Биомеханика глаз при их вынужденных и собственных колебаниях тема автореферата и диссертации по механике, 01.02.08 ВАК РФ

Горшков, Александр Михайлович АВТОР
кандидата физико-математических наук УЧЕНАЯ СТЕПЕНЬ
Саратов МЕСТО ЗАЩИТЫ
2008 ГОД ЗАЩИТЫ
   
01.02.08 КОД ВАК РФ
Диссертация по механике на тему «Биомеханика глаз при их вынужденных и собственных колебаниях»
 
Автореферат диссертации на тему "Биомеханика глаз при их вынужденных и собственных колебаниях"

На правах рукописи

ГОРШКОВ Александр Михайлович

БИОМЕХАНИКА ГЛАЗ ПРИ ИХ ВЫНУЖДЕННЫХ И СОБСТВЕННЫХ КОЛЕБАНИЯХ

01 02 08 - биомеханика

Автореферат диссертации на соискание степени кандидата физико-математических наук

Саратов 2008

003444947

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела в ГОУ ВПО "Саратовский государственный университет им Н Г Чернышевского"

Научный руководитель заслуженный деятель науки РФ,

доктор физико-математических наук, профессор Усанов Д А

Официальные оппоненты.

Ведущая организация

доктор медицинских наук, профессор Бейдик О В

кандидат физико-математических наук, доцент Гуляев Ю П

Институт проблем точной механики и управления РАН (ИПТМУ), г Саратов

Защита состоится 2 июля 2008 г в 1530 на заседании диссертационного совета Д 212 243 10 в Саратовском государственном университете им НГ Чернышевского по адресу 410012, г Саратов, ул Астраханская, 83, корп IX, ауд 218

С диссертацией можно ознакомиться в Зональной научной библиотеке Саратовского государственного университета им НГ Чернышевского Автореферат разослан 2 июня 2008 г

Ученый секретарь диссертационного совета, кандидат физ -мат наук, доцент

Шевцова Ю Р

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Интерес к исследованию характера движения глазного яблока объясняется тем, что описывающие его параметры могут использоваться в качестве диагностического показателя в клинической практике при проведении медицинских исследований, а также возможностью построения механической модели для изучения законов регулирования движением глаз Обнаруженные при исследовании биомеханики глаз закономерности могут быть использованы при изучении законов движения других обьепов, являющихся предметом изучения биомеханики Нистагм, являющийся частным случаем колебательного движения глаз, может рассматриваться как симптом, позволяющий заподозрить и выявить патологию среднего уха, мозговых структур, а также может быть следствием патологии зрительно-нервного или глазодвигательного аппарата Нистагменный рефлекс и другие глазодвигательные реакции могут использоваться при профессиональном отборе для некоторых видов деятельности Исследование механизмов движения глаз, свойств и нарушений этих движений представляет интерес для специалистов по биомеханике, биофизике, для офтальмологов, нейрофизиологов, психологов, оторинолорингологов, физиологов, авиационных медиков

Основным требованием при исследовании параметров, описывающих колебательные движения глазных яблок, в частности, нистагма, является обеспечение возможности объективной регистрации траектории его движения Исследованию нистагма, разработке методов его регистрации посвящено большое число публикаций, которые, в частности, обобщены в монографиях и научных статьях Э С Аветисова, Ю Б Гиппенрейтера, И А Склюта и С Г Цемахова, В А Филина, Е А Курашвали и В И Бабняка, А Р Шахновича, В А Кислякова и В П Неверова, И Н Кошица, К Е Котляра, коллектива авторов под редакцией Б Ф Ломова, Н Ю Вергилеса, А А Митьнина, Т Б Усановой и других

Использование современной компьютерной техники, хорошо сочетающейся с видеосистемами, открыло широкие возможности при проведении исследований движений глазного яблока и нистагма, в частности

Использование методов видеодиагностики позволяет обеспечить точное определение характеристик движения глаз, а не их косвенное определение, например, методами электронистагмографии, то есть путем регистрации электрических потенциалов, возникающих при движении мышц Однако следует отметить, что изучение, например, вынужденных (совершаемых пациентом осознанно) колебательных движений глаз при патологии, в частности, при косоглазии, не проводилось Несмотря на успешное внедрение компьютерной видеотехнологии не было предложено какой-либо механической модели, описывающей такие вынужденные колебательные движения при косоглазии

Проведенные ранее исследования показали возможность регистрации нистагма глаз до и после операционного лечения Были проведены

исследования влияния на характеристики нистагма периодического светового воздействия В то же время ранее не были проведены исследования параметров движения глаз при внешнем световом воздействии на пациентов с нистагмом, сочетающимся с косоглазием, при собственных и вынужденных колебаниях Ранее не проводились исследования специфики вынужденных колебательных движений глаз при различных видах косоглазия Не проводились также исследования параметров колебательных движений глазного яблока в результате периодического светового воздействия при сложном характере нистагма Особый интерес представляет так называемый оптокинетический нистагм, возбуждаемый внешним воздействием на глазодвигательный аппарат человека Однако описания метода возбуждения такого нистагма с использованием компьютерных видеотехнологий в литературе ранее не приводилось Поэтому построение механической модели движения глаз, разработка систем для диагностики параметров движений глаза с использованием новых информационных технологий и их применение в медицинской практике представляет собой актуальную научную проблему

Целью настоящей работы было исследование параметров движения глаз с различными видами патологии глазодвигательной системы и построение механической модели, позволяющей описать эти движения

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи-

1 исследование методами видеодиагностики вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии,

2 построение механической модели этих движений,

3 исследование параметров колебательных движений глазного яблока в результате периодического светового воздействия при сложном характере нистагма,

4 разработка метода возбуждения оптокинетического нистагма с использованием компьютерных видеотехнологий, а также исследование характеристик возбуждаемого оптокинетического нистагма

Научная новизна и практическая значимость работы

1 Построена механическая модель движений глаз при нистагме, сочетанном с косоглазием, позволяющая количественно описать специфику колебательных движений колебаний глазного яблока

2 Построена механическая модель движений глаз у пациентов с различной степенью косоглазия при возбуждении вынужденных колебаний, позволяющая количественно определить параметры косоглазия

3 Предложен новый метод возбуждения оптокинетического нистагма и проведено измерение его характеристик с использованием компьютерных видеотехнологий

