Индикатор внутриглазного давления

 

Обеспечение: изобретение позволяет повысить точность и достоверность измерения уровня внутриглазного давления через веко с возможностью использования индикатора как при массовых обследованиях населения , так и при самостоятельном применении индикатора пациентом. Сущность изобретения: индикатор внутриглазного давления содержит блок формирования нагрузки на глаз, блок формирования усилия плунжера, датчик силы реакции глаза, датчик нагрузки, образующие конструктивно единый механизм воздействия на глаз, а также блок дешифрации, блок накопления и анализа, блок индикации и сигнализации. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (si)s А 61 В 3/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

1 (21) 4925380/14 (22) 05.04,91 (46) 15.05.93. Бюл. ¹ 18 (76) А.С. Гуров (56) Патент Франции ¹ 2542603, кл. В 3/16 В, 1984. (54) ИНДИКАТОР ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ (57) Обеспечение: изобретение позволяет повысить точность и достоверность измерения уровня внутриглазного давления через веко с возможностью использования индиИзобретение. относится к медицинской технике, а именно к аппаратуре, применяющейся в офтальмологии, и может быть использовано для определения уровня внутриглазного давления (ВГД).

Цель изобретения — повышение точности и достоверности измерения уровня внутриглазного давления.

На фиг. 1 изображена структурная блоксхема устройства; на фиг. 2 — функциональная блок-схема устройства и .конструктивная схема механизма воздействия на глаз; на фиг. 3 — блок-схема проведения настройки индикатора.

Согласно предложению устройство содержит (фиг. 1) механизм 1 воздействия на глаз, блок 2 формирования нагрузки на глаз, блок 3 формирования усилия плунжера, датчик 4 нагрузки, датчик 5 силы реакции глаза, причем блоки 2, 3 и датчики 4 и 5 механически соединены с механизмом 1 воздействия на глаз(штриховая линия на фиг. 1), а также последовательно соединенные блок 6 дешифрации, блок 7 накопления и анализа и

„„Я „„1816202 АЗ катора как при массовых обследованиях населения, так и при самостоятельном применении индикатора пациентом. Сущность изобретения: индикатор внутриглазного давления содержит блок формирования нагрузки на глаз, блок формирования усилия плунжера, датчик силы реакции глаза, датчик нагрузки, образующие конструктивно единый механизм воздействия на глаз, а также блок дешифрации, блок накопления и анализа, блок индикации и сигнализации.

3 ил. (по второй группе входов) блок 8 индикации и сигнализации, причем два входа блока дешифрации 6 соединены с двумя выходами датчика 5, а третий — с выходом датчика 4, подключенным также к третьему входу блока 8 индикации, первая группа входов которого подключена к группе выходов блока 6 дешифрации, а четвертый вход — ко второму выходу блока 7 накопления и анализа.

Блоки 6 дешифрации, 7 накопления и анализа и 8 индикации и сигнализации конструктивно объединены в едином узле и оформлены в виде индикаторного табло (на чертежах не показано), закрепленного на корпусе механизма 1 воздействия на глаз так, что образует с последним Г-образную конструкцию, При этом расположение на табло светодиодов, входящих в блок 8 индикации, и их расстояние от корпуса механизма 1 воздействия на глаз выбраны с учетом среднестатистических антропометрических данных такими, чтобы при воздействии по-.следнего на один глаз пациента один из светодиодов (например, желтый) мог слу1816202 жить тест-объектом для фиксации взгляда второго глаза пациента.

Механизм 1 воздействия на глаз предназначен для непосредственного воздействия на глаз пациента с использованием известной импрессионной методики проведения тонометрии глаза, основанной на определении реакции глаза на воздействие механической системы "плунжер-корпус" с задаваемыми усилиями воздействия на глаз как плунжера, так и корпуса индикатора, с возможностью изменения указанных усилий и настройки индикатора на характеристики конкретного глаза.

Механизм 1 воздействия на глаз (фиг;2) состоит из двух концентричных стаканов: основного 9 — внешнего, образующего корпус механизма 1 воздействия на глаз, и дополнительного 10 — внутреннего, плунжера

11, контактов-упоров 12, 13, закрепленных между стенками стаканов 9 и 10 (в данном примере у рабочего торца стакана 10), и контактов-упоров 14-16, Контакты-упоры 12, 13 обеспечивают фиксацию внутреннего стакана 10 во внешнем 9 при достижении заданной нагрузки на глаз so время работы устройства, препятствуя дальнейшему взаимному перемещению стаканов 9 и 10. Контакты-упоры 14-16 ограничиваютдиапазон перемещения плунх<ера

11, контакт-упор 15 жестко закреплен на плунжере 11, а контакты-упоры 14 и 16 жестко связаны с концами третьего и четвертого рычагов 17 и 18, соответственно, вторые концы которых посредством третьего и четвертого стопоров 19 и 20, соответственно, выполненных, например, в виде червячной передачи, закреплены.в стенке стакана 10.

