CN101474061B - 一种接触式眼底成像系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗检查用仪器。本发明是一种接触式眼底成像系统，系统由摄像单元和计算机通过有线或无线网络连接在一起，摄像单元用于摄取眼底图像。摄像单元安装在一个柱体内，柱体的一端逐渐变细，其顶端呈球面状，摄像单元被安装在球面内。在柱体内摄像单元的周边装有发光二极管。在柱体的一侧装设有调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮，在摄像单元与眼球之间夹有透明凝胶。柱体一端的顶部球面体的大小和形状与人体眼球相适配。本发明的优点在于，该检测装置能查到眼底周边部更广的范围，所拍摄照片清晰度高，操作可以由一个人单独完成也可以由两个人协同完成。检查过程简单化，被检查者不适感比普通方法明显减小。

Description

一种接触式眼底成像系统

技术领域

本发明涉及医疗检查用仪器，具体是一种用于检查眼睛的仪器。

背景技术

目前国内外常规眼底检查是利用检眼镜检查玻璃体、视网膜、脉络膜及视神经乳头等眼球后部的方法。检查一般要在暗室内进行，其原理(以反光检眼镜为例)主要是借检眼镜把光线经过瞳孔照射入被检者眼内，由被检者眼底所反射出来的光线，成象在集光镜与检查者眼前方者名间接检查法，成象在检查者眼内者名直接检查法。由于检眼镜的使用，不仅可检查出眼内各部组织，如视神经、视网膜、脉络膜以及眼屈光间质各透明组织是否正常、有无疾病存在，更进一步还可从眼底所见了解全身其它部分的病变情况，如脑肿瘤、全身动脉硬化、肾炎等。因此，对协助其他各科疾病的诊断也有很大意义，所以眼内部检查法是一个很重要的眼部检查法。分直接和间接两种。

直接检眼镜检查法。

直接检查法(direct method)检查时，检查者和被检查者对坐在暗室内。检查者的眼睛必须靠近被检查者的眼睛。应该用右眼检查被检查者的右眼，并且用右手拿检眼镜，坐在或站在被检查者的偏右侧。用左眼检查被检查者的左眼，并用左手拿检眼镜，坐在或站在被检查者的偏左侧。另一手固定被检查者的头部，拇指还可以向上牵引上脸，以便于各方向的检查。这时可以看到放大约16倍的眼底正像。电检眼镜上也有一个装置1～25屈光度的凹、凸镜片的轮盘，检查时可以自由转动轮盘，以矫正检查者或被检查者的屈光差或调节力。开始检查时，令被检查者的两眼直视远方。首先放一个8～12屈光度的凸镜片在检眼镜的中央孔处，将检眼镜放在距被检者眼前约20厘米处，检查眼屈光间质中各部组织有无混浊。如有混浊，则在瞳孔红色的反射区内，可以看出点状或线状的黑色物。如果令被检查者迅速向上下或左右转动眼球，然后停住向前直视，能看见混浊物浮游飘荡时，即可知混浊位于玻璃体内。角膜和晶状体混浊的定位方法可用移象试验法，混浊的部位可借被检查眼球转动时混浊移位的方向来确定：如果被检查眼向下转，角膜上的混浊也向下方移位，晶状体前面的混浊不动；晶状体后面的混浊则向上移位。如果被检查眼向上转，则角膜上的混浊也向上移位，晶状体前面的仍不动；晶状体后面的则向下移位。检查屈光间质后，可开始检查眼底各部分。令被检查者向前直视时，恰好可以看到视神经乳头。如果令其注视光源或将检查者的头和检眼镜稍偏向颞侧观看时，可以恰好检查到被检查者的黄斑部。如果要观察周边部视网膜时，可令被检查眼尽量向各方向转动。

所见是放大16倍的正像。镜的构造包括照明系统和观察系统，灯光由一小镜反射入被检眼内，检眼者可通过装有可调节屈光不正的系列镜盘检查眼底。检查眼底前，应先行彻照法检查屈光间质有无混浊，查眼底应循序查视乳头、黄斑部和视网膜。一般由后极至周边部

