CN101815463A - 同步多时相视觉测试及其方法和设备 - Google Patents

同步多时相视觉测试及其方法和设备 Download PDF

Info

Publication number
CN101815463A
CN101815463A CN200880110511A CN200880110511A CN101815463A CN 101815463 A CN101815463 A CN 101815463A CN 200880110511 A CN200880110511 A CN 200880110511A CN 200880110511 A CN200880110511 A CN 200880110511A CN 101815463 A CN101815463 A CN 101815463A
Authority
CN
China
Prior art keywords
experimenter
pattern
visual
frequency
frequency content
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN200880110511A
Other languages
English (en)
Inventor
P·H·迪瑞
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Diopsys Inc
Original Assignee
Diopsys Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Diopsys Inc filed Critical Diopsys Inc
Publication of CN101815463A publication Critical patent/CN101815463A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/0091—Fixation targets for viewing direction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • A61B3/022—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing contrast sensitivity
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/369—Electroencephalography [EEG]
    • A61B5/377—Electroencephalography [EEG] using evoked responses
    • A61B5/378—Visual stimuli
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/24—Detecting, measuring or recording bioelectric or biomagnetic signals of the body or parts thereof
    • A61B5/316—Modalities, i.e. specific diagnostic methods
    • A61B5/398—Electrooculography [EOG], e.g. detecting nystagmus; Electroretinography [ERG]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/02—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient
    • A61B3/028—Subjective types, i.e. testing apparatus requiring the active assistance of the patient for testing visual acuity; for determination of refraction, e.g. phoropters
    • A61B3/032—Devices for presenting test symbols or characters, e.g. test chart projectors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/72—Signal processing specially adapted for physiological signals or for diagnostic purposes
    • A61B5/7235—Details of waveform analysis
    • A61B5/7253—Details of waveform analysis characterised by using transforms
    • A61B5/7257—Details of waveform analysis characterised by using transforms using Fourier transforms

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Psychiatry (AREA)
  • Psychology (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)

Abstract

一种用于确定受试者的视觉缺陷的可能性的方法使用了同步多时相视觉测试。将至少两个视觉图案同时显示给所述受试者。每个图案的对比度或颜色按照不同的显示频率进行反转，且每个图案被显示给受试者的视场的不同区域。所述受试者的脑电活动被采集和采样，从所得的信号中解析出一个或多个频率成分，每个频率成分对应于不同的显示频率。然后，所述方法涉及通过眼睛之间的比较从所述频率成分中确定视觉缺陷存在于特定区域中的可能性的测量。

