本發(fā)明屬于醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小型干眼檢測設(shè)備。

背景技術(shù)：

干眼癥醫(yī)學稱為角膜干燥癥，是一種結(jié)膜角膜不能濕潤的炎癥反應(yīng)。這種疾病可能是由于淚液中的水分或黏液成分少或眼表保護機制紊亂所導致的眼表疾病。它是眼科發(fā)病率最高的的眼表疾病之一。在美國方面的調(diào)查顯示，在65～84歲的人群中有14.6％即430萬的人口患有干眼，五人中既有一位干眼癥患者。日本為17.0％，澳大利亞為10.3％。中國至今雖無明確的干眼流行病學的調(diào)查結(jié)果但基于中國的衛(wèi)生條件和環(huán)境狀態(tài)，其發(fā)病率可能較美國更高。干眼癥發(fā)病由多方面因素導致，例如眼表組織和淚膜的缺失，脂質(zhì)層分泌異常，其他疾病的引起的并發(fā)癥等。

目前，國內(nèi)干眼診斷方法主要包括侵入式的淚膜破裂時間檢測、Schirmer I及II試驗(即淚液分泌實驗)，裂隙燈檢查等。淚液量的檢查使用面線進行淚液基礎(chǔ)產(chǎn)生量的測量，將標準棉線防止在下眼瞼外側(cè)，囑患者向前注視，15s后棉線變紅色部分少于9mm為陽性；此檢查需要患者在眼瞼部防止棉線，同時需要注視不能瞬目檢查繁瑣且危害患者眼睛。淚膜穩(wěn)定性測量使用熒光素染色法測量淚膜破裂時間，少于10s為陽性。此方法需滴入熒光素到患者眼睛，危害性強且繁瑣。因此，上述干眼檢查方法需要使用化學試劑滴入，影響患者身體健康以及檢查的感受，而且檢查過程繁瑣，時間周期長，致使部分患者主動放棄治療此類疾病，對患者眼部健康埋下隱患。在診斷方面較依賴醫(yī)務(wù)檢查人員的主觀判斷。同時國內(nèi)少數(shù)醫(yī)院引進國外大型干眼檢測設(shè)備。此類國外設(shè)備較為龐大，價格昂貴，檢測繁瑣。由于干眼檢查設(shè)備國內(nèi)只有少數(shù)三甲醫(yī)院使用，普及率低，同時由于設(shè)備稀缺致使檢查過程周期較長，流程繁瑣，影響了檢查的質(zhì)量與速度。目前由于以Placido環(huán)形光源作為照明光源是使干眼檢測設(shè)備體積龐大的原因之一。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明解決的技術(shù)問題是，提出了一套簡單、無侵入、測量簡便，且可大量應(yīng)用的小型干眼檢測設(shè)備，可在醫(yī)院門診普及，操作簡單，測量結(jié)果快速且精準，提高了診斷效率。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種小型干眼檢測設(shè)備，包括成像系統(tǒng)和干眼檢測系統(tǒng)；所述成像系統(tǒng)包含筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)、環(huán)形照明光源、工業(yè)相機、具有十字標定的光學結(jié)構(gòu)、焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)；其中，筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)、環(huán)形照明光源、工業(yè)相機、光學結(jié)構(gòu)、焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)具集成在成像系統(tǒng)殼體內(nèi)部；筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)位于一與眼部貼合的封閉結(jié)構(gòu)，筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)后端連接光學結(jié)構(gòu)的前端；封閉結(jié)構(gòu)側(cè)壁中涂有分布不均的圓環(huán)；環(huán)形照明光源設(shè)置在封閉結(jié)構(gòu)后端；工業(yè)相機與光學結(jié)構(gòu)對應(yīng)放置，且工業(yè)相機放置在焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)上；光學結(jié)構(gòu)的標定位上有十字標定；干眼檢測系統(tǒng)根據(jù)成像系統(tǒng)獲得的圖像對干眼癥狀進行診斷。

