Способ и технические средства исследования аккомодационного аппарата глаза человека в условиях зрительной нагрузки тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.17, кандидат технических наук Ленков, Михаил Владимирович

• Ленков, Михаил Владимирович
• кандидат технических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ленков, Михаил Владимирович

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ИССЛЕДОВАНИЕ АККОМОДАЦИИ ГЛАЗА В СОВРЕМЕННОЙ ОФТАЛЬМОЛОГИИ.

1.1 Основные сведения об аккомодационном аппарате глаза.

1.2 Методика и аппаратура исследования аккомодации глаза.

1.3 Практические аспекты исследования аккомодации глаза.

1.4 Обзор методов исследования аккомодации глаза.

1.5 Основные подходы к построению приборов исследования электрофизиологических параметров аккомодации.

1.6 Выводы.

ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ИННЕРВАЦИИ ЦИЛИАРНОЙ МЫШЦЫ ГЛАЗА ПРИ АККОМОДАЦИИ.

2.1 Элементы нервно-мышечной системы цилиарного мускула в структуре его электрической модели.

2.2 Структурно-функциональная модель цилпарной мышцы.

2.3 Электрические модели элементов нервно-мышечного аппарата цилиарной мышцы глаза.

2.4 Количественная оценка биопотенциалов цилиарной мышцы в рамках условий проведения экспериментальных исследований.

2.5 Выводы.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА СПОСОБА И АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫХ СРЕДСТВ ДИАГНОСТИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИАРНОЙ МЫШЦЫ ГЛАЗА ПРИ АККОМОДАЦИИ.

3.1 Разработка электрографического способа диагностики аккомодационного аппарата глаза в процессе зрительной нагрузки.

3.2 Разработка аппаратного средства регистрации биопотенциалов цилиарной мышцы.

3.3 Оценка инструментальной погрешности устройства регистрации биопотенциалов цилиарной мышцы.

3.4 Разработка измерительных электродов для съема биопотенциалов цилиарной мышцы.

3.5 Анализ площади контактов электродов и метрологическая оценка их влияния на регистрируемый сигнал.

3.6 Разработка электронно-механической конструкции синхронизирующего устройства и его программного прототипа.

3.7 Методика проведения электрофизиологического исследования биопотенциалов цилиарной мышцы глаза при аккомодации.

3.8 Анализ факторов методической погрешности.

3.9 Прикладная программа цифровой регистрации и обработки биопотенциалов цилиарной мышцы глаза при аккомодации.

3.10 Выводы.

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ЦИЛИАРНОЙ МЫШЦЫ ГЛАЗА ПРИ АККОМОДАЦИИ.

4.1 Регистрация и параметрический анализ биопотенциалов цилиарной мышцы на основе аппаратно-программного комплекса.

4.2 Прикладная программа сопоставления электрических параметров нервно-мышечного аппарата цилиарного тела при аккомодации.

4.3 Проверка адекватности электрической модели цилиарной мышцы глаза.

4.4 Выводы.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Способ и технические средства исследования аккомодационного аппарата глаза человека в условиях зрительной нагрузки»

Единственной функциональной системой организма человека, обеспечивающей поступление до 85% информации в головной мозг из окружающего мира, является зрительная система [92].

Сохранить высокую работоспособность зрительного аппарата человека при поступлении больших объемов различного рода визуальной информации возможно только в оптимальных условиях функционирования глаз. В противном случае это приводит к быстрому утомлению, рассеиванию внимания и, как следствие, потере части информации. В большей степени последнее ощущают люди, деятельность которых связана с постоянной зрительной нагрузкой. А это, прежде всего: учащиеся образовательных учреждений; операторы ЭВМ; работники прецизионного труда; спортсмены: стрелки, биатлонисты, баскетболисты; водители транспорта, а также люди, страдающие нарушениями рефракции глаза: близорукостью и дальнозоркостью. Согласно данным НИИ глазных болезней РАН на март 2006 года в России около 85% людей в возрасте от 14 до 45 лет, деятельность которых связана со зрительным напряжением, в той или иной степени пренебрегают правилами зрительной эргономики, вследствие чего 55% из них имеют приобретенную патологию зрения, в большинстве случаев вызванную нарушением аккомодационной функции глаза. В этой связи большое значение для анализа состояния органов зрения в условиях зрительной нагрузки имеет регулярная диагностика, которая позволяет выявить на ранней стадии функциональные изменения и своевременно провести профилактические мероприятия по реабилитации глаз, а в случае патологических нарушений предотвратить развитие болезни соответствующим лечением. Однако эффективность выбора профи-лактико-терапевтических мероприятий, прежде всего, зависит от наличия соответствующей диагностической аппаратуры способной достоверно и с высокой точностью определить очаг поражения и отследить динамику прогрессирования болезни.

