RU2357651C1 - Computer diagnostic method of glaucoma - Google Patents

Computer diagnostic method of glaucoma Download PDF

Info

Publication number
RU2357651C1
RU2357651C1 RU2007137293/14A RU2007137293A RU2357651C1 RU 2357651 C1 RU2357651 C1 RU 2357651C1 RU 2007137293/14 A RU2007137293/14 A RU 2007137293/14A RU 2007137293 A RU2007137293 A RU 2007137293A RU 2357651 C1 RU2357651 C1 RU 2357651C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
stimulus
computer
monitor screen
photosensitivity
patient
Prior art date
Application number
RU2007137293/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Леонидовна Симакова (RU)
Ирина Леонидовна Симакова
Вениамин Васильевич Волков (RU)
Вениамин Васильевич Волков
Эрнест Витальевич Бойко (RU)
Эрнест Витальевич Бойко
Владимир Евгеньевич Клавдиев (RU)
Владимир Евгеньевич Клавдиев
Клитон Андреа (RU)
Клитон Андреа
Original Assignee
Ирина Леонидовна Симакова
Вениамин Васильевич Волков
Эрнест Витальевич Бойко
Владимир Евгеньевич Клавдиев
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 Ирина Леонидовна Симакова, Вениамин Васильевич Волков, Эрнест Витальевич Бойко, Владимир Евгеньевич Клавдиев filed Critical Ирина Леонидовна Симакова
Priority to RU2007137293/14A priority Critical patent/RU2357651C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2357651C1 publication Critical patent/RU2357651C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: computer diagnostic method of open-angle glaucoma pertains to medicine, namely, to ophthalmology. During examination of the patient's central visual field test program of his/her actions as a reaction to light image - stimuli on the computer monitor in various directions, made as a scale marked on the monitor screen around the central point of four paracentral quadrates and 12 periphery quadrates with visual angle of 10°×10° is used. Preliminary, eye of the patients is fixed at the flashing point in the centre of the monitor screen. During observation stable position of the visual axis of eyes is maintained. In each of the quadrates randomly without repetitions white - and - black grid - stimuli are flashed with low spatial frequency of 0.25 cycle/fad, exposed to counter-phase flicking of high temporal frequency 30 Hz of vertical or horizontal direction within time span up to 40 seconds at stimulus contrast increasing from 0 to 100% at a stable speed during the entire process of the examination. Test program of reaction - actions of the examined person is processed in computer in the form of a matrix net, in the cells wherein data on the level of retinal photosensitivity in central temporal and nasal parts of the eye are contained. Relative value of photosensitivity level is determined in each of the quadrates from the expression R=(T-t), where R- level of photosensitivity, T - time necessary to reach maximum contrast of the stimulus, t - time, taken by the patients to see stimulus in the given orientation.
EFFECT: present method increases accuracy, sensitivity and decreases time of diagnostics, it is effective in mass screening.
2 cl, 2 dwg, 2 tbl, 2 ex

Description

Способ компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы относится к области медицины - офтальмологии.The method of computer diagnostics of open-angle glaucoma relates to the field of medicine - ophthalmology.

Глаукома как причина инвалидности занимает лидирующее место среди патологии органа зрения. Важнейшим условием профилактики слепоты от глаукомы является ее ранняя диагностика, поэтому поиск и создание новых высокоспецифичных и высокочувствительных методов для раннего выявления глаукомы является одной из важнейших задач в офтальмологии. Исследование поля зрения состоит в изучении зрительных функций сетчатки и зрительно-нервного пути. Поэтому данные исследования играют большую роль в диагностике различных патологических процессов в зрительном анализаторе. Клиническая периметрия в офтальмологической практике является одним из важнейших методов исследования зрительных функций. Изменения, обнаруженные в поле зрения, часто являются единственным ранним симптомом, позволяющим установить диагноз заболевания. Принцип исследования его состоит в предъявлении обследуемому какого-либо теста, перемещаемого в поле зрения, и определении положения, в котором этот тест виден хуже или вообще перестает быть видимым. В современных условиях для определения исследования поля зрения часто применяется компьютерная диагностика, с помощью которой можно точно выявить даже самые незначительные дефекты поля зрения (компьютерная периметрия).Glaucoma as a cause of disability takes a leading place among the pathologies of the organ of vision. The most important condition for the prevention of blindness from glaucoma is its early diagnosis, therefore, the search and creation of new highly specific and highly sensitive methods for the early detection of glaucoma is one of the most important tasks in ophthalmology. The study of the visual field consists in studying the visual functions of the retina and the optic neuropathy. Therefore, these studies play a large role in the diagnosis of various pathological processes in the visual analyzer. Clinical perimetry in ophthalmic practice is one of the most important methods for the study of visual functions. Changes found in the field of vision are often the only early symptom to establish a diagnosis of the disease. The principle of his research is to present the test subject with a test moving in the field of view, and determine the position in which this test is less visible or no longer visible. In modern conditions, computer diagnostics is often used to determine the study of the field of vision, with the help of which it is possible to accurately identify even the most insignificant defects in the field of vision (computer perimetry).

