分析个体视野的方法以及相应的眼科镜片与流程

本发明涉及用于测试视觉的系统。

更精确地，本发明涉及一种分析个体视野的方法以及一种相应的眼科镜片。

背景技术：

已知通过测试个体对屏幕上所显示的刺激的反应来测量他/她的有用视野(ufov)。

此测量的有用视野旨在表示个体无需移动头部或眼睛即能够定位刺激的区域。

因此，针对通常坐在屏幕前方的个体的给定姿势以及针对给定视线(即注视取向)来执行这种测试。

这种特定的测量条件与个体在日常生活中可能遇到的条件有很大不同。

结果，例如当定义最适合矫正个体屈光不正的眼科镜片时，上面所定义的有用视野可能显示出不足以理解个体的实际需求。

技术实现要素：

在此背景下，本发明提供了一种分析个体视野的方法，所述方法包括以下步骤：

-当所述个体执行第一任务时，针对所述个体的第一组眼位参数来测量所述个体的第一视野；

-当所述个体执行附加任务时，针对所述个体的附加的一组所述眼位参数来测量所述个体的至少一个附加视野；

-基于所述第一视野和所述至少一个附加视野来确定功能性视觉空间，所述功能性视觉空间是对所述第一视野和所述至少一个附加视野的包络；

其中，所述附加任务不同于所述第一任务和/或所述附加的一组眼位参数不同于所述第一组眼位参数。

因此，这种功能性视觉空间给出了视野的表示，其说明了个体在日常生活中可能影响的几个姿势或几个任务。因此，在寻求提供最适合个体在日常生活中的视野的光学解决方案时，可以有利地使用所述功能性视觉空间。

提出的方法还可以包括以下特征中的任一个：

-所述第一视野或所述附加视野由视锥的底面来定义；

-所述视锥包括位于所述个体的眼睛上的顶点；

-所述视锥包括由所述个体执行的任务定义的高度；

-所述功能性视觉空间由所述测量的视野之间的体积连结来定义；

-所述第一视野和/或所述第二视野包括时间成分；

-所述眼位参数包括定义以下各项的参数：所述个体的眼睛取向、或所述个体的眼睛取向时间演变、或所述个体的头部取向、或所述个体的头部取向时间演变、或所述个体的姿势、或所述个体的姿势时间演变；

-在所述测量步骤过程中，使用用于检测所述个体的眼睛取向的装置；

-在所述测量步骤过程中，使用用于检测所述个体的头部取向的装置；

-在所述测量步骤过程中，使用用于检测所述个体的姿势的装置；

-所述测量步骤包括例如使用屏幕显示旨在针对所述个体的刺激；

-基于要测试的任务来确定(例如在屏幕上)显示的顺序；

-所述功能性视觉空间进一步由分别与所述测量的视野相关联的多个权重来定义；

-所述方法包括基于所述确定的功能性视觉空间来确定镜片设计的步骤；

-所述方法包括基于所述确定的功能性视觉空间来选择训练计划的步骤；

-所述方法包括基于所述确定的功能性视觉空间来选择视觉-空间再教育协议的步骤；

-所述方法包括基于所述确定的功能性视觉空间来评估眼科治疗的效果。

本发明还提供了一种旨在由个体配戴的眼科镜片，其中，所述镜片具有基于由上面提出的方法确定的功能性视觉空间而确定的设计。

附图说明

根据附图将更好地理解本发明，在附图中：

-图1展示了实施本发明的方法的主要步骤；

-图2示意性地示出了测量的视野的可能的表示；

-图3展示了用于测量视野的可能的方法的主要步骤；

-图4示意性地示出了用于测量视野的可能的系统；以及

-图5示意性地示出了用于测量视野的另一可能的系统。

具体实施方式

图1展示了分析个体视野的方法的主要步骤。

此方法开始于步骤s2：根据目标任务、与目标任务相关联的眼睛/头部/身体坐标以及与进行视觉测试的个体有关的参数来确定要执行的视觉测试的特征。

目标任务通常是在日常生活中所执行的任务，比如阅读、散步等。

例如，在步骤s2中，可以根据目标任务来确定定义呈现给个体的视觉刺激的参数(如下面进一步解释的)。这是因为个体倾向于根据他/她正执行的日常生活中的任务以不同的方式来使用他/她的视觉能力。

