RU2291661C1 - Device for measuring lability of vision system of patient - Google Patents

Device for measuring lability of vision system of patient Download PDF

Info

Publication number
RU2291661C1
RU2291661C1 RU2005114655/14A RU2005114655A RU2291661C1 RU 2291661 C1 RU2291661 C1 RU 2291661C1 RU 2005114655/14 A RU2005114655/14 A RU 2005114655/14A RU 2005114655 A RU2005114655 A RU 2005114655A RU 2291661 C1 RU2291661 C1 RU 2291661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
input
pulse
shot
divider
Prior art date
Application number
RU2005114655/14A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2005114655A (en
Inventor
Валерий Витальевич Роженцов (RU)
Валерий Витальевич Роженцов
Тать на Александровна Лежнина (RU)
Татьяна Александровна Лежнина
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Марийский государственный технический университет
Priority to RU2005114655/14A priority Critical patent/RU2291661C1/en
Publication of RU2005114655A publication Critical patent/RU2005114655A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2291661C1 publication Critical patent/RU2291661C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: medical equipment.
SUBSTANCE: device has nanosecond pulse oscillator, generator, first single-pulse vibrator, second single-pulse vibrator with controlled pulse duration, third and fourth single-pulse vibrators, OR gate, first and second AND gates, scale-of-ten circuit, scale-of-thousand circuit, programmed divider, first and second flip-flops, first and second counters, register, point light source, indication unit and control board.
EFFECT: improved truth of measurement.
4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения лабильности зрительной системы человека.The invention relates to medical equipment and is intended to determine the lability of the human visual system.

Мерой лабильности по Н.Е.Введенскому является та максимальная частота реакций, которую ткань может воспроизводить в точном соответствии с ритмом применяемых раздражений [1]. Значение лабильности определяется по критической частоте слияния мелькающего фосфена [2], по критической частоте световых мельканий [3,4] и критической частоте звуковых щелчков [5].According to N.E. Vvedensky, the measure of lability is the maximum frequency of reactions that tissue can reproduce in exact accordance with the rhythm of the applied irritations [1]. The lability value is determined by the critical fusion frequency of flickering phosphene [2], the critical flicker frequency [3,4] and the critical frequency of sound clicks [5].

Известен прибор «Фосфен» - электронный цифровой прибор для изучения лабильности нервных процессов по критической частоте слияния мелькающего фосфена, критической частоте световых мельканий и критической частоте звуковых щелчков [5].The well-known device is "Fosphen" - an electronic digital device for studying the lability of nervous processes at the critical fusion frequency of flickering phosphene, the critical frequency of light flicker and the critical frequency of sound clicks [5].

Известны нейрохронометр [5], аппарат ДПФИ [6] и прибор ИРИС [7] для исследования свойств нервной системы, в том числе лабильности по критической частоте световых мельканий.Known neurochronometer [5], DPPI apparatus [6] and IRIS device [7] for studying the properties of the nervous system, including lability at the critical frequency of light flicker.

Недостатком известных технических средств является недостоверное определение истинного значения лабильности, так как при ритмическом раздражении непрерывная активация нейрона, являющегося структурно-морфологической функциональной единицей мозга [8], наблюдается только при частотах не более 13-15 Гц [9].A disadvantage of the known technical means is an unreliable determination of the true value of lability, since during rhythmic stimulation, the continuous activation of a neuron, which is a structural-morphological functional unit of the brain [8], is observed only at frequencies of no more than 13-15 Hz [9].

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для определения лабильности зрительной системы человека, содержащее пульт управления и точечный источник света [10].Closest to the technical nature of the present invention is a device for determining the lability of the human visual system, containing a control panel and a point source of light [10].

Недостатком устройства является недостоверное определение значения лабильности зрительной системы человека.The disadvantage of this device is the inaccurate determination of the value of the lability of the human visual system.

Заявляемое устройство позволяет повысить достоверность определения лабильности зрительной системы человека.The inventive device improves the reliability of determining the lability of the human visual system.

