СПОСОБ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ Российский патент 2008 года по МПК A61B3/28 

Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии, и предназначено для коллективного автоматизированного исследования остроты зрения.

Известен способ исследования остроты зрения (патент РФ №1463290, кл. А61F 9/00, опубл. 1989 г), заключающийся в том, что предъявляют испытуемому на заданное время и в случайном порядке тест-объекты разного углового размера и опознавательной способности, одинаковой яркости и контрастности, учитывают реакцию испытуемого.

Недостатком известного способа является невозможность коллективной диагностики остроты зрения.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа групповой диагностики испытуемых с учетом условий представления тест-объектов - время представления тест-объектов и расстояние от испытуемого до тест-объекта.

Одновременно могут быть протестированы до 10 человек, время предъявления может быть от 0,5 до 5 секунд, расстояние от испытуемого до тест-объектов может быть 2-10 м.

Технический результат изобретения состоит в расширении функциональных возможностей.

Расширение функциональных возможностей состоит в повышении числа испытуемых при усложнении условий предъявления тест-объектов - предъявление тест-объектов на стирающем фоне. Стирающий фон - совокупность знаков, близких по конфигурации и по размеру к опознаваемым знакам.

Результат достигается тем, что в способе исследования остроты зрения, заключающемся в том, что предъявляют испытуемому на заданное время и в случайном порядке тест-объекты разного углового размера и опознавательной способности, одинаковой яркости и контрастности, учитывают реакцию испытуемого, тест-объекты предъявляют на экране дисплея одновременно для группы испытуемых, расположенных на заданных расстояниях от экрана и дающих ответы на заданные тест-объекты с помощью пультов, учитывают число правильных и неправильных ответов и рассчитывают остроту зрения для каждого испытуемого в отдельности, принимая за базовый показатель остроты зрения градацию тест-объекта, при которой было правильно опознано не менее 65% предъявленных тест-объектов, и тем, что для каждого испытуемого базовый показатель остроты зрения принимают за 100% при опознании всех тест-объектов при данной градации и уменьшают на 0,03 при опознании только 65% рабочих тест-объектов, увеличивают на 1/20 отношения числа правильных ответов к общему числу рабочих тест-объектов данного испытуемого, изменяют базовый показатель остроты зрения на 1/5 от разницы между единицей и величиной опознавательной способности рабочего тест-объекта при максимальной опознавательной способности, равной единице, базовый показатель остроты зрения увеличивают по мере уменьшения длительности экспозиции предъявления тест-объектов от "0" при длительности 5 секунд до 0,05 при длительности 1 секунда, увеличивают базовый показатель остроты зрения по мере уменьшения времени реакции ответа испытуемого на тест-объекты на строках, следующих после базовой строчки, на величину 0,01 при реакции, равной от 1 секунды до 0,05, при реакции, равной 0,2 секунды, базовый показатель остроты зрения в сумме с другими поправочными коэффициентами умножают на отношение расстояния, на котором находился данный испытуемый, к принятому стандарту в 5 метров.

Способ поясняется чертежом

Настоящий способ реализуется следующим образом. На экране дисплея компьютера предъявляются в случайном порядке тест-объекты, к примеру, 7 букв (М, Н, К, Б, Ш, И, Ы), на заданное время в виде быстросменяемых знаков. Пациенты должны стоять на своих местах, смотреть на экран и нажимать на своих пультах соответствующую кнопку при появлении заданной буквы, к примеру, буквы "Ш" для всех. Каждому пациенту может быть задана своя буква. Тогда каждый пациент нажимает кнопку при появлении только своей буквы. К примеру: первый - при появлении буквы Ш, второй - появлении буквы Н, и так далее 3 - М, 4 - К, 5 - И, 6 - Б, 7 - Ы.

