一种基于强脉冲光的自动化治疗设备及其调节方法

1.本技术涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种基于强脉冲光的自动化治疗设备及其调节方法。


背景技术：

2.干眼症是一种眼部的慢性疾病，没有受到大多数患者的重视，致使患者在患病初期误以为是自身用眼过度或睡眠不足导致的眼睛干涩，从而采用滴人工眼液的方式来缓解症状，然而此方式并不能起到治疗干眼症的效果，并且人工眼液中所添加的防腐剂等其他物质会进一步对腺体产生二次损伤，加重干眼症的病情。
3.目前，强脉冲光(intensepulsedlight，ipl)是国际干眼协作组对干眼的推荐治疗手段之一，而当前市面上主流的ipl治疗设备则是强光脉冲手柄，设备使用者通过操作装有强光脉冲单元的手柄，在患者眼部周围进行激光治疗，但眶周区域是人体上皮肤最薄的地方,不仅具有皮肤副作用的固有风险，使用不当时还会导致患者皮肤被灼伤，并且该设备操作人员的使用培训所花费的成本也比较高。


技术实现要素：

4.本技术提供的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，旨在解决现有技术中装有强脉冲光的手柄对操作人员要求高，且易因操作人员失误导致患者眼部灼伤的问题。
5.为实现上述目的，本技术采用以下技术方案：
6.本技术的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，包括图像采集装置、控制模块、移栽组件以及固定在所述移栽组件上的治疗装置；
7.其中，所述图像采集装置，用于获取患者眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述控制模块；
8.所述控制模块，用于根据所述眼部图像确定所述患者眼部的治疗点位，并获取单次点位治疗的脉冲光波长与时长，驱动所述移栽组件将所述治疗装置移动至所述治疗点位处；
9.所述移栽组件，用于将所述治疗装置移动至所述治疗点位处进行治疗，并在治疗结束后对所述治疗装置进行复位；
10.所述治疗装置，用于根据获取的脉冲光波长和时长对所述治疗点位进行强脉冲光治疗。
11.作为优选，所述图像采集装置包括摄像头和补光组件，所述摄像头和所述补光组件分别与所述控制模块连接；
12.其中，所述摄像头，用于采集患者的眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述控制单元；
13.所述补光组件，用于在所述摄像头拍摄所述患者的眼部图像时提供辅助光线。
14.作为优选，所述控制模块包括主控单元、图像处理单元、电子显示屏和通信单元，
所述主控单元、图像处理单元和电子显示屏依次连接，所述主控单元还分别与所述通信单元、图像采集装置、移栽组件和治疗装置相连接；
15.其中，所述主控单元，用于接收所述图像采集装置获取的眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述图像处理单元；
16.所述图像处理单元，用于根据所述眼部图像建立起所述患者眼部治疗范围的极坐标系，并用阴影表示所述治疗范围；
17.所述电子显示屏，用于展示带有阴影的患者眼部图像；
18.所述通信单元，用于将所述主控单元获取的图像上传到网络上。
19.作为优选，所述移栽组件包括转盘机构、固定在所述转盘机构上的横移模组和固定设置在所述横移模组上的纵轴升降机构。
20.作为优选，所述转盘机构包括滚子轴承、固定在所述滚子轴承上的圆盘齿轮和固定在所述圆盘齿轮上的中心转盘以及第一电机，其中，所述第一电机连接所述控制模块，用于驱动所述圆盘齿轮控制所述中心转盘旋转，所述横移模组和所述图像采集装置分别固定在所述中心转盘上。
21.作为优选，所述横移模组包括第二电机、限位传感器和固定在所述限位传感器滑块上的第一直齿条，其中，所述第二电机连接所述控制模块，用于驱动所述限位传感器控制所述第一直齿条左右移动，所述纵轴升降机构固定在所述第一直齿条上。
22.作为优选，所述纵轴升降机构包括第三电机、蜗轮蜗杆组件和第二直齿条，其中，所述第三电机连接所述控制模块，用于驱动所述蜗轮蜗杆组件控制所述第二直齿条上下移动，所述治疗装置固定安装在所述第二直齿条上。
23.作为优选，所述治疗装置包括依次连接的压敏传感器件和强脉冲光治疗头，其中，所述压敏传感器件分别连接所述控制模块和所述强脉冲光治疗头，用于将所述强脉冲光治疗头接触所述患者眼部皮肤时产生的压力数据传送给所述控制模块。
