PupilMetrics Neuro · v1.2.0 · Drug Effect Monitor · v1.0.0
Клиничен инструмент за проследяване — създаден да измерва възстановяването, а не да обвинява.
Количествено, възпроизводимо измерване на зеничния рефлекс на светлина за невролози, клиники за мозъчни сътресения, спортна медицина и клинични изследвания — с Drug Effect Monitor, изграден върху същия механизъм за запис.
Windows, Android и macOS. Всичко се изпълнява на устройството; по време на клинична работа не се предават никакви данни.
- Диаметър на зеницата за всеки кадър, нискочестотно филтриран (Butterworth с нулева фаза) преди изчисляването на какъвто и да е показател
- Изходно ниво референцията, спрямо която се измерва всяка амплитуда
- Neuro
- v1.2.0 · 29 езикови версии
- Drug Effect Monitor
- v1.0.0 · 15 езикови версии
- Платформи
- Windows 10 64-bit · Android 8.0+ · macOS
- Регулаторен статус
- Без 510(k), без маркировка CE. За изследователска употреба.
За кого е предназначен и за кого не е
Това е по-важно от списъка с функции, затова е на първо място — на тази страница и на началния екран на самото приложение.
Предназначен за
- Невролози и специалисти по невротравма
- Клиники за мозъчни сътресения и лекари по спортна медицина
- Анестезиолози и екипи по интензивно лечение
- Лекари по лечение на болка и по медицина на зависимостите
- Клинични изследователи в неврологията и фармакологията на ЦНС
Не е предназначен за
Това не е скринингов инструмент за установяване на нарушена годност, употреба на вещества или пригодност за работа. Не е валидиран за откриване на наркотици от правоохранителните органи, за допинг контрол в спорта или за каквато и да е неклинична оценка на нарушена годност.
Това е клиничен инструмент за проследяване — създаден да измерва възстановяването, а не да обвинява. Това изречение е в софтуера, на всеки екран с резултати, във вид, който не може да бъде затворен.
Необходим хардуер
Neuro е изграден около цифровия ириоскоп Dino-Lite — USB клинично устройство за образна диагностика на окото със собствен LED пръстен, който служи едновременно за осветяване и за стимул. Свържете го преди стартиране.
Тестът на LED квадрантите проверява пръстена директно: докоснете всеки квадрант и потвърдете кои лампи светват. Непроверен стимул означава измерване, на което не можете да се доверите, а неработещ квадрант иначе е невидим в получената крива.
Безжичен Dino-Lite чрез адаптера WF-20, както и на Android задна или предна камера със стимул чрез светване на екрана, са поддържани алтернативи — всяка от тях отчита действително постигнатата честота на кадрите.
Седем числа и какво отчита всяко от тях
Всяко се маркира спрямо референтен диапазон, коригиран според възрастта, и всяка маркировка носи етикет за доказателственост, който указва дали диапазонът е публикуван, интерполиран или оценен. Вижте произход на референтните стойности.
| Показател | Нормален диапазон | Какво отразява |
|---|---|---|
| Изходен диаметър | 3–7 mm | Симпатиков и парасимпатиков тонус в покой |
| Латентност на PLR | 161–289 ms (18–40) | Провеждане на сигнала през претекталното ядро |
| Амплитуда на свиване | 18,6–43,4% (18–40) | Цялост на парасимпатиковия еферентен дял (III ЧМН) |
| Скорост на свиване | ≥ 2,6 mm/s (18–40) | Скорост на обработка в мозъчния ствол; чувствителна към дифузно аксонално увреждане |
| Скорост на повторно разширяване | 2–5 mm/s | Симпатиково възстановяване; нарушено при автономна дисфункция |
| Анизокория | < 0,25 mm | Двустранна симетрия на неврологичната функция |
| Индекс на хабитуация | 0–15% | Кортикална модулация на рефлекса |
Пряко увреждане на мозъчния ствол
Претекталните ядра и ядрото на Edinger–Westphal се намират в средния мозък, изложени на ротационното ускорение, характерно за мозъчното сътресение. Лекото дифузно аксонално увреждане забавя латентността измеримо преди появата на клинични признаци.
Повишаване на вътречерепното налягане
Херниацията на ункуса притиска III ЧМН. Най-ранният признак е забавен, асиметричен рефлекс — откриваем чрез пупилометрия, преди зеницата да изглежда абнормна с просто око.
