一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，包括用于控制攝像機(jī)和光源的控制裝置和至少一個(gè)用于安裝攝像機(jī)和光源的外套；光源用于產(chǎn)生刺激瞳孔大小變化的光強(qiáng)；攝像機(jī)用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；控制裝置將采集的光強(qiáng)信息和瞳孔圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)卡上；外套通過轉(zhuǎn)軸與控制裝置連接。本發(fā)明提供的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，克服了傳統(tǒng)方法有創(chuàng)、操作復(fù)雜、適用范圍小等缺點(diǎn)；能夠準(zhǔn)確、快捷、簡便監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓；并且穩(wěn)定性好，不受鎮(zhèn)靜藥物等影響；該裝置體積小，只有望遠(yuǎn)鏡大小，能夠方便用于工地等現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)測(cè)量，保證對(duì)危重病人搶救及時(shí)。
【專利說明】一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療檢測(cè)裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種顱內(nèi)壓的檢測(cè)裝置，具體涉及一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]顱內(nèi)壓是指顱腔內(nèi)容物對(duì)顱腔壁上所產(chǎn)生的壓力，又稱腦壓。顱內(nèi)壓是反映腦功能狀態(tài)的一項(xiàng)重要指標(biāo)。腦功能損傷后均可表現(xiàn)為顱內(nèi)壓異常。顱內(nèi)壓增高是臨床急癥，對(duì)患者顱內(nèi)壓狀況的及時(shí)、準(zhǔn)確掌握是危重病人搶救成功與否的關(guān)鍵。目前，顱內(nèi)壓的測(cè)量普遍采用的是腦室穿刺法和脊椎穿刺法，都屬有創(chuàng)傷性的測(cè)量方法，技術(shù)條件要求高，并發(fā)癥較多如顱內(nèi)感染、腦積液泄漏、顱內(nèi)出血等，因此應(yīng)用范圍受到限制。
[0003]已經(jīng)開始發(fā)展起來的顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)多采用超聲波法等，通過測(cè)量腦電波來間接反映顱內(nèi)壓的變化。由于腦電波只反映腦皮層的情況，顱內(nèi)壓的監(jiān)測(cè)結(jié)果與實(shí)際情況可能存在較大偏差。另外，也容易受鎮(zhèn)靜藥物的影響，穩(wěn)定性較差。
[0004]精度較高的顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)系統(tǒng)，不僅成本高，而且體積笨重，不便于在工地等現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)測(cè)量，極大的影響了危重病人的及時(shí)搶救。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，便于在工地等現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)測(cè)量，保證對(duì)危重病人搶救及時(shí)。
[0006]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:提供一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:包括用于控制攝像機(jī)和光源的控制裝置和至少一個(gè)用于安裝攝像機(jī)和光源的外套；所述光源用于產(chǎn)生刺激瞳孔大小變化的光強(qiáng)；所述攝像機(jī)用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；所述控制裝置將采集的光強(qiáng)信息和瞳孔圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)卡上；所述外套通過轉(zhuǎn)軸與控制裝置連接。
[0007]所述外套一端設(shè)置有保護(hù)罩，另一端設(shè)置有眼瞼抓手；所述保護(hù)罩一端與外套活動(dòng)連接，另一端通過卡扣與外套實(shí)現(xiàn)固定連接。
[0008]所述卡扣替換為磁性件或者尼龍粘帶。
[0009]所述光源與攝像機(jī)固定在一起；所述攝像機(jī)通過固定軸安裝在保護(hù)罩上；所述攝像機(jī)沿固定軸左右移動(dòng)和/或以固定軸為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行0-180°旋轉(zhuǎn)。
[0010]所述控制裝置上設(shè)置有光源控制模塊、攝像機(jī)控制模塊和總開關(guān)；所述光源控制模塊包括光源開關(guān)、光源增強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕和光源減弱調(diào)節(jié)旋鈕；所述攝像機(jī)控制模塊包括攝像機(jī)開關(guān)、調(diào)焦旋鈕和攝像啟停開關(guān)。
