PupilMetrics Neuro · v1.2.0 · Drug Effect Monitor · v1.0.0
Клинический прибор наблюдения — сделанный, чтобы измерять выздоровление, а не выдвигать обвинения.
Количественное и воспроизводимое измерение зрачковой реакции на свет для неврологов, клиник сотрясения, спортивной медицины и клинических исследований — с Drug Effect Monitor, построенным на том же движке записи.
Windows, Android и macOS. Всё работает на устройстве; во время клинической работы ничего не передаётся.
- Диаметр зрачка в каждом кадре, сглаженный медианой по пяти точкам до любого измерения
- Темноадаптированная базовая линия отсчёт, относительно которого измеряется каждая амплитуда
- Neuro
- v1.2.0 · 20 локалей
- Drug Effect Monitor
- v1.0.0 · 15 локалей
- Платформы
- Windows 10 64-бит · Android 8.0+ · macOS
- Регуляторный статус
- Без 510(k), без маркировки CE. Для исследований.
Для кого он и для кого нет
Это важнее списка возможностей, поэтому идёт первым — и на этой странице, и на стартовом экране самого приложения.
Предназначен для
- Неврологов и специалистов по нейротравме
- Клиник сотрясения и врачей спортивной медицины
- Анестезиологов и бригад интенсивной терапии
- Врачей лечения боли и наркологии
- Клинических исследователей в неврологии и фармакологии ЦНС
Не предназначен для
Это не инструмент скрининга нарушения, употребления веществ или пригодности к работе. Он не валидирован для выявления наркотиков правоохранительными органами, спортивного допинг-контроля или любой неклинической оценки нарушения.
Это клинический прибор наблюдения — сделанный, чтобы измерять выздоровление, а не выдвигать обвинения. Эта фраза есть в программе, на каждом экране результатов, в виде, который нельзя закрыть.
Необходимое оборудование
Neuro построен вокруг цифрового ириоскопа Dino-Lite — клинического USB-устройства для съёмки глаза с собственным светодиодным кольцом, которое служит и освещением, и стимулом. Подключите его до запуска.
Тест светодиодных квадрантов показывает кольцо напрямую: коснитесь каждого квадранта и подтвердите, какие лампы зажигаются. Непроверенный стимул — это измерение, которому нельзя доверять, а мёртвый квадрант иначе невидим в полученной кривой.
Беспроводной Dino-Lite через адаптер WF-20, а на Android основная или фронтальная камера со стимулом от экрана — поддерживаемые альтернативы, и каждая сообщает частоту кадров, которой действительно достигает.
Семь чисел и то, что читает каждое
Каждое помечается относительно скорректированного по возрасту референсного диапазона, и каждая пометка несёт метку доказательности, говорящую, был ли диапазон опубликован, интерполирован или оценён. См. происхождение референсов.
| Показатель | Диапазон нормы | Что отражает |
|---|---|---|
| Базовый диаметр | 3–7 мм | Симпатический и парасимпатический тонус покоя |
| Латентность PLR | 161–289 мс (18–40) | Проведение сигнала через претектальное ядро |
| Амплитуда сужения | 18,6–43,4 % (18–40) | Целостность парасимпатической эфферентной ветви (ЧН III) |
| Скорость сужения | ≥ 2,6 мм/с (18–40) | Скорость обработки в стволе мозга; чувствительна к диффузному аксональному повреждению |
| Скорость расширения | 2–5 мм/с | Симпатическое восстановление; нарушено при вегетативной дисфункции |
| Анизокория | < 0,25 мм | Двусторонняя симметрия неврологической функции |
| Индекс габитуации | 0–15 % | Корковая модуляция рефлекса |
Прямое повреждение ствола мозга
Претектальное ядро и ядро Эдингера–Вестфаля лежат в среднем мозге, открытые ротационному ускорению, характерному для сотрясения. Лёгкое диффузное аксональное повреждение измеримо замедляет латентность до появления клинических признаков.
Рост внутричерепного давления
Вклинение крючка сдавливает ЧН III. Самый ранний признак — вялый, асимметричный рефлекс, выявляемый пупиллометрией раньше, чем зрачок покажется ненормальным невооружённым глазом.
