×
10.01.2013
216.012.171a

СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области медицины и может быть использовано для измерения внутриглазного давления. Способ заключается в том, что на глаз воздействуют пневмоимпульсом, с одновременным освещением его поверхности лазером, используя калибровочную кривую для модели глаза. Преобразуют отраженный сигнал в автодинный сигнал. Регистрируют его мощность. После чего сигнал оцифровывают и анализируют. По цифровому автодинному сигналу P(t) восстанавливают функцию движения участка глаза Z(t) с помощью обратной функции: θ+Z(t)=±arccos(P(t))+2πn, где n=0, ±1, ±2, …; по функции Z(t) определяют величину деформации глаза ΔZ, по которой определяют внутриглазное давление. При этом калибровочную кривую получают, освещая лазером модель глаза при одновременном воздействии на нее пневмоимпульсом, определяют величину деформации модели AZ, которой ставят в соответствие давление внутри модели, измеренное с помощью манометра или по методу Маклакова. Изобретение позволяет повысить точность измерения внутреннего давления глаза бесконтактным способом. 1 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Заявляемое изобретение относится к области измерительной техники и может найти применение в области медицины и здравоохранения. В частности, данная разработка позволит проводить бесконтактные измерения внутриглазного давления (ВГД) in vivo. Предлагаемый способ позволяет перед непосредственным проведением измерений in vivo проводить изучение различных патологических состояний глаза на его модели.

Известен способ, реализующий принцип измерения внутриглазного давления (ВГД) при помощи источника излучения, щелевой диафрагмы, фютоприемника, регистрирующего прибора, устройства для пневматического воздействия, низкочастотного акустического динамика. Способ заключается в освещении центра роговицы глаза узким пучком света, направленным под углом к оптической оси глаза, деформации роговицы путем пневматического воздействия, осуществляемого периодически в звуковом диапазоне частот, изменении путем перемещения диафрагмы и фотоприемника перпендикулярно направлению распространения отраженного от роговицы пучка, величины амплитуды электрического сигнала до максимального значения, измерении значения амплитуд полученного сигнала, нахождении среднего значения амплитуды, по которому по предварительно построенной градуировочной зависимости определяют искомое значение внутриглазного давления (см. патент на ИЗ №94027540, МПК А61В 3/16).

Недостатком известного способа и реализующих его устройств является относительно низкая точность измерения, т.к. в связи со сложностью строения роговицы глаза невозможно получить универсальные градуировочные кривые.

Известен также способ измерения внутриглазного давления при помощи датчика офтальмотонографа с массой измерительного плунжера 5,5 и 10 г. Способ заключается в том, что после местной анестезии глаза проводят его тонометрию с массой измерительного плунжера 5,5 г и при проведении тонометрии в течение 30 с определение внутриглазного давления производят 6 раз каждые 5 с с записью топографической кривой. По окончании первого этапа записи датчик снимают с глаза и выдерживают интервал, равный 1 мин, после чего на исследуемый глаз повторно устанавливают датчик офтальмотонографа с массой измерительного плунжера 10 г и выполняют второй этап тонометрии длительностью 30 с, при котором определение внутриглазного давления производят 6 раз каждые 5 с с записью топографической кривой. На основании полученных данных рассчитывают средние значения коэффициента ригидности и корригированного истинного внутриглазного давления (см. патент на ИЗ №2314015, МПК А61В 3/16).

Недостатком известного способа являются то, что все измерения внутриглазного давления проводятся в результате контакта измерительных плунжеров с глазом, что вызывает необходимость анестезии. Кроме того, длительность всего цикла измерений составляет приблизительно 5 мин, что не комфортно для пациента.

Наиболее близким к предлагаемому решению является способ, реализующий принцип измерения внутриглазного давления при помощи датчика информации и устройства для пневматического воздействия. Способ заключается в юстировке датчика информации (ДИ) относительно оптической оси глаза, измерении величины деформации роговицы глаза от воздействия на нее пневмоимпульса с помощью излучения с последующим определением по нему ВГД, отличающийся тем, что юстировку ДИ производят при разделении оптических осей ДИ и наблюдении врача за глазом пациента до момента, когда углы наклона осей ДИ и глаза равны нулю, путем сведения N-световых параллельных потоков когерентного импульсного лазерного излучения на роговице глаза в одно пятно и до получения максимального значения и равных между собой отраженных от роговицы глаза излучений, после чего производят измерение ВГД путем анализа пространственного распределения отраженных излучений от роговицы глаза пациента во время воздействия пневмоимпульса и сравнения его с пространственным распределением отраженных излучений от роговицы калиброванного кадаверного глаза (см. патент на ИЗ №94004299, МПК А61В 3/16).

