Устройство для измерения объектов глазного дна

 

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к приборам офтальмологии, и предназначено для клинического исследования объектов глазного дна. Устройство для измерения объектов глазного дна содержит офтальмоскопическую линзу в тубусе, измеритель и налобный офтальмоскоп. На тубусе размещены лобовой упор с возможностью перемещения параллельно оптической оси офтальмоскопической линзы и измеритель, содержащий две прозрачных сетки с четырьмя штрихами на каждой из плоскостей сеток. Плоскости сеток обращены к задней фокальной плоскости офтальмоскопической линзы и расположены с двух сторон указанной плоскости и параллельно ей. Штрихи в совокупности образуют внешний и внутренний квадраты с общими диагональю и центром. Сетки установлены с возможностью одновременного перемещения в противоположных направлениях вдоль этой диагонали с помощью микрометрического винта. При этом на двух взаимно параллельных штрихах сетки, расположенной между офтальмоскопической линзой и ее задней фокальной плоскостью, нанесены две шкалы, которые образуют совместно с двумя параллельными и перпендикулярными этим шкалам штрихами второй сетки внешнюю и внутреннюю системы отсчета. На микрометрическом винте установлен барабан со шкалой, уточняющей по индексу на корпусе устройства размеры сторон внешнего и внутреннего квадратов. Приведен пример конструкции устройства на базе асферической офтальмоскопической линзы с рефракцией в 16 диоптрий с пределами измерений от 0 мм до 10 мм и от 10 мм до 20 мм и точностью отсчета, составляющей 0,02 мм. Техническим результатом изобретения является повышение точности измерений и эргономичности устройства. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к медицинскому приборостроению, а именно к приборам офтальмологии, и предназначено для клинического исследования объектов глазного дна с измерением его объектов по методу офтальмоскопии в обратном виде.

Известное устройство для измерения объектов глазного дна, работающее по методу офтальмоскопии в обратном виде, - это большой безрефлексный офтальмоскоп БО-58 [1]. Он содержит лицевой установ, осветительный канал, связанный с осветительным каналом через общий офтальмоскопический объектив наблюдательный канал с окуляром, установленным с возможностью замены на измерительный окуляр.

Недостатками известного устройства для измерения объектов глазного дна являются его дороговизна, громоздкость и наличие только стационарной установки. Вследствие этих недостатков оснащать данным устройством поликлиники затруднительно.

Эти недостатки устранены в устройстве для измерения объектов глазного дна, которое является наиболее близким техническим решением [2]. Оно содержит офтальмоскопическую линзу в тубусе, прозрачный экран, закрепленный в тубусе вблизи задней фокальной плоскости этой линзы, а также измеритель и работает совместно с налобным офтальмоскопом. В качестве измерителя служит штангенциркуль, прижимаемый при измерениях к торцу тубуса.

Недостатком известного устройства для измерения объектов глазного дна, принятого нами за прототип, является произвольная ориентация зрачка измеряемого глаза относительно офтальмоскопической линзы в момент измерения, что приводит к нарушению запланированного телецентрического хода лучей света, отраженного от глазного дна, и как следствие - к методологической ошибке, снижающей точность результатов измерений. Измеритель, примененный в прототипе, неэргономичен, так как тяжел, неудобен при работе одной рукой и перекрывает значительную часть осветительного пучка лучей и изображение глазного дна. Функциональные возможности этого устройства ограничены, так как с его помощью затруднительно оценивать размеры объектов глазного дна менее нескольких миллиметров.

Целью изобретения является повышение точности и эргономичности устройства для измерения объектов глазного дна, а также расширение его функциональных возможностей. Для этого в устройстве для измерения объектов глазного дна, содержащем офтальмоскопическую линзу в тубусе, измеритель и налобный офтальмоскоп, на тубусе размещены лобовой упор с возможностью перемещения параллельно оптической оси офтальмоскопической линзы и измеритель, содержащий две прозрачные сетки с четырьмя штрихами на каждой из плоскостей сеток, обращенных к задней фокальной плоскости офтальмоскопической линзы, расположенной между сетками и параллельной им, причем штрихи в совокупности образуют внешний и внутренний квадраты с общими диагональю и центром. Сетки установлены с возможностью одновременного перемещения в противоположных направлениях вдоль этой диагонали с помощью микрометрического винта. При этом на двух взаимно параллельных штрихах сетки, расположенной между офтальмоскопической линзой и ее задней фокальной плоскостью, нанесены две шкалы, которые образуют совместно с двумя взаимно параллельными и перпендикулярными этим шкалам штрихами второй сетки внешнюю и внутреннюю системы отсчета, указывающие размеры сторон внешнего и внутреннего квадратов, а на микрометрическом винте установлен барабан со шкалой, уточняющей по индексу на корпусе устройства размеры сторон внешнего и внутреннего квадратов.

