超声主导的瞳孔评估在ICU中的应用进展

瞳孔评估是重症患者病情监测的重要手段,超声主导的瞳孔评估可克服传统瞳孔评估存在的误差,为由于创伤性脑水肿致眶周软组织水肿而无法睁眼的患者提供准确的瞳孔评估,有助于及时、精确地进行病情观察,更客观地监测镇痛水平。本文对超声主导的瞳孔评估在ICU的应用进展进行综述,旨在为重症患者的临床诊疗和护理干预提供客观依据和参考。

考虑识别鲁棒性和虹膜颜色影响的瞳孔精准定位方法

准确的瞳孔定位广泛应用于疲劳监控、注意力分析、凝视跟踪等领域.当前,对于瞳孔定位的研究,还存在两个难点问题:(1)瞳孔检测的精准率受到图像分辨率、照明、头部姿态的影响,因而自然条件下的定位精准度较低;(2)虹膜颜色影响定位精准率,但当前对于不同虹膜颜色的瞳孔定位方法的研究还不完善.针对以上问题,提出一种新的适用于包含全脸图像的瞳孔定位方法.所提方法无需训练,可直接用于瞳孔定位任务.方法核心是将表示局部径向对称性的自相似性分数,与根据瞳孔和周围区域之间的梯度信息计算得到的眼部区域梯度辐射分数相结合,取联合分数峰值坐标为瞳孔中心.在BioID数据集和GI4E数据集上评估本方法.在归一化误差e≤0.05的情况下,准确率分别为94.67%(BioID),97.09%(GI4E),在e≤0.10的情况下,准确率分别为99.47%(BioID),99.51%(GI4E).所提方法在由低分辨率深色虹膜的人脸图像组成的自制数据集上准确率为98.66%(e≤0.05)和100%(e≤0.10),表明所提方法对于虹膜颜色有较好的鲁棒性.

社会信息加工对瞳孔大小的调节及其机制

瞳孔大小作为反映个体心理状态的窗口在社会互动中担任着重要的角色。除了非社会性信息(如刺激物理属性等因素)加工被发现影响瞳孔大小变化之外,越来越多的文献指出,瞳孔大小与个体社会信息加工之间也存在密切关系。基于此,本文系统综述了社会性刺激(如面孔和生物运动)本身以及社会性刺激含有的情绪信息对于瞳孔大小的影响,总结出瞳孔大小变化不仅可以反映个体对社会信息的感知,同样可以体现个体对更为复杂的社会互动情境的加工。这种社会性信息加工相关的瞳孔大小变化主要涉及个体的情绪唤醒和社会性注意过程。此外,对于自闭症谱系患者这一在社会互动中存在障碍的特殊群体,有关研究发现其对社会性刺激存在异常的瞳孔反应模式。这一特异性为进一步采用瞳孔指标对自闭症进行早期诊断提供了支持,具有重要的理论和实践意义。

基于改进Mobile-UNet的轻量级瞳孔分割算法设计

偏心摄影视力筛查设备是屈光状态快速检测应用的重要手段,瞳孔图像分割是其成像算法的重要内容。针对嵌入式设备计算资源有限和瞳孔分割精度低等问题,提出一种基于改进Mobile-UNet的轻量级瞳孔图像分割算法。算法基于U-Net改进,采用倒残差线性瓶颈模块初步轻量化。通过分组卷积降低参数,利用通道混洗打开组间通道,并引入自适应参数融合并行注意力机制提升分割性能。此外优化损失函数增强对边界的注意。实验结果表明,与MobilenetV2相比模型参数量减少90%,浮点运算次数增加19%,但分割性能显著提升;与U-Net相比模型复杂度大幅降低且分割性能提升。相比其他算法该模型的复杂度和分割性能均表现出优势,实现轻量且高效的分割。