Недостатком известного способа является необходимость постоянной юстировки регистрирующего датчика (датчика информации). Кроме того, предложенный способ связан с измерением амплитуды сигнала и не учитывает особенности строения роговицы, что в итоге влияет на точность определения величины ВГД.

Задача настоящего изобретения заключается в обеспечении возможности измерения внутреннего давления сферической оболочки глаза (внутриглазного давления) бесконтактным способом и получения информации о динамических свойствах оболочки, сопоставляя полученные результаты с результатами тестового измерения внутреннего давления.

Технический результат заключается в повышении точности измерения внутреннего давления глаза бесконтактным способом за счет использования полупроводникового лазера, работающего в автодинном режиме.

Указанный технический результат достигается тем, что определяют внутриглазное давление по величине деформации глаза путем воздействия на глаз пневмоимпульсом, с одновременным освещением поверхности лазером, согласно решению отраженный от глаза сигнал преобразуют в автодинный сигнал, регистрируют его мощность, после чего сигнал оцифровывают, по цифровому автодинному сигналу P(t) восстанавливают функцию движения участка глаза Z(t) с помощью обратной функции: θ+Z(t)=±arccos(P(t))+2πn, где n=0, ±1, ±2, …; по функции Z(t) определяют величину деформации глаза ΔZ, по которой, используя калибровочную кривую, определяют внутриглазное давление. Калибровочную кривую получают, освещая лазером модель глаза при одновременном воздействии на нее пневмоимпульсом, отраженный от модели сигнал преобразуют в автодинный сигнал, регистрируют его мощность, после чего сигнал оцифровывают, по цифровому автодинному сигналу P(t) восстанавливают функцию движения участка модели Z(t) с помощью обратной функции: θ+Z(t)=±arccos(P(t))+2πn, где n=0, ±1, ±2, …; по функции Z(t) определяют величину деформации модели ΔZ, которой ставят в соответствие давление внутри модели, измеренное с помощью манометра или по методу Маклакова, при этом модель глаза представляет собой сферическую оболочку из упругого материала, заполненную несжимаемой жидкостью.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг.1-4 приведен измеренный автодинный сигнал при колебаниях участка макета глаза при различном внутреннем давлении, на фиг.5-8 приведена восстановленная форма движения участка макета глаза, на фиг.9 приведена схема установки для реализации предложенного способа, где 1 - полупроводниковый лазер, 2 - стабилизированный источник тока, 3 - исследуемый макет, 4 - компрессор, 5 - механизмом фиксации, 6 - фотодетектор, 7 - усилитель, 8 - аналого-цифровой преобразователь, 9 - ЭВМ, на фиг.10 приведен график зависимости величины прогиба макета глаза под действием пневмоимпульсов от внутреннего давления, полученного при проведении тонометрии по Маклакову.

Способ реализуется следующим образом.

Проводят компьютерное моделирование автодинного сигнала полупроводникового лазера при гармонических колебаниях внешнего отражателя. Переменная составляющая автодинного сигнала в предложенной модели записывается в виде: , где θ - набег фазы автодинного сигнала, λ0 - длина волны лазерного излучения, t - интервал времени наблюдаемого автодинного сигнала на различных участках движения, Z(t) - функция, описывающая продольные перемещения объекта.

Для нахождения величины прогиба сферической оболочки восстанавливают функцию движения объекта Z(t). Функцию движения объекта Z(t) определяют по переменной составляющей автодинного сигнала P(t) с помощью обратной функции, т.е.: θ+Z0(t)=±arccos(P(t))+2πn, где n=0, ±1, ±2, …

Для моделирования деформации глазного яблока при различном внутриглазном давлении был выбран резиновый шарик, заполненный гелем, плотностью, близкой к плотности внутриглазной жидкости. Внутреннее давление изменялось путем введения внутрь дополнительного объема жидкости.

Для получения значений Р(t) облучают макет оптическим излучением от полупроводникового лазера 1, работающего в автодинном режиме. Автодинный сигнал регистрируют фотодетектором 6, при этом выходной автодинный сигнал с фотодетектора усиливают усилителем 7, преобразуют в цифровой код и сохраняют в памяти компьютера 9 для последующей обработки.

Излучение полупроводникового лазера 7, стабилизированного источником тока 2, направляли на исследуемый макет 3, на который воздействовали воздушным импульсом от компрессора 4. Фиксация макета обеспечивалась механизмом 5. Часть излучения, отраженного от макета, возвращалась в резонатор полупроводникового лазера 1, изменение выходной мощности которого регистрировалось фотодетектором 6. Сигнал с фотодетектора поступал через усилитель 7 на аналого-цифровой преобразователь 8, данные с которого сохранялись в памяти компьютера 9. Сохраненный файл данных после записи в компьютер анализировался в математическом пакете MathCad. Вид измеренного автодинного сигнала при колебаниях участка оболочки для макета с различным давлением приведен на фиг.1-4. Вид восстановленных функций движения показан на фиг.5-8. На фиг.10 показана калибровочная кривая, полученная из экспериментальных данных.

