CN1016665B - 检测视野缺损的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一个通过确定存在的视野缺损来检测监视眼病治疗的方法和系统。利用选择调整交叉偏振镜片来改变病人通过眼镜觉察到的阿姆斯勒氏网格的亮度，分别调整每只眼睛的镜片的相对偏振直到病人刚能看见阿氏网格，大大提高病人眼睛对存在暗点的敏感度。让病人记录用此法觉察到的暗点就能筛选出由各种眼病带来视觉丧失的病人。定期记录存在的暗点使眼科医生能判断萎缩SMD是否向出血SMD发展。是否需要治疗以防止中央视觉永久丧失。

Description

本发明涉及一个通过确定视野缺损的存在来检测并监视眼病治疗的装置和方法。

根据近来的研究，老年性黄斑变性（“SMD”）在美国和西欧已被确定为导致失明的主要原因之一。SMD的原因目前尚不知道，这种病有可能是衰老过程的一个结果。最轻微形式的SMD是眼睛中某些变化的积累，这些变化包括光感受器的丧失、玻璃疣的累积、色素的变化、视网膜色素上皮细胞的损害以及其它变化。当这些变化在其发展过程中达到了损害中央视觉这种程度时，则称这种状态为干枯或萎缩SMD。这种视觉损伤的典型结果是导致呈暗点形式（即盲点）的中央视野缺损。某些暗点可用动态和静态正切屏、阈值自动视野、以及有时用标准的阿姆斯勒氏（Amsler）网格检查出来。

少数患有SMD症的病人显示出一种极其严重的被称之为盘状SMD或出血性SMD的疾病形式。在这种进一步症状中，新的小脉管摆脱脉络膜的限制并且在视网膜下通过布鲁赫氏膜中的裂缝进入眼睛的内室。在这个新的视网膜下的位置上，这些脉管增生成最终要渗漏蛋白质和出血的脉管网，从而引起斑点上光感受器局部的脱离并受到不可复原的损害。出血SMD是一种严重的致残，因为它严重损害中央视觉，影响阅读和驾驶能力。该疾病从比较轻微的萎缩性SMD发展到比较严重的出血性SMD的转变发生在短短的三到四个星期的期间内。在这三到四个星期以后，可能随时都会发生视网膜下新脉管的出血，并使中央视觉产生灾难性的永久损害。

确定新脉管生长的已知的方法包括正切屏检查和阈值自动视野计检查。如果指示萎缩性SMD存在的暗点尺寸比先前测试的结果增大了，那么这就是新脉管可能正在生长的一个指征。使用标准阿姆斯勒氏网格检查法作为另一种检查方法的尝试总的来说是失败了，因为这是一种阈上检查，缺乏足够的敏感度来精确而连贯地检测中央视野中存在的暗点。

幸好在这新脉管生长的三到四个星期的关键期间有治疗这种疾病的方法，防止发展到出血性SMD的严重阶段。最近的有效疗法之一是光致凝固治疗，在这种方法中使用激光光束来摧毁并阻止视网膜下的新脉管的生长。一旦新脉管被摧毁，蛋白质和血的外流通常就停止，并使脉管进一步生长的能力减至最小。

然而，不幸的是，现有的在该疾病发展到出血性SMD之前检测新脉管生长的方法很费时间、花费较大、或者不可靠。因此，尽管已发现患有萎缩性SMD的病人应该经常接受检查以便确定是否存在新脉管的生长，然而仍有许多这样的病人不愿意或经济上不允许经受这样频繁的检查。许多病人常常面临权衡他们的时间和钱财上的需求与如果不经常地检查以检测新脉管的生长就可能永久失去中心视觉的这种可怕的可能性的窘境。但是，从统计学上考虑，仅有少数患有萎缩性SMD的病人，约为5%到15%，会继续发展到出血性SMD。

因此，确实需要一种在萎缩性SMD发展到出血性SMD的严重阶段之前能检测并监视萎缩性SMD的有效并可靠的系统和方法。总的来说同样也需要一种花费不多而且不费时的检测视野缺损的系统和方法。本发明满足了这些要求并且进而还有一些相关的优点。