认知控制的瞳孔反应及脑机制

瞳孔反应包括基线瞳孔大小和任务诱发瞳孔反应,基线瞳孔大小与认知控制的关系仍未确定,任务诱发瞳孔反应可以反映不同认知控制加工中认知努力的变化,且与个体的认知控制成绩正相关。瞳孔反应与蓝斑-去甲肾上腺素系统的活性相关,该系统在不同的认知控制中发挥不同的作用。后续研究可以进一步探讨瞳孔反应与认知控制个体差异的关系,利用瞳孔测量的较高时间分辨率揭示认知控制的时间动态特征,结合其他技术手段探究认知控制的脑机制。

急性脑梗死伴艾迪瞳孔溶栓治疗一例

患者,男,54岁,因突发言语不清2 h余入院。既往有高血糖2年余,未行特殊治疗。家属诉患者近期食用腌制鸡蛋,近半年长期服用酵素。11时30分左右患者活动时突然出现言语不清、头晕、无视物旋转,在家休息后症状逐渐加重,出现神志恍惚,言语不能,双上肢不自主运动。入院查体:Bp:174/112 mm Hg,神志恍惚,精神差,言语不能,双侧瞳孔等大等圆,直径7 mm,对光反射消失,无眼球震颤,瞳孔运动略迟缓,无眼外肌麻痹及上睑下垂。

基于强度和图像梯度的瞳孔中心定位

瞳孔中心是眼动追踪、人脸识别等计算机视觉领域中的精细参数,实现瞳孔中心自动检测具有广泛的应用价值。论文结合Faster RCNN模型,提出一种细分虹膜形状特征与图像梯度法的人眼瞳孔定位算法。首先,对图像进行光照补偿预处理,在此基础上,利用改进的ResNet50作为Faster RCNN模型的骨干网络来检测人脸和眼睛;其次,通过几何约束对眼睛区域进行选择,采用积分图像法实现虹膜区域检测;最后,通过图像梯度算法进行瞳孔中心定位。实验结果表明:该算法在GI4E数据集及自建的面部数据集上能够较精确地实现瞳孔中心定位,并且在归一化误差0.2阈值内,分别达到了100%和99.46%的定位精度,具有较好的鲁棒性和实时性。

以角膜顶点或瞳孔为中心不同区域全角膜散光及矢量的分析

目的分析不同区域模式下以角膜顶点或瞳孔为中心测得的全角膜散光及矢量的差异。方法横断面研究。纳入2021年10月至2022年6月在潍坊眼科医院行白内障超声乳化吸除联合人工晶状体植入术的年龄相关性白内障患者102例(102眼)。术前行Pentacam眼前节生物测量仪检查,收集以角膜顶点或瞳孔为中心2 mm、4 mm、6 mm角膜直径时圆环和圆区模式下的全角膜散光值及轴位进行比较,并进行矢量分析。结果在相同圆环模式下,以角膜顶点为中心与以瞳孔为中心比较,6 mm角膜直径时散光值差异有统计学意义(P<0.05);在相同圆区模式下,以角膜顶点为中心与以瞳孔为中心比较,2 mm、4 mm、6 mm角膜直径时散光值差异均有统计学意义(均为P<0.05)。以角膜顶点为中心,圆环与圆区模式下比较,2 mm、6 mm角膜直径时散光值差异有统计学意义(均为P<0.05);以瞳孔为中心,圆环与圆区模式下比较,2 mm、4 mm、6 mm角膜直径时散光值差异均有统计学意义(均为P<0.05)。在相同测量中心圆环与圆区模式下比较,及在相同区域模式不同测量中心比较,2 mm、4 mm、6 mm角膜直径时散光轴位差异均无统计学意义(均为P>0.05)。矢量分析法结果显示:在圆环模式下,以角膜顶点为中心与以瞳孔为中心比较,4 mm角膜直径时Y轴上分量的全角膜散光差异有统计学意义(P<0.05);以瞳孔为中心,圆环与圆区模式下比较,4 mm角膜直径时在Y轴上分量的全角膜散光差异有统计学意义(P<0.05);余差异均无统计学意义(均为P>0.05)。结论以角膜顶点和瞳孔为中心测量的全角膜散光值具有一定的差异,圆环和圆区模式测量的全角膜散光值具有一定的差异,但其散光轴位均无明显差异。矢量分析法与传统方法分析全角膜散光的结果存在一定差异。

知觉状态对瞳孔大小的影响——来自双稳态刺激的研究

采用多种双稳态刺激(实验一)和线索启动范式(实验二)考察了知觉状态对瞳孔大小的影响.结果显示,参与者观看面孔-花瓶双稳态刺激时,花瓶知觉状态下的平均瞳孔直径明显大于面孔知觉状态下的平均瞳孔直径,表明瞳孔大小受到知觉状态这一认知过程的影响.

