способ диагностики дефектов зрения и устройство для его осуществления

Формула изобретения

1. Способ диагностики дефектов зрения, состоящий в том, что на исследуемый глаз предъявляют подвижное хроматическое световое изображение, на второй глаз одновременно предъявляют неподвижное изображение для фиксации взгляда и по психофизической реакции пациента на мультифокальной карте отмечают зоны дефектов зрения, отличающийся тем, что поле зрения исследуемого глаза изолируют от поля зрения другого глаза, подвижное изображение предъявляют на исследуемый глаз путем сканирования поля его зрения лучом хроматического света, при этом зоны дефектов определяют по границам участков нарушения однородности линий сканирования.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле зрения сканируют, перемещая световой луч в радиальном направлении от центра поля зрения к периферии или наоборот.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что поле зрения сканируют, перемещая световой луч по спиральной линии.

4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что неподвижное изображение предъявляют в виде, по меньшей мере, одного кольца с центром в центре поля зрения, расположенного на контрастном фоне.

5. Устройство для диагностики дефектов зрения, содержащее монитор пациента и блок управления, подключенные к процессору, отличающееся тем, что устройство содержит монитор врача, подключенный к процессору, и тубус, снабженный светонепроницаемой продольной перегородкой, приспособленной для изоляции поля зрения исследуемого глаза от поля зрения второго глаза при взгляде пациента на экран монитора через тубус, причем процессор выполнен с возможностью формирования на экране монитора пациента двух окон - первого, для предъявления неподвижного изображения, и второго, для предъявления стимулирующих тестов в виде сканирующего светового луча, и с возможностью формирования на экране монитора врача также двух окон, одно из которых аналогично второму окну на мониторе пациента, а второе содержит изображение мультифокальной карты.

Описание изобретения к патенту

Настоящее изобретение относится к медицине (офтальмологии) и более точно касается способа диагностики дефектов зрения и устройства для его осуществления. Способ дает возможность проводить дифференциальную диагностику дистрофических заболеваний сетчатки и зрительного нерва, патологических процессов в районе хиазмы и вышележащих проводящих путей и центров. С помощью предлагаемого устройства также может быть обнаружена односторонняя простая атрофия зрительного нерва при аденоме гипофиза, глиома зрительного нерва и относительные скотомы при поражении средней части хиазмы (опухоль гипофиза, повышение внутричерепного давления, расширение III желудочка мозга), когда страдают в основном перекрещенные зрительные волокна от внутренних (носовых) половин сетчаток и выпадают височные половины полей зрения (битемпоральная гемианопсия). Диагностика проводится по результатам исследования поля зрения.

В настоящее время известны способы диагностики дефектов зрения, основанные на использовании устройств-анализаторов поля зрения, в том числе автоматических (периметрия и кампиметрия). Эти устройства позволяют исследовать световую и цветовую чувствительность зрительной системы при стимуляции локальных участков сетчатки.

По способу предъявления тест-объекта (стимула) современную периметрию можно разделить на кинетическую и статическую. При кинетической периметрии тест-объект заданной яркости и величины передвигается вдоль меридиана поля зрения от периферии к центру до начала восприятия тест-объекта пациентом. При статической периметрии неподвижный тест-объект предъявляется в заранее предусмотренных точках поля зрения с постепенным увеличением яркости до начала его восприятия пациентом.

Для исследования цветового зрения в последнее время стали использовать мониторы компьютеров, что значительно ускоряет исследование цветовых различий между фовеальным и периферическим зрением (Roth et al., Nagy et al., 1990). При этом за счет использования малых и больших дисплейных полей на экранах мониторов можно выявить зависимость цветового различия от размеров стимула.

Способ осуществляется на основе программы, которая позволяет предъявлять на экране монитора компьютера стимулы различной величины, цветового тона, яркости и насыщенности. Основной принцип данного метода заключается в исследовании субъективных цветовых различий по временной сенсомоторной реакции, зависимой от степени различения цветового стимула от фона по цветовому тону, светлоте и насыщенности.

