auf dem Schirm überein, so daß es wünschenswert ist, die inherente Nichtlinearität auf dem Campimeter zu kompensieren, um sinnvollere Schwellwerte zu liefern, und wenn Augenbewegungen hingenommen werden müssen.

Ist A der Bereich des Reizes in der Entfernung D und A. und

D. gleichermaßen definiert, ist, wenn gefordert wird, daß VL = W

ο 2

und da W = (A:D) ist, leicht zu zeigen, daß A. = (D^D ) A ist. Nun sei hinsichtlich des Schirms die Entfernung vom Auge zum Schirmzentrum entlang einer senkrechten Achse zur Oberfläche des Schirms d, und E sei die Exzentrizität einer bestimmten Prüfstelle, z.B. die Entfernung der Lage der Prüfstelle auf dem Schirm vom Zentrum des Schirms so daß

D = d^ + E^d

ist. let nun A der Bereich eines bestimmten Reizwertes einer Prüfstelle in der Entfernung d und A. sei gleichermaßen definiert als D, folgt aus obiger Gleichung

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= (D/d)²A_o oder

A₁ = /1 + (E/d)²7A,

1st ΔΧ = X-X

AY = Y-Y₀,
worin X und Y die Koordinaten des Schirmzentrums und X und Y

C C

Koordinaten der Prüfstelle sind, folgt

² ΔΧ)² + (ΔΥ)² -» ^ünd

₁ = d² ♦ (AX)² + (AY)² ί

worin der Ausdruck in Klammern der Koeffizient der erwünschten Kompensation ist. Der Regelkreis in Figur 20 zur Berechnung des Kompensationskoeffizienten wird im folgenden beschrieben.

Signale für die Koordinaten X¹ und Y' der "korrigiertet Prüfstelle werden durch Addierer 302 und 303, respektive durch die Subtrahierer 305 und 306 geliefert. Gleichzeitig gibt eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Referenzspannung, 308, Signale, die die Koordinaten X und Y des Schirmzentrums repräsentieren (die

C C

natürlich für einen bestimmten Versuchsabschnitt konstant sind) und überführen sie an die Subtrahierer 305 und 306. Die Koordinaten des Schirmzentrums werden zu Beginn des Versuchs bestimmt und die Vorrichtung für die Referenzspannung 308 so angepaßt, daß die entsprechenden Signale der Koordinaten angewandt werden können. Die Koordinaten des Schirmzentrums v/erden von den (korrigierten) PrUfstellen-Koordinaten subtrahiert, so daß man Signale 'für Ax undAY erhält, die für den Multiplikator 310 und 312 benötigt werden. Die· Multiplikatoren multiplizieren jeder; Signal mit sich

RAD

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- 1)2 -

2 2 selbst, so daß man Signale für (A X) und (ΔΥ) erhält. Diese Signale werden von dem Multiplikator 310 und 312 zu einem Addierer 31^ zusammen mit einem Signal der Vorrichtung für die Referenz-Spannung (308), entsprechend konstantem d geleitet. Der Addierer 31*1 addiert diese Signale und gibt das Ergebnis an die Divisoren 316 weiter. Das Signal für d wird ebenfalls zur Erzeugung eines Signals für den Kompensationskoeffizienten d +(flX) +(ΔΥ)

zugeleitet. Dieses Signal wird zu einem Multiplikator 318 gemeinsam mit der Aufforderung des Referenzsignals A vom Computer zugeleitet. Diese beiden Signale werden miteinander vom Multiplikator 318 zu einem kompensierten Signal A^ multipliziert, welches zur CRT-Vorrichtung 30Ί geleitet wird.

Die oben beschriebene Verfahrensweise zur Erzeugung eines kompensierten Helligkeitssignals und speziell die Verwendung der Winkel Θ und θ ist nur dann ausreichend genau, wenn die Winkel der

χ y

Blickrichtung mit einer Linie zum Schirmzentrum 10° oder weniger beträgt, so daß die Näherung für kleine Winkel gemäß 6 = tangens θ anwendbar ist. Wird Kompensation für einen größeren Winkel gewünscht, ist es notwendig, in den Regelkreis der Figur 20 eine Vorrichtung zur Erzeugung der notwendigen Tangensfunktion einzubauen. Dieser

Regelkreis wird zwischen die Aufzeichnungsvorrichtung des Fixierpunktes 301 und Addierer 302 und 303 eingeschoben und kann einer der bereits bekannten sein. Selbstverständlich kann davon Gebrauch gemacht werden, daß die Helligkeit des Fleckes (B) im Verhältnis zur Fläche des Fleckes (A) gemäß der Gleichung

_ _konstant
teht. Selbstverständlich kann man andere Verhältnisse air. im

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obigen Beispiel verwenden., und/oder eine Kombination beider Größen, die beispielsweise nach Erweiterung^ entsprechend umgerechnet sind.

Selbst wenn der Pixierpunkt nicht rezentriert ist_s wird durch die Vorrichtung der Figur 20 Helligkeitskompensation erzielt_s so daß die kampimetrische Vorrichtung in Figur 1 dem Patienten wie ein Kreis erscheint, d=h._s Vorrichtungen mit konstanten Augen-zu-Schirmabständen, das heißt,daß-die die Koordinaten der Prüfsteile repräsentierenden Signale X und Y vom Computer über die Addierer 302 und 303 (die dem Signal nichts hinzuaddieren würden, weil θ und 0=0 sind) den Subtrahierern 305 und 306 zugeleitet werden. Die Weiterbearbeitung der Signale wird dann., wie oben beschrieben, fortgesetzt, so daß man kompensierte Helligkeitssignale EL erhält.

