RU179826U1 - LASER TRIANGULATION MEASURER FOR THICKNESS OF THE CORNEAL AND RESIDUAL CORNERAL EYE LAYERS - Google Patents
LASER TRIANGULATION MEASURER FOR THICKNESS OF THE CORNEAL AND RESIDUAL CORNERAL EYE LAYERS Download PDFInfo
- Publication number
- RU179826U1 RU179826U1 RU2017138681U RU2017138681U RU179826U1 RU 179826 U1 RU179826 U1 RU 179826U1 RU 2017138681 U RU2017138681 U RU 2017138681U RU 2017138681 U RU2017138681 U RU 2017138681U RU 179826 U1 RU179826 U1 RU 179826U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- thickness
- eye
- cornea
- laser
- unit
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
- A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
- A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
- A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
Abstract
Полезная модель относится к системам измерения и предназначена для научно-исследовательской деятельности, а именно для измерения толщин прозрачных для видимого излучения биологических тканей глаза живых организмов в диапазоне от 1 мм до 0,01 мм.Суть полезной модели заключается в проведении бесконтактного измерения толщины всего роговичного слоя и остаточных роговичных слоев глаза человека и/или животных в режиме реального времени.Техническим результатом использования полезной модели является значение толщины роговицы. Разработанное измерительное устройство позволит проводить измерения в режиме реального времени, например, во время проведения офтальмологических операций на передних тканях человеческого глаза, с повышенной точностью.Таким образом, лазерный триангуляционный измеритель толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза позволяет проводить измерения бесконтактным способом, повышает точность проводимых измерений и реализует режим работы в реальном времени.The utility model relates to measurement systems and is intended for research activities, namely, to measure the thickness of the eye of living organisms transparent to visible radiation of biological tissues in the range from 1 mm to 0.01 mm. The essence of the utility model is to conduct non-contact measurement of the thickness of the entire cornea layer and residual corneal layers of the eye of a person and / or animals in real time. The technical result of using the utility model is the value of the thickness of the cornea. The developed measuring device will make it possible to carry out measurements in real time, for example, during ophthalmological operations on the front tissues of the human eye, with increased accuracy. Thus, the laser triangulation meter for the thickness of the cornea and residual corneal layers of the eye allows measurements in a non-contact way, improves the accuracy of measurements and implements the mode of operation in real time.
Description
Полезная модель относится к системам с использованием отражения к активным системам триангуляции, то есть передачи и отражения электромагнитных волн иных, чем радиоволны, относящаяся к приборам и инструментам для медицинского обследования, которые используют оптические приспособления. Полезная модель предназначена для научно-исследовательской деятельности, а именно для измерения толщин прозрачных для видимого излучения биологических тканей глаза живых организмов.The utility model relates to systems using reflection to active triangulation systems, that is, transmission and reflection of electromagnetic waves other than radio waves, related to instruments and instruments for medical examination that use optical devices. The utility model is intended for research activities, namely, for measuring the thickness of the eyes of living organisms transparent to the visible radiation of biological tissues.
В настоящее время существуют методы и установки на их основе, с помощью которых можно проводить измерения дальности расстояния до объекта, но они не позволяют осуществлять измерения толщин прозрачных тканей и пленок с высокой точностью.Currently, there are methods and installations based on them, with which you can measure the distance to the object, but they do not allow measurements of the thickness of transparent fabrics and films with high accuracy.
Известны, используемые в современной медицине пахиметры являются более громоздкими и дорогостоящими, чем ожидается от предлагаемого лазерного измерителя толщины роговицы. Например, Биопахиметр AL-3000 [1] позволяет добиться разрешения 0,01 мм при точности 0,1, но не обеспечивает измерения во время офтальмологических операций. Также данные приборы являются достаточно крупногабаритными и принципиально не позволяют проводить измерения в режиме реального времени при проведении офтальмологических операций, обладают недостаточной точностью, статичностью способа измерений и присутствует повреждающее воздействие на ткани глаза.Known used in modern medicine, pachymeters are more bulky and expensive than expected from the proposed laser measure the thickness of the cornea. For example, the AL-3000 Biopachymeter [1] allows to obtain a resolution of 0.01 mm with an accuracy of 0.1, but does not provide measurements during ophthalmological operations. Also, these devices are quite large-sized and fundamentally do not allow measurements in real time during ophthalmological operations, have insufficient accuracy, static measurement method and there is a damaging effect on eye tissue.
