PupilMetrics Research 学院

概述与设置

应用简介

PupilMetrics Research 拍摄双眼，并以虹膜为参照测量静态瞳孔：瞳孔虹膜比（P/I）、瞳孔的形状与位置、收缩环（ANW），以及瞳孔缘本身的形状。单独的 PLR 模式会记录瞳孔对闪光的反应。每项结果都保存在设备上，以便下次就诊时与本次比较。

它是一款面向从业者的研究与教学工具。它不是医疗器械，没有 FDA 许可、CE 标志或同等认证，它给出的任何内容都不是诊断。数字由你解读，临床决定由你作出。

许可

在许可证界面点击开始免费试用，或粘贴密钥后点击激活许可证。激活时会连接一次 licenses.cnri.edu，把密钥绑定到这台电脑，之后应用可离线运行。失败的拍摄不计入 20 次试用分析。在 iOS 上通过应用内购买，而不是使用密钥。

扫描流程

患者表单要求填写姓名、年龄和性别。主诉和机构名称为选填，机构名称会在会话之间保留。请仔细填写年龄：它决定瞳孔与哪个年龄段比较，在 PLR 中还决定参考范围。

桌面快捷键

标题栏中的设置图标在每个界面都可用，其中包括机构名称、语言（20 种区域设置）以及相机和 PDF 选项。

拍出可用的图像

几乎每个可疑的结果都能追溯到图像。模糊的拍摄不会产生缺失的数字，而是产生一个看似可靠却错误的数字，这更糟。拍摄时多花两分钟，就能避免去解读一个测到反光、睫毛或错误圆圈的数值。

拍摄顺序

应用先拍右眼（OD），再拍左眼（OS）。分析需要两只眼睛。

相机来源

在相机模式选择中为每只眼睛选择来源。

质量关口

每一帧同时按五项标准检查。未通过的图像不会进入分析。

红色 至少有一项标准未通过，实时提示会指出是哪一项。琥珀色 处于临界：稍作调整即可。绿色 全部标准通过，自动拍照。拍摄后，在包括手动在内的所有模式下，都会另行运行一次“不是眼睛”检查。

照明、构图、稳定

• 照明。柔和均匀。虹膜镜自带的 LED 环最理想。额外的灯会在角膜上增加反光。
• 构图。让虹膜至少占画面宽度的一半，并居中。靠近画面边缘的瞳孔会直接降低偏心的准确度。
• 距离。使用 Dino-Lite 时距眼睛约 2–3 cm。调整到瞳孔缘清晰为止，因为分区所见和 P/I 比都是从这条边缘测量的。
• 稳定。托稳手或设备，并请患者注视远处一点。关口会自动拒绝眨眼的画面。

在 Windows 上，首次连接 Dino-Lite 之前请先安装 DNVideoX 驱动。设置中的传感器全分辨率从下次打开相机起，按相机的最大分辨率拍摄（Dino-Lite Premier 上为 1280×1024）。

瞳孔附近的反光

当反光与瞳孔缘的距离小于瞳孔半径的 20% 时，应用会在结果卡片、PDF 和保存的扫描中显示警告。分析照常进行，也不会隐瞒任何内容，但该眼的边缘所见可能是光造成的，而不是虹膜本身。警告标出的是有风险的图像，并不能捕捉到每一张受影响的图像。

手机与导入的照片

竖着拿手机，让眼睛充满画面。包括导入在内的每条拍摄路径，最后都有一步4:3 裁剪。对导入的照片来说，这比看上去更重要：检测器在画面宽度的固定比例处寻找虹膜边缘，所以伸直手臂拍的、中间只有一个小虹膜的照片，会让这条边缘落在搜索范围之外。围绕眼睛裁剪能把它拉回范围内，放大图像则不行，因为比例没有变。双眼可以一次导入：应用会先要右眼，再要左眼。

读懂静态测量

两条流程，出于刻意

每张图像都要经过两项独立分析。经典计算机视觉流程在全分辨率像素上找出瞳孔和虹膜的边界。ML 模型看的是以虹膜为中心的 224×224 裁切图，只预测 P/I 比，并经过校准的线性拟合（R² = 0.856）。结果卡片会注明你正在看的 P/I 来自两者中的哪一个。两者不一致时，置信度随之下降，而这种不一致本身就是有用的信息。

