Способ измерения радиуса кривизны роговицы глаза

Авторы патента:

Бикбов Мухаррам Мухтарамович (RU)

Бикбова Гузель Мухаррамовна (RU)

Бикбулатова Айгуль Ахтямовна (RU)

Гарипова Елена Маратовна (RU)

A61B3/107 - для определения формы или измерения кривизны роговицы

Владельцы патента RU 2457774:

Государственное бюджетное учреждение "Уфимский научно-исследовательский институт глазных болезней Академии наук Республики Башкортостан" (RU)

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Проводят оптическую когерентную томографию или ультразвуковую биометрию, выполняют поперечный срез переднего сегмента глаза. Измеряют длину хорды, являющейся отрезком прямой, соединяющим две точки передней или задней поверхности роговицы на границе с лимбом для определения радиуса кривизны собственной роговицы либо на границе краев трансплантата роговицы для определения радиуса кривизны донорской роговицы. Также измеряют длину стрелы сегмента, являющейся перпендикуляром, восстановленным из середины хорды до пересечения с измеряемой поверхностью роговицы или трансплантата. Вычисляют радиус кривизны по формуле R=D²/8h+h/2, где R - радиус кривизны роговицы, D - длина хорды, h - длина стрелы сегмента. Использование изобретения обеспечивает возможность расчета радиуса кривизны как передней, так и задней поверхности роговицы в условиях потери прозрачности роговицы, а также после проведения кераторефракционных операций для получения радиуса кривизны как биолинзы, так и собственной роговицы реципиента. 3 ил., 2 пр.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для расчета радиуса кривизны роговицы.

Известен способ измерения радиуса кривизны роговицы глаза (РКРГ), заключающийся в том, что измерение РКРГ производят при формировании в ИК-диапазоне когерентного импульсного электромагнитного излучения путем измерения изменений интенсивности отраженного от роговицы глаза импульсного пространственно-временного сигнала и последующего сравнения его величины с величиной изменения интенсивности пространственно-временного сигнала от эталонного глаза (заявка RU 94045513, 1996 г.).

Известен способ определения радиуса кривизны непрозрачной роговицы путем кератометрии в отраженном свете, при этом перед проведением кератометрии на роговицу наносят высокоэластичную жидкость (патент RU 2055519, 1996 г.).

Известен способ определения исходного значения центральной кривизны роговицы, подвергшейся рефракционной операции в случае, когда истинное исходное значение кривизны роговицы не известно, заключающийся в том, что проводят кератотопографию, при этом измеряют радиус кривизны роговицы на периферии (Rp) в пределах кольца шириной 1 мм, а также расстояние (h) от оптического центра роговицы до периферического кольца, рассчитывают радиус центральной кривизны роговицы (Ro) по формуле , где е - эксцентриситет роговицы, равный 0,5. Способ прост в исполнении и позволяет при отсутствии исходных значений кривизны центра роговицы, подвергшейся рефракционной операции, восстанавливать с высокой точностью, что в свою очередь позволяет более точно рассчитать оптическую силу ИОЛ в катарактальной хирургии (патент RU 2322179, 2008 г.).

Известен способ измерения радиуса кривизны роговицы при помощи кератотопографа, который позволяет измерить кривизну роговицы в нескольких тысячах точек (обычно от 6000 до 15000). Принцип работы топографа - проецирование на роговицу колец Плачидо (обычно 20-30 колец). Прибор фиксирует отражение колец и измеряет их ширину и расстояние между ними. Полученные данные пересчитываются в значения кривизны. Чем круче кривизна роговицы, тем более близко располагаются друг к другу отражения топографических колец. Кроме того, не сферичные кольца отображают локализацию оптического искажения на поверхности роговой оболочки (Fedor P, Kaufman SC. Corneal topography and imaging. E-medicine, 2005, May 25.).

Наиболее близким аналогом изобретения является способ измерения радиуса кривизны роговицы при помощи офтальмометрии. Исследование глаза проводится при помощи оптического прибора офтальмометра. Принцип исследования основан на том, что поверхности роговицы и хрусталика являются не только преломляющими, но и отражающими, т.е. обладают свойством зеркала. Наибольшее распространение получил офтальмометр Жаваля-Шетца. Офтальмометрию проводят в темной комнате. Голову исследуемого фиксируют на специальной подставке. После включения осветительной системы прибора и правильной его установки на роговице исследуемого глаза получаются изображения двух фигурок - лесенки и прямоугольника, которые врач видит через окуляр оптической трубы. При помощи особого винта обе фигурки перемещают до соприкосновения друг с другом. В этот момент по измерительной шкале отсчитывают радиус кривизны передней поверхности роговицы в миллиметрах (Курчинская Л.Н. Медицинские оптические приборы. Учебное пособие. Л.: ЛИТМО, 1988. - 90 с.).

