專利名稱：利用壓扁法和/或凹進(jìn)法測(cè)量眼內(nèi)壓力的眼壓計(jì)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種眼壓計(jì)系統(tǒng)，它能夠通過(guò)給角膜以預(yù)定的壓扁量并測(cè)出達(dá)到此預(yù)定壓扁量所需的壓力來(lái)測(cè)量眼內(nèi)的壓力。該系統(tǒng)還能夠通過(guò)利用一凹進(jìn)元件以施加預(yù)定的壓力使角膜凹進(jìn)并測(cè)出在施加預(yù)定壓力時(shí)凹進(jìn)元件進(jìn)入角膜的距離來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力，該距離與眼內(nèi)壓力成反比。本發(fā)明還涉及一種利用該眼壓計(jì)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量眼睛流體動(dòng)力特性(尤其是流出性能)的方法。
本發(fā)明所述的眼壓計(jì)系統(tǒng)還可用于測(cè)量眼睛的血液動(dòng)態(tài)，尤其是眼睛血管內(nèi)的血流及壓力。另外，本發(fā)明所述的眼壓計(jì)系統(tǒng)還可用于增加并測(cè)量眼壓，并且同時(shí)估計(jì)增壓后的眼內(nèi)效果。
青光眼是全球范圍內(nèi)導(dǎo)致失明的一個(gè)主要原因，盡管它常見(jiàn)于35歲以上的成年人中，但它有可能出現(xiàn)于任何年齡。當(dāng)眼內(nèi)壓力上升到眼睛不能承受時(shí)，青光眼將首先發(fā)作。
眼內(nèi)產(chǎn)生壓力的液體是一種眼球水晶體的水狀液。它是一種由眼內(nèi)睫狀體產(chǎn)生并通過(guò)許多通道(網(wǎng)狀分隔，Schlemm管道及靜脈系統(tǒng))匯集和排放出來(lái)的透明液體。大部分青光眼患者的基本病癥都是因?yàn)橛凶韪艋蛘系K限制了眼內(nèi)流出水狀液而造成的。這種阻隔或障礙使眼內(nèi)的水狀液不能以正常速度流出。這種病理?xiàng)l件早在眼內(nèi)壓力持續(xù)增長(zhǎng)之前就已發(fā)生。水狀液流出受阻不斷增長(zhǎng)是青光眼患者眼內(nèi)壓力增加的主要原因。
眼內(nèi)壓力增長(zhǎng)會(huì)逐漸損害視覺(jué)神經(jīng)。隨著視覺(jué)神經(jīng)發(fā)生損害，視覺(jué)范圍內(nèi)的特有缺陷將發(fā)展，如果該疾病一直未被發(fā)現(xiàn)和治療，則它將會(huì)導(dǎo)致失明。由于青光眼的潛伏性以及其使人無(wú)痛苦地慢慢失去視覺(jué)的特點(diǎn)，它并不產(chǎn)生那種使人急于尋求幫助的癥狀，直到其后期已經(jīng)產(chǎn)生不可挽回的損害為止。因此，數(shù)以百萬(wàn)的青光眼受害者都不知道他們已經(jīng)患病而且面臨永久失明。通過(guò)利用眼壓計(jì)來(lái)測(cè)量眼液壓力和/或通過(guò)測(cè)量眼液流出性能，就可以檢測(cè)出青光眼。當(dāng)前，測(cè)量流出性能最常用的方法就是使用凹進(jìn)式眼壓計(jì)。根據(jù)這種技術(shù)，對(duì)流動(dòng)性能的確定是通過(guò)在眼睛上放置一眼壓計(jì)來(lái)完成的。這個(gè)儀器的重量迫使水狀液流過(guò)滲透系統(tǒng)，其流動(dòng)速度(在此速度上眼內(nèi)壓力隨時(shí)間而降低)與眼內(nèi)流出液體的容易程度有關(guān)。
易患青光眼的人和那些青光眼患者，他們的水狀液流出性能一般都已降低。因此，測(cè)量流出性能將能夠提供一個(gè)信息，它能有助于識(shí)別那些可能得青光眼的人，并且能使患者在出現(xiàn)任何嚴(yán)重的損害之前得到及早的檢查和治療。
測(cè)量流出性能可以幫助醫(yī)生進(jìn)行醫(yī)療診斷，它還能幫助人們估計(jì)可能隨時(shí)間、年齡、手術(shù)或是用來(lái)改變眼壓的藥物而產(chǎn)生的變化。流出性能的確定還是一種很重要的研究工具，它可用于研究很多方面，如藥物療效、各種治療方案的活動(dòng)機(jī)制、抗青光眼醫(yī)療的充分性評(píng)估、對(duì)眼壓寬范圍日間周期變化的檢測(cè)以及對(duì)青光眼病理生理學(xué)的研究。
有多種方法和設(shè)備可用于測(cè)量眼內(nèi)壓力、流出性能以及/或各種其它與青光眼有關(guān)的眼睛特性。下列專利揭示了這些傳統(tǒng)設(shè)備和方法的一些實(shí)例；專利號(hào) 專利擁有人5,375,595 Sinha et al.
5,295,495 Maddess5,251,627 Morris5,217,015 Kaye et al.
5,183,044 Nishio et al.
5,179,953 Kursar5,148,807 Hsu5,109,852 Kaye et al.
5,165,409 Coan5,076,274 Matsumoto5,005,577 Frenkel4,951,671 Coan4,947,849 Takahashi et al.
4,944,303 Katsuragi4,922,913 Waters，Jr.et al.
4,860,755 Erath4,771,792 Seale4,628,938 Lee4,305,399 Beale3,724,263 Rose et al.
3,585,849 Grolman3,545,260 Lichtenstein et al.
在Morey，Contact Lens Tonometer，RCA Technical Notes，No.602，1964年12月；Russell&Bergmanson，Multiple Applications of the NCTAnAssessment of the Instrument’s Effecton IOP，Ophthal.Physiol.Opt.，Vol.9，1989年4月，pp.212-214；Moses&Grodzki，The PneumatonographALaboratory Study，Arch.Ophthalmol.，Vol.97，1979年3月pp.547-552；C.C.Collins，Miniature Passive Pressure Transensor for Implanting in theEye，IEEE Transctions on Bio-medical Engineering，1967年4月，PP.74-83.中還揭示了許多其它傳統(tǒng)設(shè)備和/或方法的實(shí)例。
一般來(lái)說(shuō)，眼壓測(cè)量是通過(guò)下按或壓扁眼睛的表面，然后測(cè)出產(chǎn)生給定下按量或壓扁量所需的壓力量而實(shí)現(xiàn)的。利用壓扁原理的傳統(tǒng)眼壓計(jì)技術(shù)可以對(duì)眼壓進(jìn)行精確的測(cè)量，但是按照現(xiàn)有的使用方法，它們會(huì)產(chǎn)生很多誤差。另外，這些設(shè)備不是需要專業(yè)人員幫助才能使用，就是因?yàn)樘珡?fù)雜、昂貴或不精確而使人們?cè)诩抑胁荒苁褂?。因此，為了檢查眼壓，人們就必須去找眼科專家。經(jīng)常自我檢查眼壓不僅對(duì)青光眼患者的自我檢查和監(jiān)測(cè)治療有用，而且對(duì)早期發(fā)現(xiàn)未患青光眼者及在診所未被查出的患者的眼壓的上升也十分有益。
引起嚴(yán)重眼病和視覺(jué)損害的病原體(如皰疹和腺病毒)以及引起AIDS的病毒可以在眼表層和淚膜中找到。這些微生物能夠通過(guò)眼壓計(jì)的末端或探頭從一個(gè)患者傳染給另一個(gè)。為了防止疾病的傳播，人們?cè)O(shè)計(jì)出了探頭罩，但它們并未得到廣泛的使用。因?yàn)樗鼈儾⒉粚?shí)用而且還會(huì)使測(cè)量精度下降。能夠防止疾病傳染的眼壓計(jì)(如“鼓氣”式眼壓計(jì))也已被設(shè)計(jì)出來(lái)，但它們十分昂貴而且測(cè)量精度不高。任何傳統(tǒng)的直接接觸型眼壓計(jì)都會(huì)潛在地傳播各種全身疾病和眼疾。
用來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力的兩種主要技術(shù)都需要有壓力來(lái)壓扁眼睛或使眼睛凹進(jìn)，它們分別稱為“壓扁型”和“凹進(jìn)型”眼壓測(cè)量法。
壓扁型眼壓測(cè)量法是基于Imbert-Fick原理。該原理認(rèn)為，對(duì)于一個(gè)理想干燥的薄壁球來(lái)說(shuō)，球內(nèi)壓力等于壓扁其表面所需的力除以壓扁的面積，即，P＝F/A(其中P＝壓力，F(xiàn)＝力，A＝面積)。在壓扁型眼壓測(cè)量法中，角膜被壓扁，通過(guò)測(cè)量壓扁力并獲知壓扁面積，眼內(nèi)壓力就可被確定。
相比而言，根據(jù)凹進(jìn)型眼壓測(cè)量法(Schiotz)所述，一已知重量(或力)被施加給角膜，而眼壓的估算可通過(guò)測(cè)量角膜變形或凹進(jìn)期間所產(chǎn)生的線性位移而獲得。這個(gè)由壓力引起的線性位移是眼內(nèi)壓力的表征。具體來(lái)說(shuō)，對(duì)于凹進(jìn)設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)力和標(biāo)準(zhǔn)尺寸來(lái)說(shuō)，具有將線性位移和眼內(nèi)壓力相關(guān)聯(lián)的已知表格。
使用壓扁法和凹進(jìn)法的傳統(tǒng)技術(shù)會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題。醫(yī)用設(shè)備中最常用的技術(shù)是利用Goldman眼壓計(jì)的接觸壓扁法。這種方法的主要問(wèn)題根源包括檢查者在角膜上施加的額外外部壓力，由于眼壓計(jì)探頭壓在眼睛上使患者感到不舒服而引起的眼擠壓或眼瞼紋過(guò)度擴(kuò)張，以及太少或太多量的染色劑(熒光素)。另外，傳統(tǒng)技術(shù)依賴于操作者的技術(shù)并需要由操作者主觀地確定對(duì)準(zhǔn)度、角度和按壓度。因此，使用傳統(tǒng)方法和設(shè)備時(shí)將遇到測(cè)量結(jié)果有變化或不一致的情況，這將使測(cè)量的有效性降低。
另一種傳統(tǒng)技術(shù)使用了“鼓氣”式眼壓計(jì)，其方法是將一股已知體積和壓力的壓縮氣體施加在眼表層，同時(shí)用傳感器來(lái)檢測(cè)使眼表層中達(dá)到預(yù)定量的變形(由鼓氣造成)所需的時(shí)間。這種設(shè)備在(例如)美國(guó)專利No.3,545,260 Lichtenstein et al.中得到了說(shuō)明。盡管非接觸式(鼓氣式)眼壓計(jì)不使用染色劑也不會(huì)產(chǎn)生如檢測(cè)者在眼睛上施加的外部壓力或傳播疾病等問(wèn)題，但它存在著另外一些問(wèn)題。例如這種設(shè)備十分昂貴，需要壓縮氣源，被認(rèn)為操作太麻煩，很難保持對(duì)準(zhǔn)正確的位置以及依賴于操作者的熟練和技術(shù)。另外，受測(cè)者一般都抱怨因氣體吹向眼睛所產(chǎn)生的痛苦，而且因?yàn)檫@種不適，許多人都對(duì)用這種設(shè)備進(jìn)行進(jìn)一步的檢查感到猶豫不決。非接觸式眼壓計(jì)的主要優(yōu)點(diǎn)在于它能夠測(cè)量眼壓卻不會(huì)傳染疾病，但是在精確測(cè)量方面它卻不能被廣泛接受，它主要用于大范圍的青光眼普查計(jì)劃。
使用氣體的眼壓計(jì)(如氣動(dòng)眼壓計(jì))有很多缺陷和限制。這種設(shè)備與Goldman眼壓計(jì)一樣也受到操作者的差錯(cuò)的影響。另外，該設(shè)備使用的是氟里昂氣體，而它被認(rèn)為會(huì)對(duì)環(huán)境有害。該設(shè)備的另一個(gè)問(wèn)題是，它使用的氣體與其它氣霧型氣體一樣都易燃，如果太熱就會(huì)發(fā)生爆炸。它的氣體還可能泄漏并且在寒冷天氣中很易發(fā)生變化，因此就會(huì)使測(cè)量精度降低。如果不使用探頭罩，這類設(shè)備也不能避免傳播疾病的問(wèn)題。
在傳統(tǒng)凹進(jìn)型眼壓測(cè)量法(Schiotz)中，其問(wèn)題的主要根源與在眼睛上使用相對(duì)重的眼壓計(jì)(總重量至少為16.5g)以及不同的眼外膜伸縮度有關(guān)。經(jīng)驗(yàn)表明，重物會(huì)使人產(chǎn)生不適并會(huì)增加眼內(nèi)壓力。而且檢查還必須依靠一種復(fù)雜的技術(shù)，即，檢查者需要將眼壓計(jì)輕輕地放在角膜上而不能使眼壓計(jì)擠壓眼球。如后面將要講到的一樣，如果對(duì)設(shè)備的清洗不夠充分，則傳統(tǒng)的凹進(jìn)式測(cè)量的精確度也會(huì)被降低。與任何接觸式眼壓計(jì)一樣，傳統(tǒng)凹進(jìn)式眼壓計(jì)也有傳播傳染性疾病的危險(xiǎn)。
許多利用接觸鏡片的方法已被設(shè)計(jì)出來(lái)，但是，這些系統(tǒng)受到了很多的局限并且事實(shí)上這些設(shè)備并沒(méi)有得到廣泛應(yīng)用或被醫(yī)療設(shè)備所采用，其原因是由于它們受到局限而且讀數(shù)也不夠精確。另外，這樣設(shè)備一般都包含有儀器化裝備的接觸鏡片或/和十分麻煩及復(fù)雜的接觸鏡片。
現(xiàn)有技術(shù)中的許多儀器都使用了與鞏膜(眼白部分)接觸放置的接觸鏡片。這些系統(tǒng)有許多缺點(diǎn)和不足。由于出現(xiàn)外部物體與眼睛的血管部分直接接觸，所以傳染和發(fā)炎的可能性將增加。因此，該設(shè)備的周圍可能發(fā)生炎癥反應(yīng)，因而會(huì)影響任何測(cè)量的精確度。另外，長(zhǎng)期與眼睛的高度敏感區(qū)相接觸也會(huì)使人的不適感加重。還有，該設(shè)備可能會(huì)滑動(dòng)，并且因此會(huì)失去正確的對(duì)準(zhǔn)位置，從而會(huì)再度影響測(cè)量的精確度。此外，由于鞏膜是眼睛中較厚且?guī)缀醪荒苌炜s的一層，它也會(huì)進(jìn)一步影響獲取精確讀數(shù)的能力。這些設(shè)備中的大部分都使用昂貴的傳感器以及植入鏡片中的昂貴的復(fù)雜電子線路，因此制造十分困難和麻煩。
其它利用放置在角膜上的接觸鏡片來(lái)感知眼壓的方法已經(jīng)得到了說(shuō)明?，F(xiàn)有技術(shù)中的一些方法也采用了復(fù)雜且昂貴的電子線路和/或轉(zhuǎn)換器植入接觸鏡片的辦法。另外，一些設(shè)備在鏡片中使用了壓電材料，因而疊加在光軸上的鏡片的金屬化部分將減低使用該設(shè)備的患者的視覺(jué)分辨力。另外，由于壓電材料會(huì)受溫度的小變化和施力速度的影響，所以精確度也會(huì)下降。還有一些接觸鏡片式眼壓計(jì)使用盒內(nèi)的液體來(lái)使角膜變形；但是，這些設(shè)備缺乏用來(lái)對(duì)準(zhǔn)的裝置，因而精確度也不高，因?yàn)閺椥圆牧喜粔蚍€(wěn)固而且可能向前凸出。還有，液體有聚向盒中較低部分的傾向，因此就不能產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定的平面，而此正是精確測(cè)量所必須的。