Description

同步多时相视觉测试及其方法和设备
技术领域
本申请涉及用于进行视觉测试的方法和设备，具体地讲，涉及用于进行同步多时相(multi-temporal)视觉测试以确定受试者视觉缺陷的可能性的方法和设备。
背景技术
已提出多种用于进行受试者的视觉测试的方法、设备和显示图案，但无一公开了受本权利要求书保护的用于进行同步多时相视觉测试以确定受试者视觉缺陷的可能性的方法和设备。
Heijl等人的美国专利6,527,391涉及用于进行计算机视场测试以鉴别视觉缺陷的典型方法和设备。这种视场测试通常是每一次在眼睛的一个区域中进行的。它们需要很长的测试时间，并且当受试者注视显示器的错误部分时会受到不利影响。在某些人群中记录外显的反应也是成问题的，包括语前聋人群、非言语人群、老年人群以及那些可能有意或无意隐藏他们的缺陷的人群。
James等人的美国专利5,539,482涉及使用受试者的图像视网膜电图进行青光眼测试。所用的视力刺激信号是光栅图案，且将信号对比度应用于利用不同时间频率调制的每个区域。各个区域的视网膜电图成分与该区域的预期反应成分之间的差异指示了该区域内的神经节细胞功能的变化。
使用诸如由James等人提出的用于青光眼或视觉测试的那些视网膜电图产生了多个问题，这些问题可由本发明进行克服。视网膜电图是非常成问题的，这是因为它需要将电极附接至受试者的角膜或巩膜处，因此必须将受试者镇静或麻醉以进行该测试。这限制了将此测试应用至健康人群，并且要求此测试须在诸如医院之类的消毒环境中进行。另外，受试者之间的已知差异可使得任何视网膜电图成分与“预期反应成分”(如James等人所述)的绝对比较不精确或不足够灵敏。另外一个问题在于，视网膜电图仅识别视网膜中的缺陷，而不是视场的所有各种其他区域中(例如沿视力通路或甚至在大脑中)的缺陷。
Kutschbach等人的美国专利6,840,622也公开了使用视网膜电图来测定眼内反应信号的形态，并且因所有上述的原因而非常成问题。
Klistorner等人的美国专利6,477,407涉及使用多焦视图型诱发电位(VEP)以用于检查视场缺损。然而，该专利未公开、教导或提出同步多时相视觉显示。该专利还涉及通过比较在脑的两个或多个区域上采集的脑电活动，而不是通过比较利用至少一个电极对采集的VEP成分，来鉴别视场缺损。使用相位、频率和幅值成分彼此进行比较以及与相关的显示因素进行比较也未被公开。
Malov的美国专利6,688,746涉及提供受试者的视场区域的至少一部分的视觉反应图。然而，该专利未公开、教导或提出将利用至少一个电极对采集的VEP成分进行比较。使用相位、频率和幅值成分彼此进行比较以及与相关的显示因素进行比较也未公开。
Maddess的美国专利7,006,863涉及使用稀疏刺激来评价神经功能的方法和设备。刺激条件的时间序列相对频繁的基线无刺激条件进行稀疏地示出。然而，该专利未公开、教导或提出同步多时相视觉显示，并且也未公开、教导或提出比较VEP的成分。使用相位、频率和幅值成分彼此进行比较以及与相关的显示因素进行比较也未公开。
因此，仍然需要一种易于确定受试者视觉缺陷的可能性的简化的同步多时相的视觉测试。
发明内容
本发明的主题通过教导以下方法和设备解决了上述问题。
本公开包括通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷的可能性的方法。将至少两个视觉图案同时显示给受试者。每个图案的对比度或颜色按照对应的多个显示频率中不同的一个频率进行反转，并且将每个图案显示给受试者视场的不同区域。采集受试者的脑电活动并且采样成信号，从该信号中解析出一个或多个频率成分，其中每个频率成分对应于不同的显示频率。然后，该方法涉及利用这些频率成分中的一个或多个来确定视觉缺陷存在于对应于视场区域的视觉区域中的可能性的测定，其中将以上述显示频率之一进行交替变化的图案显示给该视场区域。
在一些方面中，将上述频率成分之一的幅值(magnitude)与上述频率成分中的另一个的幅值进行比较。在一些方面中，将每个频率成分的相位与相应的视觉图案显示的相位进行比较。在一些方面中，对每个频率成分进行幅值测量。
在某些方面，从脑电活动中解析出与每一个显示频率相对应的每一个频率成分，并且将上述频率成分中的第一子集的总幅值与上述频率成分中的第二子集的总幅值进行比较。作为非限制性实例，第一子集可包括与受试者视场的上半部分中所显示的显示频率相对应的频率成分，并且第二子集可包括与受试者视场的下半部分中所显示的显示频率相对应的频率成分。作为另一个非限制性实例，第一子集可包括与受试者视场的鼻部中显示的显示频率相对应的频率成分，并且第二子集可包括与受试者视场的颞部中显示的显示频率相对应的频率成分。
在某些方面，将多达八个视觉图案同时显示给受试者的一只眼睛，其中每个图案的对比度或颜色以不同的显示频率和相位进行反转。在这些方面中，可将视觉图案中的一半显示给受试者视场的上半部分并且可将视觉图案中的另一半显示给受试者视场的下半部分。
在某些方面，将具有低对比度的视觉图案显示在从受试者的视网膜中央凹(fovea)处偏移超过5度的位置处。作为非限制性实例，这可测试青光眼。
在某些方面，将具有高对比度的视觉图案显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至5度的位置处。作为非限制性实例，这可测试黄斑变性。可使用图案设置的其他范围，作为非限制性实例包括：从受试者的视网膜中央凹处偏移0.5度至10度；从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至8度；以及从受试者的视网膜中央凹处偏移2度至7度。
在某些方面，可将具有低对比度的视觉图案显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至5度的位置处。作为非限制性实例，这可作为质量控制检查来进行。可使用图案设置的其他范围，作为非限制性实例包括：从受试者的视网膜中央凹处偏移0.5度至10度；从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至8度；以及从受试者的视网膜中央凹处偏移2度至7度。
在某些方面，可将具有高对比度的视觉图案显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移超过5度的位置处。作为非限制性实例，这可作为质量控制检查来进行。可使用其他的图案设置，作为非限制性实例包括：从受试者的视网膜中央凹处偏移超过7度；从受试者的视网膜中央凹处偏移超过8度；以及从受试者的视网膜中央凹处偏移超过10度。
在某些方面，将具有第一栅格尺寸的测试板(checkerboard)图案显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至5度的位置处，并且将具有第二栅格尺寸的测试板图案显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移超过5度的位置处。可使用其他的图案设置，如本文所述。
在某些方面，将测试版图案显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至5度的位置处，并且其对比度以高于最大显示频率的显示频率进行反转，在从受试者的视网膜中央凹处偏移超过5度的位置处显示的测试板图案的对比度以所述最大显示频率进行反转。可使用其他的图案设置，如本文所述。
在某些方面，将字母、数字、形状或符号显示在受试者视线指向的位置处，并且命令受试者辨认至少一个特定字母、数字、形状或符号显示的出现，从而确保该受试者的视线一直指向所需位置。
在某些方面，将对应于可能的α或β波的其他频率成分从信号中解析出来，并且在测定步骤之前从信号中相应地移除α或β频率成分。
在某些方面，显示步骤在受试者的第一眼睛进行至少一次并且在受试者的第二眼睛进行至少一次。将用于第一眼睛的图案和用于第二眼睛的图案显示给第一和第二视场的镜像等距区域。然后，将从一只眼睛测试中解析的频率成分中的一个的幅值与从另一只眼睛测试中解析的频率成分中的一个的幅值进行比较，所比较的频率成分对应于它们进行显示的视场区域。
在某些方面，通过傅里叶变换解析频率成分。
在某些方面，在大脑视皮质正上方的头皮区域采集脑电活动。
在某些方面，记录脑电活动。
在某些方面，针对上述频率成分或针对各种内部测试或内部频率成分(inter-suite)变化性测量，确定置信区间。这些区间可通过Tcirc 2统计法来确定，但多种其他的统计法已知用于进行置信测量并且可进行使用，包括作为非限制性实例的最小二乘误差统计法，该法使R2系数最大化。
在某些方面，视觉缺陷可能性的确定表明存在一种或多种下述疾病：青光眼；黄斑变性；黄斑营养不良；色素性视网膜炎；劳-穆-鲍-比四氏(Laurence-Moon-Bardet-Bied1)综合征；斯塔加特氏(Stargardt’s)病；视网膜炎；脉络膜炎；匐行性脉络膜炎；皮质性盲；白内障；基本屈光性问题；斜视；或它们的组合。
本公开还包括用于通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷的可能性的设备。该设备包括视觉显示装置，其被配置成将至少两个视觉图案同时显示给受试者的一只眼睛。每个图案的对比度或颜色按照相应的多个显示频率中不同的频率进行反转。将每个图案显示给受试者视场的不同区域。随后视觉显示装置将相应的多个视觉图案显示给受试者的另一只眼睛。设置在受试者的视皮质上的一个或多个电极在显示期间捕获受试者的脑电活动。数模转换器对脑电活动进行数字采样并且产生相应的数字信号。处理器被配置成通过傅里叶变换从数字信号中解析出一个或多个频率成分，每个频率成分对应于不同的显示频率。比较器确定与图案所显示给的视场区域相对应的视觉区域中存在视觉缺陷的可能性的测定。