Загубена кортикална модулация
Фронталният дял потиска рефлекса при повтарящи се стимули. Загубата на това влияние води или до прекомерна хабитуация над 30%, или до парадоксална сенсибилизация — и двете са признаци на нарушена кортико-мезенцефална обратна връзка.
Стандартната последователност за запис
Фиксирана, така че два записа, направени през две седмици, да са сравними. Кривата в горната част на страницата е тази последователност.
Изходно осветяване според варианта
Изходният размер на зеницата зависи от светлината, при която се измерва. Всеки вариант на заснемане записва как е било осветено окото и сесиите от различни варианти не са пряко сравними. Възрастовите референтни диапазони предполагат тъмно изходно ниво и не се прилагат към опити с осветено изходно ниво.
- USB Dino-Lite: бели LED светлини по време на обратното броене и изходното ниво (около 6 s), с експозиция, фиксирана на EV 450. Зеницата е адаптирана към светлина, а не към тъмнина.
- Wi-Fi Dino-Lite: LED светлините са изключени по време на изходното ниво (тъмен протокол). LED пръстенът е едновременно светлината и стимулът.
- Задна камера на телефона: стимулът е фенерчето. Изходното ниво и възстановяването са осветени само от светлината в помещението.
- Предна камера на телефона: стимулът е бял екран. Изходното ниво и възстановяването са осветени само от светлината в помещението.
Реални времеви отпечатъци за всеки кадър
USB заснемането не постига номиналната си честота на кадрите — пътят през моста работи по-скоро при 11–15 fps, отколкото при 30. Вместо да приема определена честота, приложението вгражда реален времеви отпечатък във всеки кадър в момента на заснемане и анализът ги отчита директно.
Затова изходният прозорец и прозорецът след стимула се определят правилно, независимо от колебанията в честотата, а отчетът посочва постигнатата ефективна честота заедно със стойност за разделителната способност по време.
Три опита превръщат измерването в модел
Три последователни опита със стандартизирани двуминутни почивки. При здрав мозък без медикаменти амплитудата леко намалява при повтарящи се еднакви стимули. Лекарствата, действащи върху ЦНС, нарушават тази модулация в посоки, специфични за класа им — нещо, което нито един единичен опит не може да покаже.
- Опит 1 пълна амплитуда — референцията, спрямо която се изчислява индексът
- Опит 2 след двуминутна почивка
- Опит 3 амплитудата, която затваря индекса
| Диапазон на HI | Интерпретация |
|---|---|
| Отрицателен | Сенсибилизация — парадоксално увеличение в хода на опитите |
| 0–15% | Нормална кортикална модулация |
| 15–30% | Умерена хабитуация — изисква наблюдение |
| > 30% | Прекомерна хабитуация — нарушена кортико-мезенцефална обратна връзка |
И трите криви се показват на една обща времева ос за пряко сравнение на формата на кривата, времето на поява, дълбочината на свиване и кинетиката на повторното разширяване.
Възстановяването е траектория, а не единично отчитане
Възстановяването след мозъчна травма протича в продължение на дни, седмици и месеци. Една-единствена двусмислена находка придобива клинично значение едва когато досието зад нея показва посока.
Какво се очаква да покаже една серия
Нормализиране на диаметъра на зеницата — възстановяване на автономния тонус.
Подобряване на амплитудата — възстановяване на парасимпатиковия еферентен дял.
Отзвучаване на анизокорията — възстановена двустранна симетрия.
Нормализиране на хабитуацията — възстановяване на кортико-мезенцефалната верига.
За всяко око са налични осем серии, всяка от които се включва и изключва самостоятелно, а всяка сесия е достъпна от лентата под графиката.
| Степен | Разлика | Клинично действие |
|---|---|---|
| Физиологична | < 0,25 mm | Не се изисква действие |
| Лека | 0,25–0,49 mm | Документирайте; наблюдавайте при серийни сканирания |
| Значителна | ≥ 0,50 mm | Препоръчва се клинична оценка |
Рефлексът като фармакодинамичен показател
Вграден в Neuro и наличен като самостоятелно приложение за Android. Използва същия запис на PLR като неинвазивна мярка за ефекта на лекарствата върху ЦНС — за лекари, които се нуждаят от обективни доказателства за това какво прави дадена доза, а не за някого, който се опитва да разбере какво е приел друг човек.
Въпросите, на които е създаден да отговаря
- Предизвиква ли опиоидната доза на този пациент очакваната степен на ефект върху ЦНС?
- Отзвучава ли анестезията по подходящ начин след операцията?