In Fig. 6 ist das Fließbild des Schnittstellenprogramms für die Darbietung einer Prüfstelle gezeigt. Man erkennt, daß die Schnittstelle von externer Einrichtung und Rechner mit dem Rechnermodell und der Änderung der externen Einrichtung sich ändern kann, Die beschriebene besondere Reihenfolge ergibt sich aus einer besonderen Schnittstelle zwischen einem IBM II3I B-Computer und einer externen Einrichtung, die für den Gebrauch mit diesem entworfen wurde. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diesen Aufbau begrenzt. In dem Fließbild werden einige Schritte durch den programmierten' Rechner ^l\l au» Fig. 1 und einige Schritte durch die externe Schaltung,

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beispielsweise die Systemsteuerschaltungen 54 aus Fig. 1, durchgeführt. Die in ausgezogen dargestellten Blöcken gezeigten Schritte werden von der äußeren Einrichtung ausgeführt. Wenn das Programm eingebracht wird, so ist
darauf zu achten (Block 77)» daß die externen Einrichtungen eine Beendigung der verbliebenen Zeitverzögerung
zwischen den angebotenen Reizen erfordert, bevor an einer neuen Prüfstelle dem Patienten der nächste Reiz zugeführt werden kann.

Die Koordinatendaten für die 6 Bit-x-y-Koordinaten und die H Bit-Intensitätsdaten (d.h. Reizstärke) werden der externen Einrichtung zugeführt (Block 78), indem diese Daten sechzehn Ausgangsleitungen und vier Regelleitungen zugeleitet werden, die mit der externen Einrichtung verbunden sind.

Pufferregister in den externen Einrichtungen dienen zur
Aufnahme dieser Daten, wenn der Computer Hl die Steuerleitung 2 taktet, wodurch die Eingangspuffer für die
externen Einrichtungen gelöscht werden (Block 79)· Dann
taktet der Computer ¹Jl die Steuerleitung 3» die die neuen Daten von den Ausgangsleitungen in die Puffer befördert,
welche sich in den externen Einrichtungen befinden. Diese Schritte werden an den Blöcken 80 und 81 in der Pig. 6
ausgeführt.

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Pufferregister in den externen Einrichtungen dienen zur Aufnahme dieser Daten mittels einer Taktsteuerleitung 2, die außerdem mit den externen Einrichtungen in Verbindung steht. Dadurch werden die Eingangspuffer für die externen Einrichtungen gelöscht (Block^r79)· Dann taktet der Rechner die Steuerleitung 3» die die neuen Daten von den Ausgangsleitungen in die Puffer befördert₉ welche sich in den externen Einrichtungen befinden. Diese Schritte werden entsprechend den Blöcken 80 und 81 aus Fig. 6 ausgeführt» Bei Empfang dieser Daten bewirken die externen Einrichtungen eine Verzögerung von 15 Mikrosekunden und signalisieren dann mittels einer Unterbrechung den Empfang an den Rechner (Blöcke 82 und 83). Wenn das Programm das Unterbrechungssignal empfängt, wird der Steuerleitüng H durch den Computer ein Impuls zugeführt. Dadurch wird der Zeigestock- oder Eingangspuffer in den externen Einrichtungen gelöscht, wie dies durch die Blöcke Qk und 85 angedeutet ist. Dies ermöglicht den externen Einrichtungen, eine digitale Reaktion auf die Bewegung des Zeigestocks zu bilden, wenn der Patient signalisiert, daß er eine Stelle oder einen Prüfreiz beobachtet hat. Der Impuls auf der Steuerleitung 4 (Block Q^l\) bewirkt außerdem, daß die externen Einrichtungen mit einer "Dauer einer Stelle"-Zeitverzögerung beginnen und die Stelle an der gewünschten x-y-Koordinate und mit der gewünschten Intensität auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre erscheint (Block 86).

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Der Impuls auf der Steuerleitung ¹I betätigt außerdem den Tongenerator, so daß bei Ablenkung des Zeigestocks infolge Reaktion des Patienten ein verhältnismäßig hoher Ton erzeugt wird, der anzeigt, daß der Patient richtig auf den angebotenen Reiz reagiert hat.

Es ist selbstverständlxch klar, daß bei der Geschwindigkeit, mit der der Digitalrechner und die externen Einrichtungen hinsichtlich der Annahme der Reaktion eine Entscheidung fällen, der Patient niemals einen eine richtige Beobachtung anzeigenden Ton hört, wenn wenige Millisekunden später das Programm feststellt, das diese Reaktion unzutreffend oder inkorrekt war und den Ton des Generators entsprechend abwandelt.

In jedem Fall wird der Patient entweder auf den Prüfreiz reagieren, wenn er diesen in irgendeiner Weise, die korrekt oder inkorrekt sein kann, wahrnimmt, oder er wird nicht reagieren, wenn er den Prüfreiz nicht beobachtet. Wie im Block 87 aus Fig. angezeigt, wird dann, wenn der Patient nicht vor Ablauf der "Dauer einer Stelle"-Zeitverzögerung reagiert, die Stelle durch die externen Einrichtungen automatisch abgeschaltet, und der Reiz wird dem Patienten nicht mehr zugeführt. Dies ist im Block

88 angedeutet. Ein Signal an den Rechner gibt an, daß im Block

89 keine Reaktion gebildet wird, und die "Zeitverzögerung zwischen Stellen" wird im Block 90 begonnen. Es wird darauf hingewiesen,

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daß die "Zeitverzögerung zwischen Stellen" veränderbar ist und durch Verwendung der Schalter 30 in der Eingabeeinrichtung 29 gemäß Fig. 2 von der Bedienungsperson gesteuert werden kann.

