用于测量视觉功能的临床参数的系统的制作方法

1.本发明涉及一种用于测量视觉功能的临床参数的系统。


背景技术：

2.目前，视觉功能的临床参数的测量需要临床专家，在治疗期间对患者进行一系列测试和视力标(optotypes)。测量的个人及手动部分通常会提供主观的、重现性差的和纯定性的结果。
3.目前验光中调节功能的临床刺激的过程是由专家手动进行，将刺激物放在一张纸或其他物体上，使眼睛将图像聚焦在不同平面的视网膜上，或通过对眼睛使用不同的负片或正片透镜来改变物体的焦点。
4.另一方面，测量是根据要评估的视觉功能独立进行的。这意味着有时结果是无效的，因为其他因素的影响被低估了。例如，众所周知，患者倾向于通过用其余部分的整体功能对其进行补偿来补偿视觉功能的特定异常或缺陷。
5.简言之，目前还没有考虑患者的适应能力，因此旨在检测或纠正特定异常的动作可能导致患者视力总体恶化。此外，对患者进行的测量及测试受到执行它们的专家的主观性的影响，这显着限制了获得的实验结果的再现性及一致性。
6.wo2018087408 a1，申请人与本技术相同，描述了一种用于测量视觉功能的临床参数的系统，包括一显示单元，所述显示单元包括单个屏幕，配置为表示一场景，在所述场景中，至少一三维物体具有可变特征，以向用户灌输视觉响应(visual response)。
7.此外，此文档中描述的系统还包括多个运动传感器，配置为检测用户头部位置以及到显示单元的距离；以及多个追踪传感器，配置为检测用户瞳孔的位置及瞳孔直径。
8.此文档中描述的系统提供了一种系统，用于综合测量眼部、动眼神经及视觉功能参数，优选的是实时的，并用于产生视觉功能改善的训练。
9.然而，在不使用眼科镜片的情况下，在不同距离的开放或封闭视野中，单个显示器的使用限制了视觉功能的调节(聚焦)系统的响应的刺激及测量。