- Подходящо ли е нивото на седация в интензивното отделение, или този пациент е прекомерно медикаментозно лекуван?
- Изчистено ли е обезболяващото на този спортист достатъчно за валиден неврологичен преглед?
- Предизвиква ли това психиатрично лекарство измерими автономни ефекти?
Какво не отчита
Не идентифицира лекарства. Миотичната, хипореактивна зеница е еднакво съвместима с морфин за следоперативна болка, метадон или бупренорфин при лечение, дифенхидрамин без рецепта, капки пилокарпин при глаукома — или с пациент, който е спал три часа и е силно изтощен.
Всеки положителен модел се показва заедно със списъка с предписани лекарства, които дават неразличими находки. Няма показване без смущаващите фактори.
Протокол, настроен за фармакология
Същата основа като стандартната последователност — тридесекундно изходно ниво, след това светлинен стимул от 500 ms — повторена три пъти с двуминутна почивка, така че индексът на хабитуация и моделът да могат да се отчетат в хода на опитите.
| Параметър | Стойност | Обосновка |
|---|---|---|
| Изходно ниво | 3 s | Осветено от белите LED светлини на USB Dino-Lite (адаптация към светлина); LED светлините са изключени при Wi-Fi Dino-Lite; червено поле на екрана или светлината в помещението при телефоните |
| Продължителност на стимула | 500 ms | Достатъчно дълъг, за да улови забавените фармакологични отговори |
| Прозорец на възстановяване | 7 s | Удължен, за да се улови бавната кинетика на повторното разширяване |
| Почивка между опитите | 2 min | Позволява на зеницата да се върне към изходното си ниво отпреди опита преди следващия опит |
| Брой опити | 3 | Минимум за смислен индекс на хабитуация |
| Модел | Изходно ниво | Свиване | Скорост |
|---|---|---|---|
| Депресант на ЦНС | < 20% (миоза) | < 20% | всякаква |
| Стимулант на ЦНС | > 38% (мидриаза) | ≥ 18% | всякаква |
| Антихолинергично средство | > 38% (мидриаза) | < 18% | всякаква |
| Канабис / THC | 22 – 38% | 12 – 30% | < 190 %/s |
| Алкохол / седатив | 20 – 44% | < 20% | < 210 %/s |
| Нормален | ≤ 38% | ≥ 20% | — |
| Неопределено | нито едно от горните | ||
„Неопределено“ е реален и чест резултат, а не режим на отказ. Класификатор, основан на правила, който винаги връща клас, е класификатор, който налучква.
Депресанти на ЦНС
Опиоидите, бензодиазепините, барбитуратите, алкохолът и холинергичните средства потискат автономните вериги на мозъчния ствол. Опиоидите предизвикват двустранна, дозозависима точковидна миоза чрез парадоксално активиране на ядрото на Edinger–Westphal; бензодиазепините предимно забавят динамиката — по-дълга латентност, по-ниска скорост — без изразена миоза при терапевтични дози.
Стимуланти на ЦНС
Амфетамините и кокаинът предизвикват мидриаза чрез симпатикомиметично действие върху дилататора, като рефлексът остава жив. Антихолинергичните средства — разширяващи капки, скополамин, трициклични антидепресанти — вместо това блокират мускариновите рецептори на сфинктера: голяма зеница с потиснат рефлекс, която класификаторът отчита като отделен модел.
Канабис / THC
Рецепторите CB1 са с висока плътност в малкия мозък, базалните ганглии и горните коликули. THC намалява скоростта на командата за свиване, без да потиска напълно амплитудата ѝ — дисоциация между скорост и амплитуда, при която пиковата скорост е намалена с 20–40%, а амплитудата е слабо променена. Опиоидите потискат и двете; стимулантите запазват и двете.
PIPR разграничава лекарствения ефект от структурното увреждане
След края на ярка светкавица вътрешно фоточувствителните ганглийни клетки на ретината продължават да генерират импулси чрез меланопсин в продължение на 5–10 секунди и задържат зеницата свита. PIPR се определя количествено на 1 s и 6 s след края на светкавицата, а информацията носи именно комбинацията с PLR:
| Сценарий | Амплитуда на PLR | PIPR | Интерпретация |
|---|---|---|---|
| Фармакологично потискане на ЦНС | Потисната | Запазен | Съвместимо с лекарствен ефект; активността на ipRGC не е засегната |
| Структурно претектално увреждане | Потисната | Потиснат | Съмнение за тежка ЧМТ, компресия на средния мозък или синдром на Parinaud |
| Модел на стимулант на ЦНС | Променлива | Нормален | Пътищата ipRGC–хипоталамус са запазени |
Обърнете внимание на банера в екранната снимка по-горе: „тези сесии не могат да кажат как са били осветени.“ Сесиите, записани при неизвестно осветяване, се обозначават като такива, вместо да се изобразяват като сравними.
