專利名稱：一種眼壓檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種眼壓無損檢測技術(shù)，特別是基于磁相互作用的眼壓連續(xù)測量裝 置，屬于無損檢測與醫(yī)學的結(jié)合。
背景技術(shù)：
青光眼是我國主要致盲原因之一，也是全世界致盲的第二大原因(見趙堪興、楊 培增主編[M].眼科學.北京人民衛(wèi)生出版社，2008，315)。青光眼以病理性眼壓升高， 不可逆性視神經(jīng)萎縮，視野缺損為特征，嚴重影響著患者的生活質(zhì)量。在我國，發(fā)病率為 0.21%-1.64%，致盲率10%-20%，是危害中老年人(55-70歲)健康的主要疾病之一。預(yù) 防青光眼最常用也是最有效的方式，就是測量患者的眼壓，用藥物控制眼壓的升高。眼壓是眼球內(nèi)容物(房水、晶狀體、玻璃體、血液)作用于眼球壁單位體積壓強的 大小。長期眼壓升高會導(dǎo)致視神經(jīng)缺血，在相同眼壓水平下的耐受力降低，引起神經(jīng)退行性 變，經(jīng)視網(wǎng)膜轉(zhuǎn)換的電信號不能順利的傳遞并刺激大腦枕葉視覺中樞，最終導(dǎo)致相應(yīng)的不 可逆性視野缺損。傳統(tǒng)的眼壓測量有三種方法，即指測法、直接法和眼壓計檢查法(見張宇 燕、孫興懷.常見眼壓計的臨床評價[J].眼視光學雜志，2004，6 (2) :132-134)。指測法是 指醫(yī)生憑經(jīng)驗用手指輕觸患者的眼球，估計患者眼壓是否偏高，但這種方法只能粗略估計 眼壓的高低，不能準確地判斷輕微的眼壓變化；直接法是指直接測量眼球內(nèi)液體的壓強，其 雖準確，但對眼球有損傷；眼壓計檢查法則既能準確地測量患者的眼壓，又不會對眼球產(chǎn)生 損害，故在臨床上得到廣泛的應(yīng)用。目前臨床上較成熟的測量設(shè)備僅能用于單次的眼壓測量。常用的眼壓測量設(shè)備 有Goldmarm壓平式眼壓計、SchiOtz Tonometry壓陷式眼壓計、NCT非接觸式眼壓計、I Care回彈式眼壓計等(見王瑋、姚克、吳仁毅.新型眼壓計的研究和應(yīng)用進展[J].國際眼 科縱覽，2007，31 (2) :99-102)，還有最新出現(xiàn)的眼瞼式眼壓儀(Diaton)。由于現(xiàn)有的眼壓檢測儀器1、操作復(fù)雜，價格昂貴，需由專業(yè)的眼科醫(yī)生為病人完 成；2、僅能單次測量，需要病人不定時的到醫(yī)院測量眼壓，耗費時間和精力；3、眼壓具有 24h的波動性，一般眼壓波峰位于凌晨五點半，即上班時間眼壓正常的被測者，夜間都出現(xiàn) 了超過正常范圍的眼壓高峰，而這種眼壓高峰在醫(yī)院上班時間難以被檢測到而將青光眼病 人誤診為正常眼壓。因此，單次眼壓測量對青光眼診斷雖有一定的幫助，但無法全面了解患 者全天眼壓波動的情況，延誤早期診斷，錯過最佳治療時間。而能夠?qū)崿F(xiàn)長期監(jiān)測患者眼壓 的眼壓檢測儀都需要進行手術(shù)植入，因其對眼球帶有一定程度的損傷而不被患者所接受， 如鞏膜帶扣眼壓計、眼內(nèi)壓力感受器眼壓計等。因此，對于現(xiàn)代青光眼的診治，臨床上急需一種便于病人自己測量且不受體位和 運動的限制又不損害眼球的連續(xù)性眼壓測量方法，使眼科醫(yī)生可以更早期更客觀地做出青 光眼的診斷，使受檢者可以早期接受治療，極大程度上提高患者的生活質(zhì)量。