CN105816150A - 双眼融合功能的检测训练系统 - Google Patents
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Abstract
本发明申请公开了一种双眼融合功能的检测训练系统，借助触屏控制技术，依据融像能力需求设计一组动物、植物、汉字、字母、数字等图案的红绿融合画片，根据红绿互补原理，利用点触或滑动触摸的方法，对其融像能力进行训练，并把相关数据记录在存储器中，通过无线网络发射装置把数据传输至医生客户端，实现医生远程监控并指导患者融合功能检查及训练。通过对隐性斜视、间歇性斜视及术后残余性斜视的辐辏、发散能力训练，提高其融合功能，进而促进立体视觉的恢复。本疗法也同样适用于肌源性视疲劳的改善和治疗。
Description
技术领域
本发明利用包括触屏控制技术在内的人机互动技术，借助红绿互补原理，训练双眼辐辏、发散能力，扩大融像储备范围。本发明是一种基于双眼融合功能的检测训练系统，通过扩大隐性斜视、间歇性斜视和术后残余性小角度斜视的融像储备范围来巩固融合功能，避免其失代偿后出现立体视功能的丢失；亦可通过增加融像储备范围来改善肌源性视疲劳的症状。是一种其用于检查和训练上诉类型的斜视及肌源性视疲劳双眼融合功能的仪器。
背景技术
“双眼融合”是指大脑能综合来自两眼的相同物像，并在知觉水平形成一个完整印象的能力，属双眼视觉II级功能，包括知觉融合和运动融合。斜视是指一眼注视时，另一眼视轴偏离平行的异常眼位，是与视觉发育，解剖发育、双眼视觉功能和眼球运动功能密切相关的一组疾病。根据融合功能对眼位偏斜的控制情况分为：隐性斜视、间歇性斜视及恒定性斜视。隐性斜视是能被融合功能控制的眼位偏斜；间歇性斜视是部分时间被融合功能控制的斜视，也是隐性斜视和恒定性斜视之间的过渡形式；而恒定性斜视是不能被融合机制控制的持续性斜视。从隐性斜视到恒定性斜视，融合功能失代偿，立体视功能逐渐丧失。斜视治疗根本目的是重建三级视功能，恢复立体功能。融合功能检查和训练贯穿于隐性斜视及间歇性斜视的整个治疗过程以及术后残余性小角度斜视三级视觉功能重建的始终。肌源性视疲劳是由于隐性斜视及间歇性斜视为了克服眼位偏斜的倾向，保持正常眼位及双眼融合，眼外肌需要比正常情况更多的收缩或松弛而产生“疲劳”的症状。融合功能训练通过增加融合储备范围来改善和增加肌源性视疲劳所需的融合力而矫正其症状。
运动融像的原理：当人眼从远处注视近处时，为了看清近处物体时，眼睛除了睫状肌需要收缩增加调节外，近物在人的双眼形成了2个超出了人知觉融像能力的物像即双影或（复视），为了保持双眼单视，形成立体视觉，两眼球还需同时向内侧转动，使双眼视线向同一目标集中。这种为了看清近物时双眼内转的现象，称为眼的集合，也称辐辏。而当人眼从近处注视远处时，除了睫状肌松弛放松调节外，双眼外转的现象称为发散。当物体由远而近或由近而远移动时，必然产生双眼集合和发散的运动。本发明通过脑、眼、手的结合训练双眼集合与发散，增加融合功能，提高融像范围从而达到达矫正治疗因融合功能不足而出现的斜视和肌源性视疲劳的效果。
在现有同视机检查技术中，采用融合画片进行融合范围的检测及训练，检查前，使受训练者认清两张图形的特点，然后移动镜筒，至两张画片重和，此时将机器锁住，并使之产生两臂等量的辐辏及分开距离，转动旋钮直到两张画片不再重合，就是其辐辏和分开的最大限度，也就是融合范围。
在理论上，融合画片应该是一对相同的画片，但是，为了表证两个画片被融合且方便检查，每张画片都设计一个在另一张画片上不存在的特殊部分。这两个特殊结构称为控制点。两个控制点分别由两只眼看见，一旦某人看不到其中一个控制点，则说明其有一眼受抑制。
基于红绿互补原理，受训练者还可以佩戴红绿眼镜（不再采用镜筒）来观察融合画片（一个是红色画片，另一个是绿色画片）。由于红绿色融合图片被其互补颜色的镜片全部滤掉而丧失了颜色信息，所以受训练者所看到的融合后的影像为黑白影像。
现有融合功能检查训练技术存在一系列的问题。例如经典的同视机由于专业性强、操作复杂、价格昂贵无法实现家庭普及；其次就现有同视机检查训练技术本身而言，融合图片单调、大小固定，无法完成眼底不同注视区域（解剖部位）融合功能的连续性切换；再如因现代人们近距离用眼频度和强度增加而诱发的视疲劳患者增加，并没有理想的器械专门用于改善和治疗；用于检查和训练的融合画片均是采用带有图像的卡片来实现，各卡片的大小与内容都是固定的，如果需要更换不同的画片，就同时需要大量空间与设施来存放内容、大小不同的卡片。
