Аппланационный офтальмотонограф Советский патент 1981 года по МПК A61B3/00 

1

Изобретение относится к медицине и касается аппланационных офтальмотонографов.

Известен тонометр для измерения внутри- глазного давления, содержащий поршень с центральной осью, источник света, держатель поршня над глазом и световод в держателе Ц.

Недостаток данного тонометра - наличие источника света, световода, которые увеличивают габариты, вес и усложняют методику проводимого измерения.

Известен аппланационный офтальмотонограф, содержащий датчик с пластиной, покрытой слоем несмачивающегося диэлектри1 а, генератор высокой частоты, источник питания и регистрирующее устройство {21.

Недостатки известного устройства - сложность электрической схемы, низкая чувствительность к сигналу об изменении внутриглазного давления, который необходимо усиливать с помощью лампового усилителя, имеющего большие габариты и вес.

Цель изобретения - повыщение чувствительности.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем датчик с пластиной, покрытой слоем несмачивающегося диэлектрика, генератор высокой частоты, источник питания и регистрирующее устройство, датчик выполнен в виде микроэлектронной МЛД-структуры с подвижным затвором.

На фиг. 1 показано предлагаемое устройство, продольное сечение; на фиг. 2- - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - принципиаль10ная схема соединения микроэлектронной МДП-структуры с изолированным подвижным затвором, роль которого выполняет упруго деформируемая роговица глаза.

Устройство состоит rt3 корпуса 1, в кото15ром размещена полупроводниковая пластина 2 одного типа проводимости (например -тип) со сформированными гребенчатыми областями истока 3 и стока 4 другого типа проводимости (например Р -тип), слоя

20 несМачивающегося диэлектрика 5 (например тифлон), нанесенного на поверхность пластины 2, источника 6 питания цепи исток-сток, включенного последовательно с ним ,регистрирующего устройства 7, генератора 8 высокочастотного сигнала, подключенного между глазом и йодложкой 9 пластины 2. Аппланацио}шын офтальмотонограф работает следующим Образом. При подаче высокочастотного сигнала от генератора 8. на подложку 9 и глаз между гребенчатыми областями 3 и 4 соответственно истока и стока наводится инверсионный; канал при наличии контакта сплющенной роговицы со слоем несмачивающегося диэле1 стри ка 5. При наличии разности потенциалов между истоком и стоком, созданной источником 6 питания, в образованной цепи в которую включено и регистрирующее устройство 7, протекает ток. Зависимость выходного сигнала от внутриглазного давления для зтого преобразователя можно записать в виде м к где Xjsy- внутриглазное давление (в статике или динамике);; - выходной сигнал в .виде тока или напряжения нагрузки, регистрирующийся устройством 8; К- коэффициент. Выходной сигнал МДП-датчика в зависимос ти от внутриглазного давления имеет следующий вид: . „ , КгКмдп ЛР„.-Р, ВД ЛЗ, гдеР .- Начальное давление, которое созда ется начальной нагрузкой, куда входит и весь самого МДД-датчика, и которое обеспечивает создание начального кружка сплющивания; К - коэффициент, учитывающий индиви дуальные особенности глаза {упругость, наполненность); - коэффициент, учитывающий свойства МДП-датчика и зависящий от геометрических размеров и электри ческих свойств его компонентов. С учетом вьфаженкя для датчика (4) |0,.oN(/9 L,j . ц -чу . 4.l(j 1 ( сЬРЬ L if ° П 2 при соотнощении напряжения на. затворе и между стоком и истоком U Ucri имее Дс tU. Таким образом, значение тока стока Зс« на выходе датчика пропорционально эквивалентной 1иирйне канала D, 10W(53 Таким образом, при неизменных параметрах: ..,. где ХЛ- эффективная подвижность. -- диэлектрическая проницаемость диэлектрика, Q - диэлектрическая проницаемость ваг ё толщина слоя несмачивающегося диэлектрика, U - расстояние между гребенчатыми истоком и стоком, Uj- действующее значение напряжения между затвором и подложкой, UQ - пороговое напряжение МДП-структуры, напряжение между гребенчатыми истоком и стоком имеет зависимость выходного сигнала J, прямо пропорционального цтрине канала МДП-структуры Wg , а К - . -bg-L (U3-Uo)UcM При деформации роговой оболочки глаза датчиком количество образоваршя ка1галов зависит от величины диаметра кружка сплющивания. Предлагаемое устройство для измерения внутриглазного давления выгодно, отличается от всех известных устройств за счет выполнения датчика в виде микроэлектронной МДП-структуры с подвижным затвором, роль которого выполняет упруго деформируемая роговица. При этом устройство имеет повыщенную чувствительность, линейность выходного сигнала, вследствие значительной ширины канала МДП-структуры, области истока и -стока которой выполнены гребенчатыми. Устройство совмещает в себе функцию не только регистрации внутриглазного давления, но и усиления и преобразования этой неэлектрической величины в электрический сигнал. За счет выполнения устройства в интегральном исполнении оно характеризуется малыми габаритами и весом, микроваттной потребляемой мощностью, высокой разрещающей способностью, повыщенной чувствительностью. дащнк мо.жет измерять, статическое и динаMfwecKoe давление. Датчик может работать как с генератором высокой частоты, так и на постоянном токе. Микроваттная мощность обеспечивается МДП-транзисторами (Р- или . у, -типа) и может, быть еще более снижена за счет применения комплементарных МДПструктур. Устройство безопасно в применении вследствие идюльзования элементов, потребляющих малые токи и напряже1шя. Роль подаижного затвора может выполнять не только роговица глаза, но и любая упруго деформируемая биоткань, а также любой электропроводяи(ий упрушй мя чриал.

Формула изобретения

Ллпланационный офтальмотонограф, содержащий датчик с пластиной, покрытой слоем несмачивающегося диэлектрика, генератор высокой частоты, источник пита1шя и регистрирующее устройство, отличающийс я тем, что, с целью повышения чувствительности, датчик вьшолнен в виде мИкро884693 ,4

Электронной МДП-структуры с подвижным затвором.

Источники информации, J принятые во внимание при экспертизе 1. Патент США N 3977237, кл. 73-80,

2, Авторское свндетельство СССР If IS804S кл. А 61 В 3/12. 1962.

.