Ανάπτυξη Συστήματος Κορημετρίας
Creators: name: Γιαννακάκης, Δημήτριος Παναγιώτη
name: Πορτοκαλίδης, Δημήτρης Παρασκευά
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: κορημετρία
σύστημα
ιατρική
εντοπισμός φλας
pupillometry
system
medicine
flash detection

description: Η άμεση παρατήρηση των αυξομειώσεων του μεγέθους της κόρης του οφθαλμού (κορημετρία), θεωρείται εδώ και αρκετά χρονιά μια αξιόπιστη μέθοδος ανίχνευσης διαφόρων διαταραχών του ανθρώπινου οργανισμού. Υπάρχουν διάφορες εφαρμογές οι οποίες χρησιμοποιούν την κορημετρία, προκειμένου να εκτιμήσουν την λειτουργία του Αυτόνομου Νευρικού Συστήματος (ΑΝΣ) όταν αυτό δέχεται διαφόρων τύπων ερεθίσματα. Τέτοια ερεθίσματα μπορεί να είναι διάφορες ναρκωτικές ουσίες, το γνωσιακό φορτίο, το φως κτλ. Σήμερα, με την ραγδαία εξέλιξη της τεχνολογίας δίνεται η δυνατότητα σε διάφορους ερευνητές να ανακαλύψουν ότι η αντίδραση της κόρης στο φως όπως επίσης και σε διάφορα ψυχοφυσιολογικά ερεθίσματα αποτελεί ένα φαινόμενο με βάση το οποίο μπορούμε να μελετήσουμε πολλές λειτουργίες του εγκεφάλου. Η παρούσα μεταπτυχιακή διατριβή αποτελεί μέρος μιας πειραματικής μεθόδου μέτρησης της κόρης του ματιού και μελέτης της συμπεριφορά της κατά την διάρκεια ρήψης φωτός σε αυτήν, η οποία πραγματοποιείται στην Ψυχιατρική Κλινική του Α.ΧΕ.ΠΑ. Πραγματεύεται το αντικείμενο της κορημετρίας τόσο σε θεωρητικό επίπεδο, αναφέροντας τις φυσιολογικές πτυχές αυτής καθώς επίσης και σε πρακτικό επίπεδο αφού αναλύει ενδελεχώς το σύστημα κορημετρίας που αναπτύχθηκε στα πλαίσια του Διεπιστημονικού Μεταπτυχιακού Προγράμματος "Προηγμένα Συστήματα Υπολογιστών και Επικοινωνιών". Βασικός στόχος είναι η αυτοματοποίηση της διαδικασίας μέτρησης της κόρης του ματιού. Γι’ αυτόν ακριβώς τον λόγο αναπτύχθηκε ένα σύστημα μέτρησης της διαμέτρου της κόρης αυτού. Το σύστημα που υλοποιήθηκε αποτελεί συνδυασμό συγκεκριμένου τύπου υλικού (Hardware) και λογισμικού (Software). Πιο συγκεκριμένα σε ότι αφορά το κομμάτι του λογισμικού η υλοποίηση γίνεται με την χρήση του πακέτου MATLAB, ενώ σε ότι αφορά το υλικό, αυτό είναι στην ουσία η κατασκευή ενός κυκλώματος ανίχνευσης φωτός (φλας) και ταυτόχρονης ηχητικής ειδοποίησης κάθε φορά που εντοπίζεται αυτό. Μέσω αυτού του μηχανισμού παρέχεται μια πάρα πολύ σημαντική πληροφορία η οποία δεν συναντάται σε παρόμοια συστήματα και είναι η καταγραφή των ακριβών χρονικών στιγμών στις οποίες γίνεται ρήψη φωτός στον οφθαλμό. Βασικό στοιχείο για την ομαλή λειτουργία του συστήματος αποτελεί η σωστή αλληλεπίδραση μεταξύ του υλικού με το λογισμικό μιας και μόνο μέσω αυτής επιτυγχάνεται το επιθυμητό αποτέλεσμα. Η μέτρηση της κόρης του ματιού γίνεται μέσα σε ένα σκοτεινό δωμάτιο στο οποίο βρίσκεται ο εκάστοτε εξεταζόμενος και είναι τοποθετημένος σε τέτοια θέση έτσι ώστε το πρόσωπο του να είναι σε μικρή σχετικά απόσταση από την κάμερα η οποία καταγράφει τις μεταβολές στο μέγεθος της κόρης του ματιού του. Δίπλα σε αυτήν υπάρχει μια συσκευή υπερύθρων καθώς επίσης και μια ειδική ιατρική συσκευή η οποία εκπέμπει φώς. Η συχνότητα με την οποία εκπέμπεται το φως μπορεί να είναι είτε σταθερή είτε μεταβαλλόμενη. Το σύστημα κορημετρίας το οποίο προτείνεται επιτυγχάνει την ακριβή καταγραφή της διαμέτρου της κόρης τόσο σε κατάσταση ηρεμίας (πλήρες σκοτάδι) όσο και κατά την εκπομπή φωτός (φλας). Η εκπομπή αυτή έχει διάρκεια ορισμένων ms και μάλιστα μπορεί να γίνεται με διαφορετική συχνότητα κάθε φορά ανάλογα με τις ανάγκες του εκάστοτε πειράματος. Μέσα από αυτήν την διαδικασία και σε συνδυασμό με την γνώση των χρονικών σημείων που "πέφτει" το φλας είναι δυνατόν να εντοπιστούν ανωμαλίες του νευρικού συστήματος ενός εξεταζόμενου.
