專利名稱：一種數(shù)字化同視機(jī)的制作方法
一種數(shù)字化同視機(jī)技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于眼科醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，特別是具有多功能視力檢查和治療的數(shù)字 化同視機(jī)。
背景技術(shù)：
目前，眼視光患者的數(shù)量十分驚人，眼視光一般通過眼科醫(yī)療儀器來檢查 和治療。目前專用于雙眼視功能檢查和治療的儀器主要是機(jī)械式同視機(jī)。
現(xiàn)有機(jī)械式同視機(jī)的基本構(gòu)造如下其底座之上設(shè)有一金屬箱，箱內(nèi)儲藏 機(jī)器的轉(zhuǎn)動部件及電路，底座上設(shè)有兩個金屬臂，金屬臂連接鏡筒，每個鏡筒 包括目鏡、反射鏡及畫片夾，畫片夾內(nèi)插入檢査或治療所用的畫片，金屬臂的 底座上設(shè)有刻度盤，其上刻有兩行刻度， 一行為圓周度，另一行為三棱鏡度， 以指示鏡筒旋轉(zhuǎn)的角度。兩鏡筒可內(nèi)轉(zhuǎn)50度、外轉(zhuǎn)40度，鏡筒上附有畫片的
高度及旋轉(zhuǎn)的刻度，可以上下移動及旋轉(zhuǎn)。其關(guān)鍵部件是兩個鏡筒，鏡筒以三
個軸為中心作各方向的運(yùn)動繞垂直軸作內(nèi)收和外展兩個方向的水平運(yùn)動；繞 水平軸作上下方向的垂直運(yùn)動；繞矢狀軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。鏡筒各方向的運(yùn)動都是 以眼球?yàn)橹行男D(zhuǎn)的。鏡筒內(nèi)裝有一個反光鏡，與視線呈45度角，這樣能夠使 兩只鏡筒分別向左右兩個方向彎曲90度，使患者感覺物象來自正前方。鏡筒的 外端裝有目鏡，內(nèi)端插裝畫片，中間安放一只+7D屈光度的球鏡，使畫片置于 球鏡的焦點(diǎn)上，可使光線平行，經(jīng)目鏡看到的畫片相當(dāng)于來自無限遠(yuǎn)的效果。 同視機(jī)的兩個臂控制著畫片的水平運(yùn)動。兩個臂可以單獨(dú)運(yùn)動，也可以用鎖固 定以后做集合或外展的異向運(yùn)動，還可以做平行運(yùn)動。通過不同旋扭可以使畫 片做垂直和旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。醫(yī)生能夠把鏡筒調(diào)到各診斷眼位進(jìn)行檢査或治療。
機(jī)械式同視機(jī)的原理是利用兩個鏡筒將兩眼視野分開，左眼看左畫片，右 眼看右畫片，通過凸透鏡將物象投射到兩眼視網(wǎng)膜的一定位置上，再通過視中 樞傳導(dǎo)到視皮層進(jìn)行加工、分析、綜合。如果有雙眼視覺，便可以將分別來自 雙眼的物象合二為一，感覺為一個物體，如無雙眼視覺，可以借助于同視機(jī)面板的刻度了解患者的斜視度，并對其進(jìn)行雙眼的同視治療。
上述機(jī)械式同視機(jī)存在以下缺點(diǎn)首先，醫(yī)生不能看到患者所檢査或治療 的畫片內(nèi)容，從而無法了解和指導(dǎo)其操作，檢査和治療數(shù)據(jù)也無法自動記錄和 分析，只能通過患者的口述，醫(yī)生才知道結(jié)果，這樣，就存在較大的檢査誤差, 治療效果也差。其次，檢査或治療時，左右畫片要通過手動方式調(diào)整至合適位 置才能進(jìn)行，其手動控制不精確、操作也麻煩。最后，畫片內(nèi)容單一，功能單 一，無法擴(kuò)展，如要更換畫片，必須通過人工抽插來完成。因此，此類機(jī)械式 同視檢査治療儀器已無法滿足眼科臨床的需求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種數(shù)字化同視機(jī)，其解決了現(xiàn)有機(jī)械式同視機(jī)存在醫(yī)生無 法與同步交流、畫片內(nèi)容單一、功能單一、無法擴(kuò)展、人工調(diào)節(jié)不精確、操作 麻煩等問題。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是 一種數(shù)字化同視機(jī)，包括底座，底座之上安 裝殼體、下巴托，下巴托位于殼體的一側(cè)，殼體上方設(shè)雙目鏡筒，每個鏡筒包 括目鏡、反射鏡，還包括操作面板、操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部、微機(jī)控制部、 顯示部；
