專利名稱：眼科分析方法和分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于利用分析系統(tǒng)來測量眼睛中的眼壓的眼科分析方法，所述分析系統(tǒng)包括由驅(qū)動裝置、觀察系統(tǒng)、和分析裝置組成的這種分析系統(tǒng)，利用所述驅(qū)動裝置以非接觸的方式使眼角膜變形，其中經(jīng)由驅(qū)動裝置向眼睛施加一股空氣(pull of air)以使角膜變形，所述觀察系統(tǒng)被用于觀察和記錄角膜變形，其中利用該觀察系統(tǒng)來記錄有變形和沒有變形的角膜的截面圖像，并且所述分析裝置被用來從角膜的截面圖像獲得眼壓。
背景技術(shù)：
這種分析方法和系統(tǒng)十分公知，并主要用于獲得最精確的眼睛中的可能的眼壓的非接觸式測量。例如，通過將一股空氣施加到正被檢查的眼睛，非接觸式眼壓計被用于該目的，其中選擇氣流的強度以使得眼角膜被向內(nèi)壓，從而形成凹面形狀。在達到角膜的最大變形之前以及在打算接近眼球晶狀體之前，角膜簡單地形成平面，該表面被稱為第一扁平點。 在達到角膜的最大變形之后以及在角膜恢復(fù)成其最初的形狀之后，角膜通過同類型的第二扁平點?，F(xiàn)在，可以通過繪制隨著時間氣流的壓力對角膜扁平的發(fā)展的圖示，來計算眼壓。 相對于使用扁平眼壓計或接觸式眼壓計(所述接觸式眼壓計產(chǎn)生相對更精確的測量)已確定的比較測量值來設(shè)定利用非接觸式眼壓計獲得的測量值，從而使得內(nèi)部的眼壓被獲得， 該內(nèi)部眼壓從而更接近地近似實際眼壓。然而，利用非接觸式眼壓計測量的眼壓相對于利用扁平眼壓計做出的壓力測量來說不夠精確，這是因為除了其他理由以外，角膜使得測量失真。為了提高測量精確度，所以嘗試考慮角膜對測量的影響，例如在利用非接觸式眼壓計進行測量之前利用厚度測量或角膜半徑測量。還已知考慮彈性模數(shù)或楊氏模量作為角膜的生物力學(xué)性能，利用相應(yīng)的計算因子來調(diào)整考慮中的測量。在這方面，假設(shè)彈性模量一直是相同的數(shù)量，從而對于所有的測量來說是恒定的，即使對于不同的眼睛。進一步假設(shè)彈性模量對于給定角膜的所有區(qū)域是相同的。對非接觸眼壓計測量中的彈性模量的考慮具有以下缺點，即該材料特性或材料參數(shù)被用于表征拉伸負荷，而在利用非接觸式眼壓計測量的情況下不發(fā)生拉伸負荷。而且，彈性模量從一個眼睛到另一個眼睛在個體上會發(fā)生變化，并且還作為角膜本身內(nèi)的角膜的各個區(qū)域的函數(shù)在個體上會發(fā)生變化。所以，考慮這種類型的材料參數(shù)以及測量結(jié)果的計算仍然不會造成足夠精確的測量結(jié)果。還已知在測量期間包含非接觸式眼壓計測量中的角膜的生物力學(xué)性能，或在進行測量時計算這些性能。對此，一股空氣被施加到角膜上，并且在壓力傳感器的測量過程期間泵壓力被連續(xù)記錄。測量的時間軸也被記錄，并且第一和第二角膜扁平點在光學(xué)上被檢測。 現(xiàn)在例如通過確定分別位于第一和第二扁平時間點上的壓力來獲得眼壓，尤其是假設(shè)需要用來使角膜向內(nèi)和向外偏離的力為相同數(shù)量，從而相互抵消。從而，從施加到向內(nèi)和向外壓角膜的力(以氣流的形式)的平均數(shù)獲得眼壓。可替換地，已知確定第一和第二扁平點之間的滯后點和基于滯后測量來獲得和糾正眼壓。在滯后測量中，第一和第二扁平點被光學(xué)檢測并與泵壓力曲線的時間軸相關(guān)連，也就是說為每個扁平點確定相關(guān)的時間值和壓力值。由于角膜被向內(nèi)壓、并且在比角膜被再次向外偏離和達到第二扁平點時更高的壓力處達到第一扁平點，所述該壓力差可以被用來確定角膜的材料特性的滯后。這些測量方法的缺點是由一股空氣引起的角膜運動受到動態(tài)效應(yīng)影響，該動態(tài)效應(yīng)可以使得這種時間/壓力測量失真，尤其是由于所述非接觸式眼壓計測量的動態(tài)效應(yīng)不能被考慮而造成的。