RU2391896C1 - Optical method of express-control of tear fluid functional state - Google Patents
Optical method of express-control of tear fluid functional state Download PDFInfo
- Publication number
- RU2391896C1 RU2391896C1 RU2009102547/14A RU2009102547A RU2391896C1 RU 2391896 C1 RU2391896 C1 RU 2391896C1 RU 2009102547/14 A RU2009102547/14 A RU 2009102547/14A RU 2009102547 A RU2009102547 A RU 2009102547A RU 2391896 C1 RU2391896 C1 RU 2391896C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- tear fluid
- meniscus
- surface tension
- coefficient
- functional state
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относиться к медицинской технике, в частности к способам функциональной диагностики состояния слезной жидкости, которая во многом определяется поверхностным натяжением слезной жидкости [1].The invention relates to medical equipment, in particular to methods for functional diagnostics of the state of the tear fluid, which is largely determined by the surface tension of the tear fluid [1].
Известен способ определения поверхностного натяжения слезной жидкости методом дробящейся капли [2].A known method for determining the surface tension of the tear fluid by the method of crushing drops [2].
Однако с его помощью невозможно проводить в комплексе экспресс-контроль функционального состояния слезной жидкости и смачивания этой жидкостью роговицы глаза.However, with its help it is impossible to carry out the complex express control of the functional state of the lacrimal fluid and wetting the cornea with this fluid.
Технический результат изобретения состоит в получении с помощью оптического способа диагностики функционального состояния слезной жидкости за счет определения ее коэффициента поверхностного натяжения. Это достигается тем, что в оптическом способе диагностики смачивания роговицы слезной жидкостью, основанном на получении в процессе заболевания изображения мениска слезной жидкости между роговицей и нижним веком с помощью оптического когерентного томографа, осуществляют измерение геометрических параметров мениска, вычисляют коэффициент поверхностного натяжения, однозначно связанный с геометрическими параметрами мениска, и сравнивают результат вычисления с нормой.The technical result of the invention is to obtain using an optical method for diagnosing the functional state of the tear fluid by determining its surface tension coefficient. This is achieved by the fact that in the optical method for diagnosing wetting of the cornea with tear fluid, based on the image of the meniscus of the tear fluid between the cornea and the lower eyelid during the disease process using an optical coherence tomograph, the meniscus geometric parameters are measured, and the surface tension coefficient is uniquely associated with geometric meniscus parameters, and compare the calculation result with the norm.
Сущность способа заключается в следующем.The essence of the method is as follows.
Оптический способ экспресс-контроля функционального состояния слезной жидкости состоит в определении коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости, который осуществляют на основе измерения геометрических параметров мениска слезной жидкости между роговицей и нижним веком на изображении, полученном с помощью оптического когерентного томографа, например, фиг.1.An optical method for express control of the functional state of the tear fluid consists in determining the surface tension coefficient of the tear fluid, which is carried out on the basis of measuring the geometric parameters of the tear fluid meniscus between the cornea and lower eyelid in an image obtained using an optical coherence tomograph, for example, Fig. 1.
Схема мениска показана на фиг.2. На фиг.2 показаны: 1 - роговица, 2 - торцевая поверхность нижнего века глаза, 3 - слезная жидкость, образующая мениск. Между коэффициентом поверхностного натяжения α цилиндрического мениска, его радиусом r, плотностью слезной жидкости ρ и гидростатической высотой смачивания роговицы АС существует связь:The meniscus diagram is shown in figure 2. Figure 2 shows: 1 - the cornea, 2 - the end surface of the lower eyelid, 3 - the lacrimal fluid that forms the meniscus. There is a relationship between the surface tension coefficient α of the cylindrical meniscus, its radius r, the density of the tear fluid ρ and the hydrostatic wetting height of the cornea AS:
где g=9,8 м/с2 - ускорение свободного падения.where g = 9.8 m / s 2 is the acceleration of gravity.
