便携式主观视觉垂直线知觉检测仪的研制与应用

　　飞行员正常的前庭功能对于飞行中保持正确的空间定向具有重要的作用。但是,目前对于前庭功能的检测还仅限于半规管功能,对耳石功能却无有效的检测手段。由于耳石器官主要是感受线加速度和重力的,高性能战斗机具有的高过载的特点,一方面对战斗机飞行员的耳石功能提出了更高的要求,另一方面长时间的高G飞行也会对飞行员的耳石功能产生一定的损害。Muller[1]报道的1名特技飞行员因过载引起的前庭功能失常(G2induced vestibular dys2function,GVD),引起了人们对高过载对耳石器的影响的重视,贾宏博等[2,3]开展的动物试验已经证实,高G会对豚鼠的耳石器的结构和功能产生一定程度的损害。因此,寻找有效的检测耳石功能的方法具有重要的意义。在排除视觉参照情况下,正常人对重力垂直线的知觉判断能力称为主观视觉垂直线(subjec2tive visual vertical,SVV)知觉[4]。近年来发现在静坐或在转椅上偏心或中心旋转时进行SVV检测对于判断耳石器功能、特别是双侧耳石器功能不对称性具有十分重要的意义[426]。据此,我们研制了一种轻便的SVV知觉检测仪,它可以单独使用,也可以安装在电动转椅上进行检测,其结构及应用情况如下。

　　一、仪器设计要求与结构

　　1.设计:①要求SVV知觉检测仪既能单独使用,又可装配在转椅正前方,用于检测耳石器在受到一定径向加速度作用时的主观视觉垂直线知觉。并能自行供电而无需外接电源支持,材料轻便。②视觉光标宽4 mm,长度100 mm,其亮度需满足在暗室条件下清晰可见,但又不应使受检者看到周围目标,以避免视觉参照的影响。视觉光标可在左右各180°范围内连续可调,走速2~4°/s,调节方式为按键调节,每次按键视标走动幅度(步长)不超过0.2°。仪器配有归零装置,可以设置重力垂直线标定,能显示判读视觉光标与重力垂直线之间角度,测量精度0.1°。

　　2.结构:SVV知觉检测仪由主机、受检者控制设备、充电设备构成,总重量5.5 kg。受检者控制设备为一标准5针小串口鼠标,与主机连接后,按动鼠标左右键可分别控制视标左右转动,充电设备为一个24 V的充电器,在主机内的蓄电池电量耗尽后,可对主机进行充电操作。主机结构如图1所示(见封四),视标为一镶入转盘内的4 mm×100 mm的通体光纤,光纤照明度≤10 lux。转盘的旋转由步进电机驱动,按下复位键后,借助标定悬垂自身的重力将视标调整至实际的重力垂直线位置,同时角度指示器归零。鼠标(左右)按键一次,光标(左右)转动0.15°。

　　二、使用方法

　　根据试验的不同要求,可以在静坐时或在电动转椅上轴心或偏心旋转(需专用的转椅支持)时进行检测。在暗室中,受检者直坐于椅子(转椅)上,与主观视觉垂直线知觉检测仪相距60 cm,视标中心与受检者双眼在同一平面。首先使视标归零,然后将视标随机调至一任意位置,受检者手握鼠标,按动左右键,将视标调整到自认为的“重力垂直线”位置,此时检测仪角度指示器可显示SVV偏离实际重力垂直线的角度和方向。