CN110051322A - 一种测量眼内压的设备及眼内压测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种测量眼内压的设备及眼内压测量方法，该设备包括信息数据处理组件，导向组件，其安装于信息数据处理组件一侧表面，其上具有可相对其移动的导杆，导杆的一端伸至信息数据处理组件的一端外部；测量压头，其安装于导杆的一端端部，且二者的连接处设有与信息数据处理组件电连接的压力传感器，压力传感器用于检测所述测量压头与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至信息数据处理组件；动栅，其安装于导杆的另一端；定栅，其安装于信息数据处理组件的一侧；导向组件上述设有与导杆连接的回弹部件。优点：操作简单，不直接接触角膜，无交叉感染风险，适用范围广，不受角膜光学条件影响，通用性强。

Description

一种测量眼内压的设备及眼内压测量方法

技术领域

本发明涉及眼压测量技术，特别涉及一种测量眼内压的设备及眼内压测量方法。

背景技术

目前，青光眼是位居全球第二号不可逆致盲性眼病，据统计，全世界约有原发性青光眼患者6700多万人，我国目前至少有500万名青光眼患者，其中79万人双目失明。青光眼的患病率为0.21％-1.64％，这种眼疾的患病率随年龄增长而增长。调查表明，40岁以上人群患病率明显高于年轻人，为1.4％，50岁以上人群每百人中至少有两人患有青光眼，青光眼致盲人数占全体盲人的5.3％～21％，有的地区甚至高达30％。青光眼是因病理性高眼压(极少数是在正常眼压下)引起的视网膜神经纤维损害及视野缺损的一种眼病。眼球的前房和后房充满一种透明液体，即房水。房水在后房产生，通过瞳孔进入前房，然后经过外引流通道出眼。在正常情况下，房水的产生与排出处于动态平衡状态以维持眼内压。但青光眼病人这种液体虽仍在正常产生，排出却受阻，眼内积存房水过多，就会引起眼内压升高。时间一长，增高的压力会压迫视神经，最终会导致失明。所以准确检测眼内压成为一种必须的诊断手段，临床上检测眼压是诊断青光眼的一项重要依据。

目前常用的检测眼压的设备从原理上分为两种：一种为压陷式，如眼压计，其原理是用施加一定力的压针压于角膜前表面，测量角膜的压陷深度而间接确定眼内压力；另一种为压平式，其原理是测量压平角膜表面特定面积所需的力，包括Goldmann眼压计以及非接触式气动眼压计。

眼压计压针需消毒，Goldmann眼压计需要麻醉，这两种方法都需要直接接触角膜，操作复杂，有一定损伤角膜的风险，而且容易交叉感染，非接触式气动眼压计不直接接触角膜，但无法测量角膜表面受损或不规则的患者，而且不易测出配合不好的患者。上述测量眼压的方法测量过程复杂，均需专业人士操作，使用范围有限。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种测量眼内压的设备及眼内压测量方法，有效的克服了现有技术的缺陷。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

提供一种测量眼内压的设备，包括信息数据处理组件，导向组件，上述导向组件安装于上述信息数据处理组件一侧表面，其上具有可相对其移动的导杆，上述导杆的一端伸至上述信息数据处理组件的一端外部；测量压头，上述测量压头安装于上述导杆的一端端部，且二者的连接处设有与上述信息数据处理组件电连接的压力传感器，上述压力传感器用于检测上述测量压头与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至上述信息数据处理组件；动栅，上述动栅安装于上述导杆的另一端；定栅，上述定栅安装于上述信息数据处理组件的一侧对应上述动栅的位置；上述导向组件上述设有与上述导杆连接的回弹部件；在外力作用下，上述测量压头移动靠近上述信息数据处理组件的一端端部，并带动上述导杆相对于上述导向组件移动，且带动上述动栅相对于上述定栅发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件，同时，上述回弹部件形变，撤销外力后，上述回弹部件恢复初始状态，并带动上述导杆及上述测量压头移动回位。

