Способ тонометрии глаза

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для тонометрии глаза. Воздействуют на глаз вибрирующим датчиком. Приближают вибрирующий датчик к глазу до наступления контакта с ним. Действуют им на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика. Отводят вибрирующий датчик от глаза и при этом измеряют амплитуду сигнала на выходе вибрирующего датчика. Нормируемым эквивалентом служит спектральная калибровочная характеристика ƒ(ω) с амплитудными параметрами an, bn, которые формируют преобразованием Фурье из амплитудно-временной характеристики, аппроксимированной по амплитудам сигнала. Сравнивая амплитудные параметры an, bn спектральной характеристики ƒ(ω) с параметрами an0, bn0 эквивалента ƒ0(ω) здорового человека, судят об офтальмотонусе. Способ обеспечивает повышение метрологической эффективности, а именно, точности тонометрии за счет уменьшения методической и устранения динамической погрешности. 3 ил., 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к медицине, в частности к измерению внутриглазного давления (ВГД), и может быть использовано для измерения офтальмотонуса в раннем посттравматическом периоде.

Известен способ измерения ВГД [А.С. 133171 (СССР), Способ тонометрии глаза и устройство для его осуществления / В.А. Пашков, Л.П. Чередниченко и В.К. Полторак. - А61В 3/16, 1957], основанный на получении реакции от глаза при воздействии на него механического вибратора. К глазу подводится устройство с вибрирующим зондом и фиксируется. На глаз оказывается давление с определенной силой устройством вместе с вибрирующим датчиком (зондом). Измеряется характер колебаний зонда, по которым судят о степени ВГД. Во время измерения ВГД положение устройства по отношению к глазу не меняют. Окончив измерение ВГД, устройство отводят от глаза. Недостатками способа являются: низкая точность, связанная с влиянием на амплитуду колезонда плотности ретробульбарной клетчатки, влияющей на амплитуду колебаний всего глаза, так как нагрузка в 3-5 г вызывает неприятные ощущения у больного; трудоемкость тонометрии.

Известен способ измерения ВГД [А.С. 18233788 (СССР), Способ тонометрии глаза и устройство для его осуществления / В.А. Пашков, Л.П. Чередниченко и В.К. Полторак. - А61В 3/16, 1993, бюл. №23], согласно которому приближают вибрирующий датчик к глазу до наступления контакта с ним и действуют на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика, отводят вибрирующий датчик от глаза и при этом измеряют максимальную амплитуду сигнала на выходе вибрирующего датчика, по значению которого судят об офтальмотонусе.

Недостатками аналога являются: нестабильность во времени характеристик механического вибрирующего датчика; характеристики механического вибрирующего датчика в значительной мере подвержены влиянию окружающей среды, что приводит к изменению усилий в колебательной системе; амплитуда вынужденных акустических колебаний зависит от массы, механического сопротивления и других показателей, характеризующих общее состояние среды; максимальное значение амплитуды будет на частоте механического резонанса; резонансные явления появляются при совпадении частот звуковых (ультразвуковых) колебаний с частотами мод колеблющихся оболочек клеток и составляющих цитоплазмы клеток, а также молекул и других элементов и структур.

Известен способ [Патент РФ №2361506 - Способ тонометрии глаза / Соколова Т.С., Иванова Л.Ю., Калинина Е.В., Леонтьев Е.А. - А61В 3/16, 2007], согласно которому приближают вибрирующий датчик к глазу до наступления контакта с ним и действуют на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика, отводят вибрирующий датчик от глаза и при этом измеряют максимальную амплитуду сигнала на выходе вибрирующего датчика, по значению которого судят об офтальмотонусе, вводят стабильную меру в виде костной ткани лобной части лица, для чего вначале приближают вибрирующий датчик к средней точке лобной части лица до наступления контакта с этой точкой и действуют на нее до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика, отводят вибрирующий датчик от средней точки лобной части лица и при этом измеряют максимальную амплитуду сигнала на выходе вибрирующего датчика, значение которой принимают за опорный сигнал, который сравнивают с измерительным сигналом.

