一种能采集眼震数据的头位测量装置

1.本发明涉及医疗设备技术领域，特别是涉及一种能采集眼震数据的头位测量装置。


背景技术：

2.眼球震颤是一种不自主的、有节律性的、往返摆动的眼球运动，会造成视力损伤、双眼视功能损伤、复视、代偿头位等多种危害。研究表明，代偿头位角度和眼球震颤强度，在眼科学领域和人体工程学领域都有十分重要的意义，临床上常以此作为先天性眼球震颤的诊断依据。
3.现今国内临床上存在使用坐标尺研制的代偿头位测量装置，能同时测量头位x、y、z 3个轴向的偏转角度，但精确性较差，自动化程度低。后续由尚艳峰等研制出基于液态罗盘设计的姿态传感装置，可用于临床上具有代偿头位的患者的歪头程度的精确测量。随着mems(微机电系统)工艺的发展，基于mems工艺的imu传感器不仅准确度、重复度高，其体积、质量和对头部干扰也均远小于液态罗盘。
4.眼震强度的测量多采用眼动仪，国内外一些公司已经开发出许多用于人眼检测的专用设备眼动仪，红外视频眼动仪目前成为了眼动检测方法中的最好选择。但是针对先天性特发性眼球震颤，尚未有一种能方便地同时用于眼震测量和头位测量的测量装置。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种能采集眼震数据的头位测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现在能够头位测量的同时还能够眼震测量。
6.为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
7.本发明提供了一种能采集眼震数据的头位测量装置，包括载体、头位角度测量单元、数据传输单元和眼动测量单元，所述载体为眼镜式框架，所述载体的前端底部固设有鼻托；
8.所述眼动测量单元包括两个分别设置于所述载体两侧的子测量单元，所述子测量单元包括滑动杆、调节螺杆和红外摄像头，所述滑动杆一端设置有空槽，所述空槽套设在所述载体侧部的固定螺钉上，所述固定螺钉上螺纹连接有能够与所述载体将所述滑动杆夹紧的锁紧螺母，所述调节螺杆一端螺纹连接有能够紧贴所述滑动杆另一端两侧的锁紧螺母和调节螺母，所述红外摄像头固设在所述调节螺杆另一端；
9.所述头位角度测量单元包括固设在所述载体上的imu传感器，所述数据传输单元包括电连接的wi
‑
fi模块和电池，所述红外摄像头和所述imu传感器分别与所述wi
‑
fi模块电连接。
10.优选的，每个所述红外摄像头的外围均环形分布有多个红外补光灯。
11.优选的，所述鼻托的材料为硅胶。
12.优选的，所述载体的顶部固连有一t型面板，所述wi
‑
fi模块和所述电池分别固设
在所述t型面板上。
13.优选的，当松开所述滑动杆与所述载体之间的锁紧螺母时，能够手动调节所述滑动杆，使所述滑动杆相对所述固定螺钉滑动和转动。
14.优选的，当松开所述调节螺杆一端的锁紧螺母和所述调节螺母时，能够手动调节所述调节螺杆，使所述调节螺杆相对所述滑动杆滑动和转动。
15.优选的，所述wi
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fi模块包括第一wi
‑
fi模块和第二wi
‑
fi模块，所述imu传感器和一个所述红外摄像头与所述第一wi
‑
fi模块电连接，另一个所述红外摄像头与所述第二wi
‑
fi模块电连接。
16.本发明相对于现有技术取得了以下技术效果：
17.本发明的能采集眼震数据的头位测量装置在头位测量的同时还能够眼震测量。本发明能采集眼震数据的头位测量装置中的红外摄像头随装置固定于头部，不会受到头部运动的干扰；红外摄像头的拍摄角度和与眼睛之间的距离可调，方便红外摄像头捕捉眼部区域大小合适的清晰图像。采用基于mems工艺的imu传感器测量头部姿态角，体积小、重量轻、精度高且实时性好。实现针对代偿头位测定准确性，精确性，自动化程度的加强。为眼球震颤代偿头位测定提供了更准确，更精确，更方便快捷的测定方法，通过提供明确的量化测定指标，使手术计划更加合理科学，以提高手术预期效果。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明能采集眼震数据的头位测量装置的结构示意图一；
