CN116564171A - 用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼 - Google Patents
用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼 Download PDFInfo
- Publication number
- CN116564171A CN116564171A CN202310529373.7A CN202310529373A CN116564171A CN 116564171 A CN116564171 A CN 116564171A CN 202310529373 A CN202310529373 A CN 202310529373A CN 116564171 A CN116564171 A CN 116564171A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- eye
- cornea
- anterior chamber
- calibration standard
- standard model
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title claims abstract description 22
- 230000005477 standard model Effects 0.000 title claims abstract description 15
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 claims abstract description 32
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 26
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 claims abstract description 14
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 9
- 210000000695 crystalline len Anatomy 0.000 claims description 15
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- 239000010453 quartz Substances 0.000 claims description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 4
- 210000004127 vitreous body Anatomy 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 3
- 239000000945 filler Substances 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 2
- 210000001508 eye Anatomy 0.000 abstract description 86
- 238000013461 design Methods 0.000 abstract description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 7
- 238000003825 pressing Methods 0.000 abstract description 7
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 abstract description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000004438 eyesight Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 6
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 210000001110 axial length eye Anatomy 0.000 description 3
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 3
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 3
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 208000001491 myopia Diseases 0.000 description 3
- 229920003229 poly(methyl methacrylate) Polymers 0.000 description 3
- 239000004926 polymethyl methacrylate Substances 0.000 description 3
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 210000005252 bulbus oculi Anatomy 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 2
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 2
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- 210000001525 retina Anatomy 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 description 1
- 241000271566 Aves Species 0.000 description 1
- 206010020675 Hypermetropia Diseases 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004323 axial length Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 201000006318 hyperopia Diseases 0.000 description 1
