WO2021121944A1 - Untersuchungsvorrichtung und verfahren zur augenuntersuchung - Google Patents

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WO2021121944A1
WO2021121944A1 PCT/EP2020/084018 EP2020084018W WO2021121944A1 WO 2021121944 A1 WO2021121944 A1 WO 2021121944A1 EP 2020084018 W EP2020084018 W EP 2020084018W WO 2021121944 A1 WO2021121944 A1 WO 2021121944A1
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Hannes Kaufmann
Emanuel VONACH
Sabine KOINIG
Andreas REITNER
Berthold PEMP
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Medizinische Universität Wien
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Definitions

  • the invention relates to an examination device and a method for eye examination.
  • the pupillography is currently carried out using special cameras and computer systems. Both the lighting in the sense of a reflex stimulation and the examination of the lighting conditions are the responsibility of the examiner and are therefore difficult to standardize and quantify.
  • perimetry methods of perimetry in which the visual field of one eye is systematically measured with a computer perimetry device, such as the Zeiss Flumphrey Field Analyzer, while the other eye is covered.
  • a computer perimetry device such as the Zeiss Flumphrey Field Analyzer
  • the person with the eye to be measured looks into a hemisphere of the computer perimetry device and focuses a stationary point of light. As a result, measuring light points are displayed in the hemisphere at different positions and with different levels of brightness, computer-controlled. The person confirms each detected measuring light point by pressing a button via an input device.
  • a disadvantage of such methods is that the person's eye to be measured must always be focused precisely on the stationary point of light so that the measurement is correct.
  • the people due to the construction of conventional computer perimetry devices, the people have to cope with the measurement while sitting. For this reason, measuring the field of view of elderly or sick people with restricted mobility with conventional computer perimetry devices is very difficult, if at all, and is subject to great inaccuracy.
  • the accuracy of the measurement requires that the computer perimetry equipment be used under controlled lighting conditions.
  • the object of the invention is to create an examination device and a method with which the eyes of a person can be examined simply, quickly and precisely. It is also an object of the invention to create a device and a method with which the various examinations can be carried out in any position of the person and independent of location and environment.
  • the invention relates to an examination device for examining at least one eye of a person, the examination device comprising at least one optical detection device, in particular a camera or an infrared sensor, which is set up to detect eye movements and preferably eye positions of at least one eye of a person.
  • the examination device comprises at least one optical display device, in particular a screen or a projection device, which is designed to display or project images, and is for connection to an electronic data processing unit for storage and / or for automated evaluation of eye movements and / or eye positions in relation to executed the displayed images, or includes such an electronic data processing unit.
  • the examination device is designed to display an image by the display device before the detection of the eye movements and eye positions by the detection device, or before the display of an image by the display device, in order to bring at least one eye into a previously defined eye position.
  • the optical detection device can be designed as an infrared camera or infrared sensor, which is set up to detect eye movements, eye positions, eye positions and pupils of the person's eyes with invisible infrared light (so-called eye trackers).
  • the optical display device can be designed as a screen, for example an LCD screen, for displaying images.
  • the display device can, however, also be designed as a projection device, in particular as a laser, which projects the information onto the retina of the eye. It can be provided that the projection device projects the image directly into the person's eye or the image via a mirror surface, the mirror surface being arranged in front of the person's eye.
  • the display device can comprise a screen with a resolution of 2560 pixels by 1440 pixels or two screens each with a resolution of 1280 pixels by 1440 pixels.
  • the resolution of the display device can be in the range between 160 pixels by 120 pixels up to and including 15360 pixels by 8640 pixels, in particular in the range of 640 pixels by 480 pixels up to and including 4096 pixels by 2160 pixels.
  • the image frequency of the display device can be in the range from 40 fps up to and including 500 fps, in particular in the range from 50 fps up to and including 150 fps.
  • the horizontal field of view of the display device can be in the range from 50 ° up to and including 200 °, in particular in the range from 90 ° up to and including 200 °.
  • the vertical field of view of the display device can be in the range from 50 ° up to and including 130 °, in particular in the range from 90 ° up to and including 130 °. In other words, the display device can essentially cover the entire field of view of the person.
  • Optical lenses can be arranged between the person's eye and the at least one display device, the at least one screen of the display device and / or the images displayed by the display device, in particular directly in front of the eye.
  • the optical lenses can be designed in such a way that the person's eye can focus on the displayed images.
  • the lenses are arranged such that the eyes of the person look through the lenses at the at least one display device, at the at least one screen of the display device and / or at the images displayed by the display device.
  • the at least one optical lens can be designed as a spherical, aspherical or also as a Fresnel lens.
  • the examination device in particular the display device, can also comprise two separate detection devices.
  • the detection accuracy of the detection device can be below 5 °, in particular below 2 °, preferably below 1 °.
  • the scanning speed of the detection device can be in the range from 50 fps up to and including 500 fps, in particular in the range from 90 fps up to and including 300 fps, and in particular be 120 fps.
  • the examination device can be portable and transported in a conventional case.
  • the weight of the part of the examination device and in particular of the display device worn on the head can be in the range from 10 g up to and including 2000 g, in particular in the range from 50 g up to and including 1000 g, preferably in the range from 100 g up to and including 750 g.
  • the examination device can be designed to be connected to an electronic data processing unit for storing and automatically evaluating the eye movements, the eye positions, the interpupillary distance and / or at least one pupil size in relation to the displayed images.
  • the examination device can itself also comprise such an electronic data processing unit.
  • the data processing unit can be integrated into the examination device, a computer, smartphone or the like.
  • the recorded, stored and / or evaluated data can be transmitted directly to a computer, smartphone or the like, in particular wirelessly.
  • the examination device can be set up to present various stimuli to the person to be examined.
  • the eye movements such as in particular the ductions, the versions and vergences, and their disturbances can be displayed or stored on time-position or stimulus-line of sight graphs for each eye. Furthermore, it is possibly possible to store and / or evaluate the movement responses of the eyes to nystagmus-inducing projected patterns, the head posture and / or the head movement.
  • the currently most frequently used oculomotor, perimetric and pupillographic tests as well as more specific examinations of the color sense and the eye muscle function can be carried out quickly, easily, independently of location and in a standardized manner.
  • the examination device can carry out an examination independently of further environmental conditions, such as the brightness in the examination room. If necessary, it is possible to configure the examination device in such a way that the examination can be carried out quickly, precisely and independently of location in any position of the person, for example lying down, standing or sitting.
  • the examination device comprises at least one input device, for example a wireless pushbutton, which is set up to record manual inputs by the person in relation to the displayed images, the data processing unit for storing and evaluating the recorded inputs in relation to the displayed images Images is executed.
  • input device for example a wireless pushbutton
  • the examination device comprises a detection device, in particular a gyrometer, an acceleration sensor and / or a camera, preferably an outside-in and / or an inside-out camera system, which is set up to detect head movements of the person, the Data processing unit is designed to take into account the detected head movements when evaluating the eye movements, the eye positions and / or the inputs.
  • a detection device in particular a gyrometer, an acceleration sensor and / or a camera, preferably an outside-in and / or an inside-out camera system, which is set up to detect head movements of the person
  • the Data processing unit is designed to take into account the detected head movements when evaluating the eye movements, the eye positions and / or the inputs.
  • the examination device can be or is connected to a detection device, in particular a camera set up to detect the head movement.
  • At least one camera which is set up to detect the position of the examination device in space and in particular the head movement, can be arranged on the examination device itself.
  • several, in particular between one and twenty, particularly preferably between two and ten, cameras configured in this way are arranged on the examination device.
  • the examination device itself may not have any cameras which are set up to detect the position of the examination device in space and in particular the head movement.
  • the at least one camera which is set up to detect the position of the examination device in space, can be arranged at a distance from the examination device.
  • several, in particular between one and twenty, particularly preferably between two and ten, cameras configured in this way are preferably arranged at a distance from the examination device.
  • the examination device can have at least one position marker, in particular at least one infrared LED, which can be detected by the cameras.
  • the data recorded by at least one camera can be transmitted to the data processing unit.
  • the detection device or a separate optical sensor is set up to detect the pupil size of the person's eye, the data processing unit being designed to take into account the detected pupil size when evaluating the eye movements, the eye positions and / or the inputs, and / or that the detection device or a separate optical sensor is set up to detect the interpupillary distance, the data processing unit being designed to take into account the detected interpupillary distance when evaluating the eye movements, the eye positions and / or the inputs.
  • the detection device or a separate optical sensor can be designed for continuous and / or simultaneous measurement of the pupil of at least one eye and its diameter. It can be an infrared camera. As a result, the examination of the person's pupil reactions can take place in a controlled, optically sealed and therefore standardized environment.
  • the examination device comprises at least two spatially separated display devices, the images displayed on the one display device only being visible from one eye of the person and the images displayed on the other display device only being visible from the other eye of the person.
  • the examination device can comprise at least two spatially separated display areas, a first display area only being visible from one eye of the person and a second display area only being visible from the other eye of the person.
  • the examination device can be set up so that one eye can see an image independently of the other eye, that is to say that a displayed image is only visible to one eye and another displayed image is only visible to the other eye. For this purpose, the respective field of vision of each eye can be completely covered by the assigned display device.
  • the examination device can exclusively comprise a display device, in particular a screen extending over the visual range of both eyes, with part of the display device only being visible to one eye and another part of the display device being visible only to the other eye.
  • the examination device may only include a display area, the image displayed on this display area being visible only to the person's first eye.
  • the second eye is covered so that light stimuli on the second eye are essentially prevented.
  • the examination device can be designed in such a way that only the images displayed by the examination device are visible to the eyes.
  • the examination device can be used to examine the eyes in a completely controlled, optically dense environment.
  • the examination device is designed to be arranged on the head of a person and in particular is or comprises a portable visual output device and is preferably a flead-mounted display, the flead-mounted display in particular comprising two separately controllable display devices.
  • the examination device preferably covers the entire field of vision of the person.
  • the person can be sealed off from other visual impressions of the surroundings when wearing the examination device.
  • the method can be carried out independently of external influences.
  • the examination device can be designed as a head-mounted display, such as a so-called FOVE 0 with two spatially separate and separately controllable display devices and separate eye trackers, as a FITC Vive Pro Eye, as a Google Glass or as an Intel Vaunt.
  • a head-mounted display such as a so-called FOVE 0 with two spatially separate and separately controllable display devices and separate eye trackers, as a FITC Vive Pro Eye, as a Google Glass or as an Intel Vaunt.
  • the invention further relates to a method for automated eye examination with an examination device according to the invention, the method comprising the following steps: display, by the display device, an image and detection, by the detection device, an eye movement and / or an eye position of the eye; Storage and / or evaluation, by an electronic data processing unit connected to the examination device, in particular by a computer, of the at least one detected eye movement and / or eye position and the at least one displayed image.
  • the display of an image by the display device and the detection of an eye movement and / or an eye position by the detection device take place essentially simultaneously.
  • the eye positions By detecting the eye positions, the viewing direction of the eyes can also be detected.
  • an image is displayed before an eye movement and / or an eye position is detected; it can also be provided that an image is displayed after an eye movement and / or an eye position has been recorded.
  • the data processing unit can be integrated in the examination device, in particular in the at least one display device.
  • the method steps can optionally be carried out once, twice or even several times during an examination.
  • the method according to the invention comprises the following steps: detection, by the detection device, an eye movement and / or an eye position of the eye, display, by the display device, of an image as a function of the detected eye movement and / or the detected eye position of the eye, Storage and / or evaluation, by an electronic data processing unit connected to the examination device, in particular by a computer, of the at least one detected eye movement and / or eye position and the at least one displayed image.
  • the method according to the invention comprises the following steps: Display, by the display device, an image, capture, by the capture device, an eye movement and / or an eye position of the eye depending on the displayed image, storage and / or evaluation, by an electronic data processing unit connected to the examination device, in particular by a computer, the at least one detected eye movement and / or eye position in relation to the at least one displayed image.
  • the procedural steps can be carried out once, never or several times during the examination of a person.
  • an image is displayed by the display device in order to bring at least one eye into a previously defined eye position, or that before the display of an image by the Display device, an image is displayed by the display device in order to bring at least one eye into a previously defined eye position.
  • the displayed images include a first image component, in particular a first image on which the eye is to focus, and / or a second image component, in particular a second image. It can preferably be provided that the displayed images comprise the same first image component and in each case a different second or no second image component.
  • the first image component can be designed as a point of light, in particular as a focal point.
  • the second image component can be designed as a point of light, in particular as a measuring point.
  • the image components, in particular the points of light can differ in their size, their intensity, such as, for example, their brightness, and / or their display duration. All image components are preferably designed as points of light.
  • displaying a first image with only one image component in particular with only one point of light, it may be possible to bring the eye position of at least one eye into a previously defined eye position. In particular, it is thereby possible to direct the viewing direction of at least one eye into a previously defined area of the display device. If necessary, it is provided that the viewing direction of the eye is first directed into an edge area of the image area of the display device or into an edge area of the display area.
  • a further image can then be displayed with an image component, in particular with a point of light, the image component of the further image being at a distance from the image component of the previous, in particular the first, image.
  • the viewing direction it may be possible to utilize the size of the image area of the display device or the size of the display area.
  • the method according to the invention comprises the following further steps: recording, by means of an input device connected to the examination device, for example a wireless pushbutton, of manual inputs by the person in relation to the displayed images, storage and evaluation, by the data processing unit, of the recorded inputs in relation to the images displayed.
  • the input device can in particular be a wireless button or a hand-held remote control which is set up to record manual inputs by the person.
  • the method according to the invention comprises the following further steps: recording of head movements of the person by a detection device connected to the examination device, in particular a gyrometer, an acceleration sensor and / or a camera, taking into account the detected head movements when evaluating the eye movements, eye positions and / or inputs by the data processing unit. In this way, a falsification of the results due to head movements of the person can be prevented and / or taken into account.
  • the examination device is arranged on the head of the person so that the examination device and the display device follow the head movements of the person. If necessary, it is provided that the eye movements and the eye positions of both eyes of the person are detected essentially simultaneously with one or more detection devices, and / or that images are displayed for both eyes of the person essentially simultaneously.
