Тонометр Советский патент 1992 года по МПК A61B3/16 

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения внутриглазного давления, используемым при проведении экспресс-тонометрии глаза в медицинских учреждениях массовой посещаемости, а также в системах диспансерного обследования населения.

Целью изобретения является повышение точности измерения.

На фиг. 1 показана конструкция тонометра; на фиг. 2 - конструкция датчика перемещения.

Тонометр содержит корпус 1 с контактной втулкой 2 с центральным отверстием 3 и установленный внутри них плунжер 4, жестко связанный с измерительным модулем

5, включающим в себя две упругие мембраны 6 и 7, закрепленные в обойме 8 и соеди- ненные по центру тягой 9, Между мембранами 6 и 7 установлен чувствительный преобразователь 10 перемещения с вы- ходни м проводниками 11 передачи сигнала. Плунжер 4 закреплен осесиммет- рично с зазором (порядка 0,05 мм) относительно контактной втулки 2 в ее отверстии 3 посредством центрирующего элемента, выполненного в виде промежуточной втулки 12 и цилиндрической направляющей 13, расположенной со стороны, противоположной контактной втулке 2. Промежуточная втулка 12 установлена между направляющей 13 и обоймой 8 измерительного модуля

-ч

СА) О

4

СлЭ О

. зафиксированной в корпусе 1 посредством винтов 14, причем обойма 8, промежуочная втулка 12 и направляющая 13 жестко вязаны между собой.

Тяга 9 выполнена в виде распорной рамки 15с цилиндрическими наконечниками 16 и 17 и имеет длину ир(фиг. 2), превышающую длину 10 обоймы 8 между местами крепления мембран 6 и 7. Жесткая связь центров мембран 6 и 7 через тягу 9 реализуется посредством связи центров мембран 6 и 7 с торцами наконечников 16 и 17 соответственно, а связь плунжера 4 с измерительным модулем 5 - при помощи связи торца плунжера 4 с центром мембраны 6.

Указанная жесткая связь плунжера 4 и, соответственно, рамки 15 с центрами мембран 6 и 7 обуславливает реализованную в тонометре возможность жесткой фиксации плунжера 4 и рамки 15 по оси тонометра при их перемещениях. Последняя обеспечивается закреплением концов мембран 6 и 7 в обойме 8, жестко связанной с промежуточной втулкой 12 и цилиндрической направляющей 13, при помощи которых осуществляется центровка плунжера 4 и измерительного модуля 5 в корпусе 1 при сборке тонометра.

Жесткая связь плунжера 4 и рамки 15 (с наконечниками 16 и 17) с центрами мембран 6 и 7 может быть практически реализована различными путями, например путем приклеивания торцов наконечников 16 и 17 и плунжера 4 к центрам соответствующих мембран, который как простейший вариант показан на чертежах.

Во внутренней полости рамки 15 тяги 9 укреплены постоянные магниты 18 и 19, а в теле обоймы 8 - подложка с элементом 20 Холла, жестко связанная через обойму 8 с корпусом 1 тонометра.

Мембраны 6 и 7 выполнены в виде сплошных (неперфорированных) плоских мембран из немагнитного аморфного упругого сплава. Толщина мембран h, их диамет- ры D и диаметры цилиндрических наконечников 16 и 17 do распорной рамки 15 равны между собой,

Установка плунжера 4 осесимметрично в отверстии 3 контактной втулки 2 производится при помощи центрирующего элемен- та в виде промежуточной втулки 12 и цилиндрической направляющей 13, жестко связанных между собой и с обоймой 8 измерительного модуля 5. Их положение фиксируется относительно корпуса 1 винтами 14. При достижении одинакового цилиндриче- ского зазора между внутренним диаметром отверстия 3 контактной втулки 2 и наружным диаметром плунжера 4 контактная

втулка 2 неразъемно соединяется с корпусом 1 при помощи клеевого или сварного соединения. Таким образом, обеспечивается высокая точность осесимметричной установки плунжера 4 в контактной втулке 2 и корпусе 1 тонометра и достигается равномерный контакт соприкосновения плунжера 4 с роговицей глаза в момент ее аппланации.

0 Размещением тяги 9 между мембранами 6 и 7 при условии Lp 10 (Н0 Lp - 10) обеспечивается создание условий силового уравновешивания мембран благодаря приложению на мембраны 6 и 7 адекватных по

5 величине, но противоположных по знаку усилий со стороны тяги 9 через наконечники 16 и 17 диаметром dc. При этом мембраны

6и 7 деформируются и их центры смещаются относительно недеформированного по0 ложения на величину начальных деформаций, соответственно WBM и Л/вщ (WDM Л/вщ), пропорциональных жесткости мембран.

