CZ2010545A3 - Zrakový stimulátor pro dlouhodobé monitorování zrakového vnímání - Google Patents
Zrakový stimulátor pro dlouhodobé monitorování zrakového vnímání Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2010545A3 CZ2010545A3 CZ20100545A CZ2010545A CZ2010545A3 CZ 2010545 A3 CZ2010545 A3 CZ 2010545A3 CZ 20100545 A CZ20100545 A CZ 20100545A CZ 2010545 A CZ2010545 A CZ 2010545A CZ 2010545 A3 CZ2010545 A3 CZ 2010545A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- visual
- stimulator
- light
- visual stimulator
- source
- Prior art date
Links
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 title claims description 4
- 230000007774 longterm Effects 0.000 title description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 title description 5
- 230000016776 visual perception Effects 0.000 title description 5
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 claims abstract description 22
- 230000004936 stimulating effect Effects 0.000 claims 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 7
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000003925 brain function Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 230000000763 evoking effect Effects 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 210000003169 central nervous system Anatomy 0.000 description 2
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 2
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 2
- 230000006870 function Effects 0.000 description 2
- 240000006890 Erythroxylum coca Species 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 230000036626 alertness Effects 0.000 description 1
- 210000003710 cerebral cortex Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 235000008957 cocaer Nutrition 0.000 description 1
- ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N cocaine Chemical compound O([C@H]1C[C@@H]2CC[C@@H](N2C)[C@H]1C(=O)OC)C(=O)C1=CC=CC=C1 ZPUCINDJVBIVPJ-LJISPDSOSA-N 0.000 description 1
- 230000001054 cortical effect Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000007831 electrophysiology Effects 0.000 description 1
- 238000002001 electrophysiology Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 235000012907 honey Nutrition 0.000 description 1
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 230000002269 spontaneous effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
- A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
- A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
- A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
- A61B5/378—Visual stimuli
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Psychology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Psychiatry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Radiation-Therapy Devices (AREA)
Abstract
Zrakový stimulátor zahrnuje zdroj (1) svetelných stimulacních podnetu spojený s rídicí jednotkou (2). Zdroj (1) svetelných stimulacních podnetu je usporádán na nosici (3) pro umístení zdroje svetelných stimulacních podnetu na okraji zorného pole stimulované osoby.
Description
Zrakový stimulator pro dlouhodobé monitorování zrakového vnímání
Oblast techniky
Vynález se týká zrakového stimulátoru, zahrnujícího zdroj světelných stimulačních podnětů, propojený s řídicí jednotkou.
Dosavadní stav techniky
Zrakové stimulatory slouží k aktivaci funkcí centrálního nervového systému prostřednictvím časově - prostorové modulace světla. Jejich úkolem je generace přesných světelných podnětů a případně i zajištění synchronizace s dalšími přístroji, umožňujícími hodnocení funkce oka a celého zrakového systému až po úroveň korových oblastí mozku - t.j. procesů zrakového vnímání
Jako stimulátor/zdroj světelných podnětů se v současné době používá nejčastěji monitor počítače, pole svítivých diod (LED) nebo výbojka. Tyto stimulátory (obvykle počítačově řízené) jsou převážně stacionární. Stimulátory mobilní se přikládají koku nebo jsou fixované na hlavu ve formě brýlí nebo kontaktních čoček.
Podrobnější informace o dosavadních způsobech zrakové stimulace v klinické elektrofyziologii zraku a centrálního nervového systému jsou uvedeny v publikacích:
Celesia, G.G., Bodis-Wollner, I., Chatrian, G.I., et al. Recommended standards for electroretinograms and visual evoked potentials. Report of an IFCN committee. Electroenceph. clin. Neurophysiol., 1993, vol. 87, s. 421-436. (http://dx.doi.org/10.1016/0013-4694(93)90157-0)
Odom, J.V., Bach, M, Barber, C., Brigell, M., et al. Visual Evoked Potentials Standard (2004). Doc. Ophthalmol., 2004, vol. 108, s. 115-123.
