CN117204804A - 一种便携式儿童眼科检查仪 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种便携式儿童眼科检查仪，包括：照明光路，用于进行光照补偿，帮助捕捉眼前节图像和红光反射图像，设置在外壳内部；成像光路，用于采集眼前节图像和红光反射图像，设置在外壳内部；电源模块，用于实现供电，设置在外壳内部；系统控制模块，用于实现按钮与控制部件之间的交互，设置在外壳内部；图像存储和传输模块，用于实现采集图像的存储和传输，设置在外壳内部；操作模块，用于实现图像采集过程中的调节、拍摄和处理操作，设置在外壳表面。上述技术方案通过构建部分重合的照明光路和成像光路，实现观测图像与采集图像的一致性，节省了空间，兼具小巧、操作简单、制造成本低等优点，能够满足先天性白内障大范围筛查的工作需求。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种便携式儿童眼科检查仪。
背景技术
儿童是文明的生命传承，而视觉是儿童认知世界、了解世界的重要途径。儿童视力障碍和盲是全球性的重要公共卫生问题，更是关系国家和民族未来的大问题。依据世界卫生组织(World Health Organization,WHO)的估计，2010年时全球有140万失明儿童，1900万14周岁以下的儿童患有视力障碍。在WHO提出的“2020年消灭可治疗盲”的目标中，控制儿童盲被视为高度优先的事项！先天或后天发生眼疾不仅是儿童自身的不幸，同时也给家庭和社会带来巨大的情感和经济负担。据统计，大约一半的儿童盲是可防可治的，而且许多与儿童盲相关的疾病同时也是造成儿童死亡的原因。因此，及早发现并给予合适的干预治疗，不仅能阻止儿童盲发生，还能挽救幼小的生命。
WHO提出的“2020年消灭可治疗盲”报告中，白内障是我国儿童的首要致盲眼病，也是首要可治疗儿童盲的病因。我国先天性白内障发病率约为4‰，在婴儿中发病率约为0.2‰～0.5‰，约占新生儿致盲性眼病的30％。研究表明，人类的视觉发育关键期在出生后7岁以内，这个时期内的形觉剥夺不能得到及时的治疗，将造成永久性的视力损害。对于儿童白内障的治疗时机，单眼白内障的最佳手术时机是出生后4至6周以内，而双眼白内障的最佳治疗时机是出生后8周以内。早期发现、早期治疗是决定儿童白内障术后视觉康复和生活质量的关键。
2018年，中国妇幼保健协会儿童眼保健专业委员会儿童眼病筛查学组发表的“关于新生儿先天性白内障筛查的专家共识”中，建议将红光反射作为新生儿先天性白内障筛查的主要手段。临床上，红光反射由眼科医生持直接眼底镜检查在约20cm检查距离照射婴幼儿瞳孔区，通过观察瞳孔区的反射光，辨别是否存在以白内障为主的致盲性眼病。现实是基层儿童眼保健医生缺乏眼科相关临床经验和技术支持，导致我国大部分地区的儿童眼健康筛查工作未能得到很好的实施。
有资料显示，现有技术中，国内由中山大学眼科中心研发的基于深度学习的先天性白内障诊疗平台CC-Crusier，其对先天性白内障诊断的准确性堪比眼科医生。不过，该平台造价高昂、体积大，并不适用于大规模的筛查工作。上述两种眼科检查仪使用灵活性差，因为是台式机，在调整好的情况下，调整后的检查仪已经为一个整机，只供使用者进行操作，而眼科医生在操作中对患者的眼底或眼前节的诊断过程需要多步操作，仪器的轮换使用，仪器长时间的测试对患者的眼睛会造成更加严重的视觉疲劳，不利于诊断出精确的检查结果。
中国专利文献CN103110401A公开了一种“眼科多功能检查仪”。包括机座、机头和机身，所述机座、机头和机身组合为L型一体结构，所述机座内部设置有一电池，所述机座上端设置有第一电路控制线路端口，所述机头左端设置有第二电路控制线路端口，所述机头的内部安装有一红外接收的数码相机，所述机身内部设置有一控制电路板，所述机身上部设置有电源开关、快门按钮、红外光亮度调节按钮和调焦按钮；所述控制电路板分别与电池、电源开关、快门按钮、红外光亮度调节按钮和调焦按钮电连接，所述快门按钮连接数码相机。上述技术方案采用外装裂隙灯进行光照补偿，结构繁琐不便携，同时光照和成像之间存在路径区别导致观察图像与采集图像之间存在区别。
发明内容
本发明主要解决原有的技术方案结构繁琐不便携，同时光照和成像之间存在路径区别导致观察图像与采集图像之间存在区别的技术问题，提供一种便携式儿童眼科检查仪，通过构建部分重合的照明光路和成像光路，实现观测图像与采集图像的一致性，使得工作人员对眼前节图像和红光反射图像有准确判断，同时节省了空间，兼具小巧、操作简单、制造成本低等优点，能够满足先天性白内障大范围筛查的工作需求。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括:照明光路，用于进行光照补偿，帮助捕捉眼前节图像和红光反射图像，设置在外壳内部；
成像光路，用于采集眼前节图像和红光反射图像，设置在外壳内部；
电源模块，用于实现供电，设置在外壳内部；
