CN114098634A - 一种光学眼压计 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光学眼压计，包括光源系统、数据处理系统和测量系统，所述光源系统包括可调谐激光器、偏振控制器和衰减器，所述数据处理系统包括光电探测器、示波器和数据采集卡，所述测量系统包括光纤、光学微腔和穿刺针。该光学眼压计可以直接测量眼内压力，测量误差小。
Description
技术领域
本发明涉及医学眼科技术领域，特别涉及一种光学眼压计。
背景技术
眼压计是一种用于测量眼内压力的仪器，主要用来辅助诊断青光眼等眼疾。现有技术中，眼压计产品有：非接触式眼压计、压平眼压计、压陷式眼压计、接触式压电眼压计、回弹式眼压计等。眼压计通常由角膜形状变化发生器、角膜变形测量系统或接触角膜装置和压变传感器组成。
回弹眼压计采用了创新的感应回弹专利技术。探针插入眼压计后被磁化，产生N/S极，仪器内螺线管瞬时电流(持续约30毫秒)产生瞬时磁场，使磁化的探针以0.2米/秒的速度朝向角膜运动（同极相斥原理）。探针撞击角膜前表面、减速、回弹，控电开关监视回弹的磁化探针引起的螺线管电压，电子信号处理器和微传感器计算探针撞击角膜后的速度变化值，最后将整合信息转换成眼压读数。如果眼压升高，探针撞击后的减速度增加，撞击的持续时间减短。Goldmann压平式眼压计与Schiotz压陷式眼压计属于负荷式压力计，两者都是测量直接按压力。非接触眼压测量法，又称气动眼压测量法，是一种仪器不直接接触眼球而进行眼压测量的方法。在进行检查时，以仪器中的气体脉冲力压平角膜中央特定的面积，所需要力的大小与眼内压的关系，来换算出眼内压的检查方法。气体脉冲力大小与脉冲持续时间呈线性递增关系，是以脉冲力持续的时间间接换算出眼内压数值。上述眼压计均是通过角膜的形状改变的幅度表示眼内压力的大小。
现有技术中眼压计均是外力作用于角膜引起角膜的形变，计算引起单位角膜形变量的作用力大小，来间接地表示眼球内压力，不能直接测量眼球内容物的压力值，同时测出的数据易受角膜及眼球壁厚度及硬度的影响。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
为此，本发明实施例提出一种光学眼压计，该光学眼压计可以实现直接测量眼球内压力，同时具有较高的精度。
根据本发明实施例的光学眼压计，包括光源系统、数据处理系统和测量系统，
所述光源系统包括可调谐激光器、偏振控制器和衰减器，所述偏振控制器和所述衰减器用于调整所述可调谐激光器射出的光。
所述数据处理系统包括光电探测器、示波器和数据采集卡，所述光电探测器分别与所述示波器和所述数据采集卡电性连接。
所述测量系统包括光纤、光学微腔、穿刺针，所述光纤的两端分别与所述光源系统的输出端和所述光电探测器连接，所述光学微泡腔与所述光纤耦合，所述光学微腔的一端封闭，另一端与所述穿刺针连通。
在一些实施例中，所述光纤的两端为大径端，中部为小径段，所述小径段与所述光学微泡腔间隔分布。
在一些实施例中，所述光学微腔是导光材料。
在一些实施例中，所述光学微腔是微泡腔，所述微泡腔中部具有圆形凸起。
在一些实施例中，还设有软管，所述软管的两端分别与光学微泡腔和所述穿刺针连接。
在一些实施例中，所述软管是特氟龙管。
本发明所具有的有益效果为：
1.根据本发明实施例的光学眼压计，可以通过光源系统射出激光，激光沿着光纤传递，光纤靠近微泡腔时通过倏逝场（光学微腔中，光场不仅被限制在环状结构内，有部分光场会泄露到环状结构附近的区域内，称为倏逝场）可以实现光场通过光纤向微泡腔的导入导出，光在微泡腔内全反射，产生耳语回廊模（whispering gallery mode, WGM）的共振模式。当穿刺针进入眼球前房时，由于压力变化会引起微泡腔内耳语回廊模共振模式的频率漂移，通过直接测量漂移量或测量固定波长激光入射情况下的透射光强改变计算眼压值。具有高Q值（大于10^6）、低模式体积带来的灵敏度高、体积小易于集成等优点。
2.穿刺针和微泡腔之间设有特氟龙管，将眼压力转化为特氟龙管内气压，从而改变微泡腔的外部环境。