Следует также отметить, что при современном высоком уровне технического обеспечения общества, когда в повседневную жизнь большинства людей основательно внедрились новые информационные технологии и глобальная сеть Интернет, которые неотъемлемо связаны с постоянным потоком видеоинформации, поступающей через мониторы компьютеров, вопросы поиска методов и средств для поддержания оптимальных параметров функционирования зрительного аппарата человека ставятся еще более остро, особенно для людей молодого возраста. По статистике Министерства здравоохранения России более миллиона детей страдают различными заболеваниями глаз и нарушениями зрения: близорукостью, дальнозоркостью, нарушениями преломляющей способности хрусталика, амблиопией (слабовидением) и косоглазием. Всего в России 11 тысяч детей с тяжелыми нарушениями зрения, из них около 3 тысяч - полностью слепые. С каждым годом число таких детей растет. Основные причины - несвоевременная диагностика нарушений зрения и как следствие отсутствие лечения.

Исследования известных отечественных и зарубежных специалистов-офтальмологов Кравкова С.В., Ананина В.Ф., Розенблюма Ю.З., Волкова В.В., Да-шевского А.И., Грегори P.JL, Глассера А., Кауфмана П. и др. в области влияния зрительных нагрузок на глаза человека, описанные в работах [11,16,17,25,29,34,36,37,92, 98,118,119,124-126], показали, что в большинстве случаев подвержен усталости аккомодационный аппарат глаза, который отвечает за четкое видение предметов, расположенных на различных расстояниях от глаза. В процесс аккомодации вовлекаются десятки элементов глаза, среди которых основную роль выполняет цилиарная (аккомодационная) мышца.

В современной офтальмологии для исследования работоспособности цилиар-ной мышцы в условиях зрительной нагрузки традиционно применяются оптические автоматизированные и оптические ручные методы [1-7,11,12,17,28,34,36,37,77-84,92, 98,100-108,125]. Однако их направленность не позволяет с высокой диагностической точностью определить состояние цилиарной мышцы при аккомодации. Это связано с тем, что разработанные ручные тесты предусматривают активное участие обследуемого в оценке конечных результатов, где может проявляться элемент субъективности, а широкие прикладные возможности существующих зарубежных офтальмологических аппаратно-программных средств, в том числе лазерных аккомодометров, авторефрактометров и кератографов, не позволяют провести полную функциональную диагностику цилиарной мышцы при аккомодации, ограничиваясь морфометрически-ми измерениями или косвенным определением ее оптических параметров. Вместе с этим попытки применения для диагностики известных электрографических методов, таких как реоофтальмография, электроретинография, электроокулография, направленных на изучение параметров других отделов органов зрения и их функций, не дали положительного результата [34,36,98]. Исследования, проведенные Г. Шубертом, X. Хадживара и С. Ищикава, описанные в [34], показали, что наиболее эффективным способом оценки состояния цилиарной мышцы глаза является определение динамики ее электрических параметров, которые с высокой точностью отражают физиологическое состояние аккомодационного аппарата и достоверно позволяют судить о состоянии органов зрения в целом (в условиях процесса аккомодации). До настоящего времени предпринятые попытки данных ученых в части исследования амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы в связи с отсутствием четкой методики регистрации и подходящей аппаратуры были безуспешными [34].

Кроме того, анатомо-физиологические особенности расположения и функционирования цилиарной мышцы, а также условия проведения офтальмологических исследований предъявляют свои специфичные требования к такой диагностической аппаратуре: эргономичное и безопасное исполнение всех конструктивных элементов, выделение полезного сигнала из широкого спектра разноамплитудных шумов при ограниченном времени регистрации, синхронизация искусственных стимулов с естественной электрофизиологической реакцией на них, имитация зрительной нагрузки и др. Это возможно при наличии специализированных программно-аппаратных средств, которые должны совмещать в себе варианты компьютерной реализации метода и варианты цифровой обработки измеряемых параметров. Это указывает на необходимость и целесообразность разработки новых универсальных способов и электродиагностических устройств их реализации для оценки состояния цилиарной мышцы. Кроме этого разработка адаптированных к объекту исследования технических средств является более оправданной с точки зрения оперативной и независимой от субъективных факторов оценки параметров, характеризующих состояние органов глаза в процессе статической и динамической зрительных нагрузок.

Электрофизиологические исследования аккомодационного аппарата, направленные на изучение динамики электрических параметров цилиарной мышцы, позволяют достоверно определять состояние как поверхностных, так и внутренних структур органа зрения. Это, прежде всего, основано на определении источника электрического сигнала, его природы и внутренних электрических взаимосвязей с другими органами. В настоящее время в таких исследованиях заинтересованы специалисты в области электро- и нейрофизиологии глаза с целью создания адекватной электрофизиологической модели зрительно-глазодвигательной системы человека. До настоящего времени основой теоретического изучения органа зрения являлась анатомическая модель глаза, которая раскрывает анатомо-физиологическое строение и взаимосвязи на органном уровне. Однако теоретическая модель не отражает внутреннего энергетического или физико-химического взаимодействия элементов глаза. Для полного понимания функционирования различных структур органа зрения необходимо на основании их пространственных или, в простейшем случае, линейных электрических моделей формировать электрическую модель зрительного анализатора.

