阈值的测试和确定
阅读：207发布：2020-05-12
专利汇可以提供阈值的测试和确定专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及眼科学、神经眼科学及视觉神经 心理学 领域中对用于心理测试的 阈值 的测试和确定。该方法包括至少以下步骤：a)在一刺激时间点在显示器上显示具有特定视觉外观和刺激 水 平的符号，该符号选自一组可能符号；b)监测在具有多个选项的响应设备上是否给出响应，每个选项表示符号的一个可能视觉外观或 位置 ；以及b1)如果在从该刺激时间点起的响应时限内未给出响应，则将符号的刺激水平增加预定步进，并返回到步骤a)，或b2)如果在从刺激时间点起的响应时限内给出响应，则比较该响应与在步骤a)中显示的符号，以及c1)如果该响应不对应于在步骤a)中显示的符号，则产生，例如显示，错误反馈，并返回到步骤a)，或c2)如果该响应对应于在步骤a)中显示的符号，则确定是否满足测试的停止标准；以及d1)如果不满足测试的停止标准，则将刺激水平减小预定步进，并返回到步骤a)，或d2)如果满足停止标准，则结束测试。，下面是阈值的测试和确定专利的具体信息内容。
1.用于测试或确定在眼科学以及视觉神经心理学领域的心理测试中的阈值的装置(100)，该装置包括：
-用于显示符号的显示器(101)；
-具有多个选项致动器的响应设备(103)，每个选项致动器表示该符号的一可能视觉外观或位置；
-具有计算机程序产品的计算机(107)，该计算机程序产品编码用于执行一方法的计算机处理的指令的计算机程序，其特征在于，该方法包括至少以下步骤：
a)在一刺激时间点在显示器(101)上显示具有特定视觉外观和刺激水平的符号(102)，该符号选自一组可能的符号；
b)监测在具有多个选项的响应设备(103)上是否给出响应，每个选项表示该符号的一可能视觉外观或位置；以及
b1)如果在从该刺激时间点起的响应时限内未给出响应，则将该符号的刺激水平增加预定步进，并返回到步骤a)，或
b2)如果在从该刺激时间点起的所述响应时限内给出响应，则比较该响应与在步骤a)中显示的符号(102)，以及
c1)如果该响应不对应于在步骤a)中显示的符号，则产生错误反馈，并返回到步骤a)，或
c2)如果该响应对应于在步骤a)中显示的所述符号，则确定是否满足测试的停止标准；
以及
d1)如果不满足该测试的停止标准，则将该刺激水平减小预定步进，并返回到步骤a)，或
d2)如果满足该停止标准，则结束该测试。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，该响应设备(103)仅包括两个选项致动器。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在该方法中，该响应时限大于0.5秒且小于3秒。
4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在该方法中，该组可能的符号仅包括两个可能的符号。
5.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在该方法中，该符号的刺激水平是该符号的大小。
6.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在该方法中，该符号的刺激水平是该符号在该显示器上的对比度水平。
7.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在该方法中，
-如果在响应时限内未给出响应且前一响应对应于所显示的符号，或
-如果该响应对应于所显示的符号且在响应时限内未给出前一响应，
则将该符号的刺激水平所改变的预定步进减小。
8.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，在该方法中，如果连续多次，-在从该刺激时间点起的所述响应时限内未给出响应，或
-该响应对应于在步骤a)中显示的符号，
则将该符号的刺激水平所改变的预定量增加。
9.一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，并且该计算机程序能够被具有处理能力的装置运行以执行计算机处理，其特征在于，该处理包括执行一方法，该方法包括至少以下步骤：
a)在一刺激时间点在显示器(101)上显示具有特定视觉外观和刺激水平的符号(102)，该符号选自一组可能的符号；
b)监测在具有多个选项的响应设备(103)上是否给出响应，每个选项表示该符号的一可能视觉外观或位置；以及
b1)如果在从该刺激时间点起的响应时限内未给出响应，则将该符号的刺激水平增加预定步进，并返回到步骤a)，或
b2)如果在从该刺激时间点起的所述响应时限内给出响应，则比较该响应与在步骤a)中显示的符号(102)，以及
c1)如果该响应不对应于在步骤a)中显示的符号，则产生错误反馈，并返回到步骤a)，或
c2)如果该响应对应于在步骤a)中显示的所述符号，则确定是否满足测试的停止标准；
以及
d1)如果不满足该测试的停止标准，则将该刺激水平减小预定步进，并返回到步骤a)，或
d2)如果满足该停止标准，则结束该测试。
10.根据权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，在该方法中，该响应时限大于
0.5秒且小于3秒。
11.根据权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，在该方法中，该组可能的符号仅包括两个可能的符号。
