專利名稱：非接觸式眼壓計(jì)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于獲得眼球物理、生理學(xué)和結(jié)構(gòu)特性的非接觸式裝置和方法，特別是用于測定眼睛眼內(nèi)壓力的量的裝置和方法。特別地，在眼中誘發(fā)振動(dòng)，并且應(yīng)用激光測速計(jì)和激光干涉儀。
背景技術(shù)：
測量眼睛眼內(nèi)壓力(IOP)是一種眼球內(nèi)部液體壓力的測量。因?yàn)樗茄劬】档闹甘酒?，因此檢測IOP是有益的。過高的IOP與視神經(jīng)損傷有關(guān)，比如青光眼。
可以將眼球視為一個(gè)充滿了具有不可壓縮性質(zhì)的液體的彈性容器。人們可以將這樣的彈性容器比作一個(gè)具有可伸展壁的氣球，其中液體體積增大會(huì)使內(nèi)部壓力改變，通過容器壁的膨脹平衡該內(nèi)部壓力變化。眼睛內(nèi)部的液體以大體連續(xù)的方式循環(huán)，液體流入量增大通常伴隨液體流出量同樣增大。如果流出量趕不上流入量，則內(nèi)部壓力會(huì)增大，因而眼睛會(huì)膨脹。如果眼睛壁的剛性增大，則觀察到兩種效果液體流入量每增加一次，則內(nèi)部壓力就會(huì)進(jìn)一步升高；而眼睛體積的整體膨脹較小。
眼睛膨脹變化依賴于眼球壁的延展性。壁的延展性越大，眼睛體積增加的能力提高，以響應(yīng)液體體積的改變。壁的延展性越小，眼球適應(yīng)液體體積改變的能力越低，液體壓力會(huì)越大。
通常，由于將壓力傳感器放置在眼球的液體中有侵入性，因此在生物醫(yī)學(xué)中常常不直接測量IOP。因此，壓力測定通常試圖采用侵入少的可供選擇方法。所以，盡管要求以直接、連續(xù)和非侵入的方式測量眼內(nèi)壓力，但是難于實(shí)現(xiàn)。
適度侵入式測量是已知的并且已經(jīng)采用。多年來，醫(yī)學(xué)界已經(jīng)廣泛使用了“接觸式眼壓計(jì)”。但是其缺點(diǎn)在于需要將其與眼睛進(jìn)行直接接觸，因此需要麻醉劑。需要與眼睛接觸而使眼睛變形，導(dǎo)致了IOP測定誤差，這歸因于流眼淚、由于壓縮使眼睛體積變化以及角膜的物理特性改變。美國專利US2,519,681、US3,049,001、US3,070,087和US3,192,765公開了這樣的現(xiàn)有技術(shù)裝置。
通過更間接的方法已經(jīng)進(jìn)行了各種其它嘗試并小心地或者不斷地測量IOP。間接方法的優(yōu)點(diǎn)是不侵入，或比壓痕和扁平眼壓計(jì)的侵入更小。正如美國專利US3,181,351所公開的一種這樣的方法，使眼睛上的空氣產(chǎn)生尖脈沖，同時(shí)測量到角膜發(fā)生的變形。這種間接方法通常受到兩種限制測量結(jié)果的精度不夠和/或缺少絕對(duì)值。
侵入式和間接方法都假定所有眼睛具有大體相當(dāng)?shù)奈锢硖匦?。這不是通常的情況。所要求的是一種認(rèn)識(shí)到眼睛之間特性變化的測定IOP的裝置。有些人已經(jīng)嘗試使IOP與眼睛對(duì)總刺激的機(jī)械響應(yīng)和正常眼睛特性相關(guān)，其它人還使IOP與眼睛的幾何形狀測量相關(guān)聯(lián)。
與現(xiàn)有技術(shù)不同的是，申請(qǐng)人已經(jīng)設(shè)法測定眼睛結(jié)構(gòu)特性和作為IOP變化結(jié)果的變化特性。
發(fā)明概述提供一種裝置和方法，其是一種用于進(jìn)行小心或不斷并且是非接觸式IOP測量的新間接方法。IOP影響眼睛的機(jī)械特性，反之亦然。測量這些機(jī)械特性，使人更好地推導(dǎo)出有關(guān)IOP的信息。本技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，不與眼睛接觸，提高了舒適性，同時(shí)降低了完成測量所需的技術(shù)培訓(xùn)水平。因此儀器還可應(yīng)用于保健站。此外，通過消除現(xiàn)有技術(shù)對(duì)有關(guān)名義眼睛特性假設(shè)的依賴，使更廣范圍的人群的結(jié)果更精確。
