KR101662775B1 - 안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 각막 또는 결막의 온도 변화를 측정하여 안구건조증 여부를 진단할 수 있는 안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법에 관한 것이다.
상기 과제 해결을 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 안구건조증 진단 장치는, 열화상 카메라; 및 컨트롤러 (controller) 를 포함하고, 상기 컨트롤러는, 상기 열화상 카메라로부터 획득된 눈의 온도에 기초하여 안구건조증을 진단하기 위한 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.

Description

안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법 {APPARATUS FOR DIAGNOSING DRY EYE SYNDROME AND METHOD FOR DIAGNOSING DRY EYE SYNDROME USING THE SAME}

본 발명은 드라이 아이 써모그래피 (Dry Eye Thermography) 를 이용한 안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 각막 또는 결막의 온도 변화를 측정하여 안구건조증 여부를 진단할 수 있는 안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법에 관한 것이다.

우리 눈은 크게 안구 (眼球) 와 눈 부속기관으로 나뉜다. 안구는 외막, 중막, 내막 및 내용물을 포함하며, 눈 부속기관은 안와, 결막 등을 포함한다. 이 중에서 외막과 결막은 눈과 외계 (外界) 가 접하는 경계부를 이룬다.

각막 (角膜, cornea) 은 안구의 표면을 차지하는 투명한 막이다. 그리고, 결막 (結膜, conjunctiva) 은 안구 (眼球) 와 안검 (眼瞼, 또는 눈꺼풀) 을 결합하는 점막으로, 안검결막 (眼瞼結膜, conjunctiva palpebrarum) 과 안구결막 (眼球結膜, bulbar conjunctiva) 으로 구별된다. 한편, 각막과 안구결막의 이행부를 각막연 (角膜緣) 이라 하며, 안구결막과 안검결막의 이행부를 원개결막 (圓蓋結膜) 이라 한다.

한편, 안검결막에 있는 마이봄 (meibomian) 샘에서는 눈물의 최외곽층인 지방층을 이루는 지방질이 분비된다. 이때, 마이봄샘의 온도가 정상보다 낮을 경우, 마이봄샘의 샘구멍이 닫히게 되어 지방질이 원활하게 분비되지 않게 된다. 이로 인하여, 눈물의 최외곽층의 지방량이 감소함에 따라 눈물의 수성층이 정상보다 빠르게 증발되는 안구건조증이 생기게 된다. 이러한 안구건조증은, 건성안증후군 또는 눈마름증후군이라고도 불리며, 눈물막 또는 각막 표면의 변화에 의해 발생할 수 있는 다인성 질환이다.

이러한 안구건조증을 진단하는 방법으로는 대표적으로 누액층 파열 시간 (Tear break-up time; TBUT) 검사법이 있다. TBUT 검사법은, 각막의 표면에 플루레신 (fluorescence) 용액과 같은 염색약을 넣어, 눈물이 분비된 후 각막의 표면을 흐를 때 정상적으로 각막 전체를 적셔주는지 여부 또는 적셔진 각막의 표면이 얼마나 빨리 마르는지를 현미경으로 검사하여 그 시간을 기준으로 안구건조증 여부를 판단하는 방법이다.

그러나, TBUT 검사법의 경우, 검사 시간이 15초 이내로 짧은 편이지만, 판단 과정에서 검사자의 주관이 개입되어 오차가 발생할 수 있고, 검사 조건에 따라 진단 결과가 달라지는 등의 문제점이 있다. 또한, TBUT 검사법에 사용되는 플루레신 용액이 안감염을 유발할 수 있어 안전상에 있어서도 문제점이 있다.

또 다른 안구건조증 진단 방법으로 셔머 검사법 (Schirmer's test) 이 있다. 셔머 검사법은 하결막낭에 종이 띠를 끼워 넣고 눈물이 나오는 양을 재는 방법이다. 그러나, 셔머 검사법은, 환자의 결막의 신경, 민감도에 따라 눈물이 과도하게 많이 나오는 경우가 있어 객관성이 떨어질 수 있다.

