RU2682932C1

RU2682932C1 - Method for carrying out perimetry in patients with no central vision

Info

Publication number: RU2682932C1
Application number: RU2018123192A
Authority: RU
Inventors: Алексей Павлович Ермолаев; Георг Левонович Григорян; Алексей Анатольевич Антонов; Алексей Викторович Бахарев; Сергей Юрьевич Петров; Юрий Владимирович Левицкий; Халед Хдери; Алексей Андреевич Казбан
Priority date: 2018-06-26
Filing date: 2018-06-26
Publication date: 2019-03-22

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to the field of medicine, namely to ophthalmology, and is intended for carrying out perimetry in patients with no central vision. Perimetry is performed using a portable device consisting of a virtual reality helmet with a display and a computer for sequential presentation of patterns and recording of research results. Before the perimetry, the forearm and hand of a patient are fixed in a vertical position in front of an examined eye behind the outer surface of the helmet so that the index finger tip is located in front of the examined eye on a line of the mind's eye. Fingertip is put on the tip of the finger, equipped with piezo- or thermo-or electro-irritating elements in contact with the skin of the finger and connected via a USB connector to the computer. Signals generated by software with variable random changes in the process of perimetry are fed to these elements from the computer.EFFECT: method provides the ability to quickly obtain the results of the study of the state of the visual field in patients with no central vision and who are unable to keep their gaze at the fixation point.1 cl, 3 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмологии и предназначено для исследования состояния полей зрения при помощи периметра на базе шлема виртуальной реальности у пациентов с отсутствием центрального зрения, не способных в процессе исследования фиксировать взор на точке фиксации (отсутствие точки фиксации взора).The invention relates to medicine, namely to ophthalmology, and is intended to study the state of visual fields using a perimeter based on a virtual reality helmet in patients with a lack of central vision, who are not able to fix the gaze at the fixation point (absence of the fixation point of the gaze) during the study.

Исследование поля зрения может обнаружить дисфункцию в центральном и периферическом зрении, которая, в свою очередь, может быть вызвана различными заболеваниями и может являться важным диагностическим критерием. Для оценки поля зрения используется периметрическое тестирование, которое важно для скрининга, диагностики и мониторинга состояния различных элементов глаза, сетчатки, зрительного нерва и расстройств мозга.Examination of the visual field can detect dysfunction in central and peripheral vision, which, in turn, can be caused by various diseases and can be an important diagnostic criterion. Perimetric testing is used to assess the visual field, which is important for screening, diagnosing and monitoring the state of various elements of the eye, retina, optic nerve and brain disorders.

Известны устройства для определения границ поля зрения с помощью периметрии, в которых предъявление зрительных паттернов производится оператором, проводящим исследование. Широко используют приборы, позволяющие в автоматическом режиме определять периферические границы поля зрения, выявлять локальные участки его выпадения, определять границы поля зрения на цвета. Применяемые автоматические периметры («Rodenstock», «Humphrey», «Octopus», «Периком» и др.) представляют собой стационарные приборы, требующие специального помещения с заданным уровнем освещенности, и являются крупногабаритными, дорогостоящими аппаратами. Существующие стационарные периметры обладают существенными ограничениями, исключая возможности для обследования пациентов, ограниченно подвижных и лежачих, а также для пациентов, не способных длительно находиться в вынужденном положении из-за физических недостатков опорно-двигательной системы или из-за неврологических нарушений.Known devices for determining the boundaries of the field of view using perimetry, in which the presentation of visual patterns is performed by the operator conducting the study. Widely used are instruments that automatically determine the peripheral boundaries of the field of view, identify local areas of its loss, and determine the boundaries of the field of view of color. The automatic perimeters used (Rodenstock, Humphrey, Octopus, Perikom, etc.) are stationary devices that require a special room with a given level of illumination, and are large, expensive devices. The existing stationary perimeters have significant limitations, excluding the possibility of examining patients with limited mobility and bedriddenness, as well as for patients who are not able to stay in a forced position for a long time due to physical defects of the musculoskeletal system or due to neurological disorders.

