автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Разработка и внедрение компьютерных функциональных методов в офтальмологии

На правах рукописи

БЕЛОЗЕРОВ Александр Евгеньевич

РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕТОДОВ В ОФТАЛЬМОЛОГИИ

05.13.01 - системный анализ, управление и обработка информации (в медицине)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Москва, 2003

Работа выполнена в Московском научно-исследовательском институте глазных болезней им. Гельмгольца МЗ РФ и Российском университете дружбы народов.

Научные консультанты:

доктор медицинских наук, профессор доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук доктор биологических наук доктор медицинских наук, профессор

Ведущая организация:

Тульский государственный университет

Защита диссертации состоится " 11 "сонт2003 г. в часов на заседании диссертационного совета Д.212.203.06 в Российском университете дружбы народов по адресу: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 8.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке Российского университета дружбы народов: 117198, г. Москва, ул. Миклухо-Маклая, д. 6.

Автореферат разослан" " а/иусг». 2003 г.

Г.А. Дроздова А.МЛ11ампгинова.

О.И. Щербатова Е.Н.Иомдина СЛ. Соков

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор

Г.А.Дроздова

3.7034

i

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ ИССЛЕДОВАНИЯ

Зрительный анализатор человека одновременно выделяет разные виды информации из общего потока зрительных раздражителей. Эта способность обеспечивается многоканалы юстью его функциональной организации. Изучая патофизиологические механизмы нарушения зрительных функций, ученые анализируют зрительную систему на уровне отдельных каналов и исследуют их взаимодействие. Несмотря на достигнутые успехи, многое в этой области остается неясным. Недостаточно выяснены механизмы нарушений передачи информации на нейронном уровне от сетчатки до зрительных центров при амблиопии и косоглазии Все большее значение приобретает контроль динамики зрительных функций при развитии заболевания. На практике решение проблемы восстановления нормальных физиологических показателей зрения при больших зрительных нагрузках задерживается из-за отсутствия методов тренировки и релаксации, сочетающих простоту и удобство с патофизиологической обоснованностью и эффективностью.

Подход к зрительному анализатору как к информационной оптической системе предусматривает исследование его модуляционной передаточной функции в области пространственных частот. Благодаря работам F W.Campbell (1968) и G.B Arden (1978), В.В Волкова и Ю.Е.Шелепина (1983) в диагностической практике стал применяться психофизический метод исследования пространственной контрастной чувствительности зрительной системы (визокоптрастометрия) Наиболее распространена визоконтрастометрия с ахроматическими стимулами. Использование цветооппонентных решеток для исследования цвегоаномалий сдерживается из-за отсутствия простого способа уравнивания по яркости разных цветов. В недостаточной степени изучены и диагностические возможности визоконтрастометрии с решетками из основных цветов на черном фоне Хроматические аберрации и рассеяние в оптических средах глаза зависят от длины волны. Цветовые рецепторы, чувствительные к различным участкам спектра, по-разному распределены по сетчатке. По зрительному нерву цветовая информация передается уже закодированной, но ее

РОС НАЦИОНАЛЬНАЯ БИБЛИОТЕКА С Петербург ЭО^РК

поток неоднороден в поперечном направлении. В экстрастриарных зонах зрительной коры информация о цвете снова декодируется. Поэтому визоконтрастометрия, использующая основные цвета, могла бы давать новую диагностическую информацию о состоянии зрительной системы от роговицы и сетчатки до зрительной коры.

Стереопсис как эволюционно молодой механизм пространственного зрения оказывается очень чувствительным к различным заболеваниям зрительной системы. Известно, что его нарушения могут быть ранним симптомом или последствием заболевания органа зрения, а также свидетельством наследственной или врожденной патологии (H.B.Barlow, C.Blakeinore, J.D.Pettigrew, 1967). Предложенные B.Mesz (1960) методы исследования с использованием случайно-точечных стереограмм реализуются в компьютерных программах и широко применяются в самых разных модификациях. Развивается и направление исследования стереопсиса в области пространственных частот (C.M.Schor, 1983; R F Hess, 1989). Оно получило морфологическое и физиологическое обоснование в работах I.Ohzawa, G.C.DeAngclis, R.D.Freeman (1995, 1997), где рассматриваются механизмы выделения информации о глубине бинокулярными нейронами зрительной коры с простыми и сложными рецептивными полями. И так как в зрительной системе человека обработка бинокулярной информации начинается только на уровне зрительной коры, можно ожидать качественных различий пространственно-частотных характеристик стереопсиса при локализации поражений в зрительной коре по сравнению с другими отделами зрительного анализатора

Расширение знаний о механизмах нарушения зрительных функций способствует созданию новых методов их восстановления. Долгое время в лечении амблиопии использовались лишь традиционные и в значительной степени эмпирические методы плеоптики - окклюзия, пенализация и засветы (С Cuppers, 1956, GK yon Noorden, 1959; Э.С.Аветисов, 1962). Затем к ним добавилась стимуляция, учитывающая строение рецептивных полей - структурированные засветы, стимуляция динамическими решетками по Кэмпбеллу (FWCampbell, 1978) и стимуляция лазерными спеклами Появились методы неспецифической активации зрительной системы: рефлексотерапия, электростимуляция (Е Б.Компанеец, 1985) и биоэлектрический аутотренинг (С.А.Туманян, 1989).

Однако потенциал этих методов до конца не использован из-за недостаточной изученности механизмов их воздействия. На практике наилучшие результаты достигаются при сочетании нескольких видов воздействия - специфической зрительной стимуляции и неспецифического возбуждения зрительной коры. Этот опыт говорит о необходимости разработки соответствующих комплексных лечебных методов.

В теории основные принципы функционального лечения бинокулярных расстройств достаточно ясны, так как патофизиологические механизмы нарушения зрительных функций при косоглазии относительно хорошо изучены (Н.М.Вштап, 1945; В^о1ш, 1961; Т.П.Кащенко, 1966; Э.С.Аветисов, 1971). Однако на практике возможности оптико-механического приборостроения не соответствуют требованиям методологии патогенетически обоснованного лечения В связи с этим необходимо использование новых технологий, позволяющих разрабатывать системы, структурная организация которых была бы адекватна сложности взаимодействия участвующих в бинокулярном зрении подсистем, согласованная или автономная работа которых была нарушена.

Еще одна область применения функциональных методов лечения в офтальмологии - лечение нарушений аккомодации и рефракции. Клинические и офтальмоэргономические исследования (Е.Р.РтсЬат, 1951; А.И.Дашевский, 1960; Э.САветисов и КА.Мац, 1971; С.Л.Шаповалов, 1978) показали важность профилактики заболеваний, вызываемых большими зрительными нагрузками Современная лазерная и инфракрасная рефрактометрия в реальном времени позволила сделать качественный скачок в понимании механизмов аккомодации, выявить факторы, влияющие на точность аккомодации, и определить параметры стимула, управляющие аккомодацией. Таким образом, появилась основа для разработки не просто методов зрительной релаксации или гимнастики, а средств стимуляции аккомодационного рефлекса.

Возможности современных компьютерных устройств ввода-вывода информации приближаются к функциональным возможностям сенсорного и моторного аппарата человека. В частности, постоянно улучшается согласование характеристик видеоподсистемы компьютеров с параметрами человеческого зрения. Поэтому закономерно, что параллельно с разработкой автоматизированных систем учета в медицине стало стремительно развиваться и

направление непосредственного использования компьютера в качестве средства воздействия на зрительную систему человека. Нынешний уровень развития компьютерной техники и достижения современной нейрофизиологии позволяют пересмотреть методические подходы в функциональной диагностике и лечении в офтальмологии. Организация активного сенсорно-моторного взаимодействия человека с виртуальной реальностью, анализирующей особенности его зрительной системы и адаптирующейся к ним, может помочь автоматизировать процессы тестирования и восстановления зрительных функций, а также значительно повысить информативность диагностических методов

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель работы - разработать патофизиологически обоснованные компьютерные методы функциональной диагностики различных форм патологии зрительного анализатора, а также патогенетически обоснованные и эффективные методы восстановления зрительных функций и тренировки зрительной системы.

Задачи исследования

Используя технические возможности современных персональных компьютеров:

1) разработать метод визоконтрастометрии с ахроматическими и цветными решетками с модуляцией по яркости, исследовать возможности его использования в диагностике заболеваний зрительной системы и в контроле за эффективностью лечения;

2) разработать метод исследования стереопсиса, основанный на измерении зависимости порога стереоскопического зрения от пространственной частоты стимула, который позволит измерять как малые изменения стереопсиса, так и обнаруживать его остаточные проявления, изучить диагностические возможности метода;

3) на основе современных представлений о патофизиологических механизмах возникновения амблиопии разработать патогенетически обоснованную систему восстановления зрительных функций при амблиопии и реализовать ее в виде игровых программ, стимулирующих различные каналы зрительной системы адекватными стимулами;

4) разработать метод восстановления бинокулярного зрения, сочетающий элементы ортопгики и диплоптики и основанный на сенсорно-моторном взаимодействии пациента с объектами на экране, видимыми раздельно правым и левым глазом, при индивидуальном подборе параметров стимулов для каждого глаза, определяющем характер и степень их диссоциации;

5) создать новый компьютерный метод воздействия на аккомодацию с помощью плоских динамических стимулов, исследовать его возможности в качестве средства восстановления нарушенной аккомодационной способности.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА

Разработан новый компьютерный метод визоконтрастометрии, дополняющий известные методы исследования цветовой контрастной чувствительности, который позволил установить новые психофизические симптомы нарушений пространственной контрастной чувствительности на различных уровнях зрительного анализатора На его основе разработан новый способ оценки светорассеяния в оптических средах глаза. Проведена классификация кривых сохранности ахроматической и хроматической контрастной чувствительности при локализации патологического процесса в палочковой и колбочковой системах сетчатки, зрительном нерве и вышестоящих отделах зрительной системы.

Разработан новый метод исследования стереоскопического зрения -исследование пространственно-частотных компонентов стереопсиса, - который выявил существенные различия в форме кривых зависимости стереопорога от пространственной частоты, соответствующие нарушениям, локализованным в периферических и центральных отделах зрительной системы.

Сформулированы принципы компьютерной зрительной стимуляции и разработаны новые компьютерные методы, которые используются дня восстановления функций зрительного анализатора при амблиопии. Методы основаны на современных представлениях о работе различных каналов передачи информации в зрительной системе на разных ее уровнях. Они реализованы в виде компьютерных игр, которые адаптируются к степени снижения зрительных функций и сочетают избирательную стимуляцию с комплексным воздействием и неспецифической активацией пораженных подсистем.

Сформулированы принципы и разработаны новые компьютерные методы, реализованные в виде ортопто-диплоптических упражнений, которые используются для восстановления бинокулярных зрительных функций. Методы основаны на имитации пациентом предметной деятельности в виртуальном пространстве, адаптированном к особенностям его зрения, так что сформировавшиеся в патогенезе адаптационные и компенсаторные механизмы не могут использоваться и подавляются, а слабые проявления нарушенных функций оказываются востребованными и развиваются.

Сформулированы принципы воздействия на аккомодацию с экрана компьютера. Разработан новый компьютерный метод тренировки аккомодации, основанный на предъявлении двумерных изображений, вызывающих рефлекторный отклик проксимальной аккомодации благодаря содержащимся в них признакам относительной удаленности и при этом затрудняющих фокусировку на плоскость экрана за счет несоответствия своих пространственно-временных параметров возможностям механизма аккомодации, управляемой расфокусировкой изображения на сетчатке.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ РАБОТЫ

Создан и внедрен в офтальмологическую практику аппаратно-про1"раммный комплекс для диагностики и лечения амблиопии и косоглазия у детей с набором специализированных игровых программ (Минздравмедпром РФ, комитет по новой медицинской технике, протокол № 1 от 10.02 94; сертификат Госстандарта РФ № РОСС 1Ш.ИМ04.В01771 от 30 05.96), в последствии -программный комплекс программ "Окулист" для диагностики, лечения и профилактики глазных болезней (свидетельство МЗ РФ №033 от 08.12.99). Комплекс серийно распространяется ООО "Астроинформ СПЕ" Министерством здравоохранения РФ программный комплекс рекомендован к применению как в организациях, так и в домашних условиях В научных публикациях организаций, использующих комплекс, отмечается высокая точность и информативность диагностических программ, преимущества лечебных программ по сравнению с традиционными методами лечения по эффективности и удобству пользования.

Выпущены Методическое пособие и Методические рекомендации по использованию нового метода визоконтрастометрии, реализованного в программе

"Зебра", в диагностике заболеваний зрительного анализатора. Изданы Методические рекомендации по восстановлению зрительных функций при амблиопии и косоглазии с помощью программы "еУе". Опубликовано Пособие для врачей по клиническим и элекгрофизиологическим методам в дифференциальной диагностике амблиопии. Выпущено Пособие для врачей по методике лечения амблиопии и косоглазия с помощью компьютерной программы "Контур".

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ

1 Компьютерная визоконтрастометрия с использованием цветных решеток на черном фоне позволяет выявить новые психофизические симптомы при локализации патологического процесса в оптических средах глаза, сетчатке, зрительном нерве и в вышестоящих отделах зрительной системы.

2 Измерение порогов стереоскопического зрения в интервале видимых пространственных частот по сравнению с методами, не селективными по пространственно-частотному спектру, позволяет изучать конкретные механизмы как нарушений стереопсиса, так и нарушений пространственной контрастной чувствительности, определяемых локализацией патологического процесса как в зрительном нерве, так и в центральных отделах зрительной системы.

3 Принципы построения компьютерных программ для коррекции функциональных зрительных нарушений:

стимул должен вызывать избирательное внимание (актуальность); нести специфическую зрительную составляющую по отношению к нарушенной функции (специфичность); помимо зрительной взаимодействовать и с другими сенсорными и моторными системами (полимодальность), для корректировки параметров стимуляции должна быть организована обратная связь, несущая информацию о текущем состоянии нарушенной зрительной функции (специфическая управляющая обратная связь).

Компьютерная реализация этих принципов: объекты, в случае амблиопии специфические для механизмов контрастной чувствительности, пространственной локализации, центральной фиксации, аккомодации и слежения, а в случае косоглазия - видимые только при совместной работе обоих глаз, являются ключевыми элементами

компьютерной игры; объекты озвучиваются, движение одного из них связывается с рукой пациента через компьютерную мышку, постановка игровой задачи обеспечивает отражение состояния восстанавливаемой зрительной функции в движениях руки с мышкой (биомеханическая обратная связь); результаты анализа этих движений при амблиопии используются для управления пространственно-временными параметрами стимула, при косоглазии - для управления характером и степенью диссоциации объектов для правого и левого глаза. 4 Двумерные зрительные стимулы, создающие иллюзию объема и движения по глубине, пространственно-временные параметры которых соответствуют быстрому, проксимальному компоненту аккомодации, по при этом затрудняют анализ резкости изображения на сетчатке и препятствуют статической аккомодации, вызывают аккомодационный рефлекс и могут применяться для снятия зрительного напряжения и тренировки аккомодации.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ

Результаты исследований докладывались на

- Всероссийской научно-практической конференции детских офтальмологов "Профилактика слепоты и слабовидения у детей" (МНИИ ГБ им. Гельмгольца, Москва, 1994 г.),

- П Международном симпозиуме по пигментному эпителию сетчатки (Генуя, Италия, 1996 г.),

- Международной конференции офтальмологов "Актуальные проблемы аметропий у детей" (РГМУ, Москва, 1996 г ),

- совещаниях детских окружных офтальмологов г.Москвы (детский глазной санаторий при Морозовской ДГКБ, Москва, 1997 г.),

- XI конгрессе европейского общества офтальмологов "80Е'97" (Будапешт, Венгрия, 1997 г.),

- заседании рабочей группы НАТО "Оценка риска облучения глаз у населения при радиоактивном загрязнении окружающей среды" (Киев, Украина, 1997 г),

- конференции "Актуальные вопросы детской офтальмологии" (МНИИ ГБ им Гельмгольца, Москва, 1997 г.),

- П сессии РМАПО "Успехи теоретической и клинической медицины" (Москва, 1997 г.),

- заседании Санкт-Петербургского научного медицинского общества офтальмологов по возможностям использования компьютерной техники в диагностике и лечении заболеваний зрительной системы (Институт физиологии им КП Павлова РАМП, Санкт-Петербург, 1998 г.),

- Международном конгрессе по проблемам окружающей среды и урбанизации "Человек в большом городе XXI века" (Москва, 1998 г.),

- Ш Московской научно-практической нейроофтальмологической конференции "Современные аспекты нейроофтальмологии" (НИИ нейрохирургии им акад. Н.Н Бурденко РАМН, Москва, 1999 г ),

- семинаре по актуальным вопросам биомеханики зрительной системы человека "Биомеханика-99" (Институт физиологии им. И.ППавлова РАМН, Санкт-Петербург, 1999 г),

- 37 симпозиуме Международного общества клинической электрофизиологии зрения ISCEV (Эйлат, Израиль, 1999 г.),

- заседании общества офтальмологов МЗ РА (Ереван, 1999 г.),

- объединенном заседании по офтальмологии и зрению Европейской ассоциации по исследованиям зрения и глаза (EVER) (Пальма-де-Майорка, Испания, 1999),

- семинаре в рамках 1-й специализированной выставки "Медицина, здоровье, компьютер" (ВВЦ, Москва, 2000),

- "круглом столе" по информатизации и проблемам здоровья пользователей ПК в рамках конференции "ИТО-200Г' (Москва, 2001),

- V Московской научно-практической нейроофтальмологической конференции "Актуальные вопросы нейроофтальмологии" (НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко РАМН, Москва, 2001 г.),

- Международном симпозиуме "Близорукость, нарушения рефракции, аккомодации и глазодвигательного аппарата" (МЗ РФ, МНИИ ГБ им. Гельмгольца, Москва, 2001),

- 8 Международном конгрессе Европейской медицинской лазерной ассоциации (EMLA) и 1 Российском конгрессе Медицинской лазерной ассоциации (Москва, 2001 г.).

ВНЕДРЕНИЕ В ПРАКТИКУ

Результаты работы внедрены в практику работы МНИИ глазных болезней им Гельмгольца, детского глазного санатория при Морозовской больнице, Тушинской детской больницы г.Москвы, Городской клинической больницы X? 11 г .Москвы. Методические материалы работы включены в унифицированную программу последипломного обучения врачей по детской офтальмологии, утвержденную МЗиМП РФ в 1994 г.

Комплекс лечебных и диагностических программ серийно выпускается с 1994 года и приобретен более чем 400 организациями, а также частными лицами.

Работы по созданию и внедрению программного комплекса были отмечены 3 золотыми медалями "Лауреат ВВЦ" (1997 и 2001 гг.), а также дипломом ВВЦ (диплом № 67,2001 г.)

ПУБЛИКАЦИИ

Материалы диссертации опубликованы в 63 работах. В том числе: 10 статей в периодических научных изданиях, глава в монографии, 5 статей в сборниках научных трудов; 5 методических рекомендаций и пособий, утвержденных МЗ РФ и республики Армения; 5 патентов РФ

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ

Диссертация изложена на Z if страницах машинописного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы. Список литературы включает 2 $$ источников, из них и отечественных vil О1! зарубежных. Работа иллюстрирована 1Т таблицами и ¿¿рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе для диагностики нарушений зрительных функций, их восстановления и развития, контроля за проводимым лечением использовались программы из комплекса "Окулист", разработанные автором:

ахроматическая и хроматическая визоконтрастомстрия - "Зебра"; пространственно-частотная стереовизометрия - "Стереопсис"; лечение амблиопии - игры "Тир", "Погоня", "Крестики", "Паучок"; восстановление бинокулярного зрения - "eYe", "Контур"; тренировка аккомодации - "Relax!".

Для диагностики и оценки функционального состояния зрительной системы использовались следующие методам: офтальмоскопия, статическая периметрия и кинетическая периметрия по Гольдману, общая и локальная электрорегинография, зрительные вызванные корковые потенциалы (ЗВКП) на вспышку и паттерн, картирование ЗВКП, исследование топографии ахроматической и хроматической контрастной чувствительности (on/off-активноста колбочковой системы), компьютерная томография коры головного мозга, исследование полей зрения, измерение остроты зрения по таблицам Головина-Сивцева, определение характера зрения по цветотесту, измерение угла косоглазия по Гиршбергу и на синопгофоре, измерение фузионных резервов на синоптофоре, измерение абсолютной аккомодации с помощью проксиметра и относительной аккомодации по методике С.ЛШаповалова.

В анализ включены материалы клинических исследований, проведенных в отделе охраны зрения детей и подростков и лаборатории клинической физиологии зрения МНИИ ГБ им. Гельмгольца, на кафедре офтальмологии РМАПО, в Тушинской детской больнице г.Москвы, в детском глазном санатории при Морозовской больнице, в городской клинической больнице № 11 г. Москвы и в Смоленской областной детской больнице.

Всего исследованиями было охвачено 1865 человек, как с нормальным зрением, так и с различными заболеваниями зрительной системы, выбранными в качестве моделей патологических процессов различной локализации. С помощью

разработанных нами компьютерных методов у этих испытуемых было проведено исследование состояния зрительного анализатора и восстановление зрительных функций при амблиопии, косоглазии и нарушениях аккомодации.

Распределение испытуемых по видам зрительных нарушений представлено в таблице 1

Описание компьютерных методов приведено в первой части раздела "Результаты работы и их обсуждение".

Таблица 1 Распределение испытуемых по видам зрительных нарушений

Вид нарушения Возраст Число лиц

Альбинизм 6-21 70

Палочковая дисфункция 7-21 9

Колбочковая дисфункция 6-8 16

Пигментный ретинит 20-43 24

Центральная дистрофия сетчатки 9-14 20

Макулярная дистрофия, связанная с возрастом 50-54 13

Хориоретинит 19-32 7

Глаукома 41-58 118

Заболевания зрительного нерва 6-47 214

Оггго-хиазмальный арахноидит 18-32 4

Заболевания зрительных путей выше хиазмы 10-45 41

Миопия 9-14 20

Аномалии рефракции, кераторефракционные операции 1842 55

Амблиопия 3-18 740

Косоглазие 3,5-14 748

Доклинические нарушения у ликвидаторов аварии Чернобыльской АЭС 28-56 115

Зрительное утомление у пользователей дисплеями 30-50 14

Нарушения аккомодации у школьников 11-15 32

Здоровые испытуемые из контрольных групп 10-53 лет 106

РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. КОМПЬЮТЕРНЫЕ МЕТОДЫ ДИАГНОСТИКИ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ФУНКЦИЙ ЗРИТЕЛЬНОГО АНАЛИЗАТОРА

Метод исследования пространственной контрастной чувствительности (ПКЧ)

Пространственная контрастная чувствительность (ПКЧ) характеризует способность зрительной системы воспринимать и анализировать распределение яркостей в поле зрения. Измерение проводится с расстояния 1,8-2,4 м, в зависимости от размеров монитора. Стимулами служат синусоидальные решетки с пространственными частотами от 0,5 до 22 (16)' цикл/град, с полем стимуляции 5,6° (4,5е) и контрастом ОД-100% (рис. 1). Особенностью метода является использование ахроматических, а также красных, зеленых и синих решеток на черном фоне В основе метода лежит определение минимально различимого контраста решеток на различных пространственных частотах. Полученные кривые ПКЧ сравниваются с возрастной нормой Границы нормы строятся программой по результатам тестирования здоровых испытуемых.