В офтальмологии известны различные способы обнаружения глаукомы, в том числе и с помощью использования компьютеров, например см. п.RU №2245096 от 2003.06.17 А61В 3/02, «Способ диагностики дефектов зрения и устройство для его осуществления», состоящий в том, что на исследуемый глаз предъявляют подвижное хроматическое световое изображение с монитора компьютера обследуемого, сканируя по полю зрения лучом хроматического света. На второй глаз изолировано от первого одновременно предъявляют неподвижное изображение с этого же монитора для фиксации взгляда. По психофизической реакции пациента на мультифокальной карте врач на своем компьютере отмечает зоны дефектов зрения по границам участков нарушения, имея на первом окне монитора своего компьютера картину сканирования стимула (луча). Сканирование осуществляют, перемещая световой луч в радиальном направлении от центра окна или по спиральной линии. Неподвижное изображение - светотест для фиксации взгляда выполнено черным цветом в виде картины елочки. Способ дает возможность проводить дифференциальную диагностику заболеваний сетчатки и зрительного нерва, патологических процессов в области хиазмы, вышележащих проводящих путей и центров. Кроме того, данный способ позволяет обнаружить и глаукому.In ophthalmology, various methods for detecting glaucoma are known, including using computers, for example, see item RU No. 2245096 dated 2003.06.17 A61B 3/02, “Method for the diagnosis of visual defects and a device for its implementation”, consisting in that a movable chromatic light image is presented on the examined eye from the monitor of the subject’s computer, scanning the field of view with a beam of chromatic light. In the second eye, isolated from the first, a still image from the same monitor is simultaneously presented to fix the gaze. According to the psychophysical reaction of the patient on a multifocal map, the doctor on his computer marks the zones of visual impairment along the boundaries of the disturbance sites, having on the first window of his computer’s monitor a picture of the stimulus (beam) scan. Scanning is carried out by moving the light beam in the radial direction from the center of the window or in a spiral line. Still image - the light and light test for fixing the look is made in black in the form of a Christmas tree picture. The method makes it possible to conduct differential diagnosis of diseases of the retina and optic nerve, pathological processes in the field of chiasm, overlying conduction paths and centers. In addition, this method allows you to detect glaucoma.

Недостатками данного решения являются: при обследованиях для обнаружения открытоугольной глаукомы этот способ не точен и занимает много времени, нет действий по устранению сдвига неподвижного изображения, т.е. нет действий по сохранению постоянства зрительной оси глаз - неподвижное изображение на мониторе, это изображение слишком большое и глаз обследуемого может двигаться по предложенному предмету (елочки); один глаз фиксирует другой, здесь могут быть неточности, т.к. включается бинокулярное зрение, а также фиксирующий глаз может быть больным. На экране монитора пациента два окна, в центре одного окна неподвижное изображение (елочка), а во второе окно подается стимул (световой луч), бегающий по полю и пациент указывает врачу в каком месте поля сканирования он не воспринимает тест, здесь также могут быть неточности восприятия. Мультифокальная карта врача в данном решении неэффективна, расшифровка ее занимает много времени, в современных программах она вводится в цифровом формате. В предложенном решении способа обнаружения глаукомы отсутствуют данные по скорости, частоте и времени сканирования стимула, а также расстояние от глаз до монитора, что является существенным при исследованиях на глаукому.The disadvantages of this solution are: during examinations to detect open-angle glaucoma, this method is not accurate and takes a lot of time, there are no actions to eliminate the shift of a still image, i.e. there is no action to maintain the constancy of the visual axis of the eyes - a stationary image on the monitor, this image is too large and the eye of the subject can move on the proposed subject (herringbone); one eye fixes the other, there may be inaccuracies, because binocular vision is turned on, and also the fixing eye can be sick. There are two windows on the patient’s monitor screen, in the center of one window there is a stationary image (herringbone), and a stimulus (light beam) is fed into the second window, it is moving across the field and the patient tells the doctor where the scan field does not perceive the test, there may also be inaccuracies perceptions. The multifocal doctor’s card in this solution is ineffective, it takes a long time to decrypt it, in modern programs it is entered in digital format. In the proposed solution to the method for detecting glaucoma, there are no data on the speed, frequency and time of scanning the stimulus, as well as the distance from the eyes to the monitor, which is significant in studies on glaucoma.

