Способ бесконтактного измерения внутриглазного давления

 

Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при диагностике глаукомы и других заболеваний глаз, связанных с изменением внутриглаз , ного давления,Целью изобретения является повышение точности измерений. Для этого измерение величины деформации роговицы таза осуществляют путем непрерывного формирования акустических импульсов с помощью излучателя, выполненного фокусирующим с кольцевой апертурой и пнезмосоплом, расположенным в отверстии излучателя по оси зонда, последующего приема отраженных от глаза сигналов и определения по ним расстояния до глаза. При этом юстировку измерительной системы осуществляют путем перемещения ее в сторону глаза, а формирование пневмоимпульса осуществляют в момент совпадения замеренного расстояния до глаза с задан ным, и фиксации системы После этого измеряют деформацию глзза в промежуток времени 5 - 20 мс по истечении действия пневмоимпульса, затем рассчитывают дав-1 ление по формулам. 1 ил

союз советских

СОЦИАЛ ИСТИ Ч Е СК ИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 А 61 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4620710/14 (22) 15.12.88 (46) 15.12.91. Бюл. М46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт медицинского приборостроения (72) С.Л.Чернин и А,С.Гуров (53) 615.475 (088.8) (56) Патент ФРГ М 22523313, кл, А 61 В 3/16, 1982. (54) СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к медицинской технике и может быть использовано при диагностике глаукомы и других заболеваний глаз, связанных с изменением внутриглаз,, ного давления. Целью изобретения является повышение точности измерений. Для этого измерение величины деформации роговицы

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к способам определения внутриглазного давления, и может быть использовано при диагностике глаукомы и других заболеваний глаза, связанных с изменением внутриглазного давления.

Цель изобретения — повышение точности измерений.

На чертеже представлена блок-схема устройства. реализующего способ бесконтактного измерения внутриглазного давления (ВГД).

Устройство содержит ультразвуковой датчик 1, сопло 2 с электропневмоклапаном

3, ультразвуковой измеритель 4, устройство

5 расчета, управления перемещением и

„„Я „„1697721 Al глаза осуществляют путем непрерывного формирования акустических импульсов с помощью излучателя, выполненного фокусирующим с кольцевой апертурой и пневмосоплом, расположенным в отверстии излучателя по оси зонда, последующего приема отраженных от глаза сигналов и определения по ним расстояния до глаза. При этом юстировку измерительной системы осуществляют путем перемещения ее в сторону глаза, а формирование пневмоимпульса осуществляют, в момент совпадения замеренного расстояния до глаза с заданным, и фиксации системы, После этого измеряют деформацию глаза в промежуток времени 5 — 20 мс по истечении действия пневмоимпульса, затем рассчитывают дав* ление по формулам, 1 ил, включением клапана, индикатор,;" 6, усилитель 7, систему 8 формирования пневмодавления, двухкоординатный стол и, например, щелевую лампу ЩЛ-2Б (не показана).

Способ заключается в последовательном вйполнении операций юстировки измерительной системы относительно глаза, форлировании пневмоимпульса, локального воздействующего на роговицу глаза и вызывающего деформацию ее центральной части, измерении величины этой деформации и расчете по ней и параметрам пневмоимпульса величины внутриглазного давления. Для расчета используется формула Фриденвальда:

1697721

)lan (1)

0,107 + 0,2376(". Р где W — давление, дгойствую),88 на поверхность роговицы гла!aÄ

М вЂ” перемещение 1дефармация) p0! Q- 5 вицы Глаза пад деЙстви8М пняВМОимпульса, мм

y — определяется по известным формулам, используемым в пневмэтике, и закладывается в память до начала измерения: 10

Nl = (10,6 - 31,b + 53, Ь - 48Ь 9 +

16,8Ь 6) Рос, ГД8 Рос — Давление ВазДУха В,",невОимпульсе на оси ега расг)(истрана)1 я,. мм-):

Poc =- Ро/(0,3 + 0,14 о/(1) ; Ь -- полуталщина 15 струи воздуха в сечении пневмаимпульсэ (мм): Ь = 0,1524lо + ()/2), Ра -- давление в пневмаимпульсе непосредственна на выхаДе из сопла(гlмм ); 1о" — Расст3Яние от сопла

2 до глаза (мм), d — диаметр отверстия сопла 29 (мм), Для 1эзсчета Деформации роговицы Лр

ИСПОЛЬЗУЮТ фаРМУЛ)/.

