KR101093217B1 - 비접촉식 휴대용 안압측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 가정용으로 사용이 가능하기 때문에 병원 방문을 통해서만 측정할 수 있었던 안압을 개인이 주기적으로 측정할 수 있어 간편하고, 기존에 개발된 가정용 안압측정기가 대부분 접촉식인 반면 비접촉식으로 사용자가 거부감없이 위생적으로 사용할 수 있도록 하는 비접촉식 휴대용 안압측정기에 관한 것으로, 각막에 분사되는 공압을 생성하는 공압 액츄에이터와, 상기 공압 액츄에이터에서 생성된 공압을 이송하는 관 형태의 공압 이송부와, 상기 공압 이송부의 일측 단부에 연결되어 이송된 공압을 각막으로 분사하는 노즐과, 상기 노즐 주변에 설치되어 분사된 공압의 세기와 각막으로부터 반사된 공압의 세기를 측정하는 공압측정센서와, 상기 공압측정센서와 연결되어 측정된 공압을 분석하여 안압을 환산하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에서 환산된 안압을 외부로 표시하는 디스플레이부를 포함하는 비접촉식 휴대용 안압측정기에 관한 것이다.

Description

비접촉식 휴대용 안압측정기{non-contact type portable tonometer}

본 발명은 비접촉식 휴대용 안압측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 측정기의 끝단에 공압을 분사하는 링형상의 노즐과 상기 노즐 가운데 각막에 부딪힌 후 반사되어 돌아오는 공압을 측정하기 위한 반사공압 측정센서가 장착된 비접촉식 휴대용 안압측정기에 관한 것이다.

일반적으로, 각막과 수정체 사이에 위치한 전안방은 방수(aqueous humor)로 채워져 있으며, 일정한 속도로 생성되는 동시에 배출되는데, 방수의 배출이 원활하지 않을 때, 안압이 상승하게 된다.

이렇게 상승된 안압을 녹내장을 유발하는 가장 큰 원인으로 알려져 있기 때문에 주기적으로 안압을 검사해야 할 필요성이 있다.

병원 등지에서 많이 사용되는 비접촉식 안압측정기(Air-puff tonometer)는 소형 노즐을 통해 일정거리에 떨어져 위치한 사람 눈의 각막으로 공압을 분사시켜 각막을 변형시키고, 인가된 공압 크기에 따른 각막의 변형량을 레이저를 통해 측정하여 안압을 측정하는 원리를 갖는다.

즉, 안압이 높을 경우 각막의 변형량이 작고, 안압이 낮을 경우 상대적으로 각막의 변형량이 커지는 원리를 이용한다.

공압을 분사하는 노즐과 각막이 접촉하지 않은 비접촉식이기 때문에 안압을 측정하는 동안, 각막손상과 질병간염에 안전하지만 레이저를 사용하는 광학계를 사용하고 있으므로, 구조적으로 소형화가 어려우며, 높은 가격으로 인해 가정용으로 개발하기 부적합한 문제점이 있었다.

이러한 소형화 문제를 해결하기 위해 공이(plunger)를 이용하는 방식이 사용되고 있는데, 이는 각막을 직접변형하고 이때 공이에 발생하는 반발력을 측정하여 안압을 측정하는 가정용 접촉식 안압측정기이며, 이 밖에도 MEMS기술을 이용하여 제작된 초소형 센서를 각막에 이식하여 사용하는 각막 이식형 안압측정기 등이 개발 또는 연구되어 왔으나 각막과 측정소자의 접촉문제와 외과수술에 의한 영구적 삽입 등에 대한 사용자의 거부감이 문제로 제기되고 있는 실정이다.

