Claims (12)
1. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма, включающий1. Non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of the body, including
корпус (1), держатель (2), излучатель (3), приемник (4), температурный датчик (5), камеру (6), кожух (7), индикатор расположения (8), два инфракрасных светодиода (9), красный светодиод (10), источник белого света (11), датчик освещенности (12) и компьютер со специальным программным обеспечением (13); при этомcase (1), holder (2), emitter (3), receiver (4), temperature sensor (5), camera (6), casing (7), position indicator (8), two infrared LEDs (9), red LED (10), white light source (11), light sensor (12) and a computer with special software (13); wherein
корпус (1) выполнен сложной формы, которую условно можно разделить на две поверхности, формирующие (1а) козырек и (1б) ограждающие борты;the housing (1) is made of complex shape, which can conditionally be divided into two surfaces that form (1a) the visor and (1b) the enclosing sides;
передняя торцевая сторона козырька корпуса (1.1) имеет вогнутую форму, то есть в плане представлена дугой, по центру которой установлен температурный датчик (5), а на краях симметрично размещены излучатель (3) и приемник (4) соответственно, чтобы световой поток излучателя (3) попадал непосредственно на приемник (4);the front end side of the visor of the housing (1.1) has a concave shape, that is, in the plan it is represented by an arc, in the center of which a temperature sensor (5) is installed, and the emitter (3) and receiver (4) are symmetrically placed on the edges, so that the light flux of the emitter ( 3) hit directly on the receiver (4);
излучатель (3) представлен фотоэлектродатчиком, генерирующим световой поток;the emitter (3) is represented by a photoelectric sensor generating a light flux;
приемник (4) представлен фотоэлектродатчиком, принимающим световой поток от излучателя (3);the receiver (4) is represented by a photoelectric sensor receiving a light flux from the emitter (3);
температурный датчик (5) представлен инфракрасным термометром, обеспечивающим бесконтактное измерение температуры;the temperature sensor (5) is represented by an infrared thermometer that provides non-contact temperature measurement;
во внутренней части ограждающих бортов корпуса (1.2) по центру располагается камера (6) в кожухе (7) и индикатор расположения (8), а по сторонам оппозитно от камеры (6) монтируется два инфракрасных светодиода (9);in the inner part of the enclosing sides of the case (1.2), in the center there is a camera (6) in the casing (7) and an location indicator (8), and two infrared LEDs (9) are mounted opposite the camera (6) on the sides;
кожух (7) выполнен из материала, способного равномерно распределять свет;the casing (7) is made of a material that can evenly distribute light;
индикатор положения (8) находится выше камеры и выполнен из материала, поверхность профильной стороны которого обладает отражающей способностью, со степенью четкости достаточной для отражения контуров глаз;the position indicator (8) is located above the camera and is made of material, the surface of the profile side of which is reflective, with a degree of clarity sufficient to reflect the contours of the eyes;
два ИК светодиода (9) работают в диапазоне инфракрасного света, при этом выполняют функцию постоянной непрерывной подсветки правого и левого глаза соответственно;two IR LEDs (9) operate in the infrared range, while performing the function of continuous continuous illumination of the right and left eye, respectively;
в верхней части корпуса (1) расположен датчик освещенности (12);in the upper part of the housing (1) there is a light sensor (12);
на задней стенке кожуха (7) за камерой (6) располагаются красный светодиод (10) и источник белого света (11);on the back wall of the casing (7) behind the camera (6) there is a red LED (10) and a white light source (11);
при перекрывании светового потока от излучателя (3) к приемнику (4) срабатывает красный светодиод (10);when the luminous flux is blocked from the emitter (3) to the receiver (4), a red LED (10) is activated;
ограждающие борты корпуса (1б) совместно с козырьком (1а), а также с двумя ИК светодиодами (9) и датчиком освещенности (12) создают и измеряют условие фонового освещения.the enclosing sides of the housing (1b) together with the visor (1a), as well as with two IR LEDs (9) and an ambient light sensor (12) create and measure the background lighting condition.
2. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 1, отличающийся тем, что камера (6) обеспечивает регистрацию изображения зрачка в инфракрасном спектре, при этом частота кадров должна быть не менее 60 кадров в секунду (60 fps), а оптическое разрешение не менее 1,31 MPix.2. A non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of the body according to claim 1, characterized in that the camera (6) provides registration of the pupil image in the infrared spectrum, while the frame rate should be at least 60 frames per second (60 fps), and optical resolution of at least 1.31 MPix.
3. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 1, отличающийся тем, что датчик освещенности (12) представлен люксометром.3. A non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 1, characterized in that the light sensor (12) is represented by a luxometer.
4. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 1, отличающийся тем, что кожух (7) выполнен большего размера, чем камера (6), при этом объектив камеры (6а) расположен вне кожуха.4. A non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 1, characterized in that the casing (7) is made larger than the camera (6), while the camera lens (6a) is located outside the casing.
5. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 1, отличающийся тем, что кожух (7) выполнен из матового оргстекла.5. A non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of the body according to claim 1, characterized in that the casing (7) is made of frosted plexiglass.
6. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 1, отличающийся тем, что индикатора положения (8) представляет собой пластину прямоугольной формы с шириной, равной ширине кожуха (7).6. A non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 1, characterized in that the position indicator (8) is a rectangular plate with a width equal to the width of the casing (7).
7. Бесконтактный пупиллометр для скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 1, отличающийся тем, что держатель (2) может быть выполнен в виде штатива или стойки или анкеров.7. A non-contact pupillometer for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 1, characterized in that the holder (2) can be made in the form of a tripod or rack or anchors.
8. Бесконтактный способ скрининг-диагностики функционального состояния организма, использующий устройство по п. 1, включающий этап предисследования, этап исследования и заключающий этап, при этом8. A non-contact method for screening diagnostics of the functional state of an organism using the device according to claim 1, including a pre-investigation stage, a research stage and a final stage,
на этапе предисследования осуществляется: регистрация наличия жалоб на здоровье и идентификационного кода обследуемого, под которым в дальнейшем храниться информация; позиционирование обследуемого и создание фонового освещения, для этого испытуемый, при постоянной работе двух ИК светодиодов (10), не касаясь поверхностей корпуса (1) и видя отражение своих глаз на индикаторе расположения (8), приближает свою голову к передней торцевой стороне козырька корпуса (1.1) до тех пор, пока не перекроет путь луча от излучателя (3) к приемнику(4), тем самым активируя работу красного светодиода (10);at the stage of the pre-investigation, the following is carried out: registration of complaints of health and the identification code of the subject, under which information is stored in the future; positioning the subject and creating background lighting, for this the subject, with the constant operation of two IR LEDs (10), without touching the surface of the case (1) and seeing the reflection of his eyes on the location indicator (8), brings his head closer to the front end side of the visor of the case ( 1.1) until it blocks the path of the beam from the emitter (3) to the receiver (4), thereby activating the operation of the red LED (10);
на этапе исследования, при постоянной работе красного светодиода (10) и подсвечивающих глаза ИК светодиодах (9), осуществляется бесконтактное непрерывное одновременное измерение показаний фонового освещения, температуры тела человека и зрачковой реакции глаза в трех последовательно сменяемых режимах: адаптации, нагрузки и восстановления; при этом режим адаптации длится с момента включения красного светодиода (10) до момента включения источника белого света (11); режим нагрузки характеризуется работой включенного источника белого света (11); режим восстановления длится с момента выключения источника белого света (11) до момента моргания красного светодиода (10);at the research stage, with the constant operation of the red LED (10) and the IR LEDs illuminating the eyes (9), a non-contact continuous simultaneous measurement of background illumination, human body temperature and pupil reaction of the eye is carried out in three successively interchangeable modes: adaptation, load and recovery; the adaptation mode lasts from the moment the red LED (10) is turned on until the white light source (11) is turned on; load mode is characterized by the operation of the included white light source (11); recovery mode lasts from the moment the white light source (11) is turned off until the red LED (10) blinks;
на этапе заключения осуществляется занесение в базу данных ПК (13) под идентификационным кодом обследуемого измерения;at the conclusion stage, the PC (13) is entered into the database under the identification code of the surveyed measurement;
выполнение обработки и анализа измерений; при этом для измерений зрачковой реакции осуществляется обработка каждого кадра изображения в цифровой форме по пикселям и путем статистической обработки построение графика изменения площади зрачка во времени, в зависимости от освещения;performing processing and analysis of measurements; at the same time, for measuring the pupil reaction, each frame of the image is digitally processed by pixels and, by statistical processing, a graph of the change in the area of the pupil in time is plotted, depending on the lighting;
далее выполняется рассчет, по меньшей мере, следующих параметров: латентное время реакции зрачка на источник белого света (Tlat1), латентное время реакции зрачка на выключение источника белого света (Tlat2), угол реакции зрачка на включение источника белого света (F1), угол реакции зрачка на выключение источника белого света (F2), коэффициент реакции (AmplRatio), средняя площадь зрачка до начала реакции (Average);then, at least the following parameters are calculated: latent pupil reaction time to a white light source (Tlat1), pupil latent pupil reaction time to a white light source (Tlat2), pupil reaction angle to a white light source inclusion (F1), reaction angle the pupil to turn off the white light source (F2), the reaction coefficient (AmplRatio), the average pupil area before the reaction (Average);
далее, по меньшей мере, по пяти исследованиям осуществляется формирование индивидуальных норм испытуемого, в которых для каждой величины Tlat1, Tlat2, F1, F2, AmplRatio, Average определены минимальное и максимальное значения с допуском в 10%;further, at least in five studies, the formation of individual norms of the subject is carried out, in which for each value Tlat1, Tlat2, F1, F2, AmplRatio, Average, the minimum and maximum values are determined with a tolerance of 10%;
при повторном исследовании выполняется автоматическое сравнение расчетных параметров зрачковой реакции обследуемого с его же индивидуальными нормативами с выдачей эпикриза функционального состояния организма.during the second study, an automatic comparison of the calculated parameters of the pupil’s reaction of the subject with his own individual standards is performed with the issuance of an epicrisis of the functional state of the body.
