устройство для тренировки аккомодации глаза

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕНИРОВКИ АККОМОДАЦИИ ГЛАЗА, содержащее два тест-объекта, выполненные в виде знакосинтезирующих цифровых индикаторов, генератор случайных чисел, коммутатор, орган управления и узел фиксации головы пациента, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности тренировки за счет увеличения нагрузки на зрительный аппарат, тест-объекты установлены на одной оптической оси и по концам раздвижной телескопической штанги, при этом ближний тест-объект красного цвета, а дальний зеленого, закрепленной над основанием, причем узел фиксации головы выполнен в виде подбородника, установленного на кронштейне, закрепленном на регулируемой по высоте стойке с возможностью разворота на величину базы глаз, кроме того, в устройство введены многофункциональный дешифратор, переключатель режимов дешифрации, линейка усилителей, два ключа, регулятор частоты и последовательно соединенные блок включения пульсаций, генератор пульсаций и делитель частоты, а генератор случайных чисел выполнен в виде последовательно соединенных блока управления, генератора и счетчика, причем первый выход счетчика через многофункциональный дешифратор и линейку усилителей подключен к первым входам знакосинтезирующих цифровых индикаторов, вторые входы которых соединены с выходами первого и второго ключей соответственно, второй выход счетчика через переключатель режимов дешифрации подключен к второму входу многофункционального дешифратора, второй выход блока управления соединен с первыми входами первого и второго ключей и входом коммутатора, первый выход которого подключен к второму входу первого ключа, а второй выход к второму входу второго ключа, третьи входы первого и второго ключей соединены с выходом делителя частоты, при этом регулятор частоты подключен к второму входу генератора пульсаций.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии.

Целью изобретения является повышение эффективности тренировки за счет увеличения нагрузки на зрительный аппарат.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг. 2 принципиальная схема генератора случайных чисел, дешифратора и переключения режимов; на фиг. 2 принципиальная схема коммутатора с органом управления, генератора пульсаций с органами включения и регулирования частоты и делителя частоты; на фиг. 4 общий вид устройства.

В состав устройства входят:

1 генератор случайных чисел;

2 многофункциональный дешифратор;

3 переключатель режимов дешифрования;

4 "линейка" усилителей;

5, 6 знакосинтезирующие цифровые индикаторы (ближний и дальний тест-объекты, соответственно);

7 орган управления (переключение тест-объектов, источник случайного сигнала);

8 коммутатор;

9, 10 ключи;

11 орган включения пульсаций;

12 генератор пульсаций;

13 регулятор частоты;

14 делитель частоты;

15 генератор;

16 счетчик;

17 одновибратор;

18 программируемое постоянное запоминающее устройство;

19-22 триггеры;

23, 24 конденсаторы;

25-32 резисторы;

33 переменный резистор;

34 диод;

35, 36 логические элементы НЕ-И на 3 входа (микросхема К155 ЛАУ);

37.1-37.3.40.1-40.3 контакты переключателя режимов;

41.1.41.3 контакты органа управления;

42.1.42.2 контакты органа включения пульсаций;

43 основание устройства;

44 корпус электронных устройств;

45 стойка;

46 труба неподвижная;

47 труба выдвижная;

48 кронштейн "дальнего" индикатора;

49 штырь;

50 прорезь под штырь;

51-53 подставки;

54-56 стержни с резьбой;

57-61 контргайки;

62, 63 упоры;

64 кронштейн подбородника;

65 подбородник;

66, 67 поперечные планки;

68, 69 кабельные трассы.

Устройство (см. фиг. 1) содержит генератор 1 случайных чисел, включающий орган управления 7, выполняющий роль источника случайного сигнала, и последовательно соединенные с ним генератор импульсов 15 и счетчик 16. Счетчик 16 соединен с многофункциональным дешифратором 2 как непосредственно, так и через переключатель 3 режимов дешифрования. Дешифратор 2 через линейку 4 усилителей связан со знакосинтезирующими индикаторами 5 и 6, являющимися ближним и дальним тест-объектами, предъявляемыми пациенту.

Орган управления 7 имеет парафазные выходы, причем прямой выход подключен к генератору 15, а инверсный к коммутатору 8 и первым входам ключей 9, 10 (схемы И на три входа), к вторым входам которых подключены выходы коммутатора, а к выходам общие электроды индикаторов 5 и 6. К третьим входам ключей 9, 10 через делитель 14 частоты подключен генератор пульсаций 12, управляемый органом 11 включения пульсаций и регулятором частоты 13.

