WO2018182077A1 - 모바일 디바이스를 이용한 범용 안과 영상 촬영 장치 - Google Patents

모바일 디바이스를 이용한 범용 안과 영상 촬영 장치 Download PDF

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WO2018182077A1
WO2018182077A1 PCT/KR2017/003605 KR2017003605W WO2018182077A1 WO 2018182077 A1 WO2018182077 A1 WO 2018182077A1 KR 2017003605 W KR2017003605 W KR 2017003605W WO 2018182077 A1 WO2018182077 A1 WO 2018182077A1
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WO
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mobile device
light source
ophthalmic
ophthalmic imaging
imaging apparatus
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Application number
PCT/KR2017/003605
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English (en)
French (fr)
Inventor
신지현
이재영
양슬기
박장혁
Original Assignee
신지현
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Publication date
Application filed by 신지현 filed Critical 신지현
Priority to PCT/KR2017/003605 priority Critical patent/WO2018182077A1/ko
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • G02B27/10—Beam splitting or combining systems
    • G02B27/14—Beam splitting or combining systems operating by reflection only
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
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    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04M—TELEPHONIC COMMUNICATION
    • H04M1/00—Substation equipment, e.g. for use by subscribers
    • H04M1/02—Constructional features of telephone sets

Definitions

  • the present invention relates to an apparatus capable of photographing an ophthalmic image by using a camera and a light source of a mobile device. More specifically, the present invention relates to an ophthalmic imaging apparatus including a folding mirror, a light distribution mirror, and a parallel light lens, and capable of photographing an ophthalmic image using a camera and a light source of the mobile device regardless of the position of the camera and the light source of the mobile device. will be.
  • ophthalmic examination equipments have been developed and used to diagnose ophthalmic diseases.
  • Representative inspection equipments include slit lamp microscope, fundus camera, and mybomline measuring device, and cataract, glaucoma, diabetic retinopathy, age-related macular degeneration, and obstructive myspring gland function by examining the anterior eye, lens, retina and inner eyelid.
  • Ocular diseases such as abnormalities can be diagnosed.
  • Cataract is a disorder of blurred vision due to clouding and sclerosis of the lens and is the most common cause of blindness worldwide.
  • Glaucoma is a disease that causes dysfunction of the optic nerve due to increased intraocular pressure or impaired blood supply, causing visual field defects and visual impairment.
  • Diabetic retinopathy is a circulatory disorder of the retinal microvascular system caused by diabetes, a systemic disease, in which vision loss occurs due to retinal hemorrhage and macular edema.
  • Age-related macular degeneration is a major cause of permanent blindness in the elderly, and is a disease in which the macular degeneration occurs.
  • Obstructive mybom gland dysfunction is a disease that is not properly secreted by the exit of the mybom line is a representative disease causing evaporative dry eye.
  • the prevalence of these ophthalmologic diseases increases with age, and the number of patients complaining of visual dysfunction and discomfort due to ocular diseases is increasing due to the increase in the elderly population according to the aging age.
  • Cataracts, glaucoma, diabetic retinopathy, age-related macular degeneration, and obstructive Maibom's dysfunction can be diagnosed by visiting an ophthalmologist.However, many ophthalmological diseases such as low-income marginalized families and elderly people living alone are difficult to receive. Occasionally, you will visit your eye care provider. In this case, the treatment period is missed and blindness or reparation is impossible through treatment, and the incidence of complications is increased even in the case of cataract which can be treated by surgery.
  • ophthalmic image photographing devices using mobile devices have also been developed and distributed, and a device capable of capturing the fundus using a camera and a light source of a mobile device is a representative mobile device using ophthalmic images. It is a photographing device.
  • the volume of the photographing apparatus increases in order to be able to connect and use regardless of the type of the mobile device.
  • the volume of the photographing apparatus is small, there is a problem in that only the specific device can be connected and used according to the position of the mobile device light source and the camera.
  • the present inventors have attempted to develop an ophthalmic image capturing apparatus using a general-purpose mobile device capable of capturing ophthalmic images by connecting to various mobile devices that are currently commercialized.
  • the conventional imaging device using a general light source of the mobile device is difficult to accurately determine the progress of cataracts, there is a disadvantage that can not diagnose the disease to be photographed using an infrared light source.