이와 같은 종래의 안구건조증 진단 방법은, 환자의 안구에 용액을 넣거나 종이를 넣는 등의 침습적인 방법으로써 환자에게 거부 반응을 일으키고 진단 결과가 객관적이지 못한 문제점이 있다. 따라서, 비접촉 방식이면서 객관적인 판단이 가능한 안구건조증 진단 장치 또는 진단 방법이 요구된다.

US2014-0016093A1 공보 "APPARATUSES AND METHODS FOR DETERMINING TEAR FILM BREAK-UP TIME AND/OR FOR DETECTING LID MARGIN CONTACT AND BLINK RATES, PARTICULARY FOR DIAGNOSING, MEASURING, AND/OR ANALYZING DRY EYE CONDITIONS AND SYMPTOMS　" (2014.1.16)

본 발명은 전술한 종래의 안구건조증 진단 장치 또는 진단 방법의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 드라이 아이 써모그래피 (Dry Eye Thermography) 를 이용하여 측정된 각막, 안구결막 또는 안검결막의 온도 변화로부터 안구건조증 여부를 진단함으로써 비접촉 방식으로 객관적인 진단이 가능한 안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명의 과제는 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 안구건조증 진단 장치는, 열화상 카메라; 및 컨트롤러 (controller) 를 포함하고, 컨트롤러는, 열화상 카메라로부터 획득된 눈의 온도에 기초하여 안구건조증을 진단하기 위한 정보를 산출하는 것을 특징으로 한다.

상기 열화상 카메라는, 각막, 안구결막 및 안검결막 중 어느 하나의 표면 온도를 획득하는 것을 특징으로 하는, 안구건조증 진단 장치.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 정보는, 일정 시간 동안 획득된 온도의 평균 변화율인 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 열화상 카메라의 입광부에 배치되는 마이크로 렌즈 (micro lens) 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 정보를 외부에 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 열화상 카메라의 입광부 측에 배치되는 턱받이를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 열화상 카메라 및 컨트롤러가 고정되는 테이블; 테이블을 지지하며, 상하로 연장 및 축소가 가능하도록 구성되는 지지대; 및 열화상 카메라의 위치를 조절하도록 구성되는 위치 조절 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 안구건조증 진단 방법은, 열화상 카메라로써 피진단자의 눈을 촬영하는 단계; 눈을 촬영하는 단계에서 촬영된 영상에서 대상 영역을 지정하는 단계; 영상으로부터 대상 영역의 평균 온도를 획득하고, 일정 시간 동안 평균 온도의 평균 변화율을 얻는 단계; 및 평균 변화율을 미리 결정된 기준 변화율과 비교하여 안구건조증 여부를 판단하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 촬영하는 단계는, 각막, 안구결막 및 안검결막 중 어느 하나를 촬영하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면 안구에 직접 접촉함 없이 드라이 아이 써모그래피를 이용하여 안구건조증 여부를 판단함으로써 측정 시간이 단축되고 진단의 재현성, 안전성, 객관성 등을 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구건조증 진단 장치를 도시한 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1의 안구건조증 진단 장치의 디스플레이부에 표시되는 화면이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안구건조증 진단 방법을 도시한 순서도이다.
도 4는 도 3의 대상 영역을 지정하는 단계에서 눈의 일부 영역이 지정되는 모습을 도시한 개략적인 표시 화면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

소자(elements) 또는 층이 다른 소자 또는 층"위(on)"로 지칭되는 것은 다른 소자 바로 위에 또는 중간에 다른 층 또는 다른 소자를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2구성요소일 수도 있음은 물론이다.

도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 도시된 것이며, 본 발명이 도시된 구성의 크기 및 두께에 반드시 한정되는 것은 아니다.

