ES2851300T3 - Sistema para medir la disparidad de fijación visual - Google Patents

Abstract

Un sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual que comprende: un aparato de visualización para presentar contenido visual estereoscópico a un paciente; un aparato de detección (100) adaptado para monitorizar la visión central del paciente; un controlador (140, 172) adaptado para controlar el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico que se mueve suavemente con un objetivo estático de imagen central.

Description

DESCRIPCIÓN

Sistema para medir la disparidad de fijación visual

Campo

Esta aplicación se refiere a la corrección de la vista y, de manera más particular, a la medición de la disparidad de fijación del sistema visual.

Antecedentes

El sistema óptico del ojo humano utiliza numerosos músculos, así como señales centrales y periféricas mientras enfoca objetivos tanto próximos como lejanos. Hay muchas respuestas implicadas en el cambio de enfoque de lejos a cerca, así como en fijar un objetivo a una distancia establecida.

Cuando nuestros ojos trabajan juntos y se dirigen a un objetivo a más de seis metros de nuestros ojos (20 pies), parecerán estar paralelos entre sí y lo consideramos una binocularidad. Si ambos ojos miran a un objetivo a menos de seis metros (20 pies), es posible que nuestros ojos no parezcan paralelos, pero aún tengamos una visión binocular siempre que la línea de visión de cada ojo apunte directamente al objetivo de la mirada. Si la binocularidad se anula interrumpiendo la visión de un ojo o del otro, los ojos a menudo rotan a lo largo de los ejes X, Y y Z. El movimiento y la rotación del ojo que está cubierto en comparación con el movimiento del ojo que está descubierto pueden ser diferentes, pero mensurable. En términos generales, el cambio de posición o movimiento de los ojos una vez que se interrumpe la visión, poniendo fin a la binocularidad, a menudo se considera una heteroforia. También es posible medir la rotación de torsión y el movimiento a lo largo de los ejes X, Y y Z del ojo si no se interrumpe o altera la binocularidad. Esto se puede hacer alterando la posición de los objetivos binoculares periféricos ubicados con relación a los objetivos binoculares centrales.

Nuestro sistema propioceptivo o lo que a menudo llamamos nuestro "sexto sentido", es el mecanismo de retroalimentación sensorial para el control motor y la postura. Nos aporta inconscientemente una retroalimentación interna. Nuestro sistema propioceptivo está compuesto de neuronas sensoriales situadas en nuestro oído interno y receptores de estiramiento situados en nuestros músculos y ligamentos de soporte.

En nuestros músculos esqueléticos, estos receptores propioceptivos tienen un mecanismo de compensación de carga. Por ejemplo: imagínese de pie con los ojos cerrados y los brazos extendidos hacia afuera. Ahora imagínese que alguien empieza a cargar un libro tras otro en sus manos. A medida que sienta que el peso de los libros aumenta, ejercerá más fuerza para evitar que los libros se caigan al suelo. Cuando alcance el máximo esfuerzo, los libros se le caerán de las manos. No necesita sus ojos para sentir el peso.

Existen receptores propioceptivos anatómicamente similares en nuestros músculos oculares, pero estos receptores no tienen un mecanismo de compensación de carga y no median en la posición consciente del ojo. Esto es comprensible porque existe una carga mecánica constante en todos los músculos extraoculares y no se requiere ningún mecanismo de compensación de carga.

Nuestros músculos extraoculares tienen receptores propioceptivos que envían constantemente retroalimentación sobre la ubicación de cada ojo. Cuando uno elige mirar algo, su cerebro toma la imagen de cada ojo y mueve sus músculos extraoculares para alinearlos exactamente con el objetivo. Si esto no sucediera, tendría visión borrosa, un ojo apuntaría a un objetivo y el otro ojo apuntaría a un objetivo diferente.

Uno puede elegir adónde quiere mirar, pero luego su sistema nervioso autónomo toma la imagen de cada ojo y envía una señal a sus músculos extraoculares para alinear cada ojo perfectamente con ese objetivo. Después de que cada ojo se mueva de manera independiente para alinearse con el objetivo, los receptores propioceptivos de los músculos extraoculares envían la señal de vuelta al cerebro con respecto a la posición a la que se ha movido cada ojo. Esta retroalimentación propioceptiva es necesaria para cerrar el bucle entre adonde le dijo el cerebro a los ojos que se movieran y donde se encuentran los ojos actualmente. El cerebro necesita saber la posición de cada ojo para que cuando uno decida mirar al siguiente objetivo, su cerebro sepa cuánto mover cada ojo para alinearlo con el siguiente objetivo.

Esta retroalimentación propioceptiva es fundamental para coordinar los movimientos entre nuestros ojos, para ver una sola imagen clara, junto con muchas otras funciones. Sabemos que esta retroalimentación propioceptiva de nuestros músculos extraoculares envía su señal a través del nervio trigémino, que es un nervio de nuestra cabeza responsable de la sensación de dolor en nuestros senos nasales, tejido muscular extraocular y mandíbula.

Muchas personas que sufren dolores de cabeza crónicos, astenopia asociada con el trabajo de cerca, astenopia asociada con mirar objetivos a larga distancia, rigidez de los músculos del cuello y de los hombros y sequedad ocular son consecuencia del mecanismo de retroalimentación sensorial propioceptiva de los músculos extraoculares al estimular el nervio trigémino. A partir de un estudio clínico con pacientes con dolor de cabeza crónico, se ha aprendido que cambiar este bucle de retroalimentación puede alterar y, a menudo, aliviar el dolor de cabeza. Esto se puede hacer midiendo la disparidad propioceptiva o, de manera más general, la disparidad de fijación visual. La disparidad propioceptiva es el desequilibrio entre adónde enfocan los ojos conscientemente y la percepción no visual de dónde está ubicado el objeto en el espacio. Esto a menudo varía con la distancia.

Probar y sincronizar la retroalimentación propioceptiva entre cada músculo extraocular requiere aislar nuestra visión central de nuestra visión periférica. Nuestra visión central abarca menos de 1° de arco y es responsable de la visión detallada situada dentro del área de nuestra retina llamada fóvea. Los objetivos que se ven en la fóvea se controlan mediante movimientos de persecución oculares lentos y suaves. Los objetivos fuera de nuestra fóvea y en nuestra visión periférica están controlados por movimientos oculares sacádicos rápidos. Anatómicamente sabemos que los movimientos de persecución y sacádicos de los ojos se coordinan en nuestro cerebro desde diferentes ubicaciones.

El uso de dispositivos electrónicos de captura de imágenes para observar y cuantificar el movimiento del ojo humano es una tecnología madura conocida como "seguimiento ocular". Algunas aplicaciones del seguimiento ocular incluyen equipo militar para pilotos, entornos sofisticados de realidad virtual 3-D y análisis médico.

La tecnología de visualización estéreo 3-D de buena calidad es relativamente nueva en los productos de consumo, pero ha estado disponible para aplicaciones profesionales desde hace muchos años. Se ha desarrollado una variedad de tecnologías de visualización en 3-D que se esfuerzan por proporcionar al espectador dos imágenes visuales, una para cada ojo, que difieren ligeramente en su contenido para presentar todos los objetivos en el campo visual con su paralaje matemáticamente correcto en función de la distancia al espectador. La tecnología de películas más antigua utilizaba diferentes lentes con filtros de colores para cada ojo. Esto era crudo y poco realista. La tecnología actual para películas utiliza lentes bien con filtros polarizados pasivos o con una electrónica de obturador activo. Las nuevas tecnologías para pantallas de un solo usuario son autoestereoscópicas (es decir, no requieren gafas) e incorporan lentes lenticulares o barreras de paralaje para proporcionar imágenes separadas para cada ojo.

