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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201611201341.0 (22)申请日 2016.12.23 (71)申请人 中国科学院苏州生物医学工程技术 研究所 地址 215163 江苏省苏州市高新区科技城 科灵路88号 (72)发明人 付威威 任华 陈奭 刘广兴 刘敏 董月芳 周哲 潘力 朱海龙 (74)专利代理机构 北京远大卓悦知识产权代理 事务所(普通合伙) 11369 代理人 韩飞 (51)Int.Cl. A61N 5/06(2006.01) A61F 9/00(2006.01) (54)发明名称 核黄素紫外。
2、胶联机构 (57)摘要 本发明公开一种核黄素紫外胶联系统， 包 括： 紫外组件， 其包括位移可调节的紫外灯； 位移 可调节的定位组件， 其包括出射光形成交汇点对 准到眼部病灶区域的第一激光灯和第二激光灯； 第一激光灯与紫外灯的出射光同光路； 图像采集 组件， 其包括采集眼部实时图像的红外摄像头； 控制器， 其分别通信连接到紫外灯、 第一激光灯、 第二激光灯以及红外摄像头； 控制器根据接收眼 部实时图像， 分别实时调节定位组件和紫外灯的 位移， 以实时对准紫外灯发出的紫外光与眼部病 灶区域。 本发明提供的核黄素紫外胶联系统， 紫 外光自动跟踪患者眼球位置以定位眼部最佳治 疗位置， 可实时监控及调。
3、整紫外光光强以保证最 佳的治疗效果。 权利要求书1页 说明书4页 附图2页 CN 106693205 A 2017.05.24 CN 106693205 A 1.一种核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 其包括： 紫外组件， 其包括位移可调节的紫外灯； 位移可调节的定位组件， 其包括出射光形成交汇点对准到眼部病灶区域的第一激光灯 和第二激光灯； 所述第一激光灯与所述紫外灯的出射光同光路； 图像采集组件， 其包括采集眼部实时图像的红外摄像头； 以及， 控制器， 其分别通信连接到所述紫外灯、 所述第一激光灯、 所述第二激光灯以及所述红 外摄像头； 其中， 所述控制器根据接收所述眼部实时图像， 分别实。
4、时调节所述定位组件和所述紫 外灯的位移， 以实时对准所述紫外灯发出的紫外光与眼部病灶区域。 2.如权利要求1所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 还包括照明以辅助所述红外 摄像头采集眼部实时图像的红外灯， 所述红外灯通信连接到所述控制器。 3.如权利要求1或2所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 还包括照明以辅助查看 所述交汇点对准眼部病灶区域的白光灯， 所述白光灯通信连接到所述控制器。 4.如权利要求3所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 所述红外灯和所述白光灯分 别朝向所述交汇点处。 5.如权利要求1所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 所述紫外组件还包括光束整 形透镜组、。
5、 第一二向色镜以及光阑； 所述紫外灯发出的紫外光穿过所述光束整形透镜组整形为平顶光束， 经所述第一二向 色镜反射后穿过所述光阑射出到达眼部病灶区域； 所述第一激光灯的出射光与所述第一二向色镜的反射光同光路。 6.如权利要求5所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 所述紫外组件还包括依次设 于位于所述紫外灯与所述光束整形透镜组之间的第二二向色镜和光强传感器， 所述光强传 感器通信连接到所述控制器； 所述紫外灯发出的紫外光一部分穿过所述第二二向色镜到达所述光强传感器、 另一部 分经所述第二二向色镜反射到达所述光束整形透镜组。 7.如权利要求1所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 所述图像采集。
