УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ФУНКЦИЙ ЗРЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A61B3/00 

Изобретение относится к области медицинской техники, а именно, к устройствам для исследования функций зрения, в частности остроты зрения, бинокулярного, стереозрения, фории, цветового зрения, световой и контрастной чувствительности, и может найти применение в широкой сети лечебных учреждений здравоохранения для диагностики глазных заболеваний, при определении профессиональной пригодности по ряду специальностей, для научных исследований.

Комплексная оценка характеристик зрения является в настоящее время исключительно актуальной медицинской задачей, очень важна она и для профессионального отбора. Имеются многочисленные отрасли промышленности, сельского хозяйства и др. где оценка различных видимых объектов является одним из основных профессиональных показателей. К ним относятся, в первую очередь, производство и эксплуатация устройств зрительной индикации, кино, телевидение, производство красителей и др. Во многих случаях правильная оценка характеристик зрения работающего связана не только с обеспечением изготовления качественных изделий и их эксплуатации, но и с безопасностью работы многих людей. К таким относятся водительские профессии, операторские и многие другие.

В ряде случаев при исследовании функций зрения недостаточно их оценки в неизменных условиях, необходимо и знание диапазона возможных изменений этих функций в тех или иных условиях. Таким образом, необходимо во многих случаях моделировать реальные или наиболее информативные условия наблюдения тех или иных объектов.

Известно устройство [1] для исследования зрительских функций. Устройство содержит две оптических оси; линзы, позволяющие исследовать зрения для близи и дали, набор корректирующей оптики, устройство разделения оптических осей для независимого наблюдения тестов каждым глазом, два вращающихся барабана с тестами.

Недостатком указанного устройства является то, что исследование зрительных функций производится в неизменных условиях наблюдения, не исследуются режимы адаптации наблюдения в условиях мешающей засветки и др. т.е. данное устройство имеет весьма ограниченное функционально-диагностические возможности.

Известно также устройство для исследования функций зрения в меняющихся условиях наблюдения (выбранное в качестве прототипа), содержащее камеру предварительной адаптации с расположенным в ней осветителем, размещенный вне камеры адаптации набор тест-объектов с осветителем и светофильтрами, оптический элемент, служащий для наблюдения за тест-объектами и размещенный под углом к оси камеры ослепитель, экран с механизмом его перемещения, обтюратор и связанный с осветителями камеры и тест-объектом регистратором, при этом экран установлен перед тест-объктами с возможностью перемещения вдоль периметра камеры, при проведении исследований пациент наблюдает сначала закрытую экраном и освещенную лампой камеру адаптации, затем экран открывается и освещение камеры адаптации автоматически отключается. Аналогично проводится исследование состояния световой чувствительности после засветки глаз ослепителя. [2]
Недостатком указанного устройства является ограниченные возможности исследования зрительных функций. В частности, отсутствует возможность исследования тест-объектов при одновременном наблюдении яркого поля и исследования тест-объектов при одновременной засветке глаз мешающим источником света. Кроме того, прибор исследует только остроту зрения и световую чувствительность, не исследуют такие важные характеристики зрения, как бинокулярное зрение, стереозрение, форию, контрастную чувствительность и др.

Таким образом, целью настоящего изобретения является повышение точности диагностики состояния зрительных функций человека, путем расширения режимов исследования характеристик зрения.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для исследования функций зрения, содержащее камеру предварительной адаптации с расположенным в ней осветителем, установленные перед камерой на оптической оси обтюратор и оптический элемент для наблюдения тест-объектов, расположенные за камерой предварительной адаптации подвижный экран, выполненный из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения материала камеры, с механизмом его перемещения, набор тест-объектов с осветителем, набор светофильтров, а также источник мешающего света, снабжено установленными на второй оптической оси параллельно первой оптической оси, второй камерой предварительной адаптации, вторым оптическим элементом и обтюратором, смонтированным перед камерой предварительной адаптации, вторым подвижным экраном, расположенным за камерой, а также блоком коммутации источников света и двумя дополнительными оптическими элементами, расположенными на оптических осях за экранами перед тест-объектами, при этом источник света мешающего света расположен между камерами предварительной адаптации вне их оптических осей и в поле зрения каждого глаза; подвижные экраны, выполненные из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения материала камер предварительной адаптации, жестко соединены между собой и имеют отверстия для наблюдения тест-объектов и лампы мешающего света, а механизм перемещения экрана взаимодействует с блоком коммутации источников света, выполнен в виде рукоятки и переключателя положения экрана.