Утраченная корковая модуляция
Лобная доля гасит рефлекс при повторных стимулах. Потеря этого входа даёт либо чрезмерную габитуацию выше 30 %, либо парадоксальную сенситизацию — оба признака нарушенной корково-среднемозговой обратной связи.
Стандартная последовательность записи
Фиксированная, чтобы две записи с разницей в две недели были сопоставимы. Кривая в шапке выше — это и есть эта последовательность.
Почему три секунды темноты
Перед каждой вспышкой весь свет гасится ровно на три секунды. Это не заполнение — именно это делает амплитуду измеримой:
- Палочки начинают скотопическую адаптацию, повышая чувствительность сетчатки
- Дилататор достигает максимального расширения под симпатическим влиянием
- Базовый диаметр достигает своего истинного темноадаптированного максимума
- Поэтому амплитуда каждый раз измеряется от одинаковой исходной точки
Метки реального времени, по каждому кадру
Захват по USB не выдаёт номинальную частоту кадров — путь через мост идёт ближе к 11–15 кадрам в секунду, чем к 30. Вместо того чтобы предполагать частоту, приложение встраивает настоящую метку реального времени в каждый кадр в момент съёмки, а анализ читает их напрямую.
Поэтому окна базовой линии и после стимула назначаются верно, как бы ни колебалась частота, а отчёт указывает достигнутую эффективную частоту вместе с величиной временного разрешения.
Три пробы превращают измерение в картину
Три последовательные пробы со стандартизованными двухминутными перерывами. В здоровом мозге без лекарств амплитуда слегка падает при повторных одинаковых стимулах. Препараты, действующие на ЦНС, нарушают эту модуляцию в направлениях, характерных для класса, — чего ни одна отдельная проба не покажет.
- Проба 1 полная амплитуда — отсчёт, по которому считается индекс
- Проба 2 после двух минут отдыха
- Проба 3 амплитуда, замыкающая индекс
| Диапазон HI | Интерпретация |
|---|---|
| Отрицательный | Сенситизация — парадоксальный рост от пробы к пробе |
| 0–15 % | Нормальная корковая модуляция |
| 15–30 % | Умеренная габитуация — требует наблюдения |
| > 30 % | Чрезмерная габитуация — нарушена корково-среднемозговая обратная связь |
Все три кривые нарисованы на одной временной оси для прямого сравнения формы волны, момента начала, глубины сужения и кинетики расширения.
Выздоровление — это траектория, а не показание
Восстановление после травмы мозга разворачивается днями, неделями и месяцами. Одна неоднозначная находка становится клинически значимой только тогда, когда стоящая за ней история показывает направление.
Что должна показать серия
Нормализацию диаметра зрачка — возврат вегетативного тонуса.
Улучшение амплитуды — восстановление парасимпатической эфферентной ветви.
Разрешение анизокории — восстановленную двустороннюю симметрию.
Нормализацию габитуации — возвращение корково-среднемозгового контура.
Доступно восемь рядов на глаз, каждый включается отдельно, а любой сеанс достижим из полосы под графиком.
| Степень | Разница | Клиническое действие |
|---|---|---|
| Физиологическая | < 0,25 мм | Действий не требуется |
| Лёгкая | 0,25–0,49 мм | Задокументировать; наблюдать в серийных исследованиях |
| Значимая | ≥ 0,50 мм | Рекомендуется клиническая оценка |
Рефлекс как фармакодинамическая конечная точка
Встроен в Neuro и доступен как отдельное приложение для Android. Он использует ту же запись PLR как неинвазивную меру действия препарата на ЦНС — для врачей, которым нужно объективное свидетельство того, что делает доза, а не для тех, кто пытается выяснить, что кто-то принял.
Вопросы, ради которых он существует
- Даёт ли доза опиоида у этого пациента ожидаемую степень действия на ЦНС?
- Правильно ли уходит наркоз после операции?
- Уместен ли уровень седации в реанимации или пациент перелечен?
- Достаточно ли вывелись обезболивающие у этого спортсмена для достоверного неврологического осмотра?
- Даёт ли этот психиатрический препарат измеримые вегетативные эффекты?
