一种针对规则散光的视功能评估、训练方法以及系统

摘要

本发明提供了一种针对规则散光的视功能评估、训练方法以及系统，采用不同的光栅显示方式对视功能进行评估、训练，通过评估能够找出较弱的子午线和该弱子午线的截止频率，通过基于知觉学习的训练方法能够对较弱的子午线进行训练。

说明书

技术领域

本发明涉及视功能的评估和训练领域，尤其涉及一种针对规则散光的视功能评估、训练方法以及系统。

背景技术

视觉质量是由眼睛的光学传输质量和视觉系统中的神经处理共同决定的。人的眼睛将光学信息传递到LGN，然后到达初级视觉皮层(即V1区，位于枕叶后部)。V1区是编码图像信息的首要区域，而且对朝向、空间位置和运动方向有着明确的表征。散光是影响视觉发育和视觉质量的重要原因。视觉发育期前未经矫正的中高度散光常常会导致视觉发育异常，即子午线性弱视。散光的病人，即使在屈光足度矫正至正常视力下，仍然无法具备正常的视觉质量。

框架眼镜、角膜接触镜(尤其是硬性角膜接触镜)和屈光手术是临床上最常用的散光矫正方式。佩戴框架眼镜由于像差的存在无法从光学上彻底解决光学质量的问题；角膜接触镜，尤其是硬性角膜接触镜，可以从光学上较好的解决散光引起的光学问题，但是存在着接触镜相关的并发症和儿童或家长的接受程度不高等缺陷；屈光手术的术后效果存在较大的不可预知性，且手术只能针对成人，儿童和青少年的散光不能采用等局限性。最为重要的是，所有以上的矫正办法，都只是从光学的层面上解决散光的视觉问题。并且，在排除了眼球的影响后，散光人群仍然存在着神经中枢层面的视觉信息处理的问题。因此，要解决高度散光的视觉问题，需要从视觉中枢机制出发，才能真正提高高度散光人群的视觉质量。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种一种针对规则散光的视功能评估、训练方法以及系统，能够获取与子午线有关的参数，并针对较弱的子午线进行训练。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种针对规则散光者的视功能评估方法，具体包括如下步骤：

步骤1：根据评估者的屈光检查结果，确定光栅的目标空间频率段和确定待评估的子午线，所述目标空间频率段中包括多个空间频率；

步骤2：确定对应每只眼的最弱的子午线。

优选地，所述步骤2包括如下步骤：

步骤21：针对同一空间频率的光栅，执行一个试次的刺激，一个试次包括两次刺激，两次刺激一次显示光栅，一次不显示光栅，并且哪一次显示光栅随机确定；

步骤22：规则散光患者判断在一个试次中哪一次显示了光栅；

步骤23；如果连续三个试次规则散光患者判断正确，则降低一定比例的图像对比度，如果规则散光患者出现了一个试次判断错误，则提高一定比例的图像对比度，直到完成预定试次的刺激；

步骤24：针对同一空间频率的光栅进行视功能评估时，将将连续判断发生逆转时(例如，连续3次判断正确，紧接着判断错误为判断逆转，反之亦然)的图像对比度求平均值，该平均值为对应于正在评估的光栅的空间频率的对比度阈值；

步骤25：对每一个空间频率执行步骤21-步骤24，得到对应于目标空间频率段中每个空间频率的对比度阈值；

步骤26：得到对应每个空间频率的对比敏感度：对比敏感度＝1/对比度阈限；

步骤27：将得到的对比敏感度进行拟合，得到空间频率与对比敏感度的拟合曲线；

步骤28：根据所述拟合曲线得到对比度阈限为0.5的空间频率，将得到的空间频率作为截止频率；

步骤29：将每一条待评估的子午线均执行步骤21-28，分别得到对应每一条子午线的截止频率，截止频率越低，子午线越弱。

本发明还提供一种针对规则散光者的视功能训练方法，具体包括如下步骤：

步骤a：确定需要训练的子午线；

步骤b：光栅以不同的倾斜方向进行显示，相邻两次的倾斜方向随机确定；

步骤c；规则散光者在每次光栅显示之后判断光栅的倾斜方向；

步骤d：如果连续三次判断正确，则降低一定比例的图像对比度，如果规则散光患者出现了一次判断错误，则提高一定比例的图像对比度；

步骤e：再执行步骤a-d预定次数之后停止训练。

优选地，所述步骤a中确定的需要训练的子午线为上述评估方法获取的最弱的子午线。

优选地，在步骤b中，如果训练的是水平轴的子午线，采用竖直方向倾斜的光栅，光栅的倾斜方向为向左倾斜和向右倾斜，训练者分辨倾斜方向是向左倾斜还是向右倾斜，如果训练的是竖直轴的子午线，采用水平方向倾斜的光栅，训练者分辨倾斜方向是向上倾斜还是向下倾斜。

优选地，步骤b中的光栅为刺激视标为半径2°，边缘高斯模糊的预定方向偏移一定角度的正弦光栅。

本发明还提供了一种针对规则散光者的视功能评估系统，其特征在于，包括控制器、与控制器电连接的显示屏以及与控制器电连接的按键，在进行评估时，采用上述评估方法，控制器执行步骤1、步骤21、23-29，步骤22由规则散光者操作所述按键来实现。

本发明还提供了一种针对规则散光者的视功能训练系统，其特征在于，包括控制器、与控制器电连接的显示屏以及与控制器电连接的按键，在进行训练时，采用上述训练方法，控制器执行a、b、d、e，步骤c由规则散光者操作按键确定。