Существующие интерференционные приборы, например, микроинтерферометр Линника МИИ-4 [2] и аналогичные ему МИИ-9, МИИ-15 и МИИ-16 имеют точность порядка 5 ангстрем, но они предназначены для диапазона от 1 мкм и менее, кроме того, они обладают внушительными габаритами.Existing interference devices, for example, the Linnik microinterferometer MII-4 [2] and its equivalent MII-9, MII-15 and MII-16 have an accuracy of about 5 angstroms, but they are designed for a range of 1 μm or less, in addition, they have impressive dimensions.
Кроме этого, используются методы лазерной конфокальной сканирующей микроскопии [3], но данный метод имеет также ряд существенных недостатков: высокая стоимость оборудования, крупные габариты и плохая транспортабельность, средняя фототоксичность и скорость съемки.In addition, methods of laser confocal scanning microscopy are used [3], but this method also has a number of significant drawbacks: high cost of equipment, large dimensions and poor portability, average phototoxicity, and shooting speed.
Наиболее близким по технической сущности является устройство для оценки смещения положения объекта в пространстве [4], предназначенное для задач точного обмера объекта, например, контроля его ширины, диаметра или краев. Недостатком данного устройства является то, что оно не может быть использовано для измерения толщины роговичных слоев человеческого глаза в режиме реального времени.The closest in technical essence is a device for assessing the displacement of the position of an object in space [4], intended for the tasks of accurate measurement of an object, for example, control of its width, diameter or edges. The disadvantage of this device is that it cannot be used to measure the thickness of the corneal layers of the human eye in real time.
Задача, на которую направлена заявленная полезная модель, является создание лазерного триангуляционного измерителя толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза, который позволит проводить бесконтактное измерение толщины прозрачных биотканей в режиме реального времени.The task to which the claimed utility model is directed is to create a laser triangulation meter for measuring the thickness of the cornea and residual corneal layers of the eye, which will allow for non-contact measurement of the thickness of transparent biological tissues in real time.
Целью предлагаемой полезной модели является повышение точности измерений, проведение измерений в диапазоне толщин от 1 мм до 0,01 мм и в режиме реального времени.The purpose of the proposed utility model is to increase the accuracy of measurements, conduct measurements in the thickness range from 1 mm to 0.01 mm and in real time.
Поставленная цель достигается путем модификации лазерного триангуляционного метода измерения расстояний до объекта и величины его смещения, который применяется к измерению толщины прозрачных слоев.The goal is achieved by modifying the laser triangulation method for measuring distances to the object and its displacement, which is applied to measuring the thickness of transparent layers.
В основу полезной модели положена задача, заключающаяся в разработке лазерного триангуляционного измерителя толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза.The utility model is based on the task of developing a laser triangulation meter for corneal thickness and residual corneal layers of the eye.
Поставленная задача достигается тем, что в известной полезной модели лазерный триангуляционный измеритель толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза, заключающейся в проведении бесконтактного измерения толщины всего роговичного слоя и остаточных роговичных слоев глаза человека и/или животных в режиме реального времени. На основании полученного результата осуществляется измерение прозрачных пленок и тканей в диапазоне толщин от 1 мм до 0.01 мм.The task is achieved by the fact that in the known utility model, a laser triangulation measure of the thickness of the cornea and residual corneal layers of the eye, which consists in non-contact measurement of the thickness of the entire corneal layer and the residual corneal layers of the human and / or animal eye in real time. Based on the result, transparent films and fabrics are measured in the thickness range from 1 mm to 0.01 mm.