同時，對于青 光眼患者，可以實時監(jiān)測眼壓波動狀態(tài)，從而在每天不同高眼壓時間點內(nèi)予以對癥治療，平 緩眼壓日平均值，減少眼壓的長期波動，從而減少視野繼續(xù)惡化的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種基于磁相互作用的眼壓檢測裝置，能夠?qū)崿F(xiàn)長期、無 創(chuàng)、精確地檢測眼壓，并且能夠使被測者在佩戴的過程中不影響日常生活，不會造成眼部的 不適。采用的具體技術(shù)方案如下一種眼壓檢測裝置，用于測量眼內(nèi)壓力，該裝置包括支架和鑲嵌有內(nèi)磁片的角膜 接觸鏡，所述內(nèi)磁片隨角膜接觸鏡一起緊貼于被測者眼球表面，所述支架佩戴在眼瞼前部， 其中包含有外磁片，測量時，該外磁片相對于內(nèi)磁片作相對直線運動，通過讀取內(nèi)外磁片間 不斷變化的排斥力，再根據(jù)預(yù)先存儲的排斥力與眼壓關(guān)系樣本數(shù)據(jù)，即可求出眼壓值。本發(fā)明所述眼壓檢測裝置包括外磁片運動和檢測裝置，該外磁片運動和檢測裝置 包括直線運動機構(gòu)、壓力傳感器和連接盤，所述的外磁片設(shè)置在壓力傳感器上，所述的壓力 傳感器用于讀取所述的排斥力，其通過連接盤與直線運動機構(gòu)連接，所述外磁片的相對直 線運動通過所述直線運動機構(gòu)的帶動實現(xiàn)。本發(fā)明所述支架上包括信號處理單元，其包括信號采集部、檢測條件判定部、數(shù)據(jù) 庫存儲部和處理計算部，所述信號采集部連接壓力傳感器，用以采集壓力傳感器輸出的模 擬信號，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；檢測條件判定部用以判定檢測時被測者的狀態(tài)；數(shù)據(jù)庫存儲 部用以存儲事先建立的被測者不同狀態(tài)下眼壓值和樣本信號曲線參數(shù)的數(shù)據(jù)庫；處理計算 部對上述數(shù)字信號數(shù)據(jù)進行參數(shù)計算，并根據(jù)檢測條件判定部判定的狀態(tài)選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù) 庫，插值計算出眼壓值。本發(fā)明所述被測者的狀態(tài)包括站立狀態(tài)和仰臥狀態(tài)，相應(yīng)地，所述的樣本數(shù)據(jù)庫 包括站立狀態(tài)數(shù)據(jù)庫和仰臥狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。本發(fā)明所述支架上還包括顯示存儲部分，用于即時顯示并存儲測得的眼壓值。內(nèi)磁片鑲嵌在角膜接觸鏡內(nèi)既避免劃傷角膜，又起到了防止內(nèi)磁片翻轉(zhuǎn)的作用； 由內(nèi)置的直線運動機構(gòu)帶動外磁片作前進和后退運動，調(diào)節(jié)其與內(nèi)磁片間的排斥力大小， 實現(xiàn)了無接觸施加壓力；內(nèi)磁片和外磁片均為環(huán)狀磁片，被檢測的眼睛可以通過磁片中間 的孔看見事物，防止被測眼睛的視力退化；壓力傳感器布置在外磁片上，經(jīng)過放大器、濾波 器與數(shù)據(jù)處理器相連；該裝置除了角膜接觸鏡外，其他元件都安裝在類似于眼鏡的支架上， 小巧且測量方便，便于患者自行在家測量，滿足了 24小時長時測量的要求。因此，該眼壓檢測裝置實現(xiàn)了長程、無創(chuàng)、精確的測量要求，為克服當前青光眼治 療中因無法長期檢測眼壓的大小而帶來的困難提供了一種可行的方法。


圖1為本發(fā)明具體結(jié)構(gòu)圖；圖2為圖1中的角膜接觸鏡結(jié)構(gòu)圖；圖3為本發(fā)明角膜接觸鏡的佩戴示意圖；圖4為圖1中的外磁片運動及壓力檢測裝置結(jié)構(gòu)圖；圖5為本發(fā)明檢測系統(tǒng)框圖；圖6為本發(fā)明檢測方法圖7為本發(fā)明在不同眼壓下和硬質(zhì)金屬板上檢測得到的排斥力曲線比較圖；
