[go: up one dir, main page]

RU2146494C1 - Method and device for diagnosing human motor activity - Google Patents

Method and device for diagnosing human motor activity Download PDF

Info

Publication number
RU2146494C1
RU2146494C1 RU99105342A RU99105342A RU2146494C1 RU 2146494 C1 RU2146494 C1 RU 2146494C1 RU 99105342 A RU99105342 A RU 99105342A RU 99105342 A RU99105342 A RU 99105342A RU 2146494 C1 RU2146494 C1 RU 2146494C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
head
arm
eye
amplifier
eyes
Prior art date
Application number
RU99105342A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Б.Х. Базиян
И.Э. Дмитриев
Original Assignee
Базиян Борис Хоренович
Дмитриев Илья Эдуардович
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Базиян Борис Хоренович, Дмитриев Илья Эдуардович filed Critical Базиян Борис Хоренович
Priority to RU99105342A priority Critical patent/RU2146494C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2146494C1 publication Critical patent/RU2146494C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: paths of joint motion of both eyes, head, and arm are recorded when testing for intermittently submitted visual stimuli. Latent periods, duration, maximal speed, and number of multiple saccadic motion of eyes, head and arm are measured. Then difference in latent periods, durations, and number of saccadic motions of eyes, as well as their maximal speed ratio are found. Characteristics obtained are compared with standard, and motor activities are diagnosed. In addition, bidirectional coordination of motion of eyes, head, and arm are investigated and motor activities are diagnosed by their relationship. Device implementing this method has visual stimulus submitting unit incorporating light-emitting diode targets which is connected to power supply and to LED push-button control console, as well as arm motion recording unit with slit receiving handle with index which is free to move in it. Handle is fixed to two moving pulleys; angular potentiometer is coaxially mounted relative to one of pulleys and connected to power supply. Device has eye angular position sensor, head angular position sensor connected to power supply and mounted on helmet which is connected to body by means of steel band and belts, amplifier unit incorporating ocular graphics signal amplifier, head-position signal amplifier, and arm-motion recorder signal amplifier, as well as analog-to- digital converter whose inputs are connected to output amplifiers and outputs, to computer with set of processing programs. Newly introduced in device are eye angular position sensor with associated ocular graphics signal amplifier, coupling unit incorporating differential amplifier whose inputs are connected to outputs of ocular graphics signal amplifiers, and additional channel of analog-to-digital converter whose input is connected to differential amplifier output. Introduced in visual stimulus submitting unit are five additional light-emitting diodes; reversing switch is mounted on control console for random submission of left-hand visual stimulus directed at same angles of vision of patient as that of right-hand one. EFFECT: enlarged functional capabilities, improved precision of diagnostics. 4 cl, 8 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к способам и устройствам диагностики двигательных функций человека, и может быть использовано для исследования двигательных функций человека и диагностики моторных патологий в лечебно-профилактических учреждениях неврологического профиля, психофизиологических лабораториях, педагогике, спортивной медицине, при профессиональном отборе операторов и т.д. The invention relates to medicine, namely to methods and devices for diagnosing human motor functions, and can be used to study human motor functions and diagnosing motor pathologies in medical institutions of a neurological profile, psychophysiological laboratories, pedagogy, sports medicine, with professional selection of operators and etc.

Известен способ диагностики двигательных функций человека путем регистрации нарушений глазодвигательного аппарата и двигательного анализатора с использованием теста на скачкообразно предъявляемые зрительные стимулы [1] (аналог). При переводе взора (совместное движение глаз и головы) испытуемого с одной мишени на другую одновременно регистрируются траектории движения его головы и одного из глаз. И по качественным (мультисаккадность) и количественным (величины латентных периодов, длительностей, максимальных скоростей движений) изменениям в характеристиках траекторий обоих движений у пациентов с болезнью Паркинсона по сравнению с нормальными испытуемыми делается заключение о степени продвинутости болезни. A known method for the diagnosis of motor functions of a person by recording violations of the oculomotor apparatus and motor analyzer using the test for spasmodically presented visual stimuli [1] (analog). When the gaze is transferred (joint movement of the eyes and the head) of the test subject from one target to another, the trajectories of the movement of his head and one of his eyes are simultaneously recorded. Both qualitative (multisaccade) and quantitative (values of latent periods, durations, maximum speeds of movements) changes in the characteristics of the trajectories of both movements in patients with Parkinson's disease compared with normal subjects, a conclusion is drawn on the degree of advancement of the disease.

Недостатком известного способа является недостаточная точность диагностики двигательных функций человека, заключающаяся как в неспособности определять параметры правой/левой асимметрии движений, так и в недоучете факторов, связанных с моторкой конечностей, таких как наличие/отсутствие тремора или заторможенность движения конечности. The disadvantage of this method is the lack of accuracy in the diagnosis of human motor functions, which consists in both the inability to determine the parameters of the right / left asymmetry of movements, and the underestimation of factors associated with motor limbs, such as the presence / absence of tremor or inhibition of limb movement.

