專利名稱：一種測(cè)量眼內(nèi)壓的設(shè)備及用該設(shè)備測(cè)量眼內(nèi)壓的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種測(cè)量眼內(nèi)壓的設(shè)備及用該設(shè)備測(cè)量眼內(nèi)壓的方法。
背景技術(shù)：
眼內(nèi)壓是由眼球內(nèi)容物(房水、晶體、玻璃體等)對(duì)眼球壁施加的壓力所形成，眼 壓過高會(huì)引起視神經(jīng)受損，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致失明，所以準(zhǔn)確檢測(cè)眼內(nèi)壓成為一種必須的診斷手 段。
目前常用的檢測(cè)眼壓的設(shè)備從原理上分為兩種一種為壓陷式，如Schi3tZ眼壓
計(jì)，其原理是用施加一定力的壓針壓于角膜前表面，測(cè)量角膜的壓陷深度而間接確定眼內(nèi) 壓力；另一種為壓平式，其原理是測(cè)量壓平角膜表面特定面積所需的力，包括Goldma皿眼 壓計(jì)以及非接觸式氣動(dòng)眼壓計(jì)。 上述測(cè)量眼壓的方法測(cè)量過程復(fù)雜，使用范圍有限。Schi5U眼壓計(jì)壓針需消毒， Goldmann眼壓計(jì)需要麻醉，非接觸式氣動(dòng)眼壓計(jì)無法測(cè)量角膜表面受損或不規(guī)則的患者， 而且不易測(cè)出配合不好的患者。 在中國公開的專利CN101190122A中提出了一種測(cè)量眼內(nèi)壓的方法，該方法使用 一個(gè)線圈驅(qū)動(dòng)探針朝向角膜運(yùn)動(dòng)，探針的后部部分材料從順磁性或者鐵磁性材料中選擇， 測(cè)量前需要借助一個(gè)或多個(gè)線圈磁化探針的后部部分，以使探針的速度達(dá)到足夠高，使用 另一個(gè)線圈測(cè)量探針的速度并在探針回彈之后回拉探針，根據(jù)探針的運(yùn)動(dòng)參數(shù)計(jì)算眼內(nèi) 壓。 其技術(shù)方案的問題在于探針運(yùn)動(dòng)速度加速時(shí)間太長，探針后部部分與發(fā)射線圈的 距離影響探針?biāo)俣?，探針不能夠保證時(shí)間足夠長的高速勻速運(yùn)動(dòng)，為了保證足夠長的高速 勻速時(shí)間必須降低效率以增加驅(qū)動(dòng)力，不能充分保證足夠高的速度撞擊角膜表面。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有的用于測(cè)量眼內(nèi)壓方法的不足，本發(fā)明提出了一種使用范圍廣，測(cè) 量時(shí)不需要麻醉以及消毒，并且可以保證探針在足夠長的時(shí)間內(nèi)高速勻速運(yùn)動(dòng)的測(cè)量設(shè)備 及用該設(shè)備測(cè)量眼內(nèi)壓的方法。 本發(fā)明采用如下技術(shù)方案解決技術(shù)問題，一種測(cè)量眼內(nèi)壓的設(shè)備，包括外殼、固定 在外殼中的探針組件、圍繞所述探針的線圈、采集并處理線圈電壓信號(hào)的電路板，固定于電 路板上用于顯示信息的液晶屏、安裝于外殼的額頭支撐件、調(diào)節(jié)額頭支撐件與眼睛距離的 調(diào)節(jié)輪，電池能源裝置及按鍵控制裝置。 探針頭部由塑料制成，探針的尾部由磁性材料制成的1節(jié)或2到5節(jié)磁針順序連 接組成，圍繞探針尾部末端磁針的線圈及圍繞其余磁針兩端磁極的線圈為2 10個(gè)，位于 探針尾部末端的線圈長度與探針行程相關(guān)，其長度大于一倍探針行程小于等于2倍探針行 程。 該設(shè)備測(cè)量眼壓的步驟如下
