RU2067845C1 - Contact-free tonometer and contact-free method of measuring intraeye pressure - Google Patents
Contact-free tonometer and contact-free method of measuring intraeye pressure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2067845C1 RU2067845C1 RU94027540A RU94027540A RU2067845C1 RU 2067845 C1 RU2067845 C1 RU 2067845C1 RU 94027540 A RU94027540 A RU 94027540A RU 94027540 A RU94027540 A RU 94027540A RU 2067845 C1 RU2067845 C1 RU 2067845C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cornea
- eye
- diaphragm
- value
- optical axis
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретения относятся к области медицины и здравоохранения и могут быть использованы для измерения внутриглазного давления (ВГД) с целью ранней диагностики глаукомы и других глазных заболеваний. Глаукома до настоящего времени является одной из основных причин полной утраты зрения человеком. Несмотря на развитие и совершенствования методик лечения этой болезни их эффективность в значительной степени зависит от своевременности ее обнаружения. На ранней стадии заболевания, когда вероятность излечения наиболее высока, глаукома проявляет себя лишь повышением ВГД. Статистика показывает, что периодическое измерение ВГД необходимо проводить всем людям, превысившим сорокалетний возраст. В связи с вышеизложенным разработка способов и устройств для измерения ВГД является актуальной. The invention relates to medicine and healthcare and can be used to measure intraocular pressure (IOP) for the early diagnosis of glaucoma and other eye diseases. Glaucoma to date is one of the main causes of complete loss of vision by a person. Despite the development and improvement of treatment methods for this disease, their effectiveness largely depends on the timeliness of its detection. At an early stage of the disease, when the probability of cure is highest, glaucoma manifests itself only by an increase in IOP. Statistics show that a periodic measurement of IOP is necessary for all people who have exceeded the age of forty. In connection with the foregoing, the development of methods and devices for measuring IOP is relevant.
Известен способ контактного измерения ВГД с помощью импрессионного тонометра, заключающийся в том, что цилиндр, кривизна основания которого соответствует форме роговицы, внутри которого находится поршень, который свободно перемещается вдоль его оси, устанавливается на роговицу глаза [1] Величина ВГД обратно пропорциональна глубине погружения поршня в глаз. A known method of contact measurement of IOP using an impression tonometer, which consists in the fact that the cylinder, the curvature of the base of which corresponds to the shape of the cornea, inside which there is a piston that moves freely along its axis, is installed on the cornea of the eye [1] The value of IOP is inversely proportional to the immersion depth of the piston into the eye.
Известен способ контактного измерения ВГД с помощью апланационного тономера Маклакова, заключающийся в измерении площади уплощения (апланации) роговицы под весом специального плоского грузика, устанавливаемого на роговицу (Нестеров А.П. Бунин А.Я. Кацнельсон А.А. Внутриглазное давление. Паталогия и физиология. М. Наука, 1974, с. 12-19). Величина ВГД обратно пропорциональна площади аппликации роговицы. A known method of contact IOP measurement using the Maklakov applanation tonometer, which consists in measuring the flattening area (applanation) of the cornea under the weight of a special flat weight mounted on the cornea (Nesterov A.P. Bunin A.Ya. Katsnelson A.A. Intraocular pressure. Pathology and physiology. M. Nauka, 1974, p. 12-19). The value of IOP is inversely proportional to the area of application of the cornea.
Основным недостатком этих способов является то, что в процессе проведения измерений сам тонометр повышает ВГД на величину, зависящую от веса тонометра. Кроме того, контактные способы травмируют эпителий роговицы, требуют анестезии глаза, точность измерений зависит от опыта и квалификации врача, производящего измерения. The main disadvantage of these methods is that during the measurement process the tonometer itself increases the IOP by an amount that depends on the weight of the tonometer. In addition, contact methods injure the corneal epithelium, require anesthesia of the eye, the accuracy of the measurements depends on the experience and qualification of the doctor making the measurements.
Наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является способ бесконтактного измерения ВГД, описанный в работе [2] включающий освещение роговицы глаза коллимированным пучком света, направленным под углом к оптической оси глаза, деформацию роговицы путем пневматического воздействия на нее и регистрацию электрического сигнала, соответствующего световому, отраженному от роговицы. Пневматическое воздействие здесь представляет собой управляемый одиночный пневматический импульс с линейно возрастающим давлением на роговицу. В момент полного уплощения роговицы на выходе фотоприемника, принимающего отраженный от роговицы свет, появляется электрический сигнал, т. к. роговица в этот момент отражает свет как плоское зеркало. Считают, что в этот момент значение ВГД будет равно давлению в пневматическом импульсе, которое рассчитывают, измерив время от начала действия пневматического импульса до появления сигнала с фотоприемника и зная закон измерения давления в пневматическом импульсе. The closest in technical essence and adopted for the prototype is the non-contact IOP measurement method described in [2], which includes lighting the cornea with a collimated beam of light directed at an angle to the optical axis of the eye, deforming the cornea by pneumatic action on it and registering an electrical signal corresponding to light reflected from the cornea. Pneumatic action here is a controlled single pneumatic impulse with linearly increasing pressure on the cornea. At the moment of full flattening of the cornea, an electrical signal appears at the output of the photodetector receiving light reflected from the cornea, because the cornea at this moment reflects the light like a flat mirror. It is believed that at this moment the IOP value will be equal to the pressure in the pneumatic pulse, which is calculated by measuring the time from the onset of the pneumatic pulse to the appearance of the signal from the photodetector and knowing the law of measurement of pressure in the pneumatic pulse.
Недостатком этого способа является то, что полное уплощение роговицы требует сильного пневматического воздействия на глаз. Это может вызвать неприятные болевые ощущения у человека и даже травмировать глаз. Опасность повреждения глаза возрастает еще и вследствие того, что после уплощения роговицы все возрастающее по линейному закону пневматическое воздействие продолжает действовать на глаз еще какое-то время, т. к. технически невозможно после достижения уплощения мгновенно выключить пневматический импульс. Как подчеркивают сами авторы способа в указанной выше работе, после уплощения роговицы ее поверхность становится вогнутой, что еще больше увеличивает вероятность травмирования глаза. Другим недостатком является невысокая точность измерений ВГД. Это связано с тем, что пневматическое воздействие должно быть направлено точно в центр роговицы нормально к ее поверхности. В противном случае касательное воздействие импульса на роговицу потребует большего воздушного давления для достижения полного уплощения роговицы, что приведет к завышению измерительного значения ВГД. The disadvantage of this method is that the full flattening of the cornea requires a strong pneumatic effect on the eye. This can cause unpleasant pain in a person and even injure the eye. The risk of damage to the eye also increases due to the fact that after flattening the cornea, a linearly increasing pneumatic effect continues to act on the eye for some time, since it is technically impossible to immediately turn off the pneumatic impulse after reaching flattening. As the authors of the method themselves emphasize in the above work, after flattening the cornea, its surface becomes concave, which further increases the likelihood of injury to the eye. Another disadvantage is the low accuracy of IOP measurements. This is due to the fact that the pneumatic effect should be directed exactly in the center of the cornea normally to its surface. Otherwise, the tangential effect of the pulse on the cornea will require more air pressure to achieve full flattening of the cornea, which will lead to an overestimation of the IOP measurement value.
Устройство, реализующее известный способ и принятое за прототип (M.Forbes, G.Pico, B. Grolman. A Nonioptact Applanation Tonometer, Arch. Ophthalmol. 1974, v.91, N 2, p.134-140), представляет собой бесконтактный тонометр, содержащий источник излучения, оптическая ось которого расположена под углом к оптической оси глаза, установленные последовательно по ходу отраженного от роговицы глаза пучка света диафрагму и фотоприемник, выход которого соединен с регистрирующим прибором, и устройство для пневматического воздействия на роговицу. Кроме того, устройство содержит сложную оптическую юстировочную систему для выполнения точной ориентации роговицы глаза относительно пневматической системы, т. к. в этом устройстве расстояние от роговицы до сопла должно изменяться в зависимости от радиуса кривизны роговицы, а сам пневматический импульс должен быть точно направлен в центр роговицы нормально к ее поверхности. Эти обстоятельства снижают точность измерений ВГД вследствие возможного касательного воздействия пневматического импульса на роговицу, что приведет к ошибке измерения ВГД. Необходимость точной фиксации глаза относительно пневматической системы делает затрудненным или невозможным проведение измерений ВГД у людей, имеющих помутненную роговицу и значительную близорукость или дальнозоркость (при юстировке устройства необходимо, чтобы человек четко видел оптическую мишень красную точку на белом фоне). A device that implements the known method and adopted as a prototype (M.Forbes, G.Pico, B. Grolman. A Nonioptact Applanation Tonometer, Arch. Ophthalmol. 1974, v.91,
Существенным недостатком устройства является также и возможность травмирования глаза из-за сильного пневматического воздействия (см. критику прототипа способа). A significant disadvantage of the device is also the possibility of eye injury due to strong pneumatic effects (see criticism of the prototype method).
