RU90667U1

RU90667U1 - COMPUTER SYSTEM FOR DIAGNOSIS OF DISTURBANCE OF COLOR SENSITIVITY IN SMALL CHILDREN

Info

Publication number: RU90667U1
Application number: RU2009136663/22U
Authority: RU
Inventors: Константин Васильевич Голубцов; Вадим Викторович Максимов; Олег Юрьевич Орлов
Original assignee: Учреждение Российской академии наук Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН (ИППИ РАН)
Priority date: 2009-10-06
Filing date: 2009-10-06
Publication date: 2010-01-20

Abstract

Устройство для диагностики цветоощущения, содержащее компьютер, генератор импульсов, формирователь импульсов, регулятор яркости, которые являются элементами материнской платы компьютера, двухцветные источники света в виде раструба, подключенные стереофоническим выходам материнской платы, причем источник одного цвета подключен к одному выходу, а источник другого цвета к другому выходу, между источниками света и стереофонической платой подключены управляемые генераторы тока, отличающееся тем, что источники света являются трехцветными: красный, зеленый, синий и установлены в фары игрушки-автомобиля, а генераторы тока являются элементами материнской платы компьютера.A device for diagnosing color sensation, containing a computer, a pulse generator, a pulse shaper, a brightness control, which are elements of the computer motherboard, two-color light sources in the form of a bell connected to the stereo outputs of the motherboard, with a source of one color connected to one output and a source of a different color to another output, between the light sources and the stereo board connected controlled current generators, characterized in that the light sources are tri-color and: red, green, blue and are installed in the headlights of a toy car, and current generators are elements of the computer motherboard.

Description

Изобретение на полезную модель относится к медицине более точно к офтальмологии и предназначено для исследования нарушений цветоощущения у детей с 4 лет.The invention for a utility model relates to medicine more precisely to ophthalmology and is intended for the study of color perception disorders in children from 4 years old.

В детской офтальмологии очень часто ранняя диагностика патологии сетчатки и зрительного нерва вызывает затруднения в связи с микросимптомной картиной клинических признаков на глазном дне, что приводит диагностическим ошибкам особенно нарушений цветового зрения (см. например, Е.В.Рогатина и др. Критическая частота слияния мельканий на цветные стимулы в диагностике заболеваний сетчатки и зрительного нерва у детей. Пособие для врачей. Изд. МНИИГБ им. Гельмгольца. Москва - 2001). В настоящее время, в офтальмопедиатрии отдается предпочтение частотно - временным методикам, в том числе исследование критической частоты слияния мельканий - КЧСМ. Приборы, используемые для исследования КЧСМ позволяют выявлять такие заболевания у детей, как частичную атрофию зрительного нерва, врожденную колбочковую дисфункцию, Х- хромосомный ретиношизис и некоторые другие дисфункции. Однако эти приборы не дают возможности проводить исследования нарушения цветоощущения. Методики, для исследования цветового зрения взрослых людей, основаны с применением полиграфических таблиц Рабкина, Ишахары и др. или аномалоскопы. Для маленьких детей особенно в возрасте 4-7 лет эти методы исследования, не пригодны, так как дети в большинстве случаев, не понимают, что от них требуется.In pediatric ophthalmology, very often early diagnosis of pathology of the retina and optic nerve causes difficulties due to the microsymptomatic picture of clinical signs in the fundus, which leads to diagnostic errors, especially color vision disorders (see, for example, E.V. Rogatin and others. The critical frequency of flicker fusion on color stimuli in the diagnosis of diseases of the retina and optic nerve in children. A manual for doctors. Publishing house of the Helmholtz Scientific Research Institute of Migration, Moscow - 2001). Currently, in ophthalmic pediatrics, preference is given to time-frequency techniques, including the study of the critical frequency of flicker fusion - CSCM. Devices used for the study of CSFM can detect diseases in children, such as partial atrophy of the optic nerve, congenital cone-shaped dysfunction, X-chromosomal retinoschisis and some other dysfunctions. However, these devices do not provide the opportunity to conduct studies of color impairment. Methods for studying the color vision of adults are based on the use of printing tables of Rabkin, Ishahara, etc. or anomaloscopes. For young children, especially at the age of 4-7 years, these research methods are not suitable, since children in most cases do not understand what is required of them.

Известно, что методы исследования цветового зрения взрослых основаны на проверке следующих способностей испытуемых:It is known that the methods of studying color vision in adults are based on testing the following abilities of subjects:

1) воспринимать световые излучения по всем диапазоне видимого спектра - от 400 до 700 нм.;1) to perceive light radiation over the entire range of the visible spectrum - from 400 to 700 nm .;

2) уравнивать цвета разных излучений в соответствии с законами смещения, присущими нормальному трихромату.2) equalize the colors of different radiation in accordance with the laws of displacement inherent in normal trichromat.