Технический результат достигается тем, что устройство содержит пульт управления и точечный источник света, причем новым является то, что дополнительно введены счетчик, блок индикации, генератор секундных импульсов, первый одновибратор, второй одновибратор с регулируемой длительностью импульса, третий одновибратор и четвертый одновибратор, элемент ИЛИ, элемент И, второй генератор, второй элемент И, делитель на 10, делитель на 1000, делитель программируемый, первый и второй триггеры, второй счетчик и регистр, при этом выход элемента И соединен с первым входом счетчика, первый выход пульта управления соединен с первым входом точечного источника света, второй выход - с вторым входом блока индикации, третий выход - с вторым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход генератора секундных импульсов соединен с входом первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход которого соединен с входом третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом точечного источника света, вход четвертого одновибратора соединен с выходом генератора секундных импульсов, а выход - с первым входом первого триггера и с вторым входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом регистра, выход третьего одновибратора соединен также с вторыми входами первого и второго триггеров, делителя на 1000, делителя программируемого, второго счетчика и регистра, выход второго генератора соединен с первыми входами второго элемента И и делителя на 1000 и входом делителя на 10, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, выход делителя на 1000 соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом делителя программируемого, первый вход которого соединен с выходом регистра, а выход - с первым входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока индикации.The technical result is achieved by the fact that the device contains a control panel and a point source of light, and the new one is that an additional counter, an indication unit, a second pulse generator, a first one-shot, a second one-shot with an adjustable pulse duration, a third shot and a fourth shot, a OR element , element And, second generator, second element And, divider by 10, divider by 1000, programmable divider, first and second triggers, second counter and register, while the output of the And element is connected with the first input of the counter, the first output of the control panel is connected to the first input of a point light source, the second output is with the second input of the display unit, the third output is with the second input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of the second pulse generator is connected to the input of the first one-shot, the output which is connected to the first input of the OR element and to the first input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of which is connected to the input of the third one-shot, the output of which is connected with the second input of the OR element, the output of which is connected to the second input of the point light source, the input of the fourth one-shot is connected to the output of the second pulse generator, and the output is connected to the first input of the first trigger and the second input of the first counter, the output of which is connected to the first input of the register, the output the third one-shot is also connected to the second inputs of the first and second triggers, divider by 1000, programmable divider, second counter and register, the output of the second generator is connected to the first inputs of the second element And and a divider by 1000 and an input of a divider by 10, the output of which is connected to the first input of the first element And, the second input of which is connected to the output of the first trigger, the output of the divider by 1000 is connected to the first input of the second trigger, the output of which is connected to the second input of the second element And, the output which is connected to the third input of the programmable divider, the first input of which is connected to the output of the register, and the output to the first input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the display unit.

Заявляемое устройство благодаря введению счетчика, блока индикации, генератора секундных импульсов, первого одновибратора, второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, третьего одновибратора и четвертого одновибратора, элемента ИЛИ, элемента И, второго генератора, второго элемента И, делителя на 10, делителя на 1000, делителя программируемого, первого и второго триггеров, второго счетчика и регистра позволяет повысить достоверность определения лабильности зрительной системы человека.The inventive device due to the introduction of a counter, an indication unit, a second pulse generator, a first one-shot, a second one-shot with an adjustable pulse duration, a third one-shot and a fourth one-shot, an OR element, an And element, a second generator, a second And element, a divider by 10, a divider by 1000, the programmable divider, the first and second triggers, the second counter and register can improve the reliability of determining the lability of the human visual system.

Таким образом, заявляемое устройство отличается от известных новым свойством, обусловливающим получение положительного эффекта.Thus, the claimed device differs from the known new property, which determines the receipt of a positive effect.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого устройства, на фиг.2 - временная диаграмма, поясняющая его работу.Figure 1 presents the structural diagram of the inventive device, figure 2 is a timing diagram explaining its operation.

На фиг.3 представлена временная диаграмма последовательности парных световых импульсов, предъявляемых для определения лабильности зрительной системы человека, гдеFigure 3 presents a timing diagram of a sequence of paired light pulses presented to determine the lability of the human visual system, where

- τимп - длительность светового импульса;- τ imp - the duration of the light pulse;

- τмии - длительность межимпульсного интервала;- τ mission - the duration of the interpulse interval;

- Т - временной интервал повторения последовательности парных световых импульсов.- T is the time interval for the repetition of a sequence of paired light pulses.

На фиг.4 представлены временные диаграммы двух световых импульсов, разделенных межимпульсным интервалом tмии и вызываемых ими зрительных ощущений, гдеFigure 4 presents the timing diagrams of two light pulses separated by the interpulse interval t of the mission and the visual sensations caused by them, where

- фиг.4а - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных межимпульсным интервалом tмии, вызывающих зрительное ощущение раздельности импульсов;- figa is a timing diagram of two light pulses separated by an interpulse interval t mission , causing a visual sensation of separation of pulses;

- фиг.4б - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.4а;- figb - time diagram of the visual sensation of the two light pulses shown in figa;

- фиг.4в - временная диаграмма двух световых импульсов, разделенных пороговым межимпульсным интервалом tпор, при котором достигается субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в паре в один;- FIG. 4c is a timing diagram of two light pulses separated by a threshold inter-pulse interval t then , at which a subjective sensation of fusion of two light pulses in a pair into one is achieved;

- фиг.4г - временная диаграмма зрительного ощущения двух световых импульсов, представленных на фиг.4в;- Fig.4g is a timing diagram of the visual sensation of two light pulses shown in Fig.4B;

- τ1 - время зрительного ощущения - время между моментом воздействия света на сетчатку и моментом возникновения соответствующего зрительного ощущения [1, 2] (фиг.4б);- τ 1 - the time of visual sensation is the time between the moment of exposure of light to the retina and the moment of occurrence of the corresponding visual sensation [1, 2] (fig.4b);

- τ2 - время восстановления - время между моментом прекращения воздействия света на сетчатку и моментом исчезновения соответствующего зрительного ощущения [1, 2] (фиг.4б).- τ 2 is the recovery time is the time between the moment of termination of the effect of light on the retina and the moment the corresponding visual sensation disappears [1, 2] (Fig. 4b).