Устройство работает следующим образом. При каждом воздействии на орган управления 7 обеспечивается поочередное включение ближнего 5 и дальнего 6 знакосинтезирующих индикаторов, на которых в зависимости от режима работы, заданного с помощью переключателя режимов 3, будут высвечиваться символы одной из трех последовательностей (см. табл. 1).

При этом символы в пределах выбранного набора будет сменять друг друга в случайной последовательности.

Пациент обязан назвать, какой символ он видит на ближнем табло, затем на дальнем, снова на ближнем и т.д. т.е. он вынужден с частотой, определенной частотой воздействия на орган управления 7 со стороны врача (оператора), перефокусировать свой взгляд с "близи" на "даль" и обратно, тем самым достигается эффект тренировки аккомодации глаза. В зависимости от возрастных особенностей пациента, степени его усталости, относительного количества в ответах пациента и других причин частота переключений может быть откорректирована врачом (оператором).

С помощью генератора пульсаций 12, который включается органом управления 11, достигается возможность "мигающего" режима работы индикаторов 5, 6, причем частота миганий может плавно регулироваться регулятором 13 в пределах от 15 до 1 Гц. Это позволяет усилить тренировочный эффект за счет дополнительного сосредоточения внимания пациента.

Возможность использования различных наборов символов позволяет учесть индивидуальные психофизические особенности пациента и решить различные тренировочные задачи.

Режим 1 (см. табл. 1) отличается наибольшим разнообразием предъявляемых символов, что способствует меньшей утомляемости и может быть эффективно использован при длительной тренировке как взрослых, так и детей, умеющих различать цифры.

Наборы символов 2 и 3 по своим очертаниям соответствуют так называемым "кольцам Ландольта", широко используемым в офтальмологии. Эти символы позволяют проводить тренировку как взрослых, так и малышей, не умеющих различать цифры и буквы, так как от них требуется только указать, в какую сторону (вправо, вверх, влево, вниз) разорвано колечко (квадрат), или сказать, что квадрат целый.

В режиме 2 ввиду возможности случайного смещения символа по вертикали достигается дополнительный эффект, так как требуется повышенное внимание.

Режим 3 содержит простейший набор символов и отличается только увеличенным угловым размером предъявляемых фигур.

Электронная часть устройства (см. фиг. 2 и 3) реализована всего на шести серийно выпускаемых промышленностью цифровых микросхемах серии К 155, а знакосинтезирующие индикаторы на базе семисигнальных индикаторов типа АЛС 339 (ближнее табло) и АЛС 320 (дальнее табло), подключенных к электронной схеме через транзисторные ключи.

Случайность процесса предъявления символов (цифр) обеспечивается тем, что генератор 1 случайных чисел выполнен в виде последовательно соединенных источника случайного сигнала (органа 7), генератора 15 импульсов высокой частоты и циклического двоичного счетчика 16. Частота генератора 15 выбирается на несколько порядков выше максимальной скорости физиологической реакции человека и составляет сотни килогерц. Поэтому при остановке генератора, которая осуществляется при нажатии кнопки органа управления 7 на выходе счетчика 16 устанавливается некоторый случайных двоичный код.

Генератор 15 выполнен на базе одного из двух одновибраторов, входящих в состав микросхем К 155 АГ3. Генерация осуществляется за счет обратной связи с инверсного выхода на прямой вход В. Инверсный вход А при этом соединен с общим проводом. Времязадающие конденсатор 23 и резистор 25 подключены к соответствующим входам С и R/C одновибратора. Частота генерации выбрана порядка 200 кГц.

Счетчик 16 выполнен на микросхеме К 155 ИЕ6 со стандартной схемой включения, на его выходе формируется четырехразрядный двоичный код.

Многорежимное дешифрование выходного кода счетчика 16 в сигналы управления элементами индикаторов 5, 6 осуществляется за счет использования в качестве дешифратора программируемого постоянного запоминающего устройства (ППЗУ) 18 с побайтной организацией памяти. В данном случае для реализации дешифратора использована микросхема К 155 РЕ3, представляющая собой ППЗУ емкостью 256 бит со структурой 32 слова по 8 разрядов.

