專利名稱：眼壓檢測裝置及其檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種眼壓檢測裝置及其檢測方法，特別是關(guān)于一種具有決定眼壓檢測區(qū)域的眼壓檢測裝置及其檢測方法。
背景技術(shù)：
已知用來測定并控制在眼球內(nèi)側(cè)的相對流體壓力的眼壓檢測裝置通常包含一適于穿過眼球的外科手術(shù)器具。一流體壓力轉(zhuǎn)換器被裝設(shè)在該外科手術(shù)器具上，當(dāng)該器具穿過眼球時，轉(zhuǎn)換器接近開口被定位。該開口與眼球內(nèi)部相通，使其可反應(yīng)其內(nèi)流體的壓力改變并產(chǎn)生信號以回應(yīng)流體壓力的改變。換言之，已知的眼壓檢測裝置量測眼內(nèi)壓時必須侵入眼球，此種侵入式的眼壓檢測裝置很難獲得社會大眾的接受。近代的眼壓檢測裝置則漸漸淘汰侵入式的眼壓檢測裝置。而非侵入式的眼壓檢測、裝置可分為接觸式或非接觸式。無論接觸式或非接觸式的眼壓檢測裝置皆采取外力作用于眼球的角膜(cornea)，通過外力與角膜變形的關(guān)系推測出眼球壓力數(shù)值。但實際測量后發(fā)現(xiàn)眼壓檢測區(qū)域的角膜曲率及角膜厚度對于量測眼壓的實際數(shù)值也會產(chǎn)生一定的偏差。因此如何決定適當(dāng)?shù)难蹓簷z測區(qū)域的眼壓檢測裝置是目前業(yè)界主要研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的提供一改良的眼壓檢測裝置及其眼壓檢測方法，其可決定適當(dāng)?shù)难蹓簷z測區(qū)域。為達(dá)上述目的，本發(fā)明揭示一種眼壓檢測裝置，其包含一光學(xué)模塊以及一數(shù)據(jù)處理單兀。該光學(xué)模塊入射一光束至一眼球并擷取該光束經(jīng)角膜反射后的反射光束與參考光束的至少一光干涉信號。該數(shù)據(jù)處理單元電耦合于該光學(xué)模塊，使該至少一光干涉信號可以傳輸至該數(shù)據(jù)處理單元，該數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)光干涉信號以決定一眼壓檢測區(qū)域。該數(shù)據(jù)處理單元利用該光學(xué)模塊所擷取的該至少一光干涉信號，而推算該眼球內(nèi)壓。為達(dá)上述目的，本發(fā)明揭示一種眼壓檢測方法，包含下列步驟入射一光束至一眼球；擷取該光束經(jīng)角膜反射后與參考光束的至少一光干涉信號；分析該至少一光干涉信號以決定一眼壓檢測區(qū)域；分析所擷取的光干涉信號；以及推算該眼球內(nèi)壓。


圖I為本發(fā)明一實施例的眼壓檢測裝置架構(gòu)的示意圖；圖2為本發(fā)明一實施例的眼壓檢測裝置的示意圖；圖3為本發(fā)明一實施例的數(shù)據(jù)處理單元決定眼壓檢測區(qū)域的示意圖；圖4為本發(fā)明另一實施例的眼壓檢測裝置架構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明另一實施例的眼壓檢測裝置的示意圖；圖6為本發(fā)明一實施例的壓力波的壓力與光干涉信號的座標(biāo)圖；圖7為本發(fā)明一實施例的眼壓檢測方法的流程圖；以及
圖8為本發(fā)明另一實施例的眼壓檢測方法的流程圖。主要元件符號說明10眼壓檢測裝置10/眼壓檢測裝置20光學(xué)模塊210 光源220耦合器
230反射平臺240反射鏡250光感測器30數(shù)據(jù)處理單元301模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器302微處理器303眼壓檢測區(qū)域40壓力波產(chǎn)生單元50 眼球60顯示單元70控制單元SnS力波產(chǎn)生信號Wn壓力波Ib初始光干涉信號I1第一光干涉信號I2第二光干涉信號第一時間&第二時間tx時間點A 光束B第一光束B'反射光束C第二光束C1反射光束