Рис. 1. Стимулы в визоконтрастометрии

1 Здесь и далее в скобках приводятся значения для различных версий программы.

Низкий контраст стимула на мониторе достигается с помощью оригинальной модификации алгоритма растрирования Флойда-Стейнберга. В цветных решетках используются основные цвета монитора с таким соотношением яркостей, что при смешивании они образовывали бы ахроматический цвет. Колориметрические исследования показывают, что излучение красного люминофора возбуждает в основном длинноволновые колбочки, зеленого - в равной степени длинноволновые и средневолновые, синего - коротковолновые колбочки Белый цвет монитора вызывает одинаковое возбуждение всех трех видов колбочек.

Метод исследования стереоскопического зрения

Информация о распределении диспаратностей в изображениях на сетчатках обрабатывается бинокулярными нейронами зрительной коры благодаря наличию у них фазового или углового сдвига между рецептивными полями, соответствующими правому и левому глазу. На основе этих представлений разработан компьютерный метод измерения пространственно-частотных стереопорогов. Очки с красным и зеленым фильтрами разделяют поля зрения правого и левого глаза Главной особенностью метода является использование стимулов в виде двух расположенных одна над другой вертикальных синусоидальных решеток, кажущихся в очках отстоящими друг от фуга по глубине (рис 2). Измерение проводится с расстояния 1,8-2,4 м, в зависимости от

М

Рис. 2. Измерение стереопорогов

размеров монитора. Оно заключается в определении минимального различимого расстояния между решетками для каждой пространственной частоты в диапазоне 0,35-16(32) цикл/град Разрешающая способность метода благодаря использованию растрирования с учетом функции передачи яркости монитором доведена до величины порядка 1 утл. сек.

Метод восстановления зрительных функций при амблиопии

При амблиопии нарушаются нейрональные взаимодействия на всех уровнях зрительной системы, и эти изменения носят функциональный характер. Предложен компьютерный метод их коррекции, реализующий принципы, изложенные в пункте 3 "Основных положений, выносимых на защиту" Для стимуляции в области макулы различных каналов зрительной системы, чувствительных к временному и пространственному, яркостному и цветовому контрасту, а также к движению, используются яркие цветные объекты на черном фоне (программы "Тир" и "Погоня") или на фоне инвертирующегося шахматного поля (программа "Крестики") и вращающихся решеток (программа "Паучок"). Для неспецифической стимуляции активности центральных отделов зрительного анализатора за счет избирательного внимания эти объекты (рис. 3) сделаны ключевыми элементами компьютерной игры, побуждающей пациента к локализации, фиксации, аккомодации и слежению. Управление объектами с помощью компьютерной мыши развивает сенсорно-моторные связи. Благодаря биомеханической обратной связи с пациентом через мышь программа анализирует его реакцию и управляет пространственно-временными параметрами стимула -размерами, скоростью, частотой реверсии и т.д.

Рис 3. Примеры стимулов при лечении амблиопии

Методы восстановления бинокулярного зрения

Предложенные компьютерные методы восстановления бинокулярных зрительных функций основаны на принципах ортоптики и диплоптики. Благодаря очкам с красным и синим фильтрами каждый глаз пациента видит объекты на экране, предназначенные лишь для него Пациент осуществляет совмещение или слияние этих объектов, передвигая их мышью (программа "еУе") или дорисовывая (программа "Контур") Объекты, видимые обоими глазами, могут как отсутствовать, так и присутствовать - на экране монитора или в окружающем пространстве при достаточном освещении Скотома устраняется путем внесения разницы между изображениями, видимыми одним и другим глазом, и усилением стимула для подавляемого глаза. Регулируемыми параметрами стимула при этом являются: яркость, контраст, знак контраста, цвет, частота мигания, толщина линий. Бинокулярные связи восстанавливаются за счет возбуждения корреспондирующих участков сетчаток глаз стимулами, которые субъективно воспринимаются одинаковыми. Для этого разницу в восприятии между двумя глазами компенсируют выравниванием субъективного контраста изображений для каждого глаза и самостоятельной установкой их пациентом под субъективным углом косоглазия.

Метод тренировки аккомодации

В основе метода лежит стереокинетическая стимуляция аккомодационного рефлекса с одновременным созданием препятствий для аккомодации на плоскость экрана, использующей анализ резкости изображения на сетчатке. Аккомодационный рефлекс стимулируется зрительными признаками глубины и движения по глубине (перспектива, параллакс движения, градиент текстуры и тд.), заложенными в динамику пространственных и цветовых параметров изображений. Используются стимулы, адекватные быстрому, проксимальному компоненту аккомодации (1-2 Гц, более 1-2дптр/с), вызывающему ее скачки, упреждающие движение объекта по глубине. В то же время фиксация аккомодации, осуществляемая ее медленным компонентом, затрудняется из-за отсутствия в изображении малоподвижных элементов, резкость которых заметно уменьшалась бы при расфокусировке глаза относительно плоскости экрана. На рисунке 4 представлены два "моментальных снимка" таких стимулов. Экран

находится на расстоянии 1-1,5 м (зона "покоя" аккомодации). Для устранения влияния вергенции некоторые стимулы сделаны периодическими, кроме того, изображения могут предъявляться монокулярно.

Рис. 4. Примеры стимулов дня проксимальной аккомодации

Таким образом, представленные в работе компьютерные методы тестирования зрительных функций используют стимуляцию соответствующих каналов зрительной системы адекватными им стимулами. Компьютерные методы восстановления и тренировки нарушенных зрительных функций разработаны с учетом патофизиологических механизмов этих нарушений.

2. РЕЗУЛЬТАТЫ ПРИМЕНЕНИЯ РАЗРАБОТАННЫХ

КОМПЬЮТЕРНЫХ МЕТОДОВ

Исследование пространственной контрастной чувствительности

При исследовании диагностических возможностей метода исследования ПКЧ проведен анализ клинического материала, полученного на 745 больных и 105 здоровых испытуемых. У всех испытуемых была измерена ПКЧ обоих глаз, по 4 измерения на каждом глазу. Графики средней ПКЧ в норме для белого и трех основных цветов приведены на рисунке 5 (20 дБ соответствуют 10-кратному уменьшению контраста). Стандартное отклонение ПКЧ нормального зрения составляет от 3 до 8 дБ: оно минимально на средних частотах, выше на низких и максимально на высоких. Последующие графики, с теми же условными обозначениями цветов, будут показывать отклонение ПКЧ от нормы: нулевой уровень будет обозначать полную сохранность контрастной чувствительности.

-белый

■о— красный )( зеленый

--- синии

0,5 0,7 1 1,4 2 2,8 4 5,6 8 11 16 22 Частота, цикл/град

Рис 5 ПКЧвнорме

Было проведено сопоставление ПКЧ для патологических состояний, локализованных на различных уровнях зрительной системы, например, в роговице - поверхностные помутнения после эксимерлазерных операций; в сетчатке -дисфункция палочковой и колбочковой системы, пигментный ретинит и центральная дистрофия сетчатки; в зрительном нерве - атрофия зрительного нерва глаукомного генеза и ретробульбарный неврит, в центральных зрительных путях -ретрохиазмальные поражения; на всех уровнях зрительного анализатора (в первую очередь, корковом) - амблиопия. Это позволило выявить следующие новые диагностические психофизические симптомы.

Исследования ПКЧ после фоторефракционной кератэктомии (ФРК), проведенные в мезопических условиях освещения, выявили: при миопии слабой и средней степени и при сложном миопическом астигматизме - сохранение и даже некоторое повышение на высоких пространственных частотах, особенно к синему; при миопии высокой степени и гипермегропии - снижение, особенно для ахроматических и красных стимулов на средних частотах (примерно троекратное); при смешанном астигматизме - снижение, примерно пятикратное для ахроматических решеток и троекратное для красных и синих. Снижение ПКЧ после ФРК в двух последних случаях мы объясняем тем, что в условиях недостаточной освещенности ширина зрачка выходит за пределы зоны абляции, и

свет, проходящий через переходную зону, добавляет к изображению решетки на сетчатке практически равномерное освещение, уменьшающее контраст.

При палочковой дисфункции (стационарная ночная слепота) ПКЧ выше нормы на всех, особенно на высоких частотах (рис. 6), что может бьпъ объяснено нарушением межрецепторного взаимодействия (торможения колбочковой системы палочками) У пациентов с колбочковой дисфункцией ПКЧ на все цвета снижена, в большей степени на средних частотах, более выраженно на ахроматические, а также на красные и зеленые стимулы (рис. 7). Это обусловлено

Рис. 6. Палочковая дисфункция

Рис. 7. Колбочковая дисфункция

нарушением функций лишь одного или двух колбочковых пигментов при локализации процесса в макулярной области сетчатки, обладающей определенной топографией распределения колбочек У больных пигментным ретинитом, если макула не поражена, ПКЧ, как правило, ire изменяется или находится в пределах нижней границы нормы. Наблюдающаяся при этом некоторая изломанность кривых, вероятно, обусловлена нарушением элекгрогенеза сетчатки и дегенерацией палочковой системы, также участвующей в восприятии. Несколько большее снижение чувствительности к синему цвету можно объяснить влиянием таких факторов, как меньшая плотность синечувствительных колбочек,

увеличение светорассеяния из-за

разрушения пигменшого эпителия или ^ g Смешанная форма часто наблюдающейся начинающейся пигменшого ретинита

чашеобразной катаракты. Когда в патологический процесс включается макула, ПКЧ изменяется так же, как и при центральной дистрофии сетчатки (болезни Штаргардта), где чувствительность на высоких пространственных частотах полностью отсутствует. Отличие такой смешанной формы от болезни Штаргардта в большем снижении ПКЧ на синий (рис. 8).

У больных с первичной открытоугольной глаукомой снижение ПКЧ коррелирует с остротой зрения. Оно начинается на средних и увеличивается к высоким

пространственным частотам (рис. 9). Степень изменения ПКЧ зависит от стадии процесса. В первую очередь снижается чувствительность к красному и зеленому на высоких частотах, а не к синему, как можно было бы ожидать из результатов ранних психофизических исследований (периметрия и исследования цветоощущения). На низких-средних частотах в большей степени снижается чувствительность к синему. Такой вид кривых сохранности ПКЧ обусловлен нисходящей атрофией аксонов в зрительном нерве в зоне решетчатой мембраны и дегенерацией соответствующих ганглиозных клеток сетчатки.

Несколько иная картина наблюдается при ретробульбарном неврите. В зависимости от включения в патологический процесс

периферических или центральных волокон зрительного нерва наблюдаются разные формы изменений ПКЧ на разные цвета. Контрастная чувствительность при этом снижается ко всем цветам во всем пространственно-частотном диапазоне (рис. 10).

Для поражений зрительных путей выше хиазмы характерно неравномерное снижение кривых сохранности контрастной чувствительности с ростом частоты. Отличительным признаком этой патологии является

0,5 1 2 4 8 16

Рис. 9. Глаукома

0,5 1 2 4 8 16

Рис. 11. Поражения зрительной коры

изломанность кривых, причем частоты изломов не совпадают для разных цветов (рис. 11). Это согласуется с представлениями о наличии в зрительной коре цветоспецифических нейронов и большого числа нейронов со сложными и сверхсложными рецептивными полями.

При разных формах амблиошш и на разных ее стадиях изменения ПКЧ

имеют свои особенности. Для дисбинокулярной амблиопии слабой степени характерны плавное снижение и последующий подъем кривых сохранности ПКЧ на средних-высоких частотах (рис 12) Похожие изменения ПКЧ, хотя и менее выраженные, наблюдаются и у интактного глаза, что указывает на связь этого явления с развивающейся у зрительной системы способностью устранять бинокулярное двоение. По мере прогрессирования амблиопии чувствительность начинает теряться на самых высоких частотах. Этот процесс распространяется в сторону все более низких частот, хотя на высокочастотном краю кривых еще некоторое время остается "всплеск" чувствительности Для рефракционной и анизометропической амблиопии характерно снижение контрастной чувствительности на высоких и средних-высоких пространственных частотах (рис 13) Встречается и снижение на низких частотах, особенно при высокой степени амблиопии Наблюдается тенденция к меньшему снижению сохранности ПКЧ к синему по сравнению с красным при гиперметропии и к большему при высокой степени миопии. Это наталкивает на мысль о возникновении частичной

0,5 1

8 16

-30 л ..:..:..:..:..:..;..,■...•.. л. .'...• -30 -I-Рис 12. Дисбинокулярная амблиопия Рис 13. Рефракционная амблиопия

цветовой амблиопии при данных нарушениях рефракции вследствие продольной хроматической аберрации: при гиперметропии легче с точки зрения аккомодации фокусируются синие лучи, а при миопии - красные. Разнообразие возможных изменений контрастной чувствительности учитывалось при разработке компьютерного метода тренировки зрительных функций при амблиопии.

Таким образом, показано, что сохранность ахроматической и хроматической ПКЧ зависит от состояния оптических сред глаза, от состояния 1-3-го нейронов сетчатки, механизма передачи информации от фоторецегтгоров к биполярам и ганглиозным клеткам, а также от состояния зрительных центров.

Исследование пространственно-частотных компонентов стереопсиса

При исследовании диагностических возможностей метода был обследован 81 человек- 17 здоровых и 64 больных. В норме кривая зависимости порога стереоскопического зрения от пространственной частоты имеет Ц-образную форму. Границы нормы представлены на рисунке 14 в виде заштрихованной области. Наименьшие значения стереопорогов составляли 5 утл. сек. и наблюдались на частотах вблизи 2 цикл/град

Наши исследования показали, что при различных заболеваниях зрительной системы (сильная гетерофория, амблиопия, заболевания проводящих путей, поражения зрительной коры) кривые пространственно-частотных стереопорогов имеют характерные особенности. В результате перенесенных в подростковом возрасте небольших нарушений бинокулярного зрения, например, вследствие рефракционной амблиопии, пороги стереозрения на самых низких пространственных частотах несколько увеличиваются, затем проходят в области нормы, на средних частотах резко возрастают, и на более высоких частотах стереозрение не обнаруживается. Зависимость стереопорога от пространственной частоты остается похожей на норму, но кривая как бы сжимается в сторону низких частот и немного поднимается.

При частичной атрофии зрительного нерва в результате перенесенного оптического неврита, а также при тапеторетинальной абиотрофии наблюдается лишь остаточное стереозрение на низких и средних частотах. Кривые становятся более пологими, а пороги в 5-10 раз превышают нормальные значения.

1000 т-

0,35 0,5 0,7 1 1,4 2 2,8 4 5,в 8 11 16

Пространственная частота, цикл/град

Рис. 14. Примеры частотной зависимости стереозрения:

ШШШ - границы нормы;

--излеченная периодическая микротрогшя,

обусловленная рефракционной амблиопией;

--- - поражение корковых зрительных центров;

......... перенесенная инфекционная частичная атрофия

зрительного нерва

При поражениях корковых зрительных центров кривая из U-образной часто становится П-образной или ломаной линией, а также наклонной линией с повышением от низких частот к высоким. Острота стереозрения в обычном понимании сохраняется, что объясняется наличием в традиционных стереоскопических стимулах пространственных частот, на которых стереопороги остались близкими к норме. Характерно, что при церебральных поражениях связь результатов пространственно-частотного анализа стереопсиса с данными визоконтрастометрии не обнаруживается. Например, при наличии изломов на кривой сохранности пространственной контрастной чувствительности кривая зависимости порога стереозрения от частоты может быть гладкой П-образной И наоборот, изломы на кривой стереозрения могут соответствовать гладким участкам ахроматической и хроматических кривых сохранности контрастной чувствительности. Это согласуется как с данными L.M. Wilcox и R.F Hess (1997) о слабой зависимости пространственно-частотных стереопорогов от контраста стимула, так и с обнаруженным LOhzawa и R.D.Freeman (1994) свойством

бинокулярных нейронов зрительной коры в значительной степени компенсировать разницу монокулярных контрастов.

Таким образом, характер изменений кривых зависимости стереопорога от пространственной частоты определяется видом и локализацией патологического

процесса, что позволяет использовать предложенный метод в диагностике заболеваний зрительной системы

Результаты восстановления зрительных функций при амблиопии

различными видами зрительной стимуляции

Анализ возможностей метода проводился на основе клинических результатов 582 детей с амблиопией.

Было проведено сравнение эффективности компьютерных методов лечения амблиопии с методами традиционной плеоптики. Две сопоставимые группы детей от 3 до 6 лет, по 50 пациентов в каждой, проходили 1-й этап лечения косоглазия: требовалось подашь остроту зрения хуже видящего глаза до 0,4. Пациенты первой группы получали лечение традиционными методами: прямая и обратная (по показаниям) окклюзия или пенализация, локальное "слепящее" раздражение светом центральной ямки сетчатки, вспомогательные методы -упражнения на амблиотренере, макулотестере и др. Пациенты из второй группы 2 раза в день в течение 10-15 минут выполняли индивидуально назначаемые упражнения на компьютере (юры "Тир" и "Погоня"), использующие стимулы для локализации и фиксации. Длительность курса лечения составляла 10 дней, интервалы между курсами - 1-1,5 месяца. При необходимости такое лечение сочетали с прямой окклюзией и "засветами" по методике Э.С.Аветисова (1962). Так как у большинства детей монокулярная фиксация амблиопичного глаза была центральной и устойчивой, эффективность методик сравнивали по повышению остроты зрения. При достижении остроты зрения 0,4 пациентов переводили на 2-й этап лечения косоглазия. На рисунке 15 показано количество детей в обеих грушах, у которых после очередного курса лечения острота зрения хуже видящего глаза еще не достигла 0,4 Видно, что компьютерные методы лечения оказываются эффективными даже при проведении одного курса лечения, тогда как для достижения сходных результатов при лечении по общепринятой методике

Рис. 15. Восстановление остроты зрения до 0,4

Рис 16 Распределение детей по остроте зрения до и после 1 курса лечения компьютерными методами

большинству детей требуется проводить повторные курсы лечения. Исходное распределение детей по остроте зрения и состояние после 1 курса компьютерных упражнений представлено на рисунке 16.

В другом исследовании, где лечение проводилось с помощью этих же компьютерных упражнений, была отмечена зависимость повышения остроты зрения от степени амблиопии. У 212 глаз с амблиопией после 10 ежедневных 20-минутных сеансов острота зрения в среднем повысилась: при амблиопии слабой степени (167 глаз) - на 0,2 или в 1Д раза; при амблиопии средней степени (31 глаз) - на ОД или в 2,2 раза; при амблиопии высокой степени (14 глаз) - на 0,1 или в 2,8 раза.

Сравнение эффективности различных компьютерных методов лечения амблиопии между собой проводилось в трех группах детей: в первой применяли упражнения для локализации и фиксации ("Тир", "Погоня"), во второй - паттерн-стимуляцию ("Крестики"), в третьей - оба типа упражнений. Под наблюдением было 40 детей в возрасте от 7 до 12 лет с дисбинокулярной, рефракционной и анизометропической амблиопией слабой, средней и высокой степени, в том числе при неправильной фиксации. Критериями оценки эффективности лечения было повышение остроты зрения, улучшение состояния зрительной фиксации и восстановление контрастной чувствительности Среднее повышение остроты зрения в третьей группе составило 0,3 и было достоверно выше, чем в первых

Рис 17 Распределение детей по состоянию зрительной фиксации до и после 1 курса лечения компьютерными методами

двух группах. В то же время разница между группами в улучшении монокулярной фиксации при данном объеме выборки не была статистически достоверной. Общий результат для 23 глаз, которые до лечения не имели центральной фиксации, показан на рисунке 17. Видно, что в результате лечения в половине случаев фиксация стала центральной и перемежающейся. Контрастная чувствительность также повысилась на всех пространственных частотах, в среднем в полтора раза (рис. 18). При этом произошло выравнивание сохранности ПКЧ к различным цветам: чувствительность к синему, которая при амблиопии на средних и высоких частотах в среднем снижается в меньшей степени из-за более частого возникновения рефракционной амблиопии вследствие гиперметропии, меньше и повысилась на этих частотах в результате лечения

Рис. 18. Повышение ПКЧ после одного курса лечения

Таким образом, предложенные нами компьютерные методы лечения амблиопии, сочетающие специфическую стимуляцию различных каналов зрительной системы с неспецифической активацией зрительной коры, показали высокую эффективность по всем принятым критериям - улучшению состояния зрительной фиксации, повышению остроты зрения и контрастной чувствительности. Их использование значительно экономило время медицинского персонала' при общем сокращении продолжительности лечения дети занимались на компьютере 20 минут в день по сравнению с 15-20 минутами на каждом из 4-7 аппаратов при традиционном плеоптическом лечении Заслуживает внимания и то, что дети проявляли интерес к лечению благодаря игровому характеру и разнообразию упражнений.

Результаты восстановления бинокулярного зрения

При исследовании возможностей компьютерных методов восстановления бинокулярного зрения анализировались клинические данные по лечению 708 детей с косоглазием в возрасте от 3,5 до 14 лет. Основными критериями были:

состояние фузии и фузионные резервы (на синоптофоре), характер бинокулярного зрения (на чегырехточечном цветотесте) и угол косоглазия по Гиршбергу.

Длительность одного курса лечения бинокулярных нарушений у детей с помощью предложенных компьютерных методов составляла 10 дней, по 20-30 минут в день. Результаты оказались следующими. Из 445 детей с углом косоглазия до 10е (в среднем - 7е) у 22% детей угол уменьшился до 0°, у 23% -уменьшился на 3-5°, и у 55% - не изменился. Из 150 детей, имевших до лечения функциональную скотому, у 54% было восстановлено бифовеальное слияние, причем некоторые из этих детей ранее безуспешно лечились традиционными методами. У 51% из 250 детей с бифовеальным слиянием без фузионных резервов эти резервы появились. У 210 детей, проявляющих бифовеальное слияние с фузионными резервами, эти резервы увеличились в среднем на 5-6°.

Проведено сравнение эффективности лечения бинокулярных нарушений по общей для всех детей схеме и по индивидуальным схемам, учитывающим состояние монокулярных и бинокулярных зрительных функций. На рисунке 19 показаны результаты 10-дневного лечения 205 детей с помощью упражнений на "совмещение", "слияние" и тренировку фузионных резервов по общей схеме,

моноку- одновре- одновре- биноку- бинокулярное менное менное лярное лярное неустой- устойчивое неустой- устойчивое чивое чивое

Рис 19. Распределение детей по характеру бинокулярного зрения

до и после 1 курса лечения компьютерными методами,

назначаемыми по общей схеме

В до лечения □ после 1 курса лечения

лярное менное менное лярное лярное неустой- устойчивое неустой- устойчивое чивое чивое

Рис. 20. Распределение детей по характеру бинокулярного зрения до и после 1 курса лечения компьютерными методами, назначаемыми по индивидуальной схеме

Н до лечения □ после 1 курса лечения

применявшейся в период апробации метода. Результаты выполнения 110 детьми тех же упражнений, назначаемых индивидуально, в зависимости от остроты зрения и бинокулярного статуса, представлены на рисунке 20 Видно, что в последнем случае, несмотря на более тяжелое исходное состояние, достигнуты более высокие результаты - бинокулярное зрение появилось у 43% детей по сравнению с 32% в первом случае Количество детей с монокулярным зрением при индивидуально назначаемой схеме лечения сократилось в 7,7 раза, тогда как в группе, лечившейся по общей схеме, оно уменьшилось в 2,5 раза.