间接眼底镜(BIO)检查法

双目间接检眼镜(binocular indirect ophthalmoscope)是由Schepens创制，近年来临床上应用已较广泛，目前国内已有生产。构造的主要部分是把特制的光源(6.5伏特，18瓦灯泡)和双眼间接检眼镜都固定在一个塑料额带上，用+20屈光度作集光镜，眼底象放大约3倍。使用时检查者先把额带戴好，再把双眼检眼镜的瞳孔距离对好，最后把集光镜对准就可进行检查，另备有巩膜压陷器，是专为检查视网膜周边部设计的。检查前应充分散瞳，先查后极部，再查周边部，这时就可令被检者由坐位改为卧位，检查者右手中指戴上巩膜压陷器，对巩膜进行加压，压力应是逐渐增加和减弱，检查上下方锯齿缘时，隔着眼睑加压即可，鼻、颞部则须在滴药麻醉下，压迫鼻、颞侧巩膜。被检者一般无不良反应，对合作的儿童也能使用。

两种眼内部检查法的优缺点：

间接检查法的优点是：①用具简单，即便有一个带孔的凹面镜和一个任何种光源都可以作检查，在没有电池和电灯光源的地方也可随时操作；②是一种持续均匀的光线，不象用电池时有电足和电弱的缺点；③能看到范围较大的眼底象，在检查高度近视眼、屈光间质混浊时，能得到较全面的初步结果。近年来应用双目间接检眼镜对眼底周边部的检查，可以查得更为详细。

缺点是眼底象放大的倍数小，细微的改变不能观察得很清楚，并且所见的象为倒象，必须经过反复操作练习才能看好，所检查结果必须由医生手绘出图。

直接检查法的优点是：①眼底象放大的倍数大，能看清眼底的细微改变，并且为正象：②用法简单，易于掌握，携带方便，检查所用的光源就在仪器内。

缺点是：①需电作光源，②能看到的眼底范围较小。

早产儿视网膜病变(ROP)是一种眼底视网膜血管异常发育和增殖导致的病变。由于目前围产医学的大力发展以及各种生命支持系统的改进，早产儿的存活率在不断提高，但随之而来的是ROP的发生率也不断上升。对于出生体重，小于200克的早产儿和低体重儿，于生后4至6周就应该开始进行眼底病变筛查；对于患有严重疾病等高危因素并有吸氧史的早产儿筛查范围可适当扩大到出生体重小于2200克或怀孕周低于34周的早产儿。在早期进行治疗，视力基本上可以恢复正常；一旦发展到末期，手术成功率较低，而该病进展非常迅速，所以。ROP的早期筛查非常重要。

传统的ROP等眼底疾病的诊断是应用双目间接眼底镜(BIO)、20D或28D透镜和巩膜压迫器进行检查。这种方法的优点在于设备费用相对低廉，便于在各级医院开展，然而却具有一下缺点：一、掌握双目间接眼底镜的正确使用和眼底像的准确诊断通常需要数月的时间，对于相对较少见的ROP而言，学习周期可能更长；二、新生儿在检查中不配合，其身体尤其是头部的扭动增加了检查的难度和时间；三、由于视网膜血管发育的规律，多数ROP病变位于周边视网膜，其检查需要较高的技巧和经验，易被遗漏；四、检查过程中角膜暴露，有产生角膜上皮水肿的风险；五、缺乏客观的记录资料，不利于患者资料的保存、进一步病情的分析和随访。

目前，双目间接眼底镜(BIO)用来检查视网膜。BIO由以下部分组成，装在头套上的一对透镜让医生观察，一个中央光源，另外医生手持第三个透镜靠近患者的眼睛。正确使用BIO检查患者需要相当的技巧和训练。理想地说，筛查应该由一位眼科医生进行。由于BIO只能在一个时间向医生提供一个视网膜很小部分的画面，大约15度(使用20D透镜)，所以医生只能在心里拼凑出视网膜的全貌以及不同位置的病变情况。通过操作眼球和镜头，一个熟练的医生可以扫描眼睛并进行检查，在脑中形成一个眼睛病变的图像。检查结束，在病历上填写内容并评估病变部位评价视网膜病变的范围和区域。仅仅依靠这些注解在不同检查过此小孩的医生之间很难进行交流。进一步说，病人很脆弱而且在某些场合，因为病人的特殊情况，检查也许不能完成。眼睛需要由检查者通过控制肌肉向不同方向移动(局部麻醉下)，这样可以看到周边部的视网膜。通过血管神经反应，婴儿的心率可能会明显下降，对于已经很脆弱的患者又增加了一层负担。

