RU2480140C2 - Device of precision evaluation of human visual functions - Google Patents
Device of precision evaluation of human visual functions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2480140C2 RU2480140C2 RU2011122732/14A RU2011122732A RU2480140C2 RU 2480140 C2 RU2480140 C2 RU 2480140C2 RU 2011122732/14 A RU2011122732/14 A RU 2011122732/14A RU 2011122732 A RU2011122732 A RU 2011122732A RU 2480140 C2 RU2480140 C2 RU 2480140C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- unit
- optotypes
- control unit
- test
- interface
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing, Inspecting, Measuring Of Stereoscopic Televisions And Televisions (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к медицинской технике и может использоваться для офтальмологической диагностики. Устройство позволяет обеспечить автоматизированное проведение тестирования зрительных функций в стандартизированных условиях, оптимизированных для получения точных результатов, а также наблюдение и фиксацию значимых поведенческих особенностей тестируемого. Устройство обеспечивает получение результатов тестирования, автоматическую регистрацию ответов пациента, хранение результатов в базе данных.The invention relates to medical equipment and can be used for ophthalmic diagnosis. The device allows for automated testing of visual functions in standardized conditions, optimized to obtain accurate results, as well as the observation and recording of significant behavioral characteristics of the test person. The device provides obtaining test results, automatic registration of patient responses, storing the results in a database.
Известна проблема оценки зрительных функций пациента, связанная с тем, что пациент, обследуемый в различных медицинских учреждениях, получает значительно отличающиеся результаты. Наличие таких различий не позволяет быть уверенным в адекватности полученного показателя и, соответственно, быть уверенным в правильности последующих за тестированием рекомендаций врача.The known problem of assessing the visual functions of the patient, due to the fact that the patient being examined in various medical institutions, receives significantly different results. The presence of such differences does not allow one to be sure of the adequacy of the obtained indicator and, accordingly, to be sure of the correctness of the doctor's recommendations following testing.
Существует ряд проблем, существенно влияющих на точность офтальмологического тестирования лиц различных возрастов. Среди них можно выделить несколько групп известных, но постоянно встречающихся источников ошибок тестирования зрительных функций, которые приведены ниже.There are a number of problems that significantly affect the accuracy of ophthalmological testing for people of different ages. Among them, we can distinguish several groups of known, but constantly encountered sources of errors in testing visual functions, which are given below.
Первая группа. При проведении тестирования многих зрительных функций исключительно важным условием является обеспечение точного расстояния между испытуемым и тестовыми объектами. В реальной жизни часты случаи примерного определения этого расстояния, создающего пропорциональную неточности определения расстояния ошибку, в ряде случаев критическую. Кроме того, в соответствии с современными представлениями об особенностях зрительных функций, для составления более полной картины состояния зрительного анализатора человека целесообразно, во многих случаях, производить замеры показателей работы органа зрения человека на нескольких расстояниях, в том числе для учета влияния на зрительную функцию аккомодационных возможностей глаза. Однако, если во многих медицинских учреждениях предварительными замерами отмечено расстояние для оценки т.н. дальнего зрения (в России обычно 5 м, в Европе - 6 м), то разметка других расстояний реально обеспечивается только имеющимися рабочими навыками и ответственностью персонала, что не является достаточным условием для соблюдения условий точного тестирования, являясь источником систематических ошибок.The first group. When testing many visual functions, an extremely important condition is to ensure the exact distance between the test subject and test objects. In real life, there are frequent cases of an approximate determination of this distance, which creates an error proportional to the inaccuracy of determining the distance, in some cases critical. In addition, in accordance with modern ideas about the features of visual functions, in order to compile a more complete picture of the state of the human visual analyzer, it is advisable, in many cases, to measure the performance of the human organ of vision at several distances, including to take into account the influence on the visual function of accommodation eyes. However, if in many medical institutions the preliminary measurements have noted the distance for assessing the so-called distant vision (in Russia it is usually 5 m, in Europe - 6 m), the marking of other distances is really provided only by the existing working skills and responsibility of the staff, which is not a sufficient condition for observing the conditions for accurate testing, being a source of systematic errors.
Вторая группа. Часто специалисты и представители младшего медицинского персонала не следят за соблюдением корректного уровня яркости тестового поля, на котором демонстрируются оптотипы, а также уровнем яркости окружающего тестовое поле пространства. При этом известно, что при различающихся уровнях тестового поля результаты тестирования могут иметь значительные отличия, так же как и при сильно изменяющихся уровнях яркости окружающего тестовое поле пространства. Кроме того, даже при выполнении на определенном временном интервале этих условий необходимое соотношение может быть внезапно нарушено по тем или иным причинам, таким как восход или заход солнца, включение/выключение дополнительных источников освещения и т.д. Таким образом, несоблюдение допустимых диапазонов яркостей тестового поля и окружающего его пространства также является источником систематических неточностей в результатах тестирования.The second group. Often, specialists and representatives of junior medical personnel do not monitor the observance of the correct brightness level of the test field at which the optotypes are shown, as well as the level of brightness of the space surrounding the test field. It is also known that with varying levels of the test field, the test results can have significant differences, as well as with strongly changing brightness levels of the space surrounding the test field. In addition, even if these conditions are met at a certain time interval, the necessary ratio may be suddenly violated for one reason or another, such as sunrise or sunset, turning on / off additional light sources, etc. Thus, non-compliance with the allowable brightness ranges of the test field and the surrounding space is also a source of systematic inaccuracies in the test results.