操作面板，用于檢査或治療時命令的輸入操作，并將命令傳輸?shù)讲僮飨到y(tǒng) 及應(yīng)用程序處理部；
操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部，根據(jù)操作面板輸入的命令進(jìn)行信息處理，將 處理信息傳輸至微機(jī)控制部；操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部與圖片數(shù)據(jù)庫、患者 數(shù)據(jù)庫互通；
微機(jī)控制部，將操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部輸入的信息進(jìn)行處理，把處理 結(jié)果反饋至操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部進(jìn)行映射，然后輸至顯示部；同時，在 檢査或治療過程中，微機(jī)控制部實(shí)時記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；
顯示部，包括一個主顯示屏和兩個顯示屏，主顯示屏嵌裝于殼體相對于鏡 筒的一側(cè)，醫(yī)生通過主顯示屏實(shí)時觀察患者操作，檢査或治療的參數(shù)通過主顯示屏顯示；兩顯示屏安裝于雙目鏡筒的內(nèi)端，提供患者檢查或治療所需的視野 系統(tǒng)。
所述的同視機(jī)，操作面板為鍵盤，該鍵盤設(shè)于主顯示屏下方。
所述的同視機(jī)，主顯示屏采用觸摸屏，觸摸屏兼作操作面板之用。
所述的同視機(jī)，于殼體的兩側(cè)面各設(shè)四個方向鍵，調(diào)整顯示部視標(biāo)的狀態(tài)。 所述的同視機(jī)，顯示屏采用微型顯示屏。
本發(fā)明數(shù)字化同視機(jī)利用微顯技術(shù)和微機(jī)控制技術(shù)解決了現(xiàn)有機(jī)械式同視 機(jī)存在的畫片內(nèi)容單一、功能單一，無法擴(kuò)展、人工控制不精確、操作困難等 技術(shù)問題，最重要的是實(shí)現(xiàn)了檢査或治療時，醫(yī)生與患者可同步交流，方便醫(yī) 生設(shè)置更合理的檢査方法或治療方案，在患者檢査或治療過程前，系統(tǒng)根據(jù)醫(yī) 生為患者設(shè)定的參數(shù)自動完成準(zhǔn)備工作；在檢査或治療過程中，患者操作的具 體信息會實(shí)時傳輸?shù)街黠@示屏上；并且整個操作過程，借助于微機(jī)控制系統(tǒng)實(shí) 時地檢測和記錄相關(guān)數(shù)據(jù)值，充分利用計算機(jī)多媒體技術(shù)，如數(shù)字圖片、聲音、 視頻和文本等，提高了患者眼睛的注視程度，提高了檢查或治療效果。
本發(fā)明不僅實(shí)現(xiàn)了同視機(jī)數(shù)字化的目標(biāo)，而且擴(kuò)展了斜視、弱視檢査和治 療的功能。檢查功能包括客觀斜視角、主觀斜視角、同時視、立體視及融合 視等功能；治療功能包括弱視治療、認(rèn)知功能治療、雙眼視功能治療、旁中 心注視治療等功能。本發(fā)明還能夠?qū)z查或治療的數(shù)據(jù)自動記錄、分析和打印。
本發(fā)明具有顯著的技術(shù)進(jìn)步和效果
1、 采用了微型顯示屏，用數(shù)字化的圖形圖像代替了傳統(tǒng)的畫片，使得普通 同視機(jī)的功能得到了充分的擴(kuò)展，可以進(jìn)行視力的檢査以及斜視、弱視各種項 目的視功能檢査與治療。該儀器可以對患者眼球的運(yùn)動進(jìn)行實(shí)時顯示和記錄， 方便醫(yī)生進(jìn)行客觀斜視角等的檢査或治療，無需人工手動調(diào)節(jié)同視機(jī)的金屬臂， 使畫片調(diào)整至合適狀態(tài)，徹底解決了現(xiàn)有機(jī)械式同視機(jī)存在的諸多問題。
2、 可以對患有斜視、弱視、復(fù)視、隱斜視、視疲勞等患者的雙眼視功能進(jìn) 行各種檢查、診斷、治療和數(shù)據(jù)記錄等包括視力檢查、同時視檢查、融合功 能檢查、CAM訓(xùn)練、立體視功能檢査與訓(xùn)練、精細(xì)操作訓(xùn)練，可以測定K角、 主觀斜視角、客觀斜視角以及視網(wǎng)膜對應(yīng)關(guān)系，也可以確定注視性質(zhì)，對融合力、視網(wǎng)膜異常可以矯正訓(xùn)練。