具體實施例方式在下文中本發(fā)明的實施例是配合所附圖式以闡述細(xì)節(jié)。說明書所提及的“實施例”、“范例實施例”、“各種實施例”等等，意指包含在本發(fā)明的該實施例所述有關(guān)的特殊特性、構(gòu)造、或特征。說明書中各處出現(xiàn)的“實施例中”的片語，并不必然全部指相同的實施例。于說明書中所運用諸如“比對”、“處理”、“推算”、“決定”、“紀(jì)錄”、“命令”或類似者的術(shù)語是指電腦或電腦系統(tǒng)，或類似的電子計算裝置的動作或處理，上述電腦、電腦系統(tǒng)或電子計算裝置操縱或變換電腦系統(tǒng)的暫存器或是存儲器內(nèi)的物理(諸如電子)量的數(shù)據(jù)而成為類似表示為于電腦系統(tǒng)存儲器、暫存器或其他該種信息儲存器、傳輸或顯示裝置內(nèi)的物理量的其他數(shù)據(jù)。參照圖I所示的眼壓檢測裝置10，其包含光學(xué)模塊20以及數(shù)據(jù)處理單元30。如圖I及圖2所示，眼壓檢測裝置10的光學(xué)模塊20較佳為麥克森干涉儀(MichelsonInterferometer)但不限于時域光學(xué)同調(diào)斷層掃描儀(Time Domain Optical CoherenceTomography)亦可根據(jù)不同的設(shè)計需求而選擇采用頻域光學(xué)同調(diào)斷層掃描儀(FrequencyDomain Optical Coherence Tomography)、空間編碼頻域光學(xué)同調(diào)斷層掃描儀(SpatiallyEncoded Frequency Domain Optical Coheren ce Tomography)及時序編碼頻域光學(xué)同調(diào)斷層掃描儀(Time Encoded Frequency Domain Optical Coherence Tomography)。如圖I及圖2所示，此實施例是以麥克森干涉儀為光學(xué)模塊20的實施范例，以簡化說明，但本發(fā)明并不限于麥克森干涉儀。如圖I及圖2的實施例中，眼壓檢測裝置10的光學(xué)模塊20包含光源210、耦合器220、反射平臺230、反射鏡240以及光感測器250。眼壓檢測裝置10的光學(xué)模塊20是用光源210投射出同調(diào)光束A，光束A經(jīng)由耦合器220 (如分光鏡)分成為第二道光束，此兩道光束分別為第一光束B及第二光束C，第一光束B射向參考端的反射平臺230并被參考端的反射鏡240反射回來，此時另一道第二光束C射向待測物端(在此實施例為眼球50)并被待測物端(如眼球50的角膜、水晶體或其他待測物體)反射回來。第一光束B與第二光束C的反射光束分別為光束B'及光束C'。由于反射光束C'是由眼球50所反射回來，因此光束C'相較于光束B'具有時間上的延遲(也稱光束C'與光束B'的光程差)。這兩道反射光束B'，C'經(jīng)過耦合器220形成干涉后，再傳輸?shù)竭_(dá)光感測器250，實際上，該光感測器250可以是光譜儀、光學(xué)鏡組或其他任何具有光感測功能的光感測器，并無一定的限制。因此光感測器250可對感測反射光束B' ’C'干涉結(jié)果產(chǎn)生至少一光干涉信號。如圖I及圖2所示，這些光干涉信號將傳輸至數(shù)據(jù)處理單元30中，經(jīng)過模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器301將光干涉信號由模擬光干涉信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號后，數(shù)字化的電信號將傳輸至微處理器302。微處理器302再利用反射光束B'，C'光程差的數(shù)字電信號處理推算得到關(guān)于待測物的垂直斷面的光學(xué)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)處理單元30可供進(jìn)一步比對上述待測物垂直斷面的光學(xué)數(shù)據(jù)而利用預(yù)設(shè)眼壓檢測區(qū)域推算之，并決定如圖3所示的眼球50的眼壓檢測區(qū)域303。