В компьютерной диагностике для выявления глаукомы известны тестовые программы, оценивающие центральный и периферический отделы поля зрения. Например, в известном приборе периметрон фирмы «Когерент» США, см. учебник авторов: Л.С.Урмахер, Л.И.Айзенштат «Офтальмологические приборы», М.: Медицина, 1988 г., с.54-57, предложена система с компьютером, обладающая высокой степенью стандартизации и воспроизводимости полученных результатов и являющаяся самым близким решением. Правильное положение головы, а следовательно, глаза обследуемого пациента, устанавливаются при фиксации взгляда на красную точку, расположенную в центре экрана монитора компьютера. Для фиксации этого положения система снабжена телескопом. Пациент реагирует на световой стимул, появляющийся на экране, с помощью нажатия кнопки. На цифровом дисплее представляются размеры, интенсивности и скорости предъявления стимула, а также этап обследования. В конце обследования прибор автоматически вычерчивает диаграмму поля зрения многоцветными кривыми, которые меняются автоматически. Микро-ЭВМ контролирует яркость, положение, скорость и время предъявления стимула, а также накапливает и регистрирует данные обследования. Точность измерений с микро-ЭВМ составляет ±5° как для центрального поля зрения, так и для периферического. Прибор снабжен фотодетектором, калибрирующим стимул и фоновое освещение. Технические характеристики прибора: радиус поверхности проекции - 30 см, яркость поверхности экрана монитора - 10 кд/м2; площадь тест-объектов, мм2 - 1/16, 1/4, 1,4, 16, 64; яркость контролируется 80 ступенями; скорость постоянная, град/с - 2, 5, 10. Данные компьютерной периметрии по обнаружению глаукомы, чувствительность метода определялись по «золотому стандарту» - по Humphrey (HFA).In computer diagnostics for the detection of glaucoma, test programs are known that evaluate the central and peripheral parts of the visual field. For example, in the well-known perimeter device of the Coherent company of the USA, see the textbook of the authors: L. S. Urmacher, L. I. Aizenshtat “Ophthalmic devices”, M .: Medicine, 1988, p. 54-57, a system is proposed with a computer, which has a high degree of standardization and reproducibility of the results and is the closest solution. The correct position of the head, and therefore the eyes of the patient being examined, is established by fixing the look at the red dot located in the center of the computer monitor screen. To fix this position, the system is equipped with a telescope. The patient responds to a light stimulus that appears on the screen by pressing a button. The digital display shows the size, intensity and speed of presentation of the stimulus, as well as the examination stage. At the end of the examination, the device automatically draws a diagram of the field of view with multicolor curves that change automatically. The microcomputer controls the brightness, position, speed and time of presentation of the stimulus, and also collects and records examination data. The accuracy of measurements with a microcomputer is ± 5 ° for both the central field of view and peripheral. The device is equipped with a photo detector calibrating the stimulus and background lighting. Technical characteristics of the device: the radius of the projection surface is 30 cm, the brightness of the surface of the monitor screen is 10 cd / m 2 ; the area of test objects, mm 2 - 1/16, 1/4, 1,4, 16, 64; brightness is controlled by 80 steps; constant speed, deg / s - 2, 5, 10. Computer perimetry data for the detection of glaucoma, the sensitivity of the method was determined by the "gold standard" - by Humphrey (HFA).

Недостатками такого способа диагностики являются: невысокая точность диагностики, низкая чувствительность и специфичность, обследование занимает много времени, невозможность выделения вклада сетчатки и зрительного нерва в процессе обследования.The disadvantages of this method of diagnosis are: low diagnostic accuracy, low sensitivity and specificity, the examination takes a lot of time, the inability to highlight the contribution of the retina and optic nerve during the examination.

Техническим результатом предложенного способа компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы является: повышение точности и сокращение времени диагностики больных, повышение чувствительности и специфичности способа посредством введения в исследование удвоении низкой пространственной частоты в сочетании с пороговой стратегией.The technical result of the proposed method for computer diagnostics of open-angle glaucoma is: increasing the accuracy and reducing the time of diagnosis of patients, increasing the sensitivity and specificity of the method by introducing into the study a doubling of the low spatial frequency in combination with a threshold strategy.

Этот результат достигается тем, что в способе компьютерной диагностике открытоугольной глаукомы, заключающемся в обработке тестовой программы действий реакции пациента при исследовании его центрального поля зрения на мониторе компьютера на введение светового изображения стимула на экране монитора в разных направлениях и фиксации его положения на этом экране с предварительной фиксацией взгляда пациента на точке, светящейся в центре экрана монитора, во всем процессе обследования осуществляют постоянство положения зрительная ось глаз - центральная точка на экране монитора посредством устранения раздвоения изображения центральной точки на экране, возникающей при смещении глаза, в тестовой программе на поле экрана монитора наносят сетку вокруг центральной точки в виде четырех парацентральных и двенадцати периферических квадратов с углом зрения каждого квадрата 10°×10°, в каждом квадрате случайным образом без повторения высвечивают стимул, выполненный в виде ахроматической синусоидальной черно-белой решетки с низкой пространственной частотой - 0,25 цикл/град., подвергаемой контрфазному мельканию с высокой временной частотой 30 Гц с нарастанием контраста вертикальной или горизонтальной направленности.This result is achieved by the fact that in the method of computer diagnostics of open-angle glaucoma, which consists in processing a test program for the patient’s reaction when examining his central field of view on a computer monitor, introducing a light image of the stimulus on the monitor screen in different directions and fixing its position on this screen with preliminary fixing the patient’s gaze at a point glowing in the center of the monitor screen, throughout the examination process, the position of the visual axis of the eye is constant - the center point on the monitor screen by eliminating the bifurcation of the image of the center point on the screen that occurs when the eye is shifted, in the test program, a grid around the center point is applied to the field of the monitor screen in the form of four paracentral and twelve peripheral squares with an angle of each square 10 ° × 10 ° , in each square, a stimulus made in the form of an achromatic sinusoidal black and white lattice with a low spatial frequency of 0.25 cycles / deg. is randomly displayed without repetition, subjected emoy kontrfaznomu flicker with high temporal frequency of 30 Hz with an increase in contrast of vertical or horizontal orientation.

