Устройство для кампиметрических исследований Советский патент 1987 года по МПК A61B3/00 A61B3/02 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для исследования состояния сетчатки глаза при массовых обследованиях зрения у населения.

Цель изобретения - сокращение времени исследований путем автоматизации процесса измерения.

На фиг.1 приведена структурная схема устройства; на фиг.2 - генератор знакоместа; на фиг.З - знакогенератор; на фиг.4 - пульт врача.

Устройство содержит тактовый генератор 1, синхронизатор 2, счетчик 3, знакогенератор 4,, дисплей 5 врача, коммутатор 6, блок 7 воспроизведения, делитель 8 частоты, пульт 9 врача, триггер 10, пульт 11 пациента, элемент HJIFi 12, элемент И 13, генератор

ния возможно исчезновение тест-объекта из поля зрения пациента- в -некоторой точке экрана вследствие снижения светочувствительного порога или пато- 5 логии соответствующей области сетчатки глаза. При этом испытуемьш нажимает на первую клавишу пульта 11 пациент та, в результате чего тест-объект будет зафиксирован в данной точке экрана, а его яркость начнет постепенно нарастать. Если исчезновение тест- объекта из поля зрения пациента обусловлено снижением чувствительности соответствующей точки сетчатки, то при достижении яркости теста некоторой величины испытуемьй должен заметить зрительньй стимул. При этом он нажимает на вторую клавишу пульта 11 пациентаS в результате чего в блок 15

10

5

14 знакоместа, блок 15 памяти, анало- памяти будет записано значение свето- го-цифровой преобразователь 16, циф- чувствительного порога обнаруженной роаналоговый преобразователь 17, блок 18 задержки, генератор 19 пилообразпатологичной области сетчатки, а тест-объект продолжит перемещение по заданной траектории. В противном случае, если исчезновение тест-объекта из поля зрения пациента обусловлено функциональными нарушениями обследуемой зоны сетчатки, при достижении максимального значения уровня яркости в блок 15 памяти соответствующая точка будет записана как неотреагиро- вавшая на стимул, и будет возобновлено перемещение тест-объекта. На экране дисплея 5 врача в процессе обсле 5

ного напряжения, блок 20 дифференцирования, сумматор 21 аналоговых сигналов, цветосинтезатор 22, мультивибратор 23 и второй элемент И 24.

Генератор 14 знакоместа содержит счетчик 25 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 26.

Знакогенератор 4 содержит реверсивные счетчики 27 и 28 и элемент И 29.

Пульт 9 врача содерядат многоразряд- ньй переключатель 30, регистр 31, источник 32 опорного напряжения, потен- 35 дования будет воспроизводиться карта циометрические делители , кнопоч- поля зрения пациента, на которой ф1пс- ньм переключатель 36 и генератор 37 одиночных импульсов.

Устройство работает следующим образом. вого кодирования (значения пороговых

.Перед началом обследования пациен - уровней яркости, записанные в блоке ту предлагается на время исследования зафиксировать свой взгляд на точке фиксации, расположенной в центре экпатологичной области сетчатки, а тест-объект продолжит перемещение по заданной траектории. В противном случае, если исчезновение тест-объекта из поля зрения пациента обусловлено функциональными нарушениями обследуемой зоны сетчатки, при достижении максимального значения уровня яркости в блок 15 памяти соответствующая точка будет записана как неотреагиро- вавшая на стимул, и будет возобновлено перемещение тест-объекта. На экране дисплея 5 врача в процессе обслесируются зоны сетчатки с пониженным светочувствительным порогом, причем цвет зон за счет использования цветорана блока 7 воспроизведения, С пуль- та 9 врача исследователь задает необходимый размер точечного объекта, его цвет и яркость, причем яркость предъявляемого тест-объекта устанавливается равной среднему значению светочувствительного порога пациента с остротой зрения, равной единице.

Исследование начинается с момента запуска врачом тактового генератора 1. При этом точечный тест-объект на- 55 чинает перемещаться по заданной траектории, задаваемой генератором 14 знакоместа. В процессе тестирова15 памяти, преобразуются с помощью цийроаналогового преобразователя 17 в соответствующие цвета) позволяет врачу судить о неоднородности распределения чувствительности сетчатки.

