ИЗОБРЕТЕНИЕ
Патент Российской Федерации RU2207040

СПОСОБ РЕГИСТРАЦИИ ЗРАЧКОВЫХ РЕАКЦИЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ 

Имя изобретателя:  Грачев В.И.; Казенашев В.Ф.; Киселев М.Ф.; Мишин В.В.; Пелищук В.К.; Цимбал Ф.А. 
Имя патентообладателя: Грачев Владимир Иванович; Казенашев Виктор Федорович; Киселев Михаил Филиппович; Мишин Владимир Викторович; Пелищук Валерьян Константинович; Цимбал Федор Анатольевич 
Адрес для переписки: 107589, Москва, а/я 9, Л.С. Беликовой 

Дата начала действия патента:  2001.12.24 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в офтальмологии при исследовании и регистрации зрачковых реакций для ранней диагностики заболеваний зрительного тракта, а также в психофизиологии для исследования и контроля функционального состояния человека. Способ заключается в освещении глаз обследуемого ИК-излучением и регистрации отраженного светового потока с помощью ИК-чувствительных телевизионных камер. При этом выбирают конкретный вид стимула воздействия на человека в виде световой вспышки, импульсного звукового сигнала или электрического разряда на кожу. Устраняют помехи изображения и измеряют размер зрачка в абсолютных единицах в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения. Регистрируют для каждого обследуемого начальную совокупность пупиллограмм и формируют по ней его индивидуальные нормативы. Устройство содержит персональный компьютер, фиксатор головы обследуемого, инфракрасный осветитель, источник стимулов, калибратор, блок регистрации отраженного светового потока в виде ИК-чувствительных телевизионных камер и преобразователь сигнала. Изобретение позволяет повысить точность измерений, информативность диагностических признаков, расширить функциональные возможности диагностики, снизить ее трудоемкость, повысить удобство пользования и снизить стоимость.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано в офтальмологии при исследовании и регистрации зрачковых реакций для ранней диагностики заболеваний зрительного тракта, а также в психофизиологии для исследования и контроля функционального состояния человека.

Кроме того, изобретение может быть использовано при проведении массовых медицинских обследований для оценки состояния здоровья и профилактики заболеваний центральной нервной системы.

Известны способ регистрации зрачковых реакций, такой как кинематографический, включающий последовательную съемку зрачка в динамике и фотосканирование, а также способ, заключающийся в сканировании зрачка и фиксации его диаметров на пленке (Шахнович А.Р., Шахнович В.Р. Пупиллография. - М.: Медицина, 1964, с. 30-52).

Недостатки этих способов состоят в том, что при их использовании для надежной регистрации изображения зрачка на пленке требуется значительная освещенность глаз обследуемого, что неизбежно приводит к сужению зрачков и вызывает изменение зрачковой реакции и, следовательно, ведет к искажениям и потере диагностической информации.

Недостатком этих способов являются также большие затраты времени на обработку кинопленки, что не позволяет их использовать при массовых обследованиях.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является способ регистрации зрачковых реакций, заключающийся в освещении глаз обследуемого ИК-излучением, регистрации отраженного светового потока с помощью ИК-чувствительной телевизионной камеры, калибровке перед началом работы измерительного тракта в абсолютных единицах по калибратору, наводке телевизионной камеры на резкое изображение зрачка с визуальным его контролем, выборе конкретного вида стимула, подаче стимула в виде световой вспышки, импульсного звукового сигнала либо электрического разряда на кожу, измерении размеров зрачка в абсолютных единицах в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения, регистрации для каждого обследуемого начальной совокупности пупиллограмм, формировании по ней его индивидуальных нормативов пупиллометрии с учетом типа использованного стимула, внесении их в банк данных персонального компьютера, автоматическом сравнении параметров зрачковой реакции при последующих регистрациях пупиллограмм с индивидуальными нормативами пупиллометрии с выдачей сообщения "норма" или "отклонение от нормы" (Патент РФ 2123797, приоритет от 22.04.96).