Заявляемое устройство содержит генератор 1 секундных импульсов, генератор 2, первый 3 одновибратор, второй 4 одновибратор с регулируемой длительностью импульса, третий 5 и четвертый 6 одновибраторы, элемент ИЛИ 7, первый 8 и второй 9 элементы И, делитель 10 на 10, делитель 11 на 1000, делитель 12 программируемый, первый 13 и второй 14 триггеры, первый 15 и второй 16 счетчики, регистр 17, точечный источник 18 света, блок 19 индикации и пульт 20 управления.The inventive device contains a generator of 1 second pulses, a generator 2, the first 3 one-shot, the second 4 one-shot with an adjustable pulse duration, the third 5 and fourth 6 one-shot, element OR 7, the first 8 and second 9 elements And, the divider 10 by 10, the divider 11 by 1000, programmable divider 12, first 13 and second 14 triggers, first 15 and second 16 counters, register 17, point source of light 18, display unit 19 and control panel 20.

Генератор 1 секундных импульсов предназначен для выработки импульсов с частотой 1 Гц, обеспечивающих заданное время повторения последовательности двух световых импульсов, и может быть выполнен по известной схеме.The generator of 1 second pulses is designed to generate pulses with a frequency of 1 Hz, providing a given repetition time of a sequence of two light pulses, and can be performed according to the known scheme.

Генератор 2 предназначен для формирования последовательности импульсов с частотой 10 кГц и может быть выполнен по известной схеме.Generator 2 is designed to generate a sequence of pulses with a frequency of 10 kHz and can be performed according to the known scheme.

Одновибраторы 3, 5 предназначены для выработки световых импульсов длительностью 50 мс, одновибратор 4 предназначен для формирования регулируемой паузы между двумя световыми импульсами в паре в пределах от 5 до 150 мс. Одновибратор 6 предназначен для выработки короткого импульса.Single vibrators 3, 5 are designed to generate light pulses with a duration of 50 ms, single vibrator 4 is designed to form an adjustable pause between two light pulses in a pair in the range from 5 to 150 ms. Single vibrator 6 is designed to generate a short pulse.

Одновибраторы 3-6 могут быть выполнены по схеме [11, рис.4.20, с.216] с использованием микросхемы К155АГ1, которая может запускаться как по переднему, так и по заднему фронтам поступающих импульсов.Single vibrators 3-6 can be performed according to the scheme [11, Fig. 4.20, p.216] using the K155AG1 microcircuit, which can be launched both on the leading and trailing edges of the incoming pulses.

Делитель 10 на 10 предназначен для формирования счетных импульсов с частотой 1 кГц, обеспечивающих точность измерения, равную 1 мс, и может быть выполнен, например, на микросхеме К155ИЕ1.The 10 by 10 divider is designed to generate counting pulses with a frequency of 1 kHz, providing a measurement accuracy of 1 ms, and can be performed, for example, on the K155IE1 chip.

Делитель 11 на 1000 предназначен для формирования временного интервала 0,1 с и может быть выполнен, например, на микросхемах К155ИЕ1 путем соединения счетных входов последующих каскадов с выходами предыдущих [12, с.42].The divider 11 by 1000 is designed to form a time interval of 0.1 s and can be performed, for example, on K155IE1 microcircuits by connecting the counting inputs of subsequent cascades with the outputs of the previous ones [12, p. 42].

Делитель 12 программируемый предназначен для деления 1000 импульсов на число, равное значению суммарной длительности светового импульса τимп и межимпульсного интервала tмии между световыми импульсами в паре. Делитель может быть выполнен, например, на микросхемах К155ИЕ8 по схеме [12, рис.32, с.48].Programmable divider 12 is designed to divide 1000 pulses by a number equal to the value of the total duration of the light pulse τ imp and the inter-pulse interval t of the mission between the light pulses in a pair. The divider can be performed, for example, on K155IE8 microcircuits according to the scheme [12, Fig. 32, p. 48].

Первый 13 и второй 14 триггеры представляют собой стандартные RS-триггеры.The first 13 and second 14 triggers are standard RS triggers.

Первый счетчик 15 предназначен для определения значения суммарной длительности светового импульса τимп и межимпульсного интервала tмии между световыми импульсами в паре, в мс.The first counter 15 is designed to determine the value of the total duration of the light pulse τ imp and the interpulse interval t of the mission between the light pulses in a pair, in ms.

Второй счетчик 16 предназначен для определения значения результата деления на выходе делителя 12, в Гц.The second counter 16 is designed to determine the value of the result of the division at the output of the divider 12, in Hz.

Регистр 17 предназначен для хранения значения суммарной длительности светового импульса τимп и межимпульсного интервала tмии между световыми импульсами в паре, мс. Регистр может быть выполнен, например, на микросхемах К555ИР22.Register 17 is designed to store the value of the total duration of the light pulse τ imp and the interpulse interval t of the mission between the light pulses in a pair, ms. The register can be performed, for example, on chips K555IR22.

Точечный источник 18 света предназначен для предъявления световых импульсов и может быть выполнен, например, на светодиоде типа АЛ307ЕМ.The point light source 18 is intended for the presentation of light pulses and can be performed, for example, on a LED type AL307EM.

Индикаторы в блоке 19 индикации предназначены для отображения значения лабильности зрительной системы и могут быть выполнены, например, на индикаторах типа АЛС333А.The indicators in the display unit 19 are intended to display the lability of the visual system and can be performed, for example, on indicators of the type ALS333A.

