CN104173022A - 一种辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，包括一个正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）、一个将上述透镜夹住的镜筒（4）以及一个其上开有小孔的镜头固定座（5），正透镜（1）与正透镜（2）、正透镜（2）与负透镜（3）之间分别由两个隔圈（6）、两个隔圈（7）间隔，正透镜片（1）正面由两个压圈（8）固定。本发明利用光学仿真原理，通过光学模拟来矫正小鼠眼球相差实现眼底成像，为小鼠佩戴本发明角膜接触镜并正置显微镜下观察，光束经小鼠自身的屈光间质和角膜接触镜折射，在眼底的会聚点被迁移到角膜接触镜上方5.45mm的平面上，从而获得小鼠眼底图像，该方法使得小鼠活体眼底成像在科研实验室更加简单易行。

Description

一种辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜及方法
技术领域
本发明涉及一种动物角膜接触镜及该角膜接触镜的使用方法，尤其是一种辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜及使用该角膜接触镜辅助显微镜进行活体观察小鼠眼底的方法。
背景技术
眼底观察是眼科医生诊断眼科疾病的重要手段，通过观察视网膜和眼底血管的病变如渗出、出血和增生等可以诊断一系列眼底疾病，如年龄相关性黄斑变性，糖尿病视网膜病变等。此外，眼底的视网膜血管是人体中唯一可直接观察的血管，内科医生可以通过观察眼底血管来判断其它疾病的进展情况，例如，观察高血压病人眼底的视网膜动脉硬化，以及糖尿病病人的微血管瘤、小的出血点和渗出等，从而指导疾病的治疗。在科研工作中，科研人员通常需要利用小鼠来建立眼底疾病或血管疾病模型来研究疾病的发病机制或检验治疗的效果，因此建立有效的手段进行小鼠眼底的观察对于眼科研究具有重要的意义。
在科研实验室中，由于眼球自身屈光间质的影响，在普通的正置显微镜下不能直接观察到眼底，目前大多数是仍是采用人眼眼底检查设备，而因为人眼和鼠眼解剖学的差异，利用这类设备需要加入其他光路如自适应光学系统才能获得较好的成像质量。尽管国外的科研实验室已有相关加入自适应光学适应系统的设备，但因其造价昂贵并且占地面积大，仍难以在科研实验室推广。
CN101502457A公开了一种用于显微镜下观察眼底和协助手术的动物角膜接触镜，其构成包括圆筒状镜体，所述镜体的两端分别设置角膜接触面和光学接触面。所述镜体的直径为5mm≤β≤15mm；所述镜体高度为1.5mm≤γ≤7.5mm；所述角膜接触镜具有光滑表面以及钝圆边缘，其形状为与动物角膜的外凸形状近吻合的内凹面，所述内凹面的曲率略大于试验动物的角膜曲率，其曲率范围是2mm≤α≤9mm；所述的光学面为光滑的平面或斜面；所述的光学面为斜面时，其与水平面的夹角为0°≤δ≤60°；所述镜体的制作材料为纤维塑料或玻璃。该角膜接触镜在用于观察动物眼底时，需准备一个光学面为光滑平面的角膜接触镜和至少1到2个光学面为平滑斜面的角膜接触镜，观察时，先在角膜接触镜与动物角膜的接触面滴耦合剂，将接触镜扣放于动物角膜正中央，然后在显微镜下，由目镜通过光学面观察动物眼底的中央部位，先是以光学面为光滑平面的角膜接触镜进行观察，然后再换用光学面为平滑斜面的角膜接触镜观察，必要时还需根据不同的观察较度，更换不同水平面夹角角度的光学面为平滑斜面的角膜接触镜，以获得清晰的眼底观察结果。该接触镜的使用方法繁琐，且需准备多个接触镜，无法通过只采用一个接触镜、经一次常规的显微镜观察就可以完成动物眼底的角膜观察研究。
现有技术中未有一种轻便、操作简单、能辅助显微镜实现活体观察小鼠眼底的小鼠角膜接触镜。
发明内容
针对上述不足，本发明提供了一种简单易操作并能辅助显微镜活体观察小鼠眼底的角膜接触镜，其利用光学仿真原理，通过光学模拟来矫正小鼠眼球相差实现眼底成像，并可在显微镜下固定小鼠眼球保持不动，实现活体观察小鼠眼底血管。
本发明的另一个目的在于提供使用上述的小鼠角膜接触镜辅助显微镜进行活体观察小鼠眼底的方法。
为实现以上目的，本发明采取的技术方案是：一种辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，包括一个正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）和一个将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）以及一个开有小孔的镜头固定座（5），所述正透镜（1）与正透镜（2）之间由两个隔圈（6）间隔，正透镜（2）与负透镜（3）之间由两个隔圈（7）间隔，正透镜片（1）正面由两个压圈（8）压住；所述正透镜（1）正面曲率半径为40.72mm，正透镜（1）反面曲率半径为6.2mm，正透镜（2）正面曲率半径为8.999mm，正透镜（2）反面曲率半径为14.7mm，负透镜（3）正面曲率半径为2.42mm，负透镜（3）反面曲率半径为1.6mm，且负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为1.98~2.02mm；所述镜头固定座（5）的上的小孔尺寸以能固定住镜筒（4）为准。