  • the pupil size of the eye is determined with the detection device or with a separate optical sensor, the eye movements, the eye positions, the detected pupil size and / or the inputs by the data processing unit being or being taken into account during the evaluation, and / or that the interpupillary distance is determined with the detection device or with a separate optical sensor, the eye movements, the eye positions, the detected interpupillary distance and / or the inputs by the data processing unit being or are taken into account during the evaluation.
  • the eye movements, the eye positions of both eyes and thus also the position of the person's eyes to one another can be detected essentially simultaneously with a single detection device.
  • the eye positions of both eyes of the person are recorded essentially simultaneously with several, preferably two, spatially separated recording devices.
  • the pupil sizes of the eyes can also be determined with the detection device or with a separate optical sensor, whereby the eye movements, the eye positions, the detected pupil size and / or the inputs by the data processing unit can be taken into account during the evaluation. In particular, this can reduce and / or prevent falsification of the results. If necessary, it is provided that the detected eye movement of the person is also taken into account when evaluating the results. In particular, this can reduce and / or prevent falsification of the results.
  • the invention also relates to a computer program product, in particular a computer-readable storage medium, on which a computer program for executing the method according to the invention and / or the inventive use of the examination device is stored on a computer.
  • the invention also relates to various uses of the examination device according to the invention for functional, in particular automated, eye diagnostics.
  • a first light point can be displayed on the at least one display device, in particular exclusively, during a first measurement, the eye position of at least one eye with the at least one Detection device is detected when the eye focuses on the first point of light.
  • a different light point can be displayed on the at least one display device, in particular exclusively, which is closer to an edge of the respective display device compared to the first light point, the eye position of the at least one eye being detected with the at least one detection device if the eye is focused on the other point of light.
  • the head movement, the pupil size and / or the eye movement are detected during and / or between the first and the further measurements.
  • the recorded eye positions, head movements, pupil sizes and / or eye movements can be stored and / or evaluated by the data processing unit. Furthermore, the eye positions of both eyes can be continuously output and / or stored by the data processing unit.
  • the recorded eye positions, head movements, pupil sizes and / or eye movements can be stored and / or evaluated by the data processing unit and, if essentially no difference is found between the recorded eye positions, the data processing unit can output and / or save a maximum eye movement.
  • the maximum eye movement can be measured directly with the examination device. This means that feedback from the person being examined is not necessary, as is the case with conventional examination methods.
  • static and kinetic fixation targets and other stimulus patterns can be presented to the person and the eye movement can be measured and / or recorded in a completely controlled, in particular closed and / or optically dense, environment.
  • a first eye position of the eye can be detected during a first measurement by the at least one detection device, a first light point being displayed on the display device as a function of the detected first eye position.
  • a second eye position of the eye can be detected with the at least one detection device, a different light point being displayed on the display device as a function of the detected second eye position.
  • the first eye position is essentially identical to the second eye position, so that in this case only the displayed images, in particular the points of light, are different.
  • Manual inputs by the person can be recorded with the input device in relation to the displayed light points, with a head movement, an eye movement and / or the pupil size possibly being detected during and / or between the first and the further measurements.
  • the manual inputs of the person in relation to the displayed light points can be stored and / or evaluated by the data processing unit, taking into account the eye movement, the eye position, the head movement and / or the pupil size.
  • This use makes it possible to carry out a perimetry of one or both eyes independently of location and without guiding the eyes.
  • the field of view of the eyes can be determined without the person having to concentrate on a fixed point while sitting.
  • a measuring point can be displayed for a duration from 2 ms up to and including 5000 ms, in particular for a duration from 150 ms up to and including 1000 ms.
  • the eye position can be assumed to be constant during the display of a measuring point.
  • visual field disorders can be examined with a one-point stimulus program and a multi-point stimulus program.
  • stimuli of configurable size, intensity and number can be projected or displayed at predetermined positions in the visual field of both eyes of the examined person.
  • the answers of the examined person can be recorded with an input device, in particular a wired handheld remote control, and evaluated in connection with information about the position, size, duration and intensity (brightness, dB) of the triggering stimulus.
  • both eyes can be examined simultaneously without the environmental conditions having to be taken into account.
  • the method according to the invention optionally comprises the following steps:
  • a first step detection, by the detection device, a first eye movement and / or a first eye position of the eye.
  • the display device displays a first image as a function of the first eye movement and / or first eye position.
  • the display device displays a second image as a function of the second eye movement and / or the second eye position.
  • the examination device can also be used for saccade-controlled and / or viewing direction-flexible perimetry:
  • the eye movements can be recorded as a reaction to images displayed by the display device, so-called stimuli, and evaluated with regard to the position of the stimulus.
  • a stimulus can be understood to mean an image displayed with the display device.
  • a saccade in the direction of the stimulus can be assessed as a positive reaction after a defined time, in particular within a predetermined period of time, namely a so-called tolerance, namely that the patient has perceived the stimulus.
  • the next stimulus can then be displayed in relation to the then current eye position, in particular the viewing direction of the at least one eye.
  • an auxiliary stimulus or several auxiliary stimuli can be displayed in order to direct the eye into an eye position and / or to change the viewing direction of the at least one eye, from which further stimuli to be checked can be displayed.
  • a first image can be displayed by the display device to at least one eye, in particular both eyes, of the person, the image being designed such that it is an image of the person appears.
  • a person in particular at least one eye of the person, in particular both eyes of the person, can be shown at least one image at a different angle to an eye axis, in particular at least one image in all cardinal directions.
  • the eye movements and in particular the eye positions of both eyes can be recorded with the recording devices, the eye movements, the head movements and / or the pupil sizes possibly being detected during the measurement.
  • the data processing unit can calculate the difference between the detected eye positions, the eye movements, the head movements and / or the pupil sizes of the eyes being able to be taken into account in the calculation.
  • This use of the examination device can make it possible to examine the movement, in particular the eye position, of both eyes simultaneously with a closed, in particular optically sealed, system. In other words, it can be possible to quantify pathological changes in the mobility of the eyes and / or in the eye positions relative to one another by displaying points of light at different positions.
  • the examination device By using the examination device to determine the position of the eyes in relation to one another, the person's eyes can alternately be "covered", in particular the fixation / fusion stimuli hidden. During this, however, the movements of both eyes can be measured at the same time.
  • an image with a substantially identical or slightly different color can preferably be displayed simultaneously on the display device visible to one eye and on the display device visible to the other eye.
  • the saturation and the brightness of the color of the images displayed on the display devices can be changed separately and manually by the person until the person subjectively perceives both images as images of identical color. If necessary, eye movements, the eye positions, the head movements and / or the pupil sizes can be detected during the measurement.
  • the data processing unit can calculate the difference in the saturation and the brightness of the images and, if necessary, take into account the eye movements, the eye positions, the head movements and / or the pupil sizes in the calculation. This use makes it possible to quantify the person's color perception with a closed, in particular optically dense, system without external influences. Because the person can only see one screen with one eye during the measurement and only the other screen with the other eye, the measurement accuracy may be many times higher than with conventional methods.
  • the examiner changes the brightness and / or the saturation of the color which is seen by one eye of the person.
  • the person can concentrate purely on the representation of the colors.
  • a first image can be displayed in both eyes of the person, a first pupil size and / or a first interpupillary distance of the eyes being detected with the detection devices.
  • a further image can then be displayed to both eyes of the person, the image being designed in such a way that it appears closer to or further away from the person than the first image, with a second pupil size and / or a second interpupillary distance of the eyes being able to be detected with the detection devices .
  • the eye movements, the eye position and / or the head movements can optionally be detected, with the data processing unit being able to calculate the difference between the recorded pupil sizes and / or the recorded interpupillary distances.
  • the eye movements, the eye position and / or the head movements of the eyes can be taken into account.
  • an examination device according to the invention for pupillography of a person at least one eye, in particular both eyes, of the person can be displayed a first image, the first image optionally being black or white, and a first pupil size and / or a first interpupillary distance Eyes can be detected with the detection devices.
  • a further image can then be displayed to at least one eye, in particular both eyes, of the person, the image being designed in such a way that it appears lighter or darker to the person than the first image, and a second pupil size and / or a second interpupillary distance Eyes can be detected with the detection devices.
  • the eye movements, the eye position, the pupil size, the interpupillary distance and / or the head movements can optionally be detected.
  • the data processing unit can calculate the difference between the recorded pupil sizes and / or the recorded interpupillary distances and, if necessary, take into account the eye movements, the eye position and / or the head movements of the eyes in the calculation.
  • the speed of the change in the size of the pupil of at least one eye is calculated, taken into account in the evaluation and / or output.
  • a stroboscopic flashing image in particular an object
  • a stroboscopic flashing image can be presented several times to at least one eye, in particular both eyes.
  • the flashing frequency of the image can, in particular initially, be increased further; the flashing frequency is preferably continuously increased so that the person can no longer perceive the flashing of the image as such.
  • the first threshold value that is to say the frequency from which the person can no longer perceive the flashing of the image as such
  • the person can make an input via the input device of the examination device.
  • the flashing frequency of the image can, in particular subsequently, be slowed down; the flashing frequency of the image is preferably slowed down in such a way that the test person can perceive the flashing of the image as such again.
  • the second threshold value is reached, that is to say the frequency from which the person can perceive the blinking of the image as such again, the person can make an input via the input device of the examination device.
  • the answers of the examined person can be recorded with an input device, in particular a wired handheld remote control, and evaluated in connection with information about the flashing frequency. These process steps can be carried out a number of times in succession.
  • the movements of the eyes, the head movements, the interpupillary distance and / or the pupil sizes of the eyes can be taken into account.
  • the movements of the eyes and the head, the eye position, the interpupillary distance and / or the pupil sizes can be output graphically in the form of time position diagrams or time size diagrams.
  • FIGS. 1a, 1b and 1c show a schematic graphic representation of a first embodiment of the examination device according to the invention in different views, which is set up to carry out the method according to the invention;
  • FIG. 2 shows a schematic graphic representation of a second embodiment of the examination device according to the invention, which is set up to carry out the method according to the invention;
  • FIG. 3 shows a schematic graphic representation of a third embodiment of the examination device according to the invention, which is set up to carry out the method according to the invention
  • FIGS. 4a and 4b show schematic representations of an eye of the person and the respective pupil size
  • FIGS. 5a and 5b show schematic representations of the interpupillary distance of the eyes of a person
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a result of a check of the saccades with the examination device according to the invention
  • FIGS. 7a and 7b show schematic representations of a result of a slide diagnosis with the examination device according to the invention
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a result of a pupillography with the examination device according to the invention.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a result of a check of the
  • FIGS. 10a and 10b show schematic representations of a result of a check of the eye movement with the inventive method
  • FIG. 1a shows a schematic representation of the head 7 of a person who is wearing the examination device 1.
  • Figures 1b and 1c show schematic sectional views of Figure 1a.
  • the examination device 1 comprises two spatially separated display devices 2, 2 ', two detection devices 5, 5' and a detection device 6. Between the display devices 2, 2 'and each eye, optical lenses are arranged which are designed in such a way that the respective eye can focus on the images displayed by the display devices 2, 2 '. For the sake of clarity, the lenses are not shown in the figures.
  • the display devices 2, 2 ' are designed as screens of a visual output device (head-mounted display) to be worn on the head 7. This is fixed to the person and represents a closed system so that the examination device 1 covers the entire field of vision of the person.
  • Examination device 1 and the display devices 2, 2 ‘the head movements.
  • the display devices 2, 2 ' are designed as screens close to the eye, each screen being only visible to one eye 4, 4'.
  • the examination device 1 and in particular the display devices 2, 2 ‘thus cover the entire field of view 8, 8‘ of the person; the person is sealed off from other visual impressions of the surroundings by the examination device 1.
  • the two detection devices 5, 5 'are set up for eye detection or oculography.
  • the detection devices 5, 5 'are designed as an infrared camera with an associated infrared light source (LEDs).
  • the detection devices 5, 5 'are each located in the partial area of the examination device 1 assigned to an eye 4, 4' in order to be able to precisely detect the eye movements and eye positions of the eyes 4, 4 'of the person.
  • the examination device 1 comprises a detection device 6 which is set up to detect the movement of the head 7 of the person.
  • the detection device 6 is designed as a gyrometer; In other embodiments of the invention, the detection device 6 can be designed as an acceleration sensor or camera, in particular as an inside-out or outside-in camera.
  • the examination device 1 is connected to an input device 9, which is designed to receive manual inputs from the person in relation to the displayed images.
  • the input device 9 can be a button that is connected to the examination device 1 via radio or a wired interface.
  • the detection device 6 described above which is arranged in the interior of the examination device 1, is used to detect the pupil size 10 and the interpupillary distance 12 of the eyes 4, 4 ′. Both the detection devices 5, 5 'and the optical sensors for detecting the pupil size 10 and the interpupillary distance 12 and the detection device 6 are arranged inside or on the examination device 1 in such a way that the fields of view assigned to the two eyes 4, 4' of the person 8, 8 'are not disturbed.
  • the examination device 1 is set up to transmit the recorded data, in particular eye movement, eye position, pupil size 10, interpupillary distance 12 and / or manual inputs by the person to an electronic data processing unit 3.
  • the electronic data processing unit 3 is a conventional computer; the transmission takes place via a wireless or wired interface, for example WLAN or USB.
  • FIG. 2 shows a schematic graphic representation of a second embodiment of the examination device 1 according to the invention.
  • the features of the embodiment according to FIG. 2 can preferably correspond to the features of the embodiment according to FIGS. 1a, 1b and / or 1c.
  • two display devices 2, 2 'are provided, the display devices 2, 2' being designed as projectors.
  • FIG. 3 shows a schematic diagram of a third embodiment of the examination device 1 according to the invention.
  • the features of the embodiment according to FIG. 3 can preferably correspond to the features of the embodiment according to FIGS. 1a, 1b, 1c and / or 2.
  • two display devices 2, 2 ' are provided, the display devices 2, 2' being designed as lasers.
  • the lasers project the image into the person's eye 4, 4 'via at least one mirror surface, the mirror surface being arranged in front of the person's eye 4, 4'.
  • the mirror surfaces are designed in such a way that they do not interfere with the person's field of vision.
  • the display devices 2, 2 ' are arranged on the examination device 1 and / or designed in such a way that the images displayed by one display device 2 are only from one eye 4 of the person and the images displayed by the other display device 2' only from the other Eye 4 'of the person are visible.