Таким образом, в случае исчезновения тест-объекта из поля зрения па- цчента в процессе обследования свето- 50 чувствительньй порог исследуемой зоны сетчатки определяется путем увеличения уровня яркости тест-объекта при фиксированных значениях его координат, а в случае выявления абсолютной слепоты тестируемой области этот факт фиксируется при достижения яркости тест-объекта максимального значения.

ния возможно исчезновение тест-объекта из поля зрения пациента- в -некоторой точке экрана вследствие снижения светочувствительного порога или пато- логии соответствующей области сетчатки глаза. При этом испытуемьш нажимает на первую клавишу пульта 11 пациент та, в результате чего тест-объект будет зафиксирован в данной точке экрана, а его яркость начнет постепенно нарастать. Если исчезновение тест- объекта из поля зрения пациента обусловлено снижением чувствительности соответствующей точки сетчатки, то при достижении яркости теста некоторой величины испытуемьй должен заметить зрительньй стимул. При этом он нажимает на вторую клавишу пульта 11 пациентаS в результате чего в блок 15

памяти будет записано значение свето- чувствительного порога обнаруженной

памяти будет записано значение свето- чувствительного порога обнаруженной

дования будет воспроизводиться карта поля зрения пациента, на которой ф1пс-

патологичной области сетчатки, а тест-объект продолжит перемещение по заданной траектории. В противном случае, если исчезновение тест-объекта из поля зрения пациента обусловлено функциональными нарушениями обследуемой зоны сетчатки, при достижении максимального значения уровня яркости в блок 15 памяти соответствующая точка будет записана как неотреагиро- вавшая на стимул, и будет возобновлено перемещение тест-объекта. На экране дисплея 5 врача в процессе обследования будет воспроизводиться карта поля зрения пациента, на которой ф1пс-

вого кодирования (значения пороговых

сируются зоны сетчатки с пониженным светочувствительным порогом, причем цвет зон за счет использования цветоуровней яркости, записанные в блоке

5

15 памяти, преобразуются с помощью цийроаналогового преобразователя 17 в соответствующие цвета) позволяет врачу судить о неоднородности распределения чувствительности сетчатки.

Таким образом, в случае исчезновения тест-объекта из поля зрения па- цчента в процессе обследования свето- 0 чувствительньй порог исследуемой зоны сетчатки определяется путем увеличения уровня яркости тест-объекта при фиксированных значениях его координат, а в случае выявления абсолютной слепоты тестируемой области этот факт фиксируется при достижения яркости тест-объекта максимального значения.

Исследователь с пульта 9 врача путем нажатия на кнопочный переключатель 30 задает размер тест-объекта. При этом на выходе регистра 31 устанавливается соответствукнций код, который, подается на вторую группу входов делителя 8 частоты, в качестве которого используется, например, счетчик с переменным коэффициентом деления. Коэффициент деления в таких счетчиках задается путем установки кода на управляющих входах. С помощью потенциометрического делителя 33 исследователь задает пороговый уровень яркости стимула, равный среднестатистическому значению, а с помощью потенциометрических делителей 34 и. 35 - цветность стимула. Постоян -то ты.

задаются с помощью делителя 8 час- на счетные входы которого поный сигнал на выходе блока 33 определяет амплитуду сигнала изображения,20 даются импульсы дискретизации макси- а сигналы с выхода блоков 34 и 35 - мальной частоты, а на управлякяцие соотношения между сигналами изображения красного, зеленого и синего цветов, формируемых в цветосинтезаторе

входы - код с выхода регистра 31. При установке в счетчиках 27 и 28

кодов Ny и Ny, определяющих координа- 22. При нажатии на кнопочный переклю- ты точечного объекта в текущий момент

чатель 36 запускается генератор 37 одиночных импульсов, и на его ходе появляется импульс малойэ длительности, который -устанавливает в исходное состояние счетчик 25 генера тора 14 знакоместа (импульс подается на вход установки нуля) и через элемент ИЛИ 12, поступив на второй вход триггера 10, устанавливает его в единичное состояние.

