способ диагностики нарушений бинокулярного зрения и способ восстановления бинокулярного зрения

Формула изобретения

1. Способ диагностики нарушений бинокулярного зрения, включающий определение среднего значения длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаз в процессе фотостимуляции левого и правого глаз различными спектрами видимой области электромагнитного излучения, дополнительными друг другу, при этом диагностику бинокулярных зрительных функций осуществляют по численным значениям длительности биоритмов зрительных восприятий обоих глаз, отличающийся тем, что осуществляют анализ волн альфа-ритмов, по крайней мере, одной из электроэнцефалограммы, снятой от любого левого или правового затылочного бугра зрительных отведений головного мозга, на предмет корреляции со сменой поля зрения с одного глаза на другой, определяют моменты смены поля зрения с одного глаза на другой по моментам характерных искажений периодических волн альфа-ритмов, при этом предварительно первый глаз полностью изолируют от фотостимуляции, в это же самое время на второй глаз подают фотостимуляцию каким-либо первым видимым спектром электромагнитного излучения, по истечении адаптационного времени на первый глаз подают фотостимуляцию вторым видимым спектром электромагнитного излучения, дополнительным к первому, с сохранением постоянной фотостимуляции выбранными спектрами электромагнитного излучения на оба глаза, и с появлением первой искаженной волны альфа-ритма после первичной подачи фотостимуляции на первый глаз начинают отсчет интервалов длительностей биоритмов, причем численное значение длительности биоритма первого глаза определяют по среднему значению нечетных интервалов между моментами смены поля зрения с одного глаза на другой, а численное значение длительности биоритма второго глаза определяют по среднему значению четных интервалов между моментами смены поля зрения с одного глаза на другой.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что производят анализ волн альфа-ритмов, электроэнцефалограмм, снятых одновременно от левого и правового затылочных бугров зрительных отведений головного мозга, на предмет корреляции смены поля зрения с одного глаза на другой.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве характерных искажений волн альфа-ритмов выбирают искажение частоты и изменение фазы периодических волн альфа-ритмов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве характерных искажений волн альфа-ритмов выбирают резкое изменение амплитуды периодических волн альфа-ритмов.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что момент смены поля зрения с одного глаза на другой определяют по моментам одновременного появления искажений частоты периодических волн альфа-ритмов, резкого изменения их амплитуды и резкого изменения их фазы.

6. Способ восстановления бинокулярного зрения, включающий предварительную диагностику зрительных функций с определением численных значений длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаз, после чего осуществляют попеременную импульсную фотостимуляцию обоих глаз видимой областью спектра электромагнитного излучения, при этом фотостимуляцию осуществляют с учетом численных значений длительности биоритмов зрительных восприятий обоих глаз, отличающийся тем, что после предварительной адаптации глаза с меньшим численным значением длительности биоритма при полной изоляции от фотостимуляции глаза с большим численным значением длительности биоритма подают первый импульс фотостимуляции на глаз с большим численным значением длительности биоритма, причем длительности импульсов фотостимуляции в последующих периодах для глаза с большим численным значением длительности биоритмов плавно уменьшают от значения, равного биоритму для данного глаза, до среднего значения длительности биоритмов обоих глаза, а для глаза с меньшим численным значением длительности биоритма плавно увеличивают от значения, равного биоритму для данного глаза, до среднего значения длительности биоритмов обоих глаз.

7. Способ по п.6., отличающийся тем, что периодичность фотостимуляции каждого глаза выбирают равной сумме численных значений длительности биоритмов обоих глаз.

8. Способ по п.6, отличающийся тем, что импульсную фотостимуляцию обоих глаз осуществляют видимой областью спектра электромагнитного излучения одинаковой для обоих глаз.

