近视是一种常见的视力问题,患者能清楚看清近处的物体,但看远处的物体却模糊不清 [29]。近视是由于眼球形状导致光线弯曲(折射)不正确,使图像聚焦在视网膜前方而不是视网膜上 [29]。一般来说,低度近视小于 3.0 屈光度(<-3.0 D),中度近视小于 6.0 屈光度(-3.0 D 至 -6.0 D),高度近视通常大于 6.0 屈光度(>-6.0 D)。近视是全世界最常见的眼部问题之一。例如,中国约有 6 亿居民患有近视 [53],美国有 4% 的人口患有高度近视 [41]。对于非近视人群来说,通常很难体会不同程度的近视,因此,很难感受到近视患者的痛苦和不适[4]。我们认为,缺乏对近视人群的同理心可能会导致在为近视人群设计产品时考虑不周,并无意中造成可访问性问题。最近,虚拟现实(VR)游戏作为一种以非评判性但引人入胜和有趣的方式培养同理心的媒介显示出巨大的潜力[39]。VR 可以为玩家提供具象的第一人称视角,通过使用虚拟环境来体验不同严重程度的近视[2]。与手机或显示器上的传统显示不同,VR 为用户提供了深度体验,在这种不存在的场景中带来最多的基于视觉而非触觉的反馈[26],这对患者体验的同理心有益,有利于情景模拟和沉浸式体验。
随着计算机技术、大数据采集和成像方法的不断发展,人工智能(AI)在医疗领域的应用范围不断扩大,机器学习和深度学习在眼科疾病诊疗中的应用越来越广泛。近视作为视力损害的主要原因之一,全球患病率较高,早期筛查或诊断近视,结合其他有效的治疗干预措施,对维持患者的视觉功能和生活质量至关重要。通过眼底照相、光学相干断层扫描和裂隙灯图像的训练,以及通过远程医疗提供的平台,AI在近视的检测、诊断、进展预测和治疗方面显示出巨大的应用潜力。此外,基于其他形式数据的AI模型和可穿戴设备在近视患者的行为干预中也表现良好。不可否认,AI在近视的实际应用中仍存在一些挑战,例如数据集的标准化、用户的接受态度以及伦理、法律和监管问题。本文综述了AI在近视领域的临床应用现状、潜在挑战及未来方向,并提出建立AI融合的远程医疗平台将成为后疫情时期近视管理的新方向。
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通过使光精确地关注视网膜,眼睛的轴向长度对于正常的视觉功能至关重要。成人眼睛的平均轴向长度为23.5毫米,但是调节眼轴向长度的分子机制仍然很少理解。欠发达会导致微疗法(定义为在妊娠前期的1岁或小于21毫米的轴向长度小于19毫米的小眼睛)。然而,持续的过度生长会导致轴向高近视(轴向长度为26.5 mm或以上)。这两种情况均显示出与全球明显的视觉发病率相关的高遗传和表型异质性。超过90个基因可以促进微观心脏病,几百个基因与近视相关,但诊断率较低。至关重要的是,仅发现了眼睛大小规范的遗传途径,直到现在才发现,有证据表明共享分子途径调节眼睛下或过度生长。提高我们对轴向长度终止的机械理解将有助于更好地告知我们微观粒细胞和近视的基因型 - 表型相关性,剖析近视中的基因 - 环境相互作用,并发展出可能影响整体眼睛增长的产后疗法。
而且获取过程也很耗时。此外,这种方法需要购买 3D 数字化仪,这也相对昂贵(成本约 3000 英镑)。相比之下,摄影测量方法是一种低成本的空间配准解决方案,因为它们可以通过一部智能手机轻松实现。8 摄影测量从不同角度对佩戴 fNIRS 设备的受试者拍摄多张照片。使用专业软件(例如 Metashape 10 )将获取的 2D 照片转换为 3D 模型(点云或网格)。该软件分析照片中的视觉特征,首先估计与每张图像相关联的相机的位置。通过比较图像并识别共同的点和特征,摄影测量软件可以重建物体的 3D 表示(在我们的例子中是受试者的头部)。通过检查生成的 3D 点云或网格,可以确定光极相对于受试者颅骨标志的位置。然而,这个过程在计算上是昂贵的并且耗时的,因此它通常在实验之后进行,并且通常需要使用标准计算资源花费数小时。如果生成的 3D 模型不足以捕获所有光极的所有位置信息,则无法回忆起这些信息,因为对受试者的实验早已结束。除了上面概述的挑战之外,如果受试者是婴儿,由于他们几乎不断运动,EM 跟踪和传统摄影测量方法通常都不切实际。鉴于头部实际上是一个刚性物体,理论上婴儿受试者的运动不应妨碍有效的摄影测量。然而,在婴儿移动的情况下,传统的摄影测量方法面临着重大挑战。次优的照明条件,例如不均匀的照明或投射在婴儿脸上的阴影,会影响所获取图像的质量和清晰度。此外,当受试者处于运动状态时,有必要在生成的 2D 图像中遮蔽背景以隔离婴儿的头部。这些因素共同使得单相机摄影测量法在捕捉运动婴儿的准确可靠的 3D 头部模型方面面临极大挑战。