Esta aplicación está dirigida a mejoras en las pruebas de retroalimentación propioceptiva. El documento US 5.026.151 se refiere a un comprobador de funciones visuales con pruebas de visión binocular. El documento US 2012/0307203 A1 se refiere a un aparato y a un método para establecer y/o mejorar la visión binocular.

Sumario

Esta solicitud se refiere a un sistema para medir la disparidad de fijación visual que utiliza una visualización estereoscópica junto con un seguimiento ocular.

La invención proporciona un sistema para medir la disparidad de fijación visual que comprende: un aparato de visualización para presentar contenido visual estereoscópico a un paciente; un aparato de detección para monitorizar la visión central del paciente; y un controlador para controlar el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico que se mueve suavemente con un objetivo estático de imagen central.

En una realización, el aparato de visualización comprende una pantalla LCD estéreo y obturadores LCD accionados sincrónicamente.

En otra realización, el aparato de visualización comprende una pantalla estéreo de luz polarizada y filtros oculares polarizados a juego.

En una realización adicional, el aparato de detección comprende dispositivos de captura de imágenes izquierdo y derecho para seguir la posición de la pupila de los ojos izquierdo y derecho del paciente, respectivamente. El aparato de detección puede ajustarse selectivamente para separar los dispositivos de captura de imágenes izquierdo y derecho una distancia correspondiente a la distancia pupilar del paciente.

En otra realización más, el controlador controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo de imagen central alternativamente a un ojo izquierdo y a un ojo derecho del paciente y seguir el movimiento del ojo durante un período de tiempo mientras el objetivo de imagen central se alterna entre el ojo izquierdo y el ojo derecho, y reubicar progresivamente las imágenes izquierda y derecha del objetivo de imagen central hasta que el paciente percibe que las imágenes izquierda y derecha coinciden físicamente.

En otra realización más, el objetivo periférico y el objetivo de imagen central son estereoscópicamente coherentes entre sí.

En otra realización más, el objetivo periférico y el objetivo de imagen central intencionadamente son estereoscópicamente incoherentes entre sí.

En otra realización más, el controlador controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente una pluralidad de objetivos periféricos que se mueven suavemente con el objetivo estático de imagen central.

En otra realización adicional del sistema de la invención para medir la disparidad de fijación visual, el aparato de detección sirve para seguir el movimiento ocular del paciente; y el controlador es para controlar el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo de imagen central alternativamente a un ojo izquierdo y a un ojo derecho del paciente y seguir el movimiento del ojo durante un período de tiempo mientras el objetivo de imagen central se alterna entre el ojo izquierdo y el ojo derecho, y reubicar progresivamente las imágenes izquierda y derecha del objetivo de imagen central hasta que el paciente percibe que las imágenes izquierda y derecha coinciden físicamente.

En un aspecto, el controlador controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico estereoscópicamente coherente con el objetivo estático de imagen central para aislar la visión central de la visión periférica del paciente y monitorizar la visión central del paciente.

De acuerdo con otro aspecto, el controlador controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico en movimiento, estereoscópicamente coherente con el objetivo estático de imagen central, para aislar la visión central de la visión periférica del paciente y monitorizar la visión central del paciente.

En otro aspecto adicional, el controlador controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico que intencionadamente es estereoscópicamente incoherente con el objetivo estático de imagen central, para aislar la visión central de la visión periférica del paciente y monitorizar la visión central del paciente. En otro aspecto adicional, el controlador controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico móvil, que intencionadamente es estereoscópicamente incoherente con el objetivo estático de imagen central, para aislar la visión central de la visión periférica del paciente y monitorizar la visión central del paciente.

El controlador puede determinar el movimiento ocular de cada ojo entre un tiempo en el que el objetivo de imagen central no es visible para cada ojo y un tiempo en el que el objetivo de imagen central es visible para cada ojo. El controlador puede reubicar el objetivo de imagen central hasta que el movimiento ocular sea menor que una cantidad seleccionada o hasta que no haya sustancialmente ningún movimiento ocular.

Otras características y ventajas serán evidentes tras examinar la memoria descriptiva en su totalidad, incluyendo las reivindicaciones y los dibujos adjuntos.

Breve descripción de los dibujos

La figura 1 es una vista en perspectiva de un sistema para medir la disparidad de fijación visual;

la figura 2 es una vista parcial en alzado frontal del sistema de la figura 1;

la figura 3 es una vista similar a la de la figura 2 con una lente acrílica retirada;

la figura 4 es un diagrama de bloques del sistema de la figura 1;

la figura 5 es un diagrama de bloques del dispositivo de captura de imágenes de la figura 4;

la figura 6 es una vista en perspectiva de los componentes del sistema de la figura 1 que ilustra aspectos visuales del mismo;

la figura 7 muestra un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento del sistema de la figura 1;

la figura 8 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una prueba monocular central de la figura 7; las figuras 9A y 9B ilustran imágenes iniciales de visualización estéreo alternas con la prueba monocular central de la figura 8;

las figuras 10A y 10B ilustran imágenes finales de visualización estéreo alternas con la prueba monocular central de la figura 8;

la figura 11 es un gráfico que ilustra la percepción de un paciente durante la prueba monocular central de la figura 8;

la figura 12 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una prueba periférica central de la figura 7; las figuras 13A y 13B ilustran imágenes iniciales de visualización estéreo alternas con la prueba periférica central de la figura 12;

las figuras 14A y 14B ilustran imágenes finales de visualización estéreo alternas con la prueba periférica central de la figura 12;

la figura 15 es un gráfico que ilustra la percepción de un paciente durante la prueba periférica central de la figura 12;

la figura 16 es un diagrama de flujo que ilustra el funcionamiento de una prueba periférica EXO de la figura 7;

las figuras 17A y 17B ilustran imágenes iniciales de visualización estéreo alternas con la prueba periférica EXO de la figura 16;

las figuras 18A y 18B ilustran imágenes finales de visualización estéreo alternas con la prueba periférica EXO de la figura 16;

la figura 19 es un gráfico que ilustra la percepción de un paciente durante la prueba periférica EXO de la figura 16;

la figura 20 ilustra una visualización alternativa para objetivos periféricos con la prueba periférica central;

la figura 21 ilustra la perspectiva de un paciente con los objetivos periféricos de la figura 20 e ilustra el movimiento de los objetivos; y

la figura 22 ilustra una visualización alternativa para la prueba periférica EXO.

Descripción detallada

La medición de la disparidad de fijación visual, incluyendo la disparidad propioceptiva, para el diagnóstico y el posterior tratamiento con una lente refractiva requiere que la disparidad de fijación se mida con una precisión reproducible que sea independiente tanto de la retroalimentación subjetiva del paciente como de la técnica del médico que la administra. Existen problemas con los métodos y sistemas previos para lograr una medición apropiada debido a estos dos factores.

Los sistemas y la metodología descritos en el presente documento permiten que los profesionales médicos midan con precisión la disparidad de fijación visual del paciente. Para este fin, las mediciones se efectúan en un proceso totalmente automatizado que requiere la cooperación del paciente, no la interpretación del paciente de la presentación visual. La combinación del sistema y su funcionalidad automatizada proporciona soluciones únicas para este problema.