9. Способ по п.6, отличающийся тем, что импульсную фотостимуляцию обоих глаз осуществляют различными спектрами видимой области электромагнитного излучения.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано в офтальмологии для диагностики нарушений бинокулярного зрения человека с определением биоритмов зрительных восприятий, выявления ведущего глаза и коррекции нарушений бинокулярного зрения, закрепления бинокулярного зрения, а также для улучшения зрительных функций человека. Изобретение может быть использовано для снятия зрительного утомления при работе за персональным компьютером, для восстановления бинокулярных зрительных функций у людей, профессии которых требуют повышенного внимания, например у водителей транспортных средств, а также для коррекции нарушений зрительных функций у детей.

Известен способ диагностики и немедикоментозного лечения различных форм зрительных нарушений человека (патент РФ № 2219832, А61В 5/0476, A61F 9/00, 27.12.2003 г.). По данному способу осуществляют регистрацию электроэнцефалограммы (ЭЭГ) с электродов, расположенных в затылочных и затылочно-теменных областях правого и левого полушарий мозга на монокулярное предъявление изображений с различными пространственно-частотными составляющими. После чего производят анализ соотношения альфа- и бета-ритмов дифференцированно для каждой зоны и по максимальному нарушению данного соотношения определяют зону локализации патологического процесса. В процессе лечения активируют различные уровни зрительного анализатора путем предъявления тех же изображений.

Однако в данном способе диагностики не учитывается процесс бинокулярных зрительных восприятий пациента, т.е. в процессе диагностики не определяются очень важные для оценки зрительных восприятий такие характеристики зрительного восприятия, как биоритмы бинокулярного зрения обоих глаз. А при проведении терапевтической процедуры не учитывается феномен бинокулярного соперничества и значения биоритмов обоих глаз бинокулярного зрения в процессе корректировки нарушенных зрительных восприятий пациента. Это ограничивает функциональные возможности способов диагностики и восстановления зрительных восприятий человека, что снижает эффективность немедикоментозного лечения.

Известно, что одной из важных характеристик бинокулярных зрительных функций является проявление феномена бинокулярного соперничества, возникающего при условии, когда каждому глазу предъявляется свой фотостимул. В какой-то момент времени воздействия фотостимулов восприятие одного глаза становится доминирующим, а восприятие второго глаза подавляется. Этот процесс носит периодический характер. Время восприятия фотостимула конкретным глазом называется длительностью биоритма зрительного восприятия данного глаза, его измеряют между моментами смен поля зрения с одного глаза на другой, биоритмы левого и правого глаза в сумме дают период зрительного восприятия. Значения биоритмов зрительного восприятия в норме лежат в диапазоне от 1 до 4 секунд, чаще - от 2 до 3 секунд, причем важно, чтобы значения для левого и правого глаза были близки друг к другу и отношение большего значения длительности биоритма к меньшему лежало в диапазоне от 1 до 1,5. Если соотношение биоритмов больше 1,5, возникает явление глазного доминирования - тенденция использовать один глаз, когда нужно сфокусировать взгляд на объекте. Впоследствии доминантный глаз становится единственным используемым, а второй глаз выключается из акта зрительного восприятия, что говорит о нарушениях бинокулярного зрения. В норме бинокулярное зрение дает возможность определять относительную и абсолютную удаленность предметов в пространстве, поэтому его наличие является необходимым условием для представителей ряда профессий - водители, летчики, мастера точной механики, операторы сложных систем управления, при выполнении прецизионных производственных операций, при работе со стереоскопическими приборами.

По значениям биоритмов можно судить о степени зрительного утомления и о тенденции к миопизации [Тетерина Т.П. Биоритмы бинокулярного зрения. / Т.П.Тетерина, В.В.Волков, Л.П.Кочеткова // Физиология человека. - Л., 1987. - Т.13, № 5. - С.779-782, Тетерина Т.П. Глаз и мозг. Основа цветотерапии. / Т.П.Тетерина. - Кн.II. - Калуга: ГУП «Облиздат», 2001. - 364 с.]. При нарушении периодического процесса зрительных восприятий ухудшается четкость изображения, возникают неприятные ощущения в глазах, появляются головные боли, растет утомляемость зрительного анализатора.