К недостаткам способа относится низкая метрологическая эффективность из-за субъективного анализа статистической амплитудно-временной характеристики, снижающая точность за счет наличия методической и динамической погрешности.

Прототипом является способ [Патент РФ №2601178 - Способ тонометрии глаза / А.А. Лунгина, А.В. Курганский, Е.И. Глинкин. - А61В 3/16, от 27.10.2016, Бюл. №30], заключающийся в организации исследуемого и опорного сигналов при воздействии на глаз и лобную часть лица вибрирующим датчиком, который приближают к глазу и лобной части лица до наступления контакта с ними и действуют на глаз и лобную часть лица до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика, отводят вибрирующий датчик от глаза и лобной части лица, костная ткань которой служит стабильной мерой, отличающийся тем, что нормируемым эквивалентом служит амплитудно-временная калибровочная характеристика с предельными параметрами, для определения которых последовательно измеряют две амплитуды исследуемого и опорного сигналов в моменты времени t1 и t2, по которым рассчитывают предельные параметры исследуемой и опорной характеристик: предельную амплитуду и постоянную времени, по которым аппроксимируют исследуемую и опорную характеристики, из разницы которых находят действительную характеристику, по которой судят об офтальмотонусе.

Недостатком прототипа является наличие множества мер: костная ткань лобной части лица, а также дифференциальные и интегральные эквиваленты амплитудно-временной характеристики, которые подверженны нестабильности при измерениях под воздействием внешней среды.

Технической задачей способа является повышение метрологической эффективности, а именно точности тонометрии, за счет уменьшения методической и устранения динамической погрешности.

Техническая задача достигается тем, что в способе тонометрии глаза, заключающемся в организации исследуемого при воздействии на глаз вибрирующим датчиком, который приближают к глазу до наступления контакта с ними и действуют на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика, отводят вибрирующий датчик от глаза, находят действительную характеристику, по которой судят об офтальмотонусе, в отличие от известных решений нормируемым эквивалентом служит спектральная калибровочная характеристика с программно управляемыми амплитудными параметрами, которые формируют преобразованием Фурье из амплитудно-временной характеристики, аппроксимированной по амплитудам измерительного сигнала, сравнивают амплитудные параметры an, bn спектральной характеристики ƒ(ω) с образцовыми параметрами an0, bn0 эквивалента ƒ0(ω), по которым судят об офтальмотонусе.

Способ тонометрии глаза представляет собой режим работы "измерение" (см. фиг. 1), предназначенный для организации измерительного сигнала при воздействии на глаз вибрирующим датчиком. Приближают вибрирующий датчик к глазу до наступления контакта с ним и действуют на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика. Отводят вибрирующий датчик от глаза и при этом измеряют амплитуду измерительного сигнала.

На графике (см. фиг. 1) по оси X показана развертка по времени в процессе тонометрии глаза, а по оси У - положительная часть амплитуды вибрации вибрирующего датчика. В исходном положении (точка А) вибрация датчика отсутствует. При подаче на устройство напряжения вибрирующий датчик начинает вибрировать (точка Б) со строго заданной начальной амплитудой. Прикосновение к глазу вибрирующего датчика вызывает увеличение амплитуды его колебаний. Причем величина амплитуды имеет различный размах, лежащий в пределах между точками В и В1. Различный размах обусловлен скоростью подведения датчика к глазу. Чем больше эта скорость, тем меньше амплитуда колебаний (точка В), а чем меньше скорость подведения, тем выше амплитуда (точка В1). Экспериментально установлено, что наибольшая амплитуда вибрации датчика будет тогда, когда скорость подведения вибрирующего датчика будет много меньше максимальной угловой скорости колебаний вибрирующего датчика. При отсутствии колебаний вибрирующего датчика (точка Г) приближение датчика к глазу следует прекратить. Затем при отведении вибрирующего датчика от глаза амплитуда колебаний увеличивается. Для наиболее стабильного результата при отведении вибрирующего датчика измеряют амплитуды сигнала, которые аппроксимируют амплитудно-временной характеристикой (АВХ):

По АВХ (1) преобразованием Фурье восстанавливают спектр амплитудно-частотной характеристики (АЧХ) ƒ(ω):

По формулам Фурье для участка функции от 0 до tmax определяют амплитудные параметры an, bn спектральной характеристики ƒ(ω):

;

,

где , U(t) - АВХ (1) сигнала, n=1,2..5.