20.图2为本发明能采集眼震数据的头位测量装置的结构示意图二；
21.图3为本发明能采集眼震数据的头位测量装置的结构框图；
22.图4为本发明能采集眼震数据的头位测量装置的使用方法的流程图；
23.其中：1、载体；2、眼动测量单元；3、头位角度测量单元；4、数据传输单元；101、鼻托；201、第一滑动杆；202、第二滑动杆；203、第一锁紧螺母；204、第二锁紧螺母；205、第二红外摄像头；206、第一红外摄像头；207、第二红外补光灯；208、第一红外补光灯；209、第三锁紧螺母；210、第四锁紧螺母；211、第一调节螺母；212、第二调节螺母；213、第一调节螺杆；214、第二调节螺杆；301、imu传感器；401、第一wi
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fi模块；402、第二wi
‑
fi模块；403、电池。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
25.本发明的目的是提供一种能采集眼震数据的头位测量装置，以解决上述现有技术存在的问题，实现在能够头位测量的同时还能够眼震测量。
26.本发明提供了一种能采集眼震数据的头位测量装置，包括载体、头位角度测量单元、数据传输单元和眼动测量单元，所述载体为眼镜式框架，所述载体的前端底部固设有鼻托；
27.所述眼动测量单元包括两个分别设置于所述载体两侧的子测量单元，所述子测量单元包括滑动杆、调节螺杆和红外摄像头，所述滑动杆一端设置有空槽，所述空槽套设在所述载体侧部的固定螺钉上，所述空槽上还设置有锁紧螺母，通过所述锁紧螺母能够使所述滑动杆与所述载体固连，所述调节螺杆一端螺纹连接有能够紧贴所述滑动杆另一端两侧的锁紧螺母和调节螺母，所述红外摄像头固设在所述调节螺杆另一端；
28.所述头位角度测量单元包括固设在所述载体上的imu传感器，所述数据传输单元包括电连接的wi
‑
fi模块和电池，所述红外摄像头和所述imu传感器分别与所述wi
‑
fi模块电连接。
29.本发明的能采集眼震数据的头位测量装置在头位测量的同时还能够眼震测量。
30.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
31.如图1至图4所示：本实施例提供了一种能采集眼震数据的头位测量装置，包括载体1、头位角度测量单元3、数据传输单元4和眼动测量单元2；载体1为眼镜式框架，载体1的前端底部固设有鼻托101，鼻托101的材料为硅胶，鼻托101采用类圆锥形的腔体可以很好地适应不同人鼻梁的形状，柔软的材质不会给佩戴者带来不适；载体1前端的底部还对应人体的双眼设置有两个椭圆状的缺口，以方便红外摄像头拍摄人眼；载体1通过镜腿与耳朵，以及鼻托101与鼻梁进行定位。在本实施例中，载体1的镜腿的后端上开设有固定连接线的槽孔，连接线采用尼龙材料，连接线的两端可以固定在两个镜腿的槽孔上，连接线、镜腿和载体1的前端部分形成一个封闭的曲线，使装置紧密地固定在头部，在受试者头部运动的过程中始终跟随头部一起运动。
32.眼动测量单元2包括两个分别设置于载体1两侧的子测量单元，分别为第一子测量单元和第二子测量单元；第一子测量单元包括第一滑动杆201、第一调节螺杆213和第一红外摄像头206，第一滑动杆201一端设置有第一空槽，第一空槽套设在载体1侧部的第一固定螺钉上，第一固定螺钉上螺纹连接有能够与载体1将第一滑动杆201夹紧的第一锁紧螺母203，通过第一锁紧螺母203能够使第一滑动杆201与载体1固连，第一调节螺杆213一端螺纹连接有能够紧贴第一滑动杆201另一端两侧的第三锁紧螺母209和第一调节螺母211，第一红外摄像头206固设在第一调节螺杆213另一端；第二子测量单元包括第二滑动杆202、第二调节螺杆214和第二红外摄像头205，第二滑动杆202一端设置有第二空槽，第二固定螺钉上螺纹连接有能够与载体1将第二滑动杆202夹紧的第三锁紧螺母209，通过第三锁紧螺母209能够使第二滑动杆202与载体1固连，第二调节螺杆214一端螺纹连接有能够紧贴第二滑动杆202另一端两侧的第四锁紧螺母210和第二调节螺母212，第二红外摄像头205固设在第二调节螺杆214另一端。