О чём он не сообщает
Он не определяет препараты. Узкий, слабо реагирующий зрачок одинаково согласуется с морфином после операции, метадоном или бупренорфином в лечении, безрецептурным дифенгидрамином, каплями пилокарпина при глаукоме — или с пациентом, который спал три часа и глубоко истощён.
Каждая положительная картина показывается вместе со списком назначаемых препаратов, дающих неотличимые находки. Нет показа без факторов, способных всё объяснить иначе.
Протокол, настроенный под фармакологию
Тот же каркас, что и у стандартной последовательности, — три секунды темноты, затем вспышка 500 мс — повторённый трижды с двухминутным отдыхом, чтобы индекс привыкания и паттерн читались по всем попыткам.
| Параметр | Значение | Обоснование |
|---|---|---|
| Базовая линия в темноте | 3 с | Полное темноадаптированное расширение; максимальный динамический диапазон |
| Длительность вспышки | 500 мс | Достаточно длительная, чтобы захватить замедленные фармакологические ответы |
| Окно восстановления | 7 с | Увеличено, чтобы захватить медленную кинетику повторного расширения |
| Отдых между пробами | 2 мин | Минимум для полного симпатического возврата к темноадаптированной базовой линии |
| Число проб | 3 | Минимум для осмысленного индекса габитуации |
| Картина | Базовая линия | Сужение | Скорость |
|---|---|---|---|
| Депрессант ЦНС | < 20 % (миоз) | < 20 % | любая |
| Стимулятор ЦНС | > 38 % (мидриаз) | ≥ 18 % | любая |
| Антихолинергическое средство | > 38 % (мидриаз) | < 18 % | любая |
| Каннабис / ТГК | 22 – 38 % | 12 – 30 % | < 190 %/с |
| Алкоголь / седативное | 20 – 44 % | < 20 % | < 210 %/с |
| Норма | ≤ 38 % | ≥ 20 % | — |
| Неопределённо | ничего из перечисленного | ||
«Неопределённо» — это настоящий и частый результат, а не сбой. Классификатор по правилам, который всегда возвращает класс, — это классификатор, который угадывает.
Депрессанты ЦНС
Опиоиды, бензодиазепины, барбитураты, алкоголь и холинергические средства подавляют вегетативные контуры ствола мозга. Опиоиды дают двусторонний точечный миоз, зависящий от дозы, через парадоксальную активацию ядра Эдингера–Вестфаля; бензодиазепины в основном замедляют динамику — длиннее латентность, ниже скорость — без выраженного миоза в терапевтических дозах.
Стимуляторы ЦНС
Амфетамины и кокаин вызывают мидриаз симпатомиметическим действием на дилататор, при этом рефлекс остаётся живым. Антихолинергические средства — расширяющие зрачок капли, скополамин, трициклические антидепрессанты — вместо этого блокируют мускариновые рецепторы сфинктера: крупный зрачок с подавленным рефлексом, который классификатор выдаёт как отдельный паттерн.
Каннабис / ТГК
Рецепторы CB1 густо представлены в мозжечке, базальных ганглиях и верхнем двухолмии. ТГК снижает скорость команды сужения, не подавляя полностью её амплитуду — это расхождение скорости и амплитуды, с пиковой скоростью ниже на 20–40 % и мало изменённой амплитудой. Опиоиды подавляют оба; стимуляторы сохраняют оба.
PIPR отделяет действие препарата от структурного повреждения
После окончания яркой вспышки собственно светочувствительные ганглиозные клетки сетчатки продолжают разряжаться через меланопсин 5–10 секунд, удерживая зрачок суженным. PIPR измеряется через 1 с и 6 с после гашения вспышки, и информацию несёт именно сочетание с PLR:
| Сценарий | Амплитуда PLR | PIPR | Интерпретация |
|---|---|---|---|
| Фармакологическое угнетение ЦНС | Подавлена | Сохранён | Согласуется с действием препарата; разряды ipRGC не затронуты |
| Структурное претектальное повреждение | Подавлена | Подавлен | Настораживает в отношении тяжёлой ЧМТ, сдавления среднего мозга или синдрома Парино |
| Картина стимулятора ЦНС | Переменная | Норма | Пути ipRGC–гипоталамус сохранны |
Обратите внимание на баннер на снимке выше: «эти сеансы не могут сказать, при каком освещении они записаны». Сеансы, записанные при неизвестном освещении, помечаются как таковые, а не наносятся на график, будто они сопоставимы.
