ES2824298B2

ES2824298B2 - Eyelid laxity meter

Info

Publication number: ES2824298B2
Application number: ES202031122A
Authority: ES
Inventors: Vilaboa Ricardo Bernárdez; Verdejo José Luis Hernández; Montero María García; Benavides Javier González-Cavada; Garrido Francisco Luis Prieto; Lumeras Miguel Angel Estrella; Florentín Gema Martínez; Costa David Madrid
Original assignee: Universidad Complutense de Madrid
Current assignee: Universidad Complutense de Madrid
Priority date: 2020-11-06
Filing date: 2020-11-06
Publication date: 2021-11-16
Anticipated expiration: 2040-11-06
Also published as: ES2824298A1

Description

DESCRIPCIÓNDESCRIPTION

Medidor de laxitud palpebralEyelid laxity meter

SECTOR DE LA TÉCNICATECHNICAL SECTOR

La invención se encuadra dentro del campo de la optometría de la dinámica palpebral, específicamente en la aportación de métricas reproducibles de laxitud y/o flexibilidad de los párpados. Su aplicación se dirige al control y mejora de la calidad de visión y calidad de vida en el campo de la atención visual primaria optométrica y oftalmológica.The invention falls within the field of eyelid dynamics optometry, specifically in the provision of reproducible metrics of laxity and / or flexibility of the eyelids. Its application is aimed at the control and improvement of the quality of vision and quality of life in the field of primary visual care, optometric and ophthalmology.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓNBACKGROUND OF THE INVENTION

La dinámica de los párpados juega un papel crucial en el mantenimiento de la salud del ojo. Su movimiento repetido (parpadeo) tiene diversas funciones de protección tanto física como fisiológica. La distribución uniforme de la película lagrimal, la activación de la secreción lipídica de las glándulas sebáceas localizadas a lo largo de los párpados superior e inferior y la generación de la dinámica de fluidos necesaria para provocar el intercambio continuo a través de la eliminación de parte de su volumen por los conductos lagrimales conforman un sistema dinámico que debe estar en perfecto equilibrio con las propiedades biomecánicas de los párpados.The dynamics of the eyelids play a crucial role in maintaining the health of the eye. Their repeated movement (blinking) has various physical and physiological protective functions. The uniform distribution of the tear film, the activation of the lipid secretion of the sebaceous glands located along the upper and lower eyelids and the generation of the fluid dynamics necessary to provoke the continuous exchange through the elimination of part of its volume through the tear ducts make up a dynamic system that must be in perfect balance with the biomechanical properties of the eyelids.

Con el paso del tiempo, la tonicidad o elasticidad de los párpados junto con el acúmulo de grasa alrededor de ellos puede impactar negativamente sobre la biomecánica palpebral, lo que se traduce en la aparición de síntomas caracterizados por molestias inespecíficas, sensación de sequedad y lagrimeo excesivo. Los casos extremos provocan la aparición de patologías propias de los párpados como el entropión (párpado hacia dentro) o el ectropión (párpado hacia fuera). En todas estas condiciones la dinámica palpebral está alterada en uno u otro sentido.Over time, the tonicity or elasticity of the eyelids together with the accumulation of fat around them can negatively impact the eyelid biomechanics, which translates into the appearance of symptoms characterized by nonspecific discomfort, a sensation of dryness and excessive tearing . Extreme cases cause the appearance of eyelid pathologies such as entropion (eyelid inward) or ectropion (eyelid outward). In all these conditions the eyelid dynamics is altered in one way or another.

Tradicionalmente, la biomicroscopia con lámpara de hendidura es la técnica empleada para explorar la integridad de los párpados. La presentación magnificada de las estructuras oculares junto con otras pruebas de calidad y cantidad de la producción lagrimal (test de Schirmer, test de rojo fenol, test de verde lisamina, etc...) ayudan al clínico a orientar su diagnóstico. Traditionally, slit lamp biomicroscopy is the technique used to explore the integrity of the eyelids. The magnified presentation of the ocular structures together with other quality and quantity tests of tear production (Schirmer's test, phenol red test, lysamine green test, etc ...) help the clinician to guide his diagnosis.