進一步，環(huán)形照明光源包括八個LED圓環(huán)燈泡，其中六個白光LED燈泡、兩個紅外LED燈泡。

進一步，環(huán)形照明光源可以切換紅外與白光兩種光源適用與不同模塊檢測的需求。

進一步，所述干眼檢測系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)、淚膜破裂時間測量系統(tǒng)模塊、淚河高度檢測系統(tǒng)模塊、淚膜脂質(zhì)層形態(tài)測量模塊和瞼板腺成像模塊；所述數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)對采集的圖像進行處理，并對測量結(jié)果進行分析處理。

進一步，所述數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)控制環(huán)形照明光源的點亮、關(guān)閉或者亮度調(diào)節(jié)。

進一步，所述淚膜破裂時間測量系統(tǒng)模塊使用筒形的Placido光源，使檢查者眼部充滿Placido環(huán)，實時處理拍攝影像前后幀中環(huán)形邊緣的變化，分析檢測出干眼病患者淚膜的破裂時間與破裂的位置標定。

進一步，所述淚河高度檢測系統(tǒng)模塊使用環(huán)形白色照明光源來測定淚河高度及淚河位置。

進一步，所述淚膜脂質(zhì)層形態(tài)測量模塊通過對圖像進行圖像增強處理，在PC顯示端實時觀察脂質(zhì)層厚度的變化情況。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點在于：

(1)本發(fā)明干眼檢測設(shè)備該設(shè)備體積小，靈活便攜，適于配置在各級醫(yī)院的眼科門診中；該設(shè)備實時性強，診斷精確，便于觀察，可以提供給醫(yī)生準確的病情報告與病患圖像；能夠支持多種傳輸，患者檢查后可將患者檢查情況總結(jié)報告上傳患者電子病例檔案，這在未來的大數(shù)據(jù)時代有巨大的發(fā)展空間；

(2)本發(fā)明使用PC機將患者的信息實時的上傳云端保存，方便了患者治療的同時也給醫(yī)生日后對患者的疾病判斷提供依據(jù)；實施性能強大，快速的得出診斷結(jié)果，有利緩解患者就診的急躁情緒；

(3)本發(fā)明大大縮小有臺式機體積大，降低了制作成本；設(shè)備靈活度高，支持無線或有線將測量結(jié)果輸出數(shù)據(jù)終端，滿足測量結(jié)果存儲要求；設(shè)備的貼眼式結(jié)構(gòu)使測量的標定結(jié)果固定，保證了測量結(jié)果的穩(wěn)定性；

(4)由于設(shè)備的桶形Placido環(huán)結(jié)構(gòu)，大大降低了抖動誤差，也提高了患者接受檢查的舒適程度；本發(fā)明在設(shè)備結(jié)構(gòu)的攝像中心設(shè)定十字把心，患者測試時眼睛保持看著把心可以有效防止眼睛的轉(zhuǎn)動與受測者的抖動，可以為算法的處理提供良好的“健康”圖像；

(5)新型的封閉結(jié)構(gòu)采用球型的外形結(jié)構(gòu)封閉圓筒結(jié)構(gòu)，防止外界光源的干擾，同時內(nèi)部光源結(jié)構(gòu)通過球面漫反射使光源充滿整個結(jié)構(gòu)，使環(huán)形結(jié)構(gòu)投影在角膜上。

附圖說明

圖1是小型干眼檢測設(shè)備側(cè)視圖。

圖2是小型干眼檢測設(shè)備俯視圖。

圖3是小型干眼檢測設(shè)備正視圖。

圖4是干眼檢測系統(tǒng)組成示意圖。

具體實施方式

容易理解，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案，在不變更本發(fā)明的實質(zhì)精神的情況下，本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員可以想象出本發(fā)明小型干眼檢測設(shè)備的多種實施方式。因此，以下具體實施方式和附圖僅是對本發(fā)明的技術(shù)方案的示例性說明，而不應(yīng)當視為本發(fā)明的全部或者視為對本發(fā)明技術(shù)方案的限制或限定。

結(jié)合附圖。圖1為本發(fā)明小型干眼檢測設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，包括設(shè)備成像系統(tǒng)和干眼檢測系統(tǒng)。