  • the present inventors are exploring various methods to solve these problems, and can be connected to various mobile devices regardless of the position of the light source and the camera, and can take an ophthalmic image using a slit beam source and an infrared light source.
  • the present invention has been completed by developing a general-purpose ophthalmic imaging apparatus using a mobile device.
  • the present invention is to solve the problems of the eyeball and fundus photographing apparatus utilizing the existing mobile device.
  • the present invention is applicable to all mobile device models irrespective of the position of the camera and the light source depending on the mobile device type through the free rotating function of the photographing device, the left and right moving function of the photographing device fixing part, and the movable folding mirror in the device.
  • an imaging apparatus Provided is an imaging apparatus.
  • the present invention provides an ophthalmic imaging apparatus capable of securing a precise cataract image and quantifying a cataract grade by taking a slit beam light source using a rotating light distribution mirror in the imaging apparatus.
  • the ophthalmic image photographing apparatus of the present invention can arrange an infrared light source in the device, it is possible to secure an image using the infrared light source and to diagnose the same using a mobile device that is not provided with an infrared light source.
  • the present invention is capable of quantifying cataract grades, calculating cup-to-disc ratios of optic nerves, and calculating atrophy and loss of myspring line ratio through the application of a mobile device. .
  • it can be used to compare and analyze the existing eye disease related databases to remotely deliver appropriate measures from experts.
  • General purpose ophthalmic imaging apparatus using a mobile device according to the present invention has the advantage that can be connected to the image of the eyeball and the eyeball regardless of the mobile device model.
  • the imaging apparatus is capable of photographing a close-up image using a slit beam light source and an infrared light source.
  • the acquired image may provide a result analysis through software for quantifying disease progression.
  • FIG. 1A to 1C show a general ophthalmic imaging apparatus using a mobile device.
  • FIGS 2A and 2B show an application example according to the position of the mobile device camera and the light source.
  • FIG. 3 shows an internal schematic diagram of an ophthalmic imaging device.
  • Figure 4 shows an example of adjusting the distance between the camera and the light source by moving the position of the movable folding mirror.
  • Figure 5 shows an application example of the slit beam light source through the rotation of the rotary light distribution mirror.
  • FIG. 6 shows the change of the position of the slit beam light source through the change of the position of the aperture and the light distribution mirror.
  • 7A and 7B show cataract-photographed images of a general light source and a slit beam light source.
  • FIG 9 shows an imaging device including an infrared light source.
  • FIG. 10 illustrates an infrared light source and an infrared pass filter equipped camera of a mobile device.
  • FIG. 11 illustrates a MyBomb line image acquired using a mobile device.
  • Figure 13 shows a schematic diagram of transmitting and receiving a cataract-captured image and analysis results to the server through the app from the user's mobile device.
  • FIG. 14 illustrates a schematic diagram of transmitting and receiving a fundus photographed image and an analysis result to a server through an app from a user's mobile device.
  • FIG. 15 illustrates a schematic diagram of transmitting and receiving a MyBomb line photographed image and an analysis result to a server through an app from a user's mobile device.
  • the present invention relates to a general-purpose ophthalmic imaging apparatus using a mobile device that can be mounted regardless of the type of the mobile device to shoot a variety of ophthalmic images.
  • the present invention relates to an ophthalmic image photographing apparatus including a folding mirror and a light distribution mirror, and capable of photographing an ophthalmic image by using a camera and a light source of the mobile device regardless of the position of the camera and the light source of the mobile device.
  • the folding mirror of the present invention is characterized in that the movable mirror reflects the light irradiated from the light source of the mobile device, and is movable in the device according to the position of the light source.
  • the folding mirror moves in a sliding manner parallel to the position of the light source, and for example, the moving operation may adjust the distance by a sliding handle external to the photographing apparatus or the movement of the sliding gear.
  • the black arrow indicates the optical path of the infrared light source
  • the white arrow indicates the optical path of the visible light source
  • the gray arrow indicates the incident light to the mobile device camera through the magnifying lens from the eyeball and the fundus. It is a light path that contains information.
  • the photographing apparatus of the present invention can move the position of the folding mirror located inside, as shown in Figures 3 and 4, to take an ophthalmic image by adjusting the distance between the camera and the light source according to the type of mobile device.