Recientemente, los sistemas de análisis de la superficie ocular como los topógrafos especializados ofrecen herramientas de análisis más precisos de la dinámica lagrimal y, en esencia, de la salud de la superficie ocular.Recently, ocular surface analysis systems such as specialized surveyors offer more precise analysis tools for tear dynamics and, in essence, ocular surface health.

En la práctica clínica se utilizan estrategias indirectas como la de tracción manual y la valoración de la capacidad de recuperación de la posición, y otras ocurrencias que ayudan al clínico a valorar el grado de implicación de los párpados en el contexto diagnóstico. Un ejemplo es el descrito por Shay Ofir, M.D. y colaboradores en Ophthal Plast Reconstr Surg, (2018) 34, 472-476. En este caso, miden la fuerza del párpado superior directamente con un dinamómetro manual, valiéndose de un rizador de pestañas.In clinical practice, indirect strategies such as manual traction and the assessment of the ability to recover the position are used, and other occurrences that help the clinician to assess the degree of involvement of the eyelids in the diagnostic context. An example is that described by Shay Ofir, MD et al. In Ophthal Plast Reconstr Surg, (2018) 34, 472-476. In this case, they measure the strength of the upper eyelid directly with a manual dynamometer, using an eyelash curler.

En la solicitud CN103705205A, se describe un detector de tensión para el párpado inferior que se compone de un manómetro digital de precisión, un tubo de presión hidráulica principal, un tubo de regulación, un mango, una sonda de látex médica y una jeringa, utilizando el principio de la conducción hidráulica y midiendo la presión del margen del párpado inferior en la superficie del globo ocular.In the application CN103705205A, a tension detector for the lower eyelid is described that is composed of a precision digital manometer, a main hydraulic pressure tube, a regulating tube, a handle, a medical latex probe and a syringe, using the principle of hydraulic conduction and measuring the pressure of the lower eyelid margin on the surface of the eyeball.

En KR20150055905A se describe un soporte para la cabeza del individuo, apoyando la barbilla y la frente, en el que se instala un mecanismo de bloqueo. La invención incluye un dispositivo de medición para medir la fuerza muscular del párpado superior, que se corresponde con la fuerza aplicada al dispositivo de bloqueo al cerrar el párpado superior.KR20150055905A describes a support for the head of the individual, supporting the chin and forehead, in which a locking mechanism is installed. The invention includes a measuring device for measuring upper eyelid muscle force, which corresponds to the force applied to the locking device when closing the upper eyelid.

Ehrmann, K. y colaboradores (Contact lens & anterior eye: the journal of the British Contact Lens Association England (2001) 24, 65-72) describen un dispositivo para medir la tensión palpebral sujetando el párpado por las pestañas mediante pinzas, con dos husos motorizados para el control del movimiento en las direcciones anterior/posterior y nasal/temporal y un transductor de fuerza en cada eje para registrar la fuerza al estirar y relajar el párpado. Para el control de los datos y su análisis el dispositivo cuenta con un ordenador. Ehrmann, K. et al. ( Contact lens & anterior eye: the journal of the British Contact Lens Association England (2001) 24, 65-72) describe a device for measuring eyelid tension by holding the eyelid by the eyelashes using forceps, with two motorized spindles to control movement in the anterior / posterior and nasal / temporal directions and a force transducer on each axis to record the force when stretching and relaxing the eyelid. For data control and analysis, the device has a computer.

EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓNEXPLANATION OF THE INVENTION

Medidor de laxitud palpebralEyelid laxity meter

La presente invención se refiere a un dispositivo que permite evaluar la laxitud y capacidad de extensión de los párpados, en especial de la porción inferior de los mismos, aportando una métrica reproducible.The present invention refers to a device that allows evaluating the laxity and extensibility of the eyelids, especially the lower portion thereof, providing a reproducible metric.

Para ello, un aspecto de la presente invención se refiere a la utilización conjunta de un sistema de medida con palpador digital y un sistema infrarrojo de medida de distancia o regla infrarroja. Ambos sistemas están interconectados y colimados en la zona de medida, que en este caso se trata del párpado inferior.For this, one aspect of the present invention refers to the joint use of a digital probe measurement system and an infrared distance measurement system or infrared ruler. Both systems are interconnected and collimated in the measurement area, which in this case is the lower eyelid.

El dispositivo de la invención incluye una caja en la que se recoge la regla infrarroja, que puede incluir elementos de anclaje para posicionarla frente al párpado del sujeto con el fin de asegurar una medida precisa. Conectado a la regla infrarroja mediante un cable extensor, se encuentra el palpador digital que incluye, al menos, 3 brazos terminados, cada uno de ellos, en una pinza. Los dos elementos de cada pinza se abren y cierran mediante un muelle.The device of the invention includes a box in which the infrared ruler is collected, which may include anchoring elements to position it in front of the subject's eyelid in order to ensure an accurate measurement. Connected to the infrared ruler by means of an extension cable, there is the digital probe that includes, at least, 3 arms terminated, each one of them, in a clamp. The two elements of each clamp are opened and closed by means of a spring.

El dispositivo incluye también un muelle, con una constante de elasticidad determinada y localizado al final de cada brazo del palpador digital, y un sensor para medir el alargamiento del muelle mediante la medida directa del desplazamiento debido a la tracción ejercida sobre el párpado. El desplazamiento, medido en micras, se traduce directamente a unidades de fuerza ejercida sobre el tejido del párpado inferior.The device also includes a spring, with a determined elasticity constant and located at the end of each arm of the digital probe, and a sensor to measure the elongation of the spring by directly measuring the displacement due to the traction exerted on the eyelid. Displacement, measured in microns, is directly translated into units of force exerted on the lower eyelid tissue.

El desplazamiento del párpado hacia abajo como consecuencia de la fuerza ejercida por el palpador digital deja expuesta un área inferior del globo ocular (conjuntiva bulbar visible) que será proporcional a la fuerza ejercida. La regla infrarroja colimada mide con precisión la distancia de desplazamiento del párpado en la dirección de la fuerza ejercida por el palpador. El desplazamiento medido por la regla infrarroja, junto con la fuerza ejercida sobre el párpado por el medidor de laxitud palpebral comparada con la fuerza que, en una persona sana, no produce cambios significativos en la posición del párpado, aporta un dato reproducible con el que conocer la elasticidad y/o laxitud palpebral del sujeto bajo estudio.The downward displacement of the eyelid as a consequence of the force exerted by the digital probe exposes a lower area of the eyeball (visible bulbar conjunctiva) that will be proportional to the force exerted. The collimated infrared ruler accurately measures the eyelid travel distance in the direction of the force exerted by the stylus. The displacement measured by the infrared ruler, together with the force exerted on the eyelid by the eyelid laxity meter compared to the force that, in a healthy person, does not produce significant changes in the position of the eyelid, provides a reproducible data with which to know the elasticity and / or palpebral laxity of the subject under study.

El cableado interno que recorre el interior de los brazos del palpador digital termina uniéndose a un engranaje formado por ruedas dentadas a las que también se une un regulador a cero. Por otro lado, los datos de medición obtenidos se visualizan en una pantalla externa que recibe energía a partir de una fuente de energía incluida en el dispositivo, y que también alimenta a la regla infrarroja.The internal wiring that runs inside the arms of the digital probe terminates joining a gear formed by toothed wheels to which a zero regulator is also attached. On the other hand, the measurement data obtained is displayed on an external screen that receives power from a power source included in the device, and that also powers the infrared ruler.