12.根据权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，在该方法中，该符号的刺激水平是该符号的大小。
13.根据权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，在该方法中，该符号的刺激水平是该符号在该显示器上的对比度水平。
14.根据权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，在该方法中，
-如果在响应时限内未给出响应且前一响应对应于所显示的符号，或
-如果该响应对应于所显示的符号且在响应时限内未给出前一响应，
则将该符号的刺激水平所改变的预定步进减小。
15.根据权利要求9所述的计算机可读介质，其特征在于，在该方法中，如果连续多次，-在从该刺激时间点起的所述响应时限内未给出响应，或
-该响应对应于在步骤a)中显示的符号，
则将该符号的刺激水平所改变的预定量增加。
16.一种用于测试人(110)的单机医疗设备(1)，该医疗设备包括如下一体式构造：
-第一测试设备，包括视野计表面(2)，该视野计表面具有在测试期间被患者观看的第一侧(3)以及在测试期间不被患者看到的第二侧(4)；
-一个或多个第二测试设备，来自如下的组：
a)视敏度测量设备，在视敏度测试期间被患者观看；
b)对比敏感度测试设备，在对比敏感度测试期间被患者观看；
c)眩光失能测试设备，在眩光测试期间被患者观看；
d)色觉缺失测试设备，在色觉缺失测试期间被患者观看，
-用户界面设备(18)，用于控制该第一测试设备和该第二测试设备的使用，其特征在于，该医疗设备包括根据上述权利要求1-8中任一项所述的装置。
阈值的测试和确定
技术领域
[0001] 本发明涉及临界刺激水平或临界字符大小测试，即，用于测试或确定在眼科学、神经眼科学以及视觉神经心理学领域中的心理测试中，例如在测试人的视敏度、对比敏感度、色觉缺失或失能眩光的敏感度中，的阈值的方法。
背景技术
[0002] 常规上，视敏度、对比敏感度以及失能眩光的敏感度的测试需要来自测试人员的辅助和测试对象的回答的手动解析以及手动报告。在自动操作测试过程时重要的是测试是可靠的、快速的，且不需要测试人员的连续辅助或手动报告工作。
[0003] 大部分普通的心理测试是多择(multi-alternative)强迫选择方法。在这些方法中，人必须在具有眩光或不具有眩光的情况下识别显示单元上可见的可变大小、对比度或颜色的符号。利用这些方法所产生的问题是：为了补偿过度猜测测试对象与谨慎测试对象之间的差异，测试对象被迫在即使看不到符号时进行猜测。因此，即使测试对象不能准确地看到符号，也能经常非常准确地猜测到该符号。为了减小猜测的影响，需要更多的替代物和更多的测试步骤以可靠地估计视力的阈值。增加替代物的数量使得测试对象的操作更为苛刻，且使得测试对象有压力。
[0004] 例如，在弗里堡(Freiburg)视敏度测试中，可变大小或对比度的兰道环视标或E字视力表字符(验光字体)在监控器上以几个方位之一呈现。这是可调整的，但在文献中涉及八个方位以具有可重复的结果。人按压根据符号的八个可能位置布置的八个按钮之一。为了估计敏度阈值，记录按钮上的响应，并且数学模型确定结果。患者如果不确定字符方向，则她/他应进行猜测。在固定次数试验之后，或者在多次阈交(threshold corssing)之后，或者在另一判断准则之后，测量终止。
[0005] US 4,861,156描述了一种使用能够呈现和投射工具的视频的视敏度测试过程，以及控制单元。GB 2,397,391公开了一种利用远程控制单元的视敏度计算机化测试。WO 2008081446 A2描述了一种用于测试视敏度的方法、算法和设备。在US 2004/105073中，确定了视敏度测试中的阈值。
发明内容
[0006] 发明目的
[0007] 本发明的目的是减少甚至消除现有技术中出现的上述问题。
[0008] 本发明的目的是提供一种有效、简易和可靠的具有两个备选的限时选择方法，其用于测试或确定在眼科学、神经眼科学以及视觉神经心理学领域的心理测试中的阈值，特别是测试视敏度、对比敏感度、色觉缺失和分离以及失能眩光的敏感度测试。
[0009] 本发明的目的是提供眼科学、神经眼科学以及视觉神经心理学领域中的心理测试，特别是测试人的视敏度、对比敏感度、色觉缺失以及失能眩光的敏感度，其中所述方法包括：评估人识别显示器上可见的符号、图案或验光字体的能力，所述识别包括辨认所述字符和/或其方位。
[0010] 字符，即验光字体，可以是复杂的图案，例如，如果任务是识别相对于第二符号在显示区域的哪一侧上有第一符号，例如相对于狗，猫在哪里。符号还可以是非常简单的图案，例如，任务可以是与点、圈或条中的任一个或者其它干扰图案或者空白相比，识别在显示区域的哪一侧上有点、圈或条。更常见的任务是辨认常规眼睛验光字体(例如兰道环视标(Landolt C)、E字视力表、Lea数字(Lea Numbers)或Lea字符)，或检测这些验光字体的方位。为了简洁，在本文中使用的术语“字符”表示所有这些图案、数字和验光字体以及它们的衍生物。
[0011] 发明综述
[0013] 即使并不总是特别提及，但在适用的情况下，本文中所提的实施例、示例以及优点有关于根据本发明的方法，也同样有关于任何装置或应用。
[0014] 一种用于测试和确定阈值的典型方法使用在眼科学、神经眼科学以及视觉神经心理学领域的心理测试中。例如，本发明可以用在人的视敏度、对比敏感度、色觉缺失或失能眩光的敏感度的测试中。典型的方法包括至少以下步骤：
[0015] a)在一刺激时间点在显示器上显示具有特定视觉外观和刺激水平的符号，该符号选自一组可能的符号；
[0016] b)监测在具有多个选项的响应设备上是否给出响应，每个选项表示该符号的一个可能视觉外观或位置；以及
