用于对睑板腺进行成像以供睑板腺分析的眼睑照明系统和方法

摘要

公开用于对睑板腺进行成像以供睑板腺分析的眼睑照明系统和方法。在一个实施例中，患者的眼睑采用红外(IR)光进行IR透照。捕获患者眼睑的透照图像，在暗轮廓区域中示出睑板腺，而在明亮区域中示出非腺物质。这提供类似X射线的睑板腺的高对比度图像。能够分析睑板腺的眼睑透照图像，以确定并诊断患者眼睑中的睑板腺。眼睑可由配置成夹持和翻动眼睑以供对眼睑的内表面进行成像的眼睑翻动装置来透照。另外，睑板腺的IR表面睑板照相图像也可被捕获并且与睑板腺的透照图像相组合，以提供睑板腺的更高对比度图像。

说明书

优先权申请

本申请要求2014年5月2日提交的标题为“EYELIDILLUMINATIONSYSTEMSAND METHODSFORIMAGINGMEIBOMIANGLANDSFORMEIBOMIANGLANDANALYSIS”的美国临时 专利申请序号61/987,982的优先权，通过引用将其完整地结合到本文中。

本申请要求2013年5月3日提交的标题为“COMBINATIONTEARFILM INTERFEROMETRYANDMEIBOGRAPHYSYSTEMFORSIMULTANEOUSDATAACQUISITION”的美 国临时专利申请序号61/819,143的优先权，通过引用将其完整地结合到本文中。

本申请还要求2013年5月3日提交的标题为“LIDFLIPPINGTRANS-ILLUMINATOR” 的美国临时专利申请序号61/819,201的优先权，通过引用将其完整地结合到本文中。

本申请还要求2013年11月15日提交的标题为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY (OSI)SYSTEMANDMETHODSFORIMAGING,PROCESSING,AND/ORDISPLAYINGANOCULAR TEARFILMANDMEIBOMIANGLANDFEATURES”的美国临时专利申请序号61/904,562的优先 权，通过引用将其完整地结合到本文中。

相关申请

本申请相关于2010年4月1日提交的标题为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY(OSI) METHODSFORIMAGING,PROCESSING,AND/ORDISPLAYINGANOCULARTEARFILM”的美国 专利申请序号12/798,325，其要求2009年4月1日提交的标题为“OCULARSURFACE INTERFEROMETRY(OSI)METHODSFORIMAGING,PROCESSING,AND/ORDISPLAYINGAN OCULARTEARFILM”的美国临时专利申请序号60/211,596的优先权，通过引用将其两者完 整地结合到本文中。

本申请还相关于2010年4月1日提交的标题为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY (OSI)DEVICESANDSYSTEMSFORIMAGING,PROCESSING,AND/ORDISPLAYINGAN OCULARTEARFILM”的美国专利申请序号12/798,275，其要求2009年4月1日提交的标题为 “OCULARSURFACEINTERFEROMETRY(OSI)METHODSFORIMAGING,PROCESSING,AND/OR DISPLAYINGANOCULARTEARFILM”的美国临时专利申请序号60/211,596的优先权，通过 引用将其两者完整地结合到本文中。

本申请还相关于2010年4月1日提交的、作为美国专利号8,092,023来发布的、标题 为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY(OSI)METHODSFORIMAGINGANDMEASURING OCULARTEARFILMLAYERTHICKNESS(ES)”的美国专利申请序号12/798,326，其要求2009 年4月1日提交的标题为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY(OSI)METHODSFORIMAGING, PROCESSING,AND/ORDISPLAYINGANOCULARTEARFILM”的美国临时专利申请序号60/ 211,596的优先权，通过引用将其两者完整地结合到本文中。

本申请还相关于2010年4月1日提交的、作为美国专利号8,215,774来发布的、标题 为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY(OSI)DEVICESANDSYSTEMSFORIMAGINGAND MEASURINGOCULARTEARFILMLAYERTHICKNESS(ES)”的美国专利申请序号12/798,324， 其要求2009年4月1日提交的标题为“OCULARSURFACEINTERFEROMETRY(OSI)METHODS FORIMAGING,PROCESSING,AND/ORDISPLAYINGANOCULARTEARFILM”的美国临时专利 申请序号60/211,596的优先权，通过引用将其两者完整地结合到本文中。

本申请还相关于2006年9月9日提交的、作为美国专利号8,249,695来发布的、标题 为“MEIBOMIANGLANDIMAGING”的美国专利申请序号11/540,422，通过引用将其完整地结 合到本文中。

本申请还相关于2007年8月17日提交的、作为美国专利号8,255,039来发布的、标 题为“MEIBOMIANGLANDILLUMINATINGANDIMAGING”的美国专利申请序号11/893,669，其 是2006年9月9日提交的、作为美国专利号8,249,695来发布的、标题为“MEIBOMIANGLAND IMAGING”的美国专利申请序号11/540,,422的部分延续，通过引用将其两者完整地结合到 本文中。

技术领域

本公开的技术涉及用于执行睑板腺分析以诊断睑板腺机能障碍(MGD)的睑板腺的 成像。

背景技术

在人眼中，覆盖眼睛表面的角膜前泪液膜由三个主要层来组成：粘蛋白层、水液层 和脂质层。每层在眼睛的保护和润滑中起作用，并且因而影响眼睛的干燥或者缺乏干燥。眼 睛的干燥是公认的眼病，其一般称作“干眼”、“干眼症”(DES)或“干燥性角膜结膜炎”(KCS)。 干眼能够引起诸如发痒、炎症和刺痛之类的病状，其能够导致不适。在眼泪液膜层厚度与干 眼病之间存在相关性。各种不同的医疗状况和对眼睛的伤害以及水液和脂质层与那些状况 的关系在SurvOpthalmol52:369-374，2007中评论并且还在下面简述。

如图1所示，角膜前泪液膜包括与眼睛11的角膜10相接触的泪液膜的最内层，称作 粘液层12。粘液层12由许多粘蛋白组成。粘蛋白用来保持称作水液层的泪液膜的中间层中 的水液。因此，粘液层12是重要的，因为它帮助保持角膜10上的水液，以提供保护层和润滑， 这防止眼睛11的干燥。

中间或水液层14包括泪液膜的主体。水液层14由围绕眼睛11的泪腺16和副泪腺17 所进行的水液的分泌来形成，如图2A所示。图2B示出眨眼期间的图2A中的眼睛11。通过泪腺 16和副泪腺17所分泌的水液又一般称为“眼泪”。水液层14的一个功能是帮助冲洗可能进入 眼睛11的任何灰尘、碎屑或外物。水液层14的另一个重要功能是向眼睛11提供保护层和润 滑，以使其保持湿润和舒适。引起水液层14中的充分水液的缺乏的缺陷(又称作“水液缺 乏”)是干眼的常见原因。隐形眼镜佩戴也能够促成干眼。隐形眼镜能够瓦解天然泪液膜，并 且能够随时间推移而降低角膜灵敏度，这能够导致眼泪产生的降低。

泪液膜的最外层(称作“脂质层”18，并且也在图1中示出)也帮助防止眼睛的干燥。 脂质层18由许多称作“睑脂(meibum)”或“皮脂”的脂质来组成，其由上和下眼睑22、24中的 睑板腺20来产生，如图3所示。这个最外脂质层很薄，其厚度通常小于250纳米(nm)。脂质层 18提供水液层14之上的保护涂层，以限制水液层14挥发的速率。眨眼使上眼睑22作为泪液 膜来覆盖(mallup)水液和脂质，因而形成眼睛11之上的保护涂层。水液层14的较高挥发速 率能够引起眼睛的干燥。因此，如果脂质层18不足以限制水液层14的挥发速率，则眼睛的干 燥可能产生。

因此，因为睑板腺20负责降低水液层14的挥发速率的脂质的分泌，所以评估睑板 腺以作为干眼诊断的一部分可能是合意的。例如，一些睑板腺20可能在上眼睑22或下眼睑 24中缺失，从而促成脂质层产生的降低。其他睑板腺20可能受损并且不能产生脂质。在这点 上，表面睑板照相(meibography)已被用来可视化患者眼睑中的睑板腺。表面睑板照相涉及 对患者眼睑的内部表面进行成像(即，照片)，以便对患者眼睑中的单独睑板腺进行成像。在 这点上，例如图4所示，示出患者下眼睑28的睑板照相图像26。为了捕获睑板照相图像26，倒 转患者的下眼睑28，以暴露下眼睑28的内表面30。红外(IR)光源用来照明下眼睑28的内表 面30。睑板腺反射IR光。因而，睑板腺32能够被可视化为在图4的两个照片中看到的代表性 白色结构。睑板腺32能够包括通过与非腺区域的颜色对比来实现的对睑板腺32的量的量 化，无论睑板腺32在形状、睑板腺32之间的相关空间或腺的密度上是连续还是钝的，以及无 论睑板腺32是否延伸到下眼睑28的表面。

