PupilMetrics Research 學院

概述與設定

應用程式簡介

PupilMetrics Research 拍攝雙眼，並以虹膜為參照測量靜態瞳孔：瞳孔虹膜比（P/I）、瞳孔的形狀與位置、自主神經環（ANW），以及瞳孔緣本身的形狀。單獨的 PLR 模式會記錄瞳孔對閃光的反應。每項結果都儲存在裝置上，以便下次就診時與本次比較。

它是一款面向從業者的研究與教學工具。它不是醫療器材，沒有 FDA 許可、CE 標誌或同等認證，它給出的任何內容都不是診斷。數字由你解讀，臨床決定由你作出。

授權

在授權畫面點選開始免費試用，或貼上金鑰後點選啟用許可證。啟用時會連線一次 licenses.cnri.edu，把金鑰繫結到這台電腦，之後應用程式可離線執行。失敗的拍攝不計入 20 次試用分析。在 iOS 上通過應用程式內購買，而不是使用金鑰。

掃描流程

病人表單要求填寫姓名、年齡和性別。主訴和機構名稱為選填，機構名稱會在工作階段之間保留。請仔細填寫年齡：它決定瞳孔與哪個年齡段比較，在 PLR 中還決定參考範圍。

桌面快捷鍵

標題列中的設定圖示在每個畫面都可用，其中包括機構名稱、語言（20 種語系）以及相機和 PDF 選項。

拍出可用的影像

幾乎每個可疑的結果都能追溯到影像。模糊的拍攝不會產生缺失的數字，而是產生一個看似可靠卻錯誤的數字，這更糟。拍攝時多花兩分鐘，就能避免去解讀一個測到反光、睫毛或錯誤圓圈的數值。

拍攝順序

應用程式先拍右眼（OD），再拍左眼（OS）。分析需要兩隻眼睛。

相機來源

在相機模式選擇中為每隻眼睛選擇來源。

品質關卡

每一格畫面同時按五項條件檢查。未通過的影像不會進入分析。

紅色 至少有一項條件未通過，即時提示會指出是哪一項。琥珀色 處於臨界：稍作調整即可。綠色 全部條件通過，自動拍照。拍攝後，在包括手動在內的所有模式下，都會另行執行一次「不是眼睛」檢查。

照明、構圖、穩定

• 照明。柔和均勻。虹膜鏡自帶的 LED 環最理想。額外的燈會在角膜上增加反光。
• 構圖。讓虹膜至少佔畫面寬度的一半，並居中。靠近畫面邊緣的瞳孔會直接降低偏心的準確度。
• 距離。使用 Dino-Lite 時距眼睛約 2–3 cm。調整到瞳孔緣清晰為止，因為分區發現和 P/I 比都是從這條邊緣測量的。
• 穩定。托穩手或裝置，並請病人注視遠處一點。關卡會自動拒絕眨眼的畫面。

在 Windows 上，首次連線 Dino-Lite 之前請先安裝 DNVideoX 驅動程式。設定中的感測器全解析度從下次開啟相機起，按相機的最大解析度拍攝（Dino-Lite Premier 上為 1280×1024）。

瞳孔附近的反光

當反光與瞳孔緣的距離小於瞳孔半徑的 20% 時，應用程式會在結果卡片、PDF 和儲存的掃描中顯示警告。分析照常進行，也不會隱瞞任何內容，但該眼的邊緣發現可能是光造成的，而不是虹膜本身。警告標出的是有風險的影像，並不能捕捉到每一張受影響的影像。

手機與匯入的照片

豎著拿手機，讓眼睛充滿畫面。包括匯入在內的每條拍攝路徑，最後都有一步4:3 裁剪。對匯入的照片來說，這比看上去更重要：偵測器在畫面寬度的固定比例處尋找虹膜邊緣，所以伸直手臂拍的、中間只有一個小虹膜的照片，會讓這條邊緣落在搜尋範圍之外。圍繞眼睛裁剪能把它拉回範圍內，放大影像則不行，因為比例沒有變。雙眼可以一次匯入：應用程式會先要右眼，再要左眼。