发明内容
本发明提供了一种便于储存画片，便携、方便、先进、趣味性强的双眼融合功能检测训练系统，既家庭版的“同视机”。
本方案中的双眼融合功能的检测训练系统，包括红绿眼镜，还包括依次连接的图像显示设备、逻辑控制单元以及用于储存融合画片的电子存储器，单个融合画片包括一个红色画片与一个绿色画片。
通过电子设备来实现对融合画片影像的存储，节约了大量用于安置画片的物理空间；只要受训练者通过红绿眼镜多次观察由图像显示设备所显示不同的融合画片，使受训练者的两眼集合或发散，就能增加融合功能，提高融像储备范围，从而达到矫正治疗的效果。
所述图像显示设备可以在一个画面上一次性同时显示多个不同的融合画片,由受训练者进行分别观察从而达到训练以及检测的效果,但是这样所需要的显示面积太大；还可以在确定时间段内以连续播放的形式来显示多个不同的融合画片。
进一步，图像显示设备为电子显示屏。
采用电子显示屏属于最易于的实现的技术手段，工业应用可行性大。
进一步，所述图像显示设备包括投影仪。
不仅可以采用电子显示屏，也可以直接采用投影仪，同样能够实现融合画片的显示。此处投影仪需要配合一定的投影幕布或墙体才能实现完成的投影效果。
进一步，所述图像显示设备包括触控显示屏。
采用触控显示屏，不仅能实现显示效果还能实现一定的输入控制操作。在触控显示屏的技术支持下，受训练者可以根据实际需要，要求图像显示设备有选择性的显示融合画片。
进一步，还包括用于输入融合画片的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息中至少一项信息的输入设备，所述输入设备与逻辑控制单元相连。
为了在一次检测或训练过程中，根据实际情况灵活调换受训练者所观察到的融合画片，特设置了输入设备，用于输入融合画片的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息中至少一项信息。
其中融合画片的选择信息，则要求受训练者对电子存储器中融合画片有概况了解后才能选择，选择方式可以是输入指定的融合画片代码，还可以是先由图像显示设备以列表或图表方式陈列出各融合画片后，再由受训练者进行选择。
其中侈开距离的调节可以达到检测以及训练融像储备范围的作用；大小的调节是用于调节检测的眼底区域，根据《眼视光器械学》（吕帆主编；人民卫生出版社于2004.07出版）可知，大小不同的画片对应检查眼底的不同区域，根据图片对应于目镜视场角的大小分为：黄斑周围型(10o一15o)、黄斑型(5o)及中心凹型(3o)三类。所以调节融合画片的大小对于检测及训练具有实际意义。
进一步，所述输入设备与逻辑控制单元无线连接。
输入设备与逻辑控制单元无线连接，如摇控手柄，提高训练操作的趣味性。
进一步，所述输入设备设于图像显示设备上。
也可以在图像显示设备上设置输入设备，如在图像显示设备上设置机械按键，从而减小整体设备的体积。
进一步，所述输入设备上设有用于输入所述信息的机械按键或触摸按键。
除机械按键外，所述触摸按键也属于要求保护的形式之一。
进一步，所述输入设备上设有用于输入所述信息的触摸屏。
现代触控技术成熟，可以采用触摸屏来实现相应的信息输入。各种信息的输入还可以选用成熟的手势调控的技术来实现，例如向左拐表示增大侈开距离，向右拐表示增大画片大小，画圈表示进入选择界面，双指点触表示选中等。
进一步，所述输入设备上设有用于输入所述信息的摇杆。
通过摇杆的摇动幅度及方向操控同样能输入所述信息，而且摇杆还能增强操控趣味性。
由上可知所述输入设备多样，均需要受训练者配合。传统的检测及训练方法，只是让受训练者双眼观察融合画片训练效果较差。本发明提供的技术使受训练者通过触控或机械按键来调换融合画片，使受训练者达到眼、脑、手的统一配合，实现人机互动，增强了训练效果。
进一步，在单个融合画片内，所述红色画片和绿色画片上设有控制点。
如本领域技术人员所知，这样设计的目的是为了对眼部特定区域（中心、黄斑或旁黄斑）进行检测与训练。
进一步，所述图像显示设备是用于输入融合画片的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息中至少一项信息的触控显示屏。
