способ оценки критической частоты слияния световых мельканий

Формула изобретения

Способ оценки критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой, отличающийся тем, что частоту световых мельканий изменяют, увеличивая и уменьшая ее, последовательно приближаясь к истинному значению КЧСМ, причем на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 30 Гц/с частотой и испытуемый определяет первое надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 10 Гц/с частотой и испытуемый определяет первое подпороговое значение КЧСМ, на третьем этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающеся со скоростью порядка 5 Гц/с частотой и испытуемый определяет второе надпороговое значение КЧСМ, на четвертом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 2 Гц/с частотой и испытуемый опеределяет второе подпороговое значение КЧСМ, на пятом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 1 Гц/с частотой и испытуемый определяет третье надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за действительное значение.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и предназначено для оценки критической частоты слияния световых мельканий.

Известен способ определения критической частоты слияния мельканий путем выявления значения верхней и нижней границ диапазона возможных значений критической частоты слияния мельканий и определения интервала дискретизации диапазона возможных значений критической частоты слияния мельканий, равного 0,75 Гц, и набора из 23 конкретных частот диапазона возможных значений критической частоты слияния мельканий, определения значения контрольной подпороговой частоты, занесения цифровых кодов контрольной частоты и каждой из частот набора возможных критических частот слияния мельканий в блок памяти, 10-кратного предъявления испытуемому каждой частоты в распределительном наборе частот возможных критических частот слияния мельканий и контрольной подпороговой частоты, расчете показателя критической частоты слияния мельканий и показателя достоверности результатов определения критической частоты слияния мельканий, если показатель достоверности составляет величину D<1, испытуемому после объяснения смыслового значения этого показателя предлагают повторное обследование (а. с. СССР 1398828, кл. A 61 B 5/16).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу является способ оценки критической частоты слияния световых мельканий, включающий предъявление световых импульсов с изменяющейся частотой до возникновения ощущения непрерывности светового потока, причем световые стимулы подают с дискретно изменяемой частотой, определяют частоту слияния световых мельканий последовательно при шаге изменения частоты 10 Гц и 1 Гц, а критическую частоту определяют при частоте дискретизации 0,1 Гц (а. с. СССР 1715315, кл. A 61 B 5/16).

Недостатком известных способов является большое число измерений для определения критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ), занимающих длительное время. Так, в способе по а. с. СССР 1398828 испытуемому 10-кратно предъявляется каждая частота из набора частот возможных значений КЧСМ и контрольной, подпороговой частоты, в способе по а. с. СССР 1715315 в рассмотренном примере испытуемому предъявлено 12 частот световых мельканий.

В то же время по рекомендациям физиологов число измерений не должно превышать 10. Из-за большого числа измерений, занимающих длительное время, происходит утомление зрительных анализаторов, увеличивается случайная составляющая погрешности измерений, ухудшается точность измерений. Кроме того, из-за большого числа измерений, занимающих длительное время, известные способы не применимы для определении КЧСМ в процессе тестирования с целью оценки степени утомления человека или его функционального состояния.

Предлагаемый способ оценки критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ) путем предъявления испытуемому световых мельканий с изменяющейся частотой отличается тем, что частоту световых мельканий изменяют, увеличивая и уменьшая ее, последовательно приближаясь к истинному значению КЧСМ, причем на первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 30 Гц/с частотой, и испытуемый определяет первое надпороговое значение КЧСМ, на втором этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 10 Гц/с частотой, и испытуемый определяет первое подпороговое значение КЧСМ, на третьем этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 5 Гц/с частотой, и испытуемый определяет второе надпороговое значение КЧСМ, на четвертом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 2 Гц/с частотой, и испытуемый определяет второе подпороговое значение КЧСМ, на пятом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 1 Гц/с частотой, и испытуемый определяет третье надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за действительное значение.

Предлагаемый способ оценки КЧСМ осуществляется следующим образом. Испытуемому предъявляют световые мелькания с начальной частотой, равной, согласно рекомендациям физиологов, 20 Гц. Затем изменяют частоту световых мельканий, увеличивая и уменьшая ее, последовательно приближаясь к истинному значению КЧСМ. На первом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 30 Гц/с частотой, и испытуемый определяет первое надпороговое значение КЧСМ. На втором этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 10 Гц/с частотой, и испытуемый определяет первое подпороговое значение КЧСМ. На третьем этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 5 Гц/с частотой, и испытуемый определяет второе надпороговое значение КЧСМ. На четвертом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с уменьшающейся со скоростью порядка 2 Гц/с частотой, и испытуемый определяет второе подпороговое значение КЧСМ. На пятом этапе измерений испытуемому предъявляют световые мелькания с увеличивающейся со скоростью порядка 1 Гц/с частотой, и испытуемый определяет третье надпороговое значение КЧСМ, принимаемое за действительное значение.