Недостатком этих способов является возможность измерения кривизны роговицы только доступной открытой для аппарата поверхности роговицы (область роговицы, находящаяся в тени от носа, ресниц, недоступна для проецирования световых колец). Кроме того, при потере прозрачности роговицы проведение офтальмометрии и кератометрии не представляется возможным.

После проведения кераторефракционных операций, таких как эпикератопластика с подшиванием оптически отрицательных биолинз, объективно судить об изменении радиуса кривизны роговицы не представляется возможным, поскольку биолинза имеет собственную кривизну, отличающуюся от кривизны роговицы реципиента.

Нами была поставлена задача разработки способа измерения радиуса кривизны роговицы в случае невозможности его расчета методом кератотопографии.

Технический результат при использовании изобретения - возможность расчета радиуса кривизны как передней, так и задней поверхности роговицы в условиях потери прозрачности роговицы, а также после проведения кераторефракционных операций для расчета радиуса кривизны как биолинзы, так и собственной роговицы реципиента.

Указанный технический результат достигается тем, что согласно изобретению проводят оптическую когерентную томографию или ультразвуковую биомикроскопию, выполняют поперечный срез переднего сегмента глаза, измеряют длину хорды, являющейся отрезком прямой, соединяющим две точки передней или задней поверхности роговицы на границе с лимбом, для определения радиуса кривизны собственной роговицы либо на границе краев трансплантата роговицы для определения радиуса кривизны донорской роговицы, также измеряют длину стрелы сегмента, являющейся перпендикуляром, восстановленным из середины хорды до пересечения с измеряемой поверхностью роговицы или трансплантата, и вычисляют радиус кривизны по формуле

R=D²/8h+h/2,

где R - радиус кривизны роговицы,

D - длина хорды,

h - длина стрелы сегмента.

Сущность изобретения поясняется следующими фигурами: на фиг.1 изображена схема расчета радиуса кривизны роговицы; на фиг.2 - то же, по примеру 1; на фиг.2 - то же, по примеру 2.

Предлагаемый способ расчета радиуса кривизны осуществляется следующим образом.

Проводят оптическую когерентную томографию или ультразвуковую биомикроскопию. Для расчета выполняют поперечный срез переднего сегмента глаза, исследование проводят на оптическом когерентном томографе или ультразвуковом биомикроскопе. На топограмме или сканограмме измеряют длину хорды, являющейся отрезком прямой, соединяющим две точки передней или задней поверхности роговицы на границе с лимбом (для определения соответствующего радиуса кривизны собственной роговицы), либо на границе краев трансплантата роговицы (для определения радиуса кривизны донорской роговицы после ее трансплантации). Также измеряют длину стрелы сегмента, являющейся перпендикуляром, восстановленным из середины хорды до пересечения с измеряемой поверхностью роговицы или трансплантата, как показано на фиг.1.

Расчет производят по формуле

R=D²/8h+h/2,

где R - радиус измеряемой кривизны роговицы или трансплантата,

D - длина хорды,

h - длина стрелы сегмента.

С точки зрения стереометрии: глаз - шар, передний отрезок глаза - шаровой сегмент.

Роговица - это сферическая поверхность шарового сегмента. После кератопластики (трансплантации роговицы) - сферическая поверхность шарового сегмента находится в пределах роговичного трансплантата.

С точки зрения планиметрии в диагностическом срезе роговица (ее передняя или задняя поверхность) представляет собой часть окружности или дугу сегмента. Применительно к предлагаемому изобретению хорда - отрезок прямой, соединяющий две точки окружности, расположенные на границе роговицы с лимбом (для определения радиуса кривизны собственной роговицы). Либо эти две точки окружности находятся на границе краев трансплантата роговицы (для определения радиуса кривизны донорской роговицы после ее трансплантации). Стрела сегмента - это перпендикуляр, восстановленный из середины хорды до пересечения с дугой.

Длину хорды и длину стрелы можно измерить калипером (линейкой) на томограмме на основе исследования оптической когерентной томографии или на сканограмме на основе ультразвуковой биомикроскопии.

При известных параметрах длины хорды и длины стрелы можно вычислить радиус окружности, являющийся применительно к человеческому глазу радиусом кривизны роговицы (передней или задней ее поверхности).

Преимуществом данного способа в сравнении с прототипом является возможность расчета радиуса кривизны как передней, так и задней поверхности роговицы в условиях потери прозрачности роговицы, а также после проведения кераторефракционных операций (таких как эпи-, ламеллярная кератопластика) для получения радиуса кривизны как биолинзы, так и собственной роговицы реципиента.