Устройство лазерный триангуляционный измеритель толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза поясняется фиг. 1 Блок-схема лазерного триангуляционного измерителя толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза, которая включает в себя: приемно-излучающий блок 15, который состоит из: блока установки лазерного луча перпендикулярно к поверхности измеряемой биоткани 13, включающий в себя: лазер 532 нм 1, блок формирования плоскофронтового пучка 2, устройство которого поясняет фиг. 2, ПЗС-1 датчика 3 и делительного зеркала 4, блока привязки формируемого изображения к физическому размеру 14, состоящего из: лазера 650 нм 5 и дифракционной решетки 6, блока приема излучения (ПЗС-2) 8 и фокусирующей системы 7; блока обработки информации (ПК) 11 и блока питания лазеров 12.The device laser triangulation measuring thickness of the cornea and residual corneal layers of the eye is illustrated in FIG. 1 is a block diagram of a laser triangulation measure of the thickness of the cornea and residual corneal layers of the eye, which includes: a receiving-emitting
Устройство блока формирования плоскофронтового пучка 2 поясняет фиг. 2 Схематичный чертеж блока формирования плоскофронтового пучка по типу насыпной конструкции. Он представляет собой систему из двух полых цилиндров с резьбовым соединением, состоящих из: диафрагм, зажимных шайб и линз в металлических оправах.The device of the flat-front
Сущность полезной модели состоит в том, что изображение двух световых отраженных меток от лазера, получаемых фокусируемым лазерным лучом на исследуемой поверхности, улавливается ПЗС-камерой и обрабатывается на ПК.The essence of the utility model is that the image of two light reflected marks from the laser, obtained by the focused laser beam on the surface under study, is captured by the CCD camera and processed on a PC.
Таким образом, толщина исследуемой ткани определяется следующим выражением (1), связывающим расстояние между фокусируемыми изображениями пятен на ПЗС х и толщиной пленки z:Thus, the thickness of the investigated tissue is determined by the following expression (1), relating the distance between the focused images of the spots on the CCD x and the film thickness z:
где α и β - углы наблюдения и положения фотоприемника относительно оптической оси, r и r' - расстояния от поверхности до объектива и от объектива до ПЗС, n - показатель преломления пленки.where α and β are the viewing angles and the position of the photodetector relative to the optical axis, r and r 'are the distances from the surface to the lens and from the lens to the CCD, n is the refractive index of the film.
Для связи размеров, полученных из обработки фотографий и выраженных в пикселях, с реальными физическими размерами необходимо калибровочное устройство. Одной из возможных реализаций подобного устройства является применение еще одного лазера с другой длиной волны излучения и дифракционной решетки.To relate the dimensions obtained from processing photos and expressed in pixels with the actual physical dimensions, a calibration device is needed. One of the possible implementations of such a device is the use of another laser with a different radiation wavelength and diffraction grating.
Блок обработки информации содержит программную часть, к которой предъявляются следующие требования:The information processing unit contains the software part, which has the following requirements:
Процессор с тактовой частотой 800 MHz или более мощный.A processor with a clock frequency of 800 MHz or more powerful.
Оперативная память 256 Мб или больше.RAM 256 MB or more.
Свободное место на жестком диске от 50 Мб.Hard disk space from 50 MB.
Архитектура с разрядностью 32 бит или 64 бит (х86 или х64).32-bit or 64-bit architecture (x86 or x64).
Операционная система Microsoft Windows, Mac OS X или Linux.Microsoft Windows, Mac OS X, or Linux operating system.
Полезная модель работает следующим образом.The utility model works as follows.