Это подчеркивает актуальность задач, направленных на разработку и внедрение в офтальмологическую практику электродиагностических методов и технических средств оперативной диагностики состояния аккомодационного аппарата человека. Это позволит с высокой точностью определять степень влияния зрительной нагрузки и корректировать ее, тем самым оптимизировать процесс восприятия зрительной информации. При этом результаты электрофизиологических исследований являются необходимой частью создания адекватной электрической модели глаза и способствуют решению ряда актуальных научно-технических задач.

Цель работы и задачи исследования. Целью диссертации является повышение эффективности диагностики аккомодационного аппарата глаза человека путем разработки способа и технических средств исследования динамики биопотенциалов цилиарной мышцы в условиях естественной зрительной нагрузки или ее имитации.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи исследования:

-провести сравнительный анализ существующих методов и технических средств исследования аккомодационного аппарата глаза в условиях зрительной нагрузки, на основе которого сформулировать требования к способу объективного исследования цилиарной мышцы при аккомодации и техническим средствам его реализации; -разработать электрическую модель цилиарной мышцы глаза, характеризующую ее функционирование в структуре нервно-мышечного управления в процессе зрительной нагрузки, и получить аналитическое описание сигнала биопотенциалов цилиарной мышцы на поверхности глазного яблока при аккомодации; -разработать неинвазивный электрографический способ регистрации амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы для оперативной диагностики состояния аккомодационного аппарата глаза, обеспечивающей получение как клинической, так и научно-исследовательской информации; -разработать электродные устройства для съема биопотенциалов цилиарной мышцы через веки при аккомодации, обеспечивающие необходимую точность измерения и максимально благоприятные условия для глаза обследуемого в процессе регистрации при многократных и продолжительных измерениях;

-разработать аппаратно-программный комплекс оперативной диагностики аккомодационного аппарата глаза, обеспечивающий измерение амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы при аккомодации; -провести проверку адекватности электрической модели цилиарной мышцы по заданным статистическим критериям на основании вычислительного эксперимента.

Достоверность полученных результатов. Соотношения, описывающие изменение электрических потенциалов цилиарной мышцы в процессе ее сократительной деятельности (при аккомодации), разработаны на основе общепризнанной теории распространения электрического сигнала в нервно-мышечной среде А. Ходжкина и теории электростатического поля. Экспериментальные исследования по определению амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы при аккомодации показали адекватность выведенных расчетных соотношений. Диагностическая достоверность экспериментальных исследований, полученных на основе применения аппаратно-программного комплекса, проверена и подтверждена на трех категориях обследуемых: людях без зрительной патологии и людях с нарушением рефракции глаза - близорукостью и дальнозоркостью.

Научная новизна работы

1. Впервые предложена электрическая модель цилиарной мышцы глаза, отличающаяся расширенным представлением числа токовых компонентов, образованных ионными процессами на мембране гладкомышечного волокна и участвующих в формировании его электрического потенциала при аккомодации глаза.

2. Впервые предложено аналитическое описание амплитудно-временной характеристики сигнала электрических потенциалов цилиарной мышцы при аккомодации глаза, позволяющее производить их численный расчет на поверхности века для людей с различной рефракцией.

3.Впервые предложен электрографический способ исследования аккомодационного аппарата глаза человека, основанный на определении максимальной амплитуды биопотенциалов цилиарной мышцы и времени ее достижения в процессе аккомодации, отличающийся возможностью неинвазивной регистрации амплитудно-временной характеристики биопотенциалов цилиарной мышцы в естественных для обследуемого условиях и позволяющий повысить точность определения функциональных нарушений аккомодационного аппарата и снизить время процедуры диагностики.

4. Определены диагностические амплитудно-временные параметры, позволяющие с высокой точностью выявлять нарушения рефракции глаза.

Практическая значимость работы. Разработанная электрическая модель цилиарной мышцы и ее аналитическое описание, обеспечивающие адекватное представление динамики электрофизиологических процессов при аккомодации глаза в области электро- и нейрофизиологии глаза, позволяют:

1. Проводить лабораторные исследования функциональных нарушений аккомодационного аппарата глаза;

2. Проводить клинические и научно-практические исследования функционирования цилиарной мышцы глаза при различных зрительных и нервно-мышечных патологиях и выявление новых форм заболеваний;

3.Уточнять электрофизиологическую модель зрительно-глазодвигательной системы человека.

Применение предложенного способа и аппаратно-программных средств диагностики в офтальмологии позволяет повысить достоверность и точность определения работоспособности аккомодационного аппарата глаза человека, выявлять потенциальные возможности цилиарной мышцы у людей с различными нарушениями рефракции глаза. Это достигается за счет следующих полученных результатов работы:

1. Разработки электродных устройств, позволяющих неинвазивно и долговременно выполнять съем биопотенциалов с поверхности век и обеспечивающих максимально комфортные условия для глаз обследуемого в процессе измерений;

2. Разработки прикладной программы, обеспечивающей многомерную регистрацию и обработку биоэлектрических сигналов цилиарной мышцы глаза при аккомодации;

3. Разработки прикладной программы визуализации динамики амплитудно-временных параметров биоэлектрических потенциалов цилиарной мышцы глаза при аккомодации в соответствии с управляющими сигналами ее иннервации;

4. Разработки механического устройства синхронизации предъявляемых искусственных стимулов аккомодации и естественной электрофизиологической реакции на них цилиарной мышцы и его программного прототипа.

