СПОСОБ ХРОМОПУПИЛЛОМЕТРИИ
METHOD OF CHROMOPUPILLOMETRY

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, психофизиологии, гигиене, неврологии, и может быть использовано при исследованиях зрачковых реакций глаза (пупиллометрии, пупиллографии). Пупиллометрия (измерение диаметра зрачка) является объективным методом исследования функционального состояния организма. Многочисленные исследования показали высокую информативность пупиллографических показателей при оценке функционального состояния нервной системы и организма в целом. Реакция зрачков на световой раздражитель является безусловным рефлексом, который не поддается контролю со стороны коры головного мозга. Зрачок, являясь диафрагмой глаза, регулирует световой поток, падающий на сетчатку. При ярком освещении он сужается, при снижении интенсивности освещения - расширяется. Многие физические и химические факторы влияют на скорость зрачковой реакции. Имеются данные о специфичности зрачковых реакций при интоксикациях, в том числе и наркотических (Куцало Анатолий Леонидович. Пупиллометрия в качестве метода экспресс-диагностики наркотической интоксикации : диссертация… кандидата медицинских наук: 14.00.20 /: Институт токсикологии. - Санкт-Петербург, 2004. - 118 с.: 40 ил. РГБ ОД),
Регистрация и математическая обработка результатов исследования зрачкового рефлекса представляют большие трудности в связи с высокой скоростью зрачковой реакции малыми размерами зрачка. В настоящее время используются специальные приборы пупиллометры, основанные на оторегистрации зрачковой реакции.
Метод пупиллометрии, широко используемый в токсикологической и офтальмологической практике, отражает как количественные, так и качественные изменения, происходящие в организме.
Существуют различные устройства для пупиллометрии (Номер патента: 197169. Класс(ы) патента: А61В 3/00. Номер заявки: 2000129759/14. Дата подачи заявки: 29.11.2000. Дата публикации: 27.01.2003. Заявитель(и): Макаров Игорь Анатольевич Автор(ы): Макаров И.А. Патентообладатель(и): Макаров Игорь Анатольевич.) Устройство регистрации зрачковых реакций, содержащее фиксатор головы обследуемого, инфракрасный осветитель, блок регистрации отраженного светового потока, источник стимулов, включающий блок генерации световой вспышки, персональный компьютер, отличающееся тем, что в него введены видеоконтрольное устройство и калибратор, содержащий блок имитации размеров зрачка в абсолютных единицах, управляемый с помощью персонального компьютера, в источник стимулов введены блок генерации звукового стимула и блок генерации электрического разряда, при этом блок регистрации отраженного светового потока выполнен в виде ИК-чувствительной телевизионной камеры, связанной с персональным компьютером и видеоконтрольным устройством через введенный блок, запоминающий и обрабатывающий каждый кадр телевизионного изображения в цифровой форме.
Номер патента: 2066971. Класс(ы) патента: А61В 3/10. Номер заявки: 93043629/14. Дата подачи заявки: 31.08.1993. Дата публикации: 27.09.1996. Заявитель(и): Российский университет дружбы народов Автор(ы): Ананин В.Ф.; Вельховер Е.С. Патентообладатель(и): Российский университет дружбы народов. Изобретение относится к области медицинской техники, а именно к нейроофтальмологическим приборам, применяемым для исследования реакции зрачка глаза. Формула изобретения: Устройство для регистрации зрачкового рефлекса, содержащее блок осветителя, блок видоискателя и проекционный блок, оптически и механически связанные между собой, блок световой стимуляции, оптически сопряженный с оптической осью проекционного блока, электронный блок, электрически связанный с блоком световой стимуляции, блоком осветителя, фотоприемником проекционного блока и электронно-оптическим преобразователем блока видоискателя, отличающееся тем, что блок осветителя выполнен в виде набора инфракрасных светодиодов, размещенных на кольцевой оправе, жестко связанной с объективом проекционного блока и оптически сопряженной с глазом испытуемого, а блок световой стимуляции представляет собой светодиод, работающий как в режиме фонового освещения, так и в режиме импульсной световой вспышки, в оптической оси которого размещена пластина с фиксационной точкой, выполненной на пересечении в оптической оси проекционного блока, блока световой стимуляции и зрительной оси испытуемого.
и
и
В качестве прототипа выбран следующий патент. Номер патента: 2190343. Класс(ы) патента: А61В 3/06. Номер заявки: 99103477/14. Дата подачи заявки: 16.02.1999. Дата публикации: 10.10.2002. Заявитель(и): Государственное предприятие конструкторское бюро "Спецвузавтоматика". Автор(ы): Аграновский А.В.; Берг О.Ю.; Евреинов Г.Е. Патентообладатель(и): Государственное предприятие конструкторское бюро "Спецвузавтоматика". Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано для измерения параметров зрительного восприятия при проведении психофизиологических исследований или профэкспертизы. Способ определения латентного периода зрительного восприятия человека, заключающийся в формировании тестового объекта с равномерной фоновой освещенностью 500-800 лк, стабилизированного относительно сетчатки глаза испытуемого, и воздействии на сетчатку глаза вспышкой от источника света, светимостью 8000-10000 лк и длительностью 0,01-0,03 с при последующем наблюдении испытуемым светового пятна, отличающийся тем, что в качестве тестового объекта используют зрачок испытуемого, диаметр которого пропорционален размеру светового пятна, а источник света располагают от глаза на расстоянии, меньшем фокусного, при этом после вспышки света в ходе ряда попыток формируют импульс освещенности с амплитудой, равной фоновой заданной длительности Т, задний фронт которого совпадает с моментом восприятия испытуемым начала уменьшения диаметра наблюдаемого им светового пятна, и по значению Т определяют латентный период зрительного восприятия зрачковой реакции человека.