El sistema descrito en el presente documento presenta contenido visual estereoscópico al paciente. El movimiento ocular continuo es una característica de la visión humana. Necesariamente, el cerebro debe correlacionar rápidamente fragmentos de imágenes en movimiento de ambos ojos para lograr un modelo mental tridimensional del cuerpo y su posición en movimiento con relación a su entorno. Al mismo tiempo, la visión central del paciente debe poder emplear su agudeza superior para reconocer los objetivos y determinar su posición con relación al cuerpo. Atrapar una pelota mientras se corre es un ejemplo extremo de esta habilidad humana. El logro de la fusión estereoscópica neurológica en el cerebro del paciente de imágenes tanto periféricas como centrales simultáneamente es necesaria como parte del proceso de medición. De acuerdo con un aspecto, el sistema divulgado en el presente documento utiliza una imagen tridimensional estereoscópica sintetizada que incorpora un objetivo de imagen periférica que se mueve suavemente combinado con un objetivo estático, pero de imagen central que forma una metodología eficaz y visualmente atractiva para lograr este aspecto.

De acuerdo con otro aspecto, el seguimiento ocular se utiliza en el contexto de la visualización estereoscópica de imágenes centrales y periféricas. En una parte del proceso de medición, la imagen periférica se mantiene mientras que las imágenes del ojo izquierdo y derecho del objetivo de visión central se desplazan con precisión desde sus posiciones matemáticamente correctas una cantidad que puede expresarse en dioptrías ópticas de prisma. La imagen central se "parpadea" para ayudar a "romper" la fusión en el cerebro del paciente y los ojos del paciente se observan atentamente para detectar movimientos mediante dispositivos de captura de imágenes. La presencia de movimiento ocular que se correlaciona con la aparición del objetivo de imagen central indica cuando percibe el paciente dos objetivos distintos en lugar de uno. Esto permite interpretar el grado de fusión del paciente del objetivo de visión central en un contexto de información conflictiva con la fusión del paciente del objetivo periférico móvil.

En el presente documento se divulga un sistema que implementa los dos aspectos novedosos descritos anteriormente. Una plataforma de hardware ilustrativa utilizada para implementar el contenido visual consiste en tecnología de visualización estéreo 3-D estándar en forma de proyector o monitor de visualización con capacidad estéreo y electrónica de vídeo capaz de soportar un par de lentes con obturador activo o una visualización estéreo de luz polarizada y filtros oculares polarizados a juego. Sin perjuicio de la generalidad, la plataforma también podría ser un equipo capaz de autoestereoscopia, como los que incorporan lentes lenticulares o una barrera de paralaje, o combinaciones de dos pantallas con medio espejos. Un ordenador estándar con una tarjeta gráfica de vídeo con capacidad estéreo 3-D y un monitor de visualización o proyector, que son bien conocidos en la técnica, utiliza aplicaciones de software convencionales para crear las imágenes de visualización estéreo simples. Las aplicaciones de software podrían ser, por ejemplo, OpenGL o DirectX® (una marca comercial registrada de Microsoft Corporation). La función de seguimiento ocular se puede implementar con un par de dispositivos de captura de imágenes y un hardware convencional de captura de imágenes vídeo de calidad profesional y un software de correlación de imágenes. Aunque otras implementaciones podrían ser deseables, la implementación particular del hardware divulgado en el presente documento no es necesaria para la invención tal y como se define en las reivindicaciones de este documento.

Inicialmente, con referencia a la figura 1, se ilustra un dispositivo de captura de imágenes 100 que forma parte de un sistema 102 para medir la disparidad de fijación visual, véase la figura 4. El dispositivo de captura de imágenes 100 comprende una base de alojamiento 104 y una cubierta de alojamiento 106 para definir un espacio interior 108. En la realización ilustrada, la base 104 y la cubierta 106 definen un alojamiento en forma de paralelepípedo, aunque la forma particular no es crítica.

La cubierta 106 incluye una pared frontal 110, véase también la figura 2, incluyendo un aparato de colocación del paciente 112. El aparato de colocación 112 comprende un soporte para la barbilla 114 que se puede mover selectivamente hacia arriba y hacia abajo a través de una ranura de pared frontal 116 para situar correctamente los ojos del paciente con respecto a una lente acrílica negra translúcida 118 que cubre una abertura frontal 120, véase la figura 3. Unos protectores laterales 122 y 124, generalmente rectangulares, se extienden hacia fuera desde la pared frontal 110 a cada lado de la abertura 120. Un apoyo para la frente 126 se extiende hacia fuera desde la pared frontal 110 entre las placas laterales 122 y 124. Los protectores 122 y 124 y el apoyo para la frente 126 evitan que la luz ambiental interfiera con el funcionamiento. Un portalentes convencional 128 se monta opcionalmente en la pared frontal 110 utilizando aberturas 130, véase la figura 3, para sujetar unas lentes oftálmicas equivalentes a la prescripción de anteojos de un paciente.

Con referencia a la figura 3, la pared frontal 110 se ilustra con la lente acrílica 118, véase la figura 2, retirada para mostrar una placa de circuito impreso 132 montada a través de la abertura 120. La placa de circuito impreso 132 incluye un obturador LCD izquierdo 134L y un obturador LCD derecho 134R. Cada uno de los obturadores 134L y 134R está rodeado por ocho LED infrarrojos 136. Como se describe más adelante, el mentón del usuario se apoya sobre el soporte para la barbilla 114 que luego se eleva o baja para colocar adecuadamente al paciente de manera que el ojo izquierdo del paciente mire a través del obturador LCD izquierdo 134L y el ojo derecho del paciente mire a través del obturador LCD derecho 134R. Los LED infrarrojos 136 se iluminan con el fin de iluminar cada ojo para seguir el movimiento ocular, tal como se describe más adelante.

Con referencia a la figura 4, un diagrama de bloques ilustra los componentes del sistema 102 para medir la disparidad de fijación visual utilizando el dispositivo de captura de imágenes 100. El sistema utiliza un ordenador personal convencional 140. El ordenador 140 incluye un procesador programado y una memoria que almacena programas y datos para su uso durante la medición de la disparidad de fijación visual. Los componentes internos del ordenador 140 son bien conocidos y, por lo tanto, no se describen en detalle en el presente documento. El ordenador 140 puede utilizar cualquier sistema operativo, que sea necesario o se desee, en el que se ejecute un programa de aplicación para la medición de la disparidad de fijación visual, como se describe en el presente documento.

El ordenador 140 incluye una tarjeta de vídeo estéreo 142 que incluye puertos DVI 144 para una conexión a través de los cables 146 y 148 a un monitor LCD para el operador 150 y al dispositivo de captura de imágenes 100, respectivamente. Se proporciona un puerto de sincronización 3-D 152 para la conexión mediante un cable de sincronización 154 al dispositivo 100 de captura de imágenes. Se proporciona un puerto USB 156 convencional para la conexión mediante un cable USB 158 al dispositivo de captura de imágenes. Un teclado 160 y un ratón 162 están conectados al ordenador 140 a través de los respectivos puertos 164 y 166. El dispositivo de captura de imágenes 100 también está conectado a través de un cable de CA de monitor 168 y un cable de alimentación de CA 170 a una fuente de alimentación de CA de 120 voltios (no mostrada). No se ilustra un cable de alimentación para el ordenador 140. Asimismo, el ordenador 140 puede estar conectado a través de un cable de red o inalámbricamente a otros ordenadores o servidores, o similares, según sea necesario o se desee.