Третья группа. Во многих случаях тестирования, особенно при изучении особенностей бинокулярного зрения, существует необходимость наблюдения за движениями глаз пациента. В настоящее время врачи вынуждены сидеть напротив пациента и пристально вглядываться в его глаза при выполнении последним тестовых заданий. Однако такой способ нельзя назвать комфортным ни для пациента, ни для тестирующего. В связи с этим на почве взаимного дискомфорта (особенно это характерно для детского контингента) возможны многочисленные неточности измерения, а также отказы от корректного выполнения тестового задания, что во многих случаях приводит к неточному результирующему диагнозу.The third group. In many testing cases, especially when studying the features of binocular vision, there is a need to observe the patient’s eye movements. Currently, doctors are forced to sit in front of the patient and gaze into his eyes while performing the latest test tasks. However, this method cannot be called comfortable either for the patient or for the tester. In this regard, on the basis of mutual discomfort (this is especially characteristic of the children's contingent), numerous measurement inaccuracies are possible, as well as refusals from the correct execution of the test task, which in many cases leads to an inaccurate resulting diagnosis.
До настоящего времени не существует устройства, системно и автоматически решающего описанные проблемы. В то же время их решение сможет обеспечить качественное повышение точности и достоверности результатов проводимого офтальмологического тестирования. Изобретение, направленное на решение описанных выше проблем, позволит создать специализированное техническое средство нового поколения, востребованное широким кругом учреждений медицинской направленности.To date, there is no device that systematically and automatically solves the problems described. At the same time, their solution will be able to provide a qualitative increase in the accuracy and reliability of the results of ongoing ophthalmological testing. The invention, aimed at solving the problems described above, will allow you to create a specialized technical tool of a new generation, demanded by a wide range of medical institutions.
Образцы устройств для тестирования зрительных функций с помощью предъявления специализированных паттернов на экране монитора известны. Известны патенты «Optometric chart presenting apparatus», US 6,244,713 B1 от 12 июня 2001 г.; «Visual acuity examination apparatus», US 6,425,665 B2 от 30 июня 2002 г.; «Optotype presenting apparatus», US 7549751 от 31 января 2008 г. и др., содержащие современные технические решения для предъявления оптотипов в процессе тестировании зрительных функций, однако не позволяющие проводить автоматизированный контроль условий их проведения, фиксировать поведенческие особенности испытуемого, а также имеющие значительные ограничения по составу оптотипов.Samples of devices for testing visual functions by presenting specialized patterns on a monitor screen are known. Known patents "Optometric chart presenting apparatus", US 6,244,713 B1 dated June 12, 2001; "Visual acuity examination apparatus", US 6,425,665 B2 of June 30, 2002; "Optotype presenting apparatus", US 7549751 dated January 31, 2008, and others, containing modern technical solutions for presenting optotypes in the process of testing visual functions, but not allowing automated control of their conditions, fixing behavioral characteristics of the subject, as well as significant restrictions on the composition of optotypes.
В качестве наиболее близкого технического аналога был выбран патент "Optotype presenting apparatus", US 2008/0018858 A1 от 24 января 2008 г. Патент описывает техническое решение, предназначенное для создания устройства предъявления оптотипов базового уровня, формируемых при тестировании зрительных функций. Под оптотипами базового уровня подразумеваются оптотипы для классического исследования остроты зрения и бинокулярных тестов на уровне теста Ворса и фории. Устройство состоит из следующих элементов:The patent "Optotype presenting apparatus", US 2008/0018858 A1 of January 24, 2008 was selected as the closest technical analogue. The patent describes a technical solution designed to create a device for presenting basic types of optotypes formed when testing visual functions. Optotypes of the basic level mean optotypes for the classical study of visual acuity and binocular tests at the level of the Wors test and phoria. The device consists of the following elements:
- блок предъявления оптотипов и интерфейса,- block presentation of optotypes and interface,
- блок памяти оптотипов базового уровня,- memory block of optotypes of the basic level,
- блок переключения оптотипов,- block switching optotypes,
- блок управления в составе блока контроля размеров оптотипов, блока контроля бессимвольного интервала между двумя предъявлениями тестов, блока сопряжения с блоком переключения тестовых оптотипов.- a control unit as part of the control unit for the sizes of the optotypes, the control unit for the character-free interval between the two presentations of the tests, the unit for interfacing with the switching unit for the test optotypes.
Проверка зрительных функций, в частности остроты зрения, выглядит в описываемом патенте следующим образом: на тестовом мониторе (блок предъявления оптотипов и интерфейса) врачом инициируется появление оптотипов базового уровня с помощью дистанционного пульта (блок переключения тестовых оптотипов), после чего испытуемый устно сообщает о том, что он видит на экране тестового монитора (блока предъявления оптотипов и интерфейса), затем на основании его ответа врач выносит свое суждение о состоянии зрительной функции.Verification of visual functions, in particular visual acuity, looks as follows in the described patent: on the test monitor (unit for presentation of optotypes and interface), the doctor initiates the emergence of basic types of optotypes using a remote control (switching unit for test optotypes), after which the subject verbally reports what he sees on the screen of a test monitor (block of presentation of optotypes and interface), then, based on his answer, the doctor makes his judgment about the state of visual function.
В патенте предложено современное техническое решение для оценки ряда зрительных функций, однако в нем, так же как в большинстве других изученных технических решений, отсутствуют элементы, необходимые для стандартизации условий проведения тестирования, в частности, устройство не позволяет обеспечить контроль расстояния между испытуемым и тестовым монитором (блоком предъявления оптотипов и интерфейса), автоматически обеспечить требуемый уровень яркости последнего при проведении тестирования. Устройство не позволяет фиксировать, для уточнения оценки результатов тестирования, положения глаз человека при исследовании зрительных функций, не обеспечивает формирования современной электронной базы данных результатов тестирования. Кроме того, устройство не обладает интерактивным невербальным принципом получения результатов, имеющим, в большинстве случаев, значительные преимущества, а также имеет значительные ограничения по составу оптотипов.The patent proposes a modern technical solution for evaluating a number of visual functions, however, like most other studied technical solutions, it lacks the elements necessary to standardize the conditions for testing, in particular, the device does not allow for monitoring the distance between the test and the test monitor (block presentation of optotypes and interface), automatically provide the required level of brightness of the latter during testing. The device does not allow to fix, to clarify the assessment of test results, the position of the human eye in the study of visual functions, does not provide the formation of a modern electronic database of test results. In addition, the device does not have an interactive non-verbal principle of obtaining results, which, in most cases, has significant advantages, and also has significant limitations on the composition of optotypes.
