CN108024708B - 用于测量眼睛的压力的眼内压测量方法和布置 - Google Patents

Abstract

用于测量眼睛的压力的眼内压测量方法和布置。本发明的目标是用于测量患者的眼睛(202)的压力的眼内压测量布置。该布置包括用于检测声反射率、光反射率、光程差、眼内压测量布置相对于眼睛的定位、眼内压测量布置相对于眼睛的取向、角膜形状和角膜厚度中的至少一个的装置；用于在耦合到患者的眼睛(202)的一距离(200)处产生声波、非线性声波、机械波和非线性机械波中的至少一个以生成到眼睛的至少一个表面波的至少一个源；用于触发压力测量布置的数据获取的装置；用于在离眼睛(202)的一距离(201)处检测至少一个表面波以提取表面波信息的装置；和用于基于所述表面波信息来确定眼睛的压力信息的装置。

Description

用于测量眼睛的压力的眼内压测量方法和布置

技术领域

眼内压(IOP)在开角型青光眼的发病机理中起主要作用，其是导致失明的主要原因之一。全球约有1.5亿人患有青光眼，其中约一半不知不觉地被引起并且未得到诊断。青光眼的患病率随着人群老龄化而增加，并且预计在未来十年内青光眼病例的数量将增加30％。目前治疗青光眼的唯一方式是降低眼内压(IOP)。

IOP测量是筛查开角型青光眼的最实际方法。然而，筛查大部分人群需要找到未诊断病例。

另一种类型的青光眼是致使IOP突然增加从而可能在几天内导致失明的窄角型青光眼。由于人口的千分之一患有急性窄闭角型青光眼，因此必须通过在普通内科的社区急诊室内测量IOP来诊断急性青光眼。因此，如果每个医生办公室都具有测量IOP的装置，将是有益的。

背景技术

用于测量IOP的接触方法(例如，Goldmann张力计、Mackay-Marg张力计)大多时候要求使用麻醉剂来执行测量，因此对于例如筛查大量人口而言是不切实际的。另外，数十年来，非接触式气冲式眼压计也在市场上有售。气冲式眼压计的缺点是由于空气冲击而使患者体验到不适。

美国专利申请文献US2010/0249569A1提出了一种用于IOP测量的非接触式超声眼压计，其采用压电换能器将波信号激励到眼睛中。必须精确测量所述换能器的位置，这使IOP测量过程复杂且缓慢。另外，温度变化造成IOP测量信息有误差且不确定，同时造成所述位置测量有可能有误差。眼睛形状也会在测量中引入偏差，即，误差。

专利文献US6030343 A提出了基于从角膜反射的空气传播超声波束的方法，基于所述超声波束测量和致动眼睛。通过窄带超声波脉冲完成致动，这使角膜变形，并且系统测量来自变形的眼睛的相移。

专利文献US2004193033和US5251627描述了利用线性激励(例如，扬声器或超声换能器)进行的非接触式测量方法。

现有技术的解决方案难以实现用于通过非接触式测量来精确且舒适地测量患者的IOP的方便且低成本装置。

发明内容

本发明的目标是实现在无需麻醉剂的情况下测量IOP的非接触、快速且先进的装置和方法。本发明的目标是实现既精确(即无偏差)又表征IOP估计中的小不确定性的IOP读数。这通过用于测量患者的眼睛的压力的眼内压测量布置来实现。该布置包括：用于检测声反射率、光反射率、光程差、眼内压测量布置相对于眼睛的定位、眼内压测量布置相对于眼睛的取向、角膜形状和角膜厚度中的至少一个的装置；用于在耦合至患者的眼睛的一距离处产生声波、非线性声波、机械波和非线性机械波中的至少一个以生成到眼睛的至少一个表面波的至少一个源；用于触发压力测量布置的数据获取的装置；用于在离眼睛的一距离处检测至少一个表面波以提取表面波信息的装置；和用于基于所述表面波信息来确定眼睛的压力信息的装置。

本发明基于检测声反射率、光反射率或光程差、眼内压测量布置相对于眼睛的定位、眼内压测量布置相对于眼睛的取向、角膜形状和角膜厚度中的至少一个，并且基于在耦合至患者的眼睛的一距离处产生声波、非线性声波、机械波和非线性机械波中的至少一个以生成到眼睛的至少一个表面波，并且基于触发眼睛压力测量布置的数据获取。

