СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2012 года по МПК A61B3/32 

Описание патента на изобретение RU2462174C2

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и предназначено для исследования остроты зрения в динамике. Оно может быть использовано при диагностике глазных заболеваний, а также при профессиональном отборе людей, деятельность которых связана с восприятием движущихся объектов, при проведении профессионального отбора для операторской деятельности, авиации, спорта и других профессий.

Известно устройство для контроля остроты зрения (патент РФ №2164074, 10.09.2000, МПК А61В 3/02), а также устройство для определения остроты зрения (патент РФ №2269921, 27.10.2005, МПК А61В 3/032). К недостаткам этих устройств относится статичность оптотипов, которая делает устройства непригодными для оценки динамической остроты зрения.

Известны способ и устройство определения динамической остроты зрения методом компьютерного тестирования [Кубарко А.И., Лукашевич И.В. Анализ механизмов динамической остроты зрения // Минск; БГМУ, Медицинский журнал. - 2007. - №1 (19)], выбранные авторами за прототип. Способ состоит в том, что испытуемым, находящимся в полностью затемненном помещении, после десятиминутной адаптации их зрения к темноте предлагалось распознавать направление дефекта кольца Ландольта во время его перемещения по темному экрану монитора, минимальное время распознавания являлось показателем динамической остроты зрения. К недостаткам этого метода можно отнести отсутствие непрерывности изображения - известно, что экран обладает определенной частотой обновления изображения (60-100 Гц), которая не позволяет испытуемому наблюдать движение непрерывно - наблюдать движение так, как он наблюдает его в жизни. Указанный недостаток приводит к снижению точности измерений.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании способа определения динамической остроты зрения и устройства для его осуществления, позволяющих повысить точность измерения динамической остроты зрения за счет использования непрерывно движущихся оптотипов.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей для способа, достигается тем, что в способе определения динамической остроты зрения с помощью перемещающихся относительно испытуемого оптотипов относительно испытуемого перемещают таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра с таблицей оптотипов, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, между испытуемым и цилиндром с таблицей оптотипов располагают маску с горизонтальной щелью, определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым, начинают вращать цилиндр с таблицей оптотипов, постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными, регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения, рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию, соответствующее времени перемещения на величину, равную двойной стороне оптотипа-квадрата, по формуле ; где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, а - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра.

Технический результат, обусловленный поставленной задачей для устройства, достигается тем, что в устройстве для определения динамической остроты зрения таблица оптотипов расположена на внешней поверхности цилиндра, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, цилиндр соединен с основанием посредством вертикальной оси, соединенной также с датчиком угловой скорости, в устройство введена маска с горизонтальной щелью, которая может перемещаться по вертикали, маска с горизонтальной щелью расположена перед цилиндром и жестко закреплена на основании, два элемента передачи вращения, кинематически связанные между собой, один из которых расположен на вертикальной оси, а другой - на выходном валу электродвигателя, вход которого соединен с выходом пульта управления. Кроме того, маска представляет собой непрозрачную пластину, закрепленную на двух роликах для перемещения щели маски по вертикали. Кроме того, элементы передачи вращения выполнены в виде зубчатых колес.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 представлена схема устройства для реализации способа определения динамической остроты зрения, а на фиг.2 - таблица оптотипов, каждая линия которой представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы со стороной квадрата а. Предлагаемое устройство (фиг.1) для определения динамической остроты зрения содержит горизонтальное основание 1. Цилиндр 2 с таблицей оптотипов на внешней поверхности и элемент передачи вращения 4 жестко закреплены на вертикальной оси 5 и соединены таким образом с основанием 1. Кроме того, датчик угловой скорости 3 соединен с вертикальной осью 5. Также на основании 1 расположен электродвигатель 6 с закрепленным на валу элементом передачи вращения 7 и соединенный с пультом управления 8. Кроме того, устройство включает в себя маску 9, представляющую собой непрозрачную гибкую пластину шириной не менее диаметра цилиндра 2, закрепленную на двух роликах и содержащую горизонтальную щель, которая может перемещаться по вертикали за счет наматывания материала пластины на ролики. Маска 9 с щелью расположена перед цилиндром 2 на некотором расстоянии и жестко закреплена на основании 1.