По сравнению с прототипом точность устройства повышена благодаря тому, что размещенный на тубусе лобовой упор гарантирует ориентацию зрачка глаза в момент измерения в соответствии с установкой врача. Эргономичность устройства для измерения объектов глазного дна возросла, так как измеритель размещен на тубусе и его прозрачные сетки не перекрывают ни освещающий пучок света, ни изображение глазного два. Функциональные возможности устройства расширены благодаря наличию двух отсечных устройств с одинаковой точностью, которые позволяют измерять линейные размеры объектов менее чем 0,5 мм.

Устройство для измерения объектов глазного дна показано на фиг. 1 - 3.

На фиг. 1а, 1б, приведена конструкция устройства.

На фиг. 2а-г показана схема действия измерителя.

На фиг. 3 иллюстрируется работа врача с устройством для измерения объектов глазного дна.

Устройство для измерения глазного дна включает в себя офтальмоcкопическую линзу 1 с поверхностями 2 и 3, установленную в тубусе 4 с торцом 5. На тубусе 4 закреплено приспособление с налобным упором 6. Последний закреплен на оси 7, установленной с возможностью перемещения параллельно оптической оси офтальмоскопической линзы 1 в направляющей 8 с внутренней конусной фаской 9. Направляющая 8 запрессована в отверстие кронштейна 10, прикрепленного к тубусу 4 винтами. На внешнюю резьбу направляющей 8 навинчена стопорная гайка 11 с накатной 12 и внутренней конусной фаской 13. Между внутренними конусными фасками 9 и 13 установлен упругий стопор 14 с отверстием, в котором проходит ось 7.

В тубус 4 вдвинута до упора в торец 5 втулка 15, которая зафиксирована в этой позиции винтами. На параллельном фокальной плоскости офтальмоскопической линзы 1 торце 16 втулки 15 нанесена первая направляющая 17 и закреплена вторая направляющая 18. B направляющих 17 и 18 установлены с возможностью перемещения первый ползун 19 с закрепленной на нем первой сеткой 20 и второй ползун 21 с закрепленной на нем второй сеткой 22. При этом плоскость 23 первой сетки 20 находится перед задней фокальной плоскостью F'₁ офтальмоскопической линзы 1, а плоскость 24 второй сетки 22 - за этой плоскостью. Между сетками предусмотрен технологический зазор Δ₁. Плоскости 23, 24, F'₁ и торец 16 втулки 15 взаимно параллельны (см. фиг. 1а). В соосных отверстиях второй направляющей 18 установлен с возможностью вращения вокруг оси O₁O₂ микрометрический винт 25, одна часть которого 26 имеет правую резьбу, а другая часть 27 - левую резьбу. На микрометрический винт 25 навинчены с возможностью линейного перемещения первая гайка 28 с правой резьбой и вторая гайка 29 с левой резьбой. Первая гайка 28 жестко связана с первым ползуном 19, а вторая гайка 29 - со вторым ползуном 21. На плоскости 23 первой сетки 20 нанесены риски 30, 31 и 32, 33, попарно образующие прямые углы, вершины которых A₁ и A₂ лежат на прямой AB, параллельной оси O₁O₂ микрометрического винта 25 (см. фиг. 1б и 2а,б). При этом вершина A₂ лежит в точке пересечения прямой AB с оптической осью устройства. На штрихе 32 (см. фиг. 2а), начиная от вершины A₂, нанесена линейная шкала от O до a/2 мм вплоть до пересечения штрихов 31 и 32. На штрихе 30, начиная от пересечения со штрихом 33, нанесена линейная шкала в направлении от вершины A₁ от a/2 до a мм. Здесь a - это верхний предел измерения устройства. На плоскости 24 второй сетки 22 нанесены штрихи 34, 35 и 36, 37, попарно образующие прямой угол. Вершины прямых углов B₁ и B₂ лежат на прямой AB, параллельной оси O₁O₂ вращения микрометрического винта 25 (см. фиг. 1б и 2а, б). При этом вершина B₂ лежит в точке пересечения прямой AB с оптической осью устройства. Штрихи 30, 31 первой сетки 20 и штрихи 34, 35 второй сетки 22 образуют большой квадрат A₁C₁B₁D₁ с диагональю A₁B₁, которая параллельна оси O₁O₂. Через центр симметрии этого квадрата проходит оптическая ось устройства, а сторона равна a мм и может уменьшаться до a/2 мм. Размер стороны большого квадрата A₁C₁B₁D₁ указан на шкале 30 штрихом 34. Одновременно штрихи 32,33 первой сетки 20 и штрихи 36, 37 второй сетки 22 образуют в совокупности малый квадрат A₂C₂B₂D₂, у которого диагональ A₂B₂ параллельна оси O₁O₂, а через центр симметрии проходит оптическая ось устройства, причем сторона этого квадрата равна 0 мм и может плавно возрастать до a/2 мм.

