Устройство для выявления и лечения косоглазия Советский патент 1992 года по МПК A61B3/00 

Фие. 1

Изобретение относится к офтальмологии, в частности, к приборам для диагностики и лечения косоглазия.

Известно устройство мускултренер для упражнений по развитию подвижности глаз, состоящее из корпуса, подбородка и стержня для крепления тест-обьектов. Больной фиксирует глазами движущийся тест- объект, который совершает колебательные движения в горизонтальной плоскости. В ходе упражнений можно плавно менять амплитуду и частоту колебаний.

Недостатком данного устройства является ограничение зоны колебаний только горизонтальной плоскостью, что не позволяет в достаточной степени укреплять верхние (прямую и косую) и нижние (прямую и косую) мышцы глаз. Недостатком является также жестко ограниченный - 15-30 колебаний в минуту - диапазон регулирования скорости тест-обьекта.

Наиболее близким к заявляемому является устройство для кампиметрических мсс- ледованйй, состоящее из тактового генератора, генератора знакоместа, синхронизатора, знакогенератора, делителя частоты, цветосинтезатора, блока воспроизведения, блока дифференцирования, сумматора аналоговых сигналов, ана- логоцифрового и цифро-аналогового преобразователей, блока памяти, пульта пациента, пульта врача, дисплея врача, генератора пилообразного сигнала, элемента И, ИЛИ, в котором зрительный стимул формируется на телевизионном экране и перемещается по заданной траектории.

Недостатками устройства являются высокие сложность и стоимость устройства, большие габариты, возможность использования только в условиях медицинского учреждения при участии квалифицированного персонала. Недостатком является также изменение за счет плоского экрана расстояния между зрачком и зрительным стимулом, за счет чего изменяются угловые размеры зрительного стимула и вносится погрешность в результат измерения.

Цель изобретения - упрощение конструкции устройства и повышение удобства его использования для индивидуальных занятий при лечении косоглазия.

Указанная цель достигается тем, что в известное устройство, содержащее пульт пациента, тактовый генератор, первый и второй элементы И, аналого-цифровой преобразователь, триггер, делитель частоты и генератор знакоместа, вводится поворотная дуга с укрепленной на ней матрицей светоизлучающих элементов, второй анало- гоцифровой преобразователь, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, при этом выход тактового генератора подключен к первому входу делителя частоты, ко вторым входам

которого подключены выходы первого аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с первым выходом пульта пациента, второй выход которого соединен с третьим входом генератора знакоместа, а

0 третий выход пульта пациента связан со входом второго аналого-цифрового преобразователя, выходы которого подключены ко вторым входам блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены

5 со входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выходом подключенного ко второму входу триггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к первому входу гене0 ратора знакоместа, второй выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен со вторым входом генератора знакоместа, второй и третий выходы которого соединены соответ5 ственно со вторым и третьим входами матрицы светоизлучающих элементов, а первый выход генератора знакоместа подключен к первым входам блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, матрицы светоиз0 лучающих элементов и к входам первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом триггера.

Пульт пациента содержит источник опорного напряжения, подключенный ко

5 входам потенциометрических делителей частоты и угла отклонения и двоичному переключателю программ.

Матрица светоизлучающих элементов содержит группу из п элементов НЕ, две

0 группы по элементов И, последовательно соединенные дополнительные первый и второй элементы НЕ, группу из m буферных элементов, (n x 2m) светодиодов, при этом выходы каждого элемента НЕ подключены к

5 первым входам соответствующего элемента И из первой и второй групп, выход первого дополнительного элемента НЕ подключен ко вторым входам первой группы элементов И, а выход второго дополнительного эле0 мента НЕ подключен ко вторым входам второй группы элементов И, выходы всех элементов И подключены к анодам светодиодов, а их катоды - к выходу соответствующего буферного элемента, где п - число

5 строк в матрице, 2т - число столбцов в матрице.

Запоминающий блок содержит соединенные между собой элемент ИЛИ-НЕ, Т- триггер, два дешифратора и ряд ячеек памяти, при этом выход второго дешифратоpa подключен ко входам ячеек памяти, а выходы последних подключены к общей шине.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства; на фиг. 2 - пульт пациента; на фиг. 3 - генератор знакоместа; на фиг. 4 - матрица светоизлучающих элементов; на фиг. 5 - постоянное запоминающее устройство; на фиг. 6 - некоторое из возможных траекторий зрительного стимула.

Устройство содержит пульт пациента 1, тактовый генератор 2, первый аналого-цифровой преобразователь 3, делитель частоты 4, триггер 5, первый 6 и второй 7 элементы И, генератор знакоместа 8, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 9, первый 10 и второй 11 элементы ИЛИ-НЕ, поворотную дугу (на схеме не показание укрепленной на ней матрицей 12 светоизлучающих элементов, второй аналого-цифровой преобразователь 13.