Каждому значению двоичного 5-разрядного кода на адресных входах А1-А5 ППЗУ соответствует одно из 32 сочетаний выходного 8-разрядного кода. Порядок программирования ППЗУ, обеспечивающий высвечивание на семисигнальных индикаторах выбранных символьных последовательностей приведен в табл. 2.

Выбор желаемой группы символов осуществляется переключателем режима дешифрования 3, выполненным на коммутационных элементах 37-40 с двумя группами перекидных контактов (например, переключатели типа П2К).

В режиме 1 (см. табл. 1 и 2) выходные разряды счетчика 16 (с массой 1, 2, 4, 8) непосредственно поступают на входы А1-А4, а на вход А5 подключается сигнал логического нуля. При этом на выходе формируются пеpвые 10 слов таблицы программирования.

В режиме 2 на вход А5 подается сигнал логической "1" и на выходе формируются слова с 16 по 25 из табл. 2.

В режиме 3 на входе А3 и А4, так же, как и на вход А5, подают сигнал логической "1". При этом на выходе ППЗУ формируются коды, соответствующие 29-31 строкам табл. 2.

В устройстве может быть организован "урезанный" режим показа первых четырех символов из набора второго режима, для чего должна быть замкнута пара контактов 38.1/38,3. В этом случае после четвертого символа поступит сигнал на сбросовый вход R счетчика 16 и счет начнется сначала.

Орган управления 7 представляет собой кнопку 41 (фиг. 3) с перекидной контактной группой (например, типа КМ 1-1) и "противодребезговую" схему на триггере 19 (микросхема К155ТМ2), прямой выход Q триггера 19 подключен к разрешающему входу Р генератора 15, а инверсный к счетному входу триггера 20 коммутатора 8 и одновременно ко вторым входам логических схем И-НЕ 35 и 36.

Коммутатор 8 выполнен на базе RS-триггера 20 (2-я половина микросхемы К155ТМ2), выполненного по схеме "делителя на два" и двух 3-входовых элементов И-НЕ 35 и 36 (микросхема К155ЛН4), первые входы которых подключены к прямому и инверсному выходам триггера 20.

Генератор пульсирующего напряжения 12 собран на втором одновибраторе 17 микросхемы К155АГ3 по схеме, аналогичной генератору 15; для плавного регулирования частоты во времязадающую цепь включен переменный резистор 33.

Делитель частоты 14 образуют триггеры 21, 22 (микросхема К155ТМ2). Они применены для дополнительного деления частоты, чтобы получать зрительно различные мигания в диапазоне 15-1 Гц, в зависимости от положения резистора 33. Выход генератора пульсации (инвертирующий выход триггера 22) подключен одновременно к двум третьим входам логических элементов 35 и 36.

Устройство смонтировано на основании 43, на котором установлен корпус 44 с электронными устройствами и стойка 45 с ближним индикатором (тест-объектом) 5. Дальний индикатор 6 установлен на кронштейне 48, закрепленном на выдвижной трубе 47, размещенной в неподвижной трубе 46 большего диаметра, закрепленной одним концом в стойке 45 и поддерживаемой на другом конце упором 62, связанным через стержень 55 с подставкой 52. На трубе 47 закреплен штырь 49, фиксирующий трубу от проворота, так как он перемещается в прорези 50 неподвижной трубы. Конец трубы 47 поддерживается упором 63 с возможностью их относительного скольжения. Упор 63 установлен на стержне 56, связанном с подставкой 53. На основании 43 установлена подставка 51, в которой может перемещаться по высоте резьбовый стержень 54, на конце которого установлен кронштейн 64 с подбородником 65 на конце, служащий для фиксации головы пациента с целью установки его глаза на оптической оси. На корпусе 44 размещены орган управления 7, орган 11 включения пульсации регулятор 13 частоты. От электронных устройств к индикаторам 5 и 6 выполнены кабельные трассы 68, 69.

На основании установлены поперечные планки 66 и 67, придающие устойчивость конструкции.

Для подготовки к работе должны быть отрегулированы:

расстояние от глаза пациента до дальнего индикатора 6 с помощью перемещения трубы 47 вдоль оси;

положение глаз пациента по высоте до совпадения с оптической осью путем вращения винтового стержня 54 с последующей контровкой гайкой 57;

положение каждого глаза (раздельно) в горизонтальной плоскости также до совпадения с оптической осью поворота кронштейна 64 с подбородником 65 с последующей контровкой гайкой 58.