[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

RU2771489C1 - Device for registering the pupillary response of the eye - Google Patents

Device for registering the pupillary response of the eye Download PDF

Info

Publication number
RU2771489C1
RU2771489C1 RU2021116318A RU2021116318A RU2771489C1 RU 2771489 C1 RU2771489 C1 RU 2771489C1 RU 2021116318 A RU2021116318 A RU 2021116318A RU 2021116318 A RU2021116318 A RU 2021116318A RU 2771489 C1 RU2771489 C1 RU 2771489C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
unit
eye
diaphragm
pupillary
optical
Prior art date
Application number
RU2021116318A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Васильевич Бакуткин
Илья Валерьевич Бакуткин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Зеница"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Зеница" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Зеница"
Priority to RU2021116318A priority Critical patent/RU2771489C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2771489C1 publication Critical patent/RU2771489C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to the field of medicine. The device for registering the pupillary response of the eye includes a lighting unit, an optical unit, a photographic registration unit and a control unit made with the ability to set the operating modes of emitters for monochromatic illumination with wavelengths of 671 nm, 546 nm and 435 nm and their combinations. In this case, the lighting unit, the optical unit and the photographic registration unit are installed sequentially one after another, their optical axes are located on the same line, forming a single optical axis. Moreover, the optical unit contains a diaphragm, including a liquid crystal display, with the possibility of changing the diaphragm opening in area and in light transmission intensity.EFFECT: application of this invention will improve the accuracy of measurement.7 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к офтальмологии, токсикологии, психофизиологии и может быть использовано в биомикроскопии глаза, а именно к исследованию зрачковых реакций глаза.The invention relates to medicine, in particular to ophthalmology, toxicology, psychophysiology, and can be used in eye biomicroscopy, namely, the study of pupillary reactions of the eye.

Биомикроскопия позволяет осуществлять осмотр переднего отдела глаза а именно: роговицы, наружной оболочки глаза, конъюнктивы, радужки, хрусталика и исследование зрачковых реакций. Управление освещением, обеспечивает высокую детализацию и контраст освещённой и затемнённой зоны глаза, что создаёт оптический срез. Biomicroscopy allows you to examine the anterior part of the eye, namely: the cornea, the outer shell of the eye, the conjunctiva, the iris, the lens and the study of pupillary reactions. Lighting control provides high detail and contrast of the illuminated and darkened areas of the eye, which creates an optical section.

Известен фотоэлектронный пупиллограф (В.Ф. Ананин. Рефлексология. М. Издательство Российского Университета дружбы народов, Биомединформ, 1992, с. 144-145), содержащее блок световой стимуляции, блок видоискателя, проекционный блок с фотоприемником, блок осветителя и электронный блок. Known photoelectronic pupillograph (VF Ananin. Reflexology. M. Publishing House of the Russian University of Peoples' Friendship, Biomedinform, 1992, p. 144-145), containing a light stimulation unit, a viewfinder unit, a projection unit with a photodetector, an illuminator unit and an electronic unit.

Недостатком известного устройства является то, что блок осветителя, выполненный в виде инфракрасного осветителя, содержащего лампу накаливания, конденсор и инфракрасный фильтр, создающий тепловой эффект на поверхности глаза и тем самым вносит физиологический дискомфорт в процессе регистрации зрачкового рефлекса.The disadvantage of the known device is that the illuminator unit, made in the form of an infrared illuminator, containing an incandescent lamp, a condenser and an infrared filter, which creates a thermal effect on the surface of the eye and thereby introduces physiological discomfort in the process of registering the pupillary reflex.

Известно устройство для регистрации зрачкового рефлекса (RU № 2066971, 27.09.1996, А61В 3/10), содержащее блок осветителя, блок видоискателя и проекционный блок, оптически и механически связанные между собой, блок световой стимуляции, оптически сопряженный с оптической осью проекционного блока, электронный блок, электрически связанный с блоком световой стимуляции, блоком осветителя, фотоприемником проекционного блока и электронно-оптическим преобразователем блока видоискателя. Блок осветителя выполнен в виде набора инфракрасных светодиодов, размещенных на кольцевой оправе, жестко связанной с объективом проекционного блока и оптически сопряженной с глазом испытуемого. Блок световой стимуляции представляет собой светодиод, работающий как в режиме фонового освещения, так и в режиме импульсной световой вспышки, в оптической оси которого размещена пластина с фиксационной точкой, выполненной на пересечении в оптической оси проекционного блока, блока световой стимуляции и зрительной оси испытуемого. A device for recording a pupillary reflex (RU No. 2066971, 27.09.1996, A61V 3/10) is known, containing an illuminator unit, a viewfinder unit and a projection unit, optically and mechanically interconnected, a light stimulation unit optically coupled to the optical axis of the projection unit, an electronic unit electrically connected to the light stimulation unit, the illuminator unit, the photodetector of the projection unit and the electro-optical converter of the viewfinder unit. The illuminator unit is made in the form of a set of infrared light-emitting diodes placed on an annular frame rigidly connected to the lens of the projection unit and optically conjugated with the eye of the subject. The light stimulation unit is a LED operating both in the background illumination mode and in the pulsed light flash mode, in the optical axis of which there is a plate with a fixation point made at the intersection in the optical axis of the projection unit, the light stimulation unit and the visual axis of the subject.