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание способа и устройства для бесконтактного измерения ВГД, позволяющего повысить точность измерений и снизить травматичность измерений. The problem to which the invention is directed, is the creation of a method and device for non-contact IOP measurement, which allows to increase the accuracy of measurements and reduce the invasiveness of measurements.
Поставленная задача решается за счет того, что в способе пневматическое воздействие осуществляют периодически в звуковом диапазоне частот, центр поверхности роговицы освещают узким пучком света, перемещая диафрагму и фотоприемник перпендикулярно направлению распространения отраженного от роговицы пучка, изменяют величину амплитуды электрического сигнала до максимального значения, измеряют значения амплитуд полученного сигнала, находят среднее значение амплитуд полученного сигнала, по которому по предварительно построенной градуировочной зависимости определяют значение внутриглазного давления. The problem is solved due to the fact that in the method the pneumatic effect is carried out periodically in the audio frequency range, the center of the corneal surface is illuminated with a narrow beam of light, moving the diaphragm and photodetector perpendicular to the direction of propagation of the beam reflected from the cornea, the amplitude of the electric signal is changed to the maximum value, the values are measured the amplitudes of the received signal, find the average value of the amplitudes of the received signal, according to which, according to the previously constructed degree blood dependence determine the value of intraocular pressure.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройстве, содержащем источник излучения, оптическая ось которого расположена под углом к оптической оси глаза, установленные последовательно по ходу отраженного от роговицы глаза пучка света диафрагму и фотоприемник, выход которого соединен с регистрирующим прибором, и устройство пневматического воздействия на роговицу, выполненное в виде полого сужающегося канала, диаметр выходного окна которого соизмерим с размером роговицы и окно расположено вблизи нее, а входное окно совмещено с плоскостью диффузора низкочастотного акустического динамика, установленного в корпусе и соединенного с генератором низкочастотных сигналов, диаметр входного окна канала не менее диаметра диффузора, диафрагма выполнена щелевой, фотоприемник и диафрагма установлены с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения отраженного от роговицы пучка света. The problem is solved due to the fact that in the device containing the radiation source, the optical axis of which is located at an angle to the optical axis of the eye, a diaphragm and a photodetector, the output of which is connected to the recording device, and a pneumatic device are installed in series along the light beam reflected from the cornea of the eye impact on the cornea, made in the form of a hollow tapering canal, the diameter of the exit window of which is commensurate with the size of the cornea and the window is located near it, and the entrance window is aligned with by the flatness of the low-frequency acoustic speaker diffuser installed in the housing and connected to the low-frequency signal generator, the diameter of the channel input window is not less than the diameter of the diffuser, the diaphragm is slotted, the photodetector and diaphragm are mounted for movement in a plane perpendicular to the propagation direction of the light beam reflected from the cornea.
На фиг. 1 изображена схема отражения луча света от поверхности роговицы, на фиг. 2 схема отражения лучей света от поверхности деформированной роговицы, на фиг. 3 распределение интенсивности света Ф (Z), отраженного от роговицы, на фиг. 4 градуировочная зависимость амплитуды сигнала фотоприемника от ВГД, на фиг. 5 схема бесконтактного тонометра. In FIG. 1 shows a diagram of the reflection of a ray of light from the surface of the cornea, FIG. 2 a scheme for the reflection of light rays from the surface of a deformed cornea, FIG. 3, the distribution of light intensity Φ (Z) reflected from the cornea, in FIG. 4 is a calibration dependence of the amplitude of the photodetector signal on the IOP, in FIG. 5 diagram of a non-contact tonometer.
