Прибор для тренировки аметропического глаза

 

Изобретение относится к медицинской технике. Цель изобретения: расширение области применения прибора и уменьшение его габаритов. Цель достигается тем, что в приборе между приспособлением для фиксации головы пациента и держателем тест-объекта на одной оптической оси последовательно установлены линза коррекции собственной аметропии пациента и регулируемый оптический узел для смещения изображения тест-объекта в глазу пациента. 5 з. п. ф-лы. , 6 ил.

Изобретение относится к медицинской технике, в частности к устройствам для тренировки аметропического глаза. Оно может быть использовано для лечения близорукости, дальнозоркости, снятия зрительной усталости, накапливающейся при зрительно-напряженных операциях, например при монтаже радиосхем, работа на компьютере.

Известен прибор для тренировки аметропического глаза, содержащий приспособление для фиксации головы пациента, держатель тест-объекта, расположенный на расстоянии от этого приспособления, и средство изменения положения изображения тест-объекта в глазу пациента относительно сетчатки глаза. В известном приборе средство изменения положения изображения выполнено в виде направляющих и взаимодействующей с ними каретки, являющейся держателем тест-объекта, связанной с приводом ее перемещения вдоль направляющих, подключенным к выходу блока управления.

Известный прибор при реальных габаритных размерах может быть применен лишь для лечения пациентов со средней и высокой степенью близорукости.

Целью изобретения является расширение области применения прибора и уменьшение его габаритных размеров.

На фиг. 1 схематически изображен прибор для тренировки аметропического глаза, содержащий регулируемый оптический узел в виде набора сменных линз; на фиг. 2 - то же, с регулируемым оптическим узлом в виде системы окуляр-объектив; на фиг. 3 - то же, с двумя отклоняющими зеркалами; на фиг. 4 - прибор для случая тренировки бинокулярного зрения; на фиг. 5 - графическое изображение тренировочной программы, для пациента-ребенка с близорукостью, где по оси ординат отложена аккомодация глаза пациента (в диоптриях), а по оси абсцисс - время (с); на фиг. 6 - графическое изображение программного изменения конвергенции линий зрения пациента во времени, где по оси абсцисс отложено время (с), по оси ординат-конвергенция (в метроуглах).

Прибор для тренировки аметропического глаза (фиг. 1) содержит приспособление 1 для фиксации головы пациента, выполненное в виде регулируемой по высоте опоры, держателя 2 тест-объекта 3, например книги, расположенного на расстоянии от приспособления 1 и так, что книга оказывается в поле зрения пациента, когда его голова опирается на приспособление 1. Держатель 2 закреплен на каретке 4, которая установлена с возможностью перемещения по направляющим 5 в направлении приближения к пациенту или удаления от него. Каретка 4 жестко связана с выходным элементом привода 6, подключенного к выходу блока 7 программного управления.

Прибор содержит, кроме того, линзу 8 коррекции собственной аметропии пациента и регулируемый оптический узел 9 для смещения изображения тест-объекта в глазу пациента относительно сетчатки глаза, расположенные на одной оптической оси между приспособлением 1 для фиксации головы пациента и держателем 2 тест-объекта. В данном варианте прибора регулируемый оптический узел 9 выполнен в виде комплекта сменных линз 10 и рамки 11, закрепленной между линзой 8 коррекции и держателем 2 тест-объекта и приспособленной для установки в нее одной из линз 10 набора для подбора очковых линз.

Комплект сменных линз 10 может включать в себя, например, три линзы 10 разной оптической силы, предназначенные каждая для лечения пациентов соответствующей возрастной группы: +4,75 D - для лечения близорукости у детей, +3,75 D - для лечения близорукости у подростков и +2,75 D - для лечения близорукости у взрослых пациентов.

Комплект может содержать и большее количество линз 10 при их более мелкой градации по диоптрийности.

В приборе, изображенном на фиг. 2, в отличие от прибора, представленного на фиг. 1, регулируемый оптический узел 9' выполнен в виде расположенных соосно положительного окуляра 12 и отрицательного объектива 13 и приспособления 14 для варьирования фокусного расстояния системы окуляр-объектив, подключенного к выходу блока 7 программного управления.

Приспособление 14 может быть выполнено, например, в виде червячной пары, гайка которой жестко связана с объективом 13 или с окуляром 12, или с дополнительной линзой, установленной между неподвижными объективом 13 и окуляром 12 с возможностью перемещения между ними, а винт жестко связан с выходным валом привода, подключенного к блоку 7 управления.

