статья в альманахе ДВФУ "Инновационное развитие" №6/2012

Острота зрения – основной параметр, который необходим человеку для восприятия окружающей действительности. И один из немногих, качество которого человек способен самостоятельно проконтролировать. Требования к профессиональной деятельности заставили придумать ограничения на профессии в зависимости от остроты зрения. Как с коррекцией, так и без оной. Соответственно – выражать остроту зрения в числах, которые потом можно между собой сравнивать. Стандартная таблица, которую вы увидите в поликлинике, содержит 12 строчек, каждая из которых мельче другой. Рядом с ними подписаны значения остроты зрения. За единицу (нормальное зрение) принята десятая строчка. А физически это означает, что глаз различает элементы изображения величиной в 1 минуту угловой дуги. Верхняя строка, с которой мы начали знакомство с темой, соответствует остроте зрения 0.1. В общем, острота зрения подавляющего большинства людей вполне укладывается в диапазон сей таблицы и долгое время ничего большего не требовалось.

Однако всем известно, и даже в каком-то романе описывалось, что таблица буквально гипнотизирует и пациента, и врача. Первый стремится рассмотреть-угадать заветную строчку (иногда заучивают таблицу наизусть!) для приема на работу, второй, записывая результаты исследования, ограничен дискретностью (количеством строк в таблице) и не в состоянии без дополнительных довольно неочевидных расчетов повысить точность определения остроты зрения.

Особую значимость проблеме придает тот факт, что как только требуется проводить какие-то вычисления с остротой зрения, сразу всплывает вопрос точности ее определения. Например, до лечения пациент имел остроту зрения 0.1 – 0.2 (часто встречающаяся запись!), а после лечения – 0.4 – 0.5. Вопрос: насколько улучшилось зрение пациента? Ответ можно дать только в границах диапазона: от 2 до 5 раз! Кого устроит такая точность? А ведь на основании этих данных потребуется оценивать эффективность лечения!

Еще проблема: в случае широко распространенной ныне лазерной коррекции зрения пациент до операции зачастую видит гораздо хуже, чем 0.1, а после операции – гораздо лучше, чем 1.0. Соответственно, это выходит за рамки стандартной таблицы. То есть требуется расширение диапазона измерений.

Решение оказалось достаточно простым. Из разряда «как же я сам не догадался!». Физики, прочувствовавшие процесс определения остроты зрения, не могли не предложить в качестве носителя тестовой информации современную дисплейную технику. На которой можно изобразить все, что угодно, в том числе и – необходимые стандартизованные символы для проверки остроты зрения. Более того, по аналогии с интерактивными компьютерными играми, можно в произвольном порядке и диапазоне менять их состав, и – внимание! – размер. Причем изменять плавно. От огромных, во весь экран, до крохотных, состоящих из 5 пикселей дисплея. А умный компьютер, зная расстояние до экрана и размер различенного пациентом символа, спокойно рассчитает его остроту зрения. Более того, по нескольким отсчетам определит среднее значение и, заодно – дисперсию. Это отклонение от среднего, показывающее надежность определения значения. Высокая дисперсия есть повод заподозрить неладное – скорее всего попытку обмануть врача. Просто и понятно! Самое, как говорит молодежь, «прикольное» – то, что даже маститые зарубежные производители офтальмологического оборудование не додумались до такого решения. Все, что они предлагают – засунуть в проекторы или дисплеи те же таблицы. Да, их (таблиц) стало много, да, на них есть и очень большие, и очень маленькие знаки, да, есть таблицы с высокой и низкой контрастностью и так далее. Смысл же один: это – таблицы, которые надо подбирать для пациента, которые стоят отдельных денег, которые, как ни крути, ограничены в точности.

Кажущаяся простота технического решения натолкнулась на сложности технологического плана. Те же ограничения в динамическом диапазоне воспроизведения тестовых символов присутствуют и в стандартном графическом программном обеспечении, заставляя буквы вытягиваться, деформироваться, съезжаться и раздвигаться. А для средства измерения, которым будет являться сие устройство, такие фокусы просто недопустимы. Не один программист на территории России сломал зубы на этой задаче, которую наша компания уже второй год пытается реализовать.