— 在裝置中裝入新的探針； 二 按動(dòng)測(cè)量鍵，使線圈數(shù)次推拉新的探針以完成尋相； 三再次按動(dòng)測(cè)量鍵，線圈驅(qū)動(dòng)探針發(fā)射撞擊眼角膜并回拉探針； 四傳感線圈記錄探針?biāo)俣?，并?jù)此計(jì)算眼內(nèi)壓； 五液晶屏顯示測(cè)量結(jié)果。 在發(fā)射探針時(shí)，與探針尾部多節(jié)磁針相對(duì)應(yīng)位置的多線圈通以不同方向的電流， 驅(qū)動(dòng)多節(jié)磁針受到一致方向的力，探針頭部朝向眼角膜運(yùn)動(dòng)。與探針尾部多節(jié)磁針相對(duì)應(yīng) 位置的多線圈通電驅(qū)動(dòng)所述探針運(yùn)動(dòng)，當(dāng)探針的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到要求值(> 0. lm/s)，圍繞探 針尾部末端的線圈斷電作為傳感線圈，該傳感線圈記錄探針運(yùn)動(dòng)速度直到測(cè)量結(jié)束，當(dāng)探 針的運(yùn)動(dòng)速度小于要求值，傳感線圈切換到通電模式繼續(xù)驅(qū)動(dòng)所述探針運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)到 要求值，從而保證在很短的時(shí)間內(nèi)速度可以達(dá)到足夠高。 本發(fā)明與背景技術(shù)中需消毒和麻醉的技術(shù)相比，使用一次性探針，測(cè)量前不需要 消毒，探針運(yùn)動(dòng)速度快，而且測(cè)量原理與眼球顫振和瞬動(dòng)無關(guān)，故無需麻醉以及良好的配合。 與背景技術(shù)中的非接觸的眼壓測(cè)量技術(shù)相比，角膜的光學(xué)條件以及形狀不影響測(cè) 量，不需要精密的光學(xué)部件對(duì)焦，同樣能夠?qū)崿F(xiàn)精度相當(dāng)?shù)慕Y(jié)果，極大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度 和成本，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。 與背景技術(shù)中的單線圈驅(qū)動(dòng)順磁性探針相比，加速時(shí)間短，高速運(yùn)動(dòng)保持時(shí)間長， 系統(tǒng)效率高，可以充分保證足夠高的速度撞擊角膜表面。


圖1是本發(fā)明設(shè)備實(shí)施例的主視圖； 圖2是圖1的半剖左視圖(第一視角)； 圖3是一種多節(jié)磁針構(gòu)成的探針驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)圖； 圖4是一節(jié)磁針構(gòu)成的探針驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)圖； 圖5是組成探針尾部的任意一節(jié)磁針與圍繞線圈的受力分析圖； 圖6是本發(fā)明設(shè)備實(shí)施例的一次測(cè)量眼壓流程。 附圖1中1.固定外殼，2.液晶屏，3.測(cè)量和設(shè)置按鍵，4.電源按鈕，5.額頭支撐 件，6.探針驅(qū)動(dòng)組件，7.電池，8.調(diào)節(jié)輪，9.電路板。 附圖3中60.探針，61.多線圈，62.線圈骨架，63.探針尾部，64.多節(jié)磁針，65.探 針肩，66.探針頭部。
具體實(shí)施例方式
參閱附圖結(jié)合兩個(gè)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明
如附圖1及附圖2，液晶屏(2)固定在電路板(9)上，電路板(9)、測(cè)量和設(shè)置按鍵 (3)、電源按鈕(4)、額頭支撐件(5)、探針驅(qū)動(dòng)組件(6)、電池(7)以及調(diào)節(jié)輪(8)都安裝在 固定外殼(1)上。 測(cè)量時(shí)，通常額頭支撐件(5)前端抵在被測(cè)者前額上，轉(zhuǎn)動(dòng)調(diào)節(jié)輪(8)可以使額頭 支撐件伸長或縮短，從而調(diào)節(jié)探針驅(qū)動(dòng)組件中探針頭部與角膜前表面的距離，到達(dá)合適的范圍之內(nèi)時(shí)(一般為4-9mm)，按下測(cè)量鍵，探針發(fā)射，測(cè)量完成后，液晶屏顯示測(cè)量結(jié)果。