Недостатками известного способа являются невысокая точность измерений, равная 0,15-0,25 мм, которая не позволяет регистрировать спонтанные колебания диаметра зрачка в связи с тем, что изображение зрачка контролируется оператором визуально, а также недостаточная информативность параметров зрачковой реакции из-за отсутствия возможности одновременной регистрации пупиллограмм с обоих зрачков с разностью их текущих диаметров, что может привести к снижению диагностической возможности способа.

Кроме того, при использовании известного способа не представляется возможности устранить различные помехи, присутствующие в кадре (ресницы, веки, блики от подсветки), при измерении диаметра зрачка, что может отразиться на точности измерений.

Известно устройство для регистрации зрачковых реакций, содержащее инфракрасный осветитель, источник стимулов в виде светового сигнала, блок регистрации отраженного светового потока в виде ИК-чувствительной камеры, связанной с персональным компьютером (Diabetic Medicine, vol. 17, pp. 68-72, 3, 2000. E. Mensah, S. Smith, G.Vafidis, M. Stanford, J. Shilling. Are Proxymetacaine Drops Helful in Examining the Fundi of Diabetic Patients).

Недостатками этого устройства являются 

  • отсутствие фиксатора головы обследуемого, что снижает точность регистрации зрачковой реакции вследствие неконтролируемых микродвижений головы и глаз;

  •  отсутствие стимулов в виде звукового сигнала и электрического разряда, что снижает диагностические возможности известного устройства, конструкция которого не позволяет регистрировать горизонтальный и вертикальный диаметры, что препятствует регистрации зрачковой реакции у пациентов с дефектами строения век;

  • отсутствие режима автоматического сравнения параметров зрачковой реакции пациента с нормативами пупиллометрии с выдачей диагностического сообщения, что не позволяет применять его как диагностическое устройство; отсутствие калибратора, что не позволяет считать полученные результаты измерений на устройстве метрологически достоверными.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению по технической сущности является устройство регистрации зрачковых реакций, содержащее фиксатор головы обследуемого, инфракрасный осветитель, источник стимулов, включающий блоки генерации световой вспышки, звукового сигнала и электрического разряда, персональный компьютер, калибратор, содержащий блок имитации размеров зрачка в абсолютных единицах и управляемый с помощью персонального компьютера, блок регистрации отраженного светового потока в виде ИК-чувствительной телекамеры, связанной с персональным компьютером, и блок, содержащий один канал, запоминающий и обрабатывающий каждый кадр телевизионного изображения в цифровой форме (Патент РФ 2123797, приоритет от 22.04.96).

Недостатком известного устройства является низкая информативность параметров зрачковой реакции, т.к. регистрация отраженного светового потока осуществляется одной ИК-чувствительной камерой и одним блоком, запоминающим и обрабатывающим каждый кадр телевизионного изображения в цифровой форме, что приводит к снижению диагностической возможности устройства.

Кроме того, конструкция прототипа не позволяет обследовать пациентов с дефектом строения век и устранять помехи изображению зрачков при измерении диаметра зрачков в виде посторонних объектов в кадре, таких так ресницы, веки, блики от подсветки, что снижает точность измерений.

Необходимо отметить сложность и трудоемкость процесса обследования пациентов при эксплуатации известного устройства из-за одновременной работы с двумя экранами - компьютера и видеоконтрольного устройства, а также завышенную стоимость устройства, которая возрастает в связи с использованием в нем двух блоков с одинаковыми функциями отображения информации - монитора компьютера и видеоконтрольного устройства.

Технический результат изобретения выражается:

- в возможности повышения точности измерений;

- в повышении информативности диагностических признаков и получении новой диагностической информации;

- в расширении функциональных возможностей;

- в снижении трудоемкости;

- в повышении удобства пользования;

- в снижении стоимости.