본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하며, 당업자가 충분히 이해할 수 있듯이 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시 가능할 수도 있다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명에 따른 안구건조증 진단 장치 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 안구건조증 진단 장치를 도시한 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1의 안구건조증 진단 장치의 디스플레이부에 표시되는 화면이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 안구건조증 진단 장치 (100) 는, 열화상 카메라 (110), 컨트롤러 (120), 디스플레이부 (130), 턱받이 (140), 테이블 (150), 지지대 (160) 및 위치 조절 장치 (170) 를 포함한다.

열화상 카메라 (110) 는, 눈에서 방사되는 적외선 에너지를 검지기에 의해 검출하고, 눈의 방사 온도를 전기 신호로서 꺼내어 가시상으로 표시한다. 즉, 열화상 카메라 (110) 는, 눈으로부터 방출되는 적외선을 감지하여 각 픽셀마다의 적외선 파장을 기초로 눈의 온도를 측정하고 이를 이미지로 표현할 수 있다. 이러한, 열화상 카메라 (110) 는, 초당 약 60 내지 200번 정도로 눈을 촬영하여 눈의 미세한 온도 변화를 실시간으로 측정할 수 있다. 한편, 열화상 카메라 (110) 의해 촬영되는 눈의 부위로는 각막, 안구결막 또는 안검결막의 표면이 될 수 있다.

한편, 열화상 카메라 (110) 의 입광부에는 마이크로 렌즈 (microscopic lens) (115) 가 배치됨으로써 눈 표면 상의 미세 영역 각각의 온도 변화를 측정할 수 있다. 예를 들면, 마이크로 렌즈 (115) 를 구비한 열화상 카메라 (110) 는 눈 표면 상의 50 마이크로 미터 (μm: micrometer) 내지 100 μm 범위의 영역 각각에서 온도 변화를 측정할 수 있다.

컨트롤러 (controller) (120) 는 열화상 카메라 (110) 로부터 획득된 눈의 온도에 기초하여 안구건조증을 진단하기 위한 정보를 산출한다.

컨트롤러 (120) 는 열화상 카메라 (110) 에 의해 촬영된 영상을 수신하고, 이를 아날로그디지털 변환기 (analog-digital converter) 를 통하여 디지털 신호로 변환한다. 이로써, 컨트롤러 (120) 는 촬영된 영상으로부터 각 픽셀 (pixel) 의 적외선 파장 데이터를 디지털 신호로써 획득할 수 있다. 또한, 컨트롤러 (120) 는 각 픽셀에 해당하는 촬영 영역의 온도를 획득할 수 있다. 한편, 컨트롤러 (120) 는 진단 조건에 따라 복수개의 픽셀들을 단위 그룹으로 하여 각 단위 픽셀 그룹마다의 데이터를 평균값으로써 획득할 수도 있다.

또한, 컨트롤러 (120) 는 촬영된 영상의 각 프레임 (frame) 에서 일부 영역을 지정하여, 지정된 영역에서의 데이터만을 분리하여 처리할 수 있다. 이때, 컨트롤러 (120) 에 의해 자동적으로 처리 영역이 지정될 수 있으며, 진단자에 의해 수동적으로 처리 영역이 지정될 수도 있다.

또한, 컨트롤러 (120) 는 획득된 각 픽셀의 온도 데이터를 기초로 일정 시간 동안 획득된 온도의 평균 변화율을 계산할 수 있다. 이때, 일 시점에서의 온도 데이터는, 단일 픽셀, 단일 픽셀 그룹, 지정된 영역 전체, 또는 프레임 전체 영역에서의 평균 온도일 수 있다. 또한, 평균 변화율 계산의 기준이 되는 시간은 자유롭게 설정될 수 있다. 한편, 컨트롤러 (120) 는, 하나의 영상으로부터 개별 영역별 평균 변화율, 또는 시간 구간별 평균 변화율을 동시에 계산할 수도 있다.

한편, 컨트롤러 (120) 는, 측정 시 촬영되는 부위의 온도를 산출할 수도 있다. 즉, 컨트롤러 (120) 는, 촬영하는 부위의 온도를 실시간으로 산출할 수 있다.

