CN115192429A

CN115192429A - 干眼治疗装置的控制系统

Info

Publication number: CN115192429A
Application number: CN202110379850.7A
Authority: CN
Inventors: 戚良
Original assignee: Shanghai Zhenfu Medical Technology Co ltd
Current assignee: Shanghai Zhenfu Medical Technology Co ltd
Priority date: 2021-04-08
Filing date: 2021-04-08
Publication date: 2022-10-18

Abstract

本发明提供了一种干眼治疗装置的控制系统，所述干眼治疗装置由多个控制参数进行控制，所述控制系统包括：接收模块，配置成接收自所述干眼治疗装置获取的初始流出液参数；控制参数确定模块，配置成根据所获取的初始流出液参数获取关联的一组或多组控制参数组，所述控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系经由网络模型学习获得；控制模块，配置成根据所确定的一组或多组控制参数组中的控制参数控制所述干眼治疗装置。本发明通过人工智能对样本数据的学习，对干眼治疗装置的控制参数进行控制，在达到疏通睑板腺的目的，最大程度地促进了睑板腺功能的恢复，从而能够缓解干眼所带来的不适的同时，避免干眼治疗对眼部所带来的伤害。

Description

干眼治疗装置的控制系统

技术领域

本发明涉及哺乳动物眼治疗装置，尤其涉及一种干眼治疗装置的控制系统。

背景技术

目前国内干眼病的发病率逐年升高，已成为最常见的眼部疾病之一。干眼症又称角结膜干燥症，是指任何原因引起泪液质或量异常，或动力学异常导致泪膜稳定性下降，并伴有眼部不适或眼表组织损害为特征的多种疾病总称。患者主要表现为眼部干涩感、异物感、烧灼感、畏光、视力模糊和视疲劳。

2007年，国际干眼病专题研究会强调了泪膜稳定性及眼表疾病在干眼病中的影响，并重新调整了干眼的定义。2013年中华医学会眼科分会角膜病学组参考目前分类方法，提出了我国干眼的分类，将其分为5类：水液缺乏型、蒸发过强型、黏蛋白缺乏型、泪液动力学异常型、混合型。其中以蒸发过强型最为普遍，其主要是由睑板腺功能障碍(MeibomianGland Dysfunction,MGD)所致。不论从影响泪膜稳定性方面出发，还是从眼表疾病来审视干眼这种疾病，睑板腺是否正常分泌对干眼病发病具有重大影响。睑板腺是人体最大的皮脂腺，在眼睑中竖直排列，于睑缘处开口，分泌的脂质主要构成泪膜最外层脂膜，可减少泪液蒸发从而起到稳定泪膜的作用。而睑板腺功能障碍是指睑板腺慢性、非特异性炎症，以睑板腺导管阻塞或睑板腺分泌物异常为特征，是最常见的干眼病病因。它易发于长时间目不转睛、经常熬夜、居住环境干燥、长期使用眼药水等人群。

亚洲最新公布的干眼诊断标准：有干眼的症状，同时，泪膜破裂时间(break-uptime，BUT)≤5s即可诊断干眼。我国采用的干眼诊断标准是：有干燥感、异物感、烧灼感、疲劳感、不适感、视力波动等主观症状之一和BUT≤5s或者SchirmerⅠ试验(无表面麻醉，一种泪液分泌试验)≤5mm/5min可诊断干眼；或者有上述主观症状之一和5s＜BUT≤10s或5mm/5min＜SchirmerⅠ试验结果(无表面麻醉)≤10mm/5min时，同时伴有角结膜荧光素染色阳性可诊断干眼。亚洲最新公布的干眼诊断标准与我国以及其他国家地区的诊断标准相比，最大的特点是更加简单，并且能够涵盖大部分患者。Schirmer试验≤5mm/5min的大部分患者，一般BUT≤5s；对于有角膜染色的大部分患者，其BUT通常≤5s。所以BUT≤5s可涵盖大部分干眼的患者，BUT代表的是泪膜稳定性，BUT≤5s说明泪膜的稳定性差，而泪膜稳定差既是干眼的发病启动因子，也是干眼的发病结果，泪膜稳定性在干眼疾病中有着至关重要的地位。

研究发现泪液最佳替代物为自身血清，但由于来源受限，所以目前治疗干眼病最有效的为人工泪液。除了人工泪液等药物治疗之外，物理治疗如热敷、按摩等在药物治疗的基础上对患者改善症状具有极其重要的作用。热敷可以融化异常凝固的睑板腺分泌物，以达到疏通睑板腺排出通道的作用，按摩可以将贮存在睑板腺中的脂质分泌物挤压出来，故医学界普遍认为干眼病物理疗法三大基础为热敷、挤压以及清洁。目前国外如美国及欧洲等国都普遍开始使用仪器进行物理治疗，极具代表性的为美国TearScience公司研发的

睑板腺热动脉仪器，它包括热动脉激动头与温度压力控制系统，前者由加热器与眼杯构成，眼杯与加热器之间留有空隙并填充绝缘材料绝热以免损伤角膜，眼杯与巩膜接触避免与角膜直接接触以免损伤角膜。眼杯凸出部分装有加热元件及温度传感器，常规温度控制在42-44摄氏度，在12min内可通过眼睑内面为睑板腺加热一次。眼睑表层放置球囊，通过控制压力给睑板腺加压，压力控制在0～100kPa,加压方向为睑板腺开口方向。国内今年来也在逐渐出现替代人工物理治疗的仪器，其中也不乏引进的国外产品。