4 Предложенные методики диагностики параметров движений глаз использованы для разработки рекомендаций по лечению различных видов патологии глазодвигательной системы

Достоверность и обоснованность научных положений и выводов обеспечивается достаточной строгостью используемых механических моделей, соответствием результатов численного и натурного экспериментов Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается применением стандартной измерительной аппаратуры, высокой степенью автоматизации процесса регистрации экспериментальных данных, полученных в ходе определения параметров движения глаз с помощью компьютерной видеодиагностики

Положения, выносимые на защиту:

1 у пациентов с нистагмом, сочетанном с косоглазием, а гакже при косоглазии в отсутствии нистагма, время смещения глаза для различных направлений смещения, существенно различно Механическая модель мышечной системы глазодвигательного аппарата, описываемая для каждого глаза дифференциальным уравнением, выражающим закон упругого смещения, с нелинейным членом, характеризующим асимметрию упругих свойств, позволяет количественно описать установленное явление,

2 у пациентов с ротаторным нистагмом, при котором имеются в наличии одновременно как горизонтальная, так и вертикальная составляющие движения, в результате периодического светового воздействия может наблюдаться как одновременное уменьшение амплитуд горизонтальной и вертикальной составляющих колебаний, так и преимущественное подавление одной из составляющих движения при сравнительно небольшом изменении другой,

3 у ряда пациентов при формировании зрительных стимулов, характерных для возбуждения оптокинетического нистагма, происходит уменьшение амплитуды и изменение частоты колебаний глаз,

4 у пациентов, для которых характерно сочетание нистагма с косоглазием, наблюдается качественное отличие в движении глазных яблок при перемещении используемых для стимуляции оптокинетического нистагма полос на экране монитора слева направо и противоположном направлении, что объясняется различной способностью мышц к сократительной реакции при движении глаза слева направо и наоборот

Апробация работы

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела Саратовского государственного университета в 2005-2008 годы Основные положения и результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, докладывались и обсуждались на Международной научно-технической

конференции «Биомеханика глаза», проводимой в МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца (г, Москва, 2007).

Публикации

По материалам исследований, выполненных при работе над диссертацией, опубликовано 6 работ, в том числе 3 статьи в научных _ журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования материалов кандидатских и докторских диссертаций, 3 статьи в сборниках материалов конференций.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, пяти глав и заключения. Общий объем работы составляет 92 страницы, включая 35 рисунков, 7 таблиц и 11 страниц библиографии, содержащей 90 наименований.

Содержание работы

Во введении обоснована актуальность выбранной темы диссертации, сформулирована цель работы, приведены основные положения, выносимые на защиту, описаны структура и объем работы.

В первой главе диссертации описаны современные методы диагностики параметров движения глаз, рассмотрены их достоинства и недостатки, определены основные проблемы, требующие дальнейших исследований. На рис. 1.1 приведена установка, используемая для регистрации движений глаз пациентов.

Рис. 1.1. Схема установки для регистрации движений глаз: 1 - глаз пациента, 2 - держатель головы, 3 - осветитель, 4 - цифровая видеокамера, 5 - компьютер

Во второй главе диссертации приведено описание установки, позволяющей выявить особенности характера колебаний глазного яблока при . нистагме, сочетанном с косоглазием. Приведены результаты клинических исследований (нистагмограммы) пациентов с нистагмом без косоглазия, а также с нистагмом, сочетанном с косоглазием. На рис 1.2 приведен фрагмент измеренной нистагмограммы для обоих глаз при фронтальном взгляде пациента Р. в горизонтальной плоскости вдоль оси ОХ (сплошная кривая).

Предложена механическая модель, позволяющая описывать параметры колебаний глаз при нистагме, сочетанном с косоглазием.

МИ -1 -2 -3

Л / \ А / \ А

м 1 \ Г

г Г V

04

12 16

20

2 4 I сек

1 о -1

мм 1 -2 -3

О 04 08 12 15 20 24 I, сек Рис 1 2 Фрагмент измеренной нистагмограммы для левого (а) и правого (б) глаз при фронтальном взгляде пациента Р в горизонтальной плоскости вдоль оси ОХ (сплошная кривая) Нистагмограмма, построенная для /с, =0 79 с"2 (пунктирная кривая)

Для описания изменения координаты центра тяжести глазного яблока во времени при отсутствии косоглазия используется дифференциальное уравнение, выражающее закон Гука

¿2х(0 , , .

—— = -Л, хЦ), (11)

аг

1г -А

где х(1) - величина смещения вдоль направления колебаний, к\ ~ > I -

время, к -упругая постоянная, ш - масса глазного яблока

Для описания системы при наличии косоглазия в правую часть уравнения необходимо ввести член, учитывающий асимметрию упругих свойств системы при ее движении относительно положения равновесия В

качестве такого члена нами предложено использовать функцию О е ^ \ характеризующую асимметрию упругих свойств Коэффициенты а и Ь в уравнении определяют степень асимметрии упругих свойств системы и зависят от величины угла косоглазия На рис 1 2 приведена нистагмограмма (пунктирная кривая), построенная для Аг/=0 79 с'2 с использованием построенной механической модели

Приведена процедура нахождения оптимальных значений коэффициентов в механической модели описания колебаний глаз

На рис 1 3 приведен фрагмент измеренной нистагмограммы для обоих глаз при фронтальном взгляде пациента Г в горизонтальной плоскости вдоль оси ОХ до операции (сплошная кривая)

I сек 0 0 3

Рис 1 3 Фрагмент измеренной нистагмограммы для левого (а) и правого (б) глаз при фронтальном взгляде пациента Г в горизонтальной плоскости вдоль оси ОХ до операции (сплошная кривая) Нистагмограмма, построенная с использованием параметров а и Ь, механической модели колебаний (пунктирная кривая)

На рис 1 4 приведен фрагмент измеренной нистагмограммы для обоих глаз при фронтальном взгляде пациента Г в горизонтальной плоскости вдоль оси ОХ после операции (сплошная кривая)

XR, 0 ММ

А Л / А г

•J » V

xL о мм

А л

J/ 1 V 1 v V' У

03

06

0 9 t сек

03

06

0 9 tees

Рис 1 4 Фрагмент измеренной нистагмограммы для левого (а) и правого (б) глаз при фронтальном взгляде пациеша Г в горизонтальной плоскосш вдоль оси ОХ после операции (сплошная кривая) Нистагмограмма, построенная с использованием параметров а и Ь, механической модели колебаний (пунктирная кривая)