Сигнал высокого уровня с выхода триггера 10 поступает на первый вход элемента И 13, на второй вход которого подаются прямоугольные импульсы с выхода тактового генератора 1. Период следования этих импульсов определяет время воспроизведения тест- объекта в точке траектории (элемента дискретизации траектории перемещения) Через элемент И 13 прямоугольные им- пульсы поступают на первый вход генератора 14 знакоместа (на счетный вход счетчика 25). Код счетчика 25 определяет номер элемента дискретизации траектории перемещения тест-объекта. Этот код подается на адресные входы постоянного запоминающего устройства 26, в ячейках памяти которого записа

На выходах цветосинтезатора 22 мируются цветовые сигналы изображе ния, которые подаются на вторую гр пу входов (сигнальные входы) блока воспроизведения. На первую группу входов блока 7 подаются строчные и кадровые синхроимпульсы с первого хода синхронизатора 2. При появлен очередного импульса тактового гене тора 1 содержимое c4eT4tn a 25 гене ратора 14 знакоместа будет изменят

ны координаты X и Y элементов дискрет

тизации траектории. С выхода блока соответственно будут изменяться и 26 коды X и Y подаются на установоч- коды N и Ny на выходе постоянного ные (первые) входы реверсивных счет- запоминающего устройства 26, и чиков 27 и 28, на третью группу вхозапоминающего устройства Zb, и точе ный тест-объект, формируемый знако

дов которых (входы синхронизации установки кодов) подаются строчные и кадровые синхроимпульсы с первого выхода синхронизатора 2. Установка кодов X и Y осуществляется в момент прихода строчных и кадровых синхроимпульсов. На вторые (счетные) входы реверсивных счетчиков 27 и 28 (используется режим вычитания) подаются импульсы дискретизации растра изображения по осям X и Y с выхода делителя 8 частоты. Точечный тест-объект формируется из дискретных элементов, полученных путем разбиения телевизионного растра. Периоды импульсов дискретизации TX и Ту определяют размер элемента изображения йХ и uY. Т и

- то ты.

задаются с помощью делителя 8 час- на счетные входы которого подаются импульсы дискретизации макси- мальной частоты, а на управлякяцие

даются импульсы дискретизации макси- мальной частоты, а на управлякяцие

входы - код с выхода регистра 31. При установке в счетчиках 27 и 28

. времени, счетчики 27 и 28 переполняются после просчета Ny и Nyимпульсов дискретизации по осям X и Y, при этом в момент переполнения на выходах 30 счетчиков 27 и 28 появляется импульс переполнения, длительность которого соответствует размеру дискретного элемента изображения. При логическом перемножении сигналов переполнения 35 счетчиков 27 и 28 на выходе элемента И 29 будет сформирован импульсный сигнал точечного объекта. Этот сигнал подается на второй вход цветосинте- затора 22 и определяет момент подключения источника опорного напряжения цветосинтезатора 22 к координатным делителям модуля цвета (яркости) и цветности цветосинтезатора 22.

На выходах цветосинтезатора 22 формируются цветовые сигналы изображения, которые подаются на вторую группу входов (сигнальные входы) блока 7 воспроизведения. На первую группу входов блока 7 подаются строчные и кадровые синхроимпульсы с первого выхода синхронизатора 2. При появлении очередного импульса тактового генератора 1 содержимое c4eT4tn a 25 генератора 14 знакоместа будет изменяться.

40

50

соответственно будут изменяться и коды N и Ny на выходе постоянного запоминающего устройства 26, и

соответственно будут изменяться и коды N и Ny на выходе постоянного запоминающего устройства 26, и

запоминающего устройства Zb, и точечный тест-объект, формируемый знакогенератором 4, будет перемещаться дискретно по траектории, записанной в блоке 26.

При восприятии пациентом тестового из-ображения тест-объект в некоторый момент времени может спроецироваться на патологически измененньй участок сетчатки или в область слепого пятна. При этом пациент может не воспринять тест-объект. Он нажмет на кла- 10 вишу пульта 11 пациента и сигнал низкого логического уровня сбросит триггер 10 в нулевое состояние, в результате чего прекратится поступление тактовых И1-1яульсов с выхода блока 1 t5 на счетный вход счетчика 25 и запустится генератор 19 пилообразного напряжения. На выходе этого блока будет постепен ю нарастать напряжение. Оно

блок 18 задержки и аналого-цифровой преобразователь 16 подается на третью группу входов блока 15 памяти. Блок 18 задерживает сигнал на время телевизионного кадра для того, чтобы совпадение сигналов на входе элемента И 24 произошло при сигнале яркости, соответствующем обнаруженному порогу На первую (адресную) группу входов блока 15 памяти подается код адресации ячеек памяти, причем при поступлении кадрового синхроимпульса на . первьй (управляющий) вход коммутатора б, на первую группу входов блока 15 памяти подаются коды текущего местоположения тест-объекта с выхода постоянного запо ганающего устройства 26 генератора 14 знакоместа.