Известно портативное устройство для периметрии (Patent US 5,737,060, 04.07.98), которое состоит из очков виртуальной реальности, объединенных с компьютером, и снабженное кнопкой для получения обратной связи от пациента. Данное устройство позволило проводить исследование у пациентов, не способных длительно сидеть с лицом, прижатым к лицевому установу стационарного периметра. Устройство отличается неприхотливостью в использовании, легко транспортируется, не требует для исследования отдельного помещения.A portable device for perimetry is known (Patent US 5,737,060, 07/04/98), which consists of virtual reality glasses combined with a computer and equipped with a button for receiving feedback from the patient. This device allowed to conduct research in patients who are not able to sit for a long time with a person pressed to the facial installation of a stationary perimeter. The device is unpretentious in use, easy to transport, does not require a separate room for research.

Однако полностью невозможно проводить исследования у пациентов, у которых отсутствует центральное предметное зрение или имеются непроизвольные движения глаз. Это делает невозможным стабильно фокусировать взор обследуемого глаза на точке фиксации, что является облигатным условием для проведения периметрии, и что делает полученные результаты периметрии, при попытке исследовать поле зрения, от умеренно искаженных до полностью неприемлемых.However, it is completely impossible to conduct studies in patients who lack central subject vision or have involuntary eye movements. This makes it impossible to stably focus the gaze of the examined eye on the fixation point, which is an obligate condition for perimetry, and what makes the obtained perimetry results when trying to examine the field of view, from moderately distorted to completely unacceptable.

Известно портативное устройство для исследования зрительных функций, в том, числе для проведения периметрии, состоящее из шлема виртуальной реальности с дисплеем; компьютера для формирования точки фиксации, последовательного предъявления паттернов и фиксации результатов исследования; окулографа для контроля за положением линии взора и скоординированного с ним приспособления для смещения координатной сетки паттернов, предъявляемых для исследуемого глаза. Устройство позволяет исследовать зрительные функции у людей с офтальмологическими, неврологическими и когнитивными расстройствами за счет возможности одновременно с движением взора синхронно смещать координатную сетку совокупности предъявляемых диагностических паттернов (RU 2634682, 02.11.17). Способ с использованием описанного устройства принят за ближайший аналог. Однако данное устройство, наряду с его достоинствами,Known portable device for the study of visual functions, including for perimetry, consisting of a virtual reality helmet with a display; a computer for forming a fixation point, sequential presentation of patterns and fixing research results; an oculograph to monitor the position of the line of gaze and a device coordinated with it to shift the coordinate grid of patterns presented to the eye being examined. The device allows to study visual functions in people with ophthalmic, neurological and cognitive impairment due to the ability to simultaneously move the gaze to synchronously shift the coordinate grid of the set of presented diagnostic patterns (RU 2634682, 02.11.17). The method using the described device is taken as the closest analogue. However, this device, along with its advantages,

позволяющими использовать его для тщательного погорового обследования состояния поля зрения, необходимого для тщательной локализации дефекта, отличается технологической сложностью и дороговизной, которые делают затруднительным его использование при массовом скрининговом обследовании для раннего выявления глаукомы. Между тем, при проведении массового, диспансерного осмотра для раннего выявления глаукомы, при котором требуется достаточно оперативное и быстрое выявление дефектов в поле зрения и не требуется тщательное выявление дефектов (поскольку эти пациенты переправляются затем для углубленного дообследования) необходим недорогой способ, позволяющий быстро и оперативно, без излишней скрупулезности, выявить наличие возможных дефектов в поле зрения.allowing to use it for a thorough one-on-one examination of the state of the field of view necessary for the thorough localization of the defect, it is distinguished by technological complexity and high cost, which make it difficult to use it in a mass screening examination for early detection of glaucoma. Meanwhile, when conducting a mass dispensary examination for early detection of glaucoma, which requires fairly quick and quick identification of defects in the field of vision and does not require careful identification of defects (since these patients are then transported for an in-depth examination), an inexpensive method is needed that allows you to quickly and quickly , without excessive scrupulousness, to identify the presence of possible defects in the field of view.