簡言之，通過數(shù)據(jù)處理單元30電耦合于光學(xué)模塊20，數(shù)據(jù)處理單元30可根據(jù)該些光干涉信號以決定眼壓檢測區(qū)域303。此外，光學(xué)模塊20若為上述實施例的光學(xué)干涉儀，雖然光學(xué)干涉儀所產(chǎn)生的光干涉信號可供數(shù)據(jù)處理單元30決定眼壓檢測區(qū)域303，但上述光干涉信號亦可經(jīng)過分析處理而決定光束C所射入眼球50的眼球高頻振動，以供決定上述眼壓檢測區(qū)域303的初步眼壓。然而這種眼壓量測方式的信噪比很小，誤差比較大，且所需的圖形計算量很大，比較花時間。如圖4及圖5所示的本發(fā)明另一實施例的眼壓檢測裝置10'。眼壓檢測裝置10'進(jìn)一步包含壓力波產(chǎn)生單元40、顯示單元60及控制單元70。在此實施例中，光學(xué)模塊20已于上述實施例中描述，在此不再贅述?？刂茊呜?0電稱合于光學(xué)模塊20、數(shù)據(jù)處理模塊30、壓力波產(chǎn)生單元40及顯示單元60，并可同時或獨立地經(jīng)由控制單元70予以控制。
參照圖4，數(shù)據(jù)處理單元30電耦合于光學(xué)模塊20，且數(shù)據(jù)處理單元30包含模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器301及微處理器302。光學(xué)模塊20所擷取眼球50的光干涉信號包含但不限于角膜厚度數(shù)據(jù)、角膜斷面影像數(shù)據(jù)以及角膜曲率數(shù)據(jù)。具體而言，眼球50剖面影像屬于一種光干涉信號，并可被傳輸至數(shù)據(jù)處理單元30的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換器301內(nèi)處理，而產(chǎn)生眼球影像信號(一種電信號)。微處理器302可比對眼球影像信號而初步分析出角膜壓力的分布，進(jìn)而決定適當(dāng)?shù)难蹓簷z測區(qū)域303，如圖3所示。簡言之，數(shù)據(jù)處理單元30依據(jù)眼球影像信號決定眼壓檢測區(qū)域303。而顯示單元60可供進(jìn)一步顯示待測物體(例如角膜)的剖面影像及上述光干涉信號信息，且經(jīng)由比對角膜厚度數(shù)據(jù)、角膜斷面影像數(shù)據(jù)以及角膜曲率數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)亦可經(jīng)由眼球50的眼球高頻振動，以供進(jìn)一步測定上述眼壓檢測區(qū)域303的初步眼壓。眼壓檢測區(qū)域303的決定在量測眼壓的實務(wù)上很重要，因為眼壓檢測區(qū)域303的角膜曲率及角膜厚度對于量測眼壓的實際數(shù)值也會產(chǎn)生一定的偏差。為了精確量測實際眼壓，待眼壓檢測區(qū)域303決定后，壓力波產(chǎn)生單元40即對眼壓檢測區(qū)域303進(jìn)行眼壓量測。 如圖4所示，壓力波產(chǎn)生單元40電耦合于數(shù)據(jù)處理單元30，數(shù)據(jù)處理單元30依一時間順序依次發(fā)出壓力波產(chǎn)生信號Si、S2. . . Sn,以命令壓力波產(chǎn)生單元40依該時間順序產(chǎn)生如圖5所示的復(fù)數(shù)個壓力波W1J2. . .Wn，其中該些壓力波W1J2. . .Wn施壓于眼壓檢測區(qū)域303后，數(shù)據(jù)處理單元30利用光學(xué)模塊20所擷取的上述該些光干涉信號而推算該眼球內(nèi)壓。壓力波產(chǎn)生單元40所產(chǎn)生的壓力波可選自噴射氣體縱波、光波及超音波。因此壓力波產(chǎn)生單元40可對應(yīng)于所產(chǎn)生的壓力波而分別為噴氣槍、光壓器、超音波產(chǎn)生器。具體而言，如圖4及圖5所示，當(dāng)數(shù)據(jù)處理單元30依一時間順序依次發(fā)出壓力波產(chǎn)生信號Si、S2. . . Sn,以命令壓力波產(chǎn)生單元40依該時間順序產(chǎn)生復(fù)數(shù)個壓力波WpW2. . . Wn，其中該些壓力波WpW2. . . 