В норме в сетчатке имеются три типа колбочек и палочки. Последние существенного влияния на цветное зрение не оказывают. Колбочки, соответственно их пигментам, называются коротковолновые (S), средневолновые (М) и длинноволновые (L).Normally, there are three types of cones and rods in the retina. The latter do not significantly affect color vision. Cones, according to their pigments, are called short-wave (S), medium-wave (M) and long-wave (L).

Нарушение цветоощущения, выражается в неспособности отличать друг от друга излучения, различимые человеком с нормальным цветовым зрением. Ухудшение цветоощущения может носить приобретенный и врожденный характер. Врожденные нарушения связаны с генетическим аппаратом и соответственным образом наследуются.Violation of color perception, expressed in the inability to distinguish from each other radiation, distinguishable by a person with normal color vision. Deterioration in color perception can be acquired and congenital. Congenital disorders are associated with the genetic apparatus and are accordingly inherited.

Известно, что различают три формы дихромазии, т.е. наличия только двух вместо трех типов колбочек: (а) протанопия, когда отсутствуют длинноволновые колбочки (красные), (b) дейтеранопия, когда отсутствуют средневолновые колбочки (зеленые), (с) тританопия при отсутствий коротковолновых колбочек (синих). Поскольку гены длинноволнового и средневолнового пигментов локализованы в половой хромосоме, первые две формы связаны с полом и встречаются примерно у 1% у лиц мужского пола соответственно и у мальчиков. Тританопия с полом не связана и встречается редко. Аналогично, отклонения кривых спектральной чувствительности одного из типов колбочек от нормы дают три формы аномальной трихромазии: протаномалию, дейтреаномалию и тританомалию. Аномальные трихромазии встречаются чаще, чем дихромозия. Первые две формы аномалий также связаны с полом и в сумме встречаются у 6% мужчин. Выявление врожденных нарушений цветового зрения проводят с помощью полихроматических таблиц или приборов для исследования цветового зрения анамалоскопов. Часто они не сопоставимы с приведенной выше классификацией врожденных аномалий. В частности, принятое разделение протаномалий и дейтераномалий на типы А, В и С определяется количеством читаемых псевдоизохроматических таблиц (см. например, из атласа Рабкина, Юстовой и соав.), что с трудом соотносится с приведенной выше классификацией. Другой способ диагностики нарушений цветового зрения основан на измерениях фотопической кривой "видности". Ее измеряют либо трудоемким методом гетерохромных сравнений, когда испытуемому предлагают подравнять субъективно яркости двух соседних поверхностей, имеющих разный цветовой тон. Однако этот метод очень сложен для маленьких детей. Другой метод исследования основан при помощи мелькающей фотометрии, когда два сравниваемых излучения подают на глаз пациентов попеременно с меньшей частотой излучения стимулов, чем критическая частота слияния мельканий - КЧСМ. Критерием равенства их яркостей служит отсутствие мельканий. Известно, что для того, чтобы уравнять субъективно по яркости зеленые и красные излучения, протанопам (люди с пониженным восприятием красного излучения) требуется большая интенсивность красного излучения, по сравнению с зеленым, а дейтеранопам (люди с пониженным восприятием зеленного излучения) требуется большая интенсивность зеленого излучения по сравнению с красным. Однако данный способ диагностики затруднительно проводить маленьким детям на существующей аппаратуре.It is known that three forms of dichromasia are distinguished, i.e. the presence of only two instead of three types of cones: (a) protanopia, when there are no long-wave cones (red), (b) deuteranopia, when there are no medium-wave cones (green), (c) tritanopia in the absence of short-wave cones (blue). Since the genes of long-wave and medium-wave pigments are localized in the sex chromosome, the first two forms are sex-related and occur in approximately 1% of males and boys, respectively. Tritanopia is not related to sex and is rare. Similarly, deviations of the spectral sensitivity curves of one of the cone types from the norm give three forms of abnormal trichromasia: protanomaly, deuteromania, and tritanomaly. Abnormal trichromasia are more common than dichromosia. The first two forms of anomalies are also associated with gender and in total are found in 6% of men. Identification of congenital disorders of color vision is carried out using polychromatic tables or devices for the study of color vision anamaloscopes. Often they are not comparable with the above classification of congenital anomalies. In particular, the accepted separation of protanomalies and deuteranomalies into types A, B and C is determined by the number of readable pseudoisochromatic tables (see, for example, from the atlas of Rabkin, Yustova et al.), Which is difficult to relate to the above classification. Another method for diagnosing color vision disorders is based on measurements of the photopic “visibility” curve. It is measured either by the laborious method of heterochromic comparisons, when the subject is asked to subjectively adjust the brightness of two adjacent surfaces having different color tones. However, this method is very difficult for young children. Another research method is based on flickering photometry, when two compared radiation is applied to the patients eye alternately with a lower frequency of stimulus radiation than the critical frequency of flicker fusion - CFCF. The criterion for the equality of their brightness is the absence of flicker. It is known that in order to balance subjectively the green and red radiations, protanopes (people with a reduced perception of red radiation) require a higher intensity of red radiation than green, and deuteranopes (people with a reduced perception of green radiation) require a higher intensity of green radiation compared to red. However, this diagnostic method is difficult for young children to use on existing equipment.