成像系統(tǒng)包含筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)2、環(huán)形照明光源3(包括白光光源和紅外光源)、彩色工業(yè)相機6、有十字標定的光學結(jié)構(gòu)4(鏡頭)、焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)7，SD儲存卡與USB設(shè)備接口，其中筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)2、環(huán)形照明光源3、彩色工業(yè)相機、有十字標定的光學結(jié)構(gòu)4、焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、SD儲存卡與USB設(shè)備接口都集成在成像系統(tǒng)設(shè)備內(nèi)部。具體結(jié)構(gòu)為，筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)2外端設(shè)有貼合眼部的封閉結(jié)構(gòu)1，筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)2后端端連接光學結(jié)構(gòu)4，整個筒形結(jié)構(gòu)被封閉的結(jié)構(gòu)包圍，提供環(huán)形照明光源照明特殊環(huán)境。環(huán)形照明光源3與封閉結(jié)構(gòu)1后端鑲嵌在一起，其結(jié)構(gòu)將白光光源與紅外光源排列成圓環(huán)形，環(huán)形照明光源中有白光LED六個、紅外LED兩個。光學結(jié)構(gòu)另一端與工業(yè)相機通過焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)連接在一起。通過焦距調(diào)節(jié)調(diào)試兩者之間的距離，直到顯示清晰可分辨的圖像。工業(yè)相機、焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)、環(huán)形照明光源與PC機連接，由PC機負責信號的控制和數(shù)據(jù)的輸入輸出。

整個封閉結(jié)構(gòu)1為黑色不透光，里面有特殊材料涂滿，此設(shè)計目的是針對光源在封閉結(jié)構(gòu)1內(nèi)充分的漫反射，使光源均勻的照射在筒形結(jié)構(gòu)上。封閉結(jié)構(gòu)1在側(cè)壁中涂有分布不均的圓環(huán)，該不均勻的設(shè)計由光學的特殊算法設(shè)計，以克服結(jié)構(gòu)偏大的弱勢，大大縮小干眼設(shè)備的結(jié)構(gòu)體積。環(huán)形照明光源3包括八個LED燈泡組成，其中白光LED與紅外LED成一定設(shè)計排列。筒形Placido環(huán)照明系統(tǒng)2與環(huán)形照明光源3組成了環(huán)形光源系統(tǒng)，發(fā)出Placido環(huán)照射在受測者的角膜上。光學結(jié)構(gòu)4通俗來說就是相機的鏡頭，但是由于本發(fā)明使用的是工業(yè)相機6，直接由CCD成像，因此“鏡頭”需要特殊的處理和設(shè)計。光學結(jié)構(gòu)4中的標定位5上有十字8，標定位5的最低端有自己獨自的照明系統(tǒng)，目用于點亮十字標定，使受測者便于觀察。筒形的Placido環(huán)照明系統(tǒng)與光學結(jié)構(gòu)系統(tǒng)連接在一起，照明系統(tǒng)通過球面內(nèi)的漫反射充滿筒形結(jié)構(gòu)照射在人眼上，光反射回光學結(jié)構(gòu)系統(tǒng)使其呈現(xiàn)清晰的像給工業(yè)相機；在光學結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中還有標定十字的結(jié)構(gòu)，十字結(jié)構(gòu)嵌套入光學結(jié)構(gòu)當中有其獨自的照射光源使十字呈現(xiàn)在中心圓環(huán)的正中央。

工業(yè)相機6放置于焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)7上，工業(yè)相機6把面CCD與前方的光學結(jié)構(gòu)需要經(jīng)過嚴密的位置擺放和固定，這樣為后期的焦距調(diào)節(jié)節(jié)約大量時間。焦距調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)7由于受測者個體不同，每次也不能保證受測者的位置一定，因此適當?shù)恼{(diào)節(jié)是必要的，這樣可以使檢測圖像更為精準，成像更加清晰，便于算法處理，也更好的提供醫(yī)生作為病患參考。

環(huán)形照明光源可以切換紅外與白光兩種光源適用與不同模塊檢測的需求；該設(shè)備支持單眼的干眼檢測，體積小，方便移動，攜帶；該設(shè)備的淚膜破裂時間測量系統(tǒng)模塊，淚河高度檢測系統(tǒng)模塊和淚膜脂質(zhì)層形態(tài)測量模塊算法精度高，處理速度快，實時更新，提高了設(shè)備測量精度。