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。結(jié)合圖1 圖4對本發(fā)明的眼壓檢測裝置的具體結(jié)構(gòu)作進一步詳細的說明。圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)，本發(fā)明包含的眼壓檢測裝置具體由兩大部分構(gòu)成，即 角膜接觸鏡3和支架1。所述的角膜接觸鏡3內(nèi)鑲嵌有內(nèi)磁片3a，所述的支架1包含有外 磁片運動和檢測裝置2、信號處理單元4及顯示存儲部分5。角膜接觸鏡3的具體結(jié)構(gòu)參見圖2，其形狀和材質(zhì)與普通隱形眼鏡類似。內(nèi)部鑲嵌 的內(nèi)磁片3a用軟質(zhì)的磁性材料直接制成圓環(huán)，或者用硬質(zhì)磁性材料定制成與被測者角膜 曲率一致的圓弧形圓環(huán)，使得內(nèi)磁片3a能較好地貼合被測者的角膜，以確保測量精度；環(huán) 形磁片又使被測的眼睛能見到光線，防止被測者的視力退化。該角膜接觸鏡3的佩戴方式與普通隱形眼鏡一樣，參見圖3。外磁片運動和檢測裝置2的具體結(jié)構(gòu)參見圖4。該外磁片運動和檢測裝置2的外 殼上安裝有電源2e，用以提供整個裝置運動和計算的動力；電源2e連接直線運動機構(gòu)2g， 該直線運動機構(gòu)2g的一端通過連接環(huán)2f固定在外磁片運動和檢測裝置2的外殼上，另一 端連接一個連接盤2c ；該連接盤2c的另一端與壓力傳感器2b相連；直線滑軌2d和2d'的 軌道固定在外磁片運動和檢測裝置2的外殼上，滑塊與連接盤2c的邊緣相連；外磁片2a安 裝在壓力傳感器2b上，其與內(nèi)磁片3a極性相同，用以對角膜接觸鏡3中的內(nèi)磁片3a施加 排斥力。直線運動機構(gòu)2g以及直線滑軌2d和2d'用以保證連接盤2c、壓力傳感器2b和 外磁片2a作直線運動。信號處理單元4設(shè)置于所述外磁片運動和檢測裝置2的外殼上，其與壓力傳感器 2b的輸出端和顯示存儲部分5相連接。該信號處理單元4包括信號采集部、檢測條件判定 部、數(shù)據(jù)庫存儲部和處理計算部。其中，信號采集部連接壓力傳感器2b，用以采集壓力傳感 器2b輸出的信號，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器將采集的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號；檢測條件判定部 用以判定檢測時處于站立狀態(tài)還是仰臥狀態(tài)；數(shù)據(jù)庫存儲部用以存儲事先建立好的眼壓值 和樣本信號曲線參數(shù)的數(shù)據(jù)庫，包括站立狀態(tài)數(shù)據(jù)庫和仰臥狀態(tài)數(shù)據(jù)庫；處理計算部對上 述數(shù)字信號數(shù)據(jù)進行參數(shù)計算，并根據(jù)檢測條件判定部判定的狀態(tài)選擇的數(shù)據(jù)庫，插值計 算出眼壓值。顯示存儲部分5連接信號處理單元4的處理計算部，將處理計算部得到的眼壓值 顯示并存儲起來。結(jié)合圖4-6對本發(fā)明包括的檢測步驟作進一步詳細的說明。被測者將裝置佩戴正確，按下電源開關(guān)，外磁片便開始向內(nèi)磁片作相對直線運動， 由壓力傳感器拾取的電壓信號經(jīng)過信號處理單元計算出眼壓值的大小，再由存儲系統(tǒng)暫時 存儲起來，連續(xù)測量五次后求平均值，最后進行存儲和顯示。