专利名称：眼睛筛分系统和方法
技术领域：
本发明涉及用于指示眼睛异常的筛分眼睛的系统和方法。本发明的一个优选的方面是将本发明配置成用于对学前和学龄儿童进行筛分以检测眼睛疾病、眼睛异常以及会导致弱视的情况的具体应用场合。另外，本发明也应用于一般视力筛分以检测视力问题。
背景技术：
对学前儿童检测眼睛疾病和眼睛异常以避免长期的视力损坏非常重要。在发育早期，儿童的大脑试图处理儿童两个眼睛接收的视觉信息。但是，如果儿童的一只眼睛有眼睛疾病或损坏，且很长时期内没有治疗，那么，大脑最终会停止处理由病眼接收的信息，而导致严重的弱视。检测和治疗弱视需要在儿童发育的早期，在弱视尚未发展成不可逆转之前进行。
虽然最好是在学前和学龄儿童中早期检测眼睛疾病和眼睛异常，但眼科医生，儿童眼科医生，验光师，儿科医生，家庭医生，或其他受过训练的保健工作者，以下统称为保健专业人员，要识别小孩的某些眼睛疾病却由于儿童的年龄、以及在许多情况下儿童不能与保健专业人员沟通而变得非常复杂。必须在儿童时期检测和治疗的眼睛疾病和眼睛异常包括眼睛的光轴不对准(斜视)，包括近视、远视的折射误差，散光，两眼屈光不等(屈光参差)，浑浊(例如白内障)，以及降低视力的其他情况。
在过去，患者眼睛的视力筛分是用手工进行的，即医生观察手持光源的反射，最近是靠观察在常规底片(35mm或Polaroid)或电荷耦合器件(CCD)上所记录的患者眼睛的图像。在记录图像的情况下，将闪光光束定位，使之偏离但接近重合照相机所定义的光轴。入射的闪光光束被患者的角膜和晶体反射，一般落在患者视网膜的着色斑点(黄斑)或小凹处。被照亮的视网膜的图像，称为视网膜反射，由照相机记录下来。一部分入射光从角膜前部反射，称为角膜反射。另外，眼睛周围区域(眼睑和眼窝结构)的图像也由照相机记录下来。将记录的图像存储起来供以后由受过视觉普查技术训练的保健专业人员作评价。根据对视网膜和角膜反射的评价，(这些评价可能需要数日或数月的研究和再查)，保健专业人员就能够识别某些眼睛疾病。
视力筛分对年幼儿童的好处早已众所周知。但是，如果这种筛分由专业训练的眼保健专家(例如验光师和眼科医生)大规模地进行，则价格不菲。为了鉴别有与常见眼睛疾病和眼睛异常有关的风险因素的年幼儿童，大规模的筛分项目已在进行。
这些筛分项目的至少一个目的是对某些眼睛疾病提供价廉而精确的筛分。另外，筛分过程的假阴性结果必须维持在很窄的范围内，使错误地保证其没有视力问题的儿童的数目很有限。而且，假阳性结果也必须减至最小，以限制不必要地转诊给医学专家。至少一份关于先有眼筛分项目的报告提出警告，“正常”患者的过分转诊会使医疗保健系统人满为患而且滥用保健资金。
建立有效眼睛筛分的早期努力依赖于人工观察儿童眼睛的偏振片(Polaroid)型照片。一项研究评价了在6到47个月的15,000个儿童中使用MTI照片筛分器的情况。较高百分比的儿童(接近5％)拍的照片不能用于照片筛分。因而，这些人就没有从筛分程序中得到好处。而且，所述研究还报告，仅有60％的有阳性筛分结果的儿童在随后的检查中真正诊断为有眼科疾患。还有一个因素，可能对于患者的健康更重要的是假定在大约5％的人口中存在有弱视因素，所述报告的照片筛分方法恰好漏检了这么多的儿童。由于高度的主观性和观察者之间的变动性导致不能接受的高假阳性和假阴性结果，这类照片筛分方法固有的不能保证质量的问题引起了批评。
尽管儿童的视力筛分领域的先有技术已有进步，但是，仍需要一种能提高筛分过程的精确度和可靠性的视力疾病和眼睛异常的检测方法。筛分过程对于大规模的应用和使用应是廉价的。
发明概述本发明的一个目的是提供一种能精确筛分眼睛图像来检测眼睛异常和疾病的方法。本发明的一个方面是，获取眼睛图像，将对应于所述图像的数字数据传送到中心装置。所述中心装置通过自动化的过程选择合格的阅图员，并将图像数据传送给所述阅图员，供其观察和分析。所述阅图员输入对患者眼睛图像的分析结果并用电子方式将所述信息传送到中心装置。中心装置将阅图员的分析结果自动列表并产生一个报告，然后将报告发送给患者。在本发明的一个优选方面中，阅图员要定期接受测试，以评估其对示范已知眼睛疾病图形的图像读图的技术和精确度。而且，一个更优选方面是，中心装置定期评价阅图员的结果，并将这些结果与基于统计假定的预期结果进行比较，以确定阅图员的结果是否在可接受的界限之内。