Определяем спектральную характеристику ƒ0(ω) здорового человека. Судить об офтальмотонусе любого пациента можно, сравнивая амплитудные параметры an, bn спектральной характеристики ƒ(ω) с образцовыми параметрами an0, bn0 эквивалента ƒ0(ω) (фиг. 2).

По алгоритму (4) возможны три случая: 1. если ƒ(ω)=ƒ0(ω), то пациент здоров; 2. если ƒ(ω)>ƒ0(ω), то у пациента ВГД повышено; 3. если ƒ(ω)<ƒ0(ω), то у пациента ВГД понижено.

На фиг. 2 показаны случаи определения спектра. Спектральная характеристика f0(ω) отражает ВГД здорового человека. ƒ1(ω)>ƒ0(ω), поэтому ВГД, характеризующееся спектральной характеристикой ƒ1(ω), повышено. В другом случае ƒ2(ω)<ƒ0(ω), поэтому ВГД, характеризующееся спектральной характеристикой ƒ2(ω), понижено.

Докажем эффективность предлагаемого способа тонометрии глаза.

По формулам (3) вычисляются параметры an, bn спектральной характеристики ƒ(ω). Полученные в результате эксперимента данные для амплитуд измерительного сигнала приведены в таблице 1.

1. Повышение эффективности η+- определяется сравнением динамических погрешностей в нахождении предельных параметров предлагаемого способа и способа-прототипа:

где ε+- - средняя погрешность определения параметров способа-прототипа (U0,T0), ε - средняя погрешность определения спектральных параметров калибровочной характеристики (а0, a1, b1).

Динамические погрешности определения предельных параметров спектральной характеристики и способа-прототипа приведены в таблице 1. Средняя динамическая погрешность определения спектральных параметров а0, a1 и b1 - 0,035%, а средняя погрешность определения параметров способа-прототипа - 0,064% (см. табл. 1).

Тогда эффективность по динамической погрешности в два раза выше прототипа:

.

2. Работоспособность метода доказывается снижением методической погрешности при сравнении предельных параметров спектральной характеристики (а0, a1, b1), определяемых по амплитудам измерительного сигнала (табл. 1).

Ui - амплитуды исследуемого сигнала; а0, а1 и b1 - вычисленные по формулам Фурье (3) коэффициенты; εа0, εa1 eb1 - погрешность определения коэффициента а0, a1 и b1 соответственно, εU0 и εT0 - погрешность определения параметров способа-прототипа.

Из таблицы видно, что при увеличении амплитуд измерительного сигнала в десять раз (с 2,66 до 26,95) наблюдается тождественность спектральных коэффициентов а0, a1 и b1 Наибольшая методическая погрешность составляет 0,225%. На фиг. 3 показаны две спектральные характеристики ƒi(ω), между которыми максимальная погрешность определения спектральных параметров а0, a1 и b1 составляет 0,23%.

Таким образом, введение спектральной калибровочной характеристики, которая служит нормируемым эквивалентом, в отличие от известных решений, устраняет методическую и уменьшает динамическую погрешности измерения. Это приводит к повышению точности измерения ВГД, что в свою очередь позволяет поставить более точный диагноз заболевания и провести соответствующее лечение.