具體步驟如下第1步被測者先佩戴上鑲嵌有內(nèi)磁片3a的角膜接觸鏡3，再佩戴上帶有外磁片 運動和檢測裝置2的支架1。佩戴正確后，外磁片運動和檢測裝置2、內(nèi)磁片3a、外磁片2a、 壓力傳感器2b以及眼球球心0都處于同一直線L上，便于眼壓的精確測量。第2步被測者按下電源后，電源2e接通，直線運動機構(gòu)2g開始工作，推動外磁片2a和壓力傳感器2b慢慢地向角膜接觸鏡3作相對直線運動，直到壓力傳感器2b檢測到壓 力達到預(yù)先設(shè)定的大小，或者已經(jīng)拾取到所需要的波形段后，直線運動機構(gòu)2g停止前進， 并帶動壓力傳感器2b和外磁片2a —起慢慢地向后退至原來的位置。開始時，外磁片2a和壓力傳感器2b處于位置1處，角膜接觸鏡3和內(nèi)磁片3a處于位置3處，兩磁片間的排斥力F很小；由于直線運動機構(gòu)的推動，外磁片2a和壓力傳感器 2b由位置1慢慢的向位置2移動，兩磁片間的排斥力F慢慢變大，當移動了位移Sl到達位 置2時，內(nèi)磁片3a受到的排斥力F等于眼球?qū)λ闹С至，此時內(nèi)磁片3a受力平衡；當 外磁片2a和壓力傳感器2b越過位置2繼續(xù)向內(nèi)磁片3a靠近時，內(nèi)磁片3a受到的排斥力 F大于眼球?qū)λ闹С至，此時，內(nèi)磁片3a受到的合力大于零，方向指向眼球球心，此合力 使得角膜接觸鏡3和內(nèi)磁片3a產(chǎn)生一個大小為S2的位移而運動到位置4處，在位置4處 內(nèi)磁片3a重新獲得受力平衡。因此，外磁片2a和壓力傳感器2b不斷地向左運動，角膜接 觸鏡3和內(nèi)磁片3a不斷地向左后退，以重新達到平衡。因此，由壓力傳感器2b獲得的外磁 片2a和內(nèi)磁片3a之間的排斥力曲線必有一個或多個拐點，其中某個拐點和眼壓值的大小 有關(guān)；或整體的壓力變化曲率與眼壓值大小有關(guān)。第3步根據(jù)壓力傳感器2b測得的排斥力波形曲線的拐點或斜率，由信號處理單 元計算出被測者的眼壓值。外磁片2a和壓力傳感器2b運動一次，信號處理單元計算一次 眼壓，測量五次后計算平均眼壓值，由顯示存儲部分4顯示和存儲起來。利用該發(fā)明測得的排斥力曲線參照圖7。首先，將角膜接觸鏡3貼在硬質(zhì)金屬板 上，即眼壓為無窮大時，外磁片2a和壓力傳感器2b作靠近運動時檢測到的曲線沒有明顯的 波動；再將眼壓值設(shè)置為高眼壓，壓力傳感器2b檢測到的曲線波動點較高；將眼壓設(shè)置為 較高眼壓，壓力傳感器2b檢測到的曲線波動點降低；將眼壓設(shè)置為低眼壓，壓力傳感器2b 檢測到的曲線波動最低。因此，由壓力傳感器2b檢測到的排斥力曲線與眼壓值的大小相對 應(yīng)，只要提取到排斥力曲線上與眼壓大小相關(guān)的波動處的排斥力值，即可推算出被測者眼 壓值。除此之外，曲線的斜率變化也與眼壓值一一對應(yīng)，其變化規(guī)律為眼壓值越高，斜率變 化越大，也可根據(jù)此方法計算眼壓值。本發(fā)明不僅僅局限于上述具體的實施方式，本領(lǐng)域一般技術(shù)人員根據(jù)實施例和附 圖公開的內(nèi)容，可以采用其他多種具體實施方式
實施本發(fā)明，因此，凡是采用本發(fā)明的設(shè)計 結(jié)構(gòu)和思路，做一些簡單的變化或更改的設(shè)計，都落入本發(fā)明保護的范圍。
權(quán)利要求