Недостатками указанного устройства являются возможность регистрации диаметра зрачка и последующей выдачей заключения как вариант нормы и отклонения от нормы без более детальных результатов анализа. Использование подсветки резко снижает информативность обследования, поскольку сетчатка реагирует на любое световое воздействие, в том числе в ближнем ИК диапазоне. Использование лампы дневного света приводит к сужению зрачков как реакции на не стандартизированное воздействие. The disadvantages of this device are the possibility of registering the diameter of the pupil and the subsequent issuance of a conclusion as a variant of the norm and deviation from the norm without more detailed analysis results. The use of backlight sharply reduces the information content of the examination, since the retina reacts to any light exposure, including in the near infrared range. The use of a fluorescent lamp leads to constriction of the pupils as a reaction to a non-standardized exposure.

В качестве прототипа рассматривается устройство осветителя для переднего сегмента глаза (RU 175913, кл. А61В 3/10, 22.12.2017), содержащий блок осветителя, блок фоторегистрации, оптически и механически связанные между собой, блок световой стимуляции, оптически сопряженный с оптической осью проекционного блока, блок управления, электрически связанный с блоком световой стимуляции, блоком осветителя. Осветитель включает в себя матовый отражатель в форме усеченного тора, выполненного с возможностью формирования равномерного освещения переднего сегмента глаза рассеянным светом, защитный экран с отверстием, диаметр которого меньше внешнего диаметра отражателя, бленду, расположенную над защитным экраном и выполненную с возможностью ограничения внешнего светового потока. Излучатели, равномерно распределены по кругу под защитным экраном. Блок управления выполнен с возможностью задания режимов работы излучателей программным способом, для монохроматического освещения с длиной волны 671 нм, с длиной волны 546 нм и 435 нм.As a prototype, an illuminator device for the anterior segment of the eye (RU 175913, class A61V 3/10, 12/22/2017) is considered, containing an illuminator unit, a photographic recording unit, optically and mechanically interconnected, a light stimulation unit optically coupled to the optical axis of the projection block, a control unit electrically connected to the light stimulation unit, the illuminator unit. The illuminator includes a matte reflector in the shape of a truncated torus, configured to form uniform illumination of the anterior segment of the eye with diffused light, a protective screen with a hole whose diameter is smaller than the outer diameter of the reflector, a hood located above the protective screen and configured to limit the external light flux. The emitters are evenly distributed in a circle under the protective screen. The control unit is configured to programmatically set the operating modes of the emitters for monochromatic illumination with a wavelength of 671 nm, with a wavelength of 546 nm and 435 nm.

Однако у известного устройства недостаточное контрастирование освещения, невозможность осуществления регулирования потока света и выборочной подсветки в области периферии радужной оболочки и зрачковой зоны переднего сегмента глаза, из-за чего у этого устройства ограничены диагностические возможности биомикроскопии глаза. However, the known device has insufficient lighting contrast, the impossibility of regulating the light flux and selective illumination in the region of the periphery of the iris and the pupillary zone of the anterior segment of the eye, due to which this device has limited diagnostic capabilities of eye biomicroscopy.

Проблемой, на которую направлено изобретения, является разработка устройства для регистрации зрачковой реакции глаза, с возможностью избирательного освещения по интенсивности и площади, переднего сегмента глаза, для оценки зависимости зрачковой реакции от интенсивности светового воздействия, а также для определения параметра синхронности зрачковой реакции на световое воздействие по эффекту глазного рефлекса на ярко красное свечение в области зрачка при прямом освещении глазного дна, то есть по эффекту отражения света от сетчатки.The problem to which the invention is directed is the development of a device for recording the pupillary reaction of the eye, with the possibility of selective illumination in intensity and area, of the anterior segment of the eye, to assess the dependence of the pupillary reaction on the intensity of light exposure, and also to determine the synchronism parameter of the pupillary reaction to light exposure by the effect of the eye reflex to a bright red glow in the pupil area under direct illumination of the fundus, that is, by the effect of light reflection from the retina.

Техническим результатом изобретения является расширение диагностических и функциональных возможностей, повышение точности измерения. The technical result of the invention is the expansion of diagnostic and functional capabilities, increasing the measurement accuracy.

Технический результат изобретения достигается за счет того, что устройство для регистрации зрачковой реакции глаза включает блок освещения, блок фоторегистрации, оптический блок и блок управления, выполненный с возможностью задания режимов работы излучателей для монохроматического освещения с длинами волн 671 нм, 546 нм и 435 нм и их комбинаций. Согласно изобретению блок освещения, оптический блок и блок фоторегистрации установлены последовательно друг за другом, их оптические оси расположены на одной линии, образуя единую оптическую ось. Оптический блок содержит диафрагму, включающую жидкокристаллический дисплей, с возможностью изменения диафрагменного отверстия по площади, и по интенсивности пропускания света.The technical result of the invention is achieved due to the fact that the device for recording the pupillary reaction of the eye includes an illumination unit, a photographic recording unit, an optical unit and a control unit configured to set the operating modes of emitters for monochromatic illumination with wavelengths of 671 nm, 546 nm and 435 nm and their combinations. According to the invention, the illumination unit, the optical unit and the photographic recording unit are installed sequentially one after the other, their optical axes are located on the same line, forming a single optical axis. The optical block contains a diaphragm, including a liquid crystal display, with the possibility of changing the diaphragm opening in terms of area and light transmission intensity.