Техническим результатом предлагаемого способа является возможность оперативного получения результатов исследования состояния поля зрения на глазах с отсутствием центрального зрения, неспособных удерживать взор на точке фиксации, с наименьшими финансовыми затратами.The technical result of the proposed method is the ability to quickly obtain the results of a study of the state of the visual field in the eyes with a lack of central vision, unable to hold the gaze at the fixation point, with the least financial cost.

Технический результат достигается за счет использования периметра, выполненного на базе шлема виртуальной реальности с использованием неврологических механизмов глубокой проприоцепции обследуемого пациента.The technical result is achieved through the use of a perimeter made on the basis of a virtual reality helmet using neurological mechanisms of deep proprioception of the patient being examined.

Данный физиологический механизм, неоднократно описанный в литературе (Руководство по неврологии по Адамсу и Виктору - Морис Виктор, Аллан X. Роппер - Практическое руководство, 2006, Гэотар-медиа), позволяет человеку ощущать локализацию собственных частей тела, не находящихся в настоящий момент в зоне видимости человека. Этот физиологический механизм, при его нормальном функционировании, позволяет человеку при закрытых глазах безошибочно касаться кончиком пальца своего носа или не промахиваться в темноте ложкой мимо рта. Механизм глубокой проприоцепции более века используется офтальмологами при тонометрии по Маклакову, при электронной тонографии, для фиксации обследуемого глаза в положении, необходимом для обследования. Даже в случае если этот глаз единственный и в момент тонометрии рабочая площадка тонометра полностью закрывает обзор, чувство глубокой проприоцепции позволяет обследуемому удерживать мысленный взор на кончике выставленного пальца, что дает возможность сохранять правильное положение глаза в течение всего времени исследования.This physiological mechanism, which has been repeatedly described in the literature (Adams and Victor Neurology Manual - Maurice Victor, Allan X. Ropper - Practical Guide, 2006, Geotar Media), allows a person to sense the localization of their own body parts that are not currently in the zone human visibility. This physiological mechanism, with its normal functioning, allows a person with closed eyes to accurately touch the tip of his nose with his fingertip or not to miss a spoon past his mouth in the dark. For more than a century, the mechanism of deep proprioception has been used by ophthalmologists for Maklakov tonometry, for electronic tonography, for fixing the examined eye in the position necessary for examination. Even if this eye is the only one and at the time of tonometry the tonometer’s working platform completely obscures the view, the feeling of deep proprioception allows the subject to keep a mental eye on the tip of the exposed finger, which makes it possible to maintain the correct position of the eye throughout the entire study time.

При проведении периметрии при помощи периметра, выполненного на базе шлема BP, благодаря проприоцептивной чувствительности, после того, как пациенту надевают на голову шлем периметра, несмотря на то, что при этом полностью перекрывается обзор, пациент точно знает, где в текущий момент времени находится кончик его пальца. Перед проведением периметрии предплечье и кисть пациента фиксируют в вертикальном положении перед исследуемым глазом за наружной поверхностью шлема так, чтобы кончик указательного или среднего пальца был расположен перед исследуемым глазом на линии мысленного взора, на кончик пальца надевают наконечник, оснащенный пьезо- или термо- или электрораздражающими элементами, контактирующими с кожей пальца и соединенными посредством USB разъема с компьютером, на которые с компьютера подаются сигналы, генерируемые программным обеспечением с вариативными случайными изменениями в процессе проведения периметрии.When performing perimetry using the perimeter based on the BP helmet, due to proprioceptive sensitivity, after the patient puts the perimeter helmet on his head, despite the fact that the view is completely blocked, the patient knows exactly where the tip is currently located his finger. Prior to perimetry, the patient’s forearm and hand are fixed in a vertical position in front of the test eye behind the outer surface of the helmet so that the tip of the index or middle finger is located in front of the test eye in the line of mental vision, a tip equipped with a piezo- or thermo- or electro-irritating tip is put on the fingertip elements in contact with the skin of the finger and connected via a USB connector to a computer, to which signals are generated from the computer generated by the software with Ariative random changes in the process of perimetry.