表面睑板照相具有局限性。例如，不是在眼睑的内表面附近的睑板腺可能没有出 现在睑板照相图像中，因为覆盖组织可能阻挡IR光的反射或者降低所反射IR光的信噪比。 因此，期望找到对睑板腺进行成像的其他方法，其能够提供增强成像并且改进图像中的睑 板腺的信噪比。

发明内容

本文所公开的实施例包括用于对睑板腺进行成像以供睑板腺分析的眼睑照明系 统和方法。类似地，本文所述的实施例能够适用于泪腺和Wolfring腺，其也包含在围绕眼睛 的眼睑和组织中。

在一个实施例中，提供一种睑板腺成像(MGI)装置。该MGI装置配置成红外(IR)透 照患者的眼睑，并且在被IR透照时捕获患者眼睑的图像，以便捕获眼睑透照图像来示出患 者眼睑中的睑板腺。当患者的眼睑被向下翻动以对患者眼睑的内表面进行成像时，IR光源 布置在患者眼睑的外表面上。这样，IR光透照患者的眼睑，使得布置在患者眼睑的外表面上 的IR光又朝外表面反射回来。因此，患者眼睑的内表面的图像在暗轮廓区域中示出睑板腺， 而非腺物质在IR光通过的明亮区域中示出。这提供类似X射线的患者眼睑中的睑板腺的高 对比度眼睑透照图像。不是位于眼睑内表面附近的睑板腺(其原本使用表面睑板照相更难 以成像)被透照为图像中的暗区域。睑板腺的眼睑透照图像则能够经过分析，以确定所有睑 板腺是否存在和/或任何睑板腺是否受损，以作为患者诊断的一部分，包括干眼诊断或者其 他疾病状态、诸如与感染一起存在的那些。

在这点上，在一个实施例中，提供一种透照患者眼睑中的睑板腺以对睑板腺进行 成像的方法。该方法包括将来自IR光源的红外(IR)光指向眼睑来IR透照眼睑中的睑板腺。 该方法还包括在IR透照期间采用成像装置对眼睑进行成像，以产生眼睑中的睑板腺的IR透 照图像。

在另一个实施例中，提供一种用于患者眼睑中的睑板腺的眼睑透照成像的睑板腺 成像系统。该睑板腺成像系统包括红外(IR)光源，其配置成将IR光指向眼睑以IR透照眼睑 中的睑板腺。该睑板腺成像系统还包括成像装置，其配置成在IR透照期间对眼睑进行成像。 该睑板腺成像系统还包括计算机控制系统。计算机控制系统配置成控制IR光源，以将IR光 指向眼睑来IR透照眼睑中的睑板腺。计算机控制系统还配置成控制成像装置，以在IR透照 期间对眼睑进行成像。计算机控制系统还配置成在IR透照期间接收眼睑的图像。计算机控 制系统还配置成在IR透照期间存储来自眼睑的所接收图像的眼睑中的睑板腺的IR透照图 像。

在另一个实施例中，提供一种眼睑翻动装置。该眼睑翻动装置能够作为MGI装置的 一部分或者独立装置来提供。眼睑翻动装置包括眼睑翻动端，其在一个实施例中在解剖学 上成形为适合眼睑的弯曲，以帮助成像期间对眼睑的夹持和翻动。眼睑翻动装置还包含布 置在眼睑翻动端的光源，眼睑翻动端配置成与患者的眼睑接合以供眼睑翻动，使得光源透 照患者的眼睑。光源可以是IR或者可见光谱光源。光源能够布置在睑翻动端，以形成光管。 布置在眼睑翻动装置中的光源可由MGI装置单独可控的单独光源，诸如例如发光二极管 (LED)，来组成。例如，MGI装置可单独控制IR光源的每个的强度，以补偿眼睑的天然弯曲，因 为所翻动眼睑的外侧部分将比中心部分更靠近成像装置来定位。这样，眼睑能够沿其外侧 表面被透照，使得所透照的IR光由MGI装置中的成像装置以相等强度或者大体上相等强度 来捕获。备选地，光强度的焦点能够由操作员指向睑板腺的部分和片段，以获得诊断中的更 大清晰度。

在这点上，在一个实施例中，提供一种眼睑翻动装置。眼睑翻动装置包括具有第一 端和第二端的主体。眼睑翻动装置还包括布置在第一端的弯曲眼睑翻动端表面，弯曲眼睑 翻动端表面配置成夹持和翻动眼睑。眼睑翻动装置还包括布置在主体中的光源，光源配置 成生成光。眼睑翻动装置还包括布置在主体的弯曲眼睑翻动端表面中的延长槽，以接收来 自光源的IR光来形成IR光管。IR光管配置成在主体的弯曲眼睑翻动端表面定位成夹持和翻 动眼睑时IR透照眼睑。

在另一个实施例中，MGI装置还配置成将IR光进行指向来照明患者眼睑的内表面。 MGI装置在内表面被照明的同时对患者眼睑的内表面进行成像，以得到患者睑板腺的表面 睑板照相图像。IR光从睑板腺反射，使得睑板腺在较明亮轮廓区域中示出，而非腺物质在较 暗区域（睑板腺的眼睑透照图像的相反区域）中示出。然后能够分析睑板腺的表面睑板照相 图像，以确定所有睑板腺是否存在和/或任何睑板腺是否受损，作为诊断的一部分。此外，睑 板腺的表面睑板照相图像能够与睑板腺的眼睑透照图像相组合，以提供睑板腺的更高对比 度图像供分析。

在另一个实施例中，MGI装置可配置成捕获患者睑板腺的眼睑透照图像以及患者 睑板腺的表面睑板照相图像。患者的眼睑在由MGI装置成像之前被翻动。备选地，睑板腺能 够在翻动或卷动眼睑的过程期间来成像，以对这些位置(由内向外翻的眼睑的弯曲由眼睑 翻动装置在这里创建)中的睑板腺的部分和片段进行成像和审查。在捕获患者睑板腺的眼 睑透照图像时，激活眼睑翻动装置中的光源，以从患者眼睑的外表面来透照患者眼睑。在捕 获患者睑板腺的表面睑板照相图像时，停用眼睑翻动装置中的光源，并且激活MGI装置上的 IR照明器，以IR照明已翻回或者在翻回过程中的患者眼睑的内表面。这样，其眼睑将要被成 像以及进行眼睑翻动的患者在MGI装置中的一个定位能够允许MGI装置捕获患者睑板腺的 眼睑透照以及表面睑板照相图像。这可能也是合意的，使得眼睑在捕获患者睑板腺的眼睑 透照和表面睑板照相图像时相对MGI装置中的成像装置处于相同或者大体上相同的定位， 以更易于允许两种图像相互配准，以供比较和/或组合的目的。另外，两种图像均能够在同 一屏幕上或者分屏上显示，以供最终用户审查。

此外，因为睑板腺的表面睑板照相图像可包括来自光源的反射光的眩光，所以在 另一个实施例中，MGI装置还可配置成在从不同角度被照明的同时捕获睑板腺的两个或更 多表面睑板照相图像，使得任何眩光出现在两个或更多表面睑板照相图像的每个的不同区 域中。该两个或更多表面睑板照相图像则能够接合在一起，以提供具有降低眩光的所产生 表面睑板照相图像。

在这点上，在另一个实施例中，提供一种对患者眼睑中的睑板腺进行表面成像的 方法。该方法包括将来自第一IR光源的第一角度的第一红外(IR)光指向眼睑的内部分的第 一角端，同时不将来自第二IR光源的、与第一角度相对的第二角度的第二IR光指向眼睑的 内部分。该方法还包括将来自第二IR光源的、与第一角度相对的第二角度的第二IR光指向 眼睑的内部分的第二角端，同时不将第一角度的第二IR光指向眼睑的内部分。该方法还包 括在内部分采用第一角度的第一IR光来照明时，采用成像装置对眼睑内表面的内部分进行 成像，以产生眼睑中的睑板腺的第一表面睑板照相图像。该方法还包括在内部分采用第二 角度的第二IR光来照明时，采用成像装置对眼睑内表面的内部分进行成像，以产生眼睑中 的睑板腺的第二表面睑板照相图像。该方法还包括将第一表面睑板照相图像的第二角端与 第二表面睑板照相图像的第一角端相组合，以产生具有降低眩光的表面睑板照相图像，其 中眩光由来自眼睑内表面的内部分的第二IR光的成像反射所产生。