Блок управления выполнен с возможностью задания режимов работы блока освещения, и параметров диафрагмы оптического блока.The control unit is configured to set the operating modes of the lighting unit and the parameters of the aperture of the optical unit.

Блок фоторегистрации выполнен с возможностью получения цифровых изображений зрачка глаза.The photographic recording unit is configured to obtain digital images of the pupil of the eye.

Единая оптическая ось при регистрации зрачковой реакции глаза совмещена с центром зрачка глаза обследуемого. A single optical axis when registering the pupillary reaction of the eye is aligned with the center of the pupil of the eye of the subject.

Блок освещения выполнен с возможностью избирательного освещения зон переднего сегмента глаза, по контуру периферии радужной оболочки и зрачковой зоны, а также по меридианам.The illumination unit is made with the possibility of selective illumination of the zones of the anterior segment of the eye, along the contour of the periphery of the iris and pupillary zone, as well as along the meridians.

Диафрагма выполнена с возможностью светопропусканя от 0 до 100%.The diaphragm is made with the possibility of light transmission from 0 to 100%.

Диафрагма выполнена c возможностью изменения диафрагменного отверстия по меридианам глаза. The diaphragm is made with the possibility of changing the aperture opening along the meridians of the eye.

Расположение оптических осей блока освещения, оптического блока и блока фоторегистрации последовательно один за другим, на одной линии с образованием единой оптической оси, обеспечивает правильность формирования изображения и определения геометрических параметров переднего сегмента глаза, радужной оболочки, зрачковой зоны для реальных измерений параметров, повышает точность фокусировки центра зрачка глаза, который должен совпадать с единой оптической осью устройства, что положительно сказывается на достоверности полученных данных при диагностике обследуемого глаза при биомикроскопии. The location of the optical axes of the illumination unit, the optical unit and the photo registration unit sequentially one after another, on the same line with the formation of a single optical axis, ensures the correct formation of the image and the determination of the geometric parameters of the anterior segment of the eye, iris, pupillary zone for real measurements of parameters, improves focusing accuracy the center of the pupil of the eye, which should coincide with the single optical axis of the device, which has a positive effect on the reliability of the data obtained in the diagnosis of the examined eye during biomicroscopy.

Наличие жидкокристаллического дисплея в оптическом блоке обеспечивает как полное перекрытие светового потока, так и возможность регулирования интенсивности светового потока в необходимых для исследования глаза пределах. Полное закрытие необходимо для оценки расширения зрачка как реакции на отсутствие светового воздействия. Регулировка параметров интенсивности светового потока обеспечивает новый диагностический уровень, а именно - оценку зависимости зрачковой реакции от интенсивности светового воздействия. The presence of a liquid crystal display in the optical unit provides both a complete overlap of the light flux and the ability to control the intensity of the light flux within the limits necessary for examining the eye. Complete closure is necessary to assess pupillary dilation as a response to the absence of light exposure. Adjusting the parameters of the intensity of the light flux provides a new diagnostic level, namely, the assessment of the dependence of the pupillary reaction on the intensity of light exposure.

Жидкокристаллические элементы дисплея, как правило, имеют линейные размеры от 0,05 до 0,1 мм, что позволяет обеспечивать регулировку интенсивности светового потока, прозрачность или максимальную степень затемнения при подаче электрического сигнала. Liquid crystal display elements, as a rule, have linear dimensions from 0.05 to 0.1 mm, which makes it possible to adjust the intensity of the light flux, transparency or the maximum degree of dimming when an electrical signal is applied.

Выполнение блока освещения с возможностью избирательного освещения зон переднего сегмента глаза, по контуру периферии радужной оболочки и зрачковой зоны, а также по меридианам обеспечивает избирательную диагностику зрачковой реакции глаза, расширяя тем самым функциональные возможности устройства. The implementation of the lighting unit with the possibility of selective illumination of the zones of the anterior segment of the eye, along the contour of the periphery of the iris and pupillary zone, as well as along the meridians, provides selective diagnostics of the pupillary reaction of the eye, thereby expanding the functionality of the device.

Выполнение диафрагмы с возможностью светопропускания от 0 до 100% позволяет проводить диагностику в широком спектре паромеров, также повышая достоверность результатов при биомикроскопии глаза исследуемого.The performance of the diaphragm with the possibility of light transmission from 0 to 100% allows for diagnostics in a wide range of steam meters, also increasing the reliability of the results in biomicroscopy of the eye of the subject.