3.本发明实施例的光学眼压计，通过穿刺针进入眼球内部，测量结果不受角膜及眼球壁厚度及硬度的影响，减少误差。
附图说明
图1为本发明实施例的光学眼压计示意图；
图2为本发明实施例的测量系统局部示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步描述。
本发明实施例的光学眼压计包括：光源系统、测量系统和数据处理系统。
具体地，如图1所示，光源系统包括可调谐激光器1、偏振控制器2和衰减器3，测量系统包括光纤4、光学微腔5、穿刺针6，数据处理系统包括光电探测器7、示波器8和数据采集卡9。可调谐激光器1的输出端与偏振控制器2的输入端通过光纤连通，偏振控制器2是机械式偏振控制器。机械式偏振控制器的输出端与衰减器3的输入端通过光纤连通。光纤4分别连通衰减器3的输出端和光电探测器7，光纤4具有两个大径端和小径段，其两个大径端分别与衰减器3的输出端和光电探测器7连接，其中部小径段与光学微腔5间隔分布。光学微腔5是微泡腔，由玻璃或其他导光材料制成。光学微腔5的中部具有圆形凸起。光纤4的小径端靠近微泡腔。光学微腔5的一端封闭，另一端通过软管10与穿刺针6连通，软管10是特氟龙管。光电探测器7的输出端分别与示波器8和数据采集卡9电性连接。
在其他的实施例中，光电探测器7还可以直接与计算机相连，通过计算机直接显示测量数据。
根据本发明实施例的光学眼压计，可调谐激光器1发出激光，经过偏振控制器2和衰减器3调整后进入光纤4中，由于光纤4的小径段靠近微泡腔，通过倏逝场可以实现光场通过光纤4向光学微腔5的导入导出。微泡腔内的光在微腔界面发生全反射，产生耳语回廊模（whispering gallery mode, WGM）的共振模式。在闭合腔体的边界内，光一直被囚禁在微泡腔内部保持稳定的行波传输模式。激光通过光纤4输入光电探测器7中，光电探测器7将光信号转化为电信号，在示波器7上显示出输出光谱，通过数据采集卡8的计算显示出压力数值。
当穿刺针6未插入眼球前方或眼球玻璃体腔时，微泡腔的输出光谱成洛伦兹线形分布。当穿刺针6插入眼球前方或眼球玻璃体腔时，眼内压力变化会引起特氟龙管内的气柱压变化，从而使微泡腔发生形变，使得微泡腔内微腔共振频率的变化，使得输出洛伦兹谱线中心位置的移动。通过计算输出洛伦兹谱线中心位置的移动值，即可实现精确测量眼内压力。
本实施例并非对本发明的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗指所指的装置或元件必须具有特定的方位、为特定的方位构造和操作，因而不能理解为对本发明保护内容的限制。
如果本文中使用了“第一”、“第二”等词语来限定零部件的话，本领域技术人员应该知晓：“第一”、“第二”的使用仅仅是为了便于描述本发明和简化描述，如没有另外声明，上述词语并没有特殊的含义。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种光学眼压计，其特征在于，包括：
光源系统、所述光源系统包括可调谐激光器、偏振控制器和衰减器，所述偏振控制器和所述衰减器用于调整所述可调谐激光器射出的光；
数据处理系统、所述数据处理系统包括光电探测器、示波器和数据采集卡，所述光电探测器分别与所述示波器和所述数据采集卡电性连接；
测量系统、所述测量系统包括光纤、光学微腔、穿刺针，所述光纤的两端分别与所述光源系统的输出端和所述光电探测器连接，所述光学微泡腔与所述光纤耦合，所述光学微腔的一端封闭，另一端与所述穿刺针连通。
2.根据权利要求1所述的光学眼压计，其特征在于，所述光纤的两端为大径端，中部为小径段，所述小径段与所述光学微腔间隔分布。
3.根据权利要求1所述的光学眼压计，其特征在于，所述光学微腔是导光材料。
4.根据权利要求1所述的光学眼压计，其特征在于，所述光学微腔是微泡腔，所述微泡腔中部具有圆形凸起。
5.根据权利要求4所述的光学眼压计，其特征在于，还设有软管，所述软管的两端分别与微泡腔和所述穿刺针连接。
6.根据权利要求5所述的光学眼压计，其特征在于，所述软管是特氟龙管。
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