使用BIO的问题我们上面已经讨论过总得来说它很难使用，对于需要全体观察的情况下视野(FOV)很小，而且缺乏定量的记录。传统视网膜相机可以考虑不过不符合ROP成像的特殊要求。

传统的视网膜相机都是桌面式的而且需要一定的技巧使用。当胶片向数码转化的时候，相机的体积和费用都上升了。一些年前市场曾出现过一种手持式的窄角相机大约视野是30度。窄角相机相当于使用30D的透镜观察间接眼底镜，但是这个方法对于清醒的婴儿来说很难作好。

RetCam是国外检查ROP最新的设备，是由数个模块组装构成。模块安装于一个可活动手动推车上，RetCam的优点是操作简单，观察眼底的范围广(最大达130度)，能成数码相片永久保存资料，检查过程舒适性很好，被检查者容易配合。

缺点是照相机装在主机里，通过光缆与摄像头相连，设备体积过大，移动不方便；需要多幅图象才能看清楚周边视网膜；由于控制部位不集中，操作需要两个人配合才能完成；设备价格昂贵，偏远地区医院难以承受，普及率不高，病人只能选择国内几个知名大医院检查，增加病人负担。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于设计一种检测装置能查到眼底周边部更广的范围，操作可以由一个人单独完成也可以由两个人协同完成.检查过程简单化，体积变小，方便不同医院及科室间移动，增加利用率。

(二)技术方案

为实现上述目的本发明的技术方案是采用一种接触式眼底成像系统，所述系统由摄像单元和计算机构成，所述摄像单元和计算机通过有线或无线网络连接在一起，所述摄像单元用于摄取眼底图像。

其中，将所述摄像单元安装在一个柱体内，在所述柱体内还装有步进电机，在所述步进电机前端装有导引丝杠和导引螺母，所述摄像单元与所述导引螺母连接在一起，所述柱体的一端逐渐变细，其顶端呈球面状，所述摄像单元的镜头在所述球面内；所述摄像单元的镜头为前凸形状，以便于接触眼球；所述柱体一端的球面体的大小和形状与人体眼球相适配。

其中，在所述柱体内摄像单元镜头的周边装有发光二极管。

其中，在所述柱体上设有手柄，在所述手柄上设置有调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮；或将所述调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮设置在计算机键盘、鼠标、操作杆上。

其中，在所述柱体的另一端设有端盖，在所述端盖内装有数据线接口或蓝牙适配器。

其中，所述数据线接口或蓝牙适配器通过网线或蓝牙与计算机连接。

其中，所述摄像单元是数码摄像头或数码摄像机。

其中，在所述摄像单元与眼球之间夹有耦合剂“透明凝胶”。

(三)有益效果

本发明的优点和有益效果是，眼底成像系统配备范围达160度的广角镜头，克服了传统双目间接眼底镜的诸多缺点，在ROP等各种眼底病变的筛查和诊断方面应用可谓得心应手。首先，操作简便易行。软件界面友好，实用性强，比如可以按照不同的要求进行搜索、对采集图像的亮度等属性进行调整、以不同的格式输出和保存图像等；检查过程中，检查者需要操作仅是调焦、调亮度和快门，这些均包括在摄像单元的开关上，仅靠单手就可以完成；其次，广角镜头可视范围广，分辨率高，可准确判断各期病变和视网膜血管化情况。第三，眼底成像系统最少只需3张照片便可完成ROP等各种眼底病变的筛查，仅需数分钟，减少了对被检查者尤其是新生儿的刺激，提高了筛查的效率。第四，由于本眼底成像系统镜头使用透明凝胶，其成分接近人工泪液，避免了角膜上皮干燥、水肿等并发症。最重要的是，眼底成像系统可以准确记录检查中的图像，便于我们进一步分析病变的程度和范围(如会诊、病例讨论)；判断光凝或冷冻治疗的时机；在随访中比较各种眼底病变的变化；此外，这些图片还应用在ROP等各种眼底病变培训、讲座，以及对患者解释病情等方面。