申請(qǐng)人獲得確定的測量，包括建立眼睛基本機(jī)械特性，這些特性對(duì)于每只特定眼睛來說是唯一的，并能夠掩蓋識(shí)別IOP變化的因素。此外，獲得附加幾何學(xué)測量，當(dāng)與眼睛的機(jī)械特性組合時(shí)，盡管眼睛之間有變化，但是其也能夠更精確測定IOP。
提供一種方法和裝置，在優(yōu)選實(shí)施例中，特別是根據(jù)振動(dòng)特性，包括但不限于共振和聲學(xué)，測量眼睛的特性或物理特性，至少包括拉伸特性和角膜特性。振動(dòng)特性最好包括使用非接觸式聲源。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，提供一種眼壓計(jì)儀器，其不需要與眼睛接觸，并且校正眼睛物理特性中的變化或使其標(biāo)準(zhǔn)化。當(dāng)將聲能施加于眼球時(shí)，測量眼睛的相應(yīng)振動(dòng)振蕩或響應(yīng)的速度，并可以推導(dǎo)出眼睛的物理信息。測量頻率范圍上的振動(dòng)響應(yīng)。在優(yōu)選實(shí)施例中，要指出的是當(dāng)激勵(lì)或擾動(dòng)振蕩的頻率經(jīng)過眼睛的諧波時(shí)，速度達(dá)到峰值。當(dāng)IOP變化時(shí)，峰值出現(xiàn)可在頻率和大小上改變。此外還觀察到，眼睛的擾動(dòng)振動(dòng)和誘發(fā)振動(dòng)之間的相位改變或滯后而隨IOP改變。而且相位滯后隨頻率的變化率表示眼睛的特性。通過測量一個(gè)或多個(gè)共振頻率，可以推導(dǎo)出眼睛的物體信息。
為了使振動(dòng)響應(yīng)進(jìn)一步標(biāo)準(zhǔn)化，并與速度測量相鄰，使用激光干涉儀測量眼睛的幾何形狀，包括眼睛的軸向長度，由其推導(dǎo)出眼睛的體積。而且可以測量角膜厚度，由其推導(dǎo)出附加機(jī)械特性，如彈性。
與僅測量角膜曲率中發(fā)生的變化相比，或與僅測量要求對(duì)角膜壓痕或使其變平的力或時(shí)間的變化相比，這些測量更加精確。原因是，當(dāng)利用聲能時(shí)，聲能不改變眼睛的體積，因此基本不影響壓力。
通過測量角膜或眼睛總體上的振動(dòng)特性，測量IOP?？梢宰R(shí)別的并對(duì)IOP變化響應(yīng)的特性用于使每只眼睛自身物理特性的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化或?qū)⑵淙コ?，這些特性包括對(duì)激勵(lì)振動(dòng)的物理三維響應(yīng)、對(duì)激勵(lì)力響應(yīng)的相位滯后和相位響應(yīng)的幅值和/或形狀。
新儀器均對(duì)兩個(gè)力敏感，即由于IOP和由于角膜和其它眼睛組織的拉伸力。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種測定眼睛中眼內(nèi)壓力的量而不直接接觸眼睛的方法，包括對(duì)眼睛上至少一部分施加擾動(dòng)振動(dòng)，以誘發(fā)眼睛表面產(chǎn)生振動(dòng)；改變擾動(dòng)振動(dòng)的頻率；當(dāng)擾動(dòng)振動(dòng)的頻率改變時(shí)，測量誘發(fā)的振動(dòng)的振動(dòng)響應(yīng)，以便建立表示眼睛上至少所述部分的機(jī)械特性的特性，所述機(jī)械特性至少包括眼睛的剛性；以及由眼睛的振動(dòng)響應(yīng)確定表示眼睛中眼內(nèi)壓力的量。
特別是，本方法還包括測量眼睛中的振動(dòng)速度，以便建立表示至少眼睛剛性的特性。最好應(yīng)用聲能，以便誘發(fā)眼睛中的振動(dòng)。
最好，本方法還包括步驟提供產(chǎn)生信號(hào)激光束和參考激光束的激光測速計(jì)；使至少由振動(dòng)眼睛至少反射信號(hào)激光束；以及使至少一個(gè)反射信號(hào)激光束與參考光束組合，以產(chǎn)生表示一個(gè)或多個(gè)空間振動(dòng)響應(yīng)或振動(dòng)眼睛運(yùn)動(dòng)的干涉。測量的振動(dòng)響應(yīng)最好是下列之一測定振動(dòng)眼睛的速度響應(yīng)，或測定振動(dòng)眼睛的相位響應(yīng)和相位滯后響應(yīng)。