但发明人发现：无论国内国外这些热动脉仪都是凭借经验积累进行调控温度及压力，此类方法最大的问题在于，仅仅依靠温度，很多堵塞睑板腺酯质难以融化，或者是睑板腺开口角化导致的其他类型的堵塞，难以恢复睑板腺的功能。其次，这些加热方式直接作用在非常娇嫩的眼睑的内表面，该位置对温度十分敏感，因此，无法进一步提高温度。虽然进行眼球的局部麻醉可能缓解症状，但是患者知觉下降后使得睑板腺灼伤甚至发炎的可能性加大。再次，由于发热的电阻片元件内置在眼罩装置之上，其产生的大量电磁波对眼睛的损伤问题值得关注。现有文献表明对晶状体上皮细胞的直接电磁波照射可导致白内障的发生发展。

由此可见，若干眼治疗装置的控制参数超出安全范围，容易对患者造成伤害；而若干眼治疗装置的控制参数强度不够，则不足以疏通或者清洁睑板腺，治疗无法达到目的。因此，干眼治疗装置的参数控制对患者的保护以及治疗效果起着至关重要的作用。

此外，国外仪器在国内不但稀缺而且费用也极其昂贵，有调查发现国内外市场进行一次治疗所需费用远远高于大众所能接受范围。随着电子产品人们生活到目前变为人们生活中不可或缺的一部分，研究发现长时间使用电子产品对眼睛产生的影响非常明显。目前生活节奏越来越快，一个简便、稳定的仪器对一个人生活带来的便利不言而喻。21世纪是智能化时代，所以如何去更科学的去控制及使用一个仪器更为重要。针对这些现状及困难，本发明将起到很关键性的作用。

因此，如何克服上述现有技术存在的缺陷，提供一种干眼治疗装置的控制系统，以对干眼治疗装置的控制参数进行控制，在达到疏通睑板腺的目的，最大程度地促进了睑板腺功能的恢复，从而能够缓解干眼所带来的不适的同时，避免干眼治疗对眼部所带来的伤害，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术中的问题，本发明的目的在于提供一种干眼治疗装置的控制系统，通过人工智能对样本数据的学习，对干眼治疗装置的控制参数进行控制，在达到疏通睑板腺的目的，最大程度地促进了睑板腺功能的恢复，从而能够缓解干眼所带来的不适的同时，避免干眼治疗对眼部所带来的伤害。

根据本发明的一个方面，提供一种干眼治疗装置的控制系统，所述干眼治疗装置由多个控制参数进行控制，所述控制系统包括：

接收模块，配置成接收自所述干眼治疗装置获取的初始流出液参数；

控制参数确定模块，配置成根据所获取的初始流出液参数获取关联的一组或多组控制参数组，所述控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系经由网络模型学习获得；

控制模块，配置成根据所确定的一组或多组控制参数组中的控制参数控制所述干眼治疗装置。

在本发明的一些实施例中，所述干眼治疗装置连接有多个传感器单元以及流出液参数分析装置，多个所述传感器单元用于实时检测所述干眼治疗装置的控制参数，所述流出液参数分析装置用于实时检测所述流出液参数，多个所述传感器单元以及所述流出液参数分析装置与所述控制系统通讯连接。

在本发明的一些实施例中，所述控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系通过如下方式获得：

将样本数据按初始流出液参数划分为多个样本组，所述样本数据包括控制参数组以及基于所述控制参数组控制所述干眼治疗装置获取的流出液参数，各所述样本数据关联初始流出液参数；