Приемно-излучающий блок 15 работает следующим образом: излучение от лазера 523 нм 1, который питается от блока 12, проходит через блок формирования плоскофронтового пучка 2, раздваивается делительным зеркалом 4 и попадает на ПЗС-1 датчик 3, информация с которого обрабатывается блоком 11, и на поверхность исследуемой ткани/пленки 9, расположенной на водной подложке 10, которая вместе с пленкой 9 представляет собой оптическую модель роговицы человеческого глаза, световые метки, полученные отражением от 2-х поверхностей воздух/пленка и пленка/вода, фокусируются системой 7 на ПЗС камере блока 8 и далее обрабатывается на блоке 11. Вместе со световыми метками от лазера 1 на блоке приема излучения 8 через систему 7 фокусируется также и излучение от лазера 650 нм 5, питаемый блоком 12, которое проходит через дифракционную решетку 6, входящую вместе с лазером 5 в состав блока привязки формируемого изображения к физическому размеру 14.The receiving-emitting
Блок формирования плоскофронтового пучка 2 работает следующим образом: из излучения от лазера 532 нм 1 вырезается центральная часть входной диафрагмой, после чего рассеивающей линзой пучок расширяется. Затем снова вырезается центральная часть второй диафрагмой и полученный пучок с плоским волновым фронтом фокусируется собирающей линзой на выходе из блока 2.The flat-front
Техническим результатом использования полезной модели является значение толщины роговицы. Разработанное измерительное устройство позволит проводить измерения в режиме реального времени, например, во время проведения офтальмологических операций на передних тканях человеческого глаза, с повышенной точностью.The technical result of using the utility model is the value of the thickness of the cornea. The developed measuring device will allow measurements in real time, for example, during ophthalmological operations on the front tissues of the human eye, with increased accuracy.
Таким образом, лазерный триангуляционный измеритель толщины роговицы и остаточных роговичных слоев глаза позволяет проводить измерения бесконтактным способом, повышает точность проводимых измерений и реализует режим работы в реальном времени.Thus, a laser triangulation meter for the thickness of the cornea and residual corneal layers of the eye allows measurements to be made in a non-contact way, improves the accuracy of measurements and implements a real-time mode of operation.
Список литературы:Bibliography:
1. Пахиметр (биопахиметр) AL-3000. Электронный ресурс: http://www.tiaramed.ru/U1-trazvukavye-diagnosticheskie-pribory/AL-3000.html1. Pachymeter (biopachymeter) AL-3000. Electronic resource: http://www.tiaramed.ru/U1-trazvukavye-diagnosticheskie-pribory/AL-3000.html
2. Микроинтерферометр Линника Электронный ресурс: http://lomo.raystudio.ru/production/grazhdanskogo-naznacheniya/mikroskopy/mikroskopy-tekhnicheskie/mii-4m/2. Linnik microinterferometer Electronic resource: http://lomo.raystudio.ru/production/grazhdanskogo-naznacheniya/mikroskopy/mikroskopy-tekhnicheskie/mii-4m/
3. Leica TCS SP5 Confocal Laser Scanning Microscope https://www.umassmed.edu/globalassets/three-dimensional-microscopy/files/resources/tcs-sp5_editedforcellbio-userguide1-basicimageacquisition.pdf3. Leica TCS SP5 Confocal Laser Scanning Microscope https://www.umassmed.edu/globalassets/three-dimensional-microscopy/files/resources/tcs-sp5_editedforcellbio-userguide1-basicimageacquisition.pdf
4. Лазерные датчики серии ZX. Электронный ресурс: http://sp-t.ru/pdfs/411/SF8P_ZXSensor_RUS01_0702.pdf4. Laser sensors of the ZX series. Electronic resource: http://sp-t.ru/pdfs/411/SF8P_ZXSensor_RUS01_0702.pdf
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138681U RU179826U1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | LASER TRIANGULATION MEASURER FOR THICKNESS OF THE CORNEAL AND RESIDUAL CORNERAL EYE LAYERS |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017138681U RU179826U1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | LASER TRIANGULATION MEASURER FOR THICKNESS OF THE CORNEAL AND RESIDUAL CORNERAL EYE LAYERS |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179826U1 true RU179826U1 (en) | 2018-05-24 |
Family