附图说明

图1是本发明柱体内部结构示意图；

图2是本发明摄像单元外部示意图；

图3是本发明摄像单元前端剖视图；

图4是本发明摄像单元前端剖视立体图；

图5是本发明使用状态图。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

如附图1至5所示，本发明一种接触式眼底成像系统具体实施方式如下，所述系统由数码照相机和计算机通过有线或无线网络连接在一起，在所述摄像单元与眼球之间夹有耦合剂“透明凝胶”，所述数码照相机用于摄取眼底图像。将所述数码照相机安装在一个柱体内，在所述柱体内还装有步进电机，在所述步进电机前端装有导引丝杠和导引螺母，所述摄像单元与所述导引螺母连接在一起，步进电机带动导引丝杠转动，使导引螺母前后移动调节摄相头的焦距；所述柱体的一端逐渐变细，其顶端呈球面状，所述摄像单元的镜头在所述球面内，所述柱体的一端逐渐变细，其顶端呈球面状，所述数码照相机被安装在所述球面内。在所述柱体内数码照相机的周边装有发光二极管。在所述柱体上设有手柄，在所述手柄上设置有调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮；所述调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮也可以设置在计算机键盘、鼠标、操作杆上。在所述柱体的另一端装有数据线接口或蓝牙适配器。所述数据线接口或蓝牙适配器通过网线或蓝牙与计算机连接。所述数码照相机的摄像头的度数为45度高倍镜头或160度广角镜头。在所述摄像单元与眼球之间夹有耦合剂“透明凝胶”。所述柱体一端的顶部球面体的大小和形状与人体眼球相适配。

所述系统由两个部分组成，一个是特殊的数码照相机，另一个是笔记本电脑及分析软件。二者通过通用数据线相连进行数据传输，将摄像头或摄像机做成圆柱状，镜头部略细呈特殊前凸形状方便接触眼球，镜头周边部用发光二极管照明眼底，调焦及调整照明光强度的按钮装在柱体表面，分别由食指和中指控制，照相及摄像控制开关由拇指控制，也可以由电脑直接控制焦度和照明光强度。图象信息由数据线(通用USB接口)连接到附带的笔记本，通过笔记本屏幕可以实时观察眼底图象。摄像头可以通过耦合剂间接接触眼球，这样操作简单，角膜不会暴露在空气中造成损伤；摄像头根据镜头度数可分为45度高倍镜头和160度广角镜头两种，45度高倍镜头可以拍摄高倍放大的眼球后极部图象，160度广角镜头可以拍摄眼球周边部的病变。

图象资料可以通过联网传输进行网上会诊，方便患者及家人，并实现临床资料的共享和收集。

以上为本发明的最佳实施方式，依据本发明公开的内容，本领域的普通技术人员能够显而易见地想到的一些雷同、替代方案，均应落入本发明保护的范围。

Claims (7)

1.一种接触式眼底成像系统，其特征在于，所述系统由摄像单元和计算机构成，所述摄像单元和计算机通过有线或无线网络连接在一起，所述摄像单元用于摄取眼底图像；将所述摄像单元安装在一个柱体内，在所述柱体内还装有步进电机，在所述步进电机前端装有导引丝杠和导引螺母，所述摄像单元与所述导引螺母连接在一起，所述摄像单元和步进电机通过光导纤维与外部计算机连接；所述柱体的一端逐渐变细，其顶端呈球面状，所述摄像单元的镜头在所述球面内；所述摄像单元的镜头为前凸形状，以便于接触眼球；所述柱体一端的球面体的大小和形状与人体眼球相适配。

2.如权利要求1所述的接触式眼底成像系统，其特征在于，在所述柱体内摄像单元镜头的周边装有发光二极管。

3.如权利要求2所述的接触式眼底成像系统，其特征在于，在所述柱体上设有手柄，在所述手柄上设置有调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮；或将所述调焦按钮、调光按钮、照相或摄像开关按钮设置在计算机键盘、鼠标、操作杆上。

4.如权利要求3所述的接触式眼底成像系统，其特征在于，在所述柱体的另一端设有端盖，在所述端盖内装有数据线接口或蓝牙适配器。

5.如权利要求4所述的接触式眼底成像系统，其特征在于，所述数据线接口或蓝牙适配器通过网线或蓝牙与计算机连接。

6.如权利要求2所述的接触式眼底成像系统，其特征在于，所述摄像单元是数码摄像头或数码摄像机。

7.如权利要求1所述的接触式眼底成像系统，其特征在于，在所述摄像单元与眼球之间夹有耦合剂“透明凝胶”。

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