為了避免這種不想要的角膜振動，氣流的速度被盡可能地最小化以避免由于不想要的角膜運動而造成的測量結(jié)果的失真。還需要將氣流的開始與所需時間測量同步。然而，當諸如活塞泵之類的機械泵被用于生成氣流時，不能夠?qū)r間與該精確度同步，因為例如慣性效應(yīng)或摩擦效應(yīng)會再次造成測量結(jié)果的失真。而且，如先前所指出的，氣流被壓力監(jiān)控，這意味著當進行測量時氣流根據(jù)需要改變。從而，在已超過第一扁平點后氣流被減小或者被關(guān)閉，來防止角膜被向內(nèi)偏離太多。然而，這需要連續(xù)監(jiān)控泵壓力、以及相對于第一和第二扁平點的時間點隨著時間的泵壓力進程，這反過來會提高可能的錯誤源的數(shù)量，這可以使測量結(jié)果失真。總的來說，所以，基于彼此獨立和并行操作的具有同步的扁平點檢測的壓力和時間測量系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)已知的分析方法和系統(tǒng)相比于使用接觸式眼壓計來執(zhí)行的測量來說，仍然是非常不精確的。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的根本任務(wù)是提出一種用于測量眼睛內(nèi)的眼壓的眼科分析方法和用于執(zhí)行該分析的系統(tǒng)，利用該方法和系統(tǒng)可以達到相對提高的測量精度。利用具有權(quán)利要求1的特征的眼科分析方法和具有權(quán)利要求19的特征的分析系統(tǒng)來解決該任務(wù)。在根據(jù)本發(fā)明的用于利用分析系統(tǒng)來測量眼睛中的眼壓的眼科分析方法中，該分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，利用該驅(qū)動裝置使得眼角膜以非接觸的方式被變形，其中該驅(qū)動裝置使得一股空氣被施加到眼睛，從而使得角膜被變形；觀察系統(tǒng)，利用該觀察系統(tǒng)來觀察和記錄角膜的變形，其中當角膜被變形和非變形時利用該觀察系統(tǒng)創(chuàng)建角膜的截面圖像；以及分析裝置，利用該分析裝置從角膜的截面圖像中獲得眼壓，其中在分析裝置中從角膜的截面圖像中獲得角膜的材料(material)特性，其中角膜的第一扁平區(qū)域的直徑(I1和與角膜的第一扁平區(qū)域a不同的角膜的變形區(qū)域的直徑《被獲得來作為材料特性，其中考慮角膜的材料特性來獲得眼壓。當角膜被氣流變形時，角膜被完全扁平化，在這種情況下，第一扁平區(qū)域被形成為具有直徑di。然后扁平區(qū)域基本上是平坦的，并且在扁平平面的區(qū)域中與眼睛的光軸或者分析系統(tǒng)的裝置軸垂直。當角膜變形時，在角膜中形成與第一扁平區(qū)域顯著不同的凹陷。如果與第一扁平區(qū)域不同的凹陷變形區(qū)域與第一扁平區(qū)域相比較，則可以定義角膜的材料特性，這是因為變形區(qū)域的形成取決于材料特性。從而，材料特性與通常已知的材料特性不相關(guān)，而是完全基于變形的角膜的兩個不同的幾何結(jié)構(gòu)的定義。在該情況下，第一扁平區(qū)域或第一扁平區(qū)域的直徑Cl1是用于偏差(deviation)的參考刻度。如果與角膜變形區(qū)域的直徑《相比較，則該比較可以特別容易地進行。直徑Cln可以被非常容易地確定，特別是在通過第一扁平區(qū)域或第一扁平點之后角膜的變形運動的情況下，因為變形區(qū)域然后假設(shè)是凹形。進一步地，提供了在變形的特定時間周期中相對于第一扁平區(qū)域的變形區(qū)域或直徑dn、或者甚至是變形期間的另一個可測量點或角膜的位置來用于定義角膜的偏差變形區(qū)域。計算的偏差和所述參數(shù)的相關(guān)值也被存儲在數(shù)據(jù)庫中并被比較。從而，客觀的眼壓或者還有相應(yīng)的糾正值對于存儲在數(shù)據(jù)庫中的值是已知的，從而使得被測量的眼睛的客觀眼壓通過考慮角膜的在幾何上被定義的材料特性而被獲得。還應(yīng)該注意，利用該方法不需要測量泵壓力。因此，一直用相同的恒定泵壓力來執(zhí)行對眼壓的任意測量。