ID=62203064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017138681U RU179826U1 (en) | 2017-11-07 | 2017-11-07 | LASER TRIANGULATION MEASURER FOR THICKNESS OF THE CORNEAL AND RESIDUAL CORNERAL EYE LAYERS |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179826U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191566U1 (en) * | 2019-03-07 | 2019-08-13 | Антон Андреевич Адамов | Laser triangulation-interferometric measuring complex of optical characteristics of transparent biological tissues and films |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2170563C2 (en) * | 1997-05-27 | 2001-07-20 | Валерий Григорьевич Боровик | Device for performing ophthalmologic surgical operations |
RU2576370C2 (en) * | 2010-03-02 | 2016-02-27 | Консехо Супериор Де Инвестигасионес Сьентификас (Ксис) | Non-invasive sensor for determining functional characteristics of cornea, device comprising above sensor and using same |
WO2016061454A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Optimedica Corporation | Corneal topography measurements and fiducial mark incisions in laser surgical procedures |
-
2017
- 2017-11-07 RU RU2017138681U patent/RU179826U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2170563C2 (en) * | 1997-05-27 | 2001-07-20 | Валерий Григорьевич Боровик | Device for performing ophthalmologic surgical operations |
RU2576370C2 (en) * | 2010-03-02 | 2016-02-27 | Консехо Супериор Де Инвестигасионес Сьентификас (Ксис) | Non-invasive sensor for determining functional characteristics of cornea, device comprising above sensor and using same |
WO2016061454A1 (en) * | 2014-10-17 | 2016-04-21 | Optimedica Corporation | Corneal topography measurements and fiducial mark incisions in laser surgical procedures |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU191566U1 (en) * | 2019-03-07 | 2019-08-13 | Антон Андреевич Адамов | Laser triangulation-interferometric measuring complex of optical characteristics of transparent biological tissues and films |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN101869466B (en) | Confocal scanning and optical coherence tomograph based on self-adaptive optical technology | |
CN104434028B (en) | The System and method for that corneal elasticity imaging combines with ocular anterior segment structure imaging | |
CN101346104B (en) | Ophthalmological measuring system and method for determining the biometric data of an eye | |
WO2015178420A1 (en) | Photostimulation device and photostimulation method | |
del Socorro Hernández-Montes et al. | Optoelectronic holographic otoscope for measurement of nano-displacements in tympanic membranes | |
US8934103B2 (en) | Quantitative phase microscopy for label-free high-contrast cell imaging | |
US11243139B2 (en) | Device and method for optical measurement of an internal contour of a spectacle frame | |
Yang et al. | Structured polarized light microscopy for collagen fiber structure and orientation quantification in thick ocular tissues | |
Li et al. | Correction on the distortion of Scheimpflug imaging for dynamic central corneal thickness | |
RU179826U1 (en) | LASER TRIANGULATION MEASURER FOR THICKNESS OF THE CORNEAL AND RESIDUAL CORNERAL EYE LAYERS | |
Deng et al. | An optical coherence photoacoustic microscopy system using a fiber optic sensor | |
WO2014070082A1 (en) | Quantitative phase microscopy for label-free high-contrast cell imaging | |
JP7228189B2 (en) | Method and apparatus for evaluating cytotoxicity | |
CN113229777B (en) | Visual quality analyzer | |
RU191566U1 (en) | Laser triangulation-interferometric measuring complex of optical characteristics of transparent biological tissues and films | |
WO2018034188A1 (en) | Light measurement device and optical axis adjustment method | |
CN202908667U (en) | Medical short-distance imaging system and probe | |
CN208171201U (en) | The optical curvature radius instrument of radius can be surveyed on a large scale | |
Hernández-Montes et al. | Finding the position of tumor inhomogeneities<? xpp qa?> in a gel-like model of a human breast using 3-D pulsed digital holography | |
CN212254005U (en) | Device for measuring edge covering thickness of optical crystal in non-contact manner | |
CN115950890B (en) | Spectral domain optical coherence tomography detection method and system for industrial detection | |
CN211409350U (en) | Laser surgery system | |
CN111795649B (en) | Device and method for non-contact measurement of edge covering thickness of optical crystal | |
CN109357975B (en) | Method for measuring effective diffusion coefficient of biological molecule | |
Kaushik et al. | Imaging and qualitative depth analysis with a portable nonmydriatic fundus camera using oblique illumination |