MÉTODO DE ENTRENAMIENTO ADAPTATIVO DE LA PERCEPCIÓN VISUAL ÓPTICA DEL OJO HUMANO Y APARATO DEL MISMO.

Método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano que comprende:

un subsistema de medición de la aberración de onda del ojo humano para la medición de la aberración de onda del ojo humano de una persona que va a ser examinada; un subsistema de corrección de la aberración de onda del ojo humano para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir la aberración de onda del ojo humano de la persona que va a ser examinada en base a la aberración de onda del ojo humano medida de la persona examinada; y un subsistema de entrenamiento de la percepción visual para el procesamiento y visualización de los objetivos de observación de distintas frecuencias espaciales y distintos contrastes, y la presentación de los objetivos de observación a la persona examinada, para conducir un proceso de medición de la función visual del ojo humano y un proceso de entrenamiento de la percepción.

Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031356.

Solicitante: THE INSTITUTE OF OPTICS AND ELECTRONICS, THE CHINESE ACADEMY OF SCIENCES.

Nacionalidad solicitante: China.

Dirección: P.O. Box 350, Shuangliu Chengdu, Sichuan 610209 CHINA.

Inventor/es: ZHANG,Yudong, ZHOU,Yifeng, DAI,Yun, RAO,Xuejun, ZHAO,Haoxin.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • A61B3/028 NECESIDADES CORRIENTES DE LA VIDA.A61 CIENCIAS MEDICAS O VETERINARIAS; HIGIENE.A61B DIAGNOSTICO; CIRUGIA; IDENTIFICACION (análisis de material biológico G01N, p.ej. G01N 33/48). › A61B 3/00 Aparatos para el examen óptico o clínico de los ojos; Instrumentos para examinar los ojos (examen ocular utilizando ondas ultrasónicas, sónicas o infrasónicas A61B 8/10). › para el examen de la agudeza visual; para la determinación de la refracción, p. ej. forópteros.
  • A61B3/08 A61B 3/00 […] › para examen de la visión binocular o estereoscópica, p. ej. para la evaluación del estrabismo.
  • A61H5/00 A61 […] › A61H APARATOS DE FISIOTERAPIA, p. ej. DISPOSITIVOS PARA LOCALIZAR O ESTIMULAR LOS PUNTOS EN DONDE SE LOCALIZAN LOS CUERPOS; RESPIRACION ARTIFICIAL; MASAJE; DISPOSITIVOS DE BAÑO PARA USOS TERAPEUTICOS O HIGIENICOS PARTICULARES O PARA PARTES DETERMINADAS DEL CUERPO (electroterapia, magnetoterapia, radioterapia, terapia por ultrasonidos A61N). › Aparatos para el ejercicio de los ojos.
MÉTODO DE ENTRENAMIENTO ADAPTATIVO DE LA PERCEPCIÓN VISUAL ÓPTICA DEL OJO HUMANO Y APARATO DEL MISMO.

Fragmento de la descripción:

MÉTODO DE ENTRENAMIENTO ADAPTATIVO DE LA

PERCEPCIÓN VISUAL ÓPTICA DEL OJO HUMANO Y APARATO

DEL MISMO

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

5 CAMPO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un método de entrenamiento adaptativo

de la percepción visual óptica del ojo humano y a un aparato de entrenamiento

capaz de varias funciones que incluyen la corrección de la aberración del ojo, la

medición de la función visual (que incluye pero no se limita a una medición del

1º umbral de contraste) , el entrenamiento de la percepción visual. El estímulo visual

más fino se obtiene corrigiendo la aberración del ojo humano por medio de un

sistema óptico adaptativo, y entonces se puede medir el límite de la agudeza del

ojo humano, y se puede mejorar eficientemente el efecto de entrenamiento de la

percepción visual y la función visual del ojo humano realizando el entrenamiento

15 de la percepción visual con tal aparato.