由于不需要改變泵壓力的水平或?qū)Ρ脡毫Φ臅r間進行同步，所以可以排除一些可能的錯誤源，并且可以以特別高的精確度來執(zhí)行測量。以這種該方法確定的角膜的材料特性可以以其他方式在屈光眼睛手術(shù)中被使用，例如目的是匹配LASIK過程中的各個角膜特征。材料特性還可以作為獨立于眼壓的角膜的材料特性被獲得。這樣，眼壓和角膜材料特性然后可以彼此分離地被特別精確地確定為用于描述角膜的獨立材料特性。如果用于生成一股空氣的泵壓力對于其短暫(temporal)持續(xù)時間符合鐘形曲線的進程，則也是有利的。這樣，對于每次單獨的測量，泵壓力可以以同樣和整體上不被其他因素影響的一股空氣的方式來影響角膜。這樣，鐘形曲線也可以具有其他特性中的對稱形狀。用于生成一股空氣的最大泵壓力還可以與用于先前測量和隨后測量的泵壓力相同。這樣，可以在不同測量之間達到特別好的相似性。例如，最大泵壓力可以是70mm Hg。即使這樣，為了能夠在需要時糾正泵壓力或者檢查所需的壓力分布，當達到角膜的扁平點時用于生成一股空氣的泵壓力可以被測量。例如，可以給泵裝配壓力傳感器，該壓力傳感器使得泵壓力在整個測量期間能夠被檢測。這使得在測量期間就泵壓力而言可能的錯誤能夠被消除，并且能夠確保連續(xù)測量的連續(xù)性。在角膜變形的開始和結(jié)束之間的時間周期也可以被測量，以使得材料特性能夠被獲得。特別地，然后變得能夠?qū)⑺杏涗浀慕孛鎴D像分配給測量中的給定時間點，從而可以跟蹤變形的時間序列。特別地，角膜的第一和第二扁平時間中的點以及伴隨的在第一和第二扁平時間之間的暫時偏移也可以被精確地確定。從而，對該時間周期的計算也可以足夠用來確定有關(guān)的材料特性。另外，角膜的整個變形的時間周期可以被用來獲得材料特性。角膜運動的速度可以被測量以獲得材料特性。特別地，如果已知角膜變形的暫時進程，則也可以檢查變形的動態(tài)，從而可以針對各自的材料特性來評估特定的動態(tài)效應(yīng)。例如，如果在測量期間考慮后顫動(post-oscillation)，則在氣流之后角膜的后顫動不再具有使測量結(jié)果失真的效果。而且，與別的不想要的動態(tài)效應(yīng)相關(guān)的氣流的速度也可以被自由選擇以進行測量。還能夠基于所測量的速度來得出關(guān)于凹口深度或最大幅度的結(jié)論，因為在這些參數(shù)之間存在函數(shù)關(guān)系。為了還更加精確地確定材料特性，可以從用于獲得材料特性的截面圖像獲得角膜的最大變形。因而，角膜的最大凹口深度可以根據(jù)截面圖像被確定，在這種情況下，至少可以關(guān)于所述扁平點中的一個扁平點來建立最大角膜變形時間中的補充點。為了獲得材料特性，角膜的變形區(qū)域的直徑(12可以被確定以獲得在視軸線和裝置軸線方向上的角膜的最大變形。最大角膜變形可以根據(jù)變形的角膜的一系列截面圖像而被確定。這樣，能夠為每次測量限定定義時間中的點或角膜幾何結(jié)構(gòu)，這可以被用作與角膜的第一扁平區(qū)域的比較的參考。然后當角膜處于最大變形狀態(tài)中時，直徑4也可以通過將其限定為角膜的縱截面平面中兩個相對的點之間的距離來被簡單地確定，其中每個點表示離分析系統(tǒng)最近的點。這些點可以從截面圖像得到，并且從而表示最大角膜變形的直徑d2?？蛇x地，當達到角膜扁平點時，平坦的扁平區(qū)域的參數(shù)也可以被測量以獲得材料特性。例如，扁平區(qū)域的參數(shù)或其直徑和/或其形狀可以被考慮作為角膜硬度的指示符。鄰近各自的扁平區(qū)域的角膜半徑也可以被用作另外的指示符。為了獲得材料特性，可以確定角膜的第一扁平區(qū)域的直徑Cl1和角膜的第二扁平區(qū)域的直徑(13之間的比率。在由氣流造成的角膜變形向內(nèi)壓期間，形成第一扁平區(qū)域，直到其達到具有凹陷的角膜的最大變形，以及角膜隨后彈回來，形成第二、主要是平坦的扁平區(qū)域，直到角膜恢復(fù)其初始形狀。從而第二扁平區(qū)域表示截面圖像中的可以容易地識別的幾何參考點，該第二扁平區(qū)域可以被用于通過與第一扁平區(qū)域相比較來定義材料特性。