在應(yīng)用以上測定的特性時(shí)，本方法還包括步驟測定作為眼睛軸向長度和眼睛機(jī)械特性的函數(shù)的振動(dòng)眼睛振動(dòng)響應(yīng)，眼睛軸向長度與眼睛的體積有關(guān)。此外，測定作為角膜厚度和角膜含水量的函數(shù)的振動(dòng)眼睛彈性模量。因此，最好測定作為振動(dòng)響應(yīng)、機(jī)械特性和眼睛幾何形狀的函數(shù)的IOP。
最好，本方法還包括步驟提供激光干涉儀，用于產(chǎn)生測量光束，并由反射回到干涉儀的多個(gè)光束產(chǎn)生干涉圖；以及測定反射光束中至少兩個(gè)光束之間的路徑長度，以便建立眼睛的軸向長度，作為涉及眼睛體積的幾何學(xué)特性。人們可以應(yīng)用眼睛的軸向長度，以建立表示至少眼睛體積的特性。特別是，本方法包括測定反射光束中至少兩個(gè)光束之間的路徑長度，以建立作為眼睛幾何學(xué)特性的角膜厚度。
要明白可以用各種裝置實(shí)現(xiàn)本方法，其一些組成對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是公知的。即，根據(jù)本發(fā)明，提供一種非接觸式眼壓計(jì)，包括優(yōu)選采用聲能振動(dòng)眼睛的裝置；測量來自眼睛表面的振動(dòng)響應(yīng)的裝置，優(yōu)選采用激光測速計(jì)；以及計(jì)算眼睛機(jī)械特性至少包括其體積的裝置，優(yōu)選采用激光干涉儀。激光干涉儀優(yōu)選用于測量眼睛軸向長度，最好還用于測量角膜厚度，以提高IOP測定的精度。
附圖簡要說明

圖1是聲傳感器激勵(lì)眼睛、同時(shí)激光測速計(jì)測量振動(dòng)響應(yīng)如眼睛的振蕩移動(dòng)的方框圖；圖2是激光測速計(jì)測量眼睛的軸向長度和角膜厚度的方框圖；圖3a和3b是用豬眼做實(shí)驗(yàn)時(shí)的速度和相位滯后的振動(dòng)響應(yīng)圖；圖4是使擾動(dòng)眼睛的聲能集中的任選軟杯的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明參照?qǐng)D1，測量眼睛1的機(jī)械特性(如順從性、彈性和剛性)，特別是角膜的機(jī)械特性，其重要性在于眼睛之間彈性模量的變化與得自其它直接和間接測量的明顯的IOP相關(guān)聯(lián)?？紤]到眼睛1近似球體，軸向長度為24mm的正常眼睛的體積大約是7238微升。作為基線，根據(jù)這種名義眼睛中體積和壓力變化的測量，約80微升眼睛體積的變化導(dǎo)致大約50mmHg的IOP變化(10mm至60mmHg)。通常，人眼正常范圍內(nèi)的體積變化為10至40mmHg，不超過40mmHg。
申請(qǐng)人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)眼睛1中的IOP壓力影響其對(duì)刺激的振動(dòng)響應(yīng)。通過用聲激勵(lì)來驅(qū)動(dòng)眼睛，能夠刺激眼睛。測定眼睛1對(duì)這種聲激勵(lì)的響應(yīng)的一種方法是，使用激光測速計(jì)6和激光多普勒測振法(LDV)的技術(shù)。如類似于Image Automation Ltd.公司的Ometron VS 100的裝置，用聲波擾動(dòng)時(shí)該裝置能夠精確測量眼睛1和角膜8的外壁振動(dòng)速度。典型說明包括振動(dòng)頻率＜0.01kHz至超過300Hz，振動(dòng)速度度量為+/-0.001至1000mm/s(40微英寸/秒至40英寸/秒(ips))。
相干信號(hào)激光束7(如1mW氦一氖II級(jí)激光)照射角膜8。優(yōu)選信號(hào)光束7包括窄頻譜上的長相干光。光束7射在角膜8的振動(dòng)表面并反射回儀器6內(nèi)，在此與參考光束再合成。由表面散射回來的光其頻率的變化量與表面振動(dòng)速度成比例。這就是多普勒效應(yīng)。信號(hào)7和參考光束之間的干涉產(chǎn)生信號(hào)，多普勒變化和振動(dòng)表面的速度得自于這些信號(hào)。檢測頻率變化，以產(chǎn)生可供分析的瞬間速度信號(hào)。速度計(jì)中使用的合適激光包括由美國賓夕法尼亞州Mountville市的NichiaAmerica Corporation公司提供的Ometron HeNe和Nichia激光二極管。
