MÉTODO DE ENTRENAMIENTO ADAPTATIVO DE LA PERCEPCIÓN VISUAL ÓPTICA DE LOS DOS OJOS Y APARATO DEL MISMO.
Método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos que comprende:
los subsistemas de medición de la aberración de onda del ojo izquierdo y derecho para la medición de las aberraciones de onda del ojo de los ojos izquierdo y derecho de un persona que va a ser examinada; los subsistemas de corrección de la aberración de onda del ojo izquierdo y derecho para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir las aberraciones de onda de los ojos izquierdo y derecho de la persona que va a ser examinada en base a las aberraciones de onda medidas de los ojos izquierdo y derecho de la persona examinada; y un subsistema de entrenamiento de la percepción visual de los dos ojos 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 de los dos ojos y un proceso de entrenamiento de la percepción visual.
Tipo: Patente de Invención. Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: P201031357.
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.
Fragmento de la descripción:
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
ejemplo, la difracción de la pupila, la aberración de la córnea y el cristalino y la
5 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) .
Generalmente, el efecto debido a la dispersión del humor acuoso es tan
1 O 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
aberración de alto orden, la primera se puede corregir fácilmente pero la última
15 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
aplicar la tecnología de Ópticas Adaptativas en la investigación de la visión para
20 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
(Marcos, S., Sawides, L., Gambra, E., & Dorronsoro, C., Influencia de la
25 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
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
5 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
1O 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
15 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
20 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
25 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 de los dos ojos se conduce con tal estímulo visual fino, se
puede mejorar la agudeza del sistema nervioso visual, y por ello el efecto delentrenamiento 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 de los dos ojos y un aparato de entrenamiento capaz de varias funciones que incluyen la corrección de la aberración de los dos ojos, la medición de la función visual (que incluye pero no se limita a una medición del umbral de contraste y una medición de la agudeza estereoscópica de los dos ojos) , el entrenamiento de la percepción visual (que incluye pero no se limita al ca-entrenamiento de la sensibilidad de contraste de los dos ojos y el entrenamiento de la visión estereoscópica de los dos ojos) . El estímulo visual más fino se obtiene corrigiendo las aberraciones de los dos ojos por medio de un sistema óptico adaptativo, y entonces se puede medir el límite de la agudeza ocular de los dos ojos, y se puede mejorar eficientemente el efecto de entrenamiento de la percepción visual y la función visual realizando el entrenamiento de la percepción visual en los dos ojos 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 de los dos ojos, que comprende el paso de: un paso de medición de la aberración de onda de los dos ojos para medir las aberraciones de onda de los ojos derecho e izquierdo 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 de los dos ojos para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir las aberraciones de onda de los ojos izquierdo y derecho de la persona que va a ser examinada en base a las aberraciones de onda medidas de los ojos izquierdo y derecho de la persona examinada; y un paso de entrenamiento de la percepción visual de los dos ojos para visualizar en una pantalla objetivo de observación los objetivos deobservación 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,
5 para conducir un proceso de medición de la función visual de los dos ojos y un
proceso de entrenamiento de la percepción visual.
Preferentemente, el proceso de medición de la función visual de los dos
ojos radica en una medición del umbral de contraste de los dos ojos/único ojo,
donde la dificultad del estímulo se ajusta en tiempo real en respuesta a la
1O respuesta de la persona examinada de acuerdo con el método de ajuste de los
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 determinado, y
el contraste se aumenta si el número de respuestas continuas que son incorrectas
15 alcanza un segundo valor predeterminado. La corrección de la persona
examinada durante el proceso completo de medición se mantiene en un nivel
acabado el ajuste y entonces se obtiene un umbral de contraste de los dos ojos/del
único ojo de los dos ojos/único ojo de la persona examinada. Se obtiene una
sensibilidad del contraste de los dos ojos/único ojo invirtiendo el umbral de
20 contraste de los dos ojos/único ojo.
Más preferentemente, el proceso de entrenamiento de la percepción visual
de los dos ojos comprende los pasos de: medir un umbral de contraste del ojo
izquierdo y un umbral de contraste del ojo derecho de la persona examinada
respectivamente para las retículas de las distintas frecuencias espaciales;
25 seleccionar una frecuencia espacial que corresponde a un umbral de contraste
predeterminado en base a la diferencia del umbral de contraste del...