- 230000004305 hyperopia Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000004379 myopia Effects 0.000 description 1
- 208000014733 refractive error Diseases 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000000411 transmission spectrum Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09B—EDUCATIONAL OR DEMONSTRATION APPLIANCES; APPLIANCES FOR TEACHING, OR COMMUNICATING WITH, THE BLIND, DEAF OR MUTE; MODELS; PLANETARIA; GLOBES; MAPS; DIAGRAMS
- G09B23/00—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes
- G09B23/28—Models for scientific, medical, or mathematical purposes, e.g. full-sized devices for demonstration purposes for medicine
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computational Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Algebra (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Educational Administration (AREA)
- Educational Technology (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
本发明公开用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，涉及眼视光学技术领域，包括眼光学系统与眼结构；眼结构的一侧设置有仿玻璃体、且眼结构的表面设置有外壳体，外壳体的一侧设置有角膜固定压圈，且角膜固定压圈一侧设置有角膜支撑体，仿玻璃体的一侧设置有仿晶状体，且仿晶状体的一侧设置有前房液体，前房液体的表面设置有仿角膜，且前房液体上设置有瞳孔结构。本发明中，针对眼生物参数测量可以一次性获取眼轴方向的轴上信息，包括：角膜厚度，前房深度，晶体厚度和玻璃体深度；不需要移动任何设备还可以获得横向信息，包括：角膜曲率，角膜直径；另外本设计进行了界面反射率的折射率匹配，提供了对仪器设备信号提取能力的评价。
Description
技术领域
本发明属于眼视光学技术领域，具体为用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼。
背景技术
生物测量仪是测量眼睛角膜曲率、眼轴长、前房深度、晶体厚度、玻璃体腔深度等参数的设备，标准模拟眼是检定生物测量仪的计量器具，检定时，使用生物测量仪对标准模拟眼的眼睛角膜曲率、眼轴长、前房深度、晶体厚度、玻璃体腔深度进行测量，将生物测量仪的测量值与模拟眼的标准值进行比较，可以确定生物测量仪的准确性，另外一方面，因为人眼的各个界面间都在光学上有良好的折射率匹配，也就是界面的反射率都是很低的，若不进行折射率匹配，那么采用这样的模拟眼对生物测量仪进行标定时是很容易得到较好的结果的，但在进行人眼测量时可能没有信号，所以，为了提高模拟眼的仿真效果，也必须对各个界面进行折射率匹配。
市面上已经有很多模型眼，如用于屈光度校准的屈光模型眼，用于波前相差分析的模型眼和三维眼结构模型等，目前的知识产权领域也有一些模型眼，具体如下：
如专利号为202211058951.50所示的模拟眼装置和生物测量仪，其是用于生物测量仪对标准模拟眼的角膜曲率、眼轴长进行测量，将生物测量仪的测量值与模拟眼的标准值进行比较，确定生物测量仪的准确性；
如专利号为202222105625.70所示的一种眼球模型，其是通过转动体不同面的不同眼底贴片达到模拟眼底病多种病变的的需求，用于眼底病变的教学和考核；
如专利号为CN94223938.5所示的客观式电脑验光仪用标准模拟眼，该模拟眼既可用于标准客观式电脑验光仪，又可用于改善验光仪的使用方法，整体不确定度为0.03D，提高了验光精度、扩宽了测量视域范围测量范围为-20D～+20D；
如专利号为201410355120.30所示的三维模拟眼，其是克服现有模拟眼存在的缺陷,利用3D打印的优势,提供一种新型制作的实体三维模拟眼；
如专利号为201610051712.50所示的一种模拟眼，该模拟人眼标定模型的屈光度简单的电压调节，实现模拟眼不同屈光状态的调节，模型眼的构造与真实人眼一致，可为眼科屈光类诊断仪器提供统一的标定基准，非常适合在眼科教学过程中使用，模型眼可方便的模拟出正常眼、近视眼、远视眼等状态；
如专利号为201910002265.80所示的用于校准成像系统的模型眼设计和相关方法、系统和设备，其是模型眼被定位在成像系统中，取代真实眼睛，以评估和/或校准成像系统；
如专利号为202023201525.10所示的一种近视模拟眼装置，其是用来模拟人眼近视屈光异常的状态，在模拟近视时，可以控制改变的轴长；
如专利号为201610905094.60所示的一种基于空间光调制器像差可调的模拟眼的实时动态模拟装置及其实时动态模拟方法，其是拟各种情况下的人眼实时动态变化情况，通过图像能直观的呈现出眼睛调节过程，方便眼科教学，能实时观察到眼睛所成像的实时图像，同时该装置能实现实时动态观察人眼像差变化引起的眼底所成图像变换情况；
如专利号为201920724941.80所示的一种注液式模拟眼球，其是模拟人眼的光学特性，用于现代眼科的医学教学活动和和现代眼科医疗器械的制造，消除注液式眼模型中产生的气泡对眼模型准确度的影响。
但是在上述存在以下缺陷：参数不全，不能类似人眼测量一次完成；需要系列模型眼来对每个参数进行验证；行业标准中还没有一个全参数的模型眼，只有角膜曲率，眼轴长度测量的标准及其标准测量方法；界面反射率高，不能真实反应眼生物参数测量仪信号检出能力；以眼轴长度测量的行业标准检测方法为例，模型眼采用PMMA的材料加工，结构是一个圆柱形的棒状结构，共有三个不同的长度，这样的结构前后表面的界面都是PMMA介质与空气介质所形成的反射面，这样的反射率在3％左右，高于角膜表面的反射率，更是远高于视网膜的反射率，不能真实反应视网膜上回来的光学信号，更不能作为依据来检定眼生物参数测量仪的信号检出能力。