Поставленный результат достигается тем, что в способе регистрации зрачковых реакций, заключающемся в освещении глаз обследуемого ИК-излучением, регистрации отраженного светового потока с помощью ИК-чувствительной телевизионной камеры, калибровке перед началом работы измерительного тракта в абсолютных единицах по калибратору, наводке телевизионной камеры на резкое изображение зрачка с визуальным его контролем, выборе конкретного вида стимула, подаче стимула в виде световой вспышки, импульсного звукового сигнала либо электрического разряда на кожу, измерении размеров зрачка в абсолютных единицах в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения, регистрации для каждого обследуемого начальной совокупности пупиллограмм, формировании по ней его индивидуальных нормативов пупиллометрии с учетом типа использованного стимула, внесении их в банк данных персонального компьютера, автоматическом сравнении параметров зрачковой реакции при последующих регистрациях пупиллограмм с индивидуальными нормативами пупиллометрии с выдачей сообщения "норма" или "отклонение от нормы", согласно изобретению отраженный световой поток регистрируют с помощью двух ИК-чувствительных телевизионных камер, которые наводят на резкость по двум зрачкам на экране компьютера и получают максимальное значение индикатора резкости, выделяют зрачки на фоне изображения путем перевода его в бинарную форму и выбора порога квантования, при этом вводят стробы и устраняют помехи с помощью выбора их размеров и расположения, проводят измерение размеров зрачков и разности их текущих диаметров в абсолютных единицах в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения в пределах площади стробов, а в качестве начальной совокупности пупиллограмм регистрируют параметры зрачковых реакций с обоих глаз с разностью в динамике, которые вносят в базу данных персонального компьютера.

В устройстве регистрации зрачковой реакции, содержащем фиксатор головы обследуемого, инфракрасный осветитель, источник стимулов, включающий блоки генерации световой вспышки, звукового сигнала и электрического разряда, персональный компьютер, калибратор, содержащий блок имитации размеров зрачка в абсолютных единицах и управляемый с помощью персонального компьютера, блок регистрации отраженного светового потока в виде ИК- чувствительной телекамеры, связанной с персональным компьютером, и блок, содержащий один канал, запоминающий и обрабатывающий каждый кадр телевизионного изображения в цифровой форме, согласно изобретению блок регистрации отраженного светового потока выполнен с помощью двух ИК-чувствительных телевизионных камер, а в блок, запоминающий и обрабатывающий каждый кадр телевизионного сигнала в цифровой форме, дополнительно введен второй канал, при этом в каждом из каналов расположены блок преобразования изображения в бинарную форму с возможностью выбора порога квантования и блок строба для регистрации горизонтального и вертикального диаметров зрачков.

Таким образом, в изобретении предложена новая совокупность существенных признаков.

Все предложенные признаки существенны, так как влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.

Так, например, в предпочтительном варианте осуществления способа световой поток регистрируют с помощью двух ИК-чувствительных телевизионных камер, которые наводят на резкость по двум зрачкам на экране компьютера и получают максимальное значение индикатора резкости.

Такое выполнение позволяет осуществить наводку на резкость с большой точностью, поскольку оператор использует цифровой критерий наводки на резкость (индикатор резкости), а не свои субъективные ощущения.

Точная наводка на резкость повышает точность измерений параметров зрачковой реакции и, как следствие, повышает информативность диагностических признаков.

Кроме того, повышение точности измерений дает возможность регистрировать спонтанные колебания диаметров зрачков (в норме амплитуда таких колебаний лежит в пределах 0.1-0.3 мм), что предоставляет дополнительную диагностическую информацию, например, о состоянии центральной нервной системы (ЦНС) обследуемого.

Характерно, что использование двух ИК-чувствительных телевизионных камер позволяет проводить одновременную регистрацию зрачковых реакций с двух глаз пациента с разностью в динамике, что также дает дополнительную по сравнению с прототипом диагностическую информацию в виде амплитудных, временных и скоростных характеристик, позволяющих судить, например, о топике поражения дуги зрачкового рефлекса, (например, при поражении ЦНС).

Благодаря тому что выделяют зрачки на фоне изображения путем перевода его в бинарную форму и выбора порога квантования, появляется возможность точного выявления границы раздела между зрачком и радужной оболочкой глаза, что также позволяет повысить точность измерений.

Целесообразно, что вводят стробы и устраняют помехи с помощью их размеров и расположения, что повышает точность измерений, расширяет функциональные возможности, в результате чего появилась возможность регистрировать спонтанные колебания диаметра зрачка, что позволяет обследовать практически всех пациентов независимо от особенностей строения век.