备选地，能够在眼睑的内部分上采用具有合成角的多于二(2)个的IR光源。

在另一个实施例中，提供一种用于患者眼睑中的睑板腺的表面成像的睑板腺成像 系统。该睑板腺成像系统包括第一红外(IR)光源，其配置成将第一角度的第一IR光指向眼 睑的内部分的第一角端。该睑板腺成像系统还包括第二IR光源，其配置成将与第一角度相 对的第二角度的第二IR光指向眼睑的内部分的第二角端，同时不将第一角度的第二IR光指 向眼睑的内部分。该睑板腺成像系统还包括成像装置，其配置成对眼睑内表面的内部分进 行成像。该睑板腺成像系统还包括计算机控制系统。计算机控制系统配置成控制第一IR光 源，以将第一角度的第一IR光指向眼睑的内部分的第一角端，同时不将来自第二IR光源的、 与第一角度相对的第二角度的第二IR光指向眼睑的内部分。计算机控制系统还配置成控制 第二IR光源，以将第二角度的第二IR光指向眼睑的内部分的第二角端，同时不将来自第一 IR光源的、与第二角度相对的第一角度的第一IR光指向眼睑的内部分。计算机控制系统还 配置成控制成像装置，以在内部分采用第一角度的第二IR光来照明时在第一表面睑板照相 图像中对眼睑内表面的内部分进行成像，以产生眼睑中的睑板腺的第一表面睑板照相图 像。计算机控制系统还配置成控制成像装置，以在内部分采用第二角度的第二IR光来照明 时在第二表面睑板照相图像中对眼睑内表面的内部分进行成像，以产生眼睑中的睑板腺的 第二表面睑板照相图像。计算机控制系统还配置成将第一表面睑板照相图像的第二角端与 第二表面睑板照相图像的第一角端相组合，以产生具有降低眩光的所产生表面睑板照相图 像，其中眩光由来自眼睑内表面的内部分的第二IR光的成像反射所产生。计算机控制系统 还配置成存储眼睑中的睑板腺的所产生表面睑板照相图像。

在又一个实施例中，能够提供一种镜像巩膜透镜，以促进提供用于睑板腺的眼睑 透照成像的患者眼睑的眼睑透照，而无需眼睑翻动、眼睑的卷动或者在翻动眼睑的过程中 纽结眼睑组织。该镜像巩膜透镜具有眼罩，其配置成布置在患者角膜之上。镜像外表面布置 在眼罩的外表面上，使得当眼罩布置在患者角膜上时，镜像表面朝患者眼睑的内表面布置。 外部光源用来将光指向患者眼睑的外表面，其中镜像巩膜透镜布置在患者眼睛中，以及眼 睑在镜像表面上闭合，以透照患者的眼睑。备选地，镜像巩膜透镜能够是没有任何外部连接 的独立单元，使得用于提供透照光的LED光和电池设置在巩膜透镜主体内。由于尺寸限制， 用于LED光的电池在时长上受到限制，以及LED是不引人注意的并且印制到巩膜透镜的主体 中。在任一种情况下，透照光从镜像表面反射回眼罩中安装的一个或多个照相装置，以接收 反射光，并且向控制系统提供其透照图像。

在另一个实施例中，提供一种用于透照患者眼睑中的睑板腺的镜像巩膜透镜。该 镜像巩膜透镜包括具有内表面和外表面的眼罩，内表面配置成布置在患者眼睛的角膜上。 该镜像巩膜透镜还包括附连到眼罩的平台，使得平台在眼罩布置于角膜上时离开患者眼睛 延伸。该镜像巩膜透镜还包括布置在眼罩外表面的至少一部分上的镜像表面，使得当眼睑 在眼罩之上闭合时，镜像表面布置成与患者眼睑的内表面相邻。该镜像巩膜透镜还包括布 置在平台中的照相装置，该照相装置配置成接收来自镜像表面的反射光。镜像表面配置成 对将患者眼睑透照到镜像表面的所接收光进行反射。照相装置配置成接收从镜像表面所反 射的透照光，以捕获患者眼睑的透照图像。

在阅读结合附图符号对优选实施例的以下详细描述之后，本领域的技术人员将会 理解本公开的范围以及认识其附加方面。

附图说明

结合在本说明书中并构成其一部分的附图示出本发明的若干方面，并且连同描述 一起用于说明本发明的原理。

图1是以放大形式示出泪液膜的三层的示范眼睛的侧视图；

图2A是示出产生眼睛中的水液的泪腺和副泪腺的示范眼睛的正视图；

图2B是眨眼期间的图2A中的示范眼睛的正视图；

图3是示出其中包含的睑板腺的示范上和下眼睑；

图4示出被翻动并且采用红外(IR)光来照明以获得眼睑的内表面的表面睑板照相和照 片的患者下眼睑，以示出眼睑中的睑板腺；

图5A是示出患者眼睑中的睑板腺与非腺区域之间的改进对比度的患者眼睑的表面睑 板照相图像；

图5B是眼睑中的睑板腺的眼睑IR透照图像，其中IR光布置在眼睑的外表面上，并且在 眼睑被翻动的情况下指向眼睑的内表面，以透照眼睑，使得睑板腺因IR光朝眼睑外表面的 反射而示为暗区域；

图5C是图5A中的表面睑板照相图像与图5B中的眼睑IR透照图像的合成图像，以进一步 改进患者眼睑的图像中的睑板腺与非腺区域之间的对比；

图6A是能够执行诸如分别在图5A和图5B中所示的患者眼睑和其中的睑板腺的表面睑 板照相和眼睑透照成像、以及诸如在图5C中所示的所产生表面睑板照相/眼睑透照图像的 示范睑板腺成像(MGI)装置的透视图；

图6B是图6A中的MGI装置的示范内部组件的侧视图，进一步示出用于照明患者眼睑的 IR光源以及用于执行患者睑板腺的表面睑板照相和眼睑透照成像的照相机装置；

图6C是患者的侧视图，其中患者通过腮托的辅助来定位到MGI装置以使患者的眼睑和 其中的睑板腺准备被成像；

图7示出在下眼睑通过使用作为MGI装置的部件的眼睑翻动装置来向下翻动的同时由 图6A中的MGI装置来成像的患者的下眼睑；

图8示出在下眼睑通过使用眼睑翻动装置来向下翻动的同时由图6A中的MGI装置来成 像的患者的下眼睑的特写视图；

图9示出图6A的MGI装置中的控制系统和支持组件的示范系统图；

图10是能够与图6A中的MGI装置配合使用的示范眼睑翻动装置的示意图，其中眼睑翻 动装置包括用于在患者的眼睑被翻动的同时透照患者眼睑的集成IR光管；

图11示出定位成向下翻动患者眼睑以使得其中包含的集成IR光管能够透照患者眼睑 的图10的眼睑翻动装置；

图12是示出用于在执行睑板腺成像之前将图6A中的MGI装置的照相装置自动聚焦到患 者眼睑的示范过程的流程图；

图13是示出图6A中的MGI装置执行患者眼睑的眼睑透照成像的示范过程的流程图；

图14A是在患者眼睑采用图10中的眼睑翻动装置来翻动并且被IR透照的同时，由图6A 中的MGI装置所捕获的患者眼睑的眼睑透照图像，其中睑板腺在暗区域中示出，而非腺物质 在明亮区域中示出；

图14B是在患者眼睑采用图10中的睑翻动装置来翻动并且被IR透照的同时，由图6A中 的MGI装置所捕获的另一个患者眼睑的眼睑透照图像，其中示出在何处若干睑板腺缺失或 受损；

图15A和图15B是图6A中MGI装置生成睑板腺的组合表面睑板照相/眼睑透照图像的示 范过程的流程图；

图16A-16C示出图14A和图14B的表面睑板照相和眼睑透照图像，以及分别在图14A和图 14B中的图像的组合表面睑板照相/眼睑透照图像，以示出组合图像中的睑板腺的更高对比 度图像；