Этическая рамка, как она реализована
- Обязательные пометки о лекарствах. Каждый результат картины ЦНС несёт список назначаемых препаратов, дающих идентичные находки. Никакого показа без объясняющих факторов.
- Явное предупреждение. Каждый экран результатов несёт незакрываемое утверждение о том, что инструмент не валидирован для скрининга на наркотики, правоохранительных или кадровых целей.
- Помещение в клинический контекст. Система представляет фармакодинамическую картину, а не определение препарата. Толкование принадлежит врачу.
- Раздельное хранение. Классификации паттернов хранятся в истории монитора препаратов и никогда не записываются в базу данных исследований. Измеряемый результат — кривая PLR.
Отдельная сборка для Android
Drug Effect Monitor поставляется и сам по себе — тот же протокол, тот же классификатор, те же предупреждения, в приложении одного назначения для телефона.
Где работает
Windows
Windows 10 64-бит · USB 2.0 для ириоскопа
- Основная клиническая платформа; самая глубокая интеграция с Dino-Lite
- PLR с проводным и беспроводным ириоскопом, с измеренной частотой кадров и реальной меткой времени для каждого кадра
- Тест светодиодных квадрантов для проверки стимула
- Экран сеансов PLR для серийного сравнения
Android
Android 8.0+ · USB OTG по желанию
- Светодиодная вспышка ириоскопа по OTG или стимул от экрана с фронтальной камерой
- Видеозапись PLR основной камерой и селфи, записи по 12 секунд
- Встроенный Drug Effect Monitor плюс отдельная сборка
- Помощь с зеркалом и автоматический снимок с фильтром качества для статических исследований
macOS
Подписанный DMG, собранный в CI
- Установка прямо с cnri.edu
- Тот же набор возможностей для компьютера, что и в Windows
- Поддержка ириоскопа зависит от соответствия устройства UVC
Компьютер
Android
Что мы измерили, а что нет
Этот раздел существует для институциональных закупок и этической экспертизы. PupilMetrics Neuro — исследовательский прибор, и он не проверялся против референсного пупиллометра. Дальше описано, что делает программа, — это не заявление о клинической точности.
Калибровка размера
Каждое абсолютное значение в миллиметрах происходит из одного масштаба: мм на пиксель = предполагаемый горизонтальный диаметр радужки ÷ медианный диаметр радужки в пикселях. Предполагаемый диаметр по умолчанию равен 11,5 мм, когда индивидуальное значение не введено, а реальный диаметр радужки у взрослого составляет около 10,2–13,0 мм.
Поэтому латентность, процент сужения и T75 основаны на времени или отношении и не затрагиваются. Базовый и минимальный диаметр, пиковая скорость в мм/с и амплитуда PIPR в мм масштабируются вместе с этим допущением. Вводите измеренный диаметр радужки, когда важны абсолютные миллиметровые показатели.
Зависимость от стимула
Амплитуда сужения, скорость и PIPR сильно зависят от интенсивности, длины волны и длительности стимула, а также от световой и темновой адаптации. Референсные диапазоны публиковались для определённых условий стимула; если стимул вашего устройства иной, эти сравнения лишь ориентировочны.
Записывайте спецификацию стимула — длину волны, интенсивность в физических единицах, длительность, адаптацию — с любым набором данных, предназначенным для публикации.
Происхождение референсов
Каждый референсный диапазон несёт метку доказательности, печатаемую рядом с его пометкой в выгруженном отчёте.
Опубликовано — взято прямо из рецензируемого источника для этой возрастной группы: латентность, сужение и T75 для 18–40 и 61+ (Bitsios et al., 1996).
Интерполировано — не измерено напрямую, линейно интерполировано между опубликованными диапазонами: группа 41–60.
Оценено — предварительно, выведено или перенесено из источника, не привязанного к стимулу: все диапазоны скорости и все диапазоны PIPR. Пограничные и ненормальные пометки по ним считайте гипотезами, а не находками.