[0011]所述控制裝置還包括顯示屏和存儲(chǔ)卡插入口 ；所述顯示屏與攝像機(jī)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。
[0012]基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置還包括圖像處理模塊；所述圖像處理模塊對(duì)攝像機(jī)采集的圖像信息進(jìn)行處理得到瞳孔參數(shù)；所述圖像處理模塊設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)。
[0013]本發(fā)明提供的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置具有以下有益效果:
[0014]1、克服了傳統(tǒng)方法有創(chuàng)、操作復(fù)雜、適用范圍小等缺點(diǎn)；
[0015]2、基于瞳孔對(duì)光反射原理，能夠準(zhǔn)確、快捷、簡便監(jiān)測(cè)顱內(nèi)壓；并且穩(wěn)定性好，不受鎮(zhèn)靜藥物等影響；
[0016]3、該裝置體積小，只有望遠(yuǎn)鏡大小，能夠方便用于工地等現(xiàn)場(chǎng)及時(shí)測(cè)量，保證對(duì)危重病人搶救及時(shí)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0018]圖1示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置的主視圖；
[0019]圖2示意性地示出了圖1中的便攜式爐內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置的仰視圖；
[0020]圖3示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的保護(hù)罩的示意圖；
[0021]圖4示意性地示出了圖3中的保護(hù)罩的另一方向的示意圖；
[0022]圖5示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置的原理框圖；
[0023]圖6示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的利用圖像處理模塊獲得瞳孔參數(shù)的流程圖；
[0024]圖7示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的圖像預(yù)處理前的瞳孔圖像的示意圖；
[0025]圖8示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的圖像預(yù)處理后的瞳孔圖像的示意圖；
[0026]圖9示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)處理后的瞳孔圖像沿垂直方向投影的統(tǒng)計(jì)分布曲線；以及
[0027]圖10示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的預(yù)處理后的瞳孔圖像沿水平方向投影的統(tǒng)計(jì)分布曲線。
[0028]在這些附圖中，使用相同的參考標(biāo)號(hào)來表示相同或相似的部分。
【具體實(shí)施方式】
[0029]為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例，對(duì)本申請(qǐng)作進(jìn)一步地詳細(xì)說明。
[0030]在以下描述中，對(duì)“ 一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、“ 一個(gè)示例”、“示例”等等的引用表明如此描述的實(shí)施例或示例可以包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度，但并非每個(gè)實(shí)施例或示例都必然包括特定特征、結(jié)構(gòu)、特性、性質(zhì)、元素或限度。另外，重復(fù)使用短語“根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例”雖然有可能是指代相同實(shí)施例，但并非必然指代相同的實(shí)施例。
[0031]為簡單起見，以下描述中省略了本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的某些技術(shù)特征。
[0032]本發(fā)明公開了一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置。[0033]圖1示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)一個(gè)實(shí)施例的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置的主視圖。圖2示意性地示出了圖1中的便攜式爐內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置的仰視圖。
[0034]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，該基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置包括用于控制攝像機(jī)13和光源12的控制裝置5和至少一個(gè)用于安裝攝像機(jī)13和光源12的外套