  • the light distribution mirror reflects the light path passing through the parallel light lens and transmits it to the eye through the magnifying lens, and transmits the light including the photographing information from the eye and the fundus to the mobile device camera. Do it.
  • the present invention may further include a rotary light distribution mirror in addition to the light distribution mirror.
  • the present invention can capture an image using a slit beam light source using a rotating light distribution mirror in the imaging device, it is possible to secure a precise cataract image and to quantify a cataract grade.
  • Fig. 5 shows a state in which a slit beam is formed using a rotating light distribution mirror.
  • the rotating light distribution mirror reflects the optical path passing through the parallel light lens to the eye through the slit aperture, and the light transmitted to the eye has the form of a slit beam.
  • the rotating light distribution mirror may be rotated parallel to the optical path to transmit light to the light distribution mirror.
  • the present invention further includes a rotary light distribution mirror, and the rotary light distribution mirror reflects the optical path and transmits the light to the eye, or rotates in parallel with the optical path to transmit the light to the optical distribution mirror.
  • an ophthalmic imaging device and the rotary light distribution mirror reflects the optical path and transmits the light to the eye, or rotates in parallel with the optical path to transmit the light to the optical distribution mirror.
  • Figure 6 shows a schematic diagram of a method of transmitting the slit beam to the eye by reflecting the optical path to the slit aperture with a light distribution mirror or a folding mirror without using a rotary light distribution mirror.
  • FIG. 7A illustrates a cataract imaging image using a general light source
  • FIG. 7B illustrates a close-up imaging image using a slit beam light source.
  • the color of the lens is uniform and the cataract is not severe (FIG. 7a).
  • the image taken using the slit beam source a dark color change in the center of the lens is observed and it is a severe nuclear cataract. 7b).
  • cataract grade can be quantified by dividing the color contrast difference between the center and peripheral pixels of the lens in logarithmic images in a slit beam light source.
  • the ophthalmic imaging apparatus of the present invention may further include one or more from the group consisting of a magnifying lens and a parallel light lens.
  • the magnifying lens not only adjusts the divergence angle of the light irradiated to the eyeball and the fundus, but also plays a role of adjusting the image viewing angle, focal length according to the eyesight, and the magnification factor when taking an ophthalmic image.
  • the ophthalmic imaging device of the present invention may further include a polarizing filter.
  • the polarizing filter removes unnecessary light (ghost, flare, diffuse reflection, etc.) generated when the light emitted from the light source is transmitted to the magnification lens, the light distribution mirror, the parallel light lens, the support structure, etc. Role.
  • the ophthalmic imaging apparatus of the present invention may further include a color filter that can limit the wavelength of the light.
  • the ophthalmic imaging apparatus of the present invention can obtain an image at a desired light wavelength by disposing a color filter in the apparatus.
  • the ophthalmic imaging device of the present invention may further include an aperture.
  • the iris adjusts the amount of light irradiated to the eyeball and the eyeball, thereby preventing eye damage and controlling the brightness of the image, and controlling the spreading of the light to prevent glare.
  • the ophthalmic imaging apparatus of the present invention may further include an infrared light source therein.
  • an infrared light source in the device, it is possible to secure an image using an infrared light source and diagnose the same using a mobile device that is not provided with an infrared light source.
  • FIG. 9 shows a photographing apparatus further including an infrared light source.
  • 10 illustrates an infrared light source and an infrared pass filter equipped camera of a mobile device.
  • the present invention may further include a photographing apparatus fixing unit and a mobile device fixing unit.
  • the present invention can be applied to all mobile device models irrespective of the position of the camera and the light source depending on the mobile device type through the free rotation function of the photographing device, the left and right movement function of the photographing device fixing unit, and the movable folding mirror in the device.
  • an imaging apparatus Provided is an imaging apparatus.
  • FIG. 1A to 1C illustrate schematic diagrams of a mobile device fixing unit, an imaging device fixing unit, and an imaging device in an ophthalmic imaging apparatus using a mobile device.
  • the photographing apparatus of the present invention can photograph the eyeball, the fundus, and my spring line, but is not limited thereto.
  • one or more diseases can be easily diagnosed in the group consisting of cataract, glaucoma, dry eye, diabetic retinopathy, macular degeneration and obstructive mybom dysfunction, but are not limited thereto.