24.一种对上述设备进行调节的调节方法，包括以下步骤：
25.将所述治疗设备放置到患者的面部上方，并启动所述治疗设备；
26.根据图像采集装置获取的所述患者眼部图像确定所述患者眼部的阴影范围，并根据所述阴影范围确定治疗点位；
27.设置单次点位治疗的脉冲光波长和时长，并驱动移栽组件将治疗装置移动至所述治疗点位处；
28.启动所述治疗装置。
29.作为优选，在根据图像采集装置获取的所述患者眼部图像确定所述患者眼部的阴影范围之后还包括：根据所述患者眼距的真实情况调整所述阴影部分使得所述阴影部分均匀地分布在所述患者的眼部四周。
30.本技术具有如下有益效果：
31.本技术提供的基于强脉冲光的自动化治疗设备，通过图像采集装置获取患者眼部周围真实的图像信息，从而确定患者眼部的治疗范围，然后控制模块根据治疗范围驱动移栽组件将治疗装置移动至对应的地方，不仅实现了干眼症的自动化、精准化治疗，且降低了对操作人员的要求，培训成本低，进一步提高了强脉冲光治疗的安全性。
附图说明
32.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
33.图1是本技术提供的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备示意图；
34.图2是本技术建立的极坐标系示意图；
35.图3是本技术提供的调节方法流程图。
具体实施方式
36.下面将结合附图，对本技术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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
37.本技术的权利要求书和说明书的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序，应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，这仅仅是描述本技术的实施例中对相同属性的对象在描述时所采用的区分方式，此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，以便包含一系列单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他单元。
38.如图1所示，本技术提供一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，包括图像采集装置、控制模块、移栽组件以及固定在所述移栽组件上的治疗装置；其中，所述图像采集装置，用于获取患者眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述眼部图像确定所述患者眼部的治疗点位，并获取单次点位治疗的脉冲光波长与时长，驱动所述移栽组件将所述治疗装置移动至所述治疗点位处；所述移栽组件，用于将所述治疗装置移动至所述治疗点位处进行治疗，并在治疗结束后对所述治疗装置进行复位；所述治疗装置，用于根据获取的脉冲光波长和时长对所述治疗点位进行强脉冲光治疗。
39.本实施例中的治疗设备为强脉冲光扫描治疗一体化设备，其先通过图像采集装置对患者眼部进行扫描建立起该患者的眼部特征以确定该患者的眼部治疗范围，再通过人为确定的治疗点位，驱动移栽组件将治疗装置移动至需治疗处进行治疗，不仅降低了强脉冲光的使用风险，还降低了对操作人员的要求，简单方便。
40.进一步地，所述图像采集装置包括摄像头和补光组件，所述摄像头和所述补光组件分别与所述控制模块连接；
41.其中，所述摄像头，用于采集患者的眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述控制单元；
42.所述补光组件，用于在所述摄像头拍摄所述患者的眼部图像时提供辅助光线。
43.为准确获取患者的眼部图像，本实施例设置的图像采集装置不仅包括摄像头，还包括了补光组件，其中，补光组件优选为led补光灯，可以为在光线条件不足的情况下为摄像头的拍摄提供辅助光线，从而获得画质更好的图像，摄像头与控制模块串口连接，并将拍
摄到的眼部图像传输给控制模块，图像采集装置还包括与控制模块连接的红外传感器，用于感应治疗装置的位置。
44.进一步地，所述控制模块包括主控单元、图像处理单元、电子显示屏和通信单元，所述主控单元、图像处理单元和电子显示屏依次连接，所述主控单元还分别与所述通信单元、图像采集装置、移栽组件和治疗装置相连接。