Был создан прибор “Хромограф” (А.В.Луизов, Цвет и свет. Лен. Энергатомиздат, 1989, с.256), который позволяет в 12 фиксированных позициях оценить порог восприятия предъявляемого цветового тона на фоне белого поля. В соответствии с ответами испытуемого в пределах цветового круга в центре серо-белого поля регистрируется кривая перехода ахроматического к любому из проверяемых слабонасыщенных хроматических цветов, что дает возможность врачу контролировать эффективность лечения воспалительных и сосудистых заболеваний зрительного нерва.

Однако данный метод исследования в основном предназначен для оценки патологических процессов, затрагивающих колбочковую систему сетчатки, но не дает возможности динамического предъявления стимулов, что затрудняет выявление патологических процессов на высших этажах зрительной системы при целом ряде патологических процессов.

Известно устройство для исследования поля зрения (например, US, A, 930615), в котором световое изображение проецируется под углом к оптической оси глаза. Устройство содержит полусферический экран, приспособление для фиксации взгляда, видеомонитор для контроля взгляда и средство для проецирования изображений различной интенсивности с заданным переменным смещением на экран. Еще одно устройство для измерения визуальной чувствительности и оптических свойств компонент глаза описано в патенте US, A, 6,315,412. Точная ориентация положения глаза относительно оптической оси прибора обеспечивается не жесткой фиксацией головы пациента, а “нацеливанием” взгляда на фиксирующий источник света, в то время как изменяющийся тестирующий сигнал размещается на некотором угловом расстоянии от оптической оси. Измерение оптических параметров зрительной системы основывается на изменении интенсивности, цвета, положения и частоты мелькания тестирующего сигнала и на психофизической оценке испытуемым момента исчезновения мельканий или слияния тестового сигнала с фоном.

Известен, в частности, способ диагностики дефектов зрения, являющийся наиболее близким аналогом и состоящий в том, что на исследуемый глаз предъявляют подвижное монохроматическое световое изображение, на второй глаз одновременно предъявляют неподвижное изображение для фиксации взгляда и по психофизической реакции пациента на мультифокальной карте отмечают зоны дефектов зрения (RU, А, 2168964).

Способ предназначен для диагностики дефектов зрения, связанных с повреждением на различных этажах зрительной системы: в сетчатке, зрительном нерве, на уровне хиазмы и вышележащих проводящих путей и центров. При исследовании КЧСМ глаз стимулируют хроматическими вспышками красного, зеленого или синего света, мелькающего последовательно в каждой из исследуемых центральной или периферической точек поля зрения. Определяют локальные значения КЧСМ. Фиксируют их на мультифокальной карте. Полученные данные сопоставляют со средней возрастной нормой (нормальной топографией КЧСМ). При снижении значений в одной или более точек более чем на 5 Гц диагностируют топический дефект в поле зрения. Способ позволяет получать комплексную информацию о топике патологического процесса при выявлении дефектов в центральной и периферических зонах сетчатки, а также при их локализации на различных этажах зрительной системы, в вышележащих проводящих путях и центрах.

Однако в большинстве устройств для исследования КЧСМ используется световая стимуляция только макулярной области при центральной фиксации стимула, что ограничивает возможности топической диагностики исследования фликерной чувствительности всего поля зрения.

Между тем, стимуляция за счет проекции мелькающих стимулов на избранные участки сетчатки, т.е. картирование отдельных зон сетчатки, повышает возможности выявления заболеваний, представляющих наибольшие трудности для диагностики: односторонней атрофии зрительного нерва (ОПАЗН), диффузного или локального отсека мозга, наличия очагов контузии, то есть состояний, требующих проведения диагностики поля зрения в динамике.