Сравнение эффективности компьютерных и традиционных методов проводилось в двух группах по 50 детей от 4 до 8 лет. У всех больных острота зрения хуже видящего глаза была не менее 0,4 с коррекцией, положение глаз -симметричное или близкое к нему (угол косоглазия не более 10° по Гиршбергу). В первой группе пациенты проходили ортоптическое лечение по общепринятой методике, в основном на синоптофоре по восстановлению бифовеального слияния и развитию фузионных резервов, а также методом бинокулярных последовательных образов (Т.П Кащенко, 1966). Во второй группе дети выполняли на компьютере индивидуально подобранные упражнения на

"совмещение" и "слияние", и упражнение для развития фузионных резервов, по показаниям сочетая их с традиционными. Занятия продолжительностью 10-15 минут проводились дважды в день. Длительность курса лечения составляла 10 дней. Об эффективности лечения судили по восстановлению фузионной способности и бинокулярного зрения, исследуя их на синоптофоре и цветовом приборе До лечения у большинства детей в обеих группах имелось неустойчивое бифовеальное слияние или регионарное торможение. На рисунке 21 показано итоговое, с накоплением, количество детей в каждой группе, у которых восстановилось устойчивое бифовеальное слияние и бинокулярное зрение. Видно, что темпы восстановления бинокулярных зрительных функций при компьютерном лечении почти вдвое выше, чем при традиционном. При этом примерно в половине случаев требуется проведение повторного курса лечения.

курсы лечения

курсы лечения

б)

0% 0 1 2 3

в 6% 18% 48% 78%

□ 0% 40% 88% 94%

Рис 21 Восстановление устойчивого бифовеального слияния (а) и бинокулярного зрения (б) традиционными (И) и компьютерными ( □) методами

Таким образом, взаимодействие пациента с объектами на экране в условиях разделения полей зрения и диссоциации бинокулярных стимулов, адаптированной к особенностям его зрения, оказывается эффективным методом функционального лечения бинокулярных нарушений.

Результаты восстановления аккомодационной способности воздействием плоскими динамическими стимулами

Исследование воздействия на аккомодацию плоскими динамическими стимулами из программы "Relax!" проводилось у 11 операторов дисплеев в возрасте от 30 до 50 лет и 32 учащихся от 11 до 15 лет, которым угрожало возникновение или развитие миопии.

В эксперименте со взрослыми использовались только один стереокинетический стимул - радиально движущиеся концентрические квадратные решетки (левый стимул на рисунке 4). Сначала предъявлялся стимул, вызывающий иллюзию приближения, а затем - иллюзию удаления. Длительность предъявления каждого стимула составляла 1,5-2 минуты. При наличии у пациента выраженной анизоаккомодации стимулы сначала предъявлялись монокулярно, а затем - бинокулярно. В остальных случаях предъявление было только бинокулярным. Занятия проводились 1 раз в день в течение 15 рабочих дней. В 1-й, 4-й, 10-й и 15-й дни тренировочного цикла были сделаны контрольные измерения абсолютной аккомодации. Чтобы разделить кратковременные и долговременные изменения в аккомодационной системе под влиянием тренировок, некоторым испытуемым в дни контрольных проверок измерения аккомодации проводили дважды: до начала занятия и после его окончания. Оказалось, что на 4-й день сразу после тренировки рефракция в ближайшей зоне

занятия

0

5

10

15

ODPP OS РР

—А- ODPR

OS PR

Л

-вJ

Рис 22. Пример изменения аккомодации в процессе тренировки: пациент 40 лет с эмметропией

ясного видения усиливается в среднем на 0,3 В, а в зоне дальнего видения у испытуемых происходит как усиление, так и ослабление рефракции. После 10 занятия в ближайшей зоне отмечалось усиление рефракции, а в дальнейшей - ее ослабление При этом тенденция к расширению объема аккомодации сохранялась почти у всех испытуемых. В конце курса изменения аккомодации непосредственно после сеанса были минимальными, но имели ту же направленность, что и после 10-дневного периода тренировок В результате тренировок у 16 глаз объем аккомодации вырос в среднем на 1,6 Б, у 3 -уменьшился на 0,6-0,9 Б и еще у 3 - практически не изменился. Зона ясного видения в среднем в равной степени расширилась как вблизь, так и вдаль. У четверых испытуемых почти полностью исчезла анизоаккомодация. В качестве характерного примера на рисунке 22 показано положение ближайшей (РР) и дальнейшей (Рв.) точек ясного видения одной из испытуемых до тренировок, а также перед началом и по окончании 4, 10 и 15 занятия. Обследование испытуемых через 1-1,5 месяца после прекращения тренировок показало, что за это время не только исчезли все отрицательные последствия, но в значительной степени были утрачены и положительные результаты.

До тренировок После тренировок

0 2 4 6 0246

ДПТр. дптр.

Рис. 23. Аккомодация у школьников из "группы риска" по миопии до и после тренировок. Оси X и У - отрицательная и положительная части относительной аккомодации.

ф - относительная аккомодация ученика

0 - возрастная норма

Школьники, которым угрожало возникновение или развитие миопии, в дни учебы занимались с программой "Relax'" один раз в день на протяжении 2 недель. Каждое занятие длилось 5 минут, с ежеминутной сменой стимула. Параметры относительной аккомодации отдельных учеников до и после тренировочного цикла показаны на рисунке 23 У 26 учащихся объем аккомодации вырос в среднем на 1,3 D, у 3 - уменьшился на 0,5 D и еще у 3 - не изменился. В этой группе испытуемых средний прирост положительной части относительной аккомодации вдвое превысил средний прирост ее отрицательной части.

Результаты, полученные в описанных экспериментах, говорят как о важности контроля параметров аккомодации при проведении пробных занятий, так и о необходимости постоянной профилактической тренировки аккомодации у учащихся и взрослых, пользующихся компьютером

ВЫВОДЫ

1 Разработанный компьютерный метод визоконграстометрии с белыми, красными, зелеными и синими синусоидальными решетками на черном фоне позволяет оценить степень аберраций и рассеяния в оптических средах глаза, функциональное состояние iгространственно-частотных каналов как на уровне сетчатки, так и на уровне центральных отделов зрительного анализатора. Для патологических состояний различного генеза, локализованных на различных уровнях зрительной системы, характерны определенные сочетания высоты и формы кривых сохранности пространственной контрастной чувствительности, а также определенные различия этих кривых для разных цветов в соответствующих частотных диапазонах.

2 Компьютерный метод исследования стереопсиса с использованием расположенных одна над другой разноудаленных вертикальных синусоидальных решеток обеспечивает проведение измерений в большом диапазоне пространственных частот и стереопорогов с точностью до 1 угл. сек., что позволяет диагностировать нарушения стереозрения различной степени выраженности, в том числе проводить профотбор по специальностям, связанным со стереовосприятием. Одним из симптомов поражения зрительной коры является нарушение стереозрения, проявляющееся в специфическом изменении формы

кривой зависимости стереопорога от пространственной частоты, при сохранности бинокулярного зрения.

3 При различных формах амблиопии и на разных ее стадиях наблюдаются характерные изменения контрастной чувствительности, свидетельствующие о нарушении обработки зрительной информации в стриарной и экстрастриарной коре Этот патофизиологический механизм нарушения зрительных функций при амблиопии, а также современные представления о взаимодействии различных каналов и уровней зрительной системы в процессе восприятия легли в основу нового компьютерного метода лечения амблиопии. Метод реализован в виде компьютерных игр, сочетающих специфическую зрительную стимуляцию с неспецифическим возбуждением зрительной коры через ассоциативные зоны, а также с адаптацией стимуляции к степени снижения зрительных функций

4. Индивидуальное регулирование характера и степени диссоциации бинокулярных стимулов на экране в условиях разделения полей зрения, а также активное сенсорно-моторное взаимодействие пациента с такими объектами позволило объединить в компьютерном методе восстановления бинокулярного зрения преимущества ортоптики и диплоптики, что привело к повышению эффективности лечения косоглазия

5 Плоские динамические стимулы с определенными пространственно-временными параметрами, затрудняющие фиксированную аккомодацию, стимулирующие стереокинетический механизм глубинного зрения и создающие зрительные иллюзии объема, вызывают рефлекторные изменения аккомодации и могут использоваться для нормализации аккомодационной способности. Разработанный компьютерный метод тренировки аккомодации является эффективным и удобным средством профилактики подростковой миопии и компьютерного зрительного синдрома.

6 Разработка компьютерных методов, основанных на активном взаимодействии пациента со стимулами на экране монитора, специфичными для характера зрительных нарушений, является перспективным направлением функциональной диагностики и коррекции патологии зрительного анализатора.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1 Абрамов В.В., Авученкова Т.Н., Амельянова С.Г., Белозеров А.Е. и др. Патент на изобретение №2008867 Способ коррекции бинокулярного зрения. Заявл. 08.07.92. Опубл. 15.03.94, Бкот. № 5. RU 2008867 С1.

2. Розенблюм Ю.З., Шапиро В.М., Белозеров А.Е. и др. Патент на изобретение № 2100956. Способ диагностики диплопии. Заявл. 19.09.95 Опубл. 10.01.98, Бюл. № 1. RU 2100956 С1.

3 Кащенко Т.П, Татарию® С.А., Авученкова Т.Н., Шапиро В.М, Белозеров А.Е. Клинический эффект применения компьютера для восстановления зрительных функций при амблиопии и косоглазии // Профилактика слепоты и слабовидения у детей: Мат. Всероссийской научно-практич. конф. детских офтальмологов(1994г.)/МНИИГБимГельмгольца -М, 1996.-С. 136-138.

4 Белозеров А Е Компьютер в диагностике и лечении глазных заболеваний // Актуальные проблемы офтальмологии: Сб. науч. тр. / АН респ. Башкортостан, УНИИ ГБ. - Уфа: FmieM, 1996. - С. 438-441.

5. Шампшнова А.М., Шапиро В.М, Белозеров А.Е. и др. Контрастная чувствительность в диагностике заболеваний зрительного анализатора: Методическое пособие для врачей / МЗиМП РФ и МНИИ ГБ им Гельмгольца. -М., 1996.-18 с.

6. Барсегян Г.Л., Белозеров А.Е., Шамшинова А.М. и др. Контрастная чувствительность в диагностике заболеваний зрительного анализатора-Методические рекомендации / МЗ РА, НИЗ РА им. С.Х Авдалбекяна, МНИИ ГБ им. Гельмгольца. - Ереван, 1996. - 16 с.

7. Татаринов С.А, Кащенко Т.П, Амельянова С.Г., Авученкова Т.Н., Галич В.И, Белозеров А.Е. и др. Восстановление зрительных функций при амблиопии и косоглазии с помощью программно-аппаратного комплекса "eYe": Методические рекомендации № 95/188 / МЗиМП РФ и МНИИ ГБ им Гельмгольца. - М, 1996. -10 с.

8. Карлова ИЗ., Шамшинова AM., Белозеров А.Е., Лоскутов И.А. Пространственная контрастная чувствительность в дифференциальной диагностике оптических невритов // Вестн. офтальмол. - 1996. - Т. 112, № 3. -С 21-24.

9 Белозеров АЕ., Шапиро В.М Компьютерные игры для лечения амблиопии // Тез. докл. IX съезда офтальмологов Украины. - Одесса, 1996. -С. 114-115.

10. Карлова ИЗ., Шамшинова А.М, Белозеров А.Е., Шапиро В.М Пространственная контрастная чувствительность при оптических невритах // Там же.-С 373-374.

11. Барсегян Г.Л., Белозеров А.Е. Новая методика определения пространственной контрастной чувствительности зрительного анализатора //

Научные труды и сообщения. Национальный институт здравоохранения им. С.Х.Авдалбекяна, МЗ РА. - Ереван, 1996. - Часть I - С. 167-168.

12 Белозеров А.Е, Барсегян ГЛ, Рогатина Е.В Новые методы исследований в физиологии зрения' измерение частотно-контрастной характеристики // Актуальные вопросы офтальмологии: Сб. тр. научно-практич. конф., посвященной 170-летию московской офтальмологической клинической больницы. - М., 1996. - Часть П. - С. 202-204

13 Татаринов С.А., Кащенко Т.П., Амельянова С.Г., Шапиро В.М, Белозеров А.Е и др. Лечение детей с амблиопией с помощью компьютерной программы "eYe" и его результаты // Актуальные проблемы аметропий у детей: Сб. ст. междунар конф. офтальмологов, посвященной 90-летаю РГМУ. - М., 1996. -С. 112-114.

14 Белозеров А.Е , Рогатина Е.В , Барсегян ГЛ. Особенности контрастной чувствительности при нейроинфекциях и черепно-мозговых травмах у детей // Современные аспекты нейроофтальмологии: Тез. Московской научно-практич. конф /НИИ нейрохирургии им. акад. ILII. Бурденко РАМН. -М., 1997. - С. 10.

15. Шампшнова А.М., Белозеров АЕ., Шапиро В.М и др Новый метод исследования контрастной чувствительности в клинике глазных болезней // Веста офтальмол. - 1997. - Т. 113, № 1. - С. 22-25.

16. Белозеров А.Е., Корнюшина Т.А Новый метод тренировки аккомодации И Веста офтальмол. -1997. - Т 113, № 2. - С. 25-28.

17 Белозеров А.Е., Бограш Г.И Компьютерная программа тренировки аккомодации у школьников // Актуальные вопросы детской офтальмологии: Мат научно-практич. конф /МНИИГБ им. Гельмгольца. -М, 1997 - С. 206-207.

18 Губкина Г.Л, Смольянинова И.Л., Белозеров АЕ., Шапиро В.М. Использование специальных компьютерных программ для лечения амблиопии // Там же. - С. 245-248.

19 Исайченкова Л И., Кащенко Т П, Тарасцова М.М, Белозеров А.Е и др. Сравнительная оценка результатов лечения амблиопии и бинокулярных нарушений у детей традиционными методами и в комплексе с компьютерной программой "eYe" // Там же. - С. 251-254.

20. Капранова А.С, Белозеров А.Е Компьютерная коордиметрия в диагностике диплопии у детей // Там же. - С 254-256.

21 Белозеров А.Е., Татаринов С.А., Шапиро В.М и др. Результаты применения игровых компьютерных программ "Крестики" и "Паучок" для восстановления зрения у детей с амблиопией // Успехи теоретической и клинической медицины - Вып. 2: Мат. П сессии РМАПО, посвященной 850-летию Москвы -М„ 1997 -С. 269-270

22. Белозеров А.Е., Рогатина Е.В., Барсегян Г.Л Контрастная чувствительность при амблиопии, абиотрофии и атрофии зрительного нерва у детей // Вестн. офтальмол. - 1998. - Т. 114, № 2. - С. 36-40.

23 Аветисов Э.С., Кащенко ТП., Ячменева Е.И., Григорян А.Ю., Шапиро В.М., Белозеров А.Е. и др. Использование компьютерных аппаратно-программных комплексов "еУе" и "жидкокристаллические очки - компьютер" при монокулярных и бинокулярных нарушениях зрения // Человек в большом городе XXI века: Тез. докл. междунар. конгресса по проблемам окружающей среды и урбанизации.-М., 1998 -С 63-64.

24. Белозеров А.Е., Корнюшина Т.А., Бограш Г И. Компьютерный метод коррекции нарушений аккомодации // Там же. - С. 64-65.

25. Белозеров А.Е., Шапиро В.М. Компьютерные программы профилактики, диагностики и лечения нарушений зрения у пользователей ПК // Там же. -С. 65-66.

26. Белозеров А.Е., Корнюшина Т.А., Бограш Г.И Компьютерный метод коррекции нарушений аккомодации // Мультимедиа в образовании. - 1998 - № 1 -С. 39.

27 Кащенко Т.П., Ибатулин P.A., Шамшинова A.M., Смольянинова И.Л., Губкина ГЛ., Ячменева Е.И, Белозеров А.Е. и др Клинические и электрофизиологические методы в дифференциальной диагностике амблиогапг Пособие для врачей / МЗ РФ и МНИИ ГБ им. Гельмгольца - М, 1998. - 21 с.

28. Белозеров А.Е. Компьютерный метод исследования пространственно-частотных компонент стереопсиса // Современные аспекты нейроофтальмологии: Мат Ш Московской научно-практич нейроофтальмологической конф. / НИИ нейрохирургии им. акад. Н.НБурденко РАМН. - М., 1999. - С. 10-11.

29. Шамшинова A.M., Белозеров А.Е., Петров A.C. и др On/off-активность колбочковой системы сетчатки человека и пространственная контрастная чувствительность в психофизических исследованиях // Сб. научных тр. (посвящен памяти А В Рославцева) / МНИИ ГБ им. Гельмгольца - М, 1999. - С. 33-44.

30 Белозеров А.Е, Мосин И.М., Шамшинова А.М Патент на изобретение № 2143834. Способ диагностики нарушений стерео зрения. Заявл. 28.04.99. Опубл. 10.01.00, Бюл. № 1. RU 2143834 С1.

31. Шамшинова A.M., Еричев В.П., Арефьева Ю.А., Борисова С.А., Белозеров А.Е и др К вопросу о патофизиологических механизмах нарушения зрительных функций у больных глаукомой // Глаукома- Мат. Всероссийской научно-практич. конф. "Глаукома на рубеже тысячелетий: итоги и перспективы" / МЗ РФ и МНИИ ГБ им. Гельмгольца. - М, 1999. - С. 13-20.

32. Дворянчикова А.П., Белозеров А.Е., Зак П.П. и др. Люминофоры монитора как тестирующая система в методах исследования зрительной системы при глаукоме // Там же. - С. 83-85.

33. Авученкова Т.Н, Белозеров А.Е., Кащенко Т.П. и да Результаты применения компьютерной программы "Контур" для лечения детей с косоглазием // Успехи теоретической и клинической медицины. - Вып. 3: Мат. Ш научной сессии РМАПО. - М, 1999. - С. 340.

34 Белозеров А Е. Пространственно-частотные характеристики стереопсиса при заболеваниях зрительной системы // Современные аспекты нейроофтальмологии- Мат. TV Московской научно-практич. нейроофтальмологической конф. / НИИ нейрохирургии им. акад. НН.Бурденко РАМН. - М, 2000. - С. 8-10.

35 Белозеров А.Е, Мосин И.М. Особенности стереозрения у детей с ретрохиазмальными зрительными поражениями // VII съезд офтальмологов России (16-19 мая 2000 г.): Тез. докл. - М.: Издательский центр "Федоров", 2000. -Ч 1.-С. 332-333.

36. Татаринов С.А., Агатова М.Д., Мишустин В.В., Белозеров А.Е. Сравнительная эффективность некоторых современных методов лечения амблиопии у детей // Там же. - Ч. 1 - С 397.

37. Розенблюм Ю.З., Чернышева С.Г., Капранова A.C., Белозеров А.Е. и др. Реабилитация инвалидов со стойкой диплопией // Там же. - Ч. 2. С. 222-223.

38. Фейгин А.А, Корнюшина Т.А., Белозеров А.Е. Патент на изобретение № 2185084 Способ диагностики зрительного перенапряжения. Заявл. 20.06.2000 Опубл. 20.07.02, Бюл №20 RU 2185084 С2.

39. Белозеров А Е., Шамшинова A.M., Эскина Э.Н. Патент на изобретение №2172134. Способ оценки светорассеяния в оптических средах глаза. Заявл. 22.08.00. Опубл. 20.08.01,Бюл. №23. RU2172134 С1.

40. Розенблюм Ю.З, Чернышева С.Г., Капранова A.C., Белозеров А.Е и до. К клинике и лечению стойкой диплопии // Вестн. офтальмол - 2000. - Т. 116, № 5. -С. 18-21.

41. Дворянчикова А., Белозеров А., Зак II., Трофимова Н. Спектральное распределение свечения люминофоров в сопоставлении со спектральной чувствительностью глаза // Фундаментальные проблемы отображения информации' Тез докл конф на IX междунар симпоз. "Перспективные дисплейные технологии" (10-12 октября 2000 г.). - М., 2000. - С. 73.

42 Белозеров АЕ, Шапиро ВМ Компьютер в диагностике, лечении и профилактике глазных заболеваний // Специализированная выставка "Медицина, Здоровье, Компьютер" (Москва, ВВЦ, 31 октября - 3 ноября 2000 г.)-Официальный каталог и сб. тез. - М., 2000. - С. 40-42.

43 Кащенко Т.П., Матвеев С.Г., Белозеров А.Е. и др. Методика лечения амблиопии и косоглазия с помощью компьютерной программы "Контур". Пособие для врачей / МЗ РФ и МНИИ ГБ им Гельмгольца - М., 2000. - 23 с

44 Белозеров АЕ. Офтальмоэргономика и изображение на мониторе // Актуальные вопросы офтальмологии: Мат юбилейной Всероссийской научно-практич. конф., посвященной 100-летию Городской глазной больницы В.А. и А.А Алексеевых - МНИИ ГБ им. Гельмгольца (5-7 декабря 2000 г.). - М.: Издательский цетр "Экспринт", 2000 - Ч 2. - С. 166-169.

45 Чернышева С.Г., Розенблюм Ю.З., Капранова А.С., Белозеров А.Е. Диагностика, клиника и лечение диплопии при заболеваниях и травмах головного мозга // Актуальные вопросы нейроофтальмологии Мат. V Московской научно-практич нейроофтальмологической конф / НИИ нейрохирургии им акад H H Бурденко РАМН -М,2001 -С 51-53

46 Романова Е В., Белозеров А.Е. Стереоскопическое зрение у больных с рассеянным склерозом // Там же. - С. 82.

47. Эскина Э.Н., Шамшинова А.М, Белозеров А.Е. Новый метод оценки светорассеяния // 8th International Congress of the European Médical Laser Association и 1-й Российский Конгресс Медицинской Лазерной Ассоциации, 23-26 мая2001 г.: Тез. докл. -М,2001. -С. 26.

48. Белозеров А.Е. Глаз и компьютер // Визуализация в клинике - 2001. -№ 18.-С. 30-33.

49 Эскина Э.Н, Шамшинова АМ, Белозеров А.Е. Контрастная чувствительность при различных аномалиях рефракции до и после фоторефракционной кератэктомии // РМЖ. Клиническая офтальмология. - 2001. -Т. 2,№2. -С. 75-79.

50. Кащенко Т.П., Мухамедьяров Ф., Губкина Г.Л., Шамшинова А.М, КэмпфУ., Белозеров А.Е. Сравнительная оценка эффективности использования специальных компьютерных программ для лечения амблиопии // Близорукость, нарушения рефракции, аккомодации и глазодвигательного аппарата: Тр. междунар. симпоз. 18-20 декабря 2001, Москва / МЗ РФ, МНИИ ГБ ' им Гельмгольца. - М., 2001. - С. 186-188.

