RU2726921C1

RU2726921C1 - Method of excitation and registration of a corneal reflex

Info

Publication number: RU2726921C1
Application number: RU2020101540A
Authority: RU
Inventors: Алексей Алексеевич Кулаков
Priority date: 2020-01-14
Filing date: 2020-01-14
Publication date: 2020-07-16

Abstract

FIELD: medicine.SUBSTANCE: invention relates to medicine. A method for excitation and recording of a corneal reflex by which the cornea of the eye is irritated, which causes eyelid adhesion, and eyelid closure is recorded. At that, the corneal reflex is caused by the air supply directed to the cornea that causes the eyelid closing, the beginning and the end of the air flow are marked by the LED illumination, and registration is carried out with video camera, which is arranged so that in its angle of view there are moving parts of device for supply of air pulse, illumination of light-emitting diode and eye of test subject, with subsequent determination of characteristics of closing of eyelids.EFFECT: using this method enables high-accuracy determination of the characteristics of the given reflex and obtaining quantitative data, particularly the latent time of the corneal reflex, the rate of closing the eyelids, id est more complete information on the functioning of this reflex.1 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, нейрологии, а также к физиологии человека и животных. Способ позволяет выявить изменения в деятельности органа зрения, в частности, латентное время корнеального рефлекса.The invention relates to medicine, namely to ophthalmology, neurology, as well as to human and animal physiology. The method allows to identify changes in the activity of the organ of vision, in particular, the latent time of the corneal reflex.

Известен способ определения мигательного рефлекса и, в частности, латентного времени мигательного рефлекса (Л.А. Медведева, А.В. Сыровегин, Г.Н. Авакян, А.В. Гнездилов, О.И. Загорулько, Методология исследования мигательного рефлекса и его нормативные параметры / Журнал неврологии и психиатрии, 2011, т. 111, вып 1 с. 62-67), заключающийся в том, что на лобную поверхность над бровями накладывают стимулирующие электроды, а под глазами накладывают отводящие электроды. Затем на стимулирующие электроды подают электрический импульс, а на отводящих электродах измеряют напряжение. В результате сокращения мышц происходит смыкание век, и это вызывает появление на отводящих электродах изменений напряжения. Одной из характеристик мигательного рефлекса является латентное время, которое является величиной временного интервала между стимулирующим импульсом и ответной реакцией, определяющейся как начало изменений потенциала в ответ на стимулирование.A known method for determining the blinking reflex and, in particular, the latent time of the blinking reflex (L.A. Medvedeva, A.V. Syrovegin, G.N. Avakyan, A.V. Gnezdilov, O.I. Zagorulko, Methodology for studying the blinking reflex and its normative parameters / Journal of Neurology and Psychiatry, 2011, vol. 111, issue 1, pp. 62-67), which consists in the fact that stimulating electrodes are applied to the frontal surface above the eyebrows, and evacuation electrodes are applied under the eyes. An electrical impulse is then applied to the stimulating electrodes, and the voltage is measured on the lead electrodes. As a result of muscle contraction, the eyelids close, and this causes voltage changes on the lead electrodes. One of the characteristics of the blinking reflex is latency, which is the length of the time interval between the stimulating impulse and the response, which is defined as the onset of potential changes in response to stimulation.

Реализация этого способа имеет ряд недостатков: высокая трудоемкость и значительные траты времени для проведения собственно измерения: необходимо 1) наложить электроды, 2) выбрать величину стимулирующего сигнала, 3) провести измерения при закрытых глазах с целью убеждения, что система работает, и только потом проводить измерение, причем временной интервал между повторными измерениями должен быть не менее 10-20 секунд во избежание привыкания к миганию, 4) далее, характер изменений напряжения на отводящих электродах имеет сложный вид и поэтому в определении латентного времени есть неопределенность, касающаяся точного определения момента начала мигания, 5) этот способ не учитывает работу рецепторов, поскольку стимулируются непосредственно нервные волокна.The implementation of this method has a number of disadvantages: high labor intensity and significant waste of time for the actual measurement: it is necessary 1) to apply electrodes, 2) to select the value of the stimulating signal, 3) to take measurements with closed eyes in order to convince that the system is working, and only then measurement, and the time interval between repeated measurements should be at least 10-20 seconds in order to avoid getting used to blinking, 4) further, the nature of voltage changes at the lead electrodes has a complex form and therefore there is uncertainty in determining the latent time regarding the exact determination of the moment when blinking starts , 5) this method does not take into account the work of receptors, since nerve fibers are directly stimulated.