所述触控显示屏同时实现显示与输入功能，并且带限定输入信息，属于对图像显示设备与输入设备的组合构造。
进一步，所述融合画片所表征的融合影像为汉字、数字或字母。
进一步，所述融合画片所表征的融合影像为动物、生活用品、建筑或植物。
如果受训练者为儿童，过于复杂或不常见的图像难以引起他们的注意；为了使本系统更好地适应这部分受训练者，特限定所述融合画片所表征的融合影像为常见动物、生活用品、汉字、数字、字母或植物。
进一步，还包括用于记录融合功能检查训练数据的存储装置，所述存储装置与所述逻辑控制单元相连。
所述存储装置与上述电子电子存储器可以是同一实体，也可以两个相互独立的器件，设置一个用于记录融合功能检查训练数据（主要是受训练者的身份信息以及受训练者所输入的其他信息，其他信息包括时间住处和所述的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息）的存储装置，用于保留受训练者的历史操作信息，便于治疗分析，例如分析受训练者是否定期进行训练。
进一步，还包括远程客户端以及用于将存储装置中的数据传送给远程客户端的通信模块；所述存储装置与逻辑控制单元中至少有一个与所述通信模块相连。
通过远程客户端（如医生手机或电脑）可以实时监控受训练者的训练情况，使医生能够及时督促受训练者完成相应的训练治疗。
进一步，对于融合画片的侈开距离以及大小的变化显示，所述图像显示设备的显示模式包括动态渐变模式。
由于融合图片变大变小，侈开距离变长变短的显示方式分为突变式（即马上由一种融合画片列换或切换另一种画片）或渐变式（显示为连续过渡性变化的动画效果），其中渐变模式更有利于受训练者进行动态图像的检测训练，所以图像显示设备优选提供动态渐变模式。
进一步，所述红绿眼镜包括适用于左眼的绿镜片以及适用于右眼的红镜片。
进一步，所述红绿眼镜包括适用于右眼的绿镜片以及适用于左眼的红镜片。
两种不同的红绿眼镜针分别针对外斜视与内斜视患者使用。
本发明意在提供一种便携、先进、趣味性强的双眼融合功能的检测训练系统，其先进性在于：1、传统的双眼融合功能训练系患者在医院由专科医生指导下采用同视机进行。这对于儿童特别是学龄期儿童的检查训练有较大的限制，由于同视机不能实现家庭普及，许多患儿失去最佳治疗时间，不能获得双眼立体视觉功能。本发明所提供的技术是一种操作简单、便于携带的仪器，实现同视机家庭化，可以理解为家庭版“同视机”，为学龄儿童特别是那些远离医院学龄儿童的融合功能训练提供了新的途径。2、传统同视机上配套的融合画片简单、枯燥，仅有几对单调的画片组成，儿童长时间融合功能训练会产生厌恶心理，本发明中融合图片引入动物、植物、汉字、数字、字母、常见生活用品等，图片种类多，可以提高患儿训练的积极性。另外肌源性视疲劳主要诱因是长时间阅读引起，本发明融合图片中引入汉字、字母、数字能更真实模拟阅读环境，使患者身临其境的训练，从而取得更好的矫正效果。3、本发明引入先进的触屏控制技术及网络传输技术，能实现专科医生远程指导患者训练和实时监控患者的训练效果，解决了由于时间、空间受限无法接受融合功能训练的难题。
附图说明
图1为本发明实施例的原理示意图。
图2为本发明实施例一中的一组受侈开距离调控的融合画片。
图3为实现本发明实施例三的硬件结构示意图。
图4为本发明实施例二中的一组等比例放大的融合画片。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
如附图1所示（逻辑控制单元10、存储器15、红色画片L、绿色图片R、电子显示屏20、脑中的融合影像30）：本发明双眼融合功能的检测训练系统，包括红绿眼镜，还包括依次连接的图像显示设备、逻辑控制单元以及用于储存融合画片的电子存储器，单个融合画片包括一个红色画片与一个绿色画片。
实施例一
基于图1的硬件结构，本实施例的图像显示设备为电子显示屏。图像显示设备上设有选择所述融合画片的触控键或机械按键。电子显示屏首先显示如图2所示的图形，
受训练者本人就能通过触控键或机械按键进行完成融合画片的选择的操作（类似于ATM机的功能选择），选择确定后电子显示屏上会单独显示选定后的融合画片。每个融合画片内的红、绿画片均设有控制点。
本实施不需要受训练者到特定地点花时间预约，自已可以直接在家中进行相关的操作。逻辑控制单元将相关融合功能数据（即受训练者选择数据）通过网络传输至医生客户端，实现医生远程监控并指导，为患者提供方便，特别为远离医院的患者提供方便。