51 Белозеров А Е Патофизиологические основы методов функциональной диагностики и лечения в комплексе программ "Окулист'1 //Там же -С. 214-215

52. Корнюшина Т А, Белозеров А Е, Левчаков А.П Профилактика развития зрительного утомления в производственных условиях // Там же. - С. 248-249.

53. Белозеров А.Е., Эскина Э.Н, Шамшинова А.М Особенности изменения некоторых функций центрального зрения после лазерных рефракционных операций // Новые лазерные технологии в офтальмологии: Сб. научных тр. и ст. -Вестник академии № 1 / ГНЦ лазерной медицины МЗ РФ, Лазерная АН РФ, ГУ МНТК "Микрохирургия глаза" им. академика Святослава Федорова МЗ РФ. -Калуга, 2002.-С. 40-41.

54. Белозеров А Е, Розенблюм Ю 3 Применение компьютера для исследования и тренировки зрительных функций // Веста оптометрии. - 2002 -№ 1. - С. 15-20.

55 Белозеров А.Е, Розенблюм Ю.З. Применение компьютера для исследования и тренировки зрительных функций (Часть 2) // Веста оптометрии. -2002 - № 2. - С. 25-32.

56 Белозеров А.Е Компьютерные методы функциональной диагностики и лечения в офтальмологии // Клиническая физиология зрения / Под ред

A M.IIIaMniHHOBOM, A.A.ÄKOBJieBa, E B.PoMaiioBoft. - M.: ITBOIOJI "T.M.AnnpeeBa", 2002.-C 236-259

57. Loskoutov I, Rogatina E., Belozerov A., Barsegyan G. Colour contrast sensitivity testing for estimation of macular functions in children H 2nd International Symposium of Retinal Pigment Epithelium and 4th Meeting of the European Macular Group: Program and Abstracts. - Genoa, Italy. - 1996 - P. 143.

58. Barseghyan H., Belozerov AE Contrast sensitivity in diagnostics of retinal diseases // Xlth Congress of the European Society of Ophthalmology (SOE'97): Abstract Book. - Budapest, Hungary. -1997. - P. 205.

59. Gubkina G.L., Smolianinova I.L., Belozerov A E. et al. The treatment of amblyopia with color contrast and dynamic stimuli using computer programmes // Xlth Congress of the European Society of Ophthalmology (SOE'97): Abstract Book. -Budapest, Hungary. - 1997. - P. 401.

60. Sosnovsky S., Danilichev V., Zybina N., Nesteruk L., Belozerov A. Conditions of organ of vision and parameters of free radical processes in organism among the liquidators of consequences of accident of Chernobyl atomic power-station (APS) // Ocular Radiation Risk Assessment in Populations Exposed to Environmental Radiation Contamination: Abstracts of NATO Advanced Research Workshop. - Kyiv, Ukraine.-1997.-P. 24.

61 Sosnovsky S.V., Danilichev V.F, Zybina N.N., Nesteiuk L.I., Belozerov A.E. Conditions of eye and parameters of free radical processes in organism in the liquidators after the Chernobyl accident // Ocular Radiation Risk Assessment in Populations Exposed to Environmental Radiation Contamination / A.K. Junk et al. (eds.). - Kluwer Academic Publishers, Netherlands. -1999. - P. 69-80.

62 Shamshinova A M., Barsegyan G.L, Beloserov A.E. et al. The visual system at age-related macular dystrophy // 37th Symposium of the International Society for Clinical Electrophysiology of Vision (ISCEV)- Book of Abstracts. - Eilat, Israel. -1999.-P. 56.

63 Barseghyan H., Belozerov A.E., Shamshinova A.M. Spatial contrast sensitivity and on/oif activity of cone pathway and functional state of the retina // European Association for Vision and Eye Research (EVER) Joint European Research Meeting in Ophthalmology and Vision: Abstract Book Palma de Mallorka, Spain. 1999. - Ophthalmic Research. - Vol. 31, September 1999. - P. 19.

Белозеров Александр Евгеньевич

РАЗРАБОТКА И ВНЕДРЕНИЕ КОМПЬЮТЕРНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ МЕТОДОВ В ОФТАЛЬМОЛОГИИ

Разработаны компьютерные методы ахроматической и хроматической визоконтрастометрии, пространственно-частотной стереовизометрии, игровые стимуляторы для лечения амблиопии и нарушений бинокулярного зрения, метод тренировки аккомодации. Диагностические методы позволили получить новые психофизические симптомы различных зрительных нарушений. Лечебные программы доказали свою высокую эффективность, сочетающуюся с удобством использования. Методы получили признание и широкое распространение в клинической практике.

Belozerov Alexander Evgenyevich

DEVELOPMENT AND INTRODUCTION OF COMPUTER FUNCTIONAL METHODS IN OPHTHALMOLOGY

Computer methods of achromatic and chromatic contrast sensitivity and spatial-frequency stereopsis measurements, game stimulators for amblyopia and strabismus treatment, a method of training of accommodation are developed Diagnostic methods made it possible to receive new psychophysical symptoms of various visual injuries. Medical programs have proved their high efficiency combined with convenience of use. Methods are recognized and widely used in medical practice.

Типография ООО «Аведа» 117342, Москва, ул. Введенского, д.8, тел. 332-50-94.

Подписано в печать 05.05.2003г. Формат 60x90/16. Тираж 100 экз. Бумага New SvetoCopy. 2,0 пл. Заказ № 182.

РНБ Русский фонд

2006-4 27034

V

2u ДВГ 2003

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ.

ВВЕДЕНИЕ.

Актуальность исследования.

Цель и задачи работы.

Научная новизна.

Основные положения, выносимые на защиту.

Апробация работы.

Публикации.

Материал, методы исследования и структура изложения.

ГЛАВА 1. ВИЗОМЕТРИЯ

1.1. Актуальность проблемы.:.

1.2. Программа "Визус".

1.2.1. Технические характеристики.

1.2.2. Методические особенности.

1.3. Резюме.

ГЛАВА 2. АХРОМАТИЧЕСКАЯ И ХРОМАТИЧЕСКАЯ

ВИЗОКОНТРАСТОМЕТРИЯ.

2.1. Актуальность проблемы.

2.2. Вид стимула.

2.3. Параметры стимула.

2.3.1. Шаг и диапазон контраста.

2.3.2. Шаг и диапазон пространственных частот.

2.3.3. Угловые размеры.

2.3.4. Цвет и яркость.

2.3.5. Ориентация.

2.4. Проблема визуализации низкоконтрастных решеток.

2.4.1. Суть проблемы.

2.4.2. Растрирование с рассеиванием ошибки.

2.5. Градуировка.

2.6. Нормировка.

2.7. Выбор методики предъявления и опроса.

2.8. Эксплуатационные особенности различных версий программы щ "Зебра".

2.9. Результаты исследований.

2.9.1. Нормальное зрение.

2.9.2. Рассеяние в оптических средах глаза.

2.9.3. Аберрации оптических сред глаза.

2.9.4. Заболевания системы рецепторов.

2.9.5. Заболевания зрительного нерва.

2.9.6. Поражения верхних отделов зрительной системы.

2.10. Резюме.

ГЛАВА 3. ПРОСТРАНСТВЕННО-ЧАСТОТНАЯ

СТЕРЕОВИЗОМЕТРИЯ.

3.1. Актуальность проблемы.

3.2. Психофизические и нейрофизиологические основы метода.

3.3. Вид и параметры стимула.

3.4. Проблема визуализации малых фазовых сдвигов решеток.

3.5. Настройка, нормировка. й 3.6. Выбор методики предъявления и опроса.

3.7. Технические характеристики программы.

3.8. Результаты исследований.

3.8.1. Результаты апробации.

3.8.2. Нормальное зрение.

3.8.3. Различные виды аметропии и состояние после эксимер-лазерной кератэктомии.

3.8.4. Рассеянный склероз.

3.8.5. Поражения постгеникулярных зрительных путей.

3.9. Резюме.

ГЛАВА 4. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ЗРИТЕЛЬНЫХ ФУНКЦИЙ ПРИ АМБЛИОПИИ И КОСОГЛАЗИИ.

4.1. Патогенетические основы метода.

4.1.1. Современные представления о патогенезе амблиопии.

4.1.2. Патогенез бинокулярных нарушений.

4.1.3. Критические периоды - сроки и закономерности.

4.2. Основные принципы построения компьютерных стимуляторов.

4.2.1. Формулировка общих принципов, возможности их компьютерной реализации.

4.2.2. Связь с известными методиками восстановления зрительных функций при амблиопии и косоглазии.

4.3. Разработка компьютерных стимуляторов для восстановления зрительных функций при амблиопии.

4.3.1. Монокулярные локальные стимуляторы "Тир", "Погоня" ("Льдинка").

4.3.2. Монокулярные паттерн-стимуляторы "Крестики" и "Паучок".

4.4. Разработка компьютерных стимуляторов для восстановления зрительных функций при косоглазии.

4.4.1. Проблема неидеальности разделения полей зрения.

4.4.2. Условия выполнения упражнений.

4.4.3. Программа "eYe": от устранения функциональной скотомы до тренировки фузионных резервов.

4.4.4. Программа "Контур" - выработка бифовеального слияния.

4.5. Технические характеристики программ.

4.6. Методика применения программ, использующих принципы ортоптики и диплоптики.

4.6.1. Методика применения программы "eYe".

4.6.2. Методика применения программы "Контур".

4.6.3. Применение программ "eYe" и "Контур" в плеоптике.

4.7. Результаты применения программ.

4.7.1. Результаты проведения одного курса компьютерной локальной стимуляции при амблиопии.

4.7.2. Результаты проведения одного курса компьютерной паттерн-стимуляции при амблиопии.

4.7.3. Результаты проведения нескольких курсов компьютерной стимуляции при амблиопии.

4.7.4. Сравнение эффективности компьютерной локальной и паттерн-стимуляции.

4.7.5. Результаты применения программы "Контур" в плеоптике.

4.7.6. Результаты использования в плеоптике компьютерных программ в комплексе с другими методами.

4.7.7. Результаты проведения одного курса ортопто-диплоптических упражнений из программы "eYe" при косоглазии.

4.7.8. Результаты проведения одного курса ортопто-диплоптических упражнений из программы "Контур" при косоглазии.

4.7.9. Результаты длительного применения программы "eYe" для восстановления зрительных функций при косоглазии.

4.8. Резюме.

ГЛАВА 5. ТРЕНИРОВКА АККОМОДАЦИИ.

5.1. Актуальность проблемы.

5.2. Физиологические основы метода.

5.3. Принципы компьютерной реализации.

5.4. Программа "Relax!" - вид и параметры стимулов.

5.5. Результаты применения.

5.5.1. Взрослые - операторы дисплеев.

5.5.2. Учащиеся - "группа риска" по миопии.

5.5.3. Данные независимых исследований.

5.6. Резюме.

Актуальность исследования

Зрительный анализатор человека одновременно выделяет разные виды информации из общего потока зрительных раздражителей. Эта способность обеспечивается многоканальностью его функциональной организации. Изучая патофизиологические механизмы нарушения зрительных функций, ученые анализируют зрительную систему на уровне отдельных каналов и исследуют их взаимодействие. Несмотря на достигнутые успехи, многое в этой области остается неясным. Недостаточно выяснены механизмы нарушений передачи информации на нейронном уровне от сетчатки до зрительных центров при амблиопии и косоглазии. Все большее значение приобретает контроль динамики зрительных функций при развитии заболевания. На практике решение проблемы восстановления нормальных физиологических показателей зрения при больших зрительных нагрузках задерживается из-за отсутствия методов тренировки и релаксации, сочетающих простоту и удобство с патофизиологической обоснованностью и эффективностью.

Подход к зрительному анализатору как к информационной оптической системе предусматривает исследование его модуляционной передаточной функции в области пространственных частот. Благодаря работам F.W.Campbell и J.Robson [115], G.B.Arden и J.J.Jacobson [91], В.В.Волкова и Ю.Е.Шелепина [25-28, 80] в диагностической практике стал применяться психофизический метод исследования пространственной контрастной чувствительности зрительной системы (визоконтрастометрия). Наиболее распространена визоконтрастометрия с ахроматическими стимулами. Использование цветооппонентных решеток для исследования цветоаномалий сдерживается из-за отсутствия простого способа уравнивания по яркости разных цветов. В недостаточной степени изучены и диагностические возможности визоконтрастометрии с решетками из основных цветов на черном фоне. Хроматические аберрации и рассеяние в оптических средах глаза зависят от длины волны. Цветовые рецепторы, чувствительные к различным участкам спектра, по-разному распределены по сетчатке. По зрительному нерву цветовая информация передается уже закодированной, но ее поток неоднороден в поперечном направлении. В экстрастриарных зонах зрительной коры информация о цвете снова декодируется. Поэтому визоконтрастометрия, использующая основные цвета, могла бы давать новую диагностическую информацию о состоянии зрительной системы от роговицы и сетчатки до зрительной коры.

Стереопсис как эволюционно молодой механизм пространственного зрения оказывается очень чувствительным к различным заболеваниям зрительной системы. Известно, что его нарушения могут быть ранним симптомом или последствием заболевания органа зрения, а также свидетельством наследственной или врожденной патологии (Н.В. Barlow, C.Blakemore, J.D.Pettigrew [97]). Предложенные B.Julesz [181] методы исследования с использованием случайно-точечных стереограмм реализуются в компьютерных программах и широко применяются в самых разных модификациях. Развивается и направление исследования стереопсиса в области пространственных частот (C.M.Schor, I.Wood, J.Ogawa [248, 249]). Оно получило морфологическое и физиологическое обоснование в работах I.Ohzawa, G.C.DeAngelis, R.D.Freeman [132, 225], где рассматриваются механизмы выделения информации о глубине бинокулярными нейронами зрительной коры с простыми и сложными рецептивными полями. И так как в зрительной системе человека обработка бинокулярной информации начинается только на уровне зрительной коры, можно ожидать качественных различий пространственно-частотных характеристик стереопсиса при локализации поражений в зрительной коре по сравнению с другими отделами зрительного анализатора.

Расширение знаний о механизмах нарушения зрительных функций способствует созданию новых методов их восстановления. Долгое время в лечении амблиопии использовались лишь традиционные и в значительной степени эмпирические методы плеоптики - окклюзия, пенализация и засветы (С.Cuppers [124], G.K. von Noorden [272], Э.С.Аветисов [2]). Затем к ним добавилась стимуляция, учитывающая строение рецептивных полей -структурированные засветы, стимуляция динамическими решетками по Кэмпбеллу (F.W.Campbell et al. [109]) и стимуляция лазерными спеклами. Появились методы неспецифической активации зрительной системы: рефлексотерапия, электростимуляция (Е.Б.Компанеец и др. [45]) и биоэлектрический аутотренинг по С.А.Туманян [68]. Однако потенциал этих методов до конца не использован из-за недостаточной изученности механизмов их воздействия. На практике наилучшие результаты достигаются при сочетании нескольких видов воздействия - специфической зрительной стимуляции и неспецифического возбуждения зрительной коры. Этот опыт говорит о необходимости разработки соответствующих комплексных лечебных методов.

В теории основные принципы функционального лечения бинокулярных расстройств достаточно ясны, так как патофизиологические механизмы нарушения зрительных функций при косоглазии относительно хорошо изучены (H.M.Burian [108], B.Bagolini [96], Т.П.Кащенко [39], Э.С.Аветисов [3]). Однако на практике возможности оптико-механического приборостроения не соответствуют требованиям методологии патогенетически обоснованного лечения. В связи с этим необходимо использование новых технологий, позволяющих разрабатывать системы, структурная организация которых была бы адекватна сложности взаимодействия участвующих в бинокулярном зрении подсистем, согласованная или автономная работа которых была нарушена.

Еще одна область применения функциональных методов лечения в офтальмологии - лечение нарушений аккомодации и рефракции. Клинические и офтальмоэргономические исследования (E.F.Fincham [145], Э.С.Аветисов [4] и К.А.Мац [50], С.Л.Шаповалов [78]) показали важность профилактики заболеваний, вызываемых большими зрительными нагрузками. Современная лазерная и инфракрасная рефрактометрия в реальном времени позволила сделать качественный скачок в понимании механизмов аккомодации, выявить факторы, влияющие на точность аккомодации, и определить параметры стимула, управляющие аккомодацией. Таким образом, появилась основа для разработки не просто методов зрительной релаксации или гимнастики, а средств стимуляции аккомодационного рефлекса.

Возможности современных компьютерных устройств ввода-вывода информации приближаются к функциональным возможностям сенсорного и моторного аппарата человека. В частности, постоянно улучшается согласование характеристик видеоподсистемы компьютеров с параметрами человеческого зрения. Поэтому закономерно, что параллельно с разработкой автоматизированных систем учета в медицине стало стремительно развиваться и направление непосредственного использования компьютера в качестве средства воздействия на зрительную систему человека. Нынешний уровень развития компьютерной техники и достижения современной нейрофизиологии позволяют пересмотреть методические подходы в функциональной диагностике и лечении в офтальмологии. Организация активного сенсорно-моторного взаимодействия человека с виртуальной реальностью, анализирующей особенности его зрительной системы и адаптирующейся к ним, может помочь автоматизировать процессы тестирования и восстановления зрительных функций, а также значительно повысить информативность диагностических методов.

Цель и задачи работы

Цель работы - разработать патофизиологически обоснованные компьютерные методы функциональной диагностики различных форм патологии зрительного анализатора, а также патогенетически обоснованные и эффективные методы восстановления зрительных функций и тренировки зрительной системы.

Задачи исследования

Используя технические возможности современных персональных компьютеров:

1) разработать метод визоконтрастометрии с ахроматическими и цветными решетками с модуляцией по яркости, исследовать возможности его использования в диагностике заболеваний зрительной системы и в контроле эффективности лечения;

2) разработать метод исследования стереопсиса, основанный на измерении зависимости порога стереоскопического зрения от пространственной частоты стимула, который позволит измерять как малые изменения стереопсиса, так и обнаруживать его остаточные проявления; изучить диагностические возможности метода;

3) на основе современных представлений о патофизиологических механизмах возникновения амблиопии разработать патогенетически обоснованную систему восстановления зрительных функций при амблиопии и реализовать ее в виде игровых программ, стимулирующих различные каналы зрительной системы адекватными стимулами;

4) разработать метод восстановления бинокулярного зрения, сочетающий элементы ортоптики и диплоптики и основанный на сенсорно-моторном взаимодействии пациента с объектами на экране, видимыми раздельно правым и левым глазом, при индивидуальном подборе параметров стимулов для каждого глаза, определяющем характер и степень их диссоциации;

5) создать новый компьютерный метод воздействия на аккомодацию с помощью плоских динамических стимулов, исследовать его возможности в качестве средства восстановления нарушенной аккомодационной способности.

Научная новизна

Разработан новый компьютерный метод визоконтрастометрии, дополняющий известные методы исследования цветовой контрастной чувствительности, который позволил установить новые психофизические симптомы нарушений пространственной контрастной чувствительности на различных уровнях зрительного анализатора. На его основе разработан новый способ оценки светорассеяния в оптических средах глаза. Проведена классификация кривых сохранности ахроматической и хроматической контрастной чувствительности при локализации патологического процесса в палочковой и колбочковой системах сетчатки, зрительном нерве и вышестоящих отделах зрительной системы.

Разработан новый метод исследования стереоскопического зрения -исследование пространственно-частотных компонентов стереопсиса, -который выявил существенные различия в форме кривых зависимости стереопорога от пространственной частоты, соответствующие нарушениям, локализованным в периферических и центральных отделах зрительной системы.

Сформулированы принципы компьютерной зрительной стимуляции и разработаны новые компьютерные методы, которые используются для восстановления функций зрительного анализатора при амблиопии. Методы основаны на современных представлениях о работе различных каналов передачи информации в зрительной системе на разных ее уровнях. Они реализованы в виде компьютерных игр, которые адаптируются к степени снижения зрительных функций и сочетают избирательную стимуляцию с комплексным воздействием и неспецифической активацией пораженных подсистем.

Сформулированы принципы и разработаны новые компьютерные методы, реализованные в виде ортопто-диплоптических упражнений, которые используются для восстановления бинокулярных зрительных функций. Методы основаны на имитации пациентом предметной деятельности в виртуальном пространстве, адаптированном к особенностям его зрения, так что сформировавшиеся в процессе развития заболевания адаптационные и компенсаторные механизмы не могут использоваться и подавляются, а слабые проявления нарушенных функций оказываются востребованными и развиваются.

Сформулированы принципы воздействия на аккомодацию с экрана компьютера. Разработан новый компьютерный метод тренировки аккомодации, основанный на предъявлении двумерных изображений, вызывающих рефлекторный отклик проксимальной аккомодации благодаря содержащимся в них признакам относительной удаленности и при этом затрудняющих фокусировку на плоскость экрана за счет несоответствия своих пространственно-временных параметров возможностям механизма аккомодации, управляемой расфокусировкой изображения на сетчатке.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Компьютерная визоконтрастометрия с использованием цветных решеток на черном фоне позволяет выявить новые психофизические симптомы при локализации патологического процесса в оптических средах глаза, сетчатке, зрительном нерве и в вышестоящих отделах зрительной системы.

2. Измерение порогов стереоскопического зрения в интервале видимых пространственных частот по сравнению с методами, не селективными по пространственно-частотному спектру, позволяет изучать конкретные механизмы как нарушений стереопсиса, так и нарушений пространственной контрастной чувствительности, определяемых локализацией патологического процесса как в зрительном нерве, так и в центральных отделах зрительной системы.

3. Принципы построения компьютерных программ для коррекции функциональных зрительных нарушений:

- стимул должен вызывать избирательное внимание (актуальность); нести специфическую зрительную составляющую по отношению к нарушенной функции (специфичность); помимо зрительной взаимодействовать и с другими сенсорными и моторными системами (полимодальность);

- для корректировки параметров стимуляции должна быть организована обратная связь, несущая информацию о текущем состоянии нарушенной зрительной функции (специфическая управляющая обратная связь).

Компьютерная реализация этих принципов:

- объекты, в случае амблиопии специфические для механизмов контрастной чувствительности, пространственной локализации, центральной фиксации, аккомодации и слежения, а в случае косоглазия - видимые только при совместной работе обоих глаз, являются ключевыми элементами компьютерной игры; объекты озвучиваются, движение одного из них связывается с рукой пациента через компьютерную мышку;

- постановка игровой задачи обеспечивает отражение состояния восстанавливаемой зрительной функции в движениях руки с мышкой (биомеханическая обратная связь); результаты анализа этих движений при амблиопии используются для управления пространственно-временными параметрами стимула, при косоглазии - для управления характером и степенью диссоциации объектов для правого и левого глаза.

4. Двумерные зрительные стимулы, создающие иллюзию объема и движения по глубине, пространственно-временные параметры которых соответствуют быстрому, проксимальному компоненту аккомодации, но при этом затрудняют анализ резкости изображения на сетчатке и препятствуют статической аккомодации, вызывают аккомодационный рефлекс и могут применяться для снятия зрительного напряжения и тренировки аккомодации.