  • Figs. 4a-4b show schematic representations of an eye 4, 4 ‘of the person and the respective pupil size 10.
  • the pupil size 10 is small compared to FIG. 4b.
  • the pupil size 10 can be determined via the detection device 5, 5 ‘or with a separate optical sensor.
  • FIGs. 5a-5b show schematic representations of the interpupillary distance 12 of the eyes 4, 4 of a person.
  • the eyes 4, 4 of the person are focused on an object which, compared to FIG. 5 b, appears subjectively further away.
  • FIG. 6 shows a schematic representation of a result of a check of the saccades with the examination device 1 according to the invention.
  • Saccades also known as a "scanning jump in the course of the gaze"
  • the deflection of the eyes 4, 4 ' is shown in degrees in the direction of the vertical over time in seconds.
  • a positive angle specification means that the viewing direction of the eye 4, 4 ′ is directed to the right
  • a negative angle specification means that the viewing direction of the eye 4, 4 ′ is directed to the left.
  • the course of movement of the right eye 4, 4 ' is shown in dashed lines and the course of movement of the left eye 4, 4' is shown in dash-dotted lines.
  • the examination device 1 can be used as follows: First, during a first measurement, a first point of light is displayed on the display device 2, 2 ', in particular exclusively, the respective eye position of the eye 4, 4' with the detection device 5 '5' is detected when the eye 4, 4 'is focused on the first point of light. It can be provided that the first point of light is displayed for a specific duration.
  • a different light point is displayed on the display device 2, 2 ', in particular exclusively, which is arranged elsewhere compared to the first light point, the respective eye position of the eye 4, 4' being recorded with the detection device 5, 5 ' when the eye 4, 4 'is focused on the other light point. It can be provided that the second point of light is displayed for a specific duration.
  • the head movement, the pupil size 10, the interpupillary distance 12 and / or an eye movement can be detected during and / or between the first and the further measurements.
  • the recorded eye positions, head movements, pupil sizes 10, interpupillary distance 12 and / or eye movements can be stored and / or evaluated by the data processing unit 3.
  • FIGs. 7a-7b show schematic representations of a result of a sliding diagnosis with the examination device 1 according to the invention.
  • the deflection of the left eye 4, 4 'in the horizontal direction is shown over the deflection of the left eye 4, 4' in the vertical direction.
  • FIG. 7a shows the results of the examination for the left eye 4, 4 ′ with stimulation
  • FIG. 7b shows the results of the examination for the left eye 4, 4 ′ without stimulation. This means that the left eye 4, 4 ‘is carried along dissociated in this case.
  • both the right eye 4, 4 'and the left eye 4, 4' are displayed via the display device 2, 2 '.
  • the present examination results originate from the eye 4, 4 'to which an image was displayed. It can be seen from the figures that the position of the eye with stimulation differs from the position of the eye without stimulation.
  • the examination device 1 according to the invention can be used as follows: First, both eyes 4, 4' of the person are shown a first image by the display device 2, 2 ', the image being designed in this way that it appears to the person as an image.
  • the eye movements and in particular the eye positions of both eyes 4, 4 ' are detected with the detection devices 5, 5'.
  • the examination device 1 is used as follows: First, only one eye 4, 4', in the present case only the right eye 4 ', of the person is given a first image through the display device 2, 2 'is displayed. Here, the eye movements and in particular the eye positions of both eyes 4, 4, in the present case only those of the left eye 4, are recorded with the recording devices 5, 5 ‘.
  • the eye movements, the head movements, the interpupillary distance 12 and / or the pupil sizes 10 can be detected during the measurement, wherein the data processing unit 3 can calculate and / or output the difference between the detected eye positions.
  • the eye movements, the head movements, the interpupillary distance 12 and / or the pupil sizes 10 of the eyes 4, 4 ‘can be taken into account in both cases.
  • FIG. 8 shows a schematic representation of a result of a pupillography with the examination device 1 according to the invention.
  • the first diagram shows the progression of the pupil size 10 of the left eye 4 and the right eye 4 ′ over time.
  • the pupillography the function of the pupillary reflex, in particular the constriction during exposure, magnification in the dark and / or the aperture adjustment, is determined.
  • the pupil size 10 of the right eye 4 ' is shown with broken lines and the pupil size 10 of the left eye 4 is shown as a solid line.
  • the lumen value of the image is plotted against time.
  • the value 0 stands for a low lumen value of the picture, especially for a black picture.
  • the value 1 stands for a comparatively high lumen value of the image, in particular for a white image. It can be seen from the figures that the pupil size 10 changes in relation to the lumen value of the displayed image.
  • the examination device 1 can be used as follows: First, both eyes 4,
  • the first image is displayed to the person, the first image optionally being black or white, with a first pupil size 10 and / or a first interpupillary distance 12 of the eyes 4, 4' being recorded with the recording devices 5, 5 '. It can be provided that the first image is displayed for a specific duration.
  • a further image is then displayed to both eyes 4, 4 'of the person, the image being designed in such a way that it appears lighter or darker to the person than the first image, with a second pupil size 10 and / or a second interpupillary distance 12 of the eyes 4 , 4 'are detected with the detection devices 5, 5'. It can be provided that the first image is displayed for a specific duration.
  • the eye movements, the eye position, the interpupillary distance 12 and / or the head movements can optionally be detected.
  • the data processing unit 3 can calculate the difference between the recorded pupil sizes 10 and / or the recorded interpupillary distances 12.
  • the data processing unit 3 can take into account the eye movements, the eye position, the interpupillary distance 12 and / or the head movements of the eyes 4, 4 supervised constitution in this calculation.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a result of a check of the visual field with the examination device 1 according to the invention.
  • the position of the stimulated retinal area in the direction of the horizontal of the eye 4, 4 ' is above the position of the stimulated retinal area in the vertical of the eye 4, 4 'shown.
  • the blind spot of the right eye 4 ' is shown as a triangle.
  • the measuring points are shown differently depending on the threshold value. Black points stand for a high threshold value, that is to say these points had to be displayed lighter, in particular very bright and / or large, in order to be recognized by the person.
  • White dots represent a low threshold. It can be seen from the figures that the examined right eye 4 ′ of the person has a more pronounced decrease in sensitivity in one area of the visual field than in other areas of the visual field.
  • the examination device 1 can be used to examine the field of vision of a person as follows: During a first measurement by the detection device 5, 5 ', a first eye position of the eye 4, 4' is detected, with a first light point depending on the detected first eye position the display device 2, 2 'is displayed. In a further measurement, a second eye position of the eye 4, 4 is detected with the detection device 5, 5 ‘, with a different light point being displayed on the display device 2, 2‘ depending on the detected second eye position. Furthermore, the manual inputs of the person with the input device 9 are recorded in relation to the displayed light points.
  • the head movement, the eye movement, the interpupillary distance 12 and / or the pupil size 10 can optionally be detected.
  • the manual inputs of the person in relation to the displayed light points can be stored and / or evaluated by the data processing unit 3, taking into account the eye movement, the eye position, the interpupillary distance 12, the head movement and / or the pupil size 10.
  • FIGS. 10a and 10b show schematic representations of a result of a check of the eye mobility along eye muscle-specific axes with the examination device 1 according to the invention.
  • FIG. 4 ' shown in the direction of the vertical.
  • FIG. 10b shows the deflection of the left eye 4, 4 'without stimulation in the direction of the horizontal over the deflection of the left eye 4, 4' in the direction of the vertical.
  • the left eye 4 is only carried along in a dissociated form.
  • the eye muscle axes are drawn in as a solid line in FIGS. 10a and 10b.
  • the maximum deflections on the axes specific to the eye muscles can be read from these figures.
  • the figures show the maximum eye positions of the person's eyes 4, 4 'in the measured directions.
  • the examination device 1 according to the invention can be used as follows to examine the eye movement of a person, in particular the eye mobility along axes specific to the eye muscles:
  • a first point of light is displayed on the display device 2, 2 ‘, in particular exclusively, the eye position of the eye 4,
  • the head movement, the pupil size 10, the interpupillary distance 12 and / or the eye movement can be detected during and / or between the first and the further measurements.
  • the recorded eye positions, head movements, pupil sizes 10, interpupillary distances 12 and / or eye movements can be stored and / or evaluated by the data processing unit 3.
  • the data processing unit 3 can output and / or store a maximum eye movement.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsvorrichtung (1), ein Verfahren zur automatisierten Untersuchung von mindestens einem Auge (4, 4') einer Person, ein Computerprogrammprodukt und die verschiedenen Verwendungen der Untersuchungsvorrichtung (1).

Description

Untersuchungsvorrichtung und Verfahren zur Augenuntersuchung
Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsvorrichtung und ein Verfahren zur Augenuntersuchung.
Die Prüfung der Augenbewegungen, des Gesichtsfeldes, des Farbsinns und der Pupillenreaktion sind grundlegende Untersuchungen für die Erstellung akkurater medizinischer Diagnosen. Die im Rahmen dieser Untersuchungen gewonnenen Daten unterstützen die richtige Diagnose und darauf aufbauend die therapeutische Betreuung vieler ophthalmologischer, neurologischer und Hals-Nasen-Ohren-Erkrankungen.
Zurzeit werden Störungen der Augenbewegungen und Schieiwinkelmessungen in Augenabteilungen und Ordinationen hauptsächlich durch speziell geschultes medizinisches Personal, wie insbesondere Orthoptisten, geprüft. Genauigkeit und Reproduzierbarkeit hängen stark von der Erfahrung dieses Personals ab. Besonders subtile Veränderungen, wie zum Beispiel Rotationsnystagmus in speziellen Blickrichtungen, können leicht übersehen werden und mitunter ist eine quantitative Beurteilung ungenau und fehlerbehaftet. Die Prüfung der Farbwahrnehmung wird mit dem saturierten oder desaturierten Panel D-15 Test untersucht. Nachteilig an diesem Test ist aber, dass daraus nur grobe summative quantitative Ergebnisindizes abgeleitet werden konnten und ferner die Auflösung bzw. Rasterung (es sind 15 Farbplättchen aus dem gesamten Farbspektrum in der richtigen Reihenfolge anzuordnen) des Ergebnisses häufig zu grob ist, um es als sensiblen Verlaufsparameter bei farbsinnstörenden Erkrankungen heranziehen zu können. Die gestörte Farbsättigung, die für viele Erkrankungen des Sehnerven charakteristisch ist, kann daher aktuell nicht exakt quantifiziert werden.
Die Pupillographie wird derzeit mittels spezieller Kameras und Computersystemen durchgeführt. Sowohl die Beleuchtung im Sinne einer Reflexstimulation als auch die Prüfung der Beleuchtungsbedingungen obliegen dem Untersucher und sind daher schwierig standardisierbar und quantifizierbar.
Gesichtsfelduntersuchungen werden oftmals an zuvor genannten Instituten durchgeführt und müssen bisher von den Personen im Sitzen bewältigt werden. Für Personen mit eingeschränkter Mobilität mit speziellen, vor allem neurologischen Fragestellungen, ist diese Prüfung mit herkömmlichen Mitteln derzeit nur grob mit der Konfrontationsperimetrie möglich. Die Konfrontations- oder auch Fingerperimetrie beschränkt sich auf das Prüfen der Gesichtsfeldaußengrenzen und liefert keine Informationen über Defekttiefen und erlaubt keine zuverlässige Identifikation bzw. den Ausschluss von isolierten Skotomen.
Beispielsweise sind Verfahren zur Perimetrie bekannt, bei denen das Gesichtsfeld eines Auges mit einem Computer-Perimetriegerät, wie z.B. dem Zeiss Flumphrey Field Analyzer, systematisch vermessen wird, während das andere Auge abgedeckt ist.
Flierzu blickt die Person mit dem zu vermessenden Auge in eine Flalbkugel des Computer-Perimetriegeräts und fokussiert einen stationären Lichtpunkt. In weiterer Folge werden in der Halbkugel, Messlichtpunkte an unterschiedlichen Positionen und mit unterschiedlicher Helligkeit rechnergesteuert angezeigt. Jeden erkannten Messlichtpunkt bestätigt die Person mit einem Knopfdruck über eine Eingabevorrichtung. Nachteilig an derartigen Verfahren ist aber, dass das zu vermessende Auge der Person immer genau auf den stationären Lichtpunkt fokussiert sein muss, damit die Messung korrekt ist. Ferner müssen die Personen bedingt durch den Aufbau von herkömmlichen Computer-Perimetriegeräten die Vermessung im Sitzen bewältigen. Deshalb ist die Vermessung des Gesichtsfelds bei älteren oder kranken, in ihrer Mobilität eingeschränkten Personen mit herkömmlichen Computer-Perimetriegeräten, wenn überhaupt, nur sehr schwierig möglich und mit einer großen Ungenauigkeit behaftet. Ferner ist es für die Messgenauigkeit erforderlich, dass die Computer-Perimetriegeräte unter kontrollierten Lichtbedingungen verwendet werden. Auch sind diese teuren, sperrigen und schweren Geräte keinesfalls für den portablen Einsatz ausgebildet.
Ferner sind Verfahren bekannt, bei denen die Augenbewegung, ein Schielen oder das Farbsehen überprüft werden kann. Bei herkömmlichen Verfahren weist das Ergebnis dieser Untersuchungen aber immer potentiell eine hohe Ungenauigkeit auf, da diese Untersuchungen unter anderem auch vom Untersuchenden und der Untersuchungsumgebung abhängig sind.
Aufgabe der Erfindung ist es unter anderem, diese und andere Nachteile des Standes der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der Erfindung eine Untersuchungsvorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit welchen die Augen einer Person einfach, schnell und genau untersucht werden können. Eine Aufgabe der Erfindung besteht auch darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zu schaffen, mit dem die verschiedenen Untersuchungen in jeglicher Position der Person und orts- und umgebungsunabhängig durchführbar sind.
Diese und andere Aufgaben werden durch eine Vorrichtung und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst.
