多功能視覺對比敏感度儀的製作方法

2023-05-13 23:26:16

專利名稱：多功能視覺對比敏感度儀的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種臨床上檢測人眼視覺對比敏感度，尤其適用於眼科屈光手術、白
內障手術前後視覺質量評估檢測的多功能視覺對比敏感度儀。
背景技術：
對比敏感度(contrastsensitivityfunction，CSF)是衡量視覺系統辨認不同大小 (空間頻率)的物體時所需要的物體表面的最低黑白反差的物理量，它是一種新的形覺功能 的定量檢查方法。這種檢查是1956年Schade首先用的正弦條柵是由示波器顯示的，而後 Campbell和Green (1965)經過大量的研究，提出了較為完整的對比敏感度概念，而1978年 Arden首先用不同頻率、不同對比度的光柵設計了一組印刷的光柵卡片，包括6塊不同空間 頻率(O. 2 6. 4c/d)的正弦波條紋紙板，使CSF檢查進入臨床實用階段。
隨後有人用不同對比度的字母製成字符對比度敏感度卡(如Regan字母卡)。國 內溫州醫學院(1983)研製了雷射視網膜調製傳遞函數(MTF)測定儀，杭州電子工業學院 (1989)研製出全視系統對比敏感度測試儀，並應用於臨床。 為了更客觀地估價對比敏感度功能，人們把視覺誘發電位的方法應用到它的檢查 中，該方法是根據Campbell提出的零振幅和心理物理方法的閾值外推法形成的。最近， Norcia等(1989)用穩態掃描VEP的方法測定嬰兒的對比敏感度，將VEP波形經過快速傅立 葉轉換對其能譜進行分析，根據各空間頻率下VEP振幅值曲線作出外推至零振幅時，空間 頻率的對應點(截止頻率)，或根據波形位相改變外推找出對比度閾值雖然心理物理的方法 簡單、快速、易攜帶等特點，但需要患者的密切合作，而電生理方法基本不受注意力、動機及 學習經驗的影響，能較為客觀準確地反映視功能。 目前，國內醫院現在使用的儀器大都來自美國VecterVision公司CSV — 1000型， 是目前公認的金標準對比敏感度儀，其燈箱式設計，容易受檢測距離、環境光線的影響；正 弦光柵印刷在燈箱的面板上，數量少無變化，也容易被記下，影響檢測的準確性；檢測結果 要手工繪製報告單，要獲知檢測數據還得查閱資料，很為繁瑣，工作量大，效率低，檢測雙眼 時間約在半小時。 還有一種是美國StereoOptical公司的儀器，它在機箱內種用插入的幻燈片投影 到屏幕上顯示正弦光柵視標，利用與機箱相連的操作手柄進行視標變化控制，其易受到幻 燈片的變形、黴變、汙物汙染等因素的影響造成檢測結果的不準確。又受幻燈片數量的限 制，其變化少響應速度慢。同時英文操作界面給使用帶來不便。

發明內容
針對現有技術存在的不足，本發明提供了一種免受環境光源幹擾、檢測時間短、視 標穩定精確、醫護人員觀察及操作方便的多功能視覺對比敏感度儀。 為實現上述技術方案，本發明提供了如下技術方案一種多功能視覺對比敏感度 儀，其特徵在於包括有數據處理與控制系統、箱體、目鏡及置於箱體內並與目鏡對應設置 的臨視器，所述的箱體為暗箱，所述的數據處理與控制系統包括有被檢視標資料庫、被檢視 標資料庫管理單元、人機操作界面及顯示器，所述的臨視器通過臨視器驅動單元與數據處 理與控制系統構成信號傳輸，所述臨視器用於顯示被檢視標，所述顯示器同時顯示與被檢 視標圖案相同的觀察視標，所述的被檢視標資料庫用於儲存事先設計好的一組或多組被檢 視標，所述的被檢視標資料庫管理單元根據從人機操作界面輸入的指令要求從被檢視標數 據庫中選取相應的被檢視標分別送往臨視器和顯示器顯示。 