日本利用微型红外相机实现便携式眼底成像

便携式近红外眼底照相机拍摄的眼底图像

眼睛是人类心灵的窗口，通过眼睛可以看到他们的“灵魂”，或者至少可以看到中风或糖尿病的迹象。通过观察眼睛中的血管，医生可以了解一个人的健康状况。这可以通过眼底造影来实现，眼底造影已经存在了近两个世纪，已经成为眼科医生的标准成像工具。但是，对于很多人，特别是穷人来说，动不动去诊所并不现实。

据麦姆斯咨询报道，日本奈良科学技术研究院（Nara Institute of Science and Technology，NAIST）的研究人员与东京大学（University of Tokyo）的科学家合作，设计出了一款小到足以适配智能手机的新型眼底照相机，或能解决此类问题。该研究本月在2018年VLSI技术与电路专题讨论会上进行了介绍。

NAIST教授Jun Ohta正在研究光子学材料和眼睛生物医疗治疗之间的接口。

“我们正在研究生物医疗应用的光子学器件，目标之一是恢复视力的视网膜假体。我们在研究高灵敏的图像传感器，用于眼睛的诊断。”他说。

对于眼底造影，相机必须对准通过视网膜到达眼球背面的光路。然而眼睛总是在规则的快速运动，光路不断在变化。为了解决这个问题，新设计的相机的成像速度达到了1000张／秒。

眼底造影的另一项挑战，是相机探测到的光的波长。为了获得清晰的眼底成像，必须要通过瞳孔将一束强烈的红光射入眼睛，因为眼睛内部是完全黑暗的。

为了解决这个问题，研究人员改进了CMOS相机。其相机采用了微电子技术通过利用三种非可见光或近红外光来获取彩色图像。这种新的相机模型基于一种微型化的传感器而开发，整合了三个近红外滤光片。这些滤光片可以捕获红色、绿色和蓝色三种信号光，以在使用相机无法感知的近红外光时生成眼睛的彩色图像。

重要的是，这款模组的尺寸仅为2．3平方毫米，小到足以安装在智能手机上，并且无需考虑功耗问题，就能由用户自己拍摄细节丰富的眼底成像。Ohta设想未来患者能够仅利用他们口袋里的智能手机就能完成诊断。

“人们可以自己拍摄眼底图像，并从眼底图像中了解自己的健康状况，这为使用眼底图像实现的个人医疗保健创造了可能。此外，他们还可以将这些眼底图像发送给医生。对于像日本这样的国家来说，拜访眼科医生并不困难。但在许多国家，这确实是一个优势。我希望看到我们的技术在全球范围内改善人们的健康状况。”他说。

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