优选的，所述隔圈（6）厚度为0.88~0.92mm，隔圈（7）厚度为1.08~1.12mm，压圈（8）厚度为1.05~1.15mm，且压圈（8）圆心位置设计有螺纹小孔。
优选的，所述两个隔圈（6）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为2.98~3.02mm。
优选的，所述两个隔圈（7）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为3.38~3.42mm。
优选的，所述两个压圈（8）圆心位置的螺纹小孔直径为0.5mm，深为0.5mm；两个压圈（8）相隔的外径为5.98~6.02mm，相隔的内径为3.38~3.42mm。
优选的，所述正透镜（1）镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+6.76D。
优选的，所述正透镜（2）镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+9.06D。
优选的，所述负透镜（3）镜片直径为3.09~4.03 mm，镜片的屈光度-3.67D。
一种利用角膜接触镜辅助显微镜观察小鼠眼底的方法，包括如下步骤：
（1）角膜接触镜材料准备：
A.一个正透镜（1）：采用H-QK3L光学玻璃制成，镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+6.76D，正面的曲率半径为40.72mm，反面的曲率半径为6.2mm；
B.一个正透镜（2）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+9.06D，正面的曲率半径为8.999mm，反面的曲率半径为14.7mm；
C.一个负透镜（3）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为3.09~4.03mm，镜片的屈光度-3.67D，负透镜（3）正面的曲率半径为2.42mm，负透镜反面曲率半径为1.6mm，负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计了一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为1.98~2.02mm，曲率半径为1.6mm；
D.两个厚度为0.88~0.92mm 的隔圈（6）、两个厚度为1.08~1.12mm 的隔圈（7），两个厚度为1.05~1.15mm且圆心位置均设计有一个Φ0.5mm，深为0.5mm螺纹小孔的压圈（8）；
E.一个能将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）及一个开有能将镜筒（4）固定住的镜头固定座（5）；
（2）角膜接触镜安装：将负透镜（3）、两个隔圈（7）、正透镜（2）、两个隔圈（6）、正透镜（1）、两个压圈（8）依次装入镜筒（4）中，在两个压圈（8）的两个螺纹小孔中分别旋入螺丝压紧，以负透镜（3）带有凹槽的反面为镜头方向，将镜头朝下固定于镜头固定座（5）的小孔内，完成角膜接触镜的安装；
（3）辅助显微镜观察小鼠眼底观察：将小鼠麻醉散瞳后，于小鼠尾部静脉注入血管造影剂，将角膜接触镜固定座（5）套于小鼠头部，同时将镜头对准并戴在小鼠角膜上，使角膜接触镜镜头上的凹槽与小鼠角膜贴合，然后将固定好的小鼠转移至正置显微镜下，并让角膜接触镜正对显微镜镜头，使得光束能够充分进入眼内，最后按照显微镜常规操作调焦直至观察到小鼠眼底，获得清晰的成像图。
优选的，所述两个隔圈（6）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为2.98~3.02mm，两个隔圈（7）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为3.38~3.42mm，两个压圈（8）相隔的外径为5.98~6.02mm，相隔的内径为3.38~3.4 mm。
优选的，正透镜（1）采用H-QK3L光学玻璃制成，正透镜（2）和负透镜（3）采用H-K9L光学玻璃制成。
本发明相对于现有技术的有益效果如下：本发明利用光学仿真原理，为在显微镜下进行活体观察小鼠眼底的提供了一种简单易行的操作方式，使用时只需将固定座套于小鼠头部，同时将角膜接触镜对准并戴在小鼠角膜上，将固定好角膜接触镜的小鼠转移至正置显微镜下，并让角膜接触镜正对显微镜镜头，使得光束能够充分进入眼内，按显微镜常规操作调焦直至观察到小鼠眼底即可。当在正置显微镜下为小鼠佩戴本发明的角膜接触镜后，光束经小鼠自身的屈光间质和角膜接触镜折射后，在眼底的会聚点被迁移到角膜接触镜上方5.45mm的平面上，使得将眼底图像形成一个虚拟的平面图像，从而得到较为清晰的眼底图像，使得小鼠活体眼底成像在科研实验室更加简单易行。
