УСТРОЙСТВО СВЕТОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ЗРИТЕЛЬНУЮ СИСТЕМУ ПАЦИЕНТА

Полезная модель относится к области медицинской техники и может быть использована для исследования и функциональной оценки психофизиологического состояния человека, степени утомления, диагностики нервно психических отклонений, что является особенно важным при профотборе и допуске к определенным видам работ, требующим быстрой реакции и концентрации внимания при длительном зрительном напряжении (операторы, авиадиспетчеры и др.).
Известны офтальмологические и физиотерапевтические устройства, обеспечивающие воздействие на человеческий глаз изменяемым световым излучением (как правило, свето-цветовыми мельканиями, имеющими различную частоту, а также яркостные и спектральные характеристики), которое оказывает либо лечебный эффект, либо используется для исследования глаза и диагностики психофизиологического и психоэмоционального состояния человека.
Результаты исследования и диагностики основываются на анализе реакции пациента на то или иное световое воздействие с определенными характеристиками, на которое пациент реагирует, как правило, путем нажатия кнопки в момент восприятия указанного воздействия.
Известно устройство светового воздействия на зрительную систему пациента, используемое для коррекции депрессивных состояний и аутоагрессивных поведенческих реакций человека [RU 2479325].
Рассматриваемое устройство содержит светодиодный излучатель на основе единичных светодиодов различного цвета, а также блок управления и генерации электрических импульсов, задающий режимы работы светодиодного излучателя. Входящие в состав устройства конструктивные узлы соединены с помощью проволочных соединений. Светодиодный излучатель, в частности, вмонтирован в очковую опору.
Рассматриваемое устройство позволяет варьировать яркость, цветность и геометрию поля излучения.
Недостатками данного устройства являются наличие в его составе нескольких узлов, соединенных между собой проволочными соединениями, что снижает компактность устройства и ограничивает возможность взаимного пространственного расположения его составных частей. Кроме того, за счет использования источника, содержащего ограниченное количество единичных светодиодов, устройство не позволяет плавно изменять параметры светового излучения в широких пределах, что может снизить эффективность светового воздействия на пациента.
Указанные факторы снижают удобство пользования устройством.
Известно устройство светового воздействия на зрительную систему пациента [RU 2214150], используемое для компьютерной диагностики односторонней атрофии волокон зрительного нерва, которое выбрано в качестве ближайшего аналога.
Устройство содержит светодиодный излучатель световых импульсов, источник питания для светодиодного излучателя, а также электрически связанный со светодиодным источником микроконтроллер, обеспечивающий достижение заданных параметров световых импульсов. При этом микроконтроллер выполнен с возможностью его связи с внешним устройством управления, задающим требуемые параметры световых импульсов.
Светодиодный излучатель смонтирован в закрепляемом на голове пациента оптическом блоке, выполненном в виде очковой оправы. Указанная оправа содержит две непрозрачные полусферы, на которых в полях зрения правого и левого глаза размещены группы единичных двух и трехцветных светодиодов, расположенных под углом к главной оптической оси соответствующего глаза, и два двухцветных светодиода, расположенные по оптической оси соответствующего глаза.
Микроконтроллер выполнен в виде отдельного блока, который содержит средство для генерации и формирования электрических импульсов, определяющих спектрально-световые и геометрические параметры поля свечения светодиодного излучателя.
В качестве внешнего устройства управления использована персональная ЭВМ с дисплеем.
Микроконтроллер электрически связан со светодиодным излучателем и с внешним устройством управления с помощью проводных соединений.
В данном устройстве за счет наличия множества светодиодов в светодиодном источнике оказывается возможным с относительно малым шагом перекрыть поле зрения глаза.
Однако наличие в составе устройства удаленных друг от друга блоков связанных проволочными соединениями, снижает компактность устройства, а также ограничивает возможность взаимного пространственного расположения его составных частей. Кроме того, поскольку светодиодный источник все же содержит ограниченное количество единичных светодиодов, в рассматриваемом устройстве не удается достигнуть плавного регулирования спектрально-цветовых и геометрических параметров поля свечения.
Указанные факторы снижают удобство пользования устройством.
Проблемой, решаемой при реализации заявляемого устройства, является повышение удобства пользования.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что в устройстве светового воздействия на зрительную систему пациента, включающем источник питания, полупроводниковый излучатель света, электрически связанный с ним микроконтроллер, обеспечивающий выработку светового излучения с заданными параметрами, выполненный с возможностью его связи с внешним устройством управления, задающим параметры светового излучения, при этом полупроводниковый излучатель смонтирован в корпусе размещаемого на голове пациента оптического блока и содержит множество полупроводниковых источников света, расположенных в полях зрения правого и левого глаза, согласно полезной модели источник питания выполнен в виде встроенного в корпус оптического блока аккумулятора, микроконтроллер смонтирован на плате, встроенной в корпус оптического блока, полупроводниковый излучатель выполнен в виде OLED дисплеев, расположенных в корпусе оптического блока в полях зрения правого и левого глаза, при этом устройство содержит смонтированный на плате и встроенный в корпус оптического блока радиомодуль, связанный с микроконтроллером и обеспечивающий возможность его радиосвязи с внешним устройством управления, а также смонтированную в оптическом блоке окулярную оптическую систему, расположенную после OLED дисплеев по ходу светового излучения.
Принципиально важным в заявляемом устройстве является то, что его основные функциональные узлы выполнены в виде смонтированных в едином корпусе оптического блока миниатюрных деталей и плат, таких, как плоские OLED дисплеи (электролюминисцентные дисплеи на органических светоизлучающих полупроводниках, толщина которых не превышает 1 мм), установленный на плате, в частности, на двух платах в полях зрения правого и левого глаза, микроконтроллер, установленный на плате радиомодуль. Благодаря этому достигается компактность конструкции заявляемого устройства и удобство его размещения в собранном виде на голове пациента.