La implementación del hardware externo al dispositivo de captura de imágenes 100 y que se muestra en la figura 4 es únicamente a modo de ejemplo y no pretende ser limitativo. El ordenador 140 puede adoptar cualquier forma conocida, al igual que los dispositivos periféricos como el monitor 150, el teclado 160 y el ratón 162. También se pueden utilizar otros dispositivos periféricos y dispositivos de memoria y similares.

Con referencia a la figura 5, un diagrama de bloques ilustra los componentes del alojamiento que forman el dispositivo de captura de imágenes 100. Un microcontrolador 172 está conectado al cable de sincronización estéreo 3D 154 y al cable USB 158, así como al cable de alimentación de CA 170. El microcontrolador 172 comprende un procesador programado y la memoria relacionada para controlar el funcionamiento del dispositivo de captura de imágenes 100 y se comunica con el ordenador 140. Como resultará evidente, la funcionalidad del microcontrolador podría implementarse en el ordenador 140, o viceversa. Un monitor LCD estéreo para el paciente 174 está conectado al cable de vídeo DVI 148 y al cable de alimentación de CA del monitor 168. Un cable eléctrico multifunción 176 conecta el microcontrolador 172 a la placa de circuito 132 para controlar el obturador LCD izquierdo 134L, el obturador LCD derecho 134R y los LED 136. Una primera línea de cámara 178L conecta el microcontrolador 172 a una cámara izquierda 180L y una línea de cámara derecha 178R conecta el microcontrolador 172 a una cámara derecha 180R. El microcontrolador 172 está conectado a un motor paso a paso izquierdo 182L y a un motor paso a paso derecho 182R y los interruptores de final de carrera 184L y 184R asociados. Por último, el microcontrolador 172 está conectado a un motor paso a paso de barbilla 186 y un interruptor de límite superior 188 y un interruptor de límite inferior 190 asociados. El motor paso a paso de barbilla 186 controla la posición de un actuador (no mostrado) conectado a través de la ranura 116 al soporte de barbilla 114 para subir y bajar el mismo.

La figura 6 ilustra esquemáticamente la relación funcional de los dispositivos en el diagrama de bloques de la figura 5, ignorando el microcontrolador 172 y los circuitos relacionados, dentro del espacio del alojamiento 108. La estructura de montaje para los diversos componentes no se muestra y en sí misma no forma parte de la invención. El monitor LCD estéreo 174 está montado paralelo a la pared frontal 110 a una distancia seleccionada de la misma. Un soporte L izquierdo 192L y un soporte L derecho 192R están montados móviles, de cualquier manera conocida, en la base 104 entre la pared frontal 110 y el monitor del paciente 174. El soporte izquierdo 192L incluye una parte horizontal 194L que soporta la cámara izquierda 180L y una parte perpendicular vertical 196L que soporta una lente 198L. El soporte izquierdo 192L se puede mover de lado a lado controlando el motor paso a paso izquierdo 182L. De manera similar, el soporte derecho 192R incluye una parte horizontal 194R que soporta la cámara derecha 180R y una parte perpendicular vertical 196R que soporta una lente derecha 198R. El soporte derecho 192R se puede mover de lado a lado controlando el motor paso a paso derecho 182R. Un espejo divisor 200 está montado a un ángulo de 45° por encima de las cámaras 180L y 180R y entre la placa frontal 110 y el monitor LCD 174. El monitor del paciente 174 está montado aproximadamente a 30 o 60 cm (uno o dos pies) de la pared frontal 110. Las lentes 198L y 198R tienen aproximadamente una potencia de A dioptrías de modo que las imágenes en el monitor del paciente 174 aparenten estar a unos seis metros (20 pies) de la pared frontal 110.

Con el hardware ilustrado, el ojo izquierdo del paciente 202L mira a través del obturador LCD izquierdo 134L, por una línea de visión 204L y luego a través de la lente izquierda 198L y el espejo divisor 200 hasta la pantalla lCd 174. Asimismo, el espejo divisor 200 refleja la imagen del ojo izquierdo del usuario 202L a la cámara 180L. El ojo izquierdo 202L, al estar iluminado por los LED infrarrojos 136 es visible para la cámara izquierda 180L. De manera similar, el ojo derecho 202R del paciente tiene una línea de visión 204R a través del obturador LCD derecho 134R, la lente derecha 198R y el espejo divisor 200 que divide la línea de visión del monitor LCD 174 y la cámara derecha 180R. El ojo derecho 202R, al estar iluminado por los LED infrarrojos 136 es visible para la cámara derecha 180R. De esta forma, los ojos 202L y 202R ven la visualización en el monitor LCD 174, mientras que las cámaras 180L y 180R y el software de formación de imágenes siguen el movimiento de las pupilas de los ojos 202L y 202R, respectivamente.

El sistema 102 mide la disparidad propioceptiva o, de manera más general, la disparidad de fijación, entre donde enfocan los ojos en comparación con donde quieren converger automáticamente. El dispositivo de captura de imágenes 100 se usa para determinar automáticamente la alineación entre la línea de visión del ojo derecho e izquierdo. Este sistema también medirá: temblores de alta frecuencia, movimientos oculares de persecución, movimientos oculares sacádicos, movimientos irregulares, derivas lentas, reflejos optocinéticos, la rotación de torsión del ojo y la disparidad entre nuestro sentido de la vista y nuestro mecanismo de retroalimentación propioceptiva. Este instrumento puede medir un ojo a la vez y/o ambos ojos al mismo tiempo. Su tecnología mejorada aísla por separado los objetivos foveales centrales de los objetivos periféricos y alineará los objetivos centrales y periféricos entre sí. Este sistema tiene por objeto utilizarse para detectar una desalineación entre el ojo derecho y el izquierdo de cualquier ser humano, ya use lentes de contacto, gafas o se haya sometido a cirugía en cualquiera de los ojos. Puede ser un dispositivo autosuficiente o portátil, bien de mano o de sobremesa. El dispositivo utilizará una serie de objetivos que simulan el infinito óptico y/o objetivos cercanos de varios tamaños, formas y colores.

De manera más particular, el sistema 102 se utilizará para medir la disparidad de fijación visual utilizando retroalimentación propioceptiva. Esto se hace aislando la visión central de la visión periférica de cada ojo y utilizando un sistema de seguimiento ocular para capturar y monitorizar los movimientos de cada ojo de manera independiente. El ordenador 140 calcula los movimientos utilizando datos del dispositivo 100 de captura de imágenes. Esto se logra utilizando una o más de cinco pruebas diferentes. Una primera prueba comprende una prueba monocular central que mide cómo se alinea la visión central de cada ojo cuando no se estimula la visión periférica. La segunda prueba es una prueba periférica central que mide cómo se alinean los ojos cuando la visión periférica y la visión central de cada ojo están alineadas entre sí. La tercera prueba es una prueba periférica EXO que mide cómo se alinean los ojos cuando la visión periférica y la visión central de cada ojo están desacopladas entre sí independientemente. La cuarta prueba mide la rotación de torsión de cada ojo en condiciones monoculares y binoculares. La quinta prueba mide las desviaciones lentas cuando el paciente ve los objetivos.