Por lo tanto, un aspecto de la presente invención se refiere a un medidor de laxitud palpebral que incluye:Therefore, one aspect of the present invention relates to an eyelid laxity meter that includes:

- un palpador digital formado por, al menos, 3 brazos en el que cada uno de los brazos está acabado en una pinza;- a digital probe formed by at least 3 arms in which each one of the arms is finished in a gripper;

- un conjunto de ruedas dentadas que conforman un engranaje;- a set of toothed wheels that form a gear;

- un regulador a cero conectado con el engranaje;- a zero regulator connected to the gear;

- una pantalla externa digital;- an external digital display;

- una regla infrarroja;- an infrared ruler;

- una fuente de energía;- a source of energy;

- un cableado interno que atraviesa el interior de los brazos del palpador digital y une un muelle situado en cada una de las pinzas (que denominamos muelle de la pinza) con un muelle de fuerza adyacente a cada una de las ruedas dentadas más próximas al palpador digital y termina unido a cada una de las ruedas dentadas más próximas al papador digital;- an internal wiring that goes through the inside of the arms of the digital probe and joins a spring located in each of the clamps (which we call the clamp spring) with a force spring adjacent to each of the toothed wheels closest to the probe digital and ends up attached to each of the cogwheels closest to the digital papador;

- un sensor situado a lo largo del cableado interno que recorre el interior de los brazos.- a sensor located along the internal wiring that runs inside the arms.

Como fuente de energía puede utilizarse un conjunto de pilas, una pila recargable o un cable del voltaje a la red habitual de electricidad. Además, los elementos del dispositivo pueden fabricarse en madera, metal o plástico.As an energy source, a set of batteries, a rechargeable battery or a cable from the voltage to the usual electricity network can be used. Furthermore, the elements of the device can be made of wood, metal or plastic.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

En los dibujos adjuntos se muestran, con carácter ilustrativo y no limitativo, el medidor de laxitud palpebral:The attached drawings show, for illustrative and non-limiting purposes, the eyelid laxity meter:

Figura 1. Vista esquemática del exterior del medidor de laxitud palpebral.Figure 1. Schematic view of the exterior of the eyelid laxity meter.

Figura 2. Vista esquemática del interior del medidor de laxitud palpebral.Figure 2. Schematic view of the interior of the eyelid laxity meter.

A continuación se proporciona una lista de los distintos elementos representados en las figuras que se integran en la invención:Below is a list of the different elements represented in the figures that are integrated into the invention:

1: caja1: box

2: pantalla externa2: external display

3: regulador a cero3: regulator to zero

4: sensor4: sensor

5: palpador digital (es el conjunto formado por los siguientes elementos)5: digital probe (it is the set formed by the following elements)

51: brazo51: arm

52: pinza52: clamp

53: muelle de la pinza o segundo muelle53: caliper spring or second spring

6: ruedas dentadas6: sprockets

7: cableado interno7: internal wiring

8: muelle8: spring

9: regla infrarroja9: infrared ruler

10: fuente de energía10: power source

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓNPREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION

La presente invención se ilustra adicionalmente mediante los siguientes ejemplos, que no pretenden ser limitativos de su alcance.The present invention is further illustrated by the following examples, which are not intended to be limiting of its scope.

Ejemplo 1.Example 1.