  • FIG. 11 illustrates a MyBomb line photographed image
  • a reduced and lost MyBomb line area ratio may be calculated from a MyBomb line image acquired through an app of a mobile device.
  • the present invention is capable of quantifying cataract grades, calculating cup-to-disc ratios of optic nerves, and calculating atrophy and loss of mibom area ratios in images acquired through an app on a mobile device. 13 to 15, it is possible to compare and analyze the existing eye disease-related database as shown in Figure 13 to remotely deliver appropriate measures from the expert to the user's mobile device.
  • the "mobile device” of the present invention may be a smartphone, a tablet PC, a PDA, a PC, a notebook, a wearable device, and the like, and preferably, a smartphone, but is not limited thereto.

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Abstract

본 발명은 접이거울, 광분배거울 및 평행광 렌즈를 포함하고, 모바일 디바이스의 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 활용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 안과영상 촬영장치에 관한 것이다. 이를 통하여 모바일 디바이스를 통해 손쉽게 백내장, 녹내장, 안구건조증 등의 질환을 진단할 수 있다.

Description

모바일 디바이스를 이용한 범용 안과 영상 촬영 장치
본 발명은 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 활용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 접이거울, 광분배거울 및 평행광 렌즈를 포함하고, 모바일 디바이스의 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 활용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 안과영상 촬영장치에 관한 것이다.
일반적으로, 사람의 안구 및 안저의 상태를 검사함으로써, 안구 및 안저의 특정 부위의 상태에 따라 신체의 특정 부위에 대한 정보를 파악하여 건강상태나 질병의 유무 등을 간단하게 진단할 수 있다. 이러한 방법은 예로부터 한의학에서 꾸준하게 이용되어 오고 있으며, 최근에는 컴퓨터에 의한 안구 영상 분석을 통해 각종 질병 및 유전적 질환 등을 진단하고 있다.
한편 안과 질환을 진단하기 위하여 여러 가지 안과 검사 장비들이 개발되어 사용되어 오고 있다. 대표적인 검사장비에는 세극등 현미경, 안저카메라, 마이봄선 측정 장치 등이 있으며, 안구의 전안부, 수정체, 망막, 눈꺼풀 안쪽 등을 검사하여 백내장, 녹내장, 당뇨망막병증, 나이관련 황반변성, 폐쇄성 마이봄선 기능 이상 등 안과질환을 진단할 수 있다.
백내장은 수정체에 혼탁과 경화가 생겨 시력이 저하되는 질환으로 전 세계적으로 가장 흔한 실명의 원인이다. 녹내장은 안압 상승 또는 혈액 공급 장애 등에 의해 시신경의 기능이상을 초래하여 시야 결손과 시력 손상을 유발하는 질환이다. 당뇨망막병증은 전신 질환인 당뇨병에 의해 발생한 망막 미세혈관계의 순환 장애로 망막출혈, 황반부종 등에 의해 시력감소가 발생하는 질환이다. 나이관련 황반변성은 노인에게 영구적인 실명을 일으키는 주원인으로 황반이 변성되는 질환이다. 폐쇄성 마이봄선 기능이상은 마이봄선의 출구가 막혀 마이봄의 분비가 제대로 되지 않는 질환으로, 증발성 안구건조증을 유발하는 대표적인 질환이다. 이러한 안과질환들은 나이가 증가함에 따라 유병률이 증가하며, 최근 고령화 시대에 따른 노인 인구의 증가로 인해 안과질환으로 시기능 장애 및 불편감을 호소하는 환자들이 늘어나고 있다.
백내장, 녹내장, 당뇨망막병증, 나이관련 황반변성, 폐쇄성 마이봄선 기능이상은 안과에 내원하여 진단받을 수 있지만, 저소득 소외계층, 독거노인과 같이 정기적인 안과 진료를 받기 어려운 경우 이러한 안과질환들이 이미 많이 진행된 상태에서 안과를 방문하게 되는 경우가 종종 있게 된다. 이러한 경우 치료시기를 놓쳐 실명에 이르거나 치료를 통해 원상회복이 불가능하게 되고, 수술로 치료가 가능한 백내장의 경우에도 합병증의 발생빈도가 증가하게 된다.
