Измерение остроты зрения в подавляющем большинстве случаев производится путем психофизических измерений на основании регистрации ответа испытуемого и определяется анатомической конструкцией глаза и звеньев зрительной системы. Однако, на величину остроты зрения наблюдателя влияет функциональное состояние различных отделов зрительного анализатора, по сути внимание человека, общее функциональное состояние испытуемого, знание тестов. Важным является выбор критерия, на основании которого испытуемый принимает решение о тесте, а врач судит об остроте зрения пациента.

В современной офтальмологической практике используют объективные и субъективные методы определения остроты зрения, которые отличаются степенью вовлеченности и влияния на ответ как пациента, так и врача. Нередко врачи экспертных комиссий сталкиваются со случаями симуляции, диссимуляции, аггравации пациентов для различных целей. Именно для этого нам нужны объективные методы обследования.

В основе принципа работы КАП VISION лежит видеорегистрации рефлекторного движения глаза (оптокинетического нистагма), в ответ на демонстрацию определенных оптотипов (картинок, имеющих заданные параметры) с дальнейшим проведением анализа полученных данных с помощью разработанного программного обеспечения. КАП VISION включает в себя маску видеонистагмографа, набор индивидуальных корригирующих линз, программное обеспечение, монитор проекции оптотипов.

При проведении исследования пациент смотрит через ИК-отражающее зеркало, которое пропускает видимый спектр и отражает волны ИК-диапазона, на экран монитора, на котором демонстрируются различные оптотипы. При этом глаз пациента дополнительно подсвечивается ИК-светодиодами (λ=940 нм). Отраженное от ИК-зеркала изображение глаза проецируется на светочувствительную матрицу камеры, перед которой установлен ИК-фильтр, отсекающий видимый диапазон волн. Информация с матрицы посредством кабельного подключения передается на ПК для дальнейшего анализа.

Конструктивно нистагмограф представляет собой модифицированную очковую оправу с установленными на ней устройствами фиксации нистагменных движений. Последние содержат в себе камеру с встроенным ИК-фильтром, ИК-зеркалом, установленным под определенным углом к глазу так, чтобы не мешать исследуемому обозревать стимулы во всем диапазоне движения глаза, и ИК-подсветку. Камера имеет настройку фокуса. Маска в свою очередь имеет возможность регулировки межзрачкового расстояния независимо для левого и правого глаз и подстройку высоты вертикального положения на лице пациента.

Используемые в конструкции маски ИК-зеркала представляют собой пластину покрытую тонкостенной ИК-отражающей пленкой, при этом процент отражения составляет порядка 90%, а пропускание для видимого света соответствует таковому для обычной корригирующей линзы. Использование таких ИК-зеркал позволило получать отраженное изображение поверхности глаза, подсвеченной ИК-светодиодами, не снижая при этом качества распознавания пациентом демонстрируемых на мониторе оптотипов.

Для максимально корректного проведения исследования остроты зрения необходимо добиться состояния расслабления аккомодации, что достигается при взгляде пациента вдаль, это и обосновывает классическую технику субъективного определения остроты зрения по стандартным таблицам, когда расстояние от пациента до таблицы составляет в среднем 5 м. Для уменьшения влияния «внешних шумов», которые могли бы отвлекать пациента от исследования, нами было предложено проведение исследования в затемненном помещении. Условия освещения кабинета определили необходимость использования инфракрасной подсветки поверхности глаза, для получения высококачественной картинки при видеосъемке. Использование подсветки в видимом диапазоне привело бы к возникновению различных бликов, гало, ложных засветок на поверхности роговицы, склеры, ИК-зеркалах и корригирующих линз, что снижало бы качество изображения.

Выбранные параметры монитора (время отклика пикселей 2 мс, размер пикселей 312 мкм, частота обновления экрана 144Гц) позволяют обеспечить плавность движения оптотипов без возникновения фи-феномена и стробоскопических явлений. Время отклика каждого пикселя, их размеры и линейная скорости движения и размеры оптотипов, позволяют нивелировать возникновение «серого шлейфа» при движении оптотипов.

Кроме специализированной маски с ИК-подсветкой и видеокамерами, высокоточного монитора для реализации задачи проверки остроты зрения в программное обеспечение КАП VISION заложена возможность определения субъективной оценки остроты зрения с использованием стандартных таблиц, проецирование которых возможно в стандартной форме, предложенной Сивцевым Д.А. и с учетом требований стандарта ISO 8596 и logMAR (ISO 8596).

Объективное определение остроты зрения возможно с использованием принципов индукции и торможения оптокинетического нистагма, для чего применяться различные оптотипы (вертикальные и горизонтальные полосы, шахматная доска, тормозная метка по Грофу). Размеры оптотипов, их детали рассчитаны исходя из знания стандартных величин оптотипов классических таблиц для проверки субъективной остроты зрения.

Важной составляющей КАП VISION является набор индивидуальных корригирующих линз, который по своему диоптрийному составу соответствует общепринятым наборам для проверки остроты зрения. Кроме корригирующих линз со сферической и цилиндрической рефракцией, имеются проставка, для фиксирования набора линз «сфера+цилиндр» с учетом рефракции пациента, и окклюдер, для определения субъективной и объективной остроты зрения монокулярно с коррекцией и без. Увеличение диаметра линзы до 38 мм позволяет увеличить угол обзора для пациента, при котором рамка оправы линзы не создает дополнительных помех для прочтения оптотипов с экрана. Использование полимерных материалов с различными коэффициентами преломления и просветляющего покрытия, нанесенного на обе поверхности линзы, способствует уменьшению итогового веса линзы, сокращению количества паразитических засветов и аберраций, что влияет на качество съемки и, в последствии, детекции зрачка и построения итогового графика движения глаза.

Основной функцией программного обеспечения является четкое детектирование положение центра зрачка и его отклонения от первоначального положения. В качестве детектора используются в том числе каскады Хаара, обученные на выборках собранных данных с маски-видеонистагмографа входящей в комплекс ручной разметки с добавлением синтезируемых данных для повышения стабильности детекции. Проработаны записи, в которых плохо определялся зрачок, проанализированы причины и условия. Образцы зрачков добавлены в обучающую выборку. Это позволило действительно находить действительное положение зрачка в большем количестве кадров. Что качественно отразилось на характере получаемых кривых.

Кроме возможности проекции движущихся и стационарных оптотипов для определения субъективной и объективной остроты зрения, детекции центра зрачка и построения соответствующего графика движения глаза, в ПО комплекса VISION заложена возможность проведения анализа полученных данных.

Патент РФ №2723598 от 14.02.2019 г., №2734333 от 15.10.2020 г., №2734334 от 15.10.2020 г. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ №20196652231 от 20.11.2019 г., №2019665331 от 22.11.2019 г., №2019665406 от 22.11.2019 г., № 2020611373 от 30.01.2020 г., № 2020611375 от 30.01.2020 г., №2020611410 от 30.01.2020 г.,

На страницу проекта