Аппланационный способ измерения внутриглазного давления и установка для его осуществления

 

Изобретение относится к медицинской технике и предназначено для определения внутриглазного давления косвенным способом с помощью датчиков с электрическим сигналом. Сущность способа заключается в том, что в зрачок лежащего пациента отвесно направляют пучок света и определяют ось глаза, совпадающую с осью пучка, после чего подвешивают датчик внутриглазного давления и наводят его вертикальную ось на указанную ось глаза. Предлагается также установка для измерения внутриглазного давления, в которой имеет место оригинальное выполнение корпуса датчика. Согласно изобретению корпус датчика выполнен в виде скобы, превышающей вертикальный поперечный контур половины головы лежащего пациента с гарантированным зазором. При этом сам датчик ВГД подвешен к соответствующему концу консоли с возможностью его подвешивания на роговице лежащего пациента, при котором его вертикальная ось совпадет с осью глаза лежащего пациента. В случае использования лазерного источника света преобразователь с защитной перегородкой выполняют прозрачными и непрозрачным в случае использования иного источника. Техническим результатом изобретения является расширение возможности применения, а также повышение технологичности конструкции при ее упрощении. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для измерения внутриглазного давления с помощью аппланационного электрического датчика контактного типа.

Известен аппланационный способ измерения внутриглазного давления (ВГД), при котором помещают под веко датчик ВГД, имеющий форму контактной линзы. Сигнал от датчика поступает в измерительный прибор [1 - пат. US 4922913, 1990].

Недостатком известного способа является невозможность раннего обнаружения изменения ВГД, ибо сигналы от погрешностей превосходят приращение сигнала от измерения ВГД, а также опасность повреждений глаза и века.

В качестве способа-прототипа принят аппланационный способ измерения внутриглазного давления, при котором воздействуют датчиком с заданной силой на роговицу лежащего пациента и отсчитывают показания измерительного прибора [2 - SU N 484860, 1975].

Недостатками способа-прототипа являются невозможность раннего обнаружения заболевания, ибо сигналы погрешностей больше сигнала от небольшого изменения ВГД, а также опасность повреждения глаза.

В качестве установки-прототипа принята установка для измерения внутриглазного давления, включающая датчик для измерения внутриглазного давления, соединенный с измерительной аппаратурой, при этом датчик соединен с держателем, выполненным в виде стойки и консоли, и расположен на конце консоли с возможностью обеспечения его вертикального перемещения относительно роговицы глаза [2].

Недостатком установки-прототипа является сложность устройства, которое содержит много подвижных деталей, требующих большой точности при изготовлении. Кроме того, сигнал невелик, так как приращение сопротивления тензорезисторов не может быть больше 10%.

Техническим результатом способа измерения ВГД является возможность наиболее раннего обнаружения заболевания и уменьшение возможности повреждения глаза благодаря устранению жесткой связи датчика с держателем.

Этот результат достигается тем, что в аппланационном способе измерения внутриглазного давления, при котором воздействуют датчиком с заданной силой на роговицу лежащего пациента и отсчитывают показания измерительного прибора, согласно изобретению вначале в зрачок лежащего пациента отвесно направляют пучок света и определяют ось глаза, совпадающую с осью пучка, после чего подвешивают датчик внутриглазного давления и наводят его вертикальную ось на указанную ось глаза.

Техническим результатом установки для измерения внутриглазного давления является упрощение конструкции благодаря уменьшению количества деталей и снижению требований к их изготовлению, а также повышение точности за счет увеличения сигнала благодаря использованию переменного резистора в качестве чувствительного элемента.