При этом наличие радиомодуля позволяет принимать сигналы от внешнего устройства управления по беспроводной линии радиосвязи, что обеспечивает удобство и свободу размещения заявляемого устройства относительно указанного внешнего устройства, в том числе, возможность их удаленного взаимного расположения. В частности, радиосвязь может осуществляться по каналу обмена информацией Bluetooth.
Кроме того, использование в качестве источника света не единичных полупроводниковых источников (светодиодов), а полупроводниковых OLED дисплеев позволяет проще, в более широких пределах и по большему числу параметров управлять с помощью микроконтроллера оптическими характеристиками излучаемого дисплеями светового излучения (световых тест-импульсов).
Так, в частности, управляемые микроконтроллером OLED дисплеи обеспечивают возможность получения светового пятна, размеры которого варьируется в диапазоне от 1 мм до 10 мм с шагом 0,5 мм, возможность варьирования положения светового луча в диапазоне поля зрения ±50° от оптической оси с шагом 1°, возможность варьирования спектрально-цветовых характеристик светового излучения в четырех диапазонах: синем от 430 до 470 нм, желто-зеленом от 540 до 580 нм, оранжевом от 600 до 620 нм и красном от 640 до 660 нм.
Поскольку в рабочем положении устройства дисплеи расположены вблизи глаз пациента, устройство содержит смонтированные в оптическом модуле и расположенные в полях правого и левого глаза по ходу световых лучей после OLED дисплеев окуляры, которые формируют видимое для глаз изображение излучаемых световых сигналов.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при реализации полезной модели, является создание удобного при практическом использовании устройства для светового воздействия на зрительную систему пациента, которое позволяет плавно регулировать световые режимы излучения в широких пределах.
На фиг. 1 представлена функциональная схема заявляемого устройства, на фиг. 2 представлен рисунок, показывающий деталировку заявляемого устройства в аксонометрии, на фиг. 3 представлен рисунок, поясняющий работу устройства.
Устройство содержит источник питания 1, электрически связанный с микроконтроллером 2, который электрически связан с полупроводниковым источником излучения 3, а также с радиомодулем 4. Устройство также содержит оптическую систему, содержащую окуляры 5, предназначенные для восприятия вырабатываемого дисплеями 3 светового сигнала правым и левым глазом пациента, а также держатели 6 (фиг. 2).
Источник питания 1 выполнен, в частности, в виде аккумуляторных плоских батарей Li-ion. Источник излучения 3 выполнен в виде двух OLED дисплеев, вырабатывающих световое излучение (в виде световых тест-импульсов), предназначенное для воздействия на правый и левый глаз пациента. Микроконтроллер 2 включает смонтированные на плате генератор и формирователь электрических импульсов (на чертеже не показаны) и выполнен с возможностью выработки электрических импульсов, обеспечивающих формирование OLED дисплеями 3 светового сигнала с заданными оптическими параметрами. Микроконтроллер 2 выполнен, в частности, в виде двух отдельных плат, каждая из которых электрически связана с одним из OLED дисплеев 3. Радиомодуль 4 смонтирован на плате и выполнен с возможностью приема радиосигнала от внешнего устройства управления 7 (фиг. 3), задающего требуемые параметры светового излучения, и преобразования указанного радиосигнала в электрический сигнал, управляющий работой микроконтроллера 2. В частности, радиомодуль 4 выполнен с возможностью приема радиосигнала по каналу Bluetooth.
Все перечисленные узлы заявляемого устройства смонтированы в светопоглощающем корпусе 8 (фиг. 2 и фиг. 3) оптического блока, выполненного в виде закрепляемой на голове пациента модифицированной очковой оправы.
Устройство работает следующим образом.
Заявляемое устройство, смонтированное в корпус 8 оптического блока, размещают на голове пациента таким образом, что окуляры 5 располагаются напротив его правого и левого глаза.
С помощью внешнего устройства управления 7 (фиг. 3) задают требуемые оптические параметры светового тест-импульса. Внешнее устройство управления 7 выполнено, в частности, на базе планшета. Устройство 7 вырабатывает управляющий радиосигнал, который по каналу Bluetooth передается в радиомодуль 4. На основании принятого радиомодулем 4 управляющего сигнала микроконтроллер 2 задает режимы генерации световых импульсов. OLED дисплеи 3 и окулярная оптическая система, содержащая окуляры 5, формирует световые тест-импульсы с заданными оптическими характеристиками, которые воздействуют на зрительную систему пациента.
Регистрация реакции пациента на световое излучение осуществляется с помощью внешнего датчика 9 реакции (фиг. 3). Датчик 9 реакции содержит кнопку 10 (фиг. 3), при нажатии которой датчик 9 формирует сигнал реакции, в частности, передаваемый в виде радиосигнала по каналу Bluetooth на внешнее устройство управления 7.
В частности, варьируют частоту следования световых импульсов и определяют критическую частоту слияния мельканий, то есть частоту, при которой испытуемый глаз начинает воспринимать излучение как непрерывное (в этот момент пациент нажимает кнопку 10 датчика 9 реакции). Значение указанной частоты по каналу Bluetooth от датчика 9 передается в устройство управления 7, где заносится в базу данных. Переходят на другой испытуемый глаз и повторяют указанные действия. Далее описанный цикл испытаний осуществляют при других параметрах светового тест-импульса, определяющих геометрию, яркость, цвет светового излучения. Полученный массив данных анализируют и на этой основе делают диагностику зрительной системы или оценку состояния пациента.