與現有技術相比，本發明由於臨視器是設置在箱體內部，被檢視標是顯示在臨視 器上的，外部的光源無法透過箱體進入箱體內部，使測試免受幹擾，提高了測試精確度；同 時通過事先設置大量不同空間頻率、不同調製度的被檢視標存儲在被檢視標資料庫中，被 檢視標多樣化，醫護人員通過人機操作界面輸入指令可以方便地選取被檢視標資料庫中的 任意一個被檢視標至臨視器上顯示對被檢者進行測試，醫護人員同時可以在顯示器上看到 與被檢視標圖案相同的觀察視標，及時判斷被檢者的檢測結果正確與否，從而縮短檢測時 間，提高了測試效率。而且被檢視標資料庫中的被檢視標數量大，醫護人員可隨機選擇輸 出，無規律，被檢者難以憑記憶猜測視標，最大程度保證了測試的真實性。 本發明進一步設置為臨視器與目鏡之間的光路中設有將臨視器上被檢視標按一 定比例縮小的透鏡光學系統。 其中，透鏡光學系統可以由置於臨視器與目鏡之間的凹透鏡構成，所述的臨視器 處於凹透鏡的一倍焦距之外。 採用上述設置後，就可用解析度較低的臨視器顯示較大的視標，然後通過透鏡光 學系統，被檢者在目鏡中看到的就是一個經過縮小的、標準的被檢視標，降低了對臨視器分 辨率的要求。
本發明更進一步設置為透鏡光學系統與目鏡之間設有眩光燈板，該眩光燈板上
設有與目鏡及透鏡光學系統光路同心的透孔，透孔的外沿環繞有眩光燈體。 採用上述技術方案，眩光燈板的設置使得該儀器可對眩光對比度進行測試。
本發明更進一步設置為所述數據處理與控制系統還包括有被檢者數據管理單
元、被檢者個人信息存儲單元和被檢者檢測結果儲存單元及列印裝置，所述被檢者個人信
息存儲單元用於存儲被檢患者的姓名、年齡、性別等信息，所述被檢者檢測結果儲存單元用
於存儲被檢者色覺和灰度對比敏感度的檢測結果，所述被檢者數據管理單元控制將被檢者
色覺和灰度對比敏感度的檢測結果存儲到與被檢者相對應的被檢者個人信息存儲單元中，
並根據從人機操作界面輸入的指令要求，通過列印裝置將被檢者檢測結果列印輸出。 採用上述技術方案，可方便地將檢測結果列印和管理。 下面結合附圖及具體實施例對本發明作進一步描述。


圖1為本發明實施例的分解示意圖； 圖2為本發明實施例的原理方框示意圖3為本發明實施例中的透鏡光學系統光路圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3所示的一種多功能視覺對比敏感度儀，包括有數據處理與控制系 統、箱體1、目鏡2及置於箱體1內並與目鏡2對應設置的臨視器3，箱體1為暗箱，數據處 理與控制系統包括有被檢視標資料庫、被檢視標資料庫管理單元、人機操作界面及顯示器， 臨視器3通過臨視器驅動單元與數據處理與控制系統構成信號傳輸，臨視器3用於顯示被 檢視標，顯示器同時顯示與被檢視標圖案相同的觀察視標，被檢視標資料庫用於儲存事先 設計好的一組或多組不同空間頻率、不同調製度的被檢視標，如色覺視標和/或灰度對比 度視標，色覺視標用於檢測患者辨別顏色的能力，灰度對比度視標用於檢測被檢者(患者) 辨別灰度對比度的能力。如果有需要，還可以增加其他類型的視標庫。