[0017] b1)如果在从该刺激时间点起的响应时限内未给出响应，则将该符号的刺激水平增加预定步进，并返回到步骤a)，或
[0018] b2)如果在从该刺激时间点起的响应时限内给出了响应，则比较该响应与在步骤a)中显示的符号，以及
[0019] c1)如果该响应不对应于在步骤a)中显示的符号，则产生，例如显示，错误反馈，并返回到步骤a)，或
[0020] c2)如果该响应对应于在步骤a)中显示的符号，则确定是否满足该测试的停止标准；以及
[0021] d1)如果不满足该测试的停止标准，则将该刺激水平减小预定步进，并返回到步骤a)，或
[0022] d2)如果满足该停止标准，则结束该测试。
[0023] 用于测试或确定在眼科学、神经眼科学以及视觉神经心理学领域中的心理测试中，例如视敏度、对比敏感度、色觉缺失或失能眩光的敏感度，的阈值的典型装置包括：
[0024] -用于显示符号的显示器；
[0025] -具有多个选项的响应设备，每个选项表示该符号的一个可能视觉外观或位置；
[0026] -具有计算机程序产品的计算机，该计算机程序产品编码用于执行本发明的方法的计算机处理的指令的计算机程序。
[0027] 阈值，即临界刺激水平，可被获得以作为在步骤c2)中响应对应于步骤a)中显示的符号的最小刺激水平，或者其可以是最后的阈交值，或者通过对不同字符大小的正确和不正确响应的数目进行统计计算而获得，或者通过基于阈交的计算而获得，或者通过一些其它计算而获得。
[0028] 临界刺激水平，例如临界字符大小，是与特定日常活动(例如驾驶、阅读和视频显示终端工作)有关的个人表现的重要指标。当人正在使用延伸时间，即识别符号的反应时间长于在临界刺激水平处的反应时间时，他/她甚至可以识别比临界刺激水平更小的字符或者具有更低对比度的字符。可以使用延伸时间识别出的最低刺激水平，例如最小字符大小，可被称为“阈值水平”或阈值大小。这用于计算视敏度或对比敏感度。临界刺激水平与阈值水平(例如临界字符大小和阈值大小的字符大小)之间的差对于视觉系统的各种情况是变化的。例如，即使视敏度或对比敏感度的阈值在正常范围内，临界字符大小的放大可以是眼病的指标，例如眼表疾病(即，干眼症、轻度白内障、白内障手术后的后发性白内障、眼底黄斑区的黄斑前膜)。对上述指标的测试是本发明可被使用的一些应用。
[0029] 术语“对比度”是物体的前景和背景的亮度和/或颜色的差异，其使得物体或者该物体在图像或显示器中的表现是可辨识的。
[0030] 术语“对比敏感度”是对视觉系统检测对比度的能力的测量。
[0031] 在一实施例中，从识别显示面板上的符号外观开始到正确响应的反应时间被记录。当连续减小待识别的符号的大小时不会导致反应时间延长的最小字符大小被称为“临界字符大小”。
[0032] 在一个实施例中，该方法使用所谓的阶梯过程，其从易于检测的高亮度或高刺激水平的符号开始。然后，刺激水平减小定义的量，直到测试对象不能看到该符号，在这点上阶梯倒转，且刺激水平增加定义的量，直到测试物体正确响应，然后触发另一倒转。在每次倒转时，刺激水平的增加或减小的定义的量可以改变。这种类型的倒转也是阈交。
[0033] 减小刺激水平的典型阶梯模式是5、3、2、1、1，其中每个数字表示在倒转后相对刺激水平的增加/减小量，“5”是首先被使用的。
[0034] 在本发明的一实施例中，当获得预定数量的测试步进阶时，或者当获得预定数量的阈交时，或者获得一个或多个刺激强度间隔(bin)的预定数量的响应(或无响应)时，测试的停止标准得以满足。也可以有其它测试的结束标准，例如时间限制，或者实现预定统计可靠性指标。
[0035] 本发明提供了一种非常快速的测试，这是因为在显示字符(例如验光字体、图案或任务)时的时间限制相对短。这还允许测试连续执行多次，以估算测试的可靠性且还得到更准确和/或可重复的结果。通过多次运行测试或者运行的时段延长，可以计算整体测试的可靠性。
[0036] 本发明提供了一种测试，其中不强迫测试对象做出选择。如果在响应时限内没有给出响应，则不需要错误消息。测试对象可以简单地等待，直到他/她看到符号，即，验光字体、图案或任务。很多患者，特别是天生谨慎的患者，在被迫进行猜测时会感到沮丧，因此根据本发明的方法被这种患者更好地接受，使得测试状态中的心理压力更小，从而得出更多可重复的结果。
[0037] 本发明提供了一种测试，其中通过给出错误回复的明确反馈，阻止使用者进行猜测。在错误回复的情况下，通常具有相同刺激水平的符号在反馈之后再次显示。在一些实施例中，在错误之后，也可使用具有另一刺激水平的符号。通常，患者的错误回复不被本发明的算法解释为“未被识别的符号”。错误反馈可以包括例如视觉消息、听觉错误声音或振动消息。
[0038] 在增加刺激水平之前具有相对短的超时使得在看不到符号(例如验光字体、图案或任务)的情况下等待是自然的。
[0039] 在一实施例中，响应时限大于0.5秒且小于3秒。该响应时限可以根据需要进行选择，例如0.5-3秒、0.5-4秒、0.5-2秒、1-4秒、1-3秒、小于5秒、小于4秒、小于3秒。界定刺激水平过低(例如字符太小)之前的短超时使得测试快速。而且，因为测试对象没有时间采用利用大脑功能来补偿视觉缺失的方法(其随时间显著变化)，所以测试变得更可重复。
[0040] 在一实施例中，该组可能的字符仅包括两个可能的字符，例如指示左的字符和指示右的字符，或者上字符和下字符。仅使用这两种可能使得测试更为简单，且测试对象的压力更小。
[0041] 在一实施例中，响应设备仅包括两个可能的选项致动器，即报告选择的装置，例如按钮。例如，可以使用普通计算机键盘上的两个键，例如左箭头和右箭头，或者上箭头和下箭头。仅使用两种可能(即，按钮)使得响应设备和编程变得简单和可靠。响应设备上正确按钮的按压指示出符号的正确识别。