在某些方面，同步器利用中断信号使数模转换器的采样与视觉显示装置的显示率同步。
在某些方面，处理器被配置成解析每个频率成分的相位，并且比较器被配置成将每个频率成分的相位与相应视觉图案显示的相位进行比较以计算每个频率成分的相位匹配测量值。
在某些方面，处理器被配置成进行频率成分之一的幅值测量，并且进行频率成分中的另一个的幅值测量，并且比较器被配置成比较各个幅值测量值。
在一些方面，比较器被配置成将频率成分中的第一子集的幅值与频率成分中的第二子集的幅值进行比较以确定在与图案所显示给的视场区域相对应的视觉区域中存在视觉缺陷的可能性。
本公开还包括用于通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷可能性的***。该***包括用于将至少两个视觉图案同步显示给受试者的装置。每个图案的对比度或颜色按照相应的多个显示频率中的不同频率进行反转，并且将每个图案显示给受试者视场的不同区域。该***还包括用于从采集自受试者大脑的脑电活动中解析出一个或多个频率成分的装置，其中每个频率成分对应于不同的显示频率。该***还包括利用频率成分中的一个或多个来确定视觉缺陷存在于视场区域所对应的视觉区域中的可能性的测定的装置，其中将以显示频率之一进行交替变化的图案显示给该视场区域。
在某些方面，机器可读介质包括用于执行通过同步多时相测试来确定受试者的缺陷可能性的方法的指令。
附图说明
本发明所公开的方法和设备的特征、特性和优点从下文结合附图所述的详细描述中将变得显而易见，其中相同的参考符号始终代表对应项，并且其中：
图1示出了显示给受试者右眼的显示图，其作为用于确定受试者的视觉缺陷可能性的同步多时相测试的一部分，包括根据本公开的视觉图案；
图2示出了显示给受试者左眼的显示图，其包括根据本公开的视觉图案；
图3a-3d示出了显示给受试者右眼的80秒序列的显示图，其包括根据本公开的视觉图案；
图4a-4d示出了显示给受试者左眼的80秒序列的显示图，其包括根据本公开的视觉图案；
图5a-5j示出了显示给受试者右眼的2秒序列的显示图，其包括根据本公开的视觉图案；
图6示出了显示给受试者右眼的显示图的间距，其包括根据本公开的视觉图案；
图7示出了显示给受试者右眼的显示图的另一个方面，其包括根据本公开的视觉图案；
图8示出了用于通过根据本公开的同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷可能性的设备；
图9示出了用于通过根据本公开的同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷可能性的方法；并且
图10a-10d示出了在显示位置显示的各种字母和符号，其中将受试者的视线引向显示位置作为根据本公开的用于确定受试者的视觉缺陷可能性的同步多时相测试的一部分。
具体实施方式
本公开涉及用于确定受试者的视觉缺陷的可能性的方法和设备。术语“视觉缺陷”不仅指受试者的一只或两只眼睛的缺损、缺陷、损伤或损害，而且指整个视觉路径上的缺损、缺陷、损伤或损害。
本公开可确定不仅在眼睛的结构单元(虹膜、角膜、前房、后房、玻璃体、晶状体、视网膜中心凹、黄斑等)中而且在与一只或两只眼睛相联通的视神经、视交叉、视束、LGN、膝状纹状体通路以及视皮质中存在缺陷的可能性。
使用本发明公开的方法可确定多种已知疾病、障碍和病症的可能性，包括(但不限于)青光眼；黄斑变性；黄斑营养不良；色素性视网膜炎；劳-穆-鲍-比四氏综合征；斯塔加特氏病；视网膜炎；脉络膜炎；匐行性脉络膜炎；皮质性盲；白内障；基本屈光性问题；斜视；或它们的组合。
本发明的方法和设备用于确定受试者的视觉缺陷“可能性”。使用该术语表明当这些方法和设备在某些情况下能够诊断具体视觉缺陷的存在时，它们更通常能够或被配置成仅检查一种或多种视觉缺陷的可能性。这种“可能性”可为二值测定形式(即“是”或“不是”)或者可任选地报告数字的概率测量值(“可能10％”)，但也可制定其他的测定形式。
因此可利用本发明的方法和设备来测试受试者，并且如果发现缺陷的可能性，则针对该受试者进行进一步的分析。另外，该装置可提供缺陷存在可能性的数字或图形测定值，并且操作员或医生可利用该测定值来确定进一步的行为。此外，本发明的方法和设备可指出与多种特定疾病对应的缺陷，如果不能进行进一步地辨别，可需要进行附加测试以隔离特定的障碍，从而提供可识别的缺陷。最后，尽管本文未进行描述，但本发明的设备和方法可与一种或多种检查装置(例如，用于物理扫描眼睛的装置)进行结合以有利地提高该装置的灵敏度或允许通过两种或多种评价技术来更加确定地识别具体疾病或障碍的存在。
本公开教导了同步多时相视觉测试。术语“同步多时相”是指将图案在视觉上同时展示给受试者视场的两个或多个不同区域，并且这些图案随时间以不同的频率、或以不同的相位、或者以不同的频率和相位进行变化。可随时间进行这种变化的非限制性实例是测试板对比度反转，但可使用其他的变化，例如光栅对比度反转、等亮度的色对比功能、交替的正弦波条纹图案、等亮度的红-绿条纹图案、具有黄色背景的蓝色光栅、或任何其他的颜色反转。
同步多时相视觉测试的一个优点是当同时测试视场的多个区域时可方便地完成该测试过程。另一个优点为可利用最少的指令来完成测试，其中当测试受试者视场的较大区域时仅要求其注视荧光屏的一个区域。这种简便性使得允许在年青人、老年人、虚弱的人、具有语言损伤的那些人以及语言不同于医生和测试者的那些人身上进行测试。
同步多时相视觉测试的其他另一个优点为同时激活多个视场区域阻止了受试者直接地或无意地观看变化的显示图案。在将视场的区域分别进行激活的一些单时相测试中，受试者可有意地或无意地使其视线注视单个激活区域，从而仅测试眼睛的视网膜中央凹区域。当激活多个区域时这不太可能发生，并且当两个或多个图案同时变化时即使语前聋受试者都天生地避免注视显示器中的单个图案。
尽管同步多时相变化是由受试者同时经受的，但受试者的视觉***对每个图案的独特变化的反应可通过诸如(作为非限制性实例)傅里叶变化之类的频率解调或解析进行分解。可将在视皮质采集的视觉诱发电位(VEP)进行傅里叶变化，并且解析成与图案变化频率对应的频率成分。然而这仅是频率解调的一种类型，并且可使用其他类型，包括(作为非限制性实例)互信息率的统计最小化、积分变化、规范正交基上的基本谱因子分解、以及小波变换。
使用VEP的一个优点为受试者不必对刺激给出明显的或语言的反应，因为VEP是在观察期间自然地并且无意识地产生的。这不仅允许测试(如上所述)年青人、老年人、虚弱的人、具有语言损伤的那些人以及语言不同于医生和测试者的那些人，而且避免了从可由于任何原因而希望隐藏视力损伤的受试者中获得假信息。另一个优点为VEP代表在眼睛中发起并且传导至视皮质的视觉反应。因此，如上所述，VEP采集该通路上的任何点或结构处的损伤，从而与仅进行眼睛检查相比可确定更多可能损伤的可能性。
作为非限制性实例，可将两个图案同时显示给受试者。图案的对比度分别以15Hz和18.75Hz的频率进行反转。因此，可将在受试者的视皮质上采集的VEP至少解析成15Hz的成分和18.75Hz的成分。这些“频率成分”可各自具有相位和幅值。
可将每个频率成分的相位与图案进行反转的相位进行比较，并且可利用所计算的相位差来确定视觉缺陷的可能性。作为非限制性实例，期望相位差与从眼睛到视皮层的通路的长度相关，并且大相位差可表明通路损伤。相位差为0还可表明采集错误，其中采集设备(例如电极或采样装置)无意地采集了驱使图案对比度反转的振荡信号。
可供选择地或另外地，可使用每个频率成分的幅值来确定缺陷的可能性。作为非限制性实例，具有低幅值的频率成分可表明受试者在与视场区域(其中将在该频率下变化的图案显示给视场区域)相联或相通的区域中观察到非常少的相关图案以该频率进行反转，这是由于眼睛或视觉路径的物理结构损伤所致。可将从与眼睛的两个不同区域相对应的频率中获得的幅值彼此进行比较，或与所有频率成分的平均幅值进行比较，以确定该幅值是否明显较低。作为另外一种选择，可将幅值与固定的预期反应幅值进行比较。
可供选择地或另外地，可将频率成分中的第一子集的总幅值与频率成分中的第二子集的总幅值进行比较。作为非限制性实例，第一子集可包括与在受试者视场的上半部分中显示的显示频率相对应的频率成分，并且第二子集可包括与在受试者视场的下半部分中显示的显示频率相对应的频率成分。作为另一个非限制性实例，第一子集可包括与在受试者视场的鼻部中显示的显示频率相对应的频率成分，并且第二子集可包括与在受试者视场的颞部中显示的显示频率相对应的频率成分。通过将这些反应进行求和，可改善信噪比并且可降低测量误差。另外，当采集狭窄区域的数据不足、无结果、无用时，可获得视场的整个宽阔区域上的缺陷的诊断。
可供选择地或者另外地，可将从一只眼睛的测试中解析出的频率成分中的一个的幅值与从镜像等距区域内的另一只眼睛的测试中解析出的频率成分中的相对应一个的幅值进行比较。
另外，可为每次频率成分的测量确定置信区间。作为非限制性实例，这些区间可通过用于内部测试变化性的Tcirc 2统计法来确定，但多种其他的统计法已知用于进行置信测量并且可进行使用，包括作为非限制性实例的最小二乘误差统计法，该法使R2系数最大化。这些置信区间可在测试期间直接获得，从而使得如果置信区间太大，允许测试操作员重复给定的测试。作为另外一种选择，这些置信区间可在随后、测试之后、分析期间来获得。
尽管上述的测试在视场的两个区域内具有两个频率处的两种图案，但应当指出的是，可利用不同的频率、相位或两者立刻激活任意数量的区域。通常有利的是，使用非谐频率以帮助对上述频率成分进行解卷积。使用非谐频率避免了串扰，这种串扰不仅不利于解卷积而且可能看起来像α或β波，从而使得从数据中移除α和β波变得困难。然而，有时可使用谐振频率，尤其是如果显示刷新频率限制了可显示的可用频率的数量。可供选择地或者另外地，可通过不同的相位显示图案以有助于解卷积以及测试错误读数。