Конкретным примером осуществления способа являются проведенные в лабораторных условиях коллективные исследования остроты зрения. При этом заданы одиннадцать градаций, соответствующих остроте зрения: 0,1; 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6; 0,7; 0,8; 0,9;, 1,0; 1,2 и пять длительностей экспозиции: 1, 2, 3, 4, 5 секунд. Пациенты находились на расстоянии 3-6 метров от экрана. Перед обследованием пациенту давалась следующая инструкция: "Вам будут предъявляться быстросменяемые буквы на экране дисплея. Вы должны внимательно смотреть на экран и нажимать на кнопку как только увидите свою букву. Ваша буква указана на пульте". Затем врач запускал одну из программ предъявления знаков. Выбор программы осуществлялся в зависимости от числа испытуемых, если было мало испытуемых, к примеру три человека, то обычно включали одну программу. У всех тестовой буквой была буква "Ш". Они находились на разном расстоянии от экрана (см. чертеж).

При большом числе испытуемых, к примеру 10 человек, применялась другая программа. Испытуемые смотрели на экран и "ловили" свою букву.

При предъявлении одного знака на две секунды (tэз=2 сек) продолжительность обследования составила 126 сек или чуть больше 2 минут. Каждому испытуемому за время процедуры обследования предъявляется по 31 тестовому объекту, на первых двух градациях по два, на остальных - по 3. При этом число букв увеличивается от 4 до 11, в результате чего стирающий фон усиливается, что усложняет задачу и исключает угадывание. При 3 опознаваемых объектах процедура обследования увеличивается с 63 тестов до 99 (при tэз=2 сек время процедуры соответственно увеличивается от 2 минут до 3 минут). Острота зрения рассчитывается по следующей формуле:

где N (0 или - 0,03) - номер базовой строки. Это последняя строка, на которой было 3 или 2 правильных ответа. При ответе пациента на все три тест-объекта на базовой строке значение остроты зрения соответствовало номеру строки, а при двух правильных ответах вычитается 0,03 из значения остроты зрения базовой строки. К примеру, если на 8 строке пациент сделал три правильных ответа, то его базовая острота зрения составила 0,8, а при 2 - (0,8-0,03)-0,77. Это своеобразные штрафные санкции.

Алгоритм предусматривает и поощрения ΔV за хорошую реакцию. Одним из них является отношение числа правильных ответов (n') к числу предъявляемых знаков (n), помноженное на коэффициент . При всех правильных ответах до базовой строки максимальная прибавка AV к базовой остроте зрения составляла 0,05, т.е. при всех правильных ответах равняется 1, соответственно составляет 0,05.

Вторая прибавка ΔV к остроте зрения заключается в применении букв с разной опознавательной способностью (Р), которая расшифровывается по формуле: 1/5 (1-Р). При Р=1, ΔV=0, Максимальной опознавательной способностью обладает буква "Ш", а минимальной буква - "Ы".

Соответственно за использование буквы "Ы" AV составляет а за использование буквы "Ш"

Тэз - время экспозиции тест-объекта на строке.

Это важный момент при определении остроты зрения. Прибавка к базовой остроте зрения за время экспозиции исчислялось по следующей таблице:

табл.1Время (с)12345ΔV0,050,030,020,010

Если время экспозиции знака повышается от 1 до 5 секунд, то соответственно ΔV понижается от 0,05 до 0.

Важным моментом является время реакции ответа tpo, т.е. время реакции пациента на предъявленный ему знак. Время реакции исчисляется от начала предъявления тест-объекта до начала нажатия исследуемого на кнопку. Реакция ответа учитывалась после базовой остроты зрения, при этом прибавка к базовой остроте зрения исчислялась по табл.2:

табл.2Секунды0,20,30,40,50,60,70,80,9ΔV0,0500,0450,0400,0350,0300,0250,0200,01

ΔV к показаниям остроты зрения были получены экспериментальным путем в результате эксплуатации способа.