技术实现要素：

10.因此，本发明的一个目的是提供一种用于测量视觉功能的临床参数的系统，所述系统允许建立刺激(受控或非受控)以及精确测量调节反应，其允许独立于双眼视觉系统的这种刺激。
11.利用本发明的测量系统，上述缺点得以解决，并呈现将在下面描述的其他优点。
12.根据本发明的用于测量视觉功能的临床参数的系统包括：一第一显示单元，配置为表示一场景，其中至少一二维(2d)/三维(3d)物体具有可变特征，以向用户灌输视觉响应，其中所述可变特征至少包括所述场景内所述二维/三维物体的虚拟位置及虚拟体积；
13.一接口，配置为允许用户在所述场景中交互作用；
14.一处理装置，配置为基于来自所述接口与所述显示单元上表示的所述二维/三维
物体的特征的变化的数据的关联来分析用户响应，以及估计所述用户的视觉功能的多个临床参数，其中所述系统还包含：一第二显示单元，所述第二显示单元还配置为表示一场景，其中至少一2d/3d物体具有可变特征，以向用户灌输视觉响应。
15.例如，这种可变特征可以至少包括场景中2d/3d物体的虚拟位置及虚拟体积。
16.可选地，所述系统还可以包含：
17.多个运动传感器，配置为检测用户的头部的位置以及到显示单元的距离；
18.多个追踪传感器，配置为检测用户的瞳孔的位置以及瞳孔的直径；
19.优选地，根据可能的实施例，所述第二显示单元比所述第一显示单元小，尽管它也可以更大。例如，所述第二显示单元可以是5"屏幕。
20.此外，所述第二显示单元可相对于所述第一显示单元移动。通过第二显示单元的这种移动，可以呈现不同距离的刺激，从而产生调节系统的受控刺激，从而获得眼睛反应以及患者反应的客观测量值。
21.根据本发明的测量系统还可以有利地包括一个支撑件，所述第一显示单元安装在所述支撑件上，所述支撑件沿着一主体为可滑动的，所述第二显示单元安装在一臂上，所述臂以旋转方式连接到所述主体。
22.此外，所述主体有利地包括一马达，所述马达驱动所述第二显示单元的旋转运动。
23.另一方面，根据优选实施例，所述支撑件通过沿着所述主体的至少一纵向杆移动的一滑块固定(solidified)。
24.利用根据本发明的测量系统，可实现以下优点：
25.在离患者可控距离处呈现刺激；
26.执行到主显示单元以及用户的距离的控制跳跃(controlled jumps)；
27.对主单元与用户之间的距离进行渐进以及受控的改变；
28.在两个显示单元或包含2d/3d物体的第三个系统(例如，其他距离的一第三个监视器)之间进行同步及/或依顺刺激；
29.使用2d/3d物体评估不同距离的调节功能、双眼视觉及眼球运动；
30.使用2d/3d物体在不同距离处训练调节性视觉功能、双眼视觉及眼球运动；以及
31.评估及训练其他需要在不同距离呈现物体的有或无视觉损伤的神经功能。
附图说明
32.为了更好地理解上面已经解释的内容，包括了一些附图，其中示意性地且仅作为非限制性示例示出了实施例的实际情况。
33.图1是构成根据本发明的用于测量视觉功能的临床参数的系统的组件的框图；以及
34.图2是根据本发明的用于测量视觉功能的临床参数的系统的示意性侧视图。
具体实施方式
35.如图1所示，根据所呈现的实施例，根据本发明的测量系统包括追踪传感器10，其用于周期性地检测用户瞳孔的位置。因此，不仅可以测量方向的变化，还可以测量速度。此外，测量系统还包括一运动传感器60，其在使用测量系统时检测用户的头部的运动。
36.通常，所述追踪传感器10允许根据一段时间的特定测试来测量多个参数。例如，追踪传感器10可以获取左右眼的位置、用户正在注视(通过双眼及分开)的物体的位置、眼传感器距离、瞳孔大小、瞳距、眼球运动速度等的值。
37.通常，为了进行测量，追踪传感器10包括一对相机，以聚焦在用户的眼睛上，并捕捉他们的运动及位置。这需要足够高的采样率来捕捉快速的眼球运动。它还必须计算生成的虚拟环境中用户正在查看的位置。
38.根据本发明的测量系统还包括依第一显示单元20，具有二维(2d)/三维(3d)沉浸式能力(immersive capability)，其使用具有预定属性的2d/3d物体为用户场景深度再现或投影。
39.这些具有2d/3d物体的场景作为视觉功能刺激，并且可以在系统中根据将要执行的操作进行选择，从而激发用户的某些视觉挑战。因此，可以为用户设计具有不同挑战及视觉刺激的大量场景，用于视觉及/或神经功能的评估、训练。
40.所述系统还包括用于用户交互作用的一接口30。特别地，所述接口从用户接收命令，以控制所述第一显示单元20及系统的其他元件。所述接口30帮助用户进行视觉挑战。因此，所述系统可以测量对用户以不同方式执行的动作的响应，所有这些都由中央系统控制。
41.所述系统还包括优选地实现为一服务器42及一终端44的处理装置40，其协调地共享所述第一显示单元20的管理、所述传感器10的控制以及所述接口30，使得所述传感器10可以检测到响应，并将所述响应发送到所述服务器42，以便测量视觉功能的临床参数。此外，所述第一显示单元20允许适配与运动相关联的临床3d图像。所述显示单元20可以包括一分离(dissociating)系统(例如，偏光眼镜等)。
42.在使用具体临床3d创建的视觉挑战的可视化期间，使用追踪传感器10测量这些视觉挑战，并与所述第二显示单元的挑战相关联。
43.检测用户的瞳孔的位置的这些变化，并将其与运动传感器60检测到的用户的头部的运动相结合。所述运动传感器60及所述第一显示单元20的耦合允许显示适合于人的运动或位置的3d图像，带给用户在被观看的虚拟环境中移动的感觉，即，沉浸在其中的感觉。
44.数据被处理，并且2d/3d物体的特性与传感器10、60检测到的被触发的物体相关联。这使得视觉功能的临床参数可以在可重复及可控的条件下进行测量。测量调节视觉功能所需的参数。
45.如图所示，在所述第一显示单元20上显示2d/3d物体的同时，追踪传感器10记录：
46.眼睛的位置(左侧及右侧)；
47.每个眼睛注视的位置(分别)；以及
48.在2d/3d环境中，用户结合双眼观看的位置。
49.同时，可以显示指令以通过解释在任何给定时刻做什么来引导用户。这些指令可以是经由一接口30的文本、视频或音频指令的形式。所述接口30还允许用户与由所述第一显示单元20表示的场景中的2d/3d物体交互作用。
50.例如，这些用户响应可以是以下形式：
51.在装置前面移动(空间中的任何方向)；
52.装置在虚拟现实/增强现实环境中的开放领域内的位置；
53.设备按钮上的压力；以及
54.语音命令。
55.在上述情况下，对于上述任务，优选地在一客户终端44上执行处理，即使其是从一外部的服务器42提供的。
56.此外，可以从所述服务器42发送不同的特征，例如虚拟/增强现实环境或要使用的其他环境。
57.关于要收集的数据，有来自传感器10、60以及通过用户与所述接口30交互作用的数据。
58.一旦完成了数据的所有本地处理，它们就被分组，并且发送到服务器42，用于存储及随后的分析。
59.例如，可以根据存储在所述服务器42中的科学研究，来检查为某些参数获得的值是否在容限内。另一方面，作为推荐，可以设计新场景以用作治疗或训练，来改进一些功能。
60.根据本发明，所述测量系统还包括一第二显示单元50，其优选地是比所述第一显示单元20更小的显示器，尽管它可以更大。所述第二显示单元50还配置为呈现一场景，其中至少一2d/3d物体具有可变特征，以向用户灌输视觉反应，其中所述可变特征至少包括在所述场景中的2d/3d物体的虚拟位置及虚拟体积。
61.所述第一显示单元20及所述第二显示单元50安装在一主体51及52上。
62.特别地，所述第一显示单元50安装在一支撑件51上，所述支撑件51整体地连接到一滑动件56，所述滑动件56通过一个或多个杆55沿着所述主体52移动。
63.就其本身而言，根据所示实施例，所述第二显示单元50安装在一臂53上，所述臂以铰接方式安装到所述主体52，使得所述显示单元50是可摆动的，所述第二显示单元50能够相对于第一显示单元20移动。
64.然而，应当注意，所述第二显示单元50可以以任何合适的方式相对于所述第一显示单元20移动，例如纵向移动。
65.所述第二显示单元50及/或所述第一显示单元20的移动由任何合适的装置驱动，例如，由一马达54驱动。
66.此外，如图2所示，一外壳57可以安装在所述支撑件51上，所述支撑件51在其中容纳用于测量系统的正确操作的一附加电源及/或电子元件。
67.两个显示单元20、50的使用允许改变观看平面、聚焦及视觉调节。
68.尽管已经参考了本发明的特定实施例，但对于本领域技术人员来说显而易见的是，所描述的测量系统易于进行多种变化和修改，并且所提及的所有细节都可以由其他技术上等效的细节代替，在不脱离所附权利要求限定的保护范围的情况下。