Тестовое измерение величины внутреннего давления сферических оболочек проводилось по методу Маклакова грузом массой 10 г. Измерение диаметра сегмента сплющивания выполняли по отпечаткам с помощью цифрового штангенциркуля. Необходимо отметить, что прогиб сферической оболочки коррелирует с величиной давления внутри макета, определяемый по методу Маклакова.

Предлагаемый способ был реализован на примере определения неизвестного внутреннего давления глаз с использованием калибровочных кривых. Экспериментальные исследования были проведены с использованием лазерного диода RLD-650 на квантово-размерных структурах с дифракционно-ограниченной одиночной пространственной модой и характеристиками: мощность излучения <1 mW, длина волны 654 nm. Для воздействия на глаз пневмоимпульсом использовался компрессор мембранного типа мощностью 2 Вт, давлением 0,01 МПа с частотой воздушных импульсов 1 Гц, диаметр воздушной струи на расстоянии 10 мм от объекта был равен 3 мм. Измеренное значение величины прогиба составило ΔZ=0,96±0,03 um, что на калибровочной кривой (Фиг.10) соответствует величине давления 24±3 мм рт.ст. Проверка величины внутреннего давления глаза проводилось по методу Маклакова грузом массой 10 г. Измеренное значение величины давления по методу Маклакова составило 25±3,5 мм рт.ст. Таким образом, предлагаемый метод согласуется с общепринятым за эталон, но в отличие от него позволяет проводить измерения бесконтактно, безболезненно и быстро.


СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОГО ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 50.
10.01.2013
№216.012.1719

Способ оценки прогрессирования стадии первичной открытоугольной глаукомы

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для оценки стадии прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Для конкретного пациента с уже установленным клиническими методами диагнозом первичная открытоугольная глаукома стадии S проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471405
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a22

Устройство обнаружения электропроводящих объектов на базе датчиков магнитного поля с частотным выходом

Изобретение относится к металлоискателям для целей диагностики и дефектоскопии, археологии, входного контроля в системах безопасности и т.п. и может использоваться для обнаружения локальных неоднородностей в виде металлических и металлосодержащих предметов ограниченных размеров, проводных линий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472182
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a53

Способ экспериментального моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, в частности к гастроэнтерологии, и касается моделирования развития острого язвенного кровотечения. Для этого обеспечивают индуцированное последовательное воздействие на крыс путем хронического социального и иммобилизационного стрессов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472231
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a8a

Цифровой генератор хаотического сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в современных, помехозащищенных и конфиденциальных системах связи, в системах защиты информации для создания шумового сигнала, в контрольно-измерительных системах для измерения частотных характеристик, а также в системах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472286
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.02.2013
№216.012.2801

Способ изготовления зонда для ближнеполевой сверхвысокочастотной микроскопии

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ближнеполевой сканирующей СВЧ и оптической микроскопии. Способ изготовления стеклянного зонда с проводящей сердцевиной включает помещение в стеклянную трубку легкоплавкого металла или металлического сплава, температура...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475761
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.04.2013
№216.012.344d

Способ визуализации аминокислот на целлюлозной матрице, средство для его реализации и способ получения средства

Группа изобретений относится к аналитической химии, а именно к идентификации и экспрессного полуколичественного определения биологически активных соединений в сложных смесях. Способ получения средства для визуализации аминокислот на целлюлозной матрице включает приготовление водного раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478932
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.357d

Способ оценки стадии первичной открытоугольной глаукомы

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для оценки стадии прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Осуществляют видеорегистрацию зрачковых реакций в темноте без фонового освещения глаза на световую вспышку у пациента с диагнозом:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479246
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.06.2013
№216.012.4868

Способ повышения стабильности водного раствора квантовых точек - наночастиц селенида кадмия, покрытых меркаптокислотами

Изобретение относится к аналитической химии. Водный раствор квантовых точек на основе селенида кадмия, покрытых меркаптокислотой, стабилизируют, вводя сульфит натрия до его концентрации в растворе 0,02-0,2 моль/л. Технический результат - повышение стабильности водного раствора квантовых точек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484116
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.06.2013
№216.012.4f3e