Ru/Rт - поправочный коэффициент на расстояние, где Ru - истинное расстояние до экрана, Rт - расстояние для которого была предназначена таблица (в нашем случае - 5 м). Протокол коллективного исследования остроты зрения у 5 пациентов приведен в табл.3:

табл.3№ строкиVПАЦИЕНТЫ 1234510,1+++++++---20,2++++++---+30,3+++++++++------40,4++++++++++--+--50,5+++++-+-+++-+--60,6++++-+++-+++-+-70,7+++++++++++-----80,8++++++++-+---+- 90,9+++++++---+-+-- 101,0++++---+------- 111,2---------------Примечание:++ правильный ответ-- неправильный ответ базовая строка- базовая строка

Исходя из данных протокола мы можем рассчитать остроту зрения у каждого пациента.

Пациент 1

1. Исходные данные:

1. Р=1 (буква "Ш")

2. tэз=2 (ΔV=0,03)

3. Ru=5

4. Rт=5

5. Оба глаза в очках

Данные исследований

N - 10(0) - базовая строка

tpo - 0 (так как после базовой строки не было ответов)

n' - 28

n - 28

Расчет V по формуле:

Пациент 2

2. Исходные данные

1. Р=0,8 (буква "Ы")

2. tэз=0 (ΔV=0,03)

3. Ru=4,5 m

4. Rт=5,0 m

5. Оба глаза в очках

Данные исследования

1. N=0(0)=0,9

2. n=23

3. n=25

tpo=0,3 (ΔV=0,045)

Расчет по формуле

Пациент 3

3. Исходные данные

1. Р=1,0 (буква "Ш")

2. tэз=2 (ΔV=0,03)

3. Ru=5

4. Rт=5

5. Оба глаза без очков

Данные исследования

1. N=8 (V=0,8-0,03) Опознано 2 знака из 3х

2. n=18

3. n=22

4. tpo=0,4 c (ΔV=0,04)

Расчет по формуле:

Пациент 4

4. Исходные данные

1. Р=0,8 (буква"Ы")

2. tэз=2 (ΔV=0,03)

3. Ru=6

4. Rr=5

5. Оба глаза в контактных линзах

Данные исследования

N=7(2)=(0,7-0,03)

n-10

n-19

tpo=[tро-1 ый раз = 0,3(ΔV=0,045) и tpo 2 ой раз = 0,5 (ΔV=0,035)]=(0,045+0,035)=0,080

Расчет V по формуле:

Пациент 5

5. Исходные данные

1. Р=1 (буква "Ш")

2. tэз=2 (ΔV=0,03

3. Ru=5

4. Rт=5

5. Оба глаза без очков

Данные исследования

N=0 (нет базовой строки)

n-5

n-31

tpo-0

У данного пациента не удалось исследовать остроту зрения, ему необходимо пройти повторное обследование.

Таким образом, за две минуты прошли обследование 4 человека из 5. У одного пациента исследование остроты не получилось, так как правильных ответов у него было мало, из 31 предъявленного тест-объекта было всего 5 правильных нажатий на кнопку. У первичных пациентов бывают такие сбои. Сопоставление нового и старого способов на 10 пациентах показало, что новый способ имеет сопоставимые значения остроты зрения.

табл.4ПациентыОстрота зрения по таблице Сивцева (V1)Острота зрения по новому способу (V2)Разница в показаниях (V1-V2)Примечания11,00,9000,100 21,21,1300,070 30,80,840-0,040 41,01,093-0,093 50,90,8710,029 60,70,870-0,170 70,60,5920,008 80,90,9070,007 91,01,131-0.131 101,00,9140,086 

В шести случаях новый способ занижал значения остроты зрения, а в 4 - завышал. Однако среднее значение абсолютной ошибки для 10 пациентов не превышали 0,1 и составили 0,074. Такая ошибка вполне допустима при массовых экспресс-исследованиях. С другой стороны совершенно очевидно, что применения компьютера позволяет использовать алгоритм любой сложности, а также еще больше совершенствовать значение коэффициентов.