角膜的材料特性尤其可以通過扁平區(qū)域的直徑中的任意差別來被定義或確定。如果從角膜的截面圖像獲得了角膜變形的幅度，則可以甚至更加精確地確定角膜的材料特性。這樣，很容易跟蹤變形的準確的幾何進程。這意味著對于變形時間中的任意點，可以記錄在該時間處存在的變形的準確幾何輪廓，從而可以以變形的影片(film)的方式捕獲變形的幾何進程。例如，從而即使在角膜反彈回之后(也就是在第二扁平點之后)， 也能夠捕獲甚至是對角膜的后顫動的清楚記錄。為了仍然更加精確地獲得材料特征，具有和/或不具有變形的角膜的曲率可以從角膜的截面圖像中獲得。由于角膜的截面圖像也描述了角膜的幾何結(jié)構(gòu)，特別是在施加氣流之前，角膜的幾何結(jié)構(gòu)可以被包括在結(jié)合角膜的各個材料特征的客觀眼壓的計算中。這意味著角膜外表面和/或內(nèi)表面上的角膜的曲率半徑或曲率可以通過圖像處理從截面圖像獲得。在這種情況下，當測量不具有變形的角膜時，曲率半徑可以被包括為糾正因子，以及當測量具有變形的角膜時，例如，角膜的厚度可以被用作校正因子，從而用作材料特性的指示符。如果角膜的變形通過角膜的自由振動而繼續(xù)，以及如果角膜的自由振動被定義為進一步的材料特性，則角膜的材料特性可以進一步被區(qū)分。在施加氣流之后的角膜的振動和其初始形狀的恢復(fù)在不同的眼睛中通常是不同的。從而，角膜的振動也可以被定義為角膜的進一步的材料特性，并且可以被用來糾正眼壓。因而，為了捕獲角膜的截面圖像可以提供觀察系統(tǒng)，該觀察系統(tǒng)能夠涉及超出實際的角膜變形，從而角膜的振動或自由顫動可以被確定?？梢酝ㄟ^測量自由顫動的頻率和/或幅度來容易地確定角膜的自由顫動。這樣， 當定義進一步的材料特性時，變得能夠包括頻率和/或幅度的大小以及衰減。角膜的硬度也可以作為進一步的材料特性被獲得。然后，硬度的概念顯然不會被理解為彈性模數(shù)或楊氏模量，而是會理解為由作用于眼睛上的壓力負載或?qū)?yīng)于該壓力負載的材料特性，也就是在眼壓計測量的時間處實際存在的負載條件。從而，硬度是角膜材料的依賴于方向的參數(shù)。硬度也由角膜材料本身而不由其他外部影響力確定。影響角膜硬度的內(nèi)在應(yīng)力也會在角膜材料內(nèi)起作用。從而，根據(jù)傳統(tǒng)的測量眼壓的方法，在單個測量期間通過施加一股空氣可以確定第一眼壓。同時，角膜的硬度可以從角膜的變形中被獲得，該角膜的變形在變形期間被觀察系統(tǒng)記錄。由于角膜的硬度顯著影響角膜的變形行為和眼睛的第一眼壓的測量，所以，允許角膜在第一眼壓的測量上的影響。從而，先前測量的第一眼壓可以通過角膜對測量的影響而被糾正，從而客觀眼壓可以作為測量的結(jié)果而被獲得。在這些情況下，角膜的硬度基本上接近第一測量的、主觀的眼睛眼壓和測量的角膜變形的最大幅度的線性函數(shù)。在硬度的函數(shù)圖上，例如，主觀眼壓可以繪制在縱軸上，以及變形的最大幅度可以繪制在水平軸上，從而然后硬度可以具有基本上是負斜率的直線的形式。測量值中的變化基本上會造成取決于測量值的直線對于水平軸和縱軸的平移，導(dǎo)致在每種情況下剛度不同?？陀^眼壓從測量的硬度獲得，或者其可以根據(jù)線性硬度繪制圖從主觀眼壓的值和最大幅度值與線性繪制硬度圖的交叉點推得。在測量期間，對于每次測量，角膜的硬度可以總被重新計算為材料特性， 也就是說其不是被假設(shè)的(如在現(xiàn)有技術(shù)中的情況那樣，材料特性對于任意給定的眼睛是恒定的)?？商鎿Q地，扁平區(qū)域和變形區(qū)域的直徑可以在圖表中被用來代替幅度，并以類似的方式被使用。如果在測量或角膜變形過程期間角膜的一系列或者多個截面圖像被捕獲，則可能也特別有利。這樣，變得能夠在近距離的細節(jié)上監(jiān)控角膜的變形，并能夠通過處理截面圖像來從變形的進程中獲得相應(yīng)的材料特性或客觀的眼壓。另外，角膜應(yīng)力可以被獲得作為進一步的不依賴于眼壓的材料特性，其中角膜材料中的應(yīng)力可以在視覺上被表示。進一步的材料特性可以在當前的情況下被定義為材料內(nèi)在的且不被外部影響力所影響的特性。