参见图1，示出了包括视觉图案104、108、112、116、120、124、128、132的显示器100。期望显示器100被受试者的右眼观察到，受试者将目光指向(或注视)焦点136。因此，图案104和120将出现在其右眼视场的左侧、“鼻”部，而图案108、112、116、124、128和132将出现在其右眼视场的右侧、“颞”部。类似地，图案104、108、112和116将出现在其右眼视场的较高的“上半”部分，而图案120、124、128和132将出现在其右眼视场的较低的“下半”部分。在同步多时相视觉测试中，将图像显示给两个或多个不同的区域中；作为非限制性实例，可将图案104和120分别显示给右侧鼻部上半区域以及右侧鼻部下半区域。这些图案随时间而变化，这将在下文中参照图4进行阐述。
参见图2，示出了显示器200。与图1不同，期望该显示器200被受试者的左眼观察到。因此，受试者将期望使其目光指向的焦点236显示在显示器的右侧。另外，两个图案216、232将出现在其左眼视场的右侧、“鼻”部，而六个图案204、208、212、220、224和228将出现在其左眼视场的左侧、“颞”部。与图1相同，四个图案204、208、212、216将出现在其左眼视场的较高的“上半”部分，而图案220、224、228、232将出现在其左眼视场的较低的“下半”部分。在本发明的方法的某些方面，对于受试者的右眼进行至少一次测试并且对于受试者的左眼进行至少一次测试。如图所示，用于右眼的图案和用于左眼的图案可显示为第一和第二视场的镜像等距区域。
尽管图1和图2中示出了八个图案，并且可将这些图案(四个图案在上半区域且四个图案在下半区域)如图所示同时显示给受试者，但可使用任何数量的图案，这取决于测试的时间约束以及采集和采样设备的分辨率。即，尽管八个图案可同时显示给受试者，并且可按照不同频率随时间而变化，但从VEP中解析八个不同的频率成分可导致低信噪比并且造成结果无效。另外，当八个对比度反转的图案在整个视场上闪烁时，受试者可能难于注视在显示器的一个区域上。
因此，在本发明公开的方法的一个方面中，如在下段中所述，一次显示两个图案，其以固定的速率从鼻部位置行进至颞部位置。
图3a-3d示出了以这种方式连续行进的非限制性实例，在图3中，将两个图案104、120在上半和下半鼻部位置显示给受试者的右眼(遮盖受试者的左眼，以便图像反转仅刺激右眼)。如上所述，使受试者注视焦点136，同时使图案104和120以不同的频率进行对比度反转。在该阶段期间，利用电极从受试者的大脑采集电活动，这将在下文进行更详细地描述。序列开始于时间t＝0(单元300)。在此非限制性实例中，使用了20秒的测试间期；然而这仅为一个实例，并且在一个区域的测试可在至少5秒或多达60秒内完成，前提条件是采集硬件和软件可解析出足够单纯的且具有统计学意义的反应。
与所采集的脑电活动相对应的信号可进行立即分析，或者可优选进行数字化并且进行存储以用于以后分析。
当测试的第一个20秒完成后，图案104和120不再显示，并且如图3b所示，将图案108和124显示在更加接近颞部的位置中。使视线保持在焦点136处，并且进行另一个20秒的对比度反转，其开始于时间t＝20。类似地，一旦总共40秒的测试完成后，图案108和124就不再显示，如图3c所示，将图案112和128显示在甚至更加接近颞部的位置中。同样，使视线保持在焦点136处，并且进行另一个20秒的对比度反转。一旦总共60秒的测试完成后，图案112和128就不再显示，并且如图3d所示，将图案116和132显示在最接近颞部的位置中。同样，使视线保持在焦点136处，并且进行另一个20秒的对比度反转。可将与所采集的脑电活动相对应的信号存储为以下方式，其指出在记录时间处刺激的视场区域，并进而指出数据对应的区域。
此时完成了右眼测试。如果将测试左眼，那么现在可遮盖右眼，并且不遮盖左眼，可使用图4a-4d中所示的左眼刺激。在图4a中，将图案216、232在上半和下半鼻部位置中显示给对眼的左眼。如上所述，使受试者注视焦点236，同时使图案216和232以不同的频率进行对比度反转。该序列开始于时间t＝80秒。当下一个20秒的测试完成后，图案216和232不再显示，并且如图4b所示，将图案212和228显示在更接近颞部的位置中。同样，使视线保持在焦点236处，并且进行另一个20秒的对比度反转，其开始于时间t＝100秒。然后，图案212和228不再显示，并且如图4c所示，将图案208和224显示在甚至接近颞部的位置中。同样，使视线保持在焦点236处，并且进行另一个20秒的对比度反转。最后，如图4d所示，图案208和224不再显示，同时将图案204和220显示在最接近颞部的位置中。同样，将视线保持在焦点236处，并且进行最后20秒的对比度反转。
在上述的160秒测试期间，可通过电极采集受试者的脑电活动、通过数模转换器将其转换成数字信号并且进行可任选地保存。在测试期间或之后，如上所述，可从与脑电活动对应的信号中解析出一个或多个频率成分并且用于分析视觉缺陷。
上述序列证明了不同视觉区域的顺序激活，但未详细证明对比度反转本身进行的方式。为了更好地示出这些反转，图5a-5j详细示出了在两秒期间内用于受试者视场的一个区域的对比度反转的一个序列的一部分。这两秒可对应于上述任何20秒序列的第一个两秒。此处，将两个图案展示给受试者右眼视场的上半和下半鼻部区域。所示图案为测试板图案，其具有均匀分布在整个较大方形区域上的交替的亮和暗方块。当亮方块变换为暗方块并且暗方块变换为亮方块时称为发生“反转”。因此，测试板在两种“配置”500和504之间交替变化。作为非限制性实例，所示上半图案的对比度反转频率为15Hz或每4秒60次，而所示下半图案的对比度反转频率为18.75Hz或每4秒75次。这两种图案的对比度反转且相位为0。因此，在此序列之初，如图5a所示，两种图案均处于配置500中。
图5b示出了此序列开始之后200ms时的显示器。此时，上半图案已反转三次并且目前处于配置504中，而下半图案也已反转了三次并且处于配置504中。图5c示出了此序列开始之后400ms时的显示器。此时，上半图案已经又反转了三次并且目前处于配置500中，而下半图案也已反转了四次并且再次处于配置504中。图5d示出了此序列开始之后600ms时的显示器。此时，上半图案已经又反转了三次并且目前处于配置504中，而下半图案也已反转了四次并且处于配置504中。图5e示出了此序列开始之后800ms时的显示器。此时，上半图案已反转了三次并且目前处于配置500中，而下半图案也已反转了四次并且处于配置504中。图5f示出了此序列开始之后1000ms时的显示器。此时，上半图案已反转了三次并且目前处于配置504中，而下半图案也已反转了三次并且处于配置500中。图5g、5h、5i和5j分别示出了此序列开始之后1200ms、1400ms、1600ms和1800ms时的显示器。在测试阶段期间对比度反转继续以这种方式进行，然后在两个更接近颞部的位置中开始新的序列。在新位置中可使用相同的频率，或者可选择两个不同的频率。
此实例中，清楚的是，两个图案以不同的频率交替变化，它们一起产生了复合VEP，其具有至少两个与对比度反转的两个不同频率相对应的频率成分。如上所述，这些成分的解析允许单独确定缺陷在受试者右眼视场的上半和下半鼻部区域中的可能性。当这些区域中的任一者可进行独立测试时，同步多时相视觉测试提供上述的明显优点，包括减少测试时间降低、减少不利的视线转移以及更加确保视场的靶区域实际上被刺激。
受试者、显示器和图案的精确位置可改变。图6示出了一个示例性配置，其中显示器上的图案位置现在将描述为非限制性实例。如上所述，使受试者注视焦点136。最近图案的中心从该焦点水平偏移36.6mm(测量600)。按比例地，紧邻的图案从该焦点水平偏移109.7mm(测量604)。最远的图案从该焦点水平偏移182.8mm(测量608)。选择这些测量值以控制受试者眼睛观察图案的水平角度。在30英寸(用于一般测试环境的典型距离)的观察距离处观察水平偏移36.6mm(测量600)的图案，则图案和焦点之间的视角为2.74度，所观察的水平偏移109.7mm(测量604)的那些图案的视角为8.19度，并且所观察的水平偏移182.8mm(测量608)的那些图案的视角为13.5度。当受试者注视焦点136时，观察的视角决定了受试者的视网膜中央凹距形成于受试者视网膜上的图案图像的距离。然而这仅为一种配置，并且可使用多种其他配置。作为非限制性实例，在(例如)测试空间不足的地方可使用15英寸的观察距离，在这种情况下视角将增加一倍。
作为非限制性实例：可将具有低对比度的视觉图案显示在偏移超过5度的位置处。已知低对比度的图案专门激活大细胞通路，包括眼内低密度的群集细胞。因此，可使用图案与位置的这种组合来测试青光眼，其可导致大细胞通路的特定损伤。
可将具有高对比度的视觉图案显示在偏移1.5度和5度之间的位置处。已知高对比度的图案专门激活小细胞通路，包括眼内较高密度的群集细胞。因此，可使用图案与位置相结合来测试黄斑变性，其可导致小细胞通路的特定损伤。
作为上述测量的质量控制检查，可将具有低对比度的视觉图案显示在距受试者的视网膜中央凹1.5度至5度之间的位置处，可将具有高对比度的视觉图案显示在距受试者的视网膜中央凹超过5度的位置处。
将具有第一栅格尺寸的测试板图案显示在从受试者的视网膜中央凹偏移1.5度至5度的位置处，并且将具有第二栅格尺寸的测试板图案显示在从受试者的视网膜中央凹偏移超过5度的位置处，其中近测试图案与远测试图案相比以较快的频率进行反转，并且其中近测试图案与远测试图案相比具有较小的栅格尺寸，如图1和图2所示。测试板图案尺寸和分布的变化使得甚至更加易于控制受试者在其视场的特定区域所观察的对比度和亮度。
应当指出的是，先前图中所示的测试板仅为可用于对比度反转的一种形状，并且其他形状是已知的，包括同心圆以及如图7所示的窄条纹700和宽条纹704。
