[实用新型]一种穿戴式瞳孔对光反射测量设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种穿戴式瞳孔对光反射测量系统，具体涉及一种包括红外摄像机、红外补光灯、刺激光源、穿戴式头盔、开眼器、数据处理设备和瞳孔测量软件系统的穿戴式瞳孔对光反射测量设备，适合于临床眼科、神经外科、精神心理科及其相关领域的医疗应用。

背景技术

眼睛是人体极为重要的器官之一。瞳孔光反射是光线刺激引起瞳孔缩小的一种反应，由对光反射通路完成这一反应。瞳孔对光反射通路，从视网膜开始，经视神经、视交叉和视束，再经上臂丘到达顶盖前区。动眼神经副核的轴突经动眼神经到睫状神经节更换神经元，节后纤维支配瞳孔括约肌，引起双侧瞳孔缩小。上述光反射通路中任何一处损坏均可导致光反射减弱或消失，另外如果光能量利用率低，不足10％的时候，光路中有光能量损失，需要加刺激光源，而这对人眼的系统并不是一个很好的补偿光刺激，被测试患者同感会感到刺眼和不适。

正常瞳孔的大小与年龄、生理状态、屈光、外界环境等因素有关。人出生时瞳孔最大，随着年龄增长瞳孔会逐渐变小。正常瞳孔在自然光线下直径平均为2.5到4毫米，两侧等大，边缘整齐，亮光下可缩小，光线暗的环境可略增大。当双眼直视前方时，用瞳孔灯照射瞳孔，瞳孔会立即变小，移开光源或闭合双眼，瞳孔可复原。根据瞳孔的这一特性，临床上常使用上述方法通过检测瞳孔的功能活动从而筛查病人的神经病变、糖尿病并发症等疾病，同时也有研究指出，通过瞳孔对光反射的功能检查可以作为是否吸毒的判断依据。除上述对光反射的功能检测以外，通过对人眼物理状态的分析，可以诊断出虹膜损伤等疾病。

红外摄像机可以捕捉人眼不可见的红外线的反射影像，利用主动红外摄像技术的红外摄像机具有红外补光灯，辐射照明周围环境，从而利用红外低照度彩色CCD进行红外辐射图像的捕获。红外补光灯有715nm、830nm和950nm几种波长，其中715nm的红外补光灯虽然照明距离远，但会产生红暴现象，即在发光时同时产生人眼可见的红光，而830nm和950nm的补光灯则基本没有红暴现象。由于在可见光下人眼一定会产生反射像，因此一般用于眼部检测的设备均采用红外摄像机进行眼部影像的获取，以实现在尽可能提高清晰度的情况下同时减少眼球表面反射光对于后期检测的影响。

传统瞳孔检测设备通常是手持式的瞳孔笔灯，通过瞳孔灯照射人眼，由医师来判断瞳孔反射的状态以筛查病情。也有将瞳孔灯、红外摄像机或可见光摄像机集成于一个类似手电筒的装置内，在打开瞳孔灯的同时进行拍照，后期人工比对来进行病情的诊断。现有设备和方法的缺点在于：

1.人工判断瞳孔变化的状态以及孔径尺寸存在较大的主观误差；

2.手持式瞳孔检测装置无法控制环境光照对于检测结果的影响，因此在不同光照环境条件下同一病人可能会产生不同的瞳孔功能反射现象；

3.配备可见光摄像机的瞳孔检测设备，由于眼球表面的光反射，通常无法进行瞳孔位置的精确识别；

4.现有配备眼罩及暗室环境的立式瞳孔检测设备体积较大，无法适应需要随身携带或无安放平面的使用环境，如自然灾害现场、战场、急救现场等复杂场地；

5.现有的瞳孔检测设备不具有光照模拟功能，无法分析在不同环境光条件下瞳孔光反射功能的变化。

6.现有的刺激光源没有补偿和校正装置，眨眼现象严重，个人体验效果不好，成像质量不高。

发明人希望利用可穿戴式头盔、开眼器、红外摄像机、红外补光灯、刺激光源、补光光源、瞳孔监测相机等设备，设计出一种能够在仿真光照环境下实现瞳孔光反射变化的连续、精确测定的设备，该设备可用于临床眼科、神经外科、精神心理科等科室的病症诊断和疾病早期筛查等。

发明内容

本实用新型的目的在于设计一种具有可控光照环境的便携式瞳孔对光反射测量设备，可以在指定的光照条件下测定瞳孔的对光反射功能等生理特征，从而提高基于瞳孔反射的疾病筛查的准确性。本实用新型提出了一种穿戴式瞳孔对光反射测量设备，包括九个关键部分：

红外摄像机，与数据处理设备有数据通信，用于获取人眼的视频数据；

红外补光灯，用于为红外摄像机提供光照；

补光光源，为可见光源，用于模拟不同场景下的光照；

刺激光源，为可见光源，用于照射瞳孔以使瞳孔产生孔径变化；

穿戴式头盔，用于安装上述设备，为使用者眼部提供暗室环境；

瞳孔校正成像系统，包括液晶校正器或变形镜组成的测量光路；

瞳孔监测相机，用于观察人眼瞳孔是否与所述瞳孔校正成像系统光轴对准良好，同时用于单次校正成像和短曝光校正成像；