Устройство для регистрации зрачковой реакции глаза иллюстрируется следующими чертежами, где на фиг. 1 представлена функциональная схема устройства; на фиг. 2 - примеры параметров освещения переднего сегмента глаза по площади пропускания света, где 2а – полное затемнение, диафрагма полностью закрыта, 2b – затемнение на 50%, 2с - затемнение на 25%, 2d – отсутствие затемнения; на фиг. 3 – примеры избирательного затемнения в центре зрачка, 3а – диаметр затемнения 2,5 мм, 2b – диаметр затемнения 3.5 мм, 3с – диаметр затемнения 9 мм; на фиг. 4 – затемнение диафрагмы на периферии зрачка, 4а – затемнение в центре, 4b – затемнение по периферии; на фиг. 5 – изображена реакция зрачка глаза на свет, прошедший через диафрагму с различной площадью раскрытия, 5а – примеры совмещения диаметра диафрагмы с диаметром зрачка.The device for recording the pupillary reaction of the eye is illustrated in the following drawings, where in Fig. 1 shows a functional diagram of the device; in fig. 2 - examples of illumination parameters of the anterior segment of the eye in terms of light transmission area, where 2a - complete darkening, the diaphragm is completely closed, 2b - darkening by 50%, 2c - darkening by 25%, 2d - no darkening; in fig. 3 – examples of selective shading in the center of the pupil, 3a – shading diameter 2.5 mm, 2b – shading diameter 3.5 mm, 3c – shading diameter 9 mm; in fig. 4 - darkening of the diaphragm on the periphery of the pupil, 4a - darkening in the center, 4b - darkening along the periphery; in fig. 5 - shows the reaction of the pupil of the eye to light passing through the diaphragm with a different opening area, 5a - examples of matching the diameter of the diaphragm with the diameter of the pupil.

Устройство для регистрации зрачковой реакции глаза включает последовательно установленные друг за другом блок 1 освещения, оптический блок 2 и блок 3 фоторегистрации. Оптические оси блока 1 освещения, оптического блока 2 и блока 3 фоторегистрации расположены на одной линии, образуя единую оптическую ось 4 устройства, которая при регистрации зрачковой реакции глаза совмещена с центром зрачка 5 глаза обследуемого. Оптический блок 2 содержит диафрагму 6, включающую жидкокристаллический дисплей (на фиг. не показано). Диафрагма 6 выполнена с возможностью регулирования диафрагмального отверстия 7 и включает меридианы 8, расположенные по периферии диафрагмы 6. Для регулирования процессом регистрации зрачковой реакции глаза устройство включает блок 9 управления, связанный с блоком 1 освещения, оптическим блоком 2 и блоком 3 фоторегистрации.The device for recording the pupillary reaction of the eye includes a lighting unit 1 installed one after another, an optical unit 2 and a photo registration unit 3. The optical axes of the lighting unit 1, the optical unit 2 and the photographic recording unit 3 are located on the same line, forming a single optical axis 4 of the device, which, when registering the pupillary reaction of the eye, is aligned with the center of the pupil 5 of the subject's eye. The optical unit 2 contains a diaphragm 6, including a liquid crystal display (not shown in Fig.). The diaphragm 6 is configured to regulate the diaphragmatic opening 7 and includes meridians 8 located along the periphery of the diaphragm 6. To control the process of registering the pupillary reaction of the eye, the device includes a control unit 9 associated with the lighting unit 1, the optical unit 2 and the photographic recording unit 3.

Устройство для регистрации зрачковой реакции глаза работает следующим образом.The device for recording the pupillary reaction of the eye works as follows.

При обследовании зрачковой реакции глаза единую оптическую ось 4 совмещают с оптической осью центра зрачка 5 глаза обследуемого. Фокусное расстояние до плоскости радужки должно составлять не менее 20 мм, которое обеспечивает безопасность обследования, минимизирует оптические аберрации и центрирование оптической системы относительно плоскости радужной оболочки. Диаметр диафрагменного отверстия 7 диафрагмы 6 оптического блока 2 соответствует диаметру плоскости радужки, который в среднем составляет 10,0 мм ± 1,0 мм. Оптическую систему предварительно калибруют на стандартных тестах с допуском 0,1 мм. Освещение переднего сегмента глаза и зрачковой зоны осуществляют блоком 1 освещения через оптический блок 2. Для исследования зрачковой реакции осуществляют воздействие монохроматическими световыми стимулами с длиной волны 671 нм (красный), с длиной волны 546 нм (зеленый) и 435 нм (синий). Данные световые стимулы могут быть использованы отдельно или в комбинации, что в данном случае обеспечивает получение белого света. В результате использования данного способа появляется не имеющаяся ранее возможность избирательной реакции компонентов центральной зоны сетчатки на световой стимул с различной длиной волны, что значительно расширяет диагностические возможности при исследовании зрачковых реакций. В соответствии с трехкомпонентной теорией цветового зрения Г. Гельмгольца в сетчатке глаза человека есть три вида колбочек, каждый из которых наиболее чувствителен к свету определенной длины волны: к красному, зеленому и синему участкам светового спектра, то есть соответствует трем «основным» цветам. В существующих аналогах используется белый цвет, являющийся смешением различных длин волн в диапазоне 360-780 нм. Это неспецифическое световое воздействие, которое трудно стандартизировать. Использование вышеуказанных частот имеет высокую стандартизацию. При этом исследование производится в 3 диапазонах, соответственно, точность исследования повышается. When examining the pupillary reaction of the eye, a single optical axis 4 is combined with the optical axis of the center of the pupil 5 of the eye of the subject. The focal length to the plane of the iris should be at least 20 mm, which ensures the safety of the examination, minimizes optical aberrations and centering the optical system relative to the plane of the iris. The diameter of the diaphragm opening 7 of the diaphragm 6 of the optical block 2 corresponds to the diameter of the iris plane, which averages 10.0 mm ± 1.0 mm. The optical system is pre-calibrated on standard tests with a tolerance of 0.1 mm. Illumination of the anterior segment of the eye and the pupillary zone is carried out by the illumination unit 1 through the optical unit 2. To study the pupillary response, monochromatic light stimuli with a wavelength of 671 nm (red), with a wavelength of 546 nm (green) and 435 nm (blue) are exposed. These light stimuli can be used alone or in combination, which in this case provides white light. As a result of using this method, there is a previously unavailable possibility of a selective reaction of the components of the central zone of the retina to a light stimulus with different wavelengths, which significantly expands the diagnostic possibilities in the study of pupillary reactions. In accordance with the three-component theory of color vision by G. Helmholtz, there are three types of cones in the human retina, each of which is most sensitive to light of a certain wavelength: to the red, green and blue parts of the light spectrum, that is, it corresponds to three "primary" colors. The existing analogues use white color, which is a mixture of different wavelengths in the range of 360-780 nm. This is a non-specific light exposure that is difficult to standardize. The use of the above frequencies has a high standardization. In this case, the study is carried out in 3 ranges, respectively, the accuracy of the study increases .