Устройство для регистрации зрачкового рефлекса, содержащее блок осветителя, блок видоискателя и проекционный блок, оптически и механически связанные между собой, блок световой стимуляции, оптически сопряженный с оптической осью проекционного блока, электронный блок, электрически связанный с блоком световой стимуляции, блоком осветителя, фотоприемником проекционного блока и электронно-оптическим преобразователем блока видоискателя, отличающееся тем, что блок осветителя выполнен в виде набора инфракрасных светодиодов, размещенных на кольцевой оправе, жестко связанной с объективом проекционного блока и оптически сопряженной с глазом испытуемого, а блок световой стимуляции представляет собой светодиод, работающий как в режиме фонового освещения, так и в режиме импульсной световой вспышки, в оптической оси которого размещена пластина с фиксационной точкой, выполненной на пересечении в оптической оси проекционного блока, блока световой стимуляции и зрительной оси испытуемого.
1
2
3
Как видно из описания, все способы исследования зрачковых реакций (пупиллометрии, пупиллографии) основаны на фоторегистрации изображения зрачка и последующей математической обработке результатов на световую вспышку. Во всех случаях это источник белого света. Существенным недостатком такой методики считаем плохую дозируемость стимула (нет четкого определения белого света, его баланса). Известно, что каждый источник света имеет широкий диапазон (видимый диапазон света имеет интервал от 380 до 780 нм). При этом параметры белого света очень сильно отличаются в зависимости от принципа и технологии получения светового потока. Стандартизация баланса белого света в предлагаемых устройствах отсутствует. Наряду с этим в соответствии с трехкомпонентной теорией цветового зрения Г.Гельмгольца в сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, каждый из которых наиболее чувствителен к свету определенной длины волны: к красному, зеленому и синему участкам светового спектра, то есть соответствует трем «основным» цветам. Кривые спектральной чувствительности трех видов колбочек частично перекрываются. При смешении трех основных цветов возникает ощущение белого цвета. Объективные данные, подтверждающие гипотезу о наличии трех типов рецепторов цветового зрения, были получены с помощью микроспектрофотометрических измерений одиночных колбочек, а также посредством регистрации цветоспецифичных рецепторных потенциалов колбочек в сетчатках животных, обладающих цветовым зрением. Таким образом, цветовое зрение основано на трех независимых физиологических процессах. Комбинации получаемых от рецепторов сигналов обрабатываются в нейронных системах восприятия яркости и цвета. Правильность данной теории подтверждается законами смешения цветов, а также многими психофизиологическими факторами. Например, на нижней границе фотопической чувствительности в спектре могут различаться только три составляющие - красный, зеленый и синий. Согласно международной конвенции, в качестве первичных (главных) цветов F, F, F, которые могут использоваться для построения современных цветовых систем, выбраны чистые цвета с длинами волн 700 нм (красный цвет), 546 нм (зеленый цвет) и 435 нм (голубой). Для получения белого цвета при аддитивном смешивании весовые коэффициенты этих основных цветов (a, b и с) должны быть связаны следующим соотношением:
а+b+с=1.
В связи с вышеизложенным целью изобретения является создание метода хромопупиллометрии, который значительно повышает информативность методики исследования зрачковой реакции.
Для исследования зрачковой реакции и осуществления пупиллометрии производят воздействие световыми стимулами с длиной волны 671 нм (чисто красный), с длиной волны 546 нм (чисто зеленый) и 435 нм (чисто синий). Данные стимулы могут быть использованы отдельно, последовательно или в сочетании. Также возможно одновременное воздействие вышеуказанными световыми стимулами, что в данном случае обеспечивает получение белого света. Предлагаемый способ оценки зрачковой реакции глаза имеет существенные отличия от прототипа по длине волны используемых источников света, по возможности получения комбинаций источников и стандартизированного белого света. Монохроматический свет лучше калибруется, что повышает точность исследований. В результате использования данного способа появляется не имеющаяся ранее возможность избирательной реакции компонентов центральной зоны сетчатки на световой стимул с различной длиной волны, что значительно расширяет диагностические возможности при исследовании психомоторных реакций и раннем выявлении макулярной патологии. В результате применения способа получены данные пупиллографии, по соотношению этих данных можно получать дополнительную информацию о состоянии сетчатки и нервной системы организма. Используемые диапазоны света имеют разную энергонасыщенность (имеется прямая зависимость энергии светового потока от длины волны, более коротковолновое излучение более энергонасыщено), что также имеет диагностическую значимость.