Методы исследования. При решении поставленных задач применялись «Современная мембранная теория о роли ионных градиентов в генерировании нервного импульса и о механизме распределения ионов между клеткой и средой» А. Ходжки-на, теория электростатического поля, математический аппарат теории вероятностей и математической статистики, интегрального и дифференциального исчисления, теории случайных сигналов, теории численного анализа, методы математического моделирования на ЭВМ.

Проведена экспериментальная проверка диагностического эффекта от использования амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы для оценки состояния аккомодационного аппарата глаза человека в процессе зрительной нагрузки с применением аппаратно-программного комплекса диагностики аккомодационного аппарата глаза. Сравнние данных расчета с результатами практических исследований проводилось посредством вычислительного эксперимента.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на всероссийской НТК «Биотехнические, медицинские и экологические системы и комплексы» (г. Рязань, 2000-2005 гг.), международной НПК «Вуз. Здоровье. Интеллект. Биоинформационные оздоровительные технологии» (г. Волгоград, 2001 г.), международной НТК «Методы и средства измерения в системах контроля и управления» (г. Пенза, 2002 г.), всероссийской конференции «Современная образовательная среда» (г. Москва, ВВЦ, 2002 г.), V международной,.) НТК «Современные средства управления бытовой техникой» (г. Москва, 2003 г.), V межвузовской НПК «Информационные технологии в XXI веке» (г. Москва, ь 2003 г.), НПК Рязанского государственного медицинского университета им. акад. И.П. Павлова (г. Рязань, 2004 г.), X всероссийской НТК «Новые информационные технологии в научных исследованиях и в образовании» (г. Рязань, 2005 г.), УП меж-^ вузовской НПК «Информационные технологии в XXI веке» (г. Москва, 2005 г.).

Результаты диссертационной работы использовались в двух госбюджетных научно-исследовательских работах (рег.№ НИР: 04.02.084/204, 2001-2002 гг; рег.№ НИР: 204.02.04.005, 2003-2004 гг, программа "Научные исследования высшей школы по приоритетным направлениям науки и техники").

Экспериментальный образец аппаратно-программного комплекса диагностики аккомодационного аппарата глаза демонстрировался на выставке «Наука и образование» (г. Москва, ВВЦ, 2002 г.).

Клиническая апробация макета аппаратно-программного комплекса диагностики аккомодационного аппарата глаза проведена на базе кафедры глазных и ЛОР болезней ГОУВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Росздрава», ГУЗ «Рязанская клиническая больница им. Н.А. Семашко».

Основные положения, выносимые на защиту

1. Электрическая модель цилиарной мышцы глаза и ее аналитическое описание, характеризующие электрофизиологические процессы иннервации цилиарной мышцы в структуре нервно-мышечного управления при аккомодации глаза и обеспечивающие численное определение биопотенциалов цилиарной мышцы на поверхности век.

2.Автоматизированный электрографический способ диагностики аккомодационного аппарата глаза человека, основанный на анализе амплитудно-временных показателей биопотенциалов цилиарной мышцы при аккомодации, и аппаратно-программное средство его реализации для выявления людей с различной рефракцией глаза.

3.Конструкции электродных устройств, обеспечивающих неинвазивное долговременное отведение биопотенциалов с поверхности век и максимально комфортные условия пребывания глаз обследуемого в процессе измерений.

4. Структура и алгоритм работы механического элемента синхронизации и его программного прототипа предъявляемых искусственных стимулов аккомодации и естественной электрофизиологической реакции на них цилиарной мышцы.

Внедренне результатов работы. Полученные в работе результаты научно-практических исследований внедрены в клиническую практику на кафедре глазных и ЛОР болезней ГОУВПО «Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова Росздрава», ГУЗ «Рязанская клиническая больница им. Н.А. Семашко», в учебный процесс ГОУВПО «Рязанский государственный радиотехнический университет», использованы при проектировании физиотерапевтического оборудования в ООО НПФ «РРТИ-Интерком», что подтверждается соответствующими актами внедрения.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 35 печатных работ, из них 1 положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ, 1 свидетельство об отраслевой регистрации программы для ЭВМ, 4 статьи в центральной печати, 6 статей в межвузовских сборниках, 23 тезиса докладов на конференциях.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы, включающего 139 наименований, и одного приложения. Диссертация содержит 148 страниц основного текста, 60 страниц рисунков и таблиц (98 рисунков и 20 таблиц).

Заключение диссертации по теме «Приборы, системы и изделия медицинского назначения», Ленков, Михаил Владимирович

Основные выводы и результаты работы:

1. Предложена адекватная электрическая модель цилиарной мышцы глаза. Получено аналитическое описание сигнала биопотенциалов на поверхности цилиарного тела на основе представления динамики компонентных мембранных токов его гладко-мышечного волокна. Установлено, что максимальное значение потенциала цилиарной мышцы на поверхности глазного яблока составляет 40мкВ, а время его достижения 0,5с. При этом частотный спектр сигнала лежит в диапазоне от 0 до 40Гц.