本发明还有一个方面提供一种在远离受过训练的能熟练解读眼睛图像的分析师的地方筛分眼睛疾病和眼睛异常的患者的方法。所述方法包括向远地提供用于产生患者眼睛的视网膜和角膜反射的图像的照相筛分装置和用于记录所述图像的装置。首先获得包括视网膜和角膜反射的患者眼睛的图像，并将此图像传送给中心数据装置。所述中心数据装置自动选择评估患者眼睛图像的分析师。将患者眼睛的数字信息发送给所述图像分析师。在优选的方面中，和患者眼睛图像一起还发送一个标准化的表格，此表格可由分析师很容易地填报，以确保对所观察的异常有一致的描述。产生有关患者眼睛有异常的信息并传送回中心数据装置。然后中心数据装置可以向患者或请求者提供筛分结果。在一个优选的方面中，中心数据装置要考虑分析师的原有精确度和教育水平，如果不能满足最低阈值的要求，就将患者的信息传送给第二个分析师以获取第二个意见。在一个更优选的方面中，将每一个观察过的图像的一部分发送给第二个观察者以获取第二个意见。可以控制为获取第二个意见而发送的图像的百分比，根据观察者的受训程度和精确度的要求而变动。在此优选的方面中，对第一阅图员的分析和第二阅图员的分析进行比较，如果二者分析一致，就将所述信息发送到中心数据装置，接着发送给患者。但如果检测到差异，所述方法可以解决此不一致，再把结果发送给患者。
在本发明的再一个方面中，提供一种用于眼睛筛分的系统。所述系统包括一个远程数据输入装置和眼睛图像获取装置。这两个装置中的至少一个用电子学方法连接到中心数据装置。中心数据装置可以用电子学方法连接到多个远程阅图员。
根据以下的附图和对优选实施例的描述可以明白本发明的这些和其他目的。
附图的简单说明
图1是按照本发明原理的眼睛疾病和异常检测装置的侧视图。
图2是显示本发明的眼睛疾病和异常检测装置的患者视野的示意图，该图是沿图1的线2-2截取的。
图3-6是本发明的眼睛疾病和异常检测装置记录的患者的眼睛的图解说明。
图7是根据本发明的眼睛筛分系统的方框图。
图8a-8d是表示根据本发明的眼睛筛分方法的流程图。
图9是说明根据本发明的质量控制方法的流程图。
图10a-10b是表示根据本发明另一方面的跟踪方法的流程图。
优选实施例说明为了更好地理解本发明的原理，现参考附图中举例说明的实施例并用具体的语言来说明这些实施例。但应理解本发明的范围并不因此而受限，对于与本发明有关的专业人员来说，对所示装置和方法的变化和进一步修改以及所示本发明原理的进一步应用均应被认为是正常的。
参考附图，具体地说，参考图1，图中示出根据本发明原理的眼睛疾病和异常检测装置10。眼睛疾病和异常检测装置10特别适合于保健专业人员和照片筛分技术人员用来识别患者眼睛中可能发生的各种疾病和异常。用本发明可以检测的各种眼睛疾病和异常包括(举例而非限制)眼睛的光轴不对准(斜视)，包括近视、远视的折射误差，散光，两眼屈光不等(屈光参差)，闭塞症(例如白内障)以及降低视力的其他情况。正如以下将详细说明的，眼睛疾病和异常检测装置10适合于产生一个闪光光束，照射患者的眼睛，并记录和显示患者眼睛的视网膜和角膜的反射，供保健专业人员立即或以后评估。根据视网膜和角膜的反射特性，很容易识别患者眼睛中的各种疾病和异常。
如图1中最清楚地说明的，在一个实施例中，眼睛疾病和异常检测装置10包括刚性水平平台12，它适合于在地板(未示出)上设置水平支撑表面14，用以安装检测装置10的各种元件。在检测装置10的一端，远离患者的眼睛16(示出一只)，凸起的水平平台18安装在从支撑表面14向上延伸的垂直支撑件20上。夹具组件22安装在高水平平台18上用于支撑拍照-成像装置24，拍照-成像装置24在眼睛疾病和异常检测过程中用来记录患者眼睛的视网膜和角膜的反射26(图3-6)，以下将作详细说明。
拍照-成像装置24最好包括光学透镜28，通过传统的C型安装架将光学透镜28安装在拍照-成像装置24的机体30上。夹具组件22包括固定支架32，后者适合于牢牢固定光学透镜28、使之与患者眼睛16的位置相重合的光轴34对准。拍照-成像装置24的透镜28与患者眼睛16的间隔为预定焦距“X”，并且最好面对患者眼睛16以便接收视网膜和角膜的反射。拍照-成像装置24的操作最好由通过电缆38连接到拍照-成像装置24的计算机36控制。在优选的方面中中，计算机36包括一个或多个处理器和用于存储数据的存储器。计算机36发送命令信号给拍照-成像装置24，而拍照-成像装置24发送从患者眼睛16记录的视网膜和角膜的反射26给计算机36。
按照本发明，拍照-成像装置10最好包括彩色数字摄像机，后者适合于用电子学方法记录患者眼睛16的视网膜和角膜的反射(图3-6)。虽然彩色数字摄像机是优选的，但也可以考虑其他拍照-成像装置，例如标准的彩色或灰度胶片照相机(35mm或Polaroid)或其他数字摄像机，如电荷耦合器件(CCD)等，而不背离本发明的精神和范围。
如图1所示，闪光单元40和环状体42也通过支架44支撑在凸起的平台18上。闪光单元40包括在垂直方向上可调的闪光装置46，后者通过电缆48连接到拍照-成像装置24，用以从拍照-成像装置24接收闪光命令。闪光装置46最好安装成离开光轴34，以便产生在横交光轴34的垂直轴上向上的闪光光束。直角棱镜50安装在闪光装置46上，用于将闪光光束导向环状体42的孔52、并且射向患者眼睛16。棱镜50使光束从垂直轴上向上的方向转为大致与光轴34对准。棱镜50的表面54最好涂有不透明的材料，以免光线从闪光装置46透射到拍照-成像装置24的透镜28上。