对每一样本组，基于该样本组的样本数据训练一网络模型；

对每一样本组，基于所训练的网络模型，获得该样本组的初始流出液参数和控制参数组的关联关系。

在本发明的一些实施例中，对每一样本组，基于所训练的网络模型，获得该样本组的初始流出液参数和控制参数组的关联关系包括：

将多组候选控制参数组输入所述网络模型以获得对应的估计流出液参数；

将估计流出液参数位于预定范围内的至少一组候选控制参数组作为关联该样本组的初始流出液参数的控制参数组。

获取估计流出液参数位于预定范围内的至少一组候选控制参数组作为待计算候选控制参数组；

计算所述初始流出液参数与所述待计算候选控制参数组的函数响应关系，所述函数响应关系包括所述初始流出液参数与每一控制参数的函数关系；

将所述函数响应关系作为所述初始流出液参数和控制参数组的关联关系。

在本发明的一些实施例中，所述初始流出液参数与每一控制参数的函数关系按如下公式表示：

C＝a₀+b*log[(D_i-D_iair/D_imax)]，

其中，C为初始流出液参数，D_i为控制参数，D_iair为控制参数D_i的预设最小值，D_imax为控制参数D_i的预设最大值，a₀、b为所要计算的函数参数。

在本发明的一些实施例中，所述网络模型为神经网络模型，所述神经网络模型采用误差反向传递算法训练。

在本发明的一些实施例中，所述控制参数确定模块确定多组控制参数组时，所述控制模块配置成：

步骤A：自所述多组控制参数组选取一组控制参数组；

步骤B：以所选取的控制参数组中的控制参数控制所述干眼治疗装置；

步骤C：自所述干眼治疗装置获取流出液参数；

步骤D：判断所述流出液参数是否位于预定范围内；

若否，则执行步骤E：自所述多组控制参数组选取另一组控制参数组，并再次执行步骤B至步骤D。

在本发明的一些实施例中，所述步骤A包括：

按安全性由高至低对所述多组控制参数组进行排序，其中，所述控制参数组的选取依据排序顺序进行。

在本发明的一些实施例中，所述干眼治疗装置包括如下装置中的一个或多个装置：

冲洗装置，配置成由液体流速参数控制，以冲洗患者眼睑；

挤压装置，配置成由挤压压力参数控制，以向患者眼睑外侧提供挤压压力；

温度控制装置，配置成由温度参数控制，以控制所述冲洗装置的液体的温度；

抽吸装置，配置成由抽吸压力参数控制，以自所述冲洗装置抽取液体。

在本发明的一些实施例中，所述流出液参数为流出液脂含量，所述初始流出液参数为经由初始控制参数组控制所述干眼治疗装置后，自所述干眼治疗装置获取的流出液参数，所述控制参数组包括温度参数、挤压压力参数、液体流速参数、抽吸压力参数中的多个控制参数。

本发明的有益效果在于：

本发明所提供的的控制系统，通过人工智能对样本数据的学习，对干眼治疗装置的控制参数进行控制，在达到疏通睑板腺的目的，最大程度地促进了睑板腺功能的恢复，从而能够缓解干眼所带来的不适的同时，避免干眼治疗对眼部所带来的伤害。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明实施例的干眼治疗装置的控制系统的模块图；

图2是本发明实施例的获得控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系的流程；

图3是本发明实施例采用的网络模型的示意图；

图4是本发明一具体实施例的干眼治疗装置的立体透视图；

图5是本发明一具体实施例的干眼治疗装置的截面图；

图6是本发明一具体实施例的干眼治疗装置以及控制系统的示意图；

图7是本发明一具体实施例的护板的示意图；

图8是本发明一具体实施例的气囊的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略对它们的重复描述。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件或部件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参见图1，图1是本发明实施例的干眼治疗装置的控制系统的模块图。

干眼治疗装置100由多个控制参数进行控制。具体而言，在干眼治疗装置100的具体实现中，其可以通过各种不同的装置组合来实现干眼治疗。例如，干眼治疗装置100可以包括冲洗装置、挤压装置、温度控制装置以及抽吸装置中的任一个或多个装置。其中，冲洗装置可以配置成由液体流速参数控制，以冲洗患者眼睑。挤压装置可以配置成由挤压压力参数控制，以向患者眼睑外侧提供挤压压力。温度控制装置可以配置成由温度参数控制，以控制干眼治疗装置100向患者眼睑提供的温度(例如可以控制冲洗装置的液体的温度或者直接控制干眼治疗装置的眼杯温度等)。抽吸装置可以配置成由抽吸压力参数控制，以自所述冲洗装置或者患者眼睑抽取液体。以上仅仅是示意性地描述本发明提供的干眼治疗装置100的多个功能装置，本发明的控制系统200可以应用于各种不同功能装置组合的干眼治疗装置100(例如，通过眼杯直接加热眼睑，并收集眼睑输出液的干眼治疗装置；结合眼杯加热和挤压按摩，并收集眼睑输出液的干眼治疗装置；结合液体冲洗和挤压按摩，并收集眼睑输出液的干眼治疗装置；结合液体加热、冲洗和挤压按摩，并收集眼睑输出液的干眼治疗装置，本发明并非以此为限制)。

控制系统200包括接收模块201、控制参数确定模块202、控制模块203。

接收模块201配置成接收自所述干眼治疗装置100获取的初始流出液参数。

具体而言，本发明中的干眼治疗装置100可以提供患者睑板腺治疗过程中流出的液体，并通过一液体分析装置对该流出液的参数进行分析。该液体分析装置可以设置于干眼治疗装置100内、设置于控制系统200内，或者外置于干眼治疗装置100和控制系统200，本发明并非以此为限制。液体分析装置可以按需设置在任意位置，只需要液体分析装置能够获得干眼治疗装置100提供的流出液，并与控制系统200通信，以向控制系统200提供流出液参数。

具体而言，所述初始流出液参数可以为经由初始控制参数组控制所述干眼治疗装置后，自所述干眼治疗装置获取的流出液参数。考虑到不同的个体(患者)对干眼治疗装置的治疗耐受和效果不同，因此，可以通过初始流出液参数来区分不同的个体(患者)，从而基于同一类型的患者，提供针对性的控制参数以进行干眼治疗装置的控制。其中，初始控制参数组可以预先设定。在一些优选地实施例中，所述初始控制参数组中的各个控制参数的值皆为该控制参数设定的最小值，以保证初始时，干眼治疗装置的治疗最为安全。

具体而言，由于干眼治疗装置100用于疏通睑板腺，因此，可以以流出液脂含量作为流出液参数，以表征睑板腺的疏通程度。

控制参数确定模块202配置成根据所获取的初始流出液参数获取关联的一组或多组控制参数组，所述控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系经由网络模型学习获得。