2. Предложен неинвазивный электрографический способ регистрации амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы для диагностики состояния аккомодационного аппарата глаза, обеспечивающий получение достоверной как клинической, так и научно-исследовательской информации. Предложена система электродных отведений потенциалов через веки. Произведена оценка составляющей методической погрешности от смещения электрода на поверхности века на 1мм, ее значение не превышает 0,8%.

3.Разработаны конструкции электродных преобразователей для неинвазивной регистрации биопотенциалов цилиарной мышцы через веки при аккомодации, обеспечивающие необходимую точность измерения и максимально комфортные условия для глаза обследуемого в процессе регистрации. Предложена методика расчета площади электродов, на основе которой обоснованы геометрические размеры отводящих контактов разработанных преобразователей и произведен выбор материала для их изготовления. Погрешность флуктуации теплового шума составляет 1,0*10"6% по отношению к минимальному уровню входного сигнала.

4. Предложена структура аппаратно-программного комплекса диагностики аккомодационного аппарата глаза, обеспечивающего измерение амплитудно-временных параметров биопотенциалов цилиарной мышцы. Выполнено экспериментальное подтверждение эффективности его применения на основе 200 экспериментальных исследований, проведенных на эмметропических глазах обследуемых, которые показали положительный диагностический эффект в 186 случаях (93%).

5.Предложены механическое устройство синхронизации и его программный прототип, обеспечивающие согласование моментов предъявления тест-объектов и электрофизиологической реакции цилиарной мышцы, а также выполнение диагностики в естественных для обследуемого условиях с возможностью применения метода синхронного накопления сигнала, что повышает отношение сигнал-шум в ~7 раз. Получено экспериментальное подтверждение эффективности применения варианта программного синхронизатора.

6. Доказана адекватность электрической модели цилиарной мышцы на основе сопоставления экспериментальных исследований сигналов биопотенциалов цилиарной мышцы с полученной для иге теоретической моделью, разброс их значений сом | ставляет ±1,5-10 (мкВ-с) с доверительной вероятностью границ р= 0,95. 7. Результаты работы внедрены в офтальмологическую практику исследования нарушений зрительных функций при аккомодации, связанных с патологиями рефракции глаз, что значительно повысило достоверность определения функционального состояния аккомодационного аппарата в целом и его элементов, а также позволило классифицировать выявляемые заболевания, имеющие нервный или мышечный характер.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Представленный материал диссертации является результатом научно-исследовательской работы, проводимой автором на кафедре Информационно-измерительной и биомедицинской техники Рязанского государственного радиотехнического университета. На его основе показано, что применение в офтальмологической практике предлагаемых объективного способа электрической диагностики глаза, основанного на неинвазивной регистрации биопотенциалов цилиарной мышцы (заявка на патент на изобретение РФ №2005118316/14), и аппаратно-программного комплекса его реализации (заявка на патент на изобретение РФ №2005118316/14, положительное решение о выдаче патента на изобретение РФ №2005103894/14; свидетельство об отраслевой регистрации программы для ЭВМ №50200500516, инв. №4614), обеспечивает оперативную и достоверную оценку функционального состояния аккомодационного аппарата глаза человека в процессе зрительной нагрузки, а также позволяет выявлять потенциальные возможности цилиарной мышцы у людей с различными нарушениями рефракции глаза (близорукости и дальнозоркости). Результаты исследования потенциалов цилиарной мышцы, получаемые на основе разработанного диагностического комплекса, используются также при выполнении электрофизиологического анализа состояния ее нервной структуры при аккомодации, что является необходимым для осуществления полной оценки работоспособности аккомодационного аппарата и нейрофизиологических исследований глаза в процессе зрительной нагрузки. Эргономичное исполнение аппаратной части измерительного комплекса и возможность проведения компьютерной автоматизированной диагностики электрических потенциалов цилиарной мышцы значительно расширили контингент обследуемых, куда вошли дети и люди с нарушением психики. Широкие прикладные возможности разработанного аппаратно-программного средства объективной диагностики аккомодационного аппарата глаза на фоне низких его стоимостных показателей делают данный технический комплекс доступным для массового оснащения им различных медицинских учреждений, офтальмологических кабинетов образовательных учреждений, промышленных и производственных предприятий, а также центров спортивного и военного назначения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ленков, Михаил Владимирович, 2006 год

1. А.с. 178038 СССР, МПК А 61 В 3/10. Устройство для наложения датчиков при электроокулографии / Баскакова Л.Г. (СССР). № 915469/31-16; Заявл. 06.08.1964; опубл. 08.01.1966, Бюл. № 2.2 с.

2. А.с. 456610 СССР, А 61 В 3/09. Эргографический способ исследования работоспособности цилиарной мышцы / Волков В.В., Колесникова Л.Н., Парпаров А.Б.; заявитель Волков В.В. № 1872842/31-16; Заявл. 16.01.1973; опубл. 15.01.1975, Бюл. № 2.1 с.

3. А.с. 1644900 СССР, А 61 В 3/10. Устройство для реографии глаза / Басинский С.Н., Вагин Б.И.; заявитель Благовещенский государственный медицинский ин-статут. № 4671684/14; Заявл. 03.04.1989; опубл. 30.04.1991, Бюл. № 16.3 с.