本发明的有益效果是：操作简单，不直接接触角膜，无交叉感染风险，适用范围广，不受角膜光学条件影响，通用性强。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，上述导向组件包括支架座、直线滚动轴承和销轴座，上述支架座安装于上述信息数据处理组件一侧表面靠近其一端端部的位置，上述销轴座安装于上述信息数据处理组件一侧表面，并与上述支架座间隔设置，上述直线滚动轴承安装于上述支架座背离上述销轴座的一端，并与上述导杆同轴设置，上述支架座及上述销轴座上均贯穿设有与上述导杆同轴的通孔，上述导杆的一端依次穿过上述支架座的通孔及上述直线滚动轴承，并与上述直线滚动轴承滑动配合，上述导杆的另一端穿过上述销轴座的通孔，上述导杆上同轴设有圆柱状的凸台，上述凸台位于上述直线滚动轴承靠近上述支架座的一端，上述回弹部件设置于上述凸台和上述销轴座之间，在外力作用下，上述测量压头移动靠近上述信息数据处理组件的一端端部，并带动上述导杆相对于上述导向组件移动，且带动上述动栅相对于上述定栅发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件，同时，上述回弹部件压缩形变，上述凸台远离上述直线滚动轴承并伸入上述支架座的通孔内，撤销外力后，上述回弹部件恢复初始状态，并带动上述导杆及上述测量压头移动回位，同时，上述凸台移动至与上述直线滚动轴承相抵。

采用上述进一步方案的有益效果是导向组件设计合理，能够确保导杆带动压头良好的移动，确保测量结构的准确度。

进一步，上述回弹部件为弹簧，上述弹簧套设于上述导杆外，其两端分别与上述凸台和上述销轴座连接。

采用上述进一步方案的有益效果是装配简单，使用方便。

进一步，上述导向组件还包括动栅座，上述动栅座安装于上述动栅背离上述定栅的一侧靠近上述导杆的一端，上述导杆的另一端穿过上述销轴座的通孔后与上述动栅座连接固定。

采用上述进一步方案的有益效果是该设计利于导杆与动栅的良好、牢固的连接。

进一步，上述动栅座为U型座体，其封闭端与上述导杆的另一端连接固定，其开口端远离上述导杆，上述销轴座靠近上述动栅座的一端固定有至少一个与上述导杆平行的销轴，上述动栅座的封闭端贯穿设有与上述销轴相对应的导向孔，上述销轴穿过对应的上述导向孔。

采用上述进一步方案的有益效果是确保动栅座在随导杆移动时能够沿正确的方向位移，不会发生相对转动。

进一步,上述压力传感器为电阻应变压力传感器。

采用上述进一步方案的有益效果是其应用广泛，可测得多种物理量，使用方便。

进一步，上述信息数据处理组件包括电路板基板和电源，上述电源安装于上述电路板基板上，且二者相互电连接，上述电路板基板上设有分别与其电连接的信息处理模块和微控制器模块，上述信息处理模块分别与上述微控制器模块电连接，上述压力传感器和动栅分别与上述信息处理模块电连接，上述导向组件安装于上述电路板基板一侧表面。

采用上述进一步方案的有益效果是电阻应变压力传感器结构设计合理，能够良好的处理分析电容信息及压力信息，并算出准确的眼压信息。

进一步，上述信息数据处理组件还包括测量结束指示电路，上述测量结束指示电路设置于上述电路板基板上，并与上述微控制器模块电连接，且当上述压力传感器检测到的压力信息大于或等于设定值时，上述微控制器模块控制上述测量结束指示电路报警。

采用上述进一步方案的有益效果是该设计能够对压力进行监测预警，避免压力过大而影响测量结果，提高设备安全性能。

还提供一种眼内压测量方法，该眼内压测量方法利用测量眼内压的设备进行测量，包括如下步骤：

步骤一、患者眼部的眼睑贴靠于上述测量压头端部；

步骤二、患者通过头部使力使得眼睑与测量压头相互挤压，在此过程中，上述压力传感器实时测量上述测量压头与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至上述信息数据处理组件，同时，上述动栅相对于上述定栅发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件，得到位移变化数据；