結(jié)構(gòu)特性是被材料中的外部影響力或者甚至是材料的形狀所影響的特性。從而，可以提供通過捕獲截面圖來呈現(xiàn)像可見的角膜應(yīng)力。在這種情況下，由于角膜的變形，不依賴于眼壓的應(yīng)力與依賴于眼壓的應(yīng)力之間的區(qū)別可以被得出并在角膜材料中被創(chuàng)建。能夠通過在可見的變形的角膜中的變形和隨后的應(yīng)力之前捕獲呈現(xiàn)角膜中的應(yīng)力的截面圖像來得出該區(qū)別。通過根據(jù)角膜的截面圖像中的應(yīng)力的類型、 幅度、方向和分布來考慮這些應(yīng)力，眼壓可以被糾正和獲得。特別地，還可以在變形的角膜的定義的點或位置處通過比較在變形之前和變形期間的角膜中的應(yīng)力之間的比率，來糾正眼壓。在所述方法的進一步的步驟中，可以規(guī)定可見地表示的應(yīng)力可以與存儲在數(shù)據(jù)庫中的可見地表示的應(yīng)力相比較以用于糾正眼壓。這樣，客觀的眼壓或者還有相應(yīng)的糾正值對于存儲在數(shù)據(jù)庫中的值可以是已知的，從而正被測量的眼睛的客觀的眼壓可以通過考慮角膜應(yīng)力來被獲得。在每種情況下，角膜的一個光彈性表示可以被用作截面圖像。光彈性表示使得很容易顯示半透明體中的應(yīng)力分布，并且很容易顯示角膜的所有部分中或者甚至是眼睛的其他半透明區(qū)域中的機械應(yīng)力的各自的分布和大小，以及很容易經(jīng)由圖像處理來評估他們。 特別地，發(fā)生在截面圖像的平面中的應(yīng)力可以可視地被呈現(xiàn)。然后忽略橫向延伸到截面圖像的平面上的應(yīng)力，并且基本上不考慮這些應(yīng)力來糾正眼壓。角膜的進一步的材料特性可以特別容易地從光彈性成像上的應(yīng)力線獲得。應(yīng)力線可以清楚地可見，并且這也使得很容易地在角膜的進一步的材料特性之間區(qū)分。應(yīng)力線可以被表征為等色線或等斜線，其中等色線是具有恒定的主要應(yīng)力差分(differential)的應(yīng)力線，并且等斜線表示在給定負載下角膜的應(yīng)力軌線。這樣，基于在角膜變形期間獲得的大量的截面圖像，能夠區(qū)別被氣流引起的角膜上的負載所改變的應(yīng)力線與在由于角膜本身的形狀在角膜中出現(xiàn)的相對于角膜不明顯改變的應(yīng)力線。然后分析系統(tǒng)可以以偏光器的方式被配置，并且觀察系統(tǒng)然后可以包括照明裝置和相機裝置，該照明裝置和相機裝置中的每個都裝備有起偏振器。例如，然后足以在照明裝置上提供合適的偏振濾波器和在相機裝置上提供偏振濾波器，從而在可見的角膜材料中呈現(xiàn)應(yīng)力。還可以通過給角膜的不同區(qū)域分配彼此不同的材料特性來進一步改善測量。從而，假設(shè)角膜具有統(tǒng)一的厚度，材料特性在角膜橫截面的不同區(qū)域中或者關(guān)于角膜的表面區(qū)域可以改變或彼此不同。在分析方法的有利的實施方式中，觀察系統(tǒng)可以包括沙依姆弗勒(scheimflug) 排列中的相機和照明裝置，其中截面圖像然后可以利用相機被采集。這意味著在沙依姆弗勒排列中，相機可以與用于對眼睛照明的狹縫發(fā)光裝置(slit lighting device)的光軸相對靠近地設(shè)置，從而眼睛的經(jīng)照明的截面圖像可以用相機采集。相機還可以被用作高速相機，例如，每秒能夠捕獲至少4000個圖像。狹縫發(fā)光裝置的光軸還可以與眼睛的視軸線重合或重疊。然后氣流的有效方向可以與狹縫點亮裝置的光軸共軸。根據(jù)本發(fā)明的用于測量眼睛中的眼壓的眼科分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，利用該驅(qū)動裝置使得眼睛的角膜可以以非接觸的方式被變形，其中一股空氣可以經(jīng)由該驅(qū)動裝置被施加到眼睛上，以引起角膜的形變；觀察系統(tǒng)，利用該觀察系統(tǒng)使得角膜的變形可以被觀察和記錄，其中當角膜被變形和/或非變形時角膜的截面圖像可以創(chuàng)建；以及分析裝置，利用該分析裝置可以從角膜的截面圖像獲得眼壓，其中在分析裝置中從角膜的截面圖像獲得角膜的材料特性，其中角膜的第一扁平區(qū)域的直徑Cl1和與第一扁平區(qū)域不同的角膜的變形區(qū)域的直徑《被獲得以作為材料特性，其中考慮角膜的材料特性來獲得眼壓。關(guān)于根據(jù)本發(fā)明的分析系統(tǒng)所提供的有利效果，將會從而對本發(fā)明的眼科分析方法的描述作出引用。分析系統(tǒng)的其他有利實施方式將會根據(jù)附屬于方法權(quán)利要求1的權(quán)利要求中的特征的描述而變得顯而易見。


