СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ЗРЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к области офтальмологии для определения основных характеристик зрения. К основным характеристикам зрения относятся периметрия зрения, острота зрения, цветовосприимчивость и т.д. Поле зрения глаза - это тот объем пространства, который видит человеческий глаз при фиксированном взгляде и неподвижном положении головы. Зрительное поле является функцией периферических отделов сетчатки, а именно палочкового аппарата; его состоянием в значительной мере определяется возможность человека свободно ориентироваться в пространстве.

Изменения поля зрения обуславливаются органическими или функциональными заболеваниями зрительного анализатора: сетчатки, зрительного нерва, зрительного пути, центральной нервной системы. Нарушения поля зрения проявляются либо сужением его границ, либо выпадением отдельных его участков (Гемианопсия), появлением скотомы - области выпадения части поля зрения. При проведении оценки поля зрения (в офтальмологии это называется периметрия) можно выявить предрасположенность к глазным патологиям и заболеваниям. Так, если поле зрения человека сужено или искривлено, то можно говорить о наличии таких тяжелых заболеваний глаза, как глаукома или катаракта. Исследование проводят при помощи специальных приборов - периметров, которые бывают кинетическими, имеющих вид дуги или полусферы, и статистическими, с использованием компьютера и его специальных программ. Из уровня техники известен кинетический и широко распространенный периметр типа Ферстера. Это дуга 180°, покрытая изнутри черной матовой краской и имеющая на наружной поверхности деления на градусы - от 0° в центре до 90° на периферии. Диск с делениями позади дуги позволяет ставить ее в положение любого из меридианов поля зрения. Во время диагностики зрения применяют белые тест-объекты в виде кружков из бумаги, наклеенных на конце черных матовых палочек. Белыми объектами диаметром 3 мм пользуются для определения наружных границ поля зрения, а диаметром 1 мм - для выявления изменения внутри этих границ; для цветной периметрии пользуются цветными (красный, зеленый и синий) объектами диаметром 5 мм, укрепленными на концах палочек серого цвета (коэффициент отражения 0,2). Освещенность дуги не менее 160 лк. Обследуемый помещает голову на подбородник и фиксирует одним глазом (другой прикрыт картонной заслонкой) белую точку в центре дуги. Тест-объект ведут по дуге от периферии к центру со скоростью примерно 2 см/с. Пациент сообщает о появлении тест-объекта, а исследователь замечает, какому делению дуги соответствует в это время положение тест-объекта. Это и будет наружная граница поля зрения для данного меридиана. Определение границ поля зрения обычно проводят по 8-ми меридианам через каждые 45°. Аналогичным образом проводят и цветовую периметрию. Для выявления скотом пользуются тест-объектом диаметром 1 мм и медленно перемещают его по дуге в различных меридианах, особенно тщательно в центральных и парацентральных участках поля зрения, где чаще всего наблюдаются скотомы. Но с появлением такого метода, как компьютерная периметрия, диагностировать различные заболевания стало намного проще и быстрее. Когда проводится компьютерная периметрия зрения, см. фиг. 1, пациент садится перед специальным сферическим прибором и фиксирует свой взгляд на специально созданной световой метке. При этом в различных точках сферического экрана в случайном порядке появляются световые пятна разной степени яркости. Как только пациент видит белое пятно, он фиксирует это с помощью нажатия кнопки на джойстике. Скорость появления пятен и направление их перемещения могут меняться. По результатам проведенной диагностики офтальмолог видит картину с параметрами поля зрения пациента и при сопоставлении со специальными картами полей зрения может судить о сужение поля зрения или другие нарушения. Подобная компьютерная периметрия глаза помогает в короткие сроки провести нужное обследование большого числа людей. Конечно же, не все зависит от наличия сложной и современной техники, на которой проводится подобные диагностические процедуры. Большое значение имеет опыт врача и его знания. Из зарубежных компьютерных периметров наиболее известны периметры «Hutpnrey», « Octopus», «Peritest», «Perimat», супердорогой «АР-3000», отечественный компьютерный статический «Периком» с модулем управления и принтером, принятый за прототип. Компьютерный автоматический сферопериметр, предназначен для выявления патологий полей зрения при глаукомах (в том числе начальных), диагностики заболеваний сетчатки (тромбоз, дистрофия в начальных фазах, диабетическая и гипертоническая ангиоретинопатия), а также патологий зрительного нерва. Технические характеристики периграфа "ПЕРИКОМ" следующие:

При проведении исследований результаты периметрии выводятся на экран монитора компьютера, распечатываются в виде стандартного бланка исследования в черно-белом или цветном варианте. В памяти компьютера в электронном виде хранится база пациентов со всеми результатами исследований.

В последние годы для характеристики изменений поля зрения в динамике заболевания и статистического анализа используют суммарное обозначение размеров поля зрения, которое образуется из суммы видимых участков поля зрения, исследованного в восьми меридианах. В норме средние границы для белой метки размером 5 мм и периметра с радиусом дуги или сферы 33 см (333 мм) по восьми меридианам (через 45°) следующие: кнаружи - 90°, книзу кнаружи - 90°, книзу - 60°, книзу кнутри - 50°, кнутри - 60°, кверху кнутри - 55°, кверху - 55° и кверху кнаружи - 70°. Тогда получается 90°+90°+60°+50°+60°+50°+55°+70°=530°. Это значение принимают за норму. Средние границы полей зрения на цвета следующие: наружу - на синий 70°, на красный 50°, на зеленый 35°; внутрь - 50°, 40° и 30°; вверх - 50°, 40° и 30°; вниз - 50°, 40° и 30° соответственно.