4. А.с. 1766401 СССР, А 61 F 9/00, А 61 N 2/00. Способ лечения нарушений аккомодации / Оковитов В.В., Гуськов А.Р., Васильев А.И. и др.; заявитель Оковитов В.В. № 4310308/14; Заявл. 29.09.1987; опубл. 07.10.1992, Бюл. № 37.4 с.

5. А.с. 810206 СССР, MKJI3 А 61 В 3/00. Датчик для реоофтальмографии / Чибире-ие И.К.; заявитель Научно-исследовательский институт экспериментальной и клинической медицины. № 1717647/28-13; Заявл. 25.11.1971; опубл. 07.03.1981, Бюл. № 9.3 с.

6. Ананин В.Ф. Аккомодация и близорукость: монография / рецензент В. А. Филин. М.: Изд-во РУДН и Биомединформ, 1992. 136 с.

7. Ананин В.Ф., Аветисов Э.С., Киприянова Т.И. Объективный метод регистрации аккомодации глаза методом сканирования щелевого изображения, отраженного от сетчатки глаза // Вестник офтальмологии. 1971, №2. С. 61-63.

8. Барановский A.JL, Калиниченко А.Н., Манило JI.A. и др. Кардиомониторы. Аппаратура непрерывного контроля ЭКГ : Учеб. пособие для вузов / под ред. A.JI. Барановского и А.П. Немирко. М.: Радио и связь, 1993. 248 с.

9. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: учеб. для вузов по спец. «Радиотехника». 2-е изд., перераб и доп. М.: Высш. шк., 1988.448 с.

10. Ватченко А.А. Спазм аккомодации и близорукость. Киев: Здоров'я, 1977.120 с.

11. Волков В.В., Горбань А.И., Джалиашвили О.А. Клиническая визо- и рефрактометрия. Л.: Медицина, 1976.216 с.

12. Гехт Б.М., Касаткина Л.Ф., Самойлов М.И. и др. Электромиография в диагностике нервно-мышечных заболеваний. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997. 370 с. ISBN 5230-24763-0.

13. ГОСТ Р 50444-92 Приборы, аппараты и оборудование медицинские. Общие технические условия.

14. ГОСТ Р 50267.0-92. Изделия медицинские электрические. Общие требования безопасности.

15. ГОСТ 24878-81. Электроды для съема биоэлектрических потенциалов. Термины и определения.

16. ГОСТ 25995-83. Электроды для съема биоэлектрических потенциалов. Общие технические требования и методы испытаний.

17. Гнездицкий В.В. Вызванные потенциалы мозга в клинической практике. Таганрог: Изд-во ТРТУ, 1997.252 с. ISBN 5-230-24743-6.

18. Грановский В.А., Сирая Т.Н. Методы обработки экспериментальных данных при измерениях. JL: Энергоатомиздат, 1990.288 с.

19. Грегори P.JI. Глаз и мозг. Психология зрительного восприятия / пер. с англ. Е.Д. Хомской; под общ. ред. и с предисловием А.Р. Лурия и В.П. Зинченко. М.: Прогресс, 1970.271 с.

20. Гусев В.Г. Информационные свойства электрических параметров кожного покрова. Уфа: Гилем, 1998.173 с.

21. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. — 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Энергоатомиздат, 1988.304 с.

22. Дашевский А.И. Новые методы изучения оптической системы глаза и развития его рефракции. Киев: Госмедиздат УССР, 1956.164 с.

23. Дашевский А.И. Ложная близорукость. М.: Медицина, 1973.152 с.

24. Демирчоглян Г.Г., Катыс Г.П. Бионические информационные системы зрения / Акад. наук Армянской ССР, Отд. биолог, наук; Лаб. зрительной рецепции. Ереван: Изд-во АН Армянской ССР, 1974.154 с.

25. Дьяконов В Л. Энциклопедия Mathcad 200 li и Mathcad 11. М.: СОЛОН-Пресс,. 2004. 832 с.

26. Еременко Н.С. Свидетельствуют ли резервы аккомодации вдаль о силе цилиарной мышцы // Офтальмологический журнал. 1985, №4. С. 239-242.

27. Катц Б. Нерв, мышца и синапс / пер. с англ. Ю.И. Лашкевича; под ред. и с предисловием B.C. Гурфинкеля. М.: Мир, 1968.220 с.

28. Кацнельсон Л.А. Реография глаза. М.: Медицина, 1977.120с.

29. Качалов Ю.П., Гнетов А.В., Ноздрачев А.Д. Металлический микроэлектрод / Акад. наук СССР, Отд. физиологии. Л.: Наука, 1980. 159 с. (Методы физиол. исследований).

30. Клиническая физиология зрения : сб. науч трудов / Под ред. А.А. Яковлева, A.M. Шамшиновой, М.В. Зуева и др.; МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца, Лаб. кпинич. физиологии зрения им. С.В. Кравкова. М.: АО «Русомед», 1993.303 с.