6、组件还包括位 于所述第一二向色镜与所述光阑之间的第三二向色镜； 所述第三二向色镜的反射光与所述第一二向色镜的反射光同光路； 所述第三二向色镜 的入射光路对准所述红外摄像头。 8.如权利要求1-7中任一项所述的核黄素紫外胶联机构， 其特征在于， 还包括用于显示 和触摸操作的触摸屏， 所述触摸屏通信连接到所述控制器。 权 利 要 求 书 1/1 页 2 CN 106693205 A 2 核黄素紫外胶联机构 技术领域 0001 本发明涉及角膜胶联技术领域， 更具体地说， 本发明涉及一种核黄素紫外胶联机 构。 背景技术 0002 圆锥角膜是一种不明原因的角膜中央进行性变薄、 角膜中央曲率进行性增加、 。
7、导 致高度的近视以及不规则散光、 严重破坏视功能的一种角膜非炎性疾病， 常常双眼先后发 病， 好发于青年患者， 并随着年龄的增长逐渐进展， 影响患者的视力和生活质量。 圆锥角膜 通常累及双眼， 但进展多呈不对称性。 随着诊疗技术的不断进步， 儿童患者诊出率逐年提 高， 已成为当今眼科最为棘手的问题之一。 0003 核黄素紫外胶联治疗圆锥角膜的基本原理是， 光敏剂核黄素(即维生素B2)在 370nm波长紫外光作用下， 被激发到三线态， 产生以单线态氧为主的活性氧族。 活性氧族可 以与各种分子发生反应， 从而增加了胶原纤维的机械强度， 维持角膜生物力学的稳定。 0004 传统角膜交联疗法为术眼表面。
8、麻醉下除去角膜中央区域的上皮组织， 用波长为 3705nm， 辐射度为3mW/cm2的紫外光照射31min， 相当于3.4J(角膜表面5.4J/cm2)的总照 射能量。 将光束直径控制为9mm。 0005 但是由于需要局部麻醉， 眼球在被麻醉的情况下， 会随机出现不自主的颤动， 运动 范围在以巩膜圆心为中心点的5mm之内颤动。 若不对照射光位置进行调整， 很大程度上会 影响治疗效果， 甚至是手术的失败。 但是， 此时医生需要在治疗过程中不断的进行核黄素的 补充作业， 无法对设备进行调整。 发明内容 0006 针对上述技术中存在的不足之处， 本发明提供一种核黄素紫外胶联机构， 实现紫 外光自动跟。
9、踪患者眼球位置以定位眼部最佳治疗位置， 可实时监控及调整紫外光光强以保 证最佳的治疗效果。 0007 为了实现根据本发明的这些目的和其它优点， 本发明通过以下技术方案实现： 0008 本发明提供一种核黄素紫外胶联机构， 其包括： 0009 紫外组件， 其包括位移可调节的紫外灯； 位移可调节的定位组件， 其包括出射光形 成交汇点对准到眼部病灶区域的第一激光灯和第二激光灯； 所述第一激光灯与所述紫外灯 的出射光同光路； 图像采集组件， 其包括采集眼部实时图像的红外摄像头； 以及， 控制器， 其 分别通信连接到所述紫外灯、 所述第一激光灯、 所述第二激光灯以及所述红外摄像头； 其 中， 所述控制器根。
10、据接收所述眼部实时图像， 分别实时调节所述定位组件和所述紫外灯的 位移， 以实时对准所述紫外灯发出的紫外光与眼部病灶区域。 0010 优选的是， 还包括照明以辅助所述红外摄像头采集眼部实时图像的红外灯， 所述 红外灯通信连接到所述控制器。 0011 优选的是， 还包括照明以辅助查看所述交汇点对准眼部病灶区域的白光灯， 所述 说 明 书 1/4 页 3 CN 106693205 A 3 白光灯通信连接到所述控制器。 0012 优选的是， 所述红外灯和所述白光灯分别朝向所述交汇点处。 0013 优选的是， 所述紫外组件还包括光束整形透镜组、 第一二向色镜以及光阑； 所述紫 外灯发出的紫外光穿过所述。
11、光束整形透镜组整形为平顶光束， 经所述第一二向色镜反射后 穿过所述光阑射出到达眼部病灶区域； 所述第一激光灯的出射光与所述第一二向色镜的反 射光同光路。 0014 优选的是， 所述紫外组件还包括依次设于位于所述紫外灯与所述光束整形透镜组 之间的第二二向色镜和光强传感器， 所述光强传感器通信连接到所述控制器； 所述紫外灯 发出的紫外光一部分穿过所述第二二向色镜到达所述光强传感器、 另一部分经所述第二二 向色镜反射到达所述光束整形透镜组。 0015 优选的是， 所述图像采集组件还包括位于所述第一二向色镜与所述光阑之间的第 三二向色镜； 所述第三二向色镜的反射光与所述第一二向色镜的反射光同光路； 所。
12、述第三 二向色镜的入射光路对准所述红外摄像头。 0016 优选的是， 还包括用于显示和触摸操作的触摸屏， 所述触摸屏通信连接到所述控 制器。 0017 本发明使少包括以下有益效果： 0018 1)本发明提供的核黄素紫外胶联机构， 设有红外摄像头采集眼部实时图像， 控制 器根据接收眼部实时图像， 分别实时调节定位组件和紫外灯的位移， 以实时对准紫外灯发 出的紫外光与眼部病灶区域， 实现紫外光自动跟踪患者眼球位置以定位眼部最佳治疗位 置， 提高眼部最佳治疗位置定位的准确性； 0019 2)光束整形透镜组用于将紫外灯射出的紫外光由高斯光束整形为平顶光束； 平顶 光束经第一二向色镜反射后穿过光阑射出到。