33.头位角度测量单元3包括固设在载体1上的imu传感器301，本实施例中所采用的imu传感器301基于mems工艺，imu传感器301的x旋转轴平行且共面于额面中心垂直线、y旋转轴平行且共面于太阳穴中心线、z旋转轴重合于人头部水平旋转时脖子的中心轴，imu传感器301通电后会实时地测出自身的姿态角，使其各旋转轴平行或重合于头部水平、垂直、
左右倾斜的旋转轴。头部转动过程中，imu传感器301角度随着头部姿态角变化，实时测量头部姿态角。
34.数据传输单元4包括电连接的开关、电池403、第一wi
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fi模块401和第二wi
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fi模块402，imu传感器301和第二红外摄像头205与第一wi
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fi模块401电连接，第一红外摄像头206与第二wi
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fi模块402电连接。
35.第一红外摄像头206的外围环形分布有多个第一红外补光灯208；第二红外摄像头205的外围环形分布有多个第二红外补光灯207。载体1的前端的顶部固连有一t型面板，电池403、第一wi
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fi模块401和第二wi
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fi模块402分别固设在t型面板上。
36.当旋松第一锁紧螺母203时，能够手动调节第一滑动杆201，使第一滑动杆201相对第一固定螺钉滑动和转动。当旋松第三锁紧螺母209和第一调节螺母211，使第三锁紧螺母209和第一调节螺母211不再夹紧第一滑动杆201时，能够手动调节第一调节螺杆213，使第一调节螺杆213相对第一滑动杆201滑动和转动。
37.同理，当旋松第二锁紧螺母204时，能够手动调节第二滑动杆202，使第二滑动杆202相对第二固定螺钉滑动和转动。当旋松第四锁紧螺母210和第二调节螺母212，使第四锁紧螺母210和第二调节螺母212不再夹紧第二滑动杆202时，能够手动调节第二调节螺杆214，使第二调节螺杆214相对第二滑动杆202滑动和转动。
38.参照图4，本实施例能采集眼震数据的头位测量装置，患者按上述实例佩戴调整好装置，打开装置电源使其连接至电脑，装置测试的流程如下：
39.(1)正视头位下(患者平视正前方)，使患者观察刺激显示屏幕中平面均布的9个标定点，患者观察位置位于屏幕中心正前方，第一红外摄像头206和第二红外摄像头205位于患者眼部正前方的上侧或下侧，以避免阻挡患者的眼睛观察刺激显示屏幕，数据采集的电脑端打开第一红外摄像头206和第二红外摄像头205，记录眼球运动轨迹并传输到电脑进行眼球运动的像素—角度标定；
40.(2)正视头位下使患者注视刺激显示屏幕中心的观察点，通过红外摄像头记录正视头位下的眼球震颤视频，传输到电脑端计算正视头位下的眼震强度；
41.(3)电脑端打开imu传感器301，使患者自由寻找代偿头位观察刺激显示屏幕的观察点；
42.(4)电脑端记录当前imu传感器301转过的角度值，通过红外摄像头记录代偿头位下的眼球震颤视频，传输到电脑计算代偿头位下的眼震强度。
43.在本发明的描述中，需要说明的是，术语顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“笫二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
44.本说明书中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。