下面将结合附图对本发明作进一步的说明，同时给出实施例。
附图说明
图1是辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜结构图；图2是辅助显微镜观察小鼠眼底的光路原理图；图3是佩戴小鼠角膜接触镜后观察到的小鼠的眼底血管成像图；图4是佩戴小鼠角膜接触镜后观察到的小鼠的眼底细胞分布图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明的内容做进一步详细说明。
实施例1 采用以下步骤实现本发明
1、角膜接触镜的制作
（1）准备以下材料：
A.一个正透镜（1）：采用H-QK3L光学玻璃制成，镜片直径为5mm，镜片的屈光度+6.76D，正面的曲率半径为40.72mm，反面的曲率半径为6.2mm；
B.一个正透镜（2）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为5mm，镜片的屈光度+9.06D，正面的曲率半径为8.999mm，反面的曲率半径为14.7mm；
C.一个负透镜（3）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为4mm，镜片的屈光度-3.67D，负透镜（3）正面的曲率半径为2.42mm，负透镜反面曲率半径为1.6mm，负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计了一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为2mm，曲率半径为1.6mm；
D.两个厚度为9mm 的隔圈（6）、两个厚度为1.1mm 的隔圈（7），两个厚度为1.1mm且圆心位置均设计有一个Φ0.5mm，深为0.5mm螺纹小孔的压圈（8）；
E.一个能将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）及一个开有能将镜筒（4）固定住的镜头固定座（5）；
（2）角膜接触镜安装：将负透镜（3）、两个隔圈（7）、正透镜（2）、两个隔圈（6）、正透镜（1）、两个压圈（8）依次装入镜筒（4）中，安装时，两个隔圈（6）相隔的外径为5mm，相隔的内径为3mm，两个隔圈（7）相隔的外径为5mm，相隔的内径为3.4mm，两个压圈（8）相隔的外径为6mm，相隔的内径为3.4 mm；在两个压圈（8）的两个螺纹小孔中分别旋入螺丝压紧，以负透镜（3）带有凹槽的反面为镜头方向，将镜头朝下固定于镜头固定座（5）的小孔内，完成角膜接触镜的安装。
安装好的角膜接触镜结构如图1所示，其光路原理图如图2所示。
2、辅助显微镜观察小鼠眼底观察
    将小鼠麻醉散瞳后，于小鼠尾部静脉注入血管造影剂，将角膜接触镜固定座（5）套于小鼠头部，同时将镜头对准并戴在小鼠角膜上，使角膜接触镜镜头上的凹槽与小鼠角膜贴合，然后将固定好的小鼠转移至正置显微镜下，并让角膜接触镜正对显微镜镜头，使得光束能够充分进入眼内，最后按照显微镜常规操作调焦直至观察到小鼠眼底，获得清晰的成像图，如图3、图4所示。
    实施例2 采用以下步骤实现本发明
1、角膜接触镜的制作
（1）准备以下材料：
A.一个正透镜（1）：采用H-QK3L光学玻璃制成，镜片直径为5.03mm，镜片的屈光度+6.76D，正面的曲率半径为40.72mm，反面的曲率半径为6.2mm；
B.一个正透镜（2）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为5.03mm，镜片的屈光度+9.06D，正面的曲率半径为8.999mm，反面的曲率半径为14.7mm；
C.一个负透镜（3）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为4.03mm，镜片的屈光度-3.67D，负透镜（3）正面的曲率半径为2.42mm，负透镜反面曲率半径为1.6mm，负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计了一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为2.02mm，曲率半径为1.6mm；
D.两个厚度为0.92mm 的隔圈（6）、两个厚度为1.12mm 的隔圈（7），两个厚度为1.15mm且圆心位置均设计有一个Φ0.5mm，深为0.5mm螺纹小孔的压圈（8）；
E.一个能将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）及一个开有能将镜筒（4）固定住的镜头固定座（5）；