发明内容
本发明提供了用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，针对眼生物参数测量可以一次性获取眼轴方向的轴上信息，包括：角膜厚度，前房深度，晶体厚度和玻璃体深度；不需要移动任何设备还可以获得横向信息，包括：角膜曲率，角膜直径(白到白)；另外本设计进行了界面反射率的折射率匹配，提供了对仪器设备信号提取能力的评价；综上解决了背景技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，包括眼光学系统与眼结构；
所述眼结构的一侧设置有仿玻璃体、且眼结构的表面设置有外壳体，所述外壳体的一侧设置有角膜固定压圈，且角膜固定压圈的一侧设置有角膜支撑体，所述仿玻璃体的一侧设置有仿晶状体，且仿晶状体的一侧设置有前房液体，所述前房液体的表面设置有仿角膜，且前房液体上设置有瞳孔结构。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述仿角膜前表面曲率半径为8mm后表面的厚度为7mm，中心厚度为0.5mm，选折射率为1.46的石英材料。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述前房采用前房液体填充，且前房液体(9)的材料优选为折射率匹配液，其折射率优选为1.42。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述仿晶状体前表面的曲率半径为20mm，后表面的曲率半径为6mm，为双凸结构的透镜，优选厚度为3.5mm，采用石英材料。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述瞳孔结构中瞳孔采用中间通光孔径优选为4mm的铝合金材料实现。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述眼后节的仿玻璃体采用油性凝胶作为填充物或者油性液体填充，折射率设计为1.42，总长度设计为15mm。
作为上述技术方案的进一步描述：
所述眼结构设计为一12.5mm曲率半径的球面，为了降低此反射面的反射率在其表面喷涂了一层高吸收或高散射的光学涂层。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
本发明中，针对眼生物参数测量可以一次性获取眼轴方向的轴上信息，包括：角膜厚度，前房深度，晶体厚度和玻璃体深度；不需要移动任何设备还可以获得横向信息，包括：角膜曲率，角膜直径；另外本设计进行了界面反射率的折射率匹配，提供了对仪器设备信号提取能力的评价。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
图1为本发明中用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼头结构示意图；
图例说明：
1、眼结构；2、外壳体；3、角膜固定压圈；4、角膜支撑体；5、瞳孔结构；6、仿晶状体；7、仿角膜；8、仿玻璃体；9、前房液体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，包括眼光学系统与眼结构1；
眼结构1的一侧设置有仿玻璃体8、且眼结构1的表面设置有外壳体2，外壳体2的一侧设置有角膜固定压圈3，且角膜固定压圈3的一侧设置有角膜支撑体4，仿玻璃体8的一侧设置有仿晶状体6，且仿晶状体6的一侧设置有前房液体9，前房液体9的表面设置有仿角膜7，且前房液体9上设置有瞳孔结构5。
本实施例中，为了达到标定眼生物参数测量仪的测量能力，通过高精度几何量测量方法，实现在眼睛的光学轴上信息的重复测量精度保证优于±10um，横向信息的重复测量精度保证优于0.02mm，轴上信息指的是眼轴上的信息，包括角膜厚度，前房深度，晶体厚度和玻璃体深度。
进一步的，仿角膜7前表面曲率半径为8mm后表面的厚度为7mm，中心厚度为0.5mm，选折射率为1.46的石英材料。
本实施例中，选石英材料的优点有石英硬度较高，能承受一定的磨损，使用寿命更长，另外石英材料透射光谱范围宽，能适用于更多波长的测试。
进一步的，前房采用前房液体9填充，且前房液体9的材料优选为折射率匹配液，其折射率优选为1.42。
本实施例中，样的设计一方面有助于折射率匹配，另一方面也不会对机械结构产生腐蚀；前房深度大小设计为3mm。
进一步的，仿晶状体6前表面的曲率半径为20mm，后表面的曲率半径为6mm，为双凸结构的透镜，优选厚度为3.5mm，采用石英材料。
本实施例中，石英材料印度较高，能够承受一定的磨损，使用寿命较长。
进一步的，瞳孔结构5中瞳孔采用中间通光孔径优选为4mm的铝合金材料实现。
本实施例中，瞳孔结构5大小不可调，瞳孔结构5是设置在仿晶状体6与前房之间，瞳孔结构5材料可以是金属，结构为一个中空的薄片。
进一步的，眼后节的仿玻璃体8采用油性凝胶作为填充物或者油性液体填充，折射率设计为1.42，总长度设计为15mm。
本实施例中，仿玻璃体8一方面实现折射率匹配，另一方面也更接近玻璃体的结构，在未来的研究中可以实现一些力学方面的设计与分析。
进一步的，眼结构1设计为一12.5mm曲率半径的球面，为了降低此反射面的反射率在其表面喷涂了一层高吸收或高散射的光学涂层。
本实施例中，该光学涂层为Avian Black-S，一般来说，此反射面能反射出眼睛的光强度约为角膜反射面反射强度的1/1000，这样的设计也将进一步检验眼生物参数测量仪的信号检出能力。
有益效果：针对眼生物参数测量可以一次性获取眼轴方向的轴上信息，包括：角膜厚度，前房深度，晶体厚度和玻璃体深度；不需要移动任何设备还可以获得横向信息，包括：角膜曲率，角膜直径；另外本设计进行了界面反射率的折射率匹配，提供了对仪器设备信号提取能力的评价。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，包括眼光学系统与眼结构(1)，其特征在于；
所述眼结构(1)的一侧设置有仿玻璃体(8)、且眼结构(1)的表面设置有外壳体(2)，所述外壳体(2)的一侧设置有角膜固定压圈(3)，且角膜固定压圈(3)的一侧设置有角膜支撑体(4)，所述仿玻璃体(8)的一侧设置有仿晶状体(6)，且仿晶状体(6)的一侧设置有前房液体(9)，所述前房液体(9)的表面设置有仿角膜(7)，且前房液体(9)上设置有瞳孔结构(5)。
2.根据权利要求1所述的用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，其特征在于：所述仿角膜(7)前表面曲率半径为8mm后表面的厚度为7mm，中心厚度为0.5mm，选折射率为1.46的石英材料。