Die Erfindung betrifft eine Untersuchungsvorrichtung zur Untersuchung mindestens eines Auges einer Person, wobei die Untersuchungsvorrichtung mindestens eine optische Erfassungsvorrichtung, insbesondere eine Kamera oder einen Infrarotsensor, umfasst, die dazu eingerichtet ist, Augenbewegungen und vorzugsweise Augenpositionen mindestens eines Auges einer Person zu erfassen. Die Untersuchungsvorrichtung umfasst mindestens eine optische Anzeigevorrichtung, insbesondere einen Bildschirm oder eine Projektionsvorrichtung, die zur Anzeige oder Projektion von Bildern ausgeführt ist, und ist zur Verbindung mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit zur Speicherung und/oder zur automatisierten Auswertung der Augenbewegungen und/oder Augenpositionen in Bezug auf die angezeigten Bilder ausgeführt, oder umfasst eine solche elektronische Datenverarbeitungseinheit.
Erfindungsgemäß ist die Untersuchungsvorrichtung dazu ausgebildet, vor der Erfassung der Augenbewegungen und Augenpositionen durch die Erfassungsvorrichtung, oder vor der Anzeige eines Bildes durch die Anzeigevorrichtung, ein Bild durch die Anzeigevorrichtung anzuzeigen, um mindestens ein Auge in eine vorab definierte Augenposition zu bringen.
Die optische Erfassungsvorrichtung kann als Infrarot-Kamera oder Infrarot-Sensor ausgeführt sein, welche dazu eingerichtet ist, Augenbewegungen, Augenstellungen, Augenpositionen und Pupillen der Augen der Person mit unsichtbarem Infrarotlicht zu erfassen (sog. Eye-Tracker).
Die optische Anzeigevorrichtung kann als Bildschirm, beispielsweise LCD-Bildschirm, zur Darstellung von Bildern ausgeführt sein. Die Anzeigevorrichtung kann aber auch als Projektionsvorrichtung, insbesondere als Laser, welcher die Informationen auf die Netzhaut des Auges projiziert, ausgebildet sein. Es kann vorgesehen sein, dass die Projektionsvorrichtung das Bild direkt in das Auge der Person oder das Bild über eine Spiegelfläche, wobei die Spiegelfläche vor dem Auge der Person angeordnet ist, projiziert.
Die Anzeigevorrichtung kann ein Bildschirm mit einer Auflösung von 2560 Pixel mal 1440 Pixel oder zwei Bildschirme mit je einer Auflösung von 1280 Pixel mal 1440 Pixel umfassen. Die Auflösung der Anzeigevorrichtung kann im Bereich zwischen 160 Pixel mal 120 Pixel bis einschließlich 15360 Pixel mal 8640 Pixel, insbesondere im Bereich von 640 Pixel mal 480 Pixel bis einschließlich 4096 Pixel mal 2160 Pixel, liegen. Die Bildfrequenz der Anzeigevorrichtung kann im Bereich von 40 fps bis einschließlich 500 fps, insbesondere im Bereich von 50 fps bis einschließlich 150 fps, liegen. Das horizontale Sichtfeld der Anzeigevorrichtung kann im Bereich von 50° bis einschließlich 200°, insbesondere im Bereich von 90° bis einschließlich 200°, liegen.
Das vertikale Sichtfeld der Anzeigevorrichtung kann im Bereich von 50° bis einschließlich 130°, insbesondere im Bereich von 90° bis einschließlich 130°, liegen. Mit anderen Worten kann mit der Anzeigevorrichtung im Wesentlichen das komplette Sichtfeld der Person abgedeckt werden.
Zwischen dem Auge der Person und der mindestens einen Anzeigevorrichtung, dem mindestens einen Bildschirm der Anzeigevorrichtung und/oder den durch die Anzeigevorrichtung angezeigten Bildern können, insbesondere direkt, vor dem Auge, optische Linsen angeordnet sein. Die optischen Linsen können derart ausgestaltet sein, dass sich das Auge der Person auf die angezeigten Bilder fokussieren kann. Mit anderen Worten ist gegebenenfalls vorgesehen, dass die Linsen derart angeordnet sind, dass die Augen der Person durch die Linsen auf die mindestens eine Anzeigevorrichtung, auf den mindestens einen Bildschirm der Anzeigevorrichtung und/oder auf die durch die Anzeigevorrichtung angezeigten Bilder blicken.
Insbesondere kann die mindestens eine optische Linse als sphärische, asphärische oder auch als Fresnel-Linse ausgebildet sein.
Die Untersuchungsvorrichtung, insbesondere die Anzeigevorrichtung, kann auch zwei getrennte Erfassungsvorrichtungen umfassen.
Die Erfassungsgenauigkeit der Erfassungsvorrichtung kann unter 5°, insbesondere unter 2°, bevorzugt unter 1°, liegen. Die Abtastgeschwindigkeit der Erfassungsvorrichtung kann im Bereich von 50 fps bis einschließlich 500 fps, insbesondere im Bereich von 90 fps bis einschließlich 300 fps, liegen und insbesondere 120 fps betragen. Die Untersuchungsvorrichtung kann portabel sein und in einem herkömmlichen Koffer transportiert werden. Das Gewicht des am Kopf getragenen Teils der Untersuchungsvorrichtung und insbesondere der Anzeigevorrichtung kann im Bereich von 10 g bis einschließlich 2000 g, insbesondere im Bereich von 50 g bis einschließlich 1000 g, bevorzugt im Bereich von 100 g bis einschließlich 750 g, liegen. Die Untersuchungsvorrichtung kann zur Verbindung mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit zur Speicherung und automatisierten Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen, der Interpupillardistanz und/oder mindestens einer Pupillengröße in Bezug auf die angezeigten Bilder ausgeführt sein. Die Untersuchungsvorrichtung kann jedoch eine solche elektronische Datenverarbeitungseinheit auch selbst umfassen.
Die Datenverarbeitungseinheit kann in die Untersuchungsvorrichtung integriert, ein Computer, Smartphone oder dergleichen sein. Insbesondere können die aufgenommenen, gespeicherten und/oder ausgewerteten Daten direkt an einen Computer, ein Smartphone oder dergleichen, insbesondere drahtlos, übermittelt werden.
Die Untersuchungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, der zu untersuchenden Person verschiedene Stimuli zu präsentieren. Die Augenbewegungen, wie insbesondere die Duktionen, die Versionen und Vergenzen, und ihre Störungen können auf Zeit-Positions- oder Stimulus-Blickrichtungs-Graphen für jedes Auge dargestellt bzw. gespeichert werden. Ferner ist es gegebenenfalls möglich, die Bewegungsantworten der Augen auf Nystagmus-induzierende projizierte Muster, die Kopfhaltung und/oder die Kopfbewegung zu speichern und/oder auszuwerten.
Mit der Untersuchungsvorrichtung können die derzeit häufigsten eingesetzten okulomotorischen, perimetrischen und pupillographischen Tests sowie speziellere Untersuchungen des Farbsinns und der Augenmuskelfunktion schnell, einfach, ortsunabhängig und standardisiert durchgeführt werden.
Durch die Bauart der Untersuchungsvorrichtung können diese Tests auch an liegenden Personen durchgeführt werden.
Ferner kann durch die Untersuchungsvorrichtung eine Untersuchung unabhängig von weiteren Umgebungsbedingungen, wie z.B. der Helligkeit im Untersuchungsraum, durchgeführt werden. Gegebenenfalls ist es möglich, die Untersuchungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass die Untersuchung in jeglicher Position der Person, beispielsweise im Liegen, im Stehen oder im Sitzen schnell, genau und ortsunabhängig durchführbar ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Untersuchungsvorrichtung mindestens eine Eingabevorrichtung, beispielsweise einen Funktaster, umfasst, die dazu eingerichtet ist, manuelle Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Bilder zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungseinheit zur Speicherung und Auswertung der erfassten Eingaben in Bezug auf die angezeigten Bilder ausgeführt ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Untersuchungsvorrichtung eine Detektionsvorrichtung, insbesondere ein Gyrometer, einen Beschleunigungssensor und/oder eine Kamera, bevorzugt ein Outside-In und/oder ein Inside-Out Kamerasystem, umfasst, die zur Detektion von Kopfbewegungen der Person eingerichtet ist, wobei die Datenverarbeitungseinheit zur Berücksichtigung der erfassten Kopfbewegungen bei der Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen und/oder der Eingaben ausgeführt ist.
Gegebenenfalls ist die Untersuchungsvorrichtung mit einer Detektionsvorrichtung, insbesondere einer zur Erfassung der Kopfbewegung eingerichteten Kamera, verbindbar oder verbunden.
Bei einem Inside-Out Kamerasystem, kann mindestens eine Kamera, die zur Erfassung der Position der Untersuchungsvorrichtung im Raum und insbesondere der Kopfbewegung eingerichtet ist, an der Untersuchungsvorrichtung selbst angeordnet sein. Vorzugsweise sind bei einer Untersuchungsvorrichtung mehrere, insbesondere zwischen einer und zwanzig, besonders bevorzugt zwischen zwei und zehn, derart ausgestalteter Kameras an der Untersuchungsvorrichtung angeordnet.
Bei einem Outside-In Kamerasystem, weist die Untersuchungsvorrichtung gegebenenfalls selbst keine Kameras auf, die zur Erfassung der Position der Untersuchungsvorrichtung im Raum und insbesondere der Kopfbewegung eingerichtet sind. Bei einem derartigen Outside-In Kamerasystem kann die mindestens eine Kamera, die zur Erfassung der Position der Untersuchungsvorrichtung im Raum eingerichtet ist, beabstandet von der Untersuchungsvorrichtung angeordnet sein. Vorzugsweise sind bei Outside-In Kamerasystemen mehrere, insbesondere zwischen einer und zwanzig, besonders bevorzugt zwischen zwei und zehn, derart ausgestalteter Kameras beabstandet von der Untersuchungsvorrichtung angeordnet. Ferner kann die Untersuchungsvorrichtung mindestens eine Positionsmarkierung, insbesondere mindestens ein Infrarot-LED aufweisen, welche von den Kameras detektierbar ist.
Die von mindestens einer Kamera aufgenommenen Daten können an die Datenverarbeitungseinheit übermittelt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Erfassungsvorrichtung oder ein separater optischer Sensor dazu eingerichtet ist, die Pupillengröße des Auges der Person zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungseinheit zur Berücksichtigung der erfassten Pupillengröße bei der Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen und/oder der Eingaben ausgeführt ist, und/oder dass die Erfassungsvorrichtung oder ein separater optischer Sensor dazu eingerichtet ist, die Interpupillardistanz zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungseinheit zur Berücksichtigung der erfassten Interpupillardistanz bei der Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen und/oder der Eingaben ausgeführt ist.
Die Erfassungsvorrichtung oder ein separater optischer Sensor können zur kontinuierlichen und/oder gleichzeitigen Messung der Pupille mindestens eines Auges und dessen Durchmesser ausgebildet sein. Es kann sich dabei um eine Infrarotkamera handeln. Dadurch kann die Prüfung von Pupillenreaktionen der Person in einer kontrollierten, optisch abgeschotteten und daher standardisierten Umgebung erfolgen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Untersuchungsvorrichtung mindestens zwei voneinander räumlich getrennte Anzeigevorrichtungen umfasst, wobei die auf der einen Anzeigevorrichtung angezeigten Bilder nur von einem Auge der Person und die auf der anderen Anzeigevorrichtung angezeigten Bilder nur von dem anderen Auge der Person sichtbar sind. Die Untersuchungsvorrichtung kann mindestens zwei voneinander räumlich getrennte Anzeigebereiche umfassen, wobei ein erster Anzeigebereich nur von einem Auge der Person und ein zweiter Anzeigebereich nur von dem anderen Auge der Person sichtbar ist. Die Untersuchungsvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, dass das eine Auge unabhängig von dem anderen Auge ein Bild sehen kann, d.h. dass ein angezeigtes Bild ausschließlich von einem Auge und ein anderes angezeigtes Bild ausschließlich von dem anderen Auge sichtbar ist. Zu diesem Zweck kann der jeweilige Sichtbereich jedes Auges durch die zugeordnete Anzeigevorrichtung gänzlich abgedeckt sein.
Gegebenenfalls kann die Untersuchungsvorrichtung ausschließlich eine Anzeigevorrichtung, insbesondere einen sich über den Sehbereich beider Augen erstreckenden Bildschirm, umfassen, wobei ein Teil der Anzeigevorrichtung ausschließlich für das eine Auge und ein anderer Teil der Anzeigevorrichtung ausschließlich für das andere Auge sichtbar ist.
Gegebenenfalls umfasst die Untersuchungsvorrichtung ausschließlich einen Anzeigebereich, wobei die auf diesem Anzeigebereiche angezeigte Bild nur für das erste Auge der Person sichtbar ist. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass das zweite Auge abgedeckt wird, sodass Lichtreize auf das zweite Auge im Wesentlichen verhindert sind.
Ferner kann die Untersuchungsvorrichtung derart ausgestaltet sein, dass von den Augen ausschließlich die von der Untersuchungsvorrichtung angezeigten Bilder sichtbar sind. Dadurch kann mit der Untersuchungsvorrichtung eine Untersuchung der Augen in einer völlig kontrollierten, optisch dichten Umgebung durchgeführt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Untersuchungsvorrichtung zur Anordnung am Kopf einer Person ausgeführt ist und insbesondere ein tragbares visuelles Ausgabegerät ist oder umfasst und vorzugsweise ein Flead-Mounted Display ist, wobei das Flead-Mounted Display insbesondere zwei getrennt voneinander ansteuerbare Anzeigevorrichtungen umfasst. Vorzugsweise deckt die Untersuchungsvorrichtung das gesamte Sichtfeld der Person ab. Somit kann die Person beim Tragen der Untersuchungsvorrichtung von anderen visuellen Eindrücken der Umgebung abgeschottet werden. Dadurch kann eine hohe Messgenauigkeit unter standardisierten Untersuchungsbedingungen erzielt werden, selbst wenn sich die Person während der Untersuchung bewegt. Ferner kann das Verfahren unabhängig von äußeren Einflüssen durchgeführt werden.
Insbesondere kann die Untersuchungsvorrichtung als ein Head-Mounted Display, wie beispielsweise eine sogenannte FOVE 0 mit zwei räumlich getrennten und separat ansteuerbaren Anzeigevorrichtungen und jeweils separaten Eye-Trackern, als FITC Vive Pro Eye, als eine Google Glass oder als eine Intel Vaunt ausgebildet sein.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur automatisierten Augenuntersuchung mit einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung, eines Bildes und Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung, einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition des Auges; Speichern und/oder Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung verbundene elektronische Datenverarbeitungseinheit, insbesondere durch einen Computer, der mindestens einen erfassten Augenbewegung und/oder Augenposition und des mindestens einen angezeigten Bildes.