这些定义视觉刺激的参数可以包括：

-要识别的刺激的类型(例如，以下中的一个或几个：网格、字母、符号、面、场景、物体)；

-刺激的特征(例如：以下中的一个或几个：大小、空间频率或敏锐度、对比度、运动、取向、颜色、亮度)；

-视野中的(多个)位置：中央、近中央、周边、下部视野、上部视野、左、右(几个位置可以共同用于表征分配性注意)；

-刺激的数量；

-现场是否包括噪声(现场噪声使得可以表征选择性注意)；

-刺激的聚焦平面(例如，以下中的一个或几个：视远、视中、视近、另一距离)。

可以同时呈现几个刺激或物体，然后可以根据上面列出的这些参数中的一个或几个参数来定义每个刺激或物体。

要执行的测试还由要根据目标任务考虑的眼睛/头部/身体坐标来定义。

眼睛/头部/身体坐标定义了眼睛、头部和身体的对应位置。

视觉测试可以在几种可能的不同条件下执行，比如：

-固定的笔直状态；

-固定的偏移状态(例如，通过与笔直状态相比偏移的位置和幅度来定义和/或使用指定相对于笔直状态的相关方向的角度来定义)；

-移动状态(例如，通过相对于笔直状态的起始位置、方向、速度、移动幅度以及移动类型来定义)。

可以注意到，针对每种状态，眼睛的位置、头部的位置和身体的位置被定义并且另外可以正在移动(针对移动状态)。

如上所述，在步骤s2中，还基于与进行测试的个体有关的参数来确定视觉测试的特征，比如：

-个体是否配戴光学矫正，以及可能的矫正类型(例如球面镜片或渐进镜片)；

-双目视觉的质量；

-认知技能(例如，使用简易精神状态量表来确定)；

-个体的屈光不正；

-个体的年龄(例如，刺激呈现的时刻和/或持续时间根据个体的年龄来适配，因为对于老年人而言反应时间更长)；

-运动技能(眼球运动、头部和/或身体运动、身体躯段协调性特征)。

眼球运动可以例如通过以下参数中的一个或几个参数来表征：视线稳定性、视线偏移、眼球震颤、视线视差、会聚、眼跳幅度、追随、眼外肌的收敛和发散。

头部和身体运动可以例如通过以下参数中的一个或几个参数来表征：震颤(帕金森症)、姿势稳定性、平衡丧失、步行速度。

身体躯段协调性可以例如通过以下参数中的一个或几个参数来表征：所涉及躯段的数量、其硬度、其运动的幅度和速度。

然后，图1的方法包括步骤s4：使用根据上述步骤s2所定义的测试(的一部分)来测量个体的第一视野vf1。

当所述个体执行第一任务(比如，如上所解释的日常生活任务)时，针对所述个体的第一组眼位参数来执行此测量。

下面参考图3描述如何可以实现此测量的示例。

图1的方法还包括步骤s6：当所述个体执行附加任务时，针对附加的一组眼位参数来测量个体的附加视野vfi。

所述附加任务不同于所述第一任务和/或所述附加的一组眼位参数不同于所述第一组眼位参数。

可以对这种附加视野vfi执行几次不同的测量，每次使用不同的眼位参数和/或当执行不同的任务时。

下面参考图3描述如何可以实现这些附加测量中的每个附加测量的示例。

可以在空间中通过立体角、或者实际上通过分别定义测量的视野在两个正交方向(例如，水平和竖直)上的角延伸的两个角度θx、θy来定义测量的视野(在此为第一视野vf1或附加视野vfi)。

测量的视野还可以由体积、例如视锥来定义，所述视锥的顶点位于个体眼睛上并且其高度z对应于个体所执行的任务(例如，高度z等于针对如上所述的视远、视中或视近测试视觉的距离)。

在可能的实施例中，定义测量的视野的体积可以通过多个截头锥形部分来定义，如图2示意性所示，所述多个截头锥形部分连结了刚刚所提及的几个视锥c1、c2、c3的对应底b1、b2、b3。

在此示例中，视锥c1对应于视近、视锥c2对应于视中，并且视锥c3对应于视远。

考虑到几种视觉类型，使得可以根据关于个体所涉及的活动(或任务)和相关联的(多个)距离来表征个体的视觉能力和注意能力如何演变。在这方面可以注意到，即使当个体沿特定视线方向注视特定距离处时(比如，当开车时观看他前方的道路)，他/她也可以对在其他视线方向上和/或在另一距离处(比如，在车辆内部，例如在仪表板上)的刺激做出反应。