另一個(gè)實(shí)例使用了一個(gè)卷繞在接觸鏡片內(nèi)表面上的線圈以及一個(gè)受外部磁場(chǎng)支配的磁鐵。帶有導(dǎo)電層的薄膜被壓在一個(gè)觸點(diǎn)上以形成一個(gè)短路。磁場(chǎng)迫使磁鐵壓向眼睛，將磁鐵與觸點(diǎn)分開(kāi)所需要的力被認(rèn)為是與壓力成正比。這種設(shè)備也有許多的限制和缺點(diǎn)。例如，由于磁鐵會(huì)使角膜凹進(jìn)，所以測(cè)量將缺少精確度。而且當(dāng)磁鐵被推向眼睛時(shí)，鞏膜和眼瞼會(huì)很容易扭曲以容納移動(dòng)的眼內(nèi)物體。這種情況的發(fā)生是因?yàn)樵摲椒ú⑽纯紤]到眼的硬度，但卻存在這樣一個(gè)事實(shí)，即，一個(gè)人眼睛的鞏膜可能比另一個(gè)人眼睛的鞏膜更容易伸縮。對(duì)硬度較低的眼睛所作的測(cè)量，其眼壓讀數(shù)比實(shí)際的眼壓讀數(shù)要低。相反，對(duì)于硬度較高的眼睛，其伸縮要比普通的眼睛難，因此測(cè)出的眼壓就比實(shí)際眼壓要高。另外，這種設(shè)計(jì)在鏡片中使用了電流且鏡片是與人體直接接觸的，而這種接觸是不好的。因此，這種設(shè)計(jì)的主要缺點(diǎn)仍在于它植入鏡片的電路十分昂貴和復(fù)雜，而且還缺乏對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
已公開(kāi)物另一種接觸鏡片結(jié)構(gòu)使用了諧振電路和磁鐵，其諧振電路由一個(gè)線圈和一個(gè)電容組成，而磁鐵則可相對(duì)于諧振電路而運(yùn)動(dòng)。在該公開(kāi)中還有一種設(shè)計(jì)在鏡片中使用了壓敏晶體管和復(fù)合電路構(gòu)成的轉(zhuǎn)換器，該復(fù)合電路為晶體管構(gòu)成了操作電路。所有這三個(gè)實(shí)例都被認(rèn)為是不實(shí)際的，而且甚至將它們放在眼睛上也被認(rèn)為是不安全的。另外，這些接觸鏡片式眼壓計(jì)都很昂貴、復(fù)雜，使用起來(lái)也很麻煩，而且可能潛在地?fù)p害眼鏡。還有，由于這些設(shè)備都不能測(cè)量壓扁的面積，所以普遍都很不實(shí)用。
現(xiàn)有技術(shù)還不能為測(cè)量流出性能提供足夠精確的技術(shù)和設(shè)備。用于測(cè)量流出性能的傳統(tǒng)技術(shù)和設(shè)備在實(shí)用性上也受到了限制，而且因?yàn)樗鼈兌紩?huì)受操作者、患者及儀器的影響，所以更容易產(chǎn)生錯(cuò)誤的測(cè)量結(jié)果。
對(duì)操作者來(lái)說(shuō)，對(duì)流出性能進(jìn)行的傳統(tǒng)測(cè)試需要很長(zhǎng)的時(shí)間。在此時(shí)間內(nèi)，眼壓計(jì)不能傾斜。因此，操作者必須保持位置，并且要將重物保持在角膜上而不能移動(dòng)重物也不能使它壓迫眼球。
對(duì)患者來(lái)說(shuō)，如果患者在檢查期間眨眼、擠眼、移動(dòng)、閉住呼吸或不保持固定，則測(cè)試結(jié)果將不夠精確。由于作傳統(tǒng)的眼壓圖需要4分鐘才能完成，而且需要在眼睛上施加較重的眼壓計(jì)，所以患者開(kāi)始焦躁并因此對(duì)其眼上放置的機(jī)械重量作出反應(yīng)的機(jī)會(huì)也在增加。
對(duì)儀器來(lái)說(shuō)，每次用完后，眼壓計(jì)的活柱和支承板都應(yīng)先用水清洗再用酒精清洗，然后再用不含棉的材料擦干。如果有其它材料殘留在支承板內(nèi)，則它將會(huì)嚴(yán)重影響活柱的移動(dòng)，并會(huì)產(chǎn)生不正確的讀數(shù)。
因此，傳統(tǒng)技術(shù)很難操作，而且需要經(jīng)專門訓(xùn)練的人員。氣動(dòng)眼壓圖不僅具有與氣動(dòng)眼壓計(jì)相關(guān)的問(wèn)題，它還被認(rèn)為是“完全與眼壓圖不相稱的”(由美國(guó)眼科學(xué)院的眼壓計(jì)標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)指出，ArchiesOphthalmol.97547-552，1979)。其它類型的眼壓計(jì)(非接觸“鼓氣式”眼壓計(jì)，美國(guó)專利No.3,545,260)也被認(rèn)為不適合于作眼壓圖(Ophthalmic&Physiological Optics，9(2)212-214，1989)。目前，還沒(méi)有真正可被人接受的用于自我檢查眼壓和流出性能的裝置。
與各種現(xiàn)有技術(shù)中的設(shè)備相比，本發(fā)明所述的設(shè)備為眼內(nèi)壓力和眼睛流體動(dòng)力性的測(cè)量提供了一種全新的途徑。該設(shè)備為檢查和測(cè)量青光眼中最早期出現(xiàn)的異常變化提供了一個(gè)簡(jiǎn)單、精確、低成本和安全的裝置，而且它還提供了一種方法以在出現(xiàn)任何不可挽回的損害之前診斷出青光眼的早期形式。本發(fā)明所述的設(shè)備利用一種易用、輕柔、可靠和低成本的設(shè)備就可以提供快速、安全、基本自動(dòng)化、可直接讀取、舒適及精確的測(cè)量，它很適于家庭使用。
除了為眼壓的單一測(cè)量和自我檢測(cè)提供一種創(chuàng)新的方法以外，本發(fā)明所述的設(shè)備還可用于測(cè)量流出性能和眼硬度。為了確定眼硬度，有必要在兩種不同的條件下來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力，或者在眼壓計(jì)上用不同的重量，或者用凹進(jìn)型眼壓計(jì)和壓扁型眼壓計(jì)。另外，該設(shè)備能夠在不受眼硬度影響的情況下作出壓扁型眼壓圖，因?yàn)榻悄さ淖冃畏浅Ｐ∫灾劣谟泻苄〉膲毫ψ兓划a(chǎn)生非常小位移。因此，眼硬度的大范圍變化不會(huì)影響到壓扁法的測(cè)量結(jié)果。
本發(fā)明提供了一種通過(guò)壓扁法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于與角膜接觸放置的接觸設(shè)備以及致動(dòng)裝置，該致動(dòng)裝置用于驅(qū)動(dòng)接觸設(shè)備以使得接觸設(shè)備的一部分向角膜內(nèi)凸出，從而提供預(yù)定的壓扁量。其接觸設(shè)備易于消毒以供各種其它用途，或者，使它的造價(jià)很低以至于可以一次性使用。所以，本發(fā)明避免了許多傳統(tǒng)設(shè)備中出現(xiàn)的傳播全身和眼部疾病的危險(xiǎn)。
該系統(tǒng)還包括檢測(cè)裝置以及計(jì)算單元。檢測(cè)裝置用于在角膜被壓扁到預(yù)定量時(shí)進(jìn)行測(cè)量，而計(jì)算單元?jiǎng)t可根據(jù)使角膜壓扁到預(yù)定量時(shí)接觸設(shè)備所必須施加的力的大小而響應(yīng)檢測(cè)裝置以確定眼內(nèi)壓力。
接觸設(shè)備最好包括充分硬的環(huán)形部件、彈性薄膜以及可移動(dòng)的中心件。充分硬的環(huán)形部件包括內(nèi)部凹陷的表面以適合于角膜的外表面，而且其中還有一個(gè)孔。該環(huán)形部件最好在小孔處厚度最大，然后厚度向著充分硬環(huán)形部件的外圍方向逐步減小。
彈性薄膜最好固定在硬環(huán)形部件的內(nèi)部凹陷表面上。該彈性薄膜至少與環(huán)形部件中的孔共同伸縮，而且它至少含有一個(gè)透明區(qū)域。該透明區(qū)域最好覆蓋整個(gè)彈性薄膜，并且彈性薄膜最好與硬環(huán)形部件的整個(gè)內(nèi)部凹陷表面一起伸縮。
可移動(dòng)中心件被可滑動(dòng)地放置在孔內(nèi)，它包括固定在彈性薄膜上的充分平坦的內(nèi)側(cè)。借助硬環(huán)形部件在孔四周厚度的增加，沿孔的四周形成了一個(gè)柱狀側(cè)壁?？梢苿?dòng)中心件最好以與活塞相類似的方式緊貼側(cè)壁滑動(dòng)，并且其厚度與側(cè)壁的高度相配。使用時(shí)，中心移動(dòng)件在致動(dòng)裝置的驅(qū)動(dòng)下，其平坦的內(nèi)側(cè)將把角膜的一部分壓扁。
致動(dòng)裝置最好以與活塞相類似的方式來(lái)驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件并使它滑向角膜。這樣操作時(shí)，可移動(dòng)中心件和彈性薄膜的中心部分被驅(qū)動(dòng)向角膜凸出。因此，角膜的一部分就被壓扁。驅(qū)動(dòng)將持續(xù)進(jìn)行，直到達(dá)到預(yù)定的壓扁量為止。
可移動(dòng)中心件最好包括磁響應(yīng)元件，它可響應(yīng)磁場(chǎng)而與可移動(dòng)中心件一起滑動(dòng)。而且致動(dòng)裝置包括一個(gè)給其施加磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)。這個(gè)用來(lái)提供磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)最好包括線圈以及用來(lái)在線圈中產(chǎn)生逐漸增大電流的電路。通過(guò)逐漸增大電流，磁場(chǎng)也將逐漸增大，因而致動(dòng)裝置與可移動(dòng)中心件之間的磁排斥力也就逐漸增大，進(jìn)而使施加在角膜上的力也逐漸增大，直到達(dá)到預(yù)定的壓扁量為止。
利用已知的物理原理就可以明白，流過(guò)線圈的電流與可移動(dòng)中心件通過(guò)彈性薄膜在角膜上施加的力成正比。由于使角膜達(dá)到預(yù)定壓扁量所需的力與眼內(nèi)壓力成正比，所以達(dá)到預(yù)定壓扁量所需的電流也與眼內(nèi)壓力成正比。
計(jì)算單元最好含有存儲(chǔ)器以便于保存能夠表示當(dāng)預(yù)定壓扁量達(dá)到時(shí)流過(guò)線圈的電流量的電流值，它還最好包括換算單元以用于將電流值換算為眼內(nèi)壓力指示。
磁響應(yīng)元件被透明的周邊部分所包圍。該透明周邊部分與透明區(qū)對(duì)準(zhǔn)，并允許光穿過(guò)接觸設(shè)備到達(dá)角膜，而且還允許光穿過(guò)透明周邊部分從角膜上反射出接觸設(shè)備。
磁響應(yīng)元件最好包括具有中心視孔的環(huán)形磁鐵，這樣當(dāng)接觸設(shè)備被放在患者的角膜上時(shí)，患者就可通過(guò)此孔來(lái)觀看。該中心視孔與彈性薄膜的透明區(qū)域?qū)?zhǔn)。
最好提供顯示器以便將系統(tǒng)測(cè)得的眼內(nèi)壓力用數(shù)字形式顯示出來(lái)。作為另一種選擇，該顯示器也可用來(lái)對(duì)眼壓是否處于某確定范圍之內(nèi)給出指示。
由于不同的患者對(duì)相同的眼壓具有不同的感覺(jué)或反應(yīng)，所以上述范圍最好由護(hù)理醫(yī)生來(lái)對(duì)每個(gè)病人校準(zhǔn)。這樣，那些更易受到眼壓增加影響的人就會(huì)在眼壓達(dá)到某一值時(shí)被警告去尋求醫(yī)務(wù)治療，而此壓力值會(huì)小于另一些較不易受影響的人被警告去采取相同措施時(shí)所達(dá)到的眼壓值。
檢測(cè)裝置最好包括光學(xué)壓扁檢測(cè)系統(tǒng)。另外，最好提供觀察裝置以用于在當(dāng)致動(dòng)裝置與檢測(cè)裝置都與接觸設(shè)備正確對(duì)準(zhǔn)時(shí)發(fā)出指示。觀察裝置最好在中心移動(dòng)件中含有中心視孔，這樣，當(dāng)設(shè)備放在患者角膜上時(shí)，患者就可通過(guò)這個(gè)孔來(lái)進(jìn)行觀看。中心視孔與透明區(qū)域?qū)?zhǔn)，而且患者最好通過(guò)中心視孔看到致動(dòng)裝置中的一個(gè)目標(biāo)標(biāo)記來(lái)完成正確的對(duì)準(zhǔn)工作。
該系統(tǒng)最好還包括光學(xué)測(cè)距機(jī)構(gòu)，它用于指出接觸設(shè)備是否處于距致動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置適當(dāng)?shù)妮S向距離上。該光學(xué)測(cè)距機(jī)構(gòu)最好與觀察裝置一起使用，而且最好能對(duì)當(dāng)檢測(cè)到錯(cuò)誤距離時(shí)應(yīng)采取何種校正措施提供一個(gè)可視指示。
該系統(tǒng)最好還包括光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，它用于指出接觸設(shè)備是否與致動(dòng)裝置和檢測(cè)裝置正確對(duì)準(zhǔn)。該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)最好能對(duì)當(dāng)檢測(cè)到?jīng)]有對(duì)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)采取何種校正措施提供一個(gè)可視指示，而且最好與觀察裝置一起使用，這樣，該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)只需提供細(xì)微對(duì)準(zhǔn)校正指示，而觀察裝置則提供主對(duì)準(zhǔn)校正指示。
為了補(bǔ)償角膜厚度中的偏差，本發(fā)明所述的系統(tǒng)還包括一個(gè)裝置，用于將檢測(cè)到的眼壓乘以一個(gè)系數(shù)(或增益)，該系數(shù)對(duì)于正常厚度的角膜來(lái)說(shuō)等于1，對(duì)于較厚的角膜來(lái)說(shuō)小于1，對(duì)于較薄的角膜來(lái)說(shuō)大于1。
類似的補(bǔ)償也可用于角膜的彎曲度，眼睛大小，眼硬度，等等。對(duì)于角膜彎曲度高于正常水平的情況來(lái)說(shuō)，該系數(shù)應(yīng)小于1。而對(duì)于角膜彎曲度低于正常水平的情況來(lái)說(shuō)，該系數(shù)應(yīng)大于1。
在對(duì)眼睛大小進(jìn)行補(bǔ)償中，大于正常眼睛，則系數(shù)小于1；小于正常眼睛，則系數(shù)大于1。
對(duì)具有大于正常眼硬度的患者來(lái)說(shuō)，該系數(shù)小于1，而對(duì)具有小于正常眼硬度的患者來(lái)說(shuō)，該系數(shù)大于1。
上述系數(shù)(或增益)可以為各患者人工選出，或者，也可以通過(guò)在對(duì)角膜厚度進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)將本發(fā)明所述的裝置連接到一個(gè)已知的測(cè)厚計(jì)上，在對(duì)角膜彎曲度進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)將它連接到一已知的角膜曲率計(jì)上，和/或在對(duì)眼睛大小進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)將它連接到一已知的生物計(jì)上以對(duì)增益進(jìn)行自動(dòng)選擇。
本發(fā)明所述的接觸設(shè)備及相關(guān)系統(tǒng)也可用于通過(guò)凹進(jìn)法來(lái)測(cè)量眼壓。在用凹進(jìn)技術(shù)測(cè)量眼壓時(shí)，使用凹進(jìn)設(shè)備來(lái)在角膜上施加預(yù)定的壓力。由于此壓力，凹進(jìn)設(shè)備向角膜移動(dòng)，使角膜凹進(jìn)。在預(yù)定壓力下凹進(jìn)設(shè)備移動(dòng)進(jìn)入角膜的距離與眼內(nèi)壓力成反比。因此，對(duì)標(biāo)準(zhǔn)尺寸的凹進(jìn)設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)的力來(lái)說(shuō)，有多種已知的對(duì)應(yīng)關(guān)系表將移動(dòng)距離和眼壓關(guān)聯(lián)起來(lái)。