45.在本实施例中，控制模块包括但不限于主控单元、图像处理单元、电子显示屏和通信单元，其中，主控单元为mcu控制芯片，依次连接图像处理单元和电子显示屏，还用于将图像采集装置获取的患者眼部图像传输给图像处理单元，图像处理单元根据该眼部图像进行患者的眼部特征分析并用阴影表示患者眼部的治疗范围，同时生成患者眼部治疗范围的极坐标系，如图2所示，将治疗范围标记为sw,极坐标中表示患者治疗部位的左右阴影之间间距标记为sd，并以sd中心作为坐标原点，将椭圆阴影上下范围标记为sb，左右范围标记为sa，并将其在电子显示屏上进行展示，然后人工进行坐标校对，即先将坐标原点调整至患者双眼中心点，再将显示屏上的阴影范围与患者真实眼部进行比对，根据患者眼距的实际情况手动调整sd、sb以及sa等参数，使得阴影部分可以均匀地分布于患者的眼部四周，同时将修改后的各参数发送给控制模块进行存储，作为患者再次治疗的备份参数，主控单元还分别连接通信单元、图像采集装置、移栽组件和治疗装置，其中，通信单元用于将主控单元存储的数据上传到网络上，其可以是lora模组、wifi模组、zigbee模组或wlan模组中的任意一种。
46.控制模块在接收到图像处理单元传输的坐标参数后，先由使用者在其显示屏上设置好单次点位治疗的强脉冲光波长和时长，然后确定治疗方式，治疗方式分为两种，一种是为全周边治疗，即控制模块根据坐标参数对阴影范围内的所有区域依次进行强脉冲光治疗；第二类为单独设置的点位治疗，在显示屏上预先设置好需要治疗的点位，可以为一个或多个，控制模块利用坐标参数驱动移栽组件将治疗装置移动至指定点位处依次进行治疗，本实施例以点位治疗为主。
47.进一步地，所述移栽组件包括转盘机构、固定在所述转盘机构上的横移模组和固定设置在所述横移模组上的纵轴升降机构。
48.本实施例中，移栽组件包括且不限于转盘机构、横移模组和纵轴升降机构，其中转盘机构包括滚子轴承、第一电机、固定在滚子轴承上的圆盘齿轮和固定在所述圆盘齿轮上的中心转盘，第一电机通过使圆盘齿轮进行旋转，从而带动中心转盘旋转，且横移模组和图像采集装置被固定安装在该中心转盘上；横移模组包括第二电机、限位传感器和固定在限位传感器滑块上的第一直齿条，第一直齿条还与第二电机的齿轮啮合，由第二电机控制实现第一直齿条的左右横移，且纵轴升降机构被固定安装在该第一直齿条上；纵轴升降机构包括第三电机、蜗轮蜗杆组件和第二直齿条，所述第二直齿条与所述蜗轮蜗杆组件的齿轮啮合，且蜗轮与塑性齿轮同轴，第三电机驱动蜗轮蜗杆组件旋转，从而带动第二直齿条进行上下移栽，且治疗装置倍固定安装在纵轴升降机构的直齿条上，整个移栽组件用于将治疗装置移动至指定的治疗点位，并在一次治疗结束后，复位治疗组件。
49.其中，移栽组件将治疗组件移动至指定的治疗点位的具体方法包括：先将指定的治疗点位分解成极坐标形式(sc，α)，其中，sc为坐标原点到治疗点位的x轴坐标，α为经过原点和治疗点位的直线与x轴的坐标；由于纵轴升降机构安装在转盘机构上，转盘机构的旋转
会带动升降机构的旋转，即转盘旋转角度等于治疗装置的角度旋转，其中，转盘的旋转角度与电机的旋转角度成正比关系，其比例由转盘齿轮与电机上齿轮的减速比决定。
50.纵轴升降机构同时也安装在横移模组上，横移模组的位移会带动纵轴升降机构的位移，即横移模组位移距离等于治疗装置的位移距离，且横移模组电机齿轮与横移直齿轮啮合，机构横移距离与电机的线速度相等，主要由电机齿轮的半径r决定。
51.控制电机的脉冲频率即可控制电机角速度与线速度；
52.移栽组件将治疗装置移动至给定的平面坐标处后，升降机构会将治疗装置下降至与治疗点位处患者皮肤接触的位置。
53.进一步地，所述治疗装置包括依次连接的压敏传感器件和强脉冲光治疗头，其中，所述压敏传感器件分别连接所述控制模块和所述强脉冲光治疗头，用于将所述强脉冲光治疗头接触所述患者眼部皮肤时产生的压力数据传送给所述控制模块。
54.在本实施例中，治疗装置包括依次连接的压敏传感器件和强脉冲光治疗头，其中，压敏传感器件由压敏传感器和弹性机构组成，压敏传感器通过弹性机构与强脉冲光治疗头连接，压敏传感器还与控制模块连接，当升降机构将治疗装置下降至与治疗点位处患者皮肤接触的位置即强脉冲光治疗头与患者皮肤接触时，压敏传感器会获取此时强脉冲光治疗头与患者皮肤接触产生的压力，并将相应的压力数据传出至控制模块，控制模块将该压力数据记为标准数值，并令移栽组件停止移动，同时开启强脉冲光治疗头中氙灯进入强脉冲光治疗阶段，该点治疗完成后，移栽组件会将治疗装置复位，以进行下一点位的治疗。
