一種基于光聲效應(yīng)的眼軸組織聲速測量方法及裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于光聲效應(yīng)的眼軸組織聲速測量方法及裝置，測量方法如下：一、佩戴角膜接觸鏡，確定測量組織；二、先將激光器的光斑定焦在測量組織的前表面；三、設(shè)定變焦距離，將激光器的光斑移動到測量組織的后表面；四、計算平均聲速；裝置包括角膜接觸鏡、具有變焦鏡頭的激光器、計算機及控制裝置，角膜接觸鏡包括激光通過孔、超聲傳感器布局區(qū)和功能區(qū)，控制裝置包括控制單元以及驅(qū)動單元，激光器發(fā)射激光到人眼軸組織部位產(chǎn)生光聲效應(yīng),角膜接觸鏡接收到超聲信號，并將數(shù)據(jù)傳輸給計算機，計算機通過上述測量方法測量平均聲速，通過檢測到的時間差數(shù)據(jù)，實現(xiàn)組織的平均聲速計算，定制了個人眼軸組織聲速，提供了眼科A超測量的準(zhǔn)確性。
【專利說明】一種基于光聲效應(yīng)的眼軸組織聲速測量方法及裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種眼科組織聲速測量方法及裝置，屬于醫(yī)學(xué)檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其應(yīng)用于眼科超聲測厚領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]光聲效應(yīng)是將不具有輻射的短脈沖激光入射到生物組織上，生物組織由于激光的照射而產(chǎn)生較小的溫度上升，一般小于0.0rc，由于熱彈性機制而產(chǎn)生超聲波，即光聲信號。熱彈性機制的特點使光聲技術(shù)能用于生物醫(yī)學(xué)，首先，它不會破壞或改變生物組織的特性；其次，它是非侵入式的，不會對人體造成傷害，不像X射線成像或正電子發(fā)射X射線層析照像術(shù)(PET)，光聲成像技術(shù)的非侵入與非電離的特性使其成為活體成像的理想方式。在軟組織中，由于能量存儲在組織中的時間是非常短的，所以熱擴散對光聲信號的影響可以忽略不計，因此，產(chǎn)生光聲信號的效率是非常高的。
[0003]眼科IOL植入手術(shù)前需要計算眼軸長度、晶狀體位置等參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)來選擇人工植入晶體，目前測量眼軸長度、晶狀體厚度等參數(shù)主要有眼科A超和光學(xué)設(shè)備如IOLMaster, OCT等設(shè)備。光學(xué)設(shè)備的分辨率和可靠性優(yōu)于眼科A超，但光學(xué)設(shè)備不能檢查不透明的生物組織，因此眼科A超在臨床上具有不可代替的作用。眼科A超在檢查時需要先選擇眼睛的類型如正常眼、無晶體眼、致密白內(nèi)障眼、硅油眼等。眼科A超設(shè)備根據(jù)相關(guān)的眼睛類型設(shè)置不同的聲速和組織厚度測量眼軸長度。目前所有的人眼組織聲速測量都是基于離體眼，和活體眼的聲速存在一定誤差。由于預(yù)設(shè)的聲速和實際的聲速不同，導(dǎo)致眼軸測量的不準(zhǔn)確，尤其 是在白內(nèi)障患者的眼軸測量，而眼軸長度的微小差異都將導(dǎo)致屈光計算大的誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了定制人眼軸組織聲速，提高眼科A超測量的準(zhǔn)確性，本發(fā)明設(shè)計了一種基于光聲效應(yīng)的眼軸組織聲速測量方法及裝置。
[0005]本發(fā)明提供:一種基于光聲效應(yīng)的眼軸組織聲速測量方法，其包括以下步驟:一、佩戴角膜接觸鏡，確定測量組織；
二、先將激光器的光斑定焦在測量組織的前表面；
三、設(shè)定變焦距離，將激光器的光斑移動到測量組織的后表面；
四、計算平均聲速；
所述步驟四中，以眼軸方向為X坐標(biāo)軸，沿角膜接觸鏡徑向排列若干超聲傳感器，超聲傳感器I坐標(biāo)(xl, yl)，超聲傳感器2坐標(biāo)(x2, y2),超聲傳感器η坐標(biāo)(xn, yn)焦點變焦前坐標(biāo)(f0，0)，焦點變焦后坐標(biāo)(Π，0)，Atn為變焦前后相同超聲傳感器接收到信號的時間差，調(diào)整焦距位置，通過公式
【權(quán)利要求】
1.一種基于光聲效應(yīng)的眼軸組織聲速測量方法，其特征在于:其包括以下步驟:一、佩戴角膜接觸鏡，確定測量組織； 二、先將激光器的光斑定焦在測量組織的前表面； 三、設(shè)定變焦距離，將激光器的光斑移動到測量組織的后表面； 四、計算平均聲速； 所述步驟四中，以眼軸方向為X坐標(biāo)軸，沿角膜接觸鏡徑向排列若干超聲傳感器，超聲傳感器I坐標(biāo)(X1, Y1),超聲傳感器2坐標(biāo)(x2, y2),超聲傳感器η坐標(biāo)(xn，yn)焦點變焦前坐標(biāo)(&，0),焦點變焦后坐標(biāo)(4,0), Atn為變焦前后相同超聲傳感器接收到信號的時間差，調(diào)整焦距位置，通過公式
2.一種基于權(quán)利要求1所述測量方法的測量裝置，其特征在于:其包括用于佩戴的角膜接觸鏡、具有變焦鏡頭的激光器、用于數(shù)據(jù)處理的計算機以及控制裝置，所述角膜接觸鏡包括從里到外排列的用于定位和激光聚焦的激光通過孔、分布若干超聲傳感器的超聲傳感器布局區(qū)和具有接收超聲波、BLE傳輸功能、時差計算功能和電能儲存功能的功能區(qū)，所述控制裝置包括控制單元以及驅(qū)動單元，所述控制單元控制激光器的脈寬以及激光開關(guān)，所述驅(qū)動單元控制變焦鏡頭的距離變化，所述激光器發(fā)射激光到測量組織產(chǎn)生光聲效應(yīng)，所述角膜接觸鏡接收產(chǎn)生的超聲波，并將數(shù)據(jù)傳輸給計算機，計算機通過上述測量方法測量平均聲速。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述變焦鏡頭為線性直驅(qū)馬達(dá)鏡頭。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的測量裝置，其特征在于，所述線性直驅(qū)馬達(dá)鏡頭包括微型步進電機和鏡頭，所述微型步進電機與驅(qū)動單元連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述測量裝置還設(shè)有用于檢查激光器焦點光斑、明確變焦范圍及測量組織結(jié)構(gòu)的裂隙燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述角膜接觸鏡上下兩層覆蓋透明水凝膠。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量裝置，其特征在于，所述超聲傳感器布局區(qū)包含多個中心頻率為IOMHz的貼片式超聲傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量裝置，其特征在于，所述貼片式超聲傳感器數(shù)量為偶數(shù)，且相對眼軸對稱排列。
【文檔編號】A61B8/10GK104000623SQ201410166306
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月24日
【發(fā)明者】陳浩, 朱明善 申請人:溫州醫(yī)科大學(xué)