本发明提供了一种用于检测并监视视野缺损、具体地说是表征称为老年性黄斑变性（“SMD”）状态的中心视野缺损的方法和装置。该方法和装置还可在萎缩性SMD发展成为出血性SMD之前治疗萎缩性SMD。该方法利用具有一对交叉偏振境片的眼镜，可选择地调整来改变病人通 过眼镜看到的阿姆斯勒氏网格的亮度。通过分别对每一只眼睛调整镜片的相对偏振直至病人刚能看见该阿姆斯勒氏网格时为止，从而大大地提高了病人的眼睛对存在的暗点的敏感度。通过让病人在用这种眼镜观察阿姆斯勒氏网格时记录下存在的暗点，就有可能筛选出因萎缩性SMD带来视觉损失的病人。通过定期地连续记录存在的暗点，就能够确定是否该病况有可能发展到出血性SMD，就能用已知的方法如光凝固治疗法来治疗。而且，本发明的方法和装置预期实行起来花费不大而且简便，效果也比较精确可靠。

在实施本发明方法中使用的眼镜包括一个有两个目镜的镜架，此两个目镜与病人的两眼视觉对准。一对从两个目镜延伸的眼镜腿绕住病人的双耳并且使眼镜牢靠地定位在病人的眼睛前面。在每一个目镜里安装一个基本上透明的、不能旋转的固定的偏振内镜片。另一个基本上透明的偏振外镜片可旋转地安装在每一个固定的内镜片的前方。外镜片相对于固定的内镜片在90度角范围内旋转就能控制允许总的通过镜片进入每个眼睛的光量。这种眼镜在艾尔弗雷多.A.萨邓的名称为“检测、描绘和监视视神经疾病的方法和装置”的专利申请中描述过并要求保护，其申请号为815，216，申请日为1985年12月31日。

本发明的方法利用标准的阿姆斯勒氏网格和上面所描述的眼镜，该方法包括如下步骤：把眼镜置于病人眼睛的前方并提供用于观察的阿姆斯勒氏网格。然后，对每只眼睛分开进行以下操作，一次只作一只眼睛，眼科医生相对于内镜片旋转相邻的外镜片以降低亮度直到病人不再能看见阿姆斯勒氏网格为止，然后再相对于内镜片小增量地旋转相邻的外镜片以便把亮度增加直到使病人刚刚能看见阿姆斯勒氏网格为止，之后，病人记录通过这一只眼睛观看阿姆斯勒氏网格观察到的存在的暗点。

通过按上述方式降低阿姆斯勒氏网格的亮度，显著地提高了病人察 觉中心视野中暗点的能力。这是因为这种刺激仅比阈值高一点点。由于视觉对比度是目标和背景之间亮度差的一个函数，所以把阿姆斯勒氏网格的亮度降低到使病人刚刚能看见网格的水平上，就能在仅稍微高于阈值的刺激的情况下进行检查，因而也就提高了病人察觉暗点的敏感度和能力。从而使眼科医生能够迅速而廉价地检测到那些用标准的方法不可能检测到的许多视觉病症中的中心视野缺损。检测到的暗点提醒眼科医生注意有可能存在萎缩性或出血性SMD。

本发明的方法的一个重要方法在于能监视诸如在发展成出血性SMD之前的萎缩性SMD等疾病，在患有萎缩性SMD的病人中大约有5%到15%要发展成出血性SMD。如果SMD正在发展为出血形式，那么病人观察到的暗点大小和数目在相当短的三到四个星期的期间内将会增长。在SMD发展到出血形式的进程中，在视网膜下的新的小血管生长和增生，直到它们渗漏蛋白质并出血，而后者通常要导致中心视觉的不可复原的损害和完全丧失。使用本发明的方法定期检查患有萎缩性SMD的病人，就能够有足够的时间来检测存在的暗点的大小和数目，从而在这些新脉管产生灾难性损害的出血之前就将它们摧毁。使用已知的光凝固技术就可以摧毁这些脉管。