Заявляемый способ оценки КЧСМ с последовательным приближением к истинному значению КЧСМ позволяет:

- определить значение КЧСМ, близкое к истинному значению;

- уменьшить время измерения КЧСМ за счет уменьшения необходимого для определения КЧСМ числа измерений и уменьшения времени измерений на первых этапах за счет быстрого изменения частоты световых мельканий, что способствует уменьшению утомления зрительных анализаторов и случайной составляющей погрешности измерений, а следовательно, увеличению точности результатов измерений;

- определять значение КЧСМ благодаря уменьшению времени измерений в процессе тестирования с целью оценки степени утомления человека или его функционального состояния.

Таким образом, заявляемый способ отличается от известных новыми свойствами, обуславливающими получение положительного эффекта.

Пример. Испытуемому Б., 19 лет, с помощью генератора, выдающего световые мелькания с непрерывно изменяемой с заданной скоростью частотой, предъявили световые мелькания с начальной частотой 20 Гц. Одновременно световые мелькания подавались через порт LPT на персональный компьютер, совместимый с IBM PC, в котором вычислялись их период и частота. Испытуемому на первом этапе измерений после нажатия им кнопки "Измерение" предъявили световые мелькания с увеличивающейся от 20 Гц со скоростью порядка 30 Гц/с частотой, и испытуемый за время порядка 1 с определил первое надпороговое значение КЧСМ, нажав кнопку "Измерение", после чего наступил второй этап измерений, при этом компьютер зафиксировал частоту 51,1 Гц. На втором этапе измерений испытуемому предъявили световые мелькания с уменьшающейся от зафиксированных 51,1 Гц со скоростью порядка 10 Гц/с частотой, и испытуемый за время порядка 1 с определил первое подпороговое значение КЧСМ, нажав кнопку "Измерение", после чего наступил третий этап измерений, при этом компьютер зафиксировал частоту 43,3 Гц. На третьем этапе измерений испытуемому предъявили световые мелькания с увеличивающейся от зафиксированных 43,3 Гц со скоростью порядка 5 Гц/с частотой, и испытуемый за время порядка 0,5 с определил второе надпороговое значение КЧСМ, нажав кнопку "Измерение", после чего наступил четвертый этап измерений, при этом компьютер зафиксировал частоту 46,2 Гц. На четвертом этапе измерений испытуемому предъявили световые мелькания с уменьшающейся от зафиксированных 46,2 Гц со скоростью порядка 2 Гц/с частотой, и испытуемый за время порядка 1 с определил второе подпороговое значение КЧСМ, нажав кнопку "Измерение", после чего наступил пятый этап измерений, при этом компьютер зафиксировал частоту 44,9 Гц. На пятом этапе измерений испытуемому предъявили световые мелькания с увеличивающейся от зафиксированных 44,9 Гц со скоростью порядка 1 Гц/с частотой, и испытуемый за время порядка 0,5 с определил третье надпороговое значение КЧСМ, принятое за действительное значение, нажав кнопку "Измерение", при этом компьютер зафиксировал частоту 45,3 Гц. Всего испытуемый затратил на измерения порядка 4 с.

Для определения среднего арифметического и среднего квадратического отклонения результатов измерений испытуемый выполнил серию из 10 измерений, каждое из которых заняло 4 ... 5 с. В результате измерений получены следующие частоты в Гц: 45,0; 45,3; 45,1; 45,2; 45,2; 45,4; 45,2; 45,5; 45,4; 45,3. Среднее арифметическое измеренных значений КЧСМ равно 45,3 Гц, среднее квадратическое отклонение равно 0,151 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента равны 0,341 Гц.

В результате измерений, выполненных по известному способу (а. с. СССР 1715315, кл. A 61 B 5/16), получены следующие частоты в ГЦ: 45,0; 45,2; 45,0; 45,2; 44,9; 45,0; 44,9; 44,7; 44,4; 44,5. Среднее арифметическое измеренных значений КЧСМ равно 44,9 Гц, среднее квадратическое отклонение равно 0,270 Гц, доверительные границы случайной составляющей погрешности результата измерения при доверительной вероятности 0,95 с учетом коэффициента Стьюдента равны 0,611 Гц. Время одного измерения без учета перерывов между изменениями частоты дискретизации составило порядка 1 минуты. Уменьшение среднего арифметического измеренных значений КЧСМ объясняется утомлением зрительных анализаторов за время измерений.

Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений (среднее квадратическое отклонение) при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило 44,2%.

Для оценки достоверности уменьшения случайной составляющей погрешности измерений проведены измерения КЧСМ по предложенному и известному способу у группы из 15 испытуемых, каждый из которых выполнил серию из 10 измерений по каждому способу. Уменьшение случайной составляющей погрешности измерений при выполнении измерений по предложенному способу по сравнению с измерениями, выполненными по известному способу, составило 44,0 ... 47,5%.

Таким образом, предлагаемый способ оценки КЧСМ позволяет определить значение КЧСМ за меньшее время, уменьшить случайную составляющую погрешности измерений и увеличить точность измерений.