Настоящее изобретение направлено на решение следующей технической задачи:The present invention is directed to solving the following technical problem:
- Повышение точности и достоверности результатов тестирования лиц различных возрастов за счет автоматизированного обеспечения точного расстояния тестирования.- Improving the accuracy and reliability of test results for individuals of different ages due to the automated provision of an accurate test distance.
- Повышение точности и достоверности результатов тестирования лиц различных возрастов за счет обеспечения ситуационно необходимых уровней яркостей тестового поля.- Improving the accuracy and reliability of test results for individuals of different ages by providing situationally necessary levels of brightness of the test field.
- Повышение точности и достоверности тестирования за счет автоматизированной фиксации особенностей движений пациента, в том числе его глаз при проведении тестирования.- Improving the accuracy and reliability of testing due to the automated fixation of the features of the patient's movements, including his eyes during testing.
- Повышение возможности системных оценок зрительных показателей испытуемого за счет автоматизированного формирования базы данных результатов тестирования.- Improving the ability of systematic assessments of the subject's visual performance through the automated generation of a database of test results.
Решение поставленной задачи осуществляется следующим образом: устройство для прецизионной оценки зрительных функций человека, включающее блок питания, а также:The solution of this problem is as follows: a device for precision assessment of human visual functions, including a power supply, as well as:
- блок предъявления оптотипов и интерфейса, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с первым блоком управления;- block presentation of optotypes and interface connected by bidirectional multi-bit tires with the first control unit;
- блок памяти оптотипов базового уровня, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с первым блоком управления;- a base level optotypes memory unit connected by bidirectional multi-bit buses to the first control unit;
- блок переключения оптотипов, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с первым блоком управления;- block switching optotypes connected bidirectional multi-bit tires with the first control unit;
- первый блок управления, включающий блок контроля размеров оптотипов, блок контроля бессимвольного интервала между двумя предъявлениями тестов, блок сопряжения с блоком переключения оптотипов, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с блоком предъявления оптотипов и интерфейса, блоком памяти оптотипов базового уровня, блоком переключения тестовых оптотипов, согласно изобретению содержит дополнительно:- the first control unit, including a control unit for the sizes of optotypes, a control unit for the character-free interval between two test presentations, a pairing unit with a switchover unit for optotypes connected by bidirectional multi-bit buses with a unit for presenting optotypes and an interface, a memory unit for optotypes of the basic level, a switchover unit for test optotypes, according to The invention further comprises:
- второй блок управления, включающий второй блок контроля размеров оптотипов, второй блок контроля бессимвольного интервала между двумя предъявлениями тестов, блок сопряжения с вынесенным блоком фиксации ответа испытуемого, блок синхронизации работы устройства, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с блоком предъявления оптотипов и интерфейса;- the second control unit, including the second unit for controlling the sizes of the optotypes, the second unit for monitoring the character-free interval between the two presentations of the tests, the unit for interfacing with the external unit for fixing the response of the test subject, the unit for synchronizing the operation of the device connected by bi-directional multi-bit buses with the unit for presenting the types and interface;
- блок памяти оптотипов уточняющей диагностики и индикационных сигналов, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a memory block of the optotypes of the refinement diagnostics and indication signals, connected by bidirectional multi-bit buses to the second control unit;
- блок измерения расстояния от испытуемого до блока предъявления оптотипов и интерфейса, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a unit for measuring the distance from the test person to the unit for presentation of optotypes and interface, connected by bidirectional multi-bit tires to the second control unit;
- блок измерения внешней освещенности, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a unit for measuring ambient illumination connected by bidirectional multi-bit tires to a second control unit;
- блок коррекции яркости тестового поля блока предъявления оптотипов и интерфейса, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a brightness correction unit for a test field of an optotype and interface presentation unit connected by bidirectional multi-bit buses to a second control unit;
- блок фиксации положения глаз пациента, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a block for fixing the position of the patient’s eyes, connected by bidirectional multi-bit tires to the second control unit;
- блок наблюдения глаз пациента во время проведения тестирования, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a patient eye observation unit during testing, connected by bidirectional multi-bit tires to a second control unit;
- блок разделения полей зрения испытуемого, соединенный, при необходимости, двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- block the separation of the field of view of the test subject, connected, if necessary, bidirectional multi-bit tires with a second control unit;
- блок фиксации ответов испытуемого, соединенный двунаправленными многоразрядными проводными и/или беспроводными шинами со вторым блоком управления;- a unit for fixing responses of the test subject, connected by bidirectional multi-bit wire and / or wireless buses with a second control unit;
- блок базы данных, обеспечивающий автоматическое сохранение результатов тестирования, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления;- a database unit that provides automatic storage of test results, connected by bidirectional multi-bit tires with a second control unit;
- блок настройки и запуска заданий, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления.- a unit for setting and starting tasks, connected by bidirectional multi-bit buses to a second control unit.
Ниже описано назначение дополнительных функциональных блоков устройства.The purpose of the additional functional blocks of the device is described below.
