專利名稱：計算機控制的視野測量系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于測量人眼的視野的視野測量儀，特別的，本發明涉及一種計算機控制的視野測量系統，用于在不需要特定的技能情況下方便快速地準確測量病人的動態和/或靜態的視野，并用于記錄和存儲測量的數據。
背景技術：
迄今為止，一種所謂的高曼視野測量儀，作為一種用于測量病人的視野的測量儀器，已經被廣泛的應用了許多年，由于視野是青光眼或腦癌的一項指標。這種視野測量儀被有效地應用于青光眼的診斷，因為它能夠準確的測量出病人的單眼或雙眼的動態的和定量的視野，從而用于診斷青光眼或追蹤青光眼的發展情況。同樣，視野測量儀還可作為神經外科和眼科領域的一種重要的診斷儀器，這是因為某些腦癌在它們發展初期可以由于大腦的不正常會導致視野的變化而由視野測量儀檢測出來。
圖1和圖2分別為高曼視野測量儀的前視圖和后視圖。如圖1和2所示，高曼視野測量儀包括具有半球狀的內表面的圓拱頂1；投射光點并將此光點從圓拱頂1內表面上的任意一點A向著圓拱頂1的中心掃掠到任意的另一其他點B的投影儀2，用于移動投影儀2以便水平地沿著相對于圓拱項1的虛擬半球性表面掃掠一半圓形軌跡的支臂3，以及用于改變支臂3的方向和投影儀2的投射方向的縮放儀4。
假定將病人的頭固定在圓拱頂1中設置的頭托5上，閉上他的一個眼睛，并注視設置于圓拱頂1的內表面中心的一個小孔6。這種情況下，如圖2所示，其示出圖1所示的視野測量儀的后側，同時用設置于小孔6后側上的望遠鏡7檢測病人臉部的方向，即，視線的方向，一個實驗室的技師抓住位于縮放儀4端部的夾鉗8，并將其從記錄圖9上對應于點A的一個點移動至記錄圖9上對應于點B的另一個點。記錄圖9具有類似于圓拱頂1的內表面的形狀。然后，響應于夾鉗8的移動，從投影儀2投射的光點在縮放儀4的協助下逐漸的從圓拱頂1的內表面上的點A移動至點B，如圖1所示。
在觀察光點時，病人可通過推動他手中的蜂鳴器24來告知實驗室技師他觀察到了光點。實驗室技師用夾鉗8后側上設置的記錄工具在記錄圖9上記錄下病人所視覺識別的點B。通過重復前述的投射和沿圖2中徑向線16掃掠光點，病人的視野22被記錄在記錄圖9上，如圖2所示。這種獲得視野的測量可針對單眼或雙眼進行。由于這種視野測量儀的操作對于本領域的技術人員來說是公知的，在此省略更詳盡的描述。
如圖1和2所示，除了上述的部件，視野測量儀具有一個設置于頭托5中的下巴支承板15，病人可將其下巴放在上面；設置于頭托5上用于固定病人的頭部的帶子16；設置于視野測量儀的頂部作為支臂3的旋轉軸的軸17；設置于視野測量儀的后下部、用于調整頭托5的旋鈕19，以及設置于視野測量儀的前上部、用于照亮投影儀2的光源20。
為了用上述視野測量儀來測量病人的視野，在檢查病人的姿勢，即視線時，實驗室技師必須抓住夾鉗8并以固定的投射率精確地移動縮放儀4和支臂3。因此，這種視野測量儀產生如下問題，即每天能夠檢測的病人數目是有限的，這是由于操作視野測量儀的實驗室技師必須是非常專業的。并且，實驗室技師常常變得非常疲憊。因此，即使這種視野測量儀具有某些優越的功能，但它不能夠被有效的用于病人。
發明內容
于是，本發明的目的在于提供一種計算機控制的視野測量系統，即使不熟練的實驗室技術人員或醫生，其也能夠精確操作，以用于測量病人的視野，并且能夠有效地檢測大量的病人。