Для пояснения сущности заявляемого изобретения в первом приближении роговицу глаза представим тонкой сферической эластичной пленкой, закрепленной на круглом отверстии и находящейся под действием сил давления и поверхностного натяжения. В этом случае будет справедливо уравнение Лапласа (Д.А. Фридрихсберг. Курс прикладной химии. М. Химия, 1974, с.67), определяющее связь радиуса кривизны такой пленки R с коэффициентом поверхностного натяжения σ и разностью давлений вблизи вогнутой p и выпуклой pa поверхностью пленки (т. е. ВГД и атмосферное давление вблизи поверхности глаза):
Пусть на роговицу глаза падает световой пучок под углом к оптической оси глаза (фиг. 1). Из геометрического рассмотрения можно показать, что угол отражения β зависит от vo, радиуса кривизны роговицы R и координаты y точки падения:
Пусть вследствие пневматического воздействия атмосферное давление pa вблизи поверхности роговицы изменилось (увеличилось) на величину Δpa, т. е. pa= pao+Δpa, где pao атмосферное давление без воздействия.To clarify the essence of the claimed invention, as a first approximation, we represent the cornea of the eye as a thin spherical elastic film fixed to a round hole and under the influence of pressure and surface tension. In this case, the Laplace equation (DA Friedrichsberg. Course of Applied Chemistry. M. Chemistry, 1974, p. 67), which determines the relationship between the radius of curvature of such a film R and the surface tension coefficient σ and the pressure difference near the concave p and convex p, will be valid. a by the surface of the film (i.e., IOP and atmospheric pressure near the surface of the eye):
Let a light beam fall on the cornea of the eye at an angle to the optical axis of the eye (Fig. 1). From geometric considerations, it can be shown that the reflection angle β depends on v o , the radius of curvature of the cornea R, and the coordinate y of the incidence point:
Let, due to pneumatic action, the atmospheric pressure p a near the surface of the cornea changes (increases) by Δp a , i.e., p a = p ao + Δp a , where p ao is the atmospheric pressure without exposure.
Это привело к соответствующему изменению радиуса кривизны роговицы на величину ΔR (фиг. 2). This led to a corresponding change in the radius of curvature of the cornea by ΔR (Fig. 2).
При Φo= const из уравнения (2) следует, что малое изменение Δβ равно:
Полагая ВГД неизменным, т. е. p const, из (1) следует
Величину Δy можно определить из геометрии отражения луча (фиг. 2), где d радиус роговицы, R радиус кривизны роговицы.When Φ o = const, it follows from equation (2) that a small change in Δβ is equal to:
Assuming the IOP to be unchanged, i.e., p const, it follows from (1)
The value of Δy can be determined from the geometry of the reflection of the beam (Fig. 2), where d is the radius of the cornea, R is the radius of curvature of the cornea.
Можно показать, что
Обозначим приведенное значение ВГД через P:
P p pao. (6)
Подставим (1), (4), (5), (6) в (3), тогда после преобразований получим
С учетом (1) можно получить
Из (8) видно, что величина Δβ/Δpa квадратично зависит от координаты точки падения луча y и линейно зависит от искомого P. Минимальное значение Δβ достигает при y 0, что соответствует падению луча в центр роговицы. Из (8) также видно, что при vo= 0= Δβ не будет зависеть от P. Следовательно, при проведении измерений заявляемым способом необходимым условием является vo≠ 0, т. е. пучок света, падающий на роговицу, не должен быть параллелен оптической оси глаза. Из (8) также видно, что Δβ сильно зависит от P.It can be shown that
Denote the reduced value of the IOP by P:
P pp ao . (6)
We substitute (1), (4), (5), (6) into (3), then after the transformations we get
In view of (1), we can obtain
It can be seen from (8) that the quantity Δβ / Δp a quadratically depends on the coordinate of the point of incidence of the ray y and linearly depends on the desired P. The minimum value Δβ reaches at y 0, which corresponds to the incidence of the ray in the center of the cornea. From (8) it is also seen that when v o = 0 = Δβ will not depend on P. Therefore, when conducting measurements by the claimed method, the necessary condition is v o ≠ 0, i.e., the light beam incident on the cornea should not be parallel to the optical axis of the eye. It can also be seen from (8) that Δβ strongly depends on P.
