JultikaUniversity of Oulu repository

Silmänpohjia on perinteisesti tarkasteltu analogisilla nk. suorilla ja epäsuorilla oftalmoskoopeilla ja kuvattu pöytämallisilla filmikameran sisältävällä funduskameroilla. Silmänpohjasta kuvataan mm. näköhermoa ja verisuonistoa. Väestön vanhenemisen ja diabeteksen yleistymisen myötä silmäsairauksien seulonta ja tutkiminen lisääntyvät. Digitaalisen kamerateknologian suorituskyvyn kehittyminen, halpeneminen ja pienentyminen tuovat digitaaliset laitteet myös silmänpohjakuvaukseen. Pöytämalliset funduskamerat ovat jo pitkälti digitaalikameroihin perustuvia. Silmänpohjakamerat kehittyvät kohti monipuolisempia ja edullisempia kädessä pidettäviä kannettavia ja langattomia laitteita. Tämä mahdollistaa laitteiden käyttämisen eläinlääketieteessä, jossa laitteen siirrettävyys ja sopiminen erilaisille eläimille avaa uusia käyttömahdollisuuksia ja markkinoita. Koko ja hinta mahdollistavat myös laitteen hankkimisen yhä pienemmille lääkäreiden vastaanotoille ja käyttämisen myös esim. vanhusten kotikäynneillä. Silmänpohjankuvauksen haastava ympäristö tuo omat vaatimuksensa suorituskyvylle. Langattoman laitteen tapauksessa teknisinä haasteina on lisäksi toiminta-aika, fyysinen koko, paino ja käytettävyys. Langattoman laitteen toiminta-aika tulee mahdollistaa ainakin yhden kokonaisen tutkimuksen suorittamisen latausten välillä. Langattoman laitteen käyttö ulkotiloissa ilman tietokonetta asettaa vaatimuksia kuvien tarkasteluun ja tallennuskapasiteettiin ja ulkoisen valon vaikutuksen minimointiin. Näyttötekniikka, valaisu ja kameratekniikka vaativat energiatehokkaita ratkaisuja pitkän toiminta-ajan mahdollistamiseksi. Lääketieteen instrumentteja säätelevät monet standardit, joka täytyy myös ottaa huomioon. Mm. erotuskyvylle ja valaisun voimakkuudelle on asetettu vaatimuksia, jotta laite soveltuisi käyttötarkoitukseensa eikä aiheuttaisi vahinkoa tutkimuskohteelle. Kannettavan silmänpohjakameran voi toteuttaa moduulipohjaisena laitteena. Tällöin eri moduuleita voi päivittää eri aikaan osien saatavuuden loputtua tai teknologian kehittymisen myötä.

Eye fundi have traditionally been examined using direct and indirect analog ophthalmoscopes. For fundus photography table top devices used to incorporate film cameras, but have switched to digital imaging. The targets of examination are the optic nerve head and retinal vasculature. As the population ages and diabetes becomes more common, the need for medical screening is increasing. The reducing sizes of digital cameras, as well as their decreasing costs, have enabled the development of competitively priced versatile portable handheld and wireless fundus examination devices. These characteristics are especially important in veterinary medicine, where the portability and suitability for different animals opens new uses and markets. The small size and moderate price of digital ophthalmoscope enables its acquisition by even small clinics and supports use during home visits. This thesis investigates the implementation of a modularly designed portable fundus camera. Modularity is important for equipment that will be used for many years and may need maintenance and upgrades during the life-span of the equipment. The design takes into account the strict performance requirements of fundus imaging devices. Furthermore, the design and manufacturing of medical instruments is governed by standards that intend to ensure the suitability for the purpose and the safety of the subjects. Standards for fundus imaging devices set the requirements for the resolution and the intensity of the illumination. The technical challenges of the design include long operating time, small physical size, low weight, and good usability. At least one complete fundus photography session must be possible from a single charge while usage in the out-of-doors set high requirements for display performance. As much of the weight and size is determined by the battery the energy-efficiency of camera and display solutions dictates the operating time. Also, the recording capacity must be sufficient because communication links are not always available. Sufficient solutions fulfilling all requirements were found.