Наиболее близкий по технической сущности и совокупности существенных признаков к заявляемому объекту является способ, описанный в [3] (прототип). В известном решении регистрируют траектории совместного движения одного глаза, головы и руки при тесте на скачкообразно предъявляемые зрительные стимулы, измеряют латентные периоды, длительности, максимальные скорости и количество множественных саккадических движений глаза, головы и руки, и, сравнивая их с эталонной нормой, диагностируют двигательные функции. The closest in technical essence and the set of essential features to the claimed object is the method described in [3] (prototype). In the known solution, the trajectories of the joint movement of one eye, head and arm are recorded during the test for spasmodically presented visual stimuli, latent periods, durations, maximum speeds and the number of multiple saccadic movements of the eye, head and arm are measured, and, comparing them with the reference norm, motor functions.

Однако этот способ не позволяет определить фактор асимметрии движений. Окуломоторная асимметрия не оценивается, поскольку способ предусматривает отведение окулографического сигнала лишь от одного глаза, моторная - поскольку регистрируются только односторонние координированные движения (вправо). However, this method does not allow to determine the factor of asymmetry of movements. The oculomotor asymmetry is not evaluated, since the method provides for the abduction of the oculographic signal from only one eye, motor - since only one-sided coordinated movements are recorded (to the right).

Техническим результатом изобретения является повышение точности диагностики двигательных функций человека вследствие учета такого параметра как асимметрия движений. The technical result of the invention is to improve the accuracy of diagnosis of human motor functions due to the inclusion of such a parameter as asymmetry of movements.

Известны устройства [1], [2] (аналоги), пригодные для реализации способа диагностики двигательных функций человека, путем регистрации нарушений глазодвигательного аппарата и двигательного анализатора человека. Known devices [1], [2] (analogs) suitable for implementing a method for diagnosing human motor functions by recording violations of the oculomotor apparatus and the human motor analyzer.

Недостатком этих устройств является отсутствие блока регистрации траектории движения конечности (в [2] предусмотрена фиксация лишь начала движения руки) и блока совместной регистрации движений обоих глаз. The disadvantage of these devices is the lack of a unit for recording the trajectory of limb movement (in [2], only the beginning of a hand movement is fixed) and a unit for joint registration of movements of both eyes.

Известно устройство [3] (прототип), включающее блок предъявления зрительных стимулов с мишенями-светодиодами, подключенный к источнику питания и пульту с кнопками управления светодиодами, блок регистрации движения руки с пазом, по которому свободно перемещается подвижная рукоять с указателем, при этом рукоять жестко соединена с двумя подвижными шкивами, а соосно с одним из шкивов закреплен угловой потенциометр, соединенный с источником питания, датчик углового положения глаза, датчик углового положения головы, соединенный с источником питания и закрепленный на шлеме, присоединенном к туловищу стальной лентой и ремнями, и блок усилителей, состоящий из усилителя окулографического сигнала, усилителя сигнала, поступающего с датчика положения головы, и усилителя сигнала, поступающего с блока регистрации движения руки. Сбор данных производится с помощью электронно-вычислительной машины с аналого-цифровым преобразователем, подключенным посредством шины к вышеописанному устройству. A device [3] (prototype) is known, including a visual stimulus presentation unit with LED targets, connected to a power source and a remote control with LED control buttons, a hand movement recording unit with a groove along which a movable handle with a pointer moves freely, while the handle is rigidly connected to two movable pulleys, and an angular potentiometer connected to a power source, an eye angle sensor, a head angle sensor connected to a source and mounted on a helmet attached to the body with a steel tape and straps, and an amplifier unit, consisting of an amplifier for the oculographic signal, an amplifier for the signal from the head position sensor, and an amplifier for the signal from the arm registration unit. Data is collected using an electronic computer with an analog-to-digital converter connected via a bus to the device described above.

К недостаткам прототипа относятся невозможность получения характеристик окуломоторной асимметрии ввиду отсутствия блока совместной регистрации движений обоих глаз и невозможность исследования двусторонних координированных движений на предмет моторной асимметрии из-за отсутствия блоков, обеспечивающих подачу левонаправленного скачкообразно предъявляемого зрительного стимула. The disadvantages of the prototype include the impossibility of obtaining characteristics of oculomotor asymmetry due to the lack of a unit for joint registration of movements of both eyes and the impossibility of studying bilateral coordinated movements for motor asymmetry due to the lack of blocks providing a left-handed, spasmodic visual stimulus.

Техническим результатом второй части настоящего изобретения является создание работоспособного устройства, осуществляющего предлагаемый способ. The technical result of the second part of the present invention is the creation of a workable device that implements the proposed method.