Перемещение рычагов 14, 16 в стопсфах 19, 20 относительно стакана 10 может контролироваться по шкалам, расположенным в стенке стакана 10.

Рабочий торец внутреннего стакана 10 имеет плавную вогнутую форму, радиус кривизны которой выбирается с учетом среднестатистических антропометрических данных (размер глазного яблока, радйус кривизны роговицы глаза). В центре рабочего торца стакана 10 выполнено отверстие, через которое свободно пропущен рабочий конец плунжера 11, соприкасающийся с глазом. Между стенками стаканов 9 и 10 размещены направляющие 21, предназначенные для устранения перекоса внутреннего и внешнего стаканов 10 и 9 при перемещении одного относительно другого, которые могут представлять из себя кольцо или цилиндр, жестко опоясывающий внутренний стакан.10 и легко перемещающийся по внутренним стенкам внешнего стакана 9.

Блок 2 формирования нагрузки предназначен для обеспечения заданного усилия сжатия века с возможностью его изменения в диапазоне от 5 до 25 г {фиксированного для каждой серии измерений, благодаря чему обеспечивается,стандартизация условий проведения измерний ВГД), при достижении которого формируется электрический сигнал, разрешающий про"0 ведение измерений. С помощью данного блока обеспечивается определенное усилие на глазное яблоко, которое после настройки блока 2 остается неизменным (фиксированным) в момент измерения, т.к.

15 сигнал разрешения считывания результата измерения формируется лишь при достижении установленного усилия на.глаз.

Благодаря этому блоку стандартизируются условия воздействия плунжера 11 на пе20 реднюю камеру глаза, в которой измеряется давление, кроме того, учитываются упруговязкие характеристики века, например, для более. толстого или жесткого века необходимо большее усилие сжатия, для менее тол25 стого- меньшее(усилие сжатия века блоком

2 задается при настройке индикатора на конкретный глаз).

Блок 2 формирования нагрузки (фиг. 2) состоит из пружины 22, размещенной по

30 общей оси стаканов 9 и 10 между их днищами и жестко закрепленной одним концом в центре дна внешнего стакана 9, другим — к пропущенному через отверстие в центре дна внутреннего стакана 10 концу первого

35 рычага 23, закрепленного вторым концом жестко в боковой стенке внутреннего стакана 10 с помощью первого стопора 24. При этом пружина 22 находится в поджатом состоянии. Положение рычага 23 по отноше40 нию к корпусу внутреннего стакана 10 может. меняться благодаря выполнению стопора 24, например, в виде червячной передачи. Перемещение рычага 23 относительно стакана 10, которым обеспечивается регули45 рование усилия сжатия пружины 22 и, тем самым, задается диапазон нагрузки на глаз, может быть определено по отградуированной (либо в граммах, либо в относительных безразмерных единицах) шкале, которая

50 может располагаться, например, на внешней поверхности, хорошо видимой врачом или пациентом стенке стакана 10.

Блок 3 формирования усилия плунжера предназначен для обеспечения заданного

55 усилия плунжера 11 на глаз с возможностью

его изменения в диапазоне от 2 до 20 r u служащего для возбуждения силы реакции, глаза, зависящей от его состояния (внутриглазное давление), величина которой определяет положение плунжера 11 в заданном

1816202

11. Перемещение рычага 26 может контра- 20 лироваться по шкале на стенке стакана 10, упорами 12, 13 один из которых постоянно 30 находится под потенциалом высокого уров40 и антидребезга и узла 29 преобразования. II на диапазоне, характеризует ВГД и является диагностическим параметром. Блок 3 формирования усилия плунжера может быть выполнен, например, в виде второй пружины

25, один конец которой закреплен на втором рычаге 26, зафиксированном на боковой стенке внутреннего стакана 10 с помощью второго стопора 27, другой закреплен на торце плунжера 11. Положение рычага 26, а соответственно и сила сжатия пружины 25, по высоте внутреннего стакана

10 может меняться благодаря выполнению стопора 27, например, в виде червячной передачи, Регулировка. усилия воздействию плунжером 11 на глаз обеспечивается перемещением рычага 26 относительно стакана

10 в стопоре 27, а диапазон его изменения зависит от заданного контактами-упорами

14, 16 диапазона перемещения плунжера аналогичной упомянутой выше, чем обеспечивается настройка прибора на характеристики конкретного глаза.

Датчик 4 нагрузки предназначен для формирования электрического сигнала при достижении определенного усилия, заданного с помощью блока 2 формирования нагрузки на глаз и образован контактаминя напряжения, а второй образует выход датчика 4, замкнутых в нормальном состоянии и размыкающихся при достижении заданного значения силы воздействия на глаз.

Контактами в данном случае могут являться любые токопроводящие (например, металлические) конструктивные элементы.

Датчик 5 силы реакции глаза преднззначен для определения положения плунжера 11 при воздействии его на глаз и позволяет определить степень внедрения s глаз плунжера 11,.значение которого зависит от величины внутриглазного давления, Датчик 5 образован контактами-упорами

14, 16, а также контактом 15, конструктивно находящимся между контактами-упорами

14, 16 и имеющим постоянно в процессе работы высокий уровень напряжения.