被檢視標資料庫管 理單元根據從人機操作界面輸入的指令要求從被檢視標資料庫中選取相應的被檢視標分 別送往臨視器3和顯示器上顯示。 本具體實施例中數據處理與控制系統選用商用電腦，當然也可以選用其他具有數 據處理功能的裝置，如微型單片機系統，鍵盤即構成機操作界面。臨視器驅動單元與電腦的 數據通信接口連接構成信號傳輸，電腦中的部分內存構成被檢視標資料庫，被檢視標數據 庫管理單元通過內部程序實現。為使得箱體1形成暗箱，在箱體1內壁嵌上黑色毛玻璃；使 得外部的光源無法進入箱體l內部，為箱體l內部的測試免受幹擾提供了保障，使得測試穩 定精確；臨視器3固定在箱體1底部，目鏡2為筒狀，安裝在箱體1側壁上，並對準臨視器3 的中心。為了方便安裝，箱體1包括有外殼11及底座12，外殼11的內壁設置黑毛玻璃，底 座12上設有支撐板13，支撐板13與底座12通過支撐柱14連接，臨視器3、透鏡光學系統 4、眩光燈板5及目鏡2分別通過支撐條15設於支撐板13上，目鏡2 —端露在箱體1側壁 外。檢測時，醫護人員通過人機操作界即鍵盤輸入指令，被檢者通過目鏡2觀察臨視器3上 顯示的被檢視標，然後告訴醫護人員自己看到圖案的樣子，醫護人員同時可以在顯示器上 看到與被檢視標圖案相同的觀察視標，及時判斷被檢者的檢測結果正確與否，再根據檢測 結果，重新選擇被檢視標進行檢測，直至得到最終結果。 在上述方案中，被測視標的最高點距必須在0. 046mm之內，才能使被測視標正常 顯示，不變形，因此要求臨視器3也具有同樣的解析度。但是現有市場上的臨視器產品的分 辨率均無法達到，即使是進口的高解析度產品也難以滿足。為解決現有臨視器3的解析度 不夠的問題，為了使得測試者在測試過程中能夠測試精確，本發明上述實施例中，還可以在 臨視器3與目鏡2之間的光路中設有將臨視器3上被檢視標按一定比例縮小的透鏡光學系 統4，這樣，就可以在解析度較低的臨視器3上顯示較大的視標，通過透鏡光學系統，被檢者在目鏡中看到的就是一個經過縮小的、標準的被檢視標。該透鏡光學系統4優選為凹透鏡， 而且臨視器3處於凹透鏡的焦距之外。例如，如果被測視標的最高點距必須在0. 046mm以 內，而現有的高解析度的臨視器3 (高清液晶顯示器)其具體解析度為1280x800，即點距為 0. 204mm，臨視器3的點距較預期要求的點距大了 4. 5倍。於是將被測視標放大5倍在臨視 器3上顯示，並採用凹透鏡設計一個縮小5倍的透鏡光學系統4，具體參數可根據光學原理 運算得之，這裡不再贅述。 當然，上述實施例中的透鏡光學系統4並不是唯一的，還可以是採用伽利略望遠 鏡方式的光學系統，只不過要將伽利略望遠鏡中的物鏡與多功能視覺對比敏感度儀中的目 鏡相對，伽利略望遠鏡中的目鏡與臨視器3相對。 在以上方案的基礎上，數據處理與控制系統還可以再包括有被檢者數據管理單 元、被檢者個人信息存儲單元和被檢者檢測結果儲存單元及列印裝置，所述被檢者個人信 息存儲單元用於存儲被檢患者的姓名、年齡、性別等信息，所述被檢者檢測結果儲存單元用 於存儲被檢者色覺和灰度對比敏感度的檢測結果，所述被檢者數據管理單元控制將被檢者 色覺和灰度對比敏感度的檢測結果存儲到與被檢者相對應的被檢者個人信息存儲單元中， 檢測完畢電腦自動將按檢測結果的曲線通過列印裝置列印出報告單，同時將被檢者的有關 信息及檢測結果按時間的順序儲存在資料庫中，方便了臨床查閱、傳輸、比對等的需要。由 於操作的便捷直觀，完成雙眼檢測在10分鐘左右。從而縮短測試時間，提高了工作效率。