Пульт пациента 1 содержит источник опорного напряжения 14, потенциометри- ческие делители частоты 15 и угла отклонений 16, двоичный переключатель программ 17.

Генератор знакоместа 8 содержит реверсивный счетчик 18 и постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 19

Матрица 12 светоизлучающих элементов может быть реализована, например, на базе светодиодов и в этом случае содержит п элементов НЕ 20, 2п элементов И 21. первый и второй дополнительные элементы НЕ 22 и 23, ггПЗуферных элементов 24, матрицу (n x 2m) светодиодов 25, разбитую на две равные половины относительно оси ординат.

Примем, что ячейки памяти, входящие в состав ПЗУ 19, имеют объем 2К адресов х I бит. Постоянное запоминающее устройство 19 содержит элемент ИЛИ-НЕ 26, Т-триг- гер 27, первый дешифратор 28 (координаты X), второй дешифратор 29 (сигналов выбора ячейки ПЗУ) и собственно ячейки памяти 30.

Количество ячеек памяти определяется из соотношения:

t -

х S при i К, х S при i Ж.

где 2Г - количество программ, записанных в ПЗУ;

К - разрядность адресного прострайсИ ва ячейки памяти;

i - разрядность входов первого дешифратора, определяемая условием

2м m 2j;

S n/l - количество ячеек памяти, необходимых для одновременной адресации 5 всех строк матрицы светоизлучающих элементов;

I - разрядность выходов ячейки памяти.

Устройство работает следующим обра0 зом.

Рассмотрим, например, действия пациента при лечении. В зависимости от группы тренируемых мышц выбирается пространственное положение поворотной дуги и вид

5 траектории зрительного стимула. Последний выбирается переключателем программ 17. На фиг. 6 приведены некоторые из возможных вариантов траекторий; линейная, пилообразная, синусоидальная. Траектория

0 образуется за счет выбора тех или иных элементов матрицы 12, адреса которых записа- . ны в ПЗУ 19. Код с переключателя 17 (второй выход пульта пациента 1) подается на вторые входы (старшие разряды адреса) ПЗУ 19

5 и определяет область последнего, из которой выбирается информация для построения траектории движения зрительного стимула.

Сигнал с потенциометрического делите0 ля частоты 15 поступает на вход первого аналого-цифрового преобразователя 3, с выхода которого в цифровом виде он поступает на вторые входы делителя частоты 4, в качестве которого используется, например,

5 счетчик с переменным коэффициентом деления. Коэффициент деления в таких счетчиках задается путем установки кода на управляющих входах. Импульсы с выхода тактового генератора 2 поступают на пер0 вый входделителя частоты 4. После пересчета с заданным коэффициентом деления на выходе делителя частоты 4 появляются импульсы, период следования которых задает время свечения одного светодиода 25 мат5 рицы 12. Эти импульсы подаются на вторые входы первого 6 и второго 7 элементов И. На первые входы элементов 6 и 7 подаются сигналы с первого (прямого) и второго (инверсного) выходов триггера 5 соответствен0 но. Таким образом, импульсы с выхода делителя частоты 4 будут проходить либо на выход блока 6, либо на выход блока 7 (в зависимости от состояния триггера 5). Поскольку выходы блоков б и 7 подключены к

5 счетным входам реверсивного счетчика, то приходящие импульсы делителя частоты 4 будут изменять состояние счетчика 18. Код на выходе реверсивного счетчика 18 определяет младшие адреса ПЗУ 19 и, следовательно, номер светодиода 25 - элемента

дискретизации траектории перемещения зрительного стимула (по оси ординат).

Знак координаты х (sign х) определяется состоянием триггера 27. Изменение состояния триггера 27 происходит при возврате траектории зрительного стимула к начальной точке, когда все входные сигналы элемента ИЛИ-НЕ 26 принимают нулевое значение и на выходе последнего появится единичный сигнал, который перебросит Т- триггер 27 в противоположное состояние. В результате этого изменится состояние дополнительных элементов НЕ 22 и 23. Тот из них, который находится в состоянии логической единицы, определяет ту половину матрицы 12, в которой производится отображение траектории. Так как логический нуль на выходе элементов 22 и 23 переводит в нулевое состояние выхода элементов И 21, следовательно на анодах светодиодов 25, подключенных к этим элементам И, будет потенциал низкого уровня и светиться они не будут.

Выбор строки матрицы 12 осуществляется подачей с выходов ячеек 30 на входы YI, Y2,...Yn элементов НЕ 20 комбинации, состоящей из (п-1)единиц и нуля в соответствующем разряде. Таким образом, после инвертирования на вход только одного элемента И 21 будут поданы все единицы и это определит строку светодиодов 25, на аноды которых будет подан потенциал высокого уровня.

