CN113208555A - 一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置及使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置及使用方法，该方法：明适应阶段，启动LED灯板，将视场壳内照亮，提供明视场，检查者从观察窗看视场壳内部，进行明适应过程；暗适应阶段，关闭动LED灯板，启动显示屏，显示屏上显示暗视标，检查者从观察窗，并透过暗视标窗，观察经过减光片和窄带滤光片处理的暗视标，进行暗适应过程，暗适应测试阶段，显示屏显示的暗视标变化，检查者对暗视标进行识别，识别正确后驱动电机转动，带动减光片安装盘转动，显示屏前的减光片发生改变。使用10‑3或10‑ 4cd/m2的亮度，与经典暗适应阈值检查相比，缩短了检查时间；该亮度仅能刺激视杆细胞，实现了与夜间视觉功能密切相关的视杆细胞暗适应功能的检测。
Description
技术领域
本发明属于医疗器械领域，具体涉及一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置及使用方法。
背景技术
夜间视觉功能下降是很多眼科疾病的早期表现，暗适应功能是夜间视觉功能的一项重要指标。暗适应功能的准确评估对视网膜色素变性和青光眼等眼科疾病的早期诊断具有重要意义。经典的暗适应阈值检查结果准确，但耗时较长，需半小时以上（5分钟的明适应和30分钟的暗适应），因此临床应用相对受限。上个世纪，我国学者提出了快速暗适应检查方法，优势在于耗时短，2分钟的明适应后进行1分钟的暗适应检测，但是该快速暗适应检查方法只能检测视锥细胞的暗适应过程，无法反映与夜间视觉功能密切相关的视杆细胞暗适应过程。因此，上述快速暗适应检查方法在夜间视觉功能下降相关的眼科疾病诊断中假阴性率极高，无法满足临床现实需求。
发明内容
本发明提供了一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置及使用方法，以解决眼科疾病诊断中假阴性率高的问题。
本发明是通过以下手段实现的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，包括
箱体，
箱体内设置有明视场组件、暗视标组件和综合处理系统，
所述明视场组件包括
视场壳，所述视场壳为腔体结构，且腔体一侧开有反射板安装口，反射板安装口相对侧的视场壳侧壁上开有暗视标窗；
前反射板，安装在视场壳的反射板安装口上，用于堵住反射板安装口从而使视场壳成为封闭的整体；
观察窗，连接在前反射板上，用于从视场壳外观察视场壳内；
LED灯板，连接在前反射板靠近视场壳内部的一侧上；
暗视标组件包括
电机架，连接在箱体内壁上；
电机，连接在电机架上，电机输出轴连接减光片安装盘，用于驱动减光片安装盘转动；
减光片安装盘，减光片安装盘上沿安装盘圆周开有若干减光片孔，减光片孔内连接减光片；
减光片，用于对显示屏的图像亮度进行改变；
显示屏，连接在电机架上，用于显示暗视标；
综合处理系统，LED灯板、电机和显示屏均与综合处理系统电信号连接。
所述观察窗、暗视标窗和显示屏位于同一直线上。
所述视场壳暗视标窗的一侧还连接有摄像头，摄像头朝向观察窗，用于观测观察窗内的人眼图像。
所述电机架上还连接有光电开关，且光电开关直对减光片安装盘，以检测减光片安装盘转数。
所述减光片为吸收型中性密度减光片。
所述显示屏上贴有窄带滤光片。
所述减光片分为两种，分别将显示屏暗视标的亮度降为10-3cd/m2和10-4cd/m2。
所述窄带滤光片允许波长为512nm的蓝绿色通过。
一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置使用方法，
明适应阶段，启动LED灯板，将视场壳内照亮，提供明视场，检查者从观察窗看视场壳内部，进行明适应过程；
暗适应阶段，关闭动LED灯板，启动显示屏，显示屏上显示暗视标，检查者从观察窗，并透过暗视标窗，观察经过减光片和窄带滤光片处理的暗视标，进行暗适应过程，
暗适应测试阶段，显示屏显示的暗视标变化，检查者对暗视标进行识别，识别正确后驱动电机转动，带动减光片安装盘转动，显示屏前的减光片发生改变，从而将暗视标的亮度改变；之后检查者对亮度改变的暗视标再次进行识别，期间摄像头采集检查者的眼睛图像，并在检查者闭眼时提醒检查者睁眼。
所述显示屏选择“↑”、“→”、“↓”和“←”四个方向的箭头作为暗视标。