상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 가정용으로 사용이 가능하기 때문에 병원 방문을 통해서만 측정할 수 있었던 안압을 개인이 주기적으로 측정할 수 있어 간편하고, 기존에 개발된 가정용 안압측정기가 대부분 접촉식인 반면 비접촉식으로 사용자가 거부감없이 위생적으로 사용할 수 있도록 하는 비접촉식 휴대용 안압측정기를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명 비접촉식 휴대용 안압측정기는 간편하게 휴대하면서 비접촉식 방식으로 안압을 측정할 수 있도록 구비된 것으로, 각막에 분사되는 공압을 생성하는 공압 액츄에이터와, 상기 공압 액츄에이터에서 생성된 공압을 이송하는 관 형태의 공압 이송부와, 상기 공압 이송부의 일측 단부에 연결되어 이송된 공압을 각막으로 분사하는 노즐과, 상기 노즐 주변에 설치되어 분사된 공압의 세기와 각막으로부터 반사된 공압의 세기를 측정하는 공압측정센서와, 상기 공압측정센서와 연결되어 측정된 공압을 분석하여 안압을 환산하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에서 환산된 안압을 외부로 표시하는 디스플레이부를 포함하는 비접촉식 휴대용 안압측정기를 제공한다.

본 발명 비접촉식 휴대용 안압측정기에 따르면, 개인이 휴대하면서 가정용으로 사용 가능하기 때문에 병원 방문을 통해서만 측정할 수 있었던 안압을 개인이 주기적으로 측정할 수 있어 안압변화를 빠르게 인지할 수 있으며 측정이 간편하고, 기존에 개발된 가정용 안압측정기가 대부분 접촉식인 반면 비접촉식으로 이루어져 모든 사용자가 거부감없이 위생적으로 사용할 수 있도록 하는 매우 유용한 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 휴대용 안압측정기의 사시도,
도 2는 노즐의 부분절개 사시도,
도 3은 노즐의 사시도,
도 4는 공압 이송부의 서사도,
도 5는 안압 크기에 따른 반사공압 크기의 측정결과를 보인 도표,
도 6은 정상인의 각막 변화량을 보인 개념도,
도 7은 안압이 높은 환자의 각막 변화량을 보인 개념도,
도 8은 정상인과 안압이 높은 환자의 반사공압 크기를 비교한 도표.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비접촉식 휴대용 안압측정기의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 비접촉식 휴대용 안압측정기의 사시도이고, 도 2는 노즐의 부분절개 사시도이며, 도 3은 노즐의 사시도이고, 도 4는 공압 이송부의 서사도이다.

본 발명 비접촉식 휴대용 안압측정기는 간편하게 휴대하면서 비접촉식 방식으로 안압을 측정할 수 있도록 구비된 것으로, 각막(20)에 분사되는 공압을 생성하는 공압 액츄에이터(110)와, 상기 공압 액츄에이터(110)에서 생성된 공압을 이송하는 관 형태의 공압 이송부(120)와, 상기 공압 이송부(120)의 일측 단부에 연결되어 이송된 공압을 각막(20)으로 분사하는 노즐(130)과, 상기 노즐(130) 주변에 설치되어 각막(20)으로부터 반사된 공압을 측정하는 공압측정센서(140)와, 상기 공압측정센서(140)와 연결되어 측정된 공압을 분석하여 안압을 환산하는 컨트롤러(150)와, 상기 컨트롤러(150)에서 환산된 안압을 외부로 표시하는 디스플레이부(160)를 포함하여 구성된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 기존의 비접촉식 안압측정기와 유사하게 초소형 노즐(130)로 공압을 분사하여 각막을 변형시키지만, 각막의 변형량을 레이저를 이용한 광학계를 사용하지 않고, 각막으로 분사된 공압이 다시 반사되어 돌아오는 공압의 세기를 측정하여 안압을 측정하게 된다.

또한, 각막의 변형을 위해 사용되는 공압을 생성하는 공압 액츄에이터(110)는 소형 압축기를 사용하여 공급하게 된다.

상기 공압 액츄에이터(110)로 부터 생성된 공압소스는 공압 이송부(120)를 거쳐 노즐(130)을 통해 각막(20)으로 분사된다.

상기 노즐(130)을 통해 분사된 공압은 각막(20)에서 충돌하고 일부는 노즐(130)로 반사되어 돌아온다.

상기 공압측정센서(140)는 상기 반사되어 돌아온 공압의 세기와, 노즐(130)을 통해 분사된 공압의 세기를 측정한다.