Измерение зрачковых реакций заключается в совмещении размеров зрачка 5 и диафрагменного отверстия 7 диафрагмы 6, которая определяется площадью жидкокристаллических элементов диафрагмы 6. По известным параметрам прозрачности каждого жидкокристаллического элемента диафрагмы 6 и его локализации, суммируя их, получают информацию о геометрических параметрах диафрагмы 6. Сравнивают результаты воздействия освещения на глаз прошедшего через заданные геометрические параметры диафрагмы 6. При достижении определённых геометрических параметров диафрагменного отверстия 7 диафрагмы 6 наблюдается реакция глаз, по которой определяют результат воздействия освещения на глаз с помощью блока 3 фоторегистрации для получения цифровых изображений и последующей обработке данных. The measurement of pupillary reactions consists in matching the sizes of the pupil 5 and the diaphragm opening 7 of the diaphragm 6, which is determined by the area of the liquid crystal elements of the diaphragm 6. Based on the known parameters of the transparency of each liquid crystal element of the diaphragm 6 and its localization, by summing them up, information is obtained on the geometric parameters of the diaphragm 6. The results are compared the effect of lighting on the eye passing through the specified geometric parameters of the diaphragm 6. When certain geometric parameters of the diaphragm opening 7 of the diaphragm 6 are reached, an eye reaction is observed, which determines the result of the effect of lighting on the eye using the photographic recording unit 3 for obtaining digital images and subsequent data processing.

Данное устройство позволяет избирательно освещать периферию радужной оболочки, при которой освещается только зона радужки от периферии до зрачковой каймы. Центральная область зрачка закрывается диафрагмой 6. Такое воздействие на зрачок 5 глаза позволяет определить исходный диаметр зрачка 5 необходимой в качестве начальной точки измерения реакции глаза на различные световые воздействия. Использование жидкокристаллической диафрагмы 6 позволяет выбрать необходимый вариант зоны освещения зрачка 5. Такой вариант освещения исключает необходимость использования инфракрасной подсветки всей зоны переднего сегмента глаза. Регулируя диафрагму 6 с помощью блока 9 управления, можно получить избирательное освещение различных зон переднего сегмента глаза, а именно, по меридианам 8 и расположение по отношению к области периферии радужной оболочки и зрачковой зоны. Контрастирование освещения повышает диагностические возможности биомикроскопии переднего сегмента глаза. Контрастирование основано на известном эффекте Тиндаля, повышение контрастирования выделяет ярко освещенные объекты по отношению к затемненным. На фиг. 5 проиллюстрировано как изменяется диаметр зрачка в зависимости от параметров освещения центральной зоны сетчатки. Зрачковый рефлекс является безусловным и не управляется по воле обследуемого. Необходимым условием получения зрачкового рефлекса является соосное расположение блока 1 освещения, оптического блока 2 с оптическим центром 5 глаза и соответственно центральной зоной сетчатки осветительной системы и блока 3 фоторегистрации. Такое соосное расположение необходимо для повышения эффективности результатов исследования зрачковых реакций. Поскольку скорость зрачковой реакции достаточно высокая, необходимо обеспечение адекватной скорости обработки данных. Для этого реализовано изменение диаметра зрачка методом совмещения с диаметром диафрагмы 6. Поскольку диаметр диафрагмы 6 известен и является функцией количества используемых жидкокристаллических элементов с известной площадью каждого элемента, то пересчет на площадь зрачка возможен в режиме реального времени. Это повышает точность измерений, быстродействие и объективизацию данных. This device allows selective illumination of the periphery of the iris, in which only the area of the iris from the periphery to the pupillary border is illuminated. The central region of the pupil is closed by the diaphragm 6. Such an impact on the pupil 5 of the eye makes it possible to determine the initial diameter of the pupil 5, which is necessary as a starting point for measuring the reaction of the eye to various light effects. The use of a liquid crystal diaphragm 6 allows you to select the desired option for the illumination zone of the pupil 5. This illumination option eliminates the need to use infrared illumination of the entire zone of the anterior segment of the eye. By adjusting the diaphragm 6 using the control unit 9, it is possible to obtain selective illumination of various zones of the anterior segment of the eye, namely, along the meridians 8 and the location in relation to the periphery of the iris and the pupillary zone. Contrasting lighting increases the diagnostic capabilities of biomicroscopy of the anterior segment of the eye. Contrasting is based on the well-known Tyndall effect, increasing contrast makes brightly lit objects stand out in relation to dark ones. In FIG. 5 illustrates how the pupil diameter changes depending on the illumination parameters of the central zone of the retina. The pupillary reflex is unconditioned and is not controlled by the will of the subject. A prerequisite for obtaining a pupillary reflex is the coaxial arrangement of the lighting unit 1, the optical unit 2 with the optical center 5 of the eye and, accordingly, the central zone of the retina of the lighting system and the photographic recording unit 3. Such a coaxial arrangement is necessary to improve the efficiency of the results of the study of pupillary reactions. Since the pupillary reaction rate is quite high, it is necessary to ensure adequate data processing speed. To do this, the change in the pupil diameter is implemented by the method of combining with the diameter of the diaphragm 6. Since the diameter of the diaphragm 6 is known and is a function of the number of liquid crystal elements used with a known area of each element, the conversion to the pupil area is possible in real time. This improves measurement accuracy, performance and data objectification.

