一種緩解眼底血管病變的醫(yī)療裝置及其控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種醫(yī)療裝置，具體涉及的是一種緩解眼底血管病變的醫(yī)療裝置，并提供了該裝置的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]糖尿病性眼疾病的危害:糖尿病性眼疾病是糖尿病最常見的并發(fā)癥，包括糖尿病黃斑水腫、視網(wǎng)膜病變等，是成年人可預防性失明的最常見原因。根據(jù)中華醫(yī)學會糖尿病學分會和眼科學會的流行病學調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，在我國，20歲以上成年人糖尿病患病率為9.7%，是世界上糖尿病患者數(shù)最多的國家[I]，視網(wǎng)膜病變在糖尿病患者人群中的患病率為24.7% ~ 37.5%ο
[0003]糖尿病性眼疾病的發(fā)病機理:當前醫(yī)學界對于糖尿性眼疾病的發(fā)病機理缺乏全面的理解，但是大量臨床試驗結(jié)果表明，糖尿病患者身上晚期糖化終產(chǎn)物(AGEs)引起的一系列連鎖反應(yīng)，會加劇血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)過度生長，進而導致視網(wǎng)膜病變和視力衰退。
[0004]傳統(tǒng)治療手段及缺點:當前國內(nèi)外對于糖尿病性眼疾病的治療手段主要分為兩種:激光手術(shù)和血管內(nèi)皮生長因子抑制(ant1-VEGF)藥物玻璃體注射。然而，激光療法在視力恢復方面效果不佳，即便手術(shù)成功，患者視力下降通常也會在五年后加劇。Ant1-VEGF藥物(如雷珠單抗)的費用較高，并且需要實施多次玻璃體藥物注射，導致整個治療成本非常高昂。更重要的是，這兩種方法通常都只能在視網(wǎng)膜病變較為嚴重時才能實施。
[0005]新治療手段的技術(shù)原理及優(yōu)點:英國眼科學家Geoffrey Bernard Arden教授領(lǐng)導的科研小組認為視網(wǎng)膜圓柱細胞暗適應(yīng)引起的組織缺氧是血管內(nèi)皮生長因子過度生長的主要原因，并通過近20年的臨床研究，證明了可以通過光療法來減弱圓柱細胞暗適應(yīng)過程，抑制VEGF過度生長，進而達到緩解糖尿病視網(wǎng)膜病變的目的。相對于激光手術(shù)和玻璃體藥物注射這兩種傳統(tǒng)治療方式而言，光療法為糖尿病性眼疾病提供了一種完全無創(chuàng)、成本低廉、易于實施、可以在病變早期就進行干預的新的治療手段。
[0006]新治療手段的不足:現(xiàn)有技術(shù)中的光療法均是采用直接照射的方式對眼疾病進行治療，無法對光照強度進行調(diào)節(jié)，而在WO 2011/135362、CN 103596621及CN 104245047所公開的類似裝置中，其在舒適度和靈活性方面做了改進，由放置發(fā)光源的盒體、具有較小發(fā)熱量的發(fā)光源(0LED燈)、可以調(diào)節(jié)發(fā)光源參數(shù)(如亮度、工作時長等)的控制器以及確定裝置是否被佩戴的傳感器等核心模塊構(gòu)成。但該改進后的裝置發(fā)射的光源依然存在缺陷，即在未眠或淺眠狀態(tài)時，較強的光線強度對會對佩戴者的入睡產(chǎn)生干擾，或者意外喚醒已經(jīng)入睡的佩戴者。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中裝置不能根據(jù)用戶睡眠情況對光照強度進行調(diào)節(jié)，進而影響使用者休息的問題；提供解決上述問題的一種緩解眼底血管病變的裝置，并公開了該裝置的控制方法。
