【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统。
技术介绍
1、角膜交联手术是一种眼科手术，主要用于治疗角膜疾病，如不规则的角膜扩张、角膜基质炎、角膜瘢痕等。这种手术的基本原理是通过一种特定的化学交联剂，促使角膜上皮细胞之间以及细胞与基质之间的蛋白质交联，在角膜交联手术之前会将眼药水滴入到眼睛中，并进行紫外线光照，从而增强角膜的生物力学强度和稳定性，减少瘢痕形成，改善视力。
2、但是现有的角膜形态参量角膜交联手术的光照过程中存在一些不足之处需要进行改进，首先就是目前的角膜交联手术中采用相同的光照的强度，无法根据不同患者眼睛的曲率半径，眼睛的角膜的厚度等不同个性化参数的差异进行光照强度控制，进而无法进行精准的，根据不同患者的眼睛的参数，去精确的控制不同角膜厚度的光照的时间和强度，因此我们对此做出改进，提出一种基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统。
技术实现思路
1、针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，一种基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，包括角膜形态参数检测模块和角膜交联手术参数设置模块以及光照强度优化算法模块：所述角膜形态参数检测模块用于获取患者的角膜形态参数，所述角膜形态参数包括角膜厚度、曲率、中央光学区直径；
2、所述角膜交联手术参数设置模块用于设置角膜交联手术的光照强度、光斑大小、光斑位置参数；所述光照强度优化算法模块根据患者的角膜形态参数和手术参数，采用优化
3、所述角膜形态参数检测模块获得角膜三维数据包括角膜厚度图，角膜前后表面曲率图，并自动对比生成三维数据；
4、通过角膜交联手术参数设置模块设置权重为：
5、k1角膜厚度权重；
6、k2k3角膜前表面曲率权重；
7、k4k5角膜后表面曲率权重；
8、k6k7角膜前表面曲率变化率；
9、k8k9角膜后表面曲率变化率；
10、所述光照强度优化算法模块，首先将角膜厚度、曲率、中央光学区直径的参数特征使用全连接层进行线性映射，同时将参数提取的k1角膜厚度权重；k2k3角膜前表面曲率权重；k4k5角膜后表面曲率权重；k6k7角膜前表面曲率变化率；k8k9角膜后表面曲率变化率特征使用紫外光光照仪的全连接层进行线性映射。
11、作为本专利技术优选的技术方案，所述光照强度优化算法模块将权重的参数h＝{k1k2k3k4k5k6k7k8k9}转化为光照点f＝{g1g2g3g4g5g6g7g8g9}。
12、作为本专利技术优选的技术方案，所述光照强度优化算法模块优化算法公式为：
13、
14、其中k为角膜交联手术参数权重，n＝(1,2......8,9),cosγ角膜前后表面曲率；sinγej角膜前后表面曲率变化率；t表示光照的时间参数。
15、作为本专利技术优选的技术方案，所述角膜厚度和所述角膜前表面曲率通过角膜地形图仪测得，角膜厚度范围为300～900微米。
16、作为本专利技术优选的技术方案，还包括实时光照强度调整模块：所述实时光照强度调整模块计算出的最佳光照强度，实时调整光照设备的光照强度，所述实时光照强度调整模块计算公式为：
17、
18、式中：μx、μy为x及的均方调整平均值；c1、c2为x及的各自光照损失常数；σx、σy为x及的各自角膜形态参数方差。
19、作为本专利技术优选的技术方案，还包括光照强度实时显示模块，所述光照强度实时显示模块设置有光照强度实时显示器，通过光照强度实时显示器实时显示当前的光照强度值。
20、作为本专利技术优选的技术方案，还包括光照强度优化结果可视化模块：光照强度优化结果可视化模块将优化结果以图表形式展示，并进行对数据进行储存留档。
21、作为本专利技术优选的技术方案，角膜前表面轴向曲率和角膜前表面切向曲率以及角膜后表面轴向曲率图和角膜后表面切向曲率的范围为9～99d。
22、作为本专利技术优选的技术方案，角膜前后表面绝对高度的范围为0～150微米，角膜前后表面相对高度为-75～+75微米。
23、作为本专利技术优选的技术方案，角膜力学性能参数中产生最大压陷的时间范围0～30毫秒，最大压陷时的峰距范围0～5毫米；最大压陷时的反向曲率9～99d；中央角膜厚度0.3～1.2毫米。
24、本专利技术有益效果：通过角膜形态参数检测模块获取患者的角膜形态参数，角膜形态参数包括角膜厚度、曲率、中央光学区直径；进而得到不同患者的角膜形态的参数，进而进一步的进行个性化的设置光照强度和时间；通过角膜交联手术参数设置模块进行设置角膜交联手术的光照强度、光斑大小、光斑位置参数；角膜形态参数检测模块获得角膜三维数据包括角膜厚度图，角膜前后表面曲率图，并自动对比生成三维数据；