Остальные функциональные узлы структурной схемы устройства общеизвестны.The remaining functional units of the structural diagram of the device are well known.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При включении питания делители 11 и 12, первый 13 и второй 14 триггеры, первый 15 и второй 16 счетчики обнуляются (цепи не показаны). С пульта 20 управления на точечный источник 18 света подается питание, генератор 1 вырабатывает импульсы с частотой 1 Гц (фиг.2а), поступающие на вход первого 3 одновибратора, который по переднему фронту каждого импульса вырабатывает импульс заданной длительности 50 мс (фиг.2б), а генератор 2 вырабатывает последовательность импульсов с частотой 10 кГц, поступающих на первый вход второго элемента И 9 и на счетные входы делителей 10 и 11. С выхода делителя 10 импульсы с частотой 1 кГц поступают на первый вход первого элемента И 8 (фиг.2з).When the power is turned on, the dividers 11 and 12, the first 13 and second 14 triggers, the first 15 and second 16 counters are reset (chains are not shown). Power is supplied from the control panel 20 to a point light source 18, the generator 1 generates pulses with a frequency of 1 Hz (Fig. 2a), which are fed to the input of the first 3 single-vibrator, which generates a pulse of a given duration of 50 ms along the leading edge of each pulse (Fig. 2b) and the generator 2 generates a sequence of pulses with a frequency of 10 kHz supplied to the first input of the second element And 9 and to the counting inputs of the dividers 10 and 11. From the output of the divider 10 pulses with a frequency of 1 kHz arrive at the first input of the first element And 8 (fig.2z )

Одновременно импульсы с генератора 1 поступают на четвертый 6 одновибратор, который по переднему фронту каждого импульса вырабатывает короткий импульс (фиг.2в), который обнуляет первый 15 счетчик и устанавливает первый 13 триггер в «1» (фиг.2ж). С выхода первого 13 триггера уровень логической единицы поступает на второй вход первого элемента И 8, при этом импульсы с выхода делителя 10 через первый элемент И 8 поступают на счетный вход первого 15 счетчика.At the same time, pulses from generator 1 are fed to the fourth 6 single-shot, which generates a short pulse along the leading edge of each pulse (Fig.2c), which resets the first 15 counter and sets the first 13 trigger to "1" (Fig.2g). From the output of the first 13 trigger, the level of the logical unit goes to the second input of the first element And 8, while the pulses from the output of the divider 10 through the first element And 8 go to the counting input of the first 15 counter.

Импульс с выхода первого 3 одновибратора через элемент ИЛИ 7 поступает на точечный источник 18 света (фиг.2е) и задним фронтом запускает второй 4 одновибратор. Длительность импульса на выходе одновибратора 4 регулируется испытуемым с пульта 20 управления в заданных пределах (фиг.2г). По заднему фронту импульса с выхода второго 4 одновибратора запускается третий 5 одновибратор, вырабатывающий импульс заданной длительности 50 мс (фиг.2д), который через элемент ИЛИ 7 поступает на точечный источник 18 света (фиг.2е).The pulse from the output of the first 3 single vibrator through the element OR 7 enters the point source of light 18 (Fig.2E) and the trailing edge starts the second 4 single vibrator. The duration of the pulse at the output of the one-shot 4 is regulated by the test subject from the remote control 20 within the specified limits (Fig.2g). On the trailing edge of the pulse from the output of the second 4 single-shot, a third 5 single-shot is launched, generating a pulse of a given duration of 50 ms (Fig.2d), which through the element OR 7 enters a point source of light 18 (Fig.2e).

По фронту импульса с выхода третьего 5 одновибратора первый 13 триггер обнуляется и на его выходе устанавливается уровень логического нуля (фиг.2ж), который поступает на второй вход первого элемента И 8, при этом прохождение импульсов с выхода делителя 10 через первый элемент И 8 на счетный вход первого 15 счетчика блокируется.On the front of the pulse from the output of the third 5 single-shot, the first 13 trigger is reset and the logic zero level is set at its output (Fig.2g), which is fed to the second input of the first element And 8, while the passage of pulses from the output of the divider 10 through the first element And 8 on the counting input of the first 15 counters is blocked.

На выходе первого элемента И 8 сформируется пачка импульсов (фиг.2и), число импульсов в пачке равно длительности импульса на выходе первого 13 триггера (фиг.2ж) или сумме длительностей импульсов на выходах первого 3 и второго 4 одновибраторов в мс. Число импульсов в пачке считается первым 15 счетчиком, результат счета записывается импульсом с выхода третьего 5 одновибратора в регистр 17, с выхода которого поступает на управляющие входы делителя 12.At the output of the first element And 8 a packet of pulses will be formed (Fig. 2i), the number of pulses in the packet is equal to the pulse duration at the output of the first 13 trigger (Fig. 2g) or the sum of the pulse durations at the outputs of the first 3 and second 4 one-shots in ms. The number of pulses in the packet is considered the first 15 counter, the counting result is recorded by the pulse from the output of the third 5 single-shot in register 17, from the output of which goes to the control inputs of the divider 12.