Таким образом, изобретение позволяет расширить функциональные возможности.

Расширение функциональных возможностей состоит в повышении числа испытуемых, увеличении количества исходных данных при усложнении условий предъявления тест-объектов, предъявление тест-объектов (знаков) на стирающем фоне. Стирающий фон - совокупность знаков, близких по конфигурации и по размеру к опознаваемым знакам.

Таким образом, исследования подтвердили принципиальную возможность использования способа основанного на "бегущей строке" для коллективного исследования остроты зрения. Способ позволяет применять алгоритм любой сложности, который более точно будет отражать истинное состояние органа зрения. Существенным преимуществом "бегущей строки" является возможность ответов в форме "ДА". Именно это создает возможность коллективного исследования остроты зрения, когда в процессе участвуют сразу несколько человек. В прототипе такой возможности нет. Прототип позволяет исследовать остроту зрения только у одного человека, что исключает его применение для экспресс-диагностики и проведения диспансерного обследования, к примеру школьников.

Новый способ прост в эксплуатации, так как многие функции берет на себя компьютер. Один оператор может одновременно обслуживать 10 человек.

Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии, и предназначено для коллективного автоматизированного исследования остроты зрения. Предъявляют испытуемому на заданное время и в случайном порядке тест-объекты разного углового размера и опознавательной способности, одинаковой яркости и контрастности. Учитывают реакцию испытуемого. Тест-объекты предъявляют на экране дисплея одновременно для группы испытуемых, расположенных на заданных расстояниях от экрана и дающих ответы на заданные тест-объекты с помощью пультов. Учитывают число правильных и неправильных ответов и рассчитывают остроту зрения для каждого испытуемого в отдельности, принимая за базовый показатель остроты зрения ту градацию размера тест-объекта, при которой было правильно опознано не менее 65% предъявленных тест-объектов. Способ позволяет расширить функциональные возможности диагностики остроты зрения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 табл.

1. Способ исследования остроты зрения, заключающийся в том, что предъявляют испытуемому на заданное время и в случайном порядке тест-объекты разного углового размера и опознавательной способности, одинаковой яркости и контрастности, учитывают реакцию испытуемого, отличающийся тем, что тест-объекты предъявляют на экране дисплея одновременно для группы испытуемых, расположенных на заданных расстояниях от экрана и дающих ответы на заданные тест-объекты с помощью пультов, учитывают число правильных и неправильных ответов и рассчитывают остроту зрения для каждого испытуемого в отдельности, принимая за базовый показатель остроты зрения ту градацию размера тест-объекта, при которой было правильно опознано не менее 65% предъявленных тест-объектов.2. Способ исследования остроты зрения по п.1, отличающийся тем, что для каждого испытуемого базовый показатель остроты зрения принимают за 100% при опознании всех тест-объектов при данной градации и уменьшают на 0,03 при опознании только 65% рабочих тест-объектов, увеличивают на 1/20 отношения числа правильных ответов к общему числу рабочих тест-объектов данного испытуемого, изменяют базовый показатель остроты зрения на 1/5 от разницы между единицей и величиной опознавательной способности рабочего тест-объекта при максимальной опознавательной способности равной единице, базовый показатель остроты зрения увеличивают по мере уменьшения длительности экспозиции предъявления тест-объектов от "0" при длительности 5 с до 0,05 при длительности 1 с, увеличивают базовый показатель остроты зрения по мере уменьшения времени реакции ответа испытуемого на тест-объекты на строках, следующих после базовой строчки на величину 0,01 при реакции, равной 1 с до 0,05, при реакции, равной 0,2 с, базовый показатель остроты зрения в сумме с другими поправочными коэффициентами умножают на отношение расстояния, на котором находился данный испытуемый, к принятому стандарту в 5 м.