Второй блок управления в составе второго блока контроля размеров оптотипов, второго блока контроля бессимвольного интервала между двумя предъявлениями тестов, блока сопряжения с вынесенным блоком фиксации ответа испытуемого, блока синхронизации работы устройства предназначен для формирования требуемых оптотипов блоком предъявления оптотипов и интерфейса в соответствии с алгоритмом и режимами работы тестовой системы, а также для приема и декодирования сигналов с вынесенного блока фиксации ответов испытуемого, обеспечения интерфейса настройки и управления процессом тестирования (в т.ч. настройки и запуска заданий), сохранения полученных данных, обеспечения получения данных от блоков измерения расстояния и внешней освещенности, обеспечения правильной корректировки яркости блока предъявления оптотипов и интерфейса, изменения угловых размеров оптотипов в зависимости от измеренного расстояния тестируемый - блок предъявления оптотипов и интерфейса, получения и передачи для наблюдения специалистом видеоинформации о движениях глаз тестируемого пациента на блок наблюдения глаз пациента.The second control unit as part of the second block of control of the sizes of optotypes, the second block of control of the character-free interval between the two test presentations, the block of interfacing with the taken out unit for fixing the response of the test subject, the synchronization unit of the device is designed to form the required optotypes by the block of presenting the types and interface in accordance with the algorithm and modes the operation of the test system, as well as for receiving and decoding signals from a remote unit for fixing the answers of the test person, providing an interface and setting up and controlling the testing process (including setting up and running tasks), storing the received data, ensuring receiving data from distance and ambient light measuring units, ensuring the correct brightness adjustment of the presentation unit of the optotypes and interface, changing the angular dimensions of the optotypes depending on the measured distance is tested - the block of presentation of optotypes and interface, receiving and transmitting for observation by a specialist video information about the eye movements of the patient under test on the block nab adjust it to the patient's eye.
Блок фиксации ответов испытуемого, соединенный двунаправленными многоразрядными проводными и/или беспроводными шинами со вторым блоком управления предназначен для обеспечения интерактивного безвербального проведения тестовых испытаний. Вариант конструктивного исполнения блока фиксации ответов испытуемого, ориентированного на детскую аудиторию, показан на Фиг.2.A test response fixation unit connected by bidirectional multi-bit wire and / or wireless buses to a second control unit is designed to provide interactive, non-verbal testing. A variant of the design of the unit for fixing the answers of the test, focused on the children's audience, is shown in Figure 2.
Блок базы данных, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления, предназначен для сохранения результатов тестирования и сопутствующей информации, необходимой для последующего анализа данных.The database unit connected by bidirectional multi-bit buses to the second control unit is designed to store test results and related information necessary for subsequent data analysis.
Блок памяти оптотипов уточняющей диагностики и индикационных сигналов включает в себя группы тестовых заданий, обладающих повышенной диагностической информационностью, в том числе уточняющих результат базового тестирования. К таким тестам и, соответственно, оптотипам относятся, например, исследования частотно-контрастной характеристики человека, тесты с ограниченным временем предъявления, пониженной контрастностью, с маскированием и т.д., пригодные для проведения интерактивного тестирования. Кроме того, этот блок обеспечивает хранение и вывод на монитор индикационных сигналов типа: «в помещении слишком большая освещенность», «расстояние до пациента 3,2 метра» и т.д.The memory block of the optotypes of the refinement diagnostics and indication signals includes groups of test tasks with increased diagnostic information, including those that specify the result of basic testing. Such tests and, accordingly, optotypes include, for example, studies of the frequency-contrast characteristics of a person, tests with a limited presentation time, reduced contrast, with masking, etc., suitable for interactive testing. In addition, this unit provides storage and output to the monitor of indicative signals of the type: “the room has too much light”, “the distance to the patient is 3.2 meters”, etc.
Блок настройки и запуска заданий, соединенный двунаправленными многоразрядными проводными и/или беспроводными шинами со вторым блоком управления, предназначен для обеспечения настройки процедуры тестирования и ее запуска по соответствующему алгоритму.The unit for setting up and launching tasks, connected by bidirectional multi-bit wire and / or wireless buses to the second control unit, is designed to provide tuning of the testing procedure and its launch according to the corresponding algorithm.
Блок измерения расстояния от испытуемого до блока предъявления оптотипов и интерфейса предназначен для измерения этого расстояния. Как правило, конструктивно этот функциональный элемент располагается в непосредственной близости от блока предъявления оптотипов и интерфейса или укреплен на нем.The unit for measuring the distance from the test person to the unit for presenting optotypes and the interface is designed to measure this distance. As a rule, structurally, this functional element is located in the immediate vicinity of the presentation block of optotypes and the interface or is mounted on it.
Блок измерения внешней освещенности предназначен для измерения внешней освещенности в непосредственной близости от блока предъявления оптотипов и интерфейса и передачи полученной информации на второй блок управления.The external illumination measurement unit is designed to measure external illumination in the immediate vicinity of the optotype and interface presentation unit and transmit the received information to the second control unit.
Блок коррекции яркости тестового поля блока предъявления оптотипов и интерфейса предназначен для обеспечения стабильной и/или скорректированной, на базе полученных замеров, яркости блока предъявления оптотипов и интерфейса для обеспечения правильного соотношения собственной яркости блока предъявления оптотипов и интерфейса и внешней освещенности.The brightness correction block of the test field of the presentation of optotypes and interface is designed to ensure stable and / or adjusted, based on the measurements obtained, the brightness of the presentation of optotypes and interface to ensure the correct ratio of the intrinsic brightness of the presentation of optotypes and the interface and ambient light.
Блок фиксации положения глаз пациента предназначен для видеозаписи этих движений в масштабе реального времени. Может быть укреплен на блоке предъявления оптотипов и интерфейса и сориентирован в направлении глаз пациента.The patient eye position fixation unit is designed for real-time video recording of these movements. It can be mounted on the optotype and interface presentation unit and oriented in the direction of the patient’s eyes.