1 施加的壓力較佳但不限于依該時間順序增加，亦可保持等壓。隨著壓力波產(chǎn)生單元40產(chǎn)生壓力波W1J2. Wn,壓力波產(chǎn)生單元40亦會同時輸送壓力波的壓力數(shù)值至數(shù)據(jù)處理單元30。由于眼球50本身具有眼內(nèi)壓，受到壓力波的推擠時，若壓力波的壓力小于或等于眼內(nèi)壓時，眼球50本身并不會形變。然而若壓力波的壓力大于眼內(nèi)壓時，眼球50則會隨壓力波的壓力大小而決定其形變量。當(dāng)壓力波產(chǎn)生單元40造成眼球形變后，光學(xué)模塊20可通過獲得不同時間點的復(fù)數(shù)個光干涉信號(如I1, 12)，經(jīng)由后續(xù)內(nèi)容所描述的交叉比對后，可提升量測眼壓的信噪比。如圖4、圖5及圖6所示，光學(xué)模塊20于該壓力波施壓前，將擷取一初始光干涉信號IB。待光學(xué)模塊20于該壓力波Wp W2. . . Wn施壓后，于一第一時間h擷取一第一光干涉信號I1，于一第二時間t2擷取一第二光干涉信號12。由兩點(I1, t:) (I2, t2)可以決定一直線方程式，之后帶入光干涉信號Ib，即可得到Ib的時間點tx，經(jīng)由壓力波產(chǎn)生單元40于tx時間點所輸送至數(shù)據(jù)處理單元30的壓力數(shù)值推算，即可得到tx的壓力值，此值則為眼球內(nèi)壓。換言之，數(shù)據(jù)處理單元30根據(jù)該第一光干涉信號I1及該第二光干涉信號I2的外插或內(nèi)插與該初始光干涉信號Ib決定該眼球內(nèi)壓。上述眼壓推算的數(shù)值可用來校準(zhǔn)光學(xué)模塊20 (如光學(xué)同調(diào)斷層掃描儀)利用眼球高頻振動而推算出的初步眼壓數(shù)值，因此可提升信噪比，并降低誤差，同時可利用光學(xué)模塊20所獲得的角膜曲率及角膜厚度等信息校正眼壓數(shù)值。此實施例的主要特點除了利用光束C的反射光束C'，B'推算眼球內(nèi)壓，亦可利用眼球50剖面影像從另一角度推算眼球內(nèi)壓，因此可使所推算的眼球內(nèi)壓的精確度提高，此外亦可利用眼球50的剖面影像所包含的角膜曲率及角膜厚度來校正角膜曲率及角膜厚度可能造成的誤差。如圖7所示的一種眼壓檢測方法，其包含下列步驟步驟1010入射一光束至一眼球；步驟1020擷取該光束的復(fù)數(shù)個光干涉信號；步驟1030分析該些光干涉信號以決定一眼壓檢測區(qū)域；步驟1050分析所擷取的該些光干涉信號；以及步驟1060推算該眼球內(nèi)壓。如圖8所示的另一種眼壓檢測方法，除包含圖7的步驟1010、步驟1020、步驟1030、步驟1050及步驟1060外，進(jìn)一步包含步驟1040依一時間順序產(chǎn)生復(fù)數(shù)個壓力波而施壓于該眼壓檢測區(qū)域。本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容及技術(shù)特點已揭示如上，然而本領(lǐng)域普通技術(shù)人員仍可能基于本發(fā)明的教示及揭示而作種種不背離本發(fā)明精神的替換及修飾。因此，本發(fā)明的保護范圍 應(yīng)不限于實施例所揭示者，而應(yīng)包括各種不背離本發(fā)明的替換及修飾，并為以下的申請專利范圍所涵蓋。
權(quán)利要求
1.ー種眼壓檢測裝置，包含 一光學(xué)模塊，包含ー耦合器，該光學(xué)模塊入射一光束至該耦合器而產(chǎn)生一第一光束及一第二光束，該第二光束入射至一眼球，該光學(xué)模塊擷取該第二光束經(jīng)角膜反射后的反射光束與該第一光束的反射光束的一干渉結(jié)果產(chǎn)生至少一光干渉信號；以及 一數(shù)據(jù)處理単元，電耦合于該光學(xué)模塊，該數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)該至少一光干渉信號以決定一眼壓檢測區(qū)域，該數(shù)據(jù)處理單元利用該光學(xué)模塊所擷取的該至少一光干渉信號推算該眼球內(nèi)壓。