Апробация работы

Результаты исследований докладывались на

Всероссийской научно-практической конференции детских офтальмологов "Профилактика слепоты и слабовидения у детей" (МНИИ t

ГБ им. Гельмгольца, Москва, 1994 г.),

II Международном симпозиуме по пигментному эпителию сетчатки (Генуя, Италия, 1996 г.),

Международной конференции офтальмологов "Актуальные проблемы аметропий у детей" (РГМУ, Москва, 1996 г.), совещаниях детских окружных офтальмологов г. Москвы (Детский глазной санаторий при Морозовской ДГКБ, Москва, 1997 г.), XI конгрессе европейского общества офтальмологов "SOE'97" (Будапешт, Венгрия, 1997 г.), заседании рабочей группы НАТО "Оценка риска облучения глаз у населения при радиоактивном загрязнении окружающей среды" (Киев, Украина, 1997 г.), конференции "Актуальные вопросы детской офтальмологии" (МНИИ ГБ им. Гельмгольца, Москва, 1997 г.),

II сессии РМАПО "Успехи теоретической и клинической медицины" (Москва, 1997 г.), заседании Санкт-Петербургского научного медицинского общества офтальмологов по возможностям использования компьютерной техники в диагностике и лечении заболеваний зрительной системы (Институт физиологии им. И.П.Павлова РАМН, Санкт-Петербург, 1998 г.),

Международном конгрессе по проблемам окружающей среды и i урбанизации "Человек в большом городе XXI века" (Москва, 1998 г.), i

III Московской научно-практической нейроофтальмологической конференции "Современные аспекты нейроофтальмологии" (НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко РАМН, Москва, 1999 г.), семинаре по актуальным вопросам биомеханики зрительной системы человека "Биомеханика-99" (Институт физиологии им. И.П.Павлова РАМН, Санкт-Петербург, 1999 г.),

37 симпозиуме Международного общества клинической электрофизиологии зрения ISCEV (Эйлат, Израиль, 1999 г.), заседании общества офтальмологов МЗ РА (Ереван, 1999 г.), объединенном заседании по офтальмологии и зрению Европейской ассоциации по исследованиям зрения и глаза (EVER) (Пальма-де-Майорка, Испания, 1999), семинаре в рамках 1-й специализированной выставки "Медицина, здоровье, компьютер" (ВВЦ, Москва, 2000), круглом столе" по информатизации и проблемам здоровья пользователей ПК в рамках конференции "ИТО-2001" (Москва, 2001), V Московской научно-практической нейроофтальмологической конференции "Актуальные вопросы нейроофтальмологии" (НИИ нейрохирургии им. акад. Н.Н.Бурденко РАМН, Москва, 2001 г.), Международном симпозиуме "Близорукость, нарушения рефракции, аккомодации и глазодвигательного аппарата" (МЗ РФ, МНИИ ГБ им.Гельмгольца, Москва, 2001),

8 Международном конгрессе Европейской медицинской лазерной ассоциации (EMLA) и 1 Российском конгрессе Медицинской лазерной ассоциации (Москва, 2001 г.).

Публикации

Материалы диссертации опубликованы в 63 работах. В том числе: 10 статей в периодических научных изданиях; глава в монографии; 5 статей в сборниках научных трудов;

5 методических рекомендаций и пособий, утвержденных МЗ РФ и республики Армения;

- 5 патентов РФ.

Материал, методы исследования и структура изложения

В работе для диагностики нарушений зрительных функций, их восстановления и развития, контроля за проводимым лечением использовались программы из комплекса "Окулист", разработанные автором: визометрия - "Визус"; ахроматическая и хроматическая визоконтрастометрия - "Зебра"; пространственно-частотная стереовизометрия - "Стереопсис"; лечение амблиопии - игры "Тир", "Погоня", "Крестики", "Паучок"; восстановление бинокулярного зрения - "eYe", "Контур"; тренировка аккомодации - "Relax!".

Для диагностики и оценки функционального состояния зрительной системы использовались следующие методики: офтальмоскопия, статическая периметрия и кинетическая периметрия по Гольдману, общая и локальная электроретинография, исследование зрительных вызванных корковых потенциалов (ЗВКП) на вспышку и паттерн, картирование ЗВКП, исследование топографии ахроматической и хроматической контрастной чувствительности (on/off-активности колбочковой системы), компьютерная томография коры головного мозга, измерение остроты зрения по таблицам Головина-Сивцева, определение характера зрения по цветотесту, измерение угла косоглазия по Гиршбергу и на синоптофоре, измерение фузионных резервов на синоптофоре, измерение абсолютной аккомодации с помощью проксиметра и относительной аккомодации по методике С.Л.Шаповалова.

В анализ включены материалы клинических исследований, проведенных в отделе охраны зрения детей и подростков и лаборатории клинической физиологии зрения МНИИ ГБ им. Гельмгольца, на кафедре офтальмологии РМАПО, в Тушинской детской городской больнице г. Москвы, в детском глазном санатории при Морозовской больнице, в городской клинической больнице № 11 г. Москвы и в Смоленской областной детской больнице.

Всего исследованиями было охвачено 1865 человек, как с нормальным зрением, так и с различными заболеваниями зрительной системы, выбранными в качестве моделей патологических процессов различной локализации. С помощью разработанных нами компьютерных методов у этих испытуемых было проведено исследование состояния зрительного анализатора и восстановление зрительных функций при амблиопии, косоглазии и нарушениях аккомодации.

Распределение испытуемых по разным типам исследований показано на рис. 1, а по видам зрительных нарушений - в таблице 1.

В контрастная чувствительность стереопсис амблиопия и косоглазие аккомодация

Таблица 1. Распределение испытуемых по видам зрительных нарушений

Вид нарушения Возраст Число лиц

Альбинизм 6-21 70

Палочковая дисфункция 7-21 9

Колбочковая дисфункция 6-8 16

Пигментный ретинит 20-43 24

Г<

4.

Вид нарушения Возраст Число лиц

Центральная дистрофия сетчатки 9-14 20

Макулярная дистрофия, связанная с возрастом 50-54 13

Хориоретинит 19-32 7

Глаукома 41-58 118

Заболевания зрительного нерва 6-47 214

Опто-хиазмальный арахноидит 18-32 4

Заболевания зрительных путей выше хиазмы 10-45 41

Миопия 9-14 20

Аномалии рефракции, кераторефракционные операции 18-42 55

Амблиопия 3-18 740

Косоглазие 3,5-14 748

Доклинические нарушения у ликвидаторов аварии Чернобыльской АЭС 28-56 115

Зрительное утомление у пользователей дисплеями 30-50 11

Нарушения аккомодации у школьников 11-15 32

Здоровые испытуемые из контрольных групп 10-53 105

Представленные в данной диссертационной работе новые методы и полученные с их помощью результаты объединяет общий методологический подход, а также общий способ реализации - компьютерный. Тем не менее, они относятся к разным областям офтальмологии и имеют свою специфику. Поэтому изложение основного материала диссертации построено по следующему принципу. Каждая глава излагается достаточно независимо, как отдельная работа: введение и обзор литературы, собственный подход к проблеме, описание разработанного компьютерного метода, полученные с его помощью результаты. Список литературы - общий, и его большой объем объясняется тем, что разработка нескольких новых компьютерных методов потребовала анализа большого количества публикаций по частным вопросам в каждой из областей.

Результаты работы внедрены в практику работы МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца, детского глазного санатория при Морозовской больнице, Тушинской детской городской больницы г.Москвы, Городской клинической больницы № 11 г.Москвы. Методические материалы работы включены в унифицированную программу последипломного обучения врачей по детской офтальмологии, утвержденную МЗиМП РФ в 1994 г.

Комплекс лечебных и диагностических программ распространяется с 1992 года, с 1994 года выпускается серийно и к настоящему времени приобретен более чем 400 лечебными и лечебно-образовательными учреждениями России и СНГ, а также частными лицами. Среди пользователей - 12 республиканских и около 30 областных больниц, МНТК МГ им. С.Федорова и 8 его филиалов, поликлиники Управления делами Президента РФ, лечебно-санаторного объединения мэрии Москвы, МВД, клиники "Эксимер", "Новый взгляд", "Сфера", Образовательный центр ОАО "Газпром" и многие другие.

В 1997 г. за разработку и внедрение комплекса программ для диагностики, лечения и профилактики глазных болезней Шапиро В.М., Белозеров А.Е. и Тимохова Г.П. были награждены золотой медалью "Лауреат ВВЦ" (удостоверение №230, постановление № 13 от 20.11.97). В 2001 г. за разработку программного комплекса "Окулист" ООО "Астроинформ СПЕ" был награжден дипломом ВВЦ, а Шапиро В.М. и Белозеров А.Е. - золотыми медалями "Лауреат ВВЦ" (диплом №67 и удостоверения №152 и 153, постановление № 10 от 16.02.2001).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

На основе последних достижений офтальмологии и современных представлений о нейрофизиологии зрительной системы нами разработан ряд методов исследования и восстановления различных монокулярных и бинокулярных зрительных функций. Благодаря использованию математического аппарата, статистического анализа, современных средств программирования, приемов системотехники и эргономики эти методы реализованы в виде специализированного программного обеспечения для стандартного персонального компьютера. Исследованы возможности этих методов в диагностике заболеваний зрительной системы и контроле эффективности лечения, в восстановлении зрительных функций при амблиопии, косоглазии и нарушениях аккомодационной способности. Предложенные методы и программы внедрены в практическую деятельность ряда учреждений Министерства здравоохранения РФ.

При разработке всех методов использовался один и тот же методологический подход. Сначала изучались опубликованные в печати данные, касающиеся предметной области. По этим данным строилась или уточнялась модель механизма в зрительном анализаторе, реализующего функцию, которую предполагалось тестировать или стимулировать. Формулировался принцип требуемого воздействия на этот механизм, выяснялась принципиальная возможность реализации такого воздействия с помощью графической системы персонального компьютера. Затем создавалась соответствующая компьютерная программа, результаты апробации которой использовались для уточнения выбранной модели, усовершенствования программы и выработки методики ее применения. Далее проводились широкие и всесторонние испытания окончательного варианта предложенного метода и реализующей его программы с публикацией результатов исследований. Наконец, после сертификации и начала серийного выпуска программы, параллельно с продолжающимися собственными исследованиями шел анализ публикаций независимых исследователей, использующих данный метод.

Разработанные методы имеют много общего и по своей сущности. Основой методов исследования зрительных функций - ахроматической и хроматической визоконтрастометрии и пространственно-частотной стереовизометрии, - является пространственно-частотный подход к передаче информации в зрительной системе. В свою очередь, при разработке методов восстановления зрительных функций как при амблиопии, так и при косоглазии использовались общие принципы зрительной стимуляции, сформулированные нами и примененные к конкретным заболеваниям.

Наконец, общим для всех методов, разработанных нами в рамках данного исследования, является способ реализации - соответствующие программы составляют единый программный комплекс "Окулист". Для работы программ из комплекса "Окулист" требуется обычный персональный компьютер, на который все они могут быть установлены одновременно или выборочно. Благодаря этому лечебные учреждения получают возможность расширения средств диагностики и лечения без приобретения дополнительной аппаратуры, а также могут перенести часть лечебного процесса на дом к пациенту.

Визометрия

При разработке метода компьютерной визометрии (программа "Визус") использовался тот факт, что ширина области наклона в психометрической кривой в эксперименте с определением ориентации оптотипа Снеллена составляет 0,7-1,3 октавы. Это позволило определять остроту зрения, соответствующую дробному значению толщины линии оптотипа в пикселах, путем интерполяции по соседним точкам кривой зависимости вероятности угадывания от размера оптотипа, соответствующим целым значениям толщин. В результате разработанный метод, не предъявляя жестких требований к размерам помещения, обеспечивает проведение измерений с высокой точностью и надежностью в большом диапазоне значений остроты зрения, от единиц до сотых и тысячных долей единицы, с пропорционально уменьшающимися интервалами в области малых величин.

Ахроматическая и хроматическая визоконтрастометрия

Нами была разработана чисто программная реализация метода визоконтрастометрии - программы серии "Зебра". Это стало возможным благодаря применению оригинальной модификации алгоритма растрирования с рассеиванием ошибки для визуализации решеток с низким контрастом. Тщательный анализ статистики результатов компьютерного моделирования работы алгоритма, учитывающий психофизические свойства зрения человека, показал, что программа с запасом перекрывает требуемый для целей визоконтрастометрии динамический диапазон измерений при использовании стандартных графических систем персональных компьютеров VGA и SVGA. Параметры стимула (шаг и диапазон контраста, шаг и диапазон пространственных частот, угловые размеры, форма и т.д.) были выбраны с учетом соответствующих характеристик зрительной системы, рассматриваемой в данном случае как совокупность пространственно-частотных каналов передачи информации, путем анализа данных из множества литературных источников. Впоследствии все эти параметры уточнялись при разработке новых версий программы. В итоге в качестве стимулов используются двумерные синусоидальные решетки с размерами 4,2° и контрастом, равномерным в центре и плавно спадающим по краям. Измерения проводятся в диапазоне пространственных частот 0,5 16 (22) цикл/град с шагом в пол-октавы, и в диапазоне изменения контрастной чувствительности (величины, обратно пропорциональной пороговому контрасту) 0 - 60 дБ (т.е. контраст уменьшается от 1,0 до 0,001) с шагом 2 дБ (изменение контраста в ~ 1,26 раза). В стимулах кроме белого используются основные цвета люминофоров монитора на черном фоне. Расчеты с использованием результатов спектрофотометрических измерений излучения люминофоров мониторов показали селективное воздействие излучения красного и синего люминофоров на длинно- и коротковолновые колбочки, а зеленого - в равной степени на длинно- и средневолновые. Предполагалось, что визоконтрастометрия в таких цветах по сравнению с известными методами визоконтрастометрии может дать новые результаты при исследовании патологии тех участков зрительного анализатора, где передача цветовой зрительной информации имеет неоднородное пространственное распределение, - в первую очередь, при локализации патологии в оптических средах глаза и на уровне сетчатки, и, быть может, на уровне зрительного нерва и зрительной коры. Впоследствии эти предположения подтвердились. Были проработаны важные для эксплуатации вопросы настройки и градуировки программы с учетом индивидуальных характеристик различных мониторов и нормировки результатов измерений. Настройка осуществляется без использования дополнительных приборов, в психофизическом эксперименте по уравниванию яркостей стимулов. В качестве нормы было предложено использовать среднее и 5 - 95% квантили выборки измерений нескольких (порядка 10) здоровых глаз, проведенных самим пользователем на конкретном мониторе и в имеющихся условиях освещения. Также было введено понятие сохранности пространственной контрастной чувствительности (ПКЧ) как разницы между измеренными величинами чувствительности и нормой, набранной в этих же условиях. Т.е. на практике конкретные результаты измерения контрастной чувствительности сравнивают с границами области разброса значений ПКЧ в норме. Величина сохранности ПКЧ оказывается инвариантной по отношению к характерному разбросу параметров различных мониторов и условиям освещения в помещении и, соответственно, может служить для сравнения результатов измерений, полученных на разных рабочих местах. При апробации первой версии программы и эксплуатации ее последующих версий выделились три методики предъявления стимулов и ведения опроса, которые обеспечивали разумный компромисс в скорости измерения и надежности результатов в различных ситуациях, связанных, с одной стороны, с необходимостью устранения эффекта "гистерезиса" при восприятии околопороговых стимулов, а с другой стороны, с различными возможностями и степенью сотрудничества испытуемого с врачом. Эти методики, получившие названия "быстрая", "ручная" и "автоматическая", были включены в последнюю версию программы "Зебра".

Исследование ПКЧ здоровых глаз подтвердило известные данные о том, что кривые ПКЧ в норме имеют максимум на средних пространственных частотах и спадают как к низким, так и к высоким частотам. Характерный разброс значений составляет от 3 до 8 дБ, что согласуется с известными результатами для ахроматической визоконтрастометрии. При этом на средних частотах разброс минимальный, на низких - промежуточный, и на высоких - максимальный. Однако, как средние значения, так и величины разброса, а также моменты еще более высоких порядков - асимметрия и эксцесс, - оказываются разными для разных цветов стимула. В то же время при небольших размерах выборки (порядка 10 глаз, что и было рекомендовано для набора нормы при пользовании программой) распределение значений ПКЧ в норме можно приближенно считать гауссовским, зависящим от пространственной частоты и цвета стимула, и для определения границ нормы вместо квантилей выборки пользоваться ее дисперсией.

Хроматическая визоконтрастометрия нашла применение для оценки рассеяния света в оптических средах глаза вследствие помутнения или наличия прозрачных неоднородностей. Для этого был использован известный в волновой оптике эффект зависимости коэффициента рассеяния от длины волны - повышенное рассеяние коротковолнового излучения (синего) по сравнению с длинноволновым (красным). Метод был апробирован при подготовке материалов для патента на изобретение "Способ оценки светорассеяния в оптических средах глаза" [19]. Чувствительность метода, использующего разницу в сохранности ПКЧ к красному и синему показатель "R - В"), оказалась очень высокой, так как ПКЧ к синему при появлении помутнений в оптических средах глаза (начальная катаракта) начинала снижаться раньше, чем ахроматическая или ПКЧ к красному. Аналогичные результаты были получены и в случаях, когда после фоторефракционной кератэктомии (ФРК) пациенты жаловались на ореолы от источников света или сниженный контраст в условиях искусственного освещения.

Исследование влияния лазерных кераторефракционных операций на контрастную чувствительность глаза в мезопических условиях освещения выявило ряд других важных подробностей [84]. Оказалось, что при миопии слабой и средней степени, а также при миопическом астигматизме через 6 месяцев после операции ПКЧ сохраняется на прежнем уровне и даже повышается. При миопии высокой степени, гиперметропии и смешанном астигматизме, наоборот, ФРК приводит к снижению ПКЧ для ахроматических и красных, а в последнем случае и для синих стимулов. В то же время LASIK (лазерный кератомилез in situ) при миопии высокой степени и гиперметропии в большей мере сохраняет дооперационную ПКЧ, чем ФРК. Эффект снижения ПКЧ мы объясняем появлением обширной переходной зоны между зоной абляции и интактной частью роговицы в результате операции при данных видах аметропии - при неярком освещении часть этой зоны попадает в апертуру расширившегося зрачка. Однако картина изменения ПКЧ после операций не была однозначной, так как во многих случаях еще до операции ПКЧ глаз с оптимальной коррекцией отличалась от нормы преимущественно либо в красной, либо в синей части спектра. Анализ этих отличий при миопии и гиперметропии, сопоставление их с данными наших исследований контрастной чувствительности при рефракционной амблиопии у детей позволили выдвинуть гипотезу о развитии у таких больных частичной цветовой амблиопии вследствие того, что продольная хроматическая аберрация при аметропии дает аккомодационному аппарату глаза преимущества в фокусировке одной спектральной составляющей изображения перед другой.

Были проведены исследования ПКЧ у пациентов с патологией фоторецепторов [8, 17, 55]. Они выявили повышение ПКЧ по сравнению с нормой, особенно на высоких частотах, у пациентов с гемералопией, что можно объяснить нарушением межрецепторного взаимодействия -торможения колбочковой системы палочками. Наоборот, при кол бочковой дисфункции ПКЧ к отдельным цветам оказывалась сниженной на средних пространственных частотах. Отличия пигментного ретинита от центральной дистрофии сетчатки заключались в более резком в последнем случае падении ПКЧ при увеличении частоты, вплоть до потери чувствительности к контрасту, и в большей изломанности кривых. Причем смешанная форма пигментного ретинита отличалась от макулярной дистрофии типа Штаргардта большим снижением ПКЧ к синему, что можно было объяснить целым рядом причин - распространением процесса от периферии, где выше плотность коротковолновых рецепторов, повышенным светорассеянием синей части спектра из-за разрушения пигментного эпителия, а также развитием часто наблюдающейся в этом случае чашеобразной катаракты. Форма ПКЧ у больных с макулярной дистрофией, связанной с возрастом, отличается от ПКЧ при центральной дистрофии сетчатки относительной сохранностью на низких и средних пространственных частотах.

Исследования контрастной чувствительности у больных с первичной открытоугольной глаукомой [21, 75, 76] показали снижение ПКЧ преимущественно в области средних-высоких частот, причем в большей степени к синим стимулам, для которых область снижения ПКЧ была сдвинута в сторону низких частот. Более выраженное снижение ПКЧ к синему согласуется с данными других исследователей, применявших иные методы исследования контрастной чувствительности глаза. При этом хорошим результатам склеротрабекулотомии сопутствовало повышение сохранности ПКЧ на ахроматические и синие стимулы, коррелировавшее также с улучшением гемодинамики в сосудах орбиты. И наоборот, стойкое снижение ПКЧ при нестабилизированной гемодинамике в орбитальных сосудах служило неблагоприятным прогностическим признаком течения заболевания после проведенной операции.

Для различных заболеваний зрительного нерва характерно выраженное снижение ПКЧ не только на высоких и средних, но и на низких пространственных частотах [8, 17, 36, 37, 55, 77]. В острой стадии оптического неврита или в случае перинатальной патологии при очень низкой остроте зрения кривые сохранности ПКЧ к разным цветам становятся изломанными, и их взаимное расположение выглядит беспорядочным. В стадии ремиссии при нормальной остроте зрения контрастная чувствительность, восстановившись на высоких частотах, зачастую остается сниженной в диапазоне средних и низких пространственных частот, где кривые сохранности ПКЧ по всем цветам проходят близко друг к другу и практически горизонтально.

При поражениях постгеникулярных зрительных путей наблюдается изломанность и рассогласованность хода кривых сохранности ПКЧ, относящихся к различным цветам, с общей тенденцией снижения с ростом частоты [15, 16, 52]. У пациентов с черепно-мозговой травмой в раннем периоде, когда острота зрения снижалась до сотых долей, кривые сохранности ПКЧ становились очень изломанными и хаотичными, хотя их снижение было умеренным [17, 55, 77]. В более позднем периоде повышение остроты зрения до нескольких десятых коррелировало со сближением кривых, относящихся к разным цветам, картина которых становилась похожей на таковую при оптическом неврите.

Снижение ПКЧ у больных рефракционной амблиопией происходило в области высоких и средних-высоких пространственных частот [8, 9, 17, 40, 55]. Обнаруженная тенденция к преимущественному снижению сохранности к синему у миопов и к красному у гиперметропов привела к гипотезе о наличии у этих пациентов частичной цветовой амблиопии, вероятная причина возникновения которой рассматривалась выше, в обсуждении результатов исследований последствий лазерных кераторефракционных операций. Для дисбинокулярной амблиопии слабой и средней степени характерно большее снижение ПКЧ на средних частотах, чем на высоких, с относительной сохранностью ее в области низких частот. По мере прогрессирования такой амблиопии постепенно падает и начинает исчезать контрастная чувствительность на высоких частотах, причем не плавно, а с некоторым "всплеском" на предыдущей частоте, затем ее снижение распространяется и на низкие частоты. "Чашеобразная" форма кривых сохранности свойственна и интактному глазу, только снижение ПКЧ у него наблюдается лишь на средних частотах, а сохранность ПКЧ к синему остается в пределах нормы. Возможное объяснение этим явлениям мы дали с точки зрения адаптации зрительной системы к восприятию противоречивой бинокулярной информации: если несовпадение изображений на низких и высоких частотах для зрительной системы является привычным и даже необходимым (первое служит сигналом для вергенции, второе - для бинокулярной фиксации), то несовпадение изображений на средних частотах не так характерно для нормальных условий наблюдения и может приводить к подавлению их восприятия.