На фиг. 1 представлен общий вид устройства; на фиг. 2 условная развертка экранов, на фиг. 3 электрическая схема прибора, на фиг. 4-а - механическая часть блока коммутации источника света 17 (без автономного выключателя камеры предварительной адаптации), на фиг 4-б варианты выполнения переключателя положения подвижных экранов.

Устройство для исследования функций зрения содержит две оптические оси на каждой из которых установлены камеры предварительной адаптации 1 (1' для второй оптической оси соответственно), обтюратор 2 (2'), оптический элемент 3 (3'), размещенные перед входным отверстием камеры. Подвижный экран 4 (4'), второй оптический элемент 5 (5'), набор тест-объектов 6 (6'), набор светофильтров 7 (7') и общий для двух оптических осей осветитель 8, расположенные за камерой. Экраны 4 и 4' жестко соединены между собой и выполнены из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения камер 1 и 1'. Устройство содержит также осветитель 9 камер предварительной адаптации. 1 и 1', расположенный вне поля зрения пациента, таким образом, чтобы могла осуществляться подсветка камер, например, выше камер в корпусе устройства; источник мешающего света 10, расположенный между камерами предварительной адаптации 1 и 1' вне их оптических осей, в поле зрения пациента. Камеры предварительной адаптации имеют отверстия 11 (11') для наблюдения тест-объектов; отверстия 12 (12') для наблюдения источника мешающего света и 13 (13') для прохождения света от осветителя 9 в камеры предварительной адаптации 1 и 1'. Соответственно подвижные экраны 4 и 4' имеют отверстия 14 (14') для возможности наблюдения тест-объектов: отверстия 15 (15') и 16 (16') для наблюдения тест-объектов при воздействии источника мешающего света 10.

Устройство имеет блок коммутации 17 источников света 8, 9, 10. Блок коммутации подсоединен к блоку питания 18 (см. фиг. 3) и содержит три механических переключателя 19, 20, 21, коммутирующие цепи питания ламп 9, 10, 8 соответственно. Блок коммутации 17 содержит автономный выключатель 22 осветителя камер 1 и 1' предварительной адаптации.

Подвижные экраны 4 и 4' имеют механизм перемещения, выполненный в виде рукоятки 23 и переключатели 24 положения экрана (Фиг. 4). Переключатель 24 предназначен для фиксации отверстий 14 (14'), 15 (15'), 16 (16') в нужном (рабочем) положении относительно главных оптических осей. Переключатель 24 может быть выполнен, например, с использованием механических шариковых фиксаторов 26 (фиг. 4в). Механизм перемещения экрана взаимодействует с блоком коммутации 17 механически замыкая и размыкая переключатели 19, 20, 21 при вращении рукоятки 23. Взаимодействие может быть организовано при помощи вращающегося кулачка 27, совмещенного с осью переключателя положения экрана Фиг. 4a.

При необходимости устройство может быть снабжено регистратором времени (25), регулятором расстояния между оптическими осями первых оптических элементов и т.д. (на черт. не показаны).

Устройство работает следующим образом.

При исследовании дальнего зрения пациент через оптические элементы 3 3' смотрит в камеры предварительной адаптации 1 и 1'.

Возможны три основных режима работы устройства:
а) ручной 23 и переключателем 24 осуществляет перемещение экранов 4 и 4' в положение А (см. Фиг. 2) при котором отверстия камер 1, 1' предварительной адаптации 11; 11'; 12; 12' закрыты экранами, одновременно с этим срабатывает блок коммутации 17 (см. Фиг. 3, 4), при этом включается осветитель 9 камер 1 и 1' и пациент видит перед собой только освещенные камеры предварительной адаптации.

