CN1158239A - 智能袖珍压平式眼压计 - Google Patents

Abstract

本发明涉及测量眼内压力的眼压计。本发明设计的光路完成对压平角膜面积的精确测定，不用任何染色试剂；用高精度的探头，保证角膜无损伤；用专门的定位光标，实现测量中的精确定位；利用探头自重作为压力，采用活动双连杆机构完成压力传递，以完全消除随机性摩擦力对压力量值的影响。总之本发明实现了快速测量和瞬间测压，整机一体化的袖珍结构，使携带、操作都很方便，是一种实用价廉的眼压计。

Description

智能袖珍压平式眼压计

本发明涉及一种测量眼内压力的医疗器械，

目前，国内外普遍使用的眼压计有三种：分别是Schiots式，Goldman式和非接触式，其中，Schiots式眼压计采用的是压陷式原理，使用时对角膜损伤大，定位困难，病人痛苦，测试结果的可靠性差；GoLdman式眼压计采用的是压平式原理，使用时要配裂隙灯，需用染色剂，对角膜有伤害，定位观察和加压靠手动完成，调谐同步很困难；非接触式眼压计属于压平式结构，根据气流将眼角膜压平所用的时间，来间接测算眼内压，其对人眼没有机械接触，智能化程度高，可是体积庞大，移动困难，测量结果不十分可靠价格昂贵，不易推广。

近几年，国外又研制出几种眼压计，如目本Suzukl研制的压陷式眼压计，用活塞式弹力施压结构，隔着眼睑进行间接的眼内压测试；美国Roberti，Berrghill研制的一种活塞推进加压式眼压计，最明显的缺点是无法对测量头有效消毒。以上两种新设计都对有效的压力大小的传感不明确，结构上存在较严重的随机性摩擦，致使测试结果不可靠，其制作工艺的可行性和临床实用性都存在问题。

鉴于现今使用的各式眼压计，均在不同方面存在较大缺陷，本发明的目的在于全面解决上述种种问题，提供一种智能化袖珍眼压计，使其集科学性、实用性、先进性于一身，操作简便，测试精确，安全可靠。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：设计一种更合理，简洁的光路，完成对压平角膜面积的精确测定，不用任何染色试剂；制作高光洁度探头，确保角膜损伤极小或无损伤；设计专门的定位光标，实现了测量中的精确定位，并使人机配合和操作变得简单；利用探头自重作为压力，采用活动双连杆机构，完成压力传递，以完全消除随机性摩擦力对压力量值的影响。利用微电脑控制技术，实现了真正的快速测量和瞬间测压。设计出整机的一体化袖珍结构，使携带十分方便，操作灵活简便，成本低，易于推广。

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。

附图1为本发明的内部结构和光路示意图；

附图2为本发明的探头形状图；

附图3为本发明的测量原理图；

附图4为本发明的整机外形图；

如图1所示，本发明的机壳(22)内有微型白炽灯光源(1)，在光源(1)的正下方是准直系统(2)的透镜，透镜(2)的正下方有与水平成45°角的分光板(3)，分光板(3)的正下方为透明光学探头(4)；光学探头(4)安装在双连杆(14)的左端，并通过转轴(8)固定机壳(22)上，双连杆(14)的左边适当位置上有一支撑点(5)，支撑点(5)固定在机壳(22)上，双连杆(14)的右端两杆头中，上杆头与传感器(9)光耦合，下杆头上装有平衡锤(7)，以调节探头(4)的平衡，使双连标(14)的左边轻触在支撑点(5)上，双连杆(14)可在转轴(8)上自由转动；分光板(3)的同一水平位置上的右边有聚光器(6)，聚光器(6)的透镜可将分光板(3)反射过来的光聚焦后投射到传感器(9)的感光孔；准直系统(2)，分光板(3)，聚光器(6)和传感器(9)的感光孔都封装在一个六面体构成的封光仓(23)中，在封光仓(23)上下相对的两面上，相对开有两孔(24、25)，其直径略大于探头(4)上部的园柱直径封光仓(23)的右侧面开有一孔(26)，将传感器(9)的感光孔套封在封光仓(23)内，封光仓(23)使外界散光不能进入本发明所设计的光路中，因而不会对本发明所设计的光路进行干扰；传感器(9)与微处理器(10)电连接，微处理器(10)又与控制键盘(11)，喇叭(13)液晶数字显示器(19)和红外线发射孔(20)电连接，电源与光源(1)，传感器(9)和微处理器(10)电连接。

如图2所示，探头(4)为高光洁度的多面体透镜，其上部为园柱体，下部为园台，上部园柱的园周面与下部园台侧面的夹角为20°～30°，园台的底面直径为2～10mm，该园柱体与园台共一条中心轴线，探头(4)的上园面与底面相互平行。

如图4所示，本发明的机壳(22)为长方体，其正面上方有显示器(19)，中部左边装有电源开关(17)，中部右边装有单位换算开关(18)，下部左边是测试键(16)，其上侧面有红外线发射孔(20)和充电孔(21)，红外线发射孔(20)，发射的红外线可遥控打印机打印出测量数据；其下侧面有一园孔，探头(4)从该孔中伸出，并能自由活动。机壳(22)的背面是充电电池槽的盖板。本发明的机壳(22)可以是由任何绝缘材料做成的，也可以是任意的形状。