图17A-17C示出图6A中MGI装置的显示器上的表面睑板照相图像、眼睑透照图像以及组 合表面睑板照相/眼睑透照图像；

图18是在眼睑从两个不同方向(其各自包含来自IR光的所捕获反射的眩光)被照明的 情况下、图6A中MGI装置捕获患者的下翻眼睑的表面的两个不同图像的示意图，其中该两个 不同图像能够由MGI装置接合在一起来形成具有降低眩光的一个表面睑板照相图像；

图19是示范睑翻动装置的简图，示出用于夹持弯曲眼睑供眼睑翻动的眼睑翻动端(IR 光管布置在其中)的弯曲；

图20是睑翻动装置的另一个示范实施例的示意图，其示出布置在眼睑翻动装置的眼睑 翻动端的IR光管；

图21是包括布置在眼睑翻动装置的眼睑翻动端上以供可见光眼睑透照患者眼睑的可 见光谱光管的眼睑翻动装置的示意图；

图22是可见光谱眼睑透照患者眼睑的图21中的眼睑翻动装置的简图；

图23是布置在患者眼睛的角膜上的镜像巩膜透镜的示意图，其中镜像巩膜透镜配置成 在没有眼睑翻动的情况下照明患者眼睑的内表面，以眼睑透照患者的眼睑；

图24是图23中的镜像巩膜透镜中的镜像巩膜透镜的内表面的示意图；以及

图25A-25C是从不同角度所示的镜像巩膜透镜装置的示意图。

具体实施方式

下面提出的实施例代表使本领域的技术人员能够实施本公开的必要信息，并且示 出实施本公开的最佳模式。通过根据附图阅读以下描述，本领域的技术人员将会理解本公 开的概念，并且将会认识到本文中没有具体提出的这些概念的应用。应该理解，这些概念和 应用落入本公开和所附权利要求的范围之内。

应理解，本公开并不局限于所公开的具体实施例，并且修改和其他实施例意在包 含在所附权利要求的范围之内。本公开涵盖本公开的修改和变形是预期的，假如它们落入 所附权利要求及其等效体的范围之内。虽然本文中采用具体术语，但是它们仅以一般性和 描述性意义来使用，而不是用于限制的目的。

本文所公开的实施例包括用于对睑板腺进行成像以供睑板腺分析的眼睑照明系 统和方法。在一个实施例中，提供一种睑板腺成像(MGI)装置。该MGI装置配置成红外(IR)透 照患者的眼睑，并且在IR透照时捕获患者眼睑的图像，以便捕获眼睑透照图像，以示出患者 眼睑中的睑板腺。当患者的眼睑向下翻动时，IR光源布置在患者眼睑的外侧表面上，以对患 者眼睑的内表面进行成像。这样，IR光透照患者的眼睑，使得布置在患者眼睑的外侧表面上 的IR光又朝外侧表面反射回来。因此，患者眼睑的内表面的图像在暗轮廓区域中示出睑板 腺，而非腺物质在IR光通过的明亮区域中示出。这提供类似X射线的患者眼睑中的睑板腺的 高对比度眼睑透照图像。不是位于眼睑内表面附近的睑板腺(其原本使用表面睑板照相更 难以成像)被透照为图像中的暗区域。睑板腺的眼睑透照图像则能够经过分析，以确定所有 睑板腺是否存在和/或任何睑板腺是否受损，以作为患者诊断的一部分，包括干眼诊断和其 他疾病状态、诸如感染。

在这点上，图5A是当下眼睑42的内表面43在下眼睑42向后翻动时由红外(IR)光来 照明时患者下眼睑42的表面睑板照相图像40。如所示，IR光由下眼睑42中包含的睑板腺44 来反射，使得睑板腺44作为明亮或白色区域出现在表面睑板照相图像40中。下眼睑42中的 非腺区域46作为较暗或黑色区域出现在表面睑板照相图像40中，因为这些区域趋向于不反 射IR光。表面睑板照相图像40能够由医生或技工来分析，以了解患者睑板腺44的性质。类似 地，这种方式能够用于泪腺和Wolfring腺诊断。例如，能够分析表面睑板照相图像40，以确 定任何睑板腺44是否缺失或截短，或者“脱落”或因萎缩而消失。因此，作为示例，这可能是 患者眼睛中存在的降低脂质的潜在起因，与存在的睑板腺44相反，但是可能被阻塞以说明 促成干眼状况的脂质产生的缺乏。还能够分析表面睑板照相图像40，以了解与睑板腺44的 形状、数量和质量有关的信息。但是，表面睑板照相具有局限性。例如，如果下眼睑42中的任 何睑板腺不在下眼睑42的内表面附近，则那些睑板腺可能没有出现在表面睑板照相图像40 中。例如，下眼睑42中的覆盖组织可阻挡IR光的反射或者降低来自患者下眼睑42中的某些 睑板腺的所反射IR光的信噪比。因此，期望找到对睑板腺进行成像的其他方法，其能够提供 增强成像并且改进图像中的睑板腺的信噪比。

在这点上，图5B是当眼睑向下翻动并且从患者下眼睑42的外表面来透照时图5A的 相同的患者下眼睑42的IR透照图像48。下面在本公开中更详细论述能够捕获和分析眼睑IR 透照图像，例如图5B中的眼睑IR透照图像48，的示范照明系统和方法。参考图5B，当IR透照 下眼睑42时，IR光通过下眼睑42的外表面指向眼睑的内表面43。IR光从睑板腺44朝下眼睑 42的外表面反射回来，使得IR透照图像48中的较暗或黑色区域指示下眼睑42中睑板腺44的 存在。IR透照图像48中的较明亮或白色区域指示下眼睑42中的非腺物质50。因此，IR透照图 像48是类似X射线的图像，其使睑板腺44在来自图5A的表面睑板照相图像40的反向光中显 现。与图5A中的表面睑板照相图像40相比，IR透照图像48可包括睑板腺44的更高对比度图 像，因而进一步并且更好地帮助医生或技工查看和分析患者的睑板腺44。

另外，下面将更详细论述，可通过将图5B中的IR透照图像48与图5A中的表面睑板 照相图像40相组合或相减，来取得图5A和图5B中患者下眼睑42中的睑板腺44的更高对比度 图像。下面更详细论述用于执行这个功能的眼睑照明系统和方法，但是其在图5C中示出。图 5C是图5A中的表面睑板照相图像40与图5B中的IR透照图像48的合成图像52(“所产生的组 合表面睑板照相和IR透照图像52”)，以便进一步改进所产生图像52中睑板腺44与非腺区域 46、50之间的对比度。如图5C所示，睑板腺44出现在较明亮或白色区域中，但是比出现在图 5A中的表面睑板照相图像40中的睑板腺44具有更高的对比度。因此，所产生组合表面睑板 照相和IR透照图像52还可帮助医生或技工分析睑板腺并且诊断可能状况作为结果、诸如干 眼。

图6A-6C示出示例睑板腺成像(MGI)装置54，其能够执行患者眼睑和其中睑板腺的 表面睑板照相和IR透照成像以捕获患者眼睑的表面睑板照相图像和IR透照图像，诸如以上 在图5A-5C所示。现在将更详细描述这个MGI装置54。

图6A示出MGI装置54的透视图。MGI装置54设计成促进患者眼睑和布置于其中的睑 板腺的成像，并且处理和分析图像以确定患者睑板腺的特性。在这点上，MGI装置54包括成 像装置和光源，下面将更详细描述。如图6A所示，MGI装置54一般由壳体56、显示监视器(“显 示器”)58和患者头部支承60来组成。壳体56可设计用于桌面放置。壳体56按照固定关系依 靠在基座62上。下面将更详细论述，壳体56容纳成像装置以及其他电子器件、硬件和软件， 以允许临床医生表面照明和透照患者眼睑，以捕获睑板腺的表面睑板照相和IR透照图像。 IR光源64(本文中又称作“IR照明器64”)也设置在壳体56中，以允许对患者眼睑的IR表面照 明和/或IR透照。

为了对患者眼睑进行成像，患者将他或她的头部放置在患者头部支承60中，并且 将其下巴搁置在腮托68上。腮托68能够调整成将患者眼睛和泪液膜与壳体56内部的IR光源 64对齐，下面将更详细论述。腮托68可设计成支持高达二(2)磅的重量，但是这不是限制因 素。当患者头部放置在患者头部支承60中时，透明窗口70允许壳体56内部的成像装置具有 到患者眼睑的清晰视线。MGI装置54设计成每次对一个眼睑进行成像，但是能够配置成在需 要时每次对患者的多于一个眼睑进行成像。