б) ручкой 23 и переключателем 24 осуществляют перемещение экранов 4 и 4' в положение Б (Фиг. 2) при котором отверстия камер 11 и 11' открыты и пациент через отверстия экранов 14 и 14' наблюдает через оптические элементы 5 и 5' соответственно наборы тестов (6 и 6', которые могут меняться в зависимости от характера исследования). Одновременно с этим срабатывает блок коммутации 17 (см. Фиг. 3, 4) при этом включается осветитель 8 и пациент наблюдает выбранные тесты 6 и 6', яркость которых регулируется набором светофильтров 7 и 7'.

в) в третьем режиме ручкой 23 и переключателем 24 осуществляется перемещение экранов 4 и 4' в положение В (Фиг. 2), при котором отверстия камер 11 и 11'; 12 и 12' открыты и пациент через отверстия 15 и 15' наблюдает через оптические элементы 5 и 5' соответственно наборы тестов 6 и 6' при мешающем воздействии источника 10 мешающего света, который через отверстия 16 и 16' экранов 4, 4' и через отверстия в камерах 12, 12' воздействует на глаза пациента. Одновременно с перемещением экрана в положение В срабатывает блок коммутации 17 (Фиг. 3, 4), при этом включается осветитель 8 и источник мешающего света 10, таким образом пациент наблюдает выбранные тесты 6 и 6', яркость которых регулируется набором светофильтров 7 и 7' при мешающем воздействии источника 10.

При исследовании ближнего зрения элементы 3 и 3' выводятся из поля зрения пациенты. Остальные операции проводят аналогично режимам исследования дальнего зрения.

Автономный выключатель 22 (Фиг. 3) осветителя камеры предварительной адаптации позволяет проводить описанные выше исследования при освещенных камерах предварительной адаптации. При этом независимо от положения переключателя 24 и переключателя 19 включается осветитель камеры предварительной адаптации 9.

Разработанная конструкция устройства в силу наличия двух независимых оптических осей, обеспечивает возможность по сравнению с прототипом проверки таких параметров зрения, как стереозрение, бинокулярное зрение, фория. А также благодаря наличию автономного выключателя и блока коммутации источника света позволяет исследовать дополнительно характеристики зрения в следующих режимах (в прототипе эти режимы невозможны).

A. Проверка остроты зрения, контрастной чувствительности.

α) ) на темном объекте, находящемся в ярком фоне (для дали и близи)
β) ) на темном объекте, при мешающем засветке (для дали и для близи)
γ) ) пунктов A (α и β) при различной яркости объектов (теста)B.

B. Проверка бинокулярного, стереозрения, фории.

α) ) при объекте (тесте) на ярком фоне
β) ) при объекте (тесте) при мешающей засветке
γ) ) пунктов B (α и β) при различной яркости теста.

C. Проверка цветоощущения.

α) ) при объекте на ярком фоне
β) ) при объекте при мешающей засветке
γ) ) пунктов C (α и β) при различной яркости теста.

D. Исследование восстановления и изменения функций зрения для пунктов A, B, C.

Устройство по сравнению с известными аналогами обладает расширенным диапазоном тестируемых характеристик зрения, что существенно повышает качество диагностики.

Так, например, традиционно в приборах подобного типа имитируется таблица со знаками, расположенными в комнате. В комнате наблюдение в темноте оправдано, т. к. при этом могут формироваться аналогичные условия наблюдения. Реально важна и другая характеристика зрения, при которой наблюдаются знаки на ярком фоне. Эта информация может дать дополнительные сведения о профессиональной пригодности и дать рекомендации, например, по затемнению очков у людей с повышенной чувствительностью к свету и т.д.