31. Кравков С.В. Глаз и его работа. Психология зрения, гигиена освещения. 4-е изд., перераб и доп., Акад. наук СССР. М.: Изд-во АН СССР, 1950.531 с.

32. Кузнецов Ю.А. Состояние аккомодации как показатель напряженности зрительной работы // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1975, №2. С. 43-45.

33. Тамбовский А.Н., Бархударян Р.Г., Ленков М.В. Еще об одной составляющей целевой точности // Эргономические основы двигательной активности: Материалы Международной научн. конф. Рязань: Изд-во РГРТА, 1999. С. 71-73.

34. Тамбовский А.Н., Ленков М.В. Устройство для регистрации работы цилиарной мышцы // Современная образовательная среда: Тезисы докладов по материалам Всероссийской конференции. М.: Изд-во Всероссийский выставочный центр, 2002. С. 172-173.

35. Ленков М.В. Эквивалентная электрическая схема органа зрения // Современные средства управления бытовой техникой: Материалы V Международной научно-технической конференции / Под ред. проф. Ю.Н. Маслова. М.: Изд-во МГУ сервиса, 2003. С. 30-31.

36. Рязань: Изд-во РГРТА, 2004. С. 80-91.

37. Ленков М.В. Экспериментальные исследования электрических параметров цилиарной мышцы // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. М.: Радиотехника, 2005, №7. С. 31-36.

38. Ленков М.В., Рязанов А.В. Программа для многомерной регистрации и обработки биоэлектрических сигналов цилиарной мышцы глаза при аккомодации в условиях зрительной нагрузки // Компьютерные учебные программы и инновации. М: ФГНУ «Госкоорцентр», 2006, № 3.

39. Матюшкин Д.П. Основы электрофизиологии: Учеб. пособие / под ред. Г.Р. Броун и С.М. Верещагина; ЛГУ им. А.А. Жданова. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. 103 с.

40. Пат. 2143835 Российская Федерация, МПК7 А 61 В 3/10. Способ оценки аккомодации глаза / Лапочкин В.И., Свирин А.В., Джафарли Т.Б.; заявитель и патентообладатель Лапочкин В.И. № 99106177/14; Заявл. 01.04.99; опубл. 10.01.2000. 9 с.

41. Пат. 2080845 Российская Федерация, МПК6 А 61 F 9/00. Способ лечения амб-лиопии / Авдеева А.А.; заявитель и патентообладатель Авдеева А.А. № 96119765/14; Заявл. 11.10.1996; опубл. 10.06.1997.4 с.

42. Пейтон А.Дж., Волш В. Аналоговая электроника на операционных усилителях. М.: Бином, 1994.

43. Пустыльник Е.И. Статистические методы анализа и обработки наблюдений. М.: Наука, 1968.

44. Рубцов А.М. Роль саркоплазматического ретикулума в регуляции сократительной активности мышц // Соровский образовательный журнал. 2000. т.6, №9. С. 17-24.

45. Садовский Г.А. Обработка результатов измерений: учеб. пособие / М-во общ. и проф. образования РФ ; Рязанская государств, радиотехн. акад. Рязань: РГРТА, 1997. 80 с. ISBN 5-7722.

46. Садовский Г.А. Оценка инструментальных погрешностей и результатов измерений: методич. указания к практич. занятиям, курс, и дипл. проектированию / Рязанский радиотехн. инст. Рязань: Изд-во РРТИ, 1986.36 с.

47. Сомов Е.Е. Методы офтальмоэргономики / Акад. наук СССР, Отд. физиологии. JL: Наука, 1989.157 с. (Методы физиол. исследований).

48. Темников Ф.Е. Теоретические основы информационной техники. М.: Энергия, 1979. С. 374-375.

49. Уидроу Б., Стирс С. Адаптивная обработка сигналов. М.: Радио и связь, 1989. 440 с.

50. Учебник по статистике StatSoft. Электрон, текстовые, граф. дан. М.: StatSoft, Inc, 2001. Режим доступа: www.statsoft.ru/home/textbook/default.htm.

51. Функциональная структура анализаторов (математические и нейрофизиологические аспекты) / Под ред. С.В. Фомина, В.И. Гусельникова. М.: Изд-во Моск. унта, 1976. 176 с.

52. Ходжкин А. Нервный импульс / пер. с англ. JI.M. Цофиной; под ред. и с предисловием Е.А. Либермана. М.: Мир, 1965.125 с.

53. Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. М.: Медицина, 1998.416 с.

54. Якубовский С.В. и др. Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы. М.: Радио и связь, 1989.

55. Pat. 2133668 Canada, Int. CI.5 A 61 N 1/36, A 61 N 5/06. Photo Electronics Pulsate Vision Fatigue Curing Device / Chen, Qing S.; Filed 05.10.1994; Publ. 06.04.1996.

56. Pat. 10217310 Miinchen, Bundesrepublic Deutschland, Int. CI.7 A 61 F 9/007. Die folgenden Angaben sind den vom Anmelder eingereichten Unterlagen entnommen / Merlaku, Kastriot; № 10217310.9; Anmelde 18.04.2002; Offenlegug 06.11.2003.