接觸設(shè)備的可移動(dòng)中心件最好也具有凹進(jìn)設(shè)備的功能。另外，電路被切換至按凹進(jìn)模式操作。當(dāng)被切換至凹進(jìn)模式時(shí)，電流產(chǎn)生電路向線圈提供一預(yù)定量的電流，這個(gè)預(yù)定量的電流與產(chǎn)生上述標(biāo)準(zhǔn)力之一所需的電流量相對(duì)應(yīng)。
具體來(lái)說(shuō)，該預(yù)定量的電流在致動(dòng)裝置中產(chǎn)生磁場(chǎng)。然后，該磁場(chǎng)通過(guò)彈性薄膜使可移動(dòng)中心件向內(nèi)推動(dòng)角膜。一旦施加了預(yù)定量的電流，并且在角膜上施加了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)力，則需要確定可移動(dòng)中心件移入角膜多少距離。
因此，當(dāng)需要用凹進(jìn)法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力時(shí)，本發(fā)明所述的系統(tǒng)還包括距離檢測(cè)裝置以用于檢測(cè)可移動(dòng)中心件的移動(dòng)距離，以及處于計(jì)算單元內(nèi)的計(jì)算部分，它可根據(jù)在預(yù)定量壓力下可移動(dòng)中心件移動(dòng)的距離來(lái)確定眼內(nèi)壓力。
該計(jì)算部分最好能夠響應(yīng)電流發(fā)生電路，從而使得一旦達(dá)到了預(yù)定量的壓力后，從距離檢測(cè)裝置產(chǎn)生的輸出電壓可被該計(jì)算部分接受到。然后，該計(jì)算部分就可根據(jù)與特定輸出電壓相關(guān)聯(lián)的位移來(lái)確定眼內(nèi)壓力。
另外，本發(fā)明還有可替代實(shí)施例用于執(zhí)行對(duì)眼睛的與凹進(jìn)有關(guān)的測(cè)量，其將在隨后得到說(shuō)明。因此很清楚，本發(fā)明并不僅限于上述的凹進(jìn)設(shè)備實(shí)例。
本發(fā)明的上述凹進(jìn)設(shè)備也可用于非侵入性地測(cè)量眼睛的流體動(dòng)力性，包括流出性能在內(nèi)。本發(fā)明所用的方法最好包括以下幾個(gè)步驟第一步，將凹進(jìn)設(shè)備與角膜接觸放置，該凹進(jìn)設(shè)備最好含有本發(fā)明所述的接觸設(shè)備。
接下來(lái)，用第一預(yù)定量的力將凹進(jìn)設(shè)備的至少一個(gè)可移動(dòng)部件向角膜內(nèi)移動(dòng)，使得角膜凹進(jìn)。然后，在施加第一預(yù)定量的力期間，根據(jù)凹進(jìn)設(shè)備的可移動(dòng)部件向角膜內(nèi)移動(dòng)的第一距離來(lái)確定眼內(nèi)壓力。對(duì)眼壓的確定最好使用上述通過(guò)凹進(jìn)來(lái)確定眼壓的系統(tǒng)。
然后，使凹進(jìn)設(shè)備的可移動(dòng)部件在角膜上以第一預(yù)定頻率進(jìn)行快速往返移動(dòng)，并且在其朝向角膜運(yùn)動(dòng)時(shí)使用第二預(yù)定量的力以迫使眼液從眼睛中流出。第二預(yù)定量的力最好等于或大于第一預(yù)定量的力。但是，應(yīng)該明白，第二預(yù)定量也可以小于第一預(yù)定量。
接下來(lái)用第三預(yù)定量的力使可移動(dòng)部件移向角膜內(nèi)并再次使角膜凹進(jìn)。然后，就可在施加第三預(yù)定量的力期間，根據(jù)凹進(jìn)設(shè)備的可移動(dòng)部件向角膜內(nèi)移動(dòng)的第二距離來(lái)確定第二眼內(nèi)壓力。由于在可移動(dòng)部件快速往返移動(dòng)期間眼液受迫流出眼睛而造成了眼內(nèi)壓力降低，所以應(yīng)該知道，除非該眼睛太壞以致于沒(méi)有液體從其流出，否則第二眼內(nèi)壓力將小于第一眼內(nèi)壓力。這個(gè)眼內(nèi)壓力的減小量就代表了流出性能。
然后，使凹進(jìn)設(shè)備的可移動(dòng)部件再次快速在角膜上往返移動(dòng)，但這次使其以第二預(yù)定頻率往返移動(dòng)，并且在其朝向角膜運(yùn)動(dòng)時(shí)使用第四預(yù)定量的力。第四預(yù)定量的力最好等于或大于第二預(yù)定量的力。但是，應(yīng)該明白，第四預(yù)定量也可以小于第二預(yù)定量的力。這時(shí)眼內(nèi)將被迫流出更多的眼液。
接下來(lái)，再以第五預(yù)定量的力使可移動(dòng)部件向角膜內(nèi)移動(dòng)并使角膜再次凹進(jìn)。因此，就可在施加第五預(yù)定量的力期間，根據(jù)凹進(jìn)設(shè)備的可移動(dòng)部件向角膜內(nèi)移動(dòng)的第三距離來(lái)確定第三眼內(nèi)壓力。
然后，最好在上述第一、第二和第三距離之間進(jìn)行差值計(jì)算，每個(gè)差值都代表了每次流出眼睛的眼液容量，并因此代表了流出性能。應(yīng)該明白，也可以使用第一距離與第三距離之差，在這種情況下，就沒(méi)有必要使用所有三個(gè)距離之間的差值。實(shí)際上只需任意兩個(gè)距離之差就已足夠。
盡管流出性能與檢測(cè)到的差值之間的關(guān)系會(huì)因方法的各種參數(shù)和凹進(jìn)設(shè)備尺寸的變化而改變，但對(duì)給定的參數(shù)和尺寸來(lái)說(shuō)，其關(guān)系通過(guò)已知的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和/或通過(guò)采用已知的Friedenwald表格就可以很容易被確定。
該方法最好還包括用于對(duì)第一、第二和第三距離之差進(jìn)行描點(diǎn)以生成一個(gè)差值圖形并通過(guò)將差值的圖形結(jié)果與正常眼睛的圖形進(jìn)行比較以確定流出性能中是否存在任何不正常情況的步驟。
通過(guò)下列文字說(shuō)明并參考以下附圖，本發(fā)明的上述及其它目的和優(yōu)點(diǎn)將變得更為清晰。


圖1是一個(gè)示意框圖，它顯示了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的用于測(cè)量眼內(nèi)壓力的系統(tǒng)。
圖2A-2D示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明所述接觸設(shè)備的優(yōu)選實(shí)施例。
圖3示意性地說(shuō)明了當(dāng)使用圖1所示系統(tǒng)時(shí)患者所看到的視圖。
圖4和圖5示意性地描繪了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的多過(guò)濾式光學(xué)元件。
圖5A-5F說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明所述由使用者輕輕將接觸設(shè)備放置在角膜上的優(yōu)選實(shí)施例。
圖6說(shuō)明了用來(lái)執(zhí)行圖1所示實(shí)施例的多種操作的電路實(shí)例。
圖7A和7B的框圖說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明所述的一種能夠?qū)悄ず穸戎械钠钸M(jìn)行補(bǔ)償?shù)难b置。
圖8A和8B示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種采用條形碼技術(shù)的接觸設(shè)備。
圖9A和9B示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的一種采用顏色檢測(cè)技術(shù)的接觸設(shè)備。
圖10說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)例所述的一種施可替代的接觸設(shè)備。
圖11A和11B示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例所述的一種凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置。
圖12是根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例所述的一種可替代的接觸設(shè)備的截面圖。
圖13A-15是根據(jù)本發(fā)明其它優(yōu)選實(shí)施例所述的可替代的接觸設(shè)備的截面圖。
圖16示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明所述、用于通過(guò)壓扁法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力的系統(tǒng)的可替代的實(shí)施例。
圖16A描繪了根據(jù)本發(fā)明力(F)與可移動(dòng)中心件離開(kāi)磁致動(dòng)裝置磁極的距離(X)之間的函數(shù)關(guān)系。
圖17示意性地說(shuō)明了根據(jù)本發(fā)明所述的一種可替代的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)。
圖18和19示意性地說(shuō)明了在本發(fā)明所述的設(shè)備中用于在與眼睛對(duì)準(zhǔn)期間對(duì)患者進(jìn)行指導(dǎo)的裝置。
圖20A和20B示意性地說(shuō)明了用于通過(guò)凹進(jìn)法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力的可替代的實(shí)施例。
圖21和22示意性地說(shuō)明了本發(fā)明中用于使將接觸設(shè)備置于眼睛鞏膜上的步驟得到簡(jiǎn)化的實(shí)施例。
圖23是根據(jù)本發(fā)明所述的一種可替代的接觸設(shè)備的平面圖，該設(shè)備可用于測(cè)量鞏膜靜脈壓力。
圖24是根據(jù)本發(fā)明所述的一種可替代的接觸設(shè)備的截面圖，該設(shè)備可用于測(cè)量鞏膜靜脈壓力。
圖25示意性地說(shuō)明了本發(fā)明的可替代的實(shí)施例，其包括一個(gè)其中帶有壓力轉(zhuǎn)換器的接觸設(shè)備。
圖25A是圖25所示可替代實(shí)施例的截面圖。
圖26是圖25所示壓力轉(zhuǎn)換器的截面圖。
圖27示意性地顯示了當(dāng)圖25所示可替代的實(shí)施例置于患者眼中時(shí)的情況。
圖28顯示了可替代的實(shí)施例，其中使用了兩個(gè)壓力轉(zhuǎn)換器。
圖29顯示了可替代的實(shí)施例，其中使用了一個(gè)被置于中心的壓力轉(zhuǎn)換器。
圖30顯示了眼鏡架的可替代實(shí)施例的優(yōu)選安裝結(jié)構(gòu)。
圖31是由圖25所示可替代實(shí)施例所使用的一種優(yōu)選電路的框圖。
壓扁法現(xiàn)在將參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。根據(jù)如圖1所示的優(yōu)選實(shí)施例，提供了一種用于通過(guò)壓扁法來(lái)測(cè)量眼壓的系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括用于與角膜4接觸放置的接觸設(shè)備2，及用于驅(qū)動(dòng)接觸設(shè)備2以使其一部分向內(nèi)凸壓角膜4以提供預(yù)定大小的壓扁量的致動(dòng)裝置6。該系統(tǒng)另外還包括用于當(dāng)角膜4達(dá)到預(yù)定大小的壓扁量時(shí)進(jìn)行檢測(cè)的檢測(cè)裝置8及響應(yīng)檢測(cè)裝置8用于根據(jù)為達(dá)到預(yù)定大小的壓扁量接觸設(shè)備2所必須加載到角膜4上的力的大小來(lái)確定眼壓的計(jì)算單元10。
為了使其清楚地與角膜4區(qū)分開(kāi)，圖1所示的接觸設(shè)備2的厚度有所放大。圖2A-2D則更精確地例示了接觸設(shè)備2的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，其包括充分硬環(huán)形部件12，彈性薄膜14及可移動(dòng)中心件16。該充分硬環(huán)形部件12包括定形為與角膜4的外表面相匹配的形狀的內(nèi)凹面18及限定于其中的孔20。充分硬環(huán)形部件12在孔20處厚度最大(優(yōu)選地為大約1mm)，并隨著向充分硬環(huán)形部件12的邊緣21靠近而厚度逐漸減小。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，該硬環(huán)形部件的直徑大約為11mm而孔20的直徑則大約為5.1mm。優(yōu)選地，充分硬環(huán)形部件12由透明的聚甲基丙烯酸酯制成；但是，應(yīng)理解還有多種其它材料，諸如玻璃及適當(dāng)硬的塑料及聚合物均可用來(lái)制造該環(huán)形部件12。優(yōu)選地，是以不影響照向角膜或從角膜反射回的光線為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)選擇材料。
彈性薄膜14優(yōu)選地被固定在充分硬環(huán)形部件12的內(nèi)凹面18上以通過(guò)防止劃傷或磨損角膜上皮層而使佩戴者不會(huì)感到不適。彈性薄膜14至少與環(huán)形部件12中的孔20共同伸縮并包括至少一個(gè)透明區(qū)22。優(yōu)選地，該透明區(qū)22橫跨整個(gè)彈性薄膜14，而彈性薄膜14則與硬環(huán)形部件12的整個(gè)內(nèi)凹面18共同伸縮。根據(jù)某一優(yōu)選實(shí)施例，只有彈性薄膜14的邊緣及硬環(huán)形部件12的邊緣被彼此固定在一起。這樣便可以使彈性薄膜14對(duì)可移動(dòng)中心件16向角膜的位移所施加的阻力最小。
根據(jù)一可替代配置，彈性薄膜14與硬環(huán)形部件共同伸縮并在其除了孔20的大約1mm之內(nèi)圓形區(qū)域之外的整個(gè)范圍上彼此熱密封在一起。
盡管，彈性薄膜14優(yōu)選地由諸如透明硅酮橡皮帶，透明硅酮橡膠(用于常規(guī)的接觸鏡片中)，透明柔性丙烯酸纖維(用于常規(guī)眼內(nèi)透鏡中)，透明水凝膠或諸如此類的一種既軟又薄的聚合物構(gòu)成，但應(yīng)理解也可以采用其它材料來(lái)制造彈性薄膜14。
可移動(dòng)中心件16被可滑動(dòng)地放置在孔20內(nèi)并包括一個(gè)固定在彈性薄膜14上的充分平坦內(nèi)側(cè)面24。優(yōu)選地利用膠水或熱接觸技術(shù)來(lái)使內(nèi)側(cè)面24與彈性薄膜14嚙合在一起。然而，應(yīng)理解為了將內(nèi)側(cè)面24穩(wěn)固地嚙合到彈性薄膜14上也可以采用其它的多種技術(shù)。優(yōu)選地，可移動(dòng)中心件16的直徑大約為5.0mm，厚度則大約為1mm。
利用硬環(huán)形部件12在孔20邊緣上厚度有所增加的實(shí)際情況，沿孔20邊緣環(huán)形地設(shè)定了一個(gè)柱狀側(cè)壁42?？梢苿?dòng)中心件16以一種類似活塞的方式可滑動(dòng)地與此側(cè)壁42靠接在一起且其厚度優(yōu)選地與該圓柱形側(cè)壁42的高度相匹配。在使用中，一旦利用致動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)了可移動(dòng)中心件16，充分平內(nèi)側(cè)面24便會(huì)將角膜4的一部分壓平。