具体而言，本发明可以针对不同的初始流出液参数，通过网络模型学习获得控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系，从而针对不同的患者提供不同的控制模式。具体的实现方式将在下文中结合图2、图3进行描述，在此不予赘述。

控制模块203配置成根据所确定的一组或多组控制参数组中的控制参数控制所述干眼治疗装置100。

具体而言，当控制参数确定模块202仅确定一组控制参数组时，控制模块203可以使用该控制参数组控制干眼治疗装置100。

当控制参数确定模块202确定多组控制参数组时，所述控制模块203可以通过如下步骤来执行对干眼治疗装置100的控制：

步骤A：自所述多组控制参数组选取一组控制参数组。

具体而言，在一些实施例中，步骤A可以通过随机选取的方式来实现。在一些优选例中，步骤A可以首先对多组控制参数组进行排序，并按排序顺序进行依次选取。在该优选例中，可以按安全性由高至低对所述多组控制参数组进行排序。具体而言，安全性可以以设定的一个或多个控制参数的值来标识，一般来说，值越小，安全性越高。以设定温度参数为例，步骤A可以按多组控制参数组的温度值由小至大进行排序，从而优选选取温度值最小的控制参数组进行控制以保证干眼治疗装置的治疗安全性。设定单个控制参数的情况与温度参数类似，在此不予赘述。当设定多个控制参数时，例如设定温度参数和挤压压力参数为设定控制参数时，可以首先对温度参数和挤压压力参数进行归一化处理，并按该两个参数之和作为排序依据，对多组控制参数组进行排序。设定多个控制参数与上述方式类似，在此不予赘述。以上仅仅是示意性地描述该优选例的排序方式，本发明并非以此为限制，其它排序方式、参数处理方式皆在本发明的保护范围之内。

步骤B：以所选取的控制参数组中的控制参数控制所述干眼治疗装置。

步骤C：自所述干眼治疗装置获取流出液参数。

步骤D：判断所述流出液参数是否位于预定范围内。

具体而言，预定范围为达到治疗目的的流出液参数范围。当步骤D判断流出液参数是否位于预定范围内，则表示治疗完成。当步骤D判断流出液参数并未位于预定范围内，则表示治疗未完成，当前的控制参数组并非是治疗效果最优的控制参数组，需要更换另一组进行控制。

具体而言，由于干眼治疗装置的治疗是需要进过一时间段的，因此，上述步骤C和步骤D可以在以所选取的控制参数组中的控制参数控制所述干眼治疗装置一段时间(该时间段可以按需设置)后执行，由此，以准确判断该控制参数组的治疗效果是否达到预期。

进一步地，当使用各组控制参数组对干眼治疗装置进行控制后，流出液参数皆未位于预定范围内时，则可以由人工介入，进行参数的设定。当治疗达到预期效果后，可以以此次输入的新的参数对前述的网络模型或者对应的初始流出液参数关联的进行更新。

在本发明的优选例中，所述干眼治疗装置连接有多个传感器单元。多个所述传感器单元用于实时检测所述干眼治疗装置的控制参数。传感器单元例如可以包括温度传感器、压力传感器、流速传感器等。传感器单元的类型、数量和设置位置可以根据所需的控制参数来配置。进一步地，本发明不限定各传感器单元的设置位置。在一些实施例中，传感器单元可以集成在干眼治疗装置中。在另一些实施例中，传感器单元也可以外置于干眼治疗装置，且仍可进行参数传感的位置。多个所述传感器单元与所述控制系统通讯连接，从而可以将各控制参数的值实时发送给控制系统。由此，控制系统可以对控制参数的值进行精确的控制，或者控制系统也可以根据所需的控制参数与所检测的控制参数的差异进行参数变化(例如，提高温度/降低温度；增加压力/降低压力；增加流速/降低流速等)的控制，本发明并非以此为限制。

在本发明的优选例中，所述干眼治疗装置连接有流出液参数分析装置。所述流出液参数分析装置用于实时检测所述流出液参数。所述流出液参数分析装置可以集成于所述干眼治疗装置、集成于所述控制系统、或者外置于所述干眼治疗装置和控制系统，本发明并不对流出液分析装置的设置位置进行限定。所述流出液参数分析装置与所述控制系统通讯连接，以便于将流出液参数的值发送给所述控制系统。

在流出液参数为流出液脂含量的实施例中，流出液参数分析装置可以为流出液油脂浓度检测装置。流出液油脂浓度检测装置例如可以通过电喷雾检测器(CAD)来实现。电喷雾检测器(CAD)主要有以下优势：1)灵敏度高，2)不同化合物的响应一致，3)重现性更好，因为每台机器在出厂前已固定好一个最佳条件无法改动，且受环境影响很小，4)检测范围宽，电喷雾检测器可从ug(微克)～pg(皮克)跨越四个数量级。因此，CAD检测器能够很好地检测抽吸出来的液体中，脂质化合物的含量。由于睑板腺分泌物中最主要的成分是脂质，通过CAD检测流出液体中的脂质含量能够很好的实时评测睑板腺疏通的效果，使得对睑板腺治疗仪的实时智能控制成为了可能。由此，利用干眼治疗装置的抽吸功能，结合新的电喷雾型检测器，本发明能够实时的检测抽吸出来的液体，从而对干眼治疗装置的控制参数进行智能控制。

