CN104000624B - 一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其结构设置为与眼表相适配的弧形结构，其包括上中下三层，其上下两层均为水凝胶层，其中间层包括由内向外排列的聚焦透镜、电路层、连接层和能量存储层，所述电路层包括超声传感器、用于眨眼检测的光电传感器、电源电路、控制芯片以及发射接收电路，所述超声传感器与发射接收电路连接、所述发射接收电路、光电传感器分别与控制芯片连接，所述电源电路与能量存储层连接，改进了以往检测需要麻醉剂的不足、探头容易倾斜对不准眼轴的不足、病人躺着检查的不足、容易压迫角膜的不足，主动测量眼轴，减少病人紧张感，并且提高了眼科A超检测的精准度。
Description
技术领域
本发明涉及一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，属于医学检测技术领域，尤其应用于眼科超声测厚领域。
背景技术
临床上用于眼轴的测量的设备有眼科A超设备和光学设备，由于光学设备局限于组织的透明度，因此眼科A超在眼轴测量中发挥了重要的作用。眼轴长度包括角膜厚度、前房深度、晶体厚度，玻璃体深度。在临床眼科屈光手术前后都需要进行眼轴长度的测量，使用眼科A超进行眼轴测量检查前需要滴眼表麻醉剂，病人需要平躺，眼科A超探头需要对准病人眼轴，在测量过程中需要接触到角膜，容易压迫眼睛，以上原因会导致测量不准确。
发明内容
为了提高眼科A超测量的准确性，本发明设计了一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头。
本发明提供：一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其结构设置为与眼表相适配的弧形结构，其包括上中下三层，其上下两层均为水凝胶层，其中间层包括由内向外排列的聚焦透镜、电路层、连接层和能量存储层，所述电路层包括超声传感器、用于眨眼检测的光电传感器、电源电路、控制芯片以及用于控制超声传感器发射超声波且接收其发射超声波的发射接收电路，所述超声传感器与发射接收电路连接、所述发射接收电路、光电传感器分别与控制芯片连接，所述电源电路与能量存储层连接。
所述能量存储层采用石墨烯柔性光伏电池板。
连接层采用石墨烯材质FPC。
所述超声传感器包括声吸收层和PZT层，所述PZT层上下设置电极。
所述超声传感器的频率为10MHz。
所述聚焦透镜的焦距为25mm。
所述电路层还设有用于蓝牙数据传输的蓝牙4.0传输电路。
本发明的有益效果是：改进了以往检测需要麻醉剂的不足、探头容易倾斜对不准眼轴的不足、病人躺着检查的不足、容易压迫角膜的不足，主动测量眼轴，减少病人紧张感，并且提高了眼科A超检测的精准度。
附图说明
图1是本发明的电路层的电路示意图。
图2是本发明的结构示意图。
图3是本发明的详细结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：
如图1和图2和图3所示，一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其结构设置为与眼表相适配的弧形结构，其包括上中下三层，其上下两层均为水凝胶层，采用上下两层水凝胶层的设置，保护角膜和眼睑组织。其中间层包括由内向外排列的聚焦透镜、电路层、连接层和能量存储层，所述电路层包括超声传感器、用于眨眼检测的光电传感器、电源电路、控制芯片以及发射接收电路，所述超声传感器与发射接收电路连接、所述发射接收电路、光电传感器分别与控制芯片连接，所述电源电路与能量存储层连接，电源电路用于将能量存储层存储的电源提供给电路层使用。
将超声探头贴于眼表，就跟带隐形眼镜一样，不会对人眼造成刺激，而且其接触较舒适，因此不需要使用麻药，所述超声探头可以选择合适的直径和基弧参数，在佩戴好超声探头后，多次眨眼实现眼轴自动校准，常规超声探头设置：所述超声探头的直径为14mm，基弧为8.6mm，而由于人眼大小以及角膜形状的不一致，可以选择不同直径和基弧的探头，实现因人而异的选择。