Этот результат достигается тем, что в установке для измерения внутриглазного давления, включающей датчик для измерения внутриглазного давления, соединенный с измерительной аппаратурой, при этом датчик соединен с держателем, выполненным в виде стойки и консоли, и расположен на конце консоли с возможностью обеспечения его вертикального перемещения относительно роговицы глаза согласно изобретению корпус датчика выполнен в виде скобы, превышающей вертикальный поперечный контур половины головы лежащего пациента с гарантийным зазором, сам датчик подвешен к соответствующему концу консоли с возможностью его навешивания над роговицей лежащего пациента, при котором его вертикальная ось совпадает с осью глаза лежащего пациента, совпадающей в свою очередь с осью пучка света, а держатель соединен с топчаном, снабженным затыльником, габариты которого меньше габаритов затылка. Кроме того, на конце скобы, расположенном над глазом пациента, закреплен преобразователь аппланационного пятна, снабженный защитной диэлектрической перегородкой, измерительная ось преобразователя направлена в центр масс датчика, расположенный в плоскости скобы между ее концами с возможностью висения скобы датчика при отвесной измерительной оси без касания с пациентом, при этом по диаметру аппланационной поверхности преобразователя выполнен резистивный элемент, преимущественно в виде тонкой узкой полоски, превышающей ширину аппланационного пятна, к концам которой присоединены начала выводов той же толщины, а их концы пропущены через аппланационную поверхность преобразователя и соединены с проводами, соединяющими датчик с измерительной аппаратурой, на стороне диэлектрической перегородки, обращенной к аппланационной поверхности, выполнен металлический контактный элемент, расположенный с возможностью закорачивания резистивного элемента. А преобразователь с защитной перегородкой выполнены прозрачными.

На фиг. 1 дана схема головной части установки, вид сбоку; на фиг. 2 - то же, со стороны головы; на фиг. 3 - датчик ВГД с той же стороны; на фиг. 4 - вид на преобразователь снизу.

Установка содержит топчан 1, держатель датчика, датчик ВГД, измерительную аппаратуру и средство для направления оптической оси глаза. Топчан снабжен скрепленным с ним затыльником 2 в виде кольца, габариты которого меньше габаритов затылка. Держатель содержит стойку 3, поворотную консоль 4 с вертикальной продольной прорезью 5, втулку 6 и трубку 7. Стойка 3 в виде круглой трубы скреплена вертикально с топчаном 1 в плоскости его симметрии. Трубка 7 снабжена быстросъемным опорным кольцом 8. Датчик ВГД содержит корпус в виде скобы 9, превышающей вертикальный поперечный контур половины головы лежащего пациента с гарантийным зазором, и преобразователь апплапятна, содержащий основу 10 и защитную диэлектрическую перегородку 11. Преобразователь закреплен на конце скобы 9, расположенном над глазом пациента при измерении ("глазной конец"). Датчик соединен с держателем, выполненном в виде стойки 3 и консоли 4 в качестве основных звеньев, и расположен на конце консоли 4, точнее, подвешен на проводах 12 к трубке 7 с возможностью обеспечения его вертикального перемещения относительно роговицы глаза благодаря возможности вертикального ступенчатого движения консоли 4 и плавного движения трубки 7. Такое взаимное перемещение деталей обеспечивает возможность навешивания датчика на роговицу лежащего пациента. Сам датчик подвешен к соответствующему концу консоли 4 на трубке 7, а корпус датчика выполнен в виде скобы 9 указанной формы, этими же проводами 12 датчик соединен с измерительной аппаратурой. Средняя часть торца 13 основы 10 служит апплаповерхностью 14, ее диаметр превышает наибольший диаметр апплапятна, подлежащего измерению. Измерительная ось 15 преобразователя (она же - ось датчика), совпадающая с осью симметрии основы 10, направлена в центр 16 масс датчика, находящийся в плоскости скобы 9 между ее концами, с возможностью висения скобы 9 датчика при отвесной измерительной оси 15 без касания с пациентом. Для этого затылочный конец скобы гораздо длиннее глазного для уравновешивания статических моментов частей датчика по обе стороны отвесной оси 15. По диаметру торца 13 выполнен, например напылен, резистивный элемент 17 переменного резистора, преимущественно в виде тонкой узкой полоски, превышающей диаметр апплаповерхности 14, к концам которой присоединены начала выводов 18 той же толщины, а их концы пропущены через аппланационную поверхность 14 преобразователя и соединены с проводами 12. Перегородка 11 сформована из пленки в виде колпачка и герметично скреплена с краем торца 13; на ее вогнутой стороне, обращенной к торцу 13, выполнен, например напылен, металлический контактный элемент 19 с возможностью закорачивания резистивного элемента 17.

