[发明专利]检眼镜

说明书

技术领域

本发明涉及包括照相机和相关的照明设备的检眼镜；本发明还涉及用于处理由所述设备获取的眼睛的多个图像的新颖方法；以及通常包括在所述检眼镜中，用于执行所述方法的软件。

背景技术

2004年，世界卫生组织报告了全球视觉障碍(VI)和失明的五大原因为(1)白内障、(2)青光眼、(3)年龄相关性黄斑变性(AMD)、(4)角膜混浊以及(5)糖尿病性视网膜病变(DR)。全球范围内，各年龄段患VI的人数为两亿八千五百万。Vision2020倡议组织主要致力于消除白内障，由于该类眼科疾病可通过手术治愈。

约80％的失明是可预防或可治愈的。全世界这些失明人群的大多数(90％)居住在低收入国家。用于提供眼保健的人力和技术资源遵循逆保健法(InverseCareLaw)，即，大多数失明人群居住地最缺乏资源；而相反，失明低发地区却有大量的资源供应。为建立可持续的健康服务，需要采集与VI有关的精确且具有代表性的数据由此政策制定者能以患者利益最大化的方式分配有限资源并且也因此能进一步确定未来需求和基础设施的计划。

在低收入国家，人员不具备充分的培训又缺乏用于检测潜在的致盲条件的眼科设备。这意味着许多人没有接受必要的眼睛治疗而因此留下视觉障碍。

因为设备庞大、复杂且昂贵，因此在这些环境下成本是提供眼科设备的主要障碍。此外，即使可获得眼科设备，通常还会遇到穿越经常环境恶劣的地形远距离运输这些设备的相关后勤制约。专业人员的培训也很昂贵而即使经过了培训，往往没有足够的专家能够覆盖待筛查地区或人群。

全球因VI导致的生产力损失被认为达1210亿美元，因此随着VI的增多医疗保健令人不满地螺旋下降。假设80％的失明是可预防或治愈的，如果能尽早发现，于是明智的眼保健策略不仅对每个人的健康而且对整个人口或国家都能起到积极的影响，不仅提升健康水平还提高GDP而由此具有更强的能力进一步改善医疗服务。

在发达国家，虽然具有眼保健，尤其对于能就诊配镜师或眼科医生的个人，其费用很昂贵，而随着人口的增长对于尽可能以高效且有效的方式接受医疗服务的期望也日益增长。因此在发达国家也同样有改善医疗服务的需求从而更多的个人能用每一笔投资享受有效的治疗。

此外，还需要能够将医疗服务带到各个社区，如学校、养老院以及监狱，实现这个的前提是便携式设备的开发，使受训人员无需过多经验或高级水平即可简单使用。

在对眼睛的医学检查中，通过瞳孔对视网膜的可视化(检眼镜检查)是一项常规的操作。在常规检查中，这是通过被称为“直接检眼镜”的仪器完成的。这是一种钢笔大小(大约20cm)的观察系统，其由医生通常以面对面的很近的距离握持在患者的眼睛前方。这样的仪器简单、相对廉价，但相当难以使用。在西方国家，通常是在验光和医学专业的本科阶段接受培训。其视场很小(最大5度)，瞄准非常关键而聚焦需要极大的手工技巧。此外，在很小的视场中只能看到图像的局部，这要求操作者将每次看到的视网膜的一小部分重构为视网膜本身的“想象的图像”。

为了克服这些限制，可使用一种更加昂贵的仪器。其被称为“间接检眼镜”。它包括由医生在患者眼睛前方握持的短焦距透镜(实践中称作“超场(superfield)”)，以及带有观察器的头戴件，该观察器穿过镜片或超场将光投射到眼睛内。用户用手将透镜与眼睛及观察器对准，并观察视网膜。其视场比直接检眼镜宽得多(40度)。然而，该系统非常昂贵且由于其固有的精密手工对准使得使用也很困难。熟练掌握这项技术通常仅限于研究生学历的眼科副专科医生。

从间接检眼镜衍生出两种更高级的仪器：眼底照相机和广角检眼镜。在“眼底照相机”中，将间接检眼镜预对准。患者头部通过头部-下颌支架固定，相片是使用照相机通过预对准的间接检眼镜获取的。广角检眼镜是一种专有仪器。该间接检眼镜由医生预对准并作为单个单元握持在患者的眼睛前方。用户通过仪器观察视网膜。照相机可附接至该设备。

已经尝试通过使用附接至检眼镜或直接握持在患者的眼睛前方的小型数码相机(例如网络摄像头)利用相关联的棱镜组来构建检眼镜，棱镜组包括折射补偿透镜，以将光投射到眼睛中从而提供必要的照明。不幸的是，结果却令人失望，因为棱镜的尺寸导致视场的明显减小抑或者差的分辨率和聚焦。