充分硬環(huán)形部件12，彈性薄膜14及可移動(dòng)中心件16的輪廓尺寸，是通過(guò)權(quán)衡包括在壓扁過(guò)程中加載到角膜4上的力的理想范圍，患者對(duì)不適的忍受程度，所需的最小壓扁面積，及接觸設(shè)備2在角膜4上的必需穩(wěn)定性在內(nèi)的多種因素來(lái)確定的。此外，優(yōu)選地選擇可移動(dòng)中心件16的尺寸以使其在不妨礙上述活塞滑動(dòng)的情況下避免在可移動(dòng)中心件16與充分硬環(huán)形部件12之間出現(xiàn)相對(duì)旋轉(zhuǎn)。
優(yōu)選地選擇用于制造接觸設(shè)備2的材料以使其對(duì)入射到角膜4上的光線的干涉及反射最小。
優(yōu)選地，圖1所示的致動(dòng)裝置6驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件16以使可移動(dòng)中心件16以一種類似活塞的方式朝角膜4滑動(dòng)。在此過(guò)程中，將使可移動(dòng)中心件16及彈性薄膜14的中心部分向內(nèi)凸壓到角膜4上。此現(xiàn)象如圖2C和2D所示。由此將角膜4的一部分壓平。而驅(qū)動(dòng)將一直持續(xù)直到達(dá)到了某一預(yù)定大小的壓扁量。
優(yōu)選地，可移動(dòng)中心件16包括用于在磁場(chǎng)作用下與可移動(dòng)中心件16一起滑動(dòng)的磁響應(yīng)元件26，而致動(dòng)裝置6則包括用于加載磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)28。盡管可理解根據(jù)某一優(yōu)選實(shí)施例用于加載磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)28可以包括一個(gè)選擇性定位的條形磁鐵，用于加載磁場(chǎng)的機(jī)構(gòu)28還包括由纏成密螺旋線的長(zhǎng)線構(gòu)成的線圈30及用于以逐漸遞增方式產(chǎn)生流過(guò)線圈30的電流的電路32。通過(guò)逐漸地增加該電流，將逐漸地增大該磁場(chǎng)。因此致動(dòng)裝置6與可移動(dòng)中心件16之間的磁斥力便也將隨之逐漸增大，從而使加載到角膜4上的力也逐漸增大，直到達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量。
利用已知的物理定理，可知流過(guò)線圈30的電流與由可移動(dòng)中心件16通過(guò)彈性薄膜14加載到角膜4上的力的大小成正比。由于為了達(dá)到預(yù)定大小的壓扁量所需的力的大小與眼壓成正比，為達(dá)到預(yù)定大小的壓扁量所需的電流同樣也將與眼壓成正比。因此，根據(jù)該系統(tǒng)的尺寸，磁響應(yīng)元件26的磁響應(yīng)性，線圈的繞線圈數(shù)及諸如此類通過(guò)試驗(yàn)方法可以很容易地確定電流值到眼壓值的一個(gè)換算因子。
除了利用試驗(yàn)技術(shù)之外，還可以利用用于為眼壓計(jì)校準(zhǔn)的常見(jiàn)技術(shù)來(lái)確定該換算因子。這些常見(jiàn)技術(shù)均基于存在于凹進(jìn)裝置的內(nèi)向位移與被凹進(jìn)的眼睛的體積及壓力變化之間的已知關(guān)系。這些技術(shù)的例子在Shiotz，CommunicationsTonometry，The Brit.J.of Ophthalmology，June1920，p249-266；Friedenwald，Tonometer Calibration，Trans.Amer.Acad.Of O.&O.，Jan-Feb 1957，pp.108-126；及Moses，Theory and Calibration ofthe Schiotz Tonometer VIIExperimental Result of TonometricMeasurementsScale Reading Versus Indentation Volume，InvestigativeOphthalmology，September 1971，Vol.10，No.9，pp.716-723中進(jìn)行了闡述。
按照電流與眼壓之間的關(guān)系，計(jì)算單元10包括存儲(chǔ)器33，用于存儲(chǔ)指示了在達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量時(shí)流過(guò)線圈30的電流大小的電流值。計(jì)算單元10還包括用于將該電流值換算為眼壓讀數(shù)的換算單元34。
優(yōu)選地，計(jì)算單元10對(duì)檢測(cè)裝置8進(jìn)行響應(yīng)，從而使得當(dāng)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量時(shí)，便立即將電流值(對(duì)應(yīng)于流過(guò)線圈30的電流大小)存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器33中。與此同時(shí)，計(jì)算單元10產(chǎn)生一個(gè)流向電流發(fā)生電路32的輸出信號(hào)以使其不再產(chǎn)生電流。從而撤銷了加載在角膜4上的力。在某一可替代實(shí)施例中，也可以使電流發(fā)生電路32直接對(duì)檢測(cè)裝置8進(jìn)行響應(yīng)(即不通過(guò)計(jì)算單元10)，從而使其一達(dá)到預(yù)定大小的壓扁量便自動(dòng)終止流過(guò)線圈30的電流。
任何可實(shí)現(xiàn)逐漸遞增電流的電路均可以被用作電流發(fā)生電路32。然而，優(yōu)選的電流發(fā)生電路32包括開(kāi)關(guān)及DC電源，其組合在一起可以產(chǎn)生一個(gè)階躍函數(shù)。該優(yōu)選電流發(fā)生電路32另外包括一個(gè)對(duì)該階躍函數(shù)進(jìn)行積分以產(chǎn)生逐漸增大電流的積分放大器。
磁響應(yīng)元件26環(huán)形地環(huán)繞在透明周邊部分36的周圍。該透明周邊部分36與透明區(qū)22對(duì)準(zhǔn)，從而允許光線穿過(guò)接觸設(shè)備2到達(dá)角膜4以及允許光線從角膜4通過(guò)透明周邊部分36從接觸設(shè)備2中反射出去。盡管透明周邊部分36可完全由一個(gè)氣隙構(gòu)成，但由于精度的緣故以及為了使可移動(dòng)中心件16可以更平滑地沿硬環(huán)形部件12滑動(dòng)，優(yōu)選地選用一種透明的固體材料來(lái)構(gòu)成透明周邊部分36。典型的透明固體材料包括聚甲基丙烯酸甲酯，玻璃，硬丙烯酸，塑料聚合物及諸如此類。
磁響應(yīng)元件26優(yōu)選地包括具有當(dāng)接觸設(shè)備2置于患者的角膜4之上時(shí)患者可以通過(guò)其進(jìn)行觀察的中心視孔38的環(huán)形磁鐵。中心視孔38與彈性薄膜14的透明區(qū)22對(duì)準(zhǔn)且其直徑優(yōu)選地至少為1-2mm。
盡管本優(yōu)選實(shí)施例包括一個(gè)環(huán)形磁鐵作為磁響應(yīng)元件26，但應(yīng)理解也可以使用其它各種磁響應(yīng)元件26，比如包括各種鐵磁材料以及/或液態(tài)的磁應(yīng)粒子懸浮液。磁響應(yīng)元件26還可以由多個(gè)排列成圓形的小磁條組成，并由此定義出一個(gè)等價(jià)于所示中心視孔38的開(kāi)口。另外還可以使用透明的磁鐵。
優(yōu)選地提供一個(gè)顯示器40來(lái)以數(shù)字方式顯示該系統(tǒng)所檢測(cè)出的眼壓。該顯示器40優(yōu)選地包括與計(jì)算單元10的換算單元34相連并對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)的液晶顯示器(LCD)或發(fā)光二極管(LED)顯示器。
可替代地，還可以將顯示器40設(shè)計(jì)成給出眼壓是否在某個(gè)范圍之內(nèi)的指示。為此，顯示器40可以包括一個(gè)綠色LED 40A，一個(gè)黃色LED40B及一個(gè)紅色LED 40C。當(dāng)壓力在某一預(yù)定高壓范圍內(nèi)時(shí)，紅色LED40C將發(fā)光表示需要進(jìn)行醫(yī)療處理。而當(dāng)眼壓在一正常范圍內(nèi)時(shí)，綠色LED 40A發(fā)光。當(dāng)該壓力在正常及高壓范圍之間時(shí)黃色LED 40B將發(fā)光，表示眼壓有所升高，并且盡管目前不需要進(jìn)行醫(yī)療處理但最好密切注視其發(fā)展情況。
優(yōu)選地，由于不同的患者可能對(duì)相同眼壓有著不盡相同的敏感度及反應(yīng)，所以針對(duì)每個(gè)病人要由一個(gè)主治醫(yī)師對(duì)與LED綠色LED 40A，黃色LED 40B，紅色LED 40C分別對(duì)應(yīng)的范圍進(jìn)行校準(zhǔn)。以此方式，可以在小于當(dāng)其它弱敏感患者被警示需要進(jìn)行醫(yī)療處理時(shí)的壓力的情況下，警示對(duì)增大的眼壓更敏感的患者尋求相同的處理。可以利用任何包括可變?cè)鲆娣糯笃骰蚓哂锌勺冸娮璧姆謮浩鞯某Ｒ?jiàn)校準(zhǔn)裝置40D來(lái)進(jìn)行范圍校準(zhǔn)。
檢測(cè)裝置8優(yōu)選地包括包括兩個(gè)主光束發(fā)射器44，46在內(nèi)的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)；兩個(gè)光傳感器48，50；及兩個(gè)聚光透鏡52，54。包括低能激光光束發(fā)射裝置及紅外(IR)光束發(fā)射裝置在內(nèi)的任何一種市售光束發(fā)射器均可以被用作發(fā)射器44，46。優(yōu)選地，設(shè)備2和主光束發(fā)射器44，46相協(xié)調(diào)地排列在一起以使主光束發(fā)射器44，46的每一個(gè)均可以穿過(guò)該裝置的透明區(qū)22向角膜4發(fā)射一條主光束，從而使主光束可以由角膜4通過(guò)設(shè)備2反射回來(lái)，由此產(chǎn)生傳播方向與角膜的壓扁量有關(guān)的反射光束60，62。兩個(gè)光傳感器48，50及聚光透鏡52，54優(yōu)選地被排列成只有當(dāng)達(dá)到了角膜4預(yù)定大小的壓扁量時(shí)才與反射光束60，62對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地，主光束56，58通過(guò)充分透明周邊部分36。
盡管圖1所示的反射光束60，62彼此發(fā)散并距離兩個(gè)聚光透鏡52，54及兩個(gè)光傳感器48，50很遠(yuǎn)，但應(yīng)理解當(dāng)角膜4被壓扁時(shí)反射光束60，62將趨近兩個(gè)光傳感器48，50及兩個(gè)聚光透鏡52，54。當(dāng)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量時(shí)，反射光束60，62將直接與聚光透鏡52，54及傳感器48，50對(duì)準(zhǔn)。因此通過(guò)僅僅檢測(cè)是否存在反射光束60，62，傳感器48，50便能夠檢測(cè)出什么時(shí)候達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量。優(yōu)選地，當(dāng)傳感器48，50均接收到相應(yīng)的反射光束60，62時(shí)便將其視為已經(jīng)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量。
盡管使用兩個(gè)主光束發(fā)射器44，46及兩個(gè)光傳感器48，50所示配置通常已十分有效，但對(duì)于患有散光病癥的患者來(lái)說(shuō)，通過(guò)另外提供相對(duì)于致動(dòng)裝置6的縱軸相互正交排列的四個(gè)光束發(fā)射器及四個(gè)光傳感器可以得到更高的精度。與只有兩個(gè)光束發(fā)射器44，46及兩個(gè)光傳感器48，50的情況相同，當(dāng)所有傳感器均接收到相應(yīng)的反射光束時(shí)便將其視為已經(jīng)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量。
優(yōu)選地提供了一觀察裝置以用于指示何時(shí)致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8與設(shè)備2恰好對(duì)準(zhǔn)。優(yōu)選地，此觀察裝置包括可移動(dòng)中心件16中的中心視孔38，當(dāng)接觸設(shè)備2置于患者的角膜4之上時(shí)患者可以通過(guò)其進(jìn)行觀察。中心視孔38與透明區(qū)22對(duì)準(zhǔn)。此外，致動(dòng)裝置6還包括具有用于放置在佩戴設(shè)備2的眼睛上的第一端面66及具有至少一個(gè)標(biāo)記70的第二對(duì)立端面68的管狀外殼64，當(dāng)患者通過(guò)中心視孔38觀察標(biāo)記70時(shí)，設(shè)備2便恰好與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8對(duì)準(zhǔn)。
優(yōu)選地，第二端面68包括內(nèi)鏡面72及通常由一組十字準(zhǔn)線構(gòu)成的標(biāo)記70。圖3所示為當(dāng)設(shè)備2與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8恰好對(duì)準(zhǔn)時(shí)患者通過(guò)中心視孔38所看到的圖象。當(dāng)實(shí)現(xiàn)了恰好對(duì)準(zhǔn)時(shí)，中心視孔38的反射圖象74出現(xiàn)在鏡面72中構(gòu)成標(biāo)記70的兩個(gè)十字準(zhǔn)線的交點(diǎn)處。(圖3中對(duì)圖象74的尺寸進(jìn)行了放大以將其與圖中的其它元件清楚地區(qū)分開(kāi)來(lái))。
優(yōu)選地，在管狀外殼64中至少提供了一個(gè)光源75以照亮管狀外殼64的內(nèi)部并使十字準(zhǔn)線及反射圖象74更容易被看到。優(yōu)選地，只有當(dāng)光源75被打開(kāi)時(shí)內(nèi)鏡面72才能映出影像，而大多數(shù)情況下其均由于光源75被關(guān)閉從而使管狀外殼64內(nèi)部太黑而透明。為此，可以用經(jīng)常在保密及監(jiān)視設(shè)備中找到的“單向玻璃”來(lái)制造管狀外殼64的第二端面68。
可替代地，如果該設(shè)備主要由醫(yī)師，驗(yàn)光師或諸如此類的人來(lái)使用，則第二端面68可以僅僅是透明的。而如果，另一方面，該設(shè)備將由患者用來(lái)進(jìn)行自檢時(shí)，很明顯第二端面68則可僅包括一面鏡子。
本系統(tǒng)還優(yōu)選地包括用于指示設(shè)備2是否與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8間隔開(kāi)適宜的軸向距離的光學(xué)測(cè)距機(jī)構(gòu)。該光學(xué)測(cè)距機(jī)構(gòu)優(yōu)選地與觀察裝置一起使用。