[0043] 在一实施例中，例如在测试视敏度或低对比视敏度时，符号的刺激水平是符号的大小。在这种情况下，增加或减小符号的刺激水平意味着增加或减小显示符号的大小。
[0044] 在一实施例中，例如在测试对比敏感度时，符号的刺激水平是显示器上符号的相对视觉对比度水平。在这种情况下，增加或减小符号的刺激水平意味着增加或减小显示符号的对比度水平。
[0045] 在一实施例中，例如在测试色觉缺失时，符号的刺激水平是显示器上符号的相对色差。在这种情况下，增加或减小符号的刺激水平意味着增加或减小显示符号的色差。
[0046] 在一实施例中，相比于符号显示处的背景或者对比图形/图案，显示的符号在大小、对比度、颜色和图案中的一个或多个方面是可调节的。
[0047] 在本发明的一实施例中，
[0048] -如果在响应时限内未给出该响应且前一响应对应于所显示的符号，或
[0049] -如果该响应对应于所显示的符号且在响应时限内未给出前一响应，
[0050] 则将该符号的刺激水平所改变的预定步进减小到例如其先前值的一半。
[0051] 在本发明的一实施例中，结束标准可以根据所选的测试步进算法和期望的可靠性水平和/或数据量而改变。步进算法例如可以是阶梯方法，ZEST(zippy estimation by sequential testing，顺序测试的快捷估算)、PEST(parameter estimation by sequential testing，顺序测试的参数估算)、最佳-PEST(改进的PEST)、QUEST、贝叶斯自适应心理测量方法等。
[0052] 在一实施例中，如果对于连续的多次，例如相邻的2、3、4或5次，
[0053] -在从刺激时间点开始的响应时限内没给出响应，或
[0054] -响应对应于步骤a)中显示的符号，
[0055] 则将符号的刺激水平所改变的预定量增加到例如其先前值的两倍或其它值，这是因为可以认为该算法并不在阈值水平附近，且如果刺激水平的改变量增加，可以更快地达到该阈值水平。
[0056] 在一实施例中，可以对每个测试物体进行两次或更多次测试循环。基于测试循环结果中的偏差，可选地，可以进行更多次测试循环。后面的测试循环可以具有比第一次测试循环的步骤更少的步骤，且可以以接近前一次循环结果(即，接近由此估算的阈值)的刺激水平开始，以减少所需的总测试步骤，进而减少总的测试时间。
[0057] 例如可以通过如下的指标来估算测量的可靠性：测试循环之间的结果的差异给出了测试可重复性的指示，或者患者专注度的指示。相比于示出符号的错误回复的量(即使用的步骤数)给出了患者猜测了多少的指示。如果需要增加刺激水平的改变量，则这可被用作患者也许没有适当专注于任务或者误解该任务的指示。
[0058] 本发明的一个方案是一种计算机程序产品，其编码用于执行根据本发明方法的计算机处理的指令的计算机程序。
[0059] 本发明的一个方案是一种计算机程序分发介质，其可由计算机读取，并编码用于执行根据本发明方法的计算机处理的指令的计算机程序。
[0060] 在一个实施例中，本发明与用于测试患者的单机医疗设备一起使用，该医疗设备包括如下一体式构造：
[0061] -第一测试设备，包括视野计表面，该视野计表面具有在测试期间被患者观看的第一侧以及在测试期间不被患者看到的第二侧(4)；
[0062] -一个或多个第二测试设备，来自如下的组：
[0063] a)视敏度测量设备，在视敏度测试期间被患者观看；
[0064] b)对比敏感度测试设备，在对比敏感度测试期间被患者观看；
[0065] c)眩光失能测试设备，在眩光测试期间被患者观看；
[0066] d)色觉缺失测试设备，在色觉缺失测试期间被患者观看，
[0068] 该单机医疗设备可以使用在用于测试患者的方法中，其中一体式构造的单机医疗设备在本文如下所述。该单机医疗设备还可在没有目前的用于测试和确定阈值的两个选项限时方法的情况下使用，和/或与本文所提其它实施例或特征结合使用。该单机医疗设备可以测量如下测试人的所有功能能力中的一些或大部分，或者所有：视觉系统的运作、视觉、注意力、感知能力、记忆力、决策力和反应时间。该单机医疗设备可以评估视觉系统功能的各个方面，例如视野、视觉搜索能力、视觉决策、眼球跳动、视敏度、对比敏感度、眩光敏感度和空间短时记忆。可以提供可靠且易于使用的方法和设备来测试人是否满足安全驾驶的驾驶员要求。
[0069] 本发明一些实施例之间与常规测量算法的一些差别在表1中列出。
[0070]
[0071] 表1
[0072] 在一实施例中，使用一个或多个光源来产生眩光。对于测试物体的眼睛而言可视的眩光产生光源位于显示器附近。在一实施例中，所述光源的强度可调节，以对人产生眩光。眩光使得对符号的辨认能力下降。在一实施例中，当用视野仪测试视野时，产生眩光的光源被用作注视目标(fixation object)。
[0073] 在一实施例中，用于产生眩光的光源的光谱分布是可调节的。在一实施例中，被用于产生眩光的所述光源的光谱分布在可见光谱的短波末端是可调节的。这可以例如利用不同颜色的LED来实现。
[0076] 一些可行实施例的说明
[0077] 在本文中，示例主要论及人是否满足安全驾驶的驾驶员要求的评估，但是根据本发明的医疗设备和方法也可被用于各种情形中，例如疾病诊断、工作选择、视能力评估、学校或社区筛检、军人选拔和残疾分类等。
[0078] 一种用一体式构造的单机医疗设备来测试患者的方法至少包括如下步骤：
[0079] -用包括视野仪设备的第一测试设备来测试患者的视野；
[0080] -用第二测试设备测试一个或更多第二测试，该第二测试选自如下的组：