Изобретение иллюстрируется следующими клиническими примерами.

Пример 1.

Пациенту К. после эпикератопластики проводим расчет радиуса кривизны задней поверхности собственной роговицы (фиг.2):

D - 6,30 мм

h - 0,71 мм

R=6,30²/8×0,71+0,71/2=7,34 мм

Пример 2.

Пациенту Р. проводим расчет радиуса кривизны задней поверхности роговицы (фиг.3):

D - 8,24 мм

h - 1,53 мм

R=8,24²/8×1,53+1,53/2=6,31 мм

Способ измерения радиуса кривизны роговицы глаза, отличающийся тем, что проводят оптическую когерентную томографию или ультразвуковую биомикроскопию, выполняют поперечный срез переднего сегмента глаза, измеряют длину хорды, являющейся отрезком прямой, соединяющим две точки передней или задней поверхности роговицы на границе с лимбом, для определения радиуса кривизны собственной роговицы либо на границе краев трансплантата роговицы для определения радиуса кривизны донорской роговицы, также измеряют длину стрелы сегмента, являющейся перпендикуляром, восстановленным из середины хорды до пересечения с измеряемой поверхностью роговицы или трансплантата, и вычисляют радиус кривизны по формуле: R=D²/8h+h/2, где R - радиус кривизны роговицы, D - длина хорды, h - длина стрелы сегмента.

Изобретение относится к области медицины, а более конкретно к офтальмологии. .

Способ определения дифференциальных показаний к проведению первичной эксимерлазерной коррекции миопии слабой и средней степени с физиологическим миопическим астигматизмом или миопическим астигматизмом слабой степени // 2332922

Изобретение относится к офтальмологии, и может быть использовано для выбора оптимальной технологии эксимерлазерной коррекции миопии и миопического астигматизма. .

Способ определения исходного значения центральной кривизны роговицы, подвергшейся рефракционной операции // 2322179

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для определения исходного значения центральной кривизны роговицы, подвергшейся рефракционной коррекции, в случае, когда истинное исходное значение кривизны роговицы не известно.

Метод прогнозирования угрозы перфорации роговицы при помощи компьютерной кератотопографии (ккт) в терапии язвы роговицы // 2314014

Изобретение относится к медицине и предназначено для прогнозирования угрозы перфорации язвы роговицы. .

Кератометр // 2264782

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к офтальмологическим приборам, предназначенным для определения геометрических размеров внешней поверхности роговицы глаза.

Кератометр // 2199940

Изобретение относится к медицинской технике, а именно к офтальмологическим устройствам, предназначенным для определения формы внешней поверхности роговицы глаза.

Кератометр // 2199939

Кератометр // 2180186

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к офтальмологическим приборам, предназначенным для определения рельефа внешней поверхности роговицы глаза.

Способ прогнозирования роговичных осложнений после хирургических вмешательств на глазном яблоке у больных сахарным диабетом // 2177711

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для прогнозирования роговичных осложнений после хирургических вмешательств на глазном яблоке у больных сахарным диабетом.

Кератометр // 2166904

Изобретение относится к медицинской технике, а более конкретно к офтальмологическим приборам-кератометрам, предназначенным для измерения формы внешней поверхности роговицы глаза.

Устройство для измерения диаметра роговицы глаза // 2472426

Изобретение относится к офтальмологии и может быть использовано для быстрого бесконтактного измерения диаметра роговицы глаза при выполнении операций ЛАЗИК при интраоперационном прогнозировании диаметра и величины ножки роговичного лоскута, формируемого микрокератомом

Способ диагностики ретрохрусталиковой мембраны при переднем варианте синдрома первичного персистирующего гиперпластического стекловидного тела у детей // 2489078

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано во время подготовки к оперативным вмешательствам по поводу катаракты у детей

Устройство для мониторинга одного или более хирургических параметров глаза // 2600850

