SmartKC：基于智能手机的角膜地形图仪用于圆锥角膜检测
摘要
圆锥角膜是一种严重的眼部疾病，影响角膜（眼睛清晰的圆顶状外表面），导致其变薄并发展成圆锥形隆起。圆锥角膜的诊断需要精密的眼科设备，这些设备不可便携且非常昂贵。这使得低收入和中等收入国家的大量人群无法获得早期检测，使其成为此类人群中部分/完全失明的主要原因。我们提出 SmartKC，一种低成本的基于智能手机的圆锥角膜诊断系统，由 3D 打印的 Placido 盘附件、LED 灯条和智能智能手机应用程序组成，用于捕获 Placido 环在角膜上的反射。图像处理流程分析角膜图像，并利用智能手机的相机参数、Placido 环的 3D 位置、反射 Placido 环的像素位置以及装置的工作距离，通过 Arc-Step 方法和基于 Zernike 多项式的曲面拟合来构建角膜表面。在一项包含 101 只不同眼睛的临床研究中，我们发现 SmartKC 达到了 94.1% 的灵敏度和 100.0% 的特异性。此外，定量曲率估计（sim-K）与金标准医疗设备强相关（Pearson 相关系数 =0.78）。我们的结果表明 SmartKC 有潜力在真实医疗环境中用作圆锥角膜筛查工具。
引用
@article{arxiv.2111.01354,
title = {SmartKC: Smartphone-based Corneal Topographer for Keratoconus Detection},
author = {Siddhartha Gairola and Murtuza Bohra and Nadeem Shaheer and Navya Jayaprakash and Pallavi Joshi and Anand Balasubramaniam and Kaushik Murali and Nipun Kwatra and Mohit Jain},
journal= {arXiv preprint arXiv:2111.01354},
year = {2022}
}
备注
Change Log: + Fixed sim-K computation (updated Section 5.5.3); re-ran our pipeline with the updated sim-K values (updated Figure 7); + Conducted the comparative evaluation with doctors again (total 4 doctors), and got improved results (updated Section 7.2 and Table 2); [Note: This is an updated version of the paper that was accepted for publication in IMWUT 2021.]