Учитывая, что в реальном глазу AC≈h, где h=АВ - хорда мениска, формулу (1) можно переписать в виде:Given that in the real eye AC≈h, where h = AB is the meniscus chord, formula (1) can be rewritten in the form:
Между прогибом мениска x, хордой мениска h и радиусом мениска r, см. фиг.3, имеется однозначное геометрическое соотношение:Between the deflection of the meniscus x, the chord of the meniscus h and the radius of the meniscus r, see figure 3, there is a unique geometric relationship:
В реальном глазу x<<h, поэтому формула (3) преобразуется:In the real eye x << h, therefore, formula (3) is transformed:
Следовательно, учитывая формулу (2), получаем связь коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости и геометрических параметров мениска:Therefore, taking into account formula (2), we obtain the relation between the coefficient of surface tension of the tear fluid and the geometric parameters of the meniscus:
которую можно использовать для оптического способа определения коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости.which can be used for the optical method of determining the surface tension coefficient of the tear fluid.
Способ заключается в следующем.The method is as follows.
После получения оптического изображения слезного мениска, фиг.1, измеряют хорду мениска h и прогиб мениска х. Используя известные данные о плотности слезной жидкости ρ≈1000 кг/м3 и ускорения свободного падения g=9,8 м/с2, по формуле (5) вычисляют коэффициент поверхностного натяжения. Результат вычисления сравнивают со среднестатистической нормой. Если коэффициент поверхностного натяжения превышает значение среднестатистической нормы 0,043-0,046 Н/м [3], делают заключение о нарушении функционального состояния слезной жидкости.After obtaining an optical image of the lacrimal meniscus, figure 1, measure the chord of the meniscus h and the deflection of the meniscus x. Using the known data on the density of the tear fluid ρ≈1000 kg / m 3 and gravitational acceleration g = 9.8 m / s 2 , the surface tension coefficient is calculated by formula (5). The result of the calculation is compared with the average norm. If the coefficient of surface tension exceeds the value of the average norm of 0.043-0.046 N / m [3], make a conclusion about the violation of the functional state of the tear fluid.
Регистрацию коэффициента поверхностного натяжения осуществляют периодически в течение заболевания. Это облегчается тем, что метод определения коэффициента поверхностного натяжения на основе получения изображения слезного мениска с помощью оптического когерентного томографа является бесконтактным (неинвазивным). Вся процедура занимает не более 7 минут на один глаз.The registration of the coefficient of surface tension is carried out periodically during the disease. This is facilitated by the fact that the method of determining the coefficient of surface tension based on obtaining an image of the tear meniscus using an optical coherent tomograph is non-contact (non-invasive). The whole procedure takes no more than 7 minutes in one eye.
Тенденция к повышению коэффициента поверхностного натяжения слезной жидкости свидетельствует о нарастающей недостаточности функции слезной жидкости, что приводит к развитию распространенного заболевания - болезни сухого глаза [1].The tendency to increase the coefficient of surface tension of the lacrimal fluid indicates the growing insufficiency of the function of the lacrimal fluid, which leads to the development of a common disease - dry eye disease [1].
Осуществление изобретения.The implementation of the invention.
Пример реализации способаAn example implementation of the method
Пациентка А. (женщина 47 лет) обратилась в Самарскую клиническую офтальмологическую больницу им. Т.И.Ерошевского с жалобами на дискомфорт в глазах. Жалобы при обращении: ощущение рези, жжения в глазах, чувство песка в глазах, повышенная чувствительность к ветру, табачному дыму. Эти ощущения усиливаются в помещениях с работающим кондиционером, в сухую погоду, во время работы с компьютером. Состояние глаз беспокоит примерно в течение 1,5 лет.Patient A. (47-year-old woman) turned to the Samara Clinical Ophthalmological Hospital named after T.I.Eroshevsky with complaints of discomfort in the eyes. Complaints when handling: a feeling of pain, burning in the eyes, a feeling of sand in the eyes, hypersensitivity to wind, tobacco smoke. These sensations are amplified in rooms with a working air conditioner, in dry weather, while working with a computer. Eye condition worries for about 1.5 years.
При осмотре выявлено: положение глаз в орбите правильное, движение в полном объеме, наблюдается уменьшение нижнего слезного мениска, отек конъюнктивы нижней переходной складки, гиперемия конъюнктивы склеры в открытом поле глазного яблока. Роговица тусклая, шероховатая.On examination, it was found that the position of the eyes in the orbit is correct, the movement is in full, there is a decrease in the lower lacrimal meniscus, swelling of the conjunctiva of the lower transitional fold, hyperemia of the conjunctiva of the sclera in the open field of the eyeball. The cornea is dull, rough.