57. Pat. W003/032824 Hunenberg, European patent, Int. CI.7 A 61 В 3/00. Method for determining accommodation / J. Campin; Int. Appl. № PCT/US02/32811; Filing 15.10.2002; Publ. 24.04.2003; Priority №09/977,538; 15.10.2001.11 CI.

58. Pat. 6083251 Tokyo, Japan, Int. CI.7 A 61N 1/36. Eye treatment method and apparatus / Shindo K.; Appl. № 09/190,928; Filed 12.11.1998; Publ. Jul. 04,2000 9 CI.

59. Pat. 5173724 Topanga, Calif, Int. CI.5 A 61 В 3/00. Optical system which helps reduce eye strain / Bonham C.V. et al.; Appl. № 626,560; Filed Dec. 12,1990; Publ. Dec. 22,1992. 19 CI.

60. Pat. ЕР 1157656 Noventa Padovana, Italia, European patent, Int. CI.7 A 61 В 3/04, A 61 В 3/09. Device for subjective measurement of ocular convergence / De Lorenzo,

61. Dario; Appl. № 01111999.7; Filing 22.05.2001; Publ. 28.11.2001, Bull. 2001/48; Priority 26.05.2000, IT PD000142.

62. Pat. JP11239622 Japan, A 61 N 1/32, A 61 F 9/007. Eye treating device, recording medium for eye treatment and eye treating system / Shindo K.; Appl. № JP19980315807; Filed 06.11.1998; Publ. 07.09.1999; Priority 13.11.1997, JP

63. Ш7(МШ3006 (CN), A 61 F 9/00, A 61 H 5/00, A 61 N 2/08. Equipment forpreventing and treating myopia / Yongheng W., Shuo W.; Appl. № CN 20000129357; Filed 24.11.2000; Publ. 26.06.2002.

64. Pat. 4386831 Lausanne, Switzerland, Int. CI3 A 61 В 3/10, G 02 С 7/04. Device for the measurement of electrical potentials of the eye / Pierre-Alain Grounauer, Rue de Г Ale; Appl. № 237737; Filed Feb. 24,1981; Publ. Jun. 7,1983.

65. Pat. 431950 Stuttgart, Bundesrepublic Deutschland, Klasse 30d, Gruppe 26. Of-fenlegug 27.07.1926.

66. Pat. 4417581 Gainesville, Fla, Int. CI3 A 61 В 5/04. Corneal electrode for electroreti-nography / Dawson W.D.; Appl. № 194936; Filed Oct. 7,1980; Publ. Nov. 29,1983.

67. William H.A. Beaudot Sensory coding in the vertebrate retina: towards an adaptive control of visual sensitivity // Computation in Neural Systems. Switzerland: Centre Suisse d'Electronique et de Microtechnique SA. 1996, Vol. 7. P. 317-323.

68. Seung-Pyo Chae, Jeong-Woo Lee, Woo-Young Jang et al. ERG Signal Modeling Based on Retinal Model // IEICE TRANS. Fundamentals. 2001, Vol. E84-A. №6. p. 1515-1524.

69. Croft M.A., Glasser A., Kaufman P.L. Accommodation and Presbyopia // Invest Ophthalmol Vis Sci 1999. P. 33-46.

70. Gollee H.A, Murray-Smith D.J., Jarvis J.C. Nonlinear Approach to Modeling of Electrically Stimulated Skeletal Muscle // IEEE Transactions on Biomedical Engineering. 2001, Vol. 48. №4. P. 406-415.

71. Guiraud D., Poignet P., Wieber P.B. et al. Modelling of the human paralysed lower limb under FES // ICRA 2003 P. 1-6.

72. Vilupuru A.S., Glasser A. Dynamic accommodation in rhesus monkeys / College of Optometry, University of Houston // Vision Research 2002, Vol. 42. P. 125-141. Mode of access: www.elsevier.com/locate/visres.

73. Kasthurirangan S., Vilupuru A.S., Glasser A. Amplitude dependent accommodative dynamics in humans / College of Optometry, University of Houston // Vision Research 2003, Vol. 43. P. 2945-2956. Mode of access: www.elsevier.com/locate/visres.

74. Wold J.E., Hu A., Chen S., Glasser A. Subjective and objective measurement of human accommodative amplitude / Research laboratory, University of Houston, College of Optometry // Cataract Refract Surg. 2003, Vol. 29. P. 1878-1888.

75. Struijk J.J. Passive models of excitable cells / Center for sensory-Motor Interaction, Aalborg University. P. 1-29.

76. Baer R. W. Smooth Muscle / Lectures. April 3,1996.

77. Chen, H.Y.-L., Owens Jr.E.F. Smooth Muscle Rheology: In search of a Specimen // Frontiers in Biomechanics, ed. by G.W. Schmid-Schonbein, SL-Y Woo, B.W. Zwei-fach, Springer-Verlag, 1986.

78. Smooth Muscle. Mode of access: www.uic.edu/classes/phyb/phyb516/index.htm.

79. Lloyd C. The myogenic response in isolated rat cerebrovascular arteries: a smooth muscle cell model / Bioengineering Institute, University of Auckland. Mode of access: http://www.cellml.org/examples/repository/yangmodel2003doc.pdf.