Технический результат достигнут в устройстве, названном нами "ВЗОР', путем добавления блоков, позволяющих учитывать асимметрию движений. На фиг.1-3 представлено схематическое изображение устройства "ВЗОР", содержащего:
блок предъявления зрительных стимулов (1) с мишенями-светодиодами (2), подключенный к источнику питания (3),
пульт управления (4) с реверсивным переключателем (5) и кнопками управления светодиодами (6),
блок регистрации движения руки с пазом (7), по которому свободно перемещается подвижная рукоять (8) с указателем (9), причем этом рукоять (8) соединена жестким стержнем (10) с ременной передачей, образуемой ремнем (11) и шкивами (12) и (13), а соосно со шкивом (12) закреплен угловой потенциометр (14), соединенный с источником питания (15),
датчики углового положения глаз (16),
датчик углового положения головы (17), соединенный с источником питания (18) и закрепленный на шлеме (19), присоединенном к туловищу стальной лентой (20) и ремнями (21),
блок усилителей, состоящий из двух усилителей окулографического сигнала (22) и (24), усилителя (23) сигнала, поступающего с датчика положения головы (17), и усилителя (25) сигнала, поступающего с блока регистрации движения руки,
блок связи двух окулографических сигналов, состоящий из дифференциального усилителя (26), входы которого соединены с выходами усилителей окулографического сигнала (22) и (24), и дополнительного канала аналого-цифрового преобразователя (27), вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя (26),
блок оцифровки сигналов, состоящий из аналого-цифрового преобразователя (27), подключенного посредством шины (28) к вышеописанному устройству,
электронно-вычислительная машина (29) для записи, визуализации и дальнейшей обработки полученных данных.
The technical result is achieved in the device, which we called "VZOR ', by adding blocks that allow you to take into account the asymmetry of movements. Figure 1-3 presents a schematic representation of the device" VZOR ", containing:
visual stimulus presentation unit (1) with LED targets (2) connected to a power source (3),
control panel (4) with a reversing switch (5) and LED control buttons (6),
hand movement recording unit with a groove (7) along which the movable handle (8) freely moves with a pointer (9), moreover, the handle (8) is connected by a rigid rod (10) with a belt drive formed by a belt (11) and pulleys (12) ) and (13), and an angular potentiometer (14) connected to a power source (15) is fixed coaxially with a pulley (12),
eye angle sensors (16),
a head angle sensor (17) connected to a power source (18) and mounted on a helmet (19) attached to the body with a steel tape (20) and belts (21),
an amplifier block consisting of two amplifiers of an oculographic signal (22) and (24), an amplifier (23) of a signal coming from a head position sensor (17), and an amplifier (25) of a signal coming from a hand movement recording unit,
a communication unit for two oculographic signals, consisting of a differential amplifier (26), the inputs of which are connected to the outputs of the amplifiers of the oculographic signal (22) and (24), and an additional channel of an analog-to-digital converter (27), the input of which is connected to the output of the differential amplifier (26) ),
a signal digitizing unit, consisting of an analog-to-digital converter (27) connected via a bus (28) to the above device,
an electronic computer (29) for recording, visualizing and further processing the received data.

Устройство отличается от прототипа тем, что окулографический сигнал отводится от обоих глаз одновременно, для чего в схему введены второй датчик углового положения глаза (16) и усилитель (24), при этом окулограммы от обоих глаз подаются на вход дополнительно введенного блока связи. Это позволяет количественно характеризовать окуломоторную асимметрию испытуемого. Также устройство отличается тем, что модифицированы блок предъявления зрительных стимулов (1) - добавлено 5 светодиодов, служащих для скачкообразного предъявления левонаправленного зрительного стимула (фиг. 2), и пульт управления (4) - на нем реализован реверсивный переключатель (5), осуществляющий выбор между двумя пятерками светодиодов (правые/левые), что дает возможность исследовать не только правонаправленные, но и левонаправленные координированные движения. The device differs from the prototype in that the oculographic signal is diverted from both eyes simultaneously, for which a second eye angle sensor (16) and an amplifier (24) are introduced into the circuit, while oculograms from both eyes are fed to the input of an additionally inserted communication unit. This allows you to quantitatively characterize the oculomotor asymmetry of the subject. The device also differs in that the visual stimulus presentation unit is modified (1) - 5 LEDs are added, which serve for stepwise presentation of the left-directed visual stimulus (Fig. 2), and the control panel (4) - it has a reversible switch (5) that selects between two five LEDs (right / left), which makes it possible to study not only right-handed, but also left-handed coordinated movements.

Заявляемый способ при использовании устройства "ВЗОР" реализуется следующим образом. The inventive method when using the device "VZOR" is implemented as follows.