3、 設(shè)有主顯示屏，醫(yī)生可以通過主顯示屏，觀察到患者的整個操作過程， 醫(yī)生與患者可實(shí)時交流，交互能力強(qiáng)，患者的病歷數(shù)據(jù)、檢查和治療數(shù)據(jù)可以 實(shí)時地記錄在同視機(jī)的硬盤數(shù)據(jù)庫中。
4、 數(shù)字化同視機(jī)提供了網(wǎng)絡(luò)RJ-45端口，可以作為斜視、弱視功能檢査和 訓(xùn)練服務(wù)器使用，從而可連接各檢査和訓(xùn)練的網(wǎng)絡(luò)終端，方便地建立一個斜視、 弱視治療中心，節(jié)約了投資。


圖1為本發(fā)明同視機(jī)的側(cè)面示意圖。
圖2為圖1的A向視圖。
圖3為圖1的B向視圖。
圖4為本發(fā)明同視機(jī)的局部結(jié)構(gòu)圖。
圖5為本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
圖6為本發(fā)明的處理流程圖。
圖7為本發(fā)明的模塊設(shè)計圖。
圖8為本發(fā)明的操作流程圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細(xì)說明。
如圖1-4所示，本數(shù)字化同視機(jī)的底部設(shè)置底座1，底座1之上安裝殼體2 及下巴托3，下巴托3位于殼體2的一側(cè)面；殼體2上方設(shè)置雙目鏡筒4，鏡筒 4的外端為目鏡5，該端鏡筒內(nèi)設(shè)光學(xué)放大系統(tǒng)ll。鏡筒4于轉(zhuǎn)角處裝設(shè)的反光 鏡6與光線方向呈45度，鏡筒4的內(nèi)端裝設(shè)微型顯示屏7。殼體2的兩側(cè)面各 設(shè)有四個方向鍵8，患者可以自主地通過方向鍵8來調(diào)整微型顯示屏7中顯示的 視標(biāo)狀態(tài)。于鏡筒4相對的殼體一側(cè)設(shè)有主顯示屏9及鍵盤10。
本發(fā)明利用了微型顯示屏來替代原有的插入式圖片，并結(jié)合光學(xué)系統(tǒng)，構(gòu) 建了圖像顯示系統(tǒng)，解決了機(jī)械式同視機(jī)存在的諸多缺點(diǎn)。如圖5所示，本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括四個部分微機(jī)控制部、顯示部、操 作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部、操作鍵盤，其中，
微機(jī)控制部，主要完成根據(jù)醫(yī)生為患者設(shè)定的參數(shù)自動完成準(zhǔn)備工作，并 且在檢查和治療過程中實(shí)時地記錄下相關(guān)數(shù)據(jù)。
顯示部，包括兩個微型顯示屏和一個主顯示屏。前者完成患者檢査和治療 所需的視野系統(tǒng)，而后者完成醫(yī)生觀察患者操作以及檢査及治療參數(shù)設(shè)定顯示 系統(tǒng)等功能。整個顯示部實(shí)現(xiàn)了醫(yī)生與患者操作的同步性，醫(yī)生可實(shí)時觀察患 者的檢查或治療狀態(tài)，兩者能實(shí)時交流。
操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部，主要負(fù)責(zé)整個儀器正常運(yùn)轉(zhuǎn)以及數(shù)字化同視 操作系統(tǒng)的運(yùn)行等內(nèi)容，其與患者數(shù)據(jù)庫、數(shù)字畫片庫互通。
操作鍵盤，主要完成檢查和治療過程中的相關(guān)操作。
如圖6所示，打開電源，在鍵盤上按下按鍵，將命令傳輸?shù)讲僮飨到y(tǒng)及應(yīng) 用程序處理部，操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部在按鍵命令的驅(qū)動下，對操作面板 輸入的命令進(jìn)行信息處理，從內(nèi)存的圖片數(shù)據(jù)庫、患者數(shù)據(jù)庫中調(diào)出相關(guān)數(shù)據(jù)，
然后將信息傳輸至微機(jī)控制部的CPU，由CPU進(jìn)行處理；微機(jī)控制部把CPU
處理結(jié)果反饋至操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部進(jìn)行映射，最后輸至顯示部顯示出 相應(yīng)的內(nèi)容。
當(dāng)然，主顯示屏可以采用觸摸屏，這樣，便可省去操作鍵盤。