本发明使得患者和用户与用于处理测量信息的先进方法一起友好地使用以提取眼睛的定量压力信息，而不需要接触眼睛的敏感表面。一种益处是本发明可用于不同患者，由于避免了与眼睛的接触而使污染风险较小。

附图说明

图1示出具有能够进行非线性波激励的螺线管驱动冲击装置和光学拾取装置的测量布置的优选实施方式。

图2示出具有能够进行非线性激励的弹簧加载冲击装置和光学拾取装置的测量布置的示例性实施方式。

图3a至图3b示出能够基于冲击一个目标/多个目标的旋转杆或带进行非线性波激励的装置。

图4示出基于在空气中生成非线性波的挥鞭效应(whiplash effect)的非线性激励的装置。

图5示出用于非线性波激励的基于激光的装置。

图6示出控制受激波的传播的布置。

图7示出低功率宽波束测量布置。

图8示出不同光电检测器阵列的示例。

图9示出宽波束布置测量角膜形状和/或曲率的能力。

图10示出可以在确定角膜厚度时使用的从角膜的前后表面反射的光束的不同路径和角度。

图11示出用于检测测量布置的位置和取向的装置。

图12示出确定角膜厚度时使用的阵列中的一个光电检测器元件所获得的信号的示例。

具体实施方式

本发明基于将声波激励到空气中，然后声波耦合到患者的眼睛并且生成在眼睛的表面上行进的线性或非线性波。然后，借助单个或多个检测器来检测飞行时间、声速、衰减、频率成分、这些波的弥散或表面运动中的至少一个。随后，用这些参数来确定IOP。

可以用大量方式在空气中进行声波的生成，大部分方式涉及两个表面的化学爆炸、等离子体爆炸(用机械或电学或光学方式生成的)或机械冲击。所有这些中的综合因素都是对能量的需求：所有这些方法都需要大量能量在短时间段内被释放在小体积材料内。为了在商业上可行，该能量存储需要对于患者而言是安全的并且容易由操作者生成。

在根据本发明的实施方式中，示出可以具有例如以下需要的非接触式光声和超声眼内压(IOP)测量技术：对于患者而言安全的非接触式激励和检测方法、大致准确地确定眼内压(IOP)值、跟踪患者IOP值的可能性，并且健康护理专业人员和/或患者和/或第三方可用方便且经济的方式使用所述技术，使从患者到患者的污染风险降低。

图1示出根据本发明的优选示例性实施方式，用于将非线性波激励到空气中的激励系统包括一个或多个螺线管100a和由磁性材料制成的重块(weight)101a(例如，金属的并且被磁化或非磁化)，所述重块具有附接至所述重块的杆104。螺线管100a用于在螺线管的腔内移动重块-杆系统(101a，104)。该杆则冲击可以为硬或软的表面(冲击目标105a)，并且杆和表面之间的冲击生成从冲击目标(即，声音发射器105b)的另一侧进入空气中的非线性波。杆的顶端被最佳地成形(锥形、波纹状、凹槽、图案化、数学函数)。105a是由在声音发射器105b处具有可选表面成形(圆锥形、波纹状、凹槽、图案化、数学函数)的材料(人造或天然的、硬的或软的)制成的目标。螺线管可以用微控制器进行定时，并且螺线管的定时可用于调节冲击的强度和持续时间以及随后非线性波生成。可以用负电流来驱动螺线管，以允许杆-重块系统被拉回，并且当装置不进行有助于测量装置的自由取向的操作时，内壁106可用于将重块-杆系统电磁地保持在适当位置。另选方式是使用重力场来保持重块-杆系统。106可机械地隔离两个隔室。

第二组一个或多个螺线管100b可用于沿着与主重块-杆系统相反的方向驱动配重(counterweight)101b，以减小操作者感受到的反冲。这也使系统的激励和拾取部件之间的机械串扰最小。可使用安全壁102、103来防止重块101a、101b离开装置。壁102优选地为具有用于杆的孔的金属外壳。

声音发射器105b发射耦合至眼睛109的声波。在眼睛的界面上传播的波由振动计107和光束108拾取。

接收电子器件可由压电换能器触发，压电换能器可附接至冲击器(102)的壳体或者可从远处检测非线性波。

图2示出根据本发明的一个示例性实施方式。在该实施方式中，弹簧驱动非线性波激励系统包括附接到弹簧200的刚性结构207，弹簧200移动重块201以冲击目标202。声音发射器203发射声波，该声波耦合至眼睛206。在眼睛的界面上传播的波被振动计107或光程差测量装置205和光束204拾取。