本发明还提供了一种针对规则散光者的视功能评估和训练系统，其特征在于，包括上述评估系统和训练系统。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)采用自适应的评估方案，针对性找出“弱”子午线，即初级视皮层存在的方向特异发育缺陷；2)基于评估结果，为每个患者定制个性化的自适应训练方案，效率更高，效果更长效持久。

附图说明

图1是根据本发明的实施例一中的一个试次的光栅显示图。

图2是根据本发明的实施例二中的一个训练试次的光栅显示图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

实施例一

一种针对规则散光者的视功能评估方法，具体包括如下步骤：

步骤1：根据散光个体的屈光检查结果，输入光栅的目标空间频率段和确定待评估的子午线。优选地，所述屈光检查结果为半年以内的屈光检查结果，即屈光检查的时间距离评估的时间不能超过半年。对于规则散光评估者，多是顺规散光和逆规散光评估者，主要特点是看不清水平或者垂直子午线上看不清，因此所述子午线优选为垂直子午线和水平子午线。目标空间频率段中包括多个空间频率值。

步骤2：计算对应每只眼的最弱的子午线以及截止频率。

对不同的空间频率的光栅分别进行评估，并且对同一空间频率的光栅进行多个试次的评估，每个试次包括两次刺激，两次刺激中，一次显示光栅，一次不显示光栅，如图1所示。评估者判断两次刺激中哪一次显示了光栅。在多个试次的评估中，采用三下一上阶梯法来确定每一个试次中两次刺激的图像对比度，第一试次的图像对比度可以采用预先设定或者默认的初始值。三下一上阶梯法具体为，当评估者连续三次判断正确时，降低两次刺激的图像对比度10％，当一次判断错误时，提高两次刺激的图像对比度。图像对比度越低，越难判断，图像对比度越高，越容易判断。

将在同一空间频率的评估中，将连续判断发生逆转时(例如，连续3次判断正确，紧接着判断错误为判断逆转，反之亦然)的图像对比度求平均值，并将该平均值称为对比度阈限，通过对比度阈限得到对比敏感度：对比敏感度＝1/对比度阈限，对比敏感度越低说明散光程度越严重，子午线越弱。

不同的空间频率能够分别得出对比度阈限和对比敏感度，通过得到的多个对比敏感度拟合出对比敏感度曲线，通过对比敏感度曲线能够得出对比度阈限为0.5时对应的空间频率，该空间频率为截止频率，截止频率越低，对应的子午线就越弱，越需要训练。

实施例二

一种针对规则散光者的视功能训练方法，具备包括如下步骤：

步骤1：确定光栅的初始的图像对比度。所述图像对比度为显示的光栅与显示背景之间的对比度，所述初始的图像对比度可以根据经验确定。所述光栅为刺激视标为半径2°，边缘高斯模糊的预定方向偏移一定角度的正弦光栅。

步骤2：训练者判断光栅的倾斜方向。光栅的倾斜方向根据训练的子午线的方向确定，如果训练的是水平轴的子午线，采用竖直方向偏转的光栅，训练者分辨偏转方向是偏左还是偏右，如果训练的是竖直轴的子午线，采用水平方向偏转的光栅，训练者分辨偏转方向是偏上还是偏下。在实际训练中，一般是针对较弱的子午线进行训练，较弱的子午线可以通过实施例一中的评估方法获取。

在训练时，同样采用三下一上阶梯法来调整图像对比度。在呈现光栅刺激之前出现注视点，帮助训练者维持注意。每次光栅显示的时间是200ms，光栅仅出现一次，，光栅的倾斜方向随机确定。在每次光栅显示之后，训练者对光栅的倾斜方向进行判断，如果连续三次判断正确，则按照预定的比例降低图像对比度，如果一次判断错误，则按照预定的比例提高图像对比度。每次训练的次数可以根据实际情况确定或者训练到图像对比度稳定在最低值附近时停止训练。

步骤3：在每次执行完步骤2之后，计算并展示当前训练后的对比度阈限和对比敏感度，以帮助家长等相关人员更好地把握训练质量。

步骤4：在训练完成之后，可以采用实施例一中的评估方法对视功能进行评估，展示当天的训练进展和视功能提升情况。

实施例三

该实施例提供了一种针对规则散光者的视功能评估系统，包括控制器、与控制器电连接的用于显示光栅的显示屏以及与控制器电连接的按键。在评估时，首先向控制器输入目标空间频率段以及要评估的子午线，然后控制器按照实施例一种的步骤2来控制显示屏显示光栅，在一个试次显示完成后，规则散光者通过按键来确定哪一次显示了光栅，控制器根据按键的结果来确定规则散光者的判断是否准确，并且根据判断的结果继续进行显示，并且控制器在显示光栅的过程中，自动计算对比度阈限值、对比敏感度以及截止频率，并显示最弱的子午线。

实施例四

该实施例提供了一种针对规则散光者的视功能训练系统，包括控制器、与控制器电连接的用于显示光栅的显示屏以及与控制器电连接的按键。在训练时，首先向控制器输入需要训练的子午线，控制器按照实施例二中的步骤2的方式显示光栅，图像对比度可以预设或者手动输入，规则散光患者根据看到的显示屏显示的光栅判断光栅的倾斜方向，并且通过按键将判断结果反馈到控制器，控制器根据判断结果来判断规则散光患者的判断结果是否正确。

实施例五

该实施例提供了一种针对规则散光者的视功能评估和训练系统，包括控制器、与控制器电连接的用于显示光栅的显示屏以及与控制器电连接的按键。可以看出，该实施例中的评估和训练系统与实施例三中的评估系统、实施例四中的训练系统采用的是同样的设置，只是控制器控制光栅显示的方式不同，因此，可以在同一设备或者系统上完成评估和训练。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。