[0081] a)视敏度测试，
[0082] b)对比敏感度测试，
[0083] c)眩光测试；
[0084] -通过用户界面设备来控制第一和第二测试设备的使用。
[0085] 医疗设备是单机的，这意味着在正常使用情形下，其可以单独运转，节省可能的电力连接。在一实施例中，该设备包括可充电电池，从而在正常使用期间也不需要电力连接。
[0086] 该医疗设备是一体结构意味着在正常使用情形下，测试患者所需的必要部件包含在单个整体中。一些部件可以转动，例如铰接在一起，并且自然可能的是，一些部件可以彼此断开连接。在一实施例中，医疗设备在正常使用时是一体结构，而在非实际使用的传输或储存时也是一体结构。
[0087] 典型的第一测试设备包括视野仪表面，即视野仪设备，其是用于人类视野测试的医疗诊断设备。视野仪表面具有在测试期间被患者观察的第一侧以及在测试期间不被患者看到的第二侧。此外，诸如神经心理测试之类的其它测试也可以在视野仪表面上运行。在一实施例中，视野仪表面的第一侧具有弯曲形状，凹面布置为朝向视野仪表面的第一侧，即，朝向待测试的患者。
[0088] 视野仪应当足够大以能够测量视野大小。视野仪及其使用在本领域中是已知的，因而在此不再详细解释。视野仪例如可以是标准自动视野仪或多注视视野仪(multi-fixation perimeter)。
[0089] 现在发现，如果一个或多个第二测试设备与视野仪集成在同一单机设备中，则可能获得意想不到的优点。在一实施例中，第二测试设备选自如下的组：
[0090] -视敏度测量设备，
[0091] -对比敏感度测试设备，
[0092] -眩光测试设备。
[0093] 第二测试设备被布置为由患者观看，即，在第二测试设备执行测试期间，从视野仪表面的第一侧可看见该第二测试设备。第二测试设备和第二测试也可以包括其它测试，例如神经心理测试。眩光测试表示任何类型的眩光测试。在本发明的一实施例中，眩光测试包括测试以下类型的眩光中的一个或多个：失能眩光、不适眩光、适应眩光。眩光测试设备被布置为能够测试所述类型眩光中的一个或多个。上述第二测试设备和第二测试，即视敏度测量、对比敏感度测试和眩光测试同样对于本领域是已知的，因而在此不再进一步详细说明。
[0094] 此外，医疗设备可以包括用于控制第一和第二测试设备的使用的用户界面设备。在一实施例中，用户界面设备仅对于监督者，即对于视野仪表面的第二侧而言，至少在有限时间内可用且可视。当设备是单机、一体设备时，所有测试可以容易地由单个用户界面设备来控制。
[0095] 第一和第二测试设备上的测试可以在医疗设备自身没有计算机的情况下执行。但是在本发明的一实施例中，医疗设备包括具有存储器和计算机程序编码的计算机，该计算机程序编码在计算机存储器上运行。从而，计算机程序可被布置为执行第一和/或第二测试设备上的测试。计算机和计算机程序以及所需的数据连接在本领域中是已知的。计算机程序可以执行有效的测试。
[0096] 在本发明的一实施例中，医疗设备包括用于一个或多个第二测试设备的显示单元。该显示单元可包括在测试期间被患者观看的显示器。显示单元被布置为在显示器上示出待测试的第二视觉测试的元素。因而，显示单元用作刺激源和测试符号(即，验光字体)展示设备，用于例如视敏度、对比敏感度、眩光测试。在一实施例中，计算机程序可控制显示器上显示的是什么。电子显示器在上述测试中显示元素方面非常有效。显示单元的显示器可以例如是LCD面板。
[0097] 在本发明的一实施例中，用户界面设备包括显示单元，其也被用作第二测试设备。
[0098] 在本发明的一实施例中，计算机位于本发明的设备中，例如，在显示单元中或视野仪表面内部。
[0099] 在本发明的一实施例中，用于控制第一和第二测试设备使用的用户界面设备位于显示单元中。显示单元可以包括机械按钮、开关等，但可以将这些控制装置布置为触摸屏，其是用户可以通过用一个或多个手指触摸屏幕的简单或多触摸手势来进行控制的电子视觉显示器。显示单元的显示器可以是用于控制第一和第二测试设备的使用的这一触摸屏。在本发明的一实施例中，同一显示器既用作用于控制第一和第二测试设备的使用的触摸屏，又用作示出患者待测试的第二视觉测试的元素的显示器。显示单元可以是平板电脑或诸如电话之类的另一便携式设备。
[0100] 在本发明的一实施例中，显示单元被布置为可在至少两个位置(即在第一和第二位置)之间转动。在第一位置中，显示器可例如由待测试的患者从视野仪表面的第一侧观看。在第二位置中，显示器可例如由监督测试的人员从视野仪表面的第二侧观看。例如，当用第一测试设备(即，用视野仪表面)执行测试时，显示单元可以保持在第二位置。人员监督测试的这一方式可以利用显示单元来监督和控制测试。当转到第一位置时，显示器可以用作示出患者待测试的第二视觉测试的元素的显示器。
[0101] 如果显示单元是诸如平板电脑或电话之类的便携式设备，则医疗设备可以包括一个或多个附连点，例如保持件、支架或支撑件，显示单元可以可解除地附连至该附连点。例如，一个附连点可以布置在视野仪表面的第一侧上，或者以可以从第一侧看到并使用显示器的方式布置。另外，一个附连点可以布置在视野仪表面的第二侧上，或者以可以从第二侧看到并使用显示器的方式布置。用于便携式设备的附连点可以为使得便携式设备可以在两个位置附连到该附连点：显示器朝向第一侧或朝向第二侧。
[0102] 集成和可转动的显示单元提供了简便性和成本效率。当显示器转到视野仪表面的第一侧时，第二测试的效率提高。这是因为这样显示器就被大的视野仪表面所围绕，从而受测试者的视野保持不受扰视觉目标干扰，而该视觉目标原本会干扰呈现在显示面板上的测试刺激源并妨碍人的专注。