25、通过光照强度优化算法模块进行对光照强度优化的过程中，角膜厚度和角膜前表面曲率通过角膜地形图仪测得，角膜厚度范围为300～900微米；通过将角膜厚度、曲率、中央光学区直径的参数特征使用全连接层进行线性映射，通过计算实时光照强度调整模块计算出的最佳光照强度，实时调整光照设备的光照强度；实现根据不同患者眼睛的曲率半径，眼睛的角膜的厚度等不同个性化参数的差异进行光照强度控制，进而实现根据不同患者的眼睛的参数，去精确的控制不同角膜厚度的光照的时间和强度。
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1.一种基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：包括角膜形态参数检测模块和角膜交联手术参数设置模块以及光照强度优化算法模块,所述角膜形态参数检测模块用于获取患者的角膜形态参数，所述角膜形态参数包括角膜厚度、曲率、中央光学区直径；
2.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：所述光照强度优化算法模块将权重的参数H＝{K1K2K3K4K5K6K7K8K9}转化为光照点f＝{G1G2G3G4G5G6G7G8G9}。
3.根据权利要求2所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：所述光照强度优化算法模块优化算法公式为：
4.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：所述角膜厚度和所述角膜前表面曲率通过角膜地形图仪测得，角膜厚度范围为300～900微米。
5.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：还包括实时光照强度调整模块，所述实时光照强度调整模块计算出的最佳光照强度，实时调整光照设
6.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：还包括光照强度实时显示模块，所述光照强度实时显示模块设置有光照强度实时显示器，通过光照强度实时显示器实时显示当前的光照强度值。
7.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：还包括光照强度优化结果可视化模块，所述光照强度优化结果可视化模块将优化结果以图表形式展示，并进行对数据进行储存留档。
8.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：角膜前表面轴向曲率和角膜前表面切向曲率以及角膜后表面轴向曲率图和角膜后表面切向曲率的范围为9～99D。
9.根据权利要求8所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：角膜前后表面绝对高度的范围为0～150微米，角膜前后表面相对高度为-75～+75微米。
10.根据权利要求9所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：角膜力学性能参数中产生最大压陷的时间范围0～30毫秒，最大压陷时的峰距范围0～5毫米；最大压陷时的反向曲率9～99D；中央角膜厚度0.3～1.2毫米。
...【技术特征摘要】
1.一种基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：包括角膜形态参数检测模块和角膜交联手术参数设置模块以及光照强度优化算法模块,所述角膜形态参数检测模块用于获取患者的角膜形态参数，所述角膜形态参数包括角膜厚度、曲率、中央光学区直径；
2.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：所述光照强度优化算法模块将权重的参数h＝{k1k2k3k4k5k6k7k8k9}转化为光照点f＝{g1g2g3g4g5g6g7g8g9}。
3.根据权利要求2所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：所述光照强度优化算法模块优化算法公式为：
4.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：所述角膜厚度和所述角膜前表面曲率通过角膜地形图仪测得，角膜厚度范围为300～900微米。
5.根据权利要求1所述的基于角膜形态参量角膜交联手术中光照强度优化系统，其特征在于：还包括实时光照强度调整模块，所述实时光照强度调整模块计算出的最佳光照强度，实时调整光照设备的光照强度，所述实时光照强度调整模块计算公式为：
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【专利技术属性】
技术研发人员：黄锦海，王亦然，黄小敏，
申请(专利权)人：复旦大学附属眼耳鼻喉科医院，
类型：发明
国别省市：
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