下面，將會參考附圖詳細解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在附圖中圖Ia至Ie顯示了測量期間眼睛的角膜變形的縱向橫截面；圖2是測量期間泵壓力和時間的圖示；圖3是所測量的角膜的眼壓和變形的圖示；圖如至4b是眼睛的角膜材料中的應(yīng)力的可視表示。
具體實施例方式圖Ia至Ie顯示了經(jīng)由分析系統(tǒng)(未示出)在眼壓的單個測量期間所選擇的眼睛 11的角膜10的變形狀態(tài)。每個附圖都是沿眼睛11的光軸12的縱向橫截面。圖2是在水平軸上繪制時間t，在縱軸上繪制泵壓力ρ的圖示。泵壓力的繪制圖具有鐘形對稱曲線13 的形式，該曲線以在泵的起始點Ttl處的泵壓力Ptl開始，在時間T2處升到最大泵壓力P2，然后在結(jié)束點T4再降到泵壓力Ptl，該曲線不被觀察系統(tǒng)(未示出)和具有狹縫發(fā)光裝置的沙依姆弗勒相機的使用而影響。當泵在Ttl處啟動時，在時間Atl之后對著角膜10的氣流立即引起角膜10的第一次變形，該變形可以用觀察系統(tǒng)記錄。圖Ia表示在時間Atl處在角膜被變形之前角膜10的形狀。隨著泵壓力增加，在時間A1處如圖Ib所示，角膜完全是扁平的，其中形成具有直徑dl的扁平區(qū)域14，該區(qū)域基本上是平坦的，并且位于扁平平面15中。在該點處，角膜相對于角膜10的頂點16被偏移或凹進尺寸&?？蛇x擇地但不是必須地，對于在時間A1處的第一扁平點的相應(yīng)的時間T1的泵壓力P1可以被計算。在達到泵壓力P2之后， 角膜10在時間A2處于最大形變，如圖Ic所示。在這種條件下，定義最大變形的點17從角膜10的頂點16被偏移尺寸\。在這種情況下，所以這表示變形幅度的最大偏離。在該最大變形幅度處，形成和記錄凹的變形區(qū)域18的直徑d2。通過角膜10的縱向橫截平面的兩個相對的點之間的距離來定義直徑d2，其中所述點中的每個點表示離分析系統(tǒng)最近的角膜 10的點。隨后是角膜10的返回運動或顫動，其中在時間A3處達到第二扁平點，如圖Id所示。在該點處，直徑d3和距離&也被記錄?？蛇x地，還能夠確定泵壓力P3以用于匹配時間點T3。在時間T4時泵壓力落回到初始值Ptl之后，角膜10在時間A4還回到其初始狀態(tài)，如圖Ie所示。根據(jù)如圖Ia至Ie所示的先前對眼睛的眼壓的單個測量的描述來計算角膜10 的變形狀態(tài)，該變形狀態(tài)分別被時間A0至A4來表征。在該過程中，在相關(guān)的時間點A0到A4 的特定時間偏移和尺寸或凹口深度X” X2和\在不引用泵壓力P的情況下被記錄，以及角膜10的應(yīng)力從這些參數(shù)中被獲得。然后用由角膜的硬度確定的值來糾正所測量的眼壓，從而客觀眼壓作為測量結(jié)果被輸出。圖3顯示了在縱軸上主觀的所測量的眼壓相對于在水平軸上角膜10的最大變形的變形幅度的圖示。例如，在Psl和幅度％上的客觀眼壓(對應(yīng)于距離&)，產(chǎn)生基本上為具有下降的斜率的線性函數(shù)的硬度S115然而，S1也可以相對于線性函數(shù)偏移，并具有相對大的曲率半徑的曲線形式?？陀^眼壓Ptjl可以從由硬度S1S義的直線被讀出作為變量。類似地，壓力Ps2和變形％在硬度&的情況下還造成直線平移，并且進一步的客觀眼壓Ρ。2也可以從此獲得?？商鎿Q地，直徑Cl1和d2還可以在圖中用來替代幅度％和％并以類似方式被使用。圖如至4b以與圖Ia和Ib相似的方式顯示了眼睛11的角膜10的變形狀態(tài)。