Контактами могут служить любые токоправодящие (например, металлические) конструктивные элементы.

Блок 6 дешифрации предназначен для приема электрических сигналов от датчиков

4 и 5 и преобразования электрических сигналов, поступающих от датчика 5 силы реакции глаза, s комбинацию электрических сигналов "один из трех" и состоит из последовательно соединенных узла 28 фиксации также таймера 30, причем два входа узла 28 являются первым и вторым входами блока 6 дешифрации, вход таймера 30 — его третьим входом, выход таймера 30 соединен с третьим, управляющим входом узла 28, а группа выходов узла 29 преобразования является выходом блока 6 дешифрации.

Узел 28 фиксации и антидребезга служит для установки на выходе данных, присутствующих на входе данного узла, в момент поступления сигнала от таймера 30; узел 28 может быть выполнен на базе двух

RS-триггеров, например, микросхемы

К561ТР2.

5. Узел 29 преобразования предназначен для преобразования данных, поступающих с выхода узла 28 фиксации и антидребезга и представленных в двоичной форме, в данные на выходе узла 29, поедставленные в десятичной форме; узел 29 может быть выполнен по известным схемам..

Таймер 30, запускаемый по сигналу от датчика 4 нагрузки, необходим для выработки сигнала разрешения считывания и фикса5 ции в течение 2-3 с результата единичного измерения. Таймер 30 может быть также выполнен по известным схемным решениям.

Блок 7 накопления.и анализа предназначен для накопления единичных результатов измерения уровня внутриглазного давления и выбора эквивалентного электрического сигнала по серии измерений на од. ном глазу по принципу "соревнования"

5 результатов, т.е. из серии измерений результирующим (окончательным) будет считаться результат, который в рамках одньй серии первым повторится четыре раза.

Блок 7 накопления и анализа состоит из счетчиков 31-33 и таймера 34, при этом выходы счетчиков 31-33 образуют первый выход блока 7 накопления и анализа и одновременно являются входами таймера

34, первый выход. которого, в свою очередь, 5 является общим входом R для счетчиков 3133, сбрасывающим их в О. а второй выход таймера 34 является вторым выходом блока

7 накопления и анализа.

Счетчики 31-33 выполнены, например, на базе микросхемы К561ИЕ10 и предназначены для выработки на одном из счетчи-, ков электрического сигнала логической единицы в случае поступления на вход этого счетчика четырех тактов перепада напряжения, что соответствует ситуации, когда в рамках одной серии измерений были получены четыре одинаковых результата. Таким образом, счетчики: 31-33 выполняют функ- цию запоминания и анализа поступающих входы результатов, и по окончании серии

1816202 (когда в серии измерений встретятся четыре одинаковых результата), выдачи результи-. рующего сигнала одновременно на таймер

34 и на узел 35 коммутации блока 8, Таймер 34 предназначен для выработки электрического сигнала (по сигналу с выхода одного. из трех счетчиков 31 33) длительностью 5 — 7 с, постуПающего íà reoepa1op

36 звуковой частоты, а также для выработки, по завершении этого времени, сигнала. сброса всех трех счетчиков 31 33; таймер 34 может быть выполнен по известным схемным решениям.

Блок 8 индикации и сигнализации предназначен для представления единичных результатов измерения уровня ВГД, .что конструктивно обусловливает возможность самостоятельного пользования индикатором, и звуковой сигнализации о:завершении единичного измерения, а также для индикации окончательного результата измеренного уровня внутриглаэного давления и.более продолжительной (5-7 с) прерывистой звуковой сигнализации о завершении cepw из-. мерений; Блок 8 индикации и сигнализации включает в себя узел 35 коммутации, генератор 36 звуковой частоты и три светодиода

37-39, соответственно. красного, желтого и зеленого цвета. Входы узла 35 коммутации образуют первую и. вторую групйы входов блока 8, его выходы связаны со входами светодиодов 37-39. а входы генератора 36 звуковой частоты являются третьим и чет-. вертым входами блока 8 индикации и сигнализации.

Генератор 36 звуковой частотй предназначен для. выработки кратковременного звукового сигнала при единичном (разовом) измерении по сигналу с датчика 4, либо для выработки более. продолжительного (5-7.с) прерывистого звукового сигнала по сигналу с таймера 34, свидетельствующего о завершении серии единичнык измерений и пол-. учении результата, характеризующего уровень ВГД, Генератор 36 звуковой частоты может быть выполнен по иэвестйым схемным решениям.