控制芯片分别连接发射接收电路与光电传感器，每眨一次眼，光电传感器接收到信号，发射信号到控制芯片，芯片通过发射接收电路控制超声传感器启动发射后关闭，即眨一次眼，超声传感器启动工作一次然后关闭，完成一次眼轴测量，本发明通过眨眼实现自动眼轴测量。
所述控制芯片采用集成时钟、A/D、RAM等电路的低功耗MCU，根据不同的芯片引脚的定义，按所需修改其各自的引脚定义，该方法属于本领域人员公知的程序设计手段，故不予以公开控制芯片的型号。
所述能量存储层采用石墨烯柔性光伏电池板，石墨烯柔性光伏电池板能吸收97%以上白光，光电转化率高，高效率充电，提供电源。
连接层采用石墨烯材质FPC，又称柔性电路板，用做功能电路连接线，柔性电路板是以聚酰亚胺或聚酯薄膜为基材制成的一种具有高度可靠性，绝佳的可挠性印刷电路板，简称软板或FPC，具有配线密度高、重量轻、厚度薄的特点，其优点是可变形及不发热，。
所述连接层的前端和能量存储层连接，其背端与电路层连接，所述电路层内的超声传感器、用于眨眼检测的光电传感器、电源电路、控制芯片以及发射接收电路与其背端焊接。
所述光电传感器用于眨眼测量眼轴，当光电传感器检测到眨眼时，超声传感器启动发射后停止，完成一次眼轴测量，实现眨眼自动测量眼轴功能。
所述光电传感器：40Mhz采样率，8位采样精度，2048个采样点，测量深度为：（平均声速×采样时间×采样点数/2）=39.9mm，其中眼睛组织平均声速为1560米每秒，采样时间为采样率倒数，满足人眼轴长度要求。所采集到的数据大小：8×2048bits=16Kb。
所述超声传感器包括声吸收层和PZT层，所述PZT层前后设置电极，其前电极通过电极引脚与FPC电连接，其后电极直接通过贴片焊接脚与FPC电连接，所述声吸收层用于吸收超声，所述PZT层采用PZT压电材料，所述PZT压电材料采用PZT压电陶瓷(锆钛酸铅)。
所述超声传感器的频率为10MHz。
所述聚焦透镜的焦距为25mm。
超声传感器的中心所在位置在病人正常佩戴后可与眼轴重合。
所述电路层还设有用于蓝牙数据传输的蓝牙4.0传输电路，其采用蓝牙4.0芯片，蓝牙4.0的速率能达到1Mbps，满足本发明数据传输要求。
实施例不应视为对本发明的限制，但任何基于本发明的精神所作的改进，都应在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于：其结构设置为与眼表相适配的弧形结构，其包括上中下三层，其上下两层均为水凝胶层，其中间层包括由内向外排列的聚焦透镜、电路层、连接层和能量存储层，所述电路层包括超声传感器、用于眨眼检测的光电传感器、电源电路、控制芯片以及用于控制超声传感器发射超声波且接收其发射超声波的发射接收电路，所述超声传感器与发射接收电路连接、所述发射接收电路、光电传感器分别与控制芯片连接，所述电源电路与能量存储层连接。
2.根据权利要求1所述的一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于，所述能量存储层采用石墨烯柔性光伏电池板。
3.根据权利要求1所述的一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于，连接层采用石墨烯材质FPC。
4.根据权利要求1所述的一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于，所述超声传感器包括声吸收层和PZT层，所述PZT层上下设置电极。
5.根据权利要求1或4所述的一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于，所述超声传感器的频率为10MHz。
6.根据权利要求1所述的一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于，所述聚焦透镜的焦距为25mm。
7.根据权利要求1所述的一种贴于眼表用于眼轴测量的超声探头，其特征在于，所述电路层还设有用于蓝牙数据传输的蓝牙4.0传输电路。
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