이러한 현실에 따라, 안질환, 망막의 변성, 망막손상정도, 녹내장의 진행 정도 등을 사용자가 스마트폰 등으로 용이하게 확인하고 필요시, 정기적 또는 비정기적으로 안구의 상태를 촬영한 사진 또는 비디오 등 이미지 정보를 이용하여 기존 안구질환 관련 데이터베이스와 비교 및 분석이 가능하며, 또한 촬영된 정보의 전송을 통해 원격으로 전문가로부터 적절한 조치를 받을 수 있는 원격 의료 활성화에 기여 할 수 있는 장치가 필요한 실정이다.
최근 폭발적으로 증가하고 있는 모바일 디바이스의 보급과 함께 모바일 디바이스를 활용한 안과영상 촬영 장치 또한 개발되어 보급되고 있으며, 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 이용하여 안저를 촬영할 수 있는 장치는 대표적인 모바일 디바이스 활용 안과영상 촬영 장치이다.
기존의 모바일 디바이스 자체의 광원을 이용하는 안저 촬영 장치의 경우, 모바일 디바이스의 기종에 관계없이 연결하여 사용할 수 있도록 하기 위해서는 촬영 장치의 부피가 증가하는 문제점이 있다. 반대로, 촬영 장치의 부피가 작은 경우에는 모바일 디바이스 광원과 카메라의 위치에 따라 특정 디바이스에만 연결하여 사용할 수 있게 되는 문제점이 있다.
따라서, 본 발명자들은 현재 상업화되어 있는 여러 가지 모바일 디바이스에 모두 연결하여 안과영상을 촬영을 할 수 있는 범용 모바일 디바이스를 이용한 안과영상 촬영 장치를 개발하고자 하였다.
모바일 디바이스 자체의 광원을 이용하는 안저 촬영 장치의 경우, 모바일 디바이스의 기종에 관계없이 연결하여 사용하기 위해서는 촬영장치의 부피가 증가하는 문제점이 발생하며, 촬영 장치의 부피가 작은 경우에는 모바일 디바이스 광원과 카메라의 위치에 따라 특정 모바일 디바이스만 연결할 수 있다는 문제점이 있다.
또한 모바일 디바이스의 일반 광원을 사용하는 기존의 촬영장치에서는 백내장의 진행 정도를 정확하게 판별하기 어렵고, 적외선 광원을 사용하여 촬영해야 하는 질환을 진단할 수 없는 단점이 있다.
본 발명자들은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 여러 가지 방안을 모색하던 중, 광원과 카메라의 위치에 관계없이 여러 가지 모바일 디바이스에 모두 연결가능하며, 슬릿빔 광원과 적외선 광원을 사용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 모바일 디바이스를 이용한 범용 안과영상 촬영 장치를 개발하여 본 발명을 완성하게 되었다.
본 발명은 기존 모바일 디바이스를 활용한 안구 및 안저 촬영장치의 문제점을 해결하기 위한 것이다.
구체적으로 본 발명은 촬영 장치의 자유로운 회전 기능과 촬영 장치 고정부의 좌우 이동 기능 및 장치 내의 이동식 접이거울을 통하여 모바일 디바이스 기종에 따라 달라지는 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모든 모바일 디바이스 기종에 적용가능한 안과영상 촬영 장치를 제공한다.
본 발명은 촬영장치 내의 회전식 광분배거울을 이용하여 슬릿빔 광원을 적용한 촬영으로 정밀한 백내장 영상의 확보와 백내장 등급의 정량화가 가능한 안과영상 촬영 장치를 제공한다.
본 발명의 안과영상 촬영장치는 장치 내에 적외선 광원을 배치할 수 있으므로 적외선 광원이 제공되지 않는 모바일 디바이스에서도 적외선 광원을 이용한 영상의 확보와 이를 활용한 진단이 가능하다.
또한 본 발명은 모바일 디바이스의 앱을 통하여, 획득한 백내장 영상의 백내장 등급 정량화, 시신경의 녹내장성 변화 특징 (Cup-to-disc ratio) 계산 및 위축되고 소실된 마이봄선 면적 비율의 계산 등이 가능하다. 또한, 이를 이용하여 기존 안구질환 관련 데이터베이스와 비교 및 분석하여 전문가로부터 원격으로 적절한 조치를 전달하는 것이 가능하다.