Узел 35 коммутации предназначен для подключения к светодиодам 37-39 управляющих сигналов, вырабатываемых на выходе либо узла 29 преобразования (при индикации результатов единичного измерения); ли. бо счетчиков 31-33 (при индикации окончательного. результата на основе серии измерений); и может быть выполнен на основе трех логических элементов ИЛИ-НЕ; например, на базе микросхемы К561ЛЕ5;

Индикатор ВГД может использоваться а двух вариантах: 1) измерение уровня ВГД у пациента другим лицом(врачом, медицин10

30 ской сестрой, родствен ником и r.ä.); 2) самостоятельное измерение уровня ВГД самим пациентом, При этом важно, чтобы во время измерения уровня ВГД пациент находился в состоянии покоя и был полностью расслаблен.

Измерение уровня ВГД у пациента производится, как правило, в положении сидя (может производиться также в положении стоя и лежа). В случае, если измерение производится другим лицом, например, врачом, а также в .случае самостоятельного измерения уровня ВГД; пациент должен закрыть один глаз, на котором должно производиться измерение, .а вторым зафиксировать взгляд .на тест-объекте, каковым является центральный желтый светодиод на индикаторном табло прибора, который расположен таким образом, что,фиксируя открытым глаэом взгляд на тест-объекте, пациент автоматически совмещает.ось закрытого глаза с осью индикатора ВГД. Это позволяет максимально облегчить как для пациента, так и для врача,.а следовательно, упростить и сделеть более надежным и достоверным, процеес измерения, а также избежать влияния на результаты измерений иСкажений (артефактов), связанных с непроизвольным движанием глаз, вызванных стремлением поиска точки фиксации взгляда.

При достаточных навыках измерение может быть проведено и при закрытых глаэах. При этом пациент должен ориентиро-. ваться исключительно лишь на звуковую сигнализацию. Окончательный результат может быть определен (считан) им по завершении серии измерений. о чем будет-свидетельствовать прерывистый звуковой и. световой сигнал длительностью 5-7 с, либо

40- считывать результат на индикаторном табло, открывая. глаза после каждого единичного измерения(время горения ийдикаторов в данном случае 2-3 с).

Перед-началом эксплуатации индикатор

45 ВГД.должен быть настроен.

В случае эксплуатации индикатора а клинических условиях при проведении массовых обследований населения .с целью простого и быстрого выявления лиц с йовышенным ВГД настройка осуществляется на усредненные характеристики глаза (размеры глазнОго яблока, радиус кривизны роговицы, толщина роговицы и века, упpyro-вязкие характеристики роговицы и века). Настройка происходит следующим образом: к горизонтально расположенному индикатору сначала прикладывают усилие, воздействующее только на внутренний стакан 10(беэ воздействия на плунжер 1 1), приводящее к размыканию контактов 12, 13, о

i 816202

10 чем говорит появление звукового сигнала с блока 8 индикации и сигнализации. Данное усилие должно находиться в диапазоне

15 1 г, что обеспечивается использованием калибровочного грузика, имеющегося в комплекте поставки индикатора. В отличие от прототипа нет необходимости в приложении больших усилий воздействия на глаз, т;к, в данном случае эффект амортизации глазного яблока отсутствует, поскольку воздействие плунжером 11 осуществляется плавно, а не импульсно, как в прототипе, а нагрузка на глаз в данном случае формируется для обеспечения стандартизованных условий измерения и исключения влияния на их результаты упруго-вязких характеристик века, Если при приложении данного усилия к стакану 10 звукового сигнала нет, регулируют усилие сжатия пружины 22 до появления звукового сигнала. Далее, одновременно с первым, прикладывают второе усилие в диапазоне 10+2 r, воздействующее только на плунжер 11 (при этом контактыупоры 14, 16 должны находиться в середине диапазона своего перемещения). Данное усилие должно привести к загоранию желтого светодиода, при меньших значениях усилия (менее 8 г) должен загореться зеленый светодиод, при больших (более 12 r)— красный. Для достижения этого состояния с помощью стопора 27 регулируют усилие сжатия пружины 25, а с помощью стопоров

19, 20 устанавливают необходимое расположение контактов 14, 16. Указанные выше усилия могут создаваться также, например, с помощью специальных калибровочных грузиков. Результаты предварительных клинических испытаний индикатора показали, что при такой настройке, рассчитанной на усредненные характеристики глаза, правильно определялись уровни ВГД: при исследовании пациентов с глазным давлением

20 мм рт. ст, и менее нэ индикаторе загорался зеленый светодиод, от 20 до 24 мм рт. ст.— желтый, и более 24 мм рт. ст. — красный светодиод.

Таким образом, в случае использования индикатора при массовых обследованиях населения в результате его настройки на усредненные характеристики глаза (процедура настройки. описана выше) загорание желтого светодиода будет свидетельствовать о том, что уровень ВГД находится в диапазоне от 20 до 24 /AM рт, ст., загорание зеленого или красного светодиода является свидетельством того, что уровень ВГД, соответственно, менее 20 или более 24 мм рт. ст.

Следует отметить, что при снятии нагрузки по окончании процесса настройки под действием пружины 2?э плунжер 11 всегда занимает положение, при котором замкнуты контакты 14 и 15.

