无触摸短波红外成像用于动态快速瞳孔测量和闭眼视线估计

科学领域:

• 眼科医生 眼科 眼科
• 神经科学是一个神经科学.
• 医疗成像医学成像

背景情况:

• 瞳孔测量和眼睛跟踪对于神经学评估和研究至关重要.
• 目前的病床治疗方法有限,通常是手动的,间歇性的,需要开眼睛.
• 这限制了在睡眠医学,麻醉和重症监护中的应用.

研究的目的:

• 开发用于闭眼条件的快速,无触摸的瞳孔测量和眼睛跟踪方法.
• 为了克服当前床边瞳孔测量的局限性.
• 为了能够持续监测学生动态和目光方向.

主要方法:

• 利用短波红外 (SWIR) 成像 (~0.9-1.7μm) 进行快速 (~30ms) 的数据采集.
• 使用图像处理和深度学习 (U-NET) 来进行数据分析.
• 对43名健康志愿者的同时开眼测量进行了验证.

主要成果:

• 在单个试验中,通过闭眼成功测量了刺激引起的瞳孔光反射 (PLR).
• 在几乎所有受试者中检测到显著的PLR,并估计了凝视方向.
• 深度学习分析从闭眼SWIR数据准确地重建了开眼瞳孔大小估计.

结论:

• 连续,无触摸监测瞳孔大小和通过闭眼凝视是可行的.
• 这项技术在临床诊断和神经科学研究中具有广泛的潜在应用.
• 解决了对先进的瞳孔测量和眼睛跟踪能力的长期需求.