系统控制模块，用于实现按钮与控制部件之间的交互，设置在外壳内部；
图像存储和传输模块，用于实现采集图像的存储和传输，设置在外壳内部；
操作模块，用于实现图像采集过程中的调节、拍摄和处理操作，设置在外壳表面。
作为优选，所述的照明光路包括按顺序依次设置的视网膜物镜、调焦镜、中空反射镜、孔径光阑盘和LED光源，所述调焦镜与系统控制模块相连，所述孔径光阑盘与系统控制模块相连。成像光路与照明光路共轴，由中空反射镜分割。通过孔径光阑调节按钮选择对应的孔径，再通过调焦按钮调整图像清晰度，在图像最清晰时按下拍摄按钮，获取图像。
作为优选，所述的孔径光阑盘通过调节孔与系统控制模块相连，所述孔径光阑盘上设有大孔径和小孔径。孔径光阑盘设有2个孔径光阑，大孔径用于眼前节的整体照明，而小孔径用于拍摄眼底红光反射时照明瞳孔区。
作为优选，所述的成像光路包括按顺序依次设置的视网膜物镜、调焦镜、中空反射镜、成像物镜和成像CCD，所述成像CCD与显示屏相连。成像光路与照明光路共轴，由中空反射镜分割。
作为优选，所述的电源模块包括设置在检查仪底部的充电模块、设置在充电模块上方手柄处的电池和设置在充电模块侧面的电池充电接口，所述充电模块分别与电池、电池充电接口、系统控制模块相连。电源模块锂电池容量要求1000mA以上，被安装在手柄里，可由USB2.0接口数据线连接电脑或者220V-5V电源配适器进行充电，为光源和成像模块供电。
作为优选，所述的图像存储和传输模块包括存储单元、传输单元和SD卡槽，所述图像存储和传输模块与显示屏相连。传输模块包含无线局域网Wi-Fi模块和蓝牙模块，用户可通过无线局域网Wi-Fi或蓝牙连接至计算机或手机端。
作为优选，所述的操作模块包括显示界面操作按钮、调焦按钮、孔径光阑调节按钮和拍摄按钮，所述显示界面操作按钮通过系统控制模块与显示器相连、所述调焦按钮通过系统控制模块与调焦镜相连，所述孔径光阑调节按钮通过系统控制模块与孔径光阑盘上的调节孔相连，所述和拍摄按钮通过系统控制模块与成像CCD相连。
本发明的有益效果是：通过构建部分重合的照明光路和成像光路，实现观测图像与采集图像的一致性，使得工作人员对眼前节图像和红光反射图像有准确判断，同时节省了空间，兼具小巧、操作简单、制造成本低等优点，能够满足先天性白内障大范围筛查的工作需求。
附图说明
图1是本发明的一种正面结构示意图。
图2是本发明的一种侧面结构示意图。
图3是本发明的一种光路原理图。
图4是本发明的一种孔径光阑盘结构示意图。
图中1外壳，2显示屏，3电池，4显示界面操作按钮，5调焦按钮，6孔径光阑调节按钮，7拍摄按钮，8SD卡槽，9电池充电接口，10视网膜物镜，11调焦镜，12中空反射镜，13孔径光阑盘，13.1大孔径，13.2小孔径，13.3调节孔，14LED光源，15成像物镜，16成像CCD，17充电模块，18系统控制模块，19图像存储和传输模块，20操作模块。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种便携式儿童眼科检查仪，如图1、图2所示，包括外壳1和设置在外壳1内部的照明光路、成像光路、电源模块、系统控制模块18、图像存储和传输模块19，还包括设置在外壳1表面的操作模块20。照明光路用于进行光照补偿，帮助捕捉眼前节图像和红光反射图像，成像光路用于采集眼前节图像和红光反射图像，电源模块用于实现供电，系统控制模块18用于实现按钮与控制部件之间的交互，图像存储和传输模块19用于实现采集图像的存储和传输，操作模块20用于实现图像采集过程中的调节、拍摄和处理操作。
如图3所示，照明光路包括按顺序依次设置的视网膜物镜10、调焦镜11、中空反射镜12、孔径光阑盘13和LED光源14，所述调焦镜11与系统控制模块18相连，所述孔径光阑盘13与系统控制模块18相连。成像光路与照明光路共轴，由中空反射镜分割。通过孔径光阑调节按钮选择对应的孔径，再通过调焦按钮调整图像清晰度，在图像最清晰时按下拍摄按钮，获取图像。
如图4所示，孔径光阑盘13通过调节孔13.3与系统控制模块18相连，所述孔径光阑盘13上设有大孔径13.1和小孔径13.2。孔径光阑盘设有2个孔径光阑，大孔径用于眼前节的整体照明，而小孔径用于拍摄眼底红光反射时照明瞳孔区。
成像光路包括按顺序依次设置的视网膜物镜10、调焦镜11、中空反射镜12、成像物镜15和成像CCD16，所述成像CCD16与显示屏2相连。成像光路与照明光路共轴，由中空反射镜分割。通过孔径光阑调节按钮选择对应的孔径，再通过调焦按钮调整图像清晰度，在图像最清晰时按下拍摄按钮，获取图像。
电源模块包括设置在检查仪底部的充电模块17、设置在充电模块17上方手柄处的电池3和设置在充电模块17侧面的电池充电接口9，所述充电模块17分别与电池3、电池充电接口9、系统控制模块18相连。电源模块锂电池容量要求1000mA以上，被安装在手柄里，可由USB2.0接口数据线连接电脑或者220V-5V电源配适器进行充电，为光源和成像模块供电。
