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  【核心專利】一種眨眼頻率檢測裝置及其檢測方法       一種智能干眼癥護眼儀      一種用于干眼癥患者的中藥保健眼罩 - CN201520454235.8  【發(fā)明人】祁興華  【技術領域】人工智能、生物醫(yī)藥  【摘要】 本項目為一種緩解干眼的智能護眼儀和配套使用的中藥護眼液。 護眼液根據(jù)中醫(yī)基礎理論基于經(jīng)典驗方和中藥配伍規(guī)律研制而成，更適于涼霧熏蒸，使中藥有效成分直達病灶且作用持久，緩解視疲勞，改善畏光、干澀、異物感等干眼癥癥狀，藥液的濃度、pH值以及滲透壓對眼表無毒副作用。護眼液搭配護眼儀使用。 智能護眼儀通過特定的傳感器和算法監(jiān)測用戶眨眼頻率，依照建立的模型推算用戶眼睛干燥度，依此通過微處理芯片對出霧量進行智能調(diào)節(jié)，實現(xiàn)對護眼儀內(nèi)濕度的調(diào)整，讓眼睛保持在濕潤環(huán)境中。護眼儀還可培養(yǎng)用戶眨眼習慣，當用戶眨眼頻率低于正常次數(shù)時，護眼儀會亮燈并振動提醒用戶眨眼，當用戶保持一定眨眼頻率時，還能培養(yǎng)用戶眨眼習慣，促進淚腺分泌，有助淚膜形成，讓眼球始終保持濕潤和不易干燥的狀態(tài)。

構建了小鼠和人角膜上皮細胞的干眼模型來模擬干燥和高滲壓力誘導的干眼，深入研究干眼的免疫損傷機制和關鍵致病靶點。國際上首次發(fā)現(xiàn)環(huán)境壓力可以促進角膜上皮細胞中的新型炎性小體——NLRC4和NLRP12炎癥小體的組裝、活化，從而誘導GSDMD的切割，引起角膜上皮的焦亡打孔、并伴隨大量炎癥因子（白介素[IL]-1β和IL-33）的釋放；并且NLRC4和NLRP12可以相互協(xié)同放大焦亡的炎癥損傷。研究還首先報道了細胞焦亡的新機制，即焦亡打孔的過程中不僅有經(jīng)典的IL-1β的分泌還伴有大量IL-33釋放，介導角膜上皮細胞的炎癥損傷。靶向性調(diào)控GSDMD和IL-33的切割、活化可以顯著抑制眼表組織損傷，證實了其是介導干眼發(fā)病的關鍵致病靶點。研究不僅揭示了干眼角膜上皮細胞免疫炎癥損傷的關鍵機制，也為干眼的治療提供了新靶點和治療策略。