图8示出了用于通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷可能性的设备。使用者808观察视觉显示装置800，该装置被配置成以上文所述方式将至少两个视觉图案804显示给受试者的一只眼睛。可利用任何种类的不透明部件824遮盖另一只未进行测试的眼睛。然后，在完成一个测试之后，可将不透明部件824设置在已测试眼睛上，并且然后可通过其他图案来测试未进行测试的眼睛。按照这种方式，一次可测试一只眼睛。
在测试期间利用电极812、816和820采集受试者的脑电活动。在图8的非限制性示例性实施方式中，电极812设置在受试者的视皮质上(在标准的10-20导联***中，在OZ处)，电极816设置在受试者的鼻根点和枕外隆凸点之间的中点(CZ)处，并且电极820设置在受试者头的前部(FZ或FPZ、或者附近)。电极812用作信号电极，电极816用作参考电极(相对该电极来计算得自电极812的信号)，并且电极820用作接地电极。然而这仅为电极放置的一个非限制性实例，并且本发明公开的方法和设备可利用多个电极采集VEP或其他诱发电位、或利用参考电极和接地电极的不同放置来进行工作。诱发电位采集领域的那些技术人员知道用于电极放置的其他***，这些***在采集某些诱发电位而非其他电位中提供不同的优点或者为使用者提供更大的舒适性。
将电极连接至可任选的放大器824，以放大与诱发电位相对应的电信号。然后数模转换器828通过以下方式将(可任选放大的)电信号进行数字化：对脑电活动进行采样并且产生对应的数字信号。数字化可在选定的采样率下进行，或者可由同步器832进行触发以便与显示器800同步，其中显示器的图案是由显示处理器836产生的。作为这种同步性的非限制性实例，可利用中断信号来进行同步，如Hu等人的美国专利6,475,162中所述，该专利的内容全文通过引用结合于此。
处理器840可被配置成从数字信号中解析出一个或多个频率成分。可通过傅里叶变化来解析这些成分，但可使用隔离这些频率成分的其他方法。所解析的频率成分中的一个或多个可对应于显示频率。可任选的是，可解析与已知干扰VEP测量的电信号和噪声相对应的附加频率成分。作为非限制性实例，可提取对应于α或β波的频率，并且在进行任何测定步骤之前说明它们对总信号的影响或将它们从总信号中移除。作为另一个非限制性实例，可将与家用电信号和噪声(55或60Hz)对应的频率进行解析以及任选地移除。作为其他另一个非限制性实例，也可使用这种方式或使用标准的高通或带通滤波器来移除与诸如眨眼之类的大的伪脑电波相对应的频率。
一旦对应于显示频率的频率成分已被解析之后，比较器(可任选地为处理器840的一部分或作为另外一种选择为独立部件844)则就可确定在图案所显示给的视场区域所对应的视觉区域中存在视觉缺陷的可能性的测量。这可通过多种方式来完成，其中一些方式如下所述。
处理器840可解析每个频率成分的相位，并且比较器844可将每个频率成分的相位与相应视觉图案显示的相位进行比较以计算每个频率成分的相位匹配测量值。
比较器844可将频率成分中的一个的幅值与频率成分中的另一个的幅值进行比较。
比较器844可将频率成分中的第一子集的幅值与频率成分中的第二子集的幅值进行比较以确定在与图案所显示给的视场区域相对应的视觉区域中存在视觉缺陷的可能性。如上所述，这些第一和第二子集可对应于受试者视场的上半部分和下半部分。
可将按钮或其他的行为反应装置848提供给受试者，其可利用该装置执行行为任务以帮助吸引注意力和视线，如下文参照图10a-10d所述。
在一些方面中，所有的上述部件可容纳在单个机器中，这可有利于进行移动。这样，可将测试设备运到需要进行测试的任何位置。该机器可具有键盘、鼠标和供操作员使用的显示器、以及在其上将图案显示给受试者的单独显示器，并且该装置可在测试时为操作员提供反馈，例如受试者的α波大小的测量值(指示受试者的注意力程度)、或者对于显示给视场的特定区域是否已获得足够的或统计显著性的VEP。
也可提供由受试者进行的任何行为反应或出现的伪脑电波(例如眨眼)的数量和大小的反馈。
总体参见图8，本公开还包括用于通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷可能性的***。该***包括用于将至少两个视觉图案同步显示给受试者的装置(例如显示器800)。每个图案的对比度或颜色以对应数量的显示频率中的不同频率进行反转，并且将每个图案显示给受试者视场的不同区域。该***还包括用于解析一个或多个频率成分的装置(例如处理器840)，其中每个频率成分对应于从采集自受试者大脑的脑电活动中获得的不同的显示频率。该***还包括利用频率成分中的一个或多个来确定视觉缺陷存在于对应视场区域的视觉区域中的可能性的测定的装置(例如比较器844连同处理器840)，其中将以显示频率中的一个进行交替变化的图案显示给视场区域。
现在将参照图9进行描述用于根据本公开来确定受试者的视觉缺陷可能性的方法的一个非限制性实例。尽管图9的流程图中公开了步骤的一个顺序，但该顺序为非限制性实例，并且本领域内的技术人员将知道其他顺序是可以的。例如，提取α或β波(步骤960)可在解析频率成分(步骤950)之前或之后进行。在图9中，可选步骤被标记有虚线，并且不旨在限制受权利要求书保护的任何方法的整体范围。示于其他方框内部的步骤(例如，示于步骤970内部的步骤971)列举了可任选的具体方法或可用于加强或补充原步骤的附加步骤。同样，该方法的全部范围受下文的权利要求书限定。
参见图9，将两个或多个视觉图案显示给受试者视场的两个或多个区域(步骤900)。命令受试者使其眼睛聚焦在识别点，以便知道视觉图案已显示给该眼睛的特定区域而不是直接显示在视网膜中央凹上。在某些方面，同时或分别将具有低对比度的视觉图案显示在远离视网膜中央凹的位置并且将具有高对比度的视觉图案显示在靠近视网膜中央凹的位置，以便隔离大细胞和小细胞通路(可选步骤902)。然后可反转这些图案的位置(可选步骤904)以用作质量检查。该测试可针对一只眼睛并且随后针对另一只眼睛进行(可选步骤906)。
无论将视觉图案显示在何处，图案都进行对比度反转(步骤910)或任何预期产生VEP的其他类型的变化。如上所述，可以不同的频率(可以上或可以不是谐波)显示这些图案。这些图案也可或作为另外一种选择以不同的相位进行显示。同样，为了隔离大细胞和小细胞通路以及识别眼内锥体细胞和杆状细胞的分布，靠近视网膜中央凹的图案与远离视网膜中央凹的图案相比可以较高的频率进行反转(可选步骤912)。
为了避免受试者有意地或无意地直接观看单个图案，可将字母、数字、形状或符号显示在视线瞄准的显示器的一个区域处，并且可要求受试者仅观看该字母、数字、形状或符号或者可给受试者任务，例如对具体字母、数字、形状或符号的反应(可选步骤920)。此步骤将在下文结合图10a-10d进行详细描述。
当将图案显示给受试者时，采集脑电信号(步骤930)并且优选进行记录(可选步骤940)。采集、采样以及记录均可以模拟或优选的数字形式来进行。
可重复进行上述步骤，直至需要进行测试的每个区域已得到适当地刺激，并且随后可对于采集/记录的脑波进行分析。作为另外一种选择，可针对限定数量的区域进行上述步骤，随后可在这些区域上进行分析，并且然后在不同的区域上进行上述步骤，随后在这些区域上进行分析。作为这些步骤中的两者的另外一种选择，可在采集步骤本身期间进行分析，从而即时将任何问题、错误或明显的缺陷告知操作员。
因此，在某个时间点处，从脑活动中解析出频率成分(步骤950)。如上所述，可通过使用傅里叶变换(可选步骤952)或另一种方法来解析这些成分。这些解析的频率成分可进行单独存储，或者可在一段时间之后降至幅值和/或相位的平均值。可任选地，与α或β波相对应的频率成分也可进行解析(可选步骤960)并且可进行提取，或者可用作受试者注意力的指示物。
然后，如上所述，可使用解析的频率成分来确定任何视觉缺陷的可能性(步骤970)，其中每个频率成分对应于视场的刺激区域。可将它们的幅值进行比较(可选步骤971)。可将它们的相位与所显示的图案的相位进行比较(可选步骤972)。可分别测定每个频率成分的幅值(可选步骤973)，以与阈值进行比较或用于任何其他用途。可将频率成分子集的总幅值进行比较(可选步骤974)。可在不同的区域上或两只眼睛上进行比较(可选步骤975)。可针对每次比较来确定置信区间(可选步骤976)。也可使用其他比较来确定缺陷的可能性。
可将进行上述步骤中的任何或全部的指令存储在机器可读介质上并且可由计算机运行。
如上所述，可能有利的是，促进受试者注视显示器的特定区域，以确保将显示屏上的对比度反转图案显示给受试者视场相对视网膜中央凹的特定区域。因此，图10a-10d示出了一个可用于促进受试者注意显示屏的一个区域的行为性任务。如图10a所示，将区域1000指定为注视目标，并且命令受试者注视该区域，当进行对比度反转时该区域中显示有字母或符号。例如，可要求受试者每当字母O 1008被显示时就按下按钮。因此，受试者当观察字母X 1004时仅注意区域1000，但如图10b所示，每当字母O 1008显示时才按下按钮。如果受试者是年青人或文盲，可使用符号来代替，并且如图10c所示，受试者仅注意区域1000中所示的青蛙1012图像，但如图10d所示，每当狗1016图像被显示时可按下按钮。
尽管这种行为性测试可用于确保使受试者的视线一直指向所需的位置，但应当指出的是，字母或图片、或者期望或非期望的识别可引起额外的神经活动和诱发电位(例如P300s和N400s)，这必须在数据中进行说明。
因此，除记录脑活动之外，本方法还可任选地包括记录显示给受试者的任何焦点或行为性刺激，以及显示这些刺激的时间。
提供某些方面的上述描述以便使本领域内的任何技术人员能够实施或使用本发明。这些方面的各种修改对本领域内的技术人员将是显而易见，并且在不脱离本发明的精神或范围的情况下可将本文限定的通用原理应用至其他方面。例如，可将一种或多种部件进行重新设置和/或组合，或者可增加额外的部件。因此，本发明不旨在限制本文所示的方面，但应符合与本文所公开的原理和创新性特征一致的最宽范围。