Одновременно импульс с выхода третьего 5 одновибратора обнуляет делители 11 и 12, второй 16 счетчик и устанавливает второй 14 триггер в «1» (фиг.2к). С выхода второго 14 триггера уровень логической единицы поступает на второй вход второго элемента И 9, при этом импульсы с выхода второго 2 генератора через второй элемент И 9 поступают на счетный вход делителя 12 (фиг.2л). По окончании импульса с выхода третьего 5 одновибратора разрешается работа делителей 11, 12 и второго 16 счетчика. Через 0,1 с импульсом с выхода делителя 11 второй 14 триггер обнуляется и на его выходе устанавливается уровень логического нуля (фиг.2к), который поступает на второй вход второго элемента И 9, при этом прохождение импульсов с выхода генератора 2 через второй элемент И 9 на счетный вход делителя 12 блокируется (фиг.2л). За время 0,1 с на счетный вход делителя 12 поступит пачка из 1000 импульсов (фиг.2м).At the same time, the pulse from the output of the third 5 single-vibrator resets the dividers 11 and 12, the second 16 counter and sets the second 14 trigger to “1” (Fig.2k). From the output of the second trigger 14, the level of the logical unit goes to the second input of the second element And 9, while the pulses from the output of the second 2 generator through the second element And 9 are fed to the counting input of the divider 12 (Fig.2l). At the end of the pulse from the output of the third 5 single-vibrator, the operation of the dividers 11, 12 and second 16 of the counter is allowed. After 0.1 with a pulse from the output of the divider 11, the second 14 trigger is reset and the logic zero level is set at its output (Fig.2k), which is fed to the second input of the second element And 9, while the passage of pulses from the output of the generator 2 through the second element And 9 to the counting input of the divider 12 is blocked (Fig.2L). During 0.1 s, a packet of 1000 pulses will arrive at the counting input of the divider 12 (Fig. 2m).

Делитель 12 делит пачку из 1000 импульсов на значение суммарной длительности светового импульса τимп на выходе первого 3 одновибратора и межимпульсного интервала tмии между световыми импульсами в паре на выходе второго 4 одновибратора, в результате чего на его выходе сформируется пачка импульсов. Число импульсов в пачке считается вторым 16 счетчиком, результат вычисления поступает на блок 19 индикации.The divider 12 divides a pack of 1,000 pulses per value of the total duration of the light pulse τ imp on the output of the first monostable multivibrator 3 and the pulse interval t between the light mission pulses in a pair at the output of the second monostable multivibrator 4, whereby at the output pulse train is formed. The number of pulses in the packet is considered the second 16 counter, the calculation result is sent to the display unit 19.

Испытуемый вращением ручки потенциометра пульта 20 управления уменьшает длительность импульса на выходе второго 4 одновибратора до момента субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.4в, г). Величина, обратная сумме длительностей импульсов на выходах первого 3 и второго 4 одновибраторов, принимается за значение лабильности зрительной системы человека и вычисляется делителем 12 и вторым 16 счетчиком по формулеThe test of the rotation of the handle of the potentiometer of the remote control 20 reduces the pulse duration at the output of the second 4 one-shot until the moment of subjective merging of two light pulses in a pair into one (figv, d). The reciprocal of the sum of the pulse durations at the outputs of the first 3 and second 4 single-vibrators is taken as the value of the lability of the human visual system and is calculated by the divider 12 and the second 16 counter according to the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

где F - лабильность зрительной системы человека, Гц; τимп - длительность светового импульса, мс; tпор - длительность межимпульсного интервала, при котором у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один, мс.where F is the lability of the human visual system, Hz; τ imp - the duration of the light pulse, ms; t then - the duration of the interpulse interval at which the subject has a feeling of subjective fusion of two light pulses in a pair of one, ms.

Для считывания значения лабильности испытуемый переключает ключ на пульте 20 управления, снимает питание с точечного источника 18 света и подает его на блок 19 индикации, на котором отображается значение лабильности в Гц.To read the lability value, the subject switches the key on the control panel 20, removes power from the point light source 18 and supplies it to the display unit 19, which displays the lability value in Hz.

Лабильность зрительной системы человека объясняется ее инерционностью, то есть наличием времени зрительного ощущения τ1 и временем восстановления τ2.The lability of the human visual system is explained by its inertia, that is, the presence of visual sensation time τ 1 and recovery time τ 2 .

При предъявлении испытуемому двух световых импульсов длительностью τимп1, разделенных межимпульсным интервалом tмии>tпор (фиг.4а), у него возникает субъективное ощущение раздельности двух световых импульсов в паре (фиг.4б). При уменьшении длительности межимпульсного интервала tмии между двумя световыми импульсами в паре до значения tмии=tпор (фиг.4в) у испытуемого возникает ощущение субъективного слияния двух световых импульсов в паре в один (фиг.4 г). Сумма длительности светового импульса τимп и длительности порогового межимпульсного интервала tпор между двумя световыми импульсами в паре, при котором достигается субъективное ощущение слияния двух световых импульсов в паре в один, определяет пороговое значение периода, выше которого зрительная система может ощущать световые импульсы в точном соответствии с их частотой.When a subject presents two light pulses with a duration of τ imp > τ 1 separated by an interpulse interval t of a mission > t then (Fig. 4a), he experiences a subjective sensation of separation of two light pulses in a pair (Fig. 4b). With a decrease in the duration of the interpulse interval t of the mission between two light pulses in a pair to a value of t mission = t then (Fig. 4c), the subject experiences a sensation of subjective fusion of two light pulses in a pair into one (Fig. 4 g). The sum of the duration of the light pulse τ imp and the duration of the threshold interpulse interval t then between two light pulses in a pair, at which a subjective sensation of fusion of two light pulses in a pair into one is achieved, determines the threshold value of the period above which the visual system can sense light pulses in exact accordance with their frequency.