項目前期已發(fā)明一種完全原創(chuàng)的手持式瞼板腺熱壓按摩裝置，通過設備的簡易操作與術中的瞼板腺功能實時監(jiān)測，充分論證了該全新治療方式的可行性、安全性及有效性，以期形成對干眼有效且規(guī)范的治療。本項目在手持式瞼板腺熱壓按摩裝置基礎上，進一步研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權的智能熱傳導、超聲波疏導、多軸運動加壓、病癥自動識別分級等多功能的微型化干眼個性化智能治療儀，在安全性和有效性方面滿足醫(yī)療器械上市要求，通過醫(yī)療器械上市注冊檢驗，并建立規(guī)模化量產(chǎn)生產(chǎn)線。基于該系統(tǒng)，通過臨床前研究以及臨床研究，建立一套治療干眼的，包括適應癥篩選、標準化操作和并發(fā)癥防控的全新門診即時治療體系。 1）智能熱傳導模塊具有溫度監(jiān)測反饋、反應靈敏等特點，溫度測量誤差需控制在微小范圍之內(nèi)，涉及到微型溫度傳感器的封裝工藝及一體成型加工等高精尖技術。 2）智能熱傳導模塊的熱源采用高靈敏熱傳導材料，需滿足導熱迅速、散熱性佳等特點，涉及到高靈敏熱傳導材料的設計加工、與加熱源的封裝工藝、散熱結(jié)構的精密雕刻成型等技術。 3）超聲波疏導模塊的微型超聲波發(fā)生器，需符合一定頻率范圍及定向疏導的需求，在結(jié)構上需滿足多次使用的高穩(wěn)定性，涉及到超聲波發(fā)生器的整體封裝工藝等技術。 4）干眼個性化智能治療儀具有眼瞼治療實時觀察功能，通過圖像識別，控制微距鏡頭，拍攝治療區(qū)域，并將畫面實時傳遞到投影屏上，在通訊協(xié)議上需滿足低延遲等特點。 【競爭優(yōu)勢】 1、治療便捷、可手持。 干眼個性化智能治療儀以其小巧輕便的設計，便于醫(yī)生對于患者進行個性化的治療。在將來患者可能可以在家中或辦公室方便地使用該治療儀，不再需要頻繁到醫(yī)院進行治療。相比之下，Lipiflow治療需要在醫(yī)療機構進行，可能需要患者在醫(yī)院排隊等待，治療過程相對繁瑣。 2、可實時觀察治療情況，個性化控制溫度及壓力。 干眼個性化智能治療儀配備了實時觀察功能，醫(yī)生可以通過監(jiān)控患者的治療情況，實時調(diào)整治療參數(shù)，確保每位患者得到最合適的治療效果。并且該治療儀可以個性化控制溫度，根據(jù)患者的干眼程度和治療需求，調(diào)整治療溫度和壓力，提高治療的精準性和針對性。相較之下，Lipiflow治療并沒有提供實時觀察和個性化控制溫度的功能。 3、治療成本低。 干眼個性化智能治療儀通常具有較低的治療成本。患者可以根據(jù)自身需求購買該治療儀，避免長期多次到醫(yī)院進行治療的費用。而Lipiflow治療相對較為昂貴（需要7000-8000元/次），需要到醫(yī)療機構進行治療，治療費用較高，對大部分患者難以接受。 【性能指標】 【發(fā)展規(guī)劃】 本項目按照全鏈條部署、一體化實施的原則，以同時熱敷及疏通為發(fā)力點，研發(fā)集成式的干眼個性化智能治療儀。目前已經(jīng)完成制備產(chǎn)品原理樣機，動物實驗已經(jīng)證明其安全性，下一步將在樣機產(chǎn)品設計、工藝方案、可靠性及系統(tǒng)協(xié)調(diào)性等方面進行迭代改進，得到定型樣機并組建生產(chǎn)線。獲得權威醫(yī)療器械檢驗機構出具的醫(yī)療器械產(chǎn)品注冊檢驗報告后，使用定型樣機開展動物實驗與臨床實驗，驗證產(chǎn)品有效性與安全性。 基于該干眼個性化智能治療儀，將進一步建立一套治療干眼的適應癥篩選、標準化治療操作、并發(fā)癥防控的全新治療體系。將該治療方法進行推廣，開展多中心臨床試驗，證實該全新手術方法在治療瞼板腺功能障礙型干眼中安全性及有效性均優(yōu)于傳統(tǒng)的干眼熱敷治療，最終在臨床廣泛推廣。 目前項目還未行股權融資，擬在項目的實施階段，比如臨床實驗階段進行融資，推進項目的發(fā)展。 【資質(zhì)榮譽】 榮獲2023年湖北省衛(wèi)生健康行業(yè)青年創(chuàng)新大賽金獎。

本實用新型涉及三自由度球心可調(diào)靈活眼，包括機架、眼球、球心調(diào)節(jié)桿和伸縮桿，眼球包括下半眼球與上半眼球，下半眼球與上半眼球固接，球心調(diào)節(jié)桿包括第一支撐桿和第二支撐桿，第一支撐桿下端與機架垂直固接，第一支撐桿上端與第二支撐桿下端螺紋聯(lián)接，第二支撐桿上端用球面副與下半眼球底端連接，伸縮桿下端用球銷副與機架連接，伸縮桿上端用球面副與下半眼球連接；三個伸縮桿圍繞球心調(diào)節(jié)桿均布。本實用新型具有空間三個轉(zhuǎn)動自由度的，靈活度高，易實現(xiàn)高速運動；將三個直線運動轉(zhuǎn)化為眼球的空間轉(zhuǎn)動，控制方便；球心調(diào)節(jié)桿增加靈活眼的工作空間，增加了其環(huán)境適應力。

由西安交大開元集團自主開發(fā)的CMOS可視芯片是目前國際先進、國內(nèi)領先的視覺芯片，具有集成度高、功能全、體積小、功耗低的特點。以CMOS可視芯片為核心部件的彩色電腦眼是新一代計算機圖像輸入器件，具有數(shù)碼相機、電子相冊、三維傳真、動態(tài)錄像EMAIL、網(wǎng)絡可視電話、視頻會議和智能遙控報警等多種功能。該項目已被列入國家高新年技術產(chǎn)業(yè)化示范工程。