55.但在使用该治疗设备对目标患者进行治疗之前，需要先在医院的专业设备上分别获取该患者左右眼睑板腺状况，以评估患者干眼症的严重程度，并以此为基准来调整治疗设备的治疗时长和强脉冲光波长。
56.如图3所示，本技术还提供一种调节方法，用于调节上述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，包括以下步骤：
57.s110、将所述治疗设备放置到患者的面部上方，并启动所述治疗设备；
58.s120、根据图像采集装置获取的所述患者眼部图像确定所述患者眼部的阴影范围，并根据所述阴影范围确定治疗点位；
59.s130、设置单次点位治疗的脉冲光波长和时长，并驱动移栽组件将治疗装置移动至所述治疗点位处；
60.s140、启动所述治疗装置。
61.本实施例提供的调解方法可以对上述基于强脉冲光的自动化治疗设备进行位置，并解放了使用者的双手，提高了治疗设备的使用安全性。
62.本技术还提供一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储一条或多条计算机指令，其中，所述一条或多条计算机指令被所述处理器执行以实现上述调节方法。
63.所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
64.本技术还提供一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，所述计算机程序使计算机执行时实现如上述调节方法。
65.示例性的，计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/
单元被存储在存储器中，并由处理器执行，并由输入接口和输出接口完成数据的i/o接口传输，以完成本发明,一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序在计算机设备中的执行过程。
66.计算机设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。计算机设备可包括，但不仅限于，存储器、处理器,本领域技术人员可以理解，本实施例仅仅是计算机设备的示例，并不构成对计算机设备的限定，可以包括更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如计算机设备还可以包括输入器、网络接入设备、总线等。
67.处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现成可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
68.存储器可以是计算机设备的内部存储单元，例如计算机设备的硬盘或内存。存储器也可以是计算机设备的外部存储设备，例如计算机设备上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)等,进一步地，存储器还可以既包括计算机设备的内部存储单元也包括外部存储设备,存储器用于存储计算机程序以及计算机设备所需的其他程序和数据,存储器还可以用于暂时地存储在输出器，而前述的存储介质包括u盘、移动硬盘、只读存储器rom、随机存储器ram、碟盘或光盘等各种可以存储程序代码的介质。
69.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何在本发明揭露的技术范围内的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

技术特征：
1.一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，包括图像采集装置、控制模块、移栽组件以及固定在所述移栽组件上的治疗装置；其中，所述图像采集装置，用于获取患者眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述控制模块；所述控制模块，用于根据所述眼部图像确定所述患者眼部的治疗点位，并获取单次点位治疗的脉冲光波长与时长，驱动所述移栽组件将所述治疗装置移动至所述治疗点位处；所述移栽组件，用于将所述治疗装置移动至所述治疗点位处进行治疗，并在治疗结束后对所述治疗装置进行复位；所述治疗装置，用于根据获取的脉冲光波长和时长对所述治疗点位进行强脉冲光治疗。2.