眼睛是人類(lèi)心靈的窗口，通過(guò)眼睛可以看到他們的“靈魂”，或者至少可以看到中風(fēng)或糖尿病的跡象。通過(guò)觀察眼睛中的血管，醫(yī)生可以了解一個(gè)人的健康狀況。這可以通過(guò)眼底造影來(lái)實(shí)現(xiàn)，眼底造影已經(jīng)存在了近兩個(gè)世紀(jì)，已經(jīng)成為眼科醫(yī)生的標(biāo)準(zhǔn)成像工具。但是，對(duì)于很多人，特別是窮人來(lái)說(shuō)，動(dòng)不動(dòng)去診所并不現(xiàn)實(shí)。

據(jù)麥姆斯咨詢報(bào)道，日本奈良科學(xué)技術(shù)研究院（Nara Institute of Science and Technology，NAIST）的研究人員與東京大學(xué)（University of Tokyo）的科學(xué)家合作，設(shè)計(jì)出了一款小到足以適配智能手機(jī)的新型眼底照相機(jī)，或能解決此類(lèi)問(wèn)題。該研究本月在2018年VLSI技術(shù)與電路專(zhuān)題討論會(huì)上進(jìn)行了介紹。

NAIST教授Jun Ohta正在研究光子學(xué)材料和眼睛生物醫(yī)療治療之間的接口。

“我們正在研究生物醫(yī)療應(yīng)用的光子學(xué)器件，目標(biāo)之一是恢復(fù)視力的視網(wǎng)膜假體。我們?cè)谘芯扛哽`敏的圖像傳感器，用于眼睛的診斷?！彼f(shuō)。

對(duì)于眼底造影，相機(jī)必須對(duì)準(zhǔn)通過(guò)視網(wǎng)膜到達(dá)眼球背面的光路。然而眼睛總是在規(guī)則的快速運(yùn)動(dòng)，光路不斷在變化。為了解決這個(gè)問(wèn)題，新設(shè)計(jì)的相機(jī)的成像速度達(dá)到了1000張/秒。

眼底造影的另一項(xiàng)挑戰(zhàn)，是相機(jī)探測(cè)到的光的波長(zhǎng)。為了獲得清晰的眼底成像，必須要通過(guò)瞳孔將一束強(qiáng)烈的紅光射入眼睛，因?yàn)檠劬?nèi)部是完全黑暗的。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，研究人員改進(jìn)了CMOS相機(jī)。其相機(jī)采用了微電子技術(shù)通過(guò)利用三種非可見(jiàn)光或近紅外光來(lái)獲取彩色圖像。這種新的相機(jī)模型基于一種微型化的傳感器而開(kāi)發(fā)，整合了三個(gè)近紅外濾光片。這些濾光片可以捕獲紅色、綠色和藍(lán)色三種信號(hào)光，以在使用相機(jī)無(wú)法感知的近紅外光時(shí)生成眼睛的彩色圖像。

重要的是，這款模組的尺寸僅為2.3平方毫米，小到足以安裝在智能手機(jī)上，并且無(wú)需考慮功耗問(wèn)題，就能由用戶自己拍攝細(xì)節(jié)豐富的眼底成像。Ohta設(shè)想未來(lái)患者能夠僅利用他們口袋里的智能手機(jī)就能完成診斷。

“人們可以自己拍攝眼底圖像，并從眼底圖像中了解自己的健康狀況，這為使用眼底圖像實(shí)現(xiàn)的個(gè)人醫(yī)療保健創(chuàng)造了可能。此外，他們還可以將這些眼底圖像發(fā)送給醫(yī)生。對(duì)于像日本這樣的國(guó)家來(lái)說(shuō)，拜訪眼科醫(yī)生并不困難。但在許多國(guó)家，這確實(shí)是一個(gè)優(yōu)勢(shì)。我希望看到我們的技術(shù)在全球范圍內(nèi)改善人們的健康狀況。”他說(shuō)。