Таблица оптотипов (фиг.2) состоит из десяти параллелельных линий оптотипов, соответствующих значениям статической остроты зрения 0.1, 0.2, 0.3, … 1.0. Каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы со стороной квадрата а. Величина a подбирается аналогично толщинам колец Ландольта, используемых в таблицах для определения статической остроты зрения, с погрешностью 5% [Воронцов Е.А., Черноусов А.С. Классификация методов и средств определения остроты зрения // СПб. СПбГУИТМО, Научно-технический вестник № 28. Стр. 75-82. - 2006]. Иными словами, самые мелкие оптотипы в таблице, которые соответствуют статической остроте зрения 1.0 (10-я линия), видны испытуемым под углом 1', а самые крупные - под углом 10'.

Устройство работает следующим образом. При обычном дневном освещении (естественном или искусственном) испытуемого располагают на некотором расстоянии перед цилиндром 2 с таблицей оптотипов на внешней поверхности таким образом, чтобы маска 9 находилась между испытуемым и цилиндром 2, закрывая все линии таблицы оптотипов, кроме одной. Определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым. Затем начинают вращать цилиндр 2 с таблицей оптотипов электродвигателем 6 через элементы для передачи вращения 4 и 7. С помощью пульта управления 8 постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра 2 до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными. Далее датчиком угловой скорости 3 регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения цилиндра 2 с таблицей оптотипов и рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию за минимальное время восприятия испытуемым. Для таблицы оптотипов (фиг.2), каждая линия которой представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы со стороной квадрата a, перемещение оптотипа выбранной линии на следующую позицию соответствует перемещению на величину, равную двойной стороне квадрата. Результатом определения динамической остроты зрения является время, которое определяют по формуле ; где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, a - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра. Известно, что средняя величина динамической остроты зрения у здорового человека составляет 90 мс [Кубарко А.И., Лукашевич И.В. Анализ механизмов динамической остроты зрения // Минск: БГМУ, Медицинский журнал. - 2007. - №1 (19)]. Существенные отклонения полученного значения от 90 мс характеризуют динамическую остроту зрения испытуемого как лучшую (чем меньше значение t, тем лучше динамическая острота зрения), так и худшую (чем больше значение t, тем хуже динамическая острота зрения) по сравнению со средним значением.

В качестве примера конкретной реализации использовался полый цилиндр 2 высотой и диаметром 300 мм, маска 9 с горизонтальной щелью шириной 20 мм располагалась перед цилиндром 2 на расстоянии 30 мм.

Электродвигатель 6 подбирался таким образом, чтобы вместе с двумя элементами передачи вращения 4 и 7 обеспечивать вращение цилиндра со скоростями от 0 до максимальной скорости вращения цилиндра с возможностью изменения скорости вращения на величину шага, например, 0.5 град./с. Максимальная скорость вращения цилиндра 2 определяется следующим образом. Поскольку известно, что угловая скорость следящих движений человека не превышает 80 град./сек [Шмидт Р. Физиология человека / Р.Шмидт, Г.Тевс. - М.: Мир, 1996. - 323 с., стр.237], максимальная скорость вращения цилиндра должна быть не менее оборотов в минуту, где ω - угловая скорость вращения цилиндра, ω0= 100 град./сек - максимальная угловая скорость следящих движений зрительной системы человека, - арктангенс отношения радиуса цилиндра к расстоянию от цилиндра 2 с таблицей оптотипов до глаза испытуемого. Для выбранных диаметра цилиндра 2 и расстояния между цилиндром 2 и испытуемым максимальная скорость составляет:

Датчик угловой скорости выполняется в виде тахогенератора. Пульт управления выполняется в виде персонального компьютера.

В соответствии с вышеизложенными требованиями к оптотипам таблицы для выбранных размеров и при расстоянии 1 м между цилиндром 2 и испытуемым, величина стороны оптотипа-квадрата и расстояние между оптотипами для какой-либо линии будет принимать значение а=0.3n мм, где n - номер линии при счете снизу вверх (для самой нижней линии - 0.3 мм, а для самой верхней - 3 мм).