基于改进YOLOv5的眼睛及瞳孔检测算法

针对眼睛图像易受光照干扰导致的眼睛部位和瞳孔部位检测不准确及误检漏检的问题,提出基于改进YOLOv5的眼睛及瞳孔检测算法。首先,进行图像预处理,对比了三种图像增强方法,决定运用效果较好的CLAHE(限制对比度自适应直方图均衡化)方法进行图像增强,提高对比度;其次,在YOLOv5网络中引入Swin Transformer模块代替骨干网络的最后一个C3模块和三个预测头中的三个C3模块,提高网络的特征提取能力,提升眼睛部位的检测精度;最后,在YOLOv5网络中通过引入多尺度特征跨层融合机制的方法,增加两个目标预测头,降低网络对眼睛部位和瞳孔部位的漏检率。该文从ELSE标准数据集中的Data setXVIII中选取了受光照程度不同的眼睛数据集2 400张,其中,1 600张为训练集,800张为测试集。实验结果表明,改进后的YOLOv5网络能检测出眼睛整体部位及完整的瞳孔部位,检测置信度也较高,mAP提高了3.2百分点,Recall提高了2.7百分点,且具有较好的实时性。

有晶状体眼后房型人工晶体植术后患者的瞳孔直径大小与视觉质量高阶像差的相关性分析

目的探究有晶状体眼后房型人工晶体(ICL)植入术后患者的瞳孔直径大小与视觉质量、高阶像差的相关性分析。方法随机选取2021年3月至2023年5月在我院进行诊治的103例行ICL植入术的高度近视患者作为研究对象进行回顾性分析研究。按照患者瞳孔直径大小分为<4 mm组(暗视瞳孔直径)54例及≥6 mm组明视瞳孔直径49例。观察患者在明视、暗视环境下瞳孔直径大小变化。分析暗室环境下不同瞳孔直径大小患者视觉质量、高阶像差及对比敏感度变化。结果相较于术前,术后明视环境下瞳孔直径增大,暗视环境下瞳孔直径减小,明暗差减小(P<0.05)。与<4 mm组相比,≥6 mm组患者斯特列尔比及调制传递函数截止频率均升高(P<0.05)。与<4 mm组相比,≥6 mm组患者总高阶像差、三叶草差及球差升高(P<0.05);2组慧差对比差异无统计学意义(P>0.05)。与<4 mm组相比,≥6 mm组患者在空间频率为3 c/deg、6 c/deg、12 c/deg及18 c/deg时对比敏感度升高(P<0.05)。结论ICL植入术后患者明暗视瞳孔差减小,且瞳孔直径大小与视觉质量、高阶像差及对比敏感度具有相关性。瞳孔直径越大,高阶像差越大,对比敏感度越大,视觉质量越高。

基于改进随机Hough变换的瞳孔识别算法研究

随机Hough变换能够有效地识别图像中的圆形,但容易引入大量无效信息,这严重影响了瞳孔识别的效率。课题组提出了一种改进随机Hough变换的瞳孔识别算法,该算法首先在边缘图像上随机采样一点,然后在该点的连通域上寻找候选圆,最后利用一种确定候选圆的真假方法实现瞳孔识别。该改进方法不仅能有效解决随机Hough变换容易引入大量无效信息的问题,还能大大提高瞳孔识别的准确性和速度。