При этом линия взора будет, с большой долей вероятности, проходить через центральную точку экрана, соответствующую точке фиксации, для глаз с сохранным центральным зрением. Фиксация мысленного взора на кончике пальца в процессе исследования, позволяет избежать блуждания взора и ухода линии взора в сторону, что дает возможность получить адекватные результаты состояния поля зрения.In this case, the line of sight will, with a high degree of probability, pass through the center point of the screen corresponding to the fixation point for eyes with preserved central vision. Fixing the mental gaze at the tip of the finger during the study, avoids the wandering of the gaze and the line of sight to the side, which makes it possible to obtain adequate results of the state of the visual field.

Для достижения ожидаемого эффекта необходимо, чтобы кончик пальца, на котором исследуемый фокусирует свое внимание, находился все время в одной и той же точке в течение всего времени исследования, и не происходило смещения руки в сторону. Кроме того необходимо, чтобы постоянно происходило раздражение (стимуляция) кончика пальца, постоянные сенсорные ощущения от раздражения позволяют обследуемому пациенту продолжать получать точное представление о месте его нахождения.To achieve the expected effect, it is necessary that the fingertip, on which the subject is focusing his attention, is always at the same point for the entire time of the study, and the arm does not move to the side. In addition, it is necessary that the fingertip irritation (stimulation) constantly occurs, constant sensory sensations from irritation allow the patient to continue to receive an accurate idea of his location.

Для стабилизации положения руки в вертикальном положении можно использовать, например, любой фиксатор для стабилизации положения руки. Обследуемого просят удобно сесть за стол и поставить перед собой на локоть согнутую руку, так, что бы кончик его выставленного вверх пальца (указательного или среднего) был строго перед исследуемым глазом, на линии мысленного взора. Для отсутствия смещения руки обследуемого, можно использовать любые приспособления для фиксации его предплечья и кисти, включая руки помощников при исследовании.To stabilize the position of the hand in an upright position, you can use, for example, any latch to stabilize the position of the hand. The examinee is asked to sit comfortably at the table and put a bent arm on his elbow in front of him, so that the tip of his finger (pointing up or middle) is placed strictly in front of the examined eye, in the line of the mental gaze. For the lack of displacement of the hand of the subject, you can use any device to fix his forearm and hand, including the hands of assistants in the study.

Для того, что бы чувство глубокой проприоцепции позволяло обследуемому постоянно быть сосредоточенным на кончике своего пальца, необходимо чтобы присутствовало постоянное сенсорное раздражение кончика пальца, на котором обследуемому необходимо сосредоточить свое внимание. При этом для того, чтобы не произошло привыкание к источнику раздражения, и как следствие - потеря чувствительности, «забывание» и отвлечение внимание обследуемого от кончика пальца, необходимо постоянное изменение характера сенсорного раздражения, прилагаемого к требуемому участку воздействия. Этого можно добиться, например, с помощью использования наконечника, снабженного пьезо- или термо- или электрораздражающими элементами, контактирующими с кожей пальца и соединенными посредством USB разъема с компьютером, генерируемые программным обеспечением с вариативными случайными изменениями, позволяющими максимально разнообразить характер и локализацию раздражения, меняя таким образом сенсорную информацию, поступающую на кончик пальца. Все это создает предпосылку для постоянной концентрации внимания обследуемого на кончике своего пальца, а, соответственно, и на стабильной фиксации на этой зоне мысленного взора пациента, что позволяет линии взора в процессе проведения исследования, виртуально пересекать плоскость экрана шлема BP в пределах желаемой зоны.In order for the feeling of deep proprioception to allow the subject to be constantly focused on the tip of his finger, it is necessary that there is constant sensory irritation of the tip of the finger, on which the subject needs to focus his attention. Moreover, in order to prevent addiction to the source of irritation, and as a result, loss of sensitivity, “forgetting” and distraction of the subject from the fingertip, it is necessary to constantly change the nature of sensory irritation applied to the desired site of exposure. This can be achieved, for example, by using a tip equipped with piezo- or thermo- or electro-irritating elements in contact with the skin of the finger and connected via a USB connector to a computer, generated by software with variational random changes that allow to diversify the character and localization of irritation, changing in this way the sensory information reaching the fingertip. All this creates the prerequisite for the constant concentration of attention of the subject at the tip of his finger, and, accordingly, on the stable fixation of the patient’s mental gaze on this area, which allows the line of sight during the study to virtually intersect the plane of the screen of the BP helmet within the desired area.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