(http://dx.doi.Org/10.1023/B:DOOP.0000036790.67234.22)
Všechny varianty používaných zrakových stimulátorů při svém použití pro diagnostické i jiné účely (např. i světelné stimulace v rámci relaxačních technik „psychowalkmany“) plné nebo významně zakrývají zorné pole stimulované osoby a vyžadují pozornost vyšetřované osoby. Proto neumožňuji během stimulace žádnou jinou aktivitu - např. pracovní činnost a nemohou být využívány u člověka dlouhodobě, např. k posuzování a monitorování funkčních změn mozku v odpovědích na zrakové podněty - t.j. kontinuální hodnocení zrakového vnímání.
Nutné umístění takových stimulátorů do centra zorného pole, tj. před oči stimulované osoby, souvisí s typem používaných podnětů a se způsoby hodnocení vyvolaných reakcí.
Podstata vynálezu
Výše uvedené nevýhody odstraňuje zrakový stimulátor, zahrnující zdroj světelných stimulačních podnětů, propojený s řídicí jednotkou podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v uspořádání zdrojů světelných stimulačních podnětů na nosič umístěný na okraji zorného pole stimulované osoby.
Zrakový stimulátorů podle vynálezu je lehké, kompaktní, případně přenosné zařízení, které umožňuje dlouhodobé kontinuální testování zrakového vnímání a změn ve funkci mozku. Protože jeho použiti neinterferuje s běžnými činnostmi člověka, lze jej využít nejen pro standardní diagnostická vyšetření při neurooftalmologických onemocněních, ale i v souvislosti se změnami pozornosti nebo při sledování úrovně bdělosti/únavy u řidičů a dalších profesí.
Podle výhodného provedení je nosič upraven pro umístění na hlavu stimulované osoby, například může být nosičem standardní kšilt.
Podle jiného výhodného provedení může být nosič uspořádán u horního okraje vnitřní strany čelního skla vozidla, nebo na horním okraji přístrojové desky vozidla.
Zdrojem světelných stimulačních podnětů může být s výhodou řada diod emitujících světlo (dále jen LED).
Přehled obrázků na výkresech
Zrakový stimulátor podle vynálezu bude blíže popsán na příkladech konkrétních provedení, zobrazených na výkresech, na kterých obr. 1 představuje příklad provedení zrakového stimulátoru, umístitelného na hlavu stimulované osoby, obr.2 představuje schéma zapojení zrakového stimulátoru a na obr. 3 je příklad provedení zrakového stimulátoru, umístěného v motorovém vozidle.
Příklady provedení
Na obr. 1 je první příklad provedení zrakového stimulátoru podle vynálezu. Zrakový stimulátor zahrnuje zdroj 1 světelných stimulačních podnětů, který je uložen na nosiči 3 pro umístění zdroje světelných stimulačních podnětů na okraji zorného pole stimulované osoby 4.
Nosičem 3 je u tohoto provedení kšilt, umožňující umístění na hlavu stimulované osoby. Zdrojem 1 světelných stimulačních podnětů je řada LED, které jsou v pravidelných intervalech (rozteč cca 1cm) upevněny na spodní straně vnějšího okraje kšiltu na flexibilní desce tištěného plošného spoje, která kopíruje mírně konvexní tvar kšiltu.
Kšilt je opatřen upínacím páskem 5 pro umístění na hlavu stimulované osoby 4. Na upínací pásek 5 je připevněno pouzdro 6, ve kterém je uložena řídicí jednotka 2 (viz obr. 2) pro rozsvěcování jednotlivých LED a pro generování synchronizačního impulsu pro analyzátor EEG signálu k registraci mozkových evokovaných potenciálů. Ve znázorněném příkladu provedení tvoří řídící jednotku 2 mikrořadič PIC16F628A, s napájecími články 9, s konektorem 10 pro propojení s vyhodnocovacím zařízením (například PC), s přepínačem 8 pro přepínání mezi jednotlivými typy stimulaci a se spínačem 7 pro zapnutí/vypnutí stimulátoru
Řídicí jednotka 2 je stíněným kabelem 11 propojena se zdrojem 1 světelných stimulačních podnětů na kšiltu.