Прибор, показанный на фиг. 3, в отличие от прибора по фиг. 2, дополнительно между оптическим узлом 9' и держателем 2' тест-объекта 3 содержит два оптически связанных между собой зеркала 15 и 16, осуществляющих двойное отражение оптической оси прибора (показана штрихпунктирной линией). Зеркала 15 и 16 расположены на таком расстоянии одно от другого и ориентированы под такими углами, что линия зрения пациента (показана штриховой линией) и оптическая ось прибора после двойного отражения зеркалами 15 и 16 пересекаются в одной точке 17 на горизонтальной плоскости, находящейся от глаза пациента на расстоянии, удобном для работы вблизи (33 см). Тест-объект расположен горизонтально, каретка не показана.

Прибор, изображенный на фиг. 4, предназначен для тренировки бинокулярного зрения и содержит два идентичных оптических канала I и II, оптические оси которых пересекаются в плоскости тест-объекта 3 в точке 18. Каждый из оптических каналов I и II содержит расположенные последовательно на одной оптической оси линзу 8 коррекции собственной аметропии пациента, призму 19 с переменным углом отклонения лучей, в данном примере двойную призму Гершеля и регулируемый оптический узел 9¹. Привод 20 синхронного перемещения элементов призмы 19 Гершеля в каналах I и II подключен к блоку 7 программного управления. Приспособление 14 в данном варианте прибора также выполнено с возможностью синхронного изменения фокусного расстояния системы окуляр-объектив 9¹ в обоих оптических каналах I и II.

Прибор для тренировки аметропического глаза работает следующим образом.

Рассмотрим работу варианта прибора, изображенного на фиг. 1, для случая лечения близорукости. Пациент садится за стол, на котором расположен прибор. В рамку 11 устанавливают сменную линзу 10, соответствующую возрасту пациента, и пациент надевает очки - линзу 8 коррекции собственно аметропии. Затем пациент опирается подбородком на приспособление 1 для фиксации головы и регулирует его по высоте, чтобы линза 8, линза 10 и середина страницы книги, установленной в держателе 2, находились на одной оптической оси, совпадающей с линией зрения глаза, подлежащего лечению. Перед вторым глазом пациента помещается заслонка. Подают питание на блок 7 управления и включает его на режим "близорукость". При этом каретка 4 с держателем 2, в котором закреплена книга, устанавливается на максимальном расстоянии от глаза пациента, на котором еще можно с некоторым напряжением читать текст книги (так называемая дальнейшая точка ясного зрения, где аккомодация равна нулю; точка 21 на фиг. 5). После этого нажимают кнопку "Пуск" на блоке 7 управления и предлагают пациенту читать книгу. Блок 7 управления обеспечивает через равные промежутки t₁ (фиг. 5) времени плавное приближение книги к глазу за время t₂ до точки 22 на фиг. 5, выдерживание в течение времени t₃ книги на этом расстоянии, где происходит отдых глазных мышц (в этом точке 22 аккомодация равна 4 диоптриям), и затем плавное удаление книги за промежуток времени t₄ в точку, расположенную немного дальше дальнейшей точки (точка 23 на фиг. 5). Такие перемещения книги вызывают массажные движения хрусталика глаза пациента и эти перемещения производят в соответствии с программой, заложенной в блоке 7 управления, один или два раза за один цикл.

Приближение книги в зависимости от выбранной сменной линзы 10 вызывает реакцию хрусталика в 4 диоптрии для раннего детского возраста, в 2 диоптрии для подростков и в 1 диоптрию для взрослых пациентов. При этом для всех возрастов величина механического приближения книги одинакова - примерно 90 мм.

В процессе чтения книги (дальнейшая точка) постепенно удаляется для детей в течение одного урока (45 мин) в пересчете на диоптрийность - на I диоптрию уменьшения близорукости (точка 24 на фиг. 5), для подростков - на 0,5 диоптрии; для взрослых - на 0,25 диоптрии. И в этом случае для всех возрастов механическое удаление книги одинаково (около 60 мм).

По истечении 45 мин электрическая схема блоком 7 управления автоматически отключается. Чтобы продолжить лечение, нужно вернуть схему в нулевое положение и снова отодвинуть книгу на максимальное расстояние, где еще возможно чтение. Заново включить кнопку "пуск" и повторить лечение еще 45 мин. Так можно поступать неоднократно, но лучше при этом лечение осуществлять поочередно то левого, то правого глаза.