Es kann vorgesehen sein, dass das Anzeigen eines Bildes durch die Anzeigevorrichtung und das Erfassen einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition durch die Erfassungsvorrichtung im Wesentlichen gleichzeitig erfolgt. Durch die Erfassung der Augenpositionen kann auch die Blickrichtung der Augen erfasst werden.
Es kann vorgesehen sein, dass das Anzeigen eines Bildes vor dem Erfassen einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition erfolgt; es kann auch vorgesehen sein, dass das Anzeigen eines Bildes nach dem Erfassen einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition erfolgt. Es kann vorgesehen sein, dass das Verfahren automatisiert auf einem mit der Untersuchungsvorrichtung, insbesondere drahtlos, verbundenen oder in die Untersuchungsvorrichtung integrierten Computer abläuft. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Verfahren automatisiert, insbesondere durch einen Computer gesteuert, ausgeführt wird. Die Datenverarbeitungseinheit kann in der Untersuchungsvorrichtung, insbesondere in der mindestens einen Anzeigevorrichtung, integriert sein.
Die Verfahrensschritte können gegebenenfalls einmal, zweimal oder auch mehrmals während einer Untersuchung durchgeführt werden.
Mit diesem Verfahren kann es möglich sein, objektiv, quantitativ und letztlich ohne die zwingende Voraussetzung des Beiseins von Augenärztinnen oder Orthoptistinnen, Augenbewegungen und ihre Störungen, inklusive möglicher torsionaler Abweichungen und physiologischem und pathologischem Nystagmus, das Gesichtsfeld der Person, den Farbsinn und die Pupillenreaktionen der Person zu prüfen. Durch das Verfahren können herkömmliche psychophysische Untersuchungen, welche bisher auf eine Rückmeldung der untersuchten Person angewiesen waren, nun rückmeldungsfrei und insbesondere völlig automatisiert durchgeführt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte umfasst: Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung, einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition des Auges, Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung, eines Bildes in Abhängigkeit der erfassten Augenbewegung und/oder der erfassten Augenposition des Auges, Speichern und/oder Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung verbundene elektronische Datenverarbeitungseinheit, insbesondere durch einen Computer, der mindestens einen erfassten Augenbewegung und/oder Augenposition und des mindestens einen angezeigten Bildes.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte umfasst: Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung, eines Bildes, Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung, einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition des Auges in Abhängigkeit des angezeigten Bildes, Speichern und/oder Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung verbundene elektronische Datenverarbeitungseinheit, insbesondere durch einen Computer, der mindestens einen erfassten Augenbewegung und/oder Augenposition in Bezug auf das mindestens eine angezeigte Bild. Die Verfahrensschritte können einmal, niemals oder auch mehrmals während der Untersuchung einer Person durchgeführt werden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass vor der Erfassung einer Augenbewegung und/oder einer Augenposition des Auges durch die Erfassungsvorrichtung, ein Bild durch die Anzeigevorrichtung angezeigt wird, um mindestens ein Auge in eine vorab definierte Augenposition zu bringen, oder dass vor der Anzeige eines Bildes durch die Anzeigevorrichtung, ein Bild durch die Anzeigevorrichtung angezeigt wird, um mindestens ein Auge in eine vorab definierte Augenposition zu bringen.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die angezeigten Bilder einen ersten Bildbestandteil, insbesondere eine erste Abbildung, auf welche sich das Auge fokussieren soll, und/oder einen zweiten Bildbestandteil, insbesondere eine zweite Abbildung, umfassen. Vorzugsweise kann vorgesehen sein, dass die angezeigten Bilder denselben ersten Bildbestandteil und jeweils einen anderen zweiten oder keinen zweiten Bildbestandteil umfassen. Der erste Bildbestandteil kann als Lichtpunkt, insbesondere als Fokuspunkt, ausgebildet sein. Der zweite Bildbestandteil kann als Lichtpunkt, insbesondere als Messpunkt, ausgebildet sein. Die Bildbestandteile, insbesondere die Lichtpunkte, können sich in ihrer Größe, ihrer Intensität, wie beispielsweise ihrer Helligkeit, und/oder ihrer Anzeigedauer unterscheiden. Vorzugsweise sind alle Bildbestandteile als Lichtpunkte ausgestaltet.
Durch die Anzeige eines ersten Bildes mit nur einem Bildbestandteil, insbesondere mit nur einem Lichtpunkt, kann es möglich sein, die Augenposition mindestens eines Auges in eine vorab definierte Augenposition zu bringen. Insbesondere ist es dadurch möglich die Blickrichtung mindestens eines Auges in einen vorab definierten Bereich der Anzeigevorrichtung zu lenken. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Blickrichtung des Auges zuerst in einen Randbereich des Bildbereichs der Anzeigevorrichtung oder in einen Randbereich des Anzeigebereichs gelenkt wird.
Anschließend kann ein weiteres Bild mit einem Bildbestandteil, insbesondere mit einem Lichtpunkt, angezeigt werden, wobei der Bildbestandteil des weiteren Bildes beabstandet von dem Bildbestandteil des vorangegangen, insbesondere des ersten, Bildes ist. Durch die Lenkung der Blickrichtung kann es möglich sein, die Größe des Bildbereichs der Anzeigevorrichtung oder die Größe des Anzeigebereichs auszunutzen.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren folgende weitere Schritte umfasst: Aufnehmen, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung verbundene Eingabevorrichtung, beispielsweise einen Funktaster, von manuellen Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Bilder, Speichern und Auswerten, durch die Datenverarbeitungseinheit, der erfassten Eingaben in Bezug auf die angezeigten Bilder.
Die Eingabevorrichtung kann insbesondere ein drahtloser Taster oder eine Handfernbedienung sein, die zur Erfassung von manuellen Eingaben der Person eingerichtet ist.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass das erfindungsgemäße Verfahren folgende weitere Schritte umfasst: Aufnehmen von Kopfbewegungen der Person, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung verbundene Detektionsvorrichtung, insbesondere einen Gyrometer, einen Beschleunigungssensor und/oder eine Kamera, Berücksichtigung der erfassten Kopfbewegungen bei der Auswertung der Augenbewegungen, Augenpositionen und/oder Eingaben durch die Datenverarbeitungseinheit. Dadurch kann eine Verfälschung der Ergebnisse durch Kopfbewegungen der Person verhindert und/oder berücksichtigt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Untersuchungsvorrichtung am Kopf der Person angeordnet wird, sodass die Untersuchungsvorrichtung und die Anzeigevorrichtung den Kopfbewegungen der Person folgt. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass die Augenbewegungen und die Augenpositionen beider Augen der Person mit einer oder mehreren Erfassungsvorrichtungen im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden, und/oder dass Bilder für beide Augen der Person im Wesentlichen gleichzeitig angezeigt werden.
Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass mit der Erfassungsvorrichtung oder mit einem separaten optischen Sensor die Pupillengröße des Auges ermittelt wird, wobei bei der Auswertung die Augenbewegungen, die Augenpositionen, die erfasste Pupillengröße und/oder die Eingaben durch die Datenverarbeitungseinheit berücksichtigt wird oder werden, und/oder dass mit der Erfassungsvorrichtung oder mit einem separaten optischen Sensor die Interpupillardistanz ermittelt wird, wobei bei der Auswertung die Augenbewegungen, die Augenpositionen, die erfasste Interpupillardistanz und/oder die Eingaben durch die Datenverarbeitungseinheit berücksichtigt wird oder werden.
Es können die Augenbewegungen, die Augenpositionen beider Augen und dadurch auch die Stellung der Augen der Person zueinander mit einer einzelnen Erfassungsvorrichtung im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden.
Ebenso kann vorgesehen sein, dass die Augenpositionen beider Augen der Person mit mehreren, vorzugsweise zwei, räumlich getrennten Erfassungsvorrichtungen im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden.
Gegebenenfalls können Bilder für beide Augen der Person im Wesentlichen gleichzeitig angezeigt werden. Dadurch kann eine gleichzeitige Untersuchung beider Augen, eine sogenannte binokulare Untersuchung, durchgeführt werden. Ferner kann der Abstand zwischen den Pupillen, die Interpupillardistanz, bei der Berechnung und Darstellung der Ergebnisse berücksichtigt werden. Erfindungsgemäß können ferner mit der Erfassungsvorrichtung oder mit einem separaten optischen Sensor die Pupillengrößen der Augen ermittelt werden, wobei bei der Auswertung die Augenbewegungen, die Augenpositionen, die erfasste Pupillengröße und/oder die Eingaben durch die Datenverarbeitungseinheit berücksichtigt werden kann. Insbesondere kann dadurch eine Verfälschung der Ergebnisse vermindert und/oder verhindert werden. Gegebenenfalls ist vorgesehen, dass auch die erfasste Augenbewegung der Person bei der Auswertung der Ergebnisse berücksichtigt wird. Insbesondere kann dadurch eine Verfälschung der Ergebnisse vermindert und/oder verhindert werden.
Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogrammprodukt, insbesondere ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Computerprogramm zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder der erfindungsgemäßen Verwendung der Untersuchungsvorrichtung auf einem Computer gespeichert ist.
Die Erfindung betrifft ferner verschiedene Verwendungen der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur funktionellen, insbesondere automatisierten, Augendiagnostik.
Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Überprüfung der Duktion, insbesondere zur Überprüfung der Augenbewegung, einer Person, kann bei einer ersten Messung auf der mindestens einen Anzeigevorrichtung, insbesondere ausschließlich, ein erster Lichtpunkt angezeigt werden, wobei die Augenposition mindestens eines Auges mit der mindestens einen Erfassungsvorrichtung erfasst wird, wenn das Auge auf den ersten Lichtpunkt fokussiert.
Bei einer weiteren Messung kann auf der mindestens einen Anzeigevorrichtung, insbesondere ausschließlich, ein anderer Lichtpunkt angezeigt werden, welcher im Vergleich zum ersten Lichtpunkt näher einem Rand der jeweiligen Anzeigevorrichtung ist, wobei die Augenposition des mindestens eines Auges mit der mindestens einen Erfassungsvorrichtung erfasst wird, wenn das Auge auf den anderen Lichtpunkt fokussiert.
Gegebenenfalls werden während und/oder zwischen der ersten und den weiteren Messungen die Kopfbewegung, die Pupillengröße und/oder die Augenbewegung detektiert. Die erfassten Augenpositionen, Kopfbewegungen, Pupillengrößen und/oder Augenbewegungen können durch die Datenverarbeitungseinheit gespeichert und/oder ausgewertet werden. Ferner können durch die Datenverarbeitungseinheit die Augenpositionen beider Augen kontinuierlich ausgegeben und/oder gespeichert werden.
Die erfassten Augenpositionen, Kopfbewegungen, Pupillengrößen und/oder Augenbewegungen können durch die Datenverarbeitungseinheit gespeichert und/oder ausgewertet werden und wobei, falls zwischen den erfassten Augenpositionen im Wesentlichen kein Unterschied festgestellt wird, durch die Datenverarbeitungseinheit eine maximale Augenbewegung ausgegeben und/oder gespeichert werden kann.
Durch die Erfassung der Augenbewegung, insbesondere der Augenposition, kann die maximale Augenbewegung mit der Untersuchungsvorrichtung direkt gemessen werden. Somit ist eine Rückmeldung der untersuchten Person wie bei herkömmlichen Untersuchungsverfahren nicht notwendig.
Durch die Verwendung der Untersuchungsvorrichtung zur Überprüfung der Augenbewegung können statische und kinetische Fixationsziele und andere Reizmuster der Person präsentiert werden und es kann die Augenbewegung in einer völlig kontrollierten, insbesondere geschlossenen und/oder optisch dichten, Umgebung gemessen und/oder aufgenommen werden.
Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Perimetrie einer Person kann bei einer ersten Messung durch die mindestens eine Erfassungsvorrichtung eine erste Augenposition des Auges erfasst werden, wobei in Abhängigkeit der erfassten ersten Augenposition ein erster Lichtpunkt auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird. Bei einerweiteren Messung kann eine zweite Augenposition des Auges mit der mindestens einen Erfassungsvorrichtung erfasst werden, wobei in Abhängigkeit der erfassten zweiten Augenposition ein anderer Lichtpunkt auf der Anzeigevorrichtung angezeigt wird. Gegebenenfalls ist die erste Augenposition im Wesentlichen identisch mit der zweiten Augenposition, sodass in diesem Fall nur die angezeigten Bilder, insbesondere die Lichtpunkte, unterschiedlich sind.
Manuelle Eingaben der Person können mit der Eingabevorrichtung in Bezug auf die angezeigten Lichtpunkte erfasst werden, wobei während und/oder zwischen der ersten und den weiteren Messungen gegebenenfalls eine Kopfbewegung, eine Augenbewegung und/oder die Pupillengröße detektiert werden.
Die manuellen Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Lichtpunkte können unter Berücksichtigung der Augenbewegung, der Augenposition, der Kopfbewegung und/oder der Pupillengröße durch die Datenverarbeitungseinheit gespeichert und/oder ausgewertet werden.
Durch diese Verwendung wird es möglich, eine Perimetrie eines oder beider Augen ortsunabhängig und ohne Führung der Augen durchzuführen. Mit anderen Worten kann das Gesichtsfeld der Augen bestimmt werden, ohne dass sich die Person sitzend auf einen Fixpunkt konzentrieren muss. Sogar im Gegenteil kann es möglich sein, dass die Person während der Messung Augenbewegungen durchführt, da die Messpunkte in Bezug auf die jeweils vorliegende Augenstellung, Augenposition und/oder Blickachse angezeigt werden.
Ein Messpunkt kann für die Dauer von 2 ms bis einschließlich 5000 ms, insbesondere für die Dauer von 150 ms bis einschließlich 1000 ms, angezeigt werden. Dadurch kann die Augenposition während der Anzeige eines Messpunkts als konstant angenommen werden.