В процессе проведения эксперимента испытуемый сидит на операторском месте на расстоянии 70 см перед установкой напротив крайне левого светодиода (0 градусов вправо) с установленными датчиками движения глаз (16) и головы (17). Расстояние между светодиодами (фиг. 2) подобрано таким образом, что при этой дистанции 5 из них располагаются на линиях 0, 5, 10, 20 и 40 градусов взора испытуемого. В начале каждого опыта мишень (горящий светодиод) занимает позицию 0 градусов на блоке (1), а реверсивный переключатель (5) на пульте управления (4) установлен таким образом, что кнопки (6) управляют переключением именно вышеназванной пятерки светодиодов. Испытуемому предлагается фиксировать свой взор на мишени и правой рукой передвижением рукояти (8) по пазу (7) установить указатель (9) напротив. Затем он должен проследить за скачкообразным перемещением мишени в периферическое положение (этим процессом управляет оператор с вынесенного пульта (4)) и навести указатель на новую мишень так быстро и точно, как только возможно. Никакой инструкции по последовательности произвольных движений испытуемому не дается. При скачкообразном перемещении зрительной мишени на один из каналов аналого-цифрового преобразователя (27) подается прямоугольный управляющий импульс, по переднему фронту которого происходит инициация сбора данных и записи их в память электронно-вычислительной машины (29). Испытуемый должен удерживать свой взор и указатель (9) на периферической мишени, пока она вновь не перейдет в первоначальное положение. Проводится серия из 25-30 опытов (с одним углом перемещения мишени) для последующей статистической обработки. Далее прибор передвигается так, чтобы испытуемый находился прямо напротив крайне правой мишени блока (1) и переключается реверсивный переключатель (5) на пульте управления (4). При этом кнопки (6) ставятся в соответствие другой пятерке светодиодов, что позволяет предъявлять скачкообразные зрительные стимулы влево и исследовать не только правонаправленные, но и левонаправленные координированные движения. Испытуемому дается инструкция производить те же действия при помощи левой руки, и проводится еще одна серия опытов. During the experiment, the test subject sits in the operator's seat at a distance of 70 cm before installation opposite the far left LED (0 degrees to the right) with installed eye movement sensors (16) and head (17). The distance between the LEDs (Fig. 2) is selected in such a way that at this distance 5 of them are located on the lines 0, 5, 10, 20 and 40 degrees of the gaze of the subject. At the beginning of each experiment, the target (burning LED) takes a position of 0 degrees on the block (1), and the reversing switch (5) on the control panel (4) is set so that the buttons (6) control the switching of the above five LEDs. The test subject is asked to fix his gaze on the target and with his right hand moving the handle (8) along the groove (7), set the pointer (9) opposite. Then he must follow the abrupt movement of the target to the peripheral position (this process is controlled by the operator from the remote control (4)) and point the pointer at the new target as quickly and accurately as possible. The subject is not given any instruction on the sequence of arbitrary movements. During the abrupt movement of the visual target, a rectangular control pulse is applied to one of the channels of the analog-to-digital converter (27), along the leading edge of which the data is collected and written to the memory of the electronic computer (29). The subject should keep his gaze and pointer (9) on the peripheral target until it returns to its original position. A series of 25-30 experiments is carried out (with one angle of target displacement) for subsequent statistical processing. Further, the device moves so that the test subject is directly opposite the rightmost target of the block (1) and the reversing switch (5) on the control panel (4) switches. At the same time, the buttons (6) are mapped to the other five LEDs, which makes it possible to present spasmodic visual stimuli to the left and explore not only right-handed, but also left-handed coordinated movements. The test subject is instructed to perform the same actions with his left hand, and another series of experiments is performed.

При компьютерной обработке оцифрованных с помощью аналого-цифрового преобразователя (27) и записанных в память электронно-вычислительной машины (29) траекторий определяются количество множественных саккадических движений, а также латентные периоды, длительности и максимальные скорости отдельных движений. При сравнении полученных характеристик со статистикой для группы здоровых испытуемых ("нормы") делается вывод о наличии или отсутствии моторных расстройств. У больных с выявленной патологией по асимметрии характеристик движения правых и левых глаз и рук определяется более пораженная сторона, что позволяет сделать вывод о локализации очага поражения в том или ином полушарии мозга. During computer processing of trajectories digitized using an analog-to-digital converter (27) and recorded in the memory of an electronic computer (29), the number of multiple saccadic movements, as well as latent periods, durations, and maximum speeds of individual movements, are determined. When comparing the obtained characteristics with statistics for a group of healthy subjects ("norms"), a conclusion is made about the presence or absence of motor disorders. In patients with a revealed pathology, the more affected side is determined by the asymmetry of the characteristics of the movement of the right and left eyes and hands, which allows us to conclude that the lesion is localized in one or another hemisphere of the brain.

Исходя из проведенных обследований, установлены следующие "нормы" для характеристик движения при смещении зрительной мишени на 40o:
Латентный период саккадического движения глаз: 181±5 мс.
Based on the conducted surveys, the following "norms" for the characteristics of movement with a shift of the visual target by 40 o were established :
Latent period of saccadic eye movement: 181 ± 5 ms.

Длительность саккадического движения глаз: 97±8 мс. Duration of saccadic eye movement: 97 ± 8 ms.

Максимальная скорость саккадического движения глаз: 375±8o/с.The maximum speed of saccadic eye movement: 375 ± 8 o / s.

Количество саккадических движений глаз: 1 шт. The number of saccadic eye movements: 1 pc.