本发明的工作过程如图1所示，由微型白炽灯光源(1)所发出的光，经过准直系统(2)的透镜，形成平行均匀的光束，此光束100％经过与光束成45°角的分光板(3)，垂直射向活动的光学探头(4)，此探头(4)为高光洁度的光学探头，其中一部分直射向探头(4)底面的光束，穿出探头(4)，作为定位光点(12)，用于角膜中心的定位及集中被测试眼睛的视线，以保证眼轴与主光轴一致，并与探头(4)的底面垂直，其中另一部分射向探头(4)下部园台形侧面的光束，经侧表面全反射后，射向探头(4)下底面，在底面第二次经反射到达相对的另一侧表面，在另一侧表面再经全反射，又回射到分光板(3)，这股又回射到分光板(3)的光束，有50％被分光板(3)反射到聚光器(6)，经聚光器(6)的透镜聚光后，投射到传感器(9)的感光孔，由光电转换器接收，通过模拟数字转换器形成与接收光通量成正比的数字信号，再送入微处理器(10)进行运算处理。

当探头(4)的底表面不接触任何物体时，射向探头(4)下部园台形侧面的光束，将经过三次反射几乎全部回射到分光板(3)上，由分光板(3)分光后，50％的光经过聚光器(6)后被传感器(9)接收，变换成相应的数字信号。当测量眼压时，眼压计慢慢放下，探头(4)的部分底表面接触到眼球(15)角膜，并使眼球(15)角膜被压平一定的面积S，如图3所示，在接触面上，由于分界面下部是眼球(15)角膜，光学媒质发生了变化，光的折射率亦发生改变，使在探头(4)部分底面上反射的光线中的一部分折射入眼球(15)内部，因而这部分反射光的光通量大大减少，虽然探头(4)未接触眼球(15)部分上的反射光，仍几乎全反射回分光板(3)，但反射回分光板(3)的总光通量减少了，相应的传感器(9)所接收到的光通量也减少了，光通量的变化是严格按照一定的数学关系，随眼角膜被压的面积S的变化而变化，这样经微处理器(10)的处理便可得到压平面积S的准确值，同时，探头(4)是由双连杆(14)与机壳(22)和传感器(9)相连的，活动连接部分几乎无随机性摩擦力，当探头(4)接触到眼球(15)并缓缓压下时，此时探头(4)的重力，眼球(15)角膜向上的弹力和支点(5)向上的支撑力，三力平衡，行进到一定程度，当探头(4)被眼球(15)向上的弹力托起时，支点(5)向上的支撑力为零，探头(4)自身的重力与眼球(15)的弹力相平衡，故眼球(15)这时所受的压力F即为探头(4)的自重，传感器(9)能及时测到探头(4)被托起瞬间的信号，并传给微处理器(10)，微处理器(10)得到此信号后，便把此时传感器(9)所接收到的光通量迅即换算成眼角膜被压平面积S的确切值，同时将F和S的数据代入公式P＝F/S，计算出被测眼球(15)的眼内压，此内压值P迅即传送给液晶数字显示器(19)显示出来，并可留存记忆，同时微处理器(10)给扬声器(13)一电信号，使其发声，以提示操作者测量过程已完毕，可以用红外线遥控打印机打印数据了，由于微处理器(10)的分析运算速度极快，所以探头(4)的托起，显示器(19)的数字显示，扬声器(13)的发声，几乎都在瞬间同时完成，这种快速的检测，保证了本发明的精确，安全，可靠性。

附图说明：1、光源；2、准直系统；3、分光板；4、探头；、5、支撑点；6、聚光器；7、平衡锤；8、转轴；9、传感器；10、微处理器；11、键盘；12、定位光标；13、喇叭；14、双连杆；15、眼球；16、测试键；17、电源开关；18、单位换算开关；19、显示器；20、红外线发射孔；21、充电孔；22、机壳；23、封光仓；24、25、26、孔。

Claims (4)

1.一种用于测量眼内压的智能袖珍压平式眼压计，是由光源(1)、探头(4)光路，传感和微处理电路等组成的，其特征在于：在光源(1)的正下方是作准直系统(2)的透镜，透镜(2)的正下方有与水平成45°角的分光板(3)，分光板(3)的正下方为透明光学探头(4)，分光板(3)的同一水平位置上的右边有聚光器(6)，聚光器(6)的透镜可将分光板(3)反射过来的光聚焦后投射到传感器(9)的感光孔；准直系统(2)、分光板(3)、聚光器(6)和传感器(9)的感光孔都封装在一个六面体构成的封光仓(23)中，在封光仓(23)上下相对的两面上，相对开有两孔(24，25)，其直径略大于探头(4)上部园柱的直径，封光仓(23)的右侧面开有一孔(26)，将传感器(9)的感光孔套封在封光仓(23)内。

2.根据权利要求1所述的眼压计，其特征在于：所述眼压计的探头(4)为高光洁度的多面体透镜，其上部为园柱体，下部为园台，上部园柱的园周面与下部园台侧面的夹角为20°～30°，园台的底面直径为2～10mm，该园柱体与园台共一条中心轴线，探头(4)的上园面与底园面相互平行。

3.根据权利要求1所述的眼压计，其特征在于：探头(4)安装在双连杆(14)的左端，并通过转轴(8)固定在机壳(22)上，双连杆(14)的左端适当位置上有一支撑点(5)，支点(5)固定在机壳(22)上，双连杆(14)的右端两杆头中，上杆头与传感器(9)光耦合，下杆头上装有平衡锤(7)，以调节探头(4)的平衡，使双连杆(14)的左边轻触在支撑点(5)上，双连杆(14)可在转轴(8)上自由转动。

4.根据权利要求1所述的眼压计，其特征在于：传感器(9)与微处理器(10)电连接，微处理器(10)又与控制键盘(11)，喇叭(13)，数字显示器(19)和红外线发射孔(20)电连接。

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