一般来说，显示器58能够为MGI装置54提供输入和输出装置。例如，用户界面能够 在显示器58上提供，以供临床医生与壳体56中设置的控制系统(其控制MGI装置54的操作) 进行交互，以操作MGI装置54。例如，用户界面能够允许临床医生控制成像定位、成像装置的 焦点以及用于捕获患者眼睑的图像的成像装置的其他设定。下面将更详细论述，控制系统 可包括通用微处理器或计算机，其中具有用于数据，包括患者眼睛和泪液膜的图像，的存储 的存储器。微处理器应当选择成提供充分处理速度来处理患者泪液膜的图像并且生成与泪 液膜有关的输出特性信息(例如，每20秒图像获取一分钟)。控制系统可控制光源和成像装 置的激活的同步以在被适当照明时捕获患者眼睑的图像。能够提供各种输入和输出端口以 及其他装置，包括但不限于用于成像装置的控制的操纵杆、USB端口、包括以太网通信的有 线和无线通信、键盘、鼠标、(一个或多个)喇叭、用于存储或传送患者数据的计算机存储器、 脚踏开关、语音激活控件等。电源设置在壳体56内部，以向其中要求电力的组件提供电力。 还可提供冷却系统，诸如风扇，以使MGI装置54冷却来免受其中热量生成组件的影响。

为了允许对患者眼睑和其中布置的睑板腺的人为诊断，患者眼睑的图像能够由 MGI装置54的壳体56中的成像装置来拍摄，并且在显示器58上显示，以供临床医生审查，下 面将更详细示出和描述。显示器58上显示的图像可以是由成像装置所拍摄的实时图像，或 者可以是存储器中储存的先前记录的图像。为了允许MGI装置54的不同定位以提供用于制 造的通用配置，显示器58能够绕基座62旋转。显示器58附连到绕基座62可旋转的所示监视 器臂71，如图6A和图6B所示。如果临床医生期望直接坐在患者对面，则显示器58能够在患者 头部支承60的对立面放置，如图6B所示。备选地，显示器58能够绕X轴向左或右旋转，以放置 成与患者头部支承60相邻。显示器58可以是触摸屏监视器，以允许临床医生或其他用户直 接经由显示器58的触摸对壳体56内部的控制系统提供输入和控制，以供MGI装置54的控制。 图6A和图6B所示的显示器58是15英寸(15")平板液晶显示器(LCD)。但是，可提供任何类型 或尺寸的显示器58，包括但不限于阴极射线管(CRT)、等离子体、LED、OLED、投影系统等。

图6B示出图6A的MGI装置54的侧视图，以便进一步示出患者眼睛80的眼睑的成像。 如其中所示，患者将其头部72放置在患者头部支承60中。更具体来说，患者将其前额74靠着 头枕76放置，头枕76作为患者头部支承60的一部分来提供。患者将其下巴78放置在腮托68 中。患者头部支承60设计成促进患者眼睑82与MGI装置54，具体来说是示出为设置在壳体56 中的成像装置84(和照明器)，的对齐。腮托68能够调整成更高或更低，以将患者眼睑82相对 MGI装置54移动。

如图6C所示，成像装置84用来对患者眼睑82进行成像，以确定患者睑板腺的特性。 如果执行IR成像，则成像装置84包括捕获IR光的能力，和/或从成像装置84中去除IR滤波器 以允许IR光的接收。具体来说，成像装置84用来在患者眼睑82由手持眼睑翻动装置102(如 图7所示)向下翻动并且由IR光源64A、64B照明时捕获来自眼睑82的所反射光和其他光，以 捕获表面睑板照相图像，诸如在以上作为示例所述的图5A中所示。如图7所示，并且下面将 更详细论述，眼睑翻动装置102配置并且成形为允许临床医生夹持和下翻(如果是下眼睑的 话)或上翻(如果是上眼睑的话)患者眼睑82，以暴露眼睑82的内表面以供表面睑板照相成 像。但是，如图8所示，以及在下面更详细论述，眼睑翻动装置102还具有双重目的。手持眼睑 翻动装置102还包含IR光源104，其能够控制成由MGI装置54通过接口电缆105来激活(在需 要时)，以从眼睑82的外表面到眼睑82的内表面107来透照患者的被翻动眼睑82。这样，成像 装置84还能够捕获眼睑82的IR透照图像，诸如在以上作为示例所述的图5B中所示。备选地， IR光源104能够控制成通过无线通信(例如控制电路)到眼睑翻动装置102。因此，MGI装置54 配置成促进采用照明器64A、64B对眼睑82的内表面107的表面IR照明以及采用眼睑翻动装 置102内置的IR光源104对眼睑82的IR透照，以促进成像装置84捕获眼睑82和布置于其中的 睑板腺的表面睑板照相和IR透照图像。

在MGI装置54中，成像装置84是电荷耦合器件(CCD)数字摄像机86，但是能够提供 许多类型的度量级照相装置或成像装置。CCD照相装置享有有效光采集、线性行为、冷却操 作和直接图像可用性的特性。线性成像装置是提供表示所捕获图像的输出信号(其与来自 所捕获图像的输入信号精确地成比例)的装置。因此，线性成像装置(例如伽马校正设置为 1.0或者没有伽马校正)的使用提供睑板腺的未失真图像，其然后能够被分析。这样，眼睑的 所产生图像无需在分析之前线性化，因而节省处理时间。伽马校正则能够添加到所捕获线 性图像，以供MGI装置54中的非线性显示器58上的人类可感知显示。

摄像机86能够产生患者眼睑82的无损照片图像。如图6C所示，摄像机86具有由射 线88与透镜焦距(其允许患者眼睑82被聚焦)之间的角度所限定的景深。摄像机86具有外部 触发支持，使得摄像机86能够由控制系统来控制，以对患者眼睑82进行成像。摄像机86包括 安装在壳体56中的透镜。在这个实施例中的摄像机86具有640×480像素的分辨率，并且能 够具有高达每秒六十(60)帧的帧率。摄像机86中采用的透镜系统将样本平面中的16×12 mm尺寸成像到摄像机86中的CCD检测器的工作区上。

继续参照图6C，照相装置定位系统90也设置在MGI装置54的壳体56中，以定位摄像 机86供对患者眼睑82的成像。照相装置定位系统90处于控制系统100的控制下。这样，临床 医生能够操纵摄像机86的位置，以使MGI装置54准备对患者眼睑82进行成像。照相装置定位 系统90允许临床医生和/或控制系统在不同患者眼睑82之间移动摄像机86，但是也能够设 计成将运动范围限定在所设计容差之内。照相装置定位系统90还允许对摄像机86位置的微 调。照相装置定位系统90包括附连到基座94的支架92。线性伺服或执行器96设置在照相装 置定位系统90中，并且连接在支架92与支承摄像机86的照相装置平台98之间，以允许摄像 机86沿垂直(即，Y轴)方向移动。

在MGI装置54的这个实施例中，照相装置定位系统90可以不允许摄像机86沿X轴或 Z轴移动(在图6C中或在其之外)，但是本发明并不如此受限。IR照明器64A、64B还相对照相 装置平台98是固定的，使得IR照明器64A、64B保持与摄像机86的固定几何关系。因此，当摄 像机86调整到患者眼睑82时，IR照明器64A、64B也在相同方面自动调整到患者眼睑82。这对 加强患者眼睑82的期望距离(d)和照明角(Φ)会是重要的，如图6C所示，以便以适当入射角 适当地捕获患者眼睑82的表面睑板照相和IR透照图像，因为MGI装置54可编程为假定某个 距离和某些入射角。

既然已描述MGI装置54的基本成像和照明功能，图9示出系统级简图，示出与根据 一个实施例设置在壳体56内部以捕获患者眼睑的图像并且处理那些图像的MGI装置54的控 制系统和其他内部组件有关的更多细节。如其中所示，提供控制系统100，其提供MGI装置54 的总体控制。控制系统100可由任何基于微处理器或计算机系统来提供。图9所示的控制系 统100在系统级简图中提供，但不一定暗示特定硬件组织和/或结构。如其中所示，控制系统 100包含若干系统。可提供照相装置设定系统106，其接受来自临床医生用户的照相装置设 定。示范照相装置设定108被示出，但是按照MGI装置54中设置的照相装置的类型和型号可 以是任何类型，本领域的普通技术人员很好地理解这一点。