Wenn der Patient auf den Reiz reagiert, indem er den Taststock bzw. Zeigestock in die allgemeine Richtung desjenigen Teils der Schaltung bewegt, die dem Abschnitt auf dem Schirm entspricht, in welchem er die Stelle gesehen hat, so kann diese Reaktion abhängig von einer ftir die Prüfung gewählten zulässigen Fehlergrenze richtig oder falsch sein. Diese Fehlergrenze kann dadurch bestimmt itferden, daß man die Schalterstellung der Schalter 30 der Eingangsrichtung 29 gemäß Fig. 2 entsprechend wählt.

Die Reaktion eines Patienten ist üblicherweise nicht genau und kann von der korrekten Richtung um 45° oder mehr abweichen.

Die Schaltung umfaßt eine Vielzahl von Schaltern, wie 28, um eine gleiche Vielzahl von Sektoren erwünschter Winkel, wie 12,86 , zu liefern, die die Anzahl der benachbarten Sektoren um den angularen Sektor herum bestimmt, indem der Reiz erzeugt wird, der dessen Wahrnehmung als richtige Reaktion akzeptiert.

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Die Diodenmatrix 50 aus Pig. 1 wird benutzt, um die Schaltabschnittinformation, die vom Patienten gebildet wurde, zu codieren. Zu diesem Zweck wird eine Graucodierung verwendet. Zwei benachbarte Schalterstellungen weichen niemals mehr als um eine Binärziffer oder ein Bit voneinander ab. Dadurch wird die Möglichkeit von Fehlreaktionen infolge gleichzeitigem Berühren von zwei Schaltkontakten durch den Taststock vermieden und eine Reaktionsgenauigkeit von - 1/2 Winkelabschnitten sichergestellt. Eine digitale Ziffer, die den Sektor bezeichnet, indem die Reaktion vom Patienten festgestellt wurde, wird auf diese Weise in das Ansprechregister 51 befördert.

Bei einer Unterbrechung als Folge der Schließung eines Taktstockschalters wird, wie in Block 91 aus Fig. 6 angedeutet, das Ansprechregister 51 in Fig. 6 durch den Rechner abgefragt.

Gleichzeitig schalten die externen Einrichtungen die Reizstelle ab, wie dies im Block 92 gekennzeichnet ist. Aufgrund der bekannten Punkt-Koordinaten, die dem Patienten angeboten wurden, berechnet dann das Programm im Block 93 den Winkelabschnitt, in dem die Reaktion des Patienten hätte liegen sollen. Liegt die Reaktion bzw. das Ansprechen nicht innerhalb der zulässigen Zahl von Fehlerabschnitten, in denen es hätte liegen sollen (Block 94), so wird die

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Steuerleitung 1 getaktet (Block 95), um die Tonhöhe des Tongenerators auf einen verhältnismäßig dunklen Klang zu ändern, der eine falsche Reaktion des Patienten anzeigt (Block 96). Dieses entspricht dem Interpretierprograiran aus Figur 3 (Block 69). Die falsche Reaktion wird festgehalten, und das Programm beginnt den "Zeitzwischenstellenverzögerung^II-Zyklus_/um eine vorzeitige Darbietung der nächsten Prüfstelle zu verhindern (Block 97).

Lagen die Reaktionen innerhalb der zulässigen Zahl von Fehlerabschnitten, so wird die "Zeitzwischenstellen"-Verzögerung unverzüglich gestartet (Block 98 ), und das Programm läuft aus, um die Abwandlungsprogramme abzurufen, wie dies in den Blöcken 70 und 71 des Gesamt-Fließbildes aus Figur 3 gezeigt ist, wodurch die Reaktion des Patienten auf den Prüfreiz interpretiert wird.

Das in Figur 7 gezeigte Unterprogramm zur Abwandlung der Datenstellen aufgrund der Reaktion des Patienten auf den Reiz (Blöcke 70, 71 und 32 in Figur 3) ist in Fließbildform gezeigt. Dieses Programm bestimmt die nächste Intensität des dem Patienten in den fraglichen Koordinaten anzubietenden Prüfpunktes. Außerdem bestimmt dieses Programm, ob in diesen Koordinaten der Schwellwert erreicht ist. Ist der Schwellwert erreicht, so ist die Prüfung dieses Punktes.bzw. dieser Stelle beendet. Eine Angabe, die benutzt werden kann, wenn der Stellwert zu weit von dem vorhergesagten Schwellwert entfernt ist, besteht darin, den Schwellwert an der bestimmten Stelle erneut zu prüfen. 3 0 9 813/0306 _{BAD 0R}|_G|_NAL

Es hat sich gezeigt, daß, wenn ein Reizwert nicht gesehen wurde, die Intensität des nachfolgenden Reizwertes an gleicher Stelle um 4 Einheiten erhöht werden soll; wurde jedoch ein gegebener Reiz erkannt, wurde die Intensität des nächsten Reizes um 2 Einheiten verrringert. Auf diese Weise wurde beste Wirkung erzielt.

Diese beschriebenen Schritte werden durch

das Programm ausgeführt, wie dies in den Blöcken 101, 102 und 103 aus Figur 7 angedeutet ist. Die Helligkeitsgrenze b und die Dunkelheitsgrenze d einer Datenstelle bezeichnet zu irgendeiner gegebenen Zeit den höchsten und den niedrigsten Wert aus dem Satz von an dieser Stelle geprüften Reizwerten. Die Zahlen b werden zu Anfang auf die höchste in dem Versuch zu verwendende Reizwertstufe eingestellt und dann während des PrüfVorganges gemäß den Reaktionen des Patienten verringert.