參閱附圖3，多節(jié)磁針構(gòu)成的探針驅(qū)動(dòng)組件的結(jié)構(gòu)，其中探針(60)由探針頭部 (66)和探針尾部(63)組成，探針(60)插在探針肩(65)中，探針肩(65)固定在線圈骨架 (62)上，多線圈(61)按一定的間距纏繞在線圈骨架(62)上，多線圈的間距由組成探針尾 部(63)的多節(jié)磁針(64)的間距決定，其中如果探針尾部磁針個(gè)數(shù)為n，多線圈個(gè)數(shù)可以為 2 2n個(gè)，即既可以在探針尾部末端磁針及連接探針頭部磁針各圍繞一個(gè)線圈(線圈數(shù)量 為2)，也可以在每節(jié)磁針的N極與S極處分別圍繞一個(gè)線圈(線圈數(shù)量為2n)，在磁針節(jié) 數(shù)較多時(shí)，由于受結(jié)構(gòu)尺寸的限制，線圈個(gè)數(shù)一般小于2n (如附圖3)，探針尾部末端的磁針 (附圖3探針尾部最左端的磁針)長度稍大于探針行程，圍繞末端磁針的線圈長度也稍大于 探針行程，但小于末端磁針的長度，一個(gè)實(shí)施例是行程長度是10mm，線圈長度是12mm，末端 磁針長度是14mm。多線圈最少可以是2個(gè)，多節(jié)磁針最少可以是l節(jié)，如附圖4所示。
附圖5是多線圈中的某一個(gè)線圈與多節(jié)磁針中對(duì)應(yīng)磁針的受力分析示意圖，當(dāng)線 圈通電時(shí)，線圈中任意橫截面上的電流方向如圖所示，圖中只示意性畫出一層，實(shí)際纏繞有 數(shù)層，分析方法相同。磁針的磁力線也是示意性畫出幾條，線圈在磁針磁場(chǎng)的不同位置受到 的洛侖茲力有Ft、Fsu以及Fsd，由于線圈固定，根據(jù)牛頓第三定律，磁針收到水平向右的作 用力，由于線圈纏繞對(duì)稱，F(xiàn)su和Fsd大小相等，方向相反，使磁針懸浮于線圈中心軸線上， 由于Ft的存在，磁針會(huì)向右運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)多線圈中的每一個(gè)線圈根據(jù)探針多節(jié)磁針的位置通以不同方向的直流電，則探 針可以持續(xù)受到水平向左或者向右的力，從而可以控制探針高加速度朝向角膜或者遠(yuǎn)離角 膜運(yùn)動(dòng)。 參閱附圖6，裝針并按測(cè)量鍵后，如果此探針是第一次使用，軟件將會(huì)控制線圈對(duì) 探針尋相，具體實(shí)施方法是多線圈中最左邊的線圈回拉探針，由于探針制造時(shí)尾部最左邊 的磁針總是位于線圈內(nèi)部而不是伸出，故通以一定方向的電流可以回拉探針，回拉后探針 頭部由于受到探針肩的阻擋會(huì)停于一固定的位置，此時(shí)按照理論設(shè)計(jì)的多線圈與多節(jié)磁針 的相對(duì)位置試推探針，由于制造以及裝配的誤差，多線圈與多節(jié)磁針的相對(duì)位置會(huì)有一定 的偏差，軟件算法通過幾次推動(dòng)回拉探針，可以確定控制多線圈通電的時(shí)機(jī)以及時(shí)間長短 (尋相)，消除制造以及裝配誤差對(duì)不同探針?biāo)俣鹊挠绊憽?探針的位置由圖3或圖4中多線圈中最左邊的線圈(探針尾部末端線圈)電壓積 分(探針?biāo)俣日扔诰€圈電壓)而得出。此線圈的長度和探針的行程有關(guān)，故一般明顯比其 它線圈長。在推動(dòng)探針起始運(yùn)動(dòng)克服靜摩擦力時(shí)，此線圈通電流以推動(dòng)探針，保證探針的高 加速性，在很短暫的時(shí)間(2ms)后，此線圈斷電而作為傳感線圈，電路中的微處理器如果檢 測(cè)到線圈產(chǎn)生的電壓大于某一閾值(對(duì)應(yīng)于探針?biāo)俣萇. lm/s，電路不同閾值電壓會(huì)不同) 則繼續(xù)作為傳感器線圈，如果檢測(cè)到電壓小于某一閾值則切換到通電模式，直到檢測(cè)到線 圈產(chǎn)生的電壓大于某一閾值，則斷電作為傳感器線圈一直到整個(gè)測(cè)量過程結(jié)束，從而確保 即使使用單節(jié)磁針兩個(gè)線圈(圖4)也能保證探針的高加速度性以及較長的高速保持時(shí)間。