（2）角膜接触镜安装：将负透镜（3）、两个隔圈（7）、正透镜（2）、两个隔圈（6）、正透镜（1）、两个压圈（8）依次装入镜筒（4）中，安装时，两个隔圈（6）相隔的外径为5.03mm，相隔的内径为3.02mm，两个隔圈（7）相隔的外径为5.03mm，相隔的内径为3.42mm，两个压圈（8）相隔的外径为6.02mm，相隔的内径为3.4 mm；在两个压圈（8）的两个螺纹小孔中分别旋入螺丝压紧，以负透镜（3）带有凹槽的反面为镜头方向，将镜头朝下固定于镜头固定座（5）的小孔内，完成角膜接触镜的安装。
2、辅助显微镜观察小鼠眼底观察
    将小鼠麻醉散瞳后，于小鼠尾部静脉注入血管造影剂，将角膜接触镜固定座（5）套于小鼠头部，同时将镜头对准并戴在小鼠角膜上，使角膜接触镜镜头上的凹槽与小鼠角膜贴合，然后将固定好的小鼠转移至正置显微镜下，并让角膜接触镜正对显微镜镜头，使得光束能够充分进入眼内，最后按照显微镜常规操作调焦直至观察到小鼠眼底，获得清晰的成像图。
实施例3 采用以下步骤实现本发明
1、角膜接触镜的制作
（1）准备以下材料：
A.一个正透镜（1）：采用H-QK3L光学玻璃制成，镜片直径为4.99mm，镜片的屈光度+6.76D，正面的曲率半径为40.72mm，反面的曲率半径为6.2mm；
B.一个正透镜（2）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为4.993mm，镜片的屈光度+9.06D，正面的曲率半径为8.999mm，反面的曲率半径为14.7mm；
C.一个负透镜（3）：采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为3.09mm，镜片的屈光度-3.67D，负透镜（3）正面的曲率半径为2.42mm，负透镜反面曲率半径为1.6mm，负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计了一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为1.98mm，曲率半径为1.6mm；
D.两个厚度为0.88mm 的隔圈（6）、两个厚度为1.08mm 的隔圈（7），两个厚度为1.05~1.15mm且圆心位置均设计有一个直径0.5mm，深为0.5mm螺纹小孔的压圈（8）；
E.一个能将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）及一个开有能将镜筒（4）固定住的镜头固定座（5）；
（2）角膜接触镜安装：将负透镜（3）、两个隔圈（7）、正透镜（2）、两个隔圈（6）、正透镜（1）、两个压圈（8）依次装入镜筒（4）中，安装时，两个隔圈（6）相隔的外径为4.99mm，相隔的内径为2.98mm，两个隔圈（7）相隔的外径为4.99mm，相隔的内径为3.38mm，两个压圈（8）相隔的外径为5.98mm，相隔的内径为3.38mm；在两个压圈（8）的两个螺纹小孔中分别旋入螺丝压紧，以负透镜（3）带有凹槽的反面为镜头方向，将镜头朝下固定于镜头固定座（5）的小孔内，完成角膜接触镜的安装。
2、辅助显微镜观察小鼠眼底观察
    将小鼠麻醉散瞳后，于小鼠尾部静脉注入血管造影剂，将角膜接触镜固定座（5）套于小鼠头部，同时将镜头对准并戴在小鼠角膜上，使角膜接触镜镜头上的凹槽与小鼠角膜贴合，然后将固定好的小鼠转移至正置显微镜下，并让角膜接触镜正对显微镜镜头，使得光束能够充分进入眼内，最后按照显微镜常规操作调焦直至观察到小鼠眼底，获得清晰的成像图。
上列详细说明是针对本发明可行实施例的具体说明，该实施例并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明所为的等效实施或变更，均应包含于本案的保护范围中。

Claims (10)

1.一种辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：包括一个正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）和一个将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）以及一个开有小孔的镜头固定座（5），所述正透镜（1）与正透镜（2）之间由两个隔圈（6）间隔，正透镜（2）与负透镜（3）之间由两个隔圈（7）间隔，正透镜片（1）正面由两个压圈（8）压住；所述正透镜（1）正面曲率半径为40.72mm，正透镜（1）反面曲率半径为6.2mm，正透镜（2）正面曲率半径为8.999mm，正透镜（2）反面曲率半径为14.7mm，负透镜（3）正面曲率半径为2.42mm，负透镜（3）反面曲率半径为1.6mm，且负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为1.98~2.02mm；所述镜头固定座（5）的上的小孔尺寸以能固定住镜筒（4）为准。