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Die Zahlen d werden zu Beginn auf die niedrigste im Versuch zu verwendende Reizstufe eingestellt und dann während des PrüfVorganges gemäß den Reaktionen des Patienten erhöht. Die in den Blöcken 1O2 und 1O3 aus Figur 7 erwähnte IBB-Zahl ist ein vorhergesagter Prüfwert, der bei dem nächsten Prüfangebot in den Koordinaten verwendet wird, wenn gewisse durch den restlichen Teil des Programms bestimmte Bedingungen erfüllt sind.

In jedem Fall ist der nächste Schritt (Block 104) die Bestimmung, ob die b-Grenze der Prüfkoordinaten schon geprüft wurde. Ist dies bereits geschehen, so bestimmt das Programm (Block 105), ob die Dunkelheitsgrenze vorher bereits geprüft war. Viaren beide bereits vorher geprüft, so wird der vorhergesagte Wert von IBB auf die Hälfte der vorher geprüften Werte (Block 106) eingestellt. Diese Abfrageart kann als binäre Abschneidtechnik bezeichnet werden, bei der sich mathematisch zeigen läßt, daß sie sehr wirksam ist. Wenn die b-Grenze nicht geprüft worden ist (Block 1O4), so wird eine Anzeige k gleich 1 gesetzt, um dieses anzuzeigen. Ist. die Dunkelheitsgrenze zuvor nicht geprüft worden, so wird die Anzeige k auf einen anderen Wert (3) gesetzt, um dieses anzuzeigen. Sind beide Extremwerte zuvor geprüft worden, so wird die Anzeige k auf 2 gesetzt. Diese Schritte werden jeweils in den Blöcken 107, 108 und 109 ausgeführt.

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Versehen mit der Information bezüglich der Grenzprüfung für Helligkeit und Dunkelheit kann die Programmlogik feststellen, ob der Schwellwert erreicht ist. Der absolute numerische Unterschied zwischen dem Helligkeits- und Dunkelheitsanzeiger b und d ist entweder größer, gleich oder kleiner 1. Dieser Unterschied ist eine Anzeige dafür, ob der Schwellwert erreicht ist. Eine derartige Prüfung v/ird im Block 109 in Figur 7 durchgeführt und entspricht der Eingabe in den Block 32 in Figur 3. Ist der Unterschied größer als 1, so ist es klar, daß der Schwellwert noch nicht erreicht ist, da der Schwellwert, wie vorstehend bereits ausgeführt, als derjenige Helligkeitswert der Reize definiert ist, der bei Verringerung um einen Schritt nicht mehr gesehen wird. Ist andererseits der Unterschied zwischen b und d genau gleich 1, so kann der Schwellwert erreicht sein oder nicht. Es muß noch bestimmt werden, ob die vorstehend angegebenen Grenzen geprüft wurden, um diese Tatsache zu bestimmen. Eine derartige Prüfung wird im Block 110 ausgeführt, und wenn die Helligkeitsgrenze zuvor nicht geprüft wurde oder wenn beide Grenzen zuvor nicht geprüft wurden, wie dies durch den Wert der Anzeige k angegeben wird, so ist der Schwellwert noch nicht erreicht. Es ist daher eine weitere Prüfung erforderlich, um den Schwellwert zu erhalten. Unter Verwendung der neuerrechneten Helligkeitskriterien (Intensitätsangabe = IBB) (Block 111), läuft das Programm zur Fortsetzung der Prüfung aus.

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In dem Fall, in dem die Differenz b -..d,: kleiner als 1 ist, wird im Block 112 aus Figur 7 eine Prüfung durchgeführt, um den.Wert der Anzeige k zu bestimmen. Ist die Anzeige k gleich 2 oder 3, dann ist der Schwellwert erreicht« Ist die Anzeige k gleich 1, so gibt dies an, daß die Helligkextsgrenze noch nicht geprüft wurde,und die Helligkextsgrenze b wird im Block 118 auf das Maximum +1 gestellt, um anzuzeigen, daß die maximal zur Verfügung stehende Helligkeit nicht gesehen werden konnte. Somit enthält die Ausgangsskala der Helligkeitswerte eine zusätzliche Zahl, wenn ein Vergleich mit der Skala der Prüfung durchgeführt wird. In allen drei Fällen wurde der Schwellwert erreicht, und es wird im Block 113 eine Prüfung durch geführt, um festzustellen, ob die Neuprüfungsangabe abgerufen werden soll. Wird dies nicht angezeigt, so erfolgt ein unmittelbarer Austritt über den Block 114, in welchem die Daten für die Prüfstelle aus der Prüfanordnung entfernt und in der Ausgangsdatenanordnung gespeichert v/erden. Ist eine Neuprüf ungsangabe vorhanden, so wird im Block 115 eine Prüfung durchgeführt, um zu bestimmen, ob die Neuprüfung notwendig ist. Bei dieser Prüfung wird der gemessene Schwellwert mit einera vorhergesagten, vorherbestimmten Schwellwert aufgrund des normalen Sichtschwellwertes verglichen. Das Versagen dieser Prüfung ist eine Anzeige dafür, daß möglicherweise eine /moraalität aufgetreten ist. Uine derartige Anomal.!tat kann blinzeln oder kurzzeitige Defokussierung anzoigcn. Die l'rüfstulle wird im lilock 116 auf eine Neu-

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prüfung eingestellt, indem die Daten für die Helligkeitsund Lunkelheitsgrenzen wieder aktiviert werden. Ist keine Neuprüfung angezeigt und wurde der Schwellwert bestimmt, so wird die Prüfstelle im Block 114 aus der Prüfanordnung entfernt und ihre Schwellwertdaten in der Ausgarnanordnung gespeichert. In jedem Fall hat das Programm zu diesem Zeitpunkt die Prüfstelle in Abhängigkeit von der Reaktion des Patienten so verändert, daß eine Annäherung an die Schwellwertbestinunung erreicht ist.