Использование диафрагмы 6 на основе жидкокристаллических элементов обеспечивает как полное перекрытие светового потока, так и возможность регулирования интенсивности светового потока в широких пределах. Когда в жидкокристаллическом слое поступает электрический ток, он заставляет изменять их светопропускание. Преодолев фронтальную поляризованную панель дисплея, свет встречает на своем пути фильтр, который пропускает только его красную, зеленую или синюю составляющую. Кластер из этих трех цветов образует на экране пиксель. Благодаря выборочному освещению можно создавать широкий диапазон оттенков. Жидкокристаллические элементы способны изменять степень пропускания и как следствие интенсивность излучения, воздействующая на сегмент глаза, в зависимости от управляющего сигнала блока 9 управления. Избирательность освещения обеспечивает новый диагностический уровень, а именно - оценку зависимости зрачковой реакции от интенсивности светового воздействия. The use of diaphragm 6 based on liquid crystal elements provides both a complete overlap of the light flux and the ability to control the intensity of the light flux over a wide range. When an electric current enters the liquid crystal layer, it causes their light transmission to change. Having overcome the front polarized display panel, the light encounters a filter in its path, which passes only its red, green or blue component. A cluster of these three colors forms a pixel on the screen. With selective lighting, a wide range of shades can be created. Liquid crystal elements are capable of changing the degree of transmission and, as a consequence, the intensity of radiation affecting the segment of the eye, depending on the control signal of the control unit 9. The selectivity of illumination provides a new diagnostic level, namely, the assessment of the dependence of the pupillary reaction on the intensity of light exposure.

При измерении зрачковой реакции глаза с использованием жидкокристаллической диафрагмы 6 возможно также определить параметр синхронности зрачковой реакции на световое воздействие и скорость сокращения зрачка, по эффекту глазного рефлекса на ярко красное свечение в области зрачка при прямом освещении глазного дна, то есть по эффекту отражения света от сетчатки. Признак смещения по одному из меридианов 8 является свидетельством нарушения зрачковой функции как признак атрофии мышц или наличия спаек. При таком исследовании центральную область зрачка закрывают диафрагмой 6, в которой с помощью меридиан 8 избирательно освещают различные зоны переднего сегмента глаза. Такое измерение необходимо для контрастирования изображения при биомикроскопии глаза.When measuring the pupillary reaction of the eye using a liquid crystal diaphragm 6, it is also possible to determine the synchronism parameter of the pupillary reaction to light exposure and the speed of pupil contraction, by the effect of the eye reflex to a bright red glow in the pupil area under direct illumination of the fundus, that is, by the effect of light reflection from the retina . A sign of displacement along one of the meridians 8 is evidence of a violation of pupillary function as a sign of muscle atrophy or the presence of adhesions. In such a study, the central region of the pupil is closed with a diaphragm 6, in which, using the meridian 8, various zones of the anterior segment of the eye are selectively illuminated. Such a measurement is necessary for image contrast in biomicroscopy of the eye.