[0008]為達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種緩解眼底血管病變的醫(yī)療裝置，包括:
MCU控制器:中心控制和處理模塊；
光治療模塊:其中包含光源驅(qū)動模塊和光源陣列兩部分，光源驅(qū)動模塊用于接收MCU控制器生成的控制指令，進行功率放大并驅(qū)動光源陣列發(fā)光，本發(fā)明中，光源為能夠發(fā)射出裝置所需強度和波長光線的器件，其可以使用但不僅限于LED和OLED等發(fā)光元件；
佩戴狀態(tài)監(jiān)測模塊:對裝置的佩戴狀態(tài)進行實時監(jiān)測，該模塊能夠感應(yīng)裝置是否與人體較好的貼合，從而監(jiān)測佩戴狀態(tài)，其可以使用但不僅限于電容接觸傳感器、紅外線接近開關(guān)和壓力傳感器等元件；
睡眠監(jiān)測模塊:測量患者脈搏波信號，并將信號進行AD轉(zhuǎn)換后傳入MCU控制器，由MCU控制器通過睡眠狀態(tài)監(jiān)測算法監(jiān)測患者睡眠狀態(tài)，并根據(jù)睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)光治療模式；該模塊可以為一切能夠在不影響患者睡眠情況下，非侵入地測量患者脈搏波信號的傳感器模塊，其包括但不僅限于光電容積脈搏波傳感器等；
電源模塊:為裝置提供穩(wěn)定的電源。
[0009]緩解眼底血管病變的原理是:基于視網(wǎng)膜圓柱細胞暗適應(yīng)抑制原理，從而幫助糖尿病患者緩解視網(wǎng)膜病變。本發(fā)明通過睡眠監(jiān)測模塊測量患者脈搏波信號，并根據(jù)檢測到脈搏波信號通過睡眠狀態(tài)監(jiān)測算法實現(xiàn)患者睡眠狀態(tài)的連續(xù)檢測和跟蹤，進而根據(jù)患者睡眠狀態(tài)調(diào)節(jié)光治療模塊的光源參數(shù)，有效避免光照對未眠狀態(tài)、以及強光對淺眠狀態(tài)的佩戴者睡眠產(chǎn)生干擾，同時增強深眠狀態(tài)下的光照強度，提高治療效果。
[0010]本發(fā)明還公開了一種緩解眼底血管病變的醫(yī)療裝置的控制方法，其具體包括以下步驟:
(1)采用佩戴狀態(tài)監(jiān)測模塊檢測裝置的佩戴情況，若未佩戴，則繼續(xù)進行監(jiān)測，若佩戴完成，則進入下一步；
(2)采用睡眠監(jiān)測模塊測量患者脈搏波信號，并將信號進行AD轉(zhuǎn)換后傳入MCU控制器，由MCU控制器通過睡眠狀態(tài)監(jiān)測算法監(jiān)測患者睡眠狀態(tài)；
(3)若未進入睡眠狀態(tài)，則不開啟光治療模塊；若進入睡眠狀態(tài)，則判定該睡眠狀態(tài)是快速眼動睡眠狀態(tài)還是非快速眼動睡眠狀態(tài)，根據(jù)睡眠狀態(tài)開啟光治療模塊。
[0011]進一步地，本發(fā)明的裝置還包括:
控制終端:用于接收裝置傳回的使用數(shù)據(jù)，并通過無線的方式對裝置進行控制；
數(shù)據(jù)傳輸模塊:用以跟控制終端之間以無線通信方式進行控制指令和使用數(shù)據(jù)的收發(fā)，其可以使用但不僅限于藍牙模塊，WIFI模塊等；
數(shù)據(jù)記錄模塊:記錄用戶的使用數(shù)據(jù)；
時鐘模塊:用于產(chǎn)生系統(tǒng)時間及日期信息，即用于獲取用戶的使用起始時間、使用時長等信息；