Пациента с отсутствием центрального зрения для проведения периметрии усаживают с рядом расположенным портативным устройством, состоящим из шлема виртуальной реальности (с дисплеем или проекционным устройством внутри) и компьютера для последовательного предъявления паттернов и фиксации результатов исследования. Надевают на пациента шлем виртуальной реальности. Перед проведением периметрии предплечье и кисть пациента фиксируют в вертикальном положении перед исследуемым глазом за наружной поверхностью шлема так, чтобы кончик указательного пальца был расположен перед исследуемым глазом на линии мысленного взора. На кончик пальца надевают наконечник, оснащенный пьезо- или термо- или электрораздражающими элементами, контактирующими с кожей пальца и соединенными посредством USB разъема с компьютером, на которые с компьютера подаются сигналы, генерируемые программным обеспечением с вариативными случайными изменениями в процессе проведения периметрии.A patient with a lack of central vision for perimetry is seated with a nearby portable device consisting of a virtual reality helmet (with a display or projection device inside) and a computer for sequential presentation of patterns and recording research results. Wear a virtual reality helmet on the patient. Before conducting perimetry, the forearm and the patient’s hand are fixed in a vertical position in front of the examined eye behind the outer surface of the helmet so that the tip of the index finger is located in front of the examined eye on the line of the mental gaze. A tip is fitted on the finger tip, equipped with piezo- or thermo- or electro-irritating elements in contact with the skin of the finger and connected via a USB connector to a computer, to which signals are generated from the computer generated by the software with variable random changes during the perimeter.

Пример 1Example 1

Пациентка Д. 61 г., диагноз: ОД- незрелая катаракта, центральная макулодистрофия, сухая форма. Острота зрения 0,02 н.к., ВГД 17 мм рт ст.Patient D. 61, diagnosis: OD - immature cataract, central macular degeneration, dry form. Visual acuity of 0.02 NK, IOP 17 mm RT.

ОС - незрелая катаракта, начальная форма макулодистрофии. Острота зрения 0,8 н.к., ВГД 16 мм рт ст.OS - immature cataract, the initial form of macular degeneration. Visual acuity of 0.8 n.a., IOP of 16 mm RT.

При попытке исследования поля зрения на автоматическом периметре на ОД (анализатор Хамфри), получить повторяющиеся результаты не удалось. На шкале достоверности выявлена полная недостоверность результатов исследования (Фиг. 1 - Линейка достоверности анализатора Хамфри ОД пациентки Д.)When trying to study the field of view on the automatic perimeter on the OD (Humphrey analyzer), it was not possible to obtain repeated results. On the scale of confidence revealed the complete inaccuracy of the results of the study (Fig. 1 - the Reliability line of the analyzer Humphrey OD patient D.)

При проведении исследования на сферопериметре Гольдмана на ОД, с трудом удалось снять поле зрения, при этом выявлено отсутствие центрального зрения.When conducting a study on the Goldman sphere perimeter for OD, it was difficult to remove the field of view, while the absence of a central vision was revealed.