Кроме того, известно, что предварительная адаптация к свету также изменяет характеристики зрения. Так, адаптация к белому цвету уменьшает различие между синими цветами по сравнению с темновой адаптацией, а уменьшение яркости на одну логарифмическую единицу проводит к увеличению различий между этими цветами. В области зеленых цветов, наоборот, адаптация к белому увеличивает различия между стимулами по сравнению с темновой адаптацией, а уменьшение яркости "сжимает" цвета в пространстве, т.е. различение цветов ухудшается. Существуют и многие другие характеристики зрения, изменяющиеся при различных условиях адаптации (Соколов Е.Н. и др. Цветовое зрение. Стр. 92, 94 и др.).

Таким образом, достоинством разработанного прибора является возможность проведения исследования характеристик зрения в различных изменяемых условиях проведения тестирования.

В АО "Импульс" изготовлен опытный образец устройства для исследования функции зрения в соответствии с заявленным техническим решением. Испытания подтвердили высокую эффективность и информативность проводимых исследований.

Разработанный новый прибор обеспечивает возможность дополнительно, по сравнению с прототипом (Прибор Никтоскоп 01, разработка ВНИИП), исследовать, по крайней мере, еще 3 функции зрения (стереозрение, бинокулярное зрение, фория). При этом характеристики зрения могут исследоваться, как минимум в 10 дополнительных режимах тестирования (см. лист 6 описания), что позволяет мед. персоналу кардинально повысить точность диагностики и объективной оценки состояния зрения. Кроме того, разрабатываемый прибор является первым отечественным прибором, позволяющим оценивать комплексно специфические параметры зрения, необходимые для отбора соответствующих специалистов по ряду профессий.

Предлагаемое устройство относится к офтальмологии, а именно к устройствам для исследования зрительных функций. Устройство содержит камеру предварительной адаптации с расположенным в ней осветителем, установленные перед камерой на оптической оси обтюратор и оптический элемент для наблюдения тест-объектов, расположенные за камерой предварительной адаптации подвижный экран, выполненный из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения материала камеры, с механизмом его перемещения, набор тест-объектов с осветителем, набор светофильтров, а также источником мешающего света, устройство снабжено установленными на второй оптической оси параллельно первой оптической оси, второй камерой предварительной адаптации, вторым оптическим элементом и обтюратором, смонтированными перед камерой предварительной адаптации; вторым подвижным экраном, расположенным за камерой, а также блоком коммутации источника света и двумя дополнительными оптическими элементами, расположенными на оптических осях за экранами перед тест-объектами, при этом источник мешающего света расположен между камерами предварительной адаптации вне их оптических осей в поле зрения каждого глаза, подвижные экраны, выполненные из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения материала камер предварительной адаптации, жестко соединены между собой и имеют отверстия для наблюдения тест-объектов и лампы мешающего света, а механизм перемещения экрана, взаимодействующий с блоком коммутации источников света, представляет собой рукоятку и переключатель положения экрана. 4 ил.

Устройство для исследования функций зрения, содержащее камеру предварительной адаптации с расположенным в ней осветителем, установленные перед камерой на оптической оси обтюратор и оптический элемент для наблюдения тест-объектов, расположенные за камерой предварительной адаптации подвижный экран, выполненный из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения материала камеры, с механизмом его перемещения, набор тест-объектов с осветителем, набор светофильтров, а также источником мешающего света, отличающееся тем, что устройство снабжено установленными на второй оптической оси параллельно первой оптической оси, второй камерой предварительной адаптации, вторым оптическом элементом и обтюратором, смонтированными перед камерой предварительной адаптации, вторым подвижным экраном, расположенным за камерой, а также блоком коммутации источников света и двумя дополнительными оптическими элементами, расположенными на оптических осях за экранами перед тест-объектами, при этом источник мешающего света расположен между камерами предварительной адаптации вне их оптических осей в поле зрения каждого газа, подвижные экраны, выполненные из материала с коэффициентом отражения, равным коэффициенту отражения материала камер предварительной адаптации, жестко соединены между собой и имеют отверстия для наблюдения тест-объектов и лампы мешающего света, а механизм перемещения экрана, взаимодействующий с блоком коммутации источников света, представляет собой рукоятку и переключатель положения экрана.