또한, 컨트롤러 (120) 는, 계산된 평균 변화율과 미리 결정된 기준 변화율을 비교함으로써 피진단자의 안구건조증 여부를 진단하도록 구성될 수 있다. 이때, 미리 결정된 기준 변화율은, 통계적으로 얻어진 정상인의 평균 변화율일 수 있으며, 피진단자가 정상적인 상태에서 진단받았을 때 측정된 평균 변화율일 수도 있다.

한편, 컨트롤러 (120) 는, 실시간으로 산출된 해당 부위의 온도를 기초로 안구건조증 여부를 진단하도록 구성될 수도 있다. 예를 들면, 컨트롤러 (120) 는, 안검결막의 온도가 정상상태보다 낮을 경우 마이봄샘으로부터 지방질의 분비에 이상이 발생하는 점을 고려하여, 안검결막의 측정 온도를 기초로 안구건조증 여부를 진단할 수 있도록 구성될 수도 있다.

한편, 컨트롤러 (120) 는 열화상 카메라 (110) 와 일체로 형성될 수도 있다. 즉, 열화상 카메라 (110) 는 컨트롤러 (120) 의 모든 기능 또는 일부 기능을 수행할 수 있도록 구성될 수 있다. 또한, 컨트롤러 (120) 는 열화상 카메라 (110) 와 분리되어 있을 수도 있다.

디스플레이부 (130) 는, 컨트롤러 (120) 로부터 받은 진단 정보를 출력 가능한 형태로 변환하여 표시할 수 있다. 예를 들면, 디스플레이부 (130) 는, 도 2a에 도시된 바와 같이, 열화상 카메라 (110) 로부터 촬영된 영상을 적외선 파장별로 상이한 색상으로 이미지화하여 시간에 따라 표시하도록 구성될 수 있다. 또한, 디스플레이부 (130) 는, 도 2b에 도시된 바와 같이, 컨트롤러 (120) 에 의하거나 진단자가 별도의 입력 장치 (미도시) 를 사용함으로써 촬영된 영상의 일부 영역을 지정하는 화면을 표시할 수도 있다. 또한, 디스플레이부 (130) 는, 각 픽셀 또는 지정된 영역 등에서 온도가 변화하는 양상을 나타내는 그래프를 표시할 수도 있다. 이때, 디스플레이부 (130) 는, 도 2a와 같이 그래프 및 이미지화된 영상을 함께 표시할 수 있으며, 도 2c와 같이 이미지화된 영상만을 표시할 수도 있다. 또한, 디스플레이부 (130) 는, 측정된 온도 변화로부터 얻어진 그래프를 미리 결정된 기준 변화율에 해당하는 직선 그래프 또는 이전에 생성된 다른 온도 변화 그래프와 시각적으로 비교될 수 있도록 도시할 수도 있다.

한편, 턱받이 (140) 는, 열화상 카메라 (110) 의 입광부 측에 배치됨으로써 피진단자가 턱받이 (140) 에 고정되어 안정적으로 자리잡은 상태에서 촬영될 수 있도록 한다. 또한, 턱받이 (140) 는 피진단자에 맞게 위치 및 높이를 변경시킬 수 있다.

테이블 (150) 에는, 열화상 카메라 (110), 컨트롤러 (120), 디스플레이부 (130) 또는 턱받이 (140) 가 고정될 수 있다. 한편, 안구건조증 진단 장치 (100) 는, 도 1에 도시된 바에 제한되지 않으며, 열화상 카메라 (110), 컨트롤러 (120) 및 디스플레이부 (130) 가 휴대 가능하도록 설계됨으로써 활용성이 증대될 수도 있다.

지지대 (160) 는, 테이블 (150) 을 지지하며, 상하로 연장 및 축소가 가능하도록 구성됨으로써 진단자가 진단함에 있어서 편의성을 도모할 수 있다.