Kšilt se pomocí upínacího pásku 5 umístí na hlavu stimulované osoby 4 tak, aby jí neomezoval výhled a současně aby stimulaci LED vnímala. Sada LED je tak umístěna cca 20° od centra zorného pole. Osazení LED tvoří 15 cm dlouhý, přibližně kruhový oblouk o poloměru asi 10 cm, což vytíná vzorném poli pozorovatele úhel cca 80°. Barva světla použitých LED je u příkladu provedení žluto-zelená - dominantní λ = 588 nm (nanometr) a typická svítivost je 20 med (milicandela). Barva světla použitých LED ani jas však nejsou kritické, jde pouze o kompromis mezi účinností stimulace a minimálním rušením při dlouhodobém používání s pracovní zátěží.
Po zapnutí zrakového stimulátoru pomocí spínače 7 lze pomocí přepínače 8 volit mezi stimulačními programy, uloženými v řídicí jednotce 2. Program mikrořadiče umožňuje generovat stimulační podněty pohybové (postupné rozsvěcení a zhasínání jednotlivých LED v řadě, od středu k okrajům nebo od okrajů ke středu, s náhodným střídáním směru) a zábleskové (současné rozsvícení všech diod po zvolenou dobu). Více variant podnětů je použito proto, že jsou významné interindividuální rozdíly v reaktivitě jednotlivých osob a je tedy možné zvolit optimální podnět pro konkrétního uživatele.
U popsaného příkladu provedení jsou stimulační podněty generovány s periodou 1,2 s. Stimulace pohybem o rychlosti 200 - 4007s trvá 100 - 200 ms, záblesková stimulace po dobu 200 ms má frekvenci 14 Hz. Parametry stimulace jsou v širokých mezích nastavitelné programem použitého mikrořadiče. Na popisovaném stimulátoru byly zvoleny pohyblivé podněty odpovídající parametrům stimulací používaných pro hodnocení reakcí mozku pro klinické diagnostické účely - viz Kuba, M., Kubová, Z., Kremláček, J., et al. Motion-onset VEPs. characteristics, methods, and diagnostic use. Vision Res., 2007, vol. 47, s. 189202. (http://dx.doi.Org/10.1016/i.visres.2006.09.020). Je věcí jednoduché úpravy programu, aby v případě potřeby byly použity jiné varianty podnětů podle individuálních vlastností stimulované osoby.
Další příklad provedeni zrakového stimulátoru podle vynálezu je zobrazen na obr. 3. Nosič 3 se zdrojem 1 světelných stimulačních podnětů je uspořádán u horního okraje vnitřní strany čelního skla 12 motorového vozidla. Pouzdro 6 s řídicí jednotkou 2 je u tohoto provedení připevněno na přístrojové desce vozidla. Zdrojem 1 světelných stimulačních podnětů jsou opět LED. Uspořádání sady LED a řízení jejich činnosti u tohoto příkladu provedení záleží na konkrétním typu vozidla a vzdálenosti zrakového stimulátoru od očí stimulované osoby. Je třeba, aby parametry stimulace (např. - rychlost pohybu) přibližně odpovídaly výše popsanému příkladu provedení.
V neznázorněném provedení je nosič 3 se zdrojem 1 světelných stimulačních podnětů uspořádán na horním okraji přístrojové desky vozidla.
U všech popsaných provedení jsou k dispozici opakované intervaly stimulace pohybem (rychlost cca 200 - 400°/s) a záblesky (s frekvencí cca 14 Hz - vykazuje nejmenší interferenci se spontánním EEG) v trvání 100 - 200 ms, které jsou přerušovány intervaly bez stimulace trvajícími 1s (v zájmu minimalizace adaptace mozku). To umožňuje, aby se opakovaně vyhodnocovaly rozdíly mezi průměrnými reakcemi mozku na zrakové podněty (korové zrakové evokované potenciály) a základní EEG aktivitou v době mezi stimulacemi. Snímání elektrické aktivity mozku není předmětem tohoto vynálezu a může se provádět jakoukoliv známou metodou, například jednou čelní elektrodou.