Пусть линия с минимальными по размерам оптотипами, различаемыми испытуемым, будет девятой сверху (что соответствует статической остроте зрения 0.9), по ней будет определяться значение динамической остроты испытуемого. Допустим, после начала вращения цилиндра 2 оптотипы выбранной (девятой сверху) линии станут для испытуемого неподвижными при скорости вращения цилиндра, равной 6 град./с, тогда искомое время t определяется по формуле ; при размере оптотипа-квадрата а=0,6 мм, радиусе цилиндра и угловой скорости время следовательно, испытуемый обладает динамической остротой зрения 76 мс.

На основании вышеизложенного заявляемая совокупность позволяет создать способ определения динамической остроты зрения и устройство для его осуществления, позволяющие повысить точность измерения динамической остроты зрения за счет обеспечения непрерывности изображения.

Похожие патенты RU2462174C2

название год авторы номер документа
Устройство для определения остроты зрения 2019
  • Кодрян Андрей Игоревич
  • Никифоров Павел Александрович
  • Поручикова Евгения Павловна
RU2723598C1
ОПТОТИПЫ ДЛЯ ТОЧНОЙ ОЦЕНКИ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ 2010
  • Лебедев Дмитрий Савельевич
  • Белозеров Александр Евгеньевич
  • Рожкова Галина Ивановна
RU2447826C1
Способ экспертной оценки остроты зрения 2020
  • Малюгин Борис Эдуардович
  • Рожкова Галина Ивановна
  • Фомина Ольга Владимировна
  • Терехин Арсений Павлович
RU2727873C1
СПОСОБ ТРЕНИРОВКИ АККОМОДАЦИИ 2015
  • Тахчиди Христо Периклович
  • Рожкова Галина Ивановна
  • Стрижебок Алла Владимировна
  • Воробьева Дарья Андреевна
  • Сенько Игорь Викторович
RU2613084C2
СПОСОБ ОБСЛЕДОВАНИЯ ЗРЕНИЯ ГРУППОВОЙ 2020
  • Бетин Вячеслав Николаевич
RU2736427C1
СПОСОБ ПРОВЕРКИ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ 2013
  • Мягких Александр Иванович
RU2523142C1
СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ 2007
  • Коскин Сергей Александрович
  • Хараузов Алексей Кольмарович
  • Шелепин Юрий Евгеньевич
  • Бойко Эрнест Витальевич
  • Фокин Владимир Александрович
  • Труфанов Геннадий Евгеньевич
  • Севостьянов Андрей Виккентьевич
  • Пронин Сергей Вадимович
RU2357664C2
УСТРОЙСТВО ИНТЕРАКТИВНОЙ ОЦЕНКИ ЗРИТЕЛЬНЫХ, ПЕРЦЕПТИВНЫХ И КОГНИТИВНЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ЧЕЛОВЕКА 2010
  • Воробьев Андрей Всеволодович
  • Мишустин Виктор Васильевич
  • Стрижебок Алла Владимировна
  • Сидоренко Евгений Евгеньевич
  • Балашов Евгений Борисович
RU2454166C2
Оптотип для исследования остроты зрения 2018
  • Алиев Абдул-Гамид Даудович
  • Алиев Ахмед Абдулгамидович
  • Нурудинов Муса Муртузалиевич
  • Магомедова Марьям Магомедгаджиевна
  • Алиева Мадина Абдулгамидовна
RU2695919C1
СПОСОБ ОБЪЕКТИВНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ (ВАРИАНТЫ) 2018
  • Моисеенко Галина Александровна
  • Шелепин Юрий Евгеньевич
  • Пронин Сергей Вадимович
  • Чихман Валерий Николаевич
RU2690917C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 462 174 C2