Сущность изобретения выражается в совокупности существенных признаков, достаточной для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата.The invention is expressed in the aggregate of essential features sufficient to achieve the technical result provided by the invention.

Существенными признаками предложенного способа диагностики, совпадающими с признаками прототипа, являются А - обработка тестовой программы действий реакции пациента при исследовании его центрального поля зрения на мониторе компьютера на введение светового изображения стимула на экране монитора в разных направлениях и фиксации его положения на этом экране; Б - предварительная фиксация взгляда пациента на точке, светящейся в центре экрана монитора.The essential features of the proposed diagnostic method that match the features of the prototype are A - processing a test program of the patient’s reaction when examining his central field of view on a computer monitor to introduce a light image of the stimulus on the monitor screen in different directions and fix its position on this screen; B - preliminary fixation of the patient’s gaze at a point glowing in the center of the monitor screen.

Существенными отличительными признаками предлагаемого способа являются: В - во всем процессе обследования осуществляют постоянство положения зрительная ось глаз - центральная точка на экране монитора посредством устранения раздвоения изображения центральной точки на экране, возникающей при смещении глаза; Г - в тестовой программе на поле экрана монитора наносят сетку вокруг центральной точки в виде четырех парацентральных и двенадцати периферических квадратов с углом зрения каждого квадрата 10°×10°; Д - в каждом квадрате случайным образом без повторения высвечивают стимул, выполненный в виде ахроматической синусоидальной черно-белой решетки с низкой пространственной частотой - 0,25 цикл/град., подвергаемой контрфазному мельканию с высокой временной частотой 30 Гц с нарастанием контраста вертикальной или горизонтальной направленности.The salient features of the proposed method are: B - throughout the examination process, the visual axis of the eyes is constant — the center point on the monitor screen by eliminating the bifurcation of the image of the center point on the screen that occurs when the eye is shifted; D - in the test program on the field of the monitor screen, a grid is applied around the central point in the form of four paracentral and twelve peripheral squares with an angle of view of each square of 10 ° × 10 °; D - in each square, a stimulus made in the form of an achromatic sinusoidal black and white lattice with a low spatial frequency of 0.25 cycles / deg., Subjected to counter-phase flickering with a high temporal frequency of 30 Hz with increasing contrast of vertical or horizontal direction is randomly displayed without repetition .

