[實用新型]一種穿戴式瞳孔對光反射測量設備

有效

• 申請號: 201420784481.5
• 申請日: 2014-12-12
• 公開（公告）號: CN204723023U
• 公開（公告）日: 2015-10-28
• 發明（設計）人: 張克忠;黃明;戴亞康;許昌紅
• 申請（專利權）人: 許昌紅;張克忠;黃明;戴亞康
• 主分類號: A61B3/10
• 分類號: A61B3/10;A61B3/11;A61B3/15
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

技術領域

本實用新型涉及一種穿戴式瞳孔對光反射測量系統，具體涉及一種包括紅外攝像機、紅外補光燈、刺激光源、穿戴式頭盔、開眼器、數據處理設備和瞳孔測量軟件系統的穿戴式瞳孔對光反射測量設備，適合于臨床眼科、神經外科、精神心理科及其相關領域的醫療應用。

背景技術

眼睛是人體極為重要的器官之一。瞳孔光反射是光線刺激引起瞳孔縮小的一種反應，由對光反射通路完成這一反應。瞳孔對光反射通路，從視網膜開始，經視神經、視交叉和視束，再經上臂丘到達頂蓋前區。動眼神經副核的軸突經動眼神經到睫狀神經節更換神經元，節后纖維支配瞳孔括約肌，引起雙側瞳孔縮小。上述光反射通路中任何一處損壞均可導致光反射減弱或消失，另外如果光能量利用率低，不足10％的時候，光路中有光能量損失，需要加刺激光源，而這對人眼的系統并不是一個很好的補償光刺激，被測試患者同感會感到刺眼和不適。

正常瞳孔的大小與年齡、生理狀態、屈光、外界環境等因素有關。人出生時瞳孔最大，隨著年齡增長瞳孔會逐漸變小。正常瞳孔在自然光線下直徑平均為2.5到4毫米，兩側等大，邊緣整齊，亮光下可縮小，光線暗的環境可略增大。當雙眼直視前方時，用瞳孔燈照射瞳孔，瞳孔會立即變小，移開光源或閉合雙眼，瞳孔可復原。根據瞳孔的這一特性，臨床上常使用上述方法通過檢測瞳孔的功能活動從而篩查病人的神經病變、糖尿病并發癥等疾病，同時也有研究指出，通過瞳孔對光反射的功能檢查可以作為是否吸毒的判斷依據。除上述對光反射的功能檢測以外，通過對人眼物理狀態的分析，可以診斷出虹膜損傷等疾病。

紅外攝像機可以捕捉人眼不可見的紅外線的反射影像，利用主動紅外攝像技術的紅外攝像機具有紅外補光燈，輻射照明周圍環境，從而利用紅外低照度彩色CCD進行紅外輻射圖像的捕獲。紅外補光燈有715nm、830nm和950nm幾種波長，其中715nm的紅外補光燈雖然照明距離遠，但會產生紅暴現象，即在發光時同時產生人眼可見的紅光，而830nm和950nm的補光燈則基本沒有紅暴現象。由于在可見光下人眼一定會產生反射像，因此一般用于眼部檢測的設備均采用紅外攝像機進行眼部影像的獲取，以實現在盡可能提高清晰度的情況下同時減少眼球表面反射光對于后期檢測的影響。

傳統瞳孔檢測設備通常是手持式的瞳孔筆燈，通過瞳孔燈照射人眼，由醫師來判斷瞳孔反射的狀態以篩查病情。也有將瞳孔燈、紅外攝像機或可見光攝像機集成于一個類似手電筒的裝置內，在打開瞳孔燈的同時進行拍照，后期人工比對來進行病情的診斷。現有設備和方法的缺點在于：

1.人工判斷瞳孔變化的狀態以及孔徑尺寸存在較大的主觀誤差；

2.手持式瞳孔檢測裝置無法控制環境光照對于檢測結果的影響，因此在不同光照環境條件下同一病人可能會產生不同的瞳孔功能反射現象；

3.配備可見光攝像機的瞳孔檢測設備，由于眼球表面的光反射，通常無法進行瞳孔位置的精確識別；

4.現有配備眼罩及暗室環境的立式瞳孔檢測設備體積較大，無法適應需要隨身攜帶或無安放平面的使用環境，如自然災害現場、戰場、急救現場等復雜場地；

5.現有的瞳孔檢測設備不具有光照模擬功能，無法分析在不同環境光條件下瞳孔光反射功能的變化。

6.現有的刺激光源沒有補償和校正裝置，眨眼現象嚴重，個人體驗效果不好，成像質量不高。

發明人希望利用可穿戴式頭盔、開眼器、紅外攝像機、紅外補光燈、刺激光源、補光光源、瞳孔監測相機等設備，設計出一種能夠在仿真光照環境下實現瞳孔光反射變化的連續、精確測定的設備，該設備可用于臨床眼科、神經外科、精神心理科等科室的病癥診斷和疾病早期篩查等。

發明內容

本實用新型的目的在于設計一種具有可控光照環境的便攜式瞳孔對光反射測量設備，可以在指定的光照條件下測定瞳孔的對光反射功能等生理特征，從而提高基于瞳孔反射的疾病篩查的準確性。本實用新型提出了一種穿戴式瞳孔對光反射測量設備，包括九個關鍵部分：

紅外攝像機，與數據處理設備有數據通信，用于獲取人眼的視頻數據；

紅外補光燈，用于為紅外攝像機提供光照；

補光光源，為可見光源，用于模擬不同場景下的光照；

刺激光源，為可見光源，用于照射瞳孔以使瞳孔產生孔徑變化；

穿戴式頭盔，用于安裝上述設備，為使用者眼部提供暗室環境；

瞳孔校正成像系統，包括液晶校正器或變形鏡組成的測量光路；

瞳孔監測相機，用于觀察人眼瞳孔是否與所述瞳孔校正成像系統光軸對準良好，同時用于單次校正成像和短曝光校正成像；