El ordenador 140 controla sincrónicamente el monitor LCD estéreo del paciente 174 y los obturadores LCD 134L y 134R utilizando técnicas estereoscópicas convencionales que son bien conocidas. En particular, el ordenador 140 utiliza visualizaciones estéreo separadas para los ojos izquierdo y derecho, incluyendo una imagen distinta cada una. Estas visualizaciones se alternan en sincronización con los obturadores 134L y 134R a 120 fotogramas por segundo. Como es sabido, los obturadores LCD 134L y 134R se controlan para "abrirse" en un estado transparente o "cerrarse" en un estado opaco. Cuando el obturador LCD izquierdo 134L está abierto, la imagen destinada al ojo izquierdo se muestra en el monitor 174. Cuando el obturador lCd derecho 134R está abierto, la imagen destinada al ojo derecho se muestra en el monitor 174.

Con referencia a la figura 7, un diagrama de flujo ilustra el funcionamiento del sistema 102 para medir la disparidad de fijación utilizando una de las cinco pruebas expuestas anteriormente. El sistema empieza en el nodo 300 y luego implementa una rutina de inicialización en el bloque 302. Esto establece una comunicación con el microcontrolador 172 y pone en funcionamiento los LED 136 y las cámaras 180L y 180R. Antes de realizar la prueba, es necesario que los ojos del paciente estén correctamente situados verticalmente con respecto a los obturadores 134L y 134R y que las cámaras 180L y 180R estén alineadas con las líneas de visión 204L y 204R, respectivamente. El monitor del operador 150 mostrará las imágenes de la cámara de los ojos del paciente, ventajosamente, con relación a una cuadrícula de referencia que el operador puede usar para proporcionar la alineación adecuada. Esto se hace empezando en el bloque de decisión 304 que determina si los ojos están centrados verticalmente. En caso negativo, entonces el operador controla manualmente el motor paso a paso de barbilla 186 utilizando cualquier comando de entrada deseado en el bloque 306 para mover el soporte de barbilla 114, véase la figura 2, hacia arriba o hacia abajo. El operador utilizará el monitor LCD del operador 150 para ver la posición de los ojos y determinar si están centrados verticalmente. Una vez que los ojos están centrados verticalmente, entonces, un bloque de decisión 308 determina si la separación de los ojos es correcta. La separación de los ojos es correcta si la separación de las lentes 198L y 198R y, por tanto, también la cámara 180L y 180R, corresponde a la distancia pupilar del paciente. En caso negativo, entonces, los motores paso a paso izquierdo y derecho 182L y 182R se controlan manualmente en el bloque 310 hasta que la separación de los ojos sea la correcta. De nuevo, el operador puede utilizar la visualización del monitor 150 para determinar la posición correcta.

Una vez que la separación de los ojos es correcta, el operador puede implementar a continuación una cualquiera o más de las pruebas monoculares centrales en el bloque 312, la prueba periférica central en el bloque 314, la prueba periférica EXO en el bloque 316, la prueba de rotación de torsión en el bloque 318 y la prueba de deriva lenta en el bloque 320. Una vez que el operador ha completado alguna o todas las pruebas, entonces la operación termina en el nodo 322.

Con la prueba monocular central, se ve un pequeño objetivo central y se alterna entre los ojos izquierdo y derecho en un entorno oscuro mientras la visión periférica se mantiene aislada. Un pequeño objetivo central es visto solo por el ojo izquierdo durante menos de un segundo, luego se alterna con el ojo derecho durante la misma cantidad de tiempo. Se sigue el movimiento de cada ojo durante un período de tiempo mientras el pequeño objetivo central se alterna entre los ojos derecho e izquierdo. El ordenador 140 reubica el objetivo tanto para el ojo derecho como para el izquierdo para que coincida con la posición de cada ojo con el fin de medir la disparidad de fijación. Inicialmente, el paciente notará que el objetivo parece saltar de un lado a otro y posiblemente de arriba a abajo. Una vez que el sistema de seguimiento monitoriza el movimiento de cada ojo y reubica el objetivo, entonces, el paciente notará muy poco movimiento entre el objetivo visto con el ojo derecho y luego visto con el ojo izquierdo. En otras palabras, los dos objetivos parecen coincidir físicamente.

Con referencia a la figura 8, un diagrama de flujo ilustra una rutina de software implementada por el ordenador 140 para la prueba monocular central 312. Esta prueba empieza en el bloque 400 que establece la separación inicial del objetivo. La separación inicial del objetivo central representa la separación ideal entre los objetivos de la imagen izquierda y derecha según la distancia pupilar del paciente cuando mira un objeto al que enfocar hacia el infinito. Para esta prueba, el monitor LCD 174 muestra un fondo negro. El objetivo central comprende un pequeño círculo blanco con un pequeño punto central. Como se apreciará, se podrían utilizar objetivos con otras formas. La figura 9A ilustra la imagen mostrada para el ojo izquierdo, mientras que la figura 9B ilustra la imagen mostrada para el ojo derecho. De este modo, la figura 9A ilustra el objetivo central del ojo izquierdo 402L y la figura 9B ilustra el objetivo central del ojo derecho 402R. Como es evidente, las ubicaciones de los objetivos 402L y 402R en la visualización 174 están separadas físicamente basándose en la separación inicial del centro del objetivo. Una vez que se establece la separación inicial del objetivo central, a continuación, en el bloque 404 se crean las visualizaciones estéreo izquierda y derecha. Esto comprende crear las visualizaciones estáticas, tal y como se muestra en las figuras 9A y 9B, respectivamente, siendo las posiciones de los objetivos 402L y 402R ajustables bajo el control del programa.

A continuación, el programa hace "parpadear" el objetivo izquierdo 402L en el bloque 406. Esto comprende mostrar al paciente la imagen del ojo izquierdo, mostrada en la figura 9A. El programa espera el tiempo de parpadeo seleccionado en el bloque 408. Este tiempo de parpadeo puede ser del orden de 0,5 segundos a 1 segundo, según sea necesario o se desee. Como se ha descrito anteriormente, el control estéreo determina por separado cuál de los ojos izquierdo o derecho está viendo esta imagen utilizando una velocidad del orden de 120 fotogramas por segundo. Al final del tiempo de parpadeo, el programa mide entonces las posiciones del ojo izquierdo y derecho en el bloque 410. Esto se hace utilizando un software de seguimiento ocular convencional que recibe imágenes de las cámaras 180L y 180R. El software determina la posición de la pupila de los ojos izquierdo y derecho del paciente. A continuación, el programa hace parpadear el objetivo derecho 402R, mostrado en la figura 9B, en el bloque 412. Esto comprende mostrar al paciente la imagen del ojo derecho, mostrada en la figura 9B. El programa espera el tiempo de parpadeo seleccionado en el bloque 414, y mide las posiciones del ojo izquierdo y derecho en el bloque 416 al final del tiempo de espera. A continuación, el programa determina el movimiento ocular en el bloque 418. Esto compara las posiciones de los ojos medidas en los bloques 410 y 416. Este movimiento puede ser de lado a lado y/o de arriba a abajo. Inicialmente esto mira el movimiento relativo de los ojos izquierdo y derecho para anular cualquier movimiento de la cabeza y luego determina el movimiento neto. Basándose en esto, el ordenador determina un factor de corrección basado en el movimiento ocular neto que busca hacer converger la posición de los objetivos centrales 402L y 402R de modo que el paciente perciba que los objetivos izquierdo y derecho 402L y 402R coinciden físicamente.