Эти методики имеют недостатки. Каждый, кто проходил всего лишь один раз подобную периметрию зрения помнит, что за время такой процедуры терял не одну белую точку. Компьютерная программа «натянет» по имеющимся точкам оценку периметрии зрения,пациента, снизив достоверность результата в зависимости от возраста пациента на 15-25% и без того приблизительный результат. Границы нормального поля зрения (далее периметрия зрения) в определенной степени зависят не только от методики исследования. На них оказывают влияние величина, яркость и удаленность объекта от глаза, яркость фона, а также контраст между объектом и фоном, скорость перемещения объекта и его цвет. Кроме этого, современная методика определения периметрии зрения не учитывает индивидуальные особенности строения лица пациента (величина переносицы, глубина посадки глаз, форма надбровных дуг, наличие тяжелых век, форма нижней части лица и т.д.), которые ограничивают световое воздействие на сетчатку глаза. Поэтому периметрия зрения глаза теряет около 30%, это означает, что немалая часть сетчатки глаза не диагностируется. Именно по этой причине периметрия зрения глаз пациентов на современных приборах представляет собой вытянутые и смещенные относительно центра кривые диаграммы, см. фиг. 2. Исходя из оптической структуры глаза, его периметрия зрения должна быть близкой к окружности. Современные периметры проводят периметрию зрения, как правило, с радиусом дуги или сферы в 33 см, т.е. представляют собой настольный вариант. Все вышеперечисленные компьютерные периметры по своему составу большие и тяжелые, а по функциональному признаку «слепые»,потому что и испытуемый и испытатель действуют вслепую, наугад. Все зрительные характеристики регистрируются по принципу, подобно игре угадайка, увидел - не увидел. Поэтому говорить о точности измерения характеристик зрения здесь нужно весьма осторожно. Стоимость таких периметров немаленькая, и возрастает еще более, когда устанавливается дополнительное прикладное программное обеспечение.

Аномалиями цветового зрения обычно называют те или иные нарушения цветовосприимчивости. Они передаются по наследству как рецессивный признак, сцепленный с X-хромосомой. Дальтонизм - это заболевание, при котором у человека имеются нарушения в распознавании одного из трех цветов (R - красного, G - зеленого или B - синего). Для выявления дальтонизма (цветовой слепоты) и его проявлений в современной офтальмологии используются полихроматические таблицы Рабкина, содержащие 27 цветных картинок, на которых одноцветные цифры либо геометрические фигуры замаскированы под разноцветной мозаикой. По степени цветовосприимчивости офтальмологи различают: трихромантов (норма), протоанопов (люди с нарушениями цветовосприятия в красном спектре) и дейтеранопов (людей с нарушением цветовосприятия зеленого цвета). Как известно, в сетчатке человеческого глаза встречаются два типа фоторецепторов. Это колбочки и палочки. Палочки ответственны за восприятия серых оттенков и обусловливают темповое зрение. Колбочки позволяют нам различать цвета и оттенки и бывают трех видов. Каждый из трех видов колбочек отвечает за восприятие соответствующей длины волны. Если наши глаза воспринимают зеленый цвет, то происходит раздражение «зеленых» колбочек. Соответствующий сигнал поступает в мозг, анализируется, и мы чувствуем, что видим нечто зеленое. В случае одновременного раздражения зеленых и красных колбочек возникает ощущение желтого цвета.

Тестирование на известном аномалоскопе (Нагеля, Рабкина, система Раутиан и т.д.) - приборе для испытания цветового зрения и выявления его аномалий и их характера, показывает, что при протаномалии в цветовой смеси больше красного цвета, чем в норме, а при дейтераномалии в смеси больше, чем нужно, зеленого. В редких случаях нарушается работа желто-синего канала. Но количественной оценки восприятия различных цветов оптическим зрительным аппаратом человека предлагаемый тест не предоставляет.

Острота зрения - способность глаза воспринимать раздельно две точки, расположенные друг от друга на некотором расстоянии (детализация, мелкозернистость, разрешетка). Мерилом остроты зрения является угол зрения, то есть угол, образованный лучами, исходящими от краев рассматриваемого предмета (или от двух точек A и B) к узловой точке (K) глаза. При этом острота зрения человека обратно-пропорциональна углу зрения, то есть, чем меньше угол зрения, тем острота зрения выше. В норме глаз человека способен раздельно воспринимать объекты, угловое расстояние между которыми не меньше 1 минуты (1′). Острота зрения является также одной из важнейших функций зрения. Острота зрения пациента проверяется по известным таблицам Головина-Сивцева, в которых имеется 12 рядов знаков (букв и оптотипов колец Ландольта с разрывом) различной величины. Таблицы позволяют с расстояния 5 м определять остроту зрения от 0,1 (верхний ряд) до 2,0 (нижний ряд). Таблицы помещены в осветительный аппарат с лампой накаливания или двумя люминесцентными лампами. Освещенность таблиц 700 лк. Осветитель укрепляют на стене так, чтобы нижний край его находился на расстоянии 120 см от пола. Во время исследования пациент должен держать голову прямо, веки обоих глаз открыты. Глаз, не подвергаемый исследованию, прикрывают непрозрачным щитком белого цвета. В течение 2-3 сек показывают знак на таблице и просят пациента назвать его. Определение лучше начинать с мелких знаков, а затем переходить к более крупным знакам. При оценке результатов исследования пользуются понятиями о полной и неполной остроте зрения. Полная острота зрения - это такая, при которой все знаки в соответствующем ряду названы правильно. Если в рядах таблицы, соответствующих остроте зрения 0,3: 0,4; 0,5; 0,6, не распознан один знак, а в рядах 0,7; 0,8; 0,9; 1,0 - два знака, то такая острота зрения оценивается по соответствующему ряду как неполная. Нормальной считается острота зрения, равная 1,0.