Проведено экспресс-обследование с помощью оптического когерентного томографа.An express examination was performed using an optical coherent tomograph.
Хорда слезного мениска h=0,523 мм, прогиб мениска x=2,7 мкм. Коэффициент поверхностного натяжения по формуле (5) α=0,065 Н/м.Chord of the lacrimal meniscus h = 0.523 mm, meniscus deflection x = 2.7 μm. The coefficient of surface tension according to the formula (5) α = 0,065 N / m
Коэффициент поверхностного натяжения значительно выше нормы (0,043-0,046 Н/м).Coefficient of surface tension is much higher than normal (0,043-0,046 N / m).
Предварительное заключение: повышенное значение коэффициента поверхностного натяжения свидетельствует о нарушении функции слезной жидкости. Предварительный диагноз - болезнь сухого глаза.Preliminary conclusion: an increased value of the surface tension coefficient indicates a violation of the function of the lacrimal fluid. A preliminary diagnosis is dry eye disease.
Выполнены стандартные тесты: Норна, Ширмера, окрашивание роговицы раствором лиссаминовым зеленым.Standard tests were performed: Norn, Schirmer, staining of the cornea with a solution of lissamine green.
Время разрыва слезной пленки 3 с, смачиваемость тест-полоски 7 мм/5 мин, окрашены отдельные участки глазной поверхности и конъюнктивы склеры.Tear film rupture time 3 s, wettability of the test strip 7 mm / 5 min, individual sections of the ocular surface and conjunctiva of the sclera are colored.
Заключительный диагноз, установленный по экспресс-обследованию и стандартным тестам: синдром сухого глаза средней степени тяжести с нарушением функции слезной жидкости, уменьшением слезопродукции и стабильности слезной пленки в обоих глазах.The final diagnosis established by rapid examination and standard tests: dry eye syndrome of moderate severity with impaired tear fluid function, decreased tear production and stability of the tear film in both eyes.
Даны рекомендации по реорганизации режима труда, отдыха, рабочего места и медикаментозному лечению.Recommendations are given on the reorganization of the work regime, rest, workplace and medical treatment.
Источники информацииInformation sources
1. Бржеский В.В. Сомов Е.Е. Роговично-конъюнктивальный ксероз (диагностика, клиника, лечение). СПб.: Издательство «Левша, Санкт-Петербург», 2003. 120 с.1. Brzhesky V.V. Somov E.E. Corneal conjunctival xerosis (diagnosis, clinic, treatment). SPb .: Levsha Publishing House, St. Petersburg, 2003. 120 p.
2. Черепнин А.И., Смолякова Г.П., Сорокин Е.Л. Исследование поверхностного натяжения слезы и оценка его значения для физиологии и патологии роговицы при контактной коррекции, а также его роли в процессе адаптации к мягким контактным линзам // Вестник офтальмологии. 2003. №6. С.24-26.2. Cherepnin A. I., Smolyakova G. P., Sorokin E. L. Investigation of the surface tension of tears and assessment of its significance for the physiology and pathology of the cornea during contact correction, as well as its role in the process of adaptation to soft contact lenses // Herald of Ophthalmology. 2003. No.6. S.24-26.