Способ компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы заключается в обработке тестовой программы действий реакции пациента при исследовании поля зрения его каждого глаза на мониторе компьютера на введение светового изображения стимула на экране монитора в разных направлениях и фиксации его положения на центральной точке, светящейся в центре экрана монитора. В начале обследования и во всем его процессе осуществляют постоянство положения зрительная ось глаз - центральная точка на экране монитора. Центральная точка выполнена ярко-зеленым цветом диаметром 1 мм. Для контроля того, чтобы пациент сосредоточился на центре экрана, точка, обозначающая центр, в начале исследования раздваивается, а копия ее смещается в зону слепого пятна на сетчатке и поэтому становится невидимой. Если пациент начинает видеть на экране две точки, то имеет место ошибка фиксации взора. Следовательно, постоянство зрительной оси глаза на центральную точку достигается посредством устранения раздвоенного изображения центральной точки на экране монитора. В тестовой программе на поле экрана монитора наносят сетку вокруг центральной точки в виде четырех парацентральных и двенадцати периферических квадратов с углом зрения каждого квадрата 10°×10°. На экране монитора с освещенностью 45 кандел/м2 с расстояния 30 см тестируется центральное поле зрения в пределах 40°. Обследование проводят в стандартных мезопических условиях после 10-минутной адаптации пациента к данной освещенности помещения в очках для чтения, коррегирующих пресбиопию соответственно возрасту и рефракции испытуемого. В каждом квадрате случайным образом без повторения высвечивают стимул, выполненный в виде синусоидальной ахроматической черно-белой решетки низкой пространственной частоты - 0,25 цикл/град., подвергаемой контрфазному мельканию с высокой временной частотой 30 Гц с нарастанием контраста вертикальной или горизонтальной направленности, при этом яркость изображения стимула на экране увеличивают до выбранного значения. Итак, экран монитора разделен на 16 равных квадратов. Тестовая (синусоидальная) решетка появляется в одном из этих квадратов, выбранным случайным образом, но так, чтоб ни в одном из них изображение не появилось дважды, и ни один из квадратов, в котором появляется стимул, не был пропущен пациентом. Это действие повторяется 16 раз. Пациент, увидев не просто мелькающую картинку, а направленность в ней полос, жестом или словом «вертикаль» либо «горизонталь» свидетельствует об этом, а врач-исследователь одновременно «кликом» мышки вводит результат в базу данных. Перемещение изображения из одного квадрата в другой осуществляется плавно. Состояние светочувствительности сетчатки, тестируемой этим методом, определяют в каждом квадрате в относительных единицах, вычисляемых по формуле: R=(T-t)/T, где Т - время, необходимое для достижения максимума контраста стимула, t - время, когда пациент увидел стимул в поданной ориентации. Уровень светочувствительности - R сетчатки при компьютерной периметрии обозначается в децибелах (Дб). Обработку тестовой программы действий реакции пациента осуществляют в компьютере в виде матричной сетки, в ячейках которой размещены данные по уровню светочувствительности сетчатки в центральной, височной и носовой частях глаза.A method for computer diagnostics of open-angle glaucoma consists in processing a test program of the patient’s reaction when examining the field of view of each eye on a computer monitor to introduce a light image of the stimulus on the monitor screen in different directions and fix its position at a central point glowing in the center of the monitor screen. At the beginning of the examination and throughout its process, the position of the visual axis of the eyes — the central point on the monitor screen — is constant. The central point is made in bright green with a diameter of 1 mm. To control that the patient focuses on the center of the screen, the point denoting the center bifurcates at the beginning of the study, and its copy is shifted to the blind spot on the retina and therefore becomes invisible. If the patient begins to see two points on the screen, then there is an error fixing the gaze. Therefore, the constancy of the visual axis of the eye to the center point is achieved by eliminating the bifurcated image of the center point on the monitor screen. In the test program, a grid around the central point is applied to the field of the monitor screen in the form of four paracentral and twelve peripheral squares with an angle of each square of 10 ° × 10 °. On the monitor screen with an illumination of 45 candelas / m 2 from a distance of 30 cm, the central field of view is tested within 40 °. The examination is carried out under standard mesopic conditions after a 10-minute adaptation of the patient to a given illumination of the room with reading glasses that correct presbyopia according to the age and refraction of the subject. In each square, a stimulus made in the form of a sinusoidal achromatic black-and-white lattice of low spatial frequency - 0.25 cycle / deg., Subjected to counter-phase flickering with a high temporal frequency of 30 Hz with increasing contrast of vertical or horizontal direction, is highlighted randomly without repetition The brightness of the stimulus image on the screen is increased to the selected value. So, the monitor screen is divided into 16 equal squares. A test (sinusoidal) lattice appears in one of these squares, chosen randomly, but so that in none of them the image appears twice, and not one of the squares in which the stimulus appears is skipped by the patient. This action is repeated 16 times. The patient, seeing not just a flickering picture, but the direction of the stripes in it, indicates this with a gesture or the word “vertical” or “horizontal”, and the doctor-researcher simultaneously “clicks” the mouse and enters the result into the database. Moving an image from one square to another is smooth. The state of the photosensitivity of the retina tested by this method is determined in each square in relative units, calculated by the formula: R = (Tt) / T, where T is the time required to reach the maximum stimulus contrast, t is the time when the patient saw the stimulus in the filed orientation. The level of photosensitivity - R of the retina during computer perimetry is indicated in decibels (dB). Processing the test program of the patient’s reaction actions is carried out in a computer in the form of a matrix grid, in the cells of which data on the level of photosensitivity of the retina in the central, temporal and nasal parts of the eye are placed.

Пороговая методика обследования требует выполнения строгих условий к работе программы. Ужесточение обуславливается тем, что на фоне замены кадров с временной частотой, обеспечивающей получение иллюзии удвоения низкой пространственной частоты, необходимо обеспечить изменение яркости изображения. Изображение в начале демонстрации размыто, сливается с фоном. Яркость изображения стимула растет со скоростью, которая выбирается постоянной в процессе обследования. Направленность полос в изображении устанавливается без участия врача, т.е. случайным образом. Пространственная и временная частоты выбираются врачом в начале обследования и ограничены возможностями используемого компьютера. Регистрация параметров обследования осуществляется реакцией (действием) пациента. Программа написана на языке С++ в среде Mikrosoft Visnal С++ под платформу Win 32 с использованием графического пакета Direct 3D. В процессе обследования используют стандартный IBM, совместимый персональный компьютер CSVGA - видеоадаптером, поддерживающим 3D, MSWindows 2000 - ХР, Direct 3D. В качестве базы данных и хранения информации используют систему MySQL, принадлежащей к числу наиболее популярных приложений, исходный код для которых открытый и является очень быстро развивающейся платформой баз данных и удобен для использования работы по Интернету. Для MySQL имеется руководство, доступное на htpp://www/mysq1/com, где полностью освещены синтаксис, инсталляция и набор средств для работы с продуктом. Система MySQL имеет статус устойчивой базы данных.The threshold examination technique requires the fulfillment of strict conditions for the work of the program. Tightening is caused by the fact that against the background of replacing frames with a temporal frequency that provides the illusion of doubling the low spatial frequency, it is necessary to provide a change in the brightness of the image. The image at the beginning of the demonstration is blurry, merges with the background. The brightness of the stimulus image grows at a rate that is chosen constant during the examination. The direction of the bands in the image is established without the participation of a doctor, i.e. randomly. Spatial and temporal frequencies are selected by the doctor at the beginning of the examination and are limited by the capabilities of the computer used. Registration of examination parameters is carried out by the reaction (action) of the patient. The program is written in C ++ in the Mikrosoft Visnal C ++ environment for the Win 32 platform using the Direct 3D graphics package. In the process of examination, they use a standard IBM, compatible personal computer CSVGA - video adapter that supports 3D, MSWindows 2000 - XP, Direct 3D. MySQL is used as a database and information storage system, which is one of the most popular applications, the source code for which is open and is a very rapidly developing database platform and is convenient for using work on the Internet. For MySQL, there is a manual available at htpp: // www / mysq1 / com, where the syntax, installation, and toolkit for working with the product are fully covered. The MySQL system has the status of a stable database.