Reivindicaciones:
l. Un método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica
de los dos ojos, que comprende el paso de:
un paso de medición de la aberración de onda de los dos ojos para medir
5 las aberraciones de onda de los ojos izquierdo y derecho 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 de los dos OJOS para
conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir las aberraciones
1O de onda de los ojos izquierdo y derecho de la persona que va a ser examinada en
base a las aberraciones de onda medidas de los ojos izquierdo y derecho de la
persona examinada; y
un paso de entrenamiento de la percepción visual de los dos ojos para
visualizar en una pantalla objetivo de observación los objetivos de observación
15 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 de los dos ojos y un proceso de entrenamiento de la
20 percepción visual.
2. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica d
de los dos ojos de acuerdo con reivindicación 1, en donde
el proceso de medición de la función visual de los dos ojos consiste en una
medición del umbral de contraste de los dos ojos/único ojo, donde la dificultad
25 del estímulo se ajusta en tiempo real en respuesta a la respuesta de la persona
examinada de acuerdo con un 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 de los dos ojos de acuerdo con reivindicación 2, en donde la relación correcta de la persona examinada durante el proceso de medición completo se mantiene en un nivel hasta el ajuste y entonces se obtiene un umbral de contraste de los dos ojos/único ojo de los dos ojos/único ojo de la persona examinada, y por ello se obtiene una sensibilidad de contraste de los dos ojos/único ojo invirtiendo el umbral de contraste de los dos ojos/único ojo.
4. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos de acuerdo con reivindicación 3, en donde el proceso de entrenamiento de la percepción visual comprende los pasos de:
medir un umbral de contraste del ojo izquierdo y un umbral de contraste del ojo derecho de la persona examinada respectivamente para las retículas de distintas frecuencias espaciales;
seleccionar una frecuencia espacial que corresponde a un umbral de contraste del ojo humano predeterminado en base a la diferencia de los umbrales de contraste del ojo izquierdo y el umbral de contraste del ojo derecho 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 de los dos ojos de acuerdo con reivindicación 3, en donde el proceso de entrenamiento de la percepción visual de los dos OJos comprende los pasos de:
seleccionar la frecuencia espacial medida después del proceso de entrenamiento de la percepción visual precedente; yconducir el proceso de entrenamiento de la percepción visual usando la
retícula con la frecuencia espacial seleccionada.
6. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica
de los dos ojos de acuerdo con reivindicación 1, en donde el proceso de medición
5 de la función visual de los dos ojos consiste en una medición de la agudeza
estereoscópica de los dos ojos que obtiene una curva psicofísica de la persona
examinada mediante la medición de la relación correcta de la persona examinada
para distintas aberraciones de los dos ojos usando un método de estímulo
constante de psicofísicos.
1O 7. El método de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica
de los dos ojos de acuerdo con reivindicación 6, en donde
el proceso de entrenamiento de la percepción visual de los dos ojos consta
de los pasos de
seleccionar una aberración de los dos OJOS de acuerdo con la curva
15 psicofísica medida; y
conducir el proceso de entrenamiento de la percepción visual de los dos
ojos durante un periodo predeterminado usando la aberración de los dos ojos
seleccionada.
8. Un aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica
20 de los dos ojos, que comprende:
los subsistemas de medición de la aberración de onda del ojo izquierdo y
derecho que incluyen 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 las
aberraciones de onda del ojo de los ojos izquierdo y derecho de una persona que
25 va a ser examinada;
los subsistemas de corrección de la aberración de onda del ojo izquierdo y
derecho que incluyen una unidad de control y dicho corrector de frente de onda,
para conducir y controlar el corrector de frente de onda para corregir las
aberraciones de onda de los ojos izquierdo y derecho de la persona que va a serexaminada en base a las aberraciones de onda medidas de los ojos izquierdo y derecho de la persona examinada; y el subsistema de entrenamiento de la percepción visual de los dos ojos 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 1O de onda controlado y dirigido, para conducir un proceso de medición de la función visual de los dos ojos y un proceso de entrenamiento de la percepción visual.
9. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos de acuerdo con la reivindicación 8, 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.
10. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos de acuerdo con la reivindicación 8, 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.
25 11. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos de acuerdo con la reivindicación 8, 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.12. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos de acuerdo con la reivindicación 8, 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.
13. El aparato de entrenamiento adaptativo de la percepción visual óptica de los dos ojos de acuerdo con la reivindicación 8, en donde los subsistemas de corrección de la aberración de onda del ojo izquierdo y derecho comparten una y la misma unidad de control.
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