위치 조절 장치 (170) 는, 열화상 카메라 (110) 의 위치를 조절하도록 구성될 수 있다. 위치 조절 장치 (170) 는 열화상 카메라 (110) 를 종횡으로 이동시킴으로써 피진단자의 촬영 부위로 위치시킬 수 있다. 또한, 위치 조절 장치 (170) 는 μm 단위로 열화상 카메라 (110) 를 이동시킴으로써 정밀한 위치 조절이 가능하도록 구성될 수 있다.

이하에서는, 상술한 안구건조증 진단 장치 (100) 를 이용하여 피진단자의 안구건조증 여부를 진단하는 방법에 대하여 설명하도록 한다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안구건조증 진단 방법을 도시한 순서도이며, 도 4는 도 3의 대상 영역을 지정하는 단계에서 눈의 일부 영역이 지정되는 모습을 도시한 개략적인 표시 화면이다.

도 3을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 안구건조증 진단 방법은, 피진단자의 눈을 촬영하는 단계 (S110); 촬영된 영상에서 대상 영역을 지정하는 단계 (S120); 대상 영역의 평균 온도를 획득하고, 평균 온도의 평균 변화율을 얻는 단계 (S130); 및 안구건조증 여부를 판단하는 단계 (S140) 를 포함한다.

먼저, 열화상 카메라 (110) 로써 피진단자의 눈을 촬영한다 (S110).

우선, 피진단자의 신체에 맞게 턱받이 (140) 및 지지대 (160) 의 위치를 변경시킨다. 그 다음, 피진단자의 안면을 턱받이 (140) 에 고정시킨 후, 위치 조절 장치 (170) 를 이용하여 열화상 카메라 (110) 를 피진단자의 눈에 맞게 위치시킨다. 그 다음, 열화상 카메라 (110) 를 작동시켜 눈을 촬영한다. 한편, 상술한 바와 같은 촬영을 위한 동작들은 예시적인 것으로, 생략되거나, 그 순서가 변경되거나, 다른 동작이 추가되거나, 다른 동작으로 대체될 수도 있다는 점에 유의해야 한다.

한편, 본 단계 (S110) 에서는, 각막, 안구결막 또는 안검결막을 촬영할 수 있다. 이때, 각 부위만을 확대하여 촬영할 수도 있으며, 이후에 일부 영역의 지정이 가능한바, 일단 눈 전체를 촬영하여도 무방하다.

또한, 본 단계 (S110) 에서, 촬영 시간은 진단 조건에 따라 상이할 수 있으며, 적어도 온도 변화율을 계산하기 위해 필요한 최소한의 시간 동안 촬영할 수 있다. 예를 들면, 본 단계 (S110) 에서의 촬영 시간은 5초 내지 20초 범위 내의 시간일 수 있다.

그 다음으로, 눈을 촬영하는 단계 (S110) 에서 촬영된 영상에서 대상 영역을 지정한다 (S120).

대상 영역이란, 피진단자의 안구건조증 여부에 따라 눈물의 증발 속도가 상이하여 이를 기초로 안구건조증을 진단할 수 있는 특성이 드러나는 영역을 말한다. 예를 들어, 대상 영역은, 눈물의 증발량의 변화율을 표면 온도의 변화율로써 판단할 수 있는 각막일 수 있다. 또한, 대상 영역은, 안구결막 또는 안검결막일 수도 있다. 이러한 대상 영역은 안구건조증 여부를 진단할 수 있는 다양한 특성들이 고려됨으로써 적절하게 지정될 수 있다.

본 단계 (S120) 에서 대상 영역을 지정하는 동작은, 상술한 바와 같이, 열화상 카메라 (110) 로부터 영상을 수신한 컨트롤러 (120) 에서 이미지 프로세싱에 의해 대상 영역을 구별하여 자동적으로 지정하도록 수행될 수 있으며, 진단자가 직접 수동적으로 지정함으로써 수행될 수 있고, 또한 자동적으로 지정하는 것과 수동적으로 지정하는 것을 혼합함으로써 수행될 수도 있다.