Durch diese Verwendung können Gesichtsfeldstörungen mit einem Ein-Punkt-Stimulus- Programm und einem Mehr-Punkt-Stimulus-Programm untersucht werden. Hierbei können Stimuli konfigurierbarer Größe, Intensität und Zahl an vorgegebenen Positionen im Gesichtsfeld beider Augen untersuchter Personen projiziert bzw. angezeigt werden. Die Antworten der untersuchten Person können mit einer Eingabevorrichtung, insbesondere einer kabelgebundenen Handfernbedienung, aufgezeichnet und in Verbindung mit Informationen über Position, Größe, Dauer und Intensität (Helligkeit, dB) des auslösenden Stimulus ausgewertet werden.
Durch die Verwendung der Untersuchungsvorrichtung zur Perimetrie einer Person können beide Augen gleichzeitig untersucht werden, ohne dass die Umgebungsbedingungen berücksichtigt werden müssen.
Gegebenenfalls umfasst das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte:
In einem ersten Schritt, Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung, einer ersten Augenbewegung und/oder einer ersten Augenposition des Auges.
In einem weiteren Schritt, Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung, eines ersten Bildes in Abhängigkeit der ersten Augenbewegung und/oder ersten Augenposition.
In einem weiteren Schritt, Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung, einer zweiten Augenbewegung und/oder einer zweiten Augenposition des Auges.
In einem weiteren Schritt, Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung, eines zweiten Bildes in Abhängigkeit der zweiten Augenbewegung und/oder der zweiten Augenposition.
In einem weiteren Schritt, Speichern und Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung verbundene oder in der Untersuchungsvorrichtung eingebaute elektronische Datenverarbeitungseinheit, insbesondere durch einen Computer, der erfassten Augenbewegungen und/oder Augenpositionen in Bezug auf die angezeigten Bilder.
Die Untersuchungsvorrichtung kann auch zur Sakkaden gesteuerten und/oder blickrichtungsflexiblen Perimetrie verwendet werden:
Mit der Detektionsvorrichtung, insbesondere einem Eyetracker, können die Augenbewegungen als Reaktion auf durch die Anzeigevorrichtung angezeigte Bilder, sogenannte Stimuli, aufgenommen und in Bezug auf die Position des Stimulus ausgewertet werden. Mit anderen Worten kann im Sinne der Erfindung unter einem Stimulus ein mit der Anzeigevorrichtung angezeigtes Bild verstanden werden. Eine Sakkade in Richtung des Stimulus kann nach einer definierten Zeit, insbesondere innerhalb einer vorab festgelegten Zeitdauer, nämlich einer sogenannten Toleranz, als positive Reaktion gewertet werden, nämlich dass der Patient den Stimulus wahrgenommen hat.
Anschließend kann der nächste Stimulus in Bezug auf die dann aktuelle Augenposition, insbesondere die Blickrichtung des mindestens einen Auges, angezeigt werden.
Falls notwendig kann ein Hilfsstimulus oder können mehrere Hilfsstimuli angezeigt werden, um das Auge in eine Augenposition zu lenken und/oder die Blickrichtung des mindestens einen Auges zu verändern, aus der weitere zu prüfende Stimuli angezeigt werden können.
Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Deviation, insbesondere zur Schieidiagnostik, einer Person, kann mindestens einem Auge, insbesondere beiden Augen, der Person ein erstes Bild durch die Anzeigevorrichtung angezeigt werden, wobei das Bild derart ausgestaltet ist, dass es der Person als ein Bild erscheint.
Dabei kann einer Person, insbesondere mindestens einem Auge der Person, insbesondere beiden Augen der Person, mindestens ein Bild in unterschiedlichem Winkel zu einer Augenachse, insbesondere mindestens ein Bild in alle Kardinalrichtungen, angezeigt werden.
Dieser insbesondere automatische wechselseitige Covertest kann zur Feststellung von spezifischen Schieiausprägungen mit speziellen Auswertungen und neuartigen Darstellungsformen verwendet werden.
Die Augenbewegungen und insbesondere die Augenpositionen beider Augen können mit den Erfassungsvorrichtungen erfasst werden, wobei während der Messung gegebenenfalls die Augenbewegungen, die Kopfbewegungen und/oder die Pupillengrößen detektiert werden. Die Datenverarbeitungseinheit kann den Unterschied der erfassten Augenpositionen berechnen, wobei bei der Berechnung die Augenbewegungen, die Kopfbewegungen und/oder die Pupillengrößen der Augen berücksichtigt werden können.
Durch diese Verwendung der Untersuchungsvorrichtung kann es möglich sein, mit einem geschlossenen, insbesondere optisch dichten, System die Bewegung, insbesondere die Augenposition, beider Augen simultan zu untersuchen. Mit anderen Worten kann es möglich sein, durch die Anzeige von Lichtpunkten an verschiedenen Positionen pathologische Veränderungen der Augenbeweglichkeit und/oder der Augenstellungen zueinander zu quantifizieren.
Durch die Verwendung der Untersuchungsvorrichtung zur Bestimmung der Stellung der Augen zueinander können die Augen der Person wechselweise „abgedeckt", insbesondere die Fixations-/Fusionsstimulus verborgen, werden. Währenddessen können aber gegebenenfalls gleichzeitig die durchgeführten Bewegungen beider Augen gemessen werden.
Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Farbdiagnostik einer Person, kann auf der von einem Auge sichtbaren Anzeigevorrichtung und auf der vom anderen Auge sichtbaren Anzeigevorrichtung vorzugsweise gleichzeitig ein Bild mit im Wesentlichen identischer oder geringfügig abweichender Farbe angezeigt werden.
Durch die Eingabevorrichtung können die Sättigung und die Helligkeit der Farbe der auf den Anzeigevorrichtungen angezeigten Bilder durch die Person separat und manuell veränderbar sein, bis die Person beide Bilder subjektiv als Bilder mit identischer Farbe wahrnimmt. Gegebenenfalls können während der Messung Augenbewegungen, die Augenpositionen, die Kopfbewegungen und/oder die Pupillengrößen detektiert werden.
Die Datenverarbeitungseinheit kann den Unterschied in der Sättigung und der Helligkeit der Bilder berechnen, und bei der Berechnung gegebenenfalls die Augenbewegungen, die Augenpositionen, die Kopfbewegungen und/oder die Pupillengrößen berücksichtigen. Durch diese Verwendung wird es möglich, mit einem geschlossenen, insbesondere optisch dichten, System die Farbwahrnehmung der Person ohne äußere Einflüsse zu quantifizieren. Dadurch, dass die Person während der Messung mit einem Auge ausschließlich den einen Bildschirm und mit dem anderen Auge ausschließlich den anderen Bildschirm sehen kann, ist die Messgenauigkeit gegebenenfalls um ein Vielfaches höher als bei herkömmlichen Verfahren.
Dadurch wird es möglich, den Farbsinn bzw. die Farbwahrnehmung einer Person quantitativ zu prüfen, indem die Helligkeit und die Sättigung einer im Gesichtsfeld eines Auges projizierten Farbfläche so lange durch die Person verändert wird, bis die subjektive Farbwahrnehmung auf beiden Augen gleich erscheint.
Es ist gegebenenfalls vorgesehen, dass der Untersuchende die Helligkeit und/oder die Sättigung der Farbe verändert, welche von einem Auge der Person gesehen wird. In diesem Fall kann sich die Person rein auf die Darstellung der Farben konzentrieren.
Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Vergenzprüfung einer Person, kann beiden Augen der Person ein erstes Bild angezeigt werden, wobei eine erste Pupillengröße und/oder eine erste Interpupillardistanz der Augen mit den Erfassungsvorrichtungen erfasst werden.
Beiden Augen der Person kann anschließend ein weiteres Bild angezeigt werden, wobei das Bild derart ausgestaltet ist, dass es der Person näher oder ferner erscheint als das erste Bild, wobei eine zweite Pupillengröße und/oder eine zweite Interpupillardistanz der Augen mit den Erfassungsvorrichtungen erfasst werden kann.
Während der Messung können gegebenenfalls die Augenbewegungen, die Augenposition und/oder die Kopfbewegungen detektiert werden, wobei durch die Datenverarbeitungseinheit der Unterschied der erfassten Pupillengrößen und/oder der erfassten Interpupillardistanzen berechnet werden kann.
Bei der Berechnung kann oder können die Augenbewegungen, die Augenposition und/oder die Kopfbewegungen der Augen berücksichtigt werden. Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Pupillographie einer Person, kann mindestens einem Auge, insbesondere beiden Augen, der Person ein erstes Bild angezeigt werden, wobei das erste Bild gegebenenfalls schwarz oder weiß sein kann, und eine erste Pupillengröße und/oder eine erste Interpupillardistanz der Augen mit den Erfassungsvorrichtungen erfasst werden kann.
Anschließend kann dem mindestens einem Auge, insbesondere beiden Augen, der Person ein weiteres Bild angezeigt werden, wobei das Bild derart ausgestaltet ist, dass es der Person heller oder dunkler erscheint als das erste Bild, und eine zweite Pupillengröße und/oder eine zweite Interpupillardistanz der Augen mit den Erfassungsvorrichtungen erfasst werden kann.
Während der Messung können gegebenenfalls die Augenbewegungen, die Augenposition die Pupillengröße, die Interpupillardistanz und/oder die Kopfbewegungen detektiert werden. Die Datenverarbeitungseinheit kann den Unterschied der erfassten Pupillengrößen und/oder der erfassten Interpupillardistanzen berechnen und gegebenenfalls bei der Berechnung die Augenbewegungen, die Augenposition und/oder die Kopfbewegungen der Augen berücksichtigen. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Geschwindigkeit der Pupillengrößenänderung mindestens eines Auges berechnet, bei der Auswertung berücksichtigt und/oder ausgegeben wird.
Bei der Verwendung einer erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung zur Flicker- Fusion einer Person kann mindestens einem Auge, insbesondere beiden Augen, ein stroboskopartig blinkendes Bild, insbesondere ein Objekt, mehrfach präsentiert werden.
Die Blinkfrequenz des Bildes kann, insbesondere zunächst, weiter erhöht werden, bevorzugt wird die Blinkfrequenz immer weiter erhöht, sodass die Person das Blinken des Bildes als solches nicht mehr wahrnehmen kann. Beim Erreichen des ersten Schwellenwerts, also der Frequenz, ab welcher die Person das Blinken des Bildes als solches nicht mehr wahrnehmen kann, kann die Person über die Eingabevorrichtung der Untersuchungsvorrichtung eine Eingabe machen. Die Blinkfrequenz des Bildes kann, insbesondere anschließend, verlangsamt werden, bevorzugt wird die Blinkfrequenz des Bildes derart verlangsamt, dass der Proband das Blinken des Bildes als solches wieder wahrnehmen kann. Beim Erreichen des zweiten Schwellenwerts, also der Frequenz, ab welcher die Person das Blinken des Bildes als solches wieder wahrnehmen kann, kann die Person über die Eingabevorrichtung der Untersuchungsvorrichtung eine Eingabe machen.
Die Antworten der untersuchten Person können mit einer Eingabevorrichtung, insbesondere einer kabelgebundenen Handfernbedienung, aufgezeichnet und in Verbindung mit Informationen über Blinkfrequenz ausgewertet werden. Diese Verfahrensschritte können einige Male hintereinander durchgeführt werden.
Durch diese Verfahrensschritte kann die Flicker-Fusion-Frequenz der Person festgestellt werden. Diese kann ebenso wie bei verschiedensten Sehbahnläsionen, verändert, insbesondere verlangsamt sein.
Bei allen zuvor beschriebenen Verwendungen der Untersuchungsvorrichtung können die Bewegungen der Augen, die Kopfbewegungen, die Interpupillardistanz und/oder die Pupillengrößen der Augen berücksichtigt werden. Die Bewegungen der Augen und des Kopfes, die Augenposition, die Interpupillardistanz und/oder die Pupillengrößen können graphisch in Form von Zeit-Positionsdiagrammen bzw. Zeit-Größendiagrammen ausgegeben werden.
Weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben sich gegebenenfalls aus den Ansprüchen, der Beschreibung der Ausführungsbeispiele und den Figuren. Die Erfindung wird nun am Beispiel exemplarischer und nicht ausschließlicher Ausführungsbeispiele weiter erläutert.
Figuren 1a, 1b und 1c zeigen eine schematische graphische Darstellung einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung in unterschiedlichen Ansichten, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist; Figur 2 zeigt eine schematische graphische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist;
Figur 3 zeigt eine schematische graphische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung, welche zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eingerichtet ist;
Figuren 4a und 4b zeigen schematische Darstellungen eines Auges der Person und die jeweilige Pupillengröße;
Figuren 5a und 5b zeigen schematische Darstellungen der Interpupillardistanz der Augen einer Person;
Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ergebnisses einer Überprüfung der Sakkaden mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung;
Figuren 7a und 7b zeigen schematische Darstellungen eines Ergebnisses einer Schieidiagnostik mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung;
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Ergebnisses einer Pupillographie mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung;
Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Ergebnisses einer Überprüfung des
Gesichtsfeldes mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung; und die Figuren 10a und 10b zeigen schematische Darstellungen eines Ergebnisses einer Überprüfung der Augenbewegung mit der erfindungsgemäßen
Untersuchungsvorrichtung.
Fig. 1a zeigt eine schematische Darstellung des Kopfes 7 einer Person, welcher die Untersuchungsvorrichtung 1 trägt. Die Figuren 1b und 1c zeigen schematische Schnittdarstellungen der Figur 1a.
Die Untersuchungsvorrichtung 1 umfasst gemäß dieser Ausführungsform zwei voneinander räumlich getrennte Anzeigevorrichtungen 2, 2‘, zwei Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ und eine Detektionsvorrichtung 6. Zwischen den Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ und jedem Auge sind optische Linsen angeordnet, welche derart ausgestaltet sind, dass das jeweilige Auge sich auf die von den Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ angezeigten Bilder fokussieren kann. Zur besseren Übersichtlichkeit sind die Linsen in den Figuren nicht dargestellt. Die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ sind als Bildschirme eines auf dem Kopf 7 zu tragenden visuellen Ausgabegeräts (Head-Mounted Display) ausgeführt. Dieses ist an der Person fixiert und stellt ein geschlossenes System dar, sodass die Untersuchungsvorrichtung 1 den gesamten Sichtbereich der Person abdeckt. Durch die Fixierung der Untersuchungsvorrichtung 1 am Kopf 7 der Person folgen die
Untersuchungsvorrichtung 1 und die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ den Kopfbewegungen. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ als augennahe Bildschirme ausgebildet, wobei ein Bildschirm jeweils ausschließlich von einem Auge 4, 4‘ sichtbar ist. Die Untersuchungsvorrichtung 1 und insbesondere die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ decken somit das gesamte Sichtfeld 8, 8‘ der Person ab; die Person ist durch die Untersuchungsvorrichtung 1 von anderen visuellen Eindrücken der Umgebung abgeschottet.