Известно, что введение стробов (стробирование) есть метод выделения некоторого интервала на временной оси, шкале частот и т.д. для увеличения вероятности обнаружения сигналов на фоне помех. Стробы применяют в телевидении, вычислительной технике и т.д. - в системах, где необходимо выделение сигналов на фоне естественных или искусственных помех (Большая Советская Энциклопедия, том 24, книга 1, 3 издание, М.: Изд-во "Советская энциклопедия" 1976, с.571-572).

В предлагаемом техническом решении стробы представляют собой выделенные подсветкой области на экране компьютера, положение и размеры которых на экране изменяются оператором с помощью клавиатуры или манипулятора.

Вполне разумно, что проводят измерение размеров зрачков и разности их текущих диаметров в абсолютных единицах в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения в пределах площади стробов.

Такое выполнение позволяет повысить точность измерений, например, начальных диаметров зрачков примерно в 2 раза, и повысить информативность диагностических признаков, поскольку проведение измерений в пределах площади стробов, а не по всему кадру позволяет избежать ошибок, возникающих под влиянием посторонних объектов, которые устраняются стробами, а цифровая форма измерений гарантирует максимально возможную точность.

Кроме того, в способе в качестве начальной совокупности пупиллограмм регистрируют параметры зрачковых реакций с обоих глаз с разностью в динамике, которые вносят в базу данных персонального компьютера. Такое выполнение позволяет регистрировать дополнительные по сравнению с прототипом данные об одновременных зрачковых реакциях с двух глаз пациента, в связи с чем предоставляется возможность судить о различиях в их амплитудных, временных и скоростных характеристиках и, тем самым, делать выводы о топике поражений, например, ЦНС.

Использование предложенной конструкции устройства для реализации способа позволяет реализовывать те преимущества, который имеет предлагаемый способ по сравнению со способом, реализованным в прототипе, а именно: повысить точность измерений до 0,05-0,07 мм, регистрировать спонтанные колебания диаметров зрачков, добиться достаточной информативности параметров зрачковой реакции за счет одновременной регистрации пупиллограмм обоих зрачков с разностью их текущих диаметров и повысить диагностическую возможность способа.

Так, например, благодаря тому, что в устройстве блок регистрации отраженного светового потока выполнен с помощью двух ИК-чувствительных телевизионных камер, появилась возможность устранить одновременную работу с двумя экранами - компьютера и видеоконтрольного устройства, что снижает его стоимость, упрощает конструкцию, повышает удобство пользования и снижает трудоемкость при обследовании.

Использование в устройстве блока, запоминающего и обрабатывающего каждый кадр телевизионного сигнала в цифровой форме, в который введен второй канал, позволяет при одновременной регистрации зрачковых реакций с двух глаз пациента повысить точность измерений и информативность диагностических признаков, вследствие чего получить дополнительную диагностическую информацию и расширить функциональные возможности предлагаемого изобретения.

Кроме того, в двух каналах блока, запоминающего и обрабатывающего каждый кадр телевизионного сигнала в цифровой форме, расположены блок преобразования в бинарную форму с возможностью выбора порога квантования и блок строба для регистрации горизонтального и вертикального диаметров зрачков, что позволяет с предельной точностью выявлять границу раздела между зрачком и радужной оболочкой глаза, устранять помехи в виде посторонних объектов в кадре (ресниц, век, бликов от подсветки), а за счет точности измерений появилась возможность повысить информативность диагностических признаков, расширяя при этом функциональные возможности устройства.

На чертеже представлена блок-схема устройства для осуществления способа.