Наиболее близкими по совокупности существенных признаков к предлагаемым способу диагностики нарушения бинокулярного зрения и способу восстановления бинокулярного зрения являются способы диагностики бинокулярного зрения и способ лечения нарушений зрения, реализуемые с помощью системы для диагностики и восстановления зрительных функций (см. патент РФ № 2294179, МПК6 A61F 9/00, А61В 3/02, бюл. № 6, 27.02.2007 г.).

Согласно данному изобретению способ диагностики бинокулярного зрения включает определение среднего значения длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаза в процессе фотостимуляции левого и правого глаза различными спектрами видимой области электромагнитного излучения, дополнительными друг другу. Длительность биоритмов определяют по моментам смены поля зрения с одного глаза на другой, которые регистрируются со слов обследуемого пациента путем нажатия кнопок управления системы. Система вычисляет средние значения биоритмов для каждого глаза.

Способ восстановления зрительных функций по данному изобретению заключается в ритмической фотостимуляции зрительного анализатора видимой областью спектра электромагнитного излучения. При этом ритм воздействия синхронизирован с собственными биоритмами зрительных восприятий пациента.

Недостатком прототипа является то, что в указанной системе моменты переключений полей зрения определяются самим пациентом путем нажатия кнопок пульта управления. Процесс диагностики основан на субъективных впечатлениях пациента, который может ошибиться, и в этом случае биоритмы бинокулярного зрения обоих глаз определяются неточно. Кроме того, данный способ восстановления зрительных восприятий не конкретизирует, каким образом осуществляется подстройка фотостимуляции под биоритмы зрительных восприятий обоих глаз.

Задачей настоящего изобретения является повышение точности диагностики нарушений бинокулярного зрения, а также повышение эффективности восстановления бинокулярного зрения за счет введения режима диагностики бинокулярного зрения, объективного (достоверного) определения биоритмов правого и левого глаз пациента, что позволяет исключить субъективный фактор зрительной и мышечной реакции пациента в процессе диагностики, в связи с чем более точно подбираются параметры цветоимпульсной терапии зрения и процедура становится более физиологичной и, следовательно, эффективной.

Сформулированная задача решается тем, что в способе диагностики нарушений бинокулярного зрения, включающем определение среднего значения длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаза, в процессе фотостимуляции левого и правого глаза различными спектрами видимой области электромагнитного излучения, дополнительными друг другу, а также диагностику бинокулярных зрительных функций по численным значениям длительности биоритмов зрительных восприятий обоих глаз, осуществляют анализ волн альфа-ритмов, по крайней мере, одной из электроэнцефалограммы, снятой от любого левого или правового затылочного бугра зрительных отведений головного мозга, на предмет корреляции со сменой поля зрения с одного глаза на другой. Моменты смены поля зрения с одного глаза на другой определяют по моментам характерных искажений периодических волн альфа-ритмов. При этом предварительно первый глаз полностью изолируют от фотостимуляции, в это же самое время на второй глаз подают фотостимуляцию каким-либо первым видимым спектром электромагнитного излучения. По истечении адаптационного времени на первый глаз подают фотостимуляцию вторым видимым спектром электромагнитного излучения, дополнительным к первому, с сохранением постоянной фотостимуляции выбранными спектрами электромагнитного излучения обоих глаз. С появлением первой искаженной волны альфа-ритма после первичной подачи фотостимуляции на первый глаз начинают отсчет интервалов длительностей биоритмов зрительных восприятий. Численное значение длительности биоритма первого глаза определяют по среднему значению нечетных интервалов между моментами смены поля зрения с одного глаза на другой, а численное значение длительности биоритма второго глаза определяют по среднему значению четных интервалов между моментами смены поля зрения с одного глаза на другой.

Анализ волн альфа-ритмов может проводиться по электроэнцефалограммам, снятым одновременно от левого и правового затылочных бугров зрительных отведений головного мозга на предмет корреляции смены поля зрения с одного глаза на другой.

В качестве характерных искажений волн альфа-ритмов могут выбираться искажение частоты и изменение фазы периодических волн альфа-ритмов или резкое изменение амплитуды периодических волн альфа-ритмов.