Представленные выше методы диагностики, определения характеристик зрения, могут быть реализованы иначе и менее затратным образом.

Предлагаемыми изобретениями решается задача, позволяющая проводить периметрию зрения, определять остроту зрения, давать количественную оценку цветовосприимчивости, выявлять начальную форму и наличие катаракты глаза, аномалии сетчатки глаз и т.д.

Для получения такого технического результата в предлагаемом способе диагностика зрения осуществляется поочередной регистрацией глазом пациента, светящейся короны излучения одного из R - красного, G - зеленого и B - синего светодиодов, на фоне черного экрана в темной комнате. Способность человеческого зрения адаптироваться к разным условиям освещенности и разным спектральным составляющим видимого фонового света позволяет при восприятии цвета объекта классифицировать цвета и видеть их идентично при разной освещенности. Под короной излучения или излучением короны нужно понимать некую "образную" форму внешнего контура светового излучения, регистрируемую глазом человека. Известно, что в темноте светочувствительность фоторецепторов (палочек) сетчатки глаза максимально чувствительны, примерно в сто раз выше, чем при дневном зрении,и хорошо фиксируют цветное излучение. Причем, самое главное, на темном фоне степень регистрации основных цветов R, G или В излучений существенного отличия между собой не имеют. Это отличительное свойство в нашем изобретении и используется для определения характеристик зрения.

Общепризнанна трехкомпонентная модель зрения, предполагающая наличие трех видов зрительных фоторецепторов в сетчатке глаза, чувствительных к разным длинам волн света. В соответствии с этой моделью в предлагаемом изобретении в качестве цветных датчиков излучения для определения характеристик зрения используются светодиоды красного (R - длинноволновой), зеленого (G - средневолновой) и синего (В - коротковолновой частях спектра) свечений. Многолетняя практика микширования (смешивания) таких цветов подтвердила их определяющее значение. Поэтому именно эта особенность светодиодов для цветовосприимчивости человеческого глаза положена в основу способа диагностики зрения при определении периметрии зрения, остроты зрения, при выявлении видов дальтонизма - отклонений от среднепринятого человеческого восприятия цвета, катаракты, аномалий сетчатки глаз и т.д.

Экспериментально было выявлено, что в темноте на черном экране видимое излучение короны светящегося объекта (светодиода), воспринимаемое глазом пациента, содержит в себе характеристики оптического аппарата глаза. Совокупность этих характеристик позволяет оценивать качество работы оптического аппарата глаза пациента. Так, например, видимые глазом пациента параметры короны излучения светодиода на фоне темного экрана устройства, как форма и размер короны, отвечают за периметрию зрения, распределение плотности (яркости) излучения каждого из R, G и B светодиодов отвечают за световосприимчивость, степень регистрации распространения тепловых волн, сопровождающие светоизлучение, отвечает за остроту зрения. Увиденную картину излучения светодиода пациент пересказывает медсестре, которая переносит эту картину на диаграммы периметрии глаз в индивидуальную диагностическую карточку пациента. Из диаграммы распределения плотности излучения, офтальмолог определяет качество работы фоторецепторов центральной и периферийных зон сетчатки. Определяются периметрия зрения от R, G или В светодиода, цветовосприимчивость и ее яркость, а также в каком месте диаграммы распределения плотности излучения имеются аномалии (сужения, темные пятна и т.д.). Кроме этого, было выявлено и опытным путем многократно подтверждено, что величина короны и степень ее яркости от R, G, В светодиодов на темном фоне, не имеют между собой существенной разницы, а само световое излучение светодиодов в центральной области экрана сопровождается тепловым волновым излучением, которое напоминает расходящиеся круги на воде от брошенного предмета. В действительности при наблюдении эти тепловые волны представляют собой тонкие, расходящиеся от излучателя, окружности. При перемещении от центра светоизлучения к периферии эти волны постепенно увеличиваются в диаметре и растворяются в короне.

Отличительные признаки предлагаемого способа заключаются в том, что впервые в практике определения характеристик зрения используется собственное видение пациентом светоизлучение цветного светодиода. Во время периметрии зрения испытуемый, увиденную собственным глазом картину короны светоизлучения центрального светодиода на черном экране устройства диагностики, которую формирует максимальное количество фоторецепторов сетчатки глаза, пересказывает медсестре для записи в специальную индивидуальную диагностическую карту. Поэтому для определения периметрии зрения не требуется тест-объект, а характеристики зрения определяются на расстоянии 1,0 м - 1,5 м в темном помещении.