9. Бесконтактный способ скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 8, отличающийся тем, что непрерывно горящий красный светодиод (10) - информирует испытуемого о начале этапа исследования, моргающий светодиод (10) - информирует испытуемого об окончании этапа исследования.9. A non-contact method for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 8, characterized in that a continuously burning red LED (10) informs the test subject about the beginning of the research phase, a blinking LED (10) informs the test subject about the end of the research phase.
10. Бесконтактный способ скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 8, отличающийся тем, что длительность режима адаптации в среднем составляет 1 сек, длительность режима нагрузки в среднем составляет 2 сек, длительность режима восстановления в среднем составляет 3 сек.10. A non-contact method for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 8, characterized in that the duration of the adaptation mode is on average 1 second, the duration of the load mode is on average 2 seconds, and the duration of the recovery mode is on average 3 seconds.
11. Бесконтактный способ скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 8, отличающийся тем, что11. A non-contact method for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 8, characterized in that
латентное время реакции зрачка на источник белого света (Tlat1) рассчитывается как время от момента включения источника белого света до момента пересечения графиком значения (0,95)b, где b - значение площади зрачка до включения источника белого света;latent pupil reaction time to a white light source (Tlat1) is calculated as the time from the moment the white light is turned on until the graph crosses the value (0.95) b, where b is the pupil area value until the white light is turned on;
латентное время реакций зрачка на выключение источника белого света (Tlat2) рассчитывается как время от выключения источника белого света до пересечения графиком значения (1,05)a, где a - установившаяся площадь зрачка при включенном источнике белого света;latent pupil reaction time to turn off the white light source (Tlat2) is calculated as the time from turning off the white light source to the graph crossing the value (1.05) a, where a is the steady-state area of the pupil when the white light source is on;
угол реакции зрачка на включение источника белого света (F1) рассчитывается как тангенс этого угла, то есть рассчитывается как отношение изменения площади зрачка к длительности реакции, при этом в качестве изменения площади используется разность между (0,95)b и (1,05)a, длительность реакции как разность между временами пересечения графиком значений (0,95)b и (1,05)a;the angle of reaction of the pupil to the inclusion of a white light source (F1) is calculated as the tangent of this angle, that is, it is calculated as the ratio of the change in the pupil area to the duration of the reaction, while the difference between (0.95) b and (1.05) is used as the change in area a, the duration of the reaction as the difference between the times the graph intersects the values of (0.95) b and (1.05) a;
угол реакции зрачка на выключение источника белого света (F2) рассчитывается как тангенс этого угла, то есть рассчитывается как отношение изменения площади зрачка к длительности реакции, при этом в качестве изменения площади используется разность между (0,95)с и (1,05)а, длительность реакции как разность между временами пересечения графиком значений (0,95)c и (1,05)a;the angle of the pupil’s reaction to turning off the white light source (F2) is calculated as the tangent of this angle, that is, it is calculated as the ratio of the change in the pupil’s area to the duration of the reaction, and the difference between (0.95) s and (1.05) is used as the change in area a, the duration of the reaction as the difference between the times the graph intersects the values of (0.95) c and (1.05) a;
коэффициент реакции (AmplRatio) рассчитывается как отношение значения (0,95)b ко значению (1,05)a;the reaction coefficient (AmplRatio) is calculated as the ratio of the value (0.95) b to the value (1.05) a;
средняя площадь зрачка до начала реакции (Average) рассчитывается как среднее значение площади зрачка на интервале адаптации глаза, то есть как сумма всех значений, деленная на их количество.the average pupil area before the start of the reaction (Average) is calculated as the average pupil area on the eye adaptation interval, that is, as the sum of all values divided by their number.
12. Бесконтактный способ скрининг-диагностики функционального состояния организма по п. 8, отличающийся тем, что эпикриз описывает характер отклонений от нормы.
12. A non-contact method for screening diagnostics of the functional state of an organism according to claim 8, characterized in that the epicrisis describes the nature of deviations from the norm.