Предположим теперь, что на роговицу глаза действует периодическое пневматическое воздействие (например, гармоническое с частотой w), т. е. атмосферное давление вблизи поверхности роговицы изменяется во времени по закону
Pa= Paosinωt. (9)
Пусть мы наблюдаем распределение интенсивности света Ф(Z), отраженного от роговицы, в плоскости M, удаленной от поверхности роговицы на расстояние L (фиг. 3а).Now suppose that a periodic pneumatic effect acts on the cornea of the eye (for example, harmonic with frequency w), i.e., atmospheric pressure near the surface of the cornea changes in time according to the law
P a = P ao sinωt. (9)
Let us observe the distribution of light intensity Φ (Z) reflected from the cornea in a plane M remote from the surface of the cornea by a distance L (Fig. 3a).
В плоскости M расположен фотоприемник с диафрагмой в виде щели, расположенной на расстоянии Z1 от центра Ф(Z) (на участке наибольшего спада функции Ф(Z), фиг. 3б). Обозначим функцию пропускания диафрагмы Φ(Z). Тогда сигнал фотоприемника будет равен
где η чувствительность фотоприемника.In the plane M there is a photodetector with a diaphragm in the form of a slit located at a distance Z 1 from the center Φ (Z) (in the region of the greatest decline in the function Φ (Z), Fig. 3b). We denote the transmission function of the diaphragm Φ (Z). Then the photodetector signal will be equal
where η is the sensitivity of the photodetector.
На участке наибольшего спада функцию Ф(Z) (фиг. 3б) аппроксимируем линейной зависимостью вида
Ф(Z) A kZ, (11) а функцию v(Z) дельта-функцией:
Φ(Z) = δ(Z-Z1). (12)
Тогда из (10) следует
При периодическом изменении pa, согласно (9) смещение всех точек распределения интенсивности света Ф(Z) будет равно (фиг. 3а)
ΔZ0= ΔZ1≃ LΔβ = LΔβosinωt. (14)
Тогда, очевидно, сигнал фотоприемника будет равен
т. е. переменная составляющая сигнала U(t) пропорциональна
U(t)~ηkLΔβosinωt (16)
Соответственно амплитуда сигнала Uo, равная
Uo= ηkLΔβo, (17)
пропорциональна величине Δβo, которая, в свою очередь, зависит от величины ВГД (см. (8)).In the region of greatest decline, the function Ф (Z) (Fig. 3b) is approximated by a linear dependence of the form
Φ (Z) A kZ, (11) and the function v (Z) is a delta function:
Φ (Z) = δ (ZZ 1 ). (12)
Then from (10) it follows
With a periodic change in p a , according to (9), the displacement of all points of the distribution of light intensity Ф (Z) will be equal to (Fig. 3a)
ΔZ 0 = ΔZ 1 ≃ LΔβ = LΔβ o sinωt. (14)
Then, obviously, the photodetector signal will be equal to
i.e., the variable component of the signal U (t) is proportional
U (t) ~ ηkLΔβ o sinωt (16)
Accordingly, the signal amplitude U o equal to
U o = ηkLΔβ o , (17)
is proportional to Δβ o , which, in turn, depends on the IOP value (see (8)).
Очевидно, что максимальное значение амплитуда сигнала примет при максимальном значении k, т. е. при положении щелевой диафрагмы на участке наибольшего спада распределения интенсивности света Ф(Z) (см. фиг. 3б). Obviously, the signal amplitude will take the maximum value at the maximum value of k, i.e., with the position of the slit diaphragm in the region of the greatest decrease in the light intensity distribution Φ (Z) (see Fig. 3b).
Для достижения этого диафрагма и фотоприемник устанавливаются с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения отраженного от роговицы луча света. To achieve this, the diaphragm and photodetector are mounted to move in a plane perpendicular to the propagation direction of the light beam reflected from the cornea.
Следовательно, по амплитуде сигнала фотоприемника Uo, соответствующей амплитуде угловых колебаний отраженного роговицей пучка света, можно судить о величине ВГД.Therefore, by the amplitude of the photodetector signal U o corresponding to the amplitude of the angular oscillations of the reflected light beam, one can judge the value of the IOP.