Изобретение относится к медицинской технике. Представлено устройство для мониторинга одного или более хирургических параметров глаза пациента на протяжении многих сеансов, разнесенных во времени и между которыми глаз пациента может иметь перемещение. Устройство содержит: камеру для получения одного или более изображений глаза; модуль для определения во время первого сеанса хирургического параметра глаза и его координат, основываясь на изображении, полученном камерой, в первой системе координат; модуль для определения во время второго сеанса хирургического параметра глаза и его координат, основываясь на полученном камерой изображении, во второй системе координат; модуль для определения перемещения глаза по шести степеням свободы между первым и вторым сеансами и для определения преобразования координат, основываясь на этом; модуль для преобразования, основываясь на определенном перемещении глаза, хирургического параметра глаза и его координат из первой системы координат во вторую систему координат; модуль для количественного определения и/или визуализации изменения хирургического параметра глаза и его координат между первым и вторым сеансами, основываясь на хирургическом параметре глаза и его координатах, измеренных во время второго сеанса, и преобразованном хирургическом параметре глаза и его координатах, измеренных во время первого сеанса. Хирургические параметры глаза представляют собой один или более из следующих: относящиеся к имплантанту параметры глаза, которые основаны на имплантанте, хирургически вставленном в глаз пациента; или положение и/или контур роговичных или лимбальных, или склеральных надрезов. Хирургические параметры глаза дополнительно содержат одно или более из следующего: k-показания, которые определяют форму роговицы в терминах параметров эллипсоида вращения; линию взгляда как линию, соединяющую центр зрачка и точку фиксации в известном положении; глубину камеры роговицы; зрительную ось глаза; определение того, является ли глаз левым глазом или правым глазом. Применение данного изобретения позволит повысить точность диагностики и хирургическую точность при работе при работе с имплантатом. 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Устройство для мониторинга одного или более параметров глаза // 2600855

Изобретение относится к медицине. Устройство для мониторинга одного или более параметров глаза пациента на протяжении двух сеансов, которые разнесены во времени и между которыми глаз пациента может иметь перемещение, содержит: камеру для получения одного или более изображений глаза; осветительное устройство для освещения глаза световой картиной в форме кольца для генерации отражений от роговицы, причем осветительное устройство располагается так, чтобы ось кольца совпадала с оптической осью камеры; модуль для определения во время первого сеанса положения отражений от роговицы в изображении глаза; модуль для определения во время первого сеанса, основываясь на определенном положении отражений от роговицы одного дополнительного параметра глаза и его координат в первой системе координат, основанной на геометрической модели, представляющей глаз в виде сферического глазного яблока, имеющего наложенную на него роговицу сферической формы; модуль для определения во время второго сеанса положения отражений от роговицы глаза и, основываясь на этом, дополнительного параметра глаза и его координат во второй системе координат; модуль для определения перемещения глаза по шести степеням свободы между сеансами и для определения на основе этого преобразования координат; модуль для преобразования, основываясь на определенном перемещении глаза, дополнительного параметра глаза и его координат из первой системы координат во вторую систему координат; модуль для количественного определения и/или визуализации изменения дополнительного параметра глаза между сеансами на основе дополнительного параметра и его координат, измеренных во время второго сеанса, и преобразованного параметра и его координат, измеренных во время первого сеанса. При этом один дополнительный параметр глаза содержит глубину передней камеры роговицы, которая определяется на основе определения радиуса лимба Rl и предположения, что он является широтным кругом на наиболее близко совпадающей с роговицей сфере с радиусом Rc, который определяется на основе отражений света от роговицы, так что глубина CD камеры роговицы выводится из формулы: CD=Rc-sqrt(Rc∧2-Rl∧2), где sqrt - квадратный корень. Применение данного изобретения позволит повысить точность выявления ошибок при измерении. 13 з.п. ф-лы, 15 ил.

Аппарат для оптической когерентной томографии (окт) глаза и способ оптической когерентной томографии (окт) глаза // 2634998

Группа изобретений относится к медицине. Способ оптической когерентной томографии (ОКТ) глаза осуществляется с помощью аппарата для оптической когерентной томографии (ОКТ). При этом способ содержит этапы: захват изображений глаза с камеры с высоким временным разрешением, используя систему камер; получение изображения ОКТ глаза с высоким временным разрешением, используя блок получения изображения ОКТ, причем измерительная ось блока получения изображений ОКТ и измерительные оси системы камер выровнены вдоль общей измерительной оси аппарата, используя расщепитель луча; освещение роговицы глаза с использованием множества точечных источников света, расположенных в геометрическом порядке точечных источников света вокруг измерительной оси так, чтобы изображения камер с высоким временным разрешением содержали множество световых указателей в геометрическом порядке световых указателей; определение по изображениям камер с высоким временным разрешением данных о движении с высоким временным разрешением, представляющих движение глаза относительно измерительной оси, с использованием блока управления; определение с высоким временным разрешением, в качестве данных о движении, пространственного размера геометрического порядка, соответствующего множеству световых указателей, с использованием блока управления; назначение каждому пространственному размеру геометрического порядка, соответствующего световым указателям, соответствующего осевого смещения глаза по отношению к аппарату с использованием блока управления; преобразование изображений ОКТ на основе данных о движении с использованием блока управления; и генерирование томограммы глаза из изображений OКT с использованием блока управления. Применение группы изобретений позволит улучшить качество получаемой томограммы. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.