图像存储和传输模块19包括存储单元、传输单元和SD卡槽8，所述图像存储和传输模块19与显示屏2相连。图像将自动存储于SD卡，传输模块包含无线局域网Wi-Fi模块和蓝牙模块，用户可通过无线局域网Wi-Fi或蓝牙连接至计算机或手机端。
操作模块20包括显示界面操作按钮4、调焦按钮5、孔径光阑调节按钮6和拍摄按钮7，所述显示界面操作按钮4通过系统控制模块18与显示器2相连、所述调焦按钮5通过系统控制模块18与调焦镜11相连，所述孔径光阑调节按钮6通过系统控制模块18与孔径光阑盘13上的调节孔13.3相连，所述和拍摄按钮7通过系统控制模块18与成像CCD16相连。
在拍摄前，输入用户的个人信息，包括年龄、性别、联系人姓名、联系方式、联系地址等信息，保存后，选择眼别右眼/左眼，最后点击开始拍摄。上述操作通过LED屏显示界面操作按钮完成。通过孔径光阑调节按钮选择对应的孔径，再通过调焦按钮调整图像清晰度，在图像最清晰时按下拍摄按钮，获取图像，图像将自动存储于SD卡。用户可选择需要传输的图像，通过WiFi或者蓝牙传输至电脑或者手机端，亦可通过读卡器读取SD卡上的数据批量传输。
以先天性白内障病例为例，在眼底红光反射图像中表现形态各异的阴影，但是根据白内障的分型，该阴影混浊区域可以存在晶状体的任意部位，可以是前皮质、核、后皮质、后囊膜等。另外，视网膜病变和角膜病变亦可以有类似的阴影存在。于是，拍摄眼前节图像以进一步明确该病变的具体位置。因此，本项目拟制定儿童眼病筛查的新技术标准，以眼底红光反射为初筛，对存在病变的患儿辅以眼前节照相二次确认。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了照明光路、成像光路等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，包括:
照明光路，用于进行光照补偿，帮助捕捉眼前节图像和红光反射图像，设置在外壳(1)内部；
成像光路，用于采集眼前节图像和红光反射图像，设置在外壳(1)内部；
电源模块，用于实现供电，设置在外壳(1)内部；
系统控制模块(18)，用于实现按钮与控制部件之间的交互，设置在外壳(1)内部；
图像存储和传输模块(19)，用于实现采集图像的存储和传输，设置在外壳(1)内部；
操作模块(20)，用于实现图像采集过程中的调节、拍摄和处理操作，设置在外壳(1)表面。
2.根据权利要求1所述的一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，所述照明光路包括按顺序依次设置的视网膜物镜(10)、调焦镜(11)、中空反射镜(12)、孔径光阑盘(13)和LED光源(14)，所述调焦镜(11)与系统控制模块(18)相连，所述孔径光阑盘(13)与系统控制模块(18)相连。
3.根据权利要求2所述的一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，所述孔径光阑盘(13)通过调节孔(13.3)与系统控制模块(18)相连，所述孔径光阑盘(13)上设有大孔径(13.1)和小孔径(13.2)。
4.根据权利要求1所述的一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，所述成像光路包括按顺序依次设置的视网膜物镜(10)、调焦镜(11)、中空反射镜(12)、成像物镜(15)和成像CCD(16)，所述成像CCD(16)与显示屏(2)相连。
5.根据权利要求1所述的一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，所述电源模块包括设置在检查仪底部的充电模块(17)、设置在充电模块(17)上方手柄处的电池(3)和设置在充电模块(17)侧面的电池充电接口(9)，所述充电模块(17)分别与电池(3)、电池充电接口(9)、系统控制模块(18)相连。
6.根据权利要求1所述的一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，所述图像存储和传输模块(19)包括存储单元、传输单元和SD卡槽(8)，所述图像存储和传输模块(19)与显示屏(2)相连。
7.根据权利要求3所述的一种便携式儿童眼科检查仪，其特征在于，所述操作模块(20)包括显示界面操作按钮(4)、调焦按钮(5)、孔径光阑调节按钮(6)和拍摄按钮(7)，所述显示界面操作按钮(4)通过系统控制模块(18)与显示器(2)相连、所述调焦按钮(5)通过系统控制模块(18)与调焦镜(11)相连，所述孔径光阑调节按钮(6)通过系统控制模块(18)与孔径光阑盘(13)上的调节孔(13.3)相连，所述和拍摄按钮(7)通过系统控制模块(18)与成像CCD(16)相连。
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