本发明的方法的一个显著的优点是它是非常灵敏的，并且能精确地确定用其它方法显示不存在的或者边缘界定不清楚的那些暗点。此外，本方法还企图让病人自己在家里能方便地实行而不必花钱耗时去诊所求医。其原因在于，这种眼镜造价低廉，因此患有萎缩性SMD和其它疾病的病人都可以买得起。在家里使用会使检查更加频密，因此大大地提高了及时阻止新脉管生长的可能性。

本发明的另一个方面是包括一个用于检测和监视显示有萎缩性SMD存在的视野缺损的装置，这就使得在萎缩性SMD发展成出血性SMD之前对新脉管进行治疗成为可能。该检测及监视装置包括阿姆斯勒氏网格、 上述的眼镜以及当病人通过眼镜观看刚刚高于阈值刺激状态下的阿姆斯勒氏网格时分别记录每一只眼睛存在的暗点的装置。为了在萎缩性SMD发展成为出血性SMD之前治疗萎缩性SMD，本装置需要对视网膜下新血管有可靠的激光治疗以防止新血管出血及中心视觉的丧失。

本发明的其它特点和优点将从下面结合附图的详细说明中清楚看出，附图通过实例说明了本发明的原理。

附图说明了在本发明的方法和装置中使用的设备。这些附图是：

图1是一个具有交叉偏振镜片的眼镜的部件分解图，其中的镜片按正交关系示出以阻止光通过镜片传输;

图2是图1所示眼镜的俯视图;

图3是图1所示眼镜的前视图;

图4是一个在白色背影上的标准阿姆斯勒氏网格;

图5是视野静态分布图。

本发明具体体现为一种用于检测并且监视视野缺损、具体地说是表征老年性黄斑变性（“SMD”）的中心视野缺损的方法和装置。该方法和装置为在萎缩性SMD发展成为出血性SMD之前检测、监视并为治疗萎缩性SMD准备了条件。该方法利用一付眼镜（总的用标号10表示），用来在病人通过该眼镜观看标准阿姆斯勒氏网格12时创造低亮度状态。由这个眼镜创造的降低亮度状态为病人提供了一个刚刚高于阈值的刺激，因此显著地提高了病人对病眼的中央视野中存在的暗点的敏感度。在中央视野上相对暗点的存在有助于对萎缩性SMD的诊断，并且这些暗点的变化提示出病况正在向出血性SMD发展，需要矫正治疗以防止中心视觉的完全丧失。此外，本发明的方法可迅速而价廉地实施。

实施本发明方法所用的设备包括眼镜10和标准阿姆斯勒氏网格12，网格12最好如图4所示那样在白色背景上，是为要检查中心视野中暗点的病人通过眼镜观看而设的。标准阿姆斯勒氏网格包括多根均匀隔开的 水平线14和垂直线16在诸如一张白纸的白色背景上交错形成了一个格子形网格。在正中心的水平线和正中心的垂直线的交叉点上用一个加大的圆点18表示阿姆斯勒氏网格的中心。阿姆斯勒氏网格最初在1947年被引用，现在是一个用作测定围绕注视该圆点18的10度视野的通用的测试目标。阿姆斯勒氏网格给出具有在对比上和图形上一个基本上一致的测试目标，因此眼科医生十分经常地用阿姆斯勒氏网格来测定中心视野的密集的或绝对缺损。因此，虽然本发明的方法最好使用白色背景的标准阿姆斯勒氏网格，但应当理解到其它一些具有在对比上和图形上基本上一致的测试目标也可被用来测定中心视野。

眼镜10包括一个镜架20，镜架20包括一对目镜22和细长的从目镜外伸以安放在病人耳朵上的镜腿24。鼻架26分开目镜并安置在病人的鼻子上。鼻架与两个镜腿在一起把眼镜定位并保持在病人的眼睛前，使目镜与病人眼睛视觉对准。在每一个目镜内有一块安装板28，中心有一个基本上呈圆形的开口30让视线通过目镜不受阻挡。该安装板基本上是透明的，并且像普通眼镜片那样快速装配在目镜内。

装有一个基本上透明的偏振内镜片34的内镜片支架32被安装到每一块安装板28的前表面上。内镜片支架基本上是圆柱形的，在该支架的后部有一个径向外伸的凸缘36，而在该支架的前部有一个带外螺纹的外表面38。该内镜片支架用螺钉40穿过安装板中的孔42以及凸缘内的内螺纹孔44固定到安装板28上。作为举例，对每一个镜片只示出了一个螺钉40，应该理解，还有其它一些螺钉。这些螺钉还能防止内镜片支架相对于安装板和眼镜10的转动。在凸缘的外表面还提供有一个基准刻线46。