Реферат патента 2012 года СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Группа изобретений относится к медицине и медицинской технике, а именно к офтальмологии, и предназначена для определения остроты зрения в динамике. В заявляемом способе определения динамической остроты зрения относительно испытуемого перемещают таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра 2. Каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы. Между испытуемым и цилиндром 2 с таблицей оптотипов располагают маску с горизонтальной щелью 9. Далее определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски 9 по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым. Начинают вращать цилиндр 2 с таблицей оптотипов, постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными. После чего регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения, рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию, соответствующее времени перемещения на величину, равную двойной стороне оптотипа-квадрата, по формуле ; где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, а - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра. Для осуществления данного способа используют устройство, которое содержит таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра 2. При этом цилиндр 2 соединен с основанием 1 посредством вертикальной оси 5, соединенной также с датчиком угловой скорости 3. Также оно содержит два элемента передачи вращения 4, 7, кинематически связанных между собой, один из которых 4 расположен на вертикальной оси 5, а другой 7 - на выходном валу электродвигателя 6, вход которого соединен с выходом пульта управления 8. В устройство введена маска с горизонтальной щелью 9, которая может перемещаться по вертикали. Маска 9 расположена перед цилиндром 2 и жестко закреплена на основании 1. Заявленная группа изобретений направлена на повышение точности измерения динамической остроты зрения за счет использования непрерывно движущихся оптотипов. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула изобретения RU 2 462 174 C2

1. Способ определения динамической остроты зрения с помощью перемещающихся относительно испытуемого оптотипов, отличающийся тем, что относительно испытуемого перемещают таблицу оптотипов, расположенную на внешней поверхности цилиндра, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, между испытуемым и цилиндром с таблицей оптотипов располагают маску с горизонтальной щелью, определяют статическую остроту зрения испытуемого, последовательно перемещая щель маски по линиям оптотипов, определяя линию оптотипов с минимальными размерами, различаемыми испытуемым, начинают вращать цилиндр с таблицей оптотипов, постепенно увеличивают скорость вращения цилиндра до момента, когда оптотипы выбранной линии станут для испытуемого неподвижными, регистрируют соответствующую этому моменту угловую скорость вращения, рассчитывают время перемещения оптотипа выбранной линии на следующую позицию, соответствующее времени перемещения на величину, равную двойной стороне оптотипа-квадрата, по формуле где t - искомое время - значение динамической остроты зрения, α - сторона квадрата-оптотипа, r - радиус цилиндра, ω - текущая скорость вращения цилиндра.

2. Устройство для определения динамической остроты зрения, содержащее оптотипы, отличающееся тем, что таблица оптотипов расположена на внешней поверхности цилиндра, причем каждая линия таблицы оптотипов представляет собой набор черно-белых полос квадратной формы, цилиндр соединен с основанием посредством вертикальной оси, соединенной также с датчиком угловой скорости, в устройство введена маска с горизонтальной щелью, которая может перемещаться по вертикали, маска с горизонтальной щелью расположена перед цилиндром и жестко закреплена на основании, два элемента передачи вращения, кинематически связанные между собой, один из которых расположен на вертикальной оси, а другой - на выходном валу электродвигателя, вход которого соединен с выходом пульта управления.

3. Устройство для определения остроты зрения по п.2, отличающееся тем, что маска представляет собой непрозрачную пластину, закрепленную на двух роликах для перемещения щели маски по вертикали.

4. Устройство для определения остроты зрения по п.2, отличающееся тем, что элементы передачи вращения выполнены в виде зубчатых колес.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2012 года RU2462174C2

Устройство для определения степени зрительного утомления 1985
  • Чирков Валерий Дмитриевич
  • Ковалев Владимир Юрьевич
  • Тарасов Юрий Николаевич
SU1346127A2
Устройство для определения остроты зрения и цветоощущения у детей раннего дошкольного возраста 1985
  • Касьян Татьяна Михайловна
  • Сенякина Антуанетта Степановна
SU1426535A1
Устройство для объективного определения остроты зрения 1989
  • Примаков Феликс Давидович
SU1718794A1
CN 201658357 U, 01.12.2010
US 20080158509 A1, 03.07.2008
CN 201384484 Y, 20.01.2010
САЕНКО А.П
МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ОЦЕНКИ ДИНАМИЧЕСКОЙ ОСТРОТЫ ЗРЕНИЯ, 2008.

RU 2 462 174 C2

Авторы

Воронцов Евгений Александрович

Мусалимов Виктор Михайлович

Саенко Алексей Петрович

Даты

2012-09-27Публикация

2010-08-26Подача