一種眼壓檢測裝置，用于測量眼內(nèi)壓力，該裝置包括支架(1)和鑲嵌有內(nèi)磁片(3a)的角膜接觸鏡(3)，所述內(nèi)磁片(3a)隨角膜接觸鏡(3)一起緊貼于被測者眼球表面，所述支架(1)佩戴在眼瞼前部，其中包含有外磁片(2a)，測量時，該外磁片(2a)相對于內(nèi)磁片(3a)作相對直線運動，通過讀取內(nèi)外磁片間不斷變化的排斥力，再根據(jù)預(yù)先存儲的排斥力與眼壓值關(guān)系樣本數(shù)據(jù)，即可求出眼壓值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼壓檢測裝置，其特征在于，該眼壓檢測裝置具有外磁片運 動和檢測裝置(2)，該外磁片運動和檢測裝置(2)包括直線運動機構(gòu)(2g)、壓力傳感器(2b) 和連接盤(2c)，所述的外磁片(2a)設(shè)置在壓力傳感器(2b)上，所述的壓力傳感器(2b)用 于讀取所述的排斥力，其通過連接盤(2c)與直線運動機構(gòu)(2g)連接，所述外磁片(2a)的 相對直線運動通過所述直線運動機構(gòu)(2g)的帶動實現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的眼壓檢測裝置，其特征在于，所述支架(1)上具有信號 處理單元(4)，其包括信號采集部、檢測條件判定部、數(shù)據(jù)庫存儲部和處理計算部，所述信號 采集部連接壓力傳感器(2b)，用以采集壓力傳感器(2b)輸出的模擬信號，并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信 號；檢測條件判定部用以判定檢測時被測者的狀態(tài)；數(shù)據(jù)庫存儲部用以存儲事先建立的被 測者不同狀態(tài)下眼壓值和樣本信號曲線參數(shù)的數(shù)據(jù)庫；處理計算部對上述數(shù)字信號數(shù)據(jù)進 行參數(shù)計算，并根據(jù)檢測條件判定部判定的狀態(tài)選擇相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，插值計算出眼壓值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的眼壓檢測裝置，其特征在于，所述被測者的狀態(tài)包括站立狀 態(tài)和仰臥狀態(tài)，相應(yīng)地，所述的樣本數(shù)據(jù)庫包括站立狀態(tài)數(shù)據(jù)庫和仰臥狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之一所述的眼壓檢測裝置，其特征在于，所述支架(1)上還包括顯 示存儲部分(5)，用于即時顯示并存儲測得的眼壓值。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于磁相互作用的眼壓檢測方法及裝置。該方法為①佩戴好鑲嵌有內(nèi)磁片的角膜接觸鏡，使內(nèi)磁片貼緊角膜；②在垂直于內(nèi)磁片的眼睛前部放置另一外磁片，兩磁片形成相互排斥力場；③外磁片運動，由壓力傳感器拾取排斥力曲線，利用曲線的拐點或者斜率變化計算眼壓值。本發(fā)明由內(nèi)置直線運動機構(gòu)帶動外磁片向前或向后運動，調(diào)節(jié)其與內(nèi)磁片間的排斥力大小實現(xiàn)無接觸施加壓力，測頭不直接接觸眼球，無疼痛感；本發(fā)明不需要醫(yī)生測量，由患者自行操作，儀器自動計算和存儲測得的眼壓值。本發(fā)明利用角膜接觸鏡中的內(nèi)磁片和運動的外磁片間的排斥力曲線推算得到眼壓值的方法來檢測眼壓，測量五次取平均值，結(jié)果精確可靠。
文檔編號A61B3/16GK101822528SQ20101017110
公開日2010年9月8日 申請日期2010年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者周雪芬, 康宜華, 張虹, 陳威 申請人:華中科技大學