СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1997 года по МПК A61B3/16 

Изобретение относится к медицине, к способам измерения физических параметров материалов, объектов, и в частности к способам измерения ВГД.

Известны способы измерения внутриглазного давления ВГД, заключающиеся в последовательном выполнении операций: юстировки датчика информации ДИ относительно глаза, воздействии пневмоимпульса ПИ на роговицу глаза, вызывающего деформацию роговицы, измерения параметров деформации с помощью различных видов излучения (электромагнитного, электрического, ультразвукового) и по результатам измерений деформации и параметров ПИ определяется ВГД.

Известен способ (1) измерения ВГД "Pulsair-2000" фирмы "Keeler", Англия, в котором на глаз воздействует пневмоимпульс ПИ совместно с электромагнитным излучением оптическим лучом от некогерентного источника излучения в видимом диапазоне волн, с юстировкой при совпадении линий "наблюдения и измерения" и измерения интенсивности отраженного излучения.

Известен способ (2) измерения ВГД "XPERT NCT" фирмы "Reichert Oftalmic Instruments", США, в котором вместе с пневмоимпульсом на глаз воздействует некогерентное ИК-излучение. Отраженное от роговицы излучение измеряется.

Известен способ (3) измерения ВГД "СТ-20" фирмы "Торсоп", Япония, с воздействием ПИ и ИК излучения.

Известен способ (4) "ОСИ-110/М", Венгрия, с воздействием ПИ и с последующим измерением изменения электрического поля.

Известен способ (5) измерения ВГД "ТМ-2000" фирмы "KOWA", Япония, с некогерентным источником излучения.

Известен способ (6) измерения ВГД, в котором используется наряду с ПИ ультразвуковое излучение для измерения величины прогиба от ПИ и соответственно расчета ВГД по формуле Фриденвальда.

Все известные способы определения ВГД основаны на измерении расстояния до глаза с помощью отраженного излучения или угла отраженного от роговицы излучения для определения деформации поверхности роговой оболочки глаза при воздействии ПИ и последовательного пересчета по формуле определения ВГД, что не достигает большой точности определения ВГД из-за неточного измерения величины деформации.

Кроме того, все известные способы основаны на юстировке ДИ при совмещении линии визирования и линии измерения при узком поле зрения, что вызывает неудобство при эксплуатации приборов, а также на применении непрерывных источников излучения, что ухудшает энергетические и биологические показатели.

Вышеуказанные способы не решают:
проблемы повышения точности и чувствительности,
проблемы удобства эксплуатации ВГД и др. параметров пациента в особо сложных, тяжелых клинических случаях, например во время операций, при массовом обследовании населения, во всех положениях пациента и т.д.

проблемы связи с ВЦ, проблемы унификации отдельных блоков, например блоков вычисления результатов измерений и их выводов для врача.

Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются увеличение точности измерения ВГД, повышение удобства при эксплуатации, улучшение энергетических и биологических показателей.

Сущностью изобретения является сведение N-параллельных пучков когерентного излучения на роговице глаза в одно пятно до получения максимального значения и равных между собой отраженных от глаза излучений, измерения ВГД путем анализа пространственно-распределенного отраженного от глаза излучения и сравнения его с подобным излучением, отраженным от откалиброванного кадаверного глаза.

На чертеже представлена обобщенная структурная схема системы, реализующей бесконтактный способ измерения ВГД или различных искривлений роговой поверхности глаза и других объектов.

