Способ офтальмологического исследования поля зрения и контроля фиксации взгляда Российский патент 2018 года по МПК A61B3/24 

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, а именно к периметрии для субъективного обнаружения наличия тестового стимула, и может быть использовано для ранней диагностики первичной глаукомы и других заболеваний, ограничивающих поле зрения глаза человека.

Для обследования поля зрения используется периметрия - способ, при котором исследуется светочувствительность различных участков сетчатки глаза путем проецирования на них предъявляемых зрительных стимулов и регистрации реакции пациента на предъявленный стимул [Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии, ГЭОТАР-Медиа, 1999; Еричев В.П., «Периметрия», М., 2009].

Обследование проводится следующим образом:

- взгляд обследуемого глаза фиксируется на точке фиксации и должен быть неподвижным во время проведения всего обследования;

- зрительные стимулы предъявляются поочередно на различных угловых координатах относительно зрительной линии;

- пациент реагирует на предъявление стимулов, например, нажатием кнопки «вижу»;

- реакция пациента регистрируется и затем интерпретируется.

При обследовании поля зрения указанным способом важным фактором является контроль фиксации взгляда на точке фиксации. От точности контроля положения зрачка зависит точность определения координат проекции стимула на сетчатку глаза.

Известны два основных способа контроля фиксации взгляда на точке фиксации: по методу Heijl-Krakau (периодическое предъявление зрительных стимулов в зону слепого пятна) и с помощью видеокамеры [http://www.mediccity.ru/equipments/24].

Основным недостатком метода Heijl-Krakau является его низкая точность, которая объясняется большими размерами слепого пятна (в норме примерно 6 на 8°), что при проецировании на него стимула размером 0,43° (III по Гольдману) дает погрешность определения координат, недопустимую по требованиям ИСО 12866.99. Следует также отметить субъективную составляющую метода (наличие ложноположительных реакций) и дополнительное время, которое требуется на проведение обследования с использованием метода Heijl-Krakau.

Более точен способ контроля с помощью видеокамеры. Но и он имеет недостаток, в связи с тем что зрительная линия (зрительная ось, ось фиксации)

[http://dic.academic.ru/dic.nsf/enc_medicine/12199/%D0%97%D1%80%D0%В8%D1%82%D0%B5%D0%BB%D 1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F1 не совпадает с оптической осью глаза [http://medbe.ru/materials/obshchee-v-oftalmologii/ponyatie-o-klinicheskoy-refraktsii] и у разных людей это отклонение имеет разные значения, невозможно контролировать положение зрачка по его геометрическим параметрам, даже расположив камеру на оптической оси периметра. Контроль (измерение) положения зрачка может вестись только относительно какого-то исходного положения глаза, а исходные (нулевые) координаты фиксируются в момент, когда оператор считает, что взгляд зафиксирован на точке фиксации, т.е. присутствует субъективная составляющая. С учетом того что глаз находится в постоянном непроизвольном движении (дрейф, саккады и пр.), установить такой момент очень сложно, т.к. сегодня не существует объективного метода, позволяющего точно определить, смотрит ли глаз в данный момент на точку фиксации или нет.

Проблема усугубляется в способах обследования поля зрения с использованием точки фиксации, предъявляемой на различных координатах относительно оптической оси периметра. Например, при «водительском» тест, со смещенными точками фиксации. В этом случае необходимо или определять момент совпадения зрительной линии с каждой новой точкой фиксации и фиксировать это положение глаза как базовое или измерять и контролировать угол поворота глаза относительно положения, зафиксированного как базовое, с фиксацией взгляда на точке фиксации, находящейся, например, на оптической оси периметра.

Следует отметить, что видеокамеры и другие датчики движения не обеспечат необходимую точность определения угла поворота глаза из-за большого перечня физиологических особенностей глаза [http://zreni.ru/2061-dvizheniya-glaz-9474-chast-1.html].

В качестве ближайшего аналога к заявляемому решению выбран способ офтальмологического исследования поля зрения по патенту России №2217039 (МПК А61В 3/024, 2006 г.), осуществляемый путем фиксации взгляда пациента в точке фиксации, поочередного предъявления пациенту в различных точках поля зрения зрительного стимула с изменяющейся яркостью, восприятия пациентом зрительного стимула и определения яркостного порога восприятия пациентом зрительного стимула, при этом после каждого восприятия пациентом зрительного стимула, предъявленного в очередной точке зрения, выбирают точку фиксации взгляда пациента в точке предъявления воспринятого пациентом зрительного стимула и факт восприятия пациентом зрительного стимула определяют на основании регистрации его глазодвигательной реакции.

Недостатками способа исследования по патенту России №2217039 являются недостаточные качество и достоверность информации, получаемой при исследовании поля зрения пациента, что в конечном итоге снижает качество ранней диагностики различных заболеваний глаза, включая раннюю глаукому. Это объясняется тем, что в указанном способе возможен точный контроль только одного базового положения глаза, т.е. контроль фиксации взгляда только на одной точке фиксации (находящейся, например, на оптической оси периметра). А точный контроль различных углов поворота глазного яблока, т.е. контроль фиксации взгляда на многочисленных точках предъявления воспринятых пациентом зрительных стимулов затруднен и невозможен с необходимой точностью по следующей причине.

Для точного определения угла поворота глазного яблока, то есть контроля фиксации взгляда с помощью видеокамеры (или других датчиков), во-первых, необходимо знать точные размеры яблока и роговицы, что на практике нереально, а во-вторых, необходимо знать точное расположение осей вращения глазного яблока, что еще более проблематично, так как центр вращения глаза отличается от анатомического центра и его расположение зависит от положения глаза в глазнице, анатомических особенностей костных стенок и тканей глазницы, а также степени раскрытия глазной щели; точно определить центр вращения не представляется возможным [http://zreni.ru/2061-dvizheniva-glaz-9474-chast-1.html].