Предлагаемый способ, по зарегистрированному глазом изображению светоизлучения короны, позволяет определять периметрию зрения в правильном виде (в виде окружности) потому, что объект контроля находится на расстоянии чуть далее, чем принято, который не искажается особенностями строения лица пациента. Острота зрения определяется не по таблицам Головина-Сивцева, как часто бывает, а по регистрации перемещения тепловых волн одного из R, G и В светящихся светодиодов, а степень качества цветовосприимчивости - по плотности распределения светоизлучения различных цветов. Это особенно важнодля пациентов, страдающих ослабленной цветовосприимчивостыо (дальтоников), а также прогнозировать и выявлять на ранней стадии катаракту и глаукому глаз. Процедура диагностики зрения пациента происходит в темной комнате, а в качестве источника света используются R, G, В светодиоды, расположенные в центре темного экрана, на расстоянии 1,0 м - 1,5 м от пациента в темном помещении.

В более широком понимании, предлагаемый способ позволяет оценить состояние сетчатки глаза пациента за счет действия обратной связи, при которой светоизлучение возбуждает фоторецепторы сетчатки глаза, в результате такого раздражения возникает сигнал, в котором закодировано все, что видит глаз. Мозг одновременно воспринимает эту комбинированную информацию от разных рецепторов по зрительному нерву и декодирует ее в визуальные ощущения (восприятия), т.е. в ощущение видения формы объекта и его цвета. В предложенном способе определения характеристик зрения пациент выполняет активную роль, как бы «фотографа наблюдателя», который видит корону светоизлучения, отмечает ее размер и форму, плотность излучения (распределение яркости от центра к периферии), но сфотографировать (зафиксировать) по-настоящему не может. Поэтому он словами пересказывает увиденную картину медсестре для записи в индивидуальную диагностическую карту. При этом, если пациент не имеет проблем со зрением, то он видит корону светоизлучения в виде светящейся окружности, яркость светоизлучения которой уменьшается к периферии короны. Если же у пациента имеются проблемы со зрением, то это в первую очередь обнаруживается в наличии нарушений границ периметрии зрения, которые проявляются в сужении границ, или в выпадении отдельных участков (Гемианопсия) - появлении скотомы с определенной локализацией и уменьшении яркости короны. Уменьшение яркости в цветовосприимчивости является существенным признаком нарушения зрения. К отличительным особенностям, для определения остроты зрения, в предлагаемом способе относится регистрация сопровождающего световое излучение волн теплового излучения светодиода. Это интересное явление используется для определения остроты зрения, поскольку этот процесс очень слабо заметный (очень тонкий) и хорошо подходит для определения остроты зрения и для тестирования дальтоников. Острота зрения глаз не менее 1,0 позволяет человеку видеть перемещение таких тепловых волн. Итак, все что видит диагностируемый глаз пациента, тщательно им пересказывается медсестре, которая заносит в индивидуальный бланк все видимые ощущения пациента.

В результате практического применения предлагаемого способа появляется точность определения периметрии зрения пациента, остроты зрения и дается оценка спектральной чувствительности сетчатки на цветовую различимость глаз людей, страдающих дальтонизмом, для выявления которой используется свечение цветных светодиодов.

Для получения названного технического результата решается задача в создании устройства определения характеристик зрения (диагностики) с широкими функциональными возможностями, позволяющего проводить периметрию зрения, определять остроту зрения, давать количественную оценку цветовосприимчивости, выявлять начальную форму и наличие катаракты глаза, аномалии сетчатки глаз и т.д. Устройство диагностики зрения состоит из светодиодного экрана и адаптера. Светодиодный экран выполнен из черного полимерного материала толщиной 4 мм квадратной формы, в центре которого располагаются три концентрические окружности условных полей зрения A, B и C (с 12-ю меридианами), первая из которых проградуирована от 0° до 360°, в едином центре которых установлены линзы трех ярких R, G, B светодиодов. Адаптер подключается к сети переменного тока 220 В, имеет +3B источник постоянного напряжения для запитки светодиодов и набор микротумблеров, микропереключателей и микрокнопок. Такой набор технических средств обеспечивает режим работы устройства для корректного определения периметрии зрения, цветовосприимчивости, яркости и остроты зрения пациента.

Отличительные признаки предлагаемого устройства для диагностики зрения заключаются в его многофункциональности. Технические средства устройства позволяют определять периметрию зрения без привлечения дополнительных приспособлений, обеспечить большое сочетание цветов для выявления аномалий цветовосприимчивости фоторецепторов сетчатки глаз и определять остроту зрения. Наборное поле микрокнопок светодиодов подсветки позволяет включать любой из 24 светодиодов в любой последовательности, либо целиком по окружностям условных полей зрения A, B или C в любой последовательности.

В результате практического применения предлагаемого устройства повышается эффективность и точность определения характеристик зрения и по результатам диагностики выносится более точный диагноз для проведения профилактики или необходимости проведения определенного лечения.