闪光装置46产生的闪光光束在患者眼睛16中产生视网膜和角膜反射26(图3-6)，这些反射由拍照-成像装置24记录，最好由计算机36接收和存储。最好将彩色视频显示屏60通过电缆62连接到计算机36，用来显示所选择的患者眼睛16的视网膜和角膜反射26。
如图1所示，基本上透明的薄膜分束器64以可以绕枢轴转动的方式安装在支撑表面14上的可调支架66上，与患者眼睛16相距预定的焦距“Y”。分束器64最好定位在光轴34上，在拍照-成像装置24和可调头托之间，可调头托是配备来使患者的头部保持在固定的位置并使患者的眼睛16与光轴34对准。分束器64是由薄膜片制成的，例如MYLAR或类似材料，最好大约92％的光透射而8％的光反射。按照本发明，分束器64的工作可使来自闪光装置46的闪光光束到达患者眼睛16，并且使视网膜和角膜反射26从患者眼睛16到达拍照-成像装置24的透镜28。为了适应通过分束器64时光传输的损失，闪光装置46所产生的闪光光束的亮度最好可调到可接受的亮度级。
如图1所示，可以配备一个视觉刺激发生器70，在本发明的眼睛疾病和异常检测过程中协助将患者眼睛16聚焦在拍照-成像装置24的透镜28上。视觉刺激发生器70与分束器64隔开预定的焦距“Z”，并且可以用来将视觉图像72(图2)投影到面对患者眼睛16的分束器64的表面74上。焦距“Y”和“Z”之和最好等于焦距“X”、使得投影的图像72在患者眼睛16看来就好象对准在光轴34上且通常叠加在拍照-成像装置24的透镜28上。在本发明的眼睛疾病和异常检测过程中将投影的图像72叠加在拍照-成像装置24的透镜28上，用此方法患者的眼睛16通常就可聚焦在透镜28上，于是患者眼睛16的精确的视网膜和角膜反射26就可由拍照-成像装置24记录下来。
仍参考图1和图2，视觉刺激发生器70最好包括视频显示装置(VDD)76，后者适合于从视频存储装置(未示出)产生运动视觉图像72(图2)。平面视频显示屏78以可绕枢轴旋转的方式安装在支撑表面14上的支架80上。视频显示屏78通过电缆82连接到视频显示装置上，用来将运动视觉图像72投影到分束器64的表面74上。最好选择运动视觉图像72、例如动画卡通、以便在本发明的眼睛疾病检测过程中吸引并保持学前儿童的注意力。应当指出，也可用其他装置将视觉图像投影到分束器64的表面74上而不背离本发明的精神和范围。例如，视觉刺激发生器70可以包括视频激光盘重放机、数字录象盘重放机、以倒放方式产生图像的计算机或本专业的技术人员数字录象盘重放机、以倒放方式产生图像的计算机或本专业的技术人员乐意使用的其他标准图像投影机。最好将一个或多个扩音器(未示出)连接到录象带重放机76上并定位在靠近拍照-成像装置24处以进一步将儿童的眼睛吸引到照相机透镜28上。
参考图1的实施例，眼睛疾病和异常检测装置10包括灰度摄像机84，所述摄像机通过支架86安装在支撑表面14上。电源88通过电缆90连接到摄像机84上。摄像机84安装在离开光轴34处，并包括透镜92用以在本发明的眼睛疾病和异常检测过程中观察患者的面部。在优选实施例中，一系列红外发光二极管(LED)安装在摄像机84的透镜92上并导向患者的面部，从而对患者的面部照明。红外发光二极管(LED)对患者眼睛16来说不可见，但摄像机84在IR波长却很敏感，可以提供患者面部的图像。视频显示屏98通过电缆100连接到摄像机84上，用于向保健专业人员或照片筛分技术人员显示患者面部的实时图像。保健专业人员或照片筛分技术人员观看视频显示屏98中的患者面部，就能迅速检查患者眼睛16的对准和瞳孔放大情况，再由拍照-成像装置24记录患者眼睛16的视网膜和角膜的反射。由视觉刺激发生器70所投影的视觉图像72的亮度最好是可调的，以便使患者眼睛的瞳孔放大能加以调节。保健专业人员或照片筛分技术人员可以通过降低或提高视觉图像72的亮度而方便地分别加大或减小患者的瞳孔大小。
本发明针对利用和分析有关眼睛健康的视觉信息。更具体地说，本发明的目的是提供分析患者信息的改进方法以精确指示眼睛的异常情况。现参考图7，图中示出根据本发明用于眼睛筛分的系统。在系统的核心是中心分析装置200(CAF)。中心分析装置200可包括许多处理元件，数据库，外部通信装置，输入装置和显示装置。中心分析装置200最好具有在许多远程装置之间交换电子数据的能力。可以通过任何已知的技术进行信息交换，所述已知的技术包括远程站点之间的直接互连，局域网，间歇式连接包括拨号、卫星、或其进行交换。更具体地说，远程用户可以接入中心分析装置支持的互联网网站并下载有关信息。以类似的方式，这些用户也能通过互联网把他们的信息发送到中心分析装置。