Se fabricaron, en tereftalato de polietileno (PET), una caja (1) de 100 mm de largo, 40 mm de alto y 10 mm de ancho, con una pantalla externa (2) de 80x30 mm especialmente diseñada para el dispositivo, donde se muestra, en numeración digital como se esquematiza en la figura 1, la fuerza desarrollada en la presión ejercida sobre el párpado inferior cuando se utiliza el dispositivo; y un regulador a cero (3) para volver a cero todo el dispositivo antes de empezar con la siguiente medida. El regulador a cero (3) se elaboró con una parte externa de 5 mm de largo por 3 mm de diámetro en forma cilíndrica, con hendiduras para su mejor agarre, y una prolongación de 60 mm en interior de la caja (1) para reajustar el conjunto de engranajes de ruedas dentadas (6) dispuesto en el interior de la caja (1).A box (1) 100 mm long, 40 mm high and 10 mm wide was manufactured, in polyethylene terephthalate (PET), with an external screen (2) of 80x30 mm specially designed for the device, where shows, in digital numbering as schematized in figure 1, the force developed in the pressure exerted on the lower eyelid when the device is used; and a zero regulator (3) to reset the entire device before starting the next measurement. The zero regulator (3) was made with an external part 5 mm long by 3 mm in diameter in a cylindrical shape, with grooves for better grip, and a 60 mm extension inside the box (1) to readjust the set of sprocket gears (6) arranged inside the box (1).

Las ruedas dentadas (6) se fabricaron también en PET y se hicieron de diferentes diámetros totales (20 mm la grande, 15 mm las intermedias y 10 mm las más pequeñas) en función de la parte del medidor de laxitud palpebral a mover. En las ruedas dentadas (6) más pequeñas se unió el cableado interno (7) para la manipulación del palpador digital (5). Los cables se eligieron de acero inoxidable, con un diámetro de 1 mm. Tal y como se muestra en el esquema de la figura 2, a partir de cada una de las ruedas dentadas (3) más pequeñas se dispuso un cable que se unió a un muelle de fuerza (8) que permite la manipulación de los brazos (51), que forman parte del palpador digital (5), cuando se quiera tirar de los párpados a medir. Estos brazos (51) se hicieron con PET con un diámetro de 3 mm y un largo de 30 mm. y cada uno se acabó en una pinza (52) donde a cada parte de la pinza (52) se le dio forma ovoide de un largo de 7 mm y un ancho de 4 mm (en la parte más alta de la curva). En el interior de cada brazo (51) se situó un sensor (4) a lo largo del brazo (51) y entorno al cableado interno (7), con una superficie de 2 mm de diámetro y un largo de 30 mm. Mediante el sensor (4) se mide el alargamiento del muelle de fuerza (8) y, por lo tanto, el desplazamiento debido a la tracción ejercida sobre el párpado. Entre las dos formas ovoides de cada pinza (52) se situó un segundo muelle (53) con la función de unir y separar las dos partes de la pinza. Este segundo muelle (53) se eligió de un largo de 5 mm en recogido y un ancho de 3 mm y se conectó con el muelle de fuerza (8) mediante el cableado interno (7).The sprockets (6) were also made of PET and made of different total diameters (20 mm for the large, 15 mm for the intermediate ones and 10 mm for the smallest) depending on the part of the eyelid laxity meter to be moved. In the smaller toothed wheels (6) the internal wiring (7) was attached to manipulate the digital probe (5). The cables were chosen from stainless steel, with a diameter of 1 mm. As shown in the diagram of figure 2, from each of the smaller toothed wheels (3) a cable was arranged that was attached to a force spring (8) that allows the manipulation of the arms ( 51), which are part of the digital probe (5), when you want to pull the eyelids to be measured. These arms (51) were made with PET with a diameter of 3 mm and a length of 30 mm. and each one was finished in a clamp (52) where each part of the clamp (52) was given an ovoid shape with a length of 7 mm and a width of 4 mm (in the highest part of the curve). Inside each arm (51) a sensor (4) was placed along the arm (51) and around the internal wiring (7), with a surface of 2 mm in diameter and a length of 30 mm. The sensor (4) measures the elongation of the force spring (8) and, therefore, the displacement due to the traction exerted on the eyelid. Between the two ovoid shapes of each clip (52) a second spring (53) was placed with the function of joining and separating the two parts of the clip. This second spring (53) was chosen with a length of 5 mm when retracted and a width of 3 mm and was connected to the force spring (8) by means of the internal wiring (7).