En particular, un bloque de decisión 420 determina si el movimiento ocular determinado es mayor que una cantidad seleccionada X. La cantidad X se selecciona para representar que no hay movimiento ocular o que no hay sustancialmente ningún movimiento ocular correspondiente a que las imágenes percibidas coincidan entre sí. Si el movimiento ocular es mayor que X, entonces, se determina el factor de corrección en el bloque 422 y se establece una nueva separación del objetivo en el bloque 424 utilizando el factor de corrección. A continuación, el programa mueve los objetivos 402L y 402R a las posiciones corregidas y crea las pantallas resultantes en el bloque 404. El proceso expuesto anteriormente continúa y se repite hasta que el movimiento ocular es inferior a X, momento en el que el desplazamiento total medido, correspondiente a la cantidad de movimiento de los objetivos centrales en el monitor 174 y que representa la disparidad de fijación, se registra en el bloque 426 y finaliza la rutina.

Como es evidente, el programa puede determinar que el objetivo central se ha movido hacia la izquierda o hacia la derecha o hacia arriba o hacia abajo, según sea necesario para que parezca que los objetivos 402L y 402R están en la misma posición. Como se ha expuesto anteriormente, las figuras 9A y 9B ilustran la separación inicial del objetivo. Las figuras 10A y 10B ilustran un ejemplo de separación final del objetivo cuando concluye la prueba. En este ejemplo, el objetivo central del ojo izquierdo 402l se ha movido hacia arriba y hacia la derecha, mientras que el objetivo central del ojo derecho 402R se ha movido hacia la izquierda y hacia abajo. La figura 11 ilustra sucesivamente la perspectiva del paciente de los objetivos 402L y 402R a partir de la separación inicial mostrada sin corrección hasta la posición final donde los objetivos coinciden sustancialmente entre sí. En este ejemplo, se utilizan tres etapas de corrección para pasar de la posición inicial a la posición de corrección final. El desplazamiento registrado en el bloque 426 representa la cantidad de movimiento desde la posición sin corrección hasta la posición de corrección final, que se puede expresar, por ejemplo, en píxeles de pantalla o dioptrías de prisma o similar.

El procedimiento descrito anteriormente, que recoloca de manera iterativa un objetivo central para medir la disparidad de fijación, también se utiliza para la prueba periférica central y para las pruebas periféricas EXO. Por lo demás, estas pruebas difieren en el uso de objetivos periféricos adicionales y proporcionan resultados comparativos que ilustran cómo afectan los objetivos periféricos a la disparidad de fijación medida.

La figura 12 ilustra un diagrama de flujo para la prueba periférica central 314. Este diagrama de flujo es similar, en general, al de la prueba monocular central 312, véase la figura 8, y los bloques están numerados de manera similar salvo que están numerados como 400 en lugar de 300. Esta rutina difiere principalmente en las visualizaciones estéreo izquierda y derecha creadas en el bloque 504 y ajustadas en el bloque 524. Con la prueba monocular central, no se estimuló la visión periférica del paciente. Con la prueba periférica central, el pequeño objetivo central se ve solo con un ojo a la vez y se alterna entre los ojos izquierdo y derecho, mientras que la visión periférica está viendo un objetivo periférico constante que está geométricamente alineado con el objetivo central y, por lo tanto, con su visión central. Esto se ilustra de una forma básica en las figuras 13A y 13B, que muestran la visualización del ojo izquierdo y la visualización del ojo derecho, respectivamente, correspondientes a las configuraciones para la separación inicial del objetivo central, como se ha indicado anteriormente. Para esta prueba, se vuelve a utilizar un fondo negro en el monitor de visualización 174. El objetivo periférico comprende un círculo blanco 502PL y 502PR. El objetivo de imagen central comprende un punto negro 502CL y 502CR centrado selectivamente en los círculos blancos correspondientes. Para esta prueba, el centro del punto negro del objetivo se encuentra en el centro del objetivo periférico que se mueve con el objetivo central. La visualización del ojo izquierdo se muestra en la figura 13A en la que se muestran ambos objetivos periféricos 502PL y 502PR y el objetivo central izquierdo 502CL comprende un punto en el centro del objetivo periférico izquierdo 502PL. No hay un objetivo central en el objetivo periférico derecho 502PR. La figura 13B ilustra la visualización del ojo derecho en la que el objetivo periférico del ojo izquierdo 502PL no incluye ningún objetivo central, mientras que el objetivo periférico del ojo derecho 502PR incluye el objetivo central 502CR.

Al igual que con la prueba monocular central, la imagen del ojo izquierdo, que se muestra en la Figura 13A, parpadea durante el tiempo de espera y luego alternadamente la imagen del ojo derecho, que se muestra en la figura 13B, parpadea durante el tiempo de espera midiéndose las posiciones de los ojos y, posteriormente, se determina el movimiento de los ojos en el bloque 518, al igual que antes.

De este modo, como se ha descrito, un pequeño objetivo central 502CL o 502CR se ve solo con un ojo a la vez y se alterna entre los ojos izquierdo y derecho mientras que la visión periférica está viendo los objetivos constantes 502PL y 502PR que están geométricamente alineados con los objetivos centrales 502CL y 502CR. El objetivo central izquierdo 502CL se ve durante menos de un segundo, luego se alterna con el objetivo central derecho 502CR durante la misma cantidad de tiempo. Se sigue el movimiento de cada ojo durante un período de tiempo a medida que se alterna el objetivo. El ordenador 140 reubica el objetivo de ambos ojos para que coincida con la posición de cada ojo, como se ha expuesto anteriormente. Esto se ilustra en las figuras 14a y 14B, que muestran la posición final. La figura 15 muestra la percepción del paciente en cada etapa de corrección desde la de sin corrección, basándose en la imagen de las figuras 13A y 13B, hasta la corrección final basándose en las imágenes mostradas en las figuras 14A y 14B. El desplazamiento de los objetivos centrales 502CL y 502CR desde la posición mostrada en las figuras 13A y 13B a la mostrada en las figuras 14a y 14B, respectivamente, se registra en el bloque 526.

La figura 16 ilustra un diagrama de flujo para la prueba periférica EXO 316. Durante la prueba periférica EXO, la visión periférica se aísla de la visión central y se ajusta de manera independiente hasta que la visión central y la visión periférica se alinean entre sí. Con esta prueba, un pequeño objetivo central se ve solo con un ojo a la vez y se alterna entre los ojos derecho e izquierdo, mientras la visión periférica está viendo objetivos periféricos constantes que no están geométricamente alineados con la visión central. Estos objetivos periféricos pueden ser fijos, pero, a menudo, se ponen en movimiento para mantener la visión periférica estimulada y fusionada.