设置用于收集患者信息的远程站点，所述远程站点包括控制系统202，控制系统202具有至少一个处理器且最好包括足够的存储器来存储患者数据。患者数据可以通过数据输入装置204输入。数据输入装置204可以包括，但不限于，手动键盘，条码阅读器，扫描器，视频成像系统，或能将数据输入系统的任何其它装置。此外，数据输入装置204可以包括连接到包含患者数据的数据库的连接，而控制系统202可以接收所述数据并将数据存储于为本发明的使用而设计的数据库中。最后，可以利用照片筛分器206来获得患者的眼睛图像。在优选的方面中，将所述信息传送到控制系统202使之与装置204以前输入的患者信息相关。在优选的系统中，将患者数据的复制件嵌入相应的照片筛分器图像中。照片筛分器206类似于以前在图1中所述的照片筛分器，但也可以比前述具有更多或更少的特性而不背离本发明的精神和范围。此外，用其他眼睛成像装置产生的照片也可以被扫描成电子格式并输入到本发明的系统中。
如以下将更详细地说明的，可以将来自控制系统2 02或数据输入装置204的信息发送到中心分析装置200。虽然本发明仅示出一个控制系统202和中心分析装置200，但可以考虑把多个远程数据输入装置和中心分析装置用于本发明。另外，在世界上的欠发达地区，也可考虑将远程控制系统202置于国外来协助实施视力筛分项目。在优选的方面中，中心分析装置200可以自动选择编号为阅读中心208、210或212的一个或多个阅读中心。虽然图中仅示出用于说明的目的的三个阅读中心，但是，多个阅读中心或个人阅图员可以连续地或间歇地用电子学方法连接到CAF 200。患者数据可以用已知的通信技术从中心分析装置用电子学方法传送到任何阅读中心。此外，中心分析装置可以用电子学方法连接到培训和测试数据库214、跟踪数据库216和连续质量保证和统计模块218。可以考虑这些数据库和模块是中心分析装置的一部分或者也可远离所述装置，均不背离本发明。本发明还考虑任选地在中心分析装置和眼保健专家220和客户/项目协调人222之间建立电子学方法的连接。筛分过程的数据可以用电子学方法传送给眼保健专家220和/或客户/项目协调人222。而且，随后的数据也可从远程站点传送回CAF200。
也考虑到了销售和操作人员也可接入中心分析装置来协调数据的输送、评估项目或客户的状态以及一般地考察可以在中心分析装置得到的信息。最后，可以通过手动连接222或自动模块230对中心分析装置提供技术支持。也考虑到对自动化系统技术支持的要求可以来自连接到CAF 200的前述任何用户或群体。此外，对于任何用户，当他们与中心分析装置联系时，所述系统可以或者通过手动或者自动地更新系统参数或软件。上述眼睛筛分系统中各元件的工作详述如下。
参考图8a-8d，图中示出按照本发明的至少一个方面的分析患者信息的方法的优选实施例。所述方法从步骤300开始，包括将系统初始化、启动硬件和外设、校准系统以及获取任何系统升级。在将必要的元件初始化并且系统可供使用后，在步骤302将患者的信息输入到系统中。这类信息包括(但不限于)患者身份(姓名，社会保障号，学号)以及背景信息(年龄，种族，联系信息等)。如上所述，系统可包括键盘或触摸屏，使用户可直接将患者信息输入到系统中。另外，附加的输入装置，例如条码阅读器，扫描器(有或没有光字符识别)，声音识别软件，或任何其他方便的输入装置，都可考虑和本发明一起使用。根据本发明的系统的另一个特征是在步骤302允许通过数据库接入和下载来完成患者信息的输入。具体地说，考虑到许多必要的患者信息可以从公用和/或专用计算机数据库记录中获得，在这种情况下此信息可以通过自动过程直接下载到系统中。
一旦步骤302的患者信息已输入到系统中，如图7所示，在步骤304，获得患者眼睛的图像。在本发明的优选方面中，所述图像是利用适合于产生闪光并记录眼睛的数字图像的装置产生的照片筛分图像。所述系统还可与传统的照片筛分装置一起使用。例如，可以扫描从成像装置得到的照片或用其他方法将其数字化，以输入到本发明的系统中。图像可以是双目视图，单目视图，或多次曝光产生的复合图像。另外，眼睛图像可以包含多光谱图像或具有由各种光谱光源产生的多个图像。在另一优选步骤中，在步骤306，所述方法确定在步骤304获得的眼睛图像是否具有如下特征使所述眼睛图像是分析师可读的以便检测眼睛异常或疾病。在优选的方面中，图1所示的装置的操作者在显示器60上观看眼睛图像并验证确已获得合适的图像。还可以考虑可用软件算法来评价眼睛图像并将图像质量的情况反馈给操作者，如果尚未获得合格的图像，则此方法回到步骤304，并获得新的眼睛图像。