Во время отсутствия кадровых синподается на второй вход сумматора 21, 20 хроимпульсов на втором (управляющем)

На его выходе появится сигнал пилообразной Аормы, сдвинутый относительно порогового сигнала, заданного потен- циометрическим делителем 33. В результате увеличения управляющего сиг- 25 нала на первом входе цветосинтезато- ра 22 яркость тест-объекта будет линейно нарастать.

Если невосприятие тест-объекта на пороговом уровне яркости вызвано снютеннем чувствительности участка сетчатки, то при достижении яркости стимула некоторого значения пациент увидит тест-объект. При этом он налс- мет на вторую клавишу пульта 11 пациента и сигнал высокого уровня с второго его выхода поступит на первый вход элемента ИЛИ 12 и установит триггер 10 в единичное состояние. Положивходе блока 15 памяти он находится в режиме воспроизведения, а на его вторую группу входов (адресные входы) с выхода счетчика 3 подаются коды для считывания информации в системе телевизионной развертки.С этой целью на вторые (счетные) входы счетчика 3 подаются импульсы дискретизации телевизионного растра по осям X и Y с 30 второй труппы выходов синхронизатора 2, а на era первые (установочные) входы подаются строчные и кадровые синхроимпульсы с первой группы вьгхо-- дов синхронизатора 2.

Блоки 15,16,17, 18,23,24,6,5 и 3 используются для того, чтобы во время обратного хода луча ЭЛТ блока 7 воспроизведения и дисплея 5 (когда приходит кадровьй синхроимпульс на пер35

тельньш перепад сигнала на выходе ,вьм вход элемента И 24) записать в

ячейки блока 15 памяти коды координат X; и у- точки, не увиденные па45

ка 10 запустит ждущий мультивибратор 23,, ксо орьй сформирует импульс длительностью более телевизионного кадра. Этот 1Мпульс подается на второй вход элемента И 24, разрешая прохождение через блок кадрового синхроимпульса, подаваемого на первьй вход элемента И 24 с первого выхода синхронизатора 2. Импульсньй сигнал с выхода элемента И 24 подается на второй вход блока 0 15 памяти и переводит его из режима воспроизведения в режим записи. В этот момент времени на информационные входы блока 15 памяти подается цифроциентом, а во время прямого хода луча ЭЛТ воспроизвести эти точки для врача. Записанньй в блоке 15 памяти код яркости тест-объекта подается с его выхода на вход цифроаналогового преобразователя 17 и в цвете воспроизводится на дисплее 5 врача.

Таким образом, врач по цвету воспроизводимых на дисплее 5 точек мо- судить о степени снижения чувствительности участков сетчатки глаза пациента. Если неразличение тествой код уровня яркости тест-объекта, 55 объекта пациентом в конкретном месте при.котором пациент нажал на вторую экрана обусловлено патологическими клавишу пульта 11 пациента. Для этого изменениями (нарушением функции участ- сигнал с вьтхода сумматора 21 через ка.сетчатки), то яркость стимула.

блок 18 задержки и аналого-цифровой преобразователь 16 подается на третью группу входов блока 15 памяти. Блок 18 задерживает сигнал на время телевизионного кадра для того, чтобы совпадение сигналов на входе элемента И 24 произошло при сигнале яркости, соответствующем обнаруженному порогу. На первую (адресную) группу входов блока 15 памяти подается код адресации ячеек памяти, причем при поступлении кадрового синхроимпульса на . первьй (управляющий) вход коммутатора б, на первую группу входов блока 15 памяти подаются коды текущего местоположения тест-объекта с выхода постоянного запо ганающего устройства 26 генератора 14 знакоместа.

