УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОЛЯ ЗРЕНИЯ

Полезная модель относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для ранней диагностики первичной глаукомы и других заболеваний, ограничивающих поле зрения глаза человека.
Индивидуальная толерантность зрительного нерва определяет индивидуальный уровень офтальмотонуса, при котором не нарушается трофика нервных структур глаза. Для выявления начала развития оптической нейропатии и оценки динамики ее течения, в частности при глаукоме, большое значение имеет раннее выявление начальных изменений периферического зрения. Эти изменения выражаются в сужении периферических границ и появлении скотом в парацентральных отделах полей зрения.
Для ранней диагностики нарушения трофики периферии сетчатки особенно латеральных ее отделов применяют используется оборудование, принцип действия которого основан на раздражении светом, самых крайних по своему месторасположению светочувствительных элементов сетчатки глаза.
Известно устройство для исследования поля зрения (авторское свидетельство №1680056, А61В 3/024), которое содержит полусферический экран с расположенными на его внутренней поверхности светодиодами, программный блок включения светодиодов, блок регистрации ответов, пульт управления.
Недостатками данного устройства являются достаточно большие габаритные размеры поворотного полусферического экрана со световыми тест-объектами, что существенно ограничивает область его эффективного использования, а также то, что оно не позволяет исследовать крайние периферические границы поля зрения, что принципиально важно для ранней диагностики глаукомы. Ограниченные диагностические возможности этого устройства для исследования поля зрения обусловлены в значительной степени неэффективным конструктивным выполнением полусферического экрана, геометрическая форма которого существенно отличается от геометрической формы сетчатки глаза.
Также известно устройство для исследования поля зрения, принятое за прототип, имеющее небольшие габариты (патент РФ Т2285440, А61В 3/024). В данном устройстве решена задача расширения исследуемых границ поля зрения глаза пациента, обеспечения возможности ранней диагностики глаукомы, а также повышения информативности и качества диагностики заболеваний сетчатки глаза.
Устройство содержит демонстрационный экран с перфорациями и световыми точечными тест-объектами в виде светодиодов для предъявления пациенту, на поверхности которого по его центральной оси закреплен фиксационный световой тест-объект. В демонстрационном экране напротив фиксационного светового тест-объекта выполнено смотровое окно для наблюдения световых тест-объектов. Сферический демонстрационный экран и смотровое окно выполнены соответственно диаметром 1,75-1,9 L и 0,85-1,1 L, где L - горизонтальный размер глазницы человека. Для управления светодиодами введен блок управления.
Недостатками данного устройства являются:
- имеющая место погрешность в определения границ поля зрения, обусловленная неконтролируемым блужданием зрачка глаза пациента относительно направления на фиксационный тест-объект;
- отсутствие подсветки внутренней поверхности демонстрационного экрана, наличие которой обусловлено требованиями стандарта Гольдмана, что также сказывается на увеличении погрешности определения границ поля зрения.
Технической задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является расширение диагностических возможностей и повышение точности определения границ поля зрения.
Данная техническая задача решается тем, что рядом с фиксационным тест-объектом, расположенным в точке пересечения центральной оси демонстрационного экрана, проходящей через центр смотрового окна, с поверхностью демонстрационного экрана, напротив смотрового окна, дополнительно размещена видеокамера, предназначенная для регистрации движения зрачка пациента относительно направления на фиксационный световой тест-объект, а по границе смотрового окна размещены источники подсветки внутренней поверхности демонстрационного экрана. Световые тест-объекты могут излучать свет белого и/или зеленого и/или красного цвета, интенсивность и длительность которого может меняться с помощью блока управления.
На фигуре 1 представлено расположение источников подсветки 5, фиксационного светового тест-объекта 3 и видеокамеры 4 относительно демонстрационного экрана 1.
На фигуре 2 представлена блок схема взаимосвязи электрических элементов устройства.
На фигуре 3 показана геометрическая схема для расчета ошибки при отклонении зрачка относительно фиксационного светового тест-объекта.
На фигуре 4 показана проекция демонстрационного экрана 1 на плоскость.
На фигурах приведены следующие обозначения:
1 - демонстрационный экран;
2 - световые тест-объекты;
3 - фиксационный тест-объект;
4 - видеокамера;
5 - источники подсветки;
6 - многоразрядная шина;
7 - блок управления;
8 - кнопка «Тест-объект виден».
Устройство работает следующим образом.
Благодаря своим оптимальным конструктивным размерам и физиологически оптимальной форме корпуса и демонстрационного экрана со световыми точечными тест-объектами 2 устройство позволяет использовать его как для проведения статической периметрии, так и для кинетической периметрии. Размеры смотрового окна определены, исходя из естественных физиологических размеров глазницы человека и с учетом геометрической формы и размеров сферического демонстрационного экрана. Исходя из этого, размер смотрового окна устанавливают диаметром 0,85-1,1 горизонтального размера глазницы человека. Диаметр демонстрационного экрана 1 выбран, исходя из физиологической конфигурации лица человека, условия размещения на его поверхности определенного количества световых тест-объектов 2, а также с учетом естественных размеров глазницы человека. Оптимальный диаметр сферического демонстрационного экрана 1 составляет 1,75-2,0 горизонтального размера глазницы человека.
При проведении статической периметрии пациент прижимает глаз к смотровому окну устройства, фиксируя свой взор на фиксационном тест-объекте 3. С помощью блока управления 7 пациенту в случайном порядке высвечивают световые тест-объекты 2. Пациент, видя световой тест-объект 2, нажимает кнопку "Тест-объект виден" 8. Через заданный промежуток времени высвечивается очередной тест-объект 2. С помощью блока управления 7 регистрируют их восприятие и по нему определяют состояние зрительной системы пациента.