優(yōu)選地，該光學(xué)測(cè)距機(jī)構(gòu)包括用于向設(shè)備2發(fā)散一條光學(xué)距離測(cè)量光束78的距離測(cè)量光束發(fā)射器76。設(shè)備2能夠反射該光學(xué)距離測(cè)量光束78從而產(chǎn)生第一反射距離測(cè)量光束80。凸鏡82被優(yōu)選地放置在第一反射距離測(cè)量光束80所通過(guò)的路徑上。該凸鏡82反射第一反射距離測(cè)量光束80以產(chǎn)生第二反射距離測(cè)量光束84并用于將第一反射光束傳播方向的任何偏差放大。第二反射距離測(cè)量光束84通常被導(dǎo)向距離測(cè)量光束檢測(cè)器86。該距離測(cè)量光束檢測(cè)器86被布置成只有當(dāng)設(shè)備2所在位置與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8間隔開(kāi)適宜的軸向距離時(shí)第二反射距離測(cè)量光束84才照射到距離測(cè)量光束檢測(cè)器86的某一預(yù)定部分上。而當(dāng)還沒(méi)有達(dá)到該適宜軸向距離時(shí)，該第二反射距離測(cè)量光束將照射到該光束檢測(cè)器86的另一部分上。
諸如LCD或LED顯示器的指示器88優(yōu)選地與光束檢測(cè)器86相連并對(duì)其進(jìn)行響應(yīng)以用于在只有當(dāng)該反射距離測(cè)量光束照射在距離測(cè)量光束檢測(cè)器的預(yù)定部分上時(shí)才指示已達(dá)到了適宜的軸向距離。
優(yōu)選地，如圖1所示，距離測(cè)量光束檢測(cè)器86包括用于接收第二反射距離測(cè)量光束84的多濾光器元件90。該多濾光器元件90包含多個(gè)濾光器92。這些濾光器92分別濾出不同百分比的光線，而檢測(cè)器86的預(yù)定部分則由特定的一個(gè)濾光器92及與其相關(guān)的濾光百分比來(lái)定義。
距離測(cè)量光束檢測(cè)器86另外包括用于在光束84經(jīng)過(guò)多濾光器元件90之后檢測(cè)第二反射距離測(cè)量光束84的強(qiáng)度的光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94。由于該多濾光器元件將導(dǎo)致此強(qiáng)度隨軸向距離變化而變化，所以此強(qiáng)度表明了設(shè)備2是否與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8間隔有適宜的距離。
聚光透鏡96被優(yōu)選地放置在多濾光器元件90與光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94之間，以用于在光束84經(jīng)過(guò)多濾光器元件90之后將第二反射距離測(cè)量光束84聚焦在光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94上。
優(yōu)選地，指示器88對(duì)光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94進(jìn)行響應(yīng)以指示當(dāng)設(shè)備2沒(méi)有與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8間隔開(kāi)適宜軸向距離時(shí)為達(dá)到此適宜距離而應(yīng)采取何種校正措施。由此指示器88將基于該強(qiáng)度及該組濾光器92中的哪一個(gè)借助于與其相關(guān)的濾光百分比達(dá)到了特定強(qiáng)度來(lái)給出其指示。
例如，當(dāng)設(shè)備2過(guò)分遠(yuǎn)離致動(dòng)裝置6時(shí)，第二反射距離測(cè)量光束84將經(jīng)過(guò)濾光板92中較暗的一個(gè)。因而光束強(qiáng)度將減小，光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94將利用指示了需要使設(shè)備2更靠近致動(dòng)裝置的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)指示器88。指示器88通過(guò)將此要求傳達(dá)給該系統(tǒng)的使用者來(lái)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
可替代地，指示了需要使設(shè)備2更靠近致動(dòng)裝置的信號(hào)可以被加載到自動(dòng)進(jìn)行校正的計(jì)算機(jī)上。
以類似方式，當(dāng)設(shè)備2過(guò)分靠近致動(dòng)裝置6時(shí)，第二反射距離測(cè)量光束84將經(jīng)過(guò)濾光器92中較亮的一個(gè)。因而光束強(qiáng)度將增大，其使得光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94利用指示了需要使設(shè)備2稍遠(yuǎn)離開(kāi)致動(dòng)裝置的信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)指示器88。指示器88通過(guò)將此要求傳達(dá)給該系統(tǒng)的使用者來(lái)對(duì)此信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
此外，通過(guò)提供一個(gè)合適的由計(jì)算機(jī)控制的移動(dòng)機(jī)構(gòu)響應(yīng)指示了需要將設(shè)備2稍遠(yuǎn)離開(kāi)致動(dòng)裝置的信號(hào)，而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)將致動(dòng)裝置從設(shè)備2向遠(yuǎn)處移開(kāi)的由計(jì)算機(jī)控制的移動(dòng)。
參照?qǐng)D3，指示器88優(yōu)選地包括橫貫外殼64的第二端面68的水平排列的三個(gè)LED。當(dāng)優(yōu)選為黃色的左LED88a發(fā)光時(shí)，表明接觸設(shè)備2距離致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8太遠(yuǎn)。類似地，當(dāng)優(yōu)選為紅色的右LED88b發(fā)光時(shí)，則表明接觸設(shè)備2距離致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8太近。而當(dāng)達(dá)到了適宜距離時(shí)，中間的LED88c將發(fā)光。優(yōu)選地，中間LED88c為綠色。LED88a-88c由光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94對(duì)應(yīng)于光束的強(qiáng)度選擇性地點(diǎn)亮。
盡管圖1例示了濾光器92的一種由強(qiáng)度減小表示需要將設(shè)備移得更近的配置，但應(yīng)理解本發(fā)明并不僅局限于如此一種配置。例如，可以將多濾光器元件90倒過(guò)來(lái)，從而使得最暗的濾光器92靠近管狀外殼64的端面68。當(dāng)采用此配置時(shí)，光束強(qiáng)度的增加將表示需要將設(shè)備2從致動(dòng)裝置6移開(kāi)。
優(yōu)選地，致動(dòng)裝置6(或至少其線圈30)被可滑動(dòng)地安裝在外殼64內(nèi)，而另外提供了一個(gè)旋鈕及齒輪(例如齒條和小齒輪)機(jī)構(gòu)用于以完全線性的方式選擇性地使致動(dòng)裝置6(或其線圈30)沿軸向在外殼64中移動(dòng)直到與接觸設(shè)備2之間達(dá)到了適宜的軸向距離。當(dāng)提供此種配置時(shí)，外殼64的第一端面66用作接觸設(shè)備2的定位機(jī)構(gòu)，用于讓患者將其按在所要檢查的眼睛的周圍面部表面上，一旦面部表面靠在第一端面66上，將操縱旋鈕及齒輪機(jī)構(gòu)以將致動(dòng)裝置6(或其線圈30)定位在與接觸設(shè)備2間隔開(kāi)適宜軸向距離的位置上。
盡管面部與第一端面66相接觸增強(qiáng)了穩(wěn)定性，但應(yīng)理解面部接觸并不是應(yīng)用本發(fā)明所必需的步驟。
本系統(tǒng)還優(yōu)選地包括用于指示設(shè)備2是否與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8恰好對(duì)準(zhǔn)的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)包括用于在任何壓扁之前分別檢測(cè)反射光束60，62的兩個(gè)對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′。如此放置對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′使反射光束60，62在壓扁之前只有當(dāng)設(shè)備2恰好與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8對(duì)準(zhǔn)時(shí)才分別照射在對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′的一個(gè)預(yù)定部分上。而當(dāng)設(shè)備2沒(méi)有被恰好對(duì)準(zhǔn)時(shí)，反射光束60，62則照射在對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′的另一部分上，接下來(lái)將對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)另外包括對(duì)對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′進(jìn)行響應(yīng)的指示器裝置。該指示器裝置優(yōu)選地包括一組LED98，100，102，104，其只有當(dāng)反射光束60，62在壓扁之前分別照射在對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′的預(yù)定部分上時(shí)才指示已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了恰好對(duì)準(zhǔn)。
優(yōu)選地，對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′每一個(gè)均包括一個(gè)相應(yīng)的多濾光器元件106，108。多濾光器元件106，108用于接收反射光束60，62。多濾光器元件106，108每一個(gè)均包含多個(gè)濾光器11010-11090(圖4和5)，這些濾光器分別濾出不同百分比的光線。圖4和5中，這些不同的百分比被標(biāo)注為以10百分比遞增的百分之10到90。應(yīng)理解，多種其它的排列及增量也可滿足要求。
對(duì)于所示的配置，其優(yōu)選地是濾出50％光線且位于中央的濾光器11050代表每個(gè)對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′的上述預(yù)定部分。因此當(dāng)反射光束60，62經(jīng)過(guò)濾光器11050而光束60，62的強(qiáng)度減小50％時(shí)便將其視為存在了恰好對(duì)準(zhǔn)。
對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′每個(gè)均優(yōu)選地另外包括用于在反射光束60，62經(jīng)過(guò)多濾光器元件106，108之后分別檢測(cè)反射光束60，62的強(qiáng)度的光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114。每條光束的強(qiáng)度均指示了設(shè)備2是否與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8恰好對(duì)準(zhǔn)。
聚光透鏡116，118被優(yōu)選地放置在每個(gè)多濾光器元件106，108及與其相對(duì)應(yīng)的光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114之間。聚光透鏡116，118在反射光束60，62經(jīng)過(guò)了多濾光器元件106，108之后將反射光束60，62聚焦在光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114上。
光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114每個(gè)均將其輸出連接到一個(gè)對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)電路上，其根據(jù)來(lái)自光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114的各自輸出來(lái)確定是否存在恰好對(duì)準(zhǔn)，而如果沒(méi)有則驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的一個(gè)或多個(gè)LED98，100，102，104以指示所應(yīng)采取的校正措施。
如圖3所示，LED98，100，102，104被分別排列在十字準(zhǔn)線70交點(diǎn)的上方，右方，下方及左方。除非存在未對(duì)準(zhǔn)，LED98，100，102及104中將沒(méi)有LED發(fā)光。因此，沒(méi)有LED發(fā)光則指示了設(shè)備2已經(jīng)與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8完全地對(duì)準(zhǔn)了。
當(dāng)設(shè)備2在角膜4上方太高的位置時(shí)，光束56，58將照射在角膜4的下方并由于角膜的曲率而沿更向下的方向反射。反射光束60，62因此照射在多濾光器元件106，108的下半部上，反射光束60，62每一條的強(qiáng)度均被減小不超過(guò)30％。各強(qiáng)度的減小量隨后由光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114傳送給對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120。對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將此強(qiáng)度減小量解釋為是由于設(shè)備2太高而引起未對(duì)準(zhǔn)所導(dǎo)致的。因此對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將使上方的LED98發(fā)光。由此告知用戶設(shè)備2太高必須將其降到相對(duì)于致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8稍低的位置上。