Проведено исследование по предложенному способу. Пациента расположили рядом с портативным устройством, состоящим из шлема виртуальной реальности с дисплеем и компьютера для последовательного предъявления паттернов и фиксации результатов исследования. Перед проведением периметрии предплечье и кисть пациента зафиксировали в вертикальном положении перед исследуемым глазом за наружной поверхностью шлема так, чтобы кончик указательного пальца был расположен перед исследуемым глазом на линии мысленного взора. Для фиксации использовали фиксатор в виде штатива. На кончик пальца надели наконечник, оснащенный электро-раздражающим элементом, контактирующим с кожей пальца и соединенным посредством USB разъема с компьютером. Пациенту предложили мысленно зафиксировать взор на кончике пальца. В процессе проведения периметрии на наконечник с компьютера подавались сигналы, генерируемые программным обеспечением с вариативными случайными изменениями в процессе проведения периметрии, что позволило пациенту сосредоточить мысленный взор на кончике раздражаемого пальца.A study on the proposed method. The patient was placed next to a portable device consisting of a virtual reality helmet with a display and a computer for sequential presentation of patterns and recording the results of the study. Before perimetry, the patient’s forearm and hand were fixed in a vertical position in front of the examined eye behind the outer surface of the helmet so that the tip of the index finger was located in front of the examined eye on the line of the mental gaze. For fixation, a tripod mount was used. A tip equipped with an electro-irritating element in contact with the skin of the finger and connected via a USB connector to a computer was put on the fingertip. The patient was offered to mentally fix the gaze on the tip of the finger. In the process of perimetry, signals generated by software with variable random changes in the process of perimetry were sent to the handpiece from a computer, which allowed the patient to focus his mind's eye on the tip of an irritated finger.

В результате проведенного исследования удалось получить повторяющуюся (при повторном исследовании) картину поля зрения в секторе 30 градусов от точки фиксации, на которой выявлено выпадение центрального зрения (Фиг. 2).As a result of the study, it was possible to obtain a repeating (with repeated study) picture of the field of view in the sector 30 degrees from the fixation point at which the loss of central vision was detected (Fig. 2).

Пример 2.Example 2

Пациентка Р. 63 г, диагноз: ОД - незрелая катаракта Острота зрения 0,9 н.к., ВГД 16 мм рт ст.Patient R. 63 g, diagnosis: OD - immature cataract Visual acuity 0.9 NK, IOP 16 mm Hg.

ОС- незрелая катаракта, исход кровоизлияния в центральную зону сетчатки. Острота зрения 0,01 н.к., ВГД 14 мм рт ст.OS - immature cataract, the outcome of hemorrhage in the central zone of the retina. Visual acuity of 0.01 NK, IOP of 14 mm RT.

При попытке исследования поля зрения на ОС автоматическом периметре (анализатор Хамфри), получить повторяющиеся результаты не удалось. На шкале достоверности выявлена полная недостоверность результатов исследования.When trying to study the visual field on the OS automatic perimeter (Humphrey analyzer), it was not possible to obtain repeated results. On the scale of reliability revealed the complete inaccuracy of the research results.

При проведении исследования на сфропериметре Гольдмана выявлено отсутствие центрального зрения.When conducting a study on the Goldman sphroperimeter, a lack of central vision was revealed.

При исследовании по предложенному способу удалось получить повторяющуюся (при повторном исследовании) картину поля зрения в секторе 30 градусов от точки фиксации, на которой выявлено выпадение центрального зрения (Фиг. 3).In the study of the proposed method, it was possible to obtain a repeating (with repeated study) picture of the field of view in the sector 30 degrees from the fixation point at which the loss of central vision was detected (Fig. 3).

Таким образом, предложенный способ обеспечивает возможность оперативного получения результатов исследования состояния поля зрения на глазах, с отсутствием центрального зрения и неспособных удерживать взор на точке фиксации с наименьшими финансовыми затратами за счет использования периметра, выполненного на базе шлема виртуальной реальности с использованием механизмов глубокой проприоцепции обследуемого пациента.Thus, the proposed method provides the ability to quickly obtain the results of a study of the state of the visual field in the eyes, with no central vision and unable to hold the gaze at the fixation point with the least financial cost due to the use of a perimeter made on the basis of a virtual reality helmet using deep proprioception mechanisms of the examined patient .

Claims

A method for perimetry in patients with a lack of central vision, including perimetry using a portable device consisting of a virtual reality helmet with a display and a computer for sequential presentation of patterns and recording the results of the study, characterized in that the forearm and the patient’s hand are fixed in vertical before perimetry position in front of the examined eye behind the outer surface of the helmet so that the tip of the index finger is located in front of the examined with the eye on the line of mental gaze, put on the tip of the finger a tip equipped with piezo- or thermo-, or electro-irritating elements in contact with the skin of the finger and connected via a USB connector to a computer, to which signals are generated from the computer, generated by the software with variable random changes in the process of perimetry.