Преобразователь может быть выполнен прозрачным или непрозрачным.

Средство для направления оптической оси глаза содержит мачту 20, горизонтальную площадку 21, правую и левую наводные пластинки 22, в каждой из которых закреплен источник света 23. Мачта 20 плотно вставлена в стойку 3, площадка 21 закреплена на мачте 20 и имеет 2 окна, на них лежат пластинки 22 с рисками на краях. Пациент направляет взгляд на источники 23; тогда вертикальная ось 15 датчика, навешенного над вершиной, совпадает с осью глаза лежащего пациента, которая в свою очередь совпадает с осью 24 пучка света.

Работа установки.

В зависимости от сочетания вида источника 23 (лазерный или не лазерный) и преобразователя (прозрачный или не прозрачный) получаются различные последовательности (виды) действий: 1-й вид. Источник - электролампочка, преобразователь - не прозрачный, пояснено на примере для правого глаза. Исходное положение: консоль 4 отведена от затыльника 2, трубка 7 с подвешенным датчиком - в прорези ближе к стойке 3, втулка 6 - на заранее отмеченном месте ("гнезде") в прорези консоли 4. Поворачивают консоль 4 в заранее отмеченное положение на стойке 3 для правого глаза, в котором ось втулки 6 совпала с осью 24 для правого глаза, включают правый источник 23, предотвращая попадание света от него в левый глаз щитком; врач, поправляя положение головы пациента, подводит зрачок пациента под круглое светлое пятно ("зайчик") от пучка света, прошедшего сквозь втулку 6, до концентричности зрачка и зайчика, этим самым определяют ось глаза, совпадающую с осью пучка. Сохраняют положение головы до окончания измерений ВГД правого глаза, если нужно, с помощью ремешка на затыльнике. После чего отводят консоль в исходное положение, снимают кольцо 8, опускают трубку 7 и вставляют ее снизу во втулку 6, закрепляют кольцо 8 на трубке, поднимают трубку, возвращают консоль 4 в рабочее положение для правого глаза, следя, чтобы скоба 9 прошла под затылком в свободном висении. Таким образом, подвешивают датчик и наводят его вертикальную ось 15 на указанную ось глаза, убирают щиток. Теперь левый глаз смотрит на правый источник 23 как на маяк, поэтому ось правого глаза направлена параллельно, т.е. с малым отклонением от вертикали, поэтому будущая погрешность тоже мала, опускают трубку 7, кольцо 8 оперто на втулку провода 12 стали не прямыми, следовательно, датчик подвешен на центре роговицы как на опоре, несколько смятой, его центр масс 16 расположен в голове пациента на оси 24, нагружая роговицу только своим весом, который точно известен и постоянен сколь угодно долго, т.е. воздействуют датчиком с заданной, причем точно известной, силой на центр роговицы. Здесь проявляется замечательное отличительное свойство датчика в виде скобы: его центр масс расположен ниже точки опоры, поэтому он находится в устойчивом равновесии, т.е. даже при действии посторонней силы он не соскользнет с опоры, а после устранения этой силы сам возвратится в прежнее положение подобно маятнику. Пояснение сравнением: если датчик прототипа поставить свободно на роговицу, он сразу соскользнет с нее под силой тяжести, ибо его центр масс выше точки опоры. Происходит прижатие перегородки 11, начиная с ее центра, к апплоповерхности 14, элемент 19 закорачивает элемент 17 на длину диаметра апплапятна, сопротивление элемента 17 способно уменьшится до 0, но предусмотрен запас длины элемента 17 для того, чтобы всегда оставалось сопротивление, которое свидетельствует, что апплапятно не вышло за границу апплоповерхности 14, что явилось бы причиной погрешности, поэтому наибольшее уменьшение сопротивления составляет приблизительно 90%, что в несколько раз больше, чем у прототипа, поэтому и сигнал в несколько раз больше, чем у прототипа. После достижения установившегося значения сигнала отсчитывают показания измерительного прибора и возвращают все в исходное положение, перегородка 11 возвращается в прогнутое состояние под действием сил упругости и тяжести, хотя малых. При всех последующих измерениях давления у этого пациента указанные условия повторяются, при неизменном давлении сигнал повторится, а при небольшом изменении ВГД будет небольшое изменение сигнала, которое не заметно среди сигналов погрешностей у прототипа, а здесь заметно, ибо устранены погрешности. В той же последовательности измеряют ВГД левого глаза.