一种基于MATLAB的临床瞳孔孔径测量方法

医护人员可通过观察患者瞳孔孔径大小及其动态变化,实现对昏迷、中毒、心衰、颅脑损伤等多种病症判断。瞳孔检查具有客观、无创、易操作的优点,已成为临床常用的疾病检测手段。目前,临床主要采用目测或瞳孔尺进行瞳孔状态的主观评测,虽操作简单,但存在检测灵敏度低、测量精度不高、测量值可复现性差等缺点,特别是当急危重症患者的瞳孔尺寸发生微小变化时,难以准确及时地监测瞳孔状态,导致患者错过最佳治疗窗口期。针对传统图像处理方法中瞳孔孔径测量精度受伪边界点干扰问题,该研究以MATLAB作为瞳孔图像处理软件平台,采用图像灰度转化、高斯滤波去噪、二值化处理、边缘检测等步骤得到瞳孔轮廓坐标,通过构建伪边界点检测模型实现伪边界点的准确剔除,并在此基础上采用最小二乘圆拟合算法实现瞳孔孔径计算。实验结果表明,与传统方法相比,该研究方法可有效降低外界干扰对瞳孔孔径测量的影响,测量准确度较传统方法最低提升约6.1%,测量时间较传统方法最低减少约0.52s,具备较高的临床应用价值。

双侧Adie瞳孔1例

Adie瞳孔是一种以单侧瞳孔散大,无法收缩为特征的眼科疾患,双侧发病临床较为罕见,发病原因为特发性的居多,尚无有效治疗方法,部分患者症状不典型或临床医师对该病认识不够充分,容易漏诊及误诊。现将就诊于我院的双侧Adie瞳孔1例报道如下。

高水平运动员静眼视觉专注时的瞳孔与眼跳特征

与射击射箭和现代五项高水平专业运动队合作,结合射击项目靶心瞄准的特点开展静眼视觉专注任务,应用2000 Hz采样率眼动追踪仪同步采集高水平运动员和大学生对照组的眼动信号数据,利用多维眼动识别算法分别计算靶心和靶面视觉专注度,以及瞳孔、眼跳、微眼跳、眨眼等指标,探讨不同项目高水平运动员静眼专注过程中的眼动力学特征。结果表明:射击射箭组在静眼专注任务中具有更高的靶心视觉专注度,运动等级水平越高,靶心和靶面专注度越高;专注任务中瞳孔绝对尺寸更小,相比静息睁眼时瞳孔显著变小,微眼跳及眼跳的幅度、频率和平均时长都更低;射击射箭组在射击靶专注任务中右眼瞳孔显著小于左眼瞳孔,相对现代五项组呈现出低频微眼跳和高频长时眼跳,以及较高的眨眼频率和单个眨眼平均时长等眼动特征。

改良虹膜环扎术治疗青光眼术后永存瞳孔散大

本文主要介绍1例急性闭角型青光眼大发作后的患者,经过小梁切除及虹膜周边切除术,并二期行白内障超声乳化联合人工晶状体植入,术后残存瞳孔散大出现畏光不适等症状,通过改良虹膜环扎术进行治疗.手术要点主要是通过做4个角膜缘透明切口,将虹膜分为4段进行环扎缝合,根据瞳孔形态和虹膜周切口的位置调整缝线松紧后打结.术后效果良好,瞳孔外形呈类圆形,也避免了因虹膜周边切口被牵拉至角膜中央区致双瞳孔现象.

影响糖尿病视网膜病变合并白内障患者手术后瞳孔改变相关因素分析

目的 探讨糖尿病视网膜病变(DR)合并白内障患者手术后瞳孔改变的影响因素。方法 80例DR合并白内障患者均行超声乳化摘除与人工晶体植入术联合治疗,术后1周给予复方托吡卡胺滴眼液进行散瞳处理,观察瞳孔改变情况,对比不同年龄、性别、体质量、糖尿病病程、DR严重程度以及HbAlc水平瞳孔改变情况,对瞳孔改变相关因素进行多因素Logistic回归分析。结果 不同年龄、性别、体质量以及HbAlc水平患者的术后散瞳时间、瞳孔直径比较无差异(P>0.05),糖尿病病程>10年组患者术后散瞳时间长于0~5年组与5~10年组,术后瞳孔直径<0~5年组与5~10年组(P<0.05);增殖期患者术后散瞳时间长于非增殖期,术后瞳孔直径<非增殖期(P<0.05);多因素Logistic回归分析显示,糖尿病病程、DR严重程度是DR合并白内障患者术后瞳孔改变的独立影响因素(P<0.05)。结论 DR合并白内障患者术后易出现瞳孔改变,主要与糖尿病病程及DR严重程度有关。