Показано, что при уменьшении амплитуды нистагма наблюдается значительное уменьшение асимметрии в характере движения глазных яблок Продемонстрированы результаты моделирования и их совпадение с результатами проведенных клинических исследований пациентов с нистагмом без косоглазия, а также с нистагмом, сочетанном с косоглазием Описана специфика характера колебаний глазного яблока после операционного лечения

В третьей главе описана предложенная методика фиксации колебательных движений глазных яблок человека с различным типом косоглазия в отсутствии нистагма и предложено механическое описание изменения их положения во времени

Рис. 1.5. Схема установки для регистрации особенностей вынужденных колебаний глаз: 1 - генератор регулируемой частоты; 2 - глаз пациента; 3 - держатель головы пациента; 4 -лампа дневного света; 5 — цифровая видеокамера; 6 — компьютер.

Построенная для описания колебательных движений глаз у пациентов с различной степенью косоглазия механическая модель позволяет количественно определить параметры косоглазия и качественно описать различные виды патологии глазодвигательного аппарата человека.

Описана процедура нахождения значений коэффициентов, используемых при построении механической модели. Представлены результаты моделирования, хорошо соотносящиеся с экспериментальными данными о параметрах вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии.

Уравнения, описывающие движение глаз при наличии косоглазия, имеют вид:

Л2 2

Здесь к - упругая постоянная; а - коэффициент, имеющий размерность к~, Ь/ и Ь2 - коэффициенты, описывающие поведение системы при движении глазного яблока вправо и влево соответственно; Х/(1) и Х2О) описывают восходящий и нисходящий участки кривой соответственно .

Рис.1.6. Фрагмент записи колебательных движений для левого (Х(.) и правого (Хй) глаз при фронтальном взгляде пациента К. вдоль оси ОХ (в горизонтальной плоскости); Хт -теоретическая кривая, описываемая механической моделью для вынужденных колебаний глаз; частота переключения равна 0.5 Гц.

Рис. 1.7. Фрагмент записи колебательных движений для левого (УО и правого (Ук} глаз ] при фронтальном взгляде пациента К. вдоль оси ОУ (в вертикальной плоскости); Ут -теоретические кривые, описываемые механической моделью для вынужденных колебаний левого (Ь) и правого (Н.) глаз, соответственно; частота переключения равна 0.5 Гц.

I

Следует учитывать, что в состоянии покоя глаза (т.е. при фиксации взгляда на какой-либо одной из переключающихся ламп) х является константой. То есть уравнения (1.2) и (1.3) описывают функцию х только в [ промежуток времени, в течение которого взгляд пациента переводится с одной лампы на другую. Коэффициенты а, 6/ и Ь2 в уравнениях (1.2) и (1.3) определяют степень асимметрии упругих свойств системы и зависят от величины угла косоглазия.

Построена механическая модель, позволяющая описать колебательные движения глаз у пациентов с различной степенью косоглазия. Эта модель ; позволяет количественно определить параметры косоглазия и качественно I описать различные виды патологии глазодвигательного аппарата человека.

В четвертой главе описано использование светового воздействия на специально подбираемой для каждого пациента частоте. Показано, что поскольку в случае ротаторного нистагма движение глазного яблока I осуществляется различными группами мышц, ответственных за движение по горизонтали и вертикали, оптимальные параметры светового воздействия, при которых реализуется подавление колебательных движений, могут быть различными для движения по горизонтали и вертикали. Возникающая в ряде случаев асинхронность движения левого и правого глаз может быть связана со сложной неврологической симптоматикой и, тем самым, послужить диагностическим основанием для ее исследования. Выявлено, что во время светового воздействия нередко происходит изменение колебательных , параметров движения глазного яблока.

Сделан вывод о том, что при сложном характере нистагма подбор частоты светового воздействия необходимо проводить в течение всего лечебного сеанса. Предложена экспериментальная установка для анализа движения глаз при нистагме при наличии внешнего светового воздействия,

1.5 1

о 5

0

мм

-0.5 -1.

'15.5

'"VМм т'у Мч

20

20 5

(а)

21.5

22

сек

ММ

мм

-0.5

19.5

(Ь)

20

20.5

21.5

1, сек

Рис.1.8. Фрагмент нистагмограммы пациента К. при периодическом внешнем световом воздействии с частотой 4 Гц (а - колебания в горизонтальной плоскости, Ь - колебания и вертикальной плоскости).

мм мм (»

Рис. 1.9. Траектории движения глаз пациента К. в отсутствии внешнего светового воздействия (а) и при периодическом внешнем световом воздействии с частотой 4 Гц (Ь).

Установлено, что у пациентов с ротаторным нистагмом, при котором имеются в наличии одновременно как горизонтальная, так и вертикальная составляющие движения, может наблюдаться как одновременное

уменьшение амплитуд горизонтальной и вертикальной составляющих колебаний, так и преимущественное подавление одной из составляющих движения при сравнительно небольшом изменении другой. Установлено, что во время лечебного сеанса нередко происходит изменение колебательных параметров движения глазного яблока. Для ротаторного типа нистагма подбор частоты светового воздействия необходимо проводить в течение всего лечебного сеанса,

В пятой главе описана предложенная методика возбуждения оптокинетического нистагма, приведены также результаты эксперимента и их обсуждение. Показано, что использование компьютерных технологий открывает больше возможностей для манипулирования параметрами изображения, чем это позволяют традиционные методы. Приведены результаты эксперимента. Продемонстрировано, что уменьшение амплитуды и изменение частоты колебаний глаз может происходить при формировании зрительных стимулов, характерных для возбуждения оптокинетического нистагма. У пациентов, для которых характерно сочетание нистагма с косоглазием, наблюдается отличие в движении глазных яблок при перемещении используемых для стимуляции оптокинетического нистагма полос на экране монитора слева направо и противоположном направлении, что объясняется различной способностью мышц к сократительной реакции при движении глаза слева направо и наоборот. Это может послужить основой для разработки рекомендаций по лечению.