Сетчатка обладает свойствами структурной и функциональной неоднородности и нелинейности в трансформации световой энергии и трансдукции зрительной информации. Известно, что фоторецепторы одной ганглиозной клетки образуют рецептивное поле, причем каждая колбочка сетчатки, расположенная в центральной ямке, связана с одной ганглиозной клеткой, т.е. рецептивное поле состоит из одного рецептора. Разрешающая способность центральной ямки максимальна. В то же время существуют ганглиозные нейроны, которые связаны с большим количеством фоторецепторов, и чем дальше к периферии они находятся, тем больше фоторецепторов с ними связано. В то же время известно, что такое заболевание, как частичная атрофия зрительного нерва, на начальных стадиях проявляется в понижении фликерной чувствительности именно на периферии сетчатки. Вследствие этого для ранней диагностики очень важно проверить фликерную чувствительность на периферии сетчатки, причем стимулы должны быть не только в виде круглых пятен, но и в виде вращающихся световых лучей, а для ряда исследований их требуется предъявлять на различном фоне.

В известном способе стимуляция заданной точки поля зрения происходит тогда, когда пациент постоянно фиксирует центральную светящуюся точку. При этом исследуемый глаз стимулируется вспышками мелькающего света (красного, зеленого, синего). Исследования КЧСМ выполняются последовательно в различных точках сетчатки (центральных и периферических). Прототип позволяет получить экспресс-информацию о топике патологического процесса в центральной и периферических зонах сетчатки, а также при локализации на различных этажах зрительной системы.

Однако данный известный способ имеет некоторые серьезные недостатки: в частности, значительная часть пациентов не может постоянно фиксировать точку фиксации в центре одной из полусфер; кроме того, способ не позволяет предъявлять стимулы иной формы, кроме круглой, и с телесным углом менее 6°. С учетом влияния рассеянного света в стекловидном теле глаза, которое сопровождается расфокусировкой тест-объекта при аметропии и пресбиопии, локальный свето-тест должен быть в пределах телесного угла не менее 12-15°. Другим недостатком является малое количество свето-тестов - всего 39 в виде 2- или 3-цветных светодиодов, смонтированных в двух светонепроницаемых полусферах. Конструктивно это не дает возможности предъявлять стимулы на равномерно освещенном фоне.

Известно являющееся наиболее близким аналогом устройство диагностики дефектов зрения, раскрытое в US, А, 6129436. Это устройство содержит монитор пациента, процессор и блок управления. Однако данное устройство является сложным в управлении и не гарантирует достаточной точности в постановке диагноза.

В основу изобретения поставлена задача создать способ диагностики дефектов зрения, который позволял бы исследовать фликерную чувствительность всего поля зрения с одинаковой степенью точности, а также предъявлять на исследуемый глаз стимулы любой формы, сколь угодно мало отстоящие один от другого, в том числе и в виде непрерывной линии на равномерно освещенном фоне любой контрастности, а также создать удобное в эксплуатации и надежное устройство для осуществления такого способа.

Поставленная задача решается тем, что в способе диагностики дефектов зрения, состоящем в том, что на исследуемый глаз предъявляют подвижное монохроматическое световое изображение, на второй глаз одновременно предъявляют неподвижное изображение для фиксации взгляда и по психофизической реакции пациента на мультифокальной карте отмечают зоны дефектов зрения, согласно изобретению, поле зрения исследуемого глаза изолируют от поля зрения другого глаза, подвижное изображение предъявляют на исследуемый глаз путем сканирования поля его зрения лучом монохроматического света, при этом зоны дефектов определяют по границам участков нарушения однородности линий сканирования.

Целесообразно сканировать поле зрения, перемещая световой луч в радиальном направлении от центра поля зрения к периферии или наоборот.

Возможно также сканировать поле зрения, перемещая световой луч по спиральной линии.

В предпочтительном варианте осуществления способа неподвижное изображение предъявляют в виде, по меньшей мере, одного кольца с центром в центре поля зрения, расположенного на контрастном фоне.