Тонометр работает следующим обра- 5 зом.

При контакте в процессе измерения плунжера 4 с роговицей глаза мембраны 6 и

7получают упругие деформации в области рабочих перемещений. Рабочие деформа0 ции мембран 6 и 7 приводят к перемещению рамки 15 на величину результирующей деформации мембран 6 и 7. Вместе с рамкой 15 перемещаются магниты 18 и 19 относительно неподвижного (из-за жесткой связи

5 с корпусом 1 через обойму 8) элемента 20 Холла. Величина выходного сигнала элемента 20 Холла изменяется пропорционально изменению результирующего перемещения УУф рамки 15 и характеризует0 ся величиной изменения градиента магнитной индукции В в зазоре постоянных магнитов 18 и 19 в зависимости от уровня внутриглазного давления.

Таким образом, величина выходного

5 сигнала элемента 20 Холла при соприкосновении плунжера 4 и контактной втулки 2 с роговицей глаза, в зависимости от уровня внутриглазного давления характеризуется величиной градиента магнитной индукции

0 (grad В), отрабатываемой элементом Холла 20 при рабочих деформациях мембран 6 и 7. При этом уровень внутриглазного давления пропорционален величине перестановочного усилия G, прикладываемого плунжером 4

5 к роговице глаза при ее аппланации, и измеряется элементом 20 Холла по величине рабочей деформации Л/ф как отклонение выходного сигнала тонометра от начального уровня отсчета. Измерение внутриглазного давления производится путем

плавного легкого контакта тонометра с роговицей глаза, при котором происходит ап- планацияееповерхности,

соприкасающейся с плунжером 4, а определение усилия, прикладываемого плунжером А на глаз, по показаниям элемента 20 Холла осуществляют в режиме отработки рабочих деформаций мембран 6 и 7.

Точность измерения повышается за счет поддержания осесимметричного расположения плунжера 4 внутри втулки 2 при его перемещениях вследствие наличия центрирующих элементов и выполнения мембран неперфорированными, чем обеспечивается независимость результатов исследований от положения тонометра и его осевого поворота при исследованиях.

В результате в тонометре обеспечивается уменьшение погрешностей измерения усилия аппланации роговицы глаза и ее микродеформации при исследовании внутриглазного давления до значений, не превышающих 1%.

Формула изобретения

Тонометр, содержащий корпус с контактной втулкой с центральным отверстием

и плунжером, связанным с измерительным модулем, включающим две упругие мембраны, закрепленные в обойме и соединенные

по центру тягой, между которыми установлен преобразователь перемещения в элект- рический сигнал, и соединительные провода, отличающийся тем, что, с целью повышения точности измерения, он

снабжен центрирующим элементом, выполненным в виде промежуточной втулки и цилиндрическойнаправляющей, установленной внутри корпуса, причем промежуточная втулка установлена между направляющей и обоймой измерительного модуля, закрепленной в корпусе с возможностью перемещения и жестко связанной с промежуточной втулкой и направляющей, а тяга выполнена в виде рамки с цилиндрическими наконечниками и выполнена длиной, превышающей длину обоймы между местами крепления мембран, по внутренней полости рамки закреплены постоянные магниты, между которыми установлена подложка с элементом Холла, при этом мембраны выполнены из немагнитного упругого аморфного сплава.

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к устройствам для измерения внутриглазного давления. Целыоизо- б,ретения является повышение точности измерения. Для этого тонометр снабжен центрирующим элементом, выполненным в виде промежуточной втулки и цилиндрической направляющей, установленной внутри корпуса, причем промежуточная втулка установлена между направляющей и обоймой измерительного модуля, закрепленной в корпусе с возможностью перемещения и жестко связанной с промежуточной втулкой и направляющей, а тяга выполнена в виде рамки с цилиндрическими наконечниками и выполнена длиной, превышающей длину обоймы между местами крепления мембран, во внутренней полости рамки закреплены постоянные магниты между которыми установлена подложка с элементом Холла, при этом мембрана выполнена из немагнитного упругого аморфного сплава. 2 ил. (л С

ч 9 Ю 15 19 11 11 1

1Ш,,/../

f i v-T-- v : КЈсШttrj-r -W . . У. лТ. i1В

78 20 8 7 П

Фиг.1

20 8 /77

о /

X/VvX V .N Ч ЧУ

У/Ш/

Y/7/X/,

Л У.У V

Ж „ /г

//

Фиг. 2.