由此可见，在该优选例中，本发明通过软硬件结合的方式，由传感器单元、流出液参数分析装置等硬件设备进行参数检测和通讯反馈，从而便于控制系统进行的参数控制。由此，控制系统能够结合患者的实际情况，优化的温度，挤压强度以及适中的抽吸压力中的一项或多项控制参数，以达到对睑板腺最佳的清洗疏通效果。

下面参见图2，图2是本发明实施例的获得控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系的流程。图2共示出如下步骤：

步骤S1A：将样本数据按初始流出液参数划分为多个样本组，所述样本数据包括控制参数组以及基于所述控制参数组控制所述干眼治疗装置获取的流出液参数，各所述样本数据关联初始流出液参数。

具体而言，样本数据可以通过如下方式获取：对多个患者以初始控制参数组控制干眼治疗装置进行治疗，获得初始流出液参数，使各患者的样本数据关联各自的初始流出液参数；对各患者以控制参数组控制干眼治疗装置进行治疗，获得对应的流出液参数，使得控制参数组和对应的流出液参数组成一组样本数据。

步骤S1B：对每一样本组，基于该样本组的样本数据训练一网络模型。

具体而言，在一些具体实现中，所述网络模型为神经网络模型，所述神经网络模型采用误差反向传递算法训练。本发明并非以此为限制，其它网络模型(诸如长短时记忆网络、多种神经网络模型的组合等)和训练算法也在本发明的保护范围之内。

在一些优选例中，为了减少模型复杂度，提高模型训练效率，可以采用如图3所示的神经网络模型。图3所示的神经网络模型包括输入阵列301(控制参数组)，输入节点层302(对应于输入阵列301)、隐含层303以及输出层304(用于输出估计流出液参数)。其中，输入节点层302包括与输入阵列的输入特征相同个数的神经元节点。隐含层303包括与输入节点层相同个数的神经元节点。输出层304仅包括一个神经元节点。相邻层的神经元节点通过权重值连接，而同层神经元节点之间和隔层神经元节点之间无连接。为了使神经网络模型能够实现设想的功能，本实施例中对神经网络进行训练，网络自动调整连接神经元的权重值大小，使每个连接权值都接近于“理想状态”。

图3所示的三层神经网络模型的算法可以采用如下公式表达：

y_a＝F(∑x_i,k-1*w_ij+b_j)

其中，x_i,k-1是k层第i个神经元节点的输入值，y_a是k层第j个神经元节点的输出值，w_ij是神经元节点i与神经元节点j的连接权重，b_j是神经元节点j的偏置，F()是神经网络的传递函数。在本实施例中，传递函数可以为sigmoid函数：

F(x)＝[1+tanh(x/x₀)]/2

其中，x₀是控制斜率的常数，自变量x为该神经元节点的输入值总和。

具体而言，本实施例可以采用误差反向传播训练算法对上述神经网络模型进行训练。其基本思路是：根据目前网络的预报结果与理论值的差别，从后向前调整每两层神经元的连接权值。训练过程包括：用较小的随机数对网络权值和节点阈值赋值，进行初始化；输入一个样本数据，用现有的权值和阈值“前向”计算得到输出模式；根据样本数据的教师信号(理想输出)和现在输出，求出误差函数值；用误差函数值计算得到一系列数值从输出层到输入层反向逐层调整权值和阈值，是本次输出满足要求。神经网络学习时要输入训练样本，每输入一次全部训练样本成为一个训练周期，学习要一个周期一个周期地进行，直到目标函数达到最小值或小于某一给定值。

步骤S1C：对每一样本组，基于所训练的网络模型，获得该样本组的初始流出液参数和控制参数组的关联关系。

由此，通过不同初始流出液参数的网络模型的训练，以对应获得不同初始流出液参数和控制参数组的关联关系(也可以称之为响应关系)。

具体而言，本发明可以提供不同的关联关系的实现。

在一些实施例中，可以直接使初始流出液参数和控制参数组关联，从而可以直接根据初始流出液参数查找并获得关联的控制参数组，无需经过中间转换的步骤。

在该实施例中，上述步骤S1C可以包括：将多组候选控制参数组输入所述网络模型以获得对应的估计流出液参数；将估计流出液参数位于预定范围内的至少一组候选控制参数组作为关联该样本组的初始流出液参数的控制参数组。具体而言，由于本案中控制参数组中的控制参数数量相对不多，从而可以依据安全范围内的各控制参数进行排列组合，从而将所有可能形成的控制参数组作为候选控制参数。由此，通过训练过的网络模型，无需实际对干眼治疗装置进行控制，减少实验时间，大大提高获得初始流出液参数和控制参数组的关联关系的效率。进一步地，上述的预定范围为达到治疗效果的流出液参数的预定范围。当候选控制参数组输入所述网络模型以获得对应的估计流出液参数位于预定范围内，则可以预测该候选控制参数组可以达到治疗效果，由此，可以作为该初始流出液参数关联的控制参数组进行使用。