步骤三、设定连续逐渐增大的三个标靶眼压P1、P2和P3，并测量三个标靶眼压对应的位移极值点相对于压力极值的滞后时间标定值T1、T2和T3；

步骤四、根据如下公式计算任意滞后时间T对于的眼压值P：

T≥T2，P＝(P2-P1)/(T2-T1)*T+P2-(P2-P1)/(T2-T1)*T2

T＜T2，P＝(P3-P2)/(T3-T2)*T+P3-(P3-P2)/(T3-T2)*T3。

附图说明

图1为本发明的测量眼内压的设备的正面结构示意图；

图2为本发明的测量眼内压的设备的结构剖视图；

图3为本发明的测量眼内压的设备的结构立面图；

图4为本发明的测量眼内压的设备测量过程中回弹部件的压缩位移随时间变化的曲线以及眼球压力随时间变化的曲线图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、信息数据处理组件，2、导向组件，3、测量压头，4、压力传感器，5、动栅，6、定栅，7、回弹部件，11、电路板基板，12、电源，21、支架座，22、直线滚动轴承，23、销轴座，24、动栅座，25、导杆。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例：如图1至3所示，本实施例的测量眼内压的设备包括信息数据处理组件1，导向组件2，上述导向组件2安装于上述信息数据处理组件1一侧表面，其上具有可相对其移动的导杆25，上述导杆25的一端伸至上述信息数据处理组件1的一端外部；测量压头3，上述测量压头3安装于上述导杆25的一端端部，且二者的连接处设有与上述信息数据处理组件1电连接的压力传感器4，上述压力传感器4用于检测上述测量压头3与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至上述信息数据处理组件1；动栅5，上述动栅5安装于上述导杆25的另一端；定栅6，上述定栅6安装于上述信息数据处理组件1的一侧对应上述动栅5的位置；上述导向组件2上述设有与上述导杆25连接的回弹部件7；在外力作用下，上述测量压头3移动靠近上述信息数据处理组件1的一端端部，并带动上述导杆25相对于上述导向组件2移动，且带动上述动栅5相对于上述定栅6发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件1，同时，上述回弹部件7形变，撤销外力后，上述回弹部件7恢复初始状态，并带动上述导杆25及上述测量压头3移动回位。

使用时，首先通过测量压头3施加于眼睑外表面一逐渐增大的力，同时采集测量压头3受到的压力以及回弹部件7的压缩位移(压力通过压力传感器4直接测得，压力测量及回弹部件7的压缩位移信息反馈至信息数据处理组件1)，通过分析测量压头3的压力(即就是压力传感器4的数据信息)以及回弹部件7的压缩位移数据可以的得知眼球的硬度，眼球的硬度和眼内压相关，从而间接获得眼内压。产品整体结构如图1、2、3所示，压力传感器4下方固定有测量压头3，测量压头3为保证测量准确舒适，由特殊材质制成，导杆25固定在压力传感器4上方，导杆25可相对于导向组件2直线移动，在非工作状态下，回弹部件7有一定的压缩量，作为测量压头初始压力，测量时，测量压头3只有在大于初始压力的时候才会移动，同时通过导杆25带动动栅5直线移动，动栅5相对于定栅6发生相对移动引起电容变化，经过信息数据处理组件1数据处理可以得到导杆25的位移，从而得到与之固结的测量压头3的位移，同时固定在测量压头3上压力传感器4采集探头所受压力的变化。最佳的，压力传感器用的是电阻应变原理，精度可达0.1gf，位移使用容栅测量原理，精度可达0.01mm，并不局限于此两种原理，其他能达到或者高于这两项指标的原理均可。

上述导向组件2还包括支架座21、直线滚动轴承22和销轴座23，上述支架座21安装于上述信息数据处理组件1一侧表面靠近其一端端部的位置，上述销轴座23安装于上述信息数据处理组件1一侧表面，并与上述支架座21间隔设置，上述直线滚动轴承22安装于上述支架座21背离上述销轴座23的一端，并与上述导杆25同轴设置，上述支架座21及上述销轴座23上均贯穿设有与上述导杆25同轴的通孔，上述导杆25的一端依次穿过上述支架座21的通孔及上述直线滚动轴承22，并与上述直线滚动轴承22滑动配合，上述导杆25的另一端穿过上述销轴座23的通孔，上述导杆25上同轴设有圆柱状的凸台，上述凸台位于上述直线滚动轴承22靠近上述支架座21的一端，上述回弹部件7设置于上述凸台和上述销轴座23之间，在外力作用下，上述测量压头3移动靠近上述信息数据处理组件1的一端端部，并带动上述导杆25相对于上述导向组件2移动，且带动上述动栅5相对于上述定栅6发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件1，同时，上述回弹部件7压缩形变，上述凸台远离上述直线滚动轴承22并伸入上述支架座21的通孔内，撤销外力后，上述回弹部件7恢复初始状态，并带动上述导杆25及上述测量压头3移动回位，同时，上述凸台移动至与上述直线滚动轴承22相抵，整个导向组件2设计合理，能够确保导杆带动压头良好的移动，确保测量结构的准确度。

较佳的，上述回弹部件7为弹簧，上述弹簧套设于上述导杆25外，其两端分别与上述凸台和上述销轴座23连接。

上述导向组件2还包括动栅座24，上述动栅座24安装于上述动栅5背离上述定栅6的一侧靠近上述导杆25的一端，上述导杆25的另一端穿过上述销轴座23的通孔后与上述动栅座24连接固定。