2.根据权利要求1所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述隔圈（6）厚度为0.88~0.92mm，隔圈（7）厚度为1.08~1.12mm，压圈（8）厚度为1.05-1.15mm，且压圈（8）圆心位置设计有螺纹小孔。
3.根据权利要求1或2所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述两个隔圈（6）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为2.98~3.02mm。
4.根据权利要求1或2所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述两个隔圈（7）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为3.38~3.42mm。
5.根据权利要求1或2所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述两个压圈（8）圆心位置的螺纹小孔直径为0.5mm，深为0.5mm；两个压圈（8）相隔的外径为5.98~6.02mm，相隔的内径为3.38~3.42mm。
6.根据权利要求1所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述正透镜（1）采用H-QK3L光学玻璃制成，镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+6.76D。
7.根据权利要求1所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述正透镜（2）采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+9.06D。
8.根据权利要求1所述的辅助显微镜观察小鼠眼底的角膜接触镜，其特征在于：所述负透镜（3）采用H-K9L光学玻璃制成，镜片直径为3.09~4.03 mm，镜片的屈光度-3.67D。
9.一种用权利要求1所述的角膜接触镜辅助显微镜观察小鼠眼底的方法，其特征在于：采用如下步骤：
 （1）角膜接触镜材料准备：
A.一个正透镜（1）：镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+6.76D，正面的曲率半径为40.72mm，反面的曲率半径为6.2mm；
B.一个正透镜（2）：镜片直径为4.99~5.03mm，镜片的屈光度+9.06D，正面的曲率半径为8.999mm，反面的曲率半径为14.7mm；
C.一个负透镜（3）：镜片直径为3.09~4.03mm，镜片的屈光度-3.67D，负透镜（3）正面的曲率半径为2.42mm，负透镜反面曲率半径为1.6mm，负透镜（3）反面根据小鼠角膜的曲率半径设计了一个与小鼠角膜相吻合的凹槽，凹槽直径为1.98~2.02mm，曲率半径为1.6mm；
D.两个厚度为0.88~0.92mm 的隔圈（6）、两个厚度为1.08~1.12mm 的隔圈（7），两个厚度为1.05~1.15mm且圆心位置均设计有一个直径0.5mm，深为0.5mm螺纹小孔的压圈（8）；
E.一个能将正透镜（1）、一个正透镜（2）、一个负透镜（3）夹住的镜筒（4）及一个开有能将镜筒（4）固定住的镜头固定座（5）；
（2）角膜接触镜安装：将负透镜（3）、两个隔圈（7）、正透镜（2）、两个隔圈（6）、正透镜（1）、两个压圈（8）依次装入镜筒（4）中，在两个压圈（8）的两个螺纹小孔中分别旋入螺丝压紧，以负透镜（3）带有凹槽的反面为镜头方向，将镜头朝下固定于镜头固定座（5）的小孔内，完成角膜接触镜的安装；
（3）辅助显微镜观察小鼠眼底观察：将小鼠麻醉散瞳后，于小鼠尾部静脉注入血管造影剂，将角膜接触镜固定座（5）套于小鼠头部，同时将镜头对准并戴在小鼠角膜上，使角膜接触镜镜头上的凹槽与小鼠角膜贴合，然后将固定好的小鼠转移至正置显微镜下，并让角膜接触镜正对显微镜镜头，使得光束能够充分进入眼内，最后按照显微镜常规操作调焦直至观察到小鼠眼底，获得清晰的成像图。
10.根据权利要求9所述的角膜接触镜辅助显微镜观察小鼠眼底的方法，其特征在于：所述两个隔圈（6）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为2.98~3.02mm，两个隔圈（7）相隔的外径为4.99~5.03mm，相隔的内径为3.38~3.42mm，两个压圈（8）相隔的外径为5.98~6.02mm，相隔的内径为3.38~3.4 mm。
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