XM-425眼球構造放大模型 ? XM-425眼球構造放大模型在上頜骨上方將眼球水平切，由眼球壁鞏膜、脈絡膜上、下半側(cè)、角膜、晶狀體和玻璃體等7部件組成，顯示眼球壁鞏膜、角膜、虹膜、睫狀體、脈絡膜和視網(wǎng)膜的構造以及眼球內(nèi)容物、眼球外肌、血管和神經(jīng)等結(jié)構。 尺寸：放大5倍，17×14.5×12.5cm 材質(zhì)：PVC材料

XM-424眼球解剖放大模型（放大6倍） ? XM-424眼球解剖放大模型放大6倍，可拆分為7部件，將眼球縱切成兩部分，左半側(cè)的晶狀體與玻璃體為固定形狀，右半側(cè)的鞏膜可局部打開看到脈絡膜，眼球內(nèi)部顯示睫狀體、視網(wǎng)膜以及視網(wǎng)膜剖面（視網(wǎng)膜神經(jīng)層構造）等結(jié)構。 尺寸：放大6倍，21×13×15cm 材質(zhì)：PVC材料

XM-427A眼眶及眼周解剖模型 ? XM-427A眼眶及眼周解剖模型放大2倍，顯示眶內(nèi)的神經(jīng)血管及其眶內(nèi)眼器，包括眼球外形、視神經(jīng)、眼外肌、淚腺以及展神經(jīng)、睫狀神經(jīng)、淚腺神經(jīng)、額神經(jīng)、鼻睫神經(jīng)、動眼神經(jīng)的分支、三叉神經(jīng)的三個分支以及眼輪匝肌等，同時還可顯示鼻腔外側(cè)壁的結(jié)構，部分眼球血管的供應。 尺寸：放大2倍，30×28×23cm 材質(zhì)：PVC材料

XM-430眼球的發(fā)生模型 ? 功能特點： ■ XM-430眼球的發(fā)生模型由7部件組成，顯示眼球的外形結(jié)構發(fā)生變化過程。 ■ 在前腦泡突出左右兩個眼泡，剝掉左半外胚層露出的眼泡并形成末端膨大部和較細的蒂。 ■ 眼泡末端膨大內(nèi)凹陷形成內(nèi)外兩層眼杯，由于在發(fā)育過程中上面和兩側(cè)面生長快在眼杯下方出現(xiàn)一缺口即脈絡膜裂。（裂內(nèi)有視網(wǎng)膜中央動靜脈通過） ■ 在胚胎六一七周，脈絡膜裂開始閉合眼杯形成完整的雙層球狀杯形體，杯口縮小成瞳孔眼杯前部發(fā)育形成視網(wǎng)膜盲部，后部發(fā)育形成視網(wǎng)膜視部。 ■ 在胚胎四五周時覆蓋眼杯表面的外胚層局部增厚即晶狀板，在眼杯凹陷時晶狀體板即隨著突入眼杯內(nèi)形成晶狀體凹。 ■ 胚胎六周至三個月之間，自視網(wǎng)膜前部生成次級玻璃體纖維，排列整齊將杯內(nèi)的原始玻璃體壓縮到中央部，這時玻璃體與眼球同時增長。 ■ 四個月胎兒眼球解剖，眼杯周圍的中胚層分化出內(nèi)外兩層后，外層致密的纖維形成鞏膜，內(nèi)層疏松的形成血管膜即脈絡膜睫狀體和虹膜，玻璃體動脈穿過玻璃體。 ■ 眼瞼和結(jié)膜的發(fā)生，眼瞼和結(jié)膜均來自表面外胚層在胚胎第五周開始時眼的周圍形成褶，褶的外層化成眼瞼皮膚，內(nèi)層分化成結(jié)膜。 ■ 尺寸：放大 ■ 材質(zhì)：玻璃鋼材料

將腦電信號作為信息源，可以最大限度的利用肢體殘疾者的大腦活動功能，采集腦電信號，直接傳遞人腦的控制信息，將腦電信號作為假肢的驅(qū)動源，以此對假肢進行控制。實現(xiàn)殘疾人利用自己的“意念”來對假肢進行控制。對殘疾人的生活狀態(tài)及生活信心都有極大的提高。 1、利用干電極對腦皮層特定區(qū)域進行信號采集，更有效、準確的獲得腦電信號。 2、利用基于小波變換的人手動作腦電特征提取方法，結(jié)合 BP 神經(jīng)網(wǎng)絡，提高了動作的識別率。 3、制定了符合人手動作的控制策略，驅(qū)動控制系統(tǒng)根據(jù)控制策略對假肢進行控制，實現(xiàn)了假肢操作的擬人化。 4、對假手進行基本動作的腦電信號識別及擬人化驅(qū)動控制，離線識別率可達到 85%，在線識別率可達到 67%。