上述动栅座24为U型座体，其封闭端与上述导杆25的另一端连接固定，其开口端远离上述导杆25，上述销轴座23靠近上述动栅座24的一端固定有至少一个与上述导杆25平行的销轴，上述动栅座24的封闭端贯穿设有与上述销轴相对应的导向孔，上述销轴穿过对应的上述导向孔。

上述信息数据处理组件1包括电路板基板11和电源12，上述电源12安装于上述电路板基板11上，且二者相互电连接，上述电路板基板11上设有分别与其电连接的信息处理模块和微控制器模块，上述信息处理模块分别与上述微控制器模块电连接，上述压力传感器4和动栅5分别与上述信息处理模块电连接，上述导向组件2安装于上述电路板基板11一侧表面，测量时的压力信号和位移信号通过信息处理模块后传输到微控制器模块，如图4所示，微控制器模块采集得到回弹部件7的压缩位移随时间变化的曲线(图中a线)和压力随时间变化的曲线(图中b线)，由于眼睛硬度的影响，回弹部件7的位移极值点出现的时间会滞后于压力极值点的时间，而且随着硬度的增大回弹部件7的位移极值点在横轴上(时间)越来越接近压力极值点。根据滞后时间T，结合不同眼压的标靶模型标定滞后时间和眼内压的关系，即可算出眼内压。

眼内压具体测量方法如下：

步骤一、患者眼部的眼睑贴靠于上述测量压头3端部；

步骤二、患者通过头部使力使得眼睑与测量压头3相互挤压，在此过程中，上述压力传感器4实时测量上述测量压头3与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至上述信息数据处理组件1，同时，上述动栅5相对于上述定栅6发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件1，得到位移变化数据；

步骤三、设定连续逐渐增大的三个标靶眼压P1、P2和P3，并测量三个标靶眼压对应的位移极值点相对于压力极值的滞后时间标定值T1、T2和T3；

步骤四、根据如下公式计算任意滞后时间T对于的眼压值P：

T≥T2，P＝(P2-P1)/(T2-T1)*T+P2-(P2-P1)/(T2-T1)*T2

T＜T2，P＝(P3-P2)/(T3-T2)*T+P3-(P3-P2)/(T3-T2)*T3

如：测量P1＝15mmHg，P2＝30mmHg，P3＝45mmHg标靶分别得到T为T1＝24ms，T2＝12ms，T3＝6ms，这样根据实际测量的T值经过标定值的计算就可得到实际眼压，具体公式如下：

T≥12，P＝(30-15)/(12-24)*T+45

T＜12，P＝(45-30)/(6-12)*T+60

比如实测值是22ms，那对应的眼压即是17.5mmHg。

上述信息数据处理组件1还包括测量结束指示电路，该测量结束指示电路为现有技术的简单电路或依据现有技术简单调整参数后的指示(报警)电路，其具有语音报警指示作用，上述测量结束指示电路设置于上述电路板基板11上，并与上述微控制器模块电连接，且当上述压力传感器4检测到的压力信息大于或等于设定值时，上述微控制器模块控制上述测量结束指示电路发出滴滴滴三声提示用户终止继续按压测量设备并回撤测量设备，以完成一次完整的测量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种测量眼内压的设备，其特征在于，包括：

信息数据处理组件(1)，

导向组件(2)，所述导向组件(2)安装于所述信息数据处理组件(1)一侧表面，其上具有可相对其移动的导杆(25)，所述导杆(25)的一端伸至所述信息数据处理组件(1)的一端外部；

测量压头(3)，所述测量压头(3)安装于所述导杆(25)的一端端部，且二者的连接处设有与所述信息数据处理组件(1)电连接的压力传感器(4)，所述压力传感器(4)用于检测所述测量压头(3)与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至所述信息数据处理组件(1)；

动栅(5)，所述动栅(5)安装于所述导杆(25)的另一端；

定栅(6)，所述定栅(6)安装于所述信息数据处理组件(1)的一侧对应所述动栅(5)的位置；

所述导向组件(2)上述设有与所述导杆(25)连接的回弹部件(7)；

在外力作用下，所述测量压头(3)移动靠近所述信息数据处理组件(1)的一端端部，并带动所述导杆(25)相对于所述导向组件(2)移动，且带动所述动栅(5)相对于所述定栅(6)发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件(1)，同时，所述回弹部件(7)形变，撤销外力后，所述回弹部件(7)恢复初始状态，并带动所述导杆(25)及所述测量压头(3)移动回位。