装有基本上透明的偏振外镜片50的外镜片支架48可旋转地安装到每一个内镜片支架32上。外镜片支架基本上是圆柱形的，在该支架的后部有一个内螺纹表面52，偏振外镜片就固定在该支架的前部内。该外镜片支架的内螺纹要与内镜片支架的外螺纹相配合，使内、外镜片支架彼此 呈螺纹连接。为了安装框架，最好把外镜片支架拧入内镜片支架上，一直拧到底，然后把外镜片支架反转大约1/4至3/4圈。这样，就可以使外镜片50相对于内镜片34有足够的转动量，以使下述的本发明的实施成为可能。外镜片支架的外表面上有许多测量刻线54，在最佳实施例中，在外镜片支架外表面的90度区段上至少每隔15度有一个测量刻线。即至少有7条测量刻线对应于外镜片支架上的旋转位置：0°、15°、30°、45°、60°、75°和90°。基准刻线46最好放在内镜片支架上的12点钟的位置（如图1所示），以便于相对于测量刻线54进行观察。

偏振内镜片34和外镜片50都具有如图中平行线56所示的偏振光栅，它们配合作用从而有选择性地控制通过内外镜片总的光量。这样，当内、外镜片的偏振光栅互相平行时，能够通过镜片的总光量最大。但是当偏振光栅正交时，通过的总光量最小。为了确定外镜片的偏振光栅与内镜片的偏振光栅之间的相对位置，可以相应地定位内镜片支架32上的基准刻线46和外镜片支架48上的测量刻线54。例如，当代表0度旋转位置的第一测量刻线与基准刻线对齐时，偏振光栅相互平行，可透射最大光量。同样，当代表90度旋转位置的第七测量刻线与基准刻线对齐时，偏振光栅正交，透射的光量最小。为了进行说明，图1示出了成正交关系的光栅，第七测量刻线与基准刻线对齐。

上述的眼镜10，包括镜架20，内镜片支架32和外镜片支架48，可用硬质塑料或其它合适的轻质材料制成。内外镜片34和50是由一种基本上透明的偏振材料制成。如果需要，可以增加测量刻线54的数目以提供内、外镜片支架之间相对转动的更精确的测量。在本发明方法的实施过程中发现，大约每隔5度一个测量刻线能得到最佳的精确度。这种眼镜旨在寻求低廉的造价并且有时可按眼科医生的指导由病人在家里使用，以便在萎缩性SMD发展到出血性SMD以前，在新脉管生长的三到四个星期的关键期间监视萎缩性SMD的发展状况。

检测中心视野缺损并且因此就是检测萎缩性SMD存在的方法如下所述。给病人戴好眼镜，外镜片50最好是在相对于内镜片34为0度的旋转位置，使眼睛获得最大亮度。然后让病人通过眼镜观察阿姆斯勒氏网格12。接着，对每只眼睛分开进行以下操作，一次只作一个眼睛。眼科医生转动眼镜的相邻外镜片使其离开相对于内镜片为0度的旋转位置以降低亮度直到病人用这只眼睛不再能看见阿姆斯勒氏网格为止，另一只眼睛可以遮住，也可以旋转另一只眼睛的外镜片使其相对于内镜片为90度的旋转位置从而挡住光进入另一只眼。下一步，眼科医生以一次大约1度的增量向着相对于内镜片为0度的旋转位置的方向旋转在检查的这一只眼睛的眼镜上的相邻外镜片以增加亮度直到病人刚刚能看见阿姆斯勒氏网格时为止。在这一点，对在检查的这只眼睛的刺激刚刚高于阈值，因此这只眼睛对暗点的存在有最大的敏感度。然后让病人记录用这只眼睛观看阿姆斯勒氏网格所观察到的存在的任何暗点。实际上，病人可以用诸如一支铅笔这样的标记物体在他或她正在观看的阿姆斯勒氏网格上在他察觉出暗点所在的位置上勾出暗点的轮廓并且直接在网格上把它涂黑，这样把暗点直接记录在阿姆斯勒氏网格上面。通过使病人记录他通过眼镜观察阿姆斯勒氏网格12时观察到的暗点，就可以确定是否这个病人已经出现诸如在SMD中发现的那些视觉丧失，以及是否它已经发展到萎缩性或者出血性SMD阶段。