Целью изобретения на полезную модель является устройство для проведения исследования нарушений цветоощущения, у детей начиная с 4- 5 летнего возраста.The purpose of the invention for a utility model is a device for conducting research on color perception disorders in children from 4 to 5 years of age.

Известно устройство, для диагностики расстройств цветоощущения, содержащий генератор, счетный триггер, усилитель регулируемого тока, двухцветный светодиод и регулятор яркости (см. А.С. СССР 1690665 кл А61В 3/06 1991). В данном устройстве, для определения равенства яркости излучений использована идея "мелькающего фотометра" - красное и зеленое излучение предъявляется на тестовом поле попеременно с частотой на несколько Гц ниже критической частоты слияния мельканий. Мелькания становятся малозаметны при некотором промежуточном соотношении интенсивностей красного и зеленого излучении, что соответствует равенству субъективных яркостей этих излучений. То есть, при равно долевом участии красного и зеленого излучения происходит слияние мельканий. Возникает, так называемся точка "молчания", в которой мелькания неразличимы. Смещение кривой "видности" вдоль спектральной оси относительно нормы указывает, к какому типу относится пациент. Для того чтобы уравнять субъективно по яркости излучения дейтеранопам требуется большая интенсивность зеленого излучения, а протанопам - красного излучения. Устройство предназначено для диагностики нормальной и аномальной трихромазии, дисфункции в двух формах (протонопии и дейтронопии) и для выявления монохроматизма, когда функционирует только один вид приемника и цветоразличение полностью отсутствует. Не достатком данного устройства является, то что устройство работает на стандартной частоте 30 Гц, что значительно ниже критической частоты слияния мельканий - КЧСМ. Известно, что КЧСМ у здоровых людей, норме в среднем составляет от 45 до 55 Гц на зеленый свет, 42-47 Гц на красный свет и 39 Гц на синий свет. С возрастом эти показатели снижаются. В тоже время известно, что эти показатели зависят от зрительного и общего утомления. По этому при стандартной частое, трудно определить нарушение цветоощущения, ввиду того, что у пациентов с высокой КЧСМ мелькания будут по всей кривой видности, а у людей с низками показателями КЧСМ не мелькает по значительной части шкалы.A device is known for diagnosing color vision disorders, comprising a generator, a counting trigger, an adjustable current amplifier, a two-color LED and a brightness control (see AS USSR 1690665 class A61B 3/06 1991). In this device, to determine the equality of the brightness of the radiation, the idea of a “flickering photometer” is used - red and green radiation are presented on the test field alternately with a frequency several Hz below the critical flicker fusion frequency. Flickering becomes hardly noticeable at a certain intermediate ratio of the intensities of red and green radiation, which corresponds to the equality of the subjective brightnesses of these radiations. That is, with equal shares of red and green radiation, a flicker fusion occurs. There is a so-called point of "silence" at which flicker is indistinguishable. The shift of the "visibility" curve along the spectral axis relative to the norm indicates which type the patient belongs to. In order to subjectively equalize the brightness of the radiation, deuteranopes require a higher intensity of green radiation, and protanopes - a red radiation. The device is designed to diagnose normal and abnormal trichromasia, dysfunction in two forms (protonopia and deuteronopia) and to detect monochromatism when only one type of receiver is functioning and color discrimination is completely absent. The disadvantage of this device is that the device operates at a standard frequency of 30 Hz, which is significantly lower than the critical flicker fusion frequency - CFCF. It is known that CFSM in healthy people, the norm on average is from 45 to 55 Hz for green light, 42-47 Hz for red light and 39 Hz for blue light. With age, these rates decline. At the same time, it is known that these indicators depend on visual and general fatigue. Therefore, with the standard frequent, it is difficult to determine a violation of color perception, due to the fact that in patients with high CFSM flickering will be across the entire visibility curve, and in people with low CFSM it will not flicker along a significant part of the scale.