所述触控键或机械按键用于输入融合画片的选择信息，在本实施例中，融合画片的选择信息与侈开距离调节信息一一对应，所以本实施例中融合画片的选择信息即侈开距离调节信息。
本发明还包括用于记录融合功能检查训练数据的存储装置，所述存储装置与所述逻辑控制单元相连。还包括远程客户端以及用于将存储装置中的数据传送给远程客户端的通信模块；所述存储装置与逻辑控制单元中至少有一个与所述通信模块相连。
实施例二
如图4所示，本实施例与实施例一的不同在于，电子显示屏上显示一组3o至15o的6对融合画片。通过选择从小到大融合需求图片来完成融合功能检查及训练，并把检查及训练的相关数据储存在与逻辑控制单元相连的存储装置中，存储装置中的数据通过与存储装置相连的蓝牙模块或WIFI等无线通信装置传送至医生客户端（如PC）。实现医生远程监控并指导融合功能检查及训练。
所述触控键或机械按键用于输入融合画片的选择信息，在本实施例中，融合画片的选择信息与大小信息一一对应，所以本实施例中融合画片的选择信息即大小调节信息。
实施例三
如图3所示，与实施例一不同在于，本实施例的图像显示屏为触控显示屏。(1卡板、2底座、3USB接口、4电源开关、5CAM仪透明盖、6喇叭、7功能键、8显示屏框架、9液晶触屏、10后像红光镜头、11后像红光镜筒、12橡胶垫、13射灯、14连接扣件)。
而且检测训练系统还包括依次枢接的后像红光镜筒、液晶触屏框架与底座，还包括液晶触屏（即所述触控显示屏），液晶触屏固定安装在液晶触屏框架所围成的空间内，液晶触屏框架上设有一组功能选择键；后像红光镜筒、液晶触屏框架与底座之间的枢轴为空心轴。底座上设有CAM仪及其触笔，底座侧壁上容纳该触笔的腔室以及封闭该腔室的卡板。液晶触屏框架为中空结构。中央处理器其电路连线通过液晶触屏框架的中空结构以及相应轴孔与枢轴，分别连接至液晶触屏、功能选择键以及安装在后像红光镜筒中的后像灯、红光灯。中央处理器还依次连接有音频模块与扬声器，扬声器安设于液晶触屏框架内，且液晶触屏框架上设有位置对应的出声孔。
本发明弱视综合治疗仪共有五个功能选择,开机后出现主界面，调整镜头（以座姿适当位置），根据语音提示操作，在成年人陪同下观看操作帮助（主界面上）
受训练者佩戴红绿眼镜（左红右绿），电子触摸屏幕上显示不同类型的融合画片。通过手指或其他触屏工具触摸电子触摸屏幕上的融合画片（图2或图4均可，电子触摸屏幕也可以滚动显示代号，由受训练者选择代号），就能实现画片的选择。
触控显示屏显示一个融合画片时，受训练者可以通过手指或其他触屏工具选中触控显示屏上的红色画片或绿色画片，并在触控显示屏上滑动，所述红色画片或绿色画片就能在触控显示屏动态滑动（动态渐变模式），从而实现红色画片与绿色画片之间侈开距离的调节。
当然如本领域技人员所公开，也可以通过特定手势实现控制融合画片放大功缩小的效果。如两根手指在触控显示屏张开表示放大，收扰表示缩小（动态渐变模式与静态突变模式均可）。
动态渐变模式可以产生连续的融合需求。处理器记录检查及训练的相关融合数据与存储装置中，存储装置中的数据经网络通过患者客户端传送至医生客户端。实现医生远程监控并指导融合功能检查及训练。
所述融合画片的大小或侈开距离的变化与受训练者的输入操作还可以保持同步，即高同步性的人机互动；如果输入设备是仅设有数字键的键盘，那所述融合画片的大小或侈开距离的变化需要等待输入完毕后才能进行。如果同时输入大小与侈开距离两个参数，融合画片变化时可以是侈开距离与画片大小同时变化（即等比例变化），也可以是其中侈开距离变化后，画片大小再变化，或者次序对调。
本发明具有下述优点：(1)训练方法简便，适合医院和家庭应用；(2)针对性强；(3)临床治疗效果明显；(4)有针对性，专门针对斜视患者，特别是斜视儿童；(5)训练过程可以伴随着儿童歌曲，使得治疗不再枯燥乏味，适应儿童特点，改善了治疗效果，缩短了矫正周期；(6)结构简单，操作方便，自动化程度高；(7)既适合医生对患者的斜视程度进行定量的判断，又适合患者自己在家中训练治疗。