Так сошлись знаки, что во Владивостоке в связи с планов громадьем по развитию города и региона появился вполне естественный интерес к инновационной деятельности. Прозрели, наверное! Ибо если под инновацией понимать достижение более высоких целей с меньшими затратами, - сие есть просто определяющая сила прогресса вообще. А основа инноваций как всегда – в научном обосновании новшеств, правильном их понимании и осознании границ применения. Решение научных задач возлагается на создаваемый Федеральный университет. Наверное – правильно! Наука и образование всегда должны быть в прямой видимости друг от друга. Привлечение молодежи к решению необычных задач – вполне себе оправдано. Квинтэссенцией успеха будет состояние типа: «они не знали, что это невозможно, и – сделали это!». Но до этого еще семь верст. И все - лесом. Хотя незашоренность, рисковость и готовность вырастить в собственном инкубаторе проект, обещающий неплохие научные и материальные дивиденды – вполне симпатичны. Поэтому, проецируя задачи макро-масштаба на конкретную плоскость достижения прогресса в определении остроты зрения, наша компания решила «попробовать на вкус», каково это – работать с молодыми, амбициозными студентами, хорошо разбирающимися в технике и бизнесе, но пока еще, к счастью, мало знающими о бюрократических рогатках.

А продукт должен получиться впечатляющим. Ведь что получается: Основная идея методики – плавное изменение параметров предъявляемой тестовой информации в широком динамическом диапазоне - дает основание заявить о возможности предъявления пациенту практически любой (как существующей, так и перспективной) тестовой зрительной информации. В частности, можно изменять:

- размер, форму, цвет, цветовую насыщенность, контрастность, ориентацию оптотипа;

- яркость, цвет и цветовую насыщенность фона основного поля дисплея;

- создавать подвижный оптотип, мигающее изображение с регулируемой частотой мигания и т.д.

Даже это скупое перечисление вариативных переменных дает простор фантазии врача-диагноста. Например, становится реальной возможность показа инверсного изображения. При этом высокая яркость белых фигур (оптотипы, точки, кресты, линии) даст возможность (в темной комнате, естественно) оценить мезопическое и скотопическое зрение, не подвергая водителя риску вождения ночью. При широком зрачке пациента полностью проявятся все аберрации, которые визуализируются при наблюдении яркой точки на темном фоне и могут быть просто зарисованы пациентом. Аналогичная картина с выявлением ночной близорукости или других нарушений рефракции.

Дальнейшая работа по совершенствованию устройства основана на том, что предъявляемая тестовая информация может иметь целью исследование иных параметров зрения, кроме остроты. Например – цветовосприятия. И в этом случае предлагаемая методика широкодиапазонного регулирования параметров тестовой информации оказывается не просто полезной, а сопровождается набором существенных отличий. Например, при регулировке цвета и цветовой насыщенности изображения и фона появляется возможность определения порога цветового зрения, а также его изменения с течением времени. По сравнению с печатными таблицами (которые некоторые дальтоники просто учат наизусть), мы имеем возможность мало того, что исключить угадывание, меняя изображаемые цветные фигуры, так еще и существенно повысить точность определения цветовосприятия, работая вблизи порога цветоощущения. Кроме того, использование такого устройства несомненно окажется полезным при исследовании нарушений цветового зрения пациента, что, в свою очередь, может являться предвестником некоторых глазных (и - не только глазных!) заболеваний.

Становится возможным предъявление пациенту любой визуальной тестовой информации с широчайшими возможностями ее вариативности. Например – очень просто реализуется цветотест, проверка стереовосприятия (как с двухцветными очками, так и без них), тестирование на контрастную чувствительность, измерение коэффициента частоты слияния миганий и т.д.

Дело за малым – небольшая компания «Ост-Оптик К» в кооперации с Дальневосточным Федеральным университетом просто попробует реализовать неплохую научную идею с учетом возможной коммерциализации. Не факт, что коммерческая выгода будет значимой. Однако это простое в изготовлении и применении устройство сможет с высокой точностью реализовать самый заковыристый диагностический алгоритм для тестирования зрения. Именно поэтому наделение российских офтальмологов практически идеальной методологией в области диагностики зрения, основанной на предъявлении зрительных тестовых изображений – трудно переоценить с научной точки зрения. А с точки зрения молодых – почему не замахнуться и на оставшийся мир, за пределами нашей необъятной Родины?!

скан статьи на английском языке