Во время действия светового стимула рецептивные поля (РП) нейронов претерпевают три фазы перестройки [13]. Во время первой фазы длительностью порядка 10 мс происходит пространственно-временное накопление сигналов и формирование зоны возбуждения РП. Во время второй фазы длительностью от 50 до 60 мс, зависящей от параметров стимула, протекает процесс сужения зоны суммации РП. В течение третьей фазы перестройки происходит расширение зон суммации полей и функциональная дезорганизация РП. Нейронные структуры приходят в исходное состояние и становятся готовыми к новому циклу восприятия. Так как вторая фаза формирования РП нейрона заканчивается через 60-70 мс после предъявления светового стимула, длительность световых импульсов принята равной 50 мс.During the action of a light stimulus, receptive fields (RP) of neurons undergo three phases of restructuring [13]. During the first phase with a duration of the order of 10 ms, the spatio-temporal accumulation of signals and the formation of the excitation zone of the RP occur. During the second phase, lasting from 50 to 60 ms, depending on the parameters of the stimulus, the process of narrowing the zone of summation of the RP proceeds. During the third phase of perestroika, the zones of summation of fields expand and the functional disorganization of RP. Neural structures come to their original state and become ready for a new cycle of perception. Since the second phase of the formation of RP neuron ends in 60-70 ms after the presentation of the light stimulus, the duration of the light pulses is taken equal to 50 ms.

Исчезновение РП нейронов приходится на период от 100 до 200 мс после предъявления светового стимула [14]. Поэтому два световых импульса будут ощущаться раздельными, если второй световой импульс предъявляется через 100-200 мс после начала предъявления первого светового импульса. Тогда общая длительность светового импульса и межимпульсного интервала должна бытьThe disappearance of RP neurons occurs in the period from 100 to 200 ms after the presentation of the light stimulus [14]. Therefore, two light pulses will be felt separate if the second light pulse is presented 100-200 ms after the start of the presentation of the first light pulse. Then the total duration of the light pulse and the interpulse interval should be

τимп+tмии≥(100...200) мс.τ imp + t missions ≥ (100 ... 200) ms.

При длительности светового импульса τимп=50 мс начальная длительность межимульсного интервала должна бытьWith the duration of the light pulse τ imp = 50 ms, the initial duration of the inter-pulse interval should be

tнмии≥(50...150)мсt NMI ≥ (50 ... 150) ms

и принята равной 150 мс.and taken equal to 150 ms.

Восприятие зрительного стимула затрудняется в условиях обратной маскировки, заключающейся в ухудшении восприятия первого по времени стимула вследствие предъявления второго стимула в непосредственной пространственно-временной близости с первым. Показано существование не только эффекта обратной, но и прямой маскировки, при которой первый стимул влияет на качество восприятия второго [15]. При межстимульном интервале, равном 500 мс, эффекты маскировки отсутствуют или слабо выражены [16]. Для устранения эффекта маскировки последовательность парных световых импульсов повторяется через постоянный временной интервал 1 с.The perception of a visual stimulus is hampered under the conditions of reverse masking, which consists in a deterioration in the perception of the first time stimulus due to the presentation of the second stimulus in the immediate spatiotemporal proximity to the first. It was shown that there is not only a reverse effect, but also direct masking, in which the first stimulus affects the quality of perception of the second [15]. At an interstimulus interval of 500 ms, masking effects are absent or weakly expressed [16]. To eliminate the masking effect, the sequence of paired light pulses is repeated at a constant time interval of 1 s.

Таким образом, заявляемое устройство позволяет повысить достоверность определения лабильности зрительной системы человека.Thus, the claimed device allows to increase the reliability of determining the lability of the human visual system.

Источники информацииInformation sources

1. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психофизиология зрения, гигиена освещения. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. - Л.: Изд-во АН СССР, 1950. - 531 с.1. Kravkov S.V. Eye and his work. Psychophysiology of vision, lighting hygiene. - 4th ed., Revised. and add. - M. - L .: Publishing House of the Academy of Sciences of the USSR, 1950 .-- 531 p.

2. Семеновская Е.Н. Электрофизиологические исследования в офтальмологии. - М.: Медгиз, 1963. - 279 с.2. Semenovskaya E.N. Electrophysiological studies in ophthalmology. - M .: Medgiz, 1963 .-- 279 p.

3. Бушов Ю.В., Рябчук Ю.А., Писанко А.П., Ершов А.Ф. Зависимость продуктивности однообразной деятельности и устойчивости к воздействию фактора монотонности труда от индивидуальных свойств человека-оператора // Физиология человека. - 1982. - Т.8. - №1. - С.104-110.3. Bushov Yu.V., Ryabchuk Yu.A., Pisanko A.P., Ershov A.F. The dependence of the productivity of monotonous activity and resistance to the influence of the factor of monotony of labor on the individual properties of the human operator // Human Physiology. - 1982. - T. 8. - No. 1. - S. 104-110.

4. Матюхин В.В., Подоба Е.В. Работоспособность и показатели сердечно-сосудистой системы у лиц с различным сочетанием основных свойств нервной системы // Физиология человека. - 1981. - Т.7. - №1. - С.91-97.4. Matyukhin V.V., Podoba E.V. Efficiency and indicators of the cardiovascular system in individuals with a different combination of the basic properties of the nervous system // Human Physiology. - 1981. - T.7. - No. 1. - S. 91-97.