Соответственно отсутствие в способе точного контроля фиксации взгляда на многочисленных точках предъявления воспринятых пациентом зрительных стимулов делает невозможным использование этих стимулов в качестве точек фиксации взгляда и, как следствие, делает невозможным определение точных координат участка сетчатки, на который будет проецироваться (воздействовать) очередной зрительный стимул.

Результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении достоверности результатов обследования за счет обеспечения возможности контроля фиксации взгляда на зрительных стимулах, предъявляемых в различных точках поля зрения, что дает возможность использовать эти стимулы в качестве точек фиксации взгляда.

Указанный результат достигается тем, что заявляемый способ осуществляется путем поочередного предъявления пациенту в различных точках поля зрения зрительных стимулов, восприятия их пациентом и использования в качестве точек фиксации взгляда, отличается тем, что зрительный стимул несет смысловую нагрузку, а факт фиксации взгляда на нем регистрируют на основании речевой реакции пациента - озвучивании смыслового содержания зрительного стимула.

Угловой размер зрительных стимулов может соответствовать размерам I…V по Гольдману и устанавливается в зависимости от задач обследования. Наименьший размер (I) равен 6,5', что даже при его применении обеспечит читаемость смыслового стимула, так как разрешающая способность среднего здорового глаза равна примерно 1'.

Исследование поля зрения осуществляется следующим образом:

- пациент проинструктирован, что должен называть (озвучивать) появляющиеся в его поле зрения новые зрительные стимулы, например цифры от 1 до 9;

- пациент фиксирует взгляд на первом предъявленном зрительном стимуле и называет его значение, например «девять», в случае если увиденный зрительный стимул воспринят и озвучен правильно, результат регистрируется как положительный, если нет - как отрицательный;

- при положительном результате первый зрительный стимул считается точкой фиксации взгляда, предъявляется следующий зрительный стимул, пациент воспринимает его и озвучивает его значение. При правильном определении следующего зрительного стимула координаты его местоположения определяются относительно координат предыдущего стимула как точки фиксации взгляда;

- при отрицательном результате предъявляется следующий зрительный стимул, пациент воспринимает его и озвучивает, при правильном его определении он становится точкой фиксации взгляда, и координаты последующего стимула определяются относительно этой точки фиксации;

- координаты предъявления следующих зрительных стимулов могут отсчитываться как от местоположения предыдущего правильно определенного зрительного стимула, так и от координат любого другого правильно определенного стимула в случае, когда предыдущий зрительный стимул не зафиксирован или определен неправильно.

При проведении исследования зрительные стимулы поочередно предъявляются пациенту в различных областях поля зрения.

Современные компьютерные программы распознавания речи [http:www.frolov-lib.ru/books/hi/ch06.html] позволяют автоматизировать заявленный способ: компьютер, управляющий работой периметра, сможет определять, верно или неверно идентифицирован и озвучен предъявленный зрительный стимул, и в соответствии с этим регистрировать реакцию пациента и управлять обследованием. Более того, программу можно настраивать на каждого пациента, на тембр его голоса, произношение и даже - язык. Для этого перед началом обследования пациента просят назвать изображения зрительных стимулов, планируемых к предъявлению, а компьютер запишет в память произнесенные слова и будет сравнивать их с произношением в процессе процедуры. Такая настройка позволит удалить языковой барьер (в необходимых случаях) и сократить до минимума возможные ошибки в распознавании речи.

Таким образом, с помощью заявляемого решения:

1. Появляется возможность контролировать фиксацию взгляда на зрительных стимулах, предъявляемых в многочисленных точках поля зрения (и, соответственно, возможность использования этих стимулов в качестве точек фиксации взгляда), так как для идентификации и «прочтения» предъявленного зрительного стимула необходимо спроецировать его изображение в зону центральной ямки желтого пятна, тем самым взгляд фиксируется на зрительном стимуле.

2. Отпадает необходимость контроля положения глаза с помощью известных способов: метод Heijl-Krakau (крайне неточный из-за большого размера слепого пятна, отличающегося к тому же по форме и по величине у разных глаз и при разных патологиях), датчики движения и видеокамеры (не обеспечивают необходимой точности определения угла поворота глаза из-за большого перечня физиологических особенностей глаза [http://zreni.ru/2061-dvizheniya-glaz-9474-chast-1.html]).

3. Упрощается обследование поля зрения у пациентов детского возраста, т.к. появляется элемент игры: можно просто называть увиденные фигурки (цветок, кубик, кружок и т.д.).

Вышеперечисленное позволяет повысить достоверность результатов обследования.

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии. Поочередно предъявляют в различные точки поля зрения тестовые зрительные стимулы. При этом каждый зрительный стимул несет смысловую нагрузку. При восприятии стимула и озвучивании его смыслового содержания эту точку используют в качестве точки фиксации взгляда пациента. Способ позволяет повысить достоверность определения точки фиксации взгляда пациента, что достигается за счет озвучивания смыслового содержания воспринимаемого стимула, что и позволяет контролировать фиксацию взгляда пациента.

Способ офтальмологического исследования поля зрения и контроля фиксации взгляда, осуществляемый путем поочередного предъявления пациенту в различных точках поля зрения зрительных стимулов, восприятия их пациентом и использования в качестве точек фиксации взгляда, отличающийся тем, что зрительный стимул несет смысловую нагрузку, а факт фиксации взгляда на нем регистрируют на основании речевой реакции пациента - озвучивании смыслового содержания зрительного стимула.