讀懂靜態測量

兩條流程，是刻意的

每張影像都要經過兩項獨立分析。經典電腦視覺流程在全解析度像素上找出瞳孔和虹膜的邊界。ML 模型看的是以虹膜為中心的 224×224 裁切圖，只預測 P/I 比，並經過校準的線性擬合（R² = 0.856）。結果卡片會註明你正在看的 P/I 來自兩者中的哪一個。兩者不一致時，信心度隨之下降，而這種不一致本身就是有用的資訊。

P/I 比（瞳孔 ÷ 虹膜 × 100）

毫米數值是換算出來的

應用程式測量的是一個比值。影像中沒有尺度參照，所以應用程式無法直接測出毫米。每個毫米數值都是比值乘以假定的虹膜直徑：成人和青少年為 12.0 mm，幼兒更小。實際成人虹膜約為 10.2 至 13.0 mm。請把毫米這一列看作讓區間可以比較的約定，把比值看作真正的測量。

瞳孔會隨年齡變小，所以結果還會與年齡段比較：

嬰兒使用更小的假定虹膜來測量，因為新生兒的虹膜約為 10 mm，而不是 12 mm。若使用成人數值，每個嬰兒的瞳孔都會大出約 20%，正常嬰兒也會被報告為高於其區間。

分區發現：平坦化與外凸

瞳孔緣會逐區與其自身的中位半徑比較。平坦化表示該分區的邊緣被向內拉。外凸表示邊緣向外隆起。每隻眼每種最多報告四處。

每條發現先寫明分區、時鐘方位範圍和偏差，再寫該分區對應的關聯，順序就是這樣：測量在解釋之前。這些關聯是源自歷史文獻、基於研究的理論框架。外凸是邊緣上測得的偏差，它意味著什麼則是假說。

自主神經環（ANW）比

兩眼 ANW 比之差在 10% 以內視為正常。當一隻眼為痙攣型、另一隻為弛緩型時，應用程式會標記功能性受挫模式。

形狀、位置與對稱性

瞳孔不等按換算後的毫米差分級：以百分點計的 P/I 差 × 12.0 mm ÷ 100。它只比較同類資料。如果一隻眼的 P/I 來自 ML 模型、另一隻來自經典流程，比較時兩眼都使用經典值，因為混合的一對測到的是兩種方法之間的差距，而不是兩個瞳孔之間的差距。

混合信心度與等級

一個分數綜合了拍攝品質（20%）、經典信心度（35%）、ML 合理性（20%）以及兩個 P/I 值的一致程度（25%）。等級由它決定：A 從 85% 起，B 從 70% 起，C 從 55% 起，低於此為 D。三個上限防止良好的平均值掩蓋薄弱環節：經典偵測較弱時分數上限為 40%，拍攝品質差時為 50%，兩個 P/I 值嚴重不一致時為 35%。

瞳孔對光反射

靜態影像只顯示某一瞬間的瞳孔。對光反射顯示瞳孔如何反應：多快開始收縮、收縮多少、多快，以及多快回復。PLR 結果顯示在專門的畫面和紀錄中專門的分頁裡。它們不會併入靜態虹膜分析，因為這是另一種測量。

來源

記錄

先把房間調暗。每次記錄都從約三秒的黑暗開始，讓瞳孔達到暗適應後的大小，然後閃光。保持眼睛居中、不動，重複之前讓病人休息，以便瞳孔重新適應。

每個參數都有自己的判定

潛時、收縮幅度、最大收縮速度和 T75 回復時間，各自與病人所在年齡段（18–40、41–60、61 及以上）的參考範圍比較，並標為正常、臨界或異常：

• 正常：在參考限值內（均值 ± 2 SD）。
• 臨界：超出限值，但在均值 3 SD 以內。
• 異常：超過 3 SD。

速度只在過慢時標記，T75 只在回復過久時標記。如果未填寫年齡，範圍會退回 18–40 成人段，結果會明確說明這一點，而不是悄悄使用預設值。18–40 歲成人的限值如下：

每個範圍在報告中都帶有證據標籤：已發表（取自同行評審研究 Bitsios et al. 1996）、插值（介於兩個已發表年齡段之間的 41–60 段）或估計（全部速度和 PIPR 範圍）。估計範圍上的臨界或異常標記，請當作假說看待。