1;光源12可以用于產(chǎn)生刺激瞳孔大小變化的光強(qiáng)；攝像機(jī)13可以用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；控制裝置5將采集的光強(qiáng)信息和瞳孔圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)卡上；外套I可以通過轉(zhuǎn)軸3與控制裝置5連接。
[0035]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，可以設(shè)置兩個(gè)外套1，兩個(gè)外套I可以通過轉(zhuǎn)軸3與控制裝置5連接。
[0036]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，外套I 一端進(jìn)一步設(shè)置有保護(hù)罩7，用于安裝和保護(hù)攝像機(jī)13及光源12 ;外套I另一端進(jìn)一步設(shè)置有眼瞼抓手2，用于抓起昏迷患者的眼瞼。
[0037]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，保護(hù)罩7可以呈圓形，沿徑向一端與外套I活動(dòng)連接，例如通過合頁活著轉(zhuǎn)軸進(jìn)行連接；沿徑向另一端通過卡扣6與外套I實(shí)現(xiàn)固定連接。
[0038]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，卡扣6可以替換為磁性件或者尼龍粘帶等，只要能實(shí)現(xiàn)外套I與保護(hù)罩7的連接即可。
[0039]如圖3、圖4所示，根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，光源12與攝像機(jī)13可以固定在一起，例如可以通過疊放在一起的形式實(shí)現(xiàn)。攝像機(jī)13可以通過固定軸14安裝在保護(hù)罩7上；攝像機(jī)13沿固定軸14可以左右移動(dòng)和/或以固定軸14為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行0-180°旋轉(zhuǎn)，這樣可以實(shí)現(xiàn)攝像機(jī)13及電源12的三維調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)對(duì)攝像機(jī)13和電源12的精確定位，進(jìn)而提高顱內(nèi)壓測(cè)量精度。
[0040]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，控制裝置5上進(jìn)一步設(shè)置有光源控制模塊4、攝像機(jī)控制模塊8和總開關(guān)9 ;光源控制模塊4可以用于控制光源12的強(qiáng)弱，廣藥控制模塊4可以包括光源開關(guān)401、光源增強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕402和光源減弱調(diào)節(jié)旋鈕403 ;攝像機(jī)控制模塊8可以用于控制攝像機(jī)的啟停、聚焦等，攝像機(jī)控制模塊8可以包括攝像機(jī)開關(guān)801、調(diào)焦旋鈕802和攝像啟停開關(guān)803。
[0041]根據(jù)本申請(qǐng)的另一個(gè)實(shí)施例，控制裝置5進(jìn)一步包括顯示屏10和存儲(chǔ)卡插入口
II;顯示屏10與攝像機(jī)13實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸，以將采集的患者瞳孔圖像顯示在顯示屏10上。
[0042]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置進(jìn)一步包括圖像處理模塊；圖像處理模塊對(duì)攝像機(jī)13采集的圖像信息處理得到瞳孔參數(shù)；圖像處理模塊設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)。
[0043]這里圖像處理模塊的目的是為了能夠快速的定位瞳孔，準(zhǔn)確測(cè)量瞳孔面積，為得到精確的顱內(nèi)壓提供依據(jù)。
[0044]圖5示意性地示出了根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置的原理框圖。
[0045]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，利用PSOC(Programmable System-on-Chip,片上可編程系統(tǒng))控制光源12的強(qiáng)度(用于光源刺激)和光強(qiáng)檢測(cè)，可以進(jìn)行光照強(qiáng)度和頻率的設(shè)置，同時(shí)通過光強(qiáng)監(jiān)測(cè)反饋光照的強(qiáng)度，從而做出調(diào)整，最后將采集的數(shù)據(jù)上傳到計(jì)算機(jī)中。
[0046]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，攝像機(jī)可以包含光學(xué)放大鏡頭、可見光截止片和CMOS感光器件，將這三個(gè)器件在物理上按上述順序進(jìn)行組合，可以用于紅外瞳孔的采集，然后通過計(jì)算機(jī)的USB接口獲取到瞳孔的數(shù)字圖像。進(jìn)一步地,可以采用流行的DirectShow多媒體采集技術(shù)。