Блок наблюдения глаз пациента во время проведения тестирования предназначен для дистанционного наблюдения врачом особенностей движений и расположения глаз испытуемого на основе видеоинформации, получаемой с блока фиксации положения глаз пациента. Расположен в удобном для врача месте, не препятствующем проведению тестирования.The patient’s eye observation unit during testing is intended for remote observation by a doctor of the features of movements and the location of the subject’s eyes based on video information obtained from the patient’s eye position fixation unit. Located in a convenient place for the doctor, not interfering with testing.
Блок разделения полей зрения испытуемого, соединенный, при необходимости, двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления (в случае применения разделительных очков, формирующих раздельные изображения для глаз в корреляции с попеременно формируемыми изображениями на блоке предъявления оптотипов и интерфейса тестовом мониторе для левого и правого глаз), предназначен для создания условий диплопии при исследованиях бинокулярных функций зрения, а также в других психофизиологических экспериментах.The subject’s field of view separation unit, connected, if necessary, by bidirectional multi-bit tires with a second control unit (in the case of dividing glasses that form separate images for the eyes in correlation with alternately formed images on the optotype presentation unit and the test monitor interface for the left and right eyes) , is intended to create conditions for diplopia in the study of binocular functions of vision, as well as in other psychophysiological experiments.
Технический результат настоящего изобретения заключается в автоматическом обеспечении ряда принципиальных условий, выполнение которых обеспечит повышение точности и достоверности тестирования зрительных функций.The technical result of the present invention is to automatically provide a number of fundamental conditions, the implementation of which will increase the accuracy and reliability of testing visual functions.
Сущность изобретения поясняется примером конкретной реализации устройства, показанной на Фиг.1 (структурная схема устройства). На Фиг.2 показан вариант конструктивного исполнения специализированного детского блока фиксации ответов испытуемого. На Фиг.3 показан вариант предъявления результатов из базы данных.The invention is illustrated by an example of a specific implementation of the device shown in figure 1 (block diagram of the device). Figure 2 shows a variant of the design of a specialized children's unit for fixing the answers of the subject. Figure 3 shows the option of presenting the results from the database.
Патентуемое устройство (Фиг.1) содержит несколько согласованно работающих функциональных блоков, соединенных между собой двунаправленными многоразрядными шинами:The patented device (Figure 1) contains several coordinated functional blocks interconnected by bidirectional multi-bit tires:
- блок предъявления оптотипов и интерфейса (1),- block presentation of optotypes and interface (1),
- первый блок управления (2), включающий блок контроля размеров оптотипов (3), блок контроля бессимвольного интервала (4), блок сопряжения с блоком переключения тестовых оптотипов (5);- the first control unit (2), including a block for controlling the sizes of optotypes (3), a block for monitoring a character-free interval (4), a block for interfacing with a block for switching test optotypes (5);
- блок переключения тестовых оптотипов (6),- block switching test optotypes (6),
- блок памяти оптотипов базового уровня (7),- memory block of optotypes of the basic level (7),
- второй блок управления (8), включающий второй блок контроля размеров оптотипов (9), второй блок контроля бессимвольного интервала (10), блок сопряжения с вынесенным блоком фиксации ответа испытуемого (11); блок синхронизации работы устройства (12);- a second control unit (8), which includes a second block of control of the sizes of optotypes (9), a second block of control of the character-free interval (10), a block for interfacing with a remote unit for fixing the response of the test person (11); unit for synchronizing the operation of the device (12);
- блок памяти оптотипов уточняющей диагностики и индикационных сигналов (13),- a memory block of optotypes of clarifying diagnostics and indication signals (13),
- блок измерения расстояния от испытуемого до блока предъявления оптотипов и интерфейса (14),- a unit for measuring the distance from the test subject to the block for presentation of optotypes and interface (14),
- блок измерения внешней освещенности (15);- unit for measuring ambient light (15);
- блок коррекции яркости тестового поля (16);- block brightness correction of the test field (16);
- блок фиксации положения глаз пациента (17),- a block for fixing the position of the patient’s eyes (17),
- блок наблюдения глаз пациента (18),- patient eye observation unit (18),
- блок разделения полей зрения испытуемого (19),- block the separation of the field of view of the subject (19),
- блок фиксации ответов испытуемого (20),- unit for fixing the answers of the test subject (20),
- блок базы данных (21),- database block (21),
- блок настройки и запуска заданий (22).- unit for setting and starting tasks (22).
Все блоки устройства подключены к соответствующим выводам блока питания.All units of the device are connected to the corresponding terminals of the power supply.