In den Figuren 8 und 6a ist das Fließbild für das Unterprogramm zur Aufzeichnung des blinden Flecks dargestellt. Ein normaler blinder Fleck ist schematisch in Figur Ea gezeigt. Die Aufzeichnung des blinden Flecks ist eine Programmangabe, die von den Schaltern gesteuert werden kann, die sich in der System-Dateneingangsschaltung 53 aus Figur 1 befinden. Vor der Beschreibung der Einzelheiten der Logikanordnung aus Figur 8 erfolgt eine allgemeine Darstellung der Art, in der die Aufzeichnung des blinden Flecks durchgeführt wird, was das Verständnis der nachfolgenden Logikanordnung erleichtert. Ls sei zunächst angenommen, daß durch das Programm die retinalen oder relativen Koordinaten des geometrischen Mittelpunktes des blinden Flocks bekannt sind. Dann werden dem Patienten Prüf stellen in etwa 1 Schritten entlang eines St rallies (.St rahl 1) von dem angenommenen Mittelpunkt niij-.ehuLen, bus dir» rechte Kaule de:; b

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Flecks festgestellt ist. Man erkennt, daß die Reihenfolge der in Fig. 9 gezeigten Prüfungen die Reihenfolge der Prüfungen ist, die zur Aufzeichnung der Grenzen des blinden Flecks verwendet werden. ·

Die Prüfung zur Aufzeichnung des blinden Flecks wird vorzugsweise zwischen die pseudozufälligen, andersweitig verwendeten Versuehsreize eingeschoben, mit einem Blindfleckenversuch je zwei anderen Versuchen, aber in zufälliger Reihenfolge.

Der linke Rand des blinden Flecks wird in gleicher Weise mittels des Strahles 2 bestimmt. Der senkrechte Bisektor der Linie, die die beiden horizontalen Ränder des blinden Flecks verbindet, wird errechnet. Prüfstellen werden in etwa 1 Schritten senkrecht nach unten - entlang eines Strahles 3 und in Richtung entlang diesem Bisektor angeboten, bis der untere Rand des blinden Flecks erreicht ist. Dann werden Prüf stellen in etwa l°Abständen vertikal nach oben entlang dem Strahl 4 angeboten, bis der obere Rand des blinden Flecks ermittelt wurde. Auf diese Weise werden die oberen und unteren Grenzen einer senkrechten Sehne durch den blinden Fleck gebildet. Der senkrechte Bisektor dieser Sehne verläuft durch den geometrischen Mittelpunkt des blinden Flecks und kann als errechneter horizontaler Meridian des blinden Flecks bezeichnet v/erden. Entlang dem

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horizontalen Meridian werden in etwa 1 Abständen Prüfstellen angeboten (Strahlen 5 und 6), um die wirkliche horizontale Erstreckung des blinden Flecks zu bestimmen. Mit der horizontalen Erstreckung und dem horizontalen Meridian kann dann der Mittelpunkt des blinden Flecks mit Genauigkeit festgelegt werden. Eine Vielzahl von Strahlen werden dann vom Mittelpunkt des blinden Flecks zu seinen Rändern unter verschiedenen Winkeln gelegt, wie dies durch die gestrichelten Linien (Strahlen 7,8,9 und 10) angedeutet ist. Entlang dieser Strahlen können Prüfsteilen' angeboten werden, um die wirkliche Form des blinden Flecks zu bestimmen.

Es können soviel Strahlen verwendet werden, wie für die Bestimmung der Form des blinden Flecks erforderlich erscheinen. Im allgemeinen sind 8 oder 10 Strahlen ausreichend, um eine ν Aufzeichnung des blinden Flecks mit gewünschter Genauigkeit zu erhalten.

In Fig. 8 ist das Fließbild es Unterprogramms für die Aufzeichnung des blinden Flecks im einzelnen dargestellt. Nach dem Eintreten in das Programm erfolgt eine Prüfung (Block 121) zur Bestimmung, ob ein neuer Strahl geprüft werden soll oder ob es sich um den ersten Eintritt in das Programm handelt.

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Soll ein neuer Strahl geprüft werden oder handelt es sich um den ersten Eintritt in das Unterprogramm, so wird in Block 122 eine zweite Prüfung durchgeführt,- um zu bestimmen ι ob alle gewünschten Strahlen geprüft worden sind« Sind beide Bedingungen erfüllt> dann ist die Aufzeichnung des blinden Flecks beendet. Eine weitere Untersuchung der Ausdehnung des blinden Flecks wird durch Einstellung einer Anzeige (Block 123) unterdrückt, und das Programm läuft aus«, ■

Wird die Prüfung des blinden Flecks noch durchgeführt (wie angezeigt durch die Prüfergebnisse der Blöcke 121 und 122), so wird durch die vorstehend beschriebene Logikanordnung (Block 125) ein neuer Strahl ausgewählt. Eine Prüfstellenkoordinate wird in einem Schritt von etwa 1° entlang des Strahles errechnet (Block 126). Natürlich wird jede Prüfstelle vor ihrer Erzeugung unter Berücksichtigung der Verschiebung des Fixierpunktes in bereits beschriebener Weise korrigiert. Erstreckt sich die errechnete Prüfstellenkoordinate über den Rand des Gesichtsfeldes hinaus oder in den Fixierungspunkt, so ist es klar, daß sich ein Fehler ergeben hat oder daß eine große Gesichtsfeldstörung vorhanden ist.