Поставленная задача решается также тем, что в способе восстановления бинокулярного зрения, включающем предварительную диагностику зрительных функций с определением численных значений длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаза по вышеописанному способу диагностики, попеременную импульсную фотостимуляцию обоих глаз видимой областью спектра электромагнитного излучения, которую осуществляют с учетом численных значений длительности биоритмов зрительных восприятий обоих глаз, перед фотостимуляцией осуществляют предварительную адаптацию глаза с меньшим численным значением длительности биоритма при полной изоляции от фотостимуляции глаза с большим численным значением длительности биоритма. Причем первый импульс фотостимуляции подают на глаз с большим численным значением длительности биоритма. Длительность импульсов фотостимуляции в последующих периодах для глаза с большим численным значением длительности биоритмов плавно уменьшают от значения, равного биоритму для данного глаза, до среднего значения длительности биоритмов обоих глаз. Длительность импульсов фотостимуляции для глаза с меньшим численным значением длительности биоритма плавно увеличивают от значения, равного биоритму для данного глаза, до среднего значения длительности биоритмов обоих глаз.

Предпочтительно периодичность фотостимуляции каждого глаза выбирать равной сумме численных значений длительности биоритмов обоих глаз.

Импульсная фотостимуляция обоих глаз может осуществляться видимой областью спектра электромагнитного излучения, одинаковой для обоих глаз, или различными спектрами видимой области электромагнитного излучения, дополнительными друг другу.

Сущность изобретений поясняется следующими графическими изображениями: Фиг.1-а - представлена фотостимуляция глаз при проведении диагностики бинокулярных зрительных функций; Фиг.1-б - зрительное восприятие пациента с проявлением феномена бинокулярного соперничества; Фиг.1-в - электроэнцефалограмма альфа-ритмов; Фиг.2 - фотостимуляция глаз при проведении восстановления зрительных функций; Фиг.3-а - значения длительности биоритмов до и после проведения курса фотостимуляции; Фиг.3-б - отношение большего значения длительности биоритма к меньшему до и после проведения курса фотостимуляции; Фиг.4 - представлены пороги контрастной чувствительности глаз до и после курса фотостимуляции предлагаемым способом.

Способ диагностики бинокулярного зрения заключается в определении среднего значения длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаза и осуществляется следующим образом.

Совместно используют разделение полей зрения (гаплоскопию), фотостимуляцию зрительного анализатора, нейрофизиологическое исследование электрофизиологической активности головного мозга и анализ, по крайней мере, одной из электроэнцефалограмм (ЭЭГ), снятой от любого левого или правового затылочного бугра зрительных отведений головного мозга (отведения O1 и O2), преимущественно правого полушария или обоих полушарий.

Диагностику начинают с адаптации зрительного восприятия пациента. Для этого первый глаз полностью изолируют от фотостимуляции, на второй глаз подают фотостимуляцию каким-либо одним видимым спектром электромагнитного излучения (фиг.1-а). Адаптационное время t _a составляет 30-60 секунд и в несколько раз превышает среднее значение периода Т зрительного восприятия, равного сумме численных значений длительности биоритмов t₁ и t₂ обоих глаз Т=t₁+t₂. Пациент начинает воспринимать чередующуюся смену полей зрения, при которой выбранный видимый спектр электромагнитного излучения периодически сменяется темным полем (феномен бинокулярного соперничества, Фиг.1-б, адаптационное время t_a).

По истечении адаптационного времени t_а на первый глаз подают фотостимуляцию другим видимым спектром электромагнитного излучения, дополнительным к первому. Дополнительными цветами являются, например, красный и голубовато-зеленый, синий и желтый и др. В момент подачи фотостимуляции на первый глаз пациент начинает воспринимать дополнительный видимый спектр электромагнитного излучения вне зависимости от того, какой из стимулов перед этим был доминирующим - видимый спектр электромагнитного излучения (вариант 1, Фиг.1-б) или темное поле (вариант 2, Фиг.1-б). Это связано с особенностью зрительного восприятия.