Латентный период движения головы: 330±40 мс. Latent period of head movement: 330 ± 40 ms.

Максимальная скорость движения головы: 250±45%. Maximum head movement speed: 250 ± 45%.

Количество саккадических движений головы: 1-2 шт. The number of saccadic head movements: 1-2 pcs.

Латентный период движения руки: 410±35 мс. Latent period of arm movement: 410 ± 35 ms.

Длительность движения руки: 480±62 мс. Arm Duration: 480 ± 62 ms.

Количество саккадических движений руки: 1 шт. Number of saccadic hand movements: 1 pc.

Как пример моторной патологии возьмем болезнь Паркинсона. Далее приведены численные значения тех же характеристик координированных движений, определенные для группы пациентов с легкой стадией болезни Паркинсона:
Латентный период саккадического движения глаз: 224±11 мс.
As an example of motor pathology, take Parkinson's disease. The following are numerical values of the same characteristics of coordinated movements defined for a group of patients with mild Parkinson's disease:
Latent period of saccadic eye movement: 224 ± 11 ms.

Длительность саккадического движения глаз: 110±5 мс. Duration of saccadic eye movement: 110 ± 5 ms.

Максимальная скорость саккадического движения глаз: 290±120o/с.The maximum speed of saccadic eye movement: 290 ± 120 o / s.

Количество саккадических движений глаз: 1-2 шт. The number of saccadic eye movements: 1-2 pcs.

Латентный период движения головы: 430±120 мс. Latent period of head movement: 430 ± 120 ms.

Максимальная скорость движения головы: 170±93%. Maximum head movement speed: 170 ± 93%.

Количество саккадических движений головы: 3-4 шт. The number of saccadic head movements: 3-4 pcs.

Латентный период движения руки: 430±50 мс. Latent period of arm movement: 430 ± 50 ms.

Максимальная скорость движения руки: 770±174 мс. Maximum arm speed: 770 ± 174 ms.

Количество саккадических движений руки: 1-3 шт. Number of saccadic hand movements: 1-3 pcs.

При дальнейшем развитии заболевания значения перечисленных характеристик еще больше отклоняются от "нормы". With the further development of the disease, the values of these characteristics deviate even more from the "norm".

Рассмотрим примеры реализации заявляемого способа. Consider examples of the implementation of the proposed method.

Пример 1. Пациент А. Диагноз - "норма"; патологий глазодвигательного аппарата и двигательного анализатора не обнаружено. Вид траекторий отдельных движений представлен на фиг. 4. Example 1. Patient A. The diagnosis is "normal"; pathologies of the oculomotor apparatus and motor analyzer were not found. The view of the trajectories of the individual movements is shown in FIG. 4.

Пример 2. Пациент Б. Диагноз - "легкая степень болезни Паркинсона". Дебют справа. На фиг. 5 можно увидеть увеличение латентных периодов всех движений. Особо следует отметить, что движение глаз начинается уже после начала движений головы и руки. Это говорит о серьезном нарушении планирования/программирования координированного моторного акта. Кроме того, видим замедление всех движений, реализацию поворота головы целым набором мелких саккад, а также наличие окуломоторной асимметрии. Замедленное движение правого глаза по сравнению с левым коррелирует с историей болезни пациента, где зафиксирован дебют болезни с правой стороны. Example 2. Patient B. The diagnosis is "mild Parkinson's disease." Debut on the right. In FIG. 5 you can see an increase in the latent periods of all movements. It should be especially noted that the movement of the eyes begins after the beginning of the movements of the head and arm. This indicates a serious violation of the planning / programming of a coordinated motor act. In addition, we see a slowdown in all movements, the implementation of head rotation with a whole set of small saccades, as well as the presence of oculomotor asymmetry. Slowed movement of the right eye compared with the left correlates with the patient’s medical history, where the debut of the disease on the right side is recorded.

Пример 3. Пациент В. Диагноз - продвинутая степень болезни Паркинсона, Дебют справа. На фиг. 6 видим сильную мультисаккадность в движении левого глаза при практически полном отсутствии движения правого глаза. Движение головы замедлено и сопровождается сильным тремором. Исходя из вида траекторий движения глаз и головы, можно сделать вывод о неспособности пациента В удерживать свой взор на визуально предъявляемой мишени. В отличие от легкой степени болезни Паркинсона проявляются множественные саккадические движения руки, что характерно именно для продвинутой стадии болезни. Как и в случае с пациентом Б видна сильная окуломоторная асимметрия, коррелирующая со стороной дебюта заболевания. Получить эту информацию при использовании способа-прототипа не представлялось возможным. Example 3. Patient B. The diagnosis is an advanced degree of Parkinson's disease, Debut on the right. In FIG. 6 we see a strong multisaccade in the movement of the left eye with almost complete absence of movement of the right eye. Head movement is slow and accompanied by severe tremor. Based on the type of eye and head trajectories, it can be concluded that patient B is unable to keep his gaze on a visually presented target. In contrast to the mild degree of Parkinson's disease, multiple saccadic movements of the arm appear, which is characteristic of an advanced stage of the disease. As in the case of patient B, a strong oculomotor asymmetry is visible, which correlates with the onset of the disease. It was not possible to obtain this information when using the prototype method.