在另一些实施例中，为了灵活匹配和调整控制参数组的各控制参数，可以使初始流出液参数和控制参数组通过函数响应关系进行关联，从而可以根据初始流出液参数查找对应的函数响应关系，并根据初始流出液参数和函数响应关系，计算获得对应的控制参数。由此，通过函数响应关系的储存灵活的获得单个控制参数。除此之外，相较于直接储存关联的控制参数组，通过函数响应关系的储存还可以减少系统储存容量。

在该实施例中，上述步骤S1C可以包括：将多组候选控制参数组输入所述网络模型以获得对应的估计流出液参数；获取估计流出液参数位于预定范围内的至少一组候选控制参数组作为待计算候选控制参数组；计算所述初始流出液参数与所述待计算候选控制参数组的函数响应关系，所述函数响应关系包括所述初始流出液参数与每一控制参数的函数关系；将所述函数响应关系作为所述初始流出液参数和控制参数组的关联关系。

具体而言，与上一实施例类似，由于本案中控制参数组中的控制参数数量相对不多，从而可以依据安全范围内的各控制参数进行排列组合，从而将所有可能形成的控制参数组作为候选控制参数。上述的预定范围为达到治疗效果的流出液参数的预定范围。当候选控制参数组输入所述网络模型以获得对应的估计流出液参数位于预定范围内，则可以预测该候选控制参数组可以达到治疗效果，由此，可以将该候选控制参数组对应的参数提取出来，结合初始流出液参数，代入设定的函数关系，从而基于函数关系中可变参数的确定，获得初始流出液参数和各控制参数的关联关系。

进一步地，在上述实施例中，所述初始流出液参数与每一控制参数的函数关系按如下公式表示：

C＝a₀+b*log[(D_i-D_iair/D_imax)]，

由此，在该实施例中，可以储存初始流出液参数和对应的控制参数的函数关系，从而在实际控制是，根据初始流出液参数获取各控制参数的函数关系，并将初始流出液参数代入各函数关系以计算获得对应的控制参数。在一些实施例中，不同控制参数的函数关系可以按组进行储存。例如，对每一初始流出液参数，可以获得多组函数关系，每一函数关系组可以对应计算获得一组控制参数组。在一些变化例中，可以无需按组储存不同控制参数的函数关系，由此，对每一初始流出液参数，对应不同控制参数，可以获得多个函数关系，根据计算获得控制参数，可以通过排列组合获得多组控制参数组。

以上仅仅是示意性地描述本发明提供的控制系统，本发明并非以此为限制。

在本发明的一个优选例中，控制系统可以对如下的干眼治疗装置进行控制。在该优选例中，所要控制的干眼治疗装置综合利用加热，冲洗，抽吸和挤压等方式，以达到疏通睑板腺的目的，最大程度地促进了睑板腺功能的恢复，从而能够缓解干眼所带来的不适，避免干眼对眼部所带来的伤害。相较于现有技术中，仅通过眼杯加热来溶解睑板腺堵塞物的技术方案，通过优先利用液体进行冲洗，结合加热挤压按摩等方式，以能够降低工作温度，无需对液体加热至过高的温度即可实现睑板腺堵塞物的溶解和清洁，从而降低睑板腺灼伤甚至发炎的可能性；同时，无需将加热元件设置在眼杯内，从而大量电磁波对眼睛可能造成不可逆的损伤。

对此，可以参见图4和图5，图4是本发明实施例的干眼治疗装置的立体透视图；图5是本发明实施例的干眼治疗装置的截面图；

在图4和图5的实施例中，干眼治疗装置包括眼杯1、进液管13以及出液管14。

眼杯1的杯状部10定位在患者眼睑(参考图3附图标记221和222所表示的上眼睑和下眼睑)与患者眼球(参考图3附图标记21)之间。所述眼杯1的杯状部10包括第一侧面101和第二侧面102。所述第一侧面101朝向患者眼睑221和222。所述第二侧面102朝向患者眼球21。

具体而言，当杯状部10定位在患者眼睑221和222与患者眼球21之间时，所述第一侧面101接触患者眼睑221和222的内侧，所述第二侧面102接触患者眼球21的巩膜接触，同时，第二侧面102避免与患者眼球21的角膜直接接触以免损伤角膜。

所述眼杯1的杯状部10具有空腔12，且所述第一侧面101设置有联通所述空腔12的多个通孔111以及112。

进液管13联通所述空腔12，以向所述空腔12提供液体。出液管14联通所述空腔12，以自所述空腔12抽取液体。

由此，液体可以从进液管13进入空腔12，并通过通孔111自第一侧面101流出，从而与患者眼睑221和222接触。患者眼睑221和222内侧的液体，可以通过第一侧面101的通孔112流入空腔12，并由出液管14抽取，从而通过液体实现患者眼睑221和222堵塞物的溶解和冲洗。

在本发明的一些实施例中，眼杯1的杯状部10的空腔12可以包括在所述空腔12内不联通的第一空腔121以及第二空腔122。所述进液管13仅与所述第一空腔121联通。所述出液管14仅与所述第二空腔122联通。对应地，所述第一侧面101设置的多个通孔包括联通所述第一空腔121的第一通孔111以及联通所述第二空腔122的第二通孔112。