Етичната рамка, както е реализирана
- Задължителни предупреждения за медикаменти. Всеки резултат с модел за ЦНС съдържа списъка с предписани лекарства, които дават идентични находки. Няма показване без смущаващите фактори.
- Изрична декларация за отказ от отговорност. Всеки екран с резултати съдържа изявление, което не може да бъде затворено, че инструментът не е валидиран за скрининг за наркотици, за правоохранителни цели или за целите на заетостта.
- Рамкиране в клиничен контекст. Системата представя фармакодинамичен модел, а не идентификация на лекарство. Интерпретацията принадлежи на лекаря.
- Отделно съхранение. Класификациите на моделите се пазят в историята на Drug Monitor и никога не се записват в базата данни със сканирания. Кривата на PLR е измеримият резултат.
Самостоятелната версия за Android
Drug Effect Monitor се предлага и самостоятелно — същият протокол, същият класификатор, същите декларации, в приложение с едно предназначение за телефон.
Къде работи
Windows
Windows 10 64-bit · USB 2.0 за ириоскопа
- Основната клинична платформа; най-задълбочена интеграция с Dino-Lite
- PLR с кабелен и безжичен ириоскоп, с измерена честота на кадрите и реални времеви отпечатъци за всеки кадър
- Тест на LED квадрантите за проверка на стимула
- Екран „PLR сесии“ за серийно сравнение
Android
Android 8.0+ · USB OTG по избор
- LED светкавица на ириоскопа чрез OTG или стимул чрез светване на екрана с предната камера
- Видеозаснемане на PLR със задната и предната камера, записи от 12 секунди
- Вграден Drug Effect Monitor плюс самостоятелната версия
- Огледално подпомагане и автоматично заснемане с проверка на качеството за статични сканирания
macOS
Подписан DMG, изграден в CI
- Инсталиране директно от cnri.edu
- Същият набор от функции за настолни компютри като в Windows
- Поддръжката на ириоскоп зависи от съвместимостта на устройството с UVC
Настолни компютри
Android
Какво сме измерили и какво не сме
Този раздел съществува за институционални доставки и етична оценка. PupilMetrics Neuro е изследователски инструмент и не е валидиран спрямо референтен пупилометър. Следващото описва какво прави софтуерът — то не е твърдение за клинична точност.
Калибриране на размера
Всяка абсолютна стойност в милиметри идва от една скала: mm на пиксел = приет хоризонтален диаметър на ириса ÷ медианен диаметър на ириса в пиксели. Приетият диаметър по подразбиране е 11,5 mm, когато не е въведена стойност за конкретното лице, а реалният диаметър на ириса при възрастни е около 10,2–13,0 mm.
Следователно латентността, процентът на свиване и T75 се основават на време или съотношение и не се влияят. Изходният и минималният диаметър, пиковата скорост в mm/s и амплитудата на PIPR в mm се мащабират според това допускане. Въведете измерен диаметър на ириса, когато абсолютните показатели в милиметри са от значение.
Зависимост от стимула
Амплитудата на свиване, скоростта и PIPR зависят силно от интензитета, дължината на вълната и продължителността на стимула, както и от адаптацията към светлина/тъмнина. Референтните диапазони са публикувани за конкретни условия на стимулиране; ако стимулът на Вашето устройство се различава, тези сравнения са само ориентировъчни.
Документирайте спецификацията на стимула си — дължина на вълната, интензитет във физични единици, продължителност, адаптация — с всеки набор от данни, предназначен за публикуване.
Произход на референтните стойности
Всеки референтен диапазон носи етикет за доказателственост, отпечатан до неговата маркировка в експортирания отчет.
Публикуван — взет директно от рецензиран източник за съответната възрастова група: латентност, свиване и T75 за 18–40 и 61+ (Bitsios et al., 1996).
Интерполиран — не е измерен директно, а е линейно интерполиран между публикуваните групи: групата 41–60.
Оценен — предварителен, изведен или пренесен от източник, който не е специфичен за стимула: всички диапазони за скорост и всички диапазони за PIPR. Приемайте граничните или абнормните маркировки при тях като хипотези, а не като находки.