Для сравнения с заявляемым изобретением взят способ определения корнеального (роговичного) рефлекса, который осуществляют путем осторожного касания мягкой бумажкой или кусочком ваты роговицы (Большая медицинская энциклопедия, Под ред. акад. Б.В. Петровского / М, 1979, т. 11.). В результате этого касания из-за раздражения рецепторов роговицы веки смыкаются. Наличие рефлекса определяют по наличию закрывания век, которое обнаруживает экспериментатор.For comparison with the claimed invention, a method for determining the corneal (corneal) reflex is taken, which is carried out by gently touching the cornea with a soft piece of paper or a piece of cotton wool (Great Medical Encyclopedia, Ed. By Academician B.V. Petrovsky / M, 1979, vol. 11.) ... As a result of this touch, due to irritation of the corneal receptors, the eyelids close. The presence of a reflex is determined by the presence of closure of the eyelids, which is detected by the experimenter.

Этот способ характеризуется низкой эффективностью: во-первых, этот способ не автоматизирован, т.е. зависит от исполняющего проведение способа человека; во-вторых, он позволяет говорить только о наличии рефлекса без определения его характеристик, в частности, латентного времени корнеального рефлекса, скорости мигания, а наличие знаний о характеристиках бывает важно для диагностики заболевания.This method is characterized by low efficiency: firstly, this method is not automated, i.e. depends on the person performing the conduct; secondly, it allows us to speak only about the presence of a reflex without determining its characteristics, in particular, the latent time of the corneal reflex, the rate of blinking, and the knowledge of the characteristics can be important for the diagnosis of the disease.

Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении эффективности способа: повышении точности проведения способа, реализации определения характеристик корнеального рефлекса, в частности, латентного времени корнеального рефлекса.The technical result to be achieved by the claimed invention consists in increasing the efficiency of the method: increasing the accuracy of the method, implementing the determination of the characteristics of the corneal reflex, in particular, the latent time of the corneal reflex.

Сущность способа состоит в раздражении роговицы коротким импульсом воздуха, что вызывает мигание, т.е. смыкание век. Это смыкание регистрирует видеокамера в виде видеофильма. Дальнейший анализ видеофильма позволяет получить информацию о времени воздействия импульса на глаз, и время начала мигания.The essence of the method consists in irritating the cornea with a short pulse of air, which causes blinking, i.e. closing of the eyelids. This closure is recorded by a video camera in the form of a video film. Further analysis of the video allows obtaining information about the time of exposure of the pulse to the eye, and the time when the blinking starts.

Технический результат достигается тем, что по способу возбуждения и регистрации корнеального рефлекса, по которому раздражают роговицу глаза, что вызывает смыкание век, и регистрируют смыкание век, новым является то, что корнеальный рефлекс вызывают подачей импульса воздуха, направленного на роговицу, что вызывает смыкание век, начало и конец истечения воздуха отмечают с помощью свечения светодиода, а регистрацию осуществляют видеокамерой, которую располагают так, чтобы в ее угол зрения попали и движущиеся части устройства подачи импульса воздуха, свечение светодиода и глаз испытуемого, с последующим определением характеристик смыкания век.The technical result is achieved by the fact that according to the method of excitation and registration of the corneal reflex, by which the cornea of the eye is irritated, which causes the eyelids to close, and the closure of the eyelids is recorded, it is new that the corneal reflex is caused by the supply of an air impulse directed to the cornea, which causes the eyelids to close , the beginning and end of the outflow of air is marked with the glow of the LED, and the registration is carried out by a video camera, which is positioned so that the moving parts of the device for supplying an air pulse, the glow of the LED and the eyes of the subject, with the subsequent determination of the characteristics of closing the eyelids, fall into its angle of view.

Сущность изобретения поясняется на фиг. 1 и фиг. 2, где:The essence of the invention is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2, where:

фиг. 1 - зависимость латентного времени корнеального рефлекса от времени ожидания у кошки;fig. 1 - dependence of the latent time of the corneal reflex on the waiting time in the cat;

фиг. 2 - зависимость латентного времени корнеального рефлекса от времени ожидания у человека.fig. 2 - dependence of the latent time of the corneal reflex on the waiting time in humans.

Здесь: по оси X откладывается величина времени ожидания раздражения, а по оси У - величина латентного времени корнеального рефлекса, т.е. время от раздражения до начала смыкания век.Here: along the X-axis is the value of the stimulation waiting time, and on the Y-axis is the value of the latent time of the corneal reflex, i.e. time from irritation to the beginning of the closing of the eyelids.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом: раздражение осуществляют подачей краткосрочного импульса воздуха на роговицу глаза испытуемого с помощью устройства подачи воздуха. Скорость потока воздуха заранее подбирают так, чтобы вызывать корнеальный рефлекс, в то же время не травмировать глаз. Этот импульс воздуха вызывает раздражение рецепторов, расположенных в роговице. Это раздражение направляется в центральную нервную систему и вызывает ответную рефлекторную реакцию, т.е закрывание (смыкание) век. Движения век глаза регистрируют видеокамерой, которую располагают так, чтобы в ее угол зрения попали и движущиеся части устройства подачи импульса воздуха и глаз испытуемого.The inventive method is carried out as follows: stimulation is carried out by supplying a short-term impulse of air to the cornea of the subject's eye using an air supply device. The air flow rate is pre-selected so as to induce a corneal reflex, while at the same time not injuring the eye. This impulse of air irritates the receptors located in the cornea. This irritation is directed to the central nervous system and causes a reflex response, that is, closing (closing) of the eyelids. The movements of the eyelids of the eye are recorded with a video camera, which is positioned so that the moving parts of the device for supplying an air pulse and the eyes of the subject are also included in its angle of view.