照相装置设定108可按照照相装置驱动程序110来提供，照相装置驱动程序110然 后在MGI装置54的初始化时可加载到摄像机86中，以用于控制摄像机86的设定。设定和驱动 程序可提供给位于摄像机86内部的缓冲器112，以存储用于控制CCD114的设定，以供捕获 来自透镜116的眼图像信息。由透镜116和CCD114所捕获的眼图像提供给颜色转换功能 (de-Bayeringfunction)118，其包含用于来自CCD114的原始数据的后处理的算法，这是 众所周知的。眼图像然后提供给控制系统100中的视频或静止图像获取系统120，并且储存 在存储器、诸如随机存取存储器(RAM)122中。所储存的眼图像或信号表示则能够提供给预 处理系统124和后处理系统126，以便操纵眼图像，以分析其中与所成像的睑板腺有关的信 息。后处理眼睑图像和信息也可储存在大容量存储装置、诸如磁盘存储器128中，供以后检 索以及在显示器58上查看。

控制系统100还可包含可视化系统130，其向显示器58提供眼睑图像，以在显示器 58上按照人类可感知形式来显示。在显示之前，眼睑图像可在预处理视频功能132中经过预 处理。例如，如果眼睑图像由线性照相装置来提供，则可能必须添加非线性度(即，伽马校 正)，以便使眼图像在显示器58上正确显示。此外，对比度和饱和度显示设定134(其可经由 显示器58或者与显示器58通信的装置来控制)可由临床医生用户来提供，以控制显示器58 上显示的眼图像的可视化。显示器58还适配成显示与患者眼睑有关的分析结果信息136，下 面将更详细描述。控制系统100还可包含用户界面系统138，其驱动显示器58上的图形用户 界面(GUI)实用程序140来接收用户输入142。用户输入142能够包括MGI装置54的设定的任 一个，这些设定包括照相装置设定108、显示设定134、可视化系统130实现(enablement)和 视频获取系统120实现(标记为1-4)。GUI实用程序140可以仅由经授权人员可访问的，并且 用于校准或设定，一旦被配置和校准其在MGI装置54的正常操作期间通常不会被改变。

既然已描述MGI装置54，现在将描述眼睑翻动装置102的更多示范细节。在这点上， 图10是示范眼睑翻动装置102的示意图，眼睑翻动装置102能够与图6A-6C的MGI装置54配合 使用，以向下(对于底眼睑)或向上(对于上眼睑)翻动患者眼睑82，以促进使眼睑82的内表 面107(图8和图11所示)暴露于成像装置84的成像路径以捕获图像。如图10所示，眼睑翻动 装置102包括具有第一端152和第二端154的主体150。弯曲眼睑翻动端表面156设置在第一 端152。弯曲眼睑翻动端表面156配置成夹持和翻动眼睑，如图8所示。弯曲眼睑翻动端表面 156成形为包含意在模仿患者眼睑的曲率的半径，使得弯曲眼睑翻动端表面156将理想地沿 弯曲外表面相等地接触和夹持患者眼睑的外表面，以供均匀夹紧和翻动。

弯曲眼睑翻动端表面156本身可以是平面的，或者具有用于接触眼睑组织的凹面 或凸面半径。备选地，弯曲眼睑翻动端表面156还可包含一个或一系列肋条、凸纹、凸出或凹 陷，以用于提供眼睑组织表面上的夹紧表面。另外，弯曲眼睑翻动端表面156可由较低硬度 计、顺应或适应材料来构成，以便提供眼睑组织上的进一步牵引或夹紧表面。另外，端表面 材料本身能够按照有黏性、高摩擦力格式来提供，以进一步加强眼睑组织上的夹紧。

继续参照图10，在这个示例中，眼睑翻动装置102还包含设置在主体150中的光源 104。在这个示例中，光源104是IR光源。下面将更详细描述，光源104由MGI装置54中的控制 系统100来控制，以沿图10所示的弯曲眼睑翻动端表面156与眼睑82之间的路径来生成光。 本公开中稍后将更详细示出，眼睑翻动装置102的主体150包含延长槽158，其布置在弯曲睑 翻动端表面156中，以接收从光源104所发射的光，以形成光管。因此，当弯曲眼睑翻动端表 面156接触和夹持患者眼睑以翻转眼睑(如在图8中眼睑82中所示)时，延长槽158布置成与 眼睑82的外表面相邻，如图8和图10所示。这样，光管照明眼睑82的外表面160，如图10所示， 以透照眼睑。在这个示例中，由于光源104是IR光源，所以光管是透照眼睑82的IR光管。MGI 装置54的控制系统100则能够控制成像装置84来捕获患者眼睑82的内表面107的图像，以捕 获眼睑82和布置于其中的睑板腺的IR透照图像，如同作为示例的、图5B中的IR透照图像48。 MGI装置54的控制系统100能够直接或者无线连接到成像装置84。

继续参照图10，在眼睑翻动装置102的这个示例中，光源104由多个光源(其可以是 例如IR发光二极管(LED))来组成。在这个示例中，存在主体150中包含的三个IRLED(未示 出)。IRLED单独将IR光发射到三(3)个区域162(1)-162(3)中，以照明眼睑82的外表面160 的不同区域，以供均匀或者大体上均匀的照明。下面还将更详细论述，由于眼睑82的弯曲以 及单独眼睑中的组织厚度，控制系统100可以按不同方式改变不同IRLED之间的照明的强 度，使得均匀强度的光透照眼睑82。

既然已描述MGI装置54和睑翻动装置102，现在论述用于照明、透照和捕获患者眼 睑的表面和透照图像的MGI装置54的更多示范特征。

在患者的眼睑82由临床医生翻动并且MGI装置54被操作来照明患者眼睑并且对其 成像之前，可能期望聚焦MGI装置54的成像装置84(例如摄像机86)。这样，眼睑82的所捕获 图像将是焦点对准的。成像装置84可由临床医生手动聚焦，但是MGI装置54也可配置成对成 像装置84进行自动聚焦。在这点上，图12示出提供示范过程的流程图，该示范过程供MGI装 置54提供摄像机86的自动聚焦。在这点上，控制系统100能够指示摄像机86聚焦于患者眼睛 或者眼睛的其他结构上，以使摄像机86聚焦。在这点上，控制系统100能够控制成拍摄患者 眼睛的第一图像，以检测图像中的患者眼睛的瞳孔部分(框170)。例如，可使用检测图像中 的患者眼睛的瞳孔部分的任何技术。例如，控制系统100可配置成检测图像中的较暗彩色区 域，以检测瞳孔的位置。随后，控制系统100分析所捕获图像，以按照所捕获的第一图像中的 瞳孔的位置将摄像机86再定位成指向患者眼睛的瞳孔下面的区域(框172)。这是因为在这 个示例中，自动聚焦方法利用如下发现：患者的睫毛或者睫毛在眼睛上的阴影呈现高对比 度对象，其能够由摄像机86来成像并且由控制系统100在所产生图像中检测，这能够用来分 析摄像机86的焦点并且在需要时调整摄像机86的焦点。例如，患者的睫毛或者睫毛的阴影 能够出现在患者眼睛的所捕获图像中。注意，患者眼睛中的睫毛以高对比度出现。控制系统 100可以以如下假设将摄像机86再定位到瞳孔下面的固定距离：患者底睫毛的每个一般将 位于离其瞳孔的给定距离之内。

随后，继续参照图12，控制系统100将摄像机86的焦点调整到其焦点范围的开始 (框174)。控制系统100然后将摄像机86的焦点从当前焦点设定递增到下一个焦点增量(框 176)。控制系统100控制摄像机86来捕获患者眼睑82的另一个图像，其中摄像机86如上所述 再定位(框178)。当捕获图像时，图像由控制系统100连同摄像机86的焦点设定一起储存。控 制系统100确定摄像机86焦点设定是否处于其焦点范围的结束(框180)。如果不是的话，则 控制系统100重复进行上述框176和178中的步骤，以捕获患者眼睛的附加图像，其中摄像机 86保持定位在患者眼睛的瞳孔下面，如上所述，在摄像机86的焦距范围之内。一旦摄像机86 的焦点设定能够通过其焦点范围来调整，其中患者眼睛的图像按每一焦点设定被捕获和储 存，控制系统100能够分析所存储图像，以确定如何对摄像机86自动聚焦。