Л Р.:= (ГН вЂ” 11о) СЗЬ, (2) где по. и! — временной интервал между 25 моментам формирования УЗ-имг:.ульса и приема эхо-сигнала сватает(T88ííî непасредственн() Г)ер8д фарми(3(3ва3нием Гlневма" импуль(а и посл,) Вс вдейсTRvlg ";м роговицу Глаза, с; Зо

С311 сKОрсс(1» (iьтpа. .)в 1:а )3 Воздухе (З44 1 0 мм;3

CQQc06 Осуще= diil QT сf!P i 0131)11л 06разам.

Голову пациен(а фик иоук)т с Г)амащь10 ЗЬ лаби()Г)адбар,",31 .-1(й (3(10 ы н и 1)И,,)ер От щелеВОЙ лампы а «1ьтразвуковой ганд: с соплом ".. устанээх)ивают на дву(координатном столе i! расстQq,"-l)!!)) З0 — i0 мм 03 Глаза )!! напаавлягзт в стар()ну Оагавицы (33838, 40 Зсу)цествля)ат к3с Г; равку пневмо- и измерительнай систе ", 01 нас ((ел).-на Глаза, устaнeвлива 1 УЗ-з()нq, Вме,",Ге с соплам так, чгабы их 06L ая Qcü АА совпала с опт«1ч -",cKQA Осью Глаза 45

Для зта) О Включак)т измеритег!ьныЙ прибор., формируя аку:тический импульс, Перемеща)от с помощью двухкаардинатного стола УЗ-зонд 1 в наг1равлении. перпендикулярном оптической оси глаза, и 50 добиваются такого Заложения зонг а 1, когДа на индикаторе б поиба13а Г10является т8кущее значение p3i ст:.3яния ()т занда да глаза. Зта происходит тг г(1а, когда УЗ-колебания, ф013ми1)у8мы8УЗ-зондам 1, нормаль- 55 но отражаются ат сферической поверхности роговицы, При это) амплитуда э а-сигнала достигает максимальнага значения, дастаточнОГО для срабатывания У;3-измерителя 4 временных интервалов, что свидетельствует аб;станавке УЗ-зонда 1 вместе с соплом

2 точно В направлении по оптической оси глаза на центр роговицы, Затем осуществляют юстировку Уз зонда 1 и пневмосистемы (сопла 2) по расстоянию до роговицы г)1аэа. Для этого плавно перемещают УЗ зонд 1 с помощью двухкоординатного стола в сторону роговицы глаза, уменьшая расстояние от зонда 1 да глаза. При этом формируют акустические импульсы, направленные в центр роговицы по оптической оси глаза. с пс мощью зонда 1, принимают отраженные от роговицы глаза сигналы и рассчитывают расстояние до глаза.

Скорость перемещения измерительной и пневмосистемы поддерживают на уровне порядка "! Мм/с, Частота следования УЗ-иэмерлтельных импульсов составляет 2 кГц, при этом УЗ-измеритель временных интервалов

4 повторяет измерения с укаэанной частотой, Текущи(-.,начения расстояния от зонда

1 да лаза непрерывно рассчитывают по измеряемому временному интервалу, фиксируют устройсs вам 5 управления и расчета и сравнивают =о значением номинального за-.. ранее заданного расстояния l(„с помощью устройства 5 управления и расчета.

Гlри совпадении текущего расстояния с номинальным значением 1о прекращают перемещение 3-зонда 1 с соплом 2 и формирование акустических импульсов. 8 этот же момент формиауют короткий пневмоимпульс, направленный от сопла 2 в центр роговицы глаза, па управляющему сигналу с устройства 5 управления и расчета, открыва)ощему на короткое время (порядка 10 мс) злектрапневмаклапан 3.

Расстояние 1 Выбирают равным 10 мм исходя из требований, с одной стороны, работы УЗ-измерителя 4 временных интервалов за пределами "мертвой зоны" пьезопреабраэавателя, а с другой стороны, Воздействия на роговицу глаза нерасходящимися пневмоимпульсами. При этом воздух иэ рессивера через клапан 3 поступает

От компрессора системы 8 формирования пневмадавления в сопла 2, на выходе которого формируется короткий пневмоимпульс, направленный на центр роговицы глаза с определенным давлением, Давление пневмаимпульса на роговицу глаза зависит

0Т давления в пневмасистеме, диаметра выходного отверстия сопла 2 и расстояния от сопла 2 до роговицы глаза.