5. Методы и портативная аппаратура для исследования индивидуально-психологических различий человека / Н.М.Пейсахов, А.П.Кашин, Г.Г.Баранов, Р.Г.Вагапов; Под ред. В.М.Шадрина. - Казань: Изд-во Казанск. ун-та, 1976. - 238 с.5. Methods and portable equipment for the study of individual psychological differences of a person / N.M. Peysakhov, A. P. Kashin, G. G. Baranov, R. G. Vagapov; Ed. V.M.Shadrina. - Kazan: Publishing house Kazan. University, 1976 .-- 238 p.

6. Макаренко Н.В. Лабильность нервной системы у лиц с различным уровнем функциональной подвижности нервных процессов // Физиология человека. - 1990. - Т.16. - №2. - С.51-57.6. Makarenko N.V. Lability of the nervous system in individuals with different levels of functional mobility of nervous processes // Human Physiology. - 1990. - T. 16. - No. 2. - S. 51-57.

7. Артамонова Е.А., Юнусов Б.Р. Локальные модификации пространства состояний зрительной системы // Сенсорные системы. - 2002. - Т.16. - №3. - С.202-210.7. Artamonova EA, Yunusov B.R. Local modifications of the state space of the visual system // Sensory systems. - 2002. - T. 16. - Number 3. - S.202-210.

8. Глезер В.Д. Зрение и мышление. Изд. 2-е, испр. и доп. - СПб.: Наука, 1993. - 284 с.8. Glezer V.D. Vision and thinking. Ed. 2nd, rev. and add. - St. Petersburg: Nauka, 1993 .-- 284 p.

9. Супин А.Я. Нейронные механизмы зрительного анализа. - М.: Наука, 1974. - 192 с.9. Supin A.Ya. Neural mechanisms of visual analysis. - M .: Nauka, 1974. - 192 p.

10. Думбай В.Н., Бугаев К.Е. Физиологические основы валеологии труда и спорта. - Ростов-на-Дону, 2002. - С.19.10. Dumbai V.N., Bugaev K.E. Physiological basis of the valueology of labor and sport. - Rostov-on-Don, 2002. - P.19.

11. Расчет элементов цифровых устройств: Учебн. пособие / Л.Н.Преснухин, Н.В.Воробьев, А.А.Шишкевич; Под ред. Л.Н.Преснухина. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1991. - 526 с.11. The calculation of the elements of digital devices: Textbook. allowance / L.N. Presnukhin, N.V. Vorobiev, A.A. Shishkevich; Ed. L.N. Presnukhina. - 2nd ed., Revised. and add. - M.: Higher School, 1991 .-- 526 p.

12. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. - 2-е изд., стер. - М.: ДМК, 2000. - 240 с.12. Biryukov S.A. The use of digital circuits of the TTL and CMOS series. - 2nd ed., Erased. - M .: DMK, 2000 .-- 240 p.

13. Подвигин Н.Ф. Динамические свойства нейронных структур зрительной системы. - Л.: Наука. 1979. - 158 с.13. Podvigin N.F. Dynamic properties of neural structures of the visual system. - L .: Science. 1979. - 158 p.

14. Шевелев И.А. Временная переработка сигналов в зрительной коре // Физиология человека. - 1997. - Т.23. - №2. - С.68-79.14. Shevelev I.A. Temporary signal processing in the visual cortex // Human Physiology. - 1997. - T.23. - No. 2. - S.68-79.

15. Кропотов Ю.Д., Пономарев В.А. Реакция нейронов и вызванные потенциалы в подкорковых структурах мозга при зрительном опознании. Сообщение IV. Эффект маскировки зрительных стимулов // Физиология человека. - 1987. - Т.13. - №4. - С.561-566.15. Kropotov Yu.D., Ponomarev V.A. The reaction of neurons and evoked potentials in the subcortical structures of the brain during visual recognition. Message IV. The effect of masking visual stimuli // Human physiology. - 1987. - T.13. - No. 4. - S. 561-566.

16. Тароян Н.А., Мямлин В.В., Генкина О.А. Межполушарные функциональные отношения в процессе решения человеком зрительно-пространственной задачи // Физиология человека. - 1992. - Т.18. - №2. - С.5-14.16. Taroyan N.A., Myamlin V.V., Genkina O.A. Interhemispheric functional relations in the process of solving a visual-spatial problem by a person // Human Physiology. - 1992. - T.18. - No. 2. - S. 5-14.