類似地，當(dāng)設(shè)備2在角膜4下方太低的位置上時(shí)，光束56，58將照射在角膜4的上方并由于角膜的曲率而沿更向上的方向反射。反射光束60，62因此照射在多濾光器元件106，108的上半部上，反射光束60，62每一條的強(qiáng)度均被減小至少70％。各強(qiáng)度的減小量隨后由光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114傳送給對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120。對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將此強(qiáng)度減小量解釋為是由于設(shè)備2太低而引起未對(duì)準(zhǔn)所導(dǎo)致的。因此對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將使下方的LED102發(fā)光。由此告知用戶設(shè)備2太低必須將其升到相對(duì)于致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8稍高的位置上。
參照?qǐng)D1，當(dāng)設(shè)備2離右方太遠(yuǎn)時(shí)，光束56，58將照射在角膜4的更左側(cè)并由于角膜的曲率而沿更向左的方向反射。反射光束60，62因此照射在多濾光器元件106，108的左半部上。由于在多濾光器元件106中濾光百分比從左到右依次降低而在多濾光器元件108中則從左到右依次增加，所以由光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114所檢測(cè)到的強(qiáng)度之間存在差值。具體地說(shuō)，光束強(qiáng)度檢測(cè)器112所檢測(cè)到強(qiáng)度低于光束強(qiáng)度檢測(cè)器114所檢測(cè)到強(qiáng)度。該差值隨后由光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114傳送給對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120。當(dāng)光束強(qiáng)度檢測(cè)器114處的強(qiáng)度高于光束強(qiáng)度檢測(cè)器112處的強(qiáng)度時(shí)，對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將此強(qiáng)度差解釋為是由于設(shè)備2離圖1中的右側(cè)太遠(yuǎn)(離圖3中的左側(cè)太遠(yuǎn))而引起未對(duì)準(zhǔn)所導(dǎo)致的。因此對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將使左方的LED104發(fā)光。由此告知用戶設(shè)備2離左方(圖3中)太遠(yuǎn)必須向致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8的右方(圖1中為左方)移動(dòng)。
類似地，圖1中當(dāng)設(shè)備2離左方太遠(yuǎn)時(shí)，光束56，58將照射在角膜4的更右側(cè)并由于角膜的曲率而沿更向右的方向反射。反射光束60，62因此照射在多濾光器元件106，108的右半部上。由于在多濾光器元件106中濾光百分比從左到右依次降低而在多濾光器元件108中則從左到右依次增加，所以由光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114所檢測(cè)到的強(qiáng)度之間存在差值。具體地說(shuō)，光束強(qiáng)度檢測(cè)器112所檢測(cè)到強(qiáng)度高于光束強(qiáng)度檢測(cè)器114所檢測(cè)到強(qiáng)度。該差值隨后由光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114傳送給對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120。當(dāng)光束強(qiáng)度檢測(cè)器114處的強(qiáng)度低于光束強(qiáng)度檢測(cè)器112處的強(qiáng)度時(shí)，對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將此強(qiáng)度差解釋為是由于設(shè)備2離圖1中的左側(cè)太遠(yuǎn)(離圖3中的右側(cè)太遠(yuǎn))而引起未對(duì)準(zhǔn)所導(dǎo)致的。因此對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120將使右方的LED100發(fā)光。由此告知用戶設(shè)備2離右方(圖3中)太遠(yuǎn)必須向致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8的左方(圖1中為右方)移動(dòng)。
因此LED98，100，102，104與對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)電路120合在一起構(gòu)成了一個(gè)顯示裝置，其對(duì)光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114進(jìn)行響應(yīng)并在設(shè)備2未被完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)指示出為實(shí)現(xiàn)完全對(duì)準(zhǔn)而應(yīng)采取什么校正措施。優(yōu)選地，可移動(dòng)中心件16的充分透明周邊部分36足夠?qū)捯允沟眉词乖谖磳?duì)準(zhǔn)情況下也可以允許光束56，58透過(guò)到角膜4。
很明顯通過(guò)致動(dòng)裝置向上，向下，向右，及/或向左的由計(jì)算機(jī)控制的移動(dòng)可以提供自動(dòng)的對(duì)準(zhǔn)校正，其中計(jì)算機(jī)所控制的移動(dòng)由響應(yīng)于光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)的適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)控制移動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生。
光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)優(yōu)選地與觀察裝置一起使用，該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)僅提供較小的對(duì)準(zhǔn)校正的指示，而由觀察裝置提供較大的對(duì)準(zhǔn)校正的指示。但是很明顯，當(dāng)充分透明周邊部分36足夠大時(shí)可以用光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)來(lái)代替觀察裝置。
盡管上述對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)使用了與檢測(cè)裝置8所用的相同的反射光束60，62，但很明顯為了提供分離及獨(dú)特的對(duì)準(zhǔn)光束也可以使用分離的對(duì)準(zhǔn)光束發(fā)射器。上述配置之所以優(yōu)選的原因是因?yàn)槠洳辉傩枰峁╊~外的發(fā)射器并因而降低了制造成本。
然而，圖1中還例示了可選的對(duì)準(zhǔn)光束發(fā)射器122，124。使用這些可選對(duì)準(zhǔn)光束發(fā)射器122，124的對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)將以與使用反射光束60，62的其對(duì)應(yīng)物相同的方式來(lái)進(jìn)行操作。
具體地說(shuō)，對(duì)準(zhǔn)光束發(fā)射器122，124的每一個(gè)向設(shè)備2發(fā)射一條對(duì)準(zhǔn)光束。該對(duì)準(zhǔn)光束被角膜4反射從而產(chǎn)生反射對(duì)準(zhǔn)光束。如此排列對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′使其在存在對(duì)準(zhǔn)光束發(fā)射器122，124時(shí)接收該反射對(duì)準(zhǔn)光束，而不是反射光束60，62。具體地說(shuō)，在壓扁之前只有當(dāng)設(shè)備2與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)反射對(duì)準(zhǔn)光束才照射在對(duì)準(zhǔn)光束檢測(cè)器48′，50′每個(gè)的預(yù)定部分上。系統(tǒng)的其它部分優(yōu)選地包括與不使用可選對(duì)準(zhǔn)光束發(fā)射器122，124的系統(tǒng)相同的組件并以相同的方式進(jìn)行操作。
本系統(tǒng)另外包括用于輕柔地將接觸設(shè)備2放置在角膜4上的敷貼器。如圖5A-5F所示，敷貼器127的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例包括敷貼器127末梢上的一個(gè)環(huán)片127A。環(huán)片127A與可移動(dòng)中心件16的形狀相匹配。優(yōu)選地，敷貼器127還包括具有一個(gè)開(kāi)向環(huán)片127A的開(kāi)口端的導(dǎo)管127CN。導(dǎo)管127CN的另一端與擠壓球127SB相連。該擠壓球127SB包括一個(gè)允許空氣流進(jìn)擠壓球127SB中但防止擠壓球127SB中的空氣通過(guò)其從擠壓球127SB中流出的單向閥127V。當(dāng)該擠壓球127SB被擠壓并隨后釋放時(shí)，由于擠壓球127SB想要恢復(fù)為其擠壓前的形狀而將在導(dǎo)管127CN的開(kāi)口端產(chǎn)生空吸效應(yīng)。利用此空吸效應(yīng)可以將接觸設(shè)備2吸持在敷貼器127的末梢上。
此外，還配置了一個(gè)回轉(zhuǎn)桿系統(tǒng)127B以使當(dāng)按壓敷貼器127底部上的突起127C時(shí)使可移動(dòng)中心件16與環(huán)片127A分離，由此將接觸設(shè)備2輕推離開(kāi)環(huán)片127A。
可替代地，利用流過(guò)環(huán)片127A的電流可以使敷貼器127的末梢選擇性地磁化及去磁。此配置用能夠提供排斥可移動(dòng)中心件16的磁場(chǎng)，由此使接觸設(shè)備2與角膜4接觸的磁化機(jī)構(gòu)來(lái)代替回轉(zhuǎn)桿系統(tǒng)127B。
圖6所示為一種用于實(shí)施上述元件組合的優(yōu)選電路結(jié)構(gòu)。根據(jù)該電路結(jié)構(gòu)，光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114包括一對(duì)提供與所檢測(cè)到的光束強(qiáng)度成正比的電壓輸出的光傳感器。來(lái)自每個(gè)光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114的輸出被分別連接到濾波放大器126，128的正相輸入端上。濾波放大器126，128的反相輸入端被接地。因此放大器126，128提供了濾波及放大功能。
為了確定是否存在完全的垂直對(duì)準(zhǔn)，來(lái)自濾波放大器128的輸出被加載到垂直對(duì)準(zhǔn)比較器130的反相輸入端上。該垂直對(duì)準(zhǔn)比較器130的正相輸入端與參考電壓Vref1相連。如此選擇參考電壓Vref1使無(wú)論光束62何時(shí)照射在多濾光器元件108的中央行濾光器11040-60上時(shí)(即當(dāng)實(shí)現(xiàn)了完全垂直對(duì)準(zhǔn)時(shí))其均接近來(lái)自濾波放大器128的輸出。
因此，當(dāng)實(shí)現(xiàn)了完全垂直對(duì)準(zhǔn)時(shí)比較器130的輸出接近于0，當(dāng)接觸設(shè)備2太高時(shí)其明顯為負(fù)，而當(dāng)接觸設(shè)備2太低時(shí)其明顯為正。比較器130的輸出隨后被加載到垂直對(duì)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)132上。該垂直對(duì)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)132被設(shè)計(jì)成只有當(dāng)比較器130的輸出接近于0時(shí)才向與門134提供正電壓，而只有當(dāng)比較器130的輸出為負(fù)時(shí)才向LED98提供正電壓，且只有當(dāng)比較器130的輸出為正時(shí)才向LED102提供正電壓。LED98，102由此只有當(dāng)存在垂直未對(duì)準(zhǔn)時(shí)才發(fā)光并且分別清楚地指示出應(yīng)采取何種校正措施。
為了確定是否存在完全的水平對(duì)準(zhǔn)，濾波放大器126的輸出被加載到水平對(duì)準(zhǔn)比較器136的正相輸入端上，而水平對(duì)準(zhǔn)比較器136的反相輸入端則被連到濾波放大器128的輸出上。比較器136因此將產(chǎn)生與光束強(qiáng)度檢測(cè)器112，114所檢測(cè)到的強(qiáng)度之間的差值成正比的輸出。無(wú)論何時(shí)光束60，62照射在多濾光器元件106，108的中央列11020，11050，11080上時(shí)(即當(dāng)實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)水平對(duì)準(zhǔn)時(shí))該差值均為0。
因此，當(dāng)實(shí)現(xiàn)了完全水平對(duì)準(zhǔn)時(shí)比較器136的輸出為0，當(dāng)接觸設(shè)備2偏向右側(cè)(圖1中)時(shí)其為負(fù)，而當(dāng)接觸設(shè)備2偏向左側(cè)(圖1中)時(shí)其為正。比較器136的輸出隨后被加載到水平對(duì)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)138上。該水平對(duì)準(zhǔn)開(kāi)關(guān)138被設(shè)計(jì)成只有當(dāng)比較器136的輸出為0時(shí)才向與門134提供正電壓，而只有當(dāng)比較器136的輸出為負(fù)時(shí)才向LED104提供正電壓，且只有當(dāng)比較器136的輸出為正時(shí)才向LED100提供正電壓。LED100，104由此只有當(dāng)存在水平未對(duì)準(zhǔn)時(shí)才發(fā)光并且分別清楚地指示出應(yīng)采取何種校正措施。
根據(jù)圖6所示的優(yōu)選電路結(jié)構(gòu)，距離測(cè)量光束檢測(cè)器86的光束強(qiáng)度檢測(cè)傳感器94包括用于產(chǎn)生正比于所檢測(cè)到的光束強(qiáng)度的電壓輸出的光傳感器140。此電壓輸出被加載到濾波放大器142的正相輸入端上。該濾波放大器142的反相輸入端被接地。因此，濾波放大器142對(duì)光傳感器140的電壓輸出進(jìn)行濾波及放大。濾波放大器142的輸出被加載到距離測(cè)量比較器144的正相輸入端上。比較器144的反相輸入端與參考電壓Vref2相連。優(yōu)選地，如此選擇參考電壓Vref2使其只有當(dāng)接觸設(shè)備2與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8分離開(kāi)適宜的軸向距離時(shí)才等于濾波放大器142的輸出。