3.根据权利要求1所述的用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，其特征在于：所述前房采用前房液体(9)填充，且前房液体(9)的材料优选为折射率匹配液，其折射率优选为1.42。
4.根据权利要求1所述的用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，其特征在于：所述仿晶状体(6)前表面的曲率半径为20mm，后表面的曲率半径为6mm，为双凸结构的透镜，优选厚度为3.5mm，采用石英材料。
5.根据权利要求1所述的用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，其特征在于：所述瞳孔结构(5)中瞳孔采用中间通光孔径优选为4mm的铝合金材料实现。
6.根据权利要求1所述的用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，其特征在于：所述眼后节的仿玻璃体(8)采用油性凝胶作为填充物或者油性液体填充，折射率设计为1.42，总长度设计为15mm。
7.根据权利要求1所述的用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼，其特征在于：所述眼结构(1)设计为一12.5mm曲率半径的球面，为了降低此反射面的反射率在其表面喷涂了一层高吸收，高散射的光学涂层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310529373.7A CN116564171A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310529373.7A CN116564171A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN116564171A true CN116564171A (zh) | 2023-08-08 |
Family
ID=87492636
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202310529373.7A Pending CN116564171A (zh) | 2023-05-11 | 2023-05-11 | 用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN116564171A (zh) |
-
2023
- 2023-05-11 CN CN202310529373.7A patent/CN116564171A/zh active Pending
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6626535B2 (en) | Lens-eye model and method for predicting in-vivo lens performance | |
| Hennessy et al. | Laser optometer incorporating the Badal principle | |
| Hjortdal et al. | In vitro measurement of corneal strain, thickness, and curvature using digital image processing | |
| Gutmark et al. | Origins of the keratometer and its evolving role in ophthalmology | |
| EP2822452A1 (en) | Enhanced biometry using optical coherence tomography | |
| WO2009152582A1 (en) | Physical model eye systems and methods | |
| CN215348886U (zh) | 一种可自校准的眼科光学生物测量仪 | |
| JP7003317B2 (ja) | ボディに接触する光学部材により実施されるボディの内圧の光学測定の誤差の低減 | |
| CN208876484U (zh) | 用于检测与校准眼科成像、眼科生物参数测量仪器的工具 | |
| CN108371541A (zh) | 一种用于检测与校准眼科成像、眼科生物参数测量仪器的工具 | |
| COLEMAN | Ophthalmic biometry using ultrasound | |
| CN116564171A (zh) | 用于眼生物参数测量的一次性全眼标定标准模型眼 | |
| Soper et al. | Corneal topography, keratometry and contact lenses | |
| US20220215584A1 (en) | Apparatus for Calibrating Retinal Imaging Systems and Related Methods | |
| Zhao et al. | Dynamic opto-mechanical eye model with peripheral refractions | |
| CN210494318U (zh) | 人工晶状体屈光度校验镜片 | |
| Tan | Optical modeling of schematic eyes and the ophthalmic applications | |
| Alhussain et al. | The role of peripheral ocular length and peripheral corneal radius of curvature in determining refractive error | |
| CN101069637A (zh) | 基于个性化眼模型的视网膜复色空间像调制度测定 | |
| CN110123488B (zh) | 人工晶状体屈光度校验镜片及定值方法 | |
| JPS60111626A (ja) | 細隙灯顕微鏡 | |
| CN215914543U (zh) | 一种用于眼科光学生物测量仪的校准工具 | |
| JP6795360B2 (ja) | 眼科レンズ測定装置 | |
| US8342688B1 (en) | Multifocal capable ophthalmic aberrometer | |
| CN113558563B (zh) | 一种基于oct的眼轴测量方法及装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |