一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，包括用于控制攝像機和光源的控制裝置和至少一個用于安裝攝像機和光源的外套；光源用于產生刺激瞳孔大小變化的光強；攝像機用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；控制裝置將采集的光強信息和瞳孔圖像存儲到存儲卡上；外套通過轉軸與控制裝置連接。本發(fā)明提供的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，克服了傳統(tǒng)方法有創(chuàng)、操作復雜、適用范圍小等缺點；能夠準確、快捷、簡便監(jiān)測顱內壓；并且穩(wěn)定性好，不受鎮(zhèn)靜藥物等影響；該裝置體積小，只有望遠鏡大小，能夠方便用于工地等現(xiàn)場及時測量，保證對危重病人搶救及時。
【專利說明】一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測裝置【技術領域】，涉及一種顱內壓的檢測裝置，具體涉及一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置。
【背景技術】
[0002]顱內壓是指顱腔內容物對顱腔壁上所產生的壓力，又稱腦壓。顱內壓是反映腦功能狀態(tài)的一項重要指標。腦功能損傷后均可表現(xiàn)為顱內壓異常。顱內壓增高是臨床急癥，對患者顱內壓狀況的及時、準確掌握是危重病人搶救成功與否的關鍵。目前，顱內壓的測量普遍采用的是腦室穿刺法和脊椎穿刺法，都屬有創(chuàng)傷性的測量方法，技術條件要求高，并發(fā)癥較多如顱內感染、腦積液泄漏、顱內出血等，因此應用范圍受到限制。
[0003]已經開始發(fā)展起來的顱內壓無創(chuàng)檢測多采用超聲波法等，通過測量腦電波來間接反映顱內壓的變化。由于腦電波只反映腦皮層的情況，顱內壓的監(jiān)測結果與實際情況可能存在較大偏差。另外，也容易受鎮(zhèn)靜藥物的影響，穩(wěn)定性較差。
[0004]精度較高的顱內壓無創(chuàng)檢測系統(tǒng)，不僅成本高，而且體積笨重，不便于在工地等現(xiàn)場及時測量，極大的影響了危重病人的及時搶救。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，便于在工地等現(xiàn)場及時測量，保證對危重病人搶救及時。
[0006]為達到上述目的，本發(fā)明采取的技術方案是:提供一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:包括用于控制攝像機和光源的控制裝置和至少一個用于安裝攝像機和光源的外套；所述光源用于產生刺激瞳孔大小變化的光強；所述攝像機用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；所述控制裝置將采集的光強信息和瞳孔圖像存儲到存儲卡上；所述外套通過轉軸與控制裝置連接。
[0007]所述外套一端設置有保護罩，另一端設置有眼瞼抓手；所述保護罩一端與外套活動連接，另一端通過卡扣與外套實現(xiàn)固定連接。
[0008]所述卡扣替換為磁性件或者尼龍粘帶。
[0009]所述光源與攝像機固定在一起；所述攝像機通過固定軸安裝在保護罩上；所述攝像機沿固定軸左右移動和/或以固定軸為旋轉軸進行0-180°旋轉。
[0010]所述控制裝置上設置有光源控制模塊、攝像機控制模塊和總開關；所述光源控制模塊包括光源開關、光源增強調節(jié)旋鈕和光源減弱調節(jié)旋鈕；所述攝像機控制模塊包括攝像機開關、調焦旋鈕和攝像啟停開關。
[0011]所述控制裝置還包括顯示屏和存儲卡插入口 ；所述顯示屏與攝像機實現(xiàn)信號傳輸。
[0012]基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置還包括圖像處理模塊；所述圖像處理模塊對攝像機采集的圖像信息進行處理得到瞳孔參數(shù)；所述圖像處理模塊設置在計算機內。
[0013]本發(fā)明提供的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置具有以下有益效果:
[0014]1、克服了傳統(tǒng)方法有創(chuàng)、操作復雜、適用范圍小等缺點；
[0015]2、基于瞳孔對光反射原理，能夠準確、快捷、簡便監(jiān)測顱內壓；并且穩(wěn)定性好，不受鎮(zhèn)靜藥物等影響；
[0016]3、該裝置體積小，只有望遠鏡大小，能夠方便用于工地等現(xiàn)場及時測量，保證對危重病人搶救及時。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并構成對本申請的不當限定。在附圖中:
[0018]圖1示意性地示出了根據(jù)本申請一個實施例的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置的主視圖；
[0019]圖2示意性地示出了圖1中的便攜式爐內壓無創(chuàng)檢測裝置的仰視圖；
[0020]圖3示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的保護罩的示意圖；
[0021]圖4示意性地示出了圖3中的保護罩的另一方向的示意圖；
[0022]圖5示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置的原理框圖；
[0023]圖6示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的利用圖像處理模塊獲得瞳孔參數(shù)的流程圖；
[0024]圖7示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的圖像預處理前的瞳孔圖像的示意圖；
[0025]圖8示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的圖像預處理后的瞳孔圖像的示意圖；
[0026]圖9示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的預處理后的瞳孔圖像沿垂直方向投影的統(tǒng)計分布曲線；以及
[0027]圖10示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的預處理后的瞳孔圖像沿水平方向投影的統(tǒng)計分布曲線。
[0028]在這些附圖中，使用相同的參考標號來表示相同或相似的部分。
【具體實施方式】
[0029]為使本申請的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，以下結合附圖及具體實施例，對本申請作進一步地詳細說明。
[0030]在以下描述中，對“ 一個實施例”、“實施例”、“ 一個示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實施例或示例可以包括特定特征、結構、特性、性質、元素或限度，但并非每個實施例或示例都必然包括特定特征、結構、特性、性質、元素或限度。另外，重復使用短語“根據(jù)本申請的一個實施例”雖然有可能是指代相同實施例，但并非必然指代相同的實施例。
[0031]為簡單起見，以下描述中省略了本領域技術人員公知的某些技術特征。
[0032]本發(fā)明公開了一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置。[0033]圖1示意性地示出了根據(jù)本申請一個實施例的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置的主視圖。圖2示意性地示出了圖1中的便攜式爐內壓無創(chuàng)檢測裝置的仰視圖。
[0034]根據(jù)本申請的一個實施例，該基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置包括用于控制攝像機13和光源12的控制裝置5和至少一個用于安裝攝像機13和光源12的外套
1;光源12可以用于產生刺激瞳孔大小變化的光強；攝像機13可以用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；控制裝置5將采集的光強信息和瞳孔圖像存儲到存儲卡上；外套I可以通過轉軸3與控制裝置5連接。
[0035]根據(jù)本申請的一個實施例，可以設置兩個外套1，兩個外套I可以通過轉軸3與控制裝置5連接。
[0036]根據(jù)本申請的一個實施例，外套I 一端進一步設置有保護罩7，用于安裝和保護攝像機13及光源12 ;外套I另一端進一步設置有眼瞼抓手2，用于抓起昏迷患者的眼瞼。
[0037]根據(jù)本申請的一個實施例，保護罩7可以呈圓形，沿徑向一端與外套I活動連接，例如通過合頁活著轉軸進行連接；沿徑向另一端通過卡扣6與外套I實現(xiàn)固定連接。
[0038]根據(jù)本申請的一個實施例，卡扣6可以替換為磁性件或者尼龍粘帶等，只要能實現(xiàn)外套I與保護罩7的連接即可。
[0039]如圖3、圖4所示，根據(jù)本申請的一個實施例，光源12與攝像機13可以固定在一起，例如可以通過疊放在一起的形式實現(xiàn)。攝像機13可以通過固定軸14安裝在保護罩7上；攝像機13沿固定軸14可以左右移動和/或以固定軸14為旋轉軸進行0-180°旋轉，這樣可以實現(xiàn)攝像機13及電源12的三維調節(jié)，實現(xiàn)對攝像機13和電源12的精確定位，進而提高顱內壓測量精度。
[0040]根據(jù)本申請的一個實施例，控制裝置5上進一步設置有光源控制模塊4、攝像機控制模塊8和總開關9 ;光源控制模塊4可以用于控制光源12的強弱，廣藥控制模塊4可以包括光源開關401、光源增強調節(jié)旋鈕402和光源減弱調節(jié)旋鈕403 ;攝像機控制模塊8可以用于控制攝像機的啟停、聚焦等，攝像機控制模塊8可以包括攝像機開關801、調焦旋鈕802和攝像啟停開關803。
[0041]根據(jù)本申請的另一個實施例，控制裝置5進一步包括顯示屏10和存儲卡插入口
II;顯示屏10與攝像機13實現(xiàn)信號傳輸，以將采集的患者瞳孔圖像顯示在顯示屏10上。
[0042]根據(jù)本申請的一個實施例，基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置進一步包括圖像處理模塊；圖像處理模塊對攝像機13采集的圖像信息處理得到瞳孔參數(shù)；圖像處理模塊設置在計算機內。
[0043]這里圖像處理模塊的目的是為了能夠快速的定位瞳孔，準確測量瞳孔面積，為得到精確的顱內壓提供依據(jù)。
[0044]圖5示意性地示出了根據(jù)本申請的一個實施例的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置的原理框圖。
[0045]根據(jù)本申請的一個實施例，利用PSOC(Programmable System-on-Chip,片上可編程系統(tǒng))控制光源12的強度(用于光源刺激)和光強檢測，可以進行光照強度和頻率的設置，同時通過光強監(jiān)測反饋光照的強度，從而做出調整，最后將采集的數(shù)據(jù)上傳到計算機中。
[0046]根據(jù)本申請的一個實施例，攝像機可以包含光學放大鏡頭、可見光截止片和CMOS感光器件，將這三個器件在物理上按上述順序進行組合，可以用于紅外瞳孔的采集，然后通過計算機的USB接口獲取到瞳孔的數(shù)字圖像。進一步地,可以采用流行的DirectShow多媒體采集技術。
[0047]根據(jù)本申請的一個實施例，圖像處理模塊可以通過OpenCV (Open SourceComputer Vision Library)進行圖像預處理,結合本發(fā)明提供的圖空檢測算法定位到瞳孔，可以得到瞳孔參數(shù)。
[0048]瞳孔參數(shù)可以是指瞳孔所在區(qū)域的大小。
[0049]圖6示意性地示出了利用圖像處理模塊獲得瞳孔參數(shù)的流程圖。
[0050]根據(jù)本申請的一個實施例，基于獲取的攝像機13采集的圖像信息利用圖像處理模塊獲得瞳孔參數(shù)的方法包括以下步驟:
[0051]步驟a、獲取原始圖像，獲取在光影12照射下得到的瞳孔圖像；
[0052]步驟b、圖像預處理，由于光斑、眼瞼以及濃密的睫毛等原因，使得瞳孔圖像受到一定的噪聲干擾，所以需要進行圖像預處理和濾波。本申請文件中采用形態(tài)學中的基本的開運算，來對圖像進行預處理。開運算由腐蝕和膨脹兩個部分組成。
[0053]根據(jù)本申請的一個實施例，在瞳孔檢測預處理中，形態(tài)學開運算首先進行腐蝕運算，去除眉毛等比較細小部分，然后進行膨脹，這樣可以恢復瞳孔原來的大小，使得瞳孔保持原始大小。圖7、8為經過預處理前和預處理后的瞳孔圖像。
[0054]步驟C、選定 閾值、二值化，上述瞳孔圖像灰度分布特點為:瞳孔〈虹膜灰度〈鞏膜灰度，所以圖像中灰度最小的區(qū)域即是瞳孔所在區(qū)域。
[0055]閾值化算法是一種簡單、高效的圖像分割方法。具體步驟是先找到灰度直方圖，選擇合適的閾值，對圖像中任一像素f(x，y)與閾值T進行判斷，大于閾值的點標記為1，小于閾值的點標記為O。
【權利要求】
1.一種基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:包括用于控制攝像機(13)和光源(12)的控制裝置(5)和至少一個用于安裝攝像機(13)和光源(12)的外套(I);所述光源(12)用于產生刺激瞳孔大小變化的光強；所述攝像機(13)用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；所述控制裝置(5)將采集的光強信息和瞳孔圖像存儲到存儲卡上；所述外套(I)通過轉軸(3)與控制裝置(5)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:所述外套(I) 一端設置有保護罩(7)，另一端設置有眼瞼抓手(2);所述保護罩(7) —端與外套(I)活動連接，另一端通過卡扣出)與外套(I)實現(xiàn)固定連接。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:所述卡扣(6)替換為 磁性件或者尼龍粘帶。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:所述光源(12)與攝像機(13)固定在一起；所述攝像機(13)通過固定軸(14)安裝在保護罩(7)上；所述攝像機(13)沿固定軸(14)左右移動和/或以固定軸(14)為旋轉軸進行0-180。旋轉。
5.根據(jù)權利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:所述控制裝置(5)上設置有光源控制模塊(4)、攝像機控制模塊(8)和總開關(9);所述光源控制模塊(4)包括光源開關(401)、光源增強調節(jié)旋鈕(402)和光源減弱調節(jié)旋鈕(403);所述攝像機控制模塊(8)包括攝像機開關(801)、調焦旋鈕(802)和攝像啟停開關(803)。
6.根據(jù)權利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:所述控制裝置(5)還包括顯示屏(10)和存儲卡插入口(11);所述顯示屏(10)與攝像機(13)實現(xiàn)信號傳輸。
7.根據(jù)權利要求1所述基于瞳孔反射的便攜式顱內壓無創(chuàng)檢測裝置，其特征在于:還包括圖像處理模塊；所述圖像處理模塊對攝像機(13)采集的圖像信息進行處理得到瞳孔參數(shù)；所述圖像處理模塊設置在計算機內。
【文檔編號】A61B3/10GK103536285SQ201310511704
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年10月17日 優(yōu)先權日:2013年10月17日
【發(fā)明者】夏勛, 顧建文, 鄒遠文, 羅玉皓, 馬原, 楊立斌, 匡永勤, 黃海東, 程敬民, 歐珊, 李運明, 楊濤, 劉恩渝, 賀偉旗, 邢學民, 程林, 周虎田, 趙凱, 梁亮, 孔濱, 樹海峰, 郭恒, 孫浩東, 張修忠, 范珂夏 申請人:中國人民解放軍成都軍區(qū)總醫(yī)院