因此，無(wú)論何時(shí)達(dá)到了適宜的軸向距離比較器144的輸出均為0，而無(wú)論何時(shí)第二反射光束84穿過(guò)多濾光器元件90的黑暗部分(即無(wú)論何時(shí)軸向距離太大時(shí))其均為負(fù)，而無(wú)論何時(shí)第二反射光束84穿過(guò)多濾光器元件90的明亮部分(即無(wú)論何時(shí)軸向距離太小時(shí))其均為正。
比較器144的輸出隨后被加載到距離測(cè)量開(kāi)關(guān)146上。該距離測(cè)量開(kāi)關(guān)146無(wú)論何時(shí)當(dāng)比較器144的輸出為0時(shí)以正電壓驅(qū)動(dòng)LED88c，而只有當(dāng)比較器144的輸出為正時(shí)才驅(qū)動(dòng)LED88b，且只有當(dāng)比較器144的輸出為負(fù)時(shí)才驅(qū)動(dòng)LED88a。LED88a，88b由此只有當(dāng)接觸設(shè)備2與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8間隔的軸向距離不適宜時(shí)才發(fā)光，并且分別清楚地指示出了應(yīng)采取何種校正措施。當(dāng)然，當(dāng)LED88c發(fā)光時(shí)，不必采取任何校正措施。
對(duì)于檢測(cè)裝置8，圖6所示的優(yōu)選電路結(jié)構(gòu)包括兩個(gè)光傳感器48，50。這兩個(gè)光傳感器48，50的輸出被加載到加法器147上并由其進(jìn)行加法運(yùn)算。加法器147的輸出隨后被加載到濾波放大器148的正相輸入端上。其反相輸入端則被接地。其結(jié)果是，濾波放大器148對(duì)兩個(gè)光傳感器48，50的輸出電壓的和進(jìn)行濾波及放大。濾波放大器148的輸出隨后被加載到壓扁比較器150的正相輸入端上。該壓扁比較器150的反相輸入端與參考電壓Vref3相連。優(yōu)選地，如此選擇參考電壓Vref3使其只有當(dāng)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量(即只有當(dāng)反射光束60，62照射在兩個(gè)光傳感器48，50上時(shí))時(shí)才等于濾波放大器148的輸出。壓扁比較器150的輸出因此將一直為負(fù)直到達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量。
壓扁比較器150的輸出被連到一個(gè)壓扁開(kāi)關(guān)152上。當(dāng)壓扁比較器150的輸出為負(fù)時(shí)該壓扁開(kāi)關(guān)152提供正輸出電壓，而只要壓扁比較器150的輸出變?yōu)檎浔憬K止其正輸出電壓。
優(yōu)選地，壓扁開(kāi)關(guān)152的輸出與壓扁揚(yáng)聲器154相連，其以聽(tīng)覺(jué)方式來(lái)告知何時(shí)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量。具體地說(shuō)，在壓扁開(kāi)關(guān)152的正輸出電壓消失的最初時(shí)刻將激活揚(yáng)聲器154。
在圖6所示的優(yōu)選電路中，線圈30與電流發(fā)生電路32相連，該電路包括能夠在線圈30中產(chǎn)生逐漸遞增電流的信號(hào)發(fā)生器。該電流發(fā)生電路32由一個(gè)由與門158選擇性地激活及抑制的開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)156進(jìn)行控制。
與門158具有兩個(gè)輸入，為了激活開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)156及電流發(fā)生電路32其均必須均顯示出正電壓。兩個(gè)輸入的第一輸入160為壓扁開(kāi)關(guān)152的輸出。由于壓扁開(kāi)關(guān)152通常具有正輸出電壓，所以第一輸入160保持正電壓從而使該與門至少對(duì)第一輸入160使能。然而，無(wú)論何時(shí)達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁作用時(shí)(及無(wú)論何時(shí)壓扁開(kāi)關(guān)152的輸出不再顯示正輸出電壓時(shí))與門158將通過(guò)開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)156使電流發(fā)生電路32停止工作。
與門158的第二輸入為來(lái)自另一個(gè)與門162的輸出。只有當(dāng)按動(dòng)了一個(gè)按鍵開(kāi)關(guān)164時(shí)以及只有當(dāng)接觸設(shè)備2與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8間隔以適宜的軸向距離，以及完全地與其在垂直及水平方向上對(duì)準(zhǔn)時(shí)與門162才提供正輸出電壓。電流發(fā)生電路32因此不能被激活，除非實(shí)現(xiàn)了完全對(duì)準(zhǔn)及達(dá)到了適宜的軸向距離。為了實(shí)現(xiàn)此操作，來(lái)自與門134的輸出被連到與門162的第一輸入上，而按鍵開(kāi)關(guān)164則被連到與門162的第二輸入上。
延遲元件163位于與門134和與門162相連電路的中間。在與門134的輸出端第一次出現(xiàn)正電壓之后，延遲元件163將到與門162第一輸入端上的正電壓保持預(yù)定的持續(xù)時(shí)間。延遲元件163的主要目的是為了防止電流發(fā)生電路32的停用，否則響應(yīng)反射光束60，62在壓扁初始階段中傳播方向的變化將出現(xiàn)該停用現(xiàn)象。該預(yù)定持續(xù)時(shí)間優(yōu)選地是根據(jù)為實(shí)現(xiàn)預(yù)定大小的壓扁量所需的最長(zhǎng)時(shí)間來(lái)選擇的。
根據(jù)圖6所示的優(yōu)選電路，接觸設(shè)備2相對(duì)于致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8的未對(duì)準(zhǔn)及不適宜的軸向間隔由揚(yáng)聲器166以聽(tīng)覺(jué)方式通知并使顯示器167停用。顯示器167與揚(yáng)聲器166相連并對(duì)與門168進(jìn)行響應(yīng)。與門168的反相輸入與按鍵開(kāi)關(guān)164相連而另一輸入則與一個(gè)三輸入或門170相連。
因此，當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)164被激活時(shí)，與門168的反相輸入端將防止在與門168的輸出出現(xiàn)正電壓。由此使揚(yáng)聲器166不能被激活。然而，當(dāng)按鍵開(kāi)關(guān)未被激活時(shí)，或門170的三個(gè)輸入的任一個(gè)上的正電壓均將激活揚(yáng)聲器166?；蜷T170的三個(gè)輸入被分別連到其它三個(gè)或門172，174，176的輸出上。或門172，174，176則將其輸入分別與LED100，104，LED98，102，及LED88a，88b相連。因此，無(wú)論何時(shí)這些LED88a，88b，98，100，102，104中的任一個(gè)被激活時(shí)，或門170將產(chǎn)生一個(gè)正電壓。其結(jié)果是，在按鍵開(kāi)關(guān)164被停用的情況下，無(wú)論LED88a，88b，98，100，102，104中的哪一個(gè)被激活，揚(yáng)聲器166均將被激活。
現(xiàn)在來(lái)研究電流發(fā)生電路32，電流發(fā)生電路32的輸出與線圈30相連。線圈30則與一個(gè)電流電壓轉(zhuǎn)換器178相連。該電流電壓轉(zhuǎn)換器178的輸出電壓與流過(guò)線圈30的電流成正比并被加載到計(jì)算單元10上。
計(jì)算單元10接收來(lái)自電流電壓轉(zhuǎn)換器178的輸出并將指示了電流的輸出電壓換算為指示了眼壓的輸出電壓。首先，指示了接觸設(shè)備2與致動(dòng)裝置6及檢測(cè)裝置8之間的軸向距離的濾波放大器142的輸出電壓通過(guò)乘法器180與參考電壓Vref4相乘。該參考電壓Vref4代表了一個(gè)距離校準(zhǔn)常數(shù)。乘法器180的輸出隨后由一個(gè)乘法器182平方以生成一個(gè)指示了距離平方(d2)的輸出電壓。
來(lái)自乘法器182的輸出隨后被加載到除法器184的一個(gè)輸入端上。該除法器184的其它輸入端接收指示了來(lái)自電流電壓轉(zhuǎn)換器178的電流的輸出電壓。除法器184因此產(chǎn)生一個(gè)指示了線圈30中的電流除以距離平方的輸出電壓(I/d2)。
除法器184的輸出電壓隨后被加載到一個(gè)乘法器186上。該乘法器186將來(lái)自除法器184的輸出電壓乘以參考電壓Vref5。該參考電壓Vref5對(duì)應(yīng)于一個(gè)換算因子，用于將(I/d2)的值換算為以牛頓為單位指示了可移動(dòng)中心件16所正在加載到角膜4上的力的值。因此乘法器186的輸出電壓以牛頓為單位指示了可移動(dòng)中心件16所正在加載到角膜4上的力。
接下來(lái)，乘法器186的輸出電壓被加載到除法器188的一個(gè)輸入端上。該除法器188的其它輸入端接收參考電壓Vref6。該參考電壓Vref6對(duì)應(yīng)于一個(gè)用于根據(jù)可移動(dòng)中心件的充分平坦內(nèi)側(cè)面24的表面積來(lái)將力(單位為牛頓)轉(zhuǎn)換為壓力(單位為帕斯卡)的校準(zhǔn)常數(shù)。因此除法器188的輸出電壓指示了角膜4根據(jù)可移動(dòng)中心件16的位移作用在可移動(dòng)中心件16內(nèi)側(cè)面上的壓力(單位為帕斯卡)。
由于角膜4所作用的壓力取決于充分平坦內(nèi)側(cè)面24的表面積，因此只有當(dāng)角膜4由該內(nèi)側(cè)面24的整個(gè)表面所壓扁時(shí)，除法器188的輸出電壓才代表了眼壓。其與預(yù)定大小的壓扁量相對(duì)應(yīng)。
優(yōu)選地，代表了眼壓的輸出電壓被加載到乘法器190的一個(gè)輸入端上。乘法器190的另一個(gè)輸入端與參考電壓Vref7相連。該參考電壓Vref7對(duì)應(yīng)于一個(gè)換算因子，用于將以帕斯卡為單位的壓力換算為以毫米汞柱(mmHg)為單位的壓力。因此乘法器190的輸出電壓以毫米汞柱(mmHg)為單位指示了當(dāng)達(dá)到預(yù)定大小的壓扁作用時(shí)的眼壓。
乘法器190的輸出電壓隨后被加載到顯示器167上，其根據(jù)此輸出電壓以視覺(jué)方式顯示出眼壓。優(yōu)選地，顯示器167或計(jì)算單元10包括一個(gè)當(dāng)達(dá)到預(yù)定大小的壓扁量時(shí)存儲(chǔ)與乘法器190的輸出電壓相關(guān)的壓力值的存儲(chǔ)裝置33。由于一旦達(dá)到了預(yù)定大小的壓扁量電流發(fā)生電路32便自動(dòng)地且立即地停止工作，所以該眼壓對(duì)應(yīng)于與乘法器190的峰值輸出電壓相關(guān)的壓力值。因此一旦檢測(cè)到乘法器190的輸出電壓中有壓降時(shí)便可以觸發(fā)該存儲(chǔ)器存儲(chǔ)最高壓力值。優(yōu)選地，該存儲(chǔ)器在接下來(lái)進(jìn)行任何眼壓測(cè)量之前將被自動(dòng)復(fù)位。
盡管圖6所示的顯示器采用的是數(shù)字形式，但很明顯顯示器167還可以采用任何已知的其它形式。顯示器167還可以包括圖1所示的給出了為每個(gè)患者所校準(zhǔn)的壓力范圍的可視讀數(shù)的三個(gè)LED 40A，40B，40C。
如上所述，所示的計(jì)算單元10包括分離且不同的乘法器180，182，186，190及除法器184，188，用于將指示了電流的輸出電壓換算為以毫米汞柱(mmHg)指示眼壓的輸出電壓。優(yōu)選地提供這些分離且不同的乘法器及除法器以使其可以通過(guò)適當(dāng)?shù)馗淖儏⒖茧妷篤ref4，Vref5，Vref6及/或Vref7來(lái)對(duì)系統(tǒng)特性中的變化進(jìn)行補(bǔ)償。很明顯當(dāng)全部的系統(tǒng)特性保持不變時(shí)(例如，內(nèi)側(cè)面24的表面及將接觸設(shè)備2與致動(dòng)裝置6與檢測(cè)裝置8間隔開(kāi)所需的距離)且換算因子不變時(shí)，從其它的換算因子的每一個(gè)的組合中推導(dǎo)出來(lái)的一個(gè)單獨(dú)的換算因子可以與一個(gè)單獨(dú)的乘法器或除法器一起使用以實(shí)現(xiàn)由圖6所示的多種乘法器和除法器所提供的結(jié)果。
盡管對(duì)大多數(shù)患者來(lái)說(shuō)上述元件組合通常均可以十分有效且精確地測(cè)量眼壓，但由于某些患者的角膜異乎尋常地薄或厚而有可能會(huì)使所測(cè)量的眼壓有輕微的偏差。為了補(bǔ)償這些偏差，圖6所示的電路還可以包括可變?cè)鲆娣糯笃?91(如圖7所示)，其與乘法器190的輸出相連。對(duì)于大多數(shù)的患者，調(diào)整該可變?cè)鲆娣糯笃?91使其增益(g)為1。因此可變?cè)鲆娣糯笃?91將不對(duì)乘法器190的輸出產(chǎn)生任何影響。
然而，對(duì)于具有異乎尋常厚角膜的患者，將把增益(g)調(diào)整為一個(gè)小于1的正增益。使用小于1的增益(g)是因?yàn)楫惓：竦慕悄じy于被壓扁并因此使壓力讀數(shù)超過(guò)實(shí)際的眼壓，雖然只是一點(diǎn)點(diǎn)。因此，可變?cè)鲆娣糯笃?91使乘法器190的輸出電壓減小選定的百分比，其正比于角膜與正常角膜厚度之間的偏差。
然而，對(duì)于具有異乎尋常薄角膜的患者，將觀察到相反的情況。因此，對(duì)于這些患者，把增益(g)調(diào)整為一個(gè)大于1的正增益，因此可變?cè)鲆娣糯笃?91使乘法器190的輸出電壓增大選定的百分比，其正比于角膜與正常角膜厚度之間的偏差。
優(yōu)選地，利用任何用于控制可變?cè)鲆娣糯笃鞯脑鲆娴囊阎b置，例如與一個(gè)電壓源相連的電位計(jì)，來(lái)手工地為每個(gè)患者選擇增益(g)。如上所述，所用的特定增益(g)取決于每個(gè)患者的角膜的厚度，而其則可以利用已知的角膜厚度測(cè)量學(xué)技術(shù)來(lái)確定。一旦確定了角膜的厚度，便可以計(jì)算出其與正常厚度之間的偏差并根據(jù)其對(duì)增益(g)進(jìn)行設(shè)置。
可替代地，如圖7B所示，通過(guò)將一個(gè)常見(jiàn)厚度測(cè)量裝置193的輸出(指示了角膜厚度)與緩沖器電路195相連可以自動(dòng)地選擇增益(g)。緩沖器電路195將所檢測(cè)到的角膜厚度換算為一個(gè)與所檢測(cè)到的厚度與正常角膜厚度之間的偏差相關(guān)的增益信號(hào)。具體說(shuō)，當(dāng)該偏差為0時(shí)該增益信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)等于1的增益(g)，而當(dāng)所檢測(cè)到的角膜厚度小于正常厚度時(shí)產(chǎn)生一個(gè)大于1的增益，而當(dāng)所檢測(cè)到的角膜厚度大于正常厚度時(shí)產(chǎn)生一個(gè)小于1的增益(g)。
盡管圖7A和7B所示的配置僅對(duì)角膜厚度進(jìn)行了補(bǔ)償，但很明顯還可以采用與之類似的配置來(lái)對(duì)角膜曲率，眼睛尺寸，眼睛硬度及諸如此類進(jìn)行補(bǔ)償。對(duì)于高于正常曲率的角膜曲率，增益將小于1。而對(duì)于平于正常曲率的角膜曲率增益將大于1。典型地，角膜曲率每增加1屈光度便對(duì)應(yīng)于壓力增加0.34mmHg。眼壓每3屈光度升高1mmHg。因此可以根據(jù)此通用關(guān)系來(lái)應(yīng)用增益。