Пример 4. Пациент Г. Диагноз - легкая степень болезни Паркинсона. Дебют справа. Если предыдущие примеры демонстрировали повышение эффективности диагностики как следствие введения только окуломоторной асимметрии, то данный пример показывает более тонкий момент - сочетание окуломоторной и моторной асимметрий. Получение этой прецизионной информации представляет собой технический результат введения в заявляемое устройство реверсивного переключателя (5) и дополнительной пятерки мишеней светодиодов (2), благодаря которому можно исследовать и левонаправленные координированные движения. На фиг. 7 траектории лево-, а на фиг. 8 - правонаправленного координированного движения пациента Г. Оба движения характеризуются несколько замедленным движением руки и наличием нескольких саккадических движений в траектории головы. Но, кроме этого, видна мультисаккадность движения правого глаза вправо при отсутствии таковой при движении влево. Такое поведение характерно для испытуемого Г и проявлялось во всех попытках. В результате выявлено нарушение функционирования отводящего (VI) нерва глазодвигательной системы, который иннервирует латеральную (прямую) мышцу правого глаза. Example 4. Patient G. The diagnosis of mild Parkinson's disease. Debut on the right. If the previous examples demonstrated an increase in the diagnostic efficiency as a result of introducing only oculomotor asymmetry, then this example shows a finer point - a combination of oculomotor and motor asymmetries. Obtaining this precision information is the technical result of introducing a reversible switch (5) and an additional five targets of LEDs (2) into the inventive device, due to which left-handed coordinated movements can be investigated. In FIG. 7 the trajectory is left, and in FIG. 8 - the directional coordinated movement of patient G. Both movements are characterized by a somewhat slow motion of the hand and the presence of several saccadic movements in the trajectory of the head. But, besides this, multisaccade motion of the right eye to the right is visible in the absence of one when moving to the left. This behavior is characteristic of subject G and was manifested in all attempts. As a result, a violation of the functioning of the abduction (VI) nerve of the oculomotor system was revealed, which innervates the lateral (direct) muscle of the right eye.

Техническим результатом данного изобретения является повышение точности диагностики двигательных функций человека вследствие учета такого параметра как асимметрия движений. The technical result of this invention is to improve the accuracy of diagnosis of human motor functions due to the inclusion of such a parameter as asymmetry of movements.

Описанные способ диагностики двигательных функций человека и устройство для его реализации опробованы авторами при обследовании пациентов с болезнью Паркинсона, что позволило скорректировать процедуру лечения нескольких десятков больных. The described method for diagnosing human motor functions and a device for its implementation were tested by the authors during the examination of patients with Parkinson's disease, which allowed us to adjust the treatment procedure for several dozen patients.

Источники информации
1. Owen В. White, Jean A. Saint-Cyr, R. David Tomlinson, James A. Sharpe "Ocular motor deficits in Parkinson's disease III. Coordination of eye and head movements". Brain, 1988, v.111, N9, pp. 115-129.
Sources of information
1. Owen B. White, Jean A. Saint-Cyr, R. David Tomlinson, James A. Sharpe "Ocular motor deficits in Parkinson's disease III. Coordination of eye and head movements". Brain, 1988, v. 111, N9, pp. 115-129.

2. В. Biguer, M. Jeannerod, C. Prablanc "The coordination of eye, head, and arm movements during reaching at a single visual target". Experimental brain research, 1982, v.46, pp.301-304. 2. B. Biguer, M. Jeannerod, C. Prablanc "The coordination of eye, head, and arm movements during reaching at a single visual target". Experimental brain research, 1982, v. 46, pp. 301-304.

3. Базиян Б.Х., Дмитриев И.Э. Программно-аппаратурный комплекс для изучения координации движений глаз головы и руки человека. Журнал высшей нервной деятельности. -1996, т.46 с. 396-398. 3. Baziyan B.Kh., Dmitriev I.E. Hardware-software complex for studying the coordination of eye movements of the head and arm of a person. Journal of Higher Nervous Activity. -1996, t. 46 s. 396-398.