Наиболее близким аналогом является, патент на полезную модель RU 82107. Устройство содержит персональный компьютер, генератор импульсов, формирователь импульсов, регулятор яркости которые являются элементами материнской платы компьютера и источника света в виде раструба, который подключается непосредственно к стереофоническим выходам материнской платы и являются двухцветными. Устройство позволяет выявлять нарушение цветоощущение у пациентов с нормальной и аномальной трихромазии, дисфункции в двух формах (протонопии и дейтронопии) и для выявления монохроматизма. Однако данное устройство предназначено для исследования взрослых пациентов и не дает возможности исследовать нарушения расстройств, цветоощущения у маленьких детей.The closest analogue is the patent for utility model RU 82107. The device contains a personal computer, a pulse generator, a pulse shaper, a brightness regulator which are elements of the computer motherboard and a light source in the form of a bell, which connects directly to the stereo outputs of the motherboard and is two-color. The device allows detecting a violation of color perception in patients with normal and abnormal trichromasia, dysfunction in two forms (protonopia and deuteronomy) and for the detection of monochromatism. However, this device is intended for the study of adult patients and does not provide an opportunity to investigate disorders of disorders, color perception in young children.

Предлагаемое устройство для диагностики цветоощущения, содержит компьютер, генератор импульсов, формирователь импульсов, регулятор яркости которые являются элементами материнской платы компьютера, двухцветные источники света в виде раструба подключенные стереофоническим выходам материнской платы, причем источник одного цвета подключен к одному выходу, а источник другого цвета к другому выходу, между источниками света и стереофонической платой подключены управляемые генераторы тока отличается тем, что источники света, являются трехцветными - красный, зеленый, синий и установлены в фары игрушки - автомобиля, а генераторы тока являются элементами материнской платы компьютера.The proposed device for the diagnosis of color perception, contains a computer, a pulse generator, a pulse shaper, a brightness control which are elements of the computer motherboard, two-color light sources in the form of a bell connected to the stereo outputs of the motherboard, the source of one color connected to one output, and the source of a different color to another output, between the light sources and the stereo board connected controlled current generators is different in that the light sources are three color - red, green, blue and installed lights toys - a car, and power generators are the elements of a computer motherboard.

Процедура исследования на компьютерной системе нарушения цветонарушения у детей, заключается в следующем: в начале определяется критическая частота слияния мельканий (КЧСМ) на красные, зеленые и синие стимулы, где в качестве светотестов используются фары игрушки - автомобиля, причем одна из фар мелькает с частотой на 3-4 Гц больше. Исследования происходят в виде игры, ребенок должен определить какая фара игрушки мелькает, и какая фара не мелькает. Врач определяет средние показатели КЧСМ, на красные, зеленые и синие стимулы, которые фиксируются в памяти персонального компьютера, и на основе полученных данных автоматически выбирается частота мельканий красного и зеленого света. Затем исследуется нарушение цветоощущения. Где использована идея "мелькающего фотометра" - красное и зеленое излучение предъявляется на обе фары одновременно и ребенок определяет, мелькают или не мелькают фары игрушки автомобиля, при долевом соотношений красного и зеленого света. Степень нарушения цветового восприятия отражается в виде графика отношений яркостей красного и зеленого излучения на экране монитора компьютера. Тританопия диагностируется путем исследования КЧСМ на синие стимулы. Такая методика позволяет быстро определить степень нарушения цветоощущения у маленьких детей.The research procedure on a computer system for color infringement in children is as follows: at the beginning, the critical frequency of flicker flicker (CFSM) on red, green and blue stimuli is determined, where the headlights of a toy car are used as light tests, and one of the headlights flickers with a frequency of 3-4 Hz more. Research takes place in the form of a game, the child must determine which headlight of the toy flickers, and which headlight does not flicker. The doctor determines the average values of CFSM for red, green and blue stimuli, which are recorded in the memory of a personal computer, and based on the received data, the frequency of flickering of red and green light is automatically selected. Then color disturbance is examined. Where the idea of a “flickering photometer” is used - red and green radiation are presented on both headlights at the same time and the child determines whether the headlights of a car’s toy flicker or don’t flicker, with the proportions of red and green light being shared. The degree of violation of color perception is reflected in the form of a graph of the ratio of the brightnesses of red and green radiation on a computer screen. Tritanopia is diagnosed by examining CSFM with blue stimuli. This technique allows you to quickly determine the degree of violation of color perception in young children.

Блок схема устройства представлена на фиг.1.The block diagram of the device is presented in figure 1.

Claims

A device for diagnosing color sensation, containing a computer, a pulse generator, a pulse shaper, a brightness control, which are elements of the computer motherboard, two-color light sources in the form of a bell connected to the stereo outputs of the motherboard, with a source of one color connected to one output and a source of a different color to another output, between the light sources and the stereo board connected controlled current generators, characterized in that the light sources are tri-color and: red, green, blue and are installed in the headlights of a toy car, and current generators are elements of the computer motherboard.