假定认为眼睛图像可读，方法进到步骤308，此时以机器可读的格式保存图像数据。虽然步骤308将本机存储信息作为优选方案，但也可不需要所述步骤而将信息直接转发到CAF。可以考虑数据是数字格式，但这并不是限制本发明的方法。而且，最好在步骤302获得的患者信息是与所获得的图像数据相关的。
步骤302-308可以重复任意次以筛分大量患者。更具体地说，可以预期整个学校，幼儿园，日托中心，教堂，或其他个人团体都可在单一的设置下进行筛分，数据则由控制系统202以机器可读的格式保存。或者，可以在儿科医生或初级保健医生的办公室对各个儿童进行筛分，数据由控制系统202以机器可读的格式保存。如步骤310所示，然后将单个患者或多个患者的数据发送到中心分析装置(CAF)。如步骤311所示，数据存储在中心分析装置(CAF)，以便保存所述信息的记录。应当指出，步骤310可以在步骤304-308获取每一个图像之后进行，也可以定期进行。信息可以下载到未占用的数据存储装置，或例如在夜间通过远程接入下载。在优选的方面中，在筛分的一整天里将数据存储，然后在非工作期间接入系统并将信息下载到中心分析装置200。
中心分析装置将患者的数据存储在数据库中保存信息。在步骤311保存好信息后，系统在步骤312确定患者是否参加特殊的项目。应当指出，在优选的方面中，一个州或其他组织可为其公民或组织成员资助筛分项目。作为所述资助的一部分，主办组织可能要求患者图像的实际筛分由所选的一组筛分人进行。更具体地说，例如，一个州命令所述州6岁以下的个人都要筛分，并要求筛分项目使用与所述州资助的大学有关联的合格筛分人员。于是，主办组织命令这些图像仅由与其他州组织有关联的那些个人进行筛分。在本方法中，作为优选的方面，所述方法预先考虑到了这种要求，在步骤314询问所述项目是否要求指定的阅图员。如果所述项目要求指定的阅图员，则如步骤316所示，中心分析装置仅观察指定阅图员的队列，并在步骤320选择适合的阅图员来接收数据。如果所述项目不要求指定的阅图员，所述方法进到步骤318，此时接入可用阅图员的整个阵列以确定他们的可利用性。如步骤320所示，从可利用的阅图员中选择一个适当的阅图员。
术语筛分人、阅图员和分析师等在全部应用中是同义地使用的，并且一般是指受过训练会观看患者的眼睛并评价那些图像以发现疾病，异常或损坏的那些个人。更具体地说，系统分析各阅图员的队列和/或阅图中心并确定那一个可以利用。另外，各阅图员和具有多个阅图员的阅图中心可以由系统以同样的方式加以评价。然后将信息发送给具有最低队列值的阅图员。可以校准系统以便发送患者信息的各单条记录或信息块，例如50或100条患者记录。选择阅图员的标准可包括许多因素，但是，精确度、可利用性以及完成分析的时间等是关键的因素。已考虑到每次患者记录发送给审阅人后，相应的计数器或队列就被更新。同理，当阅图员返回分析结果时，队列就更新。可以把发送考察请求和返回分析结果之间的时间记录下来。此信息可以由中心分析装置用来作为选择下一个可用阅图员的标准。
如在应用背景中所述，以前的系统在保证阅图质量方面有困难，而且由于无论是全自动系统或手动观察物理图像时阅读图像都有大量错误而没有得到广泛的采用。参考图8b，在本发明的一个优选方面中，系统要确定是否应向在步骤322所选的阅图员发送测试序列以评价其有效性。参考步骤322，所述过程可以包括对能接收数据的所有合格阅图员作随机系统抽样以及对那些独立阅读患者图像尚不完全合格的阅图员进行更严格的选择。另外，各阅图员或阅图中心可能经历过识别各种异常方面的困难。在本发明的一个方面中，将阅图员和/或阅图中心的结果与预期平均值加以比较。通过这种比较，统计平均值超过预期总人数的标准偏差的阅图员就成为随后测试的目标。如果确定某指定阅图员或中心需要测试，在步骤324，从测试数据库中任由系统用电子学方法调出测试数据(盲测试数据)并发送到指定的阅图员。盲测试数据可包括事先已有诊断或分析结果的一个或一系列图像，以测试阅图员识别各种异常指标的能力。如步骤326所示，阅图员输入他们对图像的分析结果，然后使数据与原来的盲测试数据相关联，在步骤327将分析结果和数据(以下称为分析结果)发送到中心分析装置。中心分析装置对阅图员发送来的结论与测试图像的预期结果进行比较。在优选的方面中，阅图员将他们的分析结果输入到预定的格式中、使得此信息可以容易地被制成表格并与以同样格式存储的盲测试数据预期结果相比较。这样，在优选的方面中，步骤328的比较可以由中心分析装置以自动的方式进行。可以考虑在优选的方面中中心分析装置使用自动处理装置来进行所述比较，但也可手动地进行比较以达到更好的观察水平。