Кроме того, для большей точности в поле зрения вводят светодиод, который светит в момент движения воздуха. В этом случае в кадр видеофильма попадают изменения движущихся частей устройства для подачи импульса воздуха, изменения свечения светодиода и движение век у глаза. В результате, просматривая кадр за кадром, достаточно точно отмечают момент подачи импульса воздуха и момент начала мигания, и/или момент полного смыкания век. Латентное время корнеального рефлекса определяют от момента начала подачи воздуха до момента достоверного начала мигания.In addition, for greater accuracy, an LED is introduced into the field of view, which shines at the moment the air moves. In this case, changes in the moving parts of the device for supplying an air pulse, changes in the luminescence of the LED and movement of the eyelids near the eye fall into the frame of the video film. As a result, viewing frame by frame, the moment of air impulse supply and the moment of the beginning of blinking and / or the moment of complete closure of the eyelids are noted quite accurately. The latent time of the corneal reflex is determined from the moment of the beginning of air supply to the moment of the reliable onset of flashing.

Пример 1. Испытуемого (кошка 3 месяца от рождения) укладывали на брюхо и фиксирровали положение тела и головы. Проводили серию раздражений с диапазоном величин времен между импульсами воздуха от 100 до 4000 мсек. Тогда время ожидания - это временной интервал от предыдущего мигания до стимулирующего импульса воздуха, а латентное время корнеального рефлекса - от стимулирующего импульса до следующего мигания. Результаты представлены на Фиг. 1.Example 1. The subject (cat 3 months from birth) was laid on the belly and fixed the position of the body and head. A series of stimuli was performed with a range of times between air pulses from 100 to 4000 msec. Then the waiting time is the time interval from the previous blinking to the stimulating impulse of air, and the latent time of the corneal reflex is from the stimulating impulse to the next blinking. The results are shown in FIG. 1.

Как видно из фиг. 1, латентное время корнеального рефлекса у кошки не зависит от времени ожидания. Оно варьирует в небольших пределах случайным образом. Среднее латентное время, вычисленное из данных фиг. 1, равно 14,6±4,76 мсек.As seen in FIG. 1, the latent time of the corneal reflex in a cat is independent of the waiting time. It varies within small limits at random. Average latency calculated from the data in FIG. 1 is equal to 14.6 ± 4.76 msec.

Пример 2. Измерения проводили у человека (испытуемый К.). Испытуемый был расположен так, что импульс воздуха подавали на роговицу. На Фиг. 2 представлены результаты испытаний у человека (испытуемый К.).Example 2. Measurements were carried out in humans (subject K.). The subject was positioned so that an air pulse was applied to the cornea. FIG. 2 shows the results of tests in humans (subject K.).

Из фиг. 2 видно, что, в отличие от кошки, у человека наблюдали зависимость времени корнеального рефлекса от времени ожидания: при коротком времени ожидания латентное время больше, а при длительном времени ожидания - меньшеFrom FIG. 2 it can be seen that, in contrast to a cat, a dependence of the time of the corneal reflex on the waiting time was observed in humans: with a short waiting time, the latent time is longer, and with a long waiting time, less.

Таким образом, использование заявляемого способа возбуждения и регистрации корнеального рефлекса позволяет достичь высокой точности определения характеристик данного рефлекса и получать количественные данные, в частности величину латентного времени корнеального рефлекса, скорость смыкания век, т.е. более полную информацию о функционировании данного рефлекса. Это позволяет разбираться в причинах нарушения корнеального рефлекса.Thus, the use of the proposed method of excitation and registration of the corneal reflex allows to achieve high accuracy in determining the characteristics of this reflex and to obtain quantitative data, in particular the value of the latent time of the corneal reflex, the rate of closure of the eyelids, i.e. more complete information on the functioning of this reflex. This allows us to understand the reasons for the violation of the corneal reflex.

Claims

The method of excitation and registration of the corneal reflex, according to which the cornea of the eye is irritated, which causes the eyelids to close, and the eyelid closure is recorded, characterized in that the corneal reflex is caused by the supply of an air impulse directed to the cornea, which causes the eyelids to close, the beginning and end of the outflow of air is marked with with the help of the LED glow, and the registration is carried out by a video camera, which is positioned so that the moving parts of the air impulse supply device, the glow of the LED and the subject's eyes, with the subsequent determination of the eyelid closure characteristics, fall into its angle of view.