Наступающее в процессе лечения улучшение зрения чаще всего заметно сразу - глаз четче видит вдаль. Однако в некоторых случаях это улучшение наступает лишь спустя 1-2 ч. Для получения стойких результатов лечение с помощью прибора по фиг. 3 нужно проводить регулярно, лучше ежедневно.

Для предупреждения рецидива желательно в дальнейшем домашнее чтение книг выполнять с помощью этого же прибора. Одновременно врач должен менять и очки для дали на более слабые, чтобы они не тормозили лечение близорукости.

Рассмотрим работу того же варианта прибора для случая лечения дальнозоркости. Лечение также выполняется попеременно то левого, то правого глаза, но блок 7 переключают в режим "дальнозоркость". Пациент также располагается за столом, на котором помещен прибор с книгой, надевает очки для дали и вставляет в держатель сменную линзу 10 (положительную или отрицательную), соответствующую возрасту. Далее книга с держателем 2 по направляющим 5 приближается к глазу пациента на минимальное расстояние, на котором еще возможно чтение текста. Включается электрическая схема нажатием кнопки "пуск".

В процессе чтения книга через равные промежутки времени удаляется от глаза - при этом мышца хрусталика отдыхает от напряжения. Затем книга приближается к глазу, но на расстояние более близкое, чем до удаления. Схема рассчитана так, чтобы в течение 45 мин уменьшить дальнозоркость у ребенка на 2 диоптрии, у подростка - на 0,5 диоптрии, а у взрослого - на 0,25 диоптрии.

Если в процессе лечения дальнозоркости книга подойдет так близко к глазу, что текст перестанет различаться - нужно вставить в держатель более cлабую сменную линзу (для более старшего возраста), вернуть схему в нулевое положение, снова приблизить текст к глазу с возможностью чтения и включить снова прибор.

Рассмотрим работу прибора, изображенного на фиг. 2. Пациент садится за стол, надевает очки свои - линзу 8 коррекции собственной аметропии (близорукости или дальнозоркости, астигматизма) для дали; помещает читаемый текст по центру поля зрения прибора, устанавливает блок 7 управления на нулевое деление и нажимает кнопку своего возраста и кнопку режима (близорукость, дальнозоркость), подстраивает оптическую систему на четкость согласно инструкции (при близорукости чтение должно осуществляться в дальнейшей точке ясного зрения, при дальнозоркости - в ближайшей точке). Если прибор не имеет своего источника света, книгу нужно хорошо осветить настольной лампой. Включают прибор в работу. Текст читают одним глазом, второй закрыт заслонкой.

В некоторых случаях, по совету врача, тренировку глаза (урок) выполняют менее 45 мин. В этом случае нужно каждый раз выполнять установку прибора на нулевое деление блока управления и настройку четкости согласно инструкции.

В этом приборе держатель 2 с книгой неподвижен. Массаж мышцы хрусталика и постепенное лечебное удаление плоскости изображения текста от сетчатки глаза (при близорукости) в процессе чтения осуществляется самой оптико-электронной системой прибора - регулируемым оптическим узлом 9¹ посредством изменения фокусного расстояния системы объектив-окуляр приспособлением 14 по закону, заложенному в памяти блока 7 управления.

Если в процессе лечения чтение текста станет невозможным из-за нерезкости, нужно вернуть прибор в нулевое положение (установить на блоке 7 управления ноль и выполнить заново настройку четкости согласно инструкции) и нажать кнопку для более старшего возраста. Затем продолжать чтение.

Прибор, показанный на фиг. 3, работает аналогично тому, как это было описано для прибора на фиг. 2, с той лишь разницей, что здесь книга удобно располагается на поверхности стола как и при обычном чтении. Это позволяет в процессе тренировки глаза производить полезную работу вблизи - рисование, редактирование и так далее, поскольку поверхность стола находится на удобном для такой работы от глаза пациента расстоянии - 33 см. Такое решение прибора позволяет использовать более дешевый оптический узел с малым полем зрения, так как расстояние от книги по оптической оси прибора равно 670 мм.

Прибор для бинокулярного чтения, изображенный на фиг. 4, работает следующим образом. Пациент занимает удобное положение за столом, на котором расположен прибор для чтения, надевает свои очки коррекции аметропии для дали, устанавливает лампу для освещения книги и помещает перед прибором текст.