由此，从进液管13进入的液体到达第一空腔121，经由第一侧面101的第一通孔111流出，以与患者患者眼睑221和222接触。患者眼睑221和222内侧的液体，可以通过第一侧面101的第二通孔112流入第二空腔122，并由出液管14抽取。第一空腔121和第二空腔122在空腔12内不联通，从而干净的液体和冲洗过眼睑的液体不会在腔体12内混合，从而达到较好的溶解接触和冲洗效果。

在本发明的一些实施例中，所述第一空腔121与所述第二空腔122之间通过封闭环状件123隔断，并使所述第一空腔121环绕所述第二空腔122。具体而言，封闭环状件123例如可以为设置在空腔12内的O型圈，本发明并非以此为限制，其它形状的隔断也在本发明的保护范围之内。进一步地，为了优化液体对患者眼睑的溶解接触和冲洗效果，使得第一空腔121环绕所述第二空腔122，从而第一侧面101的第一通孔111相较于第二通孔112设置在第一侧面101径向外侧，通过进液管13进入的液体可以自第一通孔111首先接触患者眼睑的径向外侧，并可由于出液管14的负压，流至患者眼睑的径向内侧，从而通过第二通孔112，被出液管14抽出。由此，可以增大液体与患者眼睑的接触面积。本发明并非以此为限制，使得第二空腔122环绕第一空腔121、第一空腔121和第二空腔122的其它位置关系也在本发明的保护范围之内。

在本发明的一些实施例中，干眼治疗装置还可以包括负压装置(参见图6标号32)。负压装置32连接于所述出液管14，以向出液管14提供负压，实现抽吸的功能，供所述出液管14自所述空腔12(第二空腔122)抽取液体。具体而言，负压装置32用于在睑板腺附近提供负压，从而由进液管13进入接触睑板腺液体、由液体接触溶解的睑板腺堵塞物、睑板腺自行排出的分泌物的混合液体，可以经由负压装置32提供的负压，进入空腔12(第二空腔122)，并由出液管14流出，从而实现抽吸的功能。进一步地，可以通过负压装置32实现出液管14的负压控制，便于对液体抽取的时间、抽取的速度等进行控制，从而对液体与患者眼睑的接触时间等进行控制，提高干眼治疗效果。

在本发明的一些实施例中，干眼治疗装置还可以包括温度控制装置(参见图6标号31)。温度控制装置31连接于所述进液管13，以向所述进液管13提供经温度控制的液体。由此，可以通过温度控制装置31对接触患者眼睑的液体进行加热控制，无需在眼杯1的杯状部10(如空腔12内)设置加热器件，避免加热器件离患者眼睑/眼球过近产生大量电磁波，从而对眼睛可能造成不可逆的损伤。同时，相比仅仅在眼杯1的杯状部10设置加热器件溶解眼睑堵塞物的方案，通过加热的液体能够获得更好的堵塞物溶解效果。从而无需使用过高的温度，此外，相比对眼杯1的设置加热器件，液体温度能够在达到更好效果的同时，降低工作温度，从而降低睑板腺灼伤甚至发炎的可能性。

在本发明的一些实施例中，所述眼杯1包括连接于所述第二侧面102的握持部15。握持部15便于医护人员操作，以将眼杯1的杯状部10定位在患者眼睑221和222与患者眼球21之间。

在上述实施例中，所述干眼治疗装置还可以包括挤压单元。挤压单元连接于所述握持部15，且当所述眼杯1的杯状部10定位在患者眼睑221和222与患者眼球21之间时，所述挤压单元位于患者眼睑221和222的外侧以于患者眼睑221和222的外侧向患者眼睑221和222提供挤压力。由此，可以通过挤压单元实现对患者眼睑221和222的挤压和按摩。

下面结合图6至图8描述本发明实施例提供的挤压单元。图6是本发明实施例的干眼治疗装置的示意图；图7是本发明实施例的护板的示意图；图8是本发明实施例的气囊的示意图。

挤压单元可以包括护板311和312以及气囊321和322。具体而言，挤压单元可以包括作用于上眼睑221的上护板311和上气囊321；以及作用于下眼睑222的下护板312和下气囊322。在本实施例中，挤压单元的上护板311和下护板312相互独立设置，挤压单元的上气囊321和下气囊322也可以相互独立设置。在另一些实施例中，挤压单元的上护板311和下护板312可以一体成型，或者连接在一起以形成同一部件。在又一些实施例中，挤压单元的上气囊321和下气囊322也可以一体成型，或者连接在一起以形成同一部件。本发明可以实现更多的变化方式，在此不予赘述。

具体而言，以上护板311为例对护板的结构进行说明。下护板312的结构可以与上护板311的结构类似，在此不予赘述。上护板311包括第一连接部3111以及定型部3112。所述第一连接部3111连接于所述握持部15。具体而言，第一连接部3111可以采用可拆卸的方式连接于所述握持部15。如图7和图5所示，握持部15可以设置有供第一连接部3111卡合的缺口，由此实现第一连接部3111和握持部15的连接。其它的连接方式也在本发明的保护范围之内。所述定型部3112设置有进气口3113以及连接舌3114。