Все блоки патентуемого устройства могут быть реализованы на основе современных электронных компонентов:All blocks of a patented device can be implemented on the basis of modern electronic components:
блоки предъявления оптотипов и наблюдения глаз пациента могут быть реализованы на базе компьютерных мониторов;blocks of presentation of optotypes and observation of the patient’s eyes can be implemented on the basis of computer monitors;
первый и второй блоки управления могут быть реализованы на базе стандартного системного компьютерного блока;the first and second control units can be implemented on the basis of a standard system computer unit;
блок переключения тестовых оптотипов может быть изготовлен по технологии, аналогичной используемой при создании инфракрасных телевизионных пультов дистанционного управления;the switching unit of test optotypes can be made using technology similar to that used to create infrared television remote controls;
блок памяти оптотипов уточняющей диагностики и индикационных сигналов, блок базы данных могут быть реализованы на базе стандартного компьютерного блока памяти;a memory block of optotypes of a refinement diagnostics and indication signals, a database block can be implemented on the basis of a standard computer memory block;
блок фиксации ответов испытуемого может быть реализован на базе следующих комплектующих элементов: управляющий контроллер - один из современных контроллеров фирмы Microchip (см., например, Microchip 2009 Product Selector Guide); обеспечение беспроводной связи по протоколу BLUETOOTH на базе стандартных модулей типа WT-12-A фирмы Bluegiga. Вариант конструктивного решения блока фиксации ответов испытуемого показан на Фиг.2;the unit for recording the answers of the testee can be implemented on the basis of the following components: the control controller - one of the modern controllers from Microchip (see, for example, Microchip 2009 Product Selector Guide); providing wireless communication via the BLUETOOTH protocol based on standard modules of the type WT-12-A from Bluegiga. A variant of the constructive solution of the unit for fixing the answers of the test is shown in Figure 2;
блок настройки и запуска заданий может быть реализован на базе стандартной проводной или беспроводной клавиатуры;the unit for setting and starting tasks can be implemented on the basis of a standard wired or wireless keyboard;
блок измерения расстояния от испытуемого до блока предъявления оптотипов и интерфейса может быть реализован, например, на базе ультразвукового измерителя расстояния при использовании ультразвуковых датчиков, например, серии 4012 фирмы Parsonics Corp. и управляющего микроконтроллера на базе линейки flash контроллеров Microchip (см., например, Microchip 2009 Product Selector Guide);the unit for measuring the distance from the test person to the unit for presentation of optotypes and the interface can be implemented, for example, on the basis of an ultrasonic distance meter using ultrasonic sensors, for example, the 4012 series from Parsonics Corp. and a control microcontroller based on the Microchip line of flash controllers (see, for example, Microchip 2009 Product Selector Guide);
блок измерения внешней освещенности, блок коррекции яркости тестового поля может быть реализован (и уже реализован) на базе датчиков специализированных мониторов, например NEC MultiSync, MD series;a unit for measuring ambient light, a unit for correcting the brightness of the test field can be implemented (and already implemented) on the basis of sensors of specialized monitors, for example, NEC MultiSync, MD series;
блок фиксации положения глаз пациента может быть реализован, например, на базе стандартной web-камеры;a block for fixing the position of the patient’s eyes can be implemented, for example, on the basis of a standard web camera;
блок наблюдения глаз пациента может быть реализован, например, на базе стандартного лаптопа с возможностью приемопередачи информации со второго блока управления по одной из беспроводных технологий, например Bluetooth;a patient’s eye observation unit can be implemented, for example, on the basis of a standard laptop with the ability to transmit information from the second control unit using one of the wireless technologies, for example, Bluetooth;
блок разделения полей зрения испытуемого может быть реализован различными способами, в том числе при использовании анаглифических очков, поляризационных или стандартных сепарационных очков на основе жидкокристаллических затворов (в этом случае необходима их синхронизация с блоком управления);the subject’s visual field separation unit can be implemented in various ways, including using anaglyph glasses, polarizing or standard separation glasses based on liquid crystal shutters (in this case, they need to be synchronized with the control unit);
блок контроля размеров оптотипов может быть реализован программно при формировании оптотипа на экране компьютерного монитора;a block for controlling the sizes of optotypes can be implemented programmatically when forming an optotype on the screen of a computer monitor;
блок контроля бессимвольного интервала может быть реализован на базе электронного или программного таймера, фиксирующего начало и окончание периода паузы между предъявлениями оптотипов;the symbol-free interval control unit can be implemented on the basis of an electronic or software timer that records the beginning and end of the pause period between presentations of optotypes;
блок синхронизации работы устройства может быть реализован на базе стандартного компьютера или современного микроконтроллера, например фирмы Microchip.the synchronization unit of the device can be implemented on the basis of a standard computer or a modern microcontroller, for example, Microchip.
За счет новых возможностей устройство может работать в различных функциональных режимах, а также в комбинации этих режимов, основные из которых приведены ниже:Due to new features, the device can operate in various functional modes, as well as in a combination of these modes, the main of which are given below:
- режим автоматического точного согласования углового размера оптотипов и расстояния от пациента до блока предъявления оптотипов и интерфейса;- a mode of automatic exact matching of the angular size of optotypes and the distance from the patient to the block of presentation of optotypes and interface;
- режим оптимизации яркости монитора в зависимости от внешней освещенности;- monitor brightness optimization mode depending on the ambient light;
- режим непрямого наблюдения глаз пациента при проведении тестирования;- the mode of indirect observation of the patient’s eyes during testing;
- режим интерактивного тестирования на заданных расстояниях;- interactive testing mode at given distances;
- режим стандартного тестирования (аналогичный прототипу);- standard testing mode (similar to the prototype);
- режим формирования и просмотра базы данных.- mode of formation and viewing of the database.
Ниже описаны основные режимы работы устройства.The main modes of operation of the device are described below.
- Режим точного согласования углового размера оптотипов и расстояния от пациента до блока предъявления оптотипов и интерфейса. Реализуется путем измерения расстояния от блока предъявления оптотипов и интерфейса до испытуемого с целью правильного согласования угловых размеров тестов и измеренного расстояния. Режим функционирует следующим образом: блок измерения расстояний (14) проводит измерение расстояния от блока предъявления оптотипов и интерфейса до пациента, данные о котором поступают во второй блок управления, который соответственно изменяет угловой размер предъявляемых на блоке предъявления оптотипов. Одновременно информация об измеренном расстоянии индицируется на блоке предъявления оптотипов и интерфейса.- The mode of exact coordination of the angular size of the optotypes and the distance from the patient to the block of presentation of the optotypes and interface. It is realized by measuring the distance from the presentation block of the optotypes and the interface to the test person in order to correctly coordinate the angular dimensions of the tests and the measured distance. The mode operates as follows: the distance measuring unit (14) measures the distance from the presentation of the optotypes and the interface to the patient, the data of which are transmitted to the second control unit, which accordingly changes the angular size presented on the presentation of the optotypes. At the same time, information about the measured distance is indicated on the optotype and interface presentation unit.