Die beiden Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ sind zur Blickerfassung bzw. Okulographie eingerichtet. Gemäß dieser Ausführungsform sind die Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ als Infrarot-Kamera mit zugehöriger Infrarot-Lichtquelle (LEDs) ausgebildet. Die Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ befinden sich jeweils in dem einem Auge 4, 4‘ zugeordneten Teilbereich der Untersuchungsvorrichtung 1 , um die Augenbewegungen und Augenpositionen der Augen 4, 4‘ der Person präzise erfassen zu können.
Ferner umfasst die Untersuchungsvorrichtung 1 eine Detektionsvorrichtung 6, die zur Detektion der Bewegung des Kopfs 7 der Person eingerichtet ist. Gemäß dieser Ausführungsform ist die Detektionsvorrichtung 6 als Gyrometer ausgebildet; in anderen Ausführungsformen der Erfindung kann die Detektionsvorrichtung 6 als Beschleunigungssensor oder Kamera, insbesondere als Inside-Out oder Outside-In Kamera, ausgeführt sein. Ferner ist die Untersuchungsvorrichtung 1 mit einer Eingabevorrichtung 9 verbunden, die zur Aufnahme von manuellen Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Bilder ausgebildet ist. Bei der Eingabevorrichtung 9 kann es sich um einen Taster handeln, der über Funk oder eine drahtgebundene Schnittstelle mit der Untersuchungsvorrichtung 1 verbunden ist.
Zur Erfassung der Pupillengröße 10 und der Interpupillardistanz 12 der Augen 4, 4‘ wird die oben beschriebene Detektionsvorichtung 6 verwendet, die im Inneren der Untersuchungsvorrichtung 1 angeordnet ist. Sowohl die Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘, als auch die optischen Sensoren zur Erfassung der Pupillengröße 10 und der Interpupillardistanz 12 und die Detektionsvorrichtung 6 sind derart im Inneren oder an der Untersuchungsvorrichtung 1 angeordnet, dass die den beiden Augen 4, 4‘ der Person zugeordneten Sichtfelder 8, 8‘ nicht gestört werden. Die Untersuchungsvorrichtung 1 ist zur Übermittlung der aufgenommenen Daten, insbesondere Augenbewegung, Augenposition, Pupillengröße 10, Interpupillardistanz 12 und/oder manueller Eingaben der Person an eine elektronische Datenverarbeitungseinheit 3 eingerichtet. Bei der elektronischen Datenverarbeitungseinheit 3 handelt es sich um einen herkömmlichen Computer; die Übermittlung erfolgt über eine drahtlose oder drahtgebundene Schnittstelle, beispielsweise WLAN oder USB.
Fig. 2 zeigt eine schematische graphische Darstellung einer zweiten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß der Figur 2 können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsform gemäß den Figuren 1a, 1b und/oder 1c entsprechen. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ vorgesehen, wobei die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ als Projektoren ausgebildet sind. Die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ sind derart an der Untersuchungsvorrichtung 1 angeordnet und/oder derart ausgestaltet, dass die von der einen Anzeigevorrichtung 2, 2‘ angezeigten Bilder jeweils nur von einem Auge 4, 4‘ der Person und die von der anderen Anzeigevorrichtung 2, 2‘ angezeigten Bilder nur von dem anderen Auge 4, 4‘ der Person sichtbar sind.
Fig. 3 zeigt eine schematische graphische Darstellung einer dritten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. Die Merkmale der Ausführungsform gemäß der Figur 3 können bevorzugt den Merkmalen der Ausführungsform gemäß den Figuren 1a, 1b, 1c und/oder 2 entsprechen. Gemäß dieser Ausführungsform sind zwei Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ vorgesehen, wobei die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ als Laser ausgebildet sind. Die Laser projizieren das Bild über jeweils mindestens eine Spiegelfläche in das Auge 4, 4‘ der Person, wobei die Spiegelfläche vor dem Auge 4, 4‘ der Person angeordnet ist. Die Spiegelflächen sind derart ausgestaltet, dass sie das Blickfeld der Person nicht stören. Die Anzeigevorrichtungen 2, 2‘ sind derart an der Untersuchungsvorrichtung 1 angeordnet und/oder derart ausgestaltet, dass die von der einen Anzeigevorrichtung 2 angezeigten Bilder jeweils nur von einem Auge 4 der Person und die von der anderen Anzeigevorrichtung 2‘ angezeigten Bilder nur von dem anderen Auge 4‘ der Person sichtbar sind.
Figs. 4a - 4b zeigen schematische Darstellungen eines Auges 4, 4‘ der Person und die jeweilige Pupillengröße 10. In Figur 4a ist die Pupillengröße 10 im Vergleich zu Figur 4b klein. Die Pupillengröße 10 kann über die Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ oder mit einem separaten optischen Sensor bestimmt werden.
Figs. 5a - 5b zeigen schematische Darstellungen der Interpupillardistanz 12 der Augen 4, 4‘ einer Person. In Figur 5a sind die Augen 4, 4‘ der Person auf ein Objekt fokussiert, welches im Vergleich zu der Figur 5b subjektiv weiter entfernt erscheint.
Fig. 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Ergebnisses einer Überprüfung der Sakkaden mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. Bei Sakkaden, einem auch sogenannten "Abtastsprung im Blickverlauf", handelt es sich um schnelle Augenbewegungen zu einem definierten Blickziel. In Fig. 6 ist die Auslenkung der Augen 4, 4‘ in Grad in Richtung der Vertikalen über der Zeit in Sekunden dargestellt. Mit anderen Worten bedeutet eine positive Winkelangabe, dass die Blickrichtung des Auges 4, 4‘ nach rechts gerichtet ist, und eine negative Winkelangabe, dass die Blickrichtung des Auges 4, 4‘ nach links gerichtet ist. Der Bewegungsverlauf des rechten Auges 4, 4‘ ist strichliert und der Bewegungsverlauf des linken Auges 4, 4‘ strichpunktiert dargestellt. Der Verlauf des Lichtpunktes ist als Volllinie dargestellt. Aus den Figuren ist erkennbar, dass die Augen 4, 4‘ dem Verlauf des Lichtpunkts im Wesentlichen folgen. Zur Untersuchung der Sakkaden kann die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet werden: Zuerst wird bei einer ersten Messung auf der Anzeigevorrichtung 2, 2‘, insbesondere ausschließlich, ein erster Lichtpunkt angezeigt, wobei die jeweilige Augenposition des Auges 4, 4‘ mit der Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ erfasst wird, wenn das Auge 4, 4‘ auf den ersten Lichtpunkt fokussiert ist. Es kann vorgesehen sein, dass der erste Lichtpunkt für eine bestimmte Dauer angezeigt wird. Bei einer anschließenden weiteren Messung wird auf der Anzeigevorrichtung 2, 2‘, insbesondere ausschließlich, ein anderer Lichtpunkt angezeigt, welcher im Vergleich zum ersten Lichtpunkt woanders angeordnet ist, wobei die jeweilige Augenposition des Auges 4, 4‘ mit der Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ erfasst wird, wenn das Auge 4, 4‘ auf den anderen Lichtpunkt fokussiert ist. Es kann vorgesehen sein, dass der zweite Lichtpunkt für eine bestimmte Dauer angezeigt wird.
Gegebenenfalls können während und/oder zwischen der ersten und den weiteren Messungen die Kopfbewegung, die Pupillengröße 10, die Interpupillardistanz 12 und/oder eine Augenbewegung detektiert werden. Die erfassten Augenpositionen, Kopfbewegungen, Pupillengrößen 10, Interpupillardistanz 12 und/oder Augenbewegungen können durch die Datenverarbeitungseinheit 3 gespeichert und/oder ausgewertet werden.
Figs. 7a - 7b zeigen schematische Darstellungen eines Ergebnisses einer Schieidiagnostik mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. In beiden Figuren ist die Auslenkung des linken Auges 4, 4‘ in Richtung der Horizontalen über der Auslenkung des linken Auges 4, 4‘ in Richtung der Vertikalen dargestellt. In Figur 7a sind die Ergebnisse der Untersuchung für das linke Auge 4, 4‘ mit Stimulation und in der Figur 7b die Ergebnisse der Untersuchung für das linke Auge 4, 4‘ohne Stimulation dargestellt. Das heißt, dass das linke Auge 4, 4‘ in diesem Fall dissoziiert mitgeführt wird.
Ohne Stimulation bedeutet gemäß dieser Ausführungsform, dass während der Untersuchung nur dem rechten Auge 4, 4‘ über die Anzeigevorrichtung 2, 2‘ Bilder angezeigt werden und das linke Auge somit dissoziiert mitgeführt wird.
Mit Stimulation bedeutet dabei, dass während der Untersuchung sowohl dem rechten Auge 4, 4‘ als auch dem linken Auge 4, 4‘ über die Anzeigevorrichtung 2, 2‘ Bilder angezeigt werden. Die vorliegenden Untersuchungsergebnisse stammen von dem Auge 4, 4‘, welchem ein Bild angezeigt wurde. Aus den Figuren ist erkennbar, dass sich die Position des Auges mit Stimulation gegenüber der Position des Auges ohne Stimulation unterscheidet. Zur Untersuchung der Deviation mit Stimulation beider Augen 4, 4‘ kann die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet werden: Zuerst wird beiden Augen 4, 4‘ der Person ein erstes Bild durch die Anzeigevorrichtung 2, 2‘ angezeigt, wobei das Bild derart ausgestaltet ist, dass es der Person als ein Bild erscheint. Hierbei werden die Augenbewegungen und insbesondere die Augenpositionen beider Augen 4, 4‘ mit den Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ erfasst.
Zur Untersuchung der Deviation mit Stimulation nur eines Auges 4, 4‘ wird die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet: Zuerst wird nur einem Auge 4, 4‘, im vorliegenden Fall nur dem rechten Auge 4‘, der Person ein erstes Bild durch die Anzeigevorrichtung 2, 2‘ angezeigt. Hierbei werden die Augenbewegungen und insbesondere die Augenpositionen beider Augen 4, 4‘, im vorliegenden Fall nur jene des linken Auges 4, mit den Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ erfasst.
In beiden Fällen können während der Messung die Augenbewegungen, die Kopfbewegungen, die Interpupillardistanz 12 und/oder die Pupillengrößen 10 detektiert werden, wobei durch die Datenverarbeitungseinheit 3 der Unterschied der erfassten Augenpositionen berechnet und/oder ausgegeben werden kann. Bei der Berechnung können in beiden Fällen die Augenbewegungen, die Kopfbewegungen, die Interpupillardistanz 12 und/oder die Pupillengrößen 10 der Augen 4, 4‘ berücksichtigt werden.
Figur 8 zeigt eine schematische Darstellung eines Ergebnisses einer Pupillographie mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. In dieser Figur ist im ersten Diagramm der Verlauf der Pupillengröße 10 des linken 4 und des rechten Auges 4‘ über der Zeit dargestellt. Mit der Pupillographie wird die Funktion des Pupillarreflexes, insbesondere die Konstriktion bei Belichtung, Vergrößerung im Dunklen und/oder die Blendenanpassung, bestimmt. Die Pupillengröße 10 des rechten Auges 4‘ ist strichliert und die Pupillengröße 10 des linken Auges 4 als Vollinie dargestellt. Im darunter angeordneten Diagramm ist der Lumenwert des Bildes über der Zeit aufgetragen. Der Wert 0 steht für einen niedrigen Lumenwert des Bildes, insbesondere für ein schwarzes Bild. Der Wert 1 steht für einen im Vergleich dazu hohen Lumenwert des Bildes, insbesondere für ein weißes Bild. Aus den Figuren ist erkennbar, dass sich die Pupillengröße 10 in Bezug auf den Lumenwert des angezeigten Bildes ändert.
Zur Untersuchung der Pupillographie einer Person kann die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet werden: Zuerst wird beiden Augen 4,
4‘ der Person ein erstes Bild angezeigt, wobei das erste Bild gegebenenfalls schwarz oder weiß ist, wobei eine erste Pupillengröße 10 und/oder eine erste Interpupillardistanz 12 der Augen 4, 4‘ mit den Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ erfasst werden. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Bild für eine bestimmte Dauer angezeigt wird.
Anschließend wird beiden Augen 4, 4‘ der Person ein weiteres Bild angezeigt, wobei das Bild derart ausgestaltet ist, das es der Person heller oder dunkler erscheint als das erste Bild, wobei eine zweite Pupillengröße 10 und/oder eine zweite Interpupillardistanz 12 der Augen 4, 4‘ mit den Erfassungsvorrichtungen 5, 5‘ erfasst werden. Es kann vorgesehen sein, dass das erste Bild für eine bestimmte Dauer angezeigt wird.
Während der Messung können gegebenenfalls die Augenbewegungen, die Augenposition, die Interpupillardistanz 12 und/oder die Kopfbewegungen detektiert werden. Ferner kann durch die Datenverarbeitungseinheit 3 der Unterschied der erfassten Pupillengrößen 10 und/oder der erfassten Interpupillardistanzen 12 berechnet werden. Überdies kann die Datenverarbeitungseinheit 3 bei dieser Berechnung gegebenenfalls die Augenbewegungen, die Augenposition, die Interpupillardistanz 12 und/oder die Kopfbewegungen der Augen 4, 4‘ berücksichtigen.
Figur 9 zeigt eine schematische Darstellung eines Ergebnisses einer Überprüfung des Gesichtsfeldes mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. In dieser Figur ist die Position des stimulierten Netzhautareals in Richtung der Horizontalen des Auges 4, 4‘ über der Position des stimulierten Netzhautareals in der Vertikalen des Auges 4, 4‘ dargestellt. Der blinde Fleck des rechten Auges 4‘ ist als Dreieck dargestellt. In Abhängigkeit des Schwellenwertes sind die Messpunkte unterschiedlich dargestellt. Schwarze Punkte stehen für einen hohen Schwellenwert, das heißt diese Punkte mussten heller, insbesondere sehr hell und/oder groß, dargestellt werden, um von der Person erkannt zu werden. Weiße Punkte stehen für einen niedrigen Schwellenwert. Aus den Figuren ist erkennbar, dass das untersuchte rechte Auge 4‘ der Person in einem Bereich des Gesichtsfelds eine deutlichere Sensitivätsabsenkung hat als in anderen Bereichen des Gesichtsfelds.