Claims (25)

1.一种用于通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷的可能性的方法，所述方法包括：
将至少两个视觉图案同时显示给所述受试者，每个图案的对比度或颜色按照对应数量的显示频率中不同的频率进行反转，且每个图案被显示给所述受试者的视场的不同区域；
对所述受试者的脑电活动进行采样以产生一信号；
从所述信号中解析一个或多个频率成分，其中每个频率成分对应于不同的显示频率；以及
利用所述频率成分中的一个或多个来确定视觉区域中存在视觉缺陷的可能性测定，其中所述视觉区域对应于以所述显示频率之一进行交替变化的图案所显示给的视场区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定步骤包括将所述频率成分中的一个的幅值测量值与所述频率成分中的另一个的幅值测量值进行比较。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定步骤包括将每个频率成分的相位与相应的视觉图案显示的相位进行比较。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述确定步骤还包括对每个频率成分进行幅值测量。
5.根据权利要求1所述的方法，所述方法包括：
从所述信号中解析与所述显示频率中的每一个相对应的每一个频率成分；
其中，所述确定步骤包括将所述频率成分中的第一子集的总幅值与所述频率成分中的第二子集的总幅值进行比较。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一子集包括在受试者视场的上半部分中所显示的显示频率所对应的频率成分，并且所述第二子集包括在受试者视场的下半部分中所显示的显示频率所对应的频率成分。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第一子集包括在受试者视场的鼻部中所显示的显示频率所对应的频率成分，并且所述第二子集包括在受试者视场的颞部所显示的显示频率所对应的频率成分。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤包括同时将多达八个视觉图案显示给所述受试者的一只眼睛，每个图案的对比度或颜色按照不同的显示频率进行反转，所述视觉图案中的每一个的对比度或颜色均按照不同的显示相位进行反转，并且其中，将所述视觉图案的一半显示给受试者视场的上半部分以及将所述视觉图案的另一半显示给受试者视场的下半部分。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤包括：
将具有低对比度的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移超过5度的观察角度的位置处；并且将具有高对比度的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移1.5度至5度的观察角度的位置处。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述显示步骤还包括：
将具有低对比度的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移1.5度至5度的观察角度的位置处；并且将具有高对比度的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移超过5度的观察角度的位置处。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤包括：
将包括具有第一栅格尺寸的测试板图案的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移1.5度至5度的观察角度的位置处；并且将包括具有第二栅格尺寸的测试板图案的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移超过5度的观察角度的位置处。
12.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤包括：
将包括测试板图案的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移1.5度至5度的观察角度的位置处；以及将包括测试板图案的视觉图案显示在从所述受试者的视网膜中央凹处水平偏移超过5度的观察角度的位置处，
其特征在于，显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移1.5度至5度的位置处的每个测试板图案的对比度按照高于最大显示频率的显示频率进行反转，显示在从受试者的视网膜中央凹处偏移超过5度的位置处的测试板图案的对比度按照所述最大显示频率进行反转。
13.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
将字母、数字、形状或符号显示在所述受试者的视线所指向的位置处；以及
命令所述受试者辨认至少一个特定字母、数字、形状或符号的显示的出现，从而确保所述受试者的视线一直指向所述位置。
14.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
从所述信号中解析与至少一个可能的α或β波相对应的另一个频率成分；以及
在所述确定步骤之前，从所述信号中减去所述α或β频率成分。
15.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示步骤针对所述受试者的第一眼睛进行至少一次并且针对所述受试者的第二眼睛进行至少一次，用于所述第一眼睛的图案与用于所述第二眼睛的图案被显示给第一和第二眼睛各自视场的镜像等距区域，并且
其中，所述确定步骤包括将从一只眼睛的测试中解析出的频率成分中的一个的幅值与从另一只眼睛的测试中解析出的频率成分中的相应一个的幅值进行比较。
16.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述解析步骤包括通过傅里叶变换来解析一个或多个频率成分。
17.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电活动是在大脑视皮质正上方的头皮区域采集的。
18.根据权利要求1所述的方法，所述方法还包括：
记录所述信号；以及
使用Tcirc 2统计法来确定所述频率成分的置信区间。
19.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述视觉缺陷表示存在选自下述疾病中的至少一种：青光眼；黄斑变性；黄斑营养不良；色素性视网膜炎；劳-穆-鲍-比四氏综合征；斯塔加特氏病；视网膜炎；脉络膜炎；匐行性脉络膜炎；皮质性盲；白内障；基本屈光性问题；斜视；以及它们的组合。
20.一种机器可读介质，包括用于执行根据权利要求1所述的方法的指令。
21.一种用于通过同步多时相视觉测试来确定受试者的视觉缺陷的可能性的设备，所述设备包括：
视觉显示装置，所述视觉显示装置被配置成将至少两个视觉图案同时显示给所述受试者的一只眼睛，每个图案的对比度或颜色按照相应数量的显示频率中不同的频率进行反转；每个图案被显示给所述受试者的视场的不同区域，所述视觉显示装置被配置成随后将相应的多个视觉图案显示给所述受试者的另一只眼睛；
至少一个电极，所述至少一个电极被设置在所述受试者的视皮质上方以用于在显示期间采集所述受试者的脑电活动；
数模转换器，所述数模转换器用于对所述电活动进行数字采样并且产生相应的数字信号；
处理器，所述处理器被配置成通过傅里叶变换从所述数字信号中解析一个或多个频率成分，每个频率成分对应于不同的显示频率；以及
比较器，所述比较器的比较过程确定在图案所显示给的视场区域所对应的视觉区域中存在视觉缺陷的可能性的测定。
22.根据权利要求21所述的设备，所述设备还包括：
同步器，所述同步器利用中断信号使所述数模转换器的采样与所述视觉显示装置的显示率同步。
23.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述处理器被配置成解析每个频率成分的相位，并且其中，所述比较器被配置成将每个频率成分的相位与相应的视觉图案显示的相位进行比较以计算每个频率成分的相位匹配测量值。
24.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述比较器被配置成将所述频率成分中的一个的幅值与所述频率成分中的另一个的幅值进行比较。
25.根据权利要求21所述的设备，其特征在于，所述比较器被配置成将所述频率成分的第一子集的幅值与所述频率成分的第二子集的幅值进行比较以确定在图案所显示给的视场区域所对应的视觉区域中存在视觉缺陷的可能性。
CN200880110511A 2007-10-03 2008-09-24 同步多时相视觉测试及其方法和设备 Pending CN101815463A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/905,698 US8083354B2 (en) 2007-10-03 2007-10-03 Simultaneously multi-temporal visual test and method and apparatus therefor
US11/905,698 2007-10-03
PCT/US2008/011025 WO2009045290A1 (en) 2007-10-03 2008-09-24 Simultaneously multi-temporal visual test and method and apparatus therefor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN101815463A true CN101815463A (zh) 2010-08-25