- Режим оптимизации яркости монитора функционирует следующим образом: замеренные данные внешней освещенности поступают на второй блок управления, который в свою очередь изменяет, при необходимости, яркость блока предъявления оптотипов и интерфейса для обеспечения их допустимого соотношения. При исключительных показателях внешней освещенности, при которых обеспечение требуемого соотношения невозможно, вторым блоком управления выводится предупреждающий индикационный сигнал, демонстрируемый на блоке предъявления оптотипов и интерфейса.- The monitor brightness optimization mode operates as follows: the measured ambient light data is supplied to the second control unit, which in turn changes, if necessary, the brightness of the optotypes presentation unit and the interface to ensure their acceptable ratio. With exceptional indicators of external illumination, at which it is impossible to achieve the required ratio, the second control unit displays a warning indicator signal, which is shown on the optotype and interface presentation unit.
- Режим непрямого наблюдения глаз пациента при проведении тестирования формируется следующим образом: блок фиксации положения глаз пациента, созданный, например, на основе цифровой видеокамеры, установленной над блоком предъявления оптотипов и интерфейса, и направленный для фиксации движений глаз пациента, записывает цифровой видеосигнал, который затем передается на дополнительный монитор (блок наблюдения глаз пациента), для последующей демонстрации врачу. При этом, в связи с тем, что блок наблюдения глаз пациента расположен вне непосредственной близости от пациента, наблюдение за поведением глаз не мешает тестированию и не создает дискомфортных условий для пациента и тестирующего. При необходимости видеосигнал (или его фрагмент) может быть записан и занесен в базу данных стандартными методами. Управление этим процессом обеспечивается блоком настройки и запуска заданий.- The mode of indirect observation of the patient’s eyes during testing is formed as follows: a block for fixing the position of the patient’s eyes, created, for example, on the basis of a digital video camera installed above the block for presenting optotypes and an interface and aimed at recording the movements of the patient’s eyes, records a digital video signal, which then transmitted to an additional monitor (patient eye monitoring unit), for subsequent demonstration to a doctor. Moreover, due to the fact that the patient’s eye observation unit is located outside the immediate vicinity of the patient, observation of eye behavior does not interfere with testing and does not create uncomfortable conditions for the patient and the tester. If necessary, the video signal (or a fragment thereof) can be recorded and entered into the database by standard methods. This process is controlled by the unit for setting up and starting tasks.
- Режим интерактивного тестирования на заданных расстояниях проводится с помощью специализированного беспроводного пульта (блок фиксации ответов испытуемого (19)). Пациенту предъявляются на блоке предъявления оптотипов и интерфейса (1) тестовые задания, которые могут быть выполнены с помощью органов управления блока фиксации ответов испытуемого (20). Благодаря наличию беспроводной связи этот режим комфортно реализуется при различных расстояниях от блока фиксации до блока предъявления оптотипов и интерфейса.- The interactive testing mode at given distances is carried out using a specialized wireless remote control (unit for fixing the testee's answers (19)). On the block of presentation of optotypes and interface (1), the patient is presented with test tasks that can be performed using the controls of the unit for fixing the responses of the test subject (20). Thanks to the presence of wireless communication, this mode is comfortably implemented at various distances from the fixation unit to the presentation block of optotypes and the interface.
- Режим стандартного тестирования аналогичен работе прототипа.- The standard testing mode is similar to the prototype.
- Режим формирования и просмотра базы данных позволяет сохранить результаты проведенных проверок и осуществлять просмотр и анализ полученных результатов. Технология формирования базы данных и инструментов работы с ней - традиционная. Скриншот одного из окон просмотра данных базы данных показан на Фиг.2. Данные записываются в базу данных автоматически после окончания проведения тестирования.- The mode of formation and viewing of the database allows you to save the results of inspections and to view and analyze the results. The technology for creating a database and tools for working with it is traditional. A screenshot of one of the windows for viewing database data is shown in FIG. 2. Data is written to the database automatically after testing.
Claims (1)
- блок предъявления оптотипов и интерфейса,
- блок памяти стандартных оптотипов, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с первым блоком управления,
- блок удаленного выбора тестовых оптотипов, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами с первым блоком управления,
- первый блок управления, включающий первый блок контроля размеров оптотипов, первый блок контроля бессимвольного интервала между двумя предъявлениями тестов, первый блок сопряжения с вынесенным блоком удаленного выбора режима проверки, причем первый блок управления соединен двунаправленными многоразрядными шинами с блоком предъявления оптотипов и интерфейса,
отличающееся тем, что дополнительно содержит
- второй блок управления, включающий второй блок контроля размеров оптотипов, второй блок контроля бессимвольного интервала между двумя предъявлениями тестов, второй блок сопряжения с вынесенным блоком фиксации ответа испытуемого, блок синхронизации работы устройства, причем второй блок управления соединен двунаправленными многоразрядными шинами с блоком предъявления оптотипов и интерфейса,
- блок памяти оптотипов и индикационных сигналов, включающий в себя тестовые задания для проведения интерактивного безвербального тестирования, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок измерения расстояния от испытуемого до блока предъявления оптотипов и интерфейса, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок измерения внешней освещенности, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок коррекции яркости тестового поля блока предъявления оптотипов и интерфейса, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок фиксации положения глаз пациента, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок наблюдения глаз пациента во время проведения тестирования, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок разделения полей зрения испытуемого, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок фиксации ответов испытуемого, выполненный в виде пульта, соединенный двунаправленными многоразрядными проводными и/или беспроводными шинами со вторым блоком управления,
- блок базы данных, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления,
- блок настройки и запуска заданий, соединенный двунаправленными многоразрядными шинами со вторым блоком управления. A device for the precise assessment of human visual functions, including:
- block presentation of optotypes and interface,
- a memory block of standard optotypes connected by bidirectional multi-bit buses to the first control unit,
- block remote selection of test optotypes connected by bidirectional multi-bit tires to the first control unit,