При использовании индикатора самим пациентом, что необходимо, например, для

5 суточного отслеживания временных "всплесков" повышения ВГД, свойственных начальным стадиям заболевания глаукомой, когда особенно важны и эффективны медикаментозные средства воздействия, нэ10 правленные на понижение ВГД, индикатор используется как своеобразный элемент памяти. Это обеспечивается индивидуальной настройкой индикатора на конкретные характеристики глаза с учетом P (тон) — истин15 ного значения ВГД, измеренного врачом с помощью тонометра в мм рт. ст. (алгоритм индивидуальной настройки показан на фиг, 3).

В случае настройки индикатора самим

20 пациентом и последующего самостоятельного использования индикатора пациент в течение 2 — 4 часов после посещения врачаофтальмолога (за это время уровень ВГД можно считать неизменным) и получения

25 точной информации о величине его ВГД настраивает индикатор с учетом индивидуальных особенностей своих глаз следующим образом (фиг. 2 и фиг. 3): с помощью стопора

24 добиваются такого усилия сжатия пружи30 ны 22, при котором контакты-упоры 12, 13 размыкаются при величине внешнего воздействующего усилия 15+1 r. Эта операция может быть осуществлена, например, с помощью специального калибровочного rpy35 зика, имеющегося в комплекте поставки индикатора. Конкретная величина усилия (15 г) выбрана для упрощения настройки индикатора. что приемлемо для большинства пациентов, т.к, точную настройку удается

40 реализовать в большинстве случаев с помощью блока 3 формирования усилия плунжера, Однако в определенных случаях, требующих минимальных воздействий со стороны индикатора на глаз (при исследо45 ваниях на детях, пациентов с существенно пониженным уровнем ВГД, послеоперационные глаза и т.д,), возможна первоначальная настройка индикатора с минимальным усилием сжатия пружины 22. Аналогично

50 возможна настройка индикатора и на большие 15 r усилия, в тех случаях, когда пациент . имеет толстое или жесткое веко, например, с большим обьемом жировой или мышечной ткани века. Далее, установив контакт-упор

55 16 с помощью стойора 20 в крайнее левое положение, контакт-упор 14 с помощью стопора 19 — в крайнее правое положение (фиг.

2) (максимальное расстояние между контактами-упорами 14 и 16), и максимально уменьшив усилие сжатия пружины 25 с по1816202

20 (/

1 мощью стопора 27, пациент под характеристики своего глаза производит настройку индикатора, которая заключается в следующем (фиг. 3): проводя единичное воздействие индикатором на глаз (в данном случае происходит не измерение уровня ВГД, а именно воздействие на глаз с целью настройки индикатора); пациент добивается путем изменения усилия сжатия пружины

25 такого показания индикатора, когда при повторных воздействиях стабильно загорается желтый светодиод, для чего с помощью стопора 20 контакт-упор 16 перемещается пациентом после каждого воздействия индикатора на глаз на несколько отсчетов, нанесенных на внешней стороне стакана 10 рядом со стопором 20, в сторону от рабочей части индикатора, соприкасающейся с глазом, до момента, когда после воздействия на глаз на индикаторе загорится зеленый светодиод, После этого контакт-упор 16 с помощью стопора 20 смещается на отсчет назад, т.е. в сторону рабочей части индикатора, т.о. определяется минимальная граница надежного загорания желтого светодиода. Аналогичная операция проводится и для контакта-упора 14, который в данном случае сдвигается в сторону рабочей части индикатора, а затем на один отсчет назад. Таким образом. определяется достаточно узкая граница расположения контактов-упоров 14, 16, при которой стабильно загорается желтый светодиод, при этом уже незначительные изменения уровня ВГД у пациента в сторону уменьшения или увеличения приведут, соответственно, к загоранию зеленого или красного светодиода индикатора. При достаточных навьйах пациент может осуществить операцию настройки достаточно быстро — за 5-7 воздействий на глаз. Как показали результаты проведенных предварительных клинических испытаний, точность подобной настройки составляет+ 2 мм рт. ст. для величин ВГД до 30 мм рт. ст. и +3 мм рт. ст. для величин ВГД выше 30 мм рт. ст.

В результате такой настройки и ри дальнейшем использовании индикатора в качестве индивидуального измерительного средства, настроенного предварительно на конкретные характеристики глаза, загораwe желтого светодиода будет свидетельствовать о том, что в момент измерения уровень ВГД находится в диапазоне:

Р(тон)-2<Р(инд)<Р(тон)+2, где Р(инд) — уровень ВГД, определяемый с помощью индикатора, мм рт. ст.;

Р(тон) — ВГД, измеренное врачом с помощью тонометра, мм рт. ст.