杆可以被插入穿过重块，以允许操作者装备(arm)该装置。该重块-弹簧系统可被放在带凹槽的金属外壳内，并且在其中铣出几个止动槽。这些止动槽允许将不同受控能量水平储存在弹簧中，并且随后允许在释放所储存能量时修改非线性激励的参数。

图3a示出了根据本发明的一个示例性实施方式。声波激励系统包括轮300，轮300与附接到其的杆或带301a在眼睛305附近旋转。在一个实施方式中，这些杆或带301a由弹性材料制成，并且可通过使它们抵靠由硬材料制成的装备目标302旋转被装备：杆或带弯曲301b，从而将能量存储在其中。一旦杆或带已经足够弯曲，就通过杆或带快速拉直并且冲击冲击目标304来释放能量。非线性波在该冲击中生成并且从声音发射器303发射。可通过调节杆或带的长度和形状、杆或带的间距、杆或带的材料和轮的旋转速度来改变非线性激励的参数。

图3b示出了另一个实施方式，在该另一个实施方式中，轮300以高角速率旋转，并且刚性杆或带301a直接冲击冲击目标304并且声音从声音发射器303朝向眼睛305被发射。在该实施方式中，可通过调节轮的旋转速度以及杆或带和目标的材料来改变冲击波激励的参数。

图4示出了根据本发明的一个示例性实施方式。在该实施方式中，位于眼睛404附近的非线性波激励系统包括由螺线管驱动的重块400，重块上附接有弹性绳402(步骤1)。针对目标401快速驱动重块(步骤2)，并且目标对重块的弹性反冲使重块的移动方向快速改变(步骤3)。另选地，螺线管电流中的快速切换使重块的动量反转。重块的动量符号的这种变化致使弹性绳随后在短时间内改变其动量，从而导致类似鞭状的运动以及在绳尖403附近的空气中生成非线性波。可通过根据重块随时间的变化(速率分布)调节弹性绳的长度或尺寸或材料和移动速率来改变非线性波激励的参数。

图5示出根据本发明的一个示例性实施方式，其中，激光系统501生成由光学器件503聚焦到光学吸收目标505上的点504上的激光束502。吸收材料505的热弹性膨胀或消融生成从声音发射器506发射的声波507。可选地，不要求光学器件503。优选实施方式具有防止对患者有害的光或声音逸出系统的壁508。可选地，可将激光束聚焦于材料(气体、液体或固体)内的点509，以获得光学击穿(等离子体生成)和生成声波507。声音通过薄固体膜或薄多孔膜或板510进行传输，从而将气体、液体或固体声学地耦合到装置外部的空气。

图6示出根据本发明的一个示例性实施方式，其中，可通过在传播波前前方布置的具有一个或更多个针孔602a-602d或狭缝602e-602g的声反射、吸收、时间延迟或弥散去除材料603，使所生成的非线性波前600成形(604a-604d)。这些针孔或狭缝可以是圆形或任意形状的。针孔也可朝向眼睛会聚602d或发散。针孔允许眼睛表面上的点状激励602a，并且还允许时间延迟激励602b、602c，从而使眼睛表面上传播的模式(mode)成形。可使用缝隙602f、602g的时间延迟激励或共焦布置来将传播波自然聚焦到眼睛上的波的光学检测点601或弥散去除传播波。另外，这可用于减少干扰模式的影响。另外，针孔系统消除了样本和拾取器之间的空气中传播的非线性波引起的激励和拾取之间的串扰。

在根据本发明的一个示例性实施方式中，可用心理学设计的激励声音模式结合可选舒缓光、图像或音乐来舒缓患者。这样通过减少患者的压力和从测量情形得到眼睛移动来增加测量的可重复性。

图7示出根据本发明的用于检测角膜表面波并且调节眼压计定位以用于测量的示例性实施方式中的一个，其使用被引导到角膜的相干光的宽(例如，2-8mm)输出光束并且以一角度检测反射光。如果从眼睛前方引导光束，则以不同角度从一个或更多个位置测量反射。如果光束被倾斜地引导到眼睛，则从相对侧测量反射光。也可从几个方向引导和检测光束。