Рис Л. 10. Установка для возбуждения ОКН и фиксации движения глазного яблока при возникающем ОКН: 1 - глаз пациента, 2- держатель головы пациента, 3 - лампа дневного света, 4 - цифровая видеокамера, 5 - компьютер для анализа регистрируемых движений зрачков глаз пациента, 6 - компьютер с установленной программой '^у51а§тРгоёисег"

В заключении сформулированы основные результаты, полученные в ходе выполнения работы,

Рис 1 11 Фрагмент нистагмограммы пациента Г а, Ь - в отсутствии возбуждающего фактора для правого и левого глаз соответственно, с, & — при наблюдении полос на экране монитора (направление движения полос - справа налево), е, при наблюдении по юс на экране монитора (направление движения полос - слева направо)

Основные результаты работы

Показано, что при патологии глазодвигательного аппарата, а именно косоглазии, сочетанном с нистагмом, время смещения глаза для различных направлений смещения различно, при этом после операции по лечению нистагма и одновременному устранению косоглазия в характере движения глазных яблок наблюдается значительное уменьшение разницы во времени смещения глаза для различных направлений смещения

Проведен анализ вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии и построена механическая модель движений глаз при нистагме, сочетанном с косоглазием, позволяющая количественно описать специфику колебательных движений колебаний глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием, приведена процедура нахождения оптимальных значений коэффициентов в механической модели описания колебаний глаз, продемонстрированы результаты

моделирования и их совпадение с результатами проведенных клинических исследований пациентов с нистагмом без косоглазия, а также с нистагмом, сочетанном с косоглазием, описана специфика характера колебаний глазного яблока после операционного лечения

3 Построена механическая модель движений глаз у пациентов с различной степенью косоглазия при возбуждении вынужденных колебаний, позволяющая количественно определить параметры косоглазия, представлены результаты моделирования, хорошо

_соотносящиеся_с_экспериментальными_данными_о_параметрах

вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии

4 Проведено исследование параметров колебательных движений глазного яблока при сложном характере нистагма при наличии внешнего светового воздействия Установлено, что у пациентов с ротаторным нистагмом может наблюдаться как одновременное уменьшение амплитуд и в горизонтальной, и в вертикальной составляющих колебаний, так и преимущественное подавление одной из составляющих движения при сравнительно небольшом изменении другой

5 Предложен новый метод возбуждения оптокинетического нистагма и проведено измерение его характеристик с использованием компьютерных видеотехнологий, показано, что у пациентов, для которых характерно сочетание нистагма с косоглазием, при возбуждении оптокинетического нистагма, наблюдается качественное отличие в движении глазных яблок при перемещении полос на экране монитора слева направо и противоположном направлении, что объясняется различной способностью мышц к сократительной реакции при движении глаза слева направо и наоборот

6 Разработанные методики диагностики параметров движений глаз использованы для разработки рекомендаций по лечению различных видов патологии глазодвигательной системы

Основное содержание работы отражено в следующих публикациях

1 Д А Усанов, Т П Кащенко, А В Скрипаль, Т Б Усанова, Е И Ячменева, А М. Горшков, Н А Аклаева, А В Абрамов Математическая модель колебаний глазного яблока при косоглазии и при нистагме, сочетанном с косоглазием // Сб трудов конф «Биомеханика глаза» - М МНИИ глазных болезней им Гельмгольца 2007 г. С 185-192

2 ДА Усанов, ТП Кащенко, АнВ Скрипаль, ИЭ Рабичев, ТБ Усанова, Е И Ячменева, А М Горшков, Г Л Губкина Изменение параметров колебательных движений глазного яблока в результате периодического светового воздействия при сложном характере // Изв ВУЗов Прикладная нелинейная динамика (ПНД) - 2007 - Саратов Изд Сарат Ун-та, 2007 -№6-С 45-56

3 ДА Усанов, А В Скрипаль, ТБ Усанова, АМ Горшков Особенности характера колебаний глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника - 2006 №12 - С 10-15

4 ДА Усанов , А В Скриггаль, ТБ Усанова, А М Горшков Исследования вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине - 2007 - Саратов Изд-во Сарат ун-та, 2007 С 70-73

5 ДА Усанов, А В Скрипаль, Т Б Усанова, А М. Горшков Анализ вынужденных колебательных движении глаз при косоглазии // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника - 2008 г - №1-2 - С 99-

6 Д А Усанов, А В Скрипаль, Т Б Усанова, А М Горшков Математическая модель описания колебательных движений глаз при косоглазии // Сб трудов XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях-ММТТ-21» 27-30 мая 2008 г Т9 -Саратов 2008 С 66-69

Работы 2, 3, 5 опубликованы в журналах из списка, рекомендованного ВАК

103

Подписано в печать 0^2008 Формат 60x84 V16 Бумага офсетная Гарнитура Тайме Печать офсетная Уел печ л jf1¿ (1) Уч -шд л Тираж 400 экз Заказ 32

Типография 3ÁO ПЦ «Игатолиг-99» 410012, Саратов, Б Казачья, 79/85

 
Содержание диссертации автор исследовательской работы: кандидата физико-математических наук, Горшков, Александр Михайлович

ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ДИАГНОСТИКИ ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ГЛАЗ.

1.1. Анализ методов измерения характеристик движения глаз.

1.2. Достоинства и недостатки существующих методов видеотехнологии количественного контроля движения глазного яблока при нистагме.

2. ОСОБЕННОСТИ ХАРАКТЕРА КОЛЕБАНИЙ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА ПРИ НИСТАГМЕ, СОЧЕТАННОМ С КОСОГЛАЗИЕМ.

2.1. Результаты клинических исследований.

2.2. Математическая модель описания колебаний глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием.

2.3. Результаты моделирования колебательных движений глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием.

2.4. Специфика характера колебаний глазного яблока после операционного лечения.

3. АНАЛИЗ ВЫНУЖДЕННЫХ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗ ПРИ КОСОГЛАЗИИ.

3.1. Регистрация особенностей вынужденных колебаний глаз при косоглазии.

3.2. Методика эксперимента.

3.3. Математическая модель для описания вынужденных колебаний глаз.

3.4. Результаты моделирования вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии.

4. ИЗМЕНЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ КОЛЕБАТЕЛЬНЫХ ДВИЖЕНИЙ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА В РЕЗУЛЬТАТЕ ПЕРИОДИЧЕСКОГО СВЕТОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ СЛОЖНОМ ХАРАКТЕРЕ НИСТАГМА.