Во время отсутствия кадровых син5

входе блока 15 памяти он находится в режиме воспроизведения, а на его вторую группу входов (адресные входы) с выхода счетчика 3 подаются коды для считывания информации в системе телевизионной развертки.С этой целью на вторые (счетные) входы счетчика 3 подаются импульсы дискретизации телевизионного растра по осям X и Y с 0 второй труппы выходов синхронизатора 2, а на era первые (установочные) входы подаются строчные и кадровые синхроимпульсы с первой группы вьгхо-- дов синхронизатора 2.

Блоки 15,16,17, 18,23,24,6,5 и 3 используются для того, чтобы во время обратного хода луча ЭЛТ блока 7 воспроизведения и дисплея 5 (когда приходит кадровьй синхроимпульс на пер5

45

0

циентом, а во время прямого хода луча ЭЛТ воспроизвести эти точки для врача. Записанньй в блоке 15 памяти код яркости тест-объекта подается с его выхода на вход цифроаналоговог преобразователя 17 и в цвете воспроизводится на дисплее 5 врача.

Таким образом, врач по цвету воспроизводимых на дисплее 5 точек мо- судить о степени снижения чувствительности участков сетчатки глаза пациента. Если неразличение тест55 объекта пациентом в конкретном месте экрана обусловлено патологическими изменениями (нарушением функции учас ка.сетчатки), то яркость стимула.

71297793

остигнув максимального значения, бупт в м п д в к в

дет снижена затем до порогового уровня, и движение тест-объекта возобновится. Это обеспечивается тем, что пилообразное напряжение на выходе бло-5 ка 19, достигнув максимально заданного значения, будет сброшено в нуль. Отрицательньй перепад напряжения про- дифференцируется блоком 20, и на его

памяти, цифроаналоговый преобразова- тель и дисплей врача, при этом первый выход синхронизатора соединен с первыми входами знакогенератора, блока воспроизведения, счетчика, коммутатора, дисплея врача и второго элемента И, второй выход синхронизатора подключен к первому входу делителя частоты и второму входу счетчика, выход которовыходе появится импульсный сигнал (го подключен к третьему входу коммута- сокого уровня, которьгй, пройдя че- тора, первьй выход пульта врача сое- рез элемент ИЛИ 12, поступит на вто- динен с вторьм входом делителя часто- рой вход триггера 10 и установит его в единичное состояние. При этом тактовые импульсы с выхода блока 1 прой- 5 роге, в свою очередь, связан с вторым дут через элемент И 13, и тест-объект входом цветосинтезатора, выходы пуль- продолжит движение.

Таким образом, для оценки сетчатки и выявления того, вызвано ли отсутствие реакции в отдельных точках сетчат-20 элемента И и входами генератора пики снижением чувствительности или на- лообразного напряжения и мультивибра- рушениями сЬункций Лоторецепторов с . тора, третий выход пульта врача сое- помощью предлагаемого устройства нет необходимости многократного повторения тестирования на различных уровнях яркости, а обеспечивается однократное тестирование сетчатки глаза

ты, выход которого подключен к второму входу знакогенератора, выход котота пациента связаны с первыми входами элемента ИЛИ и триггера, выход которого соединен с первым входом первого

25

динен с вторьм входом генератора знакоместа и третьим входом элемента ИЛИ, выход которого подключег к второму входу триггера, выход генератора пилообразного напряжения соединен с первым входом сумматора аналоговых сигна- лов и через блок дифференцирования с

отлична от нормы. В результате реали- 0 вторым входом элемента ИЛИ, второй вы- зованного приема тестирования обеспе- ход пульта врача связан с вторым вхои модуляции яркости тест-объекта только в тех точках, где реакция сетчатки

читается сокращение времени исследования. Результаты исследования отображаются на дисплее в виде цветной картограммы, по цвету которой можно судить о степени нарушений функций сетчатки.

Формула изобретения

Устройство для кампиметрнческих исследований, содержащее синхронизатор, знакогенератор, блок воспроизведения, пульт врача и пульт пациента, отличающееся тем, что, с целью сокращения времени исследований путем автоматизации процесса измерения, в устройство введены тактовый генератор, генератор знакоместа, цветосинтезатор, делитель частоты, два элемента И, триггер, элемент ИЛИ, блок дифференцирования, мультивибратор, генератор пилообразного напряжения, сумматор аналоговых сигналов.