Т.о., Р(тон) — это давление, являющееся основополагающим для дэльнейшей работы индикатора при его индивидуальном (самостоятельном) использовании самим пэциентом. Например, если РГД. измеренное врачом каким-либо измерительным средством (или тонометр Маклакова, или тонометр

Перкинса и т.п.) составило 22 мм рт. ст., то индикатор, являясь своеобразным элементом памяти этого давления, после проведения пациентом описанных выше процедур его настройки, может работать с ним из расчета, что желтый светодиод загорится при уровнях давления от 20 до 24 мм рт. ст., в иных случаях будут гореть, соответственно, либо зеленый, либо красный светодиод, укаэывающие на необходимость обращения к врачу или самостоятельное медикаментозное воздействие на глаз для приведения уровня ВГД в норму.

Разумеется, если измеренное с помощью тонометра врачом давление будет явно выше нормального, "запоминать" его на индикаторе не имеет смысла; целесообразно подождать, когда давление понизится до уровня нормы (например, с помощью медикаментозного воздействия, проводимого врачом) и тогда уже "запоминать" его на индикаторе.

30 П ри измерениях уровня В ГД устройство работает следующим образом. В исходном состоянии замкнуты контакты 15 и 16, и 12 и 13. на третьих входах блока 6 дешифраций, (таймер 30) и блока 8 индикации и сигнали-/

35 зации, а также на его четвертом входе (гене- ратор 36 звуковой частоты), присутствует блокирующий сигнал высокого уровня на пряжения, благодаря чему игнорируется любая информация, поступающая на вход уз а

40 28фиксациииантидребезга(разрешение а считывание информации — по сигналу с т, ймера 30). На выходах узла 29 преобразбва/ ния и счетчиков 31-33 присутствуют сигналы низкого уровня напряжения, а на

45 выходах узла 35 коммутации, соответ 1венно, сигналы высокого уровня напряжения, светодиоды 37-39 погашены, звуковой сигнал отсутствует.

Процесс измерения уровня ВГД осу50 ществляется при проведении серии раз- . овых измерений, в основе которой лежит . принцип нахождеНия 4 цаиболее часто повторяющихся результатов. Например, подтверждение но мального уровня ВГД

55 может быть получено г ри проведении одной серии измерениМсо следующими вариантамй разовых результатов: загораются светодиоды -4 раза желтый; или 4 раза желтый и

2 раза красный или 4 раза желтый, 1 раз зеленый и т.д. Ори этом под единичным из-!

1816202

20 мерением подразумевается контакт (соприкосновение) с закрытым глазом и плавное усиление воздействия индикатора на глаз до появления звукового сигнала, после чего индикатор-также плавно отводят от глаза, все элементы индикатора возвращаются в исходное состояние, а на индикаторном табло в течение 2 — 3 с обеспечена регистрация результата проведенного измерения, после чего устройство вновь готово к повторению измерения.

При плавном надавливании индикатором ВГД на закрытый веком глаз (надавливание должно быть плавным для того, чтобы усилие воздействия на глаз плавно приблизилось к уровню ВГД в момент максимума амплитуды глазного пульса) плунжер 11 за счет реакции глаза вместе с контактом 15 начинает перемещаться в глубь индикатора, изменяя свое положение (в некоторых случаях при низких уровнях ВГД, плунжер может остаться и в первоначальном положении). Одновременно начинает усиливаться воздействие корпуса внутреннего стакана 10 на глаз, и в момент достижения равенства усилия со стороны глаза (в момент максимума амплитуды глазного пульса, благодаря чему обеспечивается стандартизация условий измерения ВГД, меняющегося во времени из-за ритмичного кровонаполнения глаза, синхронно с работой сердца), противодействующего усилию блока 2 формирования нагрузки на глаз, создаваемого пружиной 22, и этого усилия происходит размыкание контактов-упоров

12, 13, что приводит к изменению потенциала на одном иэ входов генератора 36 звуковой частоты и на входе таймера 30, связанного с одним из контактов 12, 13 (в данном случае под изменением потенциала подразумевается появление нулевого уровня на входе таймера 30 и генератора 36).

Генератор 36 вырабатывает кратковременный (2 — 3 c) звуковой сигнал, информирующий проводящего измерение врача или пациента об окончании единичного измерения и о необходимости плавного отведения индикатора от глаза для повторного измерения.

Таймер 30 запускается и вырабатывает сигнал разрешения считывания информации с датчика 5 силы реакции глаза о положении плунжера узлом 28 фиксации и антидребезга. Этим обеспечивается считывание информации о силе реакции глаза на воздействие плунжера 11 (по положению плунжера в данный момент) при нормированной нагрузке на глаз, заданной блоком 2 формирования нагрузки, что позволяет стандартизировать условия проведения из25

40 45

55 мерения ВГД, По переднему отрицательному фронту этого сигнала разрешения данные, присутствующие в данный момент на входе узла 28, фиксируются и все последующие их изменения не учитываются (принцип работы стробируемого RS-триггера) в течение времени выработки таймером 30 сигнала разрешения, обеспечивая таким образом функцию антидребезга. По завершении действия сигнала разрешения выходы узла 28 возвращаются в исходное (нулевое) состояние, как и таймер 30, который переходит в режим ожидания поступления на его вход очередного отрицательного перепада напряжения.