Пользователь (врач) при работе с компьютером при обследовании центрального поля зрения выполняет на нем следующие действия: просмотр базы данных, ввод данных, который осуществляют либо при выполнении программы тестирования, либо вручную; обновление данных о пациенте в течение длительного времени обследования, удаление данных о пациенте; экспорт данных. Диалоговое окно для работы с базой данных и диалоговое окно при проведении тестирования пациента указаны в приложениях 1 и 2.When working with a computer when examining a central field of view, the user (doctor) performs the following actions on it: viewing the database, entering data, which is carried out either when the testing program is executed or manually; updating patient data for a long examination time, deleting patient data; data export. The dialog box for working with the database and the dialog box for testing the patient are indicated in Appendixes 1 and 2.

Данные обследования собираются для построения надежного и быстрого диагностического алгоритма, позволяющего выявить глаукому на ранней стадии ее развития. Стандартным статистическим методом, позволяющим отнести объекты к той или иной группе на основе анализа набора измерений, является дискриминантный анализ. Он позволяет получить диагностический алгоритм, достаточный для собранной информации и получения автоматической диагностики. Данные обследования наносятся на носитель информации в виде карты обследования.Survey data is collected to build a reliable and fast diagnostic algorithm to detect glaucoma at an early stage of its development. The standard statistical method that allows you to assign objects to a particular group based on the analysis of a set of measurements is discriminant analysis. It allows you to get a diagnostic algorithm sufficient for the information collected and automatic diagnostics. Survey data is applied to the storage medium in the form of a survey map.

С использованием предложенного способа диагностики обследовано 59 глаз у 31 здоровых лиц, а также 149 глаз у 86 больных открытоугольной глаукомой в возрасте от 25 до 75 лет, из них с преглаукомой - 31 глаз, с 1 стадией заболевания 58 глаз, с 11-42 и с 111-18 глаз. При пороговом варианте обследования в периметрии с удвоенной пространственной частотой в каждый из 16 квадратов в случайном порядке подается стимул, представленный ахроматической синусоидальной решеткой 0,25 цикл/град., подвергнутой контрфазному мельканию с временной частотой 30 Гц. Продолжительность показа стимула для одного квадрата составляет 40 секунд. В это время идет нарастание контраста стимула от 0 до 100%. Длительность обследования одного глаза составляет от 4 до 6 минут. При обследовании поля зрения у больных открытоугольной глаукомой с применением удвоенной низкой пространственной частотой были выявлены изменения в зрительном восприятии стимула в патологических квадратах: а) замедление скорости мерцания стимула; б) различная продолжительность и частота «зависания» (остановка) стимула, сопровождающихся ухудшением различения черных и белых полос вплоть до сливания их в единый серый фон; в) расширение черных полос решетки с одновременным уменьшением их количества; г) временное пропадание стимула; д) отсутствие стимула, вместо него черный фон.Using the proposed diagnostic method, 59 eyes were examined in 31 healthy individuals, as well as 149 eyes in 86 patients with open-angle glaucoma aged 25 to 75 years, of which 31 with eyes with preglaucoma, 58 eyes with stage 1 disease, from 11-42 and with 111-18 eyes. With the threshold version of the perimetric examination with doubled spatial frequency, a stimulus represented by an achromatic sinusoidal lattice of 0.25 cycle / degree, subjected to counter-phase flickering with a time frequency of 30 Hz, is randomly applied to each of 16 squares. The stimulus duration for one square is 40 seconds. At this time, the stimulus contrast increases from 0 to 100%. The duration of the examination of one eye is from 4 to 6 minutes. When examining the visual field in patients with open-angle glaucoma using twice the low spatial frequency, changes in the visual perception of the stimulus in pathological squares were revealed: a) a slowdown in the rate of flickering of the stimulus; b) the various duration and frequency of “freezing” (stopping) of the stimulus, accompanied by a deterioration in the distinction between black and white stripes until they merge into a single gray background; c) the expansion of the black bars of the lattice with a simultaneous decrease in their number; d) temporary disappearance of the stimulus; e) lack of stimulus, instead of it a black background.

При анализе этих изменений, свидетельствующих о нарушении в различной степени восприятия зрительной иллюзии удвоения низкой пространственной частоты, выявлена определенная закономерность. Изменения по типу а, 6, в были характерны для начальной открытоугольной глаукомы, изменения по типу г, д определялись у больных с более продвинутыми стадиями заболевания. Примеры конкретного исполнения, см. приложение 3.When analyzing these changes, indicating a violation in varying degrees of perception of the visual illusion of doubling the low spatial frequency, a certain pattern is revealed. Changes in type a, 6, c were characteristic of initial open-angle glaucoma, changes in type g, e were determined in patients with more advanced stages of the disease. Examples of specific performance, see Appendix 3.