Способ измерения внутриглазного давления

Изобретение относится к области медицины, в частности к области офтальмологии для измерений внутриглазного давления. Способ заключается в том, что на глаз воздействуют пневмоимпульсом, с одновременным освещением его поверхности лазером. Далее преобразуют отраженный сигнал в автодинный сигнал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485879
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.09.2013
№216.012.70cb

Способ получения электромагнитных колебаний в свч и квч диапазоне со сверхширокополосной перестройкой частоты

Изобретение относится к области твердотельной сверхвысокочастотной микроэлектроники, в частности к методам получения электромагнитных колебаний в СВЧ и КВЧ диапазоне, и может использоваться в устройствах для передачи информации. Достигаемый технический результат - расширение диапазона...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494526
Дата охранного документа: 27.09.2013
Показаны записи 1-10 из 55.
10.01.2013
№216.012.1719

Способ оценки прогрессирования стадии первичной открытоугольной глаукомы

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для оценки стадии прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Для конкретного пациента с уже установленным клиническими методами диагнозом первичная открытоугольная глаукома стадии S проводят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002471405
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a22

Устройство обнаружения электропроводящих объектов на базе датчиков магнитного поля с частотным выходом

Изобретение относится к металлоискателям для целей диагностики и дефектоскопии, археологии, входного контроля в системах безопасности и т.п. и может использоваться для обнаружения локальных неоднородностей в виде металлических и металлосодержащих предметов ограниченных размеров, проводных линий...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472182
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a53

Способ экспериментального моделирования стресс-индуцированного развития острого язвенного кровотечения

Изобретение относится к области экспериментальной медицины, в частности к гастроэнтерологии, и касается моделирования развития острого язвенного кровотечения. Для этого обеспечивают индуцированное последовательное воздействие на крыс путем хронического социального и иммобилизационного стрессов....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472231
Дата охранного документа: 10.01.2013
10.01.2013
№216.012.1a8a

Цифровой генератор хаотического сигнала

Изобретение относится к области радиотехники и может быть использовано в современных, помехозащищенных и конфиденциальных системах связи, в системах защиты информации для создания шумового сигнала, в контрольно-измерительных системах для измерения частотных характеристик, а также в системах...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002472286
Дата охранного документа: 10.01.2013
20.02.2013
№216.012.2801

Способ изготовления зонда для ближнеполевой сверхвысокочастотной микроскопии

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано в ближнеполевой сканирующей СВЧ и оптической микроскопии. Способ изготовления стеклянного зонда с проводящей сердцевиной включает помещение в стеклянную трубку легкоплавкого металла или металлического сплава, температура...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002475761
Дата охранного документа: 20.02.2013
10.04.2013
№216.012.344d

Способ визуализации аминокислот на целлюлозной матрице, средство для его реализации и способ получения средства

Группа изобретений относится к аналитической химии, а именно к идентификации и экспрессного полуколичественного определения биологически активных соединений в сложных смесях. Способ получения средства для визуализации аминокислот на целлюлозной матрице включает приготовление водного раствора,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002478932
Дата охранного документа: 10.04.2013
20.04.2013
№216.012.357d

Способ оценки стадии первичной открытоугольной глаукомы

Изобретение относится к медицине, в частности к офтальмологии, и может быть использовано для оценки стадии прогрессирования первичной открытоугольной глаукомы. Осуществляют видеорегистрацию зрачковых реакций в темноте без фонового освещения глаза на световую вспышку у пациента с диагнозом:...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479246
Дата охранного документа: 20.04.2013
10.06.2013
№216.012.4868

Способ повышения стабильности водного раствора квантовых точек - наночастиц селенида кадмия, покрытых меркаптокислотами

Изобретение относится к аналитической химии. Водный раствор квантовых точек на основе селенида кадмия, покрытых меркаптокислотой, стабилизируют, вводя сульфит натрия до его концентрации в растворе 0,02-0,2 моль/л. Технический результат - повышение стабильности водного раствора квантовых точек...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484116
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.06.2013
№216.012.4f3e

Способ измерения внутриглазного давления

Изобретение относится к области медицины, в частности к области офтальмологии для измерений внутриглазного давления. Способ заключается в том, что на глаз воздействуют пневмоимпульсом, с одновременным освещением его поверхности лазером. Далее преобразуют отраженный сигнал в автодинный сигнал,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485879
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.09.2013
№216.012.70cb

Способ получения электромагнитных колебаний в свч и квч диапазоне со сверхширокополосной перестройкой частоты

Изобретение относится к области твердотельной сверхвысокочастотной микроэлектроники, в частности к методам получения электромагнитных колебаний в СВЧ и КВЧ диапазоне, и может использоваться в устройствах для передачи информации. Достигаемый технический результат - расширение диапазона...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002494526
Дата охранного документа: 27.09.2013
+ добавить свой РИД