本发明的有益效果在于：1、使用“↑”、“→”、“↓”和“←”四个方向的箭头作为暗适应检查的视标，减少了光斑视标检查的假阴性率，也降低了以往选用“+”和“=”两种视标时被检查者猜对视标的概率。
2、使用10-3至10-4cd/m2的亮度作为暗适应检查暗视标的亮度。一方面，与经典暗适应阈值检查相比，缩短了检查时间；另一方面，与上个世纪我国学者提出了快速暗适应检查方法相比，该亮度仅能刺激视杆细胞，无法刺激视锥细胞，实现了与夜间视觉功能密切相关的视杆细胞暗适应功能的检测。
3、使用512nm的蓝绿色暗适应检查暗视标，降低了视觉后像对检查结果的影响。
4、使用摄像头采集被检查者眼睛照片，对被检查者明适应阶段睁眼/闭眼情况进行自动分析，降低明适应过程被检查者有意识或无意识的闭眼对检查结果造成的假阴性。
附图说明
图1为快速视杆细胞暗适应功能检查装置结构示意图；
图2为明视场组件结构示意图；
图3为暗视标结构示意图；
图中1、箱体；2、明视场组件；2-1、视场壳；2-2、前反射板；2-3、观察窗；2-4、LED灯板；2-5、摄像头；3、暗示标组件；3-1、电机架；3-2、电机；3-3、显示屏；3-4、减光片安装盘；3-5、减光片；3-6、光电开关；4、综合处理系统；5、电源模块。
以下将结合附图及实施例对本发明做进一步详细说明。
具体实施方式
【实施例1】
如图1至图3所示，一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，包括
箱体1，
箱体1内设置有明视场组件2、暗视标组件3和综合处理系统4，
所述明视场组件2包括
视场壳2-1，所述视场壳2-1为腔体结构，且腔体一侧开有反射板安装口，反射板安装口相对侧的视场壳2-1侧壁上开有暗视标窗；
前反射板2-2，安装在视场壳2-1的反射板安装口上，用于堵住反射板安装口从而使视场壳2-1成为封闭的整体；
观察窗2-3，连接在前反射板2-2上，用于从视场壳2-1外观察视场壳2-1内；
LED灯板2-4，连接在前反射板2-2靠近视场壳2-1内部的一侧上；
暗视标组件3包括
电机架3-1，连接在箱体1内壁上；
电机3-2，连接在电机架3-1上，电机3-2输出轴连接减光片安装盘3-4，用于驱动减光片安装盘3-4转动；
减光片安装盘3-4，减光片安装盘3-4上沿安装盘圆周开有若干减光片孔，减光片孔内连接减光片3-5；
减光片3-5，用于对显示屏3-3的图像亮度进行改变；
显示屏3-3，连接在电机架3-1上，用于显示暗视标；
综合处理系统4，LED灯板2-4、电机3-2和显示屏3-3均与综合处理系统4电信号连接。
如图1所示，明视场组件2、暗视标组件3和综合处理系统4均在箱体1内，且连接在箱体1的内壁上以固定位置，箱体1内壁上还连接有电源模块5，为明视场组件2、暗视标组件3和综合处理系统4供电。综合处理系统4为常规处理器。
如图2所示，明视场组件2包括一个半球形的视场壳2-1，为Goldmann半球，视场壳2-1为中空的腔体，其中一侧无底，形成反射板安装口，前反射板2-2连接在反射板安装口上，封住视场壳2-1无底的那一侧，前反射板2-2上连接观察窗2-3，用于通过观察窗2-3观察视场壳2-1内的景象，观察窗2-3对面的视场壳2-1壁上开有暗视标窗，用于观察明视场组件2外的暗视标。
同时观察窗2-3罩在检测者眼睛上，避免外界灯光影响测试。
前反射板2-2靠近视场壳2-1内部的一侧还连接有多个LED灯板2-4，用于照亮视场壳2-1内部，以提供明视场。
视场壳2-1和前反射板2-2由铝板制成，视场壳2-1内部喷涂硫酸钡涂层，用于光线的均匀反射，外部喷黑色无光聚氨酯磁漆；观察窗使用黑色聚四氟材料铣切而成，与人脸接触面贴海绵提高舒适感。LED灯板2-4选用四颗暖白色LED散射灯珠进行发光。
如图3所示，暗视标组件3包括连接在箱体1上的电机架3-1，电机架3-1上连接有电机3-2和显示屏3-3，电机3-2的输出轴连接着圆盘形的减光片安装盘3-4，通过电机3-2转动减光片安装盘3-4。
减光片安装盘3-4上沿圆周开有若干的减光片孔，其中连接有不同参数的减光片3-5，当减光片安装盘3-4上的减光片3-5转动至显示屏3-3前方时，减光片3-5对显示屏3-3显示的暗视标亮度进行削减，通过转动减光片安装盘3-4，让不同参数的减光片3-5位于显示屏3-3前方，从而将暗视标的亮度削减到不同程度。
显示屏3-3采用0.77英寸的微型高分辨率AMOLED屏，分辨率为1280×1024，像素点距为12µm，RGB垂直条状像素排列，8位/256级灰度，亮度≥150cd/m2，均匀性＞85％，显示区域15.36×12.29mm，具有自发光、广视角、低功耗的特点。