Способ тонометрии глаза, включающий воздействие на глаз вибрирующим датчиком, который приближают к глазу до наступления контакта с ним и действуют на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика, отводят вибрирующий датчик от глаза и при этом измеряют амплитуду сигнала на выходе вибрирующего датчика, отличающийся тем, что нормируемым эквивалентом служит спектральная калибровочная характеристика ƒ(ω) с амплитудными параметрами an, bn, которые формируют преобразованием Фурье из амплитудно-временной характеристики, аппроксимированной по амплитудам сигнала, сравнивая амплитудные параметры an, bn спектральной характеристики ƒ(ω) с параметрами an0, bn0 эквивалента ƒ0(ω) здорового человека, судят об офтальмотонусе.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области медицины, а именно к офтальмодиагностике. Для диагностики состояния роговицы при использовании ортокератологической контактной линзы проводят конфокальную микроскопию, по результатам которой оценивают гистоморфологические изменения состояния роговицы.

Группа изобретений относится к медицине. Способ формирования информации о классификации аудио и информации о движениях головы выполняют с помощью электронного устройства для диагностики апноэ во сне.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для ультразвуковых эластографических измерений. Система для ультразвукового исследования анатомического участка содержит ультразвуковой зонд, сконфигурированный для передачи ультразвукового сигнала к анатомическому участку, и блок обработки для формирования ультразвукового изображения анатомического участка, при этом блок обработки дополнительно сконфигурирован для управления ультразвуковым зондом для передачи импульса давления для генерирования сдвиговых волн в анатомическом участке, идентификации, из опорного изображения в В-режиме, первой и второй неналоженных областей анатомического участка, причем первая область определяется блоком обработки как соответствующая области, подходящей для эластографии сдвиговых волн, а вторая область определяется блоком обработки как соответствующая области, не подходящей для эластографии сдвиговых волн, при этом первая и вторая области идентифицируются блоком обработки, по меньшей мере частично, путем сегментации опорного изображения в В-режиме для идентификации одной или более границ между анатомическими структурами в анатомическом участке, так что вторая область определяется, по меньшей мере частично, посредством одной или более границ, отображения ультразвукового изображения, формирования по меньшей мере одной рекомендательной характеристики c ультразвуковым изображением, причем по меньшей мере одна рекомендательная характеристика содержит графическое изображение, наложенное на ультразвуковое изображение, и очерченную вторую область, и инструкцию для выбора плоскости сбора данных для эластографии, отличной от плоскости ультразвукового изображения, или их комбинации.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам для контроля влияния света и звука на пациента. Система содержит блок улавливания окружающего света около человека с течением времени, содержащий камеру для улавливания изображений, в частности видеоданных зоны записи, включающей в себя, по меньшей мере, глаза человека, когда человек расположен в предварительно определенном стандартном положении, блок улавливания окружающего звука около человека с течением времени, блок установления порога для формирования и выдачи пускового сигнала, если яркость уловленного окружающего света превышает уровень яркости, и/или если уровень звука уловленного окружающего звука превышает звуковой порог, процессор для определения уровня стресса человека, процессор обработки уловленных изображений до проверки, превышает ли уровень освещенности уловленных изображений световой порог, посредством блока установления порога путем выбора области, представляющей интерес, в изображении, которая включает в себя или прилегает к глазам человека, и путем вывода критерия яркости области, представляющей интерес, посредством усреднения интенсивности всех пикселей в области, представляющей интерес, или выбора интенсивности самого яркого пикселя, при этом критерий яркости используется как уровень освещенности для проверки, превышает ли уровень освещенности уловленных изображений световой порог, посредством блока установления порога, блок памяти для сохранения, в ответ на принятый пусковой сигнал, фрагментов окружающего света и окружающего звука, уловленных примерно в момент времени приема пускового сигнала, и фрагментов информации об уровне стресса примерно в момент времени приема пускового сигнала, блок просмотра сохраненных фрагментов окружающего света, окружающего звука и информации об уровне стресса, позволяющих идентифицировать основную причину окружающего света и окружающего звука, сохраненную в просмотренном фрагменте, и выводить руководящую информацию, указывающую, как избежать таких света и звука, вызванных идентифицированной основной причиной.