Полное закрытие необходимо для оценки расширения зрачка как реакции на отсутствие светового воздействия. На фиг. 2, 3 и 4 приведены примеры использования применения в варианте полного (100%) затемнения диафрагмы 6, то есть исключение внешнего светового воздействия. В этом случае обеспечивается расширение зрачка, что необходимо при исследовании зрачковых реакций. Изменение степени светопропускания диафрагмы 6 дает возможность количественной оценки зрачковой реакции на меняющееся световое воздействие. Такая методика исследования зрачковых реакций позволяет более детально исследовать взаимосвязь между меняющимся параметром освещения и изменением диаметра зрачка. Приведен пример (фиг. 2b, 2c и 2d) при использовании 50%, 25% и 0% засветки области зрачка, соответственно. Можно определить зрачковую реакцию в динамическом варианте сравнивая зрачковую реакцию на параметр полного затемнения (фиг. 2а) и полного светопропускания (фиг. 2d) или в более градуированном варианте. Регулировка параметров интенсивности светового потока обеспечивает новый диагностический уровень, а именно - количественную оценку зрачковой реакции на меняющееся световое воздействие. Интервал изменения диаметра зрачка составляет от 1.5 до 9.0 мм. Примерами изменения диаметра зрачка являются изображения 3а, 3b, 3с соответственно, диаметры зрачка составляют 2.5, 3.5 и 9 мм. Избирательное затемнение в центре позволяет получить количественную оценку зрачковой реакции и осуществить более контрастное изображение радужной оболочки на основе эффекта Тиндаля. Возможность затемнения диафрагмы на периферии обеспечивает несколько положительных качеств - избирательное воздействие на зрачковую зону, то есть осуществление исследования зрачковой реакции в наиболее распространенном варианте. Изменение диаметра зрачка можно сразу оценивать в соответствии с площадью освещаемой зоны как функцию от количества жидкокристаллических элементов. Дополнительным преимуществом является высокая скорость регистрации зрачковых реакций, поскольку это обеспечивается управляющим электронным блоком 9 управления. Все вышеперечисленные варианты использования жидкокристаллической диафрагмы 6 могут выполняться по выбору врача, последовательно или в различных сочетаниях. Использование данных вариантов исследования зрачковых реакций значительно повышает информативность методики и устройства, обеспечивает реализацию поставленной цели - расширение диагностических и функциональных возможностей, повышение точности измерения. Complete closure is necessary to assess pupillary dilation as a response to the absence of light exposure. In FIG. Figures 2, 3 and 4 show examples of using the application in the variant of complete (100%) dimming of the diaphragm 6, that is, the exclusion of external light exposure. In this case, pupil dilation is provided, which is necessary in the study of pupillary reactions. Changing the degree of light transmission of the diaphragm 6 makes it possible to quantify the pupillary response to changing light exposure. This technique for studying pupillary reactions allows us to study in more detail the relationship between a changing illumination parameter and a change in pupil diameter. An example is shown (FIGS. 2b, 2c, and 2d) using 50%, 25%, and 0% pupil area illumination, respectively. It is possible to determine the pupillary response in a dynamic version by comparing the pupillary response to the parameter of full blackout (Fig. 2a) and full light transmission (Fig. 2d) or in a more graduated version. Adjustment of the parameters of the intensity of the light flux provides a new diagnostic level, namely, a quantitative assessment of the pupillary response to changing light exposure. The interval of change in pupil diameter is from 1.5 to 9.0 mm. Examples of changes in pupil diameter are images 3a, 3b, 3c respectively, pupil diameters are 2.5, 3.5 and 9 mm. Selective darkening in the center allows you to quantify the pupillary response and produce a more contrast image of the iris based on the Tyndall effect. The possibility of dimming the diaphragm on the periphery provides several positive qualities - a selective effect on the pupillary area, that is, the study of the pupillary reaction in the most common version. The change in pupil diameter can be immediately evaluated in accordance with the area of the illuminated area as a function of the number of liquid crystal elements. An additional advantage is the high rate of registration of pupillary reactions, since this is provided by the control electronic control unit 9. All of the above options for using the liquid crystal diaphragm 6 can be performed at the discretion of the physician, sequentially or in various combinations. The use of these options for the study of pupillary reactions significantly increases the information content of the method and device, ensures the implementation of the goal - expanding diagnostic and functional capabilities, increasing measurement accuracy.

Устройство для регистрации зрачковой реакции глаза выполнено на уровне опытного образца.The device for recording the pupillary reaction of the eye is made at the level of a prototype.

Claims (7)