测量的视野还可以包括时间成分。例如，实际上，可以针对几个时间点来确定视野的空间成分(由如上所解释的立体角或体积来表示)，由此描述个体的视觉和认知处理时间。

测量的视野还可以包括关于用于区分刺激的阈值的指示。此阈值可以通过显示不同程度的刺激来确定。实际上，可以针对视野内的多个方向中的每个方向来指示阈值。然而，根据可能的实施例，这种阈值指示不包括在测量的视野中，而是基于个体的技能和/或基于被测活动来确定所显示的刺激的程度(或大小)。

在如刚刚所描述的测量了几个视野vf1、vfi之后，图1的方法包括步骤s8：基于所述第一视野vf1和所述(多个)附加视野vfi来确定功能性视觉空间。

在此所考虑的功能性视觉空间被定义为对第一视野和(多个)附加视野的包络，即第一视野和(多个)附加视野中的任一个视野中所包含的一组点。

实际上，功能性视觉空间可以被确定为第一视野vf1与(多个)附加视野vfi中的每个附加视野之间的体积连结。

根据可能的实现方式，不同的权重可以归因于各个测量的视野vf1、vfi(例如，与目标眼位参数或任务相比，取决于针对测量相关视野vf1、vfi所涉及的眼位参数或任务)，以进一步定义功能性视觉空间。

图1的方法然后包括步骤s10：基于确定的功能性视觉空间，即实际上基于表征步骤s8中确定的功能性视觉空间的参数或数据来选择解决方案。

选择解决方案可以包括确定要由进行了上述测试的个体配戴的光学制品。

选择解决方案可以例如包括基于所述确定的功能性视觉空间来确定镜片设计。

特别地，可以基于确定的功能性视觉空间来确定渐进式多焦点镜片(pal)的设计。

通过定义在日常生活中所遇到的一个或多个任务的个体视野(物距与每个相关任务相关联)，可以使用功能性视觉空间来确定提供矫正的区域应该位于渐进式多焦点镜片上的何处，并且可能地，确定对应于各个所考虑的物距的对应矫正(例如，针对视近的矫正或针对视中的矫正或针对视远的矫正)应该设置在渐进式多焦点镜片上的何处。

选择解决方案还可以包括确定要沉积在要由个体配戴的镜片上的滤光器的设计。

这种滤光器可以根据确定的功能性视觉空间而沉积在镜片的与空间的光学噪声(比如可能由渐进式多焦点镜片产生)会降低个体的视觉能力的区相对应的区域中(在这种情况下，功能性视觉空间的空间和/或时间成分包括例如指示在涉及空间噪声的测试过程中个体不良反应的数据)。

选择解决方案可以包括基于所述确定的功能性视觉空间来选择训练计划。然后可以向个体提出这种训练计划，以改善他/她的视觉能力，特别是在视野方面。

特别地，确定的功能性视觉空间可以用于至少选择适当的视觉-空间再教育协议。

这种视觉-空间再教育协议可以例如旨在优化个体的眼睛/头部/身体坐标以补偿视野丧失和/或旨在改善个体提取相关视觉信息以找到他/她的空间道路的能力。

选择视觉-空间再教育协议还可能涉及量化眼睛/头部/身体坐标对所得的有用视野的影响(以选择旨在在负面影响的情况下改善此坐标的再教育协议)。

在此目标中，可以在涉及眼睛/头部/身体坐标的或多或少的自由度的各种不同条件下来如上所解释的确定功能性视觉空间，使得可以评估眼睛/头部/身体坐标的影响，并且可能地，可以向个体提出旨在改善眼睛/头部/身体坐标的再教育协议。