Метод компьютерной визоконтрастометрии показал высокую чувствительность и воспроизводимость результатов. Специфичность метода оказалась не столь высокой - во многих случаях интерпретация отдельных измерений без использования дополнительной информации допускает несколько возможных диагнозов.

Пространственно-частотная стереовизометрия

На основе новейших достижений нейрофизиологии в области понимания механизмов стереопсиса нами был разработан и реализован в виде компьютерной программы "Стереопсис" метод исследования порогов стереозрения на различных пространственных частотах. Новые результаты, полученные с помощью этого метода, позволили оформить патент на изобретение "Способ диагностики нарушений стереозрения" [16]. Предложенный метод исследования стереопсиса в большей степени, чем общепринятые методы, соответствует природе стереоскопического зрения, так как используемые в нем стимулы адекватны строению рецептивных полей бинокулярных нейронов зрительной коры. Дальнейшие исследования подтвердили, что метод позволяет раздельно исследовать работу обоих механизмов стереопсиса - фазового (по фазовому сдвигу между рецептивными полями с одинаковым пространственным расположением) и позиционного (по взаимному расположению рецептивных полей одинакового профиля, относящихся к правому и левому глазу). Это дает возможность обнаружить нарушения в работе одного из механизмов при нормальной работе другого, т.е. в случаях, когда традиционные способы, использующие силуэтные стимулы или стимулы с широким спектром частот, показывают сохранность стереопсиса.

Стимулами в программе "Стереопсис" служат две расположенные друг над другом вертикальные синусоидальные решетки, которые кажутся разнесенными по глубине, если смотреть через очки, обеспечивающие разделение полей зрения двух глаз. Расстояние для измерения выбирается так, чтобы размер стимула на экране соответствовал 8,3° х 6,3°. При этом измерения проходят в диапазоне частот от 0,35 до 16.32 цикл/град, хотя в отличие от контрастной чувствительности на практике не встречались случаи наличия стереопсиса на частотах выше 16 цикл/град. Шаг измерения по оси частот был выбран равным половине октавы, что в дальнейшем позволило обнаруживать резкие скачки стереопорогов при патологии центральных отделов зрительной системы.

При программной реализации метода нами была решена проблема компьютерной визуализации малых фазовых сдвигов решетки - менее десятой доли пиксела, или порядка 1 угловой секунды в рекомендуемых условиях измерения. Статистическое моделирование, аналогичное тому, что проводилось при разработке компьютерного метода визоконтрастометрии, подтвердило столь высокую точность передачи фазы синусоидальной решетки при использовании нашей модификации алгоритма растрирования с рассеянием ошибки. Нами было показано, что для достижения этой точности при растрировании требуется знание функции передачи яркости графической системой компьютера - в программу была включена соответствующая настройка на параметры монитора. Шаг измерения на логарифмической шкале стереопорогов выбран равным «1,4 (квадратному корню из 2), что обеспечивает хорошее сочетание точности измерения и затраченного на него времени.

Исследования стереопсиса у здоровых испытуемых выделили две характерные группы кривых зависимости стереопорога от пространственной частоты. Кривые из одной группы имеют U-образную форму с более резким наклоном на низких частотах и незначительным подъемом на высоких. Минимальные величины стереопорога наблюдаются на средних частотах и соответствуют 30-70 угловым секундам. Минимальный стереопорог в другой группе ("эксперты") существенно ниже - порядка 4-12 угловых секунд. При этом форму кривых можно описать как V- или W-образную, с более крутым, чем в первой группе, подъемом на высоких частотах, достигающем в результате тех же самых значений стереопорога на конце кривой. Снижение стереопорога на низких частотах, обратно пропорциональное частоте, соответствует известной закономерности "корреляции размера и диспаратности", означающей, что точность определения фазы решетки составляет постоянную долю от ее периода.

Нами было показано, что при различных заболеваниях, относящихся к мышечному аппарату глаза, проводящим путям и зрительной коре, изменения кривых стереопорогов имеют свои особенности [11, 12]. Например, небольшие перенесенные нарушения бинокулярного зрения приводили к значительному укорочению кривой стереопорогов и поднятию ее в области высоких частот. Частичная атрофия зрительного нерва после перенесенной инфекции вела к вырождению кривой в короткую и почти горизонтальную линию, проходящую на уровне нескольких сотен угловых секунд.

Были проведены исследования влияния операций ФРК и ФТК (фототерапевтической кератэктомии) на пространственно-частотный стереопсис [38, 48, 82, 83]. Оказалось, что при раннем кератоконусе стереопсис по сравнению с контрастной чувствительностью страдает в большей степени и медленнее поддается восстановлению. Тем не менее, стереопсис, до операции сохранный лишь на низких частотах, после операции появлялся на отдельных средних, а позже и на некоторых высоких частотах. У пациентов с миопией слабой степени, так же как и в случае с ПКЧ, после ФРК стереопороги снижались на средних и высоких частотах, и расширялся частотный диапазон. Аналогично, при миопии высокой степени после ФРК с последующим регрессом рефракционного эффекта стереопороги ухудшались, причем в большей степени на низких пространственных частотах. При других аномалиях рефракции изменения стереопорогов были противоположными изменениям ПКЧ. При миопии средней степени стереопороги ухудшались на всех пространственных частотах, а при миопии высокой степени со стабильным рефракционным эффектом и смешанном астигматизме они уменьшались. В ряде случаев гиперметропии высокой степени, когда до операции стереопсис у пациентов отсутствовал, после ФРК он появлялся на низких и иногда на средних частотах, в других случаях происходило расширение диапазона стереопсиса в сторону высоких частот.

В острой стадии оптического неврита (ОН) при рассеянном склерозе (PC) наблюдались значительные вариации изменений пространственно-частотных стереопорогов: полное отсутствие стереопсиса, остаточное стереозрение на высоких частотах или повышенные стереопороги на всех частотах [59, 60]. Таким образом, более выраженными были нарушения в области низких частот. В стадии ремиссии ОН при PC на низких частотах пороги стереозрения в несколько раз превышали норму, на средних частотах приближались к ней, а на высоких частотах оказывались либо повышенными, либо имелись лишь на отдельных частотах и по величине были близкими к нормальным, либо стереопсис в этом диапазоне полностью отсутствовал. Примечательна разница в поведении стереопорогов на низких и высоких частотах по мере нарастания патологических изменений в зрительной системе. На низких частотах пороги равномерно повышаются до величин выше нормы в 10 и более раз, вплоть до исчезновения стереопсиса, тогда как в высокочастотном диапазоне начинает происходить "выпадение" стереопсиса на отдельных частотах с незначительным повышением остальных значений, пока не исчезнет вся высокочастотная часть кривой.

Качественное отличие кривых стереопорогов от нормы наблюдалось при поражениях постгеникулярных зрительных путей (11111 ЗП) [15, 16, 52]. Кривые могли быть ломаными, П-образными и наклонными линиями с повышением порога от низких частот к высоким. Таким образом, наибольшее отличие формы этих кривых от нормы наблюдалось на средних пространственных частотах, т.е. в области максимальной чувствительности к диспаратности, где взаимодействуют оба механизма стереопсиса - фазовый и позиционный. При этом ухудшение стереопсиса на средних или высоких частотах могло сопровождаться компенсирующей его гиперостротой стереозрения на низких частотах. В 25-30% случаев кривые стереопорогов напоминали кривые при ОН в стадии ремиссии, что можно объяснить частой встречаемостью атрофии или аномалий развития зрительного нерва у детей с пренатальными 11111 ЗП.

Характерно, что при PC и 11111 ЗП не обнаруживалось прямой связи данных визоконтрастометрии с результатами исследования пространственно-частотного стереопсиса. Это согласуется с представлением об относительной независимости работы механизмов восприятия контраста и диспаратности благодаря свойству бинокулярных нейронов зрительной коры в значительной степени компенсировать разницу контрастов изображений, соответствующих правому и левому глазу.

Таким образом, выявляемые с помощью предложенного метода изменения стереозрения могут служить дополнительным диагностическим критерием наличия той или иной патологии, особенно при отсутствии нарушений бинокулярного зрения, определяемых традиционными методами.

Восстановление зрительных функций при амблиопии и косоглазии

На основании известных из литературы данных о патогенезе амблиопии и косоглазия, связанных с ними нейрофизиологических и функциональных изменениях, нами были сформулированы общие принципы зрительной стимуляции, имеющей цель восстановления зрительных функций, нарушенных при этих заболеваниях. По нашему мнению, при стимуляции пациент и стимулятор должны образовывать систему с замкнутой обратной связью, в которой актуальный, вызывающий избирательное внимание стимул несет специфическую по отношению к нарушенной функции зрительную составляющую, требует участия этой функции в зрительном акте и затрудняет ее подмену компенсаторными патологическими механизмами, но при этом является полимодальным, вовлекая в совместную работу не только зрительную, но и другие сенсорные и моторные системы. Обратная связь должна нести информацию о текущем состоянии механизма, обеспечивающего нарушенную функцию, т.е. также быть специфической, и использоваться стимулятором для корректировки параметров стимуляции. Такая организация процесса стимуляции сочетает прямое, восходящее избирательное воздействие на стимулируемые участки стриарной и экстрастриарной коры с нисходящим воздействием от ассоциативных областей головного мозга, помогает восстановить нарушенные взаимосвязи зрительной с другими сенсорными и моторными системами, автоматически поддерживает оптимальные параметры стимуляции.

При компьютерной реализации этих принципов объекты, в случае амблиопии специфические для механизмов контрастной чувствительности, пространственной локализации, центральной фиксации, аккомодации и слежения, а в случае косоглазия видимые только при совместной работе обоих глаз, делаются ключевыми элементами компьютерной игры или упражнения, озвучиваются, и движение одного из них связывается с рукой пациента через компьютерную мышку. Постановка игровой задачи пациенту обеспечивает отражение состояния нарушенной зрительной функции в движениях его руки с мышкой (биомеханическая обратная связь). В случае амблиопии информация, извлекаемая из анализа этих движений, используется для управления пространственно-временными параметрами стимула, в случае косоглазия - для управления характером и степенью диссоциации изображений для правого и левого глаза.

Разработанные нами программы для восстановления зрительных функций при амблиопии используют локальные объекты либо на пустом черном фоне (игры "Тир", "Погоня" или "Льдинка"), что делает акцент на стимуляцию механизмов локализации и фиксации, либо, наоборот, на фоне паттернов, вызывающих сильное возбуждение нейронов зрительного анализатора (игры "Крестики" и "Паучок"), что усиливает избирательное внимание и тренирует выделение объектов из группы. Игровая задача предусматривает обнаружение, локализацию этих объектов, в том числе с вовлечением слухового анализатора, слежение за объектами, координированные с пространственным положением объектов движения руки с мышкой. Программы, отслеживая реакцию пациента на стимулы, регулируют их размеры и временные параметры (частоту инверсии, скорость движения). В программах для восстановления бинокулярных зрительных функций пациент имитирует предметную деятельность в виртуальном пространстве, адаптируемом к особенностям его зрения за счет разделения полей зрения и подбора такого характера и степени диссоциации изображений для правого и левого глаза, при которых обеспечивается совместная работа обоих глаз. Индивидуально подбираемыми параметрами изображений для того и другого глаза при этом являются яркость и контраст объектов для каждого из глаз, их размеры, форма и взаимное расположение, вид и параметры модуляции названных свойств по времени.

Анализ результатов использования программ для восстановления зрительных функций при амблиопии продемонстрировал хорошее совпадение данных, полученных на базе различных лечебных учреждений [18, 29, 35, 41-43, 66], и соответствие их результатам, опубликованным независимыми исследователями [6, 10, 32, 33, 49, 51, 54]. Было показано, что оба вида стимуляторов, имея приблизительно одинаковую эффективность, при совместном использовании, дают более высокие результаты. Их применение оказалось особенно эффективным при дисбинокулярной, рефракционной и анизометропической амблиопии всех степеней, при ежедневном проведении занятий, желательно по несколько раз в день с пропорциональным сокращением продолжительности каждого из подходов. Полная длительность курса в этом случае составляла от 10 дней до полутора месяцев при суммарном времени занятий 20-30 минут в день. В целом эффективность компьютерных методов была примерно в два раза выше, чем у методов традиционной плеоптики. Их использование не только давало более высокие результаты, но и существенно экономило время медицинского персонала, сокращало сроки лечения. Заниматься с программами могли дети в возрасте от 3,5 лет. Оказалось удобным использовать программы в домашних условиях при периодическом обследовании у врача.

Все сказанное выше о взаимном соответствии результатов различных исследований, минимального возраста детей, высокой эффективности, возможности домашнего использования и других преимуществах компьютерных методов по сравнению с традиционными относится и к разработанным методам восстановления бинокулярных зрительных функций. Соответствующие программы "eYe" [1, 65] и "Контур" [41] объединяют в себе возможности ортоптики и диплоптики, охватывая все этапы - от устранения функциональной скотомы до тренировки фузионных резервов. Их отличие от методов восстановления функций при амблиопии заключается в необходимости делать перерывы между курсами занятий, а также в том, что восстановление бинокулярных функций хотя и происходит примерно в 2 раза быстрее, чем при использовании традиционных методов [5, 33, 35, 41, 43, 44, 54], но идет в 1,5-2 раза более медленными темпами, чем при амблиопии. Характерно, что применение компьютерных методов оказывалось эффективным и тогда, когда до него уже использовались традиционные методы. Ни в одном случае не наблюдалось ухудшений.

Восстановление нарушенной аккомодационной способности

Метод тренировки аккомодации с помощью плоских динамических стимулов, предъявляемых с фиксированного расстояния, основан на стимуляции механизма проксимальной аккомодации стереокинетическими стимулами и расслаблении аккомодации, вызываемом расслаблением вергенции, с одновременным подавлением механизма аккомодации по расфокусировке. Разработка метода, реализованного в программе "Relax!", стала возможной благодаря анализу большого объема опубликованных за последнее время данных лазерной и инфракрасной аккомодометрии в реальном времени при различных видах и сочетаниях параметров зрительных стимулов. Использование параметрической модели взаимодействия различных механизмов аккомодации позволило подобрать такие пространственно-временные параметры стимулов на экране компьютера, которые, с одной стороны, затрудняют анализ резкости изображения на сетчатке при изменениях аккомодации и таким образом препятствуют постоянной фокусировке на экран, а с другой стороны, наоборот, вызывают рефлекторные скачки аккомодации в ответ на зрительные иллюзии движения объектов по глубине относительно наблюдателя, иллюзии неопределенной структуры объектов по глубине, а также способствуют расслаблению аппарата вергенции, в свою очередь оказывающего аналогичное влияние на аккомодацию.

Из-за отсутствия в стране необходимой аппаратуры мы не имели возможности непосредственно, в реальном времени, проверить воздействие на аккомодацию предложенных нами стимулов, поэтому эффективность их оценивалась по результатам тренировочных упражнений с одним или несколькими стимулами. Использование данного метода на протяжении 2-3 недель по 5 минут в день приводило к увеличению объема аккомодации как у школьников из группы риска по миопии, так и у взрослых, профессионально работающих за дисплеем, в среднем на 0,7 D в неделю [13, 14]. При этом был сделан вывод о необходимости проведения постоянных тренировок аккомодации, так как результаты не были стойкими и в значительной мере ослаблялись через 1-1,5 месяца после прекращения тренировок.

Данные исследований других авторов [46, 54] подтвердили эффективность предложенного нами метода. Эффективность его была примерно такой же, как и у метода А.И.Дашевского [30], и сочетание "Relax!" именно с этим методом приводило к еще более высоким результатам, примерно вдвое уменьшив процент больных, у которых не произошло улучшений. Мы объясняем этот факт тем, что методы воздействуют на разные звенья аппарата аккомодации (метод А.И.Дашевского стимулирует аккомодацию по расфокусировке), и в совокупности тренируют все основные его механизмы. В другом независимом исследовании было показано, что добавление "Relax!" к обычно применяемому комплексу мер лечения миопии также вдвое уменьшает процент пациентов с нарушениями аккомодации, миопией слабой и средней степени, у которых не происходит улучшения по критерию "резервы аккомодации", а при миопии высокой степени повышает процент пациентов, у которых соответствующие улучшения происходят.

Таким образом, предложенный нами компьютерный метод восстановления аккомодационной способности зарекомендовал себя как простое и эффективное средство профилактики зрительной усталости у пользователей компьютерами, средство для профилактики развития миопии и восстановления аккомодационной способности при миопии слабой и средней степени, которое может применяться самостоятельно дома или на работе, а также как часть комплекса средств лечения миопии высокой степени в условиях лечебного учреждения.

При выполнении данной работы нами был создан программный комплекс "Окулист", который, согласно Свидетельству Минздрава РФ, ". пригоден к использованию в здравоохранении Российской Федерации". И далее, цитируя текст Свидетельства: "Комплекс применяется в глазных больницах, глазных отделениях больниц и поликлиниках общего профиля, специализированных садах и санаториях, и в домашних условиях для детей и взрослых с нарушением зрения. Лечение по предлагаемым методикам можно начинать с 3-4 лет. . Программы "eYe-P", "Крестики-Паучок", "Контур", "Релакс" могут использоваться в домашних условиях для самостоятельных занятий. Программу "Релакс" рекомендуется использовать лицам, чья работа требует значительных зрительных нагрузок - программистам, пользователям персональных компьютеров и пр. . Комплекс позволяет: . значительно повысить эффективность функционального лечения; . расширить диагностические возможности кабинета без приобретения дополнительной аппаратуры".

Таким образом, предложенные нами методы и полученные научные результаты нашли применение не только в научных исследованиях и диссертационных работах, но и вместе с компьютерными программами используются в практической деятельности клиник, офтальмологических центров, специализированных детских учреждений, а также в домашних условиях под контролем врача.

1. Абрамов В.В., Авученкова Т.Н., Амельянова С.Г. и др. Патент на изобретение № 2008867. Способ коррекции бинокулярного зрения. Заявл. 08.07.92. Опубл. 15.03.94, Бюл. № 5. RU 2008867 С1.

2. Аветисов Э.С. Дисбинокулярная амблиопия и ее лечение. М.: Медицина, 1968. 207 с.

3. Аветисов Э.С. Содружественное косоглазие. М.: Медицина, 1971.-312 с.

4. Аветисов Э.С., Лохтина Н.И. Тренировка цилиарной мышцы как эффективный метод профилактики прогрессирования миопии // Тез. докл. I Всесоюзн. конф. по вопросам детской офтальмологии. М., 1976. - С. 84-90.

5. Авученкова Т.Н., Белозеров А.Е., Кащенко Т.П. и др. Результаты применения компьютерной программы "Контур" для лечения детей с косоглазием // Успехи теоретической и клинической медицины. Вып. 3: Мат. Ш научной сессии РМАПО. - М., 1999. - С. 340.

6. Алексеев И.Б. Гистерезис при исследовании частотно-контрастной характеристики зрения // Офтальмоэргономика и оптометрия: Сб. науч. работ / МНИИ ГБ им. Гельмгольца. М., 1988. - С. 138-140.

7. Барсегян Г.Л. Пространственная контрастная чувствительность в диагностике заболеваний сетчатки и зрительного нерва: Автореф. дис. . канд. мед. наук. Ереван, 1999. - 21 с.

8. Барсегян Г. Л., Белозеров А.Е., Шамшинова A.M. и др. Контрастная чувствительность в диагностике заболеваний зрительного анализатора: Методические рекомендации / МЗ РА, НИЗ РА им. акад. С.Х.Авдалбекяна, МНИИ ГБ им. Гельмгольца. Ереван, 1996. - 16 с.

9. Белозеров А.Е., Корнюшина Т.А. Новый метод тренировки аккомодации // Вестн. офтальмол. 1997. - Т. 113, № 2. - С. 25-28.

10. Белозеров А.Е., Корнюшина Т.А., Бограш Г.И. Компьютерный метод коррекции нарушений аккомодации // Человек в большом городе XXI века: Тез. докл. междунар. конгресса по проблемам окружающей среды и урбанизации. -М., 1998. С. 64-65.

11. Белозеров А.Е., Мосин И.М. Особенности стереозрения у детей с ретрохиазмальными зрительными поражениями // VII съезд офтальмологов России (16-19 мая 2000 г.): Тез. докл. М.: Издательский центр "Федоров", 2000.-Ч. 1.-С. 332-333.

12. Белозеров А.Е., Мосин И.М., Шамшинова A.M. Патент на изобретение № 2143834. Способ диагностики нарушений стереозрения. Заявл. 28.04.99. Опубл. 10.01.00, Бюл. № 1. RU 2143834 С1.

13. Белозеров А.Е., Рогатина Е.В., Барсегян Г.Л. Контрастнаячувствительность при амблиопии, абиотрофии и атрофии зрительного нерва у детей // Вестн. офгальмол. 1998. - Т. 114, № 2. - С. 36-40.

14. Белозеров А.Е., Шамшинова A.M., Эскина Э.Н. Патент на изобретение № 2172134. Способ оценки светорассеяния в оптических средах глаза. Заявл. 22.08.00. Опубл. 20.08.01, Бюл. № 23. RU 2172134 С1.

15. Бодис-Воллнер И., Камиса Дж. М. Роль измерений контрастной чувствительности в клинической диагностике // Нейроофтальмология: Пер. с англ. / Под ред. С. Лессела, Дж. Т. У. Ван Далена. М.: Медицина, 1983. -С. 426-459.4И

16. Борисова С.А. Гемодинамические и функциональные изменения у больных первичной открытоугольной глаукомой и в процессе реабилитации: Автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1999. - 25 с.

17. Волков В.В. Острота зрения, контрастная чувствительность и устойчивость к слепящим засветам // Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. М.: Медицина, 1998.-Гл. 2. - С. 32-66.

18. Волков В.В. Аппарат, регулирующий гидродинамику и оптическую установку глаза // Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии. М.: Медицина, 1998.-Гл. 4.-С. 311-360.

19. Волков В.Б., Клисторнер А.Я., Плотникова И.В. А. с. 1630821. Способ лечения амблиопии с центральной фиксацией. Заявл. 28.12.88;ф Опубл. 28.02.91, Бюл. № 8.

20. Волков В.В., Колесникова JI.H., Левкович Ю.И. и др. Методы визоконтрастометрии // Физиол. человека. 1983. - Т. 9, № 6. - С. 1030-1035.

21. Волков В.В., Колесникова Л.Н., Шелепин Ю.Е. Методика клинической визоконтрастометрии // Вестн. офтальмол. 1983. - № 3. -С. 59-61.