Группа изобретений относится к медицинской технике, а именно к средствам термотерапии с МР-контролем. Система содержит систему термического воздействия для приложения импульсов термического воздействия к мишени в субъекте, при этом импульсы термического воздействия разделены во времени периодом охлаждения, магнитно-резонансную систему для выполнения температурного измерения на субъекте посредством сбора температурно-зависимых магнитно-резонансных сигналов, контроллер для включения или выключения системы термического воздействия на основании температурно-зависимых магнитно-резонансных сигналов, при этом система термического воздействия сконфигурирована для определения окончания периода охлаждения на основании температурного измерения в жире снаружи мишени, выполняемого в течение периода охлаждения, причем температура или изменение температуры определяется термометрией на основе постоянной времени релаксации.

Изобретение относится к медицине. Выделяют территорию с постоянным присутствием алюминия и устанавливают перечень наиболее вероятных негативных эффектов - нарушений здоровья у детей, ассоциированных с повышенной аэрогенной экспозицией алюминия.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Мундштук содержит впускную трубку; корпус окислительного фильтра, имеющий впуск и выпуск, имеющий внутренний диаметр между 9,6 мм и 18 мм; первый фильтр, расположенный вблизи с впуском корпуса окислительного фильтра, и второй фильтр, расположенный вблизи с выпуском корпуса окислительного фильтра.

Изобретение относится к медицине, а именно к анестезиологии, реаниматологии, торакальной, абдоминальной хирургии, и может быть использовано для предоперационного определения риска возникновения периоперационных кардио-пульмональных осложнений.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Устройство (20) отображения объема, развертываемое в частично или полностью закрытом анатомическом объеме, использует один или более медицинских инструментов (40), причем один или каждый медицинский инструмент (40) является переходящим между структурной конфигурацией развертывания для упорядоченного расположения одного или каждого медицинского инструмента (40) в анатомическом объеме и структурной конфигурацией отображения для закрепления одного или каждого медицинского инструмента (40) у границы анатомического объема.

Изобретение относится к способу и аппарату для управления устройством отображения и интеллектуальной подушке, предназначенной для определения физиологических характеристик пользователя.

Группа изобретений относится к медицинской технике. Способ измерения внутриглазного давления заключается в воздействии на поверхность роговицы глаза воздушным потоком в виде множества пневматических импульсов, величина которых изменяется от минимального значения по возрастающей.

Группа изобретений относится к области медицины, а именно к офтальмологии. Для сбора данных интраоперационной биометрии и/или рефракционных измерений используют датчик давления, ассоциированный с глазом и выполненный с возможностью выявления внутриглазного давления; и устройство для интраоперационной диагностики, содержащее блок управления, соединенный с датчиком давления и установленный для того, чтобы приводить устройство для интраоперационной диагностики в действие для сбора данных интраоперационной биометрии и/или рефракционных измерений, когда датчик давления выявляет, что величина интраокулярного давления снижена от повышенного значения до естественного интраокулярного давления, и в то время как значение интраокулярного давления сохраняется равным естественному интраокулярному давлению в течение периода времени.

Изобретение относится к средствам метрологического обеспечения устройств для определения внутриглазного давления и может быть использовано для поверки/калибровки контактных тонометров.

Группа изобретений относится к медицине. Система для обеспечения ирригации в глазу пациента во время медицинской хирургической процедуры содержит инфузионную линию, выполненную с возможностью размещения источника текучей среды в сообщении по текучей среде с глазом пациента.

Группа изобретений относится к области медицины. Для измерения ВГД через веко осуществляют статическую деформацию века с последующей периодической резонансной динамической деформацией глазного яблока через веко штоком, связанным с корпусом упругими элементами.

Изобретение относится к медицине. Система для измерения и/или контроля внутриглазного давления содержит: устройство для измерения внутриглазного давления, содержащее опору и датчик давления, объединенный с опорой, причем опора выполнена с возможностью приведения датчика давления в контакт с глазом пользователя для измерения его внутриглазного давления (ВГД); портативное записывающее устройство, выполненное с возможностью связи с устройством для измерения внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от этого устройства для измерения внутриглазного давления, причем портативное записывающее устройство содержит антенну для обеспечения беспроводной связи с устройством для измерения внутриглазного давления; инерциальный датчик для сбора информации о движении и/или физической активности пользователя.