В отличие от прототипа в заявляемом способе нет необходимости в создании сильного пневматического воздействия, приводящего к уплощению роговицы. Достаточно небольших периодических изменений давления вблизи роговицы, которые бы вызывали соответствующие колебания отраженного от роговицы света. Это обстоятельство представляется существенным для снижения травматичности измерений. Частота периодических измерений давления должна быть в звуковом диапазоне. Применение инфразвуковых и ультразвуковых частот, как известно, небезопасно для здоровья человека. Создание такого периодического пневматического воздействия и направление его на исследуемый глаз осуществляются в устройстве следующим образом. Unlike the prototype, in the claimed method there is no need to create a strong pneumatic effect, leading to flattening of the cornea. Sufficiently small periodic changes in pressure near the cornea, which would cause the corresponding fluctuations of light reflected from the cornea. This circumstance seems essential to reduce the morbidity of measurements. The frequency of periodic pressure measurements should be in the sound range. The use of infrasound and ultrasonic frequencies is known to be unsafe for human health. The creation of such a periodic pneumatic effect and its direction to the studied eye are carried out in the device as follows.
Источником пневматического воздействия служил диффузор акустического низкочастотного динамика, установленного в корпусе. Диффузор создавал периодические изменения давления воздуха вблизи своей поверхности с частотой, задаваемой генератором низкочастотных сигналов, подключенным к динамику. Для направления этих изменений давления воздуха к роговице использовался полый сужающий канал, входное окно которого совмещалось с плоскостью диффузора и имело диаметр не менее диаметра диффузора для того, чтобы полностью использовать площадь диффузора для создания пневматического воздействия на роговицу глаза. Выходное окно располагалось вблизи роговицы и имело диаметр, соизмеримый с размером роговицы, т. е. в несколько раз меньший, чем входное окно. Последнее обстоятельство приводило к усилению пневматического воздействия, создаваемого динамиком, в число раз, равное отношению площадей входного и выходного окон сужающегося канала. The source of the pneumatic action was the diffuser of the acoustic subwoofer installed in the housing. The diffuser created periodic changes in air pressure near its surface with a frequency set by the low-frequency signal generator connected to the speaker. To direct these changes in air pressure to the cornea, a hollow narrowing channel was used, the inlet window of which was aligned with the plane of the diffuser and had a diameter not less than the diameter of the diffuser in order to fully use the area of the diffuser to create a pneumatic effect on the cornea of the eye. The exit window was located near the cornea and had a diameter comparable with the size of the cornea, i.e., several times smaller than the entrance window. The latter circumstance led to an increase in the pneumatic effect created by the speaker by a number of times equal to the ratio of the areas of the input and output windows of the narrowing channel.
Как было показано выше, величина электрического сигнала фотоприемника будет зависеть от положения щелевой диафрагмы на распределении Ф(Z) (см. формулу (17)). Поэтому для того, чтобы определенному значению ВГД соответствовало только одно определенное значение электрического сигнала Uo, необходимо расположить щелевую диафрагму на участке наибольшего спада кривой Ф(Z), что будет соответствовать максимальному значению Uo. Точность измерений в заявляемом способе и устройстве будет выше, чем в прототипе вследствие того, что производятся многократные измерения амплитуды электрического сигнала фотоприемника, по которым затем находят среднее значение сигнала. Для нахождения величины ВГД по значению электрического сигнала фотоприемника необходимо предварительно построить градуировочную кривую зависимости этого сигнала от ВГД. Для этого проводят заявляемым способом измерения ВГД у группы людей с уже известными значениями ВГД и на основании полученных данных строят соответствующую градуировочную зависимость (фиг. 4). В дальнейшем при проведении измерений необходимо только соблюдать те же условия настройки устройства, что были при выполнении градуировки, а именно сохранить тот же угол падения освещающего пучка Φo, амплитуду и частоту пневматического воздействия, которые определяют Δpa, расстояние от поверхности роговицы до фотоприемника L.As was shown above, the magnitude of the electric signal of the photodetector will depend on the position of the slotted diaphragm in the distribution Ф (Z) (see formula (17)). Therefore, in order for a certain value of IOP to correspond to only one specific value of the electrical signal U o , it is necessary to position the slotted diaphragm in the area of the greatest decline of the curve Ф (Z), which will correspond to the maximum value of U o . The accuracy of the measurements in the claimed method and device will be higher than in the prototype due to the fact that multiple measurements of the amplitude of the electric signal of the photodetector are made, which then find the average signal value. To find the IOP value from the value of the electric signal of the photodetector, it is necessary to first build a calibration curve of the dependence of this signal on the IOP. To do this, carry out the claimed method of measuring IOP in a group of people with already known IOP values and based on the data obtained build the corresponding calibration dependence (Fig. 4). In the future, when conducting measurements, it is only necessary to observe the same conditions for adjusting the device that were during the calibration, namely, to maintain the same angle of incidence of the illuminating beam Φ o , the amplitude and frequency of the pneumatic action that determine Δp a , the distance from the surface of the cornea to the photodetector L .