尋相完成后，再次按下測(cè)量鍵，多線圈按照與各節(jié)磁針的相對(duì)位置通電，探針尾部 所有磁針受到朝向角膜方向的力，探針將高速朝向角膜運(yùn)動(dòng)，當(dāng)探針?biāo)俣却笥贠. lm/s，探針 尾部末端線圈斷電作為傳感線圈記錄探針運(yùn)動(dòng)速度，其它線圈繼續(xù)作為驅(qū)動(dòng)線圈，由于探 針一直朝向角膜運(yùn)動(dòng)，各個(gè)線圈與探針尾部的各個(gè)磁針的相對(duì)位置將發(fā)生變化，軟件根據(jù)傳感線圈確定探針的位置，按照尋相時(shí)確定的各個(gè)線圈(此時(shí)不包括傳感線圈)在探針不 同位置時(shí)所需的電流方向通電，探針一直受到超向角膜方向的加速力，在很短的時(shí)間內(nèi)加 速到足夠高的速度(24m/s)，此時(shí)軟件控制各個(gè)線圈的電流大小以使探針保持勻速 運(yùn)動(dòng)，探針頭部接觸角膜表面后，受力發(fā)生明顯變化，加速度絕對(duì)值出現(xiàn)極值，由于角膜的 彈性，探針?biāo)俣葴p到零并被角膜前表面反彈回來，速度逐漸反向增加，當(dāng)探針離開角膜表面 時(shí)，探針的受力同樣也發(fā)生明顯變化，此時(shí)，加速度絕對(duì)值也出現(xiàn)極值，探針受力的變化可 由加速度判斷，加速度可由探針?biāo)俣任⒎趾蟮贸?。由于接觸和離開角膜時(shí)探針加速度都是 極值，接觸還是離開角膜可由加速度的正負(fù)辨別，負(fù)極值為探針剛好接觸角膜時(shí)出現(xiàn)，正極 值為探針剛好離開角膜時(shí)出現(xiàn)。故加速度出現(xiàn)正極值時(shí)，軟件控制多線圈回拉探針。與發(fā) 射探針時(shí)相同，軟件根據(jù)傳感線圈確定探針的位置，按照尋相時(shí)確定的各個(gè)線圈(此時(shí)不 包括傳感線圈)在探針不同位置時(shí)所需的電流方向通電，不同的是電流的方向要確保探針 受到的是遠(yuǎn)離角膜的力。當(dāng)探針頭部接觸探針肩后，各個(gè)線圈斷電，一次測(cè)量完成。如果探 針在整個(gè)發(fā)射過程中都沒有撞到角膜或其它物體，當(dāng)探針運(yùn)動(dòng)超過行程時(shí)，軟件會(huì)控制多 線圈回拉探針。在完成一次測(cè)量后，軟件算法根據(jù)加速度絕對(duì)值兩次最大值出現(xiàn)的時(shí)間間 隔得出眼內(nèi)壓。 以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用來限定本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依 本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍所述的形狀、構(gòu)造、特征及原理的等變化與修飾，均應(yīng)包含于本發(fā)明的 申請(qǐng)專利范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種測(cè)量眼內(nèi)壓的設(shè)備，包括外殼、固定在外殼中的探針組件、圍繞所述探針的線圈、采集并處理線圈電壓信號(hào)的電路板、固定于電路板上用于顯示信息的液晶屏、安裝于外殼的額頭支撐件、調(diào)節(jié)額頭支撐件與眼睛距離的調(diào)節(jié)輪，電池能源裝置及按鍵控制裝置，所述的探針頭部由塑料制成，其特征在于所述探針的尾部由磁性材料制成的1節(jié)或2到5節(jié)磁針順序連接組成，所述的圍繞探針尾部末端磁針的線圈及圍繞其余磁針兩端磁極的線圈為2～10個(gè)，位于所述探針尾部末端的線圈長度與探針行程相關(guān)，其長度大于一倍探針行程小于等于2倍探針行程。