Claims (4)

1. Способ диагностики двигательных функций человека, включающий регистрацию траекторий совместного движения глаза, головы и руки при тесте на скачкообразно предъявляемые зрительные стимулы, измерение латентных периодов, длительностей, максимальных скоростей и количества множественных саккадических движений глаза, головы и руки и сравнение их с эталонной нормой, отличающийся тем, что движение обоих глаз регистрируют одновременно, при этом дополнительно измеряют разность латентных периодов, длительностей и количества множественных саккадических движений глаз, а также отношение их максимальных скоростей и по полученным характеристикам диагностируют двигательные функции. 1. A method for diagnosing human motor functions, including recording the trajectories of the joint movement of the eye, head and arm during a test for spasmodic visual stimuli, measuring latent periods, durations, maximum speeds and the number of multiple saccadic movements of the eye, head and arm and comparing them with the reference norm , characterized in that the movement of both eyes is recorded simultaneously, while the difference between latent periods, durations and the number of multiple ca cadic eye movements, as well as the ratio of their maximum speeds and according to the obtained characteristics diagnose motor functions. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют исследование совместного движения глаз, головы и руки с участием другой руки и по полученным характеристикам траекторий движения диагностируют координацию двигательных функций. 2. The method according to claim 1, characterized in that they additionally study the joint movement of the eyes, head and arm with the participation of the other hand, and according to the obtained characteristics of the motion paths, the coordination of motor functions is diagnosed. 3. Устройство для диагностики двигательных функций человека, включающее блок предъявления зрительных стимулов с мишенями-светодиодами, подключенный к источнику питания и пульту с кнопками управления светодиодами, блок регистрации движения руки с пазом, по которому свободно перемещается подвижная рукоять с указателем, при этом рукоять жестко соединена с двумя подвижными шкивами, а соосно с одним из шкивов закреплен угловой потенциометр, соединенный с источником питания, датчик углового положения глаза, датчик углового положения головы, соединенный с источником питания и закрепленный на шлеме, присоединенном к туловищу стальной лентой и ремнями, блок усилителей, состоящий из усилителя окулографического сигнала, усилителя сигнала, поступающего с датчика положения головы, и усилителя сигнала, поступающего с блока регистрации движения руки, аналого-цифровой преобразователь, входы которого соединены с выходами усилителей блока, а выходы - с электронной вычислительной машиной с набором программ обработки, отличающееся тем, что в устройство введены дополнительный датчик углового положения глаза, связанный с ним усилитель окулографического сигнала, блок связи, состоящий из дифференциального усилителя, входы которого соединены с выходами усилителей окулографического сигнала, и дополнительный канал аналого-цифрового преобразователя, вход которого соединен с выходом дифференциального усилителя. 3. A device for diagnosing human motor functions, including a visual stimulus presentation unit with LED targets, connected to a power source and a remote control with LED control buttons, a hand movement recording unit with a groove along which the movable handle with a pointer moves freely, while the handle is rigidly connected to two movable pulleys, and an angular potentiometer connected to a power source, an eye angle sensor, a head angle sensor is fixed coaxially with one of the pulleys, connected to a power source and mounted on a helmet attached to the torso with a steel tape and straps, an amplifier block consisting of an oculographic signal amplifier, a signal amplifier coming from a head position sensor, and a signal amplifier coming from a hand movement recording unit, an analog-to-digital converter the inputs of which are connected to the outputs of the amplifiers of the unit, and the outputs are connected to an electronic computer with a set of processing programs, characterized in that an additional sensor is inserted into the device lovogo eye position, the associated amplifier okulograficheskogo signal communication unit consisting of a differential amplifier whose inputs are connected to outputs of amplifiers okulograficheskogo signal, and a supplemental channel analog-to-digital converter having an input connected to the output of the differential amplifier. 4. Устройство по п.3, отличающееся тем, что в блок предъявления зрительных стимулов включено 5 дополнительных светодиодов, а на пульте управления установлен реверсивный переключатель, предназначенный для скачкообразного предъявления левонаправленного зрительного стимула на те же углы взора испытуемого, что и для правонаправленного. 4. The device according to claim 3, characterized in that 5 additional LEDs are included in the visual stimulus presentation unit, and a reversible switch is installed on the control panel for the stepwise presentation of the left-directed visual stimulus to the same viewing angles of the subject as for the right-hand one.
RU99105342A 1999-03-24 1999-03-24 Method and device for diagnosing human motor activity RU2146494C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105342A RU2146494C1 (en) 1999-03-24 1999-03-24 Method and device for diagnosing human motor activity

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU99105342A RU2146494C1 (en) 1999-03-24 1999-03-24 Method and device for diagnosing human motor activity

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2146494C1 true RU2146494C1 (en) 2000-03-20

Family

ID=20217254

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU99105342A RU2146494C1 (en) 1999-03-24 1999-03-24 Method and device for diagnosing human motor activity

