[發明專利]一種角膜內皮細胞分析儀及分析方法

有效

• 申請號: 201410215647.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN103955941A
• 公開（公告）日: 2014-07-30
• 發明（設計）人: 余成波;肖丹;楊翼駒;王帥;袁楊宇
• 申請（專利權）人: 重慶理工大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06F19/00
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 康海燕

技術領域

本發明屬于醫療檢測技術領域，具體涉及一種角膜內皮細胞分析儀及分析方法。

背景技術

在各種臨床和研究過程中，細胞計數在各種疾病或異常狀況的診斷過程中以及在監控經歷某種疾病或狀況的治療病人的過程中是很有價值的。傳統的人工細胞計數是利用柵格對應計數，計數乏味，且使用者很容易出錯，后來出現了數字成像系統，其使細胞計數過程的自動化變為可能。目前，由于光學部件的限制，自動化細胞計數器很容易受到光線等環境因素的影響，采集到的細胞圖像質量有偏差，在進行圖像預處理的過程中會受到較大影響，直接導致后續的自動計數不準確。

角膜內皮細胞鏡檢查的目的是對內皮細胞密度的中間和/或平均差和標準偏差、細胞平均大小、變異系數、形狀小于六邊、等于六邊和大于六邊的細胞百分數，以及形狀因子進行評估，分析得出維持角膜活性（透明度和屈光力）的解剖學結構。其在眼庫常規工作中是必不可少的，用來測定捐贈角膜的活性，以提高角膜移植的成功指數。

角膜內皮細胞鏡根據是否與檢查者角膜接觸可分為：非接觸式角膜內皮鏡（這類設備所要分析的角膜與設備物鏡光學部分不需要接觸）和接觸式角膜內皮鏡（這類設備所要分析的角膜與物鏡之間必須發生物理接觸）。

根據數據分析形式，角膜內皮細胞鏡可分為以下幾類：

（1）非自動角膜內皮細胞鏡：這類設備沒有提供內皮評估來源，操作者自行負責內皮評估，即不能提供有內皮密度和細胞形態標準（多形性和polymegatism）估計值比較。

（2）半自動角膜內皮細胞鏡：這類設備提供了內皮分析來源，但是操作者、軟件和獲取的內皮圖像之間必須發生交互，才能提供有內皮密度和細胞形態標準（多形性和polymegatism）的估計值。

（3）自動角膜內皮細胞鏡：這類設備提供了內皮分析來源，不需要與設備軟件或與獲取的內皮圖像發生交互，即可提供有內皮密度和細胞形態標準（多形性和polymegatism）的估計值。

現有的一些設備室利用自動角膜內皮細胞鏡攝取圖像，然后通過這些圖像來分析角膜內皮細胞的特征參數，其包括：步驟一、自動定位眼球位置坐標；步驟二、采集角膜內皮細胞圖像；步驟三、對角膜內皮細胞圖像進行處理分析，得出角膜內皮細胞特征參數。但是其細胞識別率不夠，容易導致醫生誤判，對診斷眼疾具有很大影響。

“角膜地形測量中眼球定位跟蹤若干技術的研究”一文中，介紹了一些眼球定位跟蹤方法，其研究了一種實時對眼球進行自動定位跟蹤的技術，用正交的兩個線陣CCD實時捕捉眼球的黑白圖像，在輸出信號中用硬件實現圖像信號二值化并提取出瞳孔圖像，通過單片機和CPLD對瞳孔圖像進行處理，包括計算瞳孔中心與光路中心的偏差，控制步進電機調整光路中心位置使其與瞳孔中心重合等。其定位方法不夠精細，判斷出的瞳孔中心不一定準確，線陣CCD捕捉到的圖像有可能出現偏差，導致后續分析出現誤判。

公告號為CN100580702C、名稱為“角膜內皮細胞圖像處理方法”的專利公開了一種角膜內皮細胞圖像處理方法，其能很好的恢復細胞圖像邊界，使圖像邊界更清晰，但是其在處理過程中需要預先設定經驗閾值，如果設定的經驗閾值不同，其得到的診斷結果很可能不同，通用性和適用性較差。

發明內容

本發明的目的是提供一種角膜內皮細胞分析儀及分析方法，對目標個體的眼球的角膜內皮細胞進行圖像采集、圖像處理分析，以提高其細胞識別率、通用性和適用性，使分析結果更加準確。

本發明所述的角膜內皮細胞分析儀，包括定位采集攝像頭、紅外距離傳感器、第一、第二、第三步進電機、分析儀主機、打印機、觸摸式液晶顯示器、鍵盤和鼠標；所述鍵盤、鼠標都與分析儀主機連接，進行基本信息輸入和手動操作；所述定位采集攝像頭與分析儀主機連接，接受分析儀主機的控制并將采集到的眼球定位圖像和角膜內皮細胞圖像送入分析儀主機內處理；所述紅外距離傳感器與分析儀主機連接，將檢測的眼球到定位采集攝像頭的距離送入分析儀主機內處理；所述分析儀主機通過驅動電路與第一、第二、第三步進電機連接，根據處理后得到的眼球位置坐標控制第一、第二、第三步進電機轉動，帶動定位采集攝像頭對準眼球并抓拍角膜內皮細胞圖像；所述觸摸式液晶顯示器與分析儀主機連接，用于進行手動操作和顯示處理分析后的角膜內皮細胞特征參數；所述打印機與分析儀主機連接，打印處理分析后的角膜內皮細胞特征參數。

采用上述角膜內皮細胞分析儀對角膜內皮細胞進行分析的方法，包括：