Поставленная задача решается также и тем, что устройство для диагностики дефектов зрения содержит монитор пациента и блок управления, подключенные к процессору, согласно изобретению, содержит монитор врача, подключенный к процессору, и тубус, снабженный светонепроницаемой продольной перегородкой, приспособленной для изоляции поля зрения исследуемого глаза от поля зрения второго глаза при взгляде пациента на экран монитора через тубус, причем процессор выполнен с возможностью формирования на экране монитора пациента двух окон - первого, для предъявления неподвижного изображения, и второго, для предъявления стимулирующих тестов в виде сканирующего светового луча, и с возможностью формирования на экране монитора врача также двух окон, одно из которых аналогично второму окну на мониторе пациента, а второе содержит изображение мультифокальной карты.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием конкретных вариантов его осуществления и прилагаемыми чертежами, на которых:

фиг.1 изображает пример изображений, предъявляемых в правом и левом полях зрения пациента;

фиг.2 - изображение, воспринимаемое пациентом с нормальным зрением;

фиг.3 - изображение, воспринимаемое пациентом с относительной скотомой;

фиг.4 - схематически устройство для диагностики дефектов зрения, согласно изобретению.

Устройство для диагностики дефектов зрения, представленное на фиг.4, включает в себя монитор 1 пациента, монитор 2 врача, подключенные к процессору 3, подсоединенному в свою очередь к блоку управления 4. Процессор 3 выполнен с возможностью (с использованием программных средств) формирования на экране монитора 1 пациента двух окон 5 и 6, в первом из которых - окне 5 создается неподвижное изображение, и во втором - окне 6 создается подвижный стимулирующий тест (В), а также формирования на экране монитора 2 врача двух окон 7 и 8, из которых окно 7 аналогично окну 6 монитора 1 пациента и окно 8 предназначено для изображения мультифокальной карты, на которой врач отмечает области дефектов зрения. Блок 4 управления содержит клавиши включения и выключения устройства выбора тестов, выбора скорости их перемещения, а также сканирующего участка поля зрения. Сигналы от блока 4 управления поступают к блоку программного обеспечения процессора 3. Кроме того, устройство оснащено тубусом 9, имеющим внутреннюю продольную светонепроницаемую перегородку 10, приспособленную для разделения поля зрения исследуемого глаза от поля зрения другого глаза пациента при наблюдении им экрана монитора через тубус 9.

Способ определения дефектов зрения, согласно изобретению, осуществляют следующим образом.

Исследуемый глаз стимулируют хроматическими тестами, которые меняют свое положение в поле зрения по заданной программе и могут быть расположены на концентрических окружностях различного радиуса, при этом другой глаз фиксирует взгляд на простом, неподвижном изображении. Цвет стимула (красный, синий, зеленый) и цвет фона выбирает врач индивидуально для каждого пациента в процессе исследования.

Для эффективного выявления скотом в качестве стимулов на исследуемый глаз предъявляют перемещающийся световой луч, которым сканируют поле зрения этого глаза, перемещая этот луч от центра поля зрения к периферии или по спирали. При этом исследования могут выполняться при предъявлении подвижных хроматических точечных стимулов диаметром 10-20”, расположенных в от более чем 100 локальных участках макулярной зоны сетчатки до стимулов в виде расширяющихся концентрических колец и линий заданной длины и диаметра и цвета.

Применение такого топографического картирования дает возможность проводить дифференциальную диагностику корковых зрительных поражений даже в тех случаях, когда трудно выявить отклонения при нейрорадиологических исследованиях.

Возможна селективная оценка чувствительности зрительной системы вращающимся стимулом по различным меридианам, квадрантам поля зрения с любой частотой и скоростью. Стимулы могут предъявляться как монокулярно, так и бинокулярно.