如果审图人的结果与预期结果不符，在步骤330就通知主管这次对盲测试数据的错误阅读。如步骤332所示，所述阅图员的简档被更新，表示对盲测试数据的错误阅读。阅图员简档中的此信息可以用来对错误阅读盲测试数据的或需要进一步培训的阅图员制定更经常的测试安排。如果阅图员的结果与预期结果一致，如步骤334所示，将盲测试数据所得的结果保存到阅图员简档中。同理，如果这些阅图员在阅读患者图像时继续表现为业务精通的话，所述信息可用来提示对此阅图员可较少进行测试。
阅图员简档可以包括各种精确度的因素，包括对盲侧测试数据的精确度、以前完成的培训、与预期标准的统计偏差、最初的筛分分析结果(后来被眼保健专家例如验光师或眼科医师证明是精确的)。在步骤336，系统分析阅图员简档并确定所述简档是否继续符合作为阅图员的最低标准。以下将详细说明，这些标准可以调节以满足特定项目的要求以及改进筛分系统的整体效率和功效。如果筛分人员不再满足这些最低标准，在步骤338将所述阅图员从可以被分配来考察患者图像的有效阅图员名单中去掉。此时，系统回到步骤320，再试图指定一个新的适当的阅图员。如果所述阅图员仍能满足这些最低标准，在步骤340将患者数据发送给所述阅图员。
图8c举例说明根据本发明的阅读图像的步骤。在审阅患者的眼睛图像之后，在步骤342阅图员输入他们的分析结果。在本发明的一个优选方面中，图像和患者数据可以嵌入标准化的数据输入表格或与此表格相关联，所述表格具有各种适用于筛分的通常已识别的眼睛异常的输入项。在优选的方面中，阅图员只需选择能代表他们对患者图像的分析结果的方框打钩或“X”即可输入他们的分析结果。
一旦阅图员输入了分析结果，在步骤344，将此信息发送到中心分析装置。如前所述，分析结果和患者数据相互关联，故以下统称为患者数据。在优选的方面中，各阅图员或有多个阅图员的阅图中心将以数据存储方式保存患者数据(包括图像，患者信息以及阅图员的分析结果)并定期将这些数据下载，以将信息提供给中心分析装置。在步骤346，信息存储在中心分析装置。此信息既可用来向筛分的患者/请求者提供筛分结果的反馈，也可对阅图中心和阅图员的有效性提供指示。
在步骤348，接入并分析有关在步骤320所选的阅图员资质的数据库信息。而且，可定期发送阅图员的输出以获得第二个意见做质量评估，不论阅图员的资质如何。如果阅图员合格做独立分析，则方法进到步骤372，系统确定分析结果是否反映了与视力损坏或致盲有关的危险因素。如果没有，则在步骤376向患者或请求者发送筛分结果良好的通知。但如果检测到危险因素，则将患者信息发送到包含需要进一步跟踪的患者记录的跟踪数据库中，建议由验光师或眼科医生做专业筛分。患者信息也发送给患者或请求者，告知他们最好寻求训练有素的医疗服务。在本发明的优选方面中，每一个阅图员基于患者的眼睛图像产生诊断。但所述诊断最好只是内部使用来评估阅图员的质量，但对患者只通知其眼睛异常筛分为阳性，而不告知具体诊断情况。
回到步骤348，如果最初的阅图员不合格作独立分析，则系统进到步骤350，此时将患者数据发送给第二阅图员以获得分析图像的第二意见。在优选的方面中，第一阅图员的分析结果不包括在患者数据中，这样第二阅图员就不会受此较早的分析结果的影响。在本发明的优选方面中，第二阅图员(通常其资质优于第一阅图员)甚至不知道图像以前已由第一阅图员考察过。在步骤360，第二阅图员输入其分析结果，在步骤362，第二阅图员将第二分析结果发送到中心分析装置。
参考图8d，方法进到存储此信息，如步骤364所示。在步骤366，在第一阅图员的分析结果和第二阅图员的分析结果之间进行比较。如果分析结果不相符，将包括第一和第二分析结果的患者数据发送给主管，由他决定患者眼睛图像的适合的筛分分析结果。在发生明显误差的情况下，此决定可由熟练的主管一人作出。但在分歧意见不易解决的困难情况下。最好由训练有素的医疗专业人员的委员会来审阅有问题的图像以评估筛分结果并确定是否需要对患者作专业检查。如果步骤366的比较发现第一和第二分析结果一致，则系统进到步骤372，询问是否存在有危险因素。如果有，则用372的信息更新跟踪数据库并向患者/请求者提供步骤372中的信息。如果步骤366的比较发现第一和第二分析结果不一致，则较高级别的阅图员的结果被接受为正式的结果。如果步骤366的比较结果不一致而阅图员的级别相等，则将图像发送给主管，主管的分析结果被接受为正式的结果。
现参考图9，图中举例说明评估分析结果质量的方法。更具体地说，本系统设计了一种对各阅图员或阅图中心的统计评估，以考虑误差率是否在令人满意的参数之内。现参考图9，系统在步骤410开始。此最初步骤包括接入数据库，所述数据库包含影响视力的各种眼睛异常的总人数平均值。如果统计相关，可将这些异常按种族背景或社会经济状态分类。另外，在410初始化开始步骤中，用于阅图员和/或阅图中心的患者数据也由中心分析装置的数据库接入。在优选的方面中，在步骤420，微处理器分析阅图员和/或阅图中心的数据，评估是否已进行了足够的分析使统计比较有效。如果没有进行足够的阅图，则系统回到开始步骤410。如果已进行了足够的阅图，则系统进到步骤430，将来自阅图员和/或阅图中心的结果与总人数的统计值加以比较。系统进到步骤440，确定阅图中心的结果与总人数的预期结果范围是否有差异。可接受的差异范围可以根据筛分项目的参数加以调节。如果确实存在可接受的差异，则在步骤450，系统进一步分析所述数据，以具体识别差异的领域。如果没有差异，则系统在步骤470结束。