Частота выборки и разрешение латентности
Запись нацелена примерно на 30 кадров в секунду, и отчёт указывает достигнутую эффективную частоту вместе с временным разрешением — 95-м процентилем межкадрового интервала. При 30 кадрах в секунду кадр длится около 33 мс, а на потерянных кадрах наблюдались реальные межкадровые промежутки 27–131 мс.
Показатели одиночного события, и прежде всего латентность, не могут быть разрешены точнее примерно одного кадра. Различия латентности меньше одного-двух кадров при 30 кадрах в секунду не значимы. Для работы, чувствительной к латентности, используйте 60–120 кадров в секунду.
Прослеживаемость отчёта
Каждый выгруженный отчёт и каждая запись JSON несут версию приложения, параметры анализа — предполагаемый диаметр радужки, возрастную группу, эффективную частоту кадров, метод отсчёта времени, длительность стимула — и метки происхождения. Храните JSON рядом с PDF. Это эталонная машиночитаемая запись.
Необходимо для клинической валидации
Ничто из перечисленного для этого прибора не установлено, и всё это потребовалось бы до любого клинического — в отличие от исследовательского — применения:
- Исследование сравнения методов с референсным пупиллометром и пределами согласия по Блэнду–Альтману
- Повторяемость test–retest как внутриклассовая корреляция
- Чувствительность и специфичность пометок отклонения относительно эталонного стандарта
- Задокументированная спецификация стимула в физических единицах
Пока их нет, любой результат предназначен только для исследований и документирования. Мы активно ищем соавторов, способных их провести.
Индекс PMi экспериментален
PMi сжимает панель PLR в одну оценку 0–5, выстроенную так, чтобы читаться как привычная неврологическая шкала: 5 — полностью нормально, ниже 3 — отклонение. В отличие от закрытого чёрного ящика он проверяем по замыслу: формула, веса и нормативные значения опубликованы в исходном коде приложения, и каждое исследование возвращает оценку с разбивкой по слагаемым.
PMi = 5 · exp(−0,35 · z̄)
Каждый параметр получает направленную z-оценку относительно скорректированных по возрасту норм — штрафуется только отклонение в патологическую сторону, — и они объединяются как взвешенное среднее. Наибольший вес у амплитуды сужения и пиковой скорости, затем латентность и T75, наименьший — у амплитуды PIPR. Отсутствующие или не прошедшие по качеству слагаемые отбрасываются, а оставшиеся веса нормируются заново; требуется не менее трёх пригодных слагаемых, а ниже этого карточка показывает недоступно, а не вводящее в заблуждение число.
PMi экспериментален и не валидирован. Он не эквивалентен какому-либо разрешённому регулятором зрачковому индексу и не заменяет его, и не имеет валидации по исходам.
Блики помечаются, а не замалчиваются
Когда роговичный блик оказывается ближе к зрачковому краю, чем заданная доля радиуса зрачка, предупреждение появляется на карточке результата, в PDF и в сохранённом исследовании. Анализ всё равно выполняется и ни один показатель не скрывается — но находка по краю на этом глазу могла быть создана светом, а не радужкой.
Предупреждение указывает изображения в зоне риска, а не каждое затронутое: блик чуть за пределом всё ещё может создать зональную находку.
Коротко
Регуляторный статус
PupilMetrics Neuro не подавался на допуск FDA 510(k) или маркировку CE. Все результаты должны толковаться квалифицированными клиницистами в контексте полной клинической картины.
Не для скрининга и не для правоохранительных органов
Не валидирован для оценки пригодности к работе, выявления наркотиков правоохранительными органами, спортивного допинг-контроля или любой неклинической оценки нарушения. Классификации картин указывают физиологические состояния, согласующиеся с широкими классами препаратов, — они не определяют вещества и не являются диагностическими.
Требуется клиническое суждение
Ни один результат не должен служить основанием для действий без толкования врачом в полном клиническом контексте. Показатели PLR — один вход среди многих.
Конфиденциальность данных
Все данные пациентов хранятся локально на устройстве. Во время клинической работы никакие сведения не передаются на внешние серверы.
Мы предпочитаем быть измеренными, а не принятыми на веру
Если вы ведёте клинику сотрясения, неврологическую реанимацию, программу спортивной медицины или лабораторию пупиллометрии — особенно если у вас есть эталонный прибор, с которым нас можно сравнить, — мы хотим услышать вас.