Способ заключается в последовательном выполнении операций, которые сначала осуществляют в отношении откалиброванного кадаверного глаза (КГ) для создания банка данных, а затем в отношении глаза пациента (ГП) для определения ВГД:
а) облучения сформированными N-параллельными световыми пучками излучения роговицы КГ,
б) юстировки датчика информации (ДИ) относительно модели глаза пациента, например кадаверного глаза (фиг.1,а), путем сведения N-параллельных световых пучков излучений на роговице КГ,
в) измерения интенсивности отраженных N-световых пространственно-распределенных излучений от роговицы КГ при различных заданных ВГД в различных параметрах КГ с записью результатов измерений интенсивности отраженных излучений от КГ в постоянное запоминающее устройство ПЗУ-14 (фиг.1,а) для создания банка данных в ПЗУ вычислителя,
г) облучения сформированным пневмоимпульсом (ПИ) роговицы КГ,
д) измерения интенсивности отраженных N-световых пространственно-распределенных излучений от роговицы КГ при различных заданных значениях ВГД и различных параметрах КГ с записью результатов измерений интенсивности отраженных излучений от КГ в постоянное запоминающее устройство ПЗУ-14 (фиг.1,а) для создания банка данных в ПЗУ вычислителя при воздействии пневмоимпульса,
е) облучения сформированными N-параллельными световыми пучками излучений роговицы глаза пациента (ГП),
ж) юстировки ДИ относительно ГП (фиг.1,б) путем сведений N-параллельных световых пучков излучений на роговице ГП,
з) измерения интенсивности отраженных N-световых пространственно-распределенных излучений от роговицы глаза пациента (ГП) при тех же параметрах ГП с записью результатов измерения интенсивности отраженных излучений в постоянное запоминающее устройство ПЗУ-14 (фиг.1,б) вычислителя,
и) облучение сформированным пневмоимпульсов (ПИ) роговицы ГП,
к) измерения интенсивности отраженных N-световых пространственно-распределенных излучений от роговицы ГП при тех же параметрах ГП с записью результатов измерения интенсивности отраженных излучений в постоянное запоминающее устройство ПЗУ-14 (фиг.1,б) вычислителя во время облучения пневмоимпульсов роговицы ГП,
л) Сравнения записанных интенсивностей в отсутствии и в присутствии пневмоимпульса от ГП с банком данных кадаверного глаза с целью определения ВГД.

Способ осуществляется следующим образом.

Предварительно формируют банк данных по результатам измерений ВГД кадаверного глаза (фиг.1,а).

Для этого включают полупроводниковый импульсный лазер 4 и формируют с помощью волоконно-оптического кабеля (ВОК) 5, ответвителя 6 и градановых линз N-параллельных световых пучков излучения диаметром в 1-1,5 мм, располагая их по периметру интегрирующей линзы 8 диаметром 20-30 мм по осям X и Y, при этом отношение диаметра каждого пучка к диаметру интегрирующей линзы должно быть много меньше единицы.

Затем облучают роговицу кадаверного глаза (КГ) N-параллельными световыми пучками, направляя их через интегрирующую линзу 8 мм на роговицу КГ.

Далее юстируют ДИ-1 относительно кадаверного глаза при разделении оптических осей ДИ-1 и оптической оси наблюдения врача 3 за кадверным глазом 2, т. е. наблюдая сбоку за КГ и корпусом ДИ 1, устанавливая ДИ вдоль оптической оси КГ и перемещая ДИ 1 по направлению к кадаверному глазу 2 до сведения N-параллельных световых пучков когерентного импульсного излучения на роговице глаза в одно пятно путем приближения или удаления от КГ 2 датчика информации 1.

После сведения лучей в одно пятно перемещают ось 20 ДИ 1 по углу до получения максимального и равных между собой значения интенсивностей отраженных от глаза излучений, принятых через градиентные линзы 9, ВОК 10 на фотоприемные устройства 11 вычислителя 12. При совпадении оптической оси глаза с осью датчика на экране монитора 13 появляется сигнал с звуковым сопровождением, после чего юстировку прекращают.

Далее измеряют и записывают в ПЗУа 14 интенсивность отраженных от кадаверного глаза N-пучков излучения.

Затем формируют пневмоимпульс ПИ в генераторе пневмоимпульсов 15, подают ПИ на роговицу кадаверного глаза 2 с заданным ВГД, измеряют интенсивность пространственно-распределенного отраженного излучения и записывают результаты в банк данных ПЗУа-14.