最近,一种使用智能手机的结构照明深度相机获取拍摄对象 3D 头部模型的方法被实现用于空间配准。11结构照明深度相机的工作原理是将特定的光图案投射到视野中,并分析这些图案如何因被拍摄物体的形状而变形。深度相机可以使用这些信息来计算物体表面上每个点与相机的距离,从而生成物体的精确 3D 表示。与用于 fNIRS 配准的摄影测量法相比,结构化照明提供的直接获取的 3D 深度信息省去了将 2D 图像转换为 3D 模型所需的时间,从而允许用户在实验期间调整扫描过程,以确保模型覆盖扫描中的所有光极位置并具有足够的质量。此外,通过直接获取量化的深度信息,结构化照明方法可能比传统摄影测量法更准确、更可靠。虽然这种直接 3D 扫描方法不需要拍摄对象严格保持静止,但过度移动会影响扫描图像的质量。一次采集即可获取运动婴儿头部的完整 3D 模型通常是不可能的。因此,当将智能手机 3D 扫描方法应用于婴儿时,用户仍然需要从不同角度拍摄多张快照以生成部分 3D 表面,然后将它们拼接在一起形成完整的全头 3D 模型。虽然所需快照的数量远低于精确摄影测量所需的二维图像的数量,但这仍然会导致更长的采集时间、降低精度并无法获得即时结果。
摘要 — 随着传感器变得越来越复杂和普遍,它们也呈现出了自身的成本效益和时效性问题。选择能够以最低成本、最及时、最高效的方式提供最多信息的传感器集变得越来越重要。两种典型的传感器选择问题出现在广泛的应用中。第一种类型涉及选择在预算限制内提供最大信息增益的传感器集。另一种类型涉及选择优化信息增益和成本之间权衡的传感器集。不幸的是,由于传感器子集的指数搜索空间,两者都需要大量计算。本文提出了有效的传感器选择算法来解决这两个传感器选择问题。用贝叶斯网络建模传感器与传感器旨在评估的假设之间的关系,并通过互信息评估传感器相对于假设的信息增益(收益)。我们首先证明互信息在放松条件下是一个子模函数,这为所提出的算法提供了理论支持。对于预算限制情况,我们引入了一种贪婪算法,该算法具有一个常数因子 (1 − 1 /e),可保证最佳性能。提出了一种分区程序,通过高效计算互信息以及减少搜索空间来提高算法的计算效率。F
摘要 — 随着传感器变得越来越复杂和普遍,它们也呈现出了自身的成本效益和时效性问题。选择能够以最低成本、最及时、最高效的方式提供最多信息的传感器集变得越来越重要。两种典型的传感器选择问题出现在广泛的应用中。第一种类型涉及选择在预算限制内提供最大信息增益的传感器集。另一种类型涉及选择优化信息增益和成本之间权衡的传感器集。不幸的是,由于传感器子集的指数搜索空间,两者都需要大量计算。本文提出了有效的传感器选择算法来解决这两个传感器选择问题。用贝叶斯网络建模传感器与传感器旨在评估的假设之间的关系,并通过互信息评估传感器相对于假设的信息增益(收益)。我们首先证明互信息在放松条件下是一个子模函数,这为所提出的算法提供了理论支持。对于预算限制情况,我们引入了一种贪婪算法,该算法具有一个常数因子 (1 − 1 /e),可保证最佳性能。提出了一种分区程序,通过高效计算互信息以及减少搜索空间来提高算法的计算效率。F
简介如果您不愿意阅读英语,请寻求帮助。这张传单是关于近视儿童(例如“ my-owe-pee-uh”)。这也被称为短眼或近视。请询问验光师(Optician),矫形者或眼科医生(眼科医生),如果您不了解某些内容,或者您是否有更多问题。请参阅其他传单,以获取有关远视的信息(长视性),有关“懒惰之眼”(弱视)的信息以及有关儿童眼镜(眼镜)的信息。此传单没有讨论有关近视的所有内容。什么是近视?是什么使眼睛近视(短视)?眼睛就像相机。视网膜是眼睛背面的一层细胞,例如摄像机背面的膜或传感器。要使一个人清楚地看到一个物体,必须将其光的光集中在视网膜上。眼睛有两个镜头,可以将传入的光聚焦。第一个镜头是角膜(“眼睛的前窗”)。第二个镜头(称为“结晶镜”)在眼睛内部。眼睛内部的肌肉可以改变晶体镜头的聚焦强度,例如,集中在近距物体上。在成年人中,当这种聚焦的肌肉放松时,理想情况下应将来自遥远物体的光集中在视网膜上。在儿童中,焦点通常稍微稍微落后于视网膜,但通常情况下,聚焦肌肉可以轻松地将注意力集中在视网膜上。如果光聚焦在视网膜前面,则眼睛有近视(请参见下图)。近视对孩子有何影响?近视可能是由于眼睛的镜头太强壮或眼睛太长。(远视或长镜是相反的。)近视的孩子对遥远的物体没有明确的看法。近视越多,距离视觉的模糊就越多,并且校正眼镜所需要的越强。近视的数量是在双膜中测量的。一个近视的一个局限器通常意味着一个没有眼镜的人只能在标准眼测(Snellen)图表的一半读取。在英国,多达3个二元格被视为“低近视”,超过6个屈光度为“高近视”。