По всей сферической поверхности демонстрационного экрана 1 выполнены перфорации в виде отверстий (диаметром от 0,5 до 1,0 мм), и за каждым отверстием установлен световой точечный тест-объект 2, в качестве которых используют светодиоды белого, и/или зеленого и/или красного цвета. Это важно при диагностике патологии зрительного анализатора и некоторых неврологических заболеваний (например, рассеянного склероза).
Всего на сферической поверхности демонстрационного экрана 1 может быть установлено (в зависимости от конструктивного варианта реализации) от 72 до 144 светодиодов. При этом перфорации (отверстия) и светодиоды (тест-объекты 2) расположены определенным упорядоченным образом. Перфорации, выполненные на сферической поверхности демонстрационного экрана 1, образуют 8-16 меридианов. На каждом четном меридиане (например, для демонстрационного экрана с 16 меридианами это: 2, 4, 6, 8, 10, 12, 14 и 16) точечные тест-объекты расположены через 10°, начиная с 10°, т.е. следующим образом: 10°-20°-30°-40°-50°-60°-70°-80°-90°.
На каждом нечетном меридиане (1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 15) световые точечные тест-объекты 2 расположены через 10°, начиная с 5°, т.е. следующим порядком: 5°-15°-25°-35°-45°-55°-65°-75°-85°. Таким образом, на каждом меридиане выполнены 9 перфораций (отверстий) и установлены соответственно 9 точечных световых тест-объектов 2. Такое расположение точечных световых тест-объектов 2 по всему полю демонстрационного экрана позволяет определить светочувствительность сетчатки глаза равномерно во всех квадрантах и в максимальном объеме до 90° со всех сторон).
Демонстрационный экран 1 может быть выполнен, например, из матового пластика. На фигуре 4 показана развертка демонстрационного экрана 1, представляющая собой проекцию сферы на плоскость (для примера количество меридианов на фигуре у уменьшено). Это обеспечивает высокую технологичность сборки и монтажа демонстрационного экрана 1.
Для обеспечения требуемых условий наблюдения за световыми тест объектами 2 демонстрационный экран 1 подсвечивается изнутри источниками подсветки 5. Параметры источников подсветки (количество источников, цвет излучения, яркость) подбираются исходя из требований стандарта Гольдмана.
Световые тест-объекты 2 соединены с многоразрядной шиной 6, которая служит для подключения устройства к блоку управления 7 для регистрации, результатов измерения поля зрения. Интенсивность излучения, его длительность и интервалы между световыми импульсами может меняться в заданных пределах. Это позволяет определять порог чувствительности сетчатки на разную яркость светового стимула. Для обеспечения высокой точности исследований и получения объективных результатов измерений в патентуемом устройстве предусмотрена длительность предъявления стимула (светового тест-объекта 2): 0,1 с; 0,2-0,5 с при интервале 2-3 с.
Блок управления 7 выполнен с функцией отображения информации.
При проведении кинетической периметрии действуют аналогичным образом, только световые тест-объекты 2 высвечиваются строго по меридианам начиная с периферии.
Известно, что точность периметрических исследований существенно зависит от фиксации взора. На характер фиксации оказывают влияние два основных фактора: длительность стимула и случайность места его предъявления. Однако независимо от параметров этих факторов взгляд пациента совершает непроизвольные движения, отклоняясь от направления на фиксационный тест-объект 3 на случайную величину. Это приводит к статистической ошибке в определении границ поля зрения. Этот наглядно демонстрирует фигура 3. Для компенсации данной ошибки рядом с фиксационным тест-объектом 3 расположена миниатюрная видеокамера 4. центр поля зрения которой направлен на центр смотрового окна. Видеокамера 4 фиксирует движение зрачка пациента, что позволяет внести корректировку в результаты измерений и получить более точные значения границ поля зрения.
При наличии у пациента патологии в макулярной (центральной) области сетчатки предусмотрена возможность фиксации взора на дополнительных 4 точках (дополнительные фиксационные тест-объекты (не показаны)) в 2-х и 5-ти градусах от "центрального" фиксационного тест-объекта 3).
Врач осуществляет анализ полученных результатов исследования и дает соответствующее диагностическое заключение о состоянии зрительной системы пациента.
В качестве световых тест объектов 2 и фиксационных тест-объектов 3 могут быть использованы светодиоды.
Роль блока управления 7 может выполнять обычный персональный компьютер с инсталлированной специальной программой управления и обработки информации.
Для проведения исследований поля зрения могут быть также использованы самые различные блоки управления и регистрации результатов измерения. Например, аналогичные блоки серийно выпускаемого отечественного автоматического периметра «Периком». При этом устройство может использоваться как в компьютерном варианте с принтером (модель «Периком-01), так и с автономным блоком управления и принтером (модель «Периком-02).
В качестве видеокамеры 4 могут быть использованы различные мини- и микровидеокамеры. Например, микровидеокамеры типа ZT - 802, 805, 812, BW - 308AS, имеющие хождение на рынке. Или видеокамеры, используемые компанией Civen Imagic (Израиль) в капсулах для эндоскопии (PillCam Capsule Endoscopy).
Заявителем разработана технология монтажа и сборки демонстрационного экрана 1 с фиксационными тест-объектами 3 и световыми тест-объектами 2.
Практика проведения исследований пациентов подтвердила высокую эффективность исследования поля зрения с помощью прототипа.
Использование заявляемого устройства инструментально позволит реально расширить границы исследуемых областей сетчатки глаза, повысить информативность и качество диагностики, обеспечить большую достоверность и объективность оценки состояния зрительной системы пациента.