具体而言，以上气囊321为例对气囊的结构进行说明。下气囊322的结构可以与上气囊321的结构类似，在此不予赘述。上气囊321包括第二连接部3211以及气囊部3212(同样的，下气囊322也包括第二连接部3221以及气囊部3222)。所述第二连接部3211套接于所述定型部3112以由定型部3112支撑定型。具体而言，第二连接部3211可以设置有与连接舌3114对应的通孔，从而连接舌3114穿入第二连接部3211对应的通孔，以实现定位连接。本发明并非以此为限制，其它的定位连接方式也在本发明的保护范围之内。所述气囊部3212紧贴患者眼睑外侧，所述定型部3112的进气口3113联通所述气囊部3212以通过所述进气口3113向所述气囊部3212充气。由此，调节气囊部3212的大小，以于患者眼睑的外侧向患者眼睑提供挤压力。

进一步地，在本发明的一些实施例中，上护板311和下护板312可以由塑料材料制成，以具有固定成型的形状。上气囊321和下气囊322可以由硅胶材料制成，从而能够通过气体控制其气囊部3212的大小。

具体而言，继续参见图6，挤压单元可以连接至气体控制装置33，从而通过气体控制装置33对上气囊321和下气囊322进行充气和压力控制，从而实现对患者眼睑221和222的挤压和按摩的控制。

在本发明的一些实施例中，干眼治疗装置还可以包括控制系统(参见图6标号34)。控制系统34配置成控制干眼治疗装置的控制参数，例如采用如图1至图3所示的方式进行控制。所述控制参数包括所述进液管的流速、负压装置的负压、挤压单元的压力、温度控制装置的温度中的一项或多项。具体而言，控制系统34可以与温度控制装置31、负压装置32、气体控制装置33通信连接，从而实现对温度控制装置31、负压装置32、气体控制装置33的控制。所述的通信连接包括但不限于各类无线连接和有线连接方式。

控制系统34还可以包括流出液参数分析装置3E，传感器单元(例如，负压传感器3A、正压传感器3B、温度传感器3C、流速传感器3D)。各传感器单元可以配置成与所述控制系统34相通信。此处所述的通信包括但不限于各类无线连接和/或有线连接的通讯方式。传感器单元可以包括负压传感器3A、正压传感器3B、温度传感器3C、流速传感器3D中的一个或多个传感器从而感测对应的干眼治疗装置的控制参数。具体而言，传感器单元可以按需设置和安装，本发明并非此为限制。由此，控制系统34可以通过传感器单元获得的干眼治疗装置实际控制参数，从而实现对温度控制装置31、负压装置32、气体控制装置33的控制。

以上仅仅是示意性地描述本发明的控制系统控制干眼治疗装置运行的流程，本发明并非以此为限制。

以上仅仅是示意性地描述本发明的各个实施方式，各实施方式可以单独或组合来使用，本发明并非以此为限制，在不违背本发明构思的前提下，各部件的数量、形状、安装方式的变化皆在本发明的保护范围之内。

本发明所提供的干眼治疗装置，综合运用加热，冲洗，抽吸和挤压等方式，最大限度地去除堵塞睑板腺的物质，并且避免直接在眼杯加热对眼睛的负面作用，以更精确、更科学的仪器来解决干眼病患者无法按自生具体情况获得稳定物理治疗的困境。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述干眼治疗装置由多个控制参数进行控制，所述控制系统包括：

2.如权利要求1所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述干眼治疗装置连接有多个传感器单元以及流出液参数分析装置，多个所述传感器单元用于实时检测所述干眼治疗装置的控制参数，所述流出液参数分析装置用于实时检测所述流出液参数，多个所述传感器单元以及所述流出液参数分析装置与所述控制系统通讯连接。

3.如权利要求1所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述控制参数组与所述初始流出液参数的关联关系通过如下方式获得：

对每一样本组，基于该样本组的样本数据训练一网络模型；

4.如权利要求3所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，对每一样本组，基于所训练的网络模型，获得该样本组的初始流出液参数和控制参数组的关联关系包括：

5.如权利要求3所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，对每一样本组，基于所训练的网络模型，获得该样本组的初始流出液参数和控制参数组的关联关系包括：

6.如权利要求5所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述初始流出液参数与每一控制参数的函数关系按如下公式表示：

C＝a₀+b*log[(D_i-D_iair/D_imax)]，

7.如权利要求3所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述网络模型为神经网络模型，所述神经网络模型采用误差反向传递算法训练。

8.如权利要求1所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述控制参数确定模块确定多组控制参数组时，所述控制模块配置成：

步骤A：自所述多组控制参数组选取一组控制参数组；

步骤C：自所述干眼治疗装置获取流出液参数；

步骤D：判断所述流出液参数是否位于预定范围内；

9.如权利要求8所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述步骤A包括：

10.如权利要求1至9任一项所述的干眼治疗装置的控制系统，其特征在于，所述干眼治疗装置包括如下装置中的一个或多个装置：

冲洗装置，配置成由液体流速参数控制，以冲洗患者眼睑；

抽吸装置，配置成由抽吸压力参数控制，以自所述冲洗装置抽取液体，

其中，所述流出液参数为流出液脂含量，所述初始流出液参数为经由初始控制参数组控制所述干眼治疗装置后，自所述干眼治疗装置获取的流出液参数，所述控制参数组包括温度参数、挤压压力参数、液体流速参数、抽吸压力参数中的多个控制参数。