Давление в пневмасистеме выбрано на уровне 1.атм, диаметр сопла 2 — 1 мм, расстояние ат сопла 2 да глаза — 10 мм, При .гаких параметрах пневмоимпульса давление, действующее по оси сопла 2 на роговицу глаза, находящуюся на расстоянии 10 мм от сопла 2, составляет 0,4 кг/см, что соответствует значениям давления на глаз, принятым при контактных методах измерения, 5 и является травмобезопасным для глаза.

Соответствие формируемого пневмоимпульса параметрам, заложенным в память устройства 5 управления и расчета, обеспечивается конструктивными парамет- 18 рами сопла и компрессора, а также формированием пневмоимпульса в момент совпадения расстояния от сопла 2 до роговицы глаза, измеряемого по УЗ-импульсам в процессе юстировки, с заданным в програм- 15 мной памяти устройства 5 расстоянием 4.

Локально воздействуя на центр роговицы глаза с заданным давлением, пневмоим пульс вызывает деформацию ее центральной части, что изменяет расстояние от зонда 1 до глаза за 20 счет перемещения роговицы. После воздействия воздушным пневмоимпульсом на роговицу глаза через время 5 мс, необходимое для завершения переходных процессов в электропневмоклапане 3 и воздушной струе, воз- 25 обновляется по сигналу "Строб" с таймера ПТ

OMK устройства 5 управления и расчета (сформированному в соответствии с заложенным в память микроЭВМ значением временной задержки) формирование акустических 30 импульсов, направленных от УЗ-зонда 1 на центр роговицы глаза, их прием и измерение расстояния измерителем 4 временных интервалов.

По принятым после воздействия пневмо- 35 импульсом на роговицу глаза отраженным от глаза акустическим сигналам рассчитывают расстояние Ii от зонда 1до смещенной при деформации поддавлением пневмоимпульса роговицы. Расчет осуществляют с помощью 40 устройства 5 управления и расчета, причем. определяют величину деформации роговицы по формуле (2).

По полученному значению М в устрой- 45 стве 5 управления и расчета рассчитывается по формуле (1) с учетом параметров пневмоимпульса, заложенных в памяти устройства 5, т величина ВГД, которая затем отображается на индикаторе 6.

Формирование пневмоимпульса и измерительного УЗ-импульса и направление их по одной оси в сторону глаза позволяет выполнять измерения точно в направлении деформации роговицы глаза, перпендикулярно (за счет совмещения осей воздействия пнеемоимпульса и направления УЗ импульса с оптической осью глаза) поверхности роговицы глаза, При этом угловые микродвижения глаза незначительно сказываются только на амплитуде отраженного от поверхности роговицы эхо-сигнала, а временные параметры эхо-сигнала практически не меняются, что и обеспечивает независимость результатов измерения от угловых микродвижений глаза.

Формула изобретения

Способ бесконтактного измерения внутриглаэного давления, заключающийся в юстировке измерительной системы относительно глаза, формировании пневмоимпульса, локально воздействующего на роговицу глаза и вызывающего деформацию ее центральной части, измерении величины этой деформации и расчете по ней и параметрам пневмоимпульса величины внутриглазного давления по известным формулам, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения тОчности измерений, юстировку и измерение величины деформации роговицы осуществляют путем непрерывного формирования акустических импульсов с помощью излучателя, выполненного фокусирующим с кольцевой апертурой и пневмосоплом. расположенным в отверстии излучателя по оси зонда, последующего приема отраженных от глаза сигналов и определения по ним расстояния до глаза, причем юстировку измерительной системы осуществляют путем перемещения ее в сторону глаза, а формирование пневмоимпульса осуществляют в момент совпадения эамеренного расстояния до глаза с заданным, и фиксации системы, послс чего измеряют деформацию глаза в промежуток времени от 5 до 20 мс по истечении действия пневмоимпульса. 1697721

Составитель Ю.Ильиных Г

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор M.Êó÷åðÿâàÿ

Заказ 4340 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101