Устройство включает фиксатор головы обследуемого 1, инфракрасный осветитель 2 для подсветки глаз обследуемого, блок регистрации отраженного светового потока, выполненный в виде двух ИК-чувствительных телевизионных камер 3 и 4, связанных с компьютером 5 через преобразователь сигналов 6, который запоминает и обрабатывает каждый кадр телевизионного изображения в цифровой форме (по пикселам), причем преобразователь сигнала 6 содержит два идентичных канала 7 и 8, в каждый из которых введены блоки преобразования изображения в бинарную форму 9 и 10 с возможностью выбора порога квантования и блоки стробов 11 и 12. В состав устройства входят также калибратор 13, содержащий блоки имитации размеров зрачка в абсолютных единицах, и источник стимулов 14, который состоит из многофункционального блока генерации световой вспышки 15, блока генерации звукового стимула 16 и блока генерации электрического разряда 17. Режимы работы калибратора 13 и источника стимулов 14 задаются оператором с помощью компьютера 5.

Способ регистрации зрачковых реакций осуществляется с помощью устройства.

Способ и устройство работают следующим образом

В способе посредством устройства предусмотрено три режима работы: "Первичное обследование", "Повторное обследование" и "Калибровка".

В режиме "Первичное обследование" перед проведением измерений в базе данных компьютера 5 регистрируют идентификационный код обследуемого, под которым в дальнейшем будет храниться информация о его зрачковых реакциях. 

Далее, испытуемому предлагается зафиксировать голову в фиксаторе 1 так, чтобы его глаза были равномерно освещены ИК-осветителем 2 и попали в поле зрения двух телекамер 3 и 4. 

Затем производят наводку телевизионных камер 3 и 4 на резкое изображение зрачков, визуально наблюдая за изображениями зрачков на экране компьютера 5 и добиваясь при этом максимального значения (максимального численного показателя) индикатора резкости, отображаемого на экране компьютера 5. После этого изображение глаз обследуемого путем перевода в активный режим блоков 9 и 10 (блоки преобразования изображения в бинарную форму с возможностью выбора порога квантования) из обычного черно-белого телевизионного изображения с промежуточными градациями серого тона преобразуется в бинарную форму, причем изображение состоит только из двух цветов - черного и белого. Участки изображения с промежуточными градациями серого тона переводятся либо в черный, либо в белый цвет выбором порога квантования.

Далее, проводят процедуру устранения помех изображения зрачков в виде посторонних объектов в кадре (ресницы, веки, блики от подсветки) в обоих (правом 7 и левом 8) каналах устройства. Для этого переводят в активный режим блоки стробов 11 (правого) и 12 (левого), с помощью компьютера выбирают их размеры (длину и ширину) и избирают такое положение правого и левого стробов, при котором они полностью накрывают изображения правого и левого зрачков соответственно, а помехи остаются вне стробов.

При дефекте строения век (например, атрофия мышц верхнего века, когда изображение верхнего века накладывается на изображение зрачка), измерение зрачковой реакции проводят по горизонтальному диаметру зрачка, причем размеры стробов по вертикали могут быть произвольными, а по горизонтали стробы должны полностью накрывать только горизонтальные диаметры зрачков.

После этого с помощью компьютера 5 выбирают конкретный вид стимула, вырабатываемый источником стимулов 14 и запускают устройство в режим измерения, который протекает автоматически. В ходе измерений стартовый сигнал с компьютера запускает источник стимулов 14, вырабатывающий стимул для обследуемого. Процесс изменения диаметров зрачков у обследуемого регистрируется в отраженном от его глаз свете с помощью ИК-чувствительных телевизионных камер 3 и 4, сигнал с которых подается на преобразователь сигналов 6. Последний запоминает и обрабатывает каждый кадр телевизионного изображения в цифровой форме (по пикселам) и совместно с компьютером 5 производит измерение размеров зрачков в абсолютных единицах также в каждом кадре. Полученные в течение 3 секунд результаты измерения зрачковой реакции испытуемого (пупиллограмма) заносятся в базу данных под его идентификационным кодом. Затем повторяют процедуру измерения и регистрации пупиллограммы не менее 5 раз для формирования статистически значимой начальной совокупности пупиллограмм. Далее с помощью компьютера путем статистической обработки полученных пупиллограмм формируют индивидуальные нормативы пупиллометрии обследуемого с учетом типа использованного стимула и вносят их в базу данных. Этим заканчивается режим работы "Первичное обследование". В режиме "Повторное обследование" процедура регистрации пупиллограммы у обследуемого полностью совпадает с таковой в режиме "Первичное обследование", однако пупиллограмма измеряется один раз, после чего параметры зрачковой реакции обследуемого автоматически сравнивают (с помощью компьютера) с его же индивидуальными нормативами пупиллометрии с выдачей сообщения "норма" или "отклонение от нормы". Режим работы "Калибровка" используется для тестирования измерительного тракта устройства. В этом режиме калибратор 13, имитирующий зрачок и управляемый с помощью компьютера, устанавливают перед телекамерой и производят регистрацию пупиллограмм аналогично режиму "Повторное обследование". При совпадении результатов измерений с тестовыми данными устройство дает метрологически достоверные данные.