4.1. Метод изменения параметров колебательных движений глазного яблока.

4.2. Регистрация изменения параметров колебательных движений глазного яблока при подавлении сложного вида нистагма глаз внешним световым воздействием.

5. ВОЗБУЖДЕНИЕ ОПТОКИНЕТИЧЕСКОГО НИСТАГМА И ИЗМЕРЕНИЕ ЕГО ХАРАКТЕРИСТИК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ КОМПЬЮТЕРНЫХ

ВИДЕОТЕХНОЛОГИЙ.

5.1. Методика эксперимента.

5.2. Результаты эксперимента и их обсуждение.

 
Введение диссертация по механике, на тему "Биомеханика глаз при их вынужденных и собственных колебаниях"

Интерес к исследованию характера движения глазного яблока объясняется тем, что описывающие его параметры могут использоваться в качестве диагностического показателя в клинической практике при проведении медицинских исследований, а также возможностью построения математической модели для изучения законов регулирования движения глаз. Обнаруженные при исследовании биомеханики глаз закономерности могут быть использованы при изучении законов движения других объектов, являющихся предметом изучения биомеханики. Нистагм, являющийся частным случаем колебательного движения глаз, может рассматриваться как симптом, позволяющий заподозрить и выявить патологию среднего уха, мозговых структур, а также может быть следствием патологии зрительно-нервного или глазодвигательного аппарата. Нистагменный рефлекс и другие глазодвигательные реакции могут использоваться при профессиональном отборе для некоторых видов деятельности. Исследование механизмов движения глаз, свойств и нарушений этих движений представляет интерес специалистов по биомеханике, для офтальмологов, нейрофизиологов, психологов, отоларингологов, физиологов, авиационных медиков.

Основным требованием при исследовании параметров, описывающих колебательные движения глазных яблок, в частности, нистагма, является обеспечение возможности объективной регистрации траектории его движения. Исследованию нистагма, разработке методов его регистрации посвящено большое число публикаций, которые, в частности, обобщены в монографиях и научных статьях Э.С. Аветисова, Ю.Б. Гиппенрейтера, И.А. Склюта и С.Г. Цемахова, В.А. Филина, Е.А. Курашвали и В.И. Бабняка, А.Р. Шахновича, В.А. Кислякова и В. П. Неверова, И.Н. Кошица, К. Е. Котляра, коллектива авторов под редакцией Б.Ф. Ломова, Н.Ю. Вергилеса, А.А. Митьнина, Т.Б. Усановой и других.

Использование современной компьютерной техники, хорошо сочетающейся с видеосистемами, открыло широкие возможности при проведении исследований движений глазного яблока и нистагма, в частности. Подробное описание применения видеотехнологий для регистрации характера движения глазного яблока описано в [1]. Использование методов видеодиагностики позволяет обеспечить точное определение характеристик движения глаз, а не их косвенное определение, например, методами электронистагмографии, то есть путем регистрации электрических потенциалов, возникающих при движении мышц. Однако следует отметить, что изучение, например, «вынужденных» (т.е. колебаний глаз, совершаемых пациентом осознанно) колебательных движений глаз при патологии, в частности, при косоглазии, не проводилось. Несмотря на успешное внедрение компьютерной видеотехнологии не было предложено какой-либо математической модели, описывающей такие вынужденные колебательные движения при косоглазии.

Проведенные ранее исследования показали возможность регистрации нистагма глаз до и после операционного лечения. Были проведены исследования влияния на характеристики нистагма периодического светового воздействия. В то же время ранее не были проведены исследования параметров движения глаз при внешнем световом воздействии на пациентов с нистагмом, сочетающимся с косоглазием, при собственных и вынужденных колебаниях. Ранее не проводились исследования специфики вынужденных колебательных движений глаз при различных видах косоглазия. Не проводились также исследования параметров колебательных движений глазного яблока в результате периодического светового воздействия при сложном характере нистагма. Особый интерес представляет так называемый оптокинетический нистагм, возбуждаемый внешним воздействием на глазодвигательный аппарат человека. Однако описания метода возбуждения такого нистагма с использованием компьютерных видеотехнологий в литературе ранее не приводилось. Поэтому построение математической модели движения глаз, разработка систем для диагностики параметров движений глаза с использованием новых информационных технологий и их применение в медицинской практике представляет собой актуальную научную проблему.

Цель настоящей работы состояла в исследовании параметров движения глаз с различными видами патологии глазодвигательной системы и построении математической модели, позволяющей описать эти движения.

В задачи исследования входило следующее:

1. исследование методами видеодиагностики вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии;

2. построение математической модели этих движений;

3. исследование параметров колебательных движений глазного яблока в результате периодического светового воздействия при сложном характере нистагма;

4. разработка метода возбуждения оптокинетического нистагма с использованием компьютерных видеотехнологий, а также исследование характеристик возбуждаемого оптокинетического нистагма.

Научная новизна и практическая значимость работы.

1. Построена математическая модель движений глаз при нистагме, сочетанном с косоглазием, позволяющая количественно описать специфику колебательных движений колебаний глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием.

2. Построена математическая модель движений глаз у пациентов с различной степенью косоглазия при возбуждении вынужденных колебаний, позволяющая количественно определить параметры косоглазия.

3. Предложен новый метод возбуждения оптокинетического нистагма и проведено измерение его характеристик с использованием компьютерных видеотехнологий.

4. Разработанные методики диагностики параметров движений глаз использованы для разработки рекомендаций по лечению различных видов патологии глазодвигательной системы.

Исследования выполнялись в рамках гранта РФФИ №05-0817924 «Разработка математического аппарата и технологических решений, составляющих основу диагностических комплексов для анализа параметров движений объектов биологии и медицины».

Достоверность результатов диссертации обеспечивается достаточной строгостью используемых математических моделей, соответствием результатов численного и натурного экспериментов. Достоверность экспериментальных результатов обеспечивается применением стандартной измерительной аппаратуры, высокой степенью автоматизации процесса регистрации экспериментальных данных, полученных в ходе определения параметров движения глаз с помощью компьютерной видеодиагностики.