В зависимости от величины ВГД плунжер 11 может принять положение (в момент размыкания контактов-упоров 12, 13), обеспечивающее три возможных взаиморасположения системы контактов 14-15-16; 1) замкнуты контакты 15-16 (при низких уровнях ВГД) — на входе узла 28 фиксации и антидребеэга присутствует комбинация сигналов 1 и О, приводящих в результате к зажиганию зеленого светодиода индикатора;

2) ни один из контактов 14-15-16 не контактирует друг с другом (при средних уровнях

ВГД) — на входе узла 28 комбинация сигналов 0 и О, приводящая в результате к загоранию желтого светодиода индикатора; 3) замкнуты контакты 14-15(при высоких уровнях ВГД) — на входе узла 28 комбинация сигналое 0 и 1, приводящая в результате к загоранию красного светодиода индикатора.

Зафиксированная в узле 28 информация передается далее на узел 29 преобразования, где форма представления информации меняется (например, данные на входе преобразуются к данным на выходе следующим образом: 00-001, 01-010, 10 — 100).

Преобразованные таким образом данные поступают далее одновременно на Входы двух блоков: — блока 8 индикации и сигнализации, в котором данные, проходя через узел 35 коммутации, инвертируются и, попадая на катоды светодиодов 37 — 39, вызывают свечение лишь одного из них. а именно того, на катоде которого имеется потенциал логического нуля; время горения этого светодиода (в . данном случае 2-3 с) определяется длительностью сигнала разрешения. формируемого таймером 30; — блока 7 накопления и анализа, в котором данные с выхода блока 6 дешифрации поступают на соответствующие тактовые входы счетчиков 31 — 33.

Поскольку в результате первого единичного измерения на тактовые входы счетчи l 816202

16 ков 31 — 33 поступило меньше 4 импульсов (под импульсами в данном случае имеется в виду такт изменения данных, поступающих с узла 29 преобразования, т.е. код 000, присутствующий на выходе узла 29 в исходном состоянии, меняется на один из трех возможных — либо 001, либо 010, либо 100, который удерживается в течение времени выработки таймером 30 сигнала разрешения; следует учитывать, что при отсутствии сигнала разрешения с таймера 30 на всех выходах узла 29 преобразования присутствует лог. О, а при наличии сигнала разрешения — на одном из выходов узла 29 преобразования всегда будет формироваться сигнал лог. 1), при этом на выходах счетчиков 31 — 33 присутствуют логические О, которые, во-первых, не препятствуют прохождению данных от узла 29 преобразования к светодиодам 37-39 через узел 35 коммутации, и, во-вторых, блокируют запуск таймера 34.

По окончании сигнала разрешения с выхода таймера 30 узел 28 фиксации и антидребезга обнуляется и блокируется до поступления на его управляющий вход следующего сигнала разрешения считывания с таймера 30. Горящий светодиод гаснет и звуковой сигнал прекращается, При повторных единичных измерениях устройство работает аналогично описанному. При этом в счетчиках 31 — 33 блока 7 накапливается информация об единичных измерениях до тех пор, пока на вход одного из них не придет четвертый импульс, Когда на тактовый вход одного из счетчиков 31-33 поступило 4 импульса, на его выходе появляется сигнал лог, 1, который. во-первых, поступая на узел 35 коммутации и совмещаясь с данными последнего единичного измерения (а они, естественно, тождественны), вызывает свечение соответствующего све тодиода (37 — 39) и, во-вторых, запускает тай. мер 34, который в. течение 5 —.7 с вырабатывает сигнал разрешения работы генератора 36 звуковой частоты, а по завершении — сигнал сброса для всех счетчиков

31 — 33.

Врач или пациент определяет величину

В ГД по горящему светодиоду (желтый, зеленый, красный) с учетом установленного при настройке диапазона измерений тэк, как это описывалось выше, После того, как звуковой сигнал прекратится, все индикаторы гаснут, счетчики обнуляются — индикатор ВГД готов к проведению очередной серии измерений уровня вю:триглазного давления, Таким образом, заявленное решение обеспечивает: — повышение точности определения уровня ВГД, во-первых, за счет использования трех градаций уровня внутриглэзного давления — пониженного, нормального и по5 вышенного, во-вторых, за счет снижения на. грузки на глаз, искажающей истинное ВГД, с возможностью изменения усилий комп10

55 лексного воздействия нэ глаз, позволяющих настроить работу индикатора ВГД на конкретный глаз с индивидуальными характеристиками, в-третьих, за счет стандартизаций условий — проведение измерения при нормированной нагрузке; в-четвертых, за счет исключения импульсного воздействия на глаз и перехода к плавному надавливанию, что исключает влияние на результаты измерения изменений (осцилляций) уровня ВГД (часто значительных до 5 — 7 мм рт, ст,) зэ счет амплитуды глазного пульса давления, вызванной кровоснабжением глаза; — повышение достоверности получаемых результатов путем проведения серии единичных измерений, что позволяет исключить влияние ложных (вызванных артефактами и некачественными измерениями} показаний на окончательный результат; за счет использования Г-образной конструкции индикатора ВГД, при которой индикаторное табло является, помимо прочего, фиксационным обьектом, позволяющим

yñòàHoBèòü взгляд пациента в заданном положении, что дает возможность стандартизировать условия проведения измерений, устранить нежелательные в процессе измерения ВГД непроизвольные движения глаз пациента, и, таким образом, повысить надежность и точность измерения уровня

В ГД.