在步骤450中识别的差异范围可包括各种各样的异常中的任何一种异常并可以提供这样的指示对于特定的异常，需要附加的培训，以便提供对阅图员和/或阅图中心的更高的选择性。于是，系统分析在步骤450识别的差异并在步骤460建议在所述具体差异领域的校正措施。如前所述，这可包括另加的培训，确保精确阅图的多层次的审阅过程以及可增强筛分过程的选择性的其他校正措施。然后系统在步骤470结束。
任何筛分项目的一个重要方面是通过跟踪来协助已鉴别出有各种危险因素的人接受适当的医疗关注的能力。参考图10a-10b，按照本发明提出了一种方法来协助有危险因素的患者获取适当的医疗关注。所述方法在步骤510开始，此时从跟踪数据库中检索出患者信息并建立必要的外部通信。在步骤512，中心分析装置把记录发送给患者和/或请求者，指出分析结果已确定对一种视力问题的阳性危险因素并建议转诊到医学专业人员做临床跟踪检查。可以考虑，在优选的方面中，系统可自动打电话给患者或发送电子邮件。此外，可以通过邮件或直接和/或间接联系的任何组合来与患者联系。然后，在步骤514，系统确定患者或筛分项目协调人是否需要有关在患者合理的驱车距离范围内医学专业人员的信息。如果不需要，在步骤526系统仅安排跟踪日期、以便与患者进一步联系。
如果患者或项目人员需要他们区域内的眼保健专业人员的信息，系统进到步骤516，咨询数据库以得到在特定区域中的专业人员的名单。不难理解，地区代码或邮政编码可以是确定患者和医学专业人员之间物理距离远近的有效手段。在步骤518，系统进一步询问患者是否需要提供有关保险公司的信息。如果需要，系统从步骤520转到已在步骤516所选择的也能接受患者保险的已识别的专业人员。图10a的流程图中虽未示出，但是，如果在步骤520，在步骤516所选的专业人员中没有人接受患者的保险公司，可以向患者提供步骤516的专业人员名单并说明没有信息表明这些专业人员接受他们保险公司的付款，并告知患者有问题的话请与他们的保险公司联系。一旦产生了名单，在步骤524，将这些医学眼保健专业人员的名单发送给患者和/或要求的机构。系统然后进到步骤526安排跟踪日期、以便与患者进一步联系。
然后系统在步骤528等待眼保健专业人员有关患者的跟踪临床评估的信息。如果没有收到信息，系统进到步骤544以确定是否到了与患者做跟踪联系的时间。如果在步骤544对此询问的答复是“否”，则系统回到步骤528，询问是否收到眼保健专业人员的信息。如果在步骤544对此询问的答复是“是”，中心分析装置再次与患者联系或通知有关人员需要做进一步的跟踪。最好，在联系患者至少三次以前，此步骤应持续进行。
如果已收到眼保健专业人员的信息，在步骤530，将此信息存储在中心分析装置。为了确保质量，将眼保健专业人员的诊断与阅图员的图像分析结果加以比较。最好，在步骤512，患者收到标准化的表格，供保健专业人员填写并通过传真、电子邮件或邮件返回给中心分析装置。如果分析结果和诊断一致，在步骤542系统更新中心分析装置数据库中的患者记录，表明分析结果和诊断相符。在步骤536，如果比较表明专业人员的诊断和阅图员的分析有差异，也要再次检索并更新患者的记录。但是，系统在步骤534继续更新信息作统计审阅和误差记录之用，并在步骤540建议做质量控制分析以便评估是否需要采取进一步的行动。
虽然已在附图和以上说明中详细地图示和说明了本发明，但是，这些应被认为性质上是说明性的而非限制性的，显然，仅示出和说明了优选实施例，所有在本发明精神范围内的变化和修改均应受到保护。
权利要求
1.一种在远离受过训练能解读眼睛图像的熟练分析人员的地方大规模筛分患者眼睛疾病和异常的方法，所述方法包括为远程站点提供用于产生患者眼睛的视网膜和角膜反射的照片筛分装置和用于记录图像的装置；获取患者至少一只眼睛的包括视网膜和角膜反射的图像；将对应于所述获取图像的数字信息发送到中心分析装置；选择用于评估患者眼睛图像的图像分析员；将对应于患者眼睛的至少一个数字图像的数字信息发送给所述图像分析员；根据患者眼睛的所述数字图像产生诊断；将所述诊断发送给所述中心分析装置；以及向患者提供由所述图像分析员产生的建议。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述照片筛分装置还包括与之相关联的数字数据存储容量。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述照片筛分装置还包括用于接收患者信息的数据输入部件。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述发送还包括提供在所述远程站点收集的患者数据以及对应于所述获取的图像的所述数字信息。