在这点上，继续参照图12，控制系统100分析在摄像机86的不同焦距所拍摄的、所 存储图像的每个，以确定哪一个图像具有最高对比度比率(框182)。具有最高对比度比率的 图像被认为是摄像机86与患者眼睛之间的最佳焦距。控制系统100可采用图像处理软件来 编程，如以下更详细论述，以确定将要用于与在摄像机86的不同焦距设定下捕获的其他所 捕获图像进行比较的图像的对比度比率。控制系统100能够查找这样的焦点设定（其用于使 摄像机86捕获具有最高对比度比率的图像）来用作使摄像机86用作捕获患者眼泪液膜的后 续图像来供分析的焦点设定。可选地，控制系统100能够补偿用来捕获具有最高对比度比率 的摄像机86的焦距设定，以获得用来对摄像机86自动聚焦的最终焦距设定。例如，控制系统 100可在自动聚焦过程完成(框186)之前，基于关于患者眼睛的睫毛与患者眼睛的眼睑82之 间存在距离的认知来补偿用来对摄像机198自动聚焦的焦点设定(框184)。例如，患者眼睛 的睫毛与患者眼睛的眼睑82之间的距离可假定为给定的已知距离。

如果期望MGI装置54捕获患者眼睑的透照图像，则MGI装置54的控制系统100能够 控制成执行透照图像捕获例程。在这点上，图13是示出图6A的MGI装置54执行患者眼睑的眼 睑透照成像的示范过程的流程图。在这点上，临床医生安置待检查患者，并且使用眼睑翻动 装置102来翻动待成像眼睑，以便使眼睑的内表面暴露于MGI装置54中的成像装置84的成像 路径。先前已描述并在以上示出了这个方面。通过使用眼睑翻动装置102来翻动患者眼睑， 临床医生启动MGI装置54进行透照并且捕获患者眼睑的IR透照图像、如同作为示例的图5B 中的IR透照图像48。作为响应，MGI装置54的控制系统100将手持眼睑翻动装置102中的IR光 源104的所有眼睑透照(LT)LED设置为标称种子值，以设置期望照明强度(框190)。控制系统 100然后指示成像装置84捕获患者眼睑的IR透照图像(框192)。在这个示例中，该过程包括 自动亮度调整过程。在这点上，在这个示例中，所捕获IR透照图像由控制系统100的处理系 统划分为三(3)段，以及在每段中计算图像的平均亮度。图像直方图可用来记录图像中的像 素的亮度，使得从所处理图像中排除最小亮度(即，最暗)像素/点的某个部分，以及同样地 还从所处理图像中排除最大亮度(即，最亮)像素/点的一部分(框194)。这个图像过程可确 保IR透照图像没有包含图像中的过饱和像素。控制系统100然后确定所产生的所处理IR透 照图像的平均亮度水平是否处于期望容差之内(判定196)。如果是的话，则所捕获IR透照图 像的处理完成(框198)，以及所产生的所处理IR透照图像能够被显示或者以其他方式由临 床医生来分析。

继续参照图13，但是，如果判定196中的平均亮度不在期望容差之内，则控制系统 100确定是否已达到用于基于不同IR光源104强度对患者眼睑进行IR成像的迭代限定(判定 200)。如果是的话，则该过程完成(框198)，其中所捕获和处理的最近IR透照图像将是用于 显示和/或分析的患者眼睑的IR透照图像。如果尚未达到基于不同IR光源104强度对患者眼 睑进行IR成像的迭代限定(判定200)，则控制系统100基于所测量平均亮度来确定新IR光源 104强度，以命令IR光源104(框202)。控制系统100然后在框192-196的过程的重复中向眼睑 翻动装置102中的IR光源104发送命令，以便以新设置的强度水平进行照明，以捕获患者眼 睑的另一IR透照图像(框192)。

图14A是在患者眼睑206采用图10的眼睑翻动装置102来翻动并且通过其中的IR光 源104进行IR照明的同时，由图6A的MGI装置54使用图13的过程所捕获的患者眼睑206的示 范IR透照图像204。如图14A所示，患者眼睑206中的睑板腺208在较暗区域中示出，而非腺物 质210在较明亮区域中示出。IR透照图像204提供类似X射线的图像中的睑板腺208与非腺物 质210之间的增强对比度，因为如所述，IR光由眼睑翻动装置102中的IR光源104指向患者眼 睑206的外表面。IR光从睑板腺208反射，并且经过非腺物质210。因此，IR光没有通过的较暗 区域显示睑板腺208的存在，因而提供睑板腺208的透照图像供显示和/或分析。

图14B是在患者眼睑214采用图10的眼睑翻动装置102来翻动并且通过其中的IR光 源104进行IR照明的同时，由图6A中的MGI装置54所捕获的另一个患者的眼睑214的另一个 IR透照图像212。在这个患者的眼睑214中，当睑板腺216存在时，眼睑214的若干区域包含其 中睑板腺缺失或受损的区域。IR透照图像212在高对比度图像中示出这种情况。因此，对于 这个患者，确定缺失睑板腺216的能力可说明该患者的缺乏或减少数量的脂质产生，而在图 14A的患者眼睑206中，所有睑板腺208均存在。因此，对于图14A中的患者眼睑206，如果存在 脂质产生的缺乏，则这能够基于IR透照图像204的查看和分析来确定为不是遗漏睑板腺的 结果。

如上所述，还可期望捕获患者眼睑的IR表面睑板照相图像，以供分析并且用于与 患者眼睑的IR透照图像相组合，以提供患者睑板腺的更高对比度图像。如上所述，通过IR表 面照明，MGI装置54配置成命令壳体56中存在的IR照明器64A、64(不是眼睑翻动装置102)来 照明患者的眼睑。这是因为患者眼睑的内表面被照明以用于IR表面睑板照相，与针对使用 眼睑翻动装置102中的IR光源104所进行的IR透照所提供的外表面相反。

在这点上，图15A和图15B是图6A中的MGI装置54生成睑板腺的所产生的组合表面 睑板照相/眼睑透照图像的示范过程的流程图。在这点上，通过使受控制的患者被定位在 MGI装置54中，并且患者的待成像眼睑采用眼睑翻动装置102来翻动，患者眼睑由成像装置 84来成像。如下面将更详细论述，MGI装置54可配置成使用眩光降低技术来捕获患者眼睑的 表面睑板照相图像，以降低或避免表面睑板照相图像中来自IR照明器64A、64B的眩光(框 220)。另外，如上所述，MGI装置54还配置成使用眼睑翻动装置102中的IR光源104来捕获患 者眼睑的IR透照图像，以透照患者眼睑(框222)。以上针对图13所述的自动亮度调整可作为 选项来采用。

继续参照图15A，随后，控制系统100处理患者眼睑的IR透照图像，以去除低于和高 于给定亮度阈值的像素(框224)。控制系统100然后能够对IR透照图像执行连通域(blob)分 析，以确定照明区域的位置(框226)。所照明区域可确定为具有存在的最大连通域的区域 (框226)。控制系统100然后能够从照明区域中提取这个感兴趣区域，并且丢弃图像的其余 部分(框226)。随后，控制系统100能够采用圆核对IR透照图像执行可选的腐蚀和膨胀功能 (框228)。随后，使用剩余/所产生IR透照图像作为掩模，控制系统100从表面睑板照相图像 中去除在IR透照图像中为黑色的任何像素，以增强表面睑板照相图像(框230)。IR透照图像 随后在与表面睑板照相图像相组合或相减之前由控制系统100来转化，使得图像兼容以与 在明亮或白色区域中示出的睑板腺相组合(框232)。Clahe增强还能够添加到表面睑板照相 图像(框234)和所转化的IR透照图像(框236)。

参照图17B，控制系统100随后能够将表面睑板照相图像的Clahe增强图像组合到 所转化IR透照图像中(框238)，反过来也是一样(框240)，以提供Clahe表面睑板照相和IR透 照图像。控制系统100随后能够对表面睑板照相和IR透照图像执行伽马增强(框242)。随后， 控制系统100能够使用来自独立表面睑板照相和IR透照图像的每个的贡献(例如50%)将表 面睑板照相和IR透照图像组合到所产生的组合表面睑板照相/IR透照图像(框244)中。控制 系统100随后能够对组合表面睑板照相/IR透照图像执行图像直方图(框246)，以对组合表 面睑板照相/IR透照图像执行对比度伸展(框248)，以及该过程结束(框250)。