用上面所述的方式降低阿姆斯勒氏网格12的亮度，大大提高了病人察觉出中心视野中暗点的能力。图5示出了一只眼睛的视野的静态分布图，用标号58表示。标记为TA的线代表当病人在由眼镜产生的低亮度状态下观看阿姆斯勒氏网格时病人对暗点的高度的敏感度。即，病人察觉到的是压抑视野到线TA以下的暗点，而高于线TA的暗点病人察觉不到。如果病人观看标准阿姆斯勒氏网格时没有把眼镜调整到低亮度状态，能获得的大致最高敏感度由中心视野中标记为SA的线（图5）来表示。这 样，只有压抑中心视野到线SA以下的暗点被检测到，而高于线SA的暗点则检测不到。遗憾的是，到暗点已达到把视野压抑到敏感度线SA以下这一严重程度时，萎缩性SMD可能已经发展到更严重的出血性SMD了，中心视野可能已经无可挽救地丧失了。因此，即使标准状态下的阿姆斯勒氏网格检查在其他方面看来是正常的情况下，在中心10度视野中存在暗点的情况也并不少见。这是因为用阈上刺激是不可能检测到相对视野缺损的，这里所谓阈上刺激是指在正常的室内照明条件下观看标准阿姆斯勒氏网格的情况。因为对比度是目标及其背景之间的亮度差的函数，所以把阿姆斯勒氏网格的亮度降低到病人刚刚能看见网格的水平，就能够使中心视野检查围绕注视在略高于阈值的情况下进行。前面所述的具有交叉偏振镜片的眼镜可以很方便地降低阿姆斯勒氏网格的亮度，为察觉暗点存在的可能的最高的敏感度提供一个刚刚高于阈值的刺激。

本发明的方法的一个重要方面是在萎缩性SMD发展成为出血性SMD之前监视萎缩性SMD，患有萎缩性SMD的病人中大约有5%到15%的人发生出血性SMD。如果萎缩性SMD正在向出血形式发展，则病人观察到的暗点的大小和数目在比较短的三到四个星期的期间内将要增长。在这个期间，视网膜下的新的小血管生长并增生，最后它们还要渗漏蛋白质并出血，这通常要引起中心视觉的不可复原的损伤和完全丧失。使用前面所述的检测视野缺损的方法定期对患有萎缩性SMD的病人进行检查，可以在一段时期内监视存在的暗点的大小和数量，从而检测由这些新的视网膜下的脉管引起的视觉丧失，同时还可以在引起灾难性的不可复原的损害之前对其进行治疗。

本发明的另一方面涉及的是在萎缩性SMD发展成为出血性SMD的三到四个星期期间对萎缩性SMD进行治疗。该方法包括如下步骤：检测萎缩性SMD的存在并监视它的发展（如上所述），在三到四个星期期间视网膜下的血管出血前对视网膜下的血管进行治疗。这种治疗包括把一束 激光束施加到新血管上以便摧毁它们并且阻止它们在视网膜下生长。这些脉管一旦用这种方式摧毁，则蛋白质及血的外流通常就停止，并且使脉管进一步生长的能力降至最小。这种一般使用氩或氪激光的激光治疗被称为光凝固治疗。

本发明的方法的一个显著优点在于它的敏感度高以及能准确确定暗点存在的能力。这是通过如上所述把阿姆斯勒氏网格12的亮度降低到刚刚高于阈值的刺激而实现的。本发明的另一个显著优点在于眼镜的造价低廉，几乎所有患有萎缩性SMD的都可以买得起。通过把眼镜10和阿姆斯勒氏网格12提供给患有萎缩性SMD的病人，病人就可以方便而廉价地在家里监测暗点的存在以及确定暗点的大小和数目是否正在增长。因此，就完全避免了到各个眼科医生的诊所接受昂贵而耗时的现时的各种复杂的检查方法，如动态和静态正切屏检查和阈值自动视野检查。眼镜和标准阿姆斯勒氏网格预期可以以相当低的价格购买到，病人可按眼科医生的医嘱在家里进行正确的检查和监测。