Ein derartiger Fehler kann durch Unaufmerksamkeit des Patienten oder fehlende Fixierung hervorgerufen,werden. Zur Feststellung wird eine Prüfung durchgeführt (Block 127), und wenn ein derartiger Fehler aufgetreten ist, wird in den Blöcken 128 und 129 die durchzuführende Abhülfe angezeigt. Das Programm läuft dann weiter zum Punkt B aua Fi.£. 8a.

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Ist die errechnete Prüfstelle zulässig, so wird sie dem Patienten angeboten (Block 130), indem das vorstehend beschriebene Schnittstellenunterprogranun abgerufen wird. Bei Rückkehr von diesem Programm wird eine Prüfung durchgeführt (Block 131), um festzustellen, ob die Stelle gesehen wurde. War dies nicht der Fall, so handelte es sich um den blinden Fleck, und seine Koordinaten werden in die Ausgangsanordnung im Block eingegeben. In diesem Fall läuft das Programm aus, um die Prüfung des blinden Flecks fortzusetzen, bis alle Prüfstrahlen beendet sind. Wurde der Fleck gesehen, so geschah dieses unmittelbar außerhalb des Randes des blinden Flecks, und seine Koordinaten werden in die Hauptanordnung der Prüfstellen eingegeben, um eine genaue Schwellwertbestimmung zu ermöglichen (Block 133).,

Es ist ebenfalls wünschenswert, daß zur genauen Schwellwertbestimmung die Koordinaten eines Punktes zwei Schritte entlang des Strahls in die Hauptanordnung der Prüfstellen eingegeben werden. Dann wird eine Anzeige eingestellt, um anzugeben, daß auf diesem Strahl keine weiteren Prüfungen durchzuführen sind (Block 13*0» da der Rand des blinden Pleck3 auf diesem Strahl gefunden worden ist. Das Programm läuft weiter nach b Fig. 8a.

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Bei B (Block 135} wird bestimmt, ob sowohl der horizontale als auch der vertikale Meridian des blinden Flecks geprüft worden ist. Sind beide geprüft worden, so wird bestimmt (Block 136), ob der wirkliche Mittelpunkt des blinden Flecks innerhalb eines annehmbaren Fehlerbereiches vom vorhergesagten Mittelpunkt entfernt liegt. Wenn die beiden Mittelpunkte innerhalb annehmbarer Grenzen übereinstimmen, so wird aufgrund der Prüfdaten ein neuer horizontaler Meridian errechnet. Dies erfolgt mittels der vorstehend beschriebenen Programmlogik, und das Programm läuft zur Fortsetzung der Prüfung des blinden Flecks aus.

Wenn sowohl der horizontale als auch der vertikale Meridian nicht geprüf t worden sind und wenn der wirkliche Mittelpunkt des blinden Flecks innerhalb annehmbarer Grenzen mit dem vorhergesagten Mittelpunkt übereinstimmt, so läuft das Programm zur Fortsetzung der Aufzeichnung des blinden Flecks aus. Das Unterprogramm für die Aufzeichnung des blinden Flecks ist beendet, wenn alle Strahlen geprüft worden sind.

Für den Fachmann ist es klar, daß sich im wesentlichen der gleiche Vorgang zur Aufzeichnung von Krankheitsskotomen verwenden läßt, die eine geringere Dichte haben können als der normale blinde Fleck. In diesem Fall sind die für die Aufzeichnung der Skotome verwendeten Helligkeitswerte der Prüfung etwas dunkler als der Schwellwert in den Skotomen.

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Bei der Aufzeichnung von Kraniche itskot omen ist es nor«· malerweise wünschenswert, entlang zusätzlicher JStrihJen. aus Strahlen weitgehender Länge zu prüfen.

Ist die gesamte Eingangsanordnung der Prüfsteinen geprüft worden und sind alle Schwellwerte bestimmt_f so wll»i ein AW8~ gangsprogramm abgerufen» dessen Fließbild in Fig» IO gezeigt ist, um die Daten in brauchbarer Form aufzuzeichnen.! Eine Form, die sich als besonders brauchbar geneigt hat, besteht in einer graphischen Aufzeichnung mittels einer Kurve, Eine derartige Kurvenaufzeichnung kann eine Darstellung des gesamten Gesichtsfeldes mit Isopteren umfassen, Wie in Fig. dargestellt. Die Isopteren verbinden diejenigen Puppte des Gesichtsfeldes, die gleichen Schwellwert haben. Andererseits hat eine sehr vereinfachte Gesichtsfeldansteige nur wenige Datenstellen, was gelegentlich erwünscht ist (Fig, $.1). Diese Art von vereinfachter Gesichtsfeldanzeige ist beispielswpise zweckmäßig bei Untersuchungen für Führerscheine oder bei einer schnellen Abtastsuche nach einem Sichtfehler o.d.ßr ßjcotpmen in einem bestimmten Bereich des Gesichtsfeldes>

Das Programm gemäß Figur IO bestimmt zunächst {ßlock 140), ob eine vereinfachte Gesichtsfeldprüfung angezeigt wurden soll. Soll eine derartige Aufzeichnung geliefert werden, so werden die Daten in dem in Figur 11 gezeigten Format aufgezeichnet (Jilock 141). Dabei zeigen die Zahlen den pcivw.cllw.ort