description: The direct observation of the changes in the size of the pupil (pupillometry) is considered for several years a reliable method for detecting various disorders of the human body. There are several applications which use pupillometry to assess the function of the Autonomous Nervous System (ANS) when it accepts different types of stimuli. Such stimuli can be various narcotic substances, cognitive load, light etc. Today, the rapid evolution of technology enables various researchers to discover that the reaction of the pupil to light as well as to various stimuli is a psychophysiological phenomenon against which we can study many brain functions. This master thesis is part of an experimental method for measuring the pupil and study the behavior during dropping light to it, which takes place at the Psychiatric Clinic of A.XE.PA. It deals with the subject of pupillometry both at a theoretical level, indicating the physiological aspects of this, as well as practical aspects, after thoroughly analyzing the pupillometry system developed within the Interdisciplinary Master's Program "Advanced Computer Systems and Communications." The main objective is to automate the process of measuring the pupil. For this reason a pupillometry system has been developed in order to measure the diameter of the pupil. The system implemented is a combination of hardware and software. In terms of the piece of software the implementation is done using MATLAB, while regarding the hardware, this is actually the construction of a light detection circuit and simultaneous alarm whenever it is detected. Through this mechanism a very valuable information is provided, which is not found in similar systems.This information is the accurate recording of the moments in which light is dropped to the eye. The key feature to the operation of the system is the proper interaction between the hardware and the software, since only through this the desired result is achieved. The measurement of the pupil takes place into a dark room in which the subject under consideration is placed in such a position so that he/she is placed in a relatively short distance from the camera which captures the changes in pupil size of the eye. Next to it there is an infrared device as well as a special medical device that emits light. The frequency with which the light is emitted can be either fixed or variable. The pupillometry system which is proposed achieves accurate recording of pupil diameter both at rest (total darkness) and during the light emission (flash). That emission has a duration of some miliseconds and can be made with different frequencies each time according to the needs of the experiment. Through this process and in combination with the knowledge of the time points at which the light "falls", is possible to identify abnormalities of the nervous system of a subject.
description: Σε συνεργασία με το τμήμα Λογιστικής και Χρηματοοικονομικής (Πανεπιστήμιο Μακεδονίας)