專利名稱：利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān) 于一種利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，尤指一種根據(jù)淚膜熱影像產(chǎn)生一水量指標(biāo)及一穩(wěn)定度指標(biāo)的方法。
背景技術(shù)：
根據(jù)2007年6月國(guó)際干眼癥工作組(Dry Eye Workshop,DEWS)更新的定義「干眼癥是淚液和眼球表面的多因素疾病，能引起眼睛不適、視覺(jué)障礙和淚膜不穩(wěn)定，極有可能導(dǎo)致眼球表面損害。干眼癥會(huì)伴隨著淚膜滲透性增加和眼表炎癥?！顾^淚膜是指人類眼睛形成在角膜表面的保護(hù)構(gòu)造，其由內(nèi)至外包括一粘液層、一水液層及一油性層，進(jìn)而組成一完整的淚液層，其中油性層是用以防止水分蒸發(fā)，粘液層可使淚水均勻分布并緊貼在角膜表面。當(dāng)淚水不足或過(guò)度蒸發(fā)，即構(gòu)成所述的干眼癥，通常干眼癥需要通過(guò)一些試驗(yàn)以協(xié)助確立檢驗(yàn),例如石墨氏(Schirmer)試驗(yàn)是在眼睛點(diǎn)過(guò)三次麻醉藥之后，將長(zhǎng)形濾紙置于下眼瞼處，經(jīng)過(guò)數(shù)分鐘后觀察濾紙的濕潤(rùn)長(zhǎng)度。淚膜破裂時(shí)間(TBUT，Tear Break Up Time):是在患者眼中滴入螢光染劑，以裂隙燈觀察張眼后到第一次破裂產(chǎn)生的時(shí)間。前述石墨氏試驗(yàn)主要在檢測(cè)淚膜是否有淚液不足的狀況及其淚液不足的程度；后者則根據(jù)淚膜破裂時(shí)間分析淚膜的穩(wěn)定度，換言之，淚液水量和淚膜穩(wěn)定度是干眼癥確立檢驗(yàn)的兩大重要指標(biāo)。根據(jù)國(guó)際干眼癥工作組2007年報(bào)告(2007 DEWS r印ort)第121頁(yè)提出干眼癥理想的診斷方法是「能在眼球表面檢測(cè)淚液變化，同時(shí)在取樣過(guò)程中引起淚膜動(dòng)力學(xué)的干擾最小。」，原因在于一旦引起淚膜動(dòng)力學(xué)，即容易出現(xiàn)反射性流淚，進(jìn)而造成檢測(cè)重現(xiàn)性差；而前述的石墨氏試驗(yàn)與淚膜破裂時(shí)間檢測(cè)分別以濾紙或螢光染劑侵入眼睛，勢(shì)必在取樣過(guò)程中引起反射性流淚，并非國(guó)際干眼癥工作組定義的理想檢驗(yàn)方法。由上述可知，淚液水量與淚膜穩(wěn)定度是干眼癥確立檢驗(yàn)的兩大重要指標(biāo)，但現(xiàn)有的檢驗(yàn)方式涉及侵入性，容易造成患者不適與影響檢驗(yàn)正確性，故關(guān)于前述水量指標(biāo)與穩(wěn)定度指標(biāo)的取得，仍有待進(jìn)一步尋求可行的技術(shù)方案。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明主要目在提供一種利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，主要是利用紅外線熱像儀取得受測(cè)者角膜上的淚膜熱影像，并根據(jù)分析淚膜熱影像產(chǎn)生的參數(shù)以取得干眼癥確立檢驗(yàn)所須的水量指標(biāo)與穩(wěn)定度指標(biāo)；由于是根據(jù)淚膜熱影像進(jìn)行分析，其檢驗(yàn)時(shí)未接觸角膜，亦無(wú)任何侵入性動(dòng)作，可避免對(duì)受測(cè)者造成不適或恐懼感，另由于無(wú)侵入行為，亦可有效避免引起淚膜動(dòng)力學(xué)的干擾，而提高檢驗(yàn)的正確性。為達(dá)成前述目的采取的主要技術(shù)手段是令前述方法先取得一組淚膜熱影像數(shù)據(jù)供讀取參數(shù)，再根據(jù)讀取的參數(shù)執(zhí)行綜合運(yùn)算，以產(chǎn)生一水量指標(biāo)及一穩(wěn)定度指標(biāo)；其中，根據(jù)淚膜熱影像讀取的參數(shù)包括單一淚膜熱影像的溫度分布；張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)；淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間；淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度。由于淚膜熱影像是由紅外線熱像儀拍攝而成，其影像上直接以顏色顯示其溫度及分布狀況，當(dāng)溫度分布均勻，表示水量充足，若顯示的溫度色塊少且溫度偏高，則顯示水量不足；又張眼淚膜的降溫趨勢(shì)過(guò)度顯著時(shí)表示淚膜破裂，降溫趨勢(shì)不明顯則顯示水量不足；再者，淚膜熱影像上的溫度色塊若呈同心圓或橢圓狀分布表示淚膜穩(wěn)定，若呈非圓形分布則表示淚膜不穩(wěn)定；另眼睛睜開(kāi)時(shí)因上眼皮移動(dòng)而造成淚膜流體向上波動(dòng)，若淚膜熱影像·上的低溫色塊緩慢地向上移動(dòng)，則顯示水量不足。由上述可知，前述各項(xiàng)根據(jù)淚膜熱影像讀取的參數(shù)分別顯示了淚液水量及/或穩(wěn)定度，因此針對(duì)該等參數(shù)再作進(jìn)一步的綜合運(yùn)算，即可產(chǎn)生具代表性的水量指標(biāo)與穩(wěn)定度指標(biāo)。