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an jeder einzelnen Prüfsteile an. Am oberen Rand der Aufzeichnung befindet sich ein Titel, und am unteren Rand ist der Name des Patienten, das Datum der Prüfung sowie andere in Präge kommenden Daten in einer Bezeichnung dargestellt. Beispielsweise kann bei einer Aufzeichnung gemäß Pig» Il eine typische Bezeichnung die Angabe enthalten₉ daß der vom Kreis bedeckte Winkelbereich 5° beträgt. Es ist selbstver-· ständlich klar, daß bei Verwendung einer großen Zahl von Prüfstellen diese Art der Anzeige wegen ihrer Unübersichtlichkeit unpraktisch wird. " * *^:-

SoIl keine vereinfachte Gesichtsfeldprüfung durchgeführt werden, so erfolgt im Block ikM eine Prüfung zur Feststellung, ob eine vollständige Anzeige des Gesichtsfeldes mit Isopteren vorgenommen werden soll. Ist dies der Fall, so wird eine. Gesichtsfeldaufzeichnung gemäß Fig_a 12 gezeichnet (Block 145)-Eine Aufzeichnung dieser Art kann von hohem Interesse für die Prüfenden sein, um Gesichtsfeldanomalitäten zu lokalisieren. Diese Art der Aufzeichnung kann außerdem verwendet werden, um eine Krankheit, die das visuelle System beeinflußt, zu interpretieren oder ihren Verlauf und ihre Behandlung zu verfolgen.

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Claims (1)

1. Patentansprüche

   1.) Automatisches Verfahren zur Prüfung des Gesichtsfeldes eines Lebewesens, insbesondere eines Menschen, dadurch gekennzeichnet, daß maschinell gesteuert die jeweilige Blickrichtung eines Versuchswesens bestimmt wird, daß maschinell gesteuert kurzzeitige, stationäre Lichtpunkte mit gewähltem Reizwert an gewählten Stellen in einem zweidimensionalen Prüffeld, das in Bezug auf die jeweilige Blickrichtung zentriert ist, gebildet werden, daß bestimmt wird, ob das Versuchswesen an jeder der bezeichneten Stellen die entsprechenden Lichtpunkte wahrgenommen hat, und daß maschinell gesteuert zusätzlich kurzzeitige stationäre Lichtpunkte mit errechnetem Reizwert an den gewählten Stellen gebildet werden, indem der zu bildende Reizwert an einer bestimmten Prüfstelle in Abhängigkeit des Wahrnehmungsvorganges durch das Lebewesen an der betrachteten Stelle berechnet wird, so daß der Schwellwert des wahrgenommenen Reizes an genau bestimmter Stelle im Prüffeld bestimmt wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert des wahrgenommenen Reizes an jeder Prüfstelle maschinell gesteuert aufgezeichnet wird.

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   3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die. maschinell gesteuerte Bestimmung des momentanen Fixierpunktes eines Versuchswesens durch Aufzeichnung der relativen Lage der Abbildung des Bildes einer punktförmigen» ihrer Wirkung nach· im Unendlichen liegen" den Strahlenquelle in der Pupille geschieht.

   ¹K Verfahren nach Anspruch 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die maschinell gesteuerte Bestimmung der momentanen Lage des Fixierpunktes eines Versuchswesens durch Aufzeichnung der Wechsel in den horizontalen und vertikalen Komponenten eines elektrischen Feldes um den Augapfel herum, welches durch Verschiebung des corneo^retinalen Standpotentials verursacht wird» durchgeführt wird,

   5» Verfahren nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die momentanen» stationären Lichtpunkte maschinengesteuert in einer für das Lebewesen nicht vorhersehbaren Folge angeboten werden»

   6. Verfahren nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Folge der Darbietung der Lichtpunkte mit errechneter Reizstufe in für das Lebewesen unvorhersehbarer Weise dynamisch unter Berücksichtigung des Wahrnehmungsvorganges von Hei Ken am gleichen Prüfort im Prüffeld geändert wird.

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   7. Verfahren nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Anfangsbestimmung des momentanen Fixierpunktes des Versuchswesens eine Brechungskorrektur des Auges des zu prüfenden Lebewesens vorgenommen wird·

   8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7> dadurch gekennzeichnet, daß die Darbietung der berechneten Reizwerte an jeder Prüfstelle zeitlich so weit auseinander liegen, daß Beeinflussungen durch Retinaadaption vermieden werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß vor Beginn des eigentlichen Prüfvorganges maschinengesteuert festgestellt wird, welches Auge des tiebewesens geprüft wird, und daß in Abhängigkeit von dieser Feststellung die Koordinaten der Prüfstellen in dem zweidimensionalen Prüffeld, das in Bezug auf die momentane Blickrichtung des Versuchswesens zentriert ist, gewählt werden.

   10. Verfahren nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Darbietung der Prüfflecken auf einem Prüfschirm konstanter Helligkeit an den Prüfstellen im Prüffeld,

   das hinsichtlich der momentanen Blickrichtung des Versuchswesens zentriert ist, so durchgeführt wird, daß man voraus-• . gewählte Prüfpunktkoordinaten mit fersten Koordinaten hinsichtlich der Blickrichtung der; Versuchswesens einer reinen Translation unterwirft.

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   11. Verfahren nach Anspruch 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,

   daß man für das Versuchswesen eine Anzeige für die korrekt-e ^: Wahrnehmung bei richtigem Erkennen eines Reizes und eine Anzeige einer inkorrekten Wahrnehmung bei unrijhtigem Erkennen eines Reizes erstellt.

   12- Verfahren nach Anspruch 1 his 11., dadurch gekennzeichnet, daß das Versuchswesen die Wahrnehmung eines Reizes durch eine manuelle Tätigkeit anzeigt. .

   13· Verfahren nach Anspruch l.bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Peststellung, ob das Versuchswesen einen Reiz erkannt hat, durch Aufzeichnung eines Wechsels eines hervorgerufenen Corticalpotentials im occipitalen Zentrum erfolgt. ■-.-'■'.