Заявляемый способ реализуется с помощью устройства, представленного на фиг. 5. Устройство содержит источник излучения 1, оптическая ось которого расположена под углом Φo к оптической оси исследуемого глаза, и установленные последовательно по ходу отраженного под углом от роговицы глаза пучка света щелевую диафрагму 2, расположенную на участке наибольшего спада распределения интенсивности света, отраженного роговицей, и фотоприемник 3, выход которого соединен с регистрирующим устройством 4. В конструкции предусмотрена возможность перемещения диафрагмы 2 и фотоприемника 3 в плоскости, перпендикулярной направлению распространения отраженного от роговицы пучка.The inventive method is implemented using the device shown in FIG. 5. The device contains a radiation source 1, the optical axis of which is located at an angle Φ o to the optical axis of the eye being examined, and a
Устройство для пневматического воздействия на роговицу выполнено в виде полого сужающегося канала 5, диаметр выходного окна которого соизмерим с размером роговицы и окно расположено вблизи нее, а входное окно совмещено с плоскостью диффузора низкочастотного акустического динамика 6, установленного в корпусе 7 и соединенного с генератором низкочастотных сигналов 8. Диафрагма 2 щелевая. Диафрагма 2 и фотоприемник 3 установлены с возможностью перемещения в плоскости, перпендикулярной направлению распространения отраженного от роговицы пучка света. The device for pneumatic action on the cornea is made in the form of a
Способ измерения ВГД осуществляют следующим образом. Центр поверхности роговицы глаза освещают узким пучком света от источника 1, направленным под углом Φo к оптической оси глаза, осуществляют пневматическое воздействие на роговицу глаза периодически в звуковом диапазоне частот с помощью устройства, выполненного в виде сужающегося полого канала 5, выходное окно, которого расположено вблизи роговицы, а входное окно совмещено с плоскостью диффузора низкочастотного акустического динамика 6, установленного в корпусе 7 и соединенного с генератором низкочастотных сигналов 8. Перемещают диафрагму 2 и фотоприемник 3 перпендикулярно направлению распространения отраженного от роговицы пучка. При этом амплитуда электрического сигнала фотоприемника будет изменяться. Добиваются получения максимального значения амплитуды электрического сигнала и фиксируют диафрагму 2 и фотоприемник 3. С помощью регистрирующего устройства 4 измеряют значения амплитуд полученного сигнала при действии периодического пневматического воздействия на роговицу глаза. Измеренные значения будут пропорциональны амплитудам угловых колебаний Δβo отраженного от роговицы света (см. формулу (17)). Находят среднее значение амплитуды измеренных сигналов, по которому по предварительно построенной градуировочной кривой (фиг. 4) определяют искомое значение ВГД. Для построения самой градуировочной зависимости вся описанная выше последовательность действий сохраняется, но исследуются глаза с заранее известным ВГД.The method of measuring IOP is as follows. The center of the surface of the cornea of the eye is illuminated with a narrow beam of light from the source 1, directed at an angle Φ o to the optical axis of the eye, pneumatically acting on the cornea of the eye periodically in the sound frequency range using a device made in the form of a tapering
В качестве примера конкретного выполнения заявляемого способа и устройства предлагается следующее. Узкий пучок света создавался гелий-неоновым лазером ЛГН-207А, мощность излучения которого ослаблялась 20-кратным нейтральным светофильтром с целью безопасности для зрения, и направлялся на роговицу глаза под углом 
Таким образом, в отличие от прототипа процедура измерения ВГД заявляемым способом и с помощью заявляемого устройства абсолютно безопасна для глаза, т. к. пневматическое воздействие значительно слабее, а сами измерения точнее, т. к. величина ВГД определяется по большому числу (в нашем случае 50) значений измеренных амплитуд электрического сигнала фотоприемника. При частоте пневматического воздействия, равной 40 Гц, на измерения ВГД потребовалось 1,25 секунды. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 Thus, unlike the prototype, the IOP measurement procedure by the claimed method and using the inventive device is absolutely safe for the eye, since the pneumatic effect is much weaker, and the measurements themselves are more accurate, since the IOP value is determined by a large number (in our case 50) the values of the measured amplitudes of the electric signal of the photodetector. At a frequency of pneumatic action of 40 Hz, it took 1.25 seconds to measure the IOP. YYY2 YYY4