振動(dòng)響應(yīng)和IOP之間有確定的關(guān)系，但是測量到的眼睛的振動(dòng)響應(yīng)變化非常小(5-10Hz對(duì)于5至35英寸水的IOP范圍，是10-65mmHg)。當(dāng)由1帕壓力的聲激勵(lì)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)時(shí)，振動(dòng)幅度也非常小〔2-20nm〕。由IOP變化產(chǎn)生的諧波頻率或振幅變化對(duì)于檢測IOP的振動(dòng)分析是至關(guān)重要的。眼睛1在眼眶中的振動(dòng)或移動(dòng)能夠起到掩蓋眼睛1自身產(chǎn)生的這些小振動(dòng)。因此，在可選的增強(qiáng)中，通過測量角膜和參考位置如眼睛背面之間的振動(dòng)差而改善這些測量。通過從眼睛的兩個(gè)不同位置同時(shí)進(jìn)行測量，基本上使這種掩蓋效果的達(dá)到最小。
為了將必要的聲激勵(lì)或擾動(dòng)振動(dòng)傳遞到眼睛，可以使用聲波發(fā)生器，如標(biāo)準(zhǔn)的音頻揚(yáng)聲器。該揚(yáng)聲器靠近眼睛(距離2-4in.)放置，并以大約100dB驅(qū)動(dòng)。如圖4所示，為了改善聲激勵(lì)的傳遞，可以使用封閉端帶有驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜23的軟杯22，以便將能量集中在眼睛中。
每只眼睛具有不同的體積和機(jī)械特性如彈性，因此當(dāng)計(jì)算IOP時(shí)，必須考慮這些變化。為此，使用一種激光干涉測量法，其類似于Hitzenberger等人的美國專利US6,288,784中公開的方法，精確測量角膜厚度。本申請(qǐng)通過參考而合并US6,288,784的全部內(nèi)容。角膜厚度與角膜剛性、接觸式測眼壓法的主要誤差源有關(guān)。眼睛的軸向長度與眼睛體積有關(guān)。眼睛的振動(dòng)響應(yīng)用軸向長度和角膜厚度標(biāo)準(zhǔn)化，以便獲得更精確的IOP。
盡管眼睛特性的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)化可以以數(shù)字方式測定，但是可以認(rèn)為較好的IOP量能夠確定作為一些基本變量的函數(shù)，這些變量包括Ro是V、Ri和k1的函數(shù)；E是P、H2O、k2；以及IOP是V、E、Rik3的函數(shù)。
其中Ro＝眼睛的振動(dòng)響應(yīng)；V＝眼睛體積(軸向長度)；Ri＝眼睛的生物理學(xué)剛度；E＝眼睛的彈性模量；P＝角膜的厚度；H2O＝角膜的含水量(基本是常量)；以及k1、k2和k3＝常量IOP的測定是依賴于大量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的多元分析。實(shí)際上，得到的關(guān)系式是很復(fù)雜的，必須通過實(shí)驗(yàn)，最好采用有限元分析，找出影響IOP壓力度量的各種參數(shù)的影響。本領(lǐng)域的技術(shù)人員明白，能夠應(yīng)用各種數(shù)字技術(shù)來獲得該技術(shù)手段。一種方案是應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法來建立這些關(guān)系，并確定有限元分析的結(jié)果。
參照?qǐng)D1，更詳細(xì)地說明圖中示出了一個(gè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)進(jìn)行激勵(lì)，并測量眼睛所產(chǎn)生的振動(dòng)。聲傳感器3由音頻振蕩器4驅(qū)動(dòng)。所述振蕩器的頻率和振幅都受計(jì)算機(jī)5控制，計(jì)算機(jī)5最好是儀器的所有元件所共有的。振蕩器4的振幅受控，激勵(lì)眼睛1的聲波2的力是已知的。同時(shí)，激光測速計(jì)6反射離開眼睛1的激光束7并干涉參考光束(未示)，計(jì)算機(jī)5通過該激光測速計(jì)6控制并執(zhí)行速度和相位測量。振蕩器4的頻率掃過有關(guān)的范圍，同時(shí)計(jì)算機(jī)5在調(diào)查中確定和記錄眼睛1的振動(dòng)響應(yīng)，包括引起共鳴的或諧振的頻率。