以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，如将红绿镜片的位置对调；设置生活用品、建筑、植物汉字、数字、字母为主题的画片；采用与逻辑控制单元无线连接的摇控手柄作输入设备（用于输入融合画片的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息中至少一项信息），在输入设备上设置摇杆，在输入设备上设置触摸屏，采用投影仪作图像显示设备等。这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。
Claims (19)
1.双眼融合功能的检测训练系统，包括红绿眼镜，其特征在于，还包括依次连接的图像显示设备、逻辑控制单元以及用于储存融合画片的电子存储器，单个融合画片包括一个红色画片与一个绿色画片。
2.根据权利要求1所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：图像显示设备为电子显示屏。
3.根据权利要求1所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述图像显示设备包括投影仪。
4.根据权利要求1所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述图像显示设备包括触控显示屏。
5.根据权利要求1至3中任意一项所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：还包括用于输入融合画片的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息中至少一项信息的输入设备，所述输入设备与逻辑控制单元相连。
6.根据权利要求5所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述输入设备与逻辑控制单元无线连接。
7.根据权利要求5所述双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述输入设备设于图像显示设备上。
8.根据权利要求5所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述输入设备上设有用于输入所述信息的机械按键或触摸按键。
9.根据权利要求5所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述输入设备上设有用于输入所述信息的触摸屏。
10.根据权利要求5所述的双眼融合功能检查训练系统：其特征在于：所述输入设备上设有用于输入所述信息的摇杆。
11.根据权利要求1所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：在单个融合画片内，所述红色画片和绿色画片上设有控制点。
12.根据权利要求1所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述图像显示设备是用于输入融合画片的选择信息、大小调节信息和侈开距离调节信息中至少一项信息的触控显示屏。
13.根据权利要求1所述的双眼融合功能检查训练系统，其特征在于：所述融合画片所表征的融合影像为汉字、数字或字母。
14.根据权利要求1所述的双眼融合功能的检测训练系统，其特征在于：所述融合画片所表征的融合影像为动物、生活用品、建筑或植物。
15.根据权利要求1或5所述的双眼融合功能检查训练系统，其特征在于：还包括用于记录融合功能检查训练数据的存储装置，所述存储装置与所述逻辑控制单元相连。
16.根据权利要求15所述的双眼融合功能检查训练系统：其特征在于：还包括远程客户端以及用于将存储装置中的数据传送给远程客户端的通信模块；所述存储装置与逻辑控制单元中至少有一个与所述通信模块相连。
17.根据权利要求5或12所述的双眼融合功能检查训练系统，其特征在于：对于融合画片的侈开距离以及大小的变化显示，所述图像显示设备的显示模式包括动态渐变模式。
18.根据权利要求1或5所述的双眼融合功能检查训练系统，其特征在于：所述红绿眼镜包括适用于左眼的绿镜片以及适用于右眼的红镜片。
19.根据权利要求1或5所述的双眼融合功能检查训练系统，其特征在于：所述红绿眼镜包括适用于右眼的绿镜片以及适用于左眼的红镜片。
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