Family

ID=40522945

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN200880110511A Pending CN101815463A (zh) 2007-10-03 2008-09-24 同步多时相视觉测试及其方法和设备

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8083354B2 (zh)
EP (1) EP2197338A4 (zh)
CN (1) CN101815463A (zh)
CA (1) CA2701544C (zh)
WO (1) WO2009045290A1 (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106455968A (zh) * 2014-04-17 2017-02-22 加利福尼亚大学董事会 用于视野缺损评估的便携式脑活动感测平台
CN106580320A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 长春大学 基于视觉诱发的脑电信号特征分析方法及***
CN109222970A (zh) * 2018-07-09 2019-01-18 司法鉴定科学研究院 视力客观评定的设备及视觉诱发电位的检测***与方法
CN110381811A (zh) * 2017-03-04 2019-10-25 迪内希·维斯瓦·古纳塞克朗 视觉表现评估
CN110464298A (zh) * 2019-07-25 2019-11-19 深圳大学 一种脑电信号处理装置和方法
TWI696938B (zh) * 2018-12-11 2020-06-21 高雄醫學大學 視覺感知程度評估方法及系統
CN113515195A (zh) * 2021-06-30 2021-10-19 杭州回车电子科技有限公司 基于ssvep的脑机交互方法、装置、电子装置和存储介质