圖7為本發(fā)明數(shù)字化同視機(jī)的模塊設(shè)計圖，主要包含顯示及觀察系統(tǒng)設(shè)計、
硬件設(shè)計和軟件設(shè)計三個部分。顯示及觀察系統(tǒng)部分通過多微型顯示屏系統(tǒng)和 光學(xué)放大系統(tǒng)結(jié)合，負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)圖像的顯示和觀察。硬件部分主要解決整個儀器 的硬件連接，采用在己有相關(guān)硬件設(shè)備基礎(chǔ)上，結(jié)合本同視機(jī)所要實(shí)現(xiàn)功能進(jìn) 行改進(jìn)，并按照眼科醫(yī)學(xué)規(guī)范，研究和實(shí)現(xiàn)檢查和治療過程中的微機(jī)控制系統(tǒng)， 包含機(jī)械轉(zhuǎn)動及自動控制裝置設(shè)計、眼位采集系統(tǒng)設(shè)計、操作面板設(shè)計。軟件 部分實(shí)現(xiàn)對儀器的操作以及畫片的顯示與自動控制，包含檢査及治療系統(tǒng)、硬 件驅(qū)動程序、實(shí)時數(shù)據(jù)采樣及控制、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。
本發(fā)明將微型顯示技術(shù)、計算機(jī)軟件技術(shù)和自動控制技術(shù)綜合應(yīng)用到眼科 的視光學(xué)治療儀器中，使用了隨機(jī)點(diǎn)立體視圖實(shí)現(xiàn)技術(shù)、多顯示屏系統(tǒng)技術(shù)、實(shí)時數(shù)據(jù)采樣及控制技術(shù)、基于微顯示屏的圖像觀察光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計等關(guān)鍵技術(shù)。 隨機(jī)點(diǎn)體視圖是經(jīng)過特殊處理的白噪聲圖，當(dāng)通過視具使得左眼只看到左 視圖，右眼只看到右視圖時，只有具備良好立體視覺的人才能感知到空間形體 的存在。通過計算機(jī)生成的具有不同視差等級的隨機(jī)體視圖，可以定量檢測出 觀察者的立體銳度、交叉視差、非交叉視差等立體視覺參量。采用平面圖像實(shí) 現(xiàn)立體顯示的關(guān)鍵是把左右視圖分離，本發(fā)明采用互補(bǔ)色分離法，采用一對互 補(bǔ)色，例如紅藍(lán)眼鏡，使得左眼只看到左視圖，右眼只看到右視圖，從而獲得 空間立體成像。
多顯示屏系統(tǒng)技術(shù)的使用，不僅節(jié)約成本，而且降低程序的復(fù)雜性，提高 可靠性。
本發(fā)明應(yīng)用了實(shí)時數(shù)據(jù)采樣及控制技術(shù)，在線數(shù)據(jù)的實(shí)時采樣、控制采用 微機(jī)來實(shí)現(xiàn)，相關(guān)的控制通過對應(yīng)軟件實(shí)現(xiàn)。采集數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)各個方向轉(zhuǎn) 動的角度，操作桿移動的位移并通過相應(yīng)的轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，以合適數(shù)據(jù)格式顯示在 屏幕上。數(shù)據(jù)控制包括根據(jù)設(shè)定的參數(shù)通過控制機(jī)構(gòu)，調(diào)節(jié)各個轉(zhuǎn)動系統(tǒng)的 偏轉(zhuǎn)量、操作桿的位移量。
如圖8所示，是本發(fā)明的操作流程圖。由醫(yī)生在主鍵盤上按下開始鍵，主 顯示屏提示患者是否是首次使用該同視機(jī)，若是，則進(jìn)行患者信息的注冊，并 將注冊信息保存至患者數(shù)據(jù)庫當(dāng)中，然后設(shè)定為當(dāng)前使用者；若否，則在己有 的患者數(shù)據(jù)庫中調(diào)出其保存的記錄信息，査看該用戶的各項信息，以使醫(yī)生對 該患者采取本次操作的具體選擇內(nèi)容，然后將該患者設(shè)定為當(dāng)前使用者。下一 步選擇是視覺檢査還是視覺訓(xùn)練操作，視覺檢査包括但不限于同時視檢査、融 合視檢查、立體視檢査等等，視覺訓(xùn)練包括但不限于CAM訓(xùn)練、精細(xì)操作訓(xùn)練、 同時視訓(xùn)練、融合視訓(xùn)練、立體視訓(xùn)練、異常矯正訓(xùn)練，選擇某個檢査或訓(xùn)練 選項，系統(tǒng)從數(shù)字畫片庫中調(diào)取畫片，將其顯示于主顯示屏及兩個微型顯示屏, 主顯示屏供醫(yī)生觀察患者檢查或訓(xùn)練項目時的實(shí)時狀態(tài)，兩微型顯示屏顯示的 圖片內(nèi)容通過反光鏡及光學(xué)放大系統(tǒng)、目鏡后供患者檢査或訓(xùn)練，檢査或訓(xùn)練 結(jié)束后，將結(jié)果保存，并對結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，打印分析結(jié)果，操作結(jié)束。