根据权利要求1所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述图像采集装置包括摄像头和补光组件，所述摄像头和所述补光组件分别与所述控制模块连接；其中，所述摄像头，用于采集患者的眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述控制单元；所述补光组件，用于在所述摄像头拍摄所述患者的眼部图像时提供辅助光线。3.根据权利要求1所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述控制模块包括主控单元、图像处理单元、电子显示屏和通信单元，所述主控单元、图像处理单元和电子显示屏依次连接，所述主控单元还分别与所述通信单元、图像采集装置、移栽组件和治疗装置相连接；其中，所述主控单元，用于接收所述图像采集装置获取的眼部图像，并将所述眼部图像传输给所述图像处理单元；所述图像处理单元，用于根据所述眼部图像建立起所述患者眼部治疗范围的极坐标系，并用阴影表示所述治疗范围；所述电子显示屏，用于展示带有阴影的患者眼部图像；所述通信单元，用于将所述主控单元获取的图像上传到网络上。4.根据权利要求1所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述移栽组件包括转盘机构、固定在所述转盘机构上的横移模组和固定设置在所述横移模组上的纵轴升降机构。5.根据权利要求4所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述转盘机构包括滚子轴承、固定在所述滚子轴承上的圆盘齿轮和固定在所述圆盘齿轮上的中心转盘以及第一电机，其中，所述第一电机连接所述控制模块，用于驱动所述圆盘齿轮控制所述中心转盘旋转，所述横移模组和所述图像采集装置分别固定在所述中心转盘上。6.根据权利要求4所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述横移模组包括第二电机、限位传感器和固定在所述限位传感器滑块上的第一直齿条，其中，所述第二电机连接所述控制模块，用于驱动所述限位传感器控制所述第一直齿条左右移动，所述纵轴升降机构固定在所述第一直齿条上。7.根据权利要求4所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述纵轴升降机构包括第三电机、蜗轮蜗杆组件和第二直齿条，其中，所述第三电机连接所述控制模块，用于驱动所述蜗轮蜗杆组件控制所述第二直齿条上下移动，所述治疗装置固定安装在
所述第二直齿条上。8.根据权利要求1所述的一种基于强脉冲光的自动化治疗设备，其特征在于，所述治疗装置包括依次连接的压敏传感器件和强脉冲光治疗头，其中，所述压敏传感器件分别连接所述控制模块和所述强脉冲光治疗头，用于将所述强脉冲光治疗头接触所述患者眼部皮肤时产生的压力数据传送给所述控制模块。9.一种对如权利要求1-8任一项所述的基于强脉冲光的自动化治疗设备进行调节的调节方法，其特征在于，包括以下步骤：将所述治疗设备放置到患者的面部上方，并启动所述治疗设备；根据图像采集装置获取的所述患者眼部图像确定所述患者眼部的阴影范围，并根据所述阴影范围确定治疗点位；设置单次点位治疗的脉冲光波长和时长，并驱动移栽组件将治疗装置移动至所述治疗点位处；启动所述治疗装置。10.一种如权利要求9所述的调节方法，其特征在于，在根据图像采集装置获取的所述患者眼部图像确定所述患者眼部的阴影范围之后还包括：根据所述患者眼距的真实情况调整所述阴影部分使得所述阴影部分均匀地分布在所述患者眼部四周。

技术总结
本申请公开了一种基于强脉冲光的自动化治疗设备及其调节方法，涉及医疗器械技术领域，包括图像采集装置、控制模块、移栽组件以及固定在移栽组件上的治疗装置，图像采集装置获取患者眼部图像，控制模块根据眼部图像确定患者眼部的治疗点位，并获取单次点位治疗的脉冲光波长与时长，驱动移栽组件将治疗装置移动至治疗点位处，移栽组件将治疗装置移动至治疗点位处进行治疗，并在治疗结束后对治疗装置进行复位，治疗装置根据获取的脉冲光波长和时长对治疗点位进行强脉冲光治疗。本申请提供的基于强脉冲光的自动化治疗设备不仅实现了干眼症的自动化、精准化治疗，且降低了对操作人员的要求，培训成本低，进一步提高了强脉冲光治疗的安全性。的安全性。的安全性。


技术研发人员：文雯 王飞 周钰莲 童晓煜 陈达
受保护的技术使用者：复旦大学附属眼耳鼻喉科医院
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/6