[0103] 在本发明的一实施例中，视野仪表面布置为在至少两个位置(即使用位置和运输位置)之间可折叠。在使用位置中，视野仪表面被布置为打开，且视野仪表面的第一侧可被患者看到。在运输位置中，视野仪表面折叠，从而视野仪表面的第一侧的至少一部分不能被患者看到且更具保护性。另外，在运输位置中，视野仪表面占用较少空间，且使得设备在使用间隙更易于运输或储存。如果显示单元是便携式设备，则其运输位置可以为使得当附连至其附连点时，显示器转向对着视野仪表面的第一或第二侧。
[0104] 在本发明的一实施例中，显示单元被布置为可转动到运输位置，在此显示器被布置为对着视野仪表面的第一侧而不能被患者看到。这样保护了显示器并使得设备在使用间隙更易于运输或储存。
[0105] 在本发明的另一实施例中，医疗设备例如在视野仪表面的顶部上具有把手，以便于携带。在一实施例中，在设备上可转动地布置支撑腿，该支撑腿用于允许设备在例如桌子上保持适当的位置。可转动的支撑腿可以协助将视野仪表面和/或显示单元布置在适当位置，例如垂直于患者。支撑腿还可以被布置为用作携带把手，并用于将设备例如悬置在墙壁上。
[0106] 在本发明的一实施例中，医疗设备包括环境光传感器，该环境光传感器被布置为检测设备周围的照明情况，并被布置为监测和/或调整第一和/或第二测试设备以及第二测试的性能。环境光传感器同样是已知的。它们被用于以类似于人眼的方式检测光或亮度。它们被用于系统的设置必须调整到人所察觉的环境光条件的任何地方。环境光传感器可以集成到视野仪中、显示单元中或设备的其它地方。
[0107] 在本发明的一实施例中，环境光传感器被用于监测设备后方的照明，以检测检查室中过亮的区域(例如窗户)或者过暗的区域，该过亮的区域和过暗的区域会干扰设备为人所呈现的测试刺激源的可见性。
[0108] 在本发明的一实施例中，环境光传感器被用于监测照亮视野仪表面的第一表面的房间的环境照明，以检测设备表面的不同部分的照明是否均匀和适当。
[0109] 在本发明的一实施例中，环境光传感器被用于基于视野仪表面的亮度在测试期间调节视野仪刺激源和注视目标的强度，即亮度，从而可以将亮度对比设定在期望的水平。亮度对比CW＝(LS-Lb)/Lb；其中，LS是刺激源的亮度，Lb是背景(即视野仪表面)的亮度。
[0110] 在本发明的一实施例中，环境光传感器被用于根据视野仪表面的亮度在测试期间调节显示单元的显示器的亮度(brightness)(即照度(luminance))和对比度。
[0111] 在本发明的一实施例中，环境光传感器被用于根据视野仪表面的照度来调节眩光强度。
[0112] 在本发明的一实施例中，医疗设备包括接近传感器，该接近传感器被布置为检测患者的位置并被布置为监测和/或调节第一和/或第二测试设备的性能。接近传感器可以被集成在视野仪中、显示单元中或设备中别的地方。
[0113] 在本发明的一些实施例中，当执行视敏度测量、对比敏感度测试或眩光测试时在显示单元上显示给患者的验光字体大小根据接近传感器测量的患者的距离而自动变化。通常，患者距离设备越远，显示给患者的验光字体越大。
[0114] 在本发明的一些实施例中，环境光传感器和接近传感器被用于在测试期间验证测量条件。如果例如患者移动到无效位置，则设备可以向患者或者测试操作者/监督者发出报警或引导，以纠正患者的位置。
[0115] 在本发明的一些实施例中，例如由视野仪表面上的灯矩阵产生的视野仪测量网格，即视野测试点，根据患者头部位置(即，到视野表面的距离)而自动调节。
[0116] 在本发明的一实施例中，医疗设备包括在眩光敏感度测试或其它眩光测试期间朝向患者照射的一个或多个眩光灯或眩光敏感度测试灯。眩光灯可以集成在视野仪中、显示单元中或设备中的其他地方。在本发明的一实施例中，眩光光谱被布置为改变以例如测试对于不同光源(例如卤素头灯或氙气头灯)的敏感度差。眩光光谱可以例如通过用灯(不同颜色的LED)产生眩光并改变其效果而变化。
[0117] 在本发明的一实施例中，第一测试设备包括至少一个灯矩阵，例如LED(发光二极管)矩阵或OLED(有机发光二极管)矩阵或LCD(液晶显示器)矩阵。灯矩阵或多个灯矩阵被布置为能够向视野仪表面的第一侧显示视野仪刺激源和/或注视目标，即能被患者看到。视野仪刺激源和/或注视目标是能在测试期间被患者彼此区分开的图形或形状。视野仪表面上的灯也是已知的，但灯矩阵使得新类型的有效测试成为可能，这是因为灯矩阵(例如由LED实施)可以提供更多的光输出，从而动态范围将高于市场上可买到的大显示面板的动态范围。建有单独的显示矩阵单元的视野仪表面的弯曲形状提供了将视野测量从注视点(fixation point)延伸到大于90度的可能性，这一点通过仅使用一个或两个平板显示面板的视野仪是不能实现的。
[0118] 在本发明的一实施例中，视野仪表面的第一侧覆盖有例如由适当塑料材料制成的半透明层。该层被布置为在灯矩阵未点亮时相对患者隐藏灯矩阵。但是，当灯矩阵中的灯点亮时，该层被布置为使光通过，以向患者显示视野仪刺激源和/或注视目标的位置。当视野仪透明表面无光泽、不光滑时，相比LCD或OLED显示器的优点在于可以在普通室内照明情况下执行视野测试，而不用担心显示器上的反射干扰测量结果。
[0119] 在本发明的一实施例中，视野仪表面具有朝向其第二侧的光源，例如光开口或其它LED或其它光源。这些光或开口位于灯(例如光矩阵的LED)在视野仪表面的第一侧上所处的位置。这样，从视野仪表面的第二侧的医生或其他监管测试的人员可以同时看到患者正在观看以及点亮的灯(即，注视目标或视觉刺激源)的位置。