На защиту выносятся следующие положения:

1. У пациентов с нистагмом, сочетанном с косоглазием, а также при косоглазии в отсутствии нистагма, время смещения глаза для различных направлений смещения, существенно различно. Математическая модель мышечной системы глазодвигательного аппарата, описываемая для каждого глаза дифференциальным уравнением движения с нелинейным членов, характеризующим асимметрию упругих свойств, позволяет количественно описать установленное явление.

2. У пациентов с ротаторным нистагмом, при котором имеются в наличии одновременно как горизонтальная, так и вертикальная составляющие движения, в результате периодического светового воздействия может наблюдаться как одновременное уменьшение амплитуд и горизонтальной, и вертикальной составляющих колебаний, так и преимущественное подавление одной из составляющих движения при сравнительно небольшом изменении другой.

3. У ряда пациентов при формировании зрительных стимулов, характерных для возбуждения оптокинетического нистагма, происходит уменьшение амплитуды и изменение частоты колебаний глаз.

4. У пациентов, для которых характерно сочетание нистагма с косоглазием, наблюдается отличие в движении глазных яблок при перемещении используемых для стимуляции оптокинетического нистагма полос на экране монитора слева направо и противоположном направлении, что объясняется различной способностью мышц к сократительной реакции при движении глаза слева направо и наоборот.

Апробация работы

Работа выполнена на кафедре физики твердого тела Саратовского государственного университета в 2005-2008 годы. Основные положения и результаты, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, докладывались и обсуждались на Международной научно-технической конференции «Биомеханика глаза», проводимой в МНИИ глазных болезней им. Гельмгольца (г. Москва, 2007), XXI Международной научной конференции «Математические методы в технике и технологиях-ММТТ-21», проводимой в СГТУ (г. Саратов, 2008).

По материалам исследований, выполненных при работе над диссертацией, опубликовано 6 работ, в том числе 3 статьи в научных журналах, рекомендованных ВАК РФ для опубликования материалов кандидатских и докторских диссертаций, 3 статьи в сборниках материалов конференций.

Личный вклад автора выразился в теоретической разработке и практической реализации метода регистрации параметров движений при нистагме, сочетанном с косоглазием, а также при косоглазии в отсутствии нистагма; практической реализации метода возбуждения оптокинетического нистагма и определении параметров возбуждаемых колебательных движений глаз; формулировке цели исследований, проведении обследований больных с нистагмом, участии в формулировании научных положений и выводов.

Краткое содержание работы

Диссертация состоит из введения, пяти разделов, заключения и списка -литературы. Общий объем диссертации составляет 92 страницы машинописного текста, в том числе основной текст занимает 60 страниц, включая 35 рисунков. Список литературы содержит 90 наименований и изложен на 11 страницах.

 
Заключение диссертации по теме "Биомеханика"

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, основные результаты, полученные в ходе выполнения диссертации, сводятся к следующему:

1. Показано, что при патологии глазодвигательного аппарата, а именно косоглазии, сочетанном с нистагмом, время смещения глаза для различных направлений смещения, различно; при этом после операции по лечению нистагма и одновременному устранению косоглазия в характере движения глазных яблок наблюдается значительное уменьшение разницы во времени смещения глаза для различных направлений смещения.

2. Проведен анализ вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии и построена математическая модель движений глаз при нистагме, сочетанном с косоглазием, позволяющая количественно описать специфику колебательных движений колебаний глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием, приведена процедура нахождения оптимальных значений коэффициентов в математической модели описания колебаний глаз, продемонстрированы результаты моделирования и их совпадение с результатами проведенных клинических исследований пациентов с нистагмом без косоглазия, а также с нистагмом, сочетанном с косоглазием, описана специфика характера колебаний глазного яблока после операционного лечения.

3. Построена математическая модель движений глаз у пациентов с различной степенью косоглазия при возбуждении вынужденных колебаний, позволяющая количественно определить параметры косоглазия, представлены результаты моделирования, хорошо соотносящиеся с экспериментальными данными о параметрах вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии.

4. Проведено исследование параметров колебательных движений глазного яблока при сложном характере нистагма при наличии внешнего светового воздействия. Установлено, что у пациентов с ротаторным нистагмом может наблюдаться как одновременное уменьшение амплитуд и в горизонтальной, и в вертикальной составляющих колебаний, так и преимущественное подавление одной из составляющих движения при сравнительно небольшом изменении другой.

5. Предложен новый метод возбуждения оптокинетического нистагма и проведено измерение его характеристик с использованием компьютерных видеотехнологий; показано, что у пациентов, для которых характерно сочетание нистагма с косоглазием, при возбуждении оптокинетического нистагма, наблюдается отличие в движении глазных яблок при перемещении полос на экране монитора слева направо и противоположном направлении, что объясняется различной способностью мышц к сократительной реакции при движении глаза слева направо и наоборот.

6. Разработанные методики диагностики параметров движений глаз использованы для разработки рекомендаций по лечению различных видов патологии глазодвигательной системы.

 
Список источников диссертации и автореферата по механике, кандидата физико-математических наук, Горшков, Александр Михайлович, Саратов

1. Шамшинова A.M., Волков В.В. Функциональные методы исследования в офтальмологии -М.: Медицина, 1999. 416 с.

2. Ломов Б.Ф., Вергилес Н.Ю., Митькин А.А. Движение глаз и зрительное восприятие М.: Наука, 1978. 277 с.

3. Андреева Е.А., Вергилес Н.Ю., Ломов Б.Ф. Механизм элементарных движений глаз как следящая система // В кн.: Моторные компоненты зрения-М.: Наука, 1975. С.7-55.

4. Филин В.А. Автоматия саккад М: Изд-во МГУ, 2002. 240 с.

5. Кисляков В.А., Неверов В.П. Реакция глазодвигательной системы на движение объектов в поле зрения. Оптокинетический нигстагм М.-Л.: Изд-во Наука, 1966. 53 с.

6. Шахнович А.Р. Мозг и регуляция движений глаз М.: Медицина, 1974.160 с.

7. Левашов М.М. и др. Возможность компьютерного анализа нистагмограмм при оптокинетической и калорической стимуляции // Вестник оториноларингологии. 2000. №5. С.

8. Iijima A., Minamitani Н., Ishikawa N. Image analysis of quick phase eye movements in nystagmus with high-speed video system // Medical & Biological Engineering & Computing. 2001. Vol. 39. P. 2-7.