电机3-2选用28一体化步进电机，2相绕组，1.8°步距角，静力矩0.5kgcm，工作电压为10-30V DC，额定电流1A，具备过流、过压、欠压保护功能。
综合处理系统4则对LED灯板2-4、电机3-2和显示屏3-3的信号处理并控制，来使LED灯板2-4明亮，控制电机3-2转动，改变显示屏3-3上暗视标的样式。
【实施例2】
在实施例1的基础上，如图1所示，所述观察窗2-3、暗视标窗和显示屏3-3位于同一直线上。
所述观察窗2-3、暗视标窗和显示屏3-3位于同一直线上，这样就可以从观察窗2-3，看到显示屏3-3上的暗视标。
如图1所示，显示屏3-3位于暗视标窗的后方，从观察窗2-3像内看，就可以透过透明的暗视标窗看到后方显示屏3-3上显示的暗视标。
所述视场壳2-1暗视标窗的一侧还连接有摄像头2-5，摄像头2-5朝向观察窗2-3，用于观测观察窗2-3内的人眼图像。
暗视标窗的一侧的视场壳2-1内壁上还连接有摄像头2-5，具体的可以在视场壳2-1壁上设置一个向壳外突出的摄像头腔，将摄像头2-5放在摄像头腔内，摄像头2-5朝向观察窗，以检测观察窗内检查者的人眼图像。
使用摄像头采集被检查者眼睛照片，对被检查者明适应阶段睁眼/闭眼情况进行自动分析，并通过语音提醒被检查者睁眼，降低明适应过程被检查者有意识或无意识的闭眼对检查结果造成的假阴性。
所述电机架3-1上还连接有光电开关3-6，且光电开关3-6直对减光片安装盘3-4，以检测减光片安装盘3-4转数。
光电开关3-6对着减光片安装盘3-4，通过设定一个原点，来检测检测减光片安装盘3-4转动，从而确定显示屏3-3前方是哪个减光片3-5，最终确定暗视标亮度被削减到什么程度。
所述减光片3-5为吸收型中性密度减光片。
使用不同光密度（即衰减系数）的吸收型中性密度减光片，改变暗视标的透射率，从而实现10-3或10-4cd/m2等亮度级的切换。
所述显示屏3-3上贴有窄带滤光片。
所述减光片3-5分为两种，分别将显示屏3-3暗视标的亮度降为10-3cd/m2和10-4cd/m2。
一方面，与经典暗适应阈值检查相比，缩短了检查时间；另一方面，与上个世纪我国学者提出了快速暗适应检查方法相比，该亮度仅能刺激视杆细胞，无法刺激视锥细胞，实现了与夜间视觉功能密切相关的视杆细胞暗适应功能的检测
所述窄带滤光片允许波长为512nm的蓝绿色通过。
窄带滤光片采用中心波长512nm的窄带滤光片，半带宽25nm，直径为17.5mm，厚度1.1mm，峰值通过率为60-70％
使用512nm的蓝绿色暗适应检查暗视标，可以降低视觉后像对检查结果的影响。
【实施例3】
在实施例2的基础上，一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置使用方法，
明适应阶段，启动LED灯板2-4，将视场壳2-1内照亮，提供明视场，检查者从观察窗2-3看视场壳2-1内部，进行明适应过程；
暗适应阶段，关闭动LED灯板2-4，启动显示屏3-3，显示屏3-3上显示暗视标，检查者从观察窗2-3，并透过暗视标窗，观察经过减光片3-5和窄带滤光片处理的暗视标，进行暗适应过程，
暗适应测试阶段，显示屏3-3显示的暗视标变化，检查者对暗视标进行识别，识别正确后驱动电机3-2转动，带动减光片安装盘3-4转动，显示屏3-3前的减光片3-5发生改变，从而将暗视标的亮度改变；之后检查者对亮度改变的暗视标再次进行识别，期间摄像头2-5采集检查者的眼睛图像，来判断观察者是否闭眼，并在检查者闭眼时提醒检查者睁眼。
所述显示屏3-3选择“↑”、“→”、“↓”和“←”四个方向的箭头作为暗视标。
在测试时，先让检测者进行明适应，检测者将头部贴在观察窗2-3内，用眼睛观察视场壳2-1内，这时综合处理系统4打开LED灯板2-4照亮视场壳2-1内。
然后进入暗适应阶段，综合处理系统4关闭LED灯板2-4，打开显示屏3-3，显示屏3-3上显示暗视标，暗视标经过窄带滤光片过滤颜色，以及减光片降低亮度后被检查者观测到。
在检测时，显示屏3-3选择“↑”、“→”、“↓”和“←”四个方向箭头中的一个或多个显示，并向检查者询问观察到的暗视标，已确认观察者是否正确认出了暗视标，多次测试正确认出后；
电机3-2转动，将另一个光密度的减光片3-5转到显示屏3-3前，检测者观察到的暗视标亮度也就发生改变，再次进行测试，从而了解检测者的视杆细胞暗适应能力。
使用“↑”、“→”、“↓”和“←”四个方向的箭头作为暗适应检查的视标，减少了光斑视标检查的假阴性率，也降低了以往选用“+”和“=”两种视标时被检查者猜对视标的概率。