2-й вид. Источник - лампочка, преобразователь прозрачен. Описаны только изменения действий. В исходном положении - готовность для измерения, т.е. датчик висит под трубкой 7 во втулке 6, которая в гнезде. Поворачивают консоль в рабочее положение для любого глаза, врач наводит глаз по зайчику на ось 24, измеряет давление, переводит консоль в рабочее положение для другого глаза, повторяет действия; для каждого глаза включают свой источник.

3-й вид: лазерный источник 23, преобразователь не прозрачен. Исходное положение как в 1-м виде. Наводят правый глаз на видимый луч; не изменяя положение головы делают так же, как в 1-м виде, измеряют при включенных лазерах.

4-й вид. Лазерный источник, преобразователь прозрачен. Исходное положение: готовность к измерению. Сразу наводят каждый глаз на луч лазера и измеряют давление. Этот вид особенно подходит для косых, кривых, бессознательных, например: детей, животных.

Преимуществами установки являются простота ее конструктивного выполнения, а также доступность при проведении исследований широкому кругу лиц.

Формула изобретения

1. Аппланационный способ измерения внутриглазного давления, при котором воздействуют датчиком с заданной силой на роговицу лежащего пациента и отсчитывают показания измерительного прибора, отличающийся тем, что вначале в зрачок лежащего пациента отвесно направляют пучок света и определяют ось глаза, совпадающую с осью пучка, после чего подвешивают датчик внутриглазного давления и наводят его вертикальную ось на указанную ось глаза.

2. Установка для измерения внутриглазного давления, включающая датчик для измерения внутриглазного давления, соединенный с измерительной аппаратурой, при этом датчик соединен с держателем, выполненным в виде стойки и консоли, и расположен на конце консоли с возможностью обеспечения его вертикального перемещения относительно роговицы глаза, отличающаяся тем, что корпус датчика выполнен в виде скобы, превышающей вертикальный поперечный контур половины головы лежащего пациента с гарантийным зазором, сам датчик подвешен к соответствующему концу консоли с возможностью его навешивания над роговицей лежащего пациента, при котором его вертикальная ось совпадает с осью глаза лежащего пациента, совпадающей, в свою очередь, с осью пучка света, а держатель соединен с топчаном, снабженным затыльником, габариты которого меньше габаритов затылка.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что на конце скобы, расположенном над глазом пациента, закреплен преобразователь аппланационного пятна, снабженный защитной диэлектрической перегородкой, измерительная ось преобразователя направлена в центр масс датчика, расположенный в плоскости скобы между ее концами с возможностью висения скобы датчика при отвесной измерительной оси без касания с пациентом, при этом по диаметру аппланационной поверхности преобразователя выполнен резистивный элемент преимущественно в виде тонкой узкой полоски, превышающей ширину аппланационного пятна, к концам которой присоединены начала выводов той же толщины, а их концы пропущены через аппланационную поверхность преобразователя и соединены с проводами, соединяющими датчик с измерительной аппаратурой, на стороне диэлектрической перегородки, обращенной к аппланационной поверхности, выполнен металлический контактный элемент, расположенный с возможностью закорачивания резистивного элемента.

4. Установка по п.3, отличающаяся тем, что преобразователь с защитной перегородкой выполнены прозрачными.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4