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2146494C1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2198587C1 (en) * 2001-05-25 2003-02-20 Нижегородский государственный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Method for evaluating proprioceptive sensibility of patients suffering from peripheral nerve injuries in the forearm area
RU2199272C1 (en) * 2001-09-18 2003-02-27 Сухолитко Валентин Афанасьевич Method for controlling operator's professional suitability
RU2285441C2 (en) * 2004-12-29 2006-10-20 Государственное учреждение Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского (МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method for determining parkinson disease treatment effectiveness
RU2368309C2 (en) * 2007-12-10 2009-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Device for determining position of object in limited space
RU2406438C2 (en) * 2009-01-26 2010-12-20 Дмитрий Вячеславович Ишутин Point object angular data recording system
RU2620921C1 (en) * 2016-04-06 2017-05-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Марийский государственный университет" Method of assessing playing sportsman's physical actions and accuracy
RU2654600C1 (en) * 2017-01-10 2018-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Method for detecting asymmetry of movements
RU2687173C1 (en) * 2017-12-19 2019-05-07 ООО "Компания Тримакс" Diagnostic technique of spatial functions in children and adults taking into account features of ontogenesis by investigating optomotor reactions
US10881327B2 (en) 2014-02-14 2021-01-05 3M Innovative Properties Company Activity recognition using accelerometer data
US11324421B2 (en) 2014-09-15 2022-05-10 3M Innovative Properties Company Impairment detection with environmental considerations
US12089925B2 (en) 2014-09-15 2024-09-17 Attenti Electronic Monitoring Ltd. Impairment detection

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Базиян Б.Х. и др. Программно-аппаратурный комплекс для излучения координации движений глаз, головы и руки человека. Журнал высшей нервной деятельности. 1996, т. 46, с.396-398. *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2198587C1 (en) * 2001-05-25 2003-02-20 Нижегородский государственный научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии Method for evaluating proprioceptive sensibility of patients suffering from peripheral nerve injuries in the forearm area
RU2199272C1 (en) * 2001-09-18 2003-02-27 Сухолитко Валентин Афанасьевич Method for controlling operator's professional suitability
RU2285441C2 (en) * 2004-12-29 2006-10-20 Государственное учреждение Московский областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф. Владимирского (МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского) Method for determining parkinson disease treatment effectiveness
RU2368309C2 (en) * 2007-12-10 2009-09-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Device for determining position of object in limited space
RU2406438C2 (en) * 2009-01-26 2010-12-20 Дмитрий Вячеславович Ишутин Point object angular data recording system
US10881327B2 (en) 2014-02-14 2021-01-05 3M Innovative Properties Company Activity recognition using accelerometer data
US11324421B2 (en) 2014-09-15 2022-05-10 3M Innovative Properties Company Impairment detection with environmental considerations
US12089925B2 (en) 2014-09-15 2024-09-17 Attenti Electronic Monitoring Ltd. Impairment detection
RU2620921C1 (en) * 2016-04-06 2017-05-30 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Марийский государственный университет" Method of assessing playing sportsman's physical actions and accuracy
RU2654600C1 (en) * 2017-01-10 2018-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный технологический университет" Method for detecting asymmetry of movements
RU2687173C1 (en) * 2017-12-19 2019-05-07 ООО "Компания Тримакс" Diagnostic technique of spatial functions in children and adults taking into account features of ontogenesis by investigating optomotor reactions

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Juottonen et al. Altered central sensorimotor processing in patients with complex regional pain syndrome
AU743725B2 (en) Method and apparatus for assessing visual field
Iacono et al. Dissociation of smooth-pursuit and saccadic eye tracking in remitted schizophrenics: An ocular reaction time task that schizophrenics perform well
JP5498375B2 (en) Visual field inspection system, driving method for visual field inspection apparatus, computer program, information medium or computer readable medium, and processor
Nishiyori et al. Motor cortex activity during functional motor skills: an fNIRS study
Harding et al. Standard for visual evoked potentials 1995
CN105997092B (en) Vestibule testing device
RU2146494C1 (en) Method and device for diagnosing human motor activity
Baker et al. Simultaneous opposing adaptive changes in cat vestibulo-ocular reflex direction for two body orientations
Brown et al. Role of the cerebellum in visuomotor coordination: I. Delayed eye and arm initiation in patients with mild cerebellar ataxia
WO2006009178A1 (en) Biofunction diagnosis device, biofunction diagnosis method, bioprobe, bioprobe wearing tool, bioprobe support tool, and bioprobe wearing assisting tool
Ryan et al. Manipulating reward sensitivity using reward circuit–targeted transcranial magnetic stimulation
US20040015098A1 (en) Dynamic ocular visual monitoring system
US11684292B2 (en) Vestibular testing apparatus
Golden et al. Factor analysis of the Luria-Nebraska Neuropsychological Battery: I. Motor, rhythm, and tactile scales
RU2168964C1 (en) Topic diagnosis method for determining vision field defects
Natale et al. Abnormally speeded saccades to ipsilesional targets in patients with spatial neglect
Hashimoto et al. Human somatosensory evoked magnetic fields to vibratory stimulation of the index finger: is there frequency organization in SI?
Jobbagy et al. Analysis of movement patterns aids the early detection of Parkinson's disease
Cheung et al. Visual influence on head shaking using the vestibular autorotation test
Stolz et al. Neurobehavioral measures of coincidence anticipation timing
Ludlam Visual electrophysiology and reading/learning difficulties
Welch Topographic brain mapping: uses and abuses
RU2406438C2 (en) Point object angular data recording system
Smith Measurement of nystagmus using electronystagmography (ENG)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20090325