非接触式眼压计 [复制链接]

今天我们来解读一下专利US。这个专利是尼德克于年申请的，其同族专利是JPB2。

技术问题：对压缩空气没有压力控制，所以过量的压缩空气可能被不必要地引导到角膜。或者压力控制不够准确导致测量结果不准确。

发明目的：克服上述问题，并提供一种非接触式眼压计，其中，测量患者眼睛的眼压所需的最小理想压缩空气压力可以根据预定条件基于测量的各种数据自动计算，从而实现精确的眼压测量，而不会给患者带来过度的不适。

附图1示出将压缩空气导向角膜的光学系统和控制系统的方框图

计算机6通过计时器8设定驱动时间，驱动电路9在设定驱动时间（可通过电容、电压或电流控制电路控制）内驱动旋转螺线管2，使活塞3移动，将在气缸1内被压缩的空气从喷嘴5吹到患者眼睛E的角膜Co上。角膜由于压缩空气的吹出而逐渐变形，在达到了扁平状态时，向光检测器18入射最大光量。计算机6基于来自压力传感器10的压力数据和来自信号处理电路19的光数据，计算压力数据和光学数据与时间关系图。其中旋转螺线管2可以替换为具有反作用轨道和滑块的线性马达。

附图3（A）示出当螺线管在时间Toffa停止驱动时，由光检测器检测的光量I的变化状态和由压力传感器检测的压缩空气的压力P作为时间T函数的曲线图

时间数据Ta、T‘a、Tpa、光学数据Ia(Io)和压力数据Pa作为用于计算螺线管驱动时间的数据存储在存储器7中。根据角膜压平信号Sa、S’a的分离系数计算螺线管驱动时间，其中分离系数由下式（1）给出

S等于（%），意味着过量的压缩空气被引导到角膜CO，S等于0（%），意味着引导到角膜CO的压缩空气不足以压平角膜CO。

获得足以检测到精确眼内压的最小空气压力。假设当可以获得这种最小气压时，分离系数是Sth（取决于设备结构）。本实施例中Sth=20。当S=，Tpre由式（2）计算得出。

当S，Tpre由式（3）计算得出

附图3（B）示出当螺线管在时刻Toffb停止驱动时，由光检测器检测到的光量I的变化状态和由压力传感器检测到的压缩空气的压力P作为时间函数的曲线图

ToffbToffa，Toffa,Toffb,Ta和Tpre之间的关系通过式（4）表示

Toffb由式（5）得出

附图3（C）示出当螺线管在时刻Toffc停止驱动时，由光检测器检测到的光量I的变化状态和由压力传感器检测到的压缩空气的压力P作为时间函数的曲线图

Toffc由式（6）得出

（6）

附图4示出将附图3(A)、附图3(B)和附图3(C)的曲线图全部或汇总表示的曲线图

根据Toffc，检测到角膜CO处于扁平状态时的Tc处于Tpre±10%阈值范围内。此时，考虑到改变眼内压的各种原因，最大空气压力Pc适于患者眼睛E的眼内压测量。当然，在Ta处于Tpre的阈值范围(Tpre±10%)内的情况下，不需要根据等式(5)和(6)的修正过程。

以下讲述第二实施例，与第一实施例的区别是计算方法不同。

附图5（A）示出基于与压缩空气的压力达到最大值的时间对应的阈值来确定用于使角膜变形的预测最佳时间的曲线图

Tpre基于与检测到最大空气压力时的Tpa相比较的阈值Tth，Tth由式(7)得出

从附图5(A)可以理解，Ta越接近Tpa，则需要施加用于测量眼内压的空气压力越低。然而，在这种情况下，可能不能获得足以压平角膜CO的空气压力。因此，与第一实施例中的分离系数S的阈值Sth类似，必须考虑到改变眼内压的原因来确定阈值Tth。基于各种实验，发现第二实施例中的Tth的适当值为大约0.9(Tth=0.9)。

附图5（B）示出将预测的最佳时间代入到式(5)中得到的检测时间的图

基于第一次测量得到的Ta,Tpa,Toffa，通过式（7）得到的Tpre，通过式（5）得到的Toffb，通过第二次测量得到Tb。

附图5（C）示出将式(6)作为修正式求出检测时间的图

如果Tb不符合Tpre±10%，通过式（6）得到的Toffc，再通过第三次测量获得Tc。

（6）

以下讲述第三实施例，与第一实施例的区别是计算方法不同。

附图7（A）示出由阈值Pth相对于检测出角膜的扁平状态的Pd确定使角膜最佳变形的最大压力Ppremax的图表

Ppremax由式（8）得出

从图7(A)可以理解，Pd越接近最大压力Pa，可用于测量眼内压的空气压力越低。然而，在这种情况下，可能不能获得足以压平角膜CO的空气压力。因此，必须考虑到眼内压的变化的原因来确定阈值Pth。这与第一实施例中分离指数S的阈值Sth类似，与第二实施例中相对于Tpa的阈值Tth类似。基于各种实验，发现Pth的适当值约为1.1。

附图7（B）示出通过由等式(9)计算的Toffb测量最大压力Pb的图

基于第一次测量得到的Pd,Pa,Toffa，通过式（8）得到的Ppremax，通过式（9）计算得到Toffb，通过第二次测量得到Pb。

等式（9）来自等式（10）

如果Pb满足Ppremax±10%，Pb变成压平角膜CO的合适压力。

附图7（C）示出在Ppremax的规定范围内使用式(11)的Toffc测定最大压力Pc的判断

如果Pb不满足Ppremax±10%，进行第三次测量的Toffc由式（11）计算得到

通过第三次测量获得Pc，如果Pc满足Ppremax±10%，Pc变成压平角膜CO的合适压力。

眼内压的计算为现有技术，具体参考美国专利US（非尼德克专利）。