본 발명에 따른 모바일 디바이스를 이용한 범용 안과영상 촬영장치는 모바일 디바이스 기종에 상관 없이 연결하여 안구 및 안저를 촬영할 수 있는 장점을 갖는다.
또한 본 발명에 따른 촬영장치는 슬릿빔 광원과 적외선 광원을 사용한 근접 영상 촬영이 가능하다.
또한 획득한 영상으로 질환의 진행 정도를 정량화할 수 있는 소프트웨어를 통하여 결과 분석을 제공할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 모바일 디바이스를 이용한 범용 안과영상 촬영장치를 나타낸다.
도 2a 및 도 2b는 모바일 디바이스 카메라와 광원의 위치에 따른 적용예를 나타낸다.
도 3은 안과영상 촬영장치의 내부 모식도를 나타낸다.
도 4는 이동식 접이거울의 위치 이동을 통한 카메라와 광원 사이 간격의 조절예를 나타낸다.
도 5는 회전식 광분배거울의 회전을 통한 슬릿빔 광원의 적용예를 나타낸다.
도 6은 조리개와 광분배거울의 위치 변화를 통한 슬릿빔 광원 위치의 변화를 나타낸다.
도 7a 및 도 7b는 일반광원과 슬릿빔 광원에서의 백내장 촬영 영상을 나타낸다.
도 8a 내지 도 8c는 획득한 백내장 영상의 백내장 등급 정량화를 나타낸다.
도 9는 적외선 광원을 포함한 촬영 장치를 나타낸다.
도 10은 모바일 디바이스의 적외선 광원 및 적외선 통과 필터 장착 카메라를 나타낸다.
도 11은 모바일 디바이스를 이용하여 획득한 마이봄선 영상을 나타낸다.
도 12는 획득한 마이봄선 영상으로부터 위축되고 소실된 마이봄선 면적 비율을 나타낸다.
도 13은 사용자의 모바일 디바이스로부터 앱을 통하여 백내장 촬영 영상과 분석결과를 서버로 송수신 하는 모식도를 나타낸 것이다.
도 14는 사용자의 모바일 디바이스로부터 앱을 통하여 안저사진 촬영 영상과 분석결과를 서버로 송수신 하는 모식도를 나타낸 것이다.
도 15는 사용자의 모바일 디바이스로부터 앱을 통하여 마이봄선 촬영 영상과 분석결과를 서버로 송수신 하는 모식도를 나타낸 것이다.
본 발명은 모바일 디바이스의 기종에 상관없이 장착하여 다양한 안과영상을 촬영할 수 있는 모바일 디바이스를 이용한 범용 안과영상 촬영 장치에 관한 것이다.
본 발명은 접이거울 및 광분배거울을 포함하고, 모바일 디바이스의 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 활용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 안과영상 촬영장치에 관한 것이다.
또한, 상기 본 발명의 접이거울은 모바일 디바이스의 광원으로부터 조사된 광을 반사하며, 광원의 위치에 따라 장치 내에서 이동이 가능한 이동식 접이거울인 것을 특징으로 한다.
접이거울은 광원의 위치에 평행하게 슬라이딩 방식으로 움직이며, 예를 들어, 이동 조작은 촬영장치 외부 슬라이딩 손잡이 또는 슬라이딩 기어의 움직임 등으로 거리를 조절 할 수 있다.
도 3 내지 도 6, 및 도 9에서 검정색 화살선은 적외선 광원의 광경로, 흰색 화살선은 가시광선 광원의 광경로, 회색 화살선은 안구 및 안저에서 확대 렌즈를 통해 모바일 디바이스 카메라로 입사하는 촬영정보가 포함된 광경로이다.
구체적으로, 본 발명의 촬영장치는 도 3 및 도 4에서 보는 바와 같이 내부에 위치한 접이거울의 위치를 이동하여, 모바일 디바이스 종류에 따라 다른 카메라와 광원 사이의 거리를 맞추어 안과영상을 촬영할 수 있다.
광분배거울은 평행광 렌즈를 통과한 광경로를 반사하여 확대렌즈를 통해 안구로 전달하는 역할과 확대렌즈를 통해 안구 및 안저에서 들어오는 촬영 정보가 포함된 광을 투과하여 모바일 디바이스 카메라로 전달하는 역할을 한다.