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8403485B2 (en) * 2004-09-03 2013-03-26 Ucansi Inc. System and method for vision evaluation
US8100533B2 (en) * 2009-05-05 2012-01-24 Diopsys, Inc. Apparatus and method for screening for glaucoma using visually evoked potentials
GB201007267D0 (en) * 2010-04-30 2010-06-16 Gullion Michel System and method
ITRM20100439A1 (it) * 2010-08-04 2012-02-05 Ingenesi Di Gualtiero Regini Metodo e sistema di soppressione degli artefatti di luminanza dei monitor lcd in elettrofisiologia della visione
US10292579B2 (en) * 2010-12-03 2019-05-21 Second Sight Medical Products, Inc. Method and apparatus for fitting a visual prosthesis using electrically evoked electroretinograms
US20130293846A1 (en) * 2012-05-03 2013-11-07 Cheryl Nordstrom Method and apparatus for testing for color vision loss
US10799108B1 (en) * 2012-05-03 2020-10-13 Cheryl Nordstrom Method and apparatus for testing for color vision loss
SG11201602563WA (en) * 2013-10-08 2016-05-30 Tokai Optical Co Ltd Evaluation method for evaluating an eyeglass lens, design method for designing an eyeglass lens using the evaluation method, and calculation method for calculating characteristics of subject’s visual perception when viewing an object through the lens
WO2015168477A1 (en) * 2014-05-02 2015-11-05 Ohio State Innovation Foundation Method of identifying an eye disorder of an observer and apparatus for implementing the same
JP6448050B2 (ja) * 2015-03-10 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 ブレイン・マシン・インターフェース装置
JP6448051B2 (ja) * 2015-03-10 2019-01-09 トヨタ自動車株式会社 ブレイン・マシン・インターフェース装置
SG11201808406UA (en) * 2016-03-31 2018-10-30 Agency Science Tech & Res Vision assessment based on gaze
EP3684243B1 (en) * 2017-09-18 2021-11-17 Universität Bern Method for obtaining a visual field map of an observer
FR3078247B1 (fr) * 2018-02-23 2020-03-06 Nathalie Guillemain Procede de test visuel, module de commande et systeme associes
FR3083975B1 (fr) * 2018-07-20 2020-10-16 Univ Sorbonne Dispositif d'observation oculaire
US11109795B2 (en) * 2018-07-27 2021-09-07 Ronald Siwoff Device and method for measuring and displaying bioelectrical function of the eyes and brain
US20220276707A1 (en) * 2019-07-31 2022-09-01 Nextmind Sas Brain-computer interface
WO2023122305A1 (en) * 2021-12-23 2023-06-29 Thomas Jefferson University Systems, devices, and methods for implementing computerized amsler grid for evaluation of visual disturbances
WO2023244537A1 (en) * 2022-06-17 2023-12-21 The Johns Hopkins University Detecting binocular eye alignment using signal correlation

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5539482A (en) * 1992-02-28 1996-07-23 The Australian National University Glaucoma testing using non-linear systems identification techniques
AUPP266198A0 (en) * 1998-03-30 1998-04-23 Australian National University, The Simultaneous binocular assessment of multiple optic nerve and cortical regions in diseases affecting nerve conduction
DE69937234T2 (de) * 1998-05-08 2008-07-03 The University Of Sydney, Sydney Elektrophysiologische messung des gesichtfeldes
EP1139855B1 (en) * 1998-12-30 2008-08-27 HEIJL, Anders A method and an apparatus for performing a visual field test, and computer programs for processing the results thereof
JP2003515375A (ja) * 1999-12-03 2003-05-07 イオウリ マロヴ， 拡散スペクトル技術による現場試験
DE19959881C1 (de) * 1999-12-13 2001-10-18 Cindatec Ingenieurtechnische D Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Topographie für Reaktionssignale eines Auges
AUPQ646500A0 (en) * 2000-03-27 2000-04-20 Australian National University, The Method and apparatus for assessing neural function by sparse stimuli
JP4817582B2 (ja) * 2000-04-17 2011-11-16 ザ・ユニバーシティー・オブ・シドニー 視覚機能の対物電気生理学的評価方法および装置
US7578795B2 (en) * 2001-08-07 2009-08-25 Diopsys, Inc. System and method for vision examination utilizing fault detection
US6475162B1 (en) * 2001-08-07 2002-11-05 Diopsys, Inc. System and method for vision examination using interrupt signals for synchronizing visual evoked potential sampling rate with visual stimulus
US6966650B2 (en) * 2003-06-27 2005-11-22 Zongqi Hu Method and apparatus for an automated procedure to detect and monitor early-stage glaucoma
CN100466964C (zh) * 2007-03-20 2009-03-11 重庆大学 一种用于分离双眼视觉诱发电位的***

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106455968A (zh) * 2014-04-17 2017-02-22 加利福尼亚大学董事会 用于视野缺损评估的便携式脑活动感测平台
CN106580320A (zh) * 2016-12-16 2017-04-26 长春大学 基于视觉诱发的脑电信号特征分析方法及***
CN110381811A (zh) * 2017-03-04 2019-10-25 迪内希·维斯瓦·古纳塞克朗 视觉表现评估
CN109222970A (zh) * 2018-07-09 2019-01-18 司法鉴定科学研究院 视力客观评定的设备及视觉诱发电位的检测***与方法
TWI696938B (zh) * 2018-12-11 2020-06-21 高雄醫學大學 視覺感知程度評估方法及系統
CN110464298A (zh) * 2019-07-25 2019-11-19 深圳大学 一种脑电信号处理装置和方法
CN110464298B (zh) * 2019-07-25 2021-11-02 深圳大学 一种脑电信号处理装置和方法
CN113515195A (zh) * 2021-06-30 2021-10-19 杭州回车电子科技有限公司 基于ssvep的脑机交互方法、装置、电子装置和存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
US20090091706A1 (en) 2009-04-09
US8083354B2 (en) 2011-12-27
CA2701544A1 (en) 2009-04-09
CA2701544C (en) 2015-06-09
WO2009045290A1 (en) 2009-04-09
EP2197338A1 (en) 2010-06-23
EP2197338A4 (en) 2013-01-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101815463A (zh) 同步多时相视觉测试及其方法和设备
CN110801237B (zh) 一种基于眼动和脑电特征的认知能力评估***
JP5832747B2 (ja) 感覚野の機能を評価するための装置の作動方法および装置
Cornelissen et al. Contrast sensitivity and coherent motion detection measured at photopic luminance levels in dyslexics and controls
JP4817582B2 (ja) 視覚機能の対物電気生理学的評価方法および装置
Tekok-Kilic et al. Stimulus modality and Go/NoGo effects on P3 during parallel visual and auditory continuous performance tasks
Hall et al. S-cone visual stimuli activate superior colliculus neurons in old world monkeys: Implications for understanding blindsight
ANDERSON et al. Psychophysical evidence for a selective loss of M ganglion cells in glaucoma
US8220928B2 (en) System and process for recording ERG, PERG and VEP multifocal electrofunctional responses in real-time
Bek et al. Measuring emotion recognition by people with Parkinson’s disease using eye-tracking with dynamic facial expressions
Kasten et al. Computer-based training of stimulus detection improves color and simple pattern recognition in the defective field of hemianopic subjects
EP1420684B1 (en) System and method for vision examination using interrupt signals for synchronizing visual evoked potential sampling rate with visual stimulus
Hamamé et al. Functional selectivity in the human occipitotemporal cortex during natural vision: Evidence from combined intracranial EEG and eye-tracking
US11642068B2 (en) Device and method to determine objectively visual memory of images
JP7382126B2 (ja) 眼および脳の生体電気機能を測定および表示する装置および方法
Rozier et al. Conscious and unconscious expectancy effects: A behavioral, scalp and intracranial electroencephalography study
US8100533B2 (en) Apparatus and method for screening for glaucoma using visually evoked potentials
CN110664402A (zh) 信号数据提取方法及设备
Toft-Nielsen et al. Unwrapping of transient responses from high rate overlapping pattern electroretinograms by deconvolution
Yu et al. Glaucoma visual field quantification with eye tracker
An et al. Attention network changes of high-altitude migrants
Kremláček et al. Spared cognitive processing of visual oddballs despite delayed visual evoked potentials in patient with partial recovery of vision after 53 years of blindness
Regan Evoked potentials and their applications to neuro-ophthalmology
Gilchrist et al. Use of the Hermann grid illusion in the measurement of contrast perception in dyslexia
Kahane et al. Functional selectivity in the human occipitotemporal cortex during

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20100825