[0120] 在本发明的一实施例中，医疗设备，例如视野仪表面，合并有两个或更多个扬声器。扬声器可以被用于例如测试视觉感官统合和视觉眼动功能，在此，听觉系统可使用来自设备扬声器的局部声音刺激源(其引导凝视以找到视野仪表面上的微小注视目标)进行评估。扬声器还可以在评估空间听觉和感官统合(即，空间听觉和空间视觉)时使用。扬声器允许视野仪中的测试对象的眼扫视的听觉引导，以定位可仅通过视网膜中央凹视力检测到的注视目标。扬声器可以例如位于视野仪表面的第一侧上，隐藏在半透明层的后方。
[0121] 在本发明的一实施例中，医疗设备包括用于照相机或眼动监控仪的至少一个附连点，该照相机或眼动监控仪用于在测试期间记录患者的眼睛运动。该附连点可以位于例如视野仪表面的边缘上。
[0122] 显示单元的显示器可被用于多种神经心理学测试，例如，记忆诱导性眼跳跃、反向眼跳或开路者(Trailmaker)测试。视野仪表面也可被用于记忆诱导性眼跳跃和反向眼跳测试。
[0123] 该设备的一个可行的用途是所谓的做好准备(armed)注视点视野计。建立具有注视控制的标准自动视野仪(SAP)，从而仅在注视目标(例如“O”)的形式改变为“报告”或“做好准备”图形(例如“+”)时，患者可以在他/她看到刺激物时进行报告。当注视目标改变为“圈套(trap)”或“解除准备”图形(例如“-”)时，即使患者看到了刺激物，他/她也不能报告。报告可以例如通过推动相关按钮来完成。这确保患者必须始终用视网膜中央凹视力看着注视目标。另外，注视目标可以在视野仪表面上缓慢移动，或小步移动，以助于患者保持注视该注视目标，并允许以相对小的视野仪表面测试更多测试点。
[0124] 多注视视野仪也可被实施为第一脉冲视野仪(FPP)，从而将多个超阈值刺激源闪现给患者，其中的一个将更早地显示，例如早2ms到5ms，且视觉搜索任务是识别哪一个刺激源更早地呈现(正确的视觉线索将据此被发现)。这种类型的视野仪将测量视觉系统的大细胞路线(magno-cellular route)，其潜在地用于例如青光眼。
[0125] 一些实施例的优点之一是如何动态地使用，即可以实现设备的便携性，例如：设备是一体构造；设备的部件(例如视野仪面板、显示单元、支撑腿)可被制作为可折叠以减小所需的空间并保护设备；该设备可以用电池运转；该设备易于制为轻型(例如小于5kg)；支撑腿可以形成用于悬置在墙壁上以便存储或者易于携带设备的把手。
[0126] 一些实施例的一个优点在于，测试环境的自动监控使得可以控制对设备做出的测量结果有影响的所有重要因素，例如：结果的准确性优于之前；测试过程的自动操作变得可行；设备可以通知测试监督者或操作者测试情况是否超出可靠操作的极限，并建议采取动作以对其进行纠正；测试监督者或操作者不必是视觉测试的专家，这是因为设备处理了由不一致环境所导致的可能的错误源。
[0127] 一些实施例的一个优点在于：将不同测试和设备组合在一起提供了意料不到的协同效应，例如，同一接近传感器和环境光传感器可用于例如显示单元上具有视野仪表面和第二测试设备的测试。换句话说，由于显示单元可以转向视野仪表面的第一侧，因而，用于视野仪测试的接近传感器和环境光计可用在视敏度、对比敏感度和眩光的测试中。
[0128] 一些实施例的一个优点在于：视敏度测试、对比敏感度测试以及眩光测试可自动进行。换句话说，测试对象使用遥控器或按压设备自身上的按压按钮或触摸屏来回答视觉问题(即，验光字体)。许多现有的产品仅显示视觉问题，但测试操作者/监督者必须手动记录患者的回答，决定该回答是正确还是错误，进行到算法中的下一验光字体，最后写下结果。
[0129] 从申请人自己的专利申请PCT/FI2013/050226可以看到本文所提测试的更多示例和细节。该申请PCT/FI2013/050226，特别是其正文，尤其是示例通过援引合并于此。附图说明
[0130] 以下参考所附的示意图更具体地描述本发明，其中：
[0131] 图1示出了从处于第一状况(situation)的视野计表面的第一侧看过去的根据本发明的医疗设备；
[0132] 图2示出了从视野计表面的第二侧看过去的图1的医疗设备；
[0133] 图3示出了从处于第二状况的视野计表面的第一侧看过去的根据本发明的医疗设备；
[0134] 图4示出了从视野计表面的第二侧看过去的图3的医疗设备；
[0135] 图5示出了从处于第三状况的视野计表面的第一侧看过去的根据本发明的医疗设备；
[0136] 图6示出了从视野计表面的第二侧看过去的图5的医疗设备；
[0137] 图7示出了根据本发明的方法的流程图；
[0138] 图8示出了根据本发明的装置；以及
[0139] 图9a至图9f示出了根据本发明的一些符号，例如验光字体、图案或任务。
具体实施方式
[0140] 为清楚起见，对应部件在不同实施例中均使用相同的附图标记。
[0141] 图1至图6示出了根据本发明用于测试患者的单机医疗设备1。该设备1包括第一测试设备，即，视野仪表面2。该视野仪表面具有在测试期间被患者观看的第一侧3以及在测试期间不被患者看到的第二侧4。显示单元5被布置为在视野仪表面下方通过铰接件6可转动。该显示单元包括触摸屏显示器7，其既被用作用户界面设备，也被用作在所谓的第二测试的测试期间被患者观看的显示器。在显示单元5或视野仪表面2的内部集成用于控制医疗设备的使用的计算机。至少部分地在显示器7上示出的第二测试可以例如包括视敏度测量、对比敏感度测试或眩光测试。
[0142] 显示单元5被布置为在至少两个位置，即第一位置(见图3)和第二位置(见图1)，之间可转动。为了运输和储存，可以将显示单元5进一步转动到运输位置(见图5)，但该运输位置可以是与例如第一位置相同的位置。在第一位置中，显示器7可以从视野仪表面的第一侧3被观看，即被待测试的患者观看。在第二位置中，显示器7可从视野仪表面的第二侧4例如被监管测试的人员所观看。例如当利用第一测试设备，即利用视野仪表面2，执行测试时，显示单元5可以保持在第二位置。人员监管测试的这种方式可以利用显示单元5中的用户界面来监管和控制测试。