Las ruedas dentadas intermedias se engranaron con las pequeñas y se conectaron con el regulador a cero (3). Por otro lado, la rueda dentada grande se utiliza para mover las tres ruedas intermedias y está dentada con la rueda intermedia controlada por el regulador a cero (3), tal y como se muestra en el esquema de la figura 2.The middle sprockets meshed with the small ones and connected with the zero regulator (3). On the other hand, the large toothed wheel is used to move the three intermediate wheels and is toothed with the intermediate wheel controlled by the regulator at zero (3), as shown in the diagram of figure 2.

El último elemento que se incorporó en el exterior de la caja (1), pero con parte del mismo en el interior, fue una regla infrarroja (9) que se realizó en el mismo material (PET) y se conectó a una pila como fuente de energía (10), a la que también se conectó la pantalla externa (2), para recibir energía de funcionamiento.The last element that was incorporated on the outside of the box (1), but with part of it inside, was an infrared ruler (9) that was made of the same material (PET) and was connected to a battery as a source. power supply (10), to which the external screen (2) was also connected, to receive operating power.

Ejemplo 2.Example 2.

Se utilizó el dispositivo del ejemplo 1 para medir la laxitud palpebral del párpado inferior de 5 personas jóvenes sanas con el fin de conocer la fuerza/peso que soporta el párpado inferior sano antes de desplazarse y separarse del globo ocular. Los resultados obtenidos se situaron en el rango de 5-6 mN. The device of Example 1 was used to measure the eyelid laxity of the lower eyelid of 5 healthy young people in order to know the force / weight supported by the healthy lower eyelid before moving away from the eyeball. The results obtained were in the range of 5-6 mN.

Para realizar las medidas, se sujetó el párpado inferior de cada individuo con las pinzas (52), se ejerció fuerza de tracción gracias a los muelles (53 y 8) y se determinó de forma precisa el desplazamiento del párpado por medio de la regla infrarroja (9). To perform the measurements, the lower eyelid of each individual was held with the forceps (52), traction force was exerted thanks to the springs (53 and 8) and the displacement of the eyelid was precisely determined by means of the infrared ruler. (9).

Claims

1. Eyelid laxity meter that includes:

- a digital probe (5) formed by at least 3 arms (51) each of said arms (51) finished in a gripper (52);

- a set of toothed wheels (6) that make up a gear that includes 3 rows of toothed wheels of progressively larger diameter:

- toothed wheels of smaller diameter in which an internal wiring (7) is attached to manipulate the digital probe (5),

- intermediate sprockets meshing with the small sprockets and with a zero adjuster (3),

- gear wheel with a larger diameter to move the intermediate gear wheels; - a zero regulator (3) connected with the gear;

- an external digital display (2);

- an infrared ruler (9) to measure the displacement of the eyelid, connected with the digital probe (5);

- a power source (10);

- an internal wiring (7) that goes through the inside of the arms (51) of the digital probe (5) and joins a spring located in each of the clamps (52) or spring of the clamp (53) with a force spring (8) adjacent to each one of the gear wheels (6) of smaller diameter and closer to the digital probe (5) and ends attached to each one of the gear wheels (6) of smaller diameter and closer to the digital probe (5 );

- a sensor (4), to measure the elongation of the force spring (8), located inside each arm (51) along said arm (51) and around the internal wiring (7).

2. Eyelid laxity meter according to claim 1 in which the power source (10) is selected from the group consisting of: a set of batteries, a rechargeable battery or a cable from the voltage to the usual electricity network.

3. Eyelid laxity meter according to any of the preceding claims, the elements of which are made of wood, metal or plastic.

4. Eyelid laxity meter according to claim 3, the elements of which are made of polyethylene terephthalate (PET).