2.根据权利要求1所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述导向组件(2)还包括支架座(21)、直线滚动轴承(22)和销轴座(23)，所述支架座(21)安装于所述信息数据处理组件(1)一侧表面靠近其一端端部的位置，所述销轴座(23)安装于所述信息数据处理组件(1)一侧表面，并与所述支架座(21)间隔设置，所述直线滚动轴承(22)安装于所述支架座(21)背离所述销轴座(23)的一端，并与所述导杆(25)同轴设置，所述支架座(21)及所述销轴座(23)上均贯穿设有与所述导杆(25)同轴的通孔，所述导杆(25)的一端依次穿过所述支架座(21)的通孔及所述直线滚动轴承(22)，并与所述直线滚动轴承(22)滑动配合，所述导杆(25)的另一端穿过所述销轴座(23)的通孔，所述导杆(25)上同轴设有圆柱状的凸台，所述凸台位于所述直线滚动轴承(22)靠近所述支架座(21)的一端，所述回弹部件(7)设置于所述凸台和所述销轴座(23)之间，在外力作用下，所述测量压头(3)移动靠近所述信息数据处理组件(1)的一端端部，并带动所述导杆(25)相对于所述导向组件(2)移动，且带动所述动栅(5)相对于所述定栅(6)发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件(1)，同时，所述回弹部件(7)压缩形变，所述凸台远离所述直线滚动轴承(22)并伸入所述支架座(21)的通孔内，撤销外力后，所述回弹部件(7)恢复初始状态，并带动所述导杆(25)及所述测量压头(3)移动回位，同时，所述凸台移动至与所述直线滚动轴承(22)相抵。

3.根据权利要求2所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述回弹部件(7)为弹簧，所述弹簧套设于所述导杆(25)外，其两端分别与所述凸台和所述销轴座(23)连接。

4.根据权利要求2所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述导向组件(2)还包括动栅座(24)，所述动栅座(24)安装于所述动栅(5)背离所述定栅(6)的一侧靠近所述导杆(25)的一端，所述导杆(25)的另一端穿过所述销轴座(23)的通孔后与所述动栅座(24)连接固定。

5.根据权利要求4所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述动栅座(24)为U型座体，其封闭端与所述导杆(25)的另一端连接固定，其开口端远离所述导杆(25)，所述销轴座(23)靠近所述动栅座(24)的一端固定有至少一个与所述导杆(25)平行的销轴，所述动栅座(24)的封闭端贯穿设有与所述销轴相对应的导向孔，所述销轴穿过对应的所述导向孔。

6.根据权利要求1至5任一项所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述压力传感器(4)为电阻应变压力传感器。

7.根据权利要求1至5任一项所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述信息数据处理组件(1)包括电路板基板(11)和电源(12)，所述电源(12)安装于所述电路板基板(11)上，且二者相互电连接，所述电路板基板(11)上设有分别与其电连接的信息处理模块和微控制器模块，所述信息处理模块分别与所述微控制器模块电连接，所述压力传感器(4)和动栅(5)分别与所述信息处理模块电连接，所述导向组件(2)安装于所述电路板基板(11)一侧表面。

8.根据权利要求7所述的一种测量眼内压的设备，其特征在于：所述信息数据处理组件(1)还包括测量结束指示电路，所述测量结束指示电路设置于所述电路板基板(11)上，并与所述微控制器模块电连接，且当所述压力传感器(4)检测到的压力信息大于或等于设定值时，所述微控制器模块控制所述测量结束指示电路报警。

9.一种眼内压测量方法，该眼内压测量方法利用如强烈要求1至8任一项所述的测量眼内压的设备进行测量，其特征在于，该眼内压测量方法包括如下步骤：

步骤一、患者眼部的眼睑贴靠于所述测量压头(3)端部；

步骤二、患者通过头部使力使得眼睑与测量压头(3)相互挤压，在此过程中，所述压力传感器(4)实时测量所述测量压头(3)与患者眼睑接触时的压力信息，并发送至所述信息数据处理组件(1)，同时，所述动栅(5)相对于所述定栅(6)发生相对移动引起电容变化，并将该电容变化信息发送至信息数据处理组件(1)，得到位移变化数据；

步骤三、设定连续逐渐增大的三个标靶眼压P1、P2和P3，并测量三个标靶眼压对应的位移极值点相对于压力极值的滞后时间标定值T1、T2和T3；

步骤四、根据如下公式计算任意滞后时间T对于的眼压值P：

T≥T2，P＝(P2-P1)/(T2-T1)*T+P2-(P2-P1)/(T2-T1)*T2

T＜T2，P＝(P3-P2)/(T3-T2)*T+P3-(P3-P2)/(T3-T2)*T3。