Odborníkům je zřejmé, že vedle popsaných příkladů provedení lze navrhnout řadu dalších variant zrakového stimulátoru podle vynálezu, které budou spojeny společnou vynálezeckou myšlenkou a to že zdroj světelných stimulačních podnětů je uspořádán na nosiči na okraji zorného pole stimulované osoby.
Zrakový stimulator podle vynálezu lze využit nejen pro standardní diagnostická vyšetření při neuro-oftalmologických onemocněních, ale dovoluje i dlouhodobé kontinuální sledování funkce mozku v průběhu činností, u kterých může být monitorování mozkových funkcí žádoucí, např. úroveň bdělosti/únavy u řidičů a mnoha jiných profesí.
Claims (6)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Zrakový stimulátor, zahrnující zdroj (1) světelných stimulačních podnětů, spojený s řídicí jednotkou (2), vyznačující se tím, že zdroj (1) světelných stimulačních podnětů je uspořádán na nosiči/nosičích (3) pro umístění zdroje světelných stimulačních podnětů na okraji zorného pole stimulované osoby.
- 2. Zrakový stimulátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosič (3) je upraven pro umístění na hlavu stimulované osoby.
- 3. Zrakový stimulátor podle nároku 2, vyznačující se tím, že nosičem (3) je kšilt pro umístění na hlavu stimulované osoby.
- 4. Zrakový stimulátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosič (3) je uspořádán u horního okraje vnitřní strany čelního skla vozidla.
- 5. Zrakový stimulátor podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosič (3) je uspořádán na horním okraji přístrojové desky vozidla.
- 6. Zrakový stimulátor podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že zdrojem (1) světelných stimulačních podnětů je řada mikrořadičem řízených LED.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100545A CZ303192B6 (cs) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Zrakový stimulátor |
| PCT/CZ2011/000004 WO2012006972A1 (en) | 2010-07-12 | 2011-01-13 | Visual stimulator for long-term monitoring of visual perception |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ20100545A CZ303192B6 (cs) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Zrakový stimulátor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2010545A3 true CZ2010545A3 (cs) | 2012-01-25 |
| CZ303192B6 CZ303192B6 (cs) | 2012-05-23 |
Family
ID=44058987
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ20100545A CZ303192B6 (cs) | 2010-07-12 | 2010-07-12 | Zrakový stimulátor |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ303192B6 (cs) |
| WO (1) | WO2012006972A1 (cs) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015055156A1 (en) | 2013-10-15 | 2015-04-23 | Univerzita Karlova V Praze, Lekarska Fakulta V Hradci Kralove | Mobile device for long-term monitoring of visual and brain functions |
| CZ304882B6 (cs) * | 2013-10-15 | 2014-12-29 | Univerzita Karlova v Praze, Lékařská fakulta v Hradci Králové | Mobilní zařízení pro dlouhodobé monitorování zrakových a mozkových funkcí |
| CZ304979B6 (cs) * | 2014-01-10 | 2015-02-25 | Západočeská Univerzita V Plzni | Stimulátor pro neuroinformatické a reaktometrické experimenty |
| CN105640546A (zh) * | 2015-12-31 | 2016-06-08 | 南车株洲电力机车研究所有限公司 | 一种列车安全驾驶管理系统 |
Family Cites Families (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU1981488A (en) * | 1987-06-15 | 1989-01-19 | John Charles Downing | Light stimulator |
| US5709645A (en) * | 1996-01-30 | 1998-01-20 | Comptronic Devices Limited | Independent field photic stimulator |
| SE9602244L (sv) * | 1996-06-06 | 1997-12-06 | Hoek Instr Ab | System för kontroll av fordonsförares uppmärksamhet |