9. Усанова Т.Б. Видео и лазерная диагностика непроизвольных движений глаз и ее использование при хирургическом лечениинистагма // Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук. СГУ, 2004 г.

10. Tomas T.G. The dynamics of small saccadic eye movements // J. Physiol. 1969. N200. P.109.

11. Фельдман А.Г. Вычисление спектра физиологического тремора на основе данныхо работе двигательных единиц // Биофизика. 1964. Т.9, №6. С.726.

12. Митрани J1. Саккадические движения глаз и зрение. София, Изд-во Болгарской Академии наук, 1973. 168 с.

13. Склют И.А., Цемахов С.Г. Нистагм. Минск: "Вышэйшая школа", 1990. 240 с.

14. Becker W. Metrics // In: Neurobiology saccadie eye movements. -Amsterdam: Elsevier Science Publishers, 1989. P. 13-68.

15. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В., Абрамов А.В. Видеотехнологии автоматизированного контроля: Учеб. пособие для студентов физ. фак. Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2001. - 96 с.

16. Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Абрамов А.В., Усанов Д.А. Компьютерная видеодиагностика непроизвольных движений глаза // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2001. №10. С.58-61.

17. Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Абрамов А.В., Усанова Т.Б., Скрипаль Ан.В. Видеодиагностика непроизвольных движений глаза

18. Тез. докл. Второй Российской конференции "Физика в биологии и медицине". Екатеринбург. 2001. С.87-88.

19. Skripal A.V., Usanova Т.В., Abramov A.V., Usanov D.A. Videoanalysis of involuntary eye movements // Proc. SPIE Vol. 4707. 2002. P. 60-65.

20. УсановаТ.Б., Скрипаль А.В., УсановД.А., Абрамов А.В. Видеотехнология количественного контроля движения глазного яблока при нистагме // Вестник офтальмологии. 2002. № 4. С. 38-42.

21. Патент на изобретение РФ №2193337. Способ исследования движения глазного яблока / Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Абрамов А.В., Усанова Т.Б., Скрипаль Ан.В. Опубл. 27.11.2002. Бюл. №33.

22. Аветисов Э.С. Нистагм. М.: ГЭОТАР-МЕД, 2001. 96 с.

23. Свидетельство на полезную модель РФ №25157. Устройство для исследования движения глазного яблока / Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В., Абрамов А.В., Усанова Т.Б., Феклистов В.Б. Опубл. 20.09.2002. Бюл. №26.

24. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Абрамов А.В. Компьютерая видеодиагностика нистагма глаз у детей // Доклады 5-й Межд. конф. «Радиоэлектроника в медицине». 1-2 октября 2003 г. -Москва: ИПРЖР. С.92-95.

25. Wellemin J.-F., Khanna S.M., Dandliker R. Heterodyne interferometer for cellular vibration measurement // Acta Oto-laryngologica. 1989. Vol.467. P.35-42.

26. Teich M.C., Khanna S.M., Keilson S.E. Nonlinear dynamics of cellular vibrations in the organ of corti // Acta Oto-laryngologica. 1989. Vol.467. P.265-279.

27. Ul'yanov S.S., Ryabukho V.P., Tuchin V.V. // Opt. Eng. 1994. Vol.33. N3. P.908-914.

28. Ульянов C.C., Тучин B.B. // Изв. вузов ПНД. 1994. Т.2. N3-4. С.44-53.

29. Fercher A.F., Ни H.Z., Steeger P.F., Briers J.D. Eye deformation measurement by laser interferometry //Opt. Acta. 1982. Vol.29. N10. P.1401-1406.

30. Ананин В.Ф. Теоретические основы иридологии. М.: ЛЭТМО, 1993.351 с.

31. Коронкевич В.П., Ханов В. А. Современные лазерные интерферометры. Новосибирск: Наука, 1985. 182 с.

32. Yamaguchi I. Fringe formations in deformation and vibration measurements using laser light // Progress in optics. 1995. Vol.22. P.174-341.

33. Vikram C.S. Study of vibrations // Holographic interferometry. Berlin: Springer-Verlag, 1994. P.293-317.

34. Сытин B.A., Чмутин A.M. Лазерный виброметр с прямой обработкой доплеровского сигнала // Изв. вузов. Приборостроение. 1991. N7. С.68-72.

35. Pernick B.J. Self-Consistent and Direct Reading Laser Homodyne Measurement Technique // Appl. Opt. 1973. V.12. N3. P.607-610.

36. Gangnus S.V., Usanov D.A.; Skripal A.V. Characteristics determination of complicated motion of object by homodyne interference system // Proc. SPIE. Vol. 3726. 1998. P. 226-232.

37. Koelink M.H., Slot M., F.F. de Mul. Laser Doppler velocimeter based on the self-mixing effect in a fiber- coupled semiconductor laser: theory // Appl. Opt. 1992. V.31. P.3401-3408.

38. Kalinkin M.Yu.; Usanov D.A.; Skripal A.V. Determination of mechanical vibration form of external reflector by response of autodyne interference system based on a semiconductor laser // Proc. SPIE. Vol. 3726. 1998. P.49-51.

39. Усанов Д.А., Скрипаль A.B., Вагарин А.Ю., Скрипаль Ан.В., Потапов В.В., Шмакова Т.Т. и Мосяш С.С. Лазерная интерферометрия динамических параметров биологических объектов. Письма ЖТФ, 24(3), 183-184, 1998.

40. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Вагарин В.А. Определение амплитуды колебаний оптическим гомодинным методом по высшим гармоникам//ПТЭ. 1994. N6. С.612-165.

41. Usanov D.A, Skripal A.V, Usanova T.B. New coherence methods of micro-object parameter measurements and arrangements for their realization // Proc. SPIE Vol. 4242. 2001. P. 187-200.

42. Pyykko, I., Herniksson, N. G., Wennmo, C., And Schalen, L. (1981): "Velocity of rapid eye movements and vertigo of central organ', Ann. Otol. Rhinol. Layrngol., 90, pp. 164-168.

43. HOPF, H. C. (1987): "Vertigo and masseter paresis. A new local brainstem syndrome probably of vascular origin', J. Neurol., 235, pp. 4245.

44. Bentley, С. R., Bronstein, A. M., Faldon, M., Farmer, S., Gresty, M. A., Matthews, T. D.,Paine, M., Plant, G. Т., And Riordan-Eva, P. (1998): 'Fast eye movement initiation of ocular torsion in mesodiencephalic lesions', Ann. Neurol., 43, pp. 729-737.