3. Tiffany JM. Surface Tension in Tears // Arch. Soc. Esp. Oftalmol. 2006. 81. pp.363-366.3. Tiffany JM. Surface Tension in Tears // Arch. Soc. Esp. Oftalmol. 2006. 81. pp. 363-366.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102547/14A RU2391896C1 (en) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Optical method of express-control of tear fluid functional state |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009102547/14A RU2391896C1 (en) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Optical method of express-control of tear fluid functional state |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2391896C1 true RU2391896C1 (en) | 2010-06-20 |
Family
ID=42682499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009102547/14A RU2391896C1 (en) | 2009-01-26 | 2009-01-26 | Optical method of express-control of tear fluid functional state |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2391896C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750519C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-06-29 | федеральное государственное автономное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for meniscometry in lacrimal dysfunction |
-
2009
- 2009-01-26 RU RU2009102547/14A patent/RU2391896C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| МАРКОВ И.И., ХРЫНИНА Е.И. О взаимосвязи коэффициента поверхностного натяжения и коэффициента вязкости жидкости. Вестник СевКавГТУ Серия «Физико-химическая», №1 (8), 2004. ВОЛКОВ В.И. и др. Метод исследования определенных физико-химических свойств жидкости. Научный журнал «Известия АГУ», 2004, №1(31), с.93-96. СОМОВ Е.Е., БРЖЕВСКИЙ В.В. Слеза: физиология, методы исследования, клиника. - СПб.: Наука, 1994, с.13-21. TSUBOTA K. Tear dynamics and dry eye. Prog Retin Eye Res. 1998 Oct; 17 (4): 565-96. * |
| ЧЕРЕПНИН А.И. и др. Исследование поверхностного натяжения слезы и оценка его значения для физиологии и патологии при контактной коррекции, а также его роли в процессе адаптации к мягким контактным линзам. Вестник офтальмологии, 2003, №6, с.24-26. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2750519C1 (en) * | 2020-11-10 | 2021-06-29 | федеральное государственное автономное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр "Межотраслевой научно-технический комплекс "Микрохирургия глаза" имени академика С.Н. Федорова" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Method for meniscometry in lacrimal dysfunction |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Sheppard et al. | In vivo analysis of ciliary muscle morphologic changes with accommodation and axial ametropia | |
| Shirayama et al. | Comparison of corneal powers obtained from 4 different devices | |
| Wang et al. | Repeatability of corneal power and wavefront aberration measurements with a dual-Scheimpflug Placido corneal topographer | |
| Sun et al. | Recovery of corneal hysteresis after reduction of intraocular pressure in chronic primary angle-closure glaucoma | |
| Fatt et al. | Physiology of the eye: an introduction to the vegetative functions | |
| Shah et al. | Assessment of the biomechanical properties of the cornea with the ocular response analyzer in normal and keratoconic eyes | |
| Lu et al. | Central corneal thickness and corneal hysteresis during corneal swelling induced by contact lens wear with eye closure | |
| Orucoglu et al. | Analysis of age, refractive error and gender related changes of the cornea and the anterior segment of the eye with Scheimpflug imaging | |
| Courville et al. | Contribution of the ocular surface to visual optics | |
| Garza-Leon et al. | Repeatability of ocular biometry with IOLMaster 700 in subjects with clear lens | |
| Patel et al. | In vivo measurement of regional variation in anterior scleral resistance to Schiotz indentation | |
| Nilforoushan et al. | Effect of artificial tears on visual acuity | |
| Kang et al. | High myopia induced by form deprivation is associated with altered corneal biomechanical properties in chicks | |
| Chen et al. | Corneal Biomechanical Properties Demonstrate Anisotropy and Correlate With Axial Length in Myopic Eyes | |
| RU2391896C1 (en) | Optical method of express-control of tear fluid functional state | |
| Calvo-Maroto et al. | A pilot study on total, corneal, and internal aberrations in insulin-dependent and non-insulin-dependent diabetes mellitus patients | |
| Chen et al. | Lens Biometry in Congenital Lens Deformities: A Swept-Source Anterior Segment OCT Analysis | |
| Clark | Variations in corneal topography | |
| Saito et al. | Correlation of disc morphology quantified on stereophotographs to results by Heidelberg Retina Tomograph II, GDx variable corneal compensation, and visual field tests | |
| CN106983491B (en) | The cornea astigmatism analysis method of corneal topography diagnosis | |
| Komninou et al. | Corneal biomechanics and diagnostics: a review | |
| Fantaci et al. | Establishing standardization guidelines for finite-element optomechanical simulations of refractive laser surgeries: an application to photorefractive keratectomy | |
| Tian et al. | Vergence Formula for Estimating the Refractive Status of Aphakic Eyes in Pediatric Patients | |
| RU2610564C1 (en) | Method for determining coefficient of optic nerve head rigidity | |
| Mohd-Ali et al. | Clinical characteristics of keratoconus patients in Malaysia: A 5-year retrospective study from a cornea specialist centre in Selangor (2008–2013) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120127 |