P/I 比（瞳孔 ÷ 虹膜 × 100）

毫米数值是换算结果

应用测量的是一个比值。图像中没有尺度参照，所以应用无法直接测出毫米。每个毫米数值都是比值乘以假定的虹膜直径：成人和青少年为 12.0 mm，幼儿更小。实际成人虹膜约为 10.2 至 13.0 mm。请把毫米这一列看作让区间可以比较的约定，把比值看作真正的测量。

瞳孔会随年龄变小，所以结果还会与年龄段比较：

婴儿使用更小的假定虹膜来测量，因为新生儿的虹膜约为 10 mm，而不是 12 mm。若使用成人数值，每个婴儿的瞳孔都会大出约 20%，正常婴儿也会被报告为高于其区间。

分区所见：扁平化与外凸

瞳孔缘会逐区与其自身的中位半径比较。扁平化表示该分区的边缘被向内拉。外凸表示边缘向外隆起。每只眼每种最多报告四处。

每条所见先写明分区、时钟方位范围和偏差，再写该分区对应的关联，顺序就是这样：测量在解释之前。这些关联是源自历史文献、基于研究的理论框架。外凸是边缘上测得的偏差，它意味着什么则是假说。

收缩环（ANW）比

两眼 ANW 比之差在 10% 以内视为正常。当一只眼为痉挛型、另一只为弛缓型时，应用会标记功能性受挫模式。

形状、位置与对称性

瞳孔不等大按换算后的毫米差分级：以百分点计的 P/I 差 × 12.0 mm ÷ 100。它只比较同类数据。如果一只眼的 P/I 来自 ML 模型、另一只来自经典流程，比较时两眼都使用经典值，因为混合的一对测到的是两种方法之间的差距，而不是两个瞳孔之间的差距。

混合置信度与等级

一个分数综合了拍摄质量（20%）、经典置信度（35%）、ML 合理性（20%）以及两个 P/I 值的一致程度（25%）。等级由它决定：A 从 85% 起，B 从 70% 起，C 从 55% 起，低于此为 D。三个上限防止良好的平均值掩盖薄弱环节：经典检测较弱时分数上限为 40%，拍摄质量差时为 50%，两个 P/I 值严重不一致时为 35%。

瞳孔对光反射

静态图像只显示某一瞬间的瞳孔。对光反射显示瞳孔如何反应：多快开始收缩、收缩多少、多快，以及多快恢复。PLR 结果显示在专门的界面和历史记录中专门的标签页里。它们不会并入静态虹膜分析，因为这是另一种测量。

来源

记录

先把房间调暗。每次记录都从约三秒的黑暗开始，让瞳孔达到暗适应后的大小，然后闪光。保持眼睛居中、不动，重复之前让患者休息，以便瞳孔重新适应。

每个参数都有自己的判定

潜伏期、收缩幅度、最大收缩速度和 T75 恢复时间，各自与患者所在年龄段（18–40、41–60、61 及以上）的参考范围比较，并标为正常、临界或异常：

• 正常：在参考限值内（均值 ± 2 SD）。
• 临界：超出限值，但在均值 3 SD 以内。
• 异常：超过 3 SD。

速度只在过慢时标记，T75 只在恢复过久时标记。如果未填写年龄，范围会退回 18–40 成人段，结果会明确说明这一点，而不是悄悄使用默认值。18–40 岁成人的限值如下：

每个范围在报告中都带有证据标签：已发表（取自同行评审研究 Bitsios et al. 1996）、插值（介于两个已发表年龄段之间的 41–60 段）或估计（全部速度和 PIPR 范围）。估计范围上的临界或异常标记，请当作假说看待。