Выбор столбца матрицы, т.е. одного из светодиодов 25 указанной выше строки, производится подачей на входы XL X2,...Xm с дешифратора 28 комбинации, состоящей из (т-1) единицы и одного нуля в соответствующем разряде. Тогда на выходе только одного буферного элемента установится потенциал низкого уровня, и соответствующий светодиод зажжется.

Т.к. элементы И 21 и буферные элементы 24 имеют выходы с открытым коллектором, то обеспечивается нормальное свечение электродов.

При изменении кодовых комбинаций на первом и втором входах матрицы 12 будет выбран другой светодиод 25.

Первый дешифратор 28 (координаты X) формирует комбинацию, содержащую (т-1) единицу и нуль в позиции, соответствующей номеру, поступившему на вход дешифратора. Ячейки памяти 30 объединены в группы по S ячеек, Для выбора одной из этих групп используется второй дешифратор 29 (сигналов выбора). На его входы подается количество сигналов, превышающих адресное пространство ячеек 30. В последних записывается комбинация, содержащая нуль в

соответствующей строке траектории зрительного стимула.

При движении стимула от центра к краю счетные импульсы будут поступать на суммирующий вход счетчика 18 и его содержимое будет увеличиваться. При движении стимула в обратном направлении импульсы будут поступать на вычитающий вход счетчика 18 и, следовательно,траектория будет

повторяться, но в обратном направлении. Во время сеанса пациент при помощи переключателя программы. 17 в любой момент может выбрать другую траекторию движения зрительного стимула (например, для чередования нагрузки на различные группы мышц). Скорость перемещения зрительного стимула задается пациентом при помощи делителя частоты 15, определяющего коэффициент пересчета в делителе 4.

Такие манипуляции позволяют пациенту подбирать скорость и траекторию движения стимула в зависимости от тех задач, которые перед ним стоят, и от своего состояния.

Формула изобретения

1. Устройство для выявления и лечения косоглазия, содержащее пульт пациента,

тактовый генератор, первый и второй элементы И, аналого-цифровой преобразователь, триггер, делитель частоты и генератор знакоместа, содержащий реверсивный счетчик и запоминающий блок, отличающ е е с я тем, что, с целью упрощения конструкции и повышения удобства в эксплуатации при индивидуальных занятиях для лечения косоглазия, в устройство вводится поворотная дуга с укрепленной на ней

матрицей светоизлучающих элементов, второй аналого-цифровой преобразователь, блок элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, первый и второй элементы ИЛИ-НЕ, при этом выход тактового генератора подключен к первому входу делителя частоты, к вторым входам которого подключены выходы первого аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с первым выходом пульта пациента, второй выход которого соединен с третьим входом генератора знакоместа, а третий выход пульта пациента связан с входом второго аналого- цифрового преобразователя, выходы которого подключены к второым входам блока

элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, выходы которых соединены с входами второго элемента ИЛИ-НЕ, выходом подключенного к второму входутриггера, первый выход которого соединен с первым входом первого элемента И, выход которого подключен к

первому входу генератора знакоместа, второй выход триггера соединен с первым входом второго элемента И, выход которого соединен с вторым входом генератора знакоместа, второй и третий выходы которого соединены соответственно с вторым и третьим входами матрицы светоизлучаю- щих элементов, а первые выходы генератора знакоместа подключены к первым входам блока элементов ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, матрицы светоизлучающих элементов и к входам первого элемента ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с первым входом триггера.

2.Устройство поп. Ч.отличающее- с я тем, что пульт пациента содержит источник опорного напряжения, подключенный к входам потенциометрических делителей Частота и Угол отклонения и к двоичному переключателю программ

3.Устройство поп. 1,отличающее- с я тем, что матрица светоизлучающих элементов содержит группу из п элементов НЕ,

две группы по п элементов И, последовательно соединенные дополнительные первый и второй элементы НЕ, группу из буферных элементов n x 2m светодиодов, где п - число строк в

матрице, 2т - число столбцов в матрице, при этом выходы каждого элемента НЕ подключены к первым входам соответствующего элемента И из первой и второй групп, выход первого дополнительного элемента НЕ подключей к вторым входам первой группы элементов И, а выход второго дополнительного элемента - к вторым входам второй группы элементов И, выходы всех элементов И подключены к анодам светодиодов, а их катоды к выходу соответствующего буферного элемента.

4. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что запоминающий блок содержит соединенные между собой элемент ИЛИНЕ, Т-триггер, первый и второй дешифраторы и ряд ячеек памяти, при этом выход дешифратора подключен к входам ячеек памяти, а выходы последних - к общей шине.

К

16

Фие.1

Физ.д

Физ.6