本发明的另一方面包括一个用于检测并监视象征萎缩性SMD的中心视野缺损的装置，以便在萎缩性SMD发展成为严重的出血形式之前对萎缩性SMD进行治疗。这个检测并监视萎缩性SMD的装置包括以上所述阿姆斯勒氏网格12和眼镜10，还包括当病人通过眼镜以刚刚高于阈值的刺激观看阿姆斯勒氏网格时分别记录每一只眼睛存在的暗点的装置。在最佳实施例中，用于记录存在的暗点的装置是一种病人用来在阿姆斯勒氏网格上直接记录暗点位置的手持标记工具，如一支铅笔。为了在萎缩性SMD发展成为出血性SMD的三到四个星期的期间内治疗萎缩性SMD，该装置还包括对视网膜下的新血管进行治疗的激光治疗以防止它们出血并阻止它们在视网膜下生长。在最佳实施例中，用于摧毁视网膜下新血管的装置是一种光凝固装置，如激光器。在这些脉管被激光光束摧毁以后，蛋白质和血一般就会停止从这些脉管外流，这些脉管进一步再生长 的能力也被降至最低或者被完全根除。

由上述可知，本发明的方法能够迅速而廉价地实施来检测并监视象征萎缩性SMD的视野缺损并且在它发展到出血性SMD之前对它进行治疗。当病人观看阿姆斯勒氏网格12时产生一个低亮度刚刚高于阈值的刺激，大大地提高了病人对暗点存在的敏感度，因此对视野缺损的检测和监视就非常准确。病人可以使用本发明的方法在家里监视萎缩性SMD的发展过程，当病人确定暗点的大小和数目在三到四个星期的期间内在增长，该疾病向出血形式发展时，可由眼科医生对病人进行检查和治疗以防止中央视觉的可能丧失。本发明还提供一个根据上述方法的用于检测并监视萎缩性SMD的装置。

尽管只描述并展示出本发明的一种特定形式，但很明显，在本发明的构思和范围内还可以做出各种改变。因此，本发明不限于上述特定形式，只受所附的权利要求限制。

Claims (9)

1、一种用于检测病人视野缺损的装置，其特征在于它包括

(a)一个用于病人观看的、在一个基本上是均匀的背景上具有一个基本上是一致的或规则的图形的被照亮的目标；

(b)安插在病人和所述目标之间以将病人察觉到的该目标的亮度调定在病人刚刚能看见该目标的装置；

(c)病人用来记录当病人观看所述目标时分别在每一只眼睛中观察到的存在的视野缺损的装置。

2、一种如权利要求1所述的装置，其特征在于所述目标是一个在白色背景上的阿姆斯勒氏网格。

3、一种如权利要求1所述的装置，其特征在于用于调定所述目标亮度的所述装置是定位在病人眼睛前的眼镜，所述眼镜包括

一个镜架，

一对内镜片，安装在所述镜架上不能转动、并且其光轴与病人的视轴对准，该对内镜片由一种基本上透明的偏振材料制成，和

一对外镜片，和该对内镜片在光轴上对准、并安装成可相对于该对内镜片旋转，该对外镜片由一种基本上透明的偏振材料制成，该对外镜片相对于该对内镜片在90度角范围内的转动改变允许通过该对内、外镜片的总的光量，该对外镜片相对于内镜片的选择性的独立转动增加或降低病人察觉到的所述目标的亮度。

4、一种如权利要求2所述的装置，其特征在于用于记录存在的视野缺损的所述装置包含一个由病人使用的、用以直接在阿姆斯勒氏网格上标记出对应于视野缺损的区域的能做出标志的物件。

5、一种如权利要求4所述的装置，其特征在于该能做出标志的物件是一种手持的做出标志的工具。

6、一种如权利要求4所述的装置，其特征在于该能做出标志的物件是一支铅笔。

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