此外，參照?qǐng)D2，圖中示出了一種測量眼睛1的軸向長度和角膜厚度的系統(tǒng)。激光束12射入眼睛1。光束12被反射回激光干涉儀13，產(chǎn)生干涉圖。反射包括由角膜8內(nèi)外表面15、16反射的和由眼睛1后面17反射的光。干涉儀13測量這些干涉圖并測定三個(gè)路徑長度。通常，同一微處理器或計(jì)算機(jī)5控制干涉儀13，并由這三條路徑長度計(jì)算軸向長度和角膜厚度。
實(shí)施例參照?qǐng)D3a和3b，圖中分別示出了由低IOP和高IOP豬眼測量的的速度、相位滯后和一個(gè)或多個(gè)共振點(diǎn)。在該實(shí)施例中，表示IOP的測量壓力施加于具有侵入液體連接的眼睛。采用50至300Hz范圍的頻率振蕩器施加聲能，以便在眼睛中誘發(fā)振動(dòng)。優(yōu)選采用的頻率范圍有助于識(shí)別不定的共振點(diǎn)。激光測速計(jì)應(yīng)用于眼睛的表面，以便測量眼睛表面的振動(dòng)響應(yīng)，即速度。
參照?qǐng)D3a，曲線Va表示受聲音激勵(lì)的低IOP眼睛的振動(dòng)速度響應(yīng)。注意曲線Va中的最大速度拐點(diǎn)出現(xiàn)在大于220Hz處，表示共振。曲線Pa表示激勵(lì)能量和低IOP眼睛1的振蕩之間的相位滯后。在這些低IOP下，眼睛呈現(xiàn)更大的內(nèi)阻尼。此外，在低頻下，相信包括整個(gè)眼睛，而在高頻下，響應(yīng)更局限于表面并呈現(xiàn)更大的相位滯后。
參考圖3b，曲線Vb表示受聲音激勵(lì)的高IOP眼睛的振動(dòng)速度響應(yīng)。曲線Pb表示激勵(lì)能量和眼睛的振蕩之間的相位滯后。如所期望的，在高IOP下，眼睛呈現(xiàn)更大的剛性，其超過了眼睛機(jī)械特性中獨(dú)自的固有特性，導(dǎo)致在擾動(dòng)振動(dòng)和測量振動(dòng)相位中出現(xiàn)更小的滯后。
再參照?qǐng)D4，要指出的是，優(yōu)選采用更大的驅(qū)動(dòng)力提高振動(dòng)響應(yīng)的分辨率。采用聲能，通過應(yīng)用更高分貝的聲波來獲得更大的力。為了更好地將聲能集中在眼睛1上，并且另外為了避免病人對(duì)聲音的不適，在眼睛1上放置軟的內(nèi)凹形杯子22。杯子22的背面23裝有振動(dòng)膜，使其振蕩，導(dǎo)致壓力波撞擊在眼睛1上。將杯子22壓靠在病人的前額26和臉頰27上，以便在眼睛上形成密封25。在杯子22的背面23中設(shè)置一個(gè)或多個(gè)透明窗24，使得速度計(jì)和干涉儀發(fā)出的激光7、12能夠透過并由眼睛反射回來。
裝置和方法的結(jié)合可以提供便攜式IOP儀器，由保健站的病人使用，而不限于診所臨床環(huán)境。桌面或手持裝置合并了機(jī)架，機(jī)架中裝有激光測速計(jì)、激光干涉儀、非接觸式振動(dòng)源、微處理器和一些形式的IOP絕對(duì)值或閾值顯示器。該機(jī)架合并定位裝置，如用于使激光元件對(duì)準(zhǔn)的軟杯或鼻靠，以便反射和測量各種反射的激光束。
權(quán)利要求
1.一種測定眼睛中眼內(nèi)壓力的量而不直接接觸眼睛的方法，所述包括對(duì)眼睛上至少一部分施加擾動(dòng)振動(dòng)，以誘發(fā)眼睛表面產(chǎn)生振動(dòng)；改變擾動(dòng)振動(dòng)的頻率；當(dāng)擾動(dòng)振動(dòng)的頻率改變時(shí)，測量誘發(fā)振動(dòng)的振動(dòng)響應(yīng)，以便建立表示眼睛上至少所述部分機(jī)械特性的特性，所述機(jī)械特性至少包括眼睛的剛性；以及由眼睛的振動(dòng)響應(yīng)確定表示眼睛中眼內(nèi)壓力的量。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述振動(dòng)響應(yīng)包括所述誘發(fā)振動(dòng)的速度。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，所述振動(dòng)響應(yīng)包括所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間的相位滯后。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述振動(dòng)響應(yīng)包括所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間相位滯后的變化率。