Информативность параметров пупиллометрии и точность диагностики исследовались в сравнении известного способа и устройства для регистрации зрачковых реакций - прототипа - с предлагаемым техническим решением

Пример из протокола медицинских испытаний 8 от 02.12.2000 г.

На группе практически здоровых лиц численностью 18 человек (10 женщин и 8 мужчин в возрасте от 25 до 50 лет) была проведена фармакологическая проба (фармпроба), заключающаяся в инстилляции в конъюнктивиальный мешок левого глаза по 1 капле 0,1% раствора гоматропина с целью вызвать слабую анизокорию. Предварительно для каждого обследуемого были определены индивидуальные нормативы по результатам регистрации 10 пупиллограмм.

Через 30 минут после проведения фармпробы у каждого обследуемого регистрировались пупиллограммы с обоих глаз и производилась с помощью компьютера классификация их состояний на две группы "норма" и "отклонение от нормы".

При сопоставлении текущих показателей пупиллометрии, снятых с помощью прототипа, с групповыми нормативами к группе "отклонение от нормы" были отнесены по данным прототипа 11 человек из 18, что составило 61,1%. Ошибка классификации в этом случае была равна 38,9%. При аналогичном сопоставлении по данным предлагаемого технического решения к группе "отклонение от нормы" были отнесены 17 человек из 18, что составило 94,4%. Ошибка классификации в этом случае была равна 5,4%, что в 7 раз меньше, чем у прототипа.

В связи с этим интегральный критерий (точность классификации функционального состояния обследуемого) показывает, что информативность параметров пупиллометрии и точность диагностики при использовании предлагаемого способа и устройства выше, чем у прототипа.

Далее, проводились технические испытания опытных образцов для оценки диапазона параметров зрительных реакций и точности их измерений. Следующий этап состоял в проведении клинических медицинских испытаний.

Преимущества способа регистрации зрачковых реакций и устройства для его осуществления по сравнению с прототипом представлены в таблицах 1 и 2.

Как видно из таблицы 1, предлагаемое техническое решение обеспечивает более высокую точность измерений параметров зрачковой реакции по сравнению с прототипом, что повышает информативность диагностических признаков при его использовании.

Кроме того, при его применении возможно дополнительно регистрировать разность в динамике параметров зрачковых реакций с обоих глаз (анизокорию) и спонтанные колебания диаметров зрачков, что позволяет получить новую дополнительную информацию для раннего выявления заболеваний.

Медицинские клинические испытания проводились в период с мая по июль 2001 года с целью выявления заболеваний на ранней фазе и оценки диагностической эффективности предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом. Сравнительная характеристика представлена в таблице 2.

Как видно из таблицы 2, диагностическая эффективность предлагаемого технического решения в 2 раза выше по сравнению с прототипом, что способствует выявлению заболеваний на ранней стадии.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет проводить измерения с высокой точностью, т.к. появилась возможность заменить субъективный критерий наводки изображения зрачков оператором на резкость объективным числовым индикатором резкости, что позволяет регистрировать спонтанные колебания диаметров зрачков, дающие важную диагностическую информацию, например, о состоянии ЦНС обследуемого.

Кроме того, введение режима выделения зрачков на фоне изображения путем перевода его в бинарную форму и выбора порога квантования, а также введение стробов позволило проводить обследования пациентов с дефектом строения век в присутствии помех в виде посторонних объектов в кадре (ресницы, веки, блики от подсветки).