Проведенные испытан ля индикатора . внутриглазного давления в клинических условиях подтвердили его высокие эксплуатационные характеристики: простоту и атравматичность применения индикатора, минимальное время определения уровня

ВГД, надежность получаемых результатов, высокую для подобного класса приборов точность определения уровня ВГД: диапазон измеряемых давлений 5-100 мм рт. ст., возможность установки достаточно узкого диапазона определения уровня нормального ВГД вЂ” 4 мм рт, ст„т.е. возможна такая установка индикатора, когда желтый светодиод будет зажигаться при давлениях, находящихся, например, в диапазоне от 20 до 24 мм рт. ст., являющихся верхней границей нормального уровня ВГД, принятой в клинической практике.

При этом индикатор ВГД обладает существенным преимуществом, заключающимся в возможности очень простого и

1816202

18 легкого изменения границ измеряемых уровней ВГД, что позволяет его использовать не только при массовых обследованиях, но и при проведении исследовательских работ, направленных, например, на изуче- 5 ние влияния возрастных, климатических, территориальных, медикаментозных и т.п. факторов на изменение как верхних, так и нижних границ нормального ВГД, т.к, индикатор позволяет легко настроиться на раба- 10 ту с любым (как верхним, так и нижним) уровнем ВГД.

По сравнению с прототипом индикатор отличается более точным определением уровня ВГД вЂ” на результаты измерения не 15 сказывается влияние амплитуды глазного пульса давления, т.е. точность орпеделения уровня ВГД на 5-7 мм рт. ст. выше, чем в прототипе. Кроме того, наличие в индикаторе 3 уровней ВГД по сравнению с 2 в прото- 20 типе создает дополнителвные предпосылки для болееточного определенияуравня ВГД, а получаемый по серии измерений результат делает его более достоверным, чем результат, получаемый.на прототипе. - 25

Использование изобретения целесообразна при массовых обследованиях населения в условиях поликлиник, а также для индивидуального применения индикатора .

ВГД самим пациентом в домашних услови- 30 ях.

Формула изобретения

Индикатор внутриглазного давления, содержащий механизм воздействия на глаз; 35 блок формирования нагрузки на глаз, блок формирования усилия плунжера и датчик силы реакции глаза, к двум выходам которого подключены последовательно соединенные блок дешифрации и блок индикации и 4О сигнализации, причем механизм. воздействия йа глаз содержит корпус в виде стакана с плунжером, расположенным вдоль продольной его оси, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и досто- 45 верности измерения, ан снабжен датчиком нагрузки и блоком накопления и анализа, . включенным между выходом блока дешифраций и вторым входом блока индикации и сигнализации, четвертый вход которого соединен с вторым выходом блока накопления и анализа, при этом механизм воздействия на глаз снабжен дополнительным стаканом, концентрично установленным внутри основного стакана-корпуса и связанным с последним через блок формирования нагрузки на глаз в виде поджатой пружины. закрепленной одним концом в центре днища корпуса, а другим — к концу рычага, пропущенного через отверстие в центре днища дополнительного стакана и закрепленного в его стенке вторым концом посредствам стопора, нерабочий конец о связан с дополнительным стаканом через блок формирования усилия плунжера в аиде второй поджатой пружины, закрепленной к концу второго рычага, другой конец которого закреплен в стенке дополнительного ста«ана посредством второго стопора, а рабочий .торец допол.нительного стакана имеет плавную вогнутую форму и отверстие по центру, через которое пропущен рабочий конец плунжера, внутри дополнительного стакана установлены третий и четвертый рычаги посредством соответственно третьего и четвертого стопоров, закрепленных в с енке дополнительного стакана, датчик силы реакции глаза выполнен в виде пары контактов-упоров, закрепленных на свободных концах этих рычагов и контакта, размещенного между ними, закрепленного на плунжере и подключенного к источнику напряжения, причем выходы датчика силы реакции глаза образованы проводниками, связанными с данной парой контактов-упоров, а датчик нагрузки выполнен в аиде друroA пары контактов-упоров, закрепленных между стенками основного и дополнительного стаканов, один из которых подключен к источнику напряжения, а другой связан с проводникам, образующим выход датчика, сОединенным с третьими выходами блока дешифрации и блока индикации и сигнализации, причем блок индикации и сигнализации дополнительно содержит звуковой сигнализатор, подключенный к выходу датчика нагрузки и второму входу блока накопления и аналиэа.

1836202

1816202

1816202

Составитель А. Гуров

Техред М.Моргентал Корректор В. Петраш

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101

Заказ 1645 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5