Zur Untersuchung des Gesichtsfeldes einer Person kann die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet werden: Bei einer ersten Messung durch die Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ wird eine erste Augenposition des Auges 4, 4‘ erfasst, wobei in Abhängigkeit der erfassten ersten Augenposition ein erster Lichtpunkt auf der Anzeigevorrichtung 2, 2‘ angezeigt wird. Bei einer weiteren Messung wird eine zweite Augenposition des Auges 4, 4‘ mit der Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ erfasst, wobei in Abhängigkeit der erfassten zweiten Augenposition ein anderer Lichtpunkt auf der Anzeigevorrichtung 2, 2‘ angezeigt wird. Ferner werden die manuellen Eingaben der Person mit der Eingabevorrichtung 9 in Bezug auf die angezeigten Lichtpunkte erfasst.
Während und/oder zwischen der ersten und den weiteren Messungen können gegebenenfalls die Kopfbewegung, die Augenbewegung, die Interpupillardistanz 12 und/oder die Pupillengröße 10 detektiert werden. Die manuellen Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Lichtpunkte können unter Berücksichtigung der Augenbewegung, der Augenposition, der Interpupillardistanz 12, der Kopfbewegung und/oder der Pupillengröße 10 durch die Datenverarbeitungseinheit 3 gespeichert und/oder ausgewertet werden.
Figuren 10a und 10b zeigen schematische Darstellungen eines Ergebnisses einer Überprüfung der Augenbeweglichkeit entlang augenmuskelspezifischer Achsen mit der erfindungsgemäßen Untersuchungsvorrichtung 1. In der Figur 10a ist die Auslenkung des linken Auges 4, 4‘ mit Stimulation in Richtung der Horizontalen über der Auslenkung des linken Auges 4, 4‘ in Richtung der Vertikalen dargestellt. In der Figur 10b ist die Auslenkung des linken Auges 4, 4‘ ohne Stimulation in Richtung der Horizontalen über der Auslenkung des linken Auges 4, 4‘ in Richtung der Vertikalen dargestellt. Dabei wird das linke Auge 4 nur dissoziiert mitgeführt. Ferner sind in den Figuren 10a und 10b die Augenmuskelachsen als Volllinie eingezeichnet. Aus diesen Figuren können die maximalen Auslenkungen auf den augenmuskelspezifischen Achsen abgelesen werden. Aus den Abbildungen sind die maximalen Augenpositionen der Augen 4, 4‘ der Person in den gemessenen Richtungen dargestellt. Zur Untersuchung der Augenbewegung, insbesondere der Augenbeweglichkeit entlang augenmuskelspezifischer Achsen, einer Person kann die erfindungsgemäße Untersuchungsvorrichtung 1 wie folgt verwendet werden:
Bei einer ersten Messung wird auf der Anzeigevorrichtung 2, 2‘, insbesondere ausschließlich, ein erster Lichtpunkt angezeigt, wobei die Augenposition des Auges 4,
4‘ mit der Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ erfasst wird, wenn das Auge 4, 4‘ auf den ersten Lichtpunkt fokussiert. Anschließend wird bei einer weiteren Messung auf der Anzeigevorrichtung 2, 2‘, insbesondere ausschließlich, ein anderer Lichtpunkt angezeigt, welcher im Vergleich zum ersten Lichtpunkt näher einem Rand der jeweiligen Anzeigevorrichtung 2, 2‘ ist, wobei die Augenposition des Auges 4, 4‘ mit der Erfassungsvorrichtung 5, 5‘ erfasst wird, wenn das Auge 4, 4‘ auf den anderen Lichtpunkt fokussiert. Diese Messungen werden solange wiederholt bis in Bezug auf die jeweilige Auslenkrichtung die, insbesondere maximale, Augenbewegung ermittelt werden konnte.
Gegebenenfalls können während und/oder zwischen der ersten und den weiteren Messungen die Kopfbewegung, die Pupillengröße 10, die Interpupillardistanz 12 und/oder die Augenbewegung detektiert werden. Die erfassten Augenpositionen, Kopfbewegungen, Pupillengrößen 10, Interpupillardistanzen 12 und/oder Augenbewegungen können durch die Datenverarbeitungseinheit 3 gespeichert und/oder ausgewertet werden.
Gegebenenfalls kann, falls zwischen den erfassten Augenpositionen im Wesentlichen kein Unterschied festgestellt wird, durch die Datenverarbeitungseinheit 3 eine maximale Augenbewegung ausgegeben und/oder gespeichert werden. Bezugszeichenliste
I Untersuchungsvorrichtung
2, 2‘ Anzeigevorrichtung
3 Datenverarbeitungseinheit
4, 4‘ Auge
5, 5‘ Erfassungsvorrichtung
6 Detektionsvorrichtung
7 Kopf
8, 8‘ Sichtfeld
9 Eingabevorrichtung
10 Pupillengröße
I I Pupille
12 Interpupillardistanz

Claims

Patentansprüche
1. Untersuchungsvorrichtung (1 ) zur Untersuchung mindestens eines Auges (4, 4‘) einer Person, wobei die Untersuchungsvorrichtung (1)
- mindestens eine optische Erfassungsvorrichtung (5, 5‘), insbesondere eine Kamera oder einen Infrarotsensor, umfasst, die dazu eingerichtet ist, Augenbewegungen und Augenpositionen mindestens eines Auges (4, 4‘) einer Person zu erfassen,
- mindestens eine optische Anzeigevorrichtung (2, 2‘), insbesondere einen Bildschirm oder eine Projektionsvorrichtung, umfasst, die zur Anzeige oder Projektion von Bildern ausgeführt ist, und
- zur Verbindung mit einer elektronischen Datenverarbeitungseinheit (3) zur Speicherung und automatisierten Auswertung der Augenbewegungen und Augenpositionen in Bezug auf die angezeigten Bilder ausgeführt ist, oder eine solche elektronische Datenverarbeitungseinheit (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (1) dazu ausgebildet ist, vor der Erfassung der Augenbewegungen und Augenpositionen durch die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘), oder vor der Anzeige eines Bildes durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘), ein Bild durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘) anzuzeigen, um mindestens ein Auge in eine vorab definierte Augenposition zu bringen.
2. Untersuchungsvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (1) mindestens eine Eingabevorrichtung (9), beispielsweise einen Funktaster, umfasst, die dazu eingerichtet ist, manuelle Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Bilder zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungseinheit (3) zur Speicherung und Auswertung der erfassten Eingaben in Bezug auf die angezeigten Bilder ausgeführt ist.
3. Untersuchungsvorrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (1) eine Detektionsvorrichtung (6), insbesondere ein Gyrometer, einen Beschleunigungssensor und/oder eine Kamera, bevorzugt ein Outside-In und/oder ein Inside-Out Kamerasystem, umfasst, die zur Detektion von Kopfbewegungen der Person eingerichtet ist, wobei die Datenverarbeitungseinheit (3) zur Berücksichtigung der erfassten Kopfbewegungen bei der Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen und/oder der Eingaben ausgeführt ist.
4. Untersuchungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
- dass die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘) oder ein separater optischer Sensor dazu eingerichtet ist, die Pupillengröße (10) des Auges (4, 4‘) der Person zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungseinheit (3) zur Berücksichtigung der erfassten Pupillengröße (10) bei der Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen und/oder der Eingaben ausgeführt ist,
- und/oder dass die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘) oder ein separater optischer Sensor dazu eingerichtet ist, die Interpupillardistanz (12) zu erfassen, wobei die Datenverarbeitungseinheit (3) zur Berücksichtigung der erfassten Interpupillardistanz (12) bei der Auswertung der Augenbewegungen, der Augenpositionen und/oder der Eingaben ausgeführt ist.
5. Untersuchungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (1) mindestens zwei voneinander räumlich getrennte Anzeigevorrichtungen (2, 2‘) umfasst, wobei die auf der einen Anzeigevorrichtung (2) angezeigten Bilder nur von einem Auge (4) der Person und die auf der anderen Anzeigevorrichtung (2‘) angezeigten Bilder nur von dem anderen Auge (4‘) der Person sichtbar sind, und/oder dass die Untersuchungsvorrichtung (1) mindestens zwei voneinander räumlich getrennte Anzeigebereiche umfasst, wobei ein erster Anzeigebereich nur von einem Auge (4) der Person und ein zweiter Anzeigebereich nur von dem anderen Auge (4‘) der Person sichtbar ist.
6. Untersuchungsvorrichtung (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (1) zur Anordnung am Kopf (7) einer Person ausgeführt ist und insbesondere ein tragbares visuelles Ausgabegerät ist oder umfasst und vorzugsweise ein Head-Mounted Display ist, wobei das Head-Mounted Display insbesondere zwei getrennt voneinander ansteuerbare Anzeigevorrichtungen (2, 2‘) umfasst.
7. Verfahren zur automatisierten Augenuntersuchung mit einer Untersuchungsvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘), eines Bildes und Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘), einer Augenbewegung und einer Augenposition des Auges (4, 4‘),
- Speichern und Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung (1) verbundene elektronische Datenverarbeitungseinheit (3), insbesondere durch einen Computer, der mindestens einen erfassten Augenbewegung und Augenposition und des mindestens einen angezeigten Bildes, dadurch gekennzeichnet, dass
- vor der Erfassung der Augenbewegung und Augenposition durch die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘) ein Bild durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘) angezeigt wird, um mindestens ein Auge (4, 4‘) in eine vorab definierte Augenposition zu bringen, oder
- vor der Anzeige eines Bildes durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘) ein Bild durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘) angezeigt wird, um mindestens ein Auge (4, 4‘) in eine vorab definierte Augenposition zu bringen.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘), einer Augenbewegung und einer Augenposition des Auges (4, 4‘),
- Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘), eines Bildes in Abhängigkeit der erfassten Augenbewegung und Augenposition des Auges (4, 4‘),
- Speichern und Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung (1) verbundene elektronische Datenverarbeitungseinheit (3), insbesondere durch einen Computer, der mindestens einen erfassten Augenbewegung und Augenposition und des mindestens einen angezeigten Bildes.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende Schritte umfasst:
- Anzeigen, durch die Anzeigevorrichtung (2, 2‘), eines Bildes,
- Erfassen, durch die Erfassungsvorrichtung (5, 5‘), einer Augenbewegung und einer Augenposition des Auges (4, 4‘) in Abhängigkeit des angezeigten Bildes,
- Speichern und Auswerten, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung (1) verbundene elektronische Datenverarbeitungseinheit (3), insbesondere durch einen Computer, der mindestens einen erfassten Augenbewegung und Augenposition in Bezug auf das mindestens eine angezeigte Bild.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die angezeigten Bilder einen ersten Bildbestandteil, insbesondere eine erste Abbildung, auf welche sich das Auge fokussieren soll, und einen zweiten Bildbestandteil, insbesondere eine zweite Abbildung, umfassen, wobei die angezeigten Bilder denselben ersten Bildbestandteil und jeweils einen anderen zweiten Bildbestandteil umfassen, und wobei die Bildbestandteile vorzugsweise als Lichtpunkte, insbesondere als Fokuspunkt und Messpunkt, ausgebildet sind, die sich in ihrer Größe, ihrer Intensität, ihrer Helligkeit, und/oder ihrer Anzeigedauer unterscheiden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:
- Aufnehmen, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung (1 ) verbundene Eingabevorrichtung (9), beispielsweise einen Funktaster, von manuellen Eingaben der Person in Bezug auf die angezeigten Bilder,
- Speichern und Auswerten, durch die Datenverarbeitungseinheit (3), der erfassten Eingaben in Bezug auf die angezeigten Bilder.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren folgende weitere Schritte umfasst:
Aufnehmen, durch eine mit der Untersuchungsvorrichtung (1 ) verbundene Detektionsvorrichtung (6), insbesondere einen Gyrometer, einen Beschleunigungssensor und/oder eine Kamera, von Kopfbewegungen der Person,
Berücksichtigung, durch die Datenverarbeitungseinheit (3), der erfassten Kopfbewegungen bei der Auswertung der Augenbewegungen, Augenpositionen und/oder Eingaben.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Untersuchungsvorrichtung (1) am Kopf (7) der Person angeordnet wird, sodass die Untersuchungsvorrichtung (1) und die Anzeigevorrichtung (2, 2‘) den Kopfbewegungen der Person folgt.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Augenbewegungen und die Augenpositionen beider Augen (4, 4‘) der Person mit einer oder mehreren Erfassungsvorrichtungen (5, 5‘) im Wesentlichen gleichzeitig erfasst werden, und/oder dass Bilder für beide Augen (4, 4‘) der Person im Wesentlichen gleichzeitig angezeigt werden.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Erfassungsvorrichtung (5, 5‘) oder mit einem separaten optischen Sensor die Pupillengröße (10) des Auges (4, 4‘) ermittelt wird, wobei bei der Auswertung die Augenbewegungen, die Augenpositionen, die erfasste Pupillengröße (10) und/oder die Eingaben durch die Datenverarbeitungseinheit (3) berücksichtigt wird oder werden, und/oder dass mit der Erfassungsvorrichtung (5, 5‘) oder mit einem separaten optischen Sensor die Interpupillardistanz (12) ermittelt wird, wobei bei der Auswertung die Augenbewegungen, die Augenpositionen, die erfasste Interpupillardistanz (12) und/oder die Eingaben durch die Datenverarbeitungseinheit (3) berücksichtigt wird oder werden.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20140313488A1 (en) * 2013-03-15 2014-10-23 Neuro Kinetics, Inc. Method of measuring and analyzing ocular response in a subject using stable pupillary parameters with video oculography system
EP3527120A1 (de) * 2016-10-14 2019-08-21 Fundación Aspaym Castilla y León Kit zur anpassung eines kopfhörers der virtuellen realität und verfahren zur verwendung davon zur visuellen neurorehabilitation

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