一种缓解眼底血管病变的医疗装置及其控制方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种医疗装置，具体涉及的是一种缓解眼底血管病变的医疗装置，并提供了该装置的控制方法。
【背景技术】
[0002]糖尿病性眼疾病的危害:糖尿病性眼疾病是糖尿病最常见的并发症，包括糖尿病黄斑水肿、视网膜病变等，是成年人可预防性失明的最常见原因。根据中华医学会糖尿病学分会和眼科学会的流行病学调查数据显示，在我国，20岁以上成年人糖尿病患病率为9.7%，是世界上糖尿病患者数最多的国家[I]，视网膜病变在糖尿病患者人群中的患病率为24.7% ~ 37.5%ο
[0003]糖尿病性眼疾病的发病机理:当前医学界对于糖尿性眼疾病的发病机理缺乏全面的理解，但是大量临床试验结果表明，糖尿病患者身上晚期糖化终产物(AGEs)引起的一系列连锁反应，会加剧血管内皮生长因子(VEGF)过度生长，进而导致视网膜病变和视力衰退。
[0004]传统治疗手段及缺点:当前国内外对于糖尿病性眼疾病的治疗手段主要分为两种:激光手术和血管内皮生长因子抑制(ant1-VEGF)药物玻璃体注射。然而，激光疗法在视力恢复方面效果不佳，即便手术成功，患者视力下降通常也会在五年后加剧。Ant1-VEGF药物(如雷珠单抗)的费用较高，并且需要实施多次玻璃体药物注射，导致整个治疗成本非常高昂。更重要的是，这两种方法通常都只能在视网膜病变较为严重时才能实施。
[0005]新治疗手段的技术原理及优点:英国眼科学家Geoffrey Bernard Arden教授领导的科研小组认为视网膜圆柱细胞暗适应引起的组织缺氧是血管内皮生长因子过度生长的主要原因，并通过近20年的临床研究，证明了可以通过光疗法来减弱圆柱细胞暗适应过程，抑制VEGF过度生长，进而达到缓解糖尿病视网膜病变的目的。相对于激光手术和玻璃体药物注射这两种传统治疗方式而言，光疗法为糖尿病性眼疾病提供了一种完全无创、成本低廉、易于实施、可以在病变早期就进行干预的新的治疗手段。
[0006]新治疗手段的不足:现有技术中的光疗法均是采用直接照射的方式对眼疾病进行治疗，无法对光照强度进行调节，而在WO 2011/135362、CN 103596621及CN 104245047所公开的类似装置中，其在舒适度和灵活性方面做了改进，由放置发光源的盒体、具有较小发热量的发光源(0LED灯)、可以调节发光源参数(如亮度、工作时长等)的控制器以及确定装置是否被佩戴的传感器等核心模块构成。但该改进后的装置发射的光源依然存在缺陷，即在未眠或浅眠状态时，较强的光线强度对会对佩戴者的入睡产生干扰，或者意外唤醒已经入睡的佩戴者。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于克服现有技术中装置不能根据用户睡眠情况对光照强度进行调节，进而影响使用者休息的问题；提供解决上述问题的一种缓解眼底血管病变的装置，并公开了该装置的控制方法。
[0008]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
一种缓解眼底血管病变的医疗装置，包括:
MCU控制器:中心控制和处理模块；
光治疗模块:其中包含光源驱动模块和光源阵列两部分，光源驱动模块用于接收MCU控制器生成的控制指令，进行功率放大并驱动光源阵列发光，本发明中，光源为能够发射出装置所需强度和波长光线的器件，其可以使用但不仅限于LED和OLED等发光元件；
佩戴状态监测模块:对装置的佩戴状态进行实时监测，该模块能够感应装置是否与人体较好的贴合，从而监测佩戴状态，其可以使用但不仅限于电容接触传感器、红外线接近开关和压力传感器等元件；
睡眠监测模块:测量患者脉搏波信号，并将信号进行AD转换后传入MCU控制器，由MCU控制器通过睡眠状态监测算法监测患者睡眠状态，并根据睡眠状态调节光治疗模式；该模块可以为一切能够在不影响患者睡眠情况下，非侵入地测量患者脉搏波信号的传感器模块，其包括但不仅限于光电容积脉搏波传感器等；
电源模块:为装置提供稳定的电源。