45. Scherer, H., Teiwes, W., And Clarke, A. H. (1991): "Measuring three dimensions of eye movement in dynamic situations by means of videooculography', Acta Atolaryngol., Ill, pp. 182-187.

46. Левашов M.M. Нистагмометрия в оценке состояния вестибулярной функции//Космическая биология. 1984. №50. С.152-189.

47. Дель Оссо Л.Ф. Нистагм и другие оптомоторные осцилляции // Нейроофтальмология. -М. Медицина, 1983. С. 172-210.

48. Brandt Т., Buchele W/ Augenbewegungs storungen. Stuttgart, N.Y.: Gustav Fischer Verlag, 1983. 214 p.

49. Газаров В.Г., Савчук Л. А. Особенности проявления оптокинетического нистагма при патологии ушного лабиринта // Тез. докл. VIII съезд отоларингологов СССР. Суздаль, 1982. С. 187-188.

50. Кисляков В.А., Левашов М.М., Орлов И.В. Вестибулярная система. Физиология сенсорных систем. Л. 1972.4.2. С. 57-129.

51. Манцев Э.И., Кузьмин М.И., Захарова Л.Н. Сравнительная оценка эффективности вестибулярной оптокинетической и оптовистибулярной стимуляции при моделировании экспериментальной болезни движения // Вестник отоларингологии. 1986. №1. С. 10-17.

52. Ogino S., Kato J., Sakuma A., Takabshi K., Takejama J. Acta О

53. Larmande A., Larmande P. Les mouvements ocularires anormaux et les nystagmus spontanes C.E.R.E.S., Karger, 1985. 198 p.

54. Усанова Т.Б., Скрипаль А.В., Усанов Д.А., Абрамов А.В. Компьютерное синхронное определение нистагма глаз // Сборник трудов III семинара "Биомеханика глаза", 26 ноября 2002, Москва. С.162-166.

55. Патент на изобретение РФ №2221475. Способ исследования движения глаз по бинокулярному изображению и устройство для его реализации / Усанов Д.А., Скрипаль Ал.В., Скрипаль Ан.В, Абрамов А.В., Усанова Т.Б., Феклистов В.Б. Опубл. 20.01.2004. Бюл. №2.

56. Способы повышения зрительных функций при нистагме. Пособие для врачей. Москва 2001, Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца, 18 с.

57. Dieffenbach J.F. Die operative chirurgie von Johann Friedrich Dieffenbach.- Leipzig: Brockhaus, 1848. Bd2. P.8641.

58. Javal E. Manuel du Strabime. Paris, 1895. 372 p.

59. Rama G. Strabismo e nistagmo: discussione patogenetica e teropia chirurgica // Rass. Ital. Ottal. 1953. Vol. 22, №3. P. 245-261.

60. Bietti G.B. Note di technica chirurgica oftalmologica // Boll. Ocul. 1956. Vol. 35. P. 642-656.

61. Bietti G.B., Bagolini B. Treatment medicochirurgical du nystagmus // Amree Ther. Clin. Ophtalmol. 1960. №11. P.268-293.

62. Cuppers C. Probleme der operativen Theropie des ocularen Nystogmus //Ibid. 1971. Bol. 159. P.145.

63. Anderson J. Cases and treatment of congenital eccentric nystagmus // Br. J. Ophtaemal. 1953. Vol. 37, №5. P.267-281.

64. Kesteenbaum A. Panel discussion on «Ocular physiology in clinical practice», Society Proceedings // Am. J. Ophtalmol. 1961. Vol.51, №1. P.161-177.

65. Аветисов Э.С., Юлдашева Ф.С. Новая операция при нистагме и ее результаты // Вестн. Офтальмол. 1981. №5. С. 43-47.

66. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Рытик А.П. Изменение характера сердечной деятельности при подавлении нистагма впроцессе светового воздействия. Известия ВУЗов. Прикладная нелинейная динамика. 2006. Т. 14. №6. С. 54-62.

67. Гиппенрейтер Ю.Б. Движения человеческого глаза. — М.: Изд-во Моск. ун-та., 1978. 256 с.

68. Усанов Д.А., Кащенко Т.П., Скрипаль А.В., Рабичев И.Э., Усанова Т.Б., Абрамов А.В., Ячменева Е.И., Губкина Г.Л. Влияние периодических световых воздействий на параметры нистагма глаз // Вестник офтальмологии. 2004. №5. С. 42-43.

69. Усанов Д.А., Кащенко Т.П., Скрипаль А.В., Рабичев И.Э., Усанова Т.Б., Абрамов А.В., Ячменева Е.И., Губкина Г.Л. Эффект уменьшения амплитуды нистагма у детей при периодическом световом воздействии // Вестник офтальмологии. 2006. №5. С.21-23.

70. Патент РФ № 2288676. Способ лечения нистагма глаз / Усанов Д.А., Кащенко Т.П., Скрипаль А.В., Рабичев И.Э., Усанова Т.Б., Ячменева Е.И., Абрамов А.В., Губкина Г.Л. Опубл. 10.12.2006. Бюл. №34.

71. Кащенко Т.П. О тенденциях развития идей Э.С. Аветисова в исследовании бинокулярной зрительной системы в норме и патологии // Труды межд. конф. «Рефракционные и глазодвигательные нарушения», Москва 25-26 сентября 2007 М.:

72. Изд-во ФГУ Московский НИИ глазных болезней им. Гельмгольца, 2007. С.33.9-33.14.

73. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Горшков A.M. Особенности характера колебаний глазного яблока при нистагме, сочетанном с косоглазием // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника. 2006. - №12. - С.10-15.

74. Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Горшков A.M. Исследования вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии // Методы компьютерной диагностики в биологии и медицине 2007. - Саратов: Изд-во Сарат. ун-та, 2007. С. 70-73.

75. Д.А. Усанов, А.В.Скрипаль, Т.Б. Усанова, A.M. Горшков. Анализ вынужденных колебательных движений глаз при косоглазии // Биомедицинские технологии и радиоэлектроника 2008 г. - №1-2. С.99-103.

76. Усанов Д.А., Кащенко Т.П., Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Ячменева Е.И., Горшков A.M., Аклаева Н.А., Абрамов А.В.