5.如權(quán)利要求3所述的方法，其中所述振動(dòng)響應(yīng)包括所述誘發(fā)振動(dòng)的速度、以及所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間相位滯后的變化率的比較。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述振動(dòng)響應(yīng)選自以下各項(xiàng)構(gòu)成的組所述誘發(fā)振動(dòng)的速度、所述誘發(fā)振動(dòng)的所述速度的大小、所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間的相位滯后、以及所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間相位滯后的變化率。
7.如權(quán)利要求1至6任一所述的方法，其中所述擾動(dòng)振動(dòng)是聲波。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中采用激光多普勒振動(dòng)計(jì)測量所述振動(dòng)響應(yīng)。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供產(chǎn)生信號(hào)激光束和參考激光束的激光測速計(jì)；使信號(hào)激光束射向眼睛，以便形成至少一個(gè)反射激光束；以及使至少一個(gè)反射激光束與參考激光束組合，以產(chǎn)生表示振動(dòng)響應(yīng)的干涉。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述振動(dòng)響應(yīng)至少是所述誘發(fā)振動(dòng)的速度、以及所述信號(hào)激光束和所述至少一個(gè)反射激光束之間相位滯后的變化率的比較。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其中所述振動(dòng)響應(yīng)包括以下一項(xiàng)或多項(xiàng)所述誘發(fā)振動(dòng)的速度、所述誘發(fā)振動(dòng)的所述速度的大小、所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間的相位滯后、以及所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間相位滯后的變化率。
12.如權(quán)利要求1至11任一所述的方法，還包括測量眼睛的幾何學(xué)特性，用于建立涉及眼睛體積的特性；以及由所述振動(dòng)響應(yīng)和所述眼睛的幾何學(xué)特性確定表示眼睛中所述眼內(nèi)壓力的量。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，還包括提供激光干涉儀，用于產(chǎn)生射向眼睛的測量光束，并由從眼睛反射的多個(gè)反射光束產(chǎn)生干涉圖；以及測定多個(gè)反射光束中至少兩個(gè)光束之間的路徑長度，以便建立眼睛的軸向長度，作為涉及眼睛體積的幾何學(xué)特性。
14.如權(quán)利要求13所述的方法，還包括通過測定多個(gè)反射光束中至少兩個(gè)光束之間的路徑長度，建立角膜厚度作為眼睛的幾何學(xué)特性。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括提供激光測速計(jì)和激光干涉儀；將所述激光測速計(jì)應(yīng)用于眼睛，以便產(chǎn)生反射激光束，并將所述反射激光束與參考激光束組合，以便產(chǎn)生表示一個(gè)或多個(gè)振動(dòng)響應(yīng)的干涉；應(yīng)用所述激光干涉儀，用于產(chǎn)生射向眼睛的測量光束，并用于接收來自振動(dòng)眼睛反射回來的多個(gè)反射測量光束的干涉圖，以及測定至少兩個(gè)反射測量光束之間的路徑長度，以便建立作為眼睛幾何學(xué)特性的眼睛軸向長度；由所述振動(dòng)響應(yīng)和所述眼睛軸向長度確定表示眼睛中眼內(nèi)壓力的量。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其中所述機(jī)械特性和幾何學(xué)特性包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)眼睛的軸向長度、眼睛的剛性、角膜的含水量和角膜的厚度。