Заявленная группа изобретений соответствует требованию единства изобретения, поскольку образует единый изобретательский замысел, причем один из заявленных объектов группы - устройство "Устройство для диагностики зрения" предназначено для осуществления другого заявленного объекта группы - способа " Способ определения характеристик зрения". При этом оба объекта группы изобретений направлены на решение одной и той же задачи с получением единого технического результата.

Предлагаемое изобретение представлено 9 фигурами. На фиг. 3 представлен экран устройства диагностики зрения квадратной формы из черного полимерного материала (1) толщиной 4 мм, с длиной стороны не менее 20 см, в центральной части которого располагаются три концентрические окружности условных полей зрения A, B и C, первая из которых проградуирована от от 0° до 360° и разделена на 12 сегментов по окружности, подобно часовому циферблату, с диаметрами 15, 10 и 5 см, по контуру которых равномерно размещены отверстия для двухцветных светодиодов подсветки (3) в количестве 12, 8 и 4 шт. соответственно и, в едином центре которых выполнено отверстие для установки линз трех ярких R, G, B светодиодов. Светодиоды подсветки (3) обозначают величину (границу) условных полей зрения A, B или C. Диаметр условного поля зрения A, на котором располагаются 12-ть светодиодов подсветки (3), равен 15 см, принимается за поле нормального зрения. Диаметр условного поля зрения В, на котором расположены 8-мь светодиодов подсветки (3) равен 10 см, принимается за среднее поле зрения. А диаметр условного поля зрения круга C - 5 см с 4-мя светодиодами подсветки (3) принимается за поле зрения слабовидящих людей. Общее число подсвечивающих светодиодов (3) - 24 шт. Максимальный диаметр окружности условного поля зрения A, характеризующий хорошее зрение, выбран по результатам тестирования зрения молодых людей не дальтоников возрастом до 30 лет, имеющих периметрию зрения не хуже 530° и остроту зрения обоих глаз не ниже 1,0.

На фиг.4 представлена сборка из экрана (1) и монтажной панели (4), которая имеет такие же геометрические размеры, как у экрана (1). Монтажная панель (4) выполняется из фольгированного стеклотекстолита толщиной не более 1,5 мм, на которой через фотолитографический шаблон соединительных проводников наносится защитное покрытие нитролаком для последующего травления в хлористом железе (Fe₂Cl₃). Соединительные проводники, связывающие выводы светодиодов с питающим постоянным напряжением, выполняются шириной не более 1 мм. Все светодиоды (2 и 3) устанавливаются и распаиваются на монтажной панели (4) согласно отверстиям трафарета экрана (1). Черный экран (1) накладывается на монтажную панель (4), с установленными и распаянными светодиодами (2 и 3), через диэлектрические втулки (5) высотой около 7 мм, установленные по углам экрана (1). Экран (1) и монтажная панель (4) соединяются между собой короткими винтами и гайками M4. Для удобства совмещения оптической оси пациентов, имеющих разный рост, с оптической осью центрального светодиода, экран устройства (1) в сборе с монтажной панелью (4) имеет подставку (7), которая позволяет наклонять собранный экран (1) в обе стороны относительно вертикального положения на угол α до 20°. Для подачи постоянного напряжения запитки светодиодов на монтажной панели (4) предусмотрен 37-й контактный разъем (6) 5501 серии D-SUB стандартного типа под пайку 5501-37РА02 (вилка). Собственно говоря, экран (1) и монтажная панель (4), соединенные вместе, представляют собой одно функционально законченное изделие, которое в дальнейшем описании изобретения можно встретить как экран (1) устройства диагностики.

На фиг. 5 представлен пример электрической схемы запитки центральных R, G, В светодиодов (2). Запитка центральных (2) светодиодов R, G, В осуществляется от источника постоянного тока напряжением +3,0 В, который собран на трансформаторе типа ТПГ-1 для печатного монтажа с выходным переменным напряжением 4,2 В и током нагрузки 0, 5А, выпрямительном мосте типа КЦ407 с фильтрующими конденсаторами C3=2000 мкФ на 16 В, C4=0,1 мкФ на 60 В, управляемом стабилизаторе LM317T со сглаживающими конденсаторами C1=0,1 мкФ на 60 B, C2=470 мкФ на 16 В, R6=240 Ом, подстроечным сопротивлением R5=5,0 кОм. Для равного светоизлучения центральных R, G, В светодиодов (2) ток запитки R светодиода установлен I=2 ма, для В и G светодиодов ток запитки установлен I=1 ма. Величины гасящих сопротивлений электрической схемы выбраны из условий, обеспечивающих оптимальный режим работы светодиодов: R1=2 кОм, R2, R3, R4=200 Ом. Электрическая схема имеет 3-х позиционный микропереключатель Р1, которым выбирается для работы один из R, G, В светодиодов и микротумблер S, который задает два режима свечения одного, выбранного из центральных (2) светодиодов - нормальный (с ограничивающим резистором R4 в электрической цепи), когда микротумблер S стоит в положении 1, либо яркий для слабо видящих пациентов, когда микротумблер S переключается в положение 2. Электрическая схема имеет микрокнопку Кн. 25, которая блокирует гасящее сопротивление R7. Включение этой кнопки уменьшает яркость свечения основных светодиодов (2) для выявления цветовосприимчивости при работе с дальтониками. На фиг.6 представлена структурная схема устройства диагностики зрения без подставки (7). Устройство для диагностики зрения включает в себя экран (1) и адаптер (9). Адаптер (9) устройства диагностики имеет сетевой кабель (12) для подключения к сети переменного тока 220 В через микротумблер (11) на корпусе адаптера Вкл/Выкл, соединительный кабель (8) с разъемом (10) 5501 серии D-SUB стандартного типа под пайку 5501-37SA02 (розетка), для соединения с монтажной панелью (4) экрана (1) через разъем (6). На лицевой панели адаптера (9) располагаются 2-а микропереключателя P1, Р2, 5-ть микротумблеров R, G, В, S, N и 24-е микрокнопки (Кн1 - Кн25). В качестве трех основных центральных (2) светодиодов R, G, В, обеспечивающих основное цветоизлучение, используются светодиоды с прозрачной линзой и сильным свечением. Для R свечения можно использовать светодиод модели WU-8-53SEC Т005849 прозрачный, с диаметром линзы 5 мм и длиной линзы 9 мм. В светодиод может быть модели SML-Z14 прозрачный с линзой 5 мм · 9 мм, a G светодиод может быть модели NSPG500DS, также с прозрачной с линзой 5 мм · 9 мм. В качестве светодиодов подсветки условных полей зрения А, В и С могут использоваться матовые двухцветные светодиоды модели L115VEGW RED/GREEN (красный /зеленый) с диаметром линзы 3 мм и длиной линзы 5 мм.