光源可以包括一个或更多个不同波长的一个激光器700或多个激光器700、701或LED灯700、701或超辐射发光二极管700、701，其中，分束器702或分束器(板或立方体)将光束704引导到接收光学器件。在包括正透镜或负透镜的准直光学器件703之后，可用例如扩束光学器件705来修改朝着角膜传播的光束，扩束光学器件705包括开普勒(Kepler)或伽利略(Galilean)配置的正透镜或负透镜。光被引导通过衍射光栅(全息或凹槽)、标准具或二者706，以在角膜707的表面上形成干涉图案。眼内压测量布置可具有用于检测的装置，例如，接收器，该接收器包括阵列706中的至少三个光电检测器和聚焦到或接近角膜的表面的光学器件(一个透镜或多个透镜或非球面)708。每个光电检测器都可具有自己的透镜或光圈，以增强信号并且减少噪声。图8中示出了示例性光电检测器布置800、801、802。由至少一个源(例如，图1至图5中所示的一个或更多个源)生成的激励压力脉冲通过空气传输到角膜，从而生成改变角膜表面上的干涉图案的表面波，并且表面波使角膜略微偏转，从而形成局部较高强度反射，这二者都能被接收器观察到。

在示例性实施方式中，通过使光源700、701和接收器709具有聚焦在特定位置的已知角度，本发明可在眼压计定位中使用，即，正确取向和测量距离。光源被引导朝向角膜707并且接收器处于检测来自角膜的反射光束的位置。当光源700、701和接收器709以探测器阵列709的中心记录最大强度这样的方式定位时，眼压计在距离和取向上被正确地定位。在一个实施方式中，光电检测器阵列由仅三个光电检测器802组成。这里，当所有光电检测器都具有相同或几乎相同的信号强度时，实现正确位置。可通过沿着不同轴瞄准的一个加速度计或许多加速度计来实现垂直定位。可使用陀螺仪检测眼压计的圆形移动。也可使用这些传感器检测眼压计移动改变(圆形或定向的)。当眼压计处于正确位置且不移动时或者当移动最小时，可以开始测量。眼压计软件可指示用户通过例如在显示器中使用箭头符号来正确地定位眼压计。

图9示出根据本发明的示例性实施方式，其中，可以根据中央和侧向光电二极管信号906强度如何彼此不同并且在至少三个检测器的情况下根据从角膜反射的光的总信号强度评价角膜曲率901、902。如果角膜半径小并且角膜曲率陡，则反射光束904、905更多地扩展，并且与具有较小曲率的较大角膜半径的情况相比，中央光电检测器接收到的信号与检测器阵列中的外围光电检测器接收到的信号的差异更大。

测量系统测量角膜表面和表面波的表面干扰。接收器具有检测器阵列，并且检测到的波在不同时间到达检测器元件中的每个。因此，可计算表面波速率。

图10示出角膜厚度的测量。光学器件(1000)将光束引导到角膜表面(1001)。由于角膜厚度，从角膜的前表面(1005)反射的光(1001)与从角膜表面的背面(1003)反射的光束(1004)的角度不同，并且内部部分的曲率比外表面陡。而且，折射率的差异使光弯曲。包括球面或非球面类型透镜(1007)的检测光学器件(1007)将光引导到检测器。反射角度(1002、1004)的差异取决于角膜厚度，并且由光电检测器进行检测。厚度可随着沿着角膜(1008)的位置而变化，并且可利用之前描述的多个检测器或通过沿着角膜移动检测系统进行测量。这样允许检测角膜中的可能应力场。

由于角膜厚度，从角膜的前表面反射的光与从角膜表面的背面反射的光束的角度不同，并且内部部分的曲率比外表面陡。

当角膜表面波移动时，接收器阵列中的光电检测器元件在不同时间接收从角膜的外表面和内表面反射的光线。如果波正从接收器移动到光源，则从角膜外表面反射的光线首先到达，之后是从角膜的后表面反射的光线。否则，相反地，首先检测到反射波的后部部分。

当已知角膜曲率和表面波速率时，可基于测量数据来计算角膜厚度。如果在测量中使用多于一个波长，则能提高精度。不同波长具有不同折射特性。折射是由于其传输介质变化而引起的波的传播方向的变化。当进入角膜时介质变化，在角膜内部是不同的并且离开角膜也不同，从而致使不同波长在角膜后表面反射光中是不同的。

通过使用具有不同折射特性的多于一个波长相干光束，可以测量不同波长光束的表面和后壁到达之间的不一致。以这种方式，可获得更多参数来解决主要计算角膜厚度的方程。因此，测量精度提高。

在根据本发明的实施方式中，所生成的非线性波前可通过针孔或楔形物或图案化表面或波导来成形，以允许在眼睛表面上进行更多局部和相干线性波激励。针孔可被成形为允许更大或更小圆锥体或其它拓扑形状(例如，指数曲线形喇叭)的非线性波通过。另外，针孔可成形为弧状图案，以允许波在眼睛表面上自然聚焦。为了减少激励和拾取之间的机械串扰，可利用冲击吸收弹簧或声阻尼材料(例如，泡沫或橡胶)将激励部件悬浮在空气中。为了定位测量头，使用全息衍射光栅在眼睛表面上投射矩形网格。安装在测量头上的相机对网格的反射图像进行成像。基于网格的图像的失真，计算角膜表面曲率和相对于眼睛的位置(距离、角度倾斜)。基于位置数据，测量头可随线性平台(压电或线性电机)一起移动，以便进行测量头的更精确取向并且补偿操作者的手或受试者眼睛的移动。

图11示出用于检测测量布置位置和取向的装置。结合全息网格的可见光或红外波长的激光光源1100将网格1101b的图像投射1101a到角膜1103的表面上。用聚焦在眼睛表面上的相机1102来检测网格。网格可由规则几何形状的任何图案(优选地，正方形)组成。根据测量布置相对于眼睛的位置，被投射的全息网格失真1101c，并且根据失真，可计算测量布置的位置和取向。

图12示出用图10中示出的示例性布置测量的初步数据集合。可看到两个截然不同的特征：首先到达的是从角膜前表面1200反射的波峰，之后是由角膜底表面引起的较小波峰1201。

根据本发明的用于测量患者的眼睛202的压力的眼内压测量布置包括用于检测以下中的一个或更多个的装置：声反射率、光反射率、光程差、眼内压测量布置相对于眼睛的定位、眼内压测量布置相对于眼睛的取向、角膜形状和角膜厚度。该布置包括用于产生以下中的一个或更多个的至少一个源：在耦合至患者的眼睛202的一距离200处生成到眼睛的至少一个表面波的声波、非线性声波、机械波和非线性机械波。根据本发明的测量布置还包括用于触发压力测量布置的数据获取的装置。通过用于检测的装置，在离眼睛202的一距离201处检测至少一个表面波，以提取表面波信息，并且通过用于确定眼睛的压力信息的装置基于所述表面波信息来确定眼睛的压力信息。

在根据本发明的不同类型实施方式中，测量布置可包括以下中的一个或更多个：用于生成到眼睛202的非线性波的装置、用于从眼睛202拾取线性波的装置、用于使非线性波成形的装置、用于低功率宽光束测量的装置、用于获得角膜曲率信息的装置、用于获得角膜厚度信息的装置以及用于确定测量布置的位置和取向以及角膜的曲率的装置。

在根据本发明的一个其它实施方式中，测量布置可包括用于触发以便使病人平静从而减少测量扩展并且增加兼容性并且推荐给其他人的装置。另外，可利用光和图像使患者冷静，以达到所述目的中的一个或更多个。

接下来，提供对所示图1至图12的更详细描述。在图1中示出用于生成到眼睛202的非线性波和从眼睛20拾取线性波的装置，所述装置包括：(100)线圈，其驱动冲击装置；(101a)金属(磁化或非磁化)重块，其具有(104)杆或带，具有与(101b)配重附接的可选表面成形(锥形、波纹状、凹槽、图案化、数学函数)以减小操作者从激励感受到的反冲。(102)金属壳体，其具有用于所述杆的孔，具有(103)后壁和隔开两个隔室的机械绝缘(106)内壁。(105a)是由材料(人造或天然的、硬或软的)制成的目标，具有(105b)可选表面成形(锥形、波纹状、凹槽、图案化、数学函数)。(107)是发送用于表面波的激光或光束(108)和接收从(109)眼睛拾取的表面波的激光或光束(108)的光学装置。