5.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述照片筛分装置还包括视频显示器，在所述图像获取之后所述图像被显示在所述视频显示器上；以及还包括对所述图像进行评估以便确定是否适合于所述分析。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括将对应于所述获取的图像的所述数字信息存储在所述数据存储器中。
7.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括存储多个患者的所述数字信息。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于所述多个患者至少为5人。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于所述多个患者至少为10人。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于所述多个患者多于20人。
11.如权利要求7所述的方法，其特征在于还包括在所述发送之前等待一段预定的时间。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于所述时间每天发生一次并且在所述发送时提交多个患者的信息。
13.如权利要求2所述的方法，其特征在于还包括在所述获取之后，在所述数据存储器和所述中心分析装置之间建立临时的数字连接。
14.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括将具有已知诊断的测试图像存储在所述中心分析装置中，并将测试图像发送给所述图像分析员。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于定期地进行所述发送。
16.如权利要求1所述的方法，其特征在于还包括将数字信息发送给第二图像分析员，产生第二诊断，将所述第二诊断发送到所述中心分析装置并将所述第一诊断和所述第二诊断加以比较。
17.一种眼睛筛分系统，它包括远程输入装置，用于接收患者信息；眼睛成像装置，用于产生所述患者的至少一只眼睛的图像；发送装置，用于以电子学方法发送患者信息和所述图像；中心数据装置，用于接收所述患者信息和所述图像；以及用电子学方法连接到所述中心装置的多个远程阅图员，其中所述中心数据装置将所述图像发送给所述阅图员作分析以及所述阅图员将分析结果返回到所述中心数据装置。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于所述眼睛成像装置产生至少一只眼睛的数字图像。
19.如权利要求17所述的系统，其特征在于还包括多个远程数据输入装置和眼睛成像装置。
20.一种用于可靠的眼睛筛分以便检测眼睛异常和疾病的方法，所述方法包括将眼睛的电子图像发送给阅图员供其审阅；接收阅图员的分析结果；产生一个或多个具有眼睛异常或疾病的预选证据的测试图像；以及定期地将所述测试图像发送给所述阅图员以评估所述阅图员的可靠性。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于根据先前阅图员的表现来调节各测试图像之间的周期。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于选择所述测试图像以便测试选定的眼睛异常或疾病。
23.如权利要求20所述的方法，其特征在于所述发送的测试图像的周期和类型基于阅图员的分析结果和预期的患者异常的比较结果。
全文摘要
提供一种眼睛筛分的系统和方法。所述系统可以包括远程数据输入装置，用以接收患者信息和眼睛图像。设置中心装置来接收来自远程装置的数据并将信息发送到更远的阅图中心。所述方法保证在远离患者的站点由阅图员进行眼睛筛分。此外，所述方法考虑到通过电子监控和培训来保证阅图员输出的质量。
文档编号A61B3/08GK1486156SQ01822179
公开日2004年3月31日 申请日期2001年11月20日 优先权日2000年11月21日
发明者R·A·肯尼迪, R A 肯尼迪, J·R·贝洛斯, 贝洛斯, D·E·托马斯, 托马斯 申请人:埃斯克林有限责任公司