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94027540A RU2067845C1 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Contact-free tonometer and contact-free method of measuring intraeye pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU94027540A RU2067845C1 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Contact-free tonometer and contact-free method of measuring intraeye pressure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU94027540A RU94027540A (en) | 1996-10-10 |
| RU2067845C1 true RU2067845C1 (en) | 1996-10-20 |
Family
ID=20158815
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU94027540A RU2067845C1 (en) | 1994-07-20 | 1994-07-20 | Contact-free tonometer and contact-free method of measuring intraeye pressure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2067845C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485879C1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-06-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Method of measuring intraocular pressure |
| RU2665112C1 (en) * | 2017-09-20 | 2018-08-28 | Олег Леонидович Головков | Measurement method of intraocular pressure and device for implementation thereof |
| RU2667962C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Eye tonometry method |
-
1994
- 1994-07-20 RU RU94027540A patent/RU2067845C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Нестеров А.П., Бунин А.Я., Кацнельсон Л.А. Внутриглазное давление. Патология и физиология. - М.: Наука, 1974, с.12-18. 2. M.Forbes, G.Pico, B.Grolman, A.Noncontract Applanation Tonometer, Arch. Ophthalmol, 1974, N 2, р.134-140. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2485879C1 (en) * | 2011-10-26 | 2013-06-27 | Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Профессионального Образования "Саратовский Государственный Университет Имени Н.Г. Чернышевского" | Method of measuring intraocular pressure |
| RU2667962C1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-09-25 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") | Eye tonometry method |
| RU2665112C1 (en) * | 2017-09-20 | 2018-08-28 | Олег Леонидович Головков | Measurement method of intraocular pressure and device for implementation thereof |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU94027540A (en) | 1996-10-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5148807A (en) | Non-contact tonometer | |
| Zeimer et al. | Feasibility test of a new method to measure retinal thickness noninvasively. | |
| US20070121120A1 (en) | Apparatus and method for measuring scleral curvature and velocity of tissues of the eye | |
| RU2094032C1 (en) | Method of correction of eye cornea part profile and device for surgical correction thereof | |
| US5521657A (en) | Method and system for topographic measurement by measuring the distance between a rigid reference member and a surface of an eye | |
| US20030076508A1 (en) | Non-invasive blood glucose monitoring by interferometry | |
| US20040061830A1 (en) | System for measuring the optical image quality of an eye in a contactless manner | |
| US6595920B2 (en) | Non-contact instrument for measurement of internal optical pressure | |
| US5025785A (en) | Diabetes detection method | |
| JP2003102689A (en) | Method and apparatus for measuring optical aberration of eye | |
| US6083160A (en) | Aplanation tonometry apparatus | |
| US4529280A (en) | Apparatus for subjectively measuring the refractive power of an eye | |
| RU2067845C1 (en) | Contact-free tonometer and contact-free method of measuring intraeye pressure | |
| RU2114550C1 (en) | Contactless method of measurement of intraocular pressure | |
| CN106063700B (en) | The quick seizure of fine vascular and imaging method below 10 microns of eyeground | |
| JP2763584B2 (en) | Front and rear diameter distance measuring device for living eye | |
| Salmi et al. | Non-contact determination of intra-ocular pressure in an ex vivo porcine model | |
| CN113974553B (en) | Eye pressure measuring device and working method thereof | |
| US20220395178A1 (en) | Optical Intraocular Pressure Sensor in Cornea for Free-Space Interrogation | |
| Phelps et al. | Acuity perimetry | |
| KR20230023015A (en) | Optical device for intraocular measurements | |
| DE19647114A1 (en) | Contact-less measurement of internal eye pressure | |
| Hamelink et al. | Ocular tonometry through sonic excitation and laser doppler velocimetry | |
| Matsuda et al. | Holographic measurement of rabbit-eyeball deformations caused by intraocular pressure change | |
| Thijssen | Echo-ophthalmology: physical principles and diagnostic value |