以 mm/s 計的速度，和所有毫米數值一樣，取決於假定的虹膜直徑，預設 11.5 mm。潛時、收縮百分比和 T75 是時間或比值，不受這一假定影響。

影格率是量到的，不是假設的

報告會寫明實際達到的影格率。標稱 30 fps 卻只給出 15 的相機，會讓所有基於時間的指標偏差一倍，所以應用程式報告的是實測值。在 30 fps 下，一個影格約 33 ms，因此小於一兩個影格的潛時差異沒有意義。對潛時敏感的工作需要 60–120 fps。

等級

每段記錄會根據反應強度和訊號品質得到一個字母等級。如果 30% 或更多的影格因品質問題被剔除，等級下調一級。D 或更低的等級指向的是拍攝問題，而不是發現：調暗房間，等待暗基線，把眼睛居中，休息後重新記錄。

視覺工具

結果畫面上的標籤按鈕用於在拍攝的虹膜上開關疊加層。它們都不會改變測量：所有指標和匯出都基於原始拍攝計算。

視覺比較

視覺比較把兩隻眼的虹膜並排放在可縮放的面板中，下方顯示雙眼指標。映象OD將右眼水平翻轉，使雙眼都以鼻側朝內顯示，這是雙眼比較的常規方向。同步平移把兩個面板聯動，讓你檢視兩隻眼的同一區域。每個面板都顯示該眼的信心度，因此由一次低品質拍攝造成的不對稱，會顯現為一次低品質拍攝。

Research 分頁

Research 分頁把更專業的工具集中在一個全螢幕工作區中，用於比較病例研究和教學。日常使用不需要它。它的自動偵測（隱窩、收縮溝、虹膜異色扇區）只是候選：記錄之前請逐一用眼睛確認。

紀錄、時間軸與匯出

一次掃描只是一個資料點

每次完成的分析都會在結果畫面載入完成時寫入本地資料庫，沒有需要記得去做的儲存步驟。掃描歷史可在桌面端按 Ctrl + H 開啟，或點選結果畫面上的按鈕開啟。靜態掃描和 PLR 記錄分放在不同分頁中，任何記錄都能連同完整結果重新開啟。

連續掃描時間線

從一條紀錄開啟的連續掃描時間線，會跨越該病人全部已存掃描繪製最多六條序列：每隻眼的 P/I、橢圓度和混合信心度。每條序列都可以單獨開關。

關鍵在於縮圖條。趨勢線上的一個尖峰，離產生它的影像只有一次點選，因此你能把偽影認作偽影，而不是記成變化。把信心度畫在指標旁邊也是同一個道理：信心度下降時仍在變動的序列，說的是拍攝，而不是病人。

匯出

自動儲存PDF預設關閉。在設定中開啟後，每次分析結束都會寫出一份報告。所有內容都在本地寫入，不做任何同步，所以要把病人記錄轉到另一台電腦，就得自己移動檔案。

良好習慣、侷限與故障排除

每次掃描的固定流程

1. 除姓名外也要填寫年齡。它決定年齡段和 PLR 參考範圍。
2. 準備房間：避免天花板燈光的眩光，並給病人一個可以注視的遠處點。
3. 先拍 OD，再拍 OS，方式相同：同一裝置、距離和變焦。
4. 先看信心度等級。為 D 時重拍。
5. 閱讀分區發現之前，先檢查有沒有反光警告。
6. 匯出 PDF，並把 JSON 一起儲存。紀錄已自動儲存。

這套軟體不是什麼

• 不是醫療器材。每項測量、標記和報告都屬於觀察與教學用途，不是診斷結論。
• 尚未對照參考儀器驗證。目前還沒有方法比較研究、重測重複性資料，也沒有相對於參考標準的敏感度或特異度。
• 毫米是換算的，不是測量的。比值才是測量。
• 分區關聯是理論框架。偏差是測得的，其意義是假說。
• 紋理指標依賴裝置，自動偵測是需要用眼睛確認的建議。

故障排除

來自實踐的提示

• 對與你所見不符的發現保持懷疑。在相信任何一方之前，先檢視拍攝影像和擬合的邊界。
• 把時間軸當作資料看待。它的可靠程度取決於你每次就診時的一致性。
• 在視覺比較中把映象OD與同步平移配合使用，可以快速檢查雙眼的對稱性。
• 匯出前先標註。圈出區域後儲存的 PNG，比一段文字更快說明發現。
• 先增強，再用熱圖。CLAHE 顯示結構，熱圖顯示其上的色素。