дом сумматора аналоговых сигналов, ход которого соединен с первым вход цветосинхронизатора и через последо

35 вательно включенные блок задержки и аналого-цифровой преобразователь с третьим входом блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к второму вх

ду дисплея врача, четвертый выход пульта врача подключен к третьему входу цветосинтезатора, выход котор го соединен с вторым входом устройс ва воспроизведения, выход тактового генератора подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом генератора знакоместа, выход которого, в свою очередь, подключен к третьему входу знакогенератора и второму входу комм татора, выход которого соединен с первым входом блока памяти, а выход мультивибратора подключен к второму входу второго элемента И, выход кото

45

50

пггп. у - у pain о. otncWiVJi ихэьмл. .t,./ ji jj i - jki-i-j- li i n 1 у .vf., « V

аналого-цифровой преобразователь, ком- рого соединен с вторым входом блока мутатор, счетчик, блок задержки, блок

памяти.

памяти, цифроаналоговый преобразова- тель и дисплей врача, при этом первый выход синхронизатора соединен с первыми входами знакогенератора, блока воспроизведения, счетчика, коммутатора, дисплея врача и второго элемента И, второй выход синхронизатора подключен к первому входу делителя частоты и второму входу счетчика, выход которо(го подключен к третьему входу коммута- тора, первьй выход пульта врача сое- динен с вторьм входом делителя часто- роге, в свою очередь, связан с вторым входом цветосинтезатора, выходы пуль-

ты, выход которого подключен к второму входу знакогенератора, выход кото(го подключен к третьему входу коммута- тора, первьй выход пульта врача сое- динен с вторьм входом делителя часто- роге, в свою очередь, связан с вторым входом цветосинтезатора, выходы пуль-

элемента И и входами генератора пилообразного напряжения и мультивибра- тора, третий выход пульта врача сое-

та пациента связаны с первыми входами элемента ИЛИ и триггера, выход которого соединен с первым входом первого

20 .

25

дом сумматора аналоговых сигналов, выход которого соединен с первым входом цветосинхронизатора и через последовательно включенные блок задержки и аналого-цифровой преобразователь с третьим входом блока памяти, выход которого через цифроаналоговый преобразователь подключен к второму входу дисплея врача, четвертый выход пульта врача подключен к третьему входу цветосинтезатора, выход которого соединен с вторым входом устройства воспроизведения, выход тактового генератора подключен к второму входу первого элемента И, выход которого соединен с первым входом генератора знакоместа, выход которого, в свою очередь, подключен к третьему входу знакогенератора и второму входу коммутатора, выход которого соединен с первым входом блока памяти, а выход мультивибратора подключен к второму входу второго элемента И, выход кото

ил./ ji jj i - jki-i-j- li i n 1 у .vf., « V

рого сое

памяти.

Фиг, 2

Изобретение позволяет исследовать состояние сетчатки, определять границы и чувствительность зон с пониженным порогом световосприятия, а также патологические участки, не реагирующие на зрительньй стимул, ко- торьй формируется на телевизионном экране и перемещается по заданной траектории. При исчезновении зрительного стимула из поля зрения пациент нажимает клавишу на пульте пациента при этом перемещение стимула прекращается, и его яркость возрастает до тех пор, пока пациент не увидит стимул и не нажмет вторую клавишу на пульте. Зоны с нормальной и пониженной чувствительностью сетчатки отображаются на дисплее врача различным цветом и яркостью. Устройство содержит тактовый генератор 1, синхронизатор 2, счетчик 3 импульсов, знакогенератор 4, дисплей 5 врача, коммутатор 6, блок 7 воспроизведения, делитель 8 частоты, пульт 9 врача, триггер 10, пульт 11 пациента, элемент 12 ИЛИ, элемент 13 И, генератор 14 знакоместа, блок 15 памяти, аналого-цифровой преобразователь 16, цифро- аналоговый преобразователь 17, блок 18 задержки, генератор 19 пилообразного напряжения, блок 20 дифференцирования, сумматор 21 аналоговых сигналов, цветосинтезатор 22, мультивибратор 23 и второй элемент 24 И. 4 ил. (Л фиг f

ФигМ