[发明专利]一种基于计算机的眼球运动距离及双眼运动一致性偏差检测装置及方法

说明书

一种基于计算机的眼球运动距离及双眼运动一致性偏差检测装置及方法，涉及医疗器械领域。目的是为了解决现有方法无法快速、准确地检测出眼球运动距离，以及眼球被遮挡时无法检测眼球运动距离的问题。头部固定机构用于固定患者头部，照相机用于实时显示患者双眼图像，并将图像发送至计算机；计算机首先根据基准照片建立平面直角坐标系，然后提取基准照片和各个测试照片中的角膜缘，并根据两个基准角膜缘的特性还原各个测试角膜缘的完整图像，再分别提取两个基准角膜缘图像上的基准点、以及测试角膜缘图像中与基准点相对应的测试点，最后计算各个测试点相对于基准点所运动的距离以及双眼运动一致性偏差。本发明适用于眼球运动功能的评定。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及眼球运动功能的检测。

背景技术

正常人左、右眼向各个方向均可灵活转动，在眼球运动到极限位置且保持凝视时，双眼能达到同一位置，以保证视物为单一物象，当眼运动神经麻痹或眼外肌肌肉病变时，则出现双眼运动不协调，表现为眼球向某一方向或多个方向运动不到位，亦称之为眼球运动障碍。眼球运动障碍是由多种病因损伤脑神经所致，由于病因和病情的轻重程度不同，运动障碍程度有所差异，眼球运动障碍情况会在病情发展和转归的过程中发生变化，因而检测眼球运动障碍情况，对疾病的严重程度和康复评定有很重要的意义。

眼球运动检测最早由Dodge等人于1901年研究发表，主要是一种基于角膜反光描记水平方向上的眼球运动，此后很长一段时间内的眼球运动检测多是在该原理的基础上发展而来，如通过手台式弧形视野计和聚光灯泡在暗室中进行检测，检测时聚光灯泡置于弧形视野计上，来检测眼球多个角度和方向的运动情况。具体方法：患者遮盖一眼，被检测眼分别于上、颞上、颞侧、颞下、下、鼻下、鼻侧、鼻上八个方向注视视野计上的灯泡，使得反光点正落在角膜的瞳孔区中央，眼球随灯泡在视野装置上的移动而移动，当眼球移动到最大移动范围时，此时眼球则出现轻微的震颤现象，医生手动记录此时灯泡于视野计上移动的度数作为眼球在该方向的“运动角度”。应用该种检测方法时，当眼球运动向上方、鼻上、鼻侧、鼻下方向的极限运动时，由于鼻部的遮挡光线不能正投于角膜的瞳孔区中央，因此在这几个方向上不能最大限度检测出眼球的极限运动情况。角膜反光描记法是医生通过观察眼球的震颤现象来判断眼球在该方向上极限运动，虽然实现了检测结果的量化，但检测结果更为主观，该检测方法主要以手工操作为主，眼球震颤现象出现相对突然，持续时间短暂，准确性较低，检测较为粗糙。目前大部分临床医生仍沿用简单的直尺检测，人为计算相关距离。优点是直接读数，但读数重复精度低，效率低，不同的人会读出不同的数据。对于现代精准医学要求来讲已不能满足于现实应用。

随着计算机技术的发展，有人推出了运用三维模型识别人脸技术检测方法来检测眼球运动情况，由于面部结构复杂，三维模型对眼球识别没有特异性，检测程序复杂耗时，成本高等因素没有得到推广应用。此后又出现类似概念的眼球运动检测装置，如双频电磁感应法检测，此类装置主要应用于反应眼球运动中的眼动方向、眼动倾斜程度或者是眼球运动的位置关系、眼球运动速度或者是注视点，注视时间和次数，眼跳距离，瞳孔大小等数据，在之后的眼球运动研究中，主要是将特定的检测装置附着于眼球上，同眼球一起运动来达到检测的目的，该方法操作复杂，受干扰性因素多，目前在医学临床上未见很好的推广。因此临床急需能够连续反映出眼球运动障碍变化过程，高精准确采集眼部图像，定性定量地检测眼球运动情况的装置。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有方法无法快速、准确地检测出眼球运动距离，以及眼球被遮挡时无法检测眼球运动距离的问题，提供一种基于计算机的眼球运动距离及双眼运动一致性偏差检测装置及方法。

本发明所述的一种基于计算机的眼球运动距离及双眼运动一致性偏差检测装置包括头部固定机构5、照相机4和计算机；

所述头部固定机构5用于固定患者的头部，照相机4用于实时显示患者双眼图像，并将图像发送至计算机；

所述计算机内嵌入由软件实现的检测模块，该模块包括以下单元：