如在透鏡光學系統4與目鏡2之間設有眩光燈板5，本發明而且還可對患者進行眩 光狀態下的視覺對比敏感度測試。該眩光燈板5上設有分別與目鏡2及透鏡光學系統4光 路同心的透孔51，透孔51的外沿環繞有眩光燈體52，眩光燈體52為LED燈體。
權利要求
一種多功能視覺對比敏感度儀，其特徵在於包括有數據處理與控制系統、箱體、目鏡及置於箱體內並與目鏡對應設置的臨視器，所述的箱體為暗箱，所述的數據處理與控制系統包括有被檢視標資料庫、被檢視標資料庫管理單元、人機操作界面及顯示器，所述的臨視器通過臨視器驅動單元與數據處理與控制系統構成信號傳輸，所述臨視器用於顯示被檢視標，所述顯示器同時顯示與被檢視標圖案相同的觀察視標，所述的被檢視標資料庫用於儲存事先設計好的一組或多組被檢視標，所述的被檢視標資料庫管理單元根據從人機操作界面輸入的指令要求從被檢視標資料庫中選取相應的被檢視標分別送往臨視器和顯示器顯示。
2. 根據權利要求1所述的多功能視覺對比敏感度儀，其特徵在於所述的臨視器與目 鏡之間的光路中設有將臨視器上被檢視標按一定比例縮小的透鏡光學系統。
3. 根據權利要求2所述的多功能視覺對比敏感度儀，其特徵在於所述的透鏡光學系 統由置於臨視器與目鏡之間的凹透鏡構成，所述的臨視器處於凹透鏡的一倍焦距之外。
4. 根據權利要求1或2或3所述的多功能視覺對比敏感度儀，其特徵在於所述數據 處理與控制系統還包括有被檢者數據管理單元、被檢者個人信息存儲單元和被檢者檢測結 果儲存單元及列印裝置，所述被檢者個人信息存儲單元用於存儲被檢患者的姓名、年齡、性 別等信息，所述被檢者檢測結果儲存單元用於存儲被檢者色覺和灰度對比敏感度的檢測結 果，所述被檢者數據管理單元控制將被檢者色覺和灰度對比敏感度的檢測結果存儲到與被 檢者相對應的被檢者個人信息存儲單元中，並根據從人機操作界面輸入的指令要求，通過 列印裝置將被檢者檢測結果列印輸出。
5. 根據權利要求1或2或3所述的多功能視覺對比敏感度儀，其特徵在於所述的透鏡光學系統與目鏡之間設有眩光燈板，該眩光燈板上設有與目鏡及透鏡光學系統光路同心 的透孔，透孔的外沿環繞有眩光燈體。
6. 根據權利要求4所述的多功能視覺對比敏感度儀，其特徵在於所述的透鏡光學系統與目鏡之間設有眩光燈板，該眩光燈板上設有與目鏡及透鏡光學系統光路同心的透孔， 透孔的外沿環繞有眩光燈體。
全文摘要
本發明涉及一種臨床上檢測人眼視覺對比敏感度，尤其適用於眼科屈光手術、白內障手術前後視覺質量評估檢測的多功能視覺對比敏感度儀。本發明提供了如下技術方案一種多功能視覺對比敏感度儀，包括有數據處理與控制系統、箱體、目鏡及置於箱體內並與目鏡對應設置的臨視器，箱體為暗箱，數據處理與控制系統包括有被檢視標資料庫、被檢視標資料庫管理單元、人機操作界面及顯示器，臨視器通過臨視器驅動單元與數據處理與控制系統構成信號傳輸，臨視器用於顯示被檢視標，顯示器同時顯示與被檢視標圖案相同的觀察視標。通過採用上述技術方案，提供了一種免受環境光源幹擾、檢測時間短、醫護人員觀察及操作方便的多功能視覺對比敏感度儀。
文檔編號A61B3/06GK101773379SQ20101012376
公開日2010年7月14日 申請日期2010年3月15日 優先權日2010年3月15日
發明者杜學靜 申請人:杜學靜