在图2中示出用于生成到眼睛202的非线性波和从眼睛20拾取线性波的另一个装置，所述装置包括：(200)弹簧附接到具有平坦或成形(锥形、波纹状、凹槽、图案化)表面的实心框架(207)和(201)冲击块。该冲击块撞击(202)实心目标。(203)实心目标表面可被成形(锥形、波纹状、凹槽、图案化、数学函数)。所生成的非线性波随后通过空气传播到(206)眼睛的表面，通过发射和接收激光或光束(204)的(205)光学装置在该表面处拾取非线性波。

在图3中示出用于生成到眼睛202的非线性波的另一个装置，所述装置包括：(300)轮，附接到该轮的(301a)突出弹性或刚性杆或带旋转。(301a)杆或带可以是平滑的或它们的(304)表面可被成形(波纹状、凹槽、图案化、数学函数)。在旋转时，轮在压靠(302)装备目标(图3a)的杆中产生张力，这使杆或带以弹簧张力(301b)的形式收集势能。然后，杆或带由于轮旋转而被释放，从而致使冲击(304)冲击目标，冲击目标的表面可以是平坦的或被图案化。然后，所生成的非线性波传播到眼睛(305)。在本发明的一个另选实施方式(图3b)中，(300)轮以高角速率旋转，并且(301a)杆或带直接冲击(304)冲击目标，冲击目标的表面(303)可被成形。

在图4中示出用于生成到眼睛的非线性波的另一个装置，所述装置包括：在由包括螺线管或线性电机的驱动装置或通过重力装置或通过气动压力或通过化学反应的移位的重块400冲击弹性冲击目标(401)。在冲击之后，由于牛顿第二定律，弹性绳(402)落后，生成鞭状运动(403)，这造成局部超声移位和耦合至眼睛的随后非线性波(404)。

在图5中示出用于生成非线性波的另一个装置，所述装置包括：激光光源(501)，其通过聚焦光学器件(503)发射激光束(502)。在本发明的一个实施方式中，激光束聚焦(504)到由天然或合成材料(优选地，金属)制成的目标(505)的表面上。目标(506)的另一个表面发射非线性波(507)。在另一个实施方式中，激光束(502)被聚焦到传播其的介质(空气、水、固体)中的一个点(509)中，并且生成光学击穿(等离子体)，从而使所生成的非线性波(507)传输穿过隔膜(510)。

图6示出根据本发明的一个示例性实施方式，其中，可以通过使用用于使非线性波成形的装置使所生成的非线性波前600成形(604a-604d)，所述装置包括：放在传播波前前方的具有一个或更多个针孔602a-602d和/或狭缝602e-602g的声反射、吸收、时间延迟或弥散去除材料603。这些针孔或狭缝可以是圆形或任意形状的。针孔也可朝向眼睛会聚602d或发散。针孔允许眼表面上的点状激励602a，并且还允许时间延迟激励602b、602c，从而使眼睛的表面上传播的模式成形。可使用缝隙602f、602g的时间延迟激励或共焦布置来将传播波自然聚焦到眼睛上的波的光学检测点601或弥散去除传播波。另外，这可用于减少干扰模式的影响。另外，针孔系统消除了样本和拾取器之间的空气中传播的非线性波引起的激励和拾取之间的串扰。

在图7中示出用于低功率宽光束测量的装置，为了将光束(704)引导至光学器件，所述装置包括一个或更多个不同波长的一个激光器或多个激光器和/或一个或更多个不同波长的LED灯(700、701)、光学器件和分束器(702)。光学器件可包括准直器(703)和扩束光学器件(705)。在本发明的一个实施方式中，标准具或衍射光栅(706)用于在角膜(707)的表面上形成干涉图案。然后，通过接收光学器件(708)收集反射光，并且用光电二极管阵列(709)进行记录。每个光电二极管可具有自己的透镜或光圈，用于提高信噪比。

在图8中示出由15个元件(800)、11个元件(801)和3个元件(802)组成的光电检测器阵列配置的示例。光电二极管可设置成矩形、球面或不规则网格图案。

在图9中示出通过例如根据中央和侧向光电二极管信号强度如何彼此不同并且在三个或者更多检测器的情况下从角膜反射的光的总信号强度评价角膜曲率来获得角膜曲率信息的装置。光源(900)发射从角膜表面反射的光束(903)。如果角膜半径小(902)并且角膜曲率陡，则反射光束(904)更大地扩展，并且与具有较小曲率的较大角膜半径(901)的情况相比，中央光电检测器接收到的信号(905)与检测器阵列(906)中的外围光电检测器的差异更大。

在图10中示出用于获得角膜厚度信息和/或在角膜上行进的波的信息的装置。由于角膜厚度，来自角膜(1002)的前表面的反射光行进通过角膜，并且与从角膜表面的背面(1003)反射的光束的角度不同，并且内部部分(1006)的曲率小于外表面(1005)。光电检测器阵列(1007)检测反射光束的位置。如果角膜形状是已知的，则可从角度来推断根据位置的变化角膜厚度(1008)的差异。

在图11中示出用于确定测量布置的位置和取向和角膜曲率的装置，所述装置包括：结合全息衍射光栅的光源(1100)将矩形网格(1101b)投射(1101a)到角膜(1103)的表面上。该投射光(1104)从表面反射(1105)，并且用相机(1102)进行检测。如果投影仪(1100)位置和取向已知，则根据网格(1101c)的失真图像，计算角膜的曲率。可根据网格的表观大小来确定投影仪(1100)和角膜表面(1103)之间的距离。

在图12中示出所获得信号的样本。创建激活(例如，冲击器/火花)激励，该激励到达角膜以形成表面波。由光电检测器检测角膜表面波，光电检测器可测量角膜表面和表面波的表面干扰。接收器具有检测器阵列，并且检测到的波在不同时间到达检测器元件中的每个。因此，可计算表面波速率。从移动表面波的外表面(1201)反射的光束首先到达检测器元件，然后该光束从角膜内表面(1202)被反射。从角膜后部反射的光束比来自前表面的反射具有更低强度。

基于本发明，可实现理想眼压计，该眼压计能够以快速舒适测量来测量眼内压，而不需要用麻醉剂和还由不熟练操作者操作带来的一次性废物。

虽然已经参照附图和说明书示出了本发明，但是本发明绝不限于那些，因为本发明在权利要求书所允许的范围内经历变化。

Claims (16)

1.一种用于测量眼睛(202)的压力的眼内压测量布置，所述眼内压测量布置包括：

-至少一个源，所述至少一个源用于产生由非线性波形成的并且由空气传输到所述眼睛(202)的激励压力脉冲，以生成到所述眼睛的至少一个表面波，

-用于在离所述眼睛(202)的一距离(201)处检测所述至少一个表面波以提取表面波信息的装置，以及

-用于基于所述表面波信息确定所述眼睛的所述压力的装置，

其特征在于，所述眼内压测量布置包括用于从所述眼睛(202)拾取线性波的装置。

2.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，用于检测所述至少一个表面波的装置包括用于确定所述表面波的速率的装置。

3.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，用于检测所述至少一个表面波的装置包括用于确定由所述表面波导致的所述眼睛的角膜表面上的光干涉图案的改变的装置。

4.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，所述眼内压测量布置包括用于使所述非线性波成形的装置。

5.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，所述眼内压测量布置包括用于低功率宽波束测量的装置。

6.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，所述眼内压测量布置包括用于获得角膜曲率信息的装置。

7.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，所述眼内压测量布置包括用于获得角膜厚度信息的装置。

8.根据权利要求1所述的眼内压测量布置，其特征在于，所述眼内压测量布置包括用于确定所述测量布置的位置和取向以及角膜的曲率的装置。

9.一种用于测量眼睛(202)的压力的眼内压测量方法，所述眼内压测量方法包括：

-产生由非线性波形成的并且由空气传输到所述眼睛(202)的激励压力脉冲，以生成到所述眼睛的至少一个表面波，

-在离所述眼睛(202)的一距离(201)处检测至少一个表面波以提取表面波信息，以及

-基于所述表面波信息确定所述眼睛的所述压力，

其特征在于，在所述眼内压测量方法中执行从所述眼睛(202)拾取线性波。

10.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，所述眼内压测量方法包括确定所述表面波的速率。

11.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，所述眼内压测量方法包括确定由所述表面波导致的所述眼睛的角膜表面上的光干涉图案的改变。

12.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，在所述眼内压测量方法中使所述非线性波成形。

13.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，在所述眼内压测量方法中测量低功率宽光束测量。

14.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，在所述眼内压测量方法中获得角膜曲率信息。

15.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，在所述眼内压测量方法中获得角膜厚度信息。

16.根据权利要求9所述的眼内压测量方法，其特征在于，在所述眼内压测量方法中确定测量布置的位置和取向并且确定角膜的曲率。

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