Постоянную фотостимуляцию выбранными спектрами электромагнитного излучения на оба глаза производят до окончания диагностики, продолжительность которой 2-3 минуты. Пациент наблюдает чередующуюся смену дополнительных видимых спектров электромагнитного излучения. Затем фотостимуляцию прекращают и осуществляют анализ волн ЭЭГ, снятой от любого левого или правового затылочного бугра зрительных отведений головного мозга, на предмет корреляции со сменой поля зрения с одного глаза на другой, которая проявляется на ЭЭГ обоих зрительных отведений.

Производят фильтрацию волн ЭЭГ для выделения амплитудно-модулированного альфа-ритма в диапазоне 8-12 Гц с применением цифрового эллиптического фильтра 4-го порядка.

Осуществляют поиск искаженных волн 1 (Фиг.1-в) альфа-ритмов по одновременному проявлению следующих признаков: искажение частоты и фазы периодических волн альфа-ритмов и/или резкое изменение амплитуды периодических волн альфа-ритмов.

Взаимосвязь волн альфа-ритмов, обладающих перечисленными признаками, со сменой полей зрения с одного глаза на другой была установлена авторами в ходе экспериментов, в которых испытуемые отмечали моменты переключений полей зрения нажатием кнопок на клавиатуре регистрирующего прибора. Было зафиксировано 93% совпадений моментов нажатий кнопок и появления искаженных волн, а 7% отклонений моментов искаженных волн от нажатий кнопок объясняется реакцией пациента.

С выявлением первой искаженной волны альфа-ритма после подачи фотостимуляции на первый глаз начинают измерение интервалов длительностей t_i биоритмов. Численное значение длительности биоритма первого глаза t₁ определяют по среднему значению нечетных интервалов между моментами смены поля зрения с одного глаза на другой t₁ t_1-i, численное значение длительности биоритма второго глаза t₂ определяют по среднему значению четных интервалов между моментами смены поля зрения с одного глаза на другой t₂ t_2-i.

Способ диагностики может применяться самостоятельно для оценки степени нарушения бинокулярного зрения и склонности к зрительному утомлению. Количественные оценки биоритмов зрительного восприятия, полученные с использованием данного способа, могут использоваться в различных немедикаментозных способах восстановления зрительных функций, где учитываются биоритмы зрительных восприятий.

Предлагаемый способ восстановления бинокулярного зрения наиболее целесообразно использовать с использованием вышеописанного способа диагностики нарушения бинокулярного зрения, определяющего количественную оценку биоритмов зрительных восприятий.

Способ восстановления бинокулярного зрения заключается в предварительной диагностике степени нарушения бинокулярного зрения с определением численных значений длительности биоритмов зрительных восприятий для левого и правого глаза, после чего осуществляют последовательную импульсную фотостимуляцию обоих глаз видимой областью спектра электромагнитного излучения, одинаковой для обоих глаз, при этом фотостимуляцию осуществляют с учетом ранее определенных численных значений длительности биоритмов зрительных восприятий обоих глаз.

Восстановление бинокулярного зрения начинают с адаптации зрительного восприятия пациента. Для этого глаз с большим численным значением длительности биоритма полностью изолируют от фотостимуляции, а на глаз с меньшим значением биоритма подают фотостимуляцию каким-либо видимым спектром электромагнитного излучения (фиг.2). Адаптационное время t _a в несколько раз превышает значение периода Т зрительного восприятия и составляет 30-60 секунд.

По истечении адаптационного времени t_a производят импульсную фотостимуляцию видимым спектром электромагнитного излучения, начиная с глаза с большим значением биоритма. В последующих периодах для глаза с большим численным значением длительности биоритмов плавно уменьшают от значения, равного биоритму для данного глаза, до среднего значения длительности биоритмов обоих глаз, а для глаза с меньшим численным значением длительности биоритма плавно увеличивают от значения, равного биоритму для данного глаза, до среднего значения длительности биоритмов обоих глаз в течение 10-12 минут. Заканчивают воздействием на глаз с меньшим значением биоритма. Таким образом, в течение процедуры происходит подстройка биоритмов пациента к биоритмам, соответствующим норме.