Claims (1)

Устройство для определения лабильности зрительной системы человека, содержащее пульт управления и точечный источник света, отличающееся тем, что в него дополнительно введены счетчик, блок индикации, генератор секундных импульсов, первый одновибратор, второй одновибратор с регулируемой длительностью импульса, третий одновибратор и четвертый одновибратор, элемент ИЛИ, элемент И, второй генератор, второй элемент И, делитель на 10, делитель на 1000, делитель программируемый, первый и второй триггеры, второй счетчик и регистр, при этом выход элемента И соединен с первым входом счетчика, первый выход пульта управления соединен с первым входом точечного источника света, второй выход - с вторым входом блока индикации, третий выход - с вторым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход генератора секундных импульсов соединен с входом первого одновибратора, выход которого соединен с первым входом элемента ИЛИ и с первым входом второго одновибратора с регулируемой длительностью импульса, выход которого соединен с входом третьего одновибратора, выход которого соединен с вторым входом элемента ИЛИ, выход которого соединен с вторым входом точечного источника света, вход четвертого одновибратора соединен с выходом генератора секундных импульсов, а выход - с первым входом первого триггера и с вторым входом первого счетчика, выход которого соединен с первым входом регистра, выход третьего одновибратора соединен также с вторыми входами первого и второго триггеров, делителя на 1000, делителя программируемого, второго счетчика и регистра, выход второго генератора соединен с первыми входами второго элемента И и делителя на 1000 и входом делителя на 10, выход которого соединен с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом первого триггера, выход делителя на 1000 соединен с первым входом второго триггера, выход которого соединен с вторым входом второго элемента И, выход которого соединен с третьим входом делителя программируемого, первый вход которого соединен с выходом регистра, а выход - с первым входом второго счетчика, выход которого соединен с первым входом блока индикации.A device for determining the lability of the human visual system, comprising a control panel and a point light source, characterized in that it additionally includes a counter, an indication unit, a second pulse generator, a first one-shot, a second one-shot with an adjustable pulse duration, a third one-shot and a fourth one-shot, element OR, element AND, second generator, second element AND, divisor by 10, divisor by 1000, programmable divider, first and second triggers, second counter and register, while the output is ele And is connected to the first input of the counter, the first output of the control panel is connected to the first input of a point light source, the second output to the second input of the display unit, the third output to the second input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of the second pulse generator is connected to the input of the first one-shot, the output of which is connected to the first input of the OR element and to the first input of the second one-shot with an adjustable pulse duration, the output of which is connected to the input of the third one-shot, the output to which is connected to the second input of the OR element, the output of which is connected to the second input of a point light source, the input of the fourth one-shot is connected to the output of the second pulse generator, and the output to the first input of the first trigger and the second input of the first counter, the output of which is connected to the first input of the register , the output of the third one-shot is also connected to the second inputs of the first and second triggers, the divider by 1000, the programmable divider, the second counter and register, the output of the second generator is connected to the first inputs of the second of the first element AND and the divider by 1000 and the input of the divider by 10, the output of which is connected to the first input of the first element And, the second input of which is connected to the output of the first trigger, the output of the divider by 1000 is connected to the first input of the second trigger, the output of which is connected to the second input of the second element And, the output of which is connected to the third input of the programmable divider, the first input of which is connected to the output of the register, and the output to the first input of the second counter, the output of which is connected to the first input of the display unit.
RU2005114655/14A 2005-05-13 2005-05-13 Device for measuring lability of vision system of patient RU2291661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114655/14A RU2291661C1 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Device for measuring lability of vision system of patient

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2005114655/14A RU2291661C1 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Device for measuring lability of vision system of patient

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2005114655A RU2005114655A (en) 2006-11-20
RU2291661C1 true RU2291661C1 (en) 2007-01-20

Family

ID=37501846

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2005114655/14A RU2291661C1 (en) 2005-05-13 2005-05-13 Device for measuring lability of vision system of patient

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2291661C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДУМБАЙ В.Н., БУГАЕВ К.Е. Физиологические основы валеологии труда и спорта, Ростов-на-Дону, 2002, с.19. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU2005114655A (en) 2006-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6142354B2 (en) EEG signal processing apparatus, EEG signal processing method, program, and recording medium
US11058352B2 (en) Electrical stimulation facilitated symptom transference for empathic response
US5746205A (en) Method and apparatus for measuring the working condition of the brain with periodic stimuli
RU2291661C1 (en) Device for measuring lability of vision system of patient
RU2286082C1 (en) Device for determining lability of human visual system
RU2302200C1 (en) Device for measuring time of excitation of human vision analyzer
RU2283030C1 (en) Device for determination of human visual system's labile state
RU2195174C1 (en) Method for detecting time for human visual persistence
RU2220656C1 (en) Device for studying human vision system inertia parameters
RU2334453C1 (en) Method for estimating human visual system response time
RU2231293C1 (en) Method for determining stimulation time for human visual analyzer
RU2417045C1 (en) Visual analyser activation time device
RU2301623C1 (en) Device for investigating parameteres of inertia of human vision system
RU2314032C1 (en) Device for studying time of inertia of human visual system
RU2271742C1 (en) Device for finding time of excitation of human visual analyzer
RU2332930C1 (en) Device for determination of visual persistence time
RU2332159C1 (en) Method of defining response time of human vision system
RU2307588C1 (en) Device for studying time of inertia of human visual system
RU2269293C1 (en) Device for measuring time of perception of visual information
RU89360U1 (en) DEVICE FOR RESEARCH TIME OF INERTIATION OF HUMAN VISUAL SYSTEM
RU2252701C1 (en) Method for determining human vision system persistence time
RU2369327C1 (en) Device for analysing parametres of human visual system sluggishness
Meško et al. The effect of listening to techno music on reaction times to visual stimuli
RU2251959C2 (en) Method for detecting lability of human visual system
RU87343U1 (en) DEVICE FOR STUDYING INERTIALITY OF HUMAN VISUAL SYSTEM

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20070514