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼壓檢測裝置，進(jìn)ー步包含一壓カ波產(chǎn)生單元，電耦合于該數(shù)據(jù)處理単元，該數(shù)據(jù)處理單元依一時間順序命令該壓カ波產(chǎn)生單元依該時間順序產(chǎn)生復(fù)數(shù)個壓カ波，其中該些壓力波施壓于該眼壓檢測區(qū)域后，該數(shù)據(jù)處理單元利用該光學(xué)模塊所擷取的該至少一光干渉信號推算該眼球內(nèi)壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼壓檢測裝置，其中該壓カ波選自ー噴射氣體縱波、一光波 以及ー超音波。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的眼壓檢測裝置，其中該光學(xué)模塊于該壓カ波施壓前，擷取ー初始光干渉信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的眼壓檢測裝置，其中該光學(xué)模塊于該壓カ波施壓后，于ー第一時間擷取一第一光干渉信號，于ー第二時間擷取一第二光干渉信號，該數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)該第一光干渉信號及該第二光干渉信號的外插或內(nèi)插與該初始光干渉信號決定該眼球內(nèi)壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的眼壓檢測裝置，其中該光學(xué)模塊進(jìn)一歩包含一光源、一反射平臺、一反射鏡以及一光感測器，該光源產(chǎn)生該光束，該第一光束入射至該反射平臺上的反射鏡而反射，光感測器感測該干涉結(jié)果而產(chǎn)生該至少一光干渉信號。
7.ー種眼壓檢測方法，包含下列步驟 入射一光束至一眼球； 擷取該光束的至少一光干涉信號； 分析該至少一光干渉信號以決定一眼壓檢測區(qū)域； 分析所擷取的該至少一光干渉信號；以及 推算該眼球內(nèi)壓。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的眼壓檢測方法，進(jìn)ー步包含依一時間順序產(chǎn)生復(fù)數(shù)個壓カ波而施壓于該眼壓檢測區(qū)域。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的眼壓檢測方法，進(jìn)ー步包含于該壓力波施壓前，擷取ー初始光干涉信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的眼壓檢測方法，其中該眼球內(nèi)壓推算步驟另包含于該壓力波施壓后，于ー第一時間擷取一第一光干涉信號，于ー第二時間擷取一第二光干涉信號，并根據(jù)該第一光干渉信號及該第二光干渉信號的外插或內(nèi)插與該初始光干渉信號決定該眼球內(nèi)壓。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種眼壓檢測裝置，其包含一光學(xué)模塊以及一數(shù)據(jù)處理單元。該光學(xué)模塊入射一光束至一眼球并擷取該光束經(jīng)角膜反射后的反射光束與參考光束的至少一光干涉信號。該數(shù)據(jù)處理單元電耦合于該光學(xué)模塊，該數(shù)據(jù)處理單元根據(jù)該些光干涉信號以決定一眼壓檢測區(qū)域，該數(shù)據(jù)處理單元利用該光學(xué)模塊所擷取的該至少一光干涉信號推算該眼球內(nèi)壓。
文檔編號A61B3/16GK102727179SQ20121008657
公開日2012年10月17日 申請日期2012年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月14日
發(fā)明者周忠誠, 王威, 顏孟新 申請人:明達(dá)醫(yī)學(xué)科技股份有限公司