22. Волков В.В., Колесникова Л.Н., Шелепин Ю.Е. Частотно-контрастные характеристики и острота зрения в офтальмологической практике // Офтальмол. журн. 1983. -№ 3. - С. 148-151.

23. Волков В.В., Шелепин Ю.Е., Колесникова Л.Н. и др. Пособие по визоконтрастопериметрии и атлас тестовых изображений: Пособие ЦВМУ. -М., 1988.-14 е., 64 л. табл.

24. Дашевский А.И. Близорукость. Л.: Медгиз, 1962. - 145 с.

25. Джадд Д., Вышецки Г. Цвет в науке и технике: Пер. с англ. М.: Мир, 1978.-592 с.

26. Ибатулин Р.А. Зрительные функции при амблиопии по данным психофизических и электрофизиологических исследований: Автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1998. - 26 с.

27. Карлова И.З. Клинико-иммунологические особенности оптического неврита при рассеянном склерозе: Автореф. дис. . канд. мед. наук.-М., 1997.-26 с.

28. Карлова И.З., Шамшинова A.M., Белозеров А.Е., Лоскутов И.А. Пространственная контрастная чувствительность в дифференциальной диагностике оптических невритов // Вестн. офтальмол. 1996. - Т. 112, № 3. - С. 21-24.

29. Каспарова Е.А. Ранняя диагностика, лазерное и хирургическое лечение кератоконуса: Автореф. дис. . д-ра мед. наук. М., 2001. - 35 с.

30. Кащенко Т.П. Нарушение и методы восстановления фузионной способности зрительного анализатора при содружественном косоглазии: Дис. . канд. мед. наук. -М., 1966. 161 с.

31. Кащенко Т.П., Ибатулин Р.А., Шамшинова A.M. и др. Клинические и электрофизиологические методы в дифференциальной диагностике амблиопии: Пособие для врачей / МЗ РФ и МНИИ ГБ им. Гельмгольца. М., 1998. - 21 с.

32. Кащенко Т.П., Матвеев С.Г., Белозеров А.Е. и др. Методика лечения амблиопии и косоглазия с помощью компьютерной программы "Контур": Пособие для врачей / МЗ РФ и МНИИ ГБ им. Гельмгольца. М., 2000. - 23 с.

33. Компанеец Е. Б., Петровский В. В., Джинджихашвили С. И. А.с. СССР № 1531267. Способ лечения частичной атрофии зрительного нерва. Заявл. 13.03.85. Опубл. 1989. С. 14.

34. Кошкин Н.И., Ширкевич М.Г. Справочник по элементарной физике. Изд. 6-е, стереотипное. -М.: Наука, 1975. - С. 205.

35. Военно-медицинское управление МО РФ, Военно-медицинская академия. -С-Пб., 2001.-С. 48-49.

36. Мац К.А. Новые методы тренировки цилиарной мышцы при ослабленной аккомодации: Автореф. дис. . канд. мед. наук М., 1973,- 19 с.

37. Мишустин В.В., Мосин И.М. Врожденные аномалии зрительного нерва у детей: возможности функциональной реабилитации // Успехи теоретической и клинической медицины. Вып. 3: Мат. П1 науч. сессии РМАПО. - М., 1999. - С. 337-338.

38. Мосин И.М. Заболевания зрительных путей в раннем детском возрасте: этиология, клинические проявления, топическая и дифференциальная диагностика, аспекты реабилитации: Автореф. дис. . д-ра мед. наук. М., 2002. - 44 с.

39. Прэтт У. Цифровая обработка изображений (в 2-х книгах): Пер. с англ. М.: Мир, 1982. - Кн. 1. - С. 100.

40. Рогатина Е.В. Клинико-функциональные нарушения зрительной системы у детей при патологии зрительного нерва и сетчатки и восстановление их под действием чрескожной электростимуляции: Автореф. дис. . канд. мед. наук. М., 1998. - 26 с.

41. Розенблюм Ю.З. Оптометрия (подбор средств коррекции зрения). Изд. 2-е, испр. и доп. - СПб.: Гиппократ, 1996. - 320 с.

42. Розенблюм Ю.З. Острота зрения сегодня и завтра // Сб. науч. тр. (посвящен памяти А.В. Рославцева) / МНИИ ГБ им. Гельмгольца. М., 1999. -С. 25-33.

43. Розенблюм Ю.З., Фейгин А.А., Корнюшина Т.А. Компьютерный зрительный синдром // Мультимедиа в образовании. 1998. - № 1. - С. 36-37.

44. Романова Е.В., Карлова И.З., Шапиро A.JI., Шамшинова A.M. Психофизические симптомы демиелинизирующих поражений зрительного нерва при рассеянном склерозе // Вестник офтальмологии. 2001. - Т. 117, № 6. - С. 29-32.

45. Рычков И.Л. Пространственное зрение человека и животных. -Иркутск: Изд-во Иркут. ун-та, 1990. 216 с.

46. Современная офтальмология: руководство для врачей / Под ред. В.Ф. Даниличева. СПб.: "Питер", 2000. - 672 с.

47. Сосновский С.В. Клинико-функциональные изменения органа зрения у ликвидаторов последствий аварии на чернобыльской АЭС: Автореф. дис. . канд. мед. наук. СПб, 1998. - 24 с.

48. Татаринов С.А., Кащенко Т.П., Амельянова С.Г. и др. Восстановление зрительных функций при амблиопии и косоглазии с помощью программно-аппаратного комплекса "eYe": Методическиерекомендации № 95/188 / МЗиМП РФ и МНИИ ГБ им. Гельмгольца. М., 1996. - 10 с.

49. Техника цветного телевидения / Под ред. С.В.Новаковского. -М.: Связь, 1976.-486 с.

50. Туманян С.А., Богданов О.В., Михайленок Е.Л. и др. Использование приемов функционального биоуправления в комплексном лечении амблиопии // Вестн. офтальмол. 1993. - Т. 109, № 4. - С. 11-13.

51. Туманян С.А., Кечек А.Г. Коррекция зрительных функций с использованием приемов функционального биоуправления. С-Пб.: Центр распределенных издательских систем ИТМО, 1996. - 27 с.ц»

52. Фейгин А.А. Психометрическое исследование остроты зрения // Вестн. офтальмол. 1980. - № 1. - С. 46-49.

53. Фейгин А.А., Зак П.П., Корнюшина Т.А. и др. Применение у пользователей дисплеев очков со спектральным фильтром // Физиология человека. 1997. - Т. 23, № 6. - С. 12-17.

54. Хьюбел Д. Глаз, мозг, зрение: Пер. с англ. М.: Мир, 1990.239 с.

55. Чередниченко В.М. Способ и устройство для лечения амблиопии // Офтальмологический журнал. 1994. - № 5 (324). - С. 277-279.

56. Чередниченко В.М., Зеленский И.А., Репко О.В. А. с. 1660697. Способ лечения амблиопии и устройство для его осуществления. Заявл. 14.04.89. Опубл. 07.07.91, Бюл. № 25.

57. Шамшинова A.M., Белозеров А.Е., Шапиро В.М. и др. Новый р- метод исследования контрастной чувствительности в клинике глазныхболезней // Вестн. офталь"мол. 1997. - Т. 113, № 1. - С. 22-25.

58. Шамшинова A.M., Шапиро В.М., Белозеров А.Е. и др. Контрастная чувствительность в диагностике заболеваний зрительного анализатора: Методическое пособие для врачей / МЗиМП РФ и МНИИ ГБ им. Гельмгольца. -М., 1996. 18 с.

59. Шаповалов C.JI. Клинико-физиологические особенности абсолютной аккомодации глаз человека и методы ее исследования: Дис. . д-ра мед. наук. М., 1977. - 279 с.

60. Шелепин Ю.Е., Глезер В.Д., Бондарко В.М. и др. Пространственное зрение // Физиология зрения / Ред. A.JI. Бызов. М.: Наука, 1992. - Гл. X. - С. 547.

61. Шелепин Ю.Е., Колесникова JI.H., Левкович Ю.И. Визоконтрастометрия: Измерение пространственных передаточных функций зрительной системы. Л.: Наука, 1985. - 103 с.

62. Эскина Э.Н. Клинические и патофизиологические особенности органа зрения при альбинизме: Автореф. дис. . канд. мед. наук. -М., 1996. -26 с.

63. Эскина Э.Н. Оценка изменений зрительных функций после кераторефракционных операций. Новые методические подходы // Глаз.2001. -№2(18). -С. 30-34.

64. Эскина Э.Н. Оценка и прогнозирование результатов фоторефракционной кератэктомии: Автореф. дис. . д-ра мед. наук. М.,2002.-45 с.

65. Эскина Э.Н., Шамшинова A.M., Белозеров А.Е. Контрастная ф чувствительность при различных аномалиях рефракции до и послефоторефракционной кератэктомии // РМЖ. Клиническая офтальмология. 2001. Т. 2, № 2. -С. 75-79.

66. Яворский Б.М., Детлаф А.А., Справочник по физике для инженеров и студентов вузов. Изд. 7-е. - М.: Наука, 1979. - С. 686.

67. Allison R.S., Howard I.P. Temporal dependencies in resolving monocular and binocular cue conflict in slant perception // Vision Res. 2000. -Vol. 40.-P. 1869-1886.

68. Anzai A., Ohzawa I., Freeman R.D. Neural mechanisms underlying binocular fusion and stereopsis: Position vs. phase // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -1997. Vol. 94. - P. 5438-5443.

69. Anzai A., Ohzawa I., Freeman R.D. Neural mechanisms for encoding binocular disparity: receptive field position vs. phase // J. Neurophysiol. 1999. -Vol. 82. - P. 874-890.

70. Anzai A., Ohzawa I., Freeman R.D. Joint-encoding of motion and depth by visual cortical neurons: neural basis of the Pulfrich effect // Nature Neurosci. 2001. - Vol. 4. - P. 513-518.

71. Arden G.B, Barnard W.M. Effect of occlusion on the visual evoked response in amblyopia // Trans. Ophthal. Soc. U.K. 1979. - Vol. 99. -P. 419-426.

72. Arden G.B, Jacobson J.J. A simple grating test for contrast sensitivity: Preliminary results indicate value in screening for Glaucoma // Invest. Ophthal. Visual Sci. 1978. - Vol. 17., No 1. - P. 23-32.

73. Asper L., Crewther D., Crewther S.G. Strabismic amblyopia. Part 2: Neural processing // Clin. Exp. Optom. 2000. - Vol. 83, No. 4. - P. 200-211.

74. Atkinson J., Braddick O. Visual segmentation of oriented textures by infants //Behav. Brain Res. 1992. - Vol. 49, No. 1. - P. 123-131.

75. Barnard N., Crewther S.G., Crewther D.P. Development of a magnocellular function in good and poor primary school-age readers // Optom.

76. Vis. Sci. 1998. - Vol. 75, No. 1. - P. 62-68.

77. Badcock D.R., Schor C.M. Depth-increment detection function forindividual spatial channels // J. Opt. Soc. Am. A. 1985. - Vol.2, No 7. -P. 1211-1216.

78. Bagolini B. Diagnostic et possibilite de traitment de I'dtat sensoriel du strabisme concomitant avec des instruments peu dissociants (test des verres strids et barre de filtres). Ann. Ocul. - 1961. - Vol. 194. - P. 236.

79. Barlow H.B., Blakemore C., Pettigrew J. D. The neural mechanism of binocular depth discrimination // J. Physiol. Lond. 1967. - Vol. 193. - P. 327342.

80. Barnes G.R., Hess R.F., Dumoulin S.O., et al. The cortical deficit in humans with strabismic amblyopia // J. Physiol. 2001. - Vol. 533. - P. 281-297.

81. Birch E.E., Hale L.A. Operant assessment of stereoacuity // Clin. Vision Sci. 1996. - Vol. 4. - P. 295-300.

82. Birnbaum M.H., Koslowe K., Sanet R. Success in amblyopia therapy as a function of age: a literature survey // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1977.1. Vol. 54.-P. 269-275.

83. Blakemore C., Campbell F. On the existence of neurones in the human visual system selectively sensitive to the orientation and size of retinal images // J. Physiol. 1969. - Vol. 203, No 1. - P. 237-260.

84. Blakemore C., Van Sluyters R.C. Reversal of the physiological effects of monocular deprivation in kittens: further evidence for a sensitive period // J. Physiol. 1974. - Vol. 237. - P. 195-261.

85. Braddick O.J.; Atkinson J., Julesz В., et al. Cortical binocularity in infants // Nature. 1980. - Vol. 288. - P. 363-365.

86. Bradley A., Freeman R.D. Contrast sensitivity in anisometropic amblyopia // Invest. Ophthalmol. 1981. Vol. 21. - P. 467-476.

87. Brefczynski J.A., DeYoe E.A. A physiological correlate of the "spotlight" of visual attention // Nat. Neurosci. 1999. - Vol. 2, No. 4. - P. 370374.

88. Buckingham Т., Watkins R., Bansal P., Bamfordz K. Hyperacuitythresholds for oscillatory movement are abnormal in strabismic and anisometropic amblyopes // Optom. Vis. Sci. 1991. - Vol. 68. - P. 351-356.

89. Burbeck C.A., Kelly D.H. Spatiotemporal characteristics of visual mechanisms: Excitatory-inhibitory model // J. Opt. Soc. Am. 1980. - Vol. 70, No. 9.-P. 1121-1126.

90. Burian H.M. Sensorial retinal relationship in concomitant strabismus // Trans. Am. Ophthalmol. Soc. 1945. - Vol. 43. - P. 373.

91. Campbell F.W., Hess R.F., Watson P.G., Banks R. Preliminary results of a physiologically based treatment of amblyopia // Br. J. Ophthalmol. 1978. -Vol. 62, No. 11.-P. 748-755.

92. Campbell F.W., Kulikowski J.J. Orientational selectivity of the human visual system // J. Physiol. 1966. - Vol. 187, No 2. - P. 437-445.

93. Campbell F.W., Kulikowski J.J. An electrophysiological measure of the psychophysical contrast threshold // J. Physiol. 1971. - Vol. 217, No 1.m1. P. 54-55.

94. Campbell F.W., Kulikowski J.J. The visual evoced potential as a function of contrast of a grating pattern // J. Physiol. 1972. - Vol. 222, No 2. -P. 345-356.

95. Campbell F.W., Kulikowski J.J., Levinson J. The effect of orientation on the visual resolution of gratings // J. Physiol. 1966. - Vol. 187, No 2. -P. 427-436.

96. Campbell F.W., Maffei L. Electrophysiological evidence for the existence of orientation and size detectors in the human visual system // J. Physiol. 1970. - Vol. 207, No 3. - P. 635-652.

97. Campbell F.W., Robson J. Application of Fourier analysis to the visibility of gratings // J. Physiol. 1968. - Vol. 197, No 3. - P. 551-561.

98. Carkeet A., Levi D.M., Manny R.E. Development of Vernier acuity in • childhood // Optom. Vis. Sci. 1997. - Vol. 74, No. 9. - P. 741-750.

99. Chapman В., Stryker M.P. Development of orientation selectivity inferret visual cortex and effects of deprivation // J. Neurosci. 1993. - Vol. 13. -P. 5251-5262.

100. Charman W.N., Heron G. Fluctuations in accommodation: a review // Ophthalmic Physiol. Opt. 1988. - Vol. 8. - P. 1533-1564.

101. Ciner E. В., Schanel-Klitsch E., Herzberg C. Stereoacuity development: 6 months to 5 years: a new tool for testing and screening // Optom. Vis. Sci. 1996. - Vol. 73, No. 1. - P. 43-48.

102. Ciuffreda K.J. Visual system plasticity in human amblyopia // Development of order in the visual system / Hilfer S.R., Sheffield J.B., eds. New York: Springer-Verlag, 1986. - P. 211-244.

103. Cormack L.K., Stevenson S.B., Landers D.D. Interactions of spatial frequency and unequal monocular contrasts in stereopsis // Perception. 1997. -Vol. 26, No 9.-P. 1121-1136.

104. Cornsweet T.N., Crane H.D. Training the visual accommodation system // Vision Res. 1973. - Vol. 13. - P. 713-715.

105. Cumming B.G., Parker, A.J. Binocular neurons in VI of awake monkeys are selective for absolute, not relative, disparity // J. Neurosci. 1999. -Vol. 19.-P. 5602-5618.

106. Cuppers C. Moderne Schillbehandlung // kl. МЫ. Augenheil. 1956. -Bd. 129, № 5.-S. 579-560.

107. Curcio C.A., Kimberly A.A., Sloan K.R. et al. Distribution and morphology of human cone photoreceptors stained with anti-blue opsin // J. Сотр. Neurol. 1991. - Vol. 312. - P. 610-624.

108. Cynader M.S., Mitchell D.E. Prolonged sensitivity to monocular deprivation in dark-reared cats // J. Neurophysiol. 1980. - Vol. 43. - P. 10261040.

109. Daly S. Engineering observations from spatiovelocity and • spatiotemporal visual models // Proc. SPIE. San Jose, CA, 1998. - Vol. 3299.1. P. 180-191.

110. Daw N.W. Critical Periods and Amblyopia // Arch. Ophthalmol.1998. Vol. 116, No. 4. - P. 502-505.

111. Daw N.W., Fox K., Sato H., Czepita D. Critical period for monocular deprivation in the cat visual cortex // J. Neurophysiol. 1992. - Vol. 67. -P. 197-202.

112. Daw N.W., Wyatt H.J. Kittens reared in a unidirectional environment: evidence for a critical period // J. Physiol. 1976. - Vol. 257. - P. 155-170.

113. DeAngelis G.C., Ohzawa I., Freeman R.D. Depth is encoded in the visual cortex by a specialized receptive field structure // Nature. 1991. -Vol. 352.-P. 156-159.

114. DeAngelis G.C., Ohzawa I., Freeman R.D. Neuronal mechanisms underlying stereopsis: how do simple cells in the visual cortex encode binocular disparity? // Perception. 1995. - Vol. 24. - P. 3-31.

115. Dobkins K.R., Anderson C.M., Lia B. Infant temporal contrast sensitivity functions (tCSFs) mature earlier for luminance than for chromatic stimuli: evidence for precocious magnocellular development? // Vision Res.1999.-Vol. 39, No. 19.-P. 3223-3239.

116. Dobson V. Visual acuity testing in infants: from laboratory to clinic // Early Visual Development: Normal and Abnormal / Simons K, ed. New York, NY: Oxford University Press Inc, 1993. - P. 318-334.

117. Ebenholtz S.M. Accommodative hysteresis as a function of target-dark focus separation // Vision Res. 1992. - Vol. 32, No 5. - P. 925-929.

118. Eifuku S., Wurtz R.H. Response to motion in extrastriate area MST1: 0 Disparity sensitivity // J. Neurophysiol. 1999. - Vol. 82. - P. 2462-2475.

119. Ellemberg D., Lewis T.L., Liu C.H., Maurer D. Development ofspatial and temporal vision during childhood // Vision Res. 1999. - Vol. 39, No. 14.-P. 2325-2333.

120. Elworth C.L., Larry C., Malmstrom F.V. Age, degraded viewing environments, and the speed of accommodation // Aviat. Space Environ. Med. -1986. Vol. 57, No 1. - P. 54-58.

121. Erkelens C.J., Collewijnn H. Eye movements and stereopsis during dichoptic viewing of moving random-dot stereograms // Vision Res. 1985. -Vol. 25.-P. 1689-1700.

122. Erkelens C.J. Adaptation of ocular vergence to stimulation with large disparities // Exp. Brain Res. 1987. - Vol. 66. - P. 507-516.

123. Erkelens C.J., Steinman R.M., Collewijnn H. Ocular vergence under natural condition П: Gaze-shifts between real target differing in distance and direction // Proc. Roy. Soc. B. 1989. - Vol. 236. - P. 441-465.

124. Felius J., van den Berg T.J., Spekreijse H. Peripheral cone contrastфуsensitivity in glaucoma // Vision Res. 1995. - Vol. 35, No 12. - P. 1791-1797.

125. Fern K.D., Manny R.E. Visual acuity of the preschool child: a review // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1986. - Vol. 63. - P. 319-345.

126. Fincham E.F. The accommodation reflex and its stimulus // Br. J. Ophthalmol. 1951. - Vol. 35. - P. 381-393.

127. Fisher S.K., Ciuffreda K.J. Accommodation and apparent distance // Perception. 1988. - Vol. 17, No 5. - P. 609-621.

128. Fisher S.K., Ciuffreda K.J., Hammer S. Interocular equality of tonic accommodation and consensuality of accommodative hysteresis // Ophthalmic Physiol. Opt. 1987. - Vol. 7. - P. 17-20.

129. Flitcroft D.I. Accommodation and flicker: evidence of a role for temporal cues in accommodation control? // Ophthalmic Physiol. Opt. 1991. -Vol. 11.-P. 81-90.m

130. Flom M.C., Bedell H.E. Identifying amblyopia using associated conditions, acuity, and nonacuity features // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1985. -Vol. 62.-P. 153-160.

131. Foley J.M., Richards W. Effects of voluntary eye movements and convergence on the binocular appreciation of depth // Percept. Psychophysics. -1972.-Vol. 11.-P. 423-427.

132. Forrest E.B. Feedback and the visual process // J. Am. Optom. Assoc. -1981.-Vol. 52.-P. 717-724.

133. Freeman R.D., Ohzawa I. On the neurophysiological organization of binocular vision // Vision Res. 1990. - Vol. 30. - P. 1661-1676.

134. Fries P., Roelfsema P.R., Engel A.K., et al. Synchronization of oscillatory responses in visual cortex correlates with perception in interocular rivalry // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. - Vol. 94. - P. 12699-12704.

135. Gandhi S.P., Heeger D.J., Boynton G.M. Spatial attention affects brain activity in human primary visual cortex // Proc. Natl. Acad. Sci. USA.1999,-Vol. 96.-P. 3314-3319.

136. Garcia-Perez M.A. Space-variant visual processing: Spatially limited visual channels // Spatial Vision. 1988. - Vol. 3, No 2. - P. 129-142.

137. Gegenfurtner K.R. Colouring the cortex // Nature. 1997. - Vol. 388. -P. 23-24.

138. Geib Т., Baumann C. Effect of luminance and contrast on stereoscopic acuity // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. 1990. - Vol. 228, No 4. - P. 310315.

139. Giaschi D., Regan D. Development of motion-defined figure-ground segregation in preschool and older children, using a letter-identification task // Optom. Vis. Sci. 1997. - Vol. 74, No. 9. - P. 761-767.

140. Gray L.S., Winn В., Gilmartin B. Accommodative microfluctuations and pupil diameter // Vision Res. 1993. - Vol. 33, No 15. - P. 2083-2090.

141. Gray L.S., Winn В., Gilmartin В. Effect of target luminance on microfluctuations of accommodation // Ophthalmic Physiol. Opt. 1993. -Vol. 13, No 3.-P. 258-265.

142. Gregg F.M., Parks M.M. Stereopsis after congenital monocular cataract extraction // Am. J. Ophthalmol. 1992. - Vol. 114. - P. 314-317.

143. Gwiazda J., Thorn F., Bauer J., Held R. Myopic children show insufficient accommodative response to blur // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. -1993. Vol. 34, No 3. - P. 690-694.

