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6分钟内可检测儿童弱视程度

发布时间:2019-12-08 23:40:07 点击量:

  针对婴幼儿弱视早期筛查难题,西安交大一个团队研发的“婴幼儿弱视脑检测仪”能在几分钟内轻松检测儿童的弱视程度。前不久,在2019年国际红点概念设计奖颁奖典礼上,“婴幼儿弱视脑检测仪”从全球48个国家的4218件参赛作品中脱颖而出,获得评审组20余位设计界大师的一致青睐,最终夺魁。这也是西安交大首次获得国际红点设计奖。

  国际红点设计奖是国际公认的全球工业设计顶级奖项,素有“设计界奥斯卡”之称。“婴幼儿弱视脑检测仪”由西安交大机械工程学院医工交叉研究所徐光华教授、李晓玲副教授带领几名研究生经过两年多的研究攻关与设计创作完成。

  “目前的儿童弱视要通过视力检查、眼位检查、立体视检查、屈光度检查等多个步骤才能确诊,流程繁琐、耗时耗力。”徐光华教授介绍,“婴幼儿弱视脑检测仪”由眼动仪、虚拟现实眼镜、EEG(脑电信号)记录平台以及数据分析和管理系统四个集成组件组成,可在6分钟内轻松检测儿童的弱视程度。一方面解决了婴幼儿弱视早期筛查困难的问题,另一方面极大地简化了诊疗流程,其中的核心技术“脑机接口”可推广至其他医学领域。

  好作品绝非朝夕之功。30年来,对运行中的设备进行故障诊断及信号处理一直是徐光华教授的专长。2003年左右,传统机械故障诊断学科进入方向转型期,“智能检测与脑控交互”团队在徐光华教授的带领下成立,主攻非侵入式信号采集。经历了几百次的试验,无数次的编程、调试,该团队在十多年科研历程中终于孕育出了一套行之有效的脑机控制流程。

  尽管如此,该团队在研发“婴幼儿弱视脑检测”时还是面临了艰巨挑战。弱视是指在眼部无器质性病变的情况下,矫正视力低于正常视力值的情况。据徐光华教授介绍,弱视的形成多可归因于知觉、运动、传导及视中枢等未能接受适宜的视刺激,使视觉发育受到影响而发生的视觉功能减退的状态。因此,单单依靠“眼部病变检测”并不能达到识别弱视的要求,需要通过对大脑皮层中枢神经的检测才能确诊。而婴幼儿由于其年龄特征,不可避免地存在语言性交流困难、行为性引导困难等问题。

  经过两年多的摸索与实践,徐光华教授团队在原有的脑机检测设备中又加入了虚拟现实眼镜,既可以实现弱视检测的双眼分视效果,又可与虚拟现实多源信息相融合,从而实现了检测过程的有效性。

  竞逐“红点奖”,单凭过硬的技术是远远不够的。团队成员郑小伟博士表示,李晓玲副教授负责的工业设计部分也是整个作品的亮点,其流畅、简洁的外形为使用者提供了更为舒适的人机交互体验,也是红点设计奖评审专家所关注的重点内容。“可以说,我们的作品获奖是多学科交叉孕育出的成果。”郑小伟说。

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