Эффективность фотостимуляции оценивалась с помощью методов измерения порогов контрастной чувствительности правого и левого глаз и с помощью измерения биоритмов зрительных восприятий.

Порог контрастной чувствительности правого и левого глаза исследовался с помощью персонального компьютера с монитором и клавиатурой, на котором установлена компьютерная программа «Окуляр». Результаты исследований представлены в виде трехмерной диаграммы. Каждый сектор трехмерной диаграммы отражает относительную чувствительность зрительной системы пациента в исследованных точках поля зрения. При этом низкие (плоские) области соответствуют нормальному функциональному состоянию зрительной системы, средние - некоторому его снижению, пики над поверхностью - выраженному снижению яркостной чувствительности.

Пример 1. Пациент А., 37 лет. Жалобы на быструю утомляемость зрительного анализатора при длительной концентрации внимания. Проведено измерение порогов контрастной чувствительности (Фиг.4-а - для левого глаза, Фиг.4-б - для правого глаза). Выявлено: пороги контрастной чувствительности обоих глаз снижены. Назначен курс фотостимуляции с предварительной диагностикой бинокулярных зрительных восприятий до и после каждой процедуры фотостимуляции по предлагаемым способам, 10 процедур, ежедневно, по 10 минут. Динамика изменений длительностей биоритмов правого и левого глаза (Фиг.3-а), а также отношений длительностей большего значения биоритма к меньшему (Фиг.3-б) показывает, что если на начальном этапе курса отмечалось отклонение от нормы (соотношение биоритмов - 2,67; 1,97), то к концу курса значения длительностей биоритмов пришли в норму, их соотношение приблизилось к 1. Проведено измерение порогов контрастной чувствительности после курса фотостимуляции (Фиг.4-в - для левого глаза. Фиг.4-г - для правого глаза). Выявлено: пороги контрастной чувствительности обоих глаз в пределах нормы, что свидетельствует о снижении утомляемости зрительного анализатора.

Пример 2. Пациент Н., 28 лет. Проведено измерение порогов контрастной чувствительности (Фиг.4-д - для левого глаза. Фиг.4-е - для правого глаза). Выявлено: пороги контрастной чувствительности обоих глаз снижены. Назначен курс фотостимуляции с предварительной диагностикой бинокулярных зрительных восприятий до и после каждой процедуры фотостимуляции по предлагаемым способам, 10 процедур, ежедневно, по 10 минут. Результат диагностики бинокулярных зрительных восприятий до проведения курса воздействия: феномен бинокулярного соперничества проявляется, биоритм правого глаза - 2,8 секунды, левого глаза - 4,8 секунды, соотношение биоритмов - 1,71 (отклонение от нормы), среднее значение - 3,8 секунды. Конечные длительности импульсов фотостимуляции - 3,8 секунды первые три процедуры, 3,5 секунды - вторые три процедуры, 3,2 секунды - последние 4 процедуры. В результате диагностики в конце курса: биоритм правого глаза - 3,1 секунды, левого глаза - 3,3 секунды, соотношение биоритмов - 1,06, среднее значение - 3,2 секунды. Проведено измерение порогов контрастной чувствительности после курса фотостимуляции (Фиг.4-ж - для левого глаза, Фиг.4-з - для правого глаза). Выявлено: пороги контрастной чувствительности обоих глаз в пределах нормы, что свидетельствует об улучшении зрительных функций.

Предложенные способы диагностики нарушения бинокулярного зрения и восстановления бинокулярного зрения можно эффективно применять для коррекции биоритмов бинокулярного зрения в случае отклонения их значений от нормы. Также отмечен положительный терапевтический эффект и в отношении состояния зрительной системы в целом.

Предлагаемые способы диагностики бинокулярного зрения и его восстановления позволяют более точно определить численные значения биоритмов бинокулярного зрения и в случае их нарушения скорректировать их до значений, соответствующих норме с помощью импульсной фотостимуляции.