한편, 도 4(a)를 참조하면, 각막 (11) 의 온도를 측정하여 안구건조증 여부를 진단하는 경우, 대상 영역으로서 각막 중심부로부터 일정한 범위의 각막 측정 영역 (21) 을 지정할 수 있다. 이때, 각막 측정 영역 (21) 은, 각막의 중심부로부터 반경 약 6 mm 범위의 영역이 될 수 있다.

또한, 도 4(b)를 참조하면, 안구결막 (12) 의 온도를 측정하여 안구건조증 여부를 진단하는 경우, 대상 영역으로서 안구결막 (12) 의 일부 또는 전체에 해당하는 안구결막 측정 영역 (22) 을 지정할 수 있다. 다시 말해서, 각막 (11) 을 제외한 안구 표면이 안구결막 측정 영역 (22) 일 수 있다.

또한, 도 4(c)를 참조하면, 안검결막 (13) 의 온도를 측정하여 안구건조증 여부를 진단하는 경우, 대상 영역으로서 안검결막 (13) 의 일부 또는 전체에 해당하는 안검결막 측정 영역 (23) 을 지정할 수 있다. 참고로서, 도 2c는 피진단자의 눈꺼풀을 뒤집고 안검결막 (13) 을 촬영하여, 안검결막의 온도 변화를 확인할 수 있는 화면을 도시한 것이다. 이러한 화면 상에서 안검결막 측정 영역 (23) 을 지정할 수도 있다.

한편, 상술한 각각의 측정 영역 (21, 22, 23) 의 지정 시, 각막 (11) 과 안구결막 (12) 의 이행부인 각막연, 및 안구결막 (12) 과 안검결막 (13) 의 이행부인 원개결막의 크기가 피진단자마다 일정하지 않을 수 있다. 따라서, 이러한 점을 고려하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 각 부위 (11, 12, 13) 의 전체 영역보다 조금 작게 각 측정 영역 (21, 22, 23) 을 지정할 수 있다.

그 다음으로, 영상으로부터 대상 영역의 평균 온도를 획득하고, 일정 시간 동안 평균 온도의 평균 변화율을 얻는다 (S130).

본 단계 (S130) 에서는, 상술한 단계 (S120) 에서 지정된 측정 영역 (21, 22, 23) 상에 분포하는 온도들의 평균값을 각 프레임마다 계산한다. 각 프레임별로 계산된 평균 온도를 기초로 일정 시간 동안의 평균 변화율 (°C/sec: degree Celsius per second) 을 얻을 수 있다. 예를 들면, 이러한 평균 변화율은 5초, 10초 또는 20초 동안 평균 온도가 변화된 크기일 수 있다. 또한, 평균 변화율은 각각의 시간 구간별로 분리되어 계산될 수 있다. 예를 들면, 0초부터 5초까지의 평균 변화율, 5초부터 10초까지의 평균 변화율 및 10초부터 15초까지의 평균 변화율이 각각 계산될 수 있다. 한편, 도 2b를 참조하면, 안구 표면 상의 복수의 영역을 지정하고, 각 영역에서의 온도 변화를 토대로 평균 변화율을 계산할 수도 있다.

그 다음으로, 계산된 평균 변화율을 미리 결정된 기준 변화율과 비교하여 안구건조증 여부를 판단한다 (S140).

이때, 상술한 바와 같이, 미리 결정된 기준 변화율은, 통계적으로 얻어진 정상인의 평균 변화율일 수 있으며, 피진단자가 정상적인 상태에서 진단받았을 때 측정된 평균 변화율일 수도 있다.

비교 결과, 계산된 평균 변화율이 기준 변화율보다 큰 경우, 정상적인 경우에 비해 눈 표면에서의 온도 변화가 급격한 것으로, 눈물의 증발 속도가 상대적으로 빠른바 피진단자에게 안구건조증이 있는 것으로 진단을 내릴 수 있다.