Благодаря осуществлению одновременного измерения размеров зрачков и разности их текущих диаметров в абсолютных единицах в цифровой форме и регистрации в качестве начальной совокупности пупиллограмм параметров зрачковых реакций с обоих глаз с разностью в динамике, обеспечивается высокая информативность параметров зрачковой реакции, что предполагает большие диагностические возможности, подтвержденные в практических исследованиях с использованием предлагаемого изобретения.

Учитывая то, что все операции по наводке на резкость, квантованию изображения, выделению зрачка на фоне помех, ввод служебной информации в компьютер контролируется на одном экране, а не на двух, новое техническое решение удобно при эксплуатации, а также значительно дешевле по сравнению с известным.

Способ регистрации зрачковых реакций и устройство для его осуществления, согласно изобретению, может найти применение:

- в психофизиологии для исследования и контроля функционального состояния человека;

- для контроля до- и послесменного состояния здоровья операторов опасных производств;

- в наркологии для диагностики наркотической интоксикации;

- в офтальмологии для ранней диагностики заболеваний зрительного тракта;

- при массовых медицинских обследованиях для оценки состояния здоровья и профилактики заболеваний центральной нервной системы.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ регистрации зрачковых реакций, заключающийся в освещении глаз обследуемого ИК-излучением, регистрации отраженного светового потока с помощью ИК-чувствительной телевизионной камеры, калибровке перед началом работы измерительного тракта в абсолютных единицах по калибратору, наводке телевизионной камеры на резкое изображение зрачка с визуальным его контролем, выборе конкретного вида стимула, подаче стимула в виде световой вспышки, импульсного звукового сигнала либо электрического разряда на кожу, измерении размеров зрачка в абсолютных единицах в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения, регистрации для каждого обследуемого начальной совокупности пупиллограмм, формировании по ней его индивидуальных нормативов пупиллометрии с учетом типа используемого стимула, внесении их в базу данных персонального компьютера, автоматическом сравнении параметров зрачковой реакции при последующих регистрациях пупиллограмм с индивидуальными нормативами пупиллометрии с выдачей сообщения "норма" или "отклонение от нормы", отличающийся тем, что отраженный световой поток регистрируют с помощью двух ИК-чувствительных телевизионных камер, которые наводят на резкость по двум зрачкам на экране компьютера, и получают максимальное значение индикатора резкости, выделяют зрачки на фоне изображения путем перевода его в бинарную форму и выбора порога квантования, при этом вводят стробы и устраняют помехи изображения зрачков с помощью выбора размеров и расположения стробов, проводят измерение размеров зрачков и разности их текущих диаметров в абсолютных единицах в цифровой форме для каждого кадра телевизионного изображения в пределах площади стробов, при этом в качестве начальной совокупности пупиллограмм регистрируют размеры зрачков и разность их текущих диаметров с обоих глаз в динамике, которые вносят в базу данных персонального компьютера.

2. Устройство регистрации зрачковой реакции, содержащее персональный компьютер, фиксатор головы обследуемого, инфракрасный осветитель, источник стимулов, включающий блоки генерации световой вспышки, звукового сигнала и электрического разряда, с возможностью задания режимов его работы посредством персонального компьютера, калибратор, содержащий блок имитации размеров зрачка в абсолютных единицах и управляемый с помощью персонального компьютера, блок регистрации отраженного светового потока в виде ИК-чувствительной телевизионной камеры, связанной с персональным компьютером через преобразователь сигнала, содержащий один канал для запоминания и обработки каждого кадра телевизионного изображения в цифровой форме, отличающееся тем, что блок регистрации отраженного светового потока выполнен в виде двух ИК-чувствительных телевизионных камер, связанных с персональным компьютером через преобразователь сигнала, а в преобразователь сигнала введен второй канал, при этом в каждом из каналов расположены блок преобразования изображения в бинарную форму с возможностью выбора порога квантования и блок строба для регистрации горизонтального и вертикального диаметров зрачков.

Версия для печати
Дата публикации 18.05.2007гг


вверх