| US5880812A (en) * | 1997-03-13 | 1999-03-09 | Ramot-University Authority For Applied Research And Industrial Development, Ltd. | Method and apparatus for evaluating and mapping visual field |
| GB2352182A (en) * | 1999-06-05 | 2001-01-24 | Peter Carr | Photic stimulator with eye-movement cue |
| KR100454190B1 (ko) * | 2001-06-28 | 2004-10-26 | 주식회사 메디코아 | 의료용 광 자극장치 |
| WO2005098777A1 (en) * | 2004-03-22 | 2005-10-20 | Volvo Technology Corporation | Method and system for perceptual suitability test of a driver |
| US7488341B2 (en) * | 2005-09-14 | 2009-02-10 | Massachusetts Eye & Ear Infirmary | Method for optical stimulation of the vestibular system |
| JP2010512862A (ja) * | 2006-12-22 | 2010-04-30 | ニューロ−インサイト プロプライアタリー リミティド | 視覚対象に対する心理的反応を評価する方法 |
| CZ303526B6 (cs) * | 2007-06-22 | 2012-11-14 | Kyjovský@Štepán | Zarízení pro detekci ztráty bdelosti ridice |
| US20090156888A1 (en) * | 2007-10-04 | 2009-06-18 | Xianhui Su | Method and apparatus for preventing, controlling and/or treating eye fatigue and myopia |
| US20090156886A1 (en) * | 2007-12-12 | 2009-06-18 | Synapse Research Company | Method and apparatus for providing automatic eye focused therapy |
| EP2312551A4 (en) * | 2008-08-05 | 2014-10-15 | Panasonic Corp | DEVICE, METHOD AND PROGRAM FOR EVALUATING A DRIVER'S AWARENESS |
-
2010
- 2010-07-12 CZ CZ20100545A patent/CZ303192B6/cs not_active IP Right Cessation
-
2011
- 2011-01-13 WO PCT/CZ2011/000004 patent/WO2012006972A1/en not_active Ceased
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ303192B6 (cs) | 2012-05-23 |
| WO2012006972A1 (en) | 2012-01-19 |
| WO2012006972A8 (en) | 2012-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10376710B2 (en) | Apparatus and method for influencing a condition in a subject | |
| Potts et al. | The electrically evoked response of the visual system (EER) | |
| KR101814075B1 (ko) | 피부 미용 장치 | |
| US20140277323A1 (en) | Oral neural stimulator | |
| US10888221B2 (en) | Pattern stimulus for visual function testing | |
| US20150165195A1 (en) | Device for the application of a transcutaneous electrical stimulation stimulus | |
| KR101470588B1 (ko) | 뇌-뇌 인터페이스 장치 및 방법 | |
| CZ2010545A3 (cs) | Zrakový stimulátor pro dlouhodobé monitorování zrakového vnímání | |
| Mouli et al. | Performance analysis of multi-frequency SSVEP-BCI using clear and frosted colour LED stimuli | |
| WO2015055156A1 (en) | Mobile device for long-term monitoring of visual and brain functions | |
| US20120271384A1 (en) | Device for Preventing or Ameliorating Seasonal Affective Disorder | |
| US20180169428A1 (en) | Support device and user terminal | |
| WO2019012748A1 (ja) | 肌状態センサおよび美容器具 | |
| Spence et al. | Selective attention to pain: a psychophysical investigation | |
| JP2010162214A (ja) | 光照射装置 | |
| JP4362590B2 (ja) | 全視野光刺激装置 | |
| US20230066923A1 (en) | Wearable brain multi-stimulation pain control device | |
| Park | Color temperature’s impact on task performance and brainwaves of school-age children | |
| Hollerbach et al. | The magnitude of the central response to esophageal electrical stimulation is intensity dependent | |
| CN204246451U (zh) | 视力训练设备 | |
| GB2352182A (en) | Photic stimulator with eye-movement cue | |
| JP3203867U (ja) | 健康器具 | |
| KR20100136545A (ko) | 물체를 보기 위한 방법 | |
| CZ304882B6 (cs) | Mobilní zařízení pro dlouhodobé monitorování zrakových a mozkových funkcí | |
| CZ26369U1 (cs) | Mobilní zařízení pro dlouhodobé monitorování zrakových a mozkových funkcí |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20150712 |