Измерения производят множество раз при различных заданных ВГД, различных параметрах КГ, различных величинах пневмоимпульса и т.д. каждый раз записывают в ПЗУа 14.

Формируют банк данных зависимостей интенсивности от ВГД при различных параметрах КГ.

После формирования банка данных по результатам измерений интенсивности при заданных ВГД кадаверного глаза, а именно зависимостей интенсивности отраженного сигнала от ВГД кадаверного глаза, облучают роговицу глаза пациента (ГП) N-параллельными световыми пучками, направляя их через интегрирующую линзу 8 на роговицу ГП. Далее юстируют ДИ 1 относительно ГП 16 таким же образом, как юстировали по отношению к КГ 2.

Затем записывают в ПУЭб 17 (фиг.1, б) пространственно-распределенный отраженный сигнал до формирования и подачи ПИ и в момент подачи ПИ при различных величинах ПИ и сравнивают в блоке сравнения 18 измеренную интенсивность отраженного пространственно-распределенного сигнала от кадаверного глаза, записанный в банке данных при тех же параметрах.

Затем определяют ВГД при одинаковых интенсивностях, в отсутствии пневмоимпульса (ПИ) и в его присутствии, при одинаковых величинах ПИ и др. параметрах ГП и КГ. При совпадении интенсивностей отраженных сигналов или полученных результатов измерений с данными банка от кадаверного глаза, т.е. при функции корреляции, равной единице, определяют соответствующее значение ВГД. Результаты выводятся на монитор 13 и принтер 19.

Способ обеспечивает высокую точность измерения ВГД, прост в эксплуатации, является более экономичным, решает социальные вопросы.

Использование: изобретение относится к медицине, к способам измерения физических параметров материалов, объектов, и в частности к способам измерения ВГД, сущностью которого является создание банка данных измерений интенсивности отраженного излучения от кадаверного глаза путем облучения его сформированным в виде параллельных световых пучков излучения, юстировки датчиков информации (ДИ), измерения интенсивностей отраженных от глаза излучений, сначала от кадаверного глаза при заданных ВГД и от глаза пациента, отражение интенсивностей от глаза пациента с банком данных вычислителя и определение ВГД при совпадении замеренной интенсивности от ГП с интенсивностью отраженного сигнала от кадаверного глаза. Способ обеспечивает высокую точность измерения ВГД, прост в эксплуатации, является более экономичным, решает социальные вопросы. 1 ил.

Способ бесконтактного измерения внутриглазного давления, согласно которому на роговицу глаза направляют сформированное излучение, юстируют датчик информации относительно оптической оси глаза, производят воздействие на роговицу глаза пневмоимпульсом с последующим измерением величины деформации роговицы глаза от указанного воздействия, измеряют интенсивность отраженного от роговицы глаза излучения и по нему судят о величине внутриглазного давления, отличающийся тем, что облучение производят когерентным импульсным световым потоком в виде N параллельных световых пучков излучения, сдвинутых относительно оптической оси датчика информации, а юстировку датчика информации производят при разделении оптических осей указанного датчика и наблюдения врача за глазом пациента до момента, когда углы наклона осей датчика информации и глаза равны нулю, путем сведения N параллельных световых пучков излучения на роговице глаза в одно пятно, с последующими измерениями интенсивности отраженного от роговицы глаза N световых пучков излучения до получения их максимального и равного между собой значений, после чего производят определение внутриглазного давления глаза пациента путем анализа интенсивностей пространственно распределенных отраженных N параллельных световых пучков излучения от роговицы глаза пациента во время воздействия пневмоимпульса и без него и сравнивают его с заранее измеренной интенсивностью пространственно распределенных отраженных N световых пучков излучений от роговицы откалиброванного кадаверного глаза с заданными значениями внутриглазного давления во время воздействия той же величины пневмоимпульса.