權(quán)利要求
1. 一種數(shù)字化同視機(jī)，包括底座，底座之上安裝殼體、下巴托，下巴托位于殼體的一側(cè)，殼體上方設(shè)雙目鏡筒，每個鏡筒包括目鏡、反射鏡，其特征是，還包括操作面板、操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部、微機(jī)控制部、顯示部；操作面板，用于檢查或治療時命令的輸入操作，并將命令傳輸?shù)讲僮飨到y(tǒng)及應(yīng)用程序處理部；操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部，根據(jù)操作面板輸入的命令進(jìn)行信息處理，將處理信息傳輸至微機(jī)控制部；操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部與圖片數(shù)據(jù)庫、患者數(shù)據(jù)庫互通；微機(jī)控制部，將操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部輸入的信息進(jìn)行處理，把處理結(jié)果反饋至操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部進(jìn)行映射，然后輸至顯示部；同時，在檢查或治療過程中，微機(jī)控制部實(shí)時記錄相關(guān)數(shù)據(jù)；顯示部，包括一個主顯示屏和兩個顯示屏，主顯示屏嵌裝于殼體相對于鏡筒的一側(cè)，醫(yī)生通過主顯示屏實(shí)時觀察患者操作，檢查或治療的參數(shù)通過主顯示屏顯示；兩顯示屏安裝于雙目鏡筒的內(nèi)端，提供患者檢查或治療所需的視野系統(tǒng)。
2、 如權(quán)利要求l所述的同視機(jī)，其特征是，操作面板為鍵盤，該鍵盤設(shè)于 主顯示屏下方。
3、 如權(quán)利要求l所述的同視機(jī)，其特征是，主顯示屏采用觸摸屏，觸摸屏 兼作操作面板之用。
4、 如權(quán)利要求l所述的同視機(jī)，其特征是，于殼體的兩側(cè)面各設(shè)四個方向 鍵，調(diào)整顯示部視標(biāo)的狀態(tài)。
5、 如權(quán)利要求l所述的同視機(jī)，其特征是，所述的顯示屏采用微型顯示屏。
全文摘要
本發(fā)明屬于眼科醫(yī)療技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種數(shù)字化同視機(jī)，底座之上安裝殼體、下巴托，下巴托位于殼體的一側(cè)，殼體上方設(shè)雙目鏡筒，每個鏡筒包括目鏡、反射鏡；其還包括操作面板、操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部、微機(jī)控制部、顯示部；操作面板，用于檢查或治療時命令的輸入操作；操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部，根據(jù)操作面板輸入的命令進(jìn)行信息處理，將處理信息傳輸至微機(jī)控制部；微機(jī)控制部，將操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部輸入的信息進(jìn)行處理，把處理結(jié)果反饋至操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序處理部進(jìn)行映射，然后輸至顯示部；主顯示屏嵌裝于殼體相對于鏡筒的一側(cè)；兩顯示屏安裝于雙目鏡筒的內(nèi)端，提供患者檢查或治療所需的視野系統(tǒng)。
文檔編號A61B3/08GK101283904SQ200810061608
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者王麗萍, 邱飛岳 申請人:浙江工業(yè)大學(xué)