所述電源模塊為可充電電源模塊，其由可充電式鋰電池及外圍充放電電路組成。其中時鐘模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊以及數(shù)據(jù)傳輸模塊均集成到裝置中。
[0012]在裝置進行佩戴之前，可以先通過控制終端對光治療模塊的工作參數(shù)進行設(shè)置，然后再進行佩戴，具體過程為: (a)通過數(shù)據(jù)傳輸模塊連接控制終端和裝置；
(b)在控制終端上設(shè)置裝置的工作參數(shù)，并通過數(shù)據(jù)傳輸模塊將工作參數(shù)發(fā)送到MCU控制器中，佩戴后，再根據(jù)工作參數(shù)以及佩戴狀態(tài)監(jiān)測模塊和睡眠監(jiān)測模塊的監(jiān)測結(jié)果控制光治療模塊的工作，并通過數(shù)據(jù)記錄模塊記錄光治療模塊的工作使用情況；
(C)光治療模塊停止工作后，將記錄光治療模塊的工作使用情況通過數(shù)據(jù)傳輸模塊傳輸給控制終端。
[0013]更進一步，為了在達到效果的同時提高佩戴時的舒適程度，所述裝置安裝在由三層結(jié)構(gòu)組成的眼罩式結(jié)構(gòu)中，該眼罩式結(jié)構(gòu)的三層結(jié)構(gòu)分別為內(nèi)層、中層和外層；其中，內(nèi)層雙眼處各設(shè)置一個發(fā)光窗口，該內(nèi)層左上部設(shè)置有佩戴監(jiān)測傳感器安置窗口，內(nèi)層右上部則設(shè)置有睡眠監(jiān)測模塊安置窗口 ；該中層為硬件層，由兩塊電路板通過信號線連接，所述電路板上與發(fā)光窗口對應(yīng)位置安裝有光治療模塊，與佩戴監(jiān)測傳感器安置窗口對應(yīng)位置安裝有佩戴狀態(tài)監(jiān)測模塊，與睡眠監(jiān)測模塊安置窗口對應(yīng)位置安裝有睡眠監(jiān)測模塊，該電路板上還集成電源模塊、MCU控制器、數(shù)據(jù)傳輸模塊、數(shù)據(jù)記錄模塊和時鐘模塊；所述外層上設(shè)置散熱區(qū)域；眼罩式結(jié)構(gòu)左右兩側(cè)通過彈力帶連接。
[0014]因現(xiàn)有技術(shù)中睡眠檢測儀器的脈搏波信號均是從腳趾或者手指部位測得，若從腳趾或者手指部位采集脈搏波信號，再傳遞給MCU控制器對睡眠狀態(tài)進行監(jiān)測，則破壞了裝置的完整性，且會對使用者睡眠造成較大影響。
[0015]因而為了增強裝置的完整性并避免對使用者睡眠造成影響，本發(fā)明的睡眠檢測儀器需要集成在裝置中，同時從患者眼部周圍獲得測量的脈搏波信號。
[0016]脈搏波采集裝置的種類多樣，通常由一對發(fā)光二極管(LED)和接收管組成。發(fā)光管發(fā)射恒定光源，波長約為940nm的紅外光，該紅外光透過上表皮和和真皮層到達動脈血管，再經(jīng)過反射或透射后到達接收管。由于發(fā)射光源恒定，接收光的強度受動脈血管容量變化的影響，因此可以從接收光強度的變化中提取出動脈血管容量在每個心動周期有規(guī)律的博動信息，即脈搏波信號。
[0017]因額頭部位血管較為豐富，包含左顳血管、右顳血管、眶上血管、顳動脈前支等。為了增強脈搏波信號的測量準確度，本發(fā)明中所述測量患者脈搏波信號的儀器優(yōu)選為反射式光電容積脈搏波傳感器，通過該反射式光電容積脈搏波傳感器在左顳、右顳和額頭中下部皆可測得脈搏波信號，滿足使用者需求。
[0018]由于左顳部有效測量范圍較寬，佩戴者翻身等引起的眼罩的移動量有限，只要不是發(fā)