然而，和這些不同的是，圖如至4b顯示了角膜材料中的應(yīng)力。例如角膜10的材料中的應(yīng)力線19被特別清楚地顯示，表示沿光軸10和橫切光軸12的主要應(yīng)力。從而，圖如顯示了角膜10在靜止位置的情況下眼睛11中的應(yīng)力，并且圖4b顯示了在變形的角膜10的情況下眼睛11中的應(yīng)力，其中這些應(yīng)力與靜止條件下的應(yīng)力不同。從而，基于應(yīng)力線19的應(yīng)力比較使得角膜的結(jié)構(gòu)和/或材料特性能夠被定義，這可以被用來糾正所測量的眼壓，從而還能夠得到客觀眼壓。
權(quán)利要求
1.一種用于采用分析系統(tǒng)來測量眼睛(11)中的眼壓的眼科分析方法，所述分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，通過采用該驅(qū)動裝置來以非接觸的方式使所述眼睛的角膜(10)變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加到所述眼睛，從而使得所述角膜變形；觀察系統(tǒng)，通過采用該觀察系統(tǒng)來觀察并記錄所述角膜的變形，其中在所述角膜變形和非變形時所述角膜的截面圖像得到創(chuàng)建；以及分析裝置，通過采用該分析裝置來根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述眼壓，其特征在于，在所述分析裝置中，根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述角膜的材料特性，其中所述角膜的第一扁平區(qū)域(14)的直徑Cl1和與所述第一扁平區(qū)域不同的所述角膜的變形區(qū)域的直徑《被獲得作為材料特性，其中通過考慮所述角膜的所述材料特性來獲得所述眼壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析方法，其特征在于，獲得所述角膜(10)獨立于所述眼壓的材料特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分析方法，其特征在于，用于產(chǎn)生氣流的泵壓力相對于所述泵壓力的持續(xù)時間以鐘形曲線(13)形式進展。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，在之前和隨后測量中，用于產(chǎn)生氣流的最大泵壓力是相同的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，當?shù)竭_所述角膜(10)的扁平點時，對用于產(chǎn)生氣流的泵壓力進行測量。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，對所述角膜(10)的運動速度進行測量。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，根據(jù)所測量的截面圖像來獲得所述角膜(10)的最大變形。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，對于在光軸(1 方向上的所述角膜的最大變形，對所述角膜(10)的變形區(qū)域(18)的直徑d2進行確定。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，當?shù)竭_所述角膜(10)的扁平點時，對平坦的扁平區(qū)域 (14，18)的參數(shù)進行測量。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，對所述角膜(10)的第一扁平區(qū)域(14)的直徑Cl1與所述角膜的第二扁平區(qū)域的直徑d3的比率進行確定。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，所述角膜(10)的變形的幅度根據(jù)所述角膜的截面圖像來獲得。