17.如權(quán)利要求1至16任一所述的方法，其中所述振動(dòng)響應(yīng)包括下列一項(xiàng)或多項(xiàng)所述誘發(fā)振動(dòng)的速度、所述誘發(fā)振動(dòng)的所述速度的大小、所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間的相位滯后、以及所述擾動(dòng)振動(dòng)和所述誘發(fā)振動(dòng)之間相位滯后的變化率。
18.一種非接觸式眼壓計(jì)，包括在眼睛的至少一部分中誘發(fā)頻率范圍上的振動(dòng)的裝置；測量來自眼睛表面的振動(dòng)響應(yīng)的裝置；根據(jù)眼睛的振動(dòng)響應(yīng)確定眼睛機(jī)械特性的裝置；以及應(yīng)用眼睛機(jī)械特性計(jì)算眼睛中眼內(nèi)壓力的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的非接觸式眼壓計(jì)，其中測量來自眼睛表面的振動(dòng)響應(yīng)的裝置是激光測速計(jì)。
20.如權(quán)利要求18或19所述的非接觸式眼壓計(jì)，還包括測量眼睛幾何學(xué)特性的裝置，以便建立表示至少眼睛體積的特性。
21.如權(quán)利要求20所述的非接觸式眼壓計(jì)，其中測定眼睛幾何學(xué)特性的裝置是激光干涉儀，所述激光干涉儀具有射向眼睛的測量光束，并由振動(dòng)眼睛反射回來的多個(gè)反射測量光束獲得干涉圖，以便測定至少兩反射測量光束之間的路徑長度，從而建立作為眼睛幾何學(xué)特性的眼睛軸向長度。
22.如權(quán)利要求20或21所述的非接觸式眼壓計(jì)，其中所述幾何學(xué)特性還包括眼睛的角膜厚度。
23.如權(quán)利要求18-22任一所述的非接觸式眼壓計(jì)，還包括一計(jì)算機(jī)，應(yīng)用所述眼睛的振動(dòng)響應(yīng)計(jì)算表示眼睛中眼內(nèi)壓力的量。
24.如權(quán)利要求23所述的非接觸式眼壓計(jì)，其中所述計(jì)算機(jī)應(yīng)用眼睛的所述振動(dòng)響應(yīng)和所述幾何學(xué)特性計(jì)算表示眼睛中眼內(nèi)壓力的量。
25.如權(quán)利要求18-24任一所述的非接觸式眼壓計(jì)，其中在眼睛中誘發(fā)振動(dòng)的所述裝置是聲頻發(fā)生器。
26.如權(quán)利要求25所述的非接觸式眼壓計(jì)，還包括杯子，用于將聲能集中在眼睛上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種測量眼內(nèi)壓力(IOP)的裝置和方法，包括在眼睛(1)中施加頻率范圍上的擾動(dòng)振動(dòng)(2)。通過使用激光測速計(jì)(6)測量眼睛表面的振動(dòng)響應(yīng)，所述響應(yīng)包括速度和相位滯后的變化率。此外，采用激光干涉儀(13)測量幾何學(xué)特性如眼睛的體積，以便測量眼睛軸向長度和角膜厚度這樣一些特性。多個(gè)特性的使用使眼睛的機(jī)械特性和幾何學(xué)特性的結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)化，由此更精確地測定IOP。
文檔編號(hào)A61B3/10GK1642468SQ03806659
公開日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年3月28日
發(fā)明者奧斯卡·庫扎尼, 安德魯·J.·巴克, 唐納德·E.·詹姆斯 申請(qǐng)人:埃里克技術(shù)有限公司