На фиг. 7 представлена, как пример, диаграмма периметрии зрения нормального оптического аппарата человека, прошедшего диагностику зрения на R, G и В светодиодах (2), показавшую величину поля зрения 80°×8=640°, хорошую цветовосприимчивость и остроту зрения не хуже 1,0. Периметрия зрения на диаграмме видимости короны определяется по 8-ми меридианам (через 45°) на краях короны в точках, обозначенных крестиками, где 80° - это величина окружности короны по горизонтальной шкале. Как пример, на диаграмме показаны расходящиеся волны, от центра излучения к периферии в виде окружностей, которые представляют собой тепловое излучение, сопровождающее светоизлучение светодиода (2). Только имея хорошее зрение можно в светоизлучении короны увидеть это тепловое движение. На фиг. 8 представлена диаграмма цветовосприимчивости светоизлучения центрального R светодиода (2) левого глаза пациента. Диаграмма левого глаза показывает сужение периметрии зрения и уменьшение яркости цветовосприимчивости, которое не имеет четко выраженного контура плотности воспринимаемого свечения, что характеризует поле зрения глаза пациента ниже нормального. Периметрия зрения левого глаза по 8-ми меридианам через 45° составляет: 58°+56°+57°+51°+50°+52°+51°+53°=428°. Кроме этого, из за слабой цветовосприимчивости, пациент не видит левым глазом расходящихся волн теплового излучения светодиода, что выявляет не полную остроту зрения глаза пациента. Причиной такого качества зрения является заниженная чувствительность фоторецепторов (палочек) сетчатки глаза из-за выявленной деградации хрусталика глаза (наличие начальной формы катаракты). Пациент видит вдаль, но для чтения и работы ему была предписана линза для очков левого глаза +3,0. На фиг. 9 представлена диаграмма правого глаза на красный свет того же пациента, у которого хрусталик правого глаза был заменен интраокулярной линзой (ИОЛ) в апреле 2012 г. Диаграмма показывает хорошую периметрию зрения, занимающую большую часть условного поле зрения (A) на экране устройства диагностики, а плотность цветовосприимчивости, занимающая полное условное поле зрения (B) и затмевающее его светодиоды подсветки (3), подтверждает хорошую чувствительность фоторецепторов сетчатки правого глаза. Периметрия зрения правого глаза с ИОЛ составляет 83°×8=664° и не имеет в площади короны излучения аномалий, что представляет собой хороший результат. Пациент уверенно видит излучение расходящихся тепловых волн, от центрального красного светодиода (2) и распространяющихся до границы условного поля зрения С, что подтверждает остроту зрения не ниже 1,0. Из описания диаграммы зрения также следует, что сетчатка правого глаза и зрительный нерв работают нормально, т.е. справляются со световой и цветовой нагрузками. На фиг. 10 и фиг. 11 показаны диаграммы зрения, на которых максимумы чувствительности обоих глаз пациента приходятся на синий участок спектра (свечение В светодиода (2)). Периметрия левого глаза пациента на синее свечение фиг. 10 немного подросла, став 61°+67°+63°+57°+56°+60°+60°+50°=484° против 428° периметрии фиг. 7, но осталась на низком уровне. Периметрия правого глаза фиг. 11 подросла и достигла высокого уровня 87°×8=696°, что подтверждает хорошую цветовосприимчивость сетчатки глаза, остроту зрения и хорошую работу зрительного нерва.