DESCRIPCIÓN DE LA TÉCNICA PREVIA

El desarrollo de la visión del ser humano es un proceso progresivo. Los

globos oculares han crecido a una cierta extensión cuando una persona nace. N o

obstante, el crecimiento no es completo en términos de anatomía o función

20 fisiológica, y los globos oculares continuarán creciendo en un largo plazo a partir

de entonces. El desarrollo normal de la Visión requiere dos condiciones, una es el

proceso de desarrollo postnatal, y el otro es el estímulo visual externo. Las

edades de 0-7 son la etapa dorada para el desarrollo de la visión, durante la que si

los ojos están en sombra durante un largo periodo, la visión no se desarrollará y

25 permanecerá en un nivel bajo debido a la deficiencia de estímulos visuales

normales de las imágenes externas.

La función de los globos oculares es dominante para la visión de una

persona. Normalmente, un globo ocular no tiene la característica óptica tan

perfecta y cuya capacidad está afectada por varios factores que incluyen, por

30 ejemplo, la difracción de la pupila, la aberración de la córnea y el cristalino y la

dispersión del humor acuoso (R. Williams, D., & Hofer, H., Formación y

Adquisición de la Imagen Retinal. In: J.S.W. Leo M. Chalupa (Ed.) Las

Neurociencias Visuales, Editorial del MIT, Cambridge, Massachusetts, Londres,

Inglaterra, 2003) .

5 Generalmente, el efecto debido a la dispersión del humor acuoso es tan

pequeño que es insignificante. La aberración es grande mientras que la difracción

es pequeña si la pupila llega a ser grande, mientras que la aberración es pequeña

mientras que la difracción es grande si la pupila llega a ser pequeña. La

aberración de los ojos humanos incluye la aberración de bajo orden y la

1º aberración de alto orden, la primera se puede corregir fácilmente pero la última

es difícil de ser corregida.

Recientemente, muchos investigadores (Geun-Young Yoon y David R.

Williams, Rendimiento Visual después de corregir las aberraciones

monocromáticas y cromáticas del ojo, J. Opt.Soc.Am.ANol. 19, N°2) tratan de

15 aplicar la tecnología de Ópticas Adaptativas en la investigación de la visión para

explorar la relación entre la aberración de alto orden y la visión normal y

explorar el límite de la visión espacial. No obstante, no está acordado si se puede

alcanzar una visión superior a lo normal después de que se corrija toda la

aberración (incluyendo la de bajo orden y la de alto orden) de un sistema visual

20 (Marcos, S., Sawides, L., Gambra, E., & Dorronsoro, C., Influencia de la

corrección de la aberración ocular de las ópticas adaptativas en la agudeza visual

a distintas luminancias y polaridades de contraste. 8: 1-12, 2008) .

Un sistema visual solamente se puede desarrollar correctamente con la

ayuda de experiencias visuales (Chiu, C., & Weliky, M., El Papel de la Actividad

25 Neuronal en el Desarrollo de la Selectividad de Orientación. In: J.S.W. Leo M.

Chalupa (Ed.) Las Neurociencias Visuales, Editorial del MIT, Cambrighe,

Massachusetts, Londres, Inglaterra, 2003) . El desarrollo de una agudeza fina

necesita el desarrollo fino del sistema nervioso visual que depende del grado de

claridad de la imagen en la retina para el sistema óptico de un globo ocular. Una

30

imagen no se puede generar claramente en la retina debido a la dispersión y la

aberración de alto orden. La frecuencia de corte espacial que se puede diferenciar por el sistema nervioso visual no será más grande que la frecuencia espacial más alta de la imagen generada en la retina por los globos oculares.

El proceso aprendizaje de la percepción visual muestra que la capacidad de identificación del sistema nervioso para una cierta imagen se mejorará mucho a través del aprendizaje, que indica que el sistema nervioso es entrenable incluso para un adulto. Muchas pruebas psicológicas revelan que un adulto puede aumentar su velocidad y tasa de éxito para un montón de tareas de percepción visual mediante el aprendizaje (Zhou YF, Huang CB, Xu PJ, Tao LM, Qiu ZP, Li XR y Lu ZL, El Aprendizaje Perceptual Mejora la Sensibilidad de Contraste y la Agudeza Visual en Adultos con Ambliopía Anisometrópica. Investigación de la Visión, 46 (5) : 739-750, 2006) . No obstante, el proceso de aprendizaje de la percepción visual anterior usa la lente para corregir la aberración de bajo orden, y una imagen no se puede generar claramente en la retina debido a la aberración de alto orden todavía existente y la dispersión. Por consiguiente, el proceso de aprendizaje de la percepción visual simple mejora la función visual a una extensión limitada por la claridad de la imagen.