所产生的组合表面睑板照相/IR透照图像随后能够作为包含患者眼睑中的睑板腺 的高对比度图像的图像来被显示或分析。这在图16C中示出。图16C是由图16A的患者眼睑 214的表面睑板照相图像254和图16B的患者眼睑214的先前所述的IR透照图像212所产生的 组合表面睑板照相/IR透照图像252。注意到与图16A的表面睑板照相图像254中的相同睑板 腺216的对应图像相比，组合表面睑板照相/IR透照图像252中的睑板腺216的更高对比度图 像。图17A和图17B示出表面睑板照相图像254和IR透照图像212，其分别在显示器58上显示 以供临床医生分析、以及由MGI装置54对患者眼睑所执行的表面睑板照相和IR透照所产生。 图17C示出组合表面睑板照相/IR透照图像252，其在MGI装置54的显示器58上显示以供临床 医生分析、以及由控制系统100使用上述示范IR照明、IR成像和图像处理过程所生成。

如以上关于图15A中框220所述，可能期望降低MGI装置54所捕获的表面睑板照相 图像中的眩光。因为MGI装置54中的IR照明器64A、64B配置成照明患者眼睑的内表面以及表 面被成像，所以从IR照明器64A、64B所发射的IR光的反射由成像装置84来接收和捕获。这对 上述IR透照图像不成问题，因为眼睑翻动装置102中的IR光源104从眼睑的外表面来透照眼 睑，然而成像装置从眼睑的内表面来捕获IR透照图像。因此，由眼睑翻动装置102中的IR光 源104所发射的IR光的反射没有由成像装置84在IR透照图像中捕获。

在这点上，图18是可在表面睑板照相期间用于MGI装置54中以降低或避免来自IR 光的眩光的、防眩光或眩光降低技术的示意图，其中IR光从IR照明器64A、64B所反射并且由 成像装置84所捕获。在这点上，MGI装置54这样配置使得控制系统100首先指示第一IR照明 器64A将第一角度A1的第一IR光259A发射到眼睑262的内部分的第一角端260A，同时指示第 二IR照明器64B不将与第一角度A1相对的第二角度B1的、第二IR光259B指向眼睑262的内部 分。眼睑262的第一表面睑板照相图像264A随后由成像装置84来捕获。然后，控制系统100指 示第二IR照明器64B将与第一角度A1相对的第二角度B1的、第二IR光259B发射到眼睑262的 内部分的第二角端260B，指示第一照明器64A不将第一角度A1的第一IR光259A指向眼睑262 的内部分。眼睑262的第二表面睑板照相图像264B随后由成像装置84来捕获。控制系统100 然后将第一表面睑板照相图像264A的第二角端266B与第二表面睑板照相图像264B的第一 角端266A相组合，以产生具有降低眩光的所产生表面睑板照相图像264。眩光的降低来自如 下事实：第一表面睑板照相图像264A的第二角端266B仅包括第一表面睑板照相图像264A的 一半(其没有包括来自所反射第一IR光259A（来自第一IR照明器64A）的眩光)，以及第二表 面睑板照相图像264A的第一角端266A仅包括第二表面睑板照相图像264B的一半(其没有包 括来自所反射第二IR光259B的眩光)。

既然已描述示范IR透照成像和IR表面睑板照相成像，现在描述图19-22，以提供关 于上述眼睑翻动装置102的附加示范信息。在这点上，图19是眼睑翻动装置102的简图，示出 用于夹持弯曲眼睑以供眼睑翻动的眼睑翻动端表面156的弯曲。如其中所示，眼睑翻动端表 面156的半径R成形为尝试模仿当眼睑从患者眼睛外转时眼睑的平均曲率。目标是在眼睑翻 动端表面156接触眼睑的外表面时，使眼睑翻动端表面156上的每一点同时接触眼睑的外表 面。这样，眼睑翻动端表面156能够夹持眼睑，以便沿眼睑的外表面相等地或者大体上相等 地翻动眼睑。

备选地，弯曲眼睑翻动端表面156本身可以是平面的，或者具有用于接触眼睑组织 的凹面或凸面半径。备选地，弯曲眼睑翻动端表面156还可包含一个或一系列肋条、凸纹、凸 出或凹陷，以用于提供眼睑组织表面上的夹紧表面。另外，弯曲眼睑翻动端表面156可由较 低硬度计、顺应或适应材料来构成，以便提供眼睑组织上的进一步牵引或夹紧表面。另外， 端表面材料本身能够按照有黏性、高摩擦力格式来提供，以便进一步加强眼睑组织上的夹 紧。

图20示出图19中的眼睑翻动装置102的侧透视图，以示出光管。如先前所述，光源 布置在眼睑翻动装置102的主体150内部。延长槽158示出为布置在主体150的第一端152。布 置在主体150中的光源104配置成将发射光270指向延长槽158，以形成光管272。这样，当弯 曲眼睑翻动端表面156靠着眼睑的外表面来布置以翻动眼睑时，光管272如上所述来透照眼 睑。作为示例，布置在眼睑翻动装置102的主体150中的光源104可以是IR光源或者可见光谱 光源。光源104可由如上所述的一个或多个LED来组成，其中每个LED是MGI装置54的控制系 统100单独可控的。控制电路274可设置在眼睑翻动装置102中，以通过接口电缆105与控制 系统100进行连接。控制电路274配置成控制光源104的激活和停用，并且控制单独LED或包 括光源104的其他光源的强度。例如，光源104可由下列来组成：中心发射器104(2)，具有沿 延长槽158的中心部分的光路；第一端发射器104(1)，布置成与延长槽158的第一端276A相 邻；以及第二端发射器104(3)，布置成与延长槽158的第二端276B相邻。控制电路274配置成 单独控制发射器104(1)-104(3)的每个，以控制每个的照明强度，如先前所述。控制电路274 还可包括通信接口，其配置成接收控制信号以供通过接口电缆105或者通过无线通信来控 制IR光源104。

如上所述，眼睑翻动装置102中的光源104可以是IR光源或者可见光谱光源。可能 期望使用可见光谱光源来透照患者的眼睑。在这点上，图21是备选睑翻动装置102'的示意 图，其包括布置在第一端152'并且通过眼睑翻动装置102'的延长槽158'进行照明的可见光 谱光管272'。可见光谱光管272'配置成在眼睑翻动装置102'的弯曲眼睑翻动端表面156'与 患者眼睑接合以翻动眼睑时对患者眼睑进行可见光眼睑透照。图22是图22的眼睑翻动装置 102'对采用眼睑翻动装置102'来下翻的患者眼睑进行可见光透照的简图。图6A中的MGI装 置54可配置成在采用图21和图22的眼睑翻动装置102'时捕获患者眼睑278的可见光谱透照 图像。

涉及患者眼睑的透照的上述实施例涉及将光源从眼睑的外表面指向眼睑的内表 面。对患者眼睑的内表面进行成像，以得到患者眼睑中的睑板腺的眼睑透照图像。因此，为 了暴露患者眼睑的内表面以进行成像，而且还能够将光源指向患者眼睑的外表面，眼睑采 用包含光源的眼睑翻动装置向下翻动。但是，可能期望发现透照患者眼睑的备选方法，其不 要求眼睑翻动或者以其他方式反转或扭折眼睑。

在这点上，图23是布置或安装在患者眼睛284的角膜282上的镜像巩膜透镜280的 示意图。镜像巩膜透镜280安装在角膜282上，像隐形眼镜一样。镜像巩膜透镜280配置成照 明患者眼睑285的内表面287，而无需眼睑翻动以对患者眼睑285进行眼睑透照。在这点上， 镜像巩膜透镜280的最外或外表面286具有布置在眼罩298(又参见图24)上的镜像表面288 (一个反射镜或一系列反射镜)，以查看或照明患者眼睑285的内部分。这样，患者眼睑285能 够在无需眼睑翻动或扭折的情况下被透照，因为患者眼睑285以其自然状态布置在镜像巩 膜透镜280的外表面286之上。

继续参照图23，为了从内表面287来透照患者眼睑285，来自外部光源的光292被指 向患者眼睑285的外表面295。例如，光源可来自图6A中的MGI装置54。光292经过患者眼睑 285，并且从镜像表面288朝布置在眼罩298中的照相装置294反射，以捕获患者眼睑285的透 照图像。在这点上，照相装置294布置在平台300中，当眼罩298布置在患者角膜282上时，平 台300从眼罩298延伸。照相装置294经由布置在平台300中的电缆296在通信上与系统，诸如 MGI装置54中的控制系统100，耦合，以接收和处理患者眼睑285以及其中包含的睑板腺的透 照图像。图25A-25C示出不同视野的镜像巩膜透镜280。如其中所示，眼罩298布置在平台300 的端部。镜像表面288布置在眼罩298上。电气接口302布置在平台300的一端304，以允许电 力信号和图像信号在照相装置294A、294B(图23)与控制系统，诸如图6A的MGI装置54中的控 制系统，之间被传递。