Использование предложенного решения «Способ компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы» на ранней ее стадии по сравнению с прототипом повышает чувствительность способа от 11 до 31%, требует значительно меньше времени для проведения, намного экономичней. Способ можно использовать для оценки глаукомного процесса в динамике. Чувствительность этого способа диагностики с удвоенной пространственной частотой (FDT) при помощи дискриминантного анализа сравнивалась с данными компьютерной периметрии по Humphrey (HFA) - « золотой стандарт». Чувствительность по всем пациентам увеличилась на 21% (по предложенному способу диагностики она составила 83,5%, по HFA - 62,5%); причем при начальной открытоугольной глаукоме (ОУГ) чувствительность увеличилась на 11%, при развитой ОУГ - на 21%, а при далеко зашедшей глаукоме - на 31%. Специфичность предложенного метода по всем пациентам составила 97% (HFA - 65%), т.е. увеличилась на 32%; при 1 и 11 стадиях развития глаукомы - 95% (HFA -69% и 70%), т.е увеличение составило 25-26%, при 111 стадии - 100% (HFA - 71%), увеличение - 29%. Предложенный способ компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы особенно эффективен при массовых обследованиях пациентов в условиях всеобщей диспансеризации населения страны. Поэтому его можно рекомендовать к широкому практическому использованию. Способ апробирован в Военно-медицинской академии и показал хорошие результаты.Using the proposed solution "Method for computer diagnostics of open-angle glaucoma" at its early stage compared with the prototype increases the sensitivity of the method from 11 to 31%, requires significantly less time to conduct, much more economical. The method can be used to assess the glaucoma process in dynamics. The sensitivity of this diagnostic method with double spatial frequency (FDT) using discriminant analysis was compared with computer perimetry according to Humphrey (HFA) - the "gold standard". Sensitivity in all patients increased by 21% (according to the proposed diagnostic method, it was 83.5%, for HFA - 62.5%); with initial open-angle glaucoma (OAG), sensitivity increased by 11%, with advanced OAG - by 21%, and with advanced glaucoma - by 31%. The specificity of the proposed method for all patients was 97% (HFA - 65%), i.e. increased by 32%; at the 1st and 11th stages of glaucoma development - 95% (HFA -69% and 70%), i.e. the increase was 25-26%, at the 111th stage - 100% (HFA - 71%), the increase was 29%. The proposed method for computer diagnostics of open-angle glaucoma is especially effective in mass examinations of patients in the context of a general medical examination of the country's population. Therefore, it can be recommended for wide practical use. The method was tested at the Military Medical Academy and showed good results.

Claims (2)

1. Способ компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы, заключающийся в обработке тестовой программы действий реакции пациента при исследовании его центрального поля зрения на мониторе компьютера на введение светового изображения стимула на экране монитора в разных направлениях, выполненной в виде нанесенной на экране монитора сетки вокруг центральной точки четырех парацентральных квадратов и 12 периферических квадратов с углом зрения 10°×l0°, и фиксации его положения на этом экране с предварительной фиксацией взгляда пациента на точке, светящейся в центре экрана монитора, отличающийся тем, что во всем процессе обследования осуществляют постоянство положения зрительная ось глаз - центральная точка на экране монитора посредством устранения раздвоения изображения центральной точки на экране, возникающей при смещении глаза путем смещения копии этой точки в зону слепого пятна сетчатки, в каждом квадрате случайным образом без повторения высвечивают стимул черно-белой решетки с низкой пространственной частотой 0,25 цикл/град., подвергаемой контрфазному мельканию высокой временной частотой 30 Гц вертикальной или горизонтальной направленности в течение времени до 40 с при нарастании контраста стимула от 0 до 100% со скоростью, постоянной во всем процессе обследования, а обработку тестовой программы действий реакции обследуемого осуществляют в компьютере в виде матричной сетки, в ячейках которой размещены данные по уровню светочувствительности сетчатки в центральной, височной и носовой частях глаза, причем состояние светочувствительности сетчатки определяют в каждом квадрате в относительных единицах по формуле R=(T-t), где R - уровень светочувствительности, Т - время, необходимое для достижения максимума контраста стимула, t - время, затраченное пациентом на видение стимула в поданной ориентации.1. A method for computer diagnostics of open-angle glaucoma, which consists in processing a test program for the patient’s reaction when examining his central field of view on a computer monitor to introduce a light image of the stimulus on the monitor screen in different directions, made in the form of a grid printed on the monitor screen around the center point of four paracentral squares and 12 peripheral squares with an angle of view of 10 ° × l0 °, and fixing its position on this screen with preliminary fixing the patient’s gaze on a point glowing in the center of the monitor screen, characterized in that throughout the examination the position of the visual axis of the eyes is maintained - the center point on the monitor screen by eliminating the bifurcation of the image of the center point on the screen that occurs when the eye is shifted by moving a copy of this point to the blind spot retina, in each square randomly without repetition highlight the stimulus of a black-and-white lattice with a low spatial frequency of 0.25 cycle / deg., subjected to counter-phase flickering at a time frequency of 30 Hz of vertical or horizontal direction for a time of up to 40 s with increasing stimulus contrast from 0 to 100% with a speed constant throughout the examination process, and processing the test program of the actions of the respondent’s reaction is carried out in a computer in the form of a matrix grid, in cells which contains data on the level of photosensitivity of the retina in the central, temporal and nasal parts of the eye, and the state of photosensitivity of the retina is determined in each square in relative units according to the formula R = (T-t), where R is the photosensitivity level, T is the time required to achieve maximum stimulus contrast, t is the time spent by the patient on seeing the stimulus in the given orientation. 2. Способ компьютерной диагностики открытоугольной глаукомы по п.1, отличающийся тем, что компьютерная программа написана на языке С++ в среде Microsoft Visual C++ под платформу Win 32 с использованием графического пакета Direct 3D. 2. The method of computer diagnostics of open-angle glaucoma according to claim 1, characterized in that the computer program is written in C ++ in the Microsoft Visual C ++ environment for the Win 32 platform using the Direct 3D graphics package.
RU2007137293/14A 2007-10-08 2007-10-08 Computer diagnostic method of glaucoma RU2357651C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137293/14A RU2357651C1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Computer diagnostic method of glaucoma