1. Устройство для регистрации зрачковой реакции глаза, включающее блок освещения, оптический блок, блок фоторегистрации и блок управления, выполненный с возможностью задания режимов работы излучателей для монохроматического освещения с длинами волн 671 нм, 546 нм и 435 нм и их комбинаций, отличающееся тем, что блок освещения, оптический блок и блок фоторегистрации установлены последовательно друг за другом, их оптические оси расположены на одной линии, образуя единую оптическую ось, при этом оптический блок содержит диафрагму, включающую жидкокристаллический дисплей, с возможностью изменения диафрагменного отверстия по площади и по интенсивности пропускания света.1. A device for recording the pupillary reaction of the eye, including an illumination unit, an optical unit, a photographic recording unit and a control unit, configured to set the operating modes of emitters for monochromatic illumination with wavelengths of 671 nm, 546 nm and 435 nm and their combinations, characterized in that that the illumination unit, the optical unit and the photographic recording unit are installed in series one after another, their optical axes are located on the same line, forming a single optical axis, while the optical unit contains a diaphragm that includes a liquid crystal display, with the possibility of changing the diaphragm opening in terms of area and transmission intensity Sveta. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок управления выполнен с возможностью задания режимов работы блока освещения и параметров диафрагмы оптического блока.2. The device according to claim. 1, characterized in that the control unit is configured to set the operating modes of the lighting unit and the parameters of the aperture of the optical unit. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок фоторегистрации выполнен с возможностью получения цифровых изображений зрачка глаза.3. The device according to claim. 1, characterized in that the photographic recording unit is configured to obtain digital images of the pupil of the eye. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что единая оптическая ось при регистрации зрачковой реакции глаза совмещена с центром зрачка глаза обследуемого. 4. The device according to claim. 1, characterized in that a single optical axis when registering the pupillary reaction of the eye is aligned with the center of the pupil of the eye of the subject. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок освещения выполнен с возможностью избирательного освещения зон переднего сегмента глаза, по контуру периферии радужной оболочки и зрачковой зоны, а также по меридианам.5. The device according to claim 1, characterized in that the lighting unit is configured to selectively illuminate the zones of the anterior segment of the eye, along the contour of the periphery of the iris and pupillary zone, as well as along the meridians. 6. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диафрагма выполнена с возможностью светопропускания от 0 до 100%.6. The device according to claim. 1, characterized in that the diaphragm is made with the possibility of light transmission from 0 to 100%. 7. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что диафрагма выполнена c возможностью изменения диафрагменного отверстия по меридианам глаза.7. The device according to claim. 1, characterized in that the diaphragm is made with the possibility of changing the diaphragm opening along the meridians of the eye.
RU2021116318A 2021-06-04 2021-06-04 Device for registering the pupillary response of the eye RU2771489C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116318A RU2771489C1 (en) 2021-06-04 2021-06-04 Device for registering the pupillary response of the eye

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021116318A RU2771489C1 (en) 2021-06-04 2021-06-04 Device for registering the pupillary response of the eye

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2771489C1 true RU2771489C1 (en) 2022-05-05

Family

ID=81458892

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021116318A RU2771489C1 (en) 2021-06-04 2021-06-04 Device for registering the pupillary response of the eye

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2771489C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010117386A1 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Doheny Eye Institute Ophthalmic testing methods, devices and systems
RU139070U1 (en) * 2013-09-06 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук DEVICE FOR REGISTRATION OF THE PURPOSE REACTION OF THE EYES
RU175913U1 (en) * 2017-03-28 2017-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЗЕНИЦА" (ООО "ЗЕНИЦА") FRONT EYE SEGMENT LIGHT
US10820850B2 (en) * 2011-05-20 2020-11-03 Google Llc Systems and methods for measuring reactions of head, eyes, eyelids and pupils

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010117386A1 (en) * 2009-04-10 2010-10-14 Doheny Eye Institute Ophthalmic testing methods, devices and systems
US10820850B2 (en) * 2011-05-20 2020-11-03 Google Llc Systems and methods for measuring reactions of head, eyes, eyelids and pupils
RU139070U1 (en) * 2013-09-06 2014-04-10 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем управления им. В.А. Трапезникова Российской академии наук DEVICE FOR REGISTRATION OF THE PURPOSE REACTION OF THE EYES
RU175913U1 (en) * 2017-03-28 2017-12-22 Общество с ограниченной ответственностью "ЗЕНИЦА" (ООО "ЗЕНИЦА") FRONT EYE SEGMENT LIGHT

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7427135B2 (en) Adaptive photoscreening system
US7810928B2 (en) Evaluating pupillary responses to light stimuli
US7878652B2 (en) Adaptive photoscreening system
US8403480B2 (en) Adaptive photoscreening system
US20180333092A1 (en) Portable ocular response testing device and methods of use
JP6789819B2 (en) Systems and methods for detecting retinopathy
US8061840B2 (en) Ocular light stimulus apparatus
US5319398A (en) Method of and apparatus for testing visual functions of human eyes
US9872616B2 (en) Pupillary response and eye anterior assessment
EP1395166A2 (en) Back projection visual field tester
US20220338733A1 (en) External alignment indication/guidance system for retinal camera
JPH119550A (en) Glare contrast tester
RU2771489C1 (en) Device for registering the pupillary response of the eye
JP5008540B2 (en) Ophthalmic equipment
Wagman et al. The relationship between monochromatic light and pupil diameter. The low intensity visibility curve as measured by pupillary measurements
US1795752A (en) Apparatus for testing light sense
Roaf Visual acuity in light of different colours
CN110680275A (en) Binocular multispectral pupil light reflex quantitative measuring instrument
US2247653A (en) Method of testing eyes
JP2005102947A (en) Ophthalmological device
CN108478187A (en) A kind of eyesight detection device based on eccentricity cycles principle
RU175913U1 (en) FRONT EYE SEGMENT LIGHT
Severin et al. A New Approach to the Study of Flash Blindness: Use of the Zeiss Light Coagulator
USRE17987E (en) Clarence errol ferree
Donaldson A new instrument for keratography