CN107049231A - 一种远程裂隙灯显微镜检测系统 - Google Patents

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肖啸
朱相宇
颜黄苹
杨英迪
刘震宇
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Abstract

一种远程裂隙灯显微镜检测系统，涉及裂隙灯显微镜。包括远程控制端和现场执行端；现场执行端包括核心控制单元、检查光调控单元、平台运动单元和影像采集单元，核心控制单元对图案化指令进行分析处理形成检查光控制指令、平台运动指令和影像采集指令，并将检查光控制指令发送给检查光调控单元、平台运动单元、影像采集单元；检查光调控单元根据检查光控制指令产生检测光斑并将其投射到病患眼部；平台运动单元根据平台运动控制指令调整裂隙灯显微镜的姿态；影像采集单元根据影像采集指令采集检查部位的光学切片影像，将光学切片影像数据发送至核心控制单元；核心控制单元根据接收的光学切片影像数据形成检查数据包，将检查数据包发送至远程控制端。

Description

一种远程裂隙灯显微镜检测系统
技术领域
本发明涉及裂隙灯显微镜，尤其是涉及用于眼疾病检查的一种远程裂隙灯显微镜检测系统。
背景技术
裂隙灯显微镜，由双目显微镜及照明系统组成，其工作原理是：通过将具有高亮度的裂隙光带，以合适角度照射到眼睛的被检部位，获得活体组织的光学切片进行观察来诊断眼球是否发生病变，是眼科疾病检查诊断常用的重要仪器。
随着现代社会生活水平的不断提升，人们对于医疗服务要求的提高与医疗人员资源分布不均衡这一矛盾也愈发突出。而常规裂隙灯显微镜需要专业医疗人员现场进行操作观察，对于边远地区的患者来说很难接受裂隙灯显微镜进行检查。即使是对于具备设备的地区，缺少专业医疗人员的长期指导和培训，在自身水平局限下仍然无法进行有效检测。仪器使用效率低造成诊断效果不佳的同时，病患前往具备专业人员条件的地区接受检查又会产生诊断成本高、诊断时机延误等问题。因此在远程医学技术发展的今天采用远程控制技术使专业医疗人员进行跨地域操作裂隙灯显微镜进行实时病患检测便成了一种切实可行的医疗方案。
中国专利CN 102894952 B公开一种远程控制裂隙灯显微镜，该设备通过将医疗人员操作裂隙灯显微镜收集到同步电机的移动信号和摄影信号传输到远端电脑，远端电脑将移动信号和摄影信号传输到另一台在病患检测处安装的裂隙灯显微镜。该裂隙灯显微镜的各个移动部位和转动部位加装了同步电机并且安装摄影传输组件观察病患者的具体情况。实现裂隙灯显微镜的移动位置实时网络传输并在诊断现场同步呈现。
上述远程裂隙灯显微镜检测虽然实现了远程诊断的目的，但仍然存在部分缺陷。首先，该方案是将医疗人员操作信息传输并在现场同步实现，这就要求两地区裂隙灯显微镜显微镜设备型号和相关参数保证一致，对于不同型号的裂隙灯显微镜显微镜诊断存在局限，且增加了相关设备成本。其次，完成诊断过程的裂隙灯显微镜内部设备结构较为复杂，调整参数较多，增加了远程操作的复杂程度和设备保养维护的难度。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，本发明提供用于眼疾病检查的一种远程裂隙灯显微镜检测系统。
本发明包括远程控制端和现场执行端；所述远程控制端根据远程操作人员的控制信息形成裂隙灯显微检查的图案化控制指令，并将图案化控制指令发送到现场执行端；所述现场执行端包括核心控制单元、检查光调控单元、平台运动单元和影像采集单元，所述核心控制单元对图案化指令进行分析处理，形成检查光控制指令、平台运动指令和影像采集指令，并将检查光控制指令发送给检查光调控单元、平台运动单元、影像采集单元；所述检查光调控单元根据检查光控制指令产生检测光斑并将其投射到病患眼部；所述平台运动单元根据平台运动控制指令调整裂隙灯显微镜的姿态；所述影像采集单元根据影像采集指令采集检查部位的光学切片影像，并将光学切片影像数据发送至核心控制单元；所述核心控制单元根据接收的光学切片影像数据形成检查数据包，并将检查数据包发送至所述远程控制端。
所述检查光调控单元包括投影驱动模块和照明模块，投影驱动模块与核心控制单元连接并连接照明模块。
所述平台运动单元包括驱动模块、运动反馈模块和电机模块，驱动模块与核心控制单元连接并对电机模块进行控制，运动反馈模块将电机模块的信息发送至驱动模块，并将裂隙灯显微镜姿态信息发送至核心控制单元，经由通信网络发送至远程控制端。
所述影像采集单元包含影像采集设备和影像传输组件，所述影像采集设备安装于裂隙灯显微镜镜架上并连接传输组件。
所述检查光调控单元检测光斑的图案化采用投影技术实现。
所述平台运动单元采用了基于单片机驱动和光电反馈的具有反馈机制的闭环控制系统实现电机控制。
本发明的有益效果是：通过远程发送检测所需的控制指令，配合检查光调控单元、平台运动单元和影像采集单元实现了跨地域实时病患眼部检测而无须进行同步操作。其检测参数通过远程设定完成后以图案化控制指令的形式发送，在现场执行端由投影技术实现检测光斑的图案化再生并投影至检测部位。无需经过灯塔及机械狭缝产生检测光斑，减少了裂隙灯显微镜的设备组成，实现了设备的轻量化。在诊断灵活性提高的同时减少了医疗人员手动操作带来的体力消耗。
附图说明
图1为远程裂隙灯显微镜检测系统工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明具体实施方式作详细说明。
如图1所示，本发明实施例包含远程控制端1和现场执行端2。其中，医疗人员在远程控制端1设置裂隙灯显微镜检测所需的检测控制信息(包含检测光斑宽度、颜色、形状等信息)和设备控制信息(包含设备移动方向、距离、转动角度等)以及影像采集信息(采集频率、采集范围等)。信息经统一处理形成图案化控制指令后通过通信网络3发送到现场执行端2，现场执行端2接收到控制指令后，由核心控制单元2-1对指令进行分析处理，形成检查光控制指令、平台运动指令和影像采集指令，并将检查光控制指令发送给检查光调控单元2-2、平台运动指令发送给平台运动单元2-3、影像采集指令发送给影像采集单元2-4。
在检查光调控单元2-2内，包含了投影驱动模块和照明模块。其中投影驱动模块采用DLP投影技术，当接收到来自核心控制单元2-1的检测光带图案VGA信号流后，通过DMD芯片转换为投影显示数据。照明模块采用R、G、B三色LED作为投影光源，产生的光束由DMD芯片根据显示数据进行吸收或反射，将图案电信号转换为光信号图像数据并投影，产生指定检测光斑图案，并向患者A眼部指定区域投射。
在平台运动单元2-3内，包含有驱动模块、电机模块和运动反馈模块。驱动模块中单片机串口接收到核心控制单元2-1发送的平台运动指令后产生串口中断，对指令进行分析后在单片机I/O输出相应控制信号或读取数据并通过串口发送回核心控制单元2-1。I/O输出的具有对应频率和数量的PWM波通过管脚接入细分驱动器来进行电机模块的控制。电机模块中包含的若干电机根据驱动模块指令完成相关动作。运动反馈模块采用光电编码器对电机模块的运行状态进行监测并实时反馈给驱动模块，实现具有反馈机制的步进电机闭环控制。同时也将裂隙灯显微镜姿态信息发送至核心控制单元2-1，通过通信网络3发送至远程控制端1。
在影像采集单元内2-4，根据核心控制单元2-1发送的影像采集指令对可变焦镜头进行参数调整后，对病患眼部检测光带投射区域进行光学切片影像采集。采集数据通过线路传输至核心控制单元2-1，由核心控制单元2-1根据接收的光学切片影像数据形成检查数据包，通过通信网络3发送至远程控制端1，医务人员根影像进行病情诊断，同时为二次检测进行指令发送准备。