На микрометрическом винте 25 закреплен барабан 38, снабженный третьей шкалой 39, отсчет по которой снимается по индексу 40, размещенному на второй направляющей 18 (см. фиг. 1б), третья шкала 39 имеет две оцифровки 41 и 42. Третья шкала 39, индекс 40 и оцифровки 41, 42 образуют отсчетное устройство для уточнения размеров сторон большого A₁C₁B₁D₁ и малого A₂C₂B₂D₂ квадратов. Индекс 40 совпадает с делением 0 шкалы 39. Механизм закрыт крышкой 42 с осевым отверстием.

Работа с устройством для измерения объектов глазного дна заключается в следующем (см. фиг. 1а и 3). Для визирования и измерения объектов глазного дна для пациента 43 врач 44 надевает налобный офтальмоскоп 45, который должен позволять вести наблюдение глазного дна по методу офтальмоскопии в обратном виде в совокупности с офтальмоскопической линзой 1, берет в руку 46 устройство за тубус 4 и садится напротив пациента. Включив освещение налобного офтальмоскопа 45, врач 44 добивается наилучшего изображения глазного дна в плоскости измерения. Одновременно рукой 47 он "отпускает" стопорную гайку 11, и упругий стопор освобождает ось 7. Врач перемещает лобовой упор 6 до соприкосновения со лбом пациента и фиксирует его в этом положении, зажав рукой 47 стопорную гайку 11, благодаря чему упругий стопор 14 фиксирует выбранное положение лобового упора 6, обжимая ось 7.

Световой поток источника света налобного офтальмоскопа освещает глазное дно пациента 43 через зрачок его глаза, пройдя предварительно через прозрачные сетки 18, 20 и офтальмоскопическую линзу 1. Этот световой поток, диффузно отразившись от глазного дна, проходит через оптическую систему глаза пациента 43, выходит через его зрачок и формирует с помощью офтальмоскопической линзы 1 изображение глазного дна вблизи задней фокальной плоскости F'₁, в пределах удовлетворительной видимости через систему наблюдения налобного офтальмоскопа 45. Используя содружественное движение глаз пациента 43, врач 44 выводит изображение объекта измерений в центр большого и малого квадратов (A₂, B₂ соответственно), где разрешающая способность устройства максимальна. Затем он вращает рукой 47 барабан 38 по часовой стрелке (см. фиг. 3). Одновременно вращается микрометрический винт 25. При этом первая 28 и вторая 29 гайки движутся симметрично от центра, как показано стрелками (см. фиг. 1б и 2в). Вместе с ними движутся ползун 19, 21 вместе с сетками 20, 22 по направляющим 17, 18 вдоль общей для квадратов A₁C₁B₁D₁, A₂C₂B₂D₂ диагонали AB. Размеры большого квадрата A₁С₁B₁D₁ плавно уменьшаются, а размеры малого квадрата A₂C₂B₂D₂ плавно увеличиваются, но центр симметрии обоих квадратов остается на оптической оси офтальмоскопической линзы, так как левая и правая резьба двух пар "винт-гайка" имеет одинаковый шаг. Врач вращает барабан до тех пор, пока интересующий его размер объекта измерений не впишется в один из квадратов. Затем он освобождает пациента и снимает отсчет с внешней шкалы 30 по штриху 36 и со шкалы 39 барабана 38 по индексу 40, если объект измерения вписался в большой квадрат A₁C₁B₁D₁, или со шкалы 32 по штриху 35 и со шкалы 39 барабана 41 по индексу 40, если объект измерения вписался в малый квадрат A₂C₂B₂D₂ (см. фиг. 2г), используя оцифровку 42.

Размеры изображения объекта глазного дна вычисляются по следующим формулам: где a₃₀ - отсчет по шкале 30 (целое число делений); n₄₁ - отсчет по шкале 41 (целое число делений); a₃₂ - отсчет по шкале 32 (целое число делений); n₄₂ - отсчет по шкале 42 (целое число делений); m₂ - цена одного деления шкалы на барабане 38, m₁ - цена деления шкалы 30, 32.

Сомножитель "2" отражает тот факт, что одному шагу микрометрического винта 25 соответствует изменение величины диагоналей квадратов на два шага, так как сетки 20, 22 движутся в противоположные стороны. Делитель отражает тот факт, что отсчет по шкале 39 соответствует изменению диагонали каждого из квадратов.