瞳孔直径自动测量系统设计

为了实现瞳孔直径的高精度测量,设计了一种无损伤、非接触式瞳孔直径测量系统。首先介绍了低相干干涉原理,运用低相干干涉测量技术对人眼不同结构表面进行精确定位,确定角膜顶点到瞳孔表面之间的距离用于瞳孔直径参数测量。然后对瞳孔直径的测量原理进行分析,提出了包括自动阈值分割、形态学运算、连通域检测、最小二乘圆拟合等算法在内的瞳孔直径计算方法,设计了由成像模块、干涉模块和测量模块组成的实验样机。最后,对测量系统进行实际测试。通过实验表明,该测量系统的测量精度达到±0.02 mm。

揿针联合耳穴贴压治疗艾迪瞳孔1例

艾迪瞳孔(Adei pupil),又称强直性瞳孔,若同时合并有下肢腱反射消失,或伴有发汗异常,则可称之为艾迪综合征(Adie syndrome),是一种少见的外周自主神经功能障碍性疾病,多为睫状神经节或节后神经纤维病变,好发于中青年女性。此病常由久视、过劳等诱发[1]。其致病原因尚且不明,临床常将其误诊为青光眼、动眼神经麻痹等。西医常用低浓度毛果芸香碱滴眼液以缓解眼部不适,但临床疗效一般[2]。笔者临床运用中医学辨证思维,采用揿针结合耳穴贴压的方法治疗艾迪瞳孔1例,取得了一定的疗效,现报告如下。

不同中间视觉环境下近视人群瞳孔直径的分布及其影响因素

目的探讨不同中间视觉环境下中国近视人群瞳孔直径的分布,并分析其可能的影响因素。方法采用横断面研究,收集2018年12月至2019年4月于天津市眼科医院拟行屈光手术的近视患者214例428眼,年龄17~45岁,平均(22.62±4.88)岁。根据散光值将受试者分为散光值<-1.5 D组372眼和散光值≥-1.5 D组56眼。采用Colvard瞳孔仪测量0.2 lx的低中间视觉下瞳孔直径(LMPS),采用Pentacam眼前节分析仪测量6~12 lx的高中间视觉下瞳孔直径(HMPS);比较不同眼别、性别和散光值组瞳孔直径;分析瞳孔直径与可能影响因素,如年龄、性别、等效球镜度、球镜度、柱镜度、柱镜轴向、平均角膜曲率(Km)及中央角膜厚度之间的关系。结果Colvard瞳孔仪及Pentacam测量的中间视觉瞳孔直径分别为(6.806±0.776)mm和(3.312±0.540)mm。Colvard测量的男性受试者的瞳孔直径为(6.692±0.754)mm,大于女性的(6.668±0.792)mm,差异有统计学意义(t=2.935,P=0.004)。在高中间视觉下,散光值≥-1.5 D组瞳孔直径小于散光值<-1.5 D组,差异有统计学意义(t=2.611,P=0.009)。在低中间视觉下,瞳孔直径与年龄、Km均呈弱的负相关(r=-0.213、-0.210,均P<0.001)。在高中间视觉下,瞳孔直径与柱镜度呈弱的正相关(r=0.124,P=0.010),与Km呈弱的负相关(r=-0.142,P=0.003)。多重线性回归分析结果显示,LMPS=0.659×HMPS-0.019×年龄-0.084×Km+8.662;Pentacam测量结果可预测约28%的LMPS,当结果在3.6 mm以下时,可较好地预测≤7 mm的LMPS。结论年龄和角膜曲率是中间视觉瞳孔直径的影响因素,年龄较大、角膜曲率较陡峭的近视患者瞳孔直径相对小。在高中间视觉下,散光对瞳孔直径有影响。Pentacam测量瞳孔结果可一定程度上预测LMPS,但不能代替标准环境下暗瞳仪测量结果。