El diagrama de flujo de la figura 16 es similar, en general, a los diagramas de flujo de las figuras 6 y 11, y los bloques están numerados de manera similar, salvo que están numerados como 600. Esta rutina difiere principalmente en las visualizaciones estéreo izquierda y derecha creadas en el bloque 604 y ajustadas en el bloque 624. Esto se ilustra en general de una manera básica en las figuras 17A y 17B, que ilustran las visualizaciones de la imagen del ojo izquierdo y las visualizaciones de la imagen del ojo derecho, respectivamente, que se han creado en el bloque 604. Para esta prueba, se vuelve a utilizar un fondo negro en el monitor de visualización 174. El objetivo periférico comprende un círculo blanco 602PL y 602PR. El objetivo de imagen central comprende un punto negro 602CL y 602CR descentrado selectivamente en los círculos blancos correspondientes. Los dos objetivos periféricos 602PL y 602PR son objetivos constantes, pero no están alineados geométricamente con los objetivos centrales 602CL y 602CR. Al igual que con las pruebas anteriores, los objetivos centrales 602CL y 602CR parpadean alternadamente y se miden los movimientos oculares, como se ha expuesto, entre los bloques 606 y 616 para determinar el movimiento en el bloque 618 y, si hay un movimiento ocular mayor a una cantidad X en el bloque 620, para determinar un factor de corrección en el bloque 622 y establecer una nueva separación del objetivo central en el bloque 624. Se procede de este modo hasta que los objetivos centrales 602CL y 602CR parecen coincidir generalmente entre sí utilizando la corrección final, como se muestra en la figura 19, basándose en las posiciones de la visualización mostrada en las figuras 18A y 18B. El desplazamiento de los objetivos centrales 602CL y 602CR desde la posición mostrada en las figuras 17A y 17B a la mostrada en las figuras 18a y 18B, respectivamente, se registra en el bloque 626.

De este modo, con cada una de las pruebas monocular central, prueba periférica central y prueba periférica EXO, se presenta un objetivo al ojo izquierdo durante menos de un segundo, luego, simultáneamente, cuando el objetivo se apaga para el ojo izquierdo, se enciende para el ojo derecho. Esto se alterna de un lado a otro a medida que el sistema de la cámara sigue el movimiento de los ojos. Si el ojo izquierdo está viendo el objetivo, el ojo derecho pasa a una posición de reposo. Esto sucede por múltiples razones. Inicialmente, esto se debe a que el ojo derecho no tiene un objetivo al que mirar y, en segundo lugar, a que el ojo izquierdo está mirando al objetivo y el paciente no puede discernir con qué ojo está mirando durante la prueba. El paciente a menudo piensa que está mirando al objetivo con ambos ojos en lugar de con un solo ojo. Asimismo, no hay ningún estímulo para que los dos ojos trabajen juntos debido a la tecnología de lente con obturador.

Mientras el paciente está viendo el objetivo con el ojo izquierdo, el sistema de la cámara toma una instantánea de la posición del ojo derecho. Luego, cuando el objetivo se alterna al ojo derecho, el ojo derecho se moverá para captar y fijar el objetivo central. Luego se toma otra fotografía del ojo derecho. El ordenador 140 calcula dónde estaba el ojo antes de que se presentara el objetivo y luego hacia dónde se movió el ojo después de que el objetivo fuera visible. Después de alternar entre los ojos izquierdo y derecho y de hacer fotografías de ambos ojos antes de que vean el objetivo y después de que se fijen en el objetivo, el sistema calcula el movimiento de cada ojo y reubica los objetivos para minimizar el movimiento de los ojos cuando el ojo pasa de no tener objetivo a ver un objetivo. La diferencia en las pruebas periféricas es cómo se presenta el objetivo periférico con relación al objetivo central. Durante la prueba monocular central no hay estímulo para la visión periférica, ya que la visión periférica está mirando a una pantalla negra. En la prueba periférica central y la prueba periférica EXO, hay un estímulo constante para la visión periférica de ambos ojos. El ojo derecho y el ojo izquierdo ven objetivos separados, constantes y similares, y el cerebro une estas imágenes independientes de cada ojo para crear una imagen estereoscópica tridimensional. La alteración de la ubicación de las imágenes periféricas crea una profundidad más o menos tridimensional. De este modo, el sistema permite que el paciente realice una fusión de la visión periférica creando una imagen tridimensional, mientras que la visión central está aislada para no tener visión binocular, ya que solo un ojo solo puede ver un objetivo a la vez. Esto establece una forma dinámica de medir la relación de cómo nuestro cerebro fusiona un objetivo periférico con relación a cómo fusiona el objetivo central que se está viendo.

Como se ha descrito anteriormente, una forma básica de la metodología utiliza un círculo blanco como objetivo periférico. Se pueden utilizar objetivos periféricos alternativos para la prueba periférica central y la prueba periférica EXO. La figura 20 ilustra una alternativa para la prueba periférica central en la que se ilustra una pluralidad de planetas y estrellas como objetivos periféricos. En esta ilustración, hay tres planetas y tres estrellas. Con respecto a la implementación estereoscópica de los planetas, uno se muestra con una línea continua, que es para la imagen del ojo izquierdo, mientras que otro se muestra con una línea discontinua, que es para la imagen del ojo derecho. De manera similar, cada estrella incluye dos imágenes, una para el ojo izquierdo y otra para el ojo derecho. Estas estrellas y planetas se pueden presentar en 3-D con sombras, diferentes colores y similares. De manera similar, los planetas y las estrellas pueden estar en movimiento, como se muestra en la figura 21, en la que los planetas giran en órbita alrededor de los objetivos centrales. Adicionalmente, los planetas pueden girar mientras recorren la órbita. Las estrellas pueden rotar y girar de manera similar. Como es evidente, se podrían usar planetas y/o estrellas adicionales, con algunos planetas orbitando en un sentido y otros en sentido opuesto, al igual que las estrellas. La rotación de cualquiera de ellos es a la misma velocidad angular, con unos en un sentido y otros en sentido opuesto. Los planetas y el movimiento son continuos y solo el objetivo central parpadea. Con cualquier opción, los objetivos periféricos siempre se muestran al ojo izquierdo y al ojo derecho utilizando el control estereoscópico mencionado anteriormente, mientras que el objetivo central se alterna o parpadea, de modo que solo se muestra el objetivo central izquierdo o el derecho en un momento dado, como se ha expuesto anteriormente. Si bien la visión periférica quiere ver los objetivos periféricos, el objetivo de la prueba es que el paciente ignore los objetivos periféricos.

La figura 22 ilustra una alternativa para la prueba periférica EXO en la que el objetivo periférico es un solo planeta, uno que se muestra estereoscópicamente para la imagen del ojo izquierdo y otro para la imagen del ojo derecho desplazados de los objetivos centrales y no alineados. En este caso, los objetivos periféricos se pueden mover hacia la izquierda y la derecha, opuestos entre sí, independientemente del movimiento del objetivo central.

Con cada una de las pruebas monocular central, prueba periférica central y prueba periférica EXO, la cantidad de desplazamiento puede variar. Los datos de desplazamiento registrados pueden utilizarse según resulte justificado para preparar lentes graduadas que se adapten a la disparidad de fijación que ajuste adecuadamente el prisma o similar para el paciente. El objetivo de la prueba es determinar cómo afectan las imágenes periféricas en la percepción de la visión central del objetivo.

Como resultará evidente, existen numerosas opciones sobre cómo se muestran los objetivos periféricos, entendiéndose que para las pruebas periféricas tanto el ojo izquierdo como el ojo derecho siempre verán los objetivos periféricos izquierdos y los objetivos periféricos derechos, respectivamente, mientras que los objetivos centrales parpadearán. La invención no pretende limitarse a ninguna forma de objetivos periféricos u objetivos centrales.