圖I是本發(fā)明的流程圖；圖2是本發(fā)明所指水量指標(biāo)與穩(wěn)定度指標(biāo)的示意圖；圖3A、3B是單一淚膜上不同溫度分布的熱影像示意圖；圖4是顯示張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)曲線圖；圖5A、5B是顯示淚膜破裂的型態(tài)與發(fā)生時(shí)間的熱影像示意圖。
具體實(shí)施例方式關(guān)于本發(fā)明的一較佳實(shí)施例，首先請(qǐng)參閱圖I所示，其包括以下步驟讀取淚膜熱影像101、分析淚膜熱影像以讀取參數(shù)102、對(duì)讀取參數(shù)執(zhí)行綜合運(yùn)算103以產(chǎn)生一淚膜的水量指標(biāo)及穩(wěn)定度指標(biāo)；所謂的水量指標(biāo)和穩(wěn)定度指標(biāo)請(qǐng)參閱圖2所示，圖中以兩道的垂直箭頭分別代表淚液的”水量” (Aqueous Volume)及淚膜”穩(wěn)定度”(Stability)，箭頭的高度分別代表”水量”的多寡及”穩(wěn)定度”的高低(根據(jù)淚膜破裂的時(shí)間長(zhǎng)短區(qū)分)。又前述讀取淚膜熱影像步驟101是利用紅外線熱像儀拍攝受測(cè)者的角膜位置所得，本實(shí)施例中，是拍攝取得受測(cè)者睜眼后6秒期間的淚膜熱影像(每一秒拍攝一張)，由于是以紅外線熱像儀拍攝而成，每一張淚膜熱影像上以不同的顏色顯示拍攝范圍內(nèi)各個(gè)位置的溫度，亦即在拍攝范圍內(nèi)具有不同的色塊，而色塊的形狀、分布的狀況及其移動(dòng)的速度，都將在讀取參數(shù)的步驟中作為分析的對(duì)象。而讀取參數(shù)步驟102中所讀取的參數(shù)包括單一淚膜熱影像的溫度分布；張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)；淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間；淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度；其中以「單一淚膜熱影像的溫度分布」作為參數(shù)，該參數(shù)的取得是如以下所述在步驟101中提供了針對(duì)同一受測(cè)者連續(xù)拍攝的數(shù)幀淚膜熱影像，每一淚膜熱影像上具有不同形狀、不同顏色(包括紅R、橙O、黃Y、綠G等)的溫度色塊(如圖3A、3B所示)，各個(gè)溫度色塊的色差反應(yīng)出其間的溫差；而分析該淚膜熱影像的溫度分布是以前述”溫度色塊”的數(shù)量作為變數(shù)，當(dāng)溫度色塊多時(shí)(如圖3A所示)，顯示溫度分布均勻，進(jìn)而代表淚膜上的水量充足；反之，若溫度色塊少，且溫度色塊的溫度偏高(如圖3B所示)，代表淚膜上水量不足。又以「張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)」作為參數(shù)，該參數(shù)的取得是如以下所述請(qǐng)參閱圖4所示，是根據(jù)步驟101所取得6幀淚膜熱影像所制作的降溫趨勢(shì)圖，橫軸單位為時(shí)間(張眼后的I 6秒)，縱軸單位為溫度；當(dāng)張眼后每I秒所拍攝淚膜熱影像呈現(xiàn)的降溫趨勢(shì)是如第一組曲線般均勻地變化，表示淚液水量充足；又淚膜熱影像呈現(xiàn)降溫趨勢(shì)若不明顯(如第二組曲線所示)，表示淚液水量不足；再者，若淚膜熱影像呈現(xiàn)降溫趨勢(shì)非?？焖?如第三組曲線所示)，即表示淚膜破裂。以「淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間」作為參數(shù)，該 參數(shù)的取得是如以下所述當(dāng)淚膜熱影像上的溫度色塊呈同心圓(如圖5A所示)或橢圓狀分布表示淚膜穩(wěn)定；若淚膜熱影像上的溫度色塊呈非圓形分布(如圖5B所示)，則表示淚膜不穩(wěn)定。以「淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度」作為參數(shù)，該參數(shù)的取得是如以下所述由于眼睛睜開(kāi)時(shí)，上眼皮的移動(dòng)會(huì)造成淚膜流體向上波動(dòng)，其波動(dòng)速度與淚膜的水量有關(guān)，如淚膜熱影像上的低溫色塊緩慢地向上移動(dòng)，即顯示水量不足。在取得前述各項(xiàng)參數(shù)后，隨即進(jìn)行綜合運(yùn)算，該綜合運(yùn)算包含各項(xiàng)參數(shù)的交叉運(yùn)算，可行的綜合運(yùn)算技術(shù)包括但不限于I.多變量統(tǒng)計(jì)分析。2.類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。由于前述各項(xiàng)參數(shù)分別代表淚液水量多寡及/或淚膜穩(wěn)定度高低，因此利用前述技術(shù)對(duì)該等參數(shù)進(jìn)行綜合運(yùn)算，即可產(chǎn)生具代表性的水量指標(biāo)與穩(wěn)定度指標(biāo)，由此可助于干眼癥確立檢驗(yàn)的準(zhǔn)確性。