本發明能夠實現上述的目的。即，根據本發明的視野測量系統包括一個具有半球形內表面的圓拱頂；一個將光點投射在該圓拱頂的內表面上的投影儀；一個用于水平地移動投影儀以便沿著相對于圓拱頂的虛擬半球形表面掃掠一個半圓形軌跡的支臂；一個用于驅動支臂的第一馬達；一個用于改變投影儀的投射方向的第二馬達；一個用于顯示投射在圓拱頂內表面的光點的液晶顯示器；一個用于觀察病人的監視器；以及一個用于存儲控制第一和第二馬達旋轉的程序的計算機。從而，投影儀所投射的光點可掃掠到圓拱頂內表面上的任意一點上。
在根據本發明的視野測量系統中，用于控制第一和第二馬達旋轉的計算機可以存儲一附加程序，通過該程序，支臂和投影儀可以協同運動，從而對應于操作員觸摸在液晶顯示器上的手指的移動，將光點從圓拱頂的內表面上的一個點掃射到另一個點。
此外，根據本發明的視野測量系統還可以包括一個第一控制器，用于控制投射在圓拱頂內表面上的光點的照度。
此外，根據本發明的視野測量系統還可以包括一個第二控制器，用于控制投射到圓拱頂內表面上的光點的尺寸。
如上所述，根據本發明的視野測量系統可以很容易操縱，即使由非專業的實驗室技師或醫生操作，用于精確測量病人的動態和靜態的視野。并且可以有效地測量大量的病人。
圖1為已知的視野測量儀的前視圖；圖2為已知的視野測量儀的后視圖；圖3為根據本發明一個實施例的視野測量系統的后視圖；圖4示出了圖3中的視野測量系統的液晶顯示器的屏幕；圖5示出了圖3中的視野測量系統中用于控制光點的照度和尺寸的觸摸面板。
具體實施例方式
本發明的優選實施例將參照附圖進行更詳細的說明。與圖1和圖2相同的部件采用相同的附圖標記，并省略重復的描述。
比較圖2和3可看出，根據本發明實施例的計算機控制的視野測量系統與圖1和2所示的現有高曼視野測量儀的主要不同在于以下三個方面。第一，取代已知視野測量儀的縮放儀4，本發明的視野測量系統具有第一和第二馬達10和11，用于分別驅動支臂3和投影儀2，還具有計算機14，其存儲用于控制馬達10和11的程序，從而使支臂3和投影儀2協同運動。
第二，取代已知視野測量儀的記錄圖9和位于夾鉗8端部的記錄工具，本發明的視野測量系統具有液晶顯示器12，用于自動顯示由投影儀2投射到圓拱頂1的內表面上的光點，并記錄和存儲所顯示的光點的數據。
第三，取代已知視野測量儀的望遠鏡7，本發明的視野測量系統具有設置在位于圖1所示的圓拱頂1內表面中心處的小孔6中的CCD攝像機18’與用于監視病人的眼睛運動的液晶監視器13的組合。上述的三個方面是主要的改進，但本發明還有各種其他細小的區別。
現在將說明根據本發明的視野測量系統的操作。本視野測量系統中靠近病人的前側的結構與圖1所示的已知視野測量儀相同。
首先，當病人將他/她的頭放在圖1中的頭托5的下巴支承板15上時，操作員用帶子16固定病人的頭部，并通過旋動旋鈕19來調整頭托5，從而將病人的眼睛正確定位。然后，操作員指示病人注視位于圓拱頂1內表面中心的小孔6。根據傳統技術中，操作員用設置于小孔6后側的望遠鏡7來觀察病人。而另一方面，根據本發明，設置于小孔6中的不是望遠鏡7而是與液晶顯示器13相連接的CCD攝像機18’，操作員僅僅使用液晶顯示器13就可觀察病人的眼睛。也就是說，上述結構可以使操作員更容易地觀察病人的眼睛。
隨后，操作員在檢查病人的頭部正確定位的同時接通視野測量系統。然后，由第一馬達10驅動的支臂3繞著軸17以固定速度水平旋轉至病人頭部的后側。此旋轉速度可通過改變設置于操作面板上的速度改變杠桿(未示出)的位置而改變為所需的速度。