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007137293/14A RU2357651C1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Computer diagnostic method of glaucoma

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2357651C1 true RU2357651C1 (en) 2009-06-10

Family

ID=41024562

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007137293/14A RU2357651C1 (en) 2007-10-08 2007-10-08 Computer diagnostic method of glaucoma

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2357651C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645415C1 (en) * 2016-10-21 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) Method of simultaneous evaluation of the degree of functional suppression of one eye by the other in the field of fixation of vision and in different points of the vision field and computerized system for its implementation

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
US 5065767 November 19, 1991. US 5539482 July 23, 1996. ШАМШИНОВА A.M. и др. Функциональные методы исследования в офтальмологии. - М., 1999, с.89 -105. TATEMICHI М. et al. Performance of glaucoma mass screening with only a visual field test using frequency-doubling technology perimetry. Am. J. Ophthalmol. 2002. 134(4), p.529-537 (реферат), [он-лайн], найдено 27.05.2008 из базы данных PubMed. *
СИМАКОВА И.Л. и др. Роль периметрии с удвоенной частотой в ранней диагностике глаукомы. Сборник "Глаукома: проблемы и решения". - М., 2004, с.117-119. *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2645415C1 (en) * 2016-10-21 2018-02-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет им. Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ФГБОУ ВО РНИМУ им. Н.И. Пирогова Минздрава России) Method of simultaneous evaluation of the degree of functional suppression of one eye by the other in the field of fixation of vision and in different points of the vision field and computerized system for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Hamilton et al. VEP estimation of visual acuity: a systematic review
Markowitz et al. Microperimetry and clinical practice: an evidence-based review
Schwartz et al. Early detection of age related macular degeneration: current status
Owsley et al. Relationship between visual sensitivity and target localization in older adults
Schlottmann et al. Relationship between visual field sensitivity and retinal nerve fiber layer thickness as measured by scanning laser polarimetry
JP5498375B2 (en) Visual field inspection system, driving method for visual field inspection apparatus, computer program, information medium or computer readable medium, and processor
Sanchez et al. Advantages, limitations, and diagnostic accuracy of photoscreeners in early detection of amblyopia: a review
US10357151B2 (en) Method of identifying and eye disorder of an observer and apparatus for implementing the same
O'Neill et al. Gaze behavior among experts and trainees during optic disc examination: does how we look affect what we see?
Jeong et al. A study of eccentric viewing training for low vision rehabilitation
JP2021519195A (en) Visual inspection using mobile devices
Groth et al. Evaluation of virtual reality perimetry and standard automated perimetry in normal children
Mooney et al. Tracking-based interactive assessment of saccades, pursuits, visual field, and contrast sensitivity in children with brain injury
McKee et al. The classification of amblyopia on the basis of visual and oculomotor performance
Zeppieri et al. Frequency doubling technology (FDT) perimetry
Teoh et al. Brightness discrimination and contrast sensitivity in chronic glaucoma--a clinical study.
Denniss et al. Predicting visual acuity from visual field sensitivity in age-related macular degeneration
RU2357651C1 (en) Computer diagnostic method of glaucoma
Senger et al. Spatial correlation between localized decreases in exploratory visual search performance and areas of glaucomatous visual field loss
Montesano et al. Determinants of test variability in scotopic microperimetry: effects of dark adaptation and test indices
US20210298593A1 (en) Systems, methods, and program products for performing on-off perimetry visual field tests
Anderson et al. The robustness of various forms of perimetry to different levels of induced intraocular stray light
Arnold et al. Multifaceted amblyopia screening with blinq, 2WIN, and PDI check
RU2357652C1 (en) Glaucoma screening-diagnostics method
Barton et al. Examination of the visual field

Legal Events

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

Effective date: 20091009