При проведении обследования врач предлагает пациенту наблюдать изображение на экране монитора 1 через светонепроницаемый тубус 9, разделяющий поле зрения на две равные непересекающиеся части. Например, на левый глаз предъявляется фиксирующее взгляд стационарное изображение А, например, земной шар или елочка (фиг.1), а на правый глаз, путем сканирования светового луча - перемещающиеся по кругу или другой заданной траектории тестовые объекты (световые пятна разного углового размера, цвета и формы). Световые пятна могут быть, например, в виде лучистых фигур Снелена, вращающихся по кругу (как показано на фиг.1-3) или по выбранному сектору. Так как тубус 9 имеет светонепроницаемую перегородку 10, разделяющую поле зрения правого и левого глаза, то, благодаря конвергенции (бинокулярное слияние), пациент с нормальным зрением (при отсутствии относительных скотом) наблюдает суммарную картину (показано на фиг.2), где в области стационарного изображения А или на нем мелькают и перемещаются световые стимулы (тесты В). Причем при фиксации одним глазом неподвижного изображения А у пациентов с нормальным зрением происходит его кратковременное стирание подвижным изображением, подаваемым на другой глаз. Когда происходит непроизвольный скачок взгляда после прохождения подвижного изображения по полю неподвижного, оно восстанавливается. Время восприятия неподвижного изображения после прохождения по нему подвижного зависит от скорости перемещения подвижного и от зрительного утомления и патологических процессов в коре головного мозга пациента. Этот эффект стирания известен из литературы как борьба полей (см., например, Глезер В.Д. Механизмы опознавания зрительных образов, Наука, 1966). На фиг.2 показано, как воспринимает изображение пациент с нормальным зрением, а на фиг.3 - его восприятие пациентом с относительной скотомой в нижней части поля зрения правого глаза. Как видно на фиг.3, имеется сектор С, где пациент видит линию с разрывом.

Программа, содержащаяся в процессоре 3, позволяет предъявлять на экране монитора 1 компьютера или телевизора стимулы-тесты любой конфигурации и частоты на фоне любого цвета, например, мелькающие стимулы зеленого цвета на черном фоне. Как известно из литературы, снижение чувствительности зеленых стимулов на черном фоне связано с ранней стадией развития глаукоматозного процесса (Арефева Б.А., Контрастная и цветовая чувствительность в диагностике глаукомы. Вест. Офтальм., N 4, 1998, с.49-52).

Врач при помощи клавиатуры, мышки или блока 4 управления отмечает место стимуляции выбранного глаза и режим стимуляции. Пациент фиксирует одним глазом неподвижное изображение А в окне 5 монитора 1 через тубус 9 таким образом, что перегородка 10 между глазами разделяет два изображения на мониторе 1. Во втором окне 6 монитора 1 предъявляются стимулирующие тесты В. Пациент сообщает врачу, в какой точке тестового поля он перестает воспринимать тест. Врач отмечает это место на мультифокальной карте, которая представлена в окне 8 монитора 2. Исследования выполняются при предъявлении мелькающего хроматического стимула (красного, зеленого или синего цвета) в локальных точках по всему полю зрения выбранного глаза: в центральной, парамакулярной зонах, на средней и дальней периферии сетчатки. При этом другим глазом пациент фиксирует любое неподвижное изображение, предъявляемое на другой глаз.

Скорость перемещения тестовых стимулов и траектории их перемещения в поле зрения управляются врачом в процессе тестирования. В начале исследования врач устанавливает минимальную частоту сканирования, а затем постепенно увеличивает ее. Если врач обнаружил в некотором секторе поля зрения участок с дефектом, то он переходит к детальному изучению данного сектора. При этом тестовые объекты представляют отрезки лучей, которые могут плавно или ступенчато смещаться от центра к периферии сетчатки или, наоборот, от периферии к центру сетчатки (как при кинетической периметрии).

Для обнаружения глаукомы светотест должен быть зеленого цвета, а тест, на котором пациент фиксирует взгляд, черного цвета. Программой предусмотрена возможность менять как яркость светотеста, так и яркость фона, на котором мелькает или вращается стимул.

В отличие от аналога, при осуществлении способа, согласно изобретению, врач может следить за зоной стимуляции и одновременно управлять процессом стимуляции и отмечать на мультифокальной карте точки с патологическими процессами.

Мультифокальность метода позволяет, кроме изучения топики заболеваний зрительной системы различного генеза, получать новые данные о функционировании зрительной системы в высших отделах мозга.