Claims (10)
1.一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：包括
箱体（1），
箱体（1）内设置有明视场组件（2）、暗视标组件（3）和综合处理系统（4），
所述明视场组件（2）包括
视场壳（2-1），所述视场壳（2-1）为腔体结构，且腔体一侧开有反射板安装口，反射板安装口相对侧的视场壳（2-1）侧壁上开有暗视标窗；
前反射板（2-2），安装在视场壳（2-1）的反射板安装口上，用于堵住反射板安装口从而使视场壳（2-1）成为封闭的整体；
观察窗（2-3），连接在前反射板（2-2）上，用于从视场壳（2-1）外观察视场壳（2-1）内；
LED灯板（2-4），连接在前反射板（2-2）靠近视场壳（2-1）内部的一侧上；
暗视标组件（3）包括
电机架（3-1），连接在箱体（1）内壁上；
电机（3-2），连接在电机架（3-1）上，电机（3-2）输出轴连接减光片安装盘（3-4），用于驱动减光片安装盘（3-4）转动；
减光片安装盘（3-4），减光片安装盘（3-4）上沿安装盘圆周开有若干减光片孔，减光片孔内连接减光片（3-5）；
减光片（3-5），用于对显示屏（3-3）的图像亮度进行改变；
显示屏（3-3），连接在电机架（3-1）上，用于显示暗视标；
综合处理系统（4），LED灯板（2-4）、电机（3-2）和显示屏（3-3）均与综合处理系统（4）电信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述观察窗（2-3）、暗视标窗和显示屏（3-3）位于同一直线上。
3.根据权利要求1所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述视场壳（2-1）暗视标窗的一侧还连接有摄像头（2-5），摄像头（2-5）朝向观察窗（2-3），用于观测观察窗（2-3）内的人眼图像。
4.根据权利要求1所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述电机架（3-1）上还连接有光电开关（3-6），且光电开关（3-6）直对减光片安装盘（3-4），以检测减光片安装盘（3-4）转数。
5.根据权利要求1所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述减光片（3-5）为吸收型中性密度减光片。
6.根据权利要求1所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述显示屏（3-3）上贴有窄带滤光片。
7.根据权利要求1所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述减光片（3-5）分为两种，分别将显示屏（3-3）暗视标的亮度降为10-3cd/m2和10-4cd/m2。
8.根据权利要求6所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置，其特征在于：所述窄带滤光片允许波长为512nm的蓝绿色通过。
9.一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置使用方法，其特征在于：
明适应阶段，启动LED灯板（2-4），将视场壳（2-1）内照亮，提供明视场，检查者从观察窗（2-3）看视场壳（2-1）内部，进行明适应过程；
暗适应阶段，关闭动LED灯板（2-4），启动显示屏（3-3），显示屏（3-3）上显示暗视标，检查者从观察窗（2-3），并透过暗视标窗，观察经过减光片（3-5）和窄带滤光片处理的暗视标，进行暗适应过程，
暗适应测试阶段，显示屏（3-3）显示的暗视标变化，检查者对暗视标进行识别，识别正确后驱动电机（3-2）转动，带动减光片安装盘（3-4）转动，显示屏（3-3）前的减光片（3-5）发生改变，从而将暗视标的亮度改变；之后检查者对亮度改变的暗视标再次进行识别，期间摄像头（2-5）采集检查者的眼睛图像，并在检查者闭眼时提醒检查者睁眼。
10.根据权利要求9所述的一种快速视杆细胞暗适应功能检查装置使用方法，其特征在于：所述显示屏（3-3）选择“↑”、“→”、“↓”和“←”四个方向的箭头作为暗视标。
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2021
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