본 발명은 광분배거울에 추가하여 회전식 광분배거울을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 촬영장치 내의 회전식 광분배거울을 이용하여 슬릿빔 광원을 이용하여 영상을 촬영할 수 있기 때문에, 정밀한 백내장 영상을 확보할 수 있고, 백내장 등급의 정량화가 가능하다.
도5는 회전식 광분배거울을 사용하여 슬릿빔을 형성하는 모습을 나타내고 있다. 회전식 광분배거울은 평행광 렌즈를 통과한 광경로를 반사하여 슬릿 조리개를 통해 안구로 전달하며, 안구로 전달되는 광은 슬릿 빔의 형태를 가진다. 슬릿빔을 사용하지 않을 시에는 회전식 광분배거울을 광경로에 평행하게 회전하여 광을 광분배거울로 전달할 수 있다.
본 발명은 회전식 광분배거울을 추가로 포함하고, 상기 회전식 광분배거울은 광경로를 반사하여 광을 안구로 전달하거나, 광경로에 평행하게 회전하여 광을 광분배거울로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치를 포함한다.
도 6은 회전식 광분배거울을 사용하지 않고 광분배거울 또는 접이거울로 광경로를 슬릿 조리개로 반사하여 슬릿빔을 안구로 전달하는 방식을 모식도를 나타낸 것이다.
도 7a는 일반광원을 사용한 백내장 촬영 영상을 나타내고 도 7b는 슬릿빔 광원을 사용한 근접촬영 영상을 나타낸다. 일반광원을 사용한 촬영 영상에서는 전반적인 수정체의 색상이 균일하여 백내장이 심하지 않게 보이나(도 7a), 슬릿빔 광원을 사용한 촬영 영상에서는 수정체 가운데 부분의 짙은 색상 변화가 관찰되며 심한 핵성 백내장임을 알 수 있다(도 7b).
도 8a 내지 도 8c는 슬릿빔 광원을 이용하여 획득한 촬영 영상에서 수정체 가운데 부분 색상의 짙은 정도로 백내장 등급을 나눈 대표 영상이다. 정량화 방법으로는 슬릿빔 광원을 이용한 촬영 영상에서 수정체 가운데 부분과 주변부 픽셀의 색상 대비 차이를 로그스케일로 나누어 백내장 등급을 정량화 할 수 있다.
또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 확대 렌즈 및 평행광 렌즈로 이루어진 군에서 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다. 확대 렌즈는 안구 및 안저로 조사되는 광의 발산각을 조절할 뿐만 아니라, 안과영상 촬영시 영상 시야각, 시력에 따른 초점 거리, 확대 배율을 조절하는 역할을 한다.
또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 편광 필터를 추가로 포함할 수 있다. 편광 필터는 광원에서 발생한 광이 확대렌즈, 광분배거울, 평행광 렌즈, 지지 구조물 등에 전달되었을 때, 발생하는 불필요한 잡광(고스트, 플레어, 난반사 등)을 제거하여 촬영영상의 신호 대비 잡음 비율을 높여주는 역할을 한다.
또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 광의 파장을 제한할 수 있는 색필터를 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 안과영상 촬영장치는 장치 내의 색필터를 배치함으로써 원하는 광 파장에서의 영상을 획득할 수 있다.
또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 조리개를 추가로 포함할 수 있다. 조리개는 안구 및 안저로 조사되는 광의 량을 조절하여, 안구의 손상방지 및 영상의 밝기를 조절할 수 있는 역할과 광의 퍼지는 정도를 조절하여 잡광을 방지하는 역할을 한다.
또한, 본 발명의 안과영상 촬영장치는 내부에 적외선 광원을 추가로 포함할 수 있다. 본 발명의 안과영상 촬영장치는 장치 내에 적외선 광원을 배치함으로써 적외선 광원이 제공되지 않는 모바일 디바이스에서도 적외선 광원을 이용한 영상의 확보와 이를 활용한 진단이 가능하다.
도 9는 적외선 광원을 추가로 포함한 촬영장치를 나타낸다. 도 10은 모바일 디바이스의 적외선 광원 및 적외선 통과 필터 장착 카메라를 나타낸다.
또한, 본 발명은 촬영장치 고정부 및 모바일 디바이스 고정부를 추가로 포함할 수 있다.