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，具有和/或不具有變形的所述角膜(10)的曲率根據(jù)所述角膜的截面圖像來獲得。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，通過所述角膜的自由顫動使得所述角膜(10)的變形繼續(xù)，并且所述角膜的自由顫動被確定為進一步的材料特性。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的分析方法，其特征在于，對所述自由顫動的頻率和/或幅度進行測量。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，所述角膜(10)的硬度被獲得作為材料特性。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，所述角膜(10)的材料中的應(yīng)力被獲得作為材料特性。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，彼此不同的材料特性各自被分配給所述角膜(10)的不同區(qū)域。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，所述觀察系統(tǒng)包括沙依姆弗勒排列中的相機和照明裝置，其中所述截面圖像采用所述相機來獲得。
19.一種用于測量眼睛(11)中的眼壓的眼科分析系統(tǒng)，該分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，通過采用該驅(qū)動裝置來以非接觸的方式使所述眼睛的角膜(10)變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加到所述眼睛，從而使得所述角膜變形；觀察系統(tǒng)，通過采用該觀察系統(tǒng)使得所述角膜的變形能被觀察和記錄，其中采用該觀察系統(tǒng)，能在角膜變形和/或非變形時創(chuàng)建所述角膜的截面圖像；以及分析裝置，通過采用該分析裝置能根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述眼壓，其特征在于，在所述分析裝置中，根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述角膜的材料特性，其中所述角膜的第一扁平區(qū)域(14)的直徑Cl1和與第一扁平區(qū)域不同的所述角膜的變形區(qū)域的直徑dn 被獲得作為材料特性，其中通過考慮所述角膜的所述材料特性來獲得所述眼壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于利用分析系統(tǒng)來測量眼睛(11)中的眼壓的眼科分析方法，該分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，利用該驅(qū)動裝置以非接觸的方式使得眼睛(10)的角膜變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加到眼睛，從而使得所述角膜變形；觀察系統(tǒng)，利用該觀察系統(tǒng)來觀察并記錄角膜的變形，其中當角膜被變形和非變形時利用該觀察系統(tǒng)創(chuàng)建角膜的截面圖像；以及分析裝置，利用該分析裝置來根據(jù)角膜的截面圖像獲得所述眼壓，其中在所述分析裝置中根據(jù)角膜的所述截面圖像獲得角膜的材料特性，其中角膜的第一扁平區(qū)域(14)的直徑d1和與所述第一扁平區(qū)域不同的角膜的變形區(qū)域的直徑dn被獲得作為材料特性，其中通過考慮角膜的所述材料特性來獲得所述眼壓。
文檔編號A61B3/16GK102283636SQ20111016984
公開日2011年12月21日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者A·施泰因穆勒, G·克斯特 申請人:歐科路光學(xué)器械有限公司