當支臂3位于病人頭部的后側時，投影儀2將其方向改變為朝向靠近圖1所示圓拱頂1內表面邊緣的點A，并在點A處投射一個光點。然后，支臂3以固定的速度從病人的頭部后側向著圓拱頂1的邊緣旋轉。與支臂3的運動相一致，投影儀2在將光點從點A處向著圓拱頂1的內表面中心掃率的同時也以固定的速度移動。當病人觀察到光點而推動他/她手中的蜂鳴器24，由于從圖1所示的光源20傳送到投影儀2的光線被切斷，因此光點消失。于是，病人觀察光點的情況在圖4中的液晶顯示器12的屏幕上顯示。即，如圖4所示，在液晶顯示器12的屏幕上顯示同心圓和16條穿過圓的中心、以22.5度的角度均勻間隔開的直線的圖案。上述圖案與傳統技術中的記錄圖9上所繪制的是相同的。此外，在液晶顯示器12的屏幕上，顯示對應于圓拱頂1的光點A的點b’，然后點b’沿著指向中心的箭頭所示的路徑移動，并響應于病人推動蜂鳴器24時所產生的信號，顯示出一個點b。穿過中心的直線數目可以多于或少于16條。
通過順序的重復上述操作，箭頭a-a’，箭頭b-b’，等等，點a至p被繪制在顯示器12的屏幕上，并且通過連接這些點，病人的視野22(如虛線所示)被顯示在屏幕上。視野的數據可以被打印出來，也可以與病人的病歷號碼一起被存儲在計算機中，以便在需要時被讀出。此外，該數據不僅可用于單視野測量系統，還可以用于多視野測量系統。
支臂3由第一馬達10驅動而繞著軸17旋轉的。雖然在檢測一個病人時支臂3的旋轉速度是固定的，但它也可通過操作面板上的速度改變機構(未示出)而改變至所需的速度。投影儀2設置于支臂3的底部附近。來自圖1中光源的光線通過光纖或類似物穿過支臂3而傳送到投影儀2，并響應于病人推動蜂鳴器24而產生的信號被切斷。圓拱頂1的內表面被光源20照亮，以便具有一致的亮度。該視野測量系統也具有觸摸面板18，用于調整內表面的亮度和投影儀2投射的光的照度，從而使內表面的亮度按照需要設定，并使光點具有所需的尺寸。
為了改變投影儀2投射的光的方向，投影儀2以下述方式連接至第二馬達11，即第二馬達11的旋轉被傳動到位于第二馬達11和支臂3之間的旋轉軸21上，然后此旋轉方向在支臂3內上部處改變，并且，該旋轉被傳動至位于支臂3的底端附近的投影儀2。第二馬達11為改變投影儀2的投影方向的旋轉速度而由計算機14控制，計算機14存儲用于使第一和第二馬達10和11協同運動的程序，從而沿著圖4所示的每個箭頭的方向而投影和掃掠光點。
在根據本發明實施例中的視野測量系統中，當由于病人眼睛的不正確運動而使圖4所示的視野測量中的某些測量數據似乎不可信時，操作員可相對于該可疑數據重新測量。例如，當點b可疑時，操作員觸摸點b’和顯示器12上位于點b內側的另一個點，并然后對相對于上述可疑點的視野自動重新測量。即，用于控制第一和第二馬達10和11的旋轉的計算機14存儲使支臂3和投影儀2協同運動的程序，從而對應于前述顯示器12屏幕上兩個被觸摸點，將光點從圓拱項1內表面上的一個點掃掠到另一個點。
此外，根據本發明實施例的視野測量系統優選地具有第一控制器，用于控制投射在圓拱頂1內表面上的光點的照度。第一控制器包括具有不同透射率的多個濾光器，它們位于光源20和投影儀2之間的光路中，例如，在圖3所示的視野測量系統的主要部分25中。從而，通過使來自光源20的光線穿過前述濾光器中的單個或多個濾光器，第一控制器改變了由投影儀2投射的光點的照度。由于觸摸面板18是第一控制器的一部分，該照度的級別可通過觸摸形成在觸摸面板18上代表不同照度級別的分段(segment)而自動改變，如圖3和5所示。