   14. Verfahren nach Anspruch 1 bis 13> dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung, daß·das Versudhsweseh einen.Reiz erkannt hat, durchgeführt wird, indem.man■die Bewegung-des Auges den Versuchswesens in Richtung der; Prüf stelle,- .. · bei der der Reiz dargeboten wurde,, nachweist...

   15· Verfahren nach Anspruch 1 b:ic. 1*1, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung des Reizwertes des Lichtfleckens an der Prüf rite.He in. übereiristimmunp; steht mit dem n^t^-ng und der Richtung der Tranrjlat i'>, ei or Prüfpunktkoordinriten.

   BAD ORiGlNAL

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   ΐβ. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung durch Berechnung des Reizwertes B. eines Lichtfleckens an einer übertragenen Prüfstelle übereinstimmt mit dem Ausdruck

   d²+ (/u)²t ( Ay)

   d²

   .^Bo

   worin d die Entfernung des Auges des Versuchswesens zum Zentrum des Prüfschirms entlang einer senkrechten Achse zur Oberfläche des Schirms, B₀ ein vorherbestimmter

   2 2

   Referenzreizwert und (üx) + (Äy) das Quadrat der Entfernung vom Zentrum des Prüfschirms zum Ort der übertragenen Prüfstelle ist.

   17· Verfahren nach Anspruch 1 bis l6, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Alarmsignal und eine Vorrichtung zum Beenden der Darbietung der Lichtflecke erstellt, wenn die Blickrichtung des Versuchswesens um einen vorgewählten Betrag von einem Referenzpunkt im besagten Feld abweicht.

   18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Wiederaufnahme der Darbietung jener Lichtpunkt geschieht, wenn die Blickrichtung des Versuchswesens, in die vorbestimmten Grenzen, bezogen auf den Referenzpunkt, im Versuchsfeld zurückkehrt.

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   r. 67 -

   19« Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der relativen Lage der Blickrichtung des Versuchswesens in dem besagten zweidimensionalen Prüffeld durchgeführt wird, indem auf der Pupille maschinengesteuert die relative Lage eines Bildes einer punktförmigen Strahlenquelle, die, ihrer Wirkung nach, im Unendlichen liegt, aufgezeichnet wird.

   20. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufzeichnung der relativen Lage des Fixierpunktes eines Versuchswesens im zweidimensionalen Prüffeld durchgeführt wird, indem man maschinengeregelt die Wechsel der horizontalen und vertikalen Komponenten eines elektrischen Feldes in der Umgebung des Augballes, das durch das corneoretinale Standpotential verursacht wird, aufzeichnet.

   21. Verfahren zur Prüfung des Gesichtsfeldes eines. Lebewesens, dadurch gekennzeichnet, daß eine Brechungskorrektur des Auges des zu prüfenden Lebewesens vorgenommen wird, daß die Koordinaten der momentanen Blickrichtung eines Versuchswesens auf einem ebenen Prüfschirm aufgezeichnet werden, daß momentane stationäre Lichtflecken von bestimrn-

   .;:··; tem- Reiz wert an bestimmten Stellen auf dem ebenen Versuchsfeld unter Berücksichtigung der momentanen Blickrichtung des Versuchswesens angeboten werden, deren Reiz-

   30981 3/030R

   wert ebenfalls in Bezug auf die momentane Blickrichtung des Versuchswesens eingestellt wird; daß festgestellt wird, ob das Versuchswesen jeden dieser Lichtflecken wahrnimmt, und daß man maschinengesteuert zusätzliche momentane stationäre Lichtflecken berechneten Reizwertes an der gleichen Stelle, bezogen auf die momentane Blickrichtung des Versuchswesens, darbietet, indem man den Reizwert an der jeweiligen Stelle, bezogen auf die momentane Blickrichtung des Versuchwesens, unter Berücksichtigung des Wahrnehmungsvorganges an jener Stelle berechnet, so daß der Schwellwert der wahrgenommenen Reize an jeder dieser Stellen nachgewiesen wird.

   22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwert an jedem der ausgesuchten Stellen unter Berücksichtigung des momentanen Fixierpunktes des Versuchswesens dargestellt wird.

   23· Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Versuch abgebrochen wird, wenn die momentane Blickrichtung des Versuchswesens außerhalb vorgewählter Grenzen liegt.

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   24. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Erstellung einer Karte mit dem normalen blinden Fleck des Versuchswesens durchgeführt wird, indem man eine entsprechende Auswahl von Prüfstellen unter Berücksichtigung der momentanen Lage des Fixierpunktes des Versuchswesens vornimmt..

   25· Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die relative Lage der Lichtflecken in einer Reihenfolge gewählt wird, die für das Versuchswesen unvorhersehbar ist.

   26. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß beim Blinzeln des Versuchswasens der Versuch sofort unterbrochen wird.

   27» Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Angleichung den Reizwertes der Lichtflecken dadurch geschieht, daß für jeden einzelnen Licht;flecken in einer bestimmten Lage, bezogen auf die momentane RLickrichtung de» Ve;t'f5uchfjwesens, ein Heizwert nach

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   cl'

   BAD ORIGINAL

   berechnet wird, worin d die Entfernung vom Auge des Versuchswesens zum Zentrum des Prüfschirms entlang einer senkrechten Achse auf die Oberfläche des Schirms,

   2

   B₀ der vorherbestimmte Referenzreizwert, (Δχ) + (Ay) das Quadrat des Abstandes vom Mittelpunkt des Schirms zum Lichtflecken ist.

   wi:cm:v/y

   BAD ORIGINAL

   r * ■

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