Con respecto a la prueba de rotación de torsión, descrita en el bloque 318 de la figura 7, hay seis músculos independientes que controlan el movimiento de cada ojo. Dependiendo de la intervención neurológica de cada uno de estos músculos, la ubicación de la cabeza del paciente con relación a donde está mirando el paciente y la posición del objetivo, arriba o abajo, se utiliza una combinación de estos músculos para mover los ojos hacia arriba, hacia abajo, a la izquierda o a la derecha. Los nervios craneales III, IV y VI trabajan juntos para recolocar el ojo en diferentes ubicaciones. Cuando esto sucede, a menudo hay una rotación cíclica del ojo. Esta rotación se puede medir y capturar con el ordenador 140. Esto se hace tomando nota de la rotación de los ojos cuando el sistema cambia la ubicación de hacia dónde miran los ojos. La rotación se puede medir de la misma manera que se captura el movimiento ocular. Una instantánea o una transmisión de vídeo de la ubicación del ojo antes del objetivo central y de nuevo después de que el objetivo se haya apagado, utilizando las cámaras 180L y 180R.

La prueba de deriva lenta iniciada en el bloque 320 también puede utilizar las imágenes de la cámara. Cuando nos fijamos en un objetivo con nuestra visión central, hay una oscilación natural o un movimiento ocular muy fino que se produce constantemente para ayudar a mantener nuestros ojos fijos en el objetivo que se está mirando. Cuando alguien mira fijamente un objetivo, los ojos empezarán derivar alejándose de lo que se está viendo. Estas desviaciones lentas se pueden medir en condiciones monoculares y binoculares. El ordenador compara imágenes a intervalos establecidos utilizando parámetros de configuración con estos intervalos.

De este modo, utilizando el sistema de medición de disparidad de fijación visual y la metodología correspondiente, el sistema presenta un contenido visual estereoscópico al paciente utilizando objetivos centrales y objetivos periféricos mientras mide el movimiento ocular para determinar la disparidad de fijación.

Los expertos en la técnica apreciarán que es posible realizar muchas modificaciones en las formas específicas de las características y componentes de las realizaciones descritas, manteniéndose dentro del espíritu de los conceptos descritos en el presente documento. En consecuencia, en las reivindicaciones, no se deben interpretar limitaciones a las formas específicas de las realizaciones descritas en el presente documento a menos que se indique expresamente así en las reivindicaciones. Aunque anteriormente se han descrito en detalle algunas realizaciones, son posibles otras modificaciones. Por ejemplo, los flujos lógicos representados en las figuras no deben seguir necesariamente el orden particular o el orden secuencial mostrado, para obtener resultados deseables. Se pueden prever otras etapas o se pueden eliminar etapas, de los flujos descritos, y se pueden quitar o añadir otros componentes de los sistemas descritos. Otras realizaciones podrían encontrarse dentro del alcance de las siguientes reivindicaciones.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual que comprende:

un aparato de visualización para presentar contenido visual estereoscópico a un paciente;

un aparato de detección (100) adaptado para monitorizar la visión central del paciente;

un controlador (140, 172) adaptado para controlar el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico que se mueve suavemente con un objetivo estático de imagen central.

2. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el aparato de visualización comprende una pantalla LCD estéreo (174) y obturadores LCD accionados sincrónicamente (134L, 134R).

3. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el aparato de visualización comprende una pantalla estéreo de luz polarizada y filtros oculares polarizados a juego.

4. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el aparato de detección (100) comprende dispositivos de captura de imágenes izquierdo y derecho (180L, 180R) para seguir la posición de la pupila de los ojos izquierdo y derecho del paciente (202L, 202R), respectivamente.

5. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 4, en donde el aparato de detección (100) se puede ajustar selectivamente para separar los dispositivos de captura de imágenes izquierdo y derecho (180L, 180R) una distancia correspondiente a la distancia pupilar del paciente.

6. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el controlador (140, 172) está adaptado para controlar el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo de imagen central alternativamente a un ojo izquierdo (202L) y a un ojo derecho (202R) del paciente y seguir el movimiento ocular durante un período de tiempo mientras el objetivo de imagen central se alterna entre el ojo izquierdo (202L) y el ojo derecho (202R), y reubicar progresivamente las imágenes izquierda y derecha del objetivo de imagen central hasta que el paciente percibe que las imágenes izquierda y derecha coinciden físicamente.

7. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el objetivo periférico y el objetivo de imagen central son estereoscópicamente coherentes entre sí.

8. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el objetivo periférico y el objetivo de imagen central son, de manera intencionada, estereoscópicamente incoherentes entre sí.

9. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde el controlador (140, 172) está adaptado para controlar el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente una pluralidad de objetivos periféricos que se mueven suavemente con el objetivo estático de imagen central.

10. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 1, en donde:

el aparato de detección (100) sirve para seguir el movimiento ocular del paciente; y

el controlador (140, 172) sirve para controlar el aparato de visualización con el fin de mostrar estereoscópicamente un objetivo de imagen central alternativamente a un ojo izquierdo (202L) y a un ojo derecho (202R) del paciente y seguir el movimiento ocular durante un período de tiempo mientras el objetivo de imagen central se alterna entre el ojo izquierdo (202L) y el ojo derecho (202R), y reubicar progresivamente las imágenes izquierda y derecha del objetivo de imagen central hasta que el paciente percibe que las imágenes izquierda y derecha coinciden físicamente.

11. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 10, en donde el aparato de visualización comprende una pantalla LCD estéreo (174) y obturadores LCD accionados sincrónicamente (134L, 134R).

12. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 10, en donde el aparato de detección (100) comprende dispositivos de captura de imágenes izquierdo y derecho (180L, 180R) para seguir la posición de la pupila de los ojos izquierdo y derecho del paciente (202L, 202R), respectivamente, opcionalmente, en donde el aparato de detección (100) se puede ajustar selectivamente para separar los dispositivos de captura de imágenes izquierdo y derecho (180L, 180R) una distancia correspondiente a la distancia pupilar del paciente.

13. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 10, en donde el controlador (140, 172) controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico estereoscópicamente coherente con el objetivo estático de imagen central para aislar la visión central de la visión periférica del paciente y monitorizar la visión central del paciente, opcionalmente, en donde el objetivo periférico es un objetivo periférico en movimiento.

14. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 10, en donde el controlador (140, 172) controla el aparato de visualización para mostrar estereoscópicamente un objetivo periférico que intencionadamente es estereoscópicamente incoherente con el objetivo estático de imagen central para aislar la visión central de la visión periférica del paciente y monitorizar la visión central del paciente, opcionalmente, en donde el objetivo periférico es un objetivo periférico en movimiento.

15. El sistema (102) para medir la disparidad de fijación visual de la reivindicación 10, en donde el controlador (140, 172) determina el movimiento ocular de cada ojo entre un tiempo en el que el objetivo de imagen central no es visible para cada ojo y un tiempo en el que el objetivo de imagen central es visible para cada ojo y, opcionalmente, en donde:

el controlador (140, 172) reubica el objetivo de imagen central hasta que el movimiento ocular es menor que una cantidad seleccionada;

el controlador (140, 172) reubica el objetivo de imagen central hasta que no haya sustancialmente ningún movimiento ocular;

el controlador (140, 172) monitoriza la rotación ocular cuando el controlador sigue el movimiento ocular; o el controlador (140, 172) compara imágenes de seguimiento ocular a intervalos seleccionados para medir las derivas lentas de los ojos.