Предлагаемый способ диагностики зрения осуществляется в следующей последовательности: сетевой провод (12) адаптера (9) вставляется в сетевую розетку переменного тока напряжением 220 В. Сетевой выключатель (11) устанавливается в положение Вкл. Переключатели режимов работы адаптера (9) устройства диагностики устанавливаются в следующие положения: микропереключатель Р1 цвета свечения основных (2) светодиодов в положение (1) - R (красный), переключатель мощности светоизлучения S в положение (1) - норма, микропереключатель световой подсветки P2 в положение (2) - G (зеленый). При диагностике основных характеристик зрения: пациент садится на стул на расстоянии 1,0 м - 1,5 м от включенного экрана устройства диагностики, помещает голову на подбородник установленного на процедурном столике. Медсестра объясняет пациенту процедуру испытаний, при которых он должен совместить оптическую ось своего открытого глаза (при закрытом картонной накладкой, например, правом глазе) с оптической осью светоизлучающего красного светодиода в центре экрана (1), включенного устройства диагностики, который установлен на столе, расположенный напротив. При этом пациент увидит работу сетчатки открытого глаза, подобно фотографии, которая отразится в округлой и яркой форме излучения короны. Затем пациент должен пересказать медсестре форму, размер и цветовосприимчивость излучения короны относительно координат условных полей зрения экрана (1) A, B или C, ограниченные светодиодами подсветки (3). Выключается свет в комнате. Пациент закрывает правый глаз картонной накладкой и совмещает оптическую ось открытого левого глаза с горизонтальной осью R светоизлучающего светодиода (2) экрана (1) устройства диагностики. Глядя на центр светоизлучения, пациент видит светящуюся корону над красным излучателем на фоне черного экрана и говорит об этом сестре. Если у пациента нет проблем со зрением, то корона светящегося излучателя будет представлять собой светящийся круг яркого красного свечения. Пациент открытым левым глазом видит размер, форму и плотность этого излучения на темном экране (1) устройства. При этом яркость цветовосприимчивости пациент подтверждает высокую чувствительность фоторецепторов сетчатки своего глаза. Если пациент имеет проблемы со зрением, то пациент сообщает медсестре, в каких местах границ условных полей зрения A, B или C присутствуют отличия от кругового изображения излучения короны на экране устройства и занижение цветовосприимчивости. Пациентом оценивается и передается медсестре на словах размер (по затмеванию светодиодов подсветки (3)) и форма воспринимаемой короны свечения, которые медсестра отмечает на диаграмме для левого глаза в диагностической карте пациента. Если пациент видит яркую корону, доходящую до светодиодов подсветки (3) условного поля зрения (A), и свечение короны затмевает слабое свечение светодиодов подсветки (3) полей зрения (C и B), и при этом пациент не видит в короне излучения затемнений или темных пятен, то периметрия зрения на красный свет пациента соответствует норме. Если пациент видит в короне затемнения или темные пятна, то он сообщает об этом медсестре. Места расположения этих затемнений отмечаются по часовым или градусным отметкам светодиодов подсветки (3) окружностей полей зрения экрана A, B или C, а также свои ощущения в цветовосприимчивости. Медсестра отмечает на диаграмме для левого глаза индивидуальной диагностической карты размер и форму видимого изображения центрального красного светоизлучателя (2). Затем для определения остроты зрения медсестра предлагает пациенту обратить внимание на центральный R светящийся светодиод (2), светоизлучение от которого сопровождается волновым тепловым излучением. Это излучение имеет вид перемещающихся от центра тонких расходящихся окружностей, которые при движении к периферии постепенно увеличиваются в размерах и, охлаждаясь, растворяются в короне светоизлучения. Пациент говорит, до какой границы условного поля зрения C или B он может наблюдать это необычное явление. Фиксация перемещения расходящихся тепловых волн R светоизлучения до границы условного поля зрения (C) констатирует остроту зрения глаза не менее 1,0. На этом диагностика зрения левого глаза на R светодиоде (2) заканчивается и проведение процедуры диагностики переключается на G светоизлучатель (2) переключателем P1, переключив его в положение 2 адаптера (9). Пациент, как и при первом обследовании, совмещает оптическую ось своего открытого левого глаза с оптической осью G светоизлучателя (2), расположенного в центре экрана (1), и по той же программе проводится диагностика периметрии зрения, цветовосприимчивость, яркость и острота зрения глаза. Медсестра заносит на ту же диаграмму в индивидуальную диагностическую карту параметры диагностики - реакции глаза на зеленый свет. Затем медсестра микропереключателем P1 переводит устройство диагностики зрения на работу синего светоизлучателя (2), переведя микропереключатель Р1 в положение 3, при котором пациент повторяет предыдущую последовательность действий с записью характеристики излучения короны в диагностическую карту. При определении остроты зрения на одном из центральных светодиодах (2), когда пациент слабо видит или не видит расходящиеся тепловые волны светоизлучения, то ему проводится подбор очковой линзы до величины остроты зрения 1,0 либо для улучшения зрения в индивидуальную диагностическую карту записывается рекомендация на лазерную коррекцию. Таким образом, диаграммы диагностики левого глаза содержат три индивидуальные характеристики левого глаза пациента при их определении в R, G и В цвете: периметрию зрения, яркости цветовосприимчивости этих цветов, а также характеристику остроты зрения. Такой же процедуре подвергается правый глаз пациента с тщательной записью всех характеристик в диагностическую карту правого глаза.