干眼檢測系統(tǒng)集成于PC機，干眼檢測系統(tǒng)用于進行處理單片機傳輸?shù)囊曨l圖像信息，疾病檢測判斷以及診斷結(jié)果的輸出，包括數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)，淚膜破裂時間測量系統(tǒng)模塊，淚河高度檢測系統(tǒng)模塊，淚膜脂質(zhì)層形態(tài)測量模塊和瞼板腺成像模塊。

數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)對采集的圖像進行相關(guān)模塊處理，并對測量結(jié)果進行分析處理。設(shè)備成像系統(tǒng)內(nèi)部的環(huán)形照明光源由PC機控制點亮、關(guān)閉或者亮度調(diào)節(jié)

數(shù)據(jù)處理控制系統(tǒng)從攝像機獲取圖像，通過無線WIFI或藍牙輸出或者連接USB至PC終端；淚膜破裂時間測量系統(tǒng)模塊，淚河高度檢測系統(tǒng)模塊，淚膜脂質(zhì)層形態(tài)測量模塊和瞼板腺成像模塊集成于PC端安裝的診斷軟件中。該軟件包括接收由工業(yè)相機傳送出的采集數(shù)據(jù)；對采集數(shù)據(jù)的算法分析；診斷干眼癥狀；總結(jié)，輸出檢查報告。

小型干眼檢測設(shè)備的工作過程如下：將干眼檢測儀與PC端連接，通過PC端軟件連接干眼檢測儀并開始進行檢查，根據(jù)不同的檢測模式光源會做出不同調(diào)整。開始測量，受測者將眼睛靠近封閉結(jié)構(gòu)的開口，眼睛直視設(shè)備中的十字標。此時控制設(shè)備者調(diào)節(jié)焦距控制系統(tǒng)，使圓環(huán)在受測者眼部清晰成像。調(diào)節(jié)完畢后根據(jù)檢查模塊指令PC端記錄。記錄完畢后按模塊進行算法處理，處理過的記錄結(jié)果與醫(yī)學標定結(jié)果對比得出診斷結(jié)果。最后診斷結(jié)果上傳患者的檢查記錄，醫(yī)生根據(jù)檢查結(jié)果復查或進一步治療。

干眼檢測系統(tǒng)，首先進行圖像預處理，然后進行圖像分析檢測。檢測包括：Placido環(huán)形邊緣檢測，使用筒形的Placido光源，使檢查者眼部充滿Placido環(huán)，實時的處理拍攝影像前后幀中環(huán)形邊緣的變化，分析檢測出干眼病患者淚膜的破裂時間與破裂的位置標定；淚河高度檢測，使用環(huán)形白色照明光源來測定淚河高度位置標定和高度計算，需要醫(yī)務(wù)人員在PC端手動的標定出由醫(yī)學判斷的標準的淚河，測量更符合醫(yī)學標準，檢測更精確；脂質(zhì)層形態(tài)檢測，通過對圖像進行圖像增強處理，在PC顯示端實時的觀察脂質(zhì)層厚度的變化情況。同時該算法對測試過程中的瞬目自動識別報錯，提醒醫(yī)務(wù)人員重新測量，以免出現(xiàn)診斷錯誤；瞼板腺成像模塊與脂質(zhì)層檢測模塊類似，需要進行圖像增強的算法處理。

干眼檢測系統(tǒng)能對淚膜的實時變化進行快速的識別計算，對淚河高度判定測量也更為標準化，提高醫(yī)務(wù)人員對疾病判斷的主觀性，對脂質(zhì)層厚度判別也更為明顯直觀，對醫(yī)務(wù)人員對疾病程度的判斷提供更多幫助。

本發(fā)明以保護患者的眼部健康為第一原則，非侵入式測量，無化學試劑滴入，無強烈光源照射。該設(shè)備體積小，配置簡單便攜，協(xié)同設(shè)備便于實現(xiàn)，如顯示及算法模塊都能在PC端實現(xiàn)。同時算法模塊簡化了大型設(shè)備中多環(huán)的處理，采用新的快速識別方法，縮短了檢測的時間。最重要的是，該設(shè)備大大降低陳本，可以普及各級醫(yī)院門診甚至家中，大大方便了患者，也使患者及時就診以免延誤病情。