- the first control unit, including the first unit for controlling the sizes of the optotypes, the first unit for monitoring the character-free interval between the two test presentations, the first unit for interfacing with the remote unit for selecting the test mode, the first control unit being connected by bidirectional multi-bit buses to the unit for presenting the types and interface,
characterized in that it further comprises
- a second control unit, including a second unit for controlling the size of the optotypes, a second unit for controlling the symbol-free interval between the two test presentations, a second unit for interfacing with a remote unit for fixing the response of the test subject, a unit for synchronizing the operation of the device, the second unit for connecting the bidirectional multi-bit buses with the unit for presenting the types and interface
- a memory block of optotypes and indication signals, which includes test tasks for interactive non-verbal testing, connected by bidirectional multi-bit buses to a second control unit,
- a unit for measuring the distance from the test person to the unit for presenting optotypes and an interface connected by bidirectional multi-bit tires to a second control unit,
- a unit for measuring ambient light, connected by bidirectional multi-bit tires with a second control unit,
- block brightness correction of the test field of the presentation block optotypes and interface connected by bidirectional multi-bit buses with a second control unit,
- a block for fixing the position of the patient’s eyes, connected by bidirectional multi-bit tires to the second control unit,
- a unit for observing the patient’s eyes during testing, connected by bidirectional multi-bit tires with a second control unit,
- block separation of the visual fields of the test subject, connected by bidirectional multi-bit tires with a second control unit,
- a unit for fixing the answers of the test, made in the form of a remote control, connected by bidirectional multi-bit wired and / or wireless buses to the second control unit,
- a database unit connected by bidirectional multi-bit buses to a second control unit,
- a unit for setting and starting tasks, connected by bidirectional multi-bit buses to a second control unit.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122732/14A RU2480140C2 (en) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | Device of precision evaluation of human visual functions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011122732/14A RU2480140C2 (en) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | Device of precision evaluation of human visual functions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011122732A RU2011122732A (en) | 2012-12-20 |
| RU2480140C2 true RU2480140C2 (en) | 2013-04-27 |
Family
ID=49153300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011122732/14A RU2480140C2 (en) | 2011-06-06 | 2011-06-06 | Device of precision evaluation of human visual functions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2480140C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599041C2 (en) * | 2014-12-25 | 2016-10-10 | государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method and device for screening assessment of vision nature |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210972C1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-08-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Центр "Реабилитация" | Device for carrying out screening vision function diagnosis |
| RU73785U1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-06-10 | Оао "Российские Железные Дороги" | MOBILE ADVISORY AND DIAGNOSTIC CENTER |
-
2011
- 2011-06-06 RU RU2011122732/14A patent/RU2480140C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2210972C1 (en) * | 2001-12-21 | 2003-08-27 | Закрытое акционерное общество "Научно-производственное предприятие Центр "Реабилитация" | Device for carrying out screening vision function diagnosis |
| RU73785U1 (en) * | 2007-06-27 | 2008-06-10 | Оао "Российские Железные Дороги" | MOBILE ADVISORY AND DIAGNOSTIC CENTER |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| KOINZER S. A new haploscopic test device excludes blinking induced monocular perception. Klin Monbl Augenheilkd. 2009, 226(7), pp.568-571. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2599041C2 (en) * | 2014-12-25 | 2016-10-10 | государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Российский национальный исследовательский медицинский университет имени Н.И. Пирогова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method and device for screening assessment of vision nature |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011122732A (en) | 2012-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Meeker et al. | Pupil examination: validity and clinical utility of an automated pupillometer | |
| Sanchez et al. | Advantages, limitations, and diagnostic accuracy of photoscreeners in early detection of amblyopia: a review | |
| KR101245330B1 (en) | Pc-based visual filed self-diagnosis system and gaze fixing method | |
| CN105662343B (en) | Dry eye detection handheld imaging device and dry eye detection equipment | |
| CN203828896U (en) | Full-automatic vision testing device | |
| ES2963724T3 (en) | Prism prescription value acquisition system, acquisition procedure, acquisition device and program to correct fixation disparity | |
| US9572486B2 (en) | Device and method for checking human vision | |
| RU2480142C2 (en) | Device and method of remote evaluation of human visual analyser characteristics and carrying out training exercises for development of binocular and higher visual functions | |
| EP3867925A1 (en) | Medical condition sensor | |
| CN115553707A (en) | Contrast sensitivity measurement method and device based on eye movement tracking | |
| JP2017124173A (en) | Optometry system and optometry method | |
| CN203970352U (en) | A kind of self-service eyes overall checkout equipment | |
| Vera et al. | Validation of an objective method for the qualitative and quantitative assessment of binocular accommodative facility | |
| WO2009075385A1 (en) | Visual field examining method and apparatus | |
| CN104042186A (en) | Self-service type eye comprehensive detection device | |
| RU2480140C2 (en) | Device of precision evaluation of human visual functions | |
| Iwata et al. | Objective measurement of nine gaze-directions using an eye-tracking device | |
| US20170332947A1 (en) | System and methods for diplopia assessment | |
| Brooks et al. | Development and validation of a high-speed video system for measuring saccadic eye movement | |
| RU2454166C2 (en) | Device of interactive assessment of visual, perceptive and cognitive abilities of person | |
| CN211432840U (en) | Eyepiece formula pupil light reflex automated inspection equipment | |
| CN106963384A (en) | A kind of Compensatory Head Posture detection method and device | |
| CN105832284A (en) | Binocular optical image separation detection device and method | |
| CN112075918A (en) | Dynamic instantaneous vision continuous measurement system with variable test conditions | |
| CN220512835U (en) | Device for measuring strabismus and evaluating eyeball movement |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20150925 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20190607 |