[0143] 视野仪表面2被布置为在至少两个位置，即使用位置(图1)和运输位置(图5)之间，围绕铰接件8可折叠。在使用位置中，视野仪表面2被布置为打开，且视野仪表面2的第一侧3可被患者观看。在运输位置中，视野仪表面折叠，以使视野仪表面的第一侧3的侧面部件9不能被患者所观看。
[0144] 把手10位于视野仪表面2的第二侧4的顶部附近。可转动的支撑腿11允许设备例如在桌子上保持在合适的位置。支撑腿11可以在至少两个位置(图1的使用位置和图5的运输位置)之间转动。电池设于固定腿12中，位于盖13的后面。可转动支撑腿11的移动可以通过夹紧螺钉14来控制。在设备中布置环境光传感器15以检测设备1周围的照明条件，并监测和/或调整第一测试设备2和/或第二测试设备3的性能。在设备中布置接近传感器16以检测患者的位置。在眩光测试期间待朝向患者照射的眩光灯17位于显示单元5附近。在一些测试中患者可以使用按钮18，以例如指示是否看到视觉刺激源。
[0145] 第一测试设备包括至少一个灯矩阵19，如LED矩阵或OLED矩阵或LCD矩阵，其能够至少向视野仪表面的第一侧显示视野仪刺激源和/或注视目标。图1所示的矩阵灯的位置19仅是示例性的，灯矩阵中灯的位置可以各种方式来选择。视野仪表面2的第一侧3被半透明层20所覆盖，该半透明层20在灯矩阵没有点亮时使灯矩阵19相对于患者隐藏。但是当灯矩阵中的灯点亮时，可透过半透明层20看到光。
[0146] 视野仪表面2包括朝向其第二侧4的数个小光开口21。该开口21位于灯(例如灯矩阵19的LED)在视野仪表面2的第一侧3上所处的位置。人员从视野仪表面2的第二侧4监管测试的这一方式可以看出注视目标或视觉刺激源在什么地方被点亮。
[0147] 电源开启/关闭开关22和I/O插口23位于视野仪表面2的第二侧4上。
[0148] 图7示出了本发明的一个可行方法和计算机程序的流程图。在步骤201中，该方法开始。在步骤202中，在显示器上显示具有特定视觉外观和刺激水平的符号。在步骤203中，监测响应设备。如果在响应时限内没有给出响应，则符号的刺激水平在步骤204中增加预定步进，并且程序返回到步骤202。另一方面，如果在响应时限内给出响应，则程序继续到步骤205。在步骤205中，来自步骤203的响应与步骤202中显示的符号相比较。如果该响应不对应于显示的符号，则在步骤206中显示错误反馈，并且程序返回到步骤202，用于显示具有与之前的符号相同刺激水平的新的符号。另一方面，如果在步骤205中来自步骤203的响应对应于在步骤202中显示的符号，则程序进入步骤207，用以确定是否满足测试停止标准。如果不满足测试的停止标准，则刺激水平在步骤208中减小预定步进，且程序返回到步骤202。另一方面，如果在步骤207中满足停止标准，则程序在步骤209中终止。
[0149] 图8示出了用于测试和确定视敏度、对比敏感度、色觉缺失或眩光敏感度中的阈值的装置。该装置100包括用于显示符号102的显示器101，以及具有两个选项致动器(即，按钮104和105)的响应设备103。每个按钮表示符号102的一种可能的视觉外观，在这种情况下，符号的方位或者朝左或者朝右。
[0150] 在图8中，患者或测试对象观察显示器101，例如平板电脑屏幕。当他/她识别出兰道环视标(Lanolt-C)符号朝向哪里时，他/她作出决定按压对应于该方向的按钮。在示例中，符号102朝向右，且测试对象106即将按压箭头向右的对应按钮105。
[0151] 计算机程序在计算机107的存储器106上运行。该程序经由电子数据通信链路108发送指令到上面显示符号102的显示器101。计算机107还经由另一数据通信链路109接收来自响应设备103(例如移动电话应用)的关于哪个按钮104或105被按压以及在哪个时间点的消息。
[0152] 图8中的按钮105是正确的按钮，且如果在超时之前按压它，则在装置的计算机107的存储器106中记录正确的响应。
[0153] 图9a至图9f示出了根据本发明显示在显示器101上的一些符号的示例，例如验光字体、图案或任务。图9a示出了常规的E字视力表，且测试对象的任务可以是例如“‘E’的指针指向哪个方向？”，正确回答应是：“左”。
[0154] 图9b示出了显示器101的不同侧上的两种不同图案，纵条纹和斜条纹。测试对象的任务可以是例如“哪一侧(左或右)的条纹是纵向的？”，正确回答应是：“左”。
[0155] 图9c示出了显示器101的不同侧上的两种不同符号，正方形和圆形。测试对象的任务可以是例如“哪一侧(左或右)是正方形？”，正确回答应是：“左”。
[0156] 图9d示出了显示器101的白色背景上的灰色兰道环视标。测试对象的任务可以是例如“‘C’的空隙指向哪个方向？”，正确回答应是：“右”。
[0157] 图9e示出了显示器101的浅灰色背景上的灰色兰道环视标。测试对象的任务可以是例如“‘C’的空隙指向哪个方向？”，正确回答应是：“右”。背景和前景上的符号也可以是不同颜色。
[0158] 图9f示出了显示器101的浅灰色背景上的灰色点。测试对象的任务可以是例如“点在哪一侧(左或右)上？”，正确回答应是：“右”。
[0159] 附图仅示出了一些优选实施例。关于本发明主要构思的次要事实，本领域技术人员知道或对于本领域技术人员而言明显的事实，例如本发明可能需要的电源或支撑结构，不必单独在附图中示出。本领域技术人员清楚的是，本发明不专属限制于上述示例，而可以在以下所附权利要求书的范围内进行改变。从属权利要求提出本发明的一些可行实施例，且不意欲将它们看作使本发明的保护范围局限于此。
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