144. Halpern D.L., Blake R.R. How contrast affects stereoacuity // Perception. 1988. - Vol. 17, No 4. - P. 483-495.

145. Harwerth R.S., Smith 1П E.L., Crawford M.L.J., von Noorden G.K. Multiple sensitive periods in the development of the primate visual system // Science. 1986. - Vol. 232. - P. 235-238.

146. Has M. Color management: Current practice and the adoption of a new standard / International Color Consortium. internet publication: www.color.org.

147. Held R., Birch E.E., Gwiazda J. Stereoacuity of human infants // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1980. - Vol. 77. - P. 5572-5574.

148. Heron G., Winn B. Binocular accommodation reaction and response times for normal observers // Ophthalmic Physiol. Opt. 1989. - Vol. 9. - P. 176183.

149. Hess R.F. Amblyopia: site unseen // Clin. Exp. Optom. 2001. -Vol. 84, No 6.-P. 321-336.

150. Hess R.F., Campbell F.W, Greenhalgh T. On the nature of the neural abnormality in human amblyopia: neural aberrations and neural sensitivity loss // Pfluger's Arch. (Berlin). 1978. - Vol. 377. - P. 201-207.

151. Hess R.F., DeManins R., Bex P.J. A reduced motion after-effect in strabismic amblyopia // Vision Res. 1997. - Vol. 37. - P. 1303-1311.

152. Hollants-Gilhuijs M.A., Ruijter J.M., Spekreijse H. Visual half-field development in children: detection of colour-contrast-defined forms // Vision Res. 1998. - Vol. 38, No. 5. - P. 645-649.

153. Hollants-Gilhuijs M.A., Ruijter J.M., Spekreijse H. Visual half-field development in children: detection of motiondefined forms // Vision Res. 1998. -Vol. 38, No. 5.-P. 651-657.

154. Hung G.K. Adaptation model of accomodation and vergence // Ophthalmic Physiol. Opt. 1992. - Vol. 12, No 3. - P. 319-326.

155. Hung G.K., Ciuffreda K.J. Dual-mode behaviour in the human accommodation system // Ophthalmic Physiol. Opt. 1988. - Vol. 8, No3. -P. 327-332.

156. Hung G.K., Ciuffreda K.J. Accommodative responses to eccentric and laterally-oscillating targets // Ophthalmic. Physiol. Opt. 1992. - Vol. 12, No 3. -P. 361-364.

157. Imamura K., Richter H., Fischer H., et al. Reduced activity in theextra-striate visual cortex of individuals with strabismic amblyopia // Neurosci. Let. 1997. - Vol. 225. - P. 173-176.

158. Ing M.R. Early surgical alignment for congenital esotropia // Ophthalmology. 1983. - Vol. 90. - P. 132-135.

159. Jampolsky A. Unequal visual inputs and strabismus management, a comparison of human and animal strabismus // Symposium on Strabismus: Trans New Orleans Acad. Ophthalmol. St Louis, Mo: Mosby-Year Book Inc, 1978. -P. 358-492.

160. Jiang B.C. Parameters of accommodative and vergence systems and the development of late-onset myopia // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1995. -Vol. 36.-P. 1737-1742.

161. Joshua D.E., Bishop P.O. Binocular single vision and depth discrimination. Receptive field disparities for central and peripheral vision and

162. Ф binocular interaction on peripheral single units in cat striate cortex // Exp. Brain

163. Res. 1970. - Vol. 10, No 4. - P. 389-416.

164. Julesz В. Binocular depth perception of computer-generated patterns //

165. Bell Syst. Tech. J. 1960. ^ Vol. 39, No 5. - P. 1125-1162.

166. Kapadia M.K., Westheimer G., Gilbert CD. Dynamics of spatial summation in primary visual cortex of alert monkeys // Proc. Natl. Acad. Sci. -1999. Vol. 96, No 21. - P. 12073-12078.

167. Kellman P., Spelke E. Perception of partly occluded objects in infancy // Cognitive Psychol. 1983. - Vol. 15. - P. 483-524.

168. Kelly D.H. Frequency doubling visual responses // J. Opt. Soc. Am. -1966. Vol. 56, No 11. - P. 1628-1633.

169. Kelly D.H. Motion and vision. I. Stabilized images of stationary gratings // J. Opt. Soc. Am. 1979. - Vol. 69, No. 9. - P. 1266-1274.

170. Kelly D.H. Motion and vision. II. Stabilized spatio-temporal threshold surface // J. Opt. Soc. Am. 1979. - Vol. 69, No. 10. - P. 1340-1349.

171. Kelly D.H. Spatiotemporal variations of chromatic and achromatic contrast thresholds // J. Opt. Soc. Am. 1983. - Vol. 73, No. 6. - P.742-750.

172. Kim D.S., Bonhoeffer T. Chronic observation of the emergence of iso-orientation domains in kitten visual cortex // Soc. Neurosci. Abstr. 1993. -Vol.19.-P. 1800.

173. Kingdom F.A., Simmons D.R. Stereoacuity and colour contrast // Vision Res. 1996. - Vol. 36, No 9. - P. 1311-1319.

174. Kiorpes L., Kiper D.C., Movshon J.A. Contrast sensitivity and vernier acuity in amblyopic monkeys // Vision Res. 1993. Vol. 33. - P. 2301-2311.

175. Kiorpes L., Kiper D.C., O'Keefe L.P., et al. Neuronal correlates of amblyopia in the visual cortex of macaque monkeys with experimental strabismus and anisometropia // J. Neurosci. 1998. - Vol. 18, No 16. P. 6411-6424.

176. Kotulak J.C., Schor C.M. The accommodative response to subthreshold blur and to perceptual fading during the Troxler phenomenon // Perception. 1986. - Vol. 15, No. 1. - P. 7-15.

177. Kruger P.B. The effect of cognitive demand on accommodation // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1980. - Vol. 57, No 7. - P. 440-445.

178. Kulikowski J.J., King-Smith P.E. Spatial arrangement of line, edge and grating detectors revealed by subthreshold summation // Vision Res. 1973. -Vol. 13.-P. 1455-1478.

179. Kushner B.J. Functional amblyopia associated with organic ocular disease // Am. J. Ophthalmol. 1981. - Vol. 91. - P. 39-45.

180. Kushner B.J. Functional amblyopia associated with abnormalities of the optic nerve // Arch. Ophthalmol. 1984. - Vol. 102. - P. 683-685.

181. Kushner B.J. Amblyopia in acquired monocular cataract with optic nerve anomaly // Binoc. Vis. 1985. - Vol. 1. - P. 217-222.

182. Lee T.S., Mumford D., Romero R., et al. Sensitivity of VI neurons to shape from shading // Invest. Opt. Vis. Sci. 1997. - Vol. 38. - P. 459.

183. Lee T.S., Mumford D., Romero R., et al. The role of the primary visual cortex in higher level vision // Vision Res. 1998. - Vol. 38. - P. 24292454.

184. Legge G.E., Gu Y.C. Stereopsis and contrast // Vision Res. 1989. -Vol. 29, No 8. - P. 989-1004.

185. Lennie P. Single units and visual cortical organization // Perception. -1998.-Vol. 27.-P. 889-935.

186. Letourneau J.E. Application of biofeedback and behavior modification techniques in visual training // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1976. - Vol. 53, No. 4.-P. 187-190.

187. LeVay S., Wiesel T.N., Hubel D.H. The development of ocular dominance columns in normal and visually deprived monkeys // J. Сотр. Neurol. 1980.-Vol. 191.-P. 1-51.

188. Levi D.M., Carkeet A. Amblyopia: a consequence of abnormal visual development // Early Visual Development: Normal and Abnormal / Simons K, ed. New York, NY: Oxford University Press Inc, 1993. - P. 391-408.

189. Levi D.M., Klein S. Hyperacuity and amblyopia // Nature. 1982. -Vol. 298.-P. 268-270.

190. Levi D.M., Polat U. Neural plasticity in adults with amblyopia // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. - Vol. 93. - P. 6830-6834.

191. Liu J.S., Lee M., Jang J., et al. Objective assessment of accommodative orthoptics. I. Dynamic insufficiency // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1979. - Vol. 56. - P. 285-294.

192. Luck S.J., Chelazzi L., Hillyard S.A., Desimone R. Neural mechanisms of spatial selective attention in areas VI, V2, and V4 of macaque visual cortex // J. Neurophysiol. 1997. - Vol. 77. - P. 24-42.

193. Malmstrom F.V., Randle R.J. Effect of a concurrent counting task on dynamic visual accommodation // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1984. - Vol. 61, No 9.-P. 590-594.

194. Martinez A., Anllo-Vento L., Sereno M.I., et. al. Involvment of striate and extrastriate visual cortical areas in spatial attention // Nature Neurosci. 1999. -Vol. 2, No. 4.-P. 364-369.

195. Maurer D., Lewis T.L. Visual outcomes after infantile cataract // Early Visual Development: Normal and Abnormal / Simons K, ed. New York, NY: Oxford University Press Inc, 1993. - P. 454-484.

196. Mayer D.L., Dobson M.V. Visual acuity development in infants and young children, as assessed by operant preferential looking // Vision Res. 1982. -Vol. 22.-P. 1141-1151.

197. Menon R.T., Luknowsky D.C., Gati J.S. Mental chronometry using latency-resolved functional MRI // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. - Vol. 95. -P. 10902-10907.

198. Mitchell D.E., MacKinnon S. The present and potential impact of research on animal models for clinical treatment of stimulus deprivation amblyopia // Clin. Exp. Optom. 2002. - Vol. 85, No. 1. - P. 5-18.

199. Morgan M.J., Watt R.J. Mechanisms of interpolation in human spatial vision//Nature. 1982. - Vol. 299, No 5883. - P. 553-555.

200. Mower G.D. The effect of dark rearing on the time course of the critical period in cat visual cortex // Brain Res. Dev. Brain Res. 1991. - Vol. 58. -P. 151-158.

201. Nelson C.A., Horowitz F.D. Visual motion perception in infancy: a review and synthesis // Salapatek P., Cohen L.B. Handbook of infant perception 2. -New York: Academic Press, 1987. P. 123-153.

202. Nikara Т., Bishop P.O., Pettigrew J.D. Analysis of retinal correspondence by studying receptive fields of binocular single units in cat striate cortex // Exp. Brain Res. 1968. - Vol. 6. - P. 353-372.

203. Nomura M., Matsumoto G., Fujiwara S. A binocular model for the simple cell // Biol. Cybern. 1990. - Vol. 63. - P. 237-242.

204. North R.V., Henson D.B. Effects of orthoptics upon the ability of patients to adapt to prism induced heterophoria // Am. J. Optom. Physiol. Opt. -1982.-Vol. 59.-P. 983-986.

205. NybergN.D., Yustova E.N. Researches on dichromatic vision and the spectral sensitivity of the receptors of trichromats // Visual Problems of Colour: Vol. II.-1957.-P. 475-486.

206. Ochsner H., Hauser В., Zrenner E. Der "Blendvisus". П. Untersuchung der Sehschaerfe blendungsempfindlicher Patienten bei steigender Testfeldleuchtdichte // Klin. Monatsbl. Augenheilk. 1992. - Bd 200, N2. -S. 110-112.

207. Ohzawa I., DeAngelis G.C., Freeman R.D. Encoding of binocular disparity by complex cells in the cat's visual cortex // J. Neurophysiol. 1997. -Vol. 77. - P. 2879-2909.

208. Ohzawa I., Freeman R.D. Monocular and binocular mechanisms of contrast gain control // Computational vision based on neurobiology / Ed. Lawton T.B. -Bellingham, WA: SPIE, 1994. -P. 43-51.

209. Owens D.A., Wolf-Kelly K. Near work, visual fatigue, and variations of oculomotor tonus // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1987. - Vol. 28, No 4. -P. 743-749.

210. Patterson R. Spatiotemporal properties of stereoacuity // Optom. Vis. Sci. 1990. - Vol. 67, No 2. - P. 123-128.

211. Pettigrew J.D., Nikara Т., Bishop P.O. Binocular interaction on single units in cat striate cortex: simultaneous stimulation by single moving slit with receptive fields in correspondence // Exp. Brain Res. 1968. - Vol. 6. - P. 391410.

212. Poggio G.F., Fischer B. Binocular interaction and depth sensitivity in striate and prestriate cortex of behaving rhesus monkeys // J. Neurophysiol. -1977. Vol. 40. - P. 1392-1407.

213. Poggio G.F., Motter B.C., Squatrito S., Trotter Y. Responses of neurons in visual cortex (VI and V2) of the alert macaque to dynamic random-dot stereograms // Vision Res. 1985. - Vol. 25, No 3. - P. 397-406.

214. Pre vie F.H. Functional specialization in the lower and upper visual fields in humans: Its ecological origins and neurophysiological implications // Behav. Brain Sci. 1989. - Vol. 13. - P. 519-575.

215. Rauschecker J.P, Schrader W., von Grunau M.W. Rapid recovery from monocular deprivation in kittens after specific visual training // Clin. Vis. Sci. -1987,-Vol. l.-P. 257-268.

216. Regal D. Development of critical flicker frequency in human infants // Vision Res. 1981. - Vol. 21. - P. 549-555.

217. Reynolds J.H., Pasternak Т., Desimone R. Attention increases sensitivity of V4 neurons // Neuron. 2000. - Vol. 26. - P. 703-714.

218. Rieth С., Sireteanu R. Texture segmentation and 'popout' in infants and children: the effect of test field size // Spatial Vision. 1994. - Vol. 8, No. 2. -P. 173-191.

219. Rodman H.R. Development of inferior temporal cortex in the monkey // Cereb. Cortex. 1994. - Vol. 5. - P. 484-498.

220. Roelfsema P.R., Konig P., Engel A.K., et al. Reduced synchronization in the visual cortex of cats with strabismic amblyopia // Eur. J. Neurosci. 1994. -Vol. 6.-P. 1645-1655.

221. Rosenfield M., Ciuffreda K.J., Hung G.K., Gilmartin B. Tonic accommodation: a review. I. Basic aspects // Ophthalmic Physiol. Opt. 1993. -Vol. 13, No 3. - P. 266-284.

222. Roumes C., Plantier J., Menu J.P., Thorpe S. The effects of spatial frequency on binocular fusion: from elementary to complex images // Hum. Factors. 1997. - Vol. 39, No 3. - P. 359-373.

223. Sanac A., Vaegan, Watson P.G. Restoration of the visually evoked potential to normal after intensive visual stimulation // Trans. Ophthal. Soc. U.K. -1979.-Vol. 99.-P. 455-456.

224. Schade O.H. Optical and photographic analog of the eye // J. Opt. Soc. Am. 1956. - No 65. - P. 721-739.

225. Schaeffel F., Wilhelm H., Zrenner E. Inter-individual variability in the dynamics of natural accommodation in humans: relation to age and refractive errors // J. Physiol. (London). 1993. - Vol. 461. - P. 301-320.

226. Schor C.M., Alexander J., Cormack L., Stevenson S. Negative feedback control model of proximal convergence and accommodation // Ophthalmic Physiol. Opt. 1992. - Vol. 12, No 3. - P. 307-318.

227. Schor C., Heckmann T. Interocular differences in contrast and spatial frequency: effects on stereopsis and fusion // Vision Res. 1989. - Vol. 29, No 7. -P. 837-847.

228. Schor C.M., Kotulak J. Dynamic interactions between accommodation and convergence are velocity sensitive // Vision Res. 1986. - Vol. 26, No 6. -P. 927-942.

229. Schor C.M., Robertson K.M., Wesson M. Disparity vergence dynamics and fixation // Am. J. Optom. Physiol. Opt. 1986. - Vol. 63. -P. 611-618.

230. Schor C., Wood I. Disparity range for local stereopsis as a function of luminance spatial frequency // Vision Res. 1983. - Vol. 23. - P. 1649-1654.

231. Schor C.M., Wood I.C., Ogawa J. Spatial tuning of static and dynamic local stereopsis // Vision Res. 1984. - Vol. 24, No 6. - P. 573-578.

232. Schor C., Wood I., Ogawa J. Binocular sensory fusion is limited by spatial resolution // Vision Res. 1984. - Vol. 24. - P. 661-665.

233. Schrauf M., Wist E.R., Ehrenstein W.H. Development of dynamic vision based on motion contrast // Exp. Brain Res. 1999. - Vol. 124, No. 4. -P. 469-473.

234. Schumer R.A., Julesz B. Binocular disparity modulation sensitivity to disparities offset from the plain of fixation // Vision Res. 1984. - Vol. 24, No. 6. -P. 533-542.

235. Seidemann E., Newsome W.T. Effect of spatial attention on responses of area MT neurons // J. Neurophysiol. 1999. - Vol. 81. - P. 1783-1794.

236. Shatz C.J, Stryker M.P. Ocular dominance in layer IV of the cat's visual cortex and the effects of monocular deprivation // J. Physiol. 1978. -Vol. 281.-P. 267-283.

237. Siderov J., Harwerth R.S. Effects of the spatial frequency of test and reference stimuli on stereo-thresholds // Vision Res. 1993. - Vol. 33, No 11. -P. 1545-1551.

238. Sireteanu R., Rieth C. Texture segregation in infants and children // Behav. Brain Res. 1992. - Vol. 49, No. 1. - P. 133-139.

239. Sireteanu R., Tonhausen N., Mickli L., et al. Cortical site of amblyopic deficit in strabismic and anisometropic subjects // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. (Suppl). 1998. - Vol. 39. - P. s909.

240. Smithline L.M. Accommodative response to blur // J. Opt. Soc Am. -1974.-Vol. 64. -P. 1512-1516.

241. Somers D C., Dale A.M., Seiffert A.E., Tootell R.B.H. Functional MRI reveals spatially specific attentional modulation in human primary visual cortex // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999. - Vol. 96: 1663-1668.

242. Stark L., Takahashi Y. Absence of an odd-error signal mechanism in human accommodation // IEEE Transactions of Biomedical Engineering. 1965. -BME-12. - P. 138-146.

243. Stegall F.W. Orthoptic aspects of nystagmus // Am. Orthopt. J. -1973.-Vol. 23.-P. 30-42.

244. Stuart J.A., Burian H.M. A study of separation difficulty // Am. J. Ophthalmol. 1962. - Vol. 53. - P. 471-477.

245. Swindale N.V., Vital-Durand, Blakemore C. Recovery from monocular deprivation in the monkey. III. Reversal of anatomical effects in the visual cortex // Proc. Royal Soc. Lond. 1981. - Vol. 213. - P. 435-450.

246. Teller D.Y., Bornstein M.H. Infant color vision and color perception // Salapatek P., Cohen L.B. Handbook of infant perception. New York: Academic Press, 1986.

247. Teller D.Y., McDonald M., Preston K., et al. Assessment of visual acuity in infants and children: the acuity card procedure // Developmental and Medical Child Neurology. 1986. - Vol. 28, No. 6. - P. 779-789.

248. Thomas O.M., Cumming B.G., Parker A.J. The responses of binocular V2 neurons to relative and absolute disparities // Soc. Neurosci. Abstr. 1999. -Vol. 25.-P. 2060.

249. Treue S., Martinez Trujillo J.C. Feature-based attention influences motion processing gain in macaque visual cortex // Nature. 1999. - Vol. 399. -P. 575-579.

250. Ulichney R. Digital halftoning. MIT Press, 1987. - 362 p.

251. Vaegan T.D. Critical period for deprivation amblyopia in children // Trans. Ophthalmol. Soc. UK. 1980. - Vol. 99. - P. 432-439.

252. Von Noorden G.K. Amblyopia. A multidisciplinary approach (Proctor Lecture)//Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1985. Vol. 26. - P. 1704-1716.

253. Von Noorden G.K. Occlusion therapy in amblyopia with eccentric fixation // Arch. Ophthalmol. 1965. - Vol. 73. - P. 776-781.

254. Von Noorden G.K., Campos E.C. Binocular vision and ocular motility: theory and management of strabismus. 6 ed. St. Louis, Mo. : London : Mosby, 2001. - 653 p.

255. Von Noorden G.K., Springer F., Romano P., Parks M. Home therapy for amblyopia // Am. Orthopt. J. 1970. - Vol. 20. - P. 46-50.

256. Ward P.A., Charman W.N. Effect of pupil size on steady state accommodation // Vision Res. 1985. - Vol. 25, No 9. - P. 1317-1326.

257. Watanabe Т., Harner A.M., Miyauchi S., et al. Task-dependent influences of attention on the activation of human primary visual cortex // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. - Vol. 95. - P. 11489-11492.

258. Watanabe Т., Sasaki Y., Miyauchi S., et al. Attention-regulated activity in human primary visual cortex // J. Neurophysiol. 1998. Vol. 79. -P. 2218-2221.

259. Westen S.J.P., Lagendijk R.L., Biemond J. Spatio-temporal model of human vision for digital video compression // Proc. SPIE. San Jose, USA, 1997. -Vol. 3016, P. 260-268.

260. Wick В., Bedell H. Magnitude and velocity of proximal vergence // Invest. Ophthalmol. Visual Sci. 1989. - Vol. 30. - P. 755-760.

261. Wick В., Wingard M., Cotter S., Scheiman M. Anisometropic amblyopia: Is the patient ever too old to treat? // Optom. Vis. Sci. 1992. -Vol. 69. - P. 866-878.

262. Wiesel T.N., Hubel D.H. Single cell responses in striate cortex of kittens deprived of vision in one eye // J. Neurophysiol. 1963. - Vol. 26. -P. 1003-1017.

263. Wilcox L.M., Hess R.F. When stereopsis does not improve with increasing contrast // Vision Res. 1998. - Vol. 38, No 23. - P. 3671-3679.

264. Wilson H.R., Gelb D.J. Modified line-element theory for spatial-frequency and width discrimination // J. Opt. Soc. Am. A. 1984. - Vol. 1. -P. 124-131.

265. Wilson H.R., McFarlane D.K., Phillips C.C. Spatial frequency tuning of orientation selective units estimated by oblique masking // Vision Res. 1983. -Vol. 23.-P. 873-882.

266. Wolfe J.M., O'Connell K.M. Adaptation of the resting states of accommodation // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 1987. - Vol. 28, No 6. - P. 992996.

267. Yang J., Makous W. Spatiotemporal separability in contrast sensitivity // Vision Res. 1994. - Vol. 34, No. 19. - P. 2569-2576.

268. Zanker J., Mohn G., Weber U., et al. The development of vernier acuity in human infants // Vision Res. 1992. - Vol. 32, No. 8. - P. 1557-1564.

269. Zeki S.M. Colour coding in the cerebral cortex: The reaction of cells in monkey visual cortex to wavelengths and colours // Neuroscience. 1983. -Vol. 9, No 4.-P. 741-765.

270. Zeki S.M. Colour coding in the cerebral cortex: The responses of wavelength-selective and colour-coded cells in monkey visual cortex to changes in wavelength composition // Neuroscience. 1983. - Vol. 9, No 4. - P. 767-781.1. БЛАГОДАРНОСТИ

271. B.И.Галичу, Т.Н.Авученковой, С.А.Татаринову и сотруднице НИКФИ