[0009]缓解眼底血管病变的原理是:基于视网膜圆柱细胞暗适应抑制原理，从而帮助糖尿病患者缓解视网膜病变。本发明通过睡眠监测模块测量患者脉搏波信号，并根据检测到脉搏波信号通过睡眠状态监测算法实现患者睡眠状态的连续检测和跟踪，进而根据患者睡眠状态调节光治疗模块的光源参数，有效避免光照对未眠状态、以及强光对浅眠状态的佩戴者睡眠产生干扰，同时增强深眠状态下的光照强度，提高治疗效果。
[0010]本发明还公开了一种缓解眼底血管病变的医疗装置的控制方法，其具体包括以下步骤:
(1)采用佩戴状态监测模块检测装置的佩戴情况，若未佩戴，则继续进行监测，若佩戴完成，则进入下一步；
(2)采用睡眠监测模块测量患者脉搏波信号，并将信号进行AD转换后传入MCU控制器，由MCU控制器通过睡眠状态监测算法监测患者睡眠状态；
(3)若未进入睡眠状态，则不开启光治疗模块；若进入睡眠状态，则判定该睡眠状态是快速眼动睡眠状态还是非快速眼动睡眠状态，根据睡眠状态开启光治疗模块。
[0011]进一步地，本发明的装置还包括:
控制终端:用于接收装置传回的使用数据，并通过无线的方式对装置进行控制；
数据传输模块:用以跟控制终端之间以无线通信方式进行控制指令和使用数据的收发，其可以使用但不仅限于蓝牙模块，WIFI模块等；
数据记录模块:记录用户的使用数据；
时钟模块:用于产生系统时间及日期信息，即用于获取用户的使用起始时间、使用时长等信息；
所述电源模块为可充电电源模块，其由可充电式锂电池及外围充放电电路组成。其中时钟模块、数据记录模块以及数据传输模块均集成到装置中。
[0012]在装置进行佩戴之前，可以先通过控制终端对光治疗模块的工作参数进行设置，然后再进行佩戴，具体过程为: (a)通过数据传输模块连接控制终端和装置；
(b)在控制终端上设置装置的工作参数，并通过数据传输模块将工作参数发送到MCU控制器中，佩戴后，再根据工作参数以及佩戴状态监测模块和睡眠监测模块的监测结果控制光治疗模块的工作，并通过数据记录模块记录光治疗模块的工作使用情况；
(C)光治疗模块停止工作后，将记录光治疗模块的工作使用情况通过数据传输模块传输给控制终端。
[0013]更进一步，为了在达到效果的同时提高佩戴时的舒适程度，所述装置安装在由三层结构组成的眼罩式结构中，该眼罩式结构的三层结构分别为内层、中层和外层；其中，内层双眼处各设置一个发光窗口，该内层左上部设置有佩戴监测传感器安置窗口，内层右上部则设置有睡眠监测模块安置窗口 ；该中层为硬件层，由两块电路板通过信号线连接，所述电路板上与发光窗口对应位置安装有光治疗模块，与佩戴监测传感器安置窗口对应位置安装有佩戴状态监测模块，与睡眠监测模块安置窗口对应位置安装有睡眠监测模块，该电路板上还集成电源模块、MCU控制器、数据传输模块、数据记录模块和时钟模块；所述外层上设置散热区域；眼罩式结构左右两侧通过弹力带连接。
[0014]因现有技术中睡眠检测仪器的脉搏波信号均是从脚趾或者手指部位测得，若从脚趾或者手指部位采集脉搏波信号，再传递给MCU控制器对睡眠状态进行监测，则破坏了装置的完整性，且会对使用者睡眠造成较大影响。
[0015]因而为了增强装置的完整性并避免对使用者睡眠造成影响，本发明的睡眠检测仪器需要集成在装置中，同时从患者眼部周围获得测量的脉搏波信号。
[0016]脉搏波采集装置的种类多样，通常由一对发光二极管(LED)和接收管组成。发光管发射恒定光源，波长约为940nm的红外光，该红外光透过上表皮和和真皮层到达动脉血管，再经过反射或透射后到达接收管。由于发射光源恒定，接收光的强度受动脉血管容量变化的影响，因此可以从接收光强度的变化中提取出动脉血管容量在每个心动周期有规律的博动信息，即脉搏波信号。
[0017]因额头部位血管较为丰富，包含左颞血管、右颞血管、眶上血管、颞动脉前支等。为了增强脉搏波信号的测量准确度，本发明中所述测量患者脉搏波信号的仪器优选为反射式光电容积脉搏波传感器，通过该反射式光电容积脉搏波传感器在左颞、右颞和额头中下部皆可测得脉搏波信号，满足使用者需求。
[0018]由于左颞部有效测量范围较宽，佩戴者翻身等引起的眼罩的移动量有限，只要不是发