以 mm/s 计的速度，和所有毫米数值一样，取决于假定的虹膜直径，默认 11.5 mm。潜伏期、收缩百分比和 T75 是时间或比值，不受这一假定影响。

帧率是测得的，不是假定的

报告会写明实际达到的帧率。标称 30 fps 却只给出 15 的相机，会让所有基于时间的指标偏差一倍，所以应用报告的是实测值。在 30 fps 下，一帧约 33 ms，因此小于一两帧的潜伏期差异没有意义。对潜伏期敏感的工作需要 60–120 fps。

等级

每段记录会根据反应强度和信号质量得到一个字母等级。如果 30% 或更多的帧因质量问题被剔除，等级下调一级。D 或更低的等级指向的是拍摄问题，而不是所见：调暗房间，等待暗基线，把眼睛居中，休息后重新记录。

图像工具

结果界面上的标签按钮用于在拍摄的虹膜上开关叠加层。它们都不会改变测量：所有指标和导出都基于原始拍摄计算。

视觉比较

视觉比较把两只眼的虹膜并排放在可缩放的面板中，下方显示双眼指标。镜像OD将右眼水平翻转，使双眼都以鼻侧朝内显示，这是双眼比较的常规方向。同步平移把两个面板联动，让你查看两只眼的同一区域。每个面板都显示该眼的置信度，因此由一次低质量拍摄造成的不对称，会显现为一次低质量拍摄。

Research 标签页

Research 标签页把更专业的工具集中在一个全屏工作区中，用于比较病例研究和教学。日常使用不需要它。它的自动检测（隐窝、收缩沟、虹膜异色扇区）只是候选：记录之前请逐一用眼睛确认。

历史记录、时间线与导出

一次扫描只是一个数据点

每次完成的分析都会在结果界面加载完成时写入本地数据库，没有需要记得去做的保存步骤。扫描历史可在桌面端按 Ctrl + H 打开，或点击结果界面上的按钮打开。静态扫描和 PLR 记录分放在不同标签页中，任何记录都能连同完整结果重新打开。

连续扫描时间线

从一条历史记录打开的连续扫描时间线，会跨越该患者全部已存扫描绘制最多六条序列：每只眼的 P/I、椭圆度和混合置信度。每条序列都可以单独开关。

关键在于缩略图条。趋势线上的一个尖峰，离产生它的图像只有一次点击，因此你能把伪影认作伪影，而不是记成变化。把置信度画在指标旁边也是同一个道理：置信度下降时仍在变动的序列，说的是拍摄，而不是患者。

导出

自动保存PDF默认关闭。在设置中打开后，每次分析结束都会写出一份报告。所有内容都在本地写入，不做任何同步，所以要把患者记录转到另一台电脑，就得自己移动文件。

良好习惯、局限与故障排除

每次扫描的固定流程

1. 除姓名外也要填写年龄。它决定年龄段和 PLR 参考范围。
2. 准备房间：避免天花板灯光的眩光，并给患者一个可以注视的远处点。
3. 先拍 OD，再拍 OS，方式相同：同一设备、距离和变焦。
4. 先看置信度等级。为 D 时重拍。
5. 阅读分区所见之前，先检查有没有反光警告。
6. 导出 PDF，并把 JSON 一起保存。历史记录已自动保存。

这个软件不是什么

• 不是医疗器械。每项测量、标记和报告都属于观察与教学用途，不是诊断结论。
• 尚未对照参考仪器验证。目前还没有方法比较研究、重测重复性数据，也没有相对于参考标准的敏感度或特异度。
• 毫米是换算的，不是测量的。比值才是测量。
• 分区关联是理论框架。偏差是测得的，其意义是假说。
• 纹理指标依赖设备，自动检测是需要用眼睛确认的建议。

故障排除

来自实践的提示

• 对与你所见不符的所见保持怀疑。在相信任何一方之前，先查看拍摄图像和拟合的边界。
• 把时间线当作数据看待。它的可靠程度取决于你每次就诊时的一致性。
• 在视觉比较中把镜像OD与同步平移配合使用，可以快速检查双眼的对称性。
• 导出前先标注。圈出区域后保存的 PNG，比一段文字更快说明所见。
• 先增强，再用热图。CLAHE 显示结构，热图显示其上的色素。