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于當(dāng)所述探針尾部磁針數(shù)量為1節(jié)時(shí)，在所述磁針兩端磁極各圍繞所述線圈1個(gè)。
3. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述設(shè)備的方法，其特征在于測(cè)量眼壓的步驟如下一 在裝置中裝入新的探針；二 按動(dòng)測(cè)量鍵，使線圈數(shù)次推拉新的探針以完成尋相；三再次按動(dòng)測(cè)量鍵，線圈驅(qū)動(dòng)探針發(fā)射撞擊眼角膜并回拉探針； 四傳感線圈記錄探針?biāo)俣?，并?jù)此計(jì)算眼內(nèi)壓； 五液晶屏顯示測(cè)量結(jié)果。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于探針運(yùn)動(dòng)到不同位置時(shí)，所述的與探針尾 部多節(jié)磁針相對(duì)應(yīng)位置的多線圈通以不同方向的電流，驅(qū)動(dòng)多節(jié)磁針受到一致方向的力， 使所述探針頭部遠(yuǎn)離或朝向眼角膜運(yùn)動(dòng)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于與所述探針尾部多節(jié)磁針相對(duì)應(yīng)位置的 多線圈通電驅(qū)動(dòng)所述探針運(yùn)動(dòng)，當(dāng)所述探針的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到要求值，圍繞探針尾部末端的 線圈斷電作為傳感線圈，該傳感線圈記錄所述探針運(yùn)動(dòng)速度直到測(cè)量結(jié)束。當(dāng)所述探針的 運(yùn)動(dòng)速度小于要求值，傳感線圈切換到通電模式繼續(xù)驅(qū)動(dòng)所述探針運(yùn)動(dòng)。
全文摘要
本發(fā)明借助一種設(shè)備用于測(cè)量眼內(nèi)壓，此設(shè)備的主要特征包括支撐在探針肩內(nèi)的探針，纏繞在骨架上的多個(gè)線圈，采集并處理線圈電壓信號(hào)的電路板。所述的探針由塑料的探針頭部和磁性的探針尾部組成，探針尾部由一節(jié)或幾節(jié)磁針組成。該設(shè)備測(cè)量眼壓的主要特征在于多線圈通以不同方向的電流驅(qū)動(dòng)探針尾部磁針，使探針頭部部分高速朝向角膜或者遠(yuǎn)離角膜運(yùn)動(dòng)，而眼內(nèi)壓由探針剛接觸角膜和剛離開角膜的時(shí)間間隔計(jì)算得出。采用本技術(shù)方案，探針加速時(shí)間短，高速運(yùn)動(dòng)保持時(shí)間長，系統(tǒng)效率高，可以充分保證探針以足夠高的速度撞擊角膜表面，極大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度和成本，同時(shí)提高了系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)A61B3/16GK101773381SQ20101011821
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年3月5日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月5日
發(fā)明者王健發(fā), 王雪喬, 石俊山 申請(qǐng)人:天津索維電子技術(shù)有限公司