Группа изобретений относится к медицине. Офтальмологическое устройство с системой контроля интраокулярного давления содержит: несущую вставку с передней и задней криволинейными дугообразными поверхностями, образующие полость, способную вмещать источник энергии, выполненный по размеру в соответствии с площадью внутри полости, причем источник энергии электрически соединен и способен обеспечивать энергией систему контроля интраокулярного давления, содержащую микропьезоэлектрический элемент, измерительный преобразователь, электронную схему обратной связи, включающую усилитель и фильтр, элемент беспроводной связи, и контроллер, причем контроллер содержит вычислительный процессор, осуществляющий цифровую связь с цифровым устройством хранения данных, и причем в цифровом устройстве хранения данных хранится программный код, при этом элемент беспроводной связи является связанным с контроллером; передатчик, находящийся в логической связи с процессором, а также в логической связи с сетью передачи данных, причем программное обеспечение выполняется по запросу и позволяет процессору: подавать сигнал в направлении поверхности глаза с использованием микропьезоэлектрического элемента; обнаруживать обратный сигнал и его изменение после отражения от поверхности глаза с использованием электронной схемы обратной связи; определять интраокулярное давление глаза пользователя, используя обнаруженное изменение указанного сигнала в разные моменты времени в течение суток.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для ранней диагностики первичной открытоугольной глаукомы. Для этого проводят измерение и оценку внутриглазного давления, исследование полей зрения и слезной жидкости с последующим определением уровня провоспалительных и противоспалительных цитокинов с дополнительным определением их уровня в сыворотке крови.

Группа изобретений относится к области медицины. Устройство для контроля внутриглазного давления содержит мягкую контактную линзу и датчик давления, объединенный с контактной линзой и содержащий: активный тензодатчик, пассивный датчик, жесткий элемент, микропроцессор, находящийся в электрическом контакте с активным тензодатчиком и пассивным датчиком.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для расчета вероятности скорости прогрессии глаукомы в зависимости от комплаентности пациента.

Изобретение относится к устройству и способу получения показателя жизненно важных функций объекта. Техническим результатом является обеспечение отличия сигнала дыхания от шума в проекции, основанной на регистрации показателей жизненно важных функций. Устройство содержит интерфейс для приема набора кадров изображения объекта, блок анализа для определения количества изменений направления и/или временных интервалов между изменениями направления в исследуемой области в поднаборе кадров изображения, содержащем несколько кадров изображения указанного набора, блок оценки для определения, содержит ли указанная исследуемая область в указанном поднаборе кадров изображения информацию о показателе жизненно важных функций и/или шум посредством использования определенного количества изменений направления и/или временных интервалов для указанного поднабора кадров изображения, блок выбора для выбора исследуемой области в указанном поднаборе кадров изображения, и процессор для определения требуемого показателя жизненно важных функций объекта из указанной исследуемой области в указанном поднаборе кадров изображения. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 14 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии, и может быть использовано для тонометрии глаза. Воздействуют на глаз вибрирующим датчиком. Приближают вибрирующий датчик к глазу до наступления контакта с ним. Действуют им на глаз до момента исчезновения сигнала на выходе вибрирующего датчика. Отводят вибрирующий датчик от глаза и при этом измеряют амплитуду сигнала на выходе вибрирующего датчика. Нормируемым эквивалентом служит спектральная калибровочная характеристика ƒ с амплитудными параметрами an, bn, которые формируют преобразованием Фурье из амплитудно-временной характеристики, аппроксимированной по амплитудам сигнала. Сравнивая амплитудные параметры an, bn спектральной характеристики ƒ с параметрами an0, bn0 эквивалента ƒ0 здорового человека, судят об офтальмотонусе. Способ обеспечивает повышение метрологической эффективности, а именно, точности тонометрии за счет уменьшения методической и устранения динамической погрешности. 3 ил., 1 табл.

Наверх