13、达眼部； 0020 3)光强传感器用于采集紫外光中的一部分反馈给控制器， 控制器根据反馈实时调 节紫外灯光强以输出光功率稳定的紫外光； 0021 4)调节第二二向色镜的厚度， 使得光强传感器采集的一部分紫外光和到达眼部的 另一部分紫外光光强相同， 降低由于定位造成的误差和因为转换计算而造成的光强调节延 迟； 0022 5)第三二向色镜用于扩大红外摄像头的视野； 0023 6)红外灯的照明以辅助红外摄像头采集眼部实时图像， 白光灯的照明以辅助查看 定位组件的定位以及医生添加核黄素操作。 0024 本发明的其它优点、 目标和特征将部分通过下面的说明体现， 部分还将通过对本 发明的研究和实践而为本领。
14、域的技术人员所理解。 附图说明 0025 图1为本发明所述的核黄素紫外胶联机构的示意图； 0026 图2为本发明所述的核黄素紫外胶联机构的通信示意图； 0027 图中： 0028 11-紫外灯； 12-第二二向色镜； 13-光强传感器； 21-第一激光灯； 22-第二激光灯； 23-光束整形透镜组、 24-第一二向色镜； 25-光阑； 31-红外摄像头； 32-第三二向色镜； 41-红 说 明 书 2/4 页 4 CN 106693205 A 4 外灯； 42-白光灯； 50-控制器； 60-触摸屏。 具体实施方式 0029 下面结合附图对本发明做进一步的详细说明， 以令本领域技术人员参照说明。
15、书文 字能够据以实施。 0030 应当理解， 本文所使用的诸如 “具有” 、“包含” 以及 “包括” 术语并不配出一个或多 个其它元件或其组合的存在或添加。 0031 如图1和2所示， 本发明实施例提供一种核黄素紫外胶联机构， 其包括紫外组件、 位 移可调节的定位组件、 图像采集组件以及控制器50。 紫外组件包括位移可调节的紫外灯11， 紫外灯11射出配合核黄素治疗的紫外光。 定位组件包括出射光形成交汇点对准到眼部病灶 区域的第一激光灯21和第二激光灯22， 第一激光灯21与紫外灯11的出射光同光路。 图像采 集组件包括采集眼部实时图像的红外摄像头31。 控制器50分别通信连接到紫外灯11、 。
16、第一 激光灯21、 第二激光灯22以及红外摄像头31。 0032 上述实施方式中， 出射光形成交汇点对准到眼部病灶区域， 指的是， 第一激光灯21 和第二激光灯22的两个十字焦点重合且重合处对准眼部病灶区域， 交汇点处即出射光重合 处。 紫外灯11、 第一激光灯21以及第二激光灯22的开启、 紫外灯11出射光光强大小均由控制 器50控制。 控制器50接收红外摄像头31采集的眼部实时图像。 根据眼部实时图像， 控制器50 分别实时调节定位组件和紫外灯11的位移， 使得第一激光灯21和第二激光灯22的交汇点处 对准眼部病灶区域， 则出射光与第一激光灯21同光路的紫外灯11发出的紫外光可以对准眼 部。
17、病灶区域， 即确定紫外光照射到眼部的最佳位置， 实现紫外光实时追踪患者眼球位置。 因 此， 第一激光灯21出射光和第二激光灯22出射光之间存在交汇点为后续紫外光与眼部病灶 区域的对准提供初步对准参考。 又因为红外摄像头31采集的眼部实时图像反馈给控制器50 以实时调整紫外灯11、 定位组件的位移， 进而实现紫外光自动跟踪患者眼球位置， 提高眼部 最佳治疗位置定位的准确性。 治疗时， 医生先给病人眼部滴加核黄素， 再启动本发明提供的 核黄素紫外胶联机构， 则紫外灯11点亮， 对患者眼部病灶区域进行紫外光照治疗。 期间， 病 人眼球移动， 红外摄像头31采集眼部实时图像， 控制器50根据眼部实时图。
18、像， 对病人眼部病 灶区域计算相对于交汇点处的偏移位置， 控制器50进一步输出驱动指令， 驱动紫外灯11和 定位组件分别移动， 使得第一激光灯21和第二激光灯22的交汇点处对准病人的实时眼部病 灶区域， 即紫外光的光斑圆心处始终对准病人的实时眼部病灶区域， 从而实现紫外光自动 跟踪患者眼球位置， 提高眼部最佳治疗位置定位的准确性。 0033 为了提高眼部实时图像采集的准确性， 本发明采用红外摄像头31。 至于第一激光 灯21与第二激光灯22之间的相对位移， 可以是固定的， 则交汇点是固定的、 紫外灯11与定位 组件的相对位移是固定的； 也可以是可实时调节的， 且满足出射光形成交汇点即可， 本发。