한편, 상술한 본 발명의 안구건조증 진단 방법은, 일정 기간 동안 반복적으로 실시됨으로써, 피진단자의 안구건조증 여부를 보다 더 정확하게 진단할 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 안구건조증 진단 장치 (100) 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법에 의하면, 환자의 눈에 직접 접촉하지 않고 진단할 수 있어 보다 더 안전할 수 있으며, 짧은 시간 안에 진단할 수 있어 환자의 편의성을 도모할 수 있으며, 온도 변화율을 이용하여 진단하므로 진단의 객관성 및 재현성을 확보할 수 있다.

한편, 본 발명인 안구건조증 진단 장치 (100) 및 이를 이용한 안구건조증 진단 방법은, 라식 (laser in-situ keratomileusis; LASIK) 수술, 라섹 (Laser-Assisted Sub-Epithelial Keratectomy; LASEK) 수술 또는 백내장 수술 시, 환자의 눈 상태를 확인하는 데에도 사용될 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

110…열화상 카메라 115…마이크로 렌즈
120…컨트롤러 130…디스플레이부
140…턱받이 150…테이블
160…지지대 170…위치 조절 장치
11…각막 12…안구결막
13…안검결막 21…각막 측정 영역
22…안구결막 측정 영역 23…안검결막 측정 영역
100…안구건조증 진단 장치

Claims (9)

1. 열화상 카메라; 및
   컨트롤러 (controller) 를 포함하고,
   상기 열화상 카메라는, 각막, 안구결막 및 안검결막 중 어느 하나의 표면 온도를 획득하고,
   상기 컨트롤러는, 상기 열화상 카메라로부터 획득된 눈의 온도에 기초하여 안구건조증을 진단하기 위한 정보를 산출하고,
   상기 정보는, 일정 시간 동안 획득된 상기 온도의 평균 변화율, 상기 눈의 기설정된 영역에서의 상기 온도의 변화율, 상기 온도의 실시간 변화율 및 상기 온도의 평균 변화율과 기설정된 기준 변화율의 비교값 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는, 안구건조증 진단 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1 항에 있어서,
   상기 열화상 카메라의 입광부에 배치되는 마이크로 렌즈 (micro lens) 를 더 포함하는, 안구건조증 진단 장치.
5. 제1 항에 있어서,
   상기 정보를 외부에 표시하는 디스플레이부를 더 포함하고,
   상기 디스플레이부는 상기 정보를 적외선 파장별로 상이한 색상으로 이미지화하여 시간에 따라 표시하거나 또는 그래프로 표시하는 것을 특징으로 하는, 안구건조증 진단 장치.
6. 제1 항에 있어서,
   상기 열화상 카메라의 입광부 측에 배치되는 턱받이를 더 포함하는, 안구건조증 진단 장치.
7. 제1 항에 있어서,
   상기 열화상 카메라 및 상기 컨트롤러가 고정되는 테이블;
   상기 테이블을 지지하며, 상하로 연장 및 축소가 가능하도록 구성되는 지지대; 및
   상기 열화상 카메라의 위치를 조절하도록 구성되는 위치 조절 장치를 더 포함하는, 안구건조증 진단 장치.
8. 열화상 카메라로써 피진단자의 눈을 촬영하는 단계;
   상기 눈을 촬영하는 단계에서 촬영된 영상에서 대상 영역을 지정하는 단계;
   상기 영상으로부터 상기 대상 영역의 일정 시간 동안 획득된 온도의 평균 변화율, 상기 대상 영역의 기설정된 영역에서의 온도의 변화율, 상기 대상 영역의 온도의 실시간 변화율 및 상기 대상 영역의 온도의 평균 변화율과 기설정된 기준 변화율의 비교값 중 어느 하나를 포함하는 정보를 얻는 단계; 및
   상기 정보에 기초하여 안구건조증 여부를 판단하는 단계를 포함하는, 안구건조증 진단 방법.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 촬영하는 단계는, 각막, 안구결막 및 안검결막 중 어느 하나를 촬영하는 것을 특징으로 하는, 안구건조증 진단 방법.

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