為了自動改變照度，前述具有不同透射率的一組濾光器由一個小馬達旋轉，從而放置在光路中，并且，響應來自觸摸面板18的信號，計算機14的程序使濾光器改變位置，或是使至少兩個濾波器互相重疊，以至于使來自光源20的光的亮度減小。例如，對應于e-4和a-1的兩個分段分別表示100％的最大照度和1.25％的最小照度，而其他的分段則表示最大照度和最小照度之間的中間照度級別，如圖5所示。
此外，根據本發明實施例的視野測量系統優選地具有第二控制器，用于控制投射到圓拱頂1內表面上的光點的尺寸。第二控制器包括膜片機構(未示出)，其設置于投影儀2中，以改變光點的面積，例如，從1/4到64mm2的范圍之間變化，如圖5所示。此膜片機構可手動或自動地操縱。如圖5所示，觸摸面板18優選地作為第二控制器的一部分，以便膜片機構可通過觸摸所述觸摸面板18的屏幕而自動控制。為了自動改變光點的面積(即尺寸)，膜片機構根據存儲在計算機14中的程序由一個小馬達致動。例如，觸摸面板18在其下部區域具有五個分段，表示各種光點面積，如圖5所示。通過觸摸所需的分段，光點的尺寸可自動改變。
通過改變光點的亮度和尺寸來測量視野的上述方法，在逐步增加光點的亮度和尺寸的同時，病人觀察光點所處的位置點也就被確定了，并且該點的數據被記錄下來。從而，本視野測量系統除了能夠測量現有技術中很難測量的動態視野之外，也可以測量靜態的視野。
權利要求
1.一種視野測量系統，包括包含半球形內表面的圓拱頂；用于在圓拱頂的內表面上投射光點的投影儀；用于水平地移動投影儀從而沿著相對于圓拱頂的虛擬半球形表面掃掠一個半圓形軌跡的支臂；用于驅動支臂的第一馬達；用于改變投影儀的投射方向的第二馬達；用于顯示投射在圓拱頂內表面上的光點的液晶顯示器；用于觀察病人的監視器；以及用于存儲控制第一和第二馬達旋轉的程序的計算機，以便將由投影儀投射的光點掃掠到圓拱頂內表面上的任意一點上。
2.如權利要求1所述的視野測量系統，其特征在于，用于控制第一和第二馬達旋轉的計算機存儲一個附加程序，通過該附加程序，使支臂和投影儀協同地運動，從而相應于操作員觸摸在液晶顯示器上的手指的移動，將光點從圓拱頂的內表面上的一個點掃射到另一個點。
3.如權利要求1所述的視野測量系統，還包括一個第一控制器，用于控制投射在圓拱頂內表面上的光點的亮度。
4.如權利要求1所述的視野測量系統，還包括一個第二控制器，用于控制投射在圓拱頂內表面上的光點的尺寸。
全文摘要
本發明公開了一種計算機控制的視野測量系統，即使由非專業的操作人員操縱，它也可以準確地測量視野，并且可以有效地檢測大量的病人，本視野測量系統包括具有半球形內表面的圓拱頂；將光點投射在該圓拱頂的內表面上的投影儀；用于水平地移動投影儀從而沿著相對于圓拱頂的虛擬半球形表面掃掠一個半圓形軌跡的支臂；用于驅動支臂的第一馬達；用于改變投影儀的投射方向的第二馬達；用于顯示投射在圓拱頂內表面的光點的液晶顯示器；用于觀察病人的監視器；以及用于存儲控制第一和第二馬達旋轉的程序的計算機。從而，投影儀所投射的光點可掃掠到圓拱頂內表面上的任意一點上。
文檔編號G06F19/00GK1489100SQ0214955
公開日2004年4月14日 申請日期2002年10月11日 優先權日2002年10月11日
發明者松本良洋 申請人:株式會社井浪