19、明 不做具体限定。 0034 作为本发明的另一种实施方式， 核黄素紫外胶联机构还包括照明以辅助红外摄像 头31采集眼部实时图像的红外灯41， 红外灯41通信连接到控制器50。 控制器50控制红外灯 41的启停。 红外灯41的辅助照明， 提高红外摄像头31拍摄采集眼部实时图像的准确性。 0035 作为本发明的另一种实施方式， 核黄素紫外胶联机构还包括照明以辅助查看交汇 点对准眼部病灶区域的白光灯42， 白光灯42通信连接到控制器50。 控制器50控制白光灯42 说 明 书 3/4 页 5 CN 106693205 A 5 的启停。 白光灯42的辅助照明， 为查看定位组件的交汇点对准眼部病灶区域以。
20、及医生添加 核黄素操作提供便利。 0036 治疗时， 控制器50控制红外灯41点亮辅助红外摄像头31采集眼部实时图像、 紫外 灯11点亮发出紫外光对准到病人眼部病灶区域， 配合核黄素治疗眼部圆锥角膜； 治疗中断， 控制器50控制白光灯42点亮， 医生在白光灯42的照明辅助下给病人添加核黄素； 核黄素添 加结束， 控制器50控制白光灯42关闭， 红外灯41和紫外灯11继续点亮。 作为优选， 红外灯41 和白光灯42分别朝向交汇点处， 辅助照明效果较好。 0037 作为本发明的另一种实施方式， 紫外组件还包括光束整形透镜组23、 第一二向色 镜24以及光阑25； 紫外灯11的紫外光穿过光束整形透镜。
21、组23整形为平顶光束， 经第一二向 色镜24反射后穿过光阑25射出到达眼部； 第一激光灯21与第一二向色镜24的反射光同光 路。 该实施方式中， 光束整形透镜组23用于将紫外灯11射出的紫外光由高斯光束整形为平 顶光束。 第一激光灯21的出射光与第一二向色镜24的反射光同光路， 促使第一激光灯21与 紫外光的出射光同光路。 0038 作为本发明的另一种实施方式， 紫外组件还包括依次设于位于紫外灯11与光束整 形透镜组23之间的第二二向色镜12和光强传感器13， 光强传感器13通信连接到控制器50； 紫外灯11发出的紫外光一部分穿过第二二向色镜12到达光强传感器13、 另一部分经第二二 向色镜1。
22、2反射到达光束整形透镜组23。 光强传感器13采集一部分穿过第二二向色镜12的紫 外光并发给控制器50， 控制器50根据光强传感器13的反馈， 可实时调节紫外灯11的光强以 输出光功率稳定的紫外光。 调节第二二向色镜12的厚度， 使得光强传感器13采集的一部分 紫外光和到达眼部的另一部分紫外光光强相同， 降低由于定位造成的误差和因为转换计算 而造成的光强调节延迟。 0039 作为本发明的优选， 第一激光灯21和紫外灯11的出光端均竖直向下设置。 治疗时， 为了便于向病人眼部滴加核黄素且核黄素不易流出， 则病人优选为处于平躺状态， 则第一 激光灯21和紫外灯11的出光端均竖直向下对准病人眼部病灶。
23、区域， 便于操作。 0040 作为本发明的另一种实施方式， 图像采集组件还包括位于第一二向色镜24与光阑 25之间的第三二向色镜32； 第三二向色镜32的反射光与第一二向色镜24的反射光同光路； 第三二向色镜32的入射光路朝向红外摄像头31。 眼部的实时图像通过第三二向色镜32反射 进入红外摄像头31， 实现眼部实时图像的采集。 通过第三二向色镜32的反射采集眼部实时 图像， 扩大红外摄像头31的视野。 0041 作为本发明的另一种实施方式， 本发明提供的核黄素紫外胶联机构还包括用于显 示和触摸操作的触摸屏60， 触摸屏60通信连接到控制器50。 触摸屏60可显示第一激光灯21 和第二激光灯2。
24、2的两个十字焦点重合、 31-红外摄像头采集的眼部实时图像等图像。 医生通 过触摸屏60可以进行治疗参数的便利设置， 治疗参数包括治疗时的功率、 时序、 时长等。 0042 尽管本发明的实施方案已公开如上， 但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列 运用。 它完全可以被适用于各种适合本发明的领域。 对于熟悉本领域的人员而言可容易地 实现另外的修改。 因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下， 本发明并不限 于特定的细节和这里示出与描述的图例。 说 明 书 4/4 页 6 CN 106693205 A 6 图1 说 明 书 附 图 1/2 页 7 CN 106693205 A 7 图2 说 明 书 附 图 2/2 页 8 CN 106693205 A 8 。