Для диагностики аномалий цветового восприятия у людей, страдающих пониженным свойством воспринимать какие-либо цвета, предлагаемое изобретение предоставляет офтальмологу возможность проводить диагностику зрения как на отдельные цвета, так и на сочетание цветов. Для этого адаптер (9) устройства диагностики имеет микропереключатель (Р1), который позволяет включать для диагностики зрения пациента любой из центральных светодиодов (2) R, G, В, дополнительно можно добавить цвета, включив любой из микротумблеров R, G, В адаптера (9). Например, можно включить красный цвет с помощью микропереключателя P1 и микротумблером В или G включить дополнительно синий или зеленый цвета, или оба цвета одновременно, создав смесь цветов. Или включить зеленый светодиод микропереключателем Р1 и добавить синий цвет и т.д. Одновременное свечение цветных светодиодов позволяет оценить возможности цветовосприимчивости фоторецепторов сетчатки глаза пациента в широком цветовом диапазоне. В процессе диагностики зрения на цветовосприимчивость медсестра может поменять свечение светодиодов подсветки (3) с зеленого на красный, либо, объединив красный с зеленым с помощью микропереключателя P2, получить желтый цвет подсветки, переведя его в положение 3. Результаты диагностики зрения глаза пациента на световосприимчивость также заносятся в индивидуальную карточку пациента. После такой тщательной диагностики левого глаза переходят на диагностику зрения правого глаза, для проведения которой пациенту предоставляется несколько минут отдыха при включенном свете в комнате. Это небольшое время отдыха способствует пониманию пациентом важности своевременного прохождения обследования зрения, поскольку во время проведения этой процедуры пациент непосредственно без посторонней помощи не только видит, но и ощущает состояние зрения собственного глаза. После непродолжительного отдыха офтальмолог выключает свет в комнате, пациент закрывает картонной накладкой левый глаз. Диагностика правого глаза на выявление аномалий в цветном световосприятии повторяет процедуру диагностики левого глаза. Результаты диагностики правого глаза также заносятся в диагностическую карточку пациента. Для пациента, который слабо воспринимает цветовые изменения, по диаграммам выявляются те или иные формы дальтонизма, с предписанием дополнительного обследования и лечения. Так, например, корректировка цветовосприимчивости проводится с помощью использования специальных линз, а болезни и аномалии сетчатки глаз лечатся с помощью лазерной техники.

Работа устройства диагностики зрения заключается в обеспечении условий для определения характеристик: периметрии зрения, остроты зрения и цветовосприимчивости. Так, например, для периметрии зрения микропереключателем Р1 адаптера (9) устанавливают один излучатель света - из R, G или В центральных светодиодов (2). А микротумблер N устанавливают в положение (1) для выборочного включения светодиодов подсветки (3) с помощью микрокнопок управления Кн1-Кн24, либо в положение 2 для одновременного включения светодиодов подсветки (3) для выделения условных полей зрения A, B и C. Для выявления аномалий в цветовосприимчивости дальтоников, микротумблерами R, G и В вместе с микропереключателем Р1 возможно на центральных светодиодах (2) экрана (1) создавать многообразие цветов (многоцветие). Дополнительно к этому режиму с помощью включения микрокнопки КН25 включается дополнительный ограничительный резистор R7, который уменьшает ток запитки центральных светодиодов (2) с целью выявления цветовосприимчивости для дальтоников на пониженную яркость излучения светодиодов (2). Кроме этого, адаптер (9) имеет микропереключатель (Р2), который позволяет менять цвет подсветки с красного (положение 1) на зеленый цвет (положение 2) и обратно, а также позволяет объединить свечение красного и зеленого светоизлучения светодиода подсветки для получения желтого светоизлучения (положение 3). Дополнительно, для слабовидящих, микротумблер S устройства позволяет переключать работу центрального R, G или В светодиода (2) из режима «норма» в положении 1 в режим «яркого» свечения - положение 2.

Представленное изобретение позволяет оценить малейшие отклонения от нормы, глубину дефектов поля зрения на различных цветосочетаниях излучателей, нарушения цветовосприимчивости на самой ранней стадии развития болезни дальтонизма, а также оценить степень цветовосприимчивости и величину остроты зрения глаз. Процедура предлагаемой диагностики зрения незаменима при выявлении ранней катаракты, патологий сетчатки и зрительного нерва. Если к основным светодиодам (2) добавить два светодиода других цветов, то предлагаемое устройство диагностики вполне может заменить офтальмоскоп. Предлагаемое устройство диагностики зрения позволяет обследовать пациентов с любыми нарушениями зрения в условиях офтальмологических районных кабинетов, на дому и даже лежачих больных. Его отличает малый вес и размеры (для экрана вес не более 1,0 кг, 25 см · 25 см, толщина не более 1, 5 см, для адаптера вес не более 1,5 кг), надежность и простота управления. В функциональном отношении и по характеристике цена - качество предлагаемое изобретение многократно превосходит современные сложные устройства диагностики зрения и может использоваться в любых клиниках страны (особенно в дотационных регионах) и на дому.

Литература

1. С.Н. Басинский, Е.А. Егоров: «Клинические лекции по офтальмологии», 2007, изд. ГЭОТАР-Медиа INSBN.

2. Рабкин Е.Б. Полихроматические таблицы для исследования цветоощущения. - Минск, 1998.

3. Измайлов Ч.А., Соколов Е.Н. Метрические характеристики сферической модели цветоразличения // Вестн. МГУ. Сер. 14. Психология. 1978. №2. С. 47-61.