Настройка прибора перед использованием отличается от монокулярного варианта тем, что требуется настраивать на резкость по инструкции оба оптических канала I и II, а также устанавливать в исходное положение двойные призмы 19 Гершеля. Чтение текста осуществляется как обычно, а блок 7 управления будет регулировать оптическую силу каждого канала (I, II), вызывая соответствующую реакцию глаза (массаж мышцы хрусталика и постепенное отодвигание плоскости изображения от сетчатки), а также изменение угла отклонения призм 19 Гершеля так, чтобы в период чтения в дальнейшей точке ясного зрения зрительные линии обоих глаз были бы параллельны друг другу или даже слегка расходились, как показано на фиг. 4 штриховой линией (для включения дивергентной дезаккомодации - с лечебной целью). Во время массажа мышц хрусталиков двойные призмы 19 обеспечивают соответствующую аккомодации конвергенцию зрительных осей. На фиг. 6 представлено воздействие прибора на конвергенцию пациента во времени. Пациент читает книгу в дальнейшей точке ясного зрения в течение 180 с (аккомодация равна нулю, конвергенция - отсутствует и даже включена слабая - в 1/3 метроугла - дивергенция). Затем оптическая система изменяет свои рефракционные параметры (оптическую силу) так, что глаз (чтобы видеть текст) должен включить кратковременную аккомодацию (время включения t₅ = 2-5 c, чтение при этой аккомодации (для ребенка - 4 диоптрии) в течение времени t₆ = 2-5) с, время выключения аккомодации t₇ = 2-5 с. Одновременно с изменением оптической силы в каждом из двух каналов I, II изменяется и настройка призм 19 и, следовательно, характеристики всей бинокулярной системы, требуя для ликвидации выполнения конвергенции зрительных осей, пропорциональной аккомодации (то есть 4 метроугла для ребенка).

После выполнения одного цикла прибор приходит в такое состояние, которое заставляет оба глаза слабо дивергировать и дезаккомодировать, то есть для четкого чтения каждый глаз должен слегка уменьшить свою рефракцию, снизить близорукость.

Цикл повторяется подряд несколько раз и сила дезаккомодации возрастает, то есть рефракция снижается. Спустя примерно 45 мин у ребенка рефракция уменьшается на 1 диоптрию, у подростка - 0,5 диоптрии, у взрослого - 0,25 диоптрии. (56) Авторское свидетельство СССР N 1479072, кл. А 61 F 9/00, 1985.

Формула изобретения

1. ПРИБОР ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ АМЕТРОПИЧЕСКОГО ГЛАЗА, содержащий приспособление для фиксации головы пациента, установленный на некотором расстоянии от него держатель тест-объекта и средство изменения положения изображения тест-объекта в глазу пациента относительно сетчатки, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения прибора и уменьшения его габаритов, между приспособлением для фиксации головы и держателем тест-объекта на одной оптической оси последовательно установлены линза коррекции собственной аметропии пациента и дополнительное средство в виде регулируемого оптического узла изменения положения изображения тест-объекта в глазу пациента.

2. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что регулируемый оптический узел выполнен в виде комплекта сменных линз и рамки с возможностью установки в нее одной из линз набора для подбора очковых линз соосно с линзой коррекции, при этом рамка установлена неподвижно, а держатель тест-объекта - подвижно.

3. Прибор по п. 2, отличающийся тем, что комплект включает в себя три линзы: +4,75D - для детей, +3,75D - для подростков, +2,75D - для взрослых пациентов.

4. Прибор по п. 1, отличающийся тем, что регулируемый оптический узел содержит окуляр, объектив и приспособление для варьирования фокусного расстояния системы окуляр - объектив, при этом держатель тест-объекта установлен неподвижно.

5. Прибор по п. 4, отличающийся тем, что между окуляром и держателем тест-объекта установлено два оптически связанных между собой зеркала, ориентированных так, что линия зрения пациента и оптическая ось прибора после двойного отражения ее зеркалами пересекаются в одной точке на горизонтальной плоскости, находящейся на расстоянии от глаза пациента, удобном для работы вблизи.

6. Прибор по п. 4, отличающийся тем, что он содержит второй оптический канал, идентичный первому, оптическая ось которого пересекается с оптической осью первого канала в плоскости тест-объекта, при этом в каждом из каналов дополнительно установлена призма с переменным углом отклонения.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6