Семплиране и разделителна способност на латентността
Записът е насочен към около 30 fps, а отчетът посочва постигнатата ефективна честота заедно с разделителна способност по време — 95-ия перцентил на интервала между кадрите. При 30 fps един кадър е около 33 ms, а при пропуснати кадри са наблюдавани реални интервали между кадрите от 27–131 ms.
Показателите, основани на единично събитие, и най-вече латентността, не могат да бъдат определени по-точно от около един кадър. Разлики в латентността под един или два кадъра не са значими при 30 fps. За работа, чувствителна към латентността, използвайте 60–120 fps.
Проследимост на отчета
Всеки експортиран отчет и JSON запис съдържа версията на приложението, параметрите на анализа — приет диаметър на ириса, възрастова група, ефективна честота на кадрите, метод за отчитане на времето, продължителност на стимула — и етикетите за произход. Съхранявайте JSON файла заедно с PDF файла. Той е авторитетният машинночетим запис.
Необходимо за клинично валидиране
Нищо от следното не е установено за този инструмент и всичко би било необходимо преди каквато и да е клинична — за разлика от изследователска — употреба:
- Проучване за сравнение на методи спрямо референтен пупилометър, с граници на съгласие по Bland–Altman
- Повторяемост тест–ретест, като вътрекласова корелация
- Чувствителност и специфичност на маркировките за абнормност спрямо референтен стандарт
- Документирана спецификация на стимула във физични единици
Докато те не съществуват, всички резултати са само за изследвания и документиране. Активно търсим сътрудници, които са в състояние да ги проведат.
Индексът PMi е експериментален
PMi обобщава панела за PLR в една оценка от 0 до 5, оформена така, че да се чете като позната неврологична индексна скала — 5 е напълно нормално, под 3 е абнормно. За разлика от патентована „черна кутия“, той е проверим по замисъл: формулата, тегловните коефициенти и нормативните стойности са публикувани в изходния код на приложението и всяко сканиране връща оценката, разложена член по член.
PMi = 5 · exp(−0,35 · z̄)
Всеки параметър получава насочена z-стойност спрямо коригирани според възрастта норми — като се наказва само отклонение в патологична посока — и стойностите се комбинират като претеглена средна. Най-голяма тежест имат амплитудата на свиване и пиковата скорост, след тях латентността и T75, а най-малка — амплитудата на PIPR. Членовете, които липсват или са с недостатъчно качество, се изключват и останалите тегла се нормализират отново; необходими са поне три използваеми члена, а под този брой картата показва недостъпно вместо подвеждащо число.
PMi е експериментален и невалидиран. Той не е еквивалентен на какъвто и да е одобрен от регулаторните органи зеничен индекс, нито го замества, и няма валидиране спрямо клинични изходи.
Отблясъците се маркират, а не се толерират мълчаливо
Когато роговичен отблясък се намира по-близо до ръба на зеницата от определена част от радиуса на зеницата, на картата с резултати, в PDF файла и в съхраненото сканиране се появява предупреждение. Анализът все пак се изпълнява и нито едно измерване не се задържа — но находка по ръба на това око може да е причинена от светлината, а не от ириса.
Предупреждението идентифицира изображенията в риск, а не всяко засегнато изображение: отблясък точно извън границата все още може да създаде находка в зона.
Накратко
Регулаторен статус
PupilMetrics Neuro не е подаван за одобрение 510(k) от FDA или за маркировка CE. Всички резултати трябва да се интерпретират от квалифицирани клиницисти в контекста на цялостната клинична картина.
Не е за скрининг или правоохранителни цели
Не е валидиран за скрининг на пригодност за работа, откриване на наркотици от правоохранителните органи, допинг контрол в спорта или каквато и да е неклинична оценка на нарушена годност. Класификациите на моделите показват физиологични състояния, съвместими с широки класове лекарства — те не идентифицират вещества и не са диагностични.
Необходима е клинична преценка
Нито един резултат не бива да служи като основание за действие без интерпретация от лекар в пълния клиничен контекст. Показателите на PLR са един от многото входни данни.
Поверителност на данните
Всички данни за пациентите се съхраняват локално на устройството. По време на клинична работа не се предава информация към външни сървъри.
Предпочитаме да бъдем измерени, отколкото да ни се вярва на думата
Ако ръководите клиника за мозъчни сътресения, неврологично интензивно отделение, програма по спортна медицина или лаборатория по пупилометрия — особено ако разполагате с референтен инструмент, с който бихме могли да бъдем сравнени — искаме да се свържете с нас.