En vista de que el sistema nervioso visual es entrenable, la presente invención combina la técnica de la corrección adaptativa de la aberración óptica y la técnica de aprendizaje de la percepción visual. La calidad de la imagen generada en la retina se puede mejorar mucho después de que la aberración es corregida a través de la técnica óptica adaptativa. Si el proceso de aprendizaje de la percepción visual se conduce con tal estímulo visual fino, se puede mejorar la agudeza del sistema nervioso visual, y por ello el efecto del entrenamiento de la percepción visual y la función visual de los ojos humanos se pueden mejorar eficientemente.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

En vista de las anteriores desventajas en las técnicas previas, la presente invención propone un método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano y un aparato capaz de varias funciones que incluyen la corrección de la aberración del OJO, la medición de la función visual (que incluye pero no se limita a una medición del umbral de contraste) , el entrenamiento de la percepción visual. El estímulo visual más fino se obtiene corrigiendo la aberración del ojo por medio de un sistema óptico adaptativo, y entonces se puede medir el límite de la agudeza del ojo, y se puede mejorar eficientemente el efecto de entrenamiento de la percepción visual y la función visual de los ojos humanos realizando el entrenamiento de la percepción visual con tal aparato.

De acuerdo con el primer aspecto de la presente invención, hay propuesto un método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano, que comprende el paso de: un paso de medición de la aberración de onda del ojo humano para medir la aberración de onda del ojo humano de una persona que va a ser examinada usando una fuente de luz de referencia de infrarrojo cercano, un corrector de frente de onda y un sensor de frente de onda; un paso de corrección de la aberración de onda del ojo humano para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir la aberración de onda del ojo humano de la persona que va a ser examinada en base a la aberración de onda del ojo humano medida de la persona examinada; y un paso de entrenamiento de la percepción visual para visualizar en una pantalla objetivo de observación los objetivos de observación de las distintas frecuencias espaciales y los distintos contrastes después de que han estado sujetos a procesamiento en un circuito de procesamiento de vídeo, y que presentan los objetivos de observación a la persona examinada a través del corrector de frente de onda controlado y dirigido, para conducir un proceso de medición de la función visual del ojo humano y un proceso de entrenamiento de la percepción visual.

Preferentemente, el proceso de medición de la función visual del OJO humano radica en una medición del umbral de contraste del ojo humano, donde la dificultad del estímulo se ajusta en tiempo real en respuesta a la respuesta...

 


Reivindicaciones:

l. Un método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano, que comprende el paso de:

un paso de medición de la aberración de onda del ojo humano para medir la aberración de onda del ojo humano de una persona que va a ser examinada usando una fuente de luz de referencia de infrarrojo cercano, un corrector de frente de onda y un sensor de frente de onda;

un paso de corrección de la aberración de onda del OJO humano para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir la aberración de onda del ojo humano de la persona que va a ser examinada en base a la aberración de onda del ojo humano medida de la persona examinada; y

un paso de entrenamiento de la percepción visual para visualizar en una pantalla objetivo de observación los objetivos de observación de distintas frecuencias espaciales y distintos contrastes después de que han sido sujetos a procesamiento en un circuito de procesamiento de vídeo, y que presentan los objetivos de observación a la persona examinada a través del corrector de frente de onda controlado y dirigido, para conducir un proceso de medición de la función visual del ojo humano y un proceso de entrenamiento de la percepción visual.

2. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano de acuerdo con reivindicación 1, en donde el proceso de medición de la función visual del ojo humano consiste en una medición del umbral de contraste del ojo humano, donde la dificultad del estímulo se ajusta en tiempo real en respuesta a la respuesta de la persona examinada de acuerdo con el método de ajuste de psicofísicos de tal manera que el contraste del objetivo de observación que va a ser visualizado a continuación se reduce si el número de respuestas continuas de la persona examinada que son correctas alcanza un primer valor predeterminado, y el contraste se aumenta si el número de respuestas continuas que son equivocadas alcanza un segundo valor predeterminado.

3. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica

del ojo humano de acuerdo con reivindicación 2, en donde

la corrección de la persona examinada durante el proceso de medición

completo se mantiene en un nivel hasta el ajuste y entonces se obtiene un umbral

5 de contraste del ojo humano de la persona examinada; y por ello se obtiene una

sensibilidad de contraste del ojo humano invirtiendo el umbral de contraste del

ojo humano.

4. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica

del ojo humano de acuerdo con reivindicación 3, en donde

1º el proceso de entrenamiento de la percepción visual comprende los pasos

de:

medir un umbral de contraste del ojo humano de la persona examinada

respectivamente para las retículas de distintas frecuencias espaciales;

seleccionar una frecuencia espacial que corresponde a un umbral de

15 contraste del ojo humano predeterminado en base a la diferencia de los umbrales

de contraste bajo distintas frecuencias espaciales; y

conducir el proceso de entrenamiento de la percepción visual usando la

retícula con la frecuencia espacial seleccionada.

5. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica

20 del ojo humano de acuerdo con reivindicación 3, en donde

el proceso de entrenamiento de la percepción visual comprende los pasos

de:

seleccionar la frecuencia espacial medida después del proceso de

entrenamiento de la percepción visual precedente; y

25 conducir el proceso de entrenamiento de la percepción visual usando la

retícula con la frecuencia espacial seleccionada.

6. Un aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica

del ojo humano, que comprende:

un subsistema de medición de la aberración de onda del ojo humano que

30

incluye una fuente de luz de referencia de infrarrojo cercano, un corrector de

frente de onda y un sensor de frente de onda, para la medida de la aberración de onda del ojo humano de una persona que va a ser examinada;

un subsistema de corrección de la aberración de onda del ojo humano que incluye una unidad de control y dicho corrector de frente de onda, para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir la aberración de onda del ojo humano de la persona que va a ser examinada en base a la aberración de onda del ojo humano medida de la persona examinada; y

un subsistema de entrenamiento de la percepción visual que incluye un circuito de procesamiento de vídeo, una pantalla de objetivo de observación y dicho corrector de frente de onda para la visualización en la pantalla de objetivo de observación los objetivos de observación de las distintas frecuencias espaciales y distintos contrastes después de que han sido sujetos a procesamiento en el circuito de procesamiento de vídeo, y que presentan los objetivos de observación a la persona examinada a través del corrector de frente de onda controlado y dirigido, para conducir un proceso de medición de la función visual del ojo humano y un proceso de entrenamiento de la percepción visual.

7. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el corrector de frente de onda se selecciona de un grupo que consta de un espejo reflector deformable, un corrector de frente de onda de cristal líquido, un espejo deformable de membrana Micro mecanizada, un espejo deformable micro electromecánico, un espejo deformable Bimorfo y un espejo deformable líquido.

8. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el sensor de frente de onda se selecciona de un grupo que consta de un sensor de frente de onda Hartmann basado en grupo de micro lentes, un sensor de frente de onda Hartmann basado en grupo de micro prismas, un sensor de frente de onda de Curvatura y un sensor de frente de Pirámide.

9. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica del ojo humano de acuerdo con la reivindicación 6, en donde la pantalla objetivo

de observación se selecciona de un grupo que consta de una pantalla de CRT, una pantalla comercial, una pantalla de cristal líquido, una pantalla de plasma, una pantalla electro luminiscente, y una pantalla luminiscente orgánica.

1O. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica

5 del ojo humano de acuerdo con la reivindicación 6, en donde el circuito de procesamiento de vídeo combina el canal R y el canal B de la salida normal de vídeo y obtiene una escala de grises de 14 bits o superior.


 

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