Claims (6)

1.一种远程裂隙灯显微镜检测系统，其特征在于包括远程控制端和现场执行端；所述远程控制端根据远程操作人员的控制信息形成裂隙灯显微检查的图案化控制指令，并将图案化控制指令发送到现场执行端；所述现场执行端包括核心控制单元、检查光调控单元、平台运动单元和影像采集单元，所述核心控制单元对图案化指令进行分析处理，形成检查光控制指令、平台运动指令和影像采集指令，并将检查光控制指令发送给检查光调控单元、平台运动单元、影像采集单元；所述检查光调控单元根据检查光控制指令产生检测光斑并将其投射到病患眼部；所述平台运动单元根据平台运动控制指令调整裂隙灯显微镜的姿态；所述影像采集单元根据影像采集指令采集检查部位的光学切片影像，并将光学切片影像数据发送至核心控制单元；所述核心控制单元根据接收的光学切片影像数据形成检查数据包，并将检查数据包发送至所述远程控制端。
2.如权利要求1所述一种远程裂隙灯显微镜检测系统，其特征在于所述检查光调控单元包括投影驱动模块和照明模块，投影驱动模块与核心控制单元连接并连接照明模块。
3.如权利要求1所述一种远程裂隙灯显微镜检测系统，其特征在于所述平台运动单元包括驱动模块、运动反馈模块和电机模块，驱动模块与核心控制单元连接并对电机模块进行控制，运动反馈模块将电机模块的信息发送至驱动模块，并将裂隙灯显微镜姿态信息发送至核心控制单元，经由通信网络发送至远程控制端。
4.如权利要求1所述一种远程裂隙灯显微镜检测系统，其特征在于所述影像采集单元包含影像采集设备和影像传输组件，所述影像采集设备安装于裂隙灯显微镜镜架上并连接传输组件。
5.如权利要求1所述一种远程裂隙灯显微镜检测系统，其特征在于所述检查光调控单元检测光斑的图案化采用投影技术实现。
6.如权利要求1所述一种远程裂隙灯显微镜检测系统，其特征在于所述平台运动单元采用基于单片机驱动和光电反馈的具有反馈机制的闭环控制系统实现电机控制。
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