컨트롤러(150)는 공압측정센서(140)에서 감지된 분사 공압의 세기 및 반사 공압의 세기의 정보를 전달받고, 이를 안압으로 환산한다.

디스플레이부(160)는 상기 컨트롤러(150)에서 환산된 안압을 사용자 및 측정자가 확인할 수 있도록 표시해준다.

상기와 같은 구조를 이용하여 광학계 없이 비접촉식 휴대용 안압측정기를 구형할 수 있다.

정리하자면, 정상인 보다 안압이 높은 경우에는 각막의 변형량이 적어 공압측정센서(140)와 각막사이 거리가 가까워져 반사되는 공압이 정상인 보다 높게 되어, 공압측정센서(140)의 출력이 높아지게 된다.

상기와 같은 원리를 이용하여 비접촉식으로 안압을 측정할 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 노즐(130)은 분사된 공압이 원활하게 반사될 수 있도록 링형으로 구비된다.

한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 공압측정센서(140)는 각막으로부터 반사된 공압의 측정이 용이하도록 상기 링형의 노즐 중심에 설치된다.

즉, 각막으로 분사된 공압이 원활하게 반사되어 돌아올 수 있도록 초소형 노즐(130)의 형상을 링 형태로 형성하고, 각막으로부터 반사된 공압을 민감하게 측정할 수 있도록 링 형상의 노즐 가운데 공압측정센서(140)를 위치시키는 것이다.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 공압측정센서(140)는 각막으로부터 반사된 공압을 전달받는 박막의 멤브레인(141)과, 상기 멤브레인(141)의 변형량 측정하여 그 값에 따라 전기적 저항값을 변환하는 압저항체(142)를 포함하며, 표면에 금속배선(143)이 배치될 수 있다.

참고로, 도 5는 본 발명에 따른 비접촉식 휴대용 안압측정기를 이용하여 인공적으로 제작된 눈의 안압을 측정한 결과이다.

노즐(130)과 인공눈의 각막(20)이 떨어져 있는 거리는 0.5mm이며, 측정된 결과를 보면 인공눈의 안압이 높을수록 반사된 공압 크기를 측정하는 공압측정센서(140)의 출력이 증가하였음을 확인할 수 있다.

또한, 도 6은 정상인의 각막 변화량을 도 7은 안압이 높은 환자의 각막 변화량을 도시하였다.

상기 도 6 내지 도 7에 도시된 바와 같이 안압이 높을수록 노즐(130)로 부터 분사된 공압에 대한 저항이 커지므로, 각막변화량이 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

도 8은 정상인과 안압이 높은 환자의 반사공압 크기를 비교한 것으로, 안압이 높은 환자의 반사 공압이 정상인의 반사공압에 비해 반사공압의 출력 값이 높아지는 것을 확인할 수 있다.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

20 : 각막 110 : 공압 액츄에이터
120 : 공압 이송부 130 : 노즐
140 : 공압 측정센서 141 : 멤브레인
142 : 압저항체 143 : 금속배선
150 : 컨트롤러 160 : 디스플레이부

Claims (4)

1. 간편하게 휴대하면서 비접촉식 방식으로 안압을 측정할 수 있도록 구비된 비접촉식 휴대용 안압측정기에 있어서,
   각막에 분사되는 공압을 생성하는 공압 액츄에이터;
   상기 공압 액츄에이터에서 생성된 공압을 이송하는 관 형태의 공압 이송부;
   상기 공압 이송부의 일측 단부에 연결되어 이송된 공압을 각막으로 분사하는 링형의 노즐;
   상기 링형의 노즐 중심에 설치되고, 상기 노즐에서 분사된 공압의 세기와 각막으로부터 반사된 공압의 세기를 측정하는 박막의 멤브레인과, 상기 멤브레인의 변형량 측정하여 그 값에 따라 전기적 저항값을 변환하는 압저항체를 포함하는 공압측정센서;
   상기 공압측정센서와 연결되어 측정된 공압을 분석하여 안압을 환산하는 컨트롤러;
   상기 컨트롤러에서 환산된 안압을 외부로 표시하는 디스플레이부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 휴대용 안압측정기.
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