Выполнив измерения, врач возвращает в исходное положение измеритель, вращая барабан 38 (см. фиг. 1б и 2б).

Точность предлагаемого устройства возросла с установкой на его тубус приспособления с налобным упором, обеспечивающего стабильность взаимного расположения измерительного устройства и глаза пациента в момент измерения. Эргономичность устройства для измерения объектов глазного дна повышена вследствие того, что измеритель размещен на тубусе, и его прозрачные сетки не перекрывают поток освещения и изображение глазного дна в момент измерения. Функциональные возможности устройства расширены благодаря наличию двух отсчетных устройств с одинаковой точностью, которые позволяют измерять линейный размеры объектов, меньшие, чем 0,5 мм.

Приведем пример конструкции устройства для измерения глазного дна. Ее основу составляет асферическая офтальмоскопическая линза из набора КОЛ ТУЗ-Н51-85. Она установлена в тубус из сплава Д16 с покрытием "Ан. окс. черн". На внешней поверхности этого тубуса, со стороны офтальмоскопической линзы закреплен винтами М3 кронштейн с запрессованной направляющей в виде втулки с внутренним отверстием 5,5 мм и наружной резьбой М8. В отверстии свободно, без натяга перемещается ось, на торце которой закреплен лобовой упор в виде шайбы диаметром 8 мм из пенопласта, разрешенного к применению в медицине. На торце направляющей и на внутренней поверхности стопорной гайки, навинченной на последнюю, нанесены две фаски под углом 40^o навстречу друг другу. Между этими фасками размещается упругая шайба-стопор, внутри которой проходит ось с налобным упором. Стопорная гайка снабжена прямой накаткой. Кронштейн, направляющая, ось и стопорная гайка изготовлены из сплава Д16 с покрытием "Ан. окс. черн".

Измеритель размещен на торце втулки из сплава Д16 с аналогичным покрытием. Конструкция измерителя выполнена по типу диафрагмы "кошачий глаз", использованной, например, в конструкции отечественного адаптометра АДМ ([2], с. 59-60), чем подтверждается технологичность кинематической схемы предложенного измерителя. Вместо металлических шторок, предусмотренных в этой диафрагме, на ползунах наклеены две плоскопараллельные пластины из прозрачной пластмассы, на плоскостях которых, обращенных друг к другу, нанесены сетки, рисунок которых соответствует фиг. 1 и 2. Эти сетки с ценой деления 1 мм нанесены механическим путем. Заправка сеток выполнена черной и белой краской, так что рисунок сеток резко выделяется на фоне оранжево-красного глазного дна. В конструкции шаг микрометрического винта составляет 1 мм, так что одному полному обороту барабана соответствует изменение диагонали квадратов на 2 мм, и цена одного деления шкалы на барабане соответствует 0,02 мм (всего шкала имеет сто делений). Оцифровка с белой заправкой на барабане предназначена для уточнения отсчета по белой шкале на сетке, и соответственно оцифровка с черной заправкой - для уточнения отсчета по черной шкале на сетке. Ниже приведены технические характеристики устройства для измерения объектов глазного дна.

Пределы измерения, мм - 0-10; 10-20 Цена деления, мм - 1 Точность отсчета, мм - 0,02
Параметры офтальмоскопической линзы:
рефракция, дптр - 16
световой диаметр, мм
пределы перемещения лобового упора, мм - + 5
аметропия глаза пациента, дптр - + 3 - - 3

Формула изобретения

1. Устройство для измерения объектов глазного дна, содержащее офтальмоскопическую линзу в тубусе, измеритель и налобный офтальмоскоп, отличающееся тем, что на тубусе размещены лобовой упор с возможностью перемещения параллельно оптической оси офтальмоскопической линзы и измеритель, содержащий две прозрачных сетки с четырьмя штрихами на каждой из плоскостей сеток, обращенных к задней фокальной плоскости офтальмоскопической линзы, расположенной между сетками и параллельно им, причем штрихи в совокупности образуют внешний и внутренний квадраты с общими диагональю и центром, а сетки установлены с возможностью одновременного перемещения в противоположных направлениях вдоль этой диагонали с помощью микрометрического винта.

2. Устройство для измерения объектов глазного дна по п.1, отличающееся тем, что на двух взаимно параллельных штрихах сетки, расположенной между офтальмоскопической линзой и ее фокальной плоскостью, нанесены две шкалы, которые вместе с двумя взаимно параллельными и перпендикулярными этим шкалам штрихами на второй сетке образуют внешнее и внутреннее отсчетные устройства, указывающие размер стороны внешнего и внутреннего квадратов соответственно, а на микрометрическом винте установлен барабан со шкалой, уточняющей размеры сторон внешнего и внутреннего квадратов.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3