[0047]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，圖像處理模塊可以通過OpenCV (Open SourceComputer Vision Library)進(jìn)行圖像預(yù)處理,結(jié)合本發(fā)明提供的圖空檢測(cè)算法定位到瞳孔，可以得到瞳孔參數(shù)。
[0048]瞳孔參數(shù)可以是指瞳孔所在區(qū)域的大小。
[0049]圖6示意性地示出了利用圖像處理模塊獲得瞳孔參數(shù)的流程圖。
[0050]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，基于獲取的攝像機(jī)13采集的圖像信息利用圖像處理模塊獲得瞳孔參數(shù)的方法包括以下步驟:
[0051]步驟a、獲取原始圖像，獲取在光影12照射下得到的瞳孔圖像；
[0052]步驟b、圖像預(yù)處理，由于光斑、眼瞼以及濃密的睫毛等原因，使得瞳孔圖像受到一定的噪聲干擾，所以需要進(jìn)行圖像預(yù)處理和濾波。本申請(qǐng)文件中采用形態(tài)學(xué)中的基本的開運(yùn)算，來對(duì)圖像進(jìn)行預(yù)處理。開運(yùn)算由腐蝕和膨脹兩個(gè)部分組成。
[0053]根據(jù)本申請(qǐng)的一個(gè)實(shí)施例，在瞳孔檢測(cè)預(yù)處理中，形態(tài)學(xué)開運(yùn)算首先進(jìn)行腐蝕運(yùn)算，去除眉毛等比較細(xì)小部分，然后進(jìn)行膨脹，這樣可以恢復(fù)瞳孔原來的大小，使得瞳孔保持原始大小。圖7、8為經(jīng)過預(yù)處理前和預(yù)處理后的瞳孔圖像。
[0054]步驟C、選定 閾值、二值化，上述瞳孔圖像灰度分布特點(diǎn)為:瞳孔〈虹膜灰度〈鞏膜灰度，所以圖像中灰度最小的區(qū)域即是瞳孔所在區(qū)域。
[0055]閾值化算法是一種簡單、高效的圖像分割方法。具體步驟是先找到灰度直方圖，選擇合適的閾值，對(duì)圖像中任一像素f(x，y)與閾值T進(jìn)行判斷，大于閾值的點(diǎn)標(biāo)記為1，小于閾值的點(diǎn)標(biāo)記為O。
【權(quán)利要求】
1.一種基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:包括用于控制攝像機(jī)(13)和光源(12)的控制裝置(5)和至少一個(gè)用于安裝攝像機(jī)(13)和光源(12)的外套(I);所述光源(12)用于產(chǎn)生刺激瞳孔大小變化的光強(qiáng)；所述攝像機(jī)(13)用于拍攝顯示瞳孔大小的圖像；所述控制裝置(5)將采集的光強(qiáng)信息和瞳孔圖像存儲(chǔ)到存儲(chǔ)卡上；所述外套(I)通過轉(zhuǎn)軸(3)與控制裝置(5)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述外套(I) 一端設(shè)置有保護(hù)罩(7)，另一端設(shè)置有眼瞼抓手(2);所述保護(hù)罩(7) —端與外套(I)活動(dòng)連接，另一端通過卡扣出)與外套(I)實(shí)現(xiàn)固定連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述卡扣(6)替換為 磁性件或者尼龍粘帶。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述光源(12)與攝像機(jī)(13)固定在一起；所述攝像機(jī)(13)通過固定軸(14)安裝在保護(hù)罩(7)上；所述攝像機(jī)(13)沿固定軸(14)左右移動(dòng)和/或以固定軸(14)為旋轉(zhuǎn)軸進(jìn)行0-180。旋轉(zhuǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述控制裝置(5)上設(shè)置有光源控制模塊(4)、攝像機(jī)控制模塊(8)和總開關(guān)(9);所述光源控制模塊(4)包括光源開關(guān)(401)、光源增強(qiáng)調(diào)節(jié)旋鈕(402)和光源減弱調(diào)節(jié)旋鈕(403);所述攝像機(jī)控制模塊(8)包括攝像機(jī)開關(guān)(801)、調(diào)焦旋鈕(802)和攝像啟停開關(guān)(803)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:所述控制裝置(5)還包括顯示屏(10)和存儲(chǔ)卡插入口(11);所述顯示屏(10)與攝像機(jī)(13)實(shí)現(xiàn)信號(hào)傳輸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于瞳孔反射的便攜式顱內(nèi)壓無創(chuàng)檢測(cè)裝置，其特征在于:還包括圖像處理模塊；所述圖像處理模塊對(duì)攝像機(jī)(13)采集的圖像信息進(jìn)行處理得到瞳孔參數(shù)；所述圖像處理模塊設(shè)置在計(jì)算機(jī)內(nèi)。
【文檔編號(hào)】A61B3/10GK103536285SQ201310511704
【公開日】2014年1月29日 申請(qǐng)日期:2013年10月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月17日
【發(fā)明者】夏勛, 顧建文, 鄒遠(yuǎn)文, 羅玉皓, 馬原, 楊立斌, 匡永勤, 黃海東, 程敬民, 歐珊, 李運(yùn)明, 楊濤, 劉恩渝, 賀偉旗, 邢學(xué)民, 程林, 周虎田, 趙凱, 梁亮, 孔濱, 樹海峰, 郭恒, 孫浩東, 張修忠, 范珂夏 申請(qǐng)人:中國人民解放軍成都軍區(qū)總醫(yī)院