根据另一可能的实施例，确定的功能性视觉空间可以用于眼科治疗的评估和随访。

例如，当个体是患有视觉病况(比如，年龄相关性黄斑变性或青光眼)的患者时，就是这种情况。

视觉病况确实可能导致视觉敏锐度丧失、对对比度的敏感性丧失、眼视线稳定性丧失、视野范围丧失。

这样的残疾于是会对动眼探查和识别、阅读、空间定向和导航、面部识别等方面表现产生影响。

鉴于此，可以有利地在旨在治疗相关视觉病况的眼科治疗之前和/或在其整个过程中确定功能性视觉空间。

特别地，上述确定功能性视野(包括在开始眼科治疗之前)使得可以：

-评估视觉疾病对上述评估功能性视野所得的数据的影响；

-将这些数据与针对健康的受试者所获得的相应数据进行比较，以便评估能力丧失程度；

-通过重新确定功能性视觉空间(例如在治疗的一些特定步骤)来评估眼科治疗的效果；

-基于定义功能性视觉空间的数据(可能是为了获得功能性视觉空间的目标值)来定向进一步的眼科治疗(即选择眼科治疗的进一步步骤或另一眼科治疗)或选择视觉-空间再教育计划或协议(如上所提及的)。

图3展示了用于测量视野的方法的主要步骤。此方法在下面描述为可能在用于测量视野的两个不同的系统中实现(分别在图4和图5中示出)。

图4中示出了用于测量视野的第一可能的系统，所述系统包括显示屏2、指向个体面部的(视频)摄像机4、用户接口6(比如操纵杆、键盘或触摸屏)、用于使个体的头部或身体躯段处于一定位置的装置8(比如下巴托)、以及控制单元10。

显示屏2可用于显示旨在针对个体的刺激，如下面进一步解释的。

摄像机4可用作眼睛跟踪器，即可用作用于检测个体的眼睛取向(或注视方向)的装置。

用于测量视野的第二可能的系统是用户体验室20，如图5示意性所示。此用户体验室20包括屏幕22、被适配成将图像投影到屏幕22上的投影单元24、以及分别附着到个体的各头部或身体躯段的传感器26。

传感器26因此形成用于检测个体姿势的装置。

作为这两种可能的系统的替代方案，可以使用增强现实头戴设备，所述增强现实头戴设备可能包括眼睛跟踪器和被适配成确定头戴设备的位置和/或取向的单元(比如，加速度计和/或陀螺仪)。因此，此单元被适配成当个体戴着头戴设备时检测个体的头部取向。

图3的方法包括步骤s12：向个体呈现视觉刺激，所述视觉刺激包括要由个体识别的几个目标之一。

例如通过在屏幕(比如图4的显示屏2或图5的屏幕22)上显示，或作为替代方案，在上述增强现实头戴设备中显示，来呈现刺激(在比如控制单元10等控制单元的控制下)。

根据上述步骤s2来确定要显示的刺激的类型、其呈现(显示)时刻和其呈现(显示)持续时间。

特别地，可以基于要测试的任务来确定要在屏幕上显示的刺激的顺序。

在步骤s14中，例如通过用户接口(比如图4的用户接口6)或通过检测个体的特定移动(例如图5的传感器26中的至少一个)来获得个体对呈现给他/她的刺激的反馈。

个体的反馈由控制单元(比如图4的控制单元10)接收，所述控制单元确定个体对特定刺激做出反应的能力(例如，识别所呈现刺激中的特定目标)。

因此，控制单元(例如控制单元10)被适配成在步骤s16评估个体的视野(实际上是在重复几次步骤s12的呈现刺激以及重复几次按照步骤s14从个体接收相应反馈之后)。

可能当个体执行特定任务时，针对给定的一组眼位参数，通过刚刚所描述的图3的方法来测量视野。

这些眼位参数可以包括定义以下各项的参数：

-所述个体的眼睛取向，和/或

-所述个体的眼睛取向时间演变，和/或

-所述个体的头部取向，和/或

-所述个体的头部取向时间演变，和/或

-所述个体的姿势，和/或

-所述个体的姿势时间演变。

所考虑的每个眼位参数都可以通过执行测试的条件(例如使用图4的下巴托8)来固定，或可以在测试过程中例如使用用于确定注视方向的眼睛跟踪器(借助于图4的实施例中的摄像机4或上面提出的变体的增强现实头戴设备中的眼睛跟踪器)或者使用图5的实施例中的用于测量头部或身体躯段的位置和/或运动的传感器26来实时测量。

因此，上述控制单元(例如，图4背景下的控制单元10)可以实际上记录(即，存储在存储器中)与测量的视野相关联的、如刚刚所提及的测量的眼位参数。