본 발명은 촬영장치의 자유로운 회전 기능, 촬영장치 고정부의 좌우 이동 기능, 및 장치 내의 이동식 접이거울 등을 통하여 모바일 디바이스 기종에 따라 달라지는 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모든 모바일 디바이스 기종에 적용가능한 안과영상 촬영 장치를 제공한다.
도 1a 내지 도 1c는 모바일 디바이스를 이용한 안과영상 촬영장치에서 모바일 디바이스 고정부, 촬영장치 고정부 및 촬영장치의 모식도를 나타낸 것이다.
모바일 디바이스 고정부, 촬영장치 고정부 및 촬영장치의 자유로운 위치 이동으로 인하여, 도 2a 및 도 2b에 도식된 바와 같이 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모든 모바일 디바이스 기종에 적용할 수 있다.
본 발명의 촬영장치는 안구, 안저 및 마이봄선을 촬영할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
이를 통하여, 백내장, 녹내장, 안구건조증, 당뇨망막병증, 황반변성 및 폐쇄성 마이봄선 기능 이상 질환으로 이루어진 군에서 하나 이상의 질환을 용이하게 진단할 수 있으며, 이에 제한되지 않는다.
도 11은 마이봄선 촬영영상을 나타내고, 도 12와 같이 모바일 디바이스의 앱을 통하여 획득한 마이봄선 영상으로부터 위축되고 소실된 마이봄선 면적 비율을 계산할 수 있다.
또한 본 발명은 모바일 디바이스의 앱을 통하여 획득한 영상에서 백내장 등급 정량화, 시신경의 녹내장성 변화 특징 (Cup-to-disc ratio) 계산 및 위축되고 소실된 마이봄선 면적 비율의 계산이 가능하며, 이를 이용하여 도 13 내지 도 15에서 도식한 바와 같이 기존 안구질환 관련 데이터베이스와 비교 및 분석하여 전문가로부터 원격으로 적절한 조치를 사용자의 모바일 디바이스로 전달하는 것이 가능하다.
본 발명의 "모바일 디바이스"는 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, PC, 노트북 및 웨어러블 장치 등일 수 있으며, 바람직하게는 스마트폰일 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니다.

Claims (12)

  1. 접이거울 및 광분배거울을 포함하고, 모바일 디바이스의 카메라와 광원의 위치에 관계없이 모바일 디바이스의 카메라와 광원을 활용하여 안과영상을 촬영할 수 있는 안과영상 촬영장치.
  2. 제1항에 있어서, 접이거울은 모바일 디바이스의 광원으로부터 조사된 광을 반사하며, 광원의 위치에 따라 장치 내에서 이동이 가능한 이동식 접이거울인 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  3. 제1항에 있어서, 회전식 광분배거울을 추가로 포함하고, 상기 회전식 광분배거울은 광경로를 반사하여 광을 안구로 전달하거나, 광경로에 평행하게 회전하여 광을 광분배거울로 전달할 수 있는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  4. 제1항에 있어서, 확대 렌즈 및 평행광 렌즈로 이루어진 군에서 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  5. 제1항에 있어서, 편광 필터 및 색필터로 이루어진 군에서 하나 이상을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  6. 제1항에 있어서, 조리개를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  7. 제1항에 있어서, 슬릿 조리개를 추가로 포함하고, 슬릿 조리개를 통해 슬릿빔이 안구로 전달되는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  8. 제1항에 있어서, 내부에 적외선 광원을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
  9. 제1항에 있어서, 촬영장치 고정부 및 모바일 디바이스 고정부를 추가로 포함하는 안과영상 촬영장치.
  10. 제1항에 있어서, 안구, 안저 및 마이봄선으로 이루어진 군에서 하나 이상을 촬영하기 위한 안과영상 촬영장치.
  11. 제1항에 있어서, 백내장, 녹내장, 안구건조증, 당뇨망막병증, 황반변성 및 폐쇄성 마이봄선 기능 이상 질환으로 이루어진 군에서 하나 이상을 진단하기 위한 안과영상 촬영장치.
  12. 제1항에 있어서, 상기 모바일 디바이스는 스마트폰, 태블릿 PC, PDA, PC, 노트북 및 웨어러블 장치로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 안과영상 촬영장치.
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