以上說(shuō)明對(duì)本發(fā)明而言只是說(shuō)明性的，而非限制性的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解，在不脫離以下所附權(quán)利要求所限定的精神和范圍的情況下，可做出許多修改，變化，或等效，但都將落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，先取得一組淚膜熱影像數(shù)據(jù)供讀取參數(shù)，再根據(jù)讀取的參數(shù)執(zhí)行一綜合運(yùn)算，以產(chǎn)生一水量指標(biāo)及一穩(wěn)定度指標(biāo)；其中，根據(jù)淚膜熱影像讀取的參數(shù)包括 單一淚膜熱影像的溫度分布； 張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)； 淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間； 淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，由所述單一淚膜熱影像的溫度分布讀取參數(shù)時(shí)是根據(jù)淚膜熱影像上的溫度色塊多寡及分布狀況取得，當(dāng)溫度分布均勻，表示水量充足，若顯示的溫度色塊少且溫度偏高，則顯示水量不足。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，由所述張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)讀取參數(shù)是在降溫趨勢(shì)過(guò)度顯著時(shí)判斷為淚膜破裂，降溫趨勢(shì)不明顯則判斷為水量不足。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，由所述淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間讀取參數(shù)時(shí)是在淚膜熱影像上的溫度色塊若呈同心圓或橢圓狀分布時(shí)判斷為淚膜穩(wěn)定，若呈非圓形分布則判斷為淚膜不穩(wěn)定。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，由所述淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度讀取參數(shù)時(shí)是根據(jù)淚膜熱影像上的一低溫色塊向上移動(dòng)的速度，判斷水量是否充足。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，由所述單一淚膜熱影像的溫度分布讀取參數(shù)時(shí)是根據(jù)淚膜熱影像上的溫度色塊多寡及分布狀況取得，當(dāng)溫度分布均勻，表示水量充足，若顯示的溫度色塊少且溫度偏高，則顯示水量不足； 由所述張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)讀取參數(shù)是在降溫趨勢(shì)過(guò)度顯著時(shí)判斷為淚膜破裂，降溫趨勢(shì)不明顯則判斷為水量不足； 由所述淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間讀取參數(shù)時(shí)是在淚膜熱影像上的溫度色塊若呈同心圓或橢圓狀分布時(shí)判斷為淚膜穩(wěn)定，若呈非圓形分布則判斷為淚膜不穩(wěn)定； 由所述淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度讀取參數(shù)時(shí)是根據(jù)淚膜熱影像上的一低溫色塊向上移動(dòng)的速度，判斷水量是否充足。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，該綜合運(yùn)算步驟是采用多變量統(tǒng)計(jì)分析執(zhí)行運(yùn)算。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至6中任一項(xiàng)所述利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，其特征在于，該綜合運(yùn)算步驟是采用類神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行運(yùn)算。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種利用淚膜熱影像產(chǎn)生量化指標(biāo)的方法，是先取得一組淚膜熱影像數(shù)據(jù)供讀取參數(shù)，讀取的參數(shù)包括單一淚膜熱影像的溫度分布、張眼淚膜隨時(shí)間變化的降溫趨勢(shì)、淚膜破裂的型態(tài)和發(fā)生時(shí)間、淚膜熱影像上溫度色塊向上漂移的速度；接著根據(jù)前述參數(shù)執(zhí)行綜合運(yùn)算以分別產(chǎn)生一水量指標(biāo)及一穩(wěn)定度指標(biāo)，作為確立干眼癥檢驗(yàn)的參考值。
文檔編號(hào)A61B3/14GK102949174SQ20111023869
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月19日
發(fā)明者張歐, 張仲華, 劉博軒, 江惠華 申請(qǐng)人:漢唐集成股份有限公司