在眼睛尺寸補(bǔ)償中，比正常大的眼睛將需要小于1的增益，而比正常小的眼睛將需要大于1的增益。
對(duì)于比正常眼球硬度“稍硬”的患者，增益小于1，而對(duì)于眼球硬度稍軟的患者，增益則大于1。
與對(duì)角膜厚度進(jìn)行補(bǔ)償相同，可以為每個(gè)患者手工地選擇，或者，通過(guò)將本發(fā)明與一個(gè)常見(jiàn)的角膜曲率計(jì)(當(dāng)對(duì)角膜曲率進(jìn)行補(bǔ)償時(shí))，及/或與一個(gè)常見(jiàn)的生物計(jì)(當(dāng)對(duì)眼睛大小進(jìn)行補(bǔ)償時(shí))相連來(lái)自動(dòng)地選擇增益。
盡管未示出，但應(yīng)理解本系統(tǒng)包括一個(gè)用于選擇性地利用電池或家用AC電流為本系統(tǒng)供電的電源機(jī)構(gòu)。
現(xiàn)在將對(duì)本優(yōu)選電路的操作進(jìn)行說(shuō)明。首先，接觸設(shè)備2被安放在一個(gè)患者的角膜表面上并使其以與常規(guī)接觸鏡片相同的方式定位在角膜4正面的中心上。該患者隨后通過(guò)中心視孔38觀看定義標(biāo)記70的十字準(zhǔn)線的交點(diǎn)，優(yōu)選地，將打開(kāi)管狀外殼64中所提供的光源75以使十字準(zhǔn)線及反射圖象74更容易被看見(jiàn)。由此實(shí)現(xiàn)了粗對(duì)準(zhǔn)。
接下來(lái)，該優(yōu)選電路提供了對(duì)存在的未對(duì)準(zhǔn)和/或不適宜軸向距離的指示?；颊咄ㄟ^(guò)采取所指示的校正措施而對(duì)這些指示作出響應(yīng)。
一旦達(dá)到了完全對(duì)準(zhǔn)且在致動(dòng)裝置6與接觸設(shè)備2之間的軸向距離比較適宜時(shí)，按鍵開(kāi)關(guān)164被激活而與門158及開(kāi)始/停止開(kāi)關(guān)156將激活電流發(fā)生電路32。響應(yīng)激活，電流發(fā)生電路32在線圈30中產(chǎn)生逐漸遞增的電流。該逐漸遞增的電流將在線圈30中生成逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)。該逐漸增強(qiáng)的磁場(chǎng)則借助于磁響應(yīng)元件26上的排斥效應(yīng)引起可移動(dòng)中心件16向角膜4的軸向位移。由于可移動(dòng)中心件16的軸向位移使角膜4產(chǎn)生一個(gè)逐漸遞增的壓扁量，反射光束60，62開(kāi)始向兩個(gè)光傳感器48，50偏轉(zhuǎn)。此軸向位移及遞增壓扁量將一直持續(xù)到反射光束60，62均到達(dá)了兩個(gè)光傳感器48，50，從而便認(rèn)為存在了預(yù)定大小的壓扁量。此刻，到與門158的輸入160使電流發(fā)生電路32停止工作；同時(shí)將激活揚(yáng)聲器154以給出已實(shí)現(xiàn)了壓扁量的可聽(tīng)指示；而該眼壓則被存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置33中并被顯示在顯示器167上。
盡管上述及所示實(shí)施例包括多種優(yōu)選元件，但很明顯也可以用多種其它的單獨(dú)元件來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。例如，檢測(cè)裝置8可以利用多種其它的元件，包括在條形碼讀取技術(shù)中所典型采用的元件。
參照?qǐng)D8A和8B，接觸設(shè)備2′可以配備有一個(gè)隨可移動(dòng)中心件16′的位移變化而變化的類似條形碼的圖案300。圖8A所示為可移動(dòng)中心件16′位移前的優(yōu)選圖案300；而圖8B為達(dá)到預(yù)定壓扁量時(shí)的優(yōu)選圖案300。因此檢測(cè)裝置將包括一個(gè)通常朝向接觸設(shè)備2′并能夠檢測(cè)出該條形碼圖案300的差別的條形碼讀取機(jī)。
可替代地，如圖9A和9E所示，接觸設(shè)備2′可以配備有一個(gè)隨可移動(dòng)中心件16′位移變化的多色圖案310。圖9A所示為可移動(dòng)中心件16′位移前的優(yōu)選彩色圖案310，而圖9B則為實(shí)現(xiàn)了預(yù)定大小的壓扁量時(shí)的優(yōu)選圖案310。因此檢測(cè)裝置將包括用于向圖案310發(fā)射光束的光束發(fā)射器及用于接收來(lái)自圖案310的反射光束，并檢測(cè)所反射的顏色以確定是否實(shí)現(xiàn)了壓扁的檢測(cè)器。
另一種用于檢測(cè)可移動(dòng)中心件16的位移的方法是利用可以感測(cè)出反射光束的位置的二維陣列光傳感器。電容及靜電傳感器，以及磁場(chǎng)中的變化均可以用來(lái)對(duì)反射光束的位置從而也可以對(duì)可移動(dòng)中心件16的位移進(jìn)行編碼。
根據(jù)圖10所示的另一個(gè)可替代實(shí)施例，微型LED320被插入到接觸設(shè)備2′中。壓電陶瓷由超聲波驅(qū)動(dòng)或由電磁波提供能量。微型LED320的亮度由流過(guò)微型LED320中的電流來(lái)確定，而該電流則由可變電阻330來(lái)調(diào)節(jié)?？梢苿?dòng)中心件16′的移動(dòng)改變?cè)摽勺冸娮?30的阻值。因此，微型LED320的光強(qiáng)指示了可移動(dòng)中心件的位移幅度?？梢詫⒁粋€(gè)微型的低壓原電池340插入到接觸設(shè)備2′中以向微型LED320供電。
對(duì)于本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，很明顯眼球表面上覆蓋有一層淚膜而由其產(chǎn)生的表面張力將可能會(huì)使所測(cè)得的眼壓值偏低。因此，本發(fā)明的接觸設(shè)備優(yōu)選地具有一個(gè)由不易被水沾濕的柔性材料制成的內(nèi)表面以減小或消除此潛在的誤差源。
應(yīng)注意這些附圖僅僅是這些優(yōu)選實(shí)施例的示意簡(jiǎn)圖。因此，這些優(yōu)選實(shí)施例的實(shí)際尺寸及電阻元件的真實(shí)排列將不局限于圖中所示的內(nèi)容。對(duì)于那些技術(shù)熟練者多種其它的排列及尺寸將變得顯而易見(jiàn)。例如可以調(diào)整可移動(dòng)中心件的尺寸以使其適用于動(dòng)物或試驗(yàn)技術(shù)。同樣，接觸設(shè)備可以被制成稍小的尺寸以用于嬰兒及具有眼瞼畸形的患者。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選配置包括一個(gè)伸出外殼64并在遠(yuǎn)端連到一個(gè)平臺(tái)上的手柄部分。此平臺(tái)作為一個(gè)平面(例如，桌子)上放置的基座，而手柄則從其向上凸出以支持平面上方的致動(dòng)裝置6。
凹進(jìn)法圖1-5中所示的接觸設(shè)備2及相關(guān)系統(tǒng)還可以被用于利用凹進(jìn)來(lái)檢測(cè)眼壓。當(dāng)凹進(jìn)技術(shù)被用于進(jìn)行眼壓的測(cè)量時(shí)，利用凹進(jìn)裝置向角膜加載一預(yù)定大小的力。由于此力的作用，凹進(jìn)裝置將向角膜移動(dòng)，在其移動(dòng)的同時(shí)對(duì)角膜進(jìn)行凹進(jìn)。已知在該預(yù)定力作用下凹進(jìn)裝置所移動(dòng)的距離與眼壓成反比。因此，有許多已知的用于凹進(jìn)裝置的一定標(biāo)準(zhǔn)尺寸及標(biāo)準(zhǔn)力的數(shù)據(jù)表，表示所移動(dòng)的距離與眼壓的相互關(guān)系。
在使用所示的用于凹進(jìn)的配置的過(guò)程中，接觸設(shè)備2的可移動(dòng)中心件16起到了凹進(jìn)裝置的作用。此外，電流發(fā)生電路32被切換為以凹進(jìn)模式進(jìn)行操作。當(dāng)被切換為凹進(jìn)模式時(shí)，電流發(fā)生電路32提供一預(yù)定大小的電流使其流過(guò)線圈30。該預(yù)定大小的電流對(duì)應(yīng)于為產(chǎn)生上述標(biāo)準(zhǔn)力所需的電流量。
預(yù)定大小的電流在致動(dòng)裝置6中生成了一個(gè)磁場(chǎng)。此磁場(chǎng)則又引發(fā)可移動(dòng)中心件16通過(guò)彈性薄膜14向內(nèi)推壓角膜4。一旦已經(jīng)加載了預(yù)定大小的電流且在角膜上加壓了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)力，其便有必要確定可移動(dòng)中心件16移入進(jìn)角膜4有多少距離。
因此，當(dāng)需要利用凹進(jìn)來(lái)測(cè)量眼壓時(shí)，圖1所示的系統(tǒng)另外還包括用于檢測(cè)可移動(dòng)中心件16所移動(dòng)的距離的距離檢測(cè)裝置，及計(jì)算單元10中用于根據(jù)在加載預(yù)定大小的力的條件下可移動(dòng)中心件16所移動(dòng)的距離來(lái)確定眼壓的計(jì)算部199。
圖11A及11B中例示了一個(gè)優(yōu)選的凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置200，其優(yōu)選地包括光束發(fā)射器202及光束傳感器204。優(yōu)選地，透鏡205被放置在光束發(fā)射器202及光束傳感器204的光路中。如此放置光束發(fā)射器202使其向可移動(dòng)中心件16發(fā)射光束206。光束206從可移動(dòng)中心件16反射回來(lái)從而生成反射光束208。如此確定光束傳感器204的位置使得當(dāng)設(shè)備2處在適宜的軸向距離并與致動(dòng)裝置6恰好的對(duì)準(zhǔn)時(shí)可以接收到該反射光束208。優(yōu)選地，該適宜距離及對(duì)準(zhǔn)是利用所有上述觀察機(jī)構(gòu)，光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)及光學(xué)測(cè)距機(jī)構(gòu)或其任意組合來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
一旦實(shí)現(xiàn)了恰好對(duì)準(zhǔn)及適宜的軸向距離，光束206便照射在可移動(dòng)中心件16的第一部分上，如圖11A所示。光束206一被反射，反射光束208便照射在光束傳感器204的第一部分上。圖11A中，該第一部分位于光束傳感器204上朝附圖右側(cè)的位置上。
然而，隨著凹進(jìn)的不斷進(jìn)行，可移動(dòng)中心件16將變得與光束發(fā)射器202距離越來(lái)越遠(yuǎn)了。距離的此種增大如圖11A所示。由于可移動(dòng)中心件16線性地移開(kāi)，光束206便逐漸更多地照射在可移動(dòng)中心件16的左側(cè)上。反射光束208因此便向左移動(dòng)并照射在光束傳感器204上第一部分左側(cè)的第二部分上。
如此放置光束傳感器204使其可以檢測(cè)到反射光束208的平移，該平移量與可移動(dòng)中心件16的位移成正比。優(yōu)選地，光束傳感器204包括產(chǎn)生與所檢測(cè)到的反射光束208的強(qiáng)度成正比的輸出電壓的強(qiáng)度響應(yīng)光束檢測(cè)器212及濾光器元件210，當(dāng)入射的光點(diǎn)從濾光器的一部分移動(dòng)到另一相對(duì)部分時(shí)其逐漸地濾出更多的光線。
圖11A及11B中，濾光器元件210包括一厚度逐漸增加的濾光器，從而使得通過(guò)較厚部分的光線的強(qiáng)度下降的幅度明顯地大于通過(guò)濾光器較薄部分光線所下降的幅度?？商娲?，該濾光器厚度也可以恒定不變，而其濾光強(qiáng)度則逐漸增大由此使得當(dāng)入射點(diǎn)沿濾光器的縱向長(zhǎng)度移動(dòng)時(shí)可以實(shí)現(xiàn)逐漸增大的濾光效果。
如圖11A所示，當(dāng)反射光束208通過(guò)濾光器元件210最薄的部分時(shí)(例如在凹進(jìn)之前)，反射光束的強(qiáng)度將只被減少一個(gè)較小的數(shù)量。強(qiáng)度響應(yīng)光束檢測(cè)器212因此將提供一個(gè)表明可移動(dòng)中心件16沒(méi)有向角膜4移動(dòng)的相對(duì)較高的輸出電壓。
然而，隨凹進(jìn)的進(jìn)行，反射光束208逐漸地向?yàn)V光器元件210濾出更多光線的較厚的部分移動(dòng)。因此反射光束208的強(qiáng)度將與可移動(dòng)中心件16移向角膜4的位移逐漸地減小。由于強(qiáng)度響應(yīng)光束檢測(cè)器212產(chǎn)生的輸出電壓與反射光束的強(qiáng)度成正比，所以此輸出電壓也將隨可移動(dòng)中心件16位移的增加而成逐漸地減小。因此來(lái)自強(qiáng)度響應(yīng)光束檢測(cè)器212的輸出電壓指示了可移動(dòng)中心件的位移。
優(yōu)選地，計(jì)算部199響應(yīng)于電流發(fā)生電路32，從而一旦加載了預(yù)定大小的力，計(jì)算部199便可接收到來(lái)自光束檢測(cè)器212的輸出電壓。計(jì)算部件隨后根據(jù)與特定輸出電壓相關(guān)的位移確定出眼壓。優(yōu)選地，存儲(chǔ)器33包括一個(gè)用于存儲(chǔ)指示了該眼壓的一個(gè)數(shù)值的存儲(chǔ)器單元。
另外，計(jì)算部199還優(yōu)選地訪問(wèn)以電方法或磁方法存儲(chǔ)的上述已知數(shù)據(jù)表中的一個(gè)。由于這些數(shù)據(jù)表指示了哪個(gè)眼壓與可移動(dòng)中心件16所移動(dòng)的某個(gè)距離相對(duì)應(yīng)，所以計(jì)算部199僅僅通過(guò)確定哪個(gè)壓力對(duì)應(yīng)于該可移動(dòng)中心件16所移動(dòng)的距離便可以確定眼壓。
本發(fā)明的系統(tǒng)還可以被用于計(jì)算鞏膜的硬度。具體地說(shuō)，首先利用本系統(tǒng)通過(guò)壓扁作用來(lái)確定眼壓，此后再通過(guò)凹進(jìn)來(lái)確定眼壓。因此利用兩種方法所檢測(cè)出的眼壓之間的差值將指示出鞏膜的硬度。
盡管本優(yōu)選系統(tǒng)的上述說(shuō)明通常指的是一種既能夠利用壓扁作用也可以利用凹進(jìn)來(lái)檢測(cè)眼壓的組合系統(tǒng)，但很明顯并不需要一定構(gòu)建此種組合系統(tǒng)。即，可以獨(dú)立于一種用于通過(guò)凹進(jìn)來(lái)確定眼壓的單獨(dú)系統(tǒng)來(lái)構(gòu)建能夠通過(guò)壓扁作用來(lái)確定眼壓的系統(tǒng)，反之亦然。
測(cè)量眼睛的流體動(dòng)力性本發(fā)明的凹進(jìn)裝置還可以被用于非侵入性地測(cè)量眼睛的包括流出功能在內(nèi)的流體動(dòng)力性。本發(fā)明的方法優(yōu)選地包括如下幾個(gè)步驟根據(jù)第一步驟，以與角膜保持接觸的方式來(lái)放置一個(gè)凹進(jìn)裝置。優(yōu)選地，該凹進(jìn)裝置包括圖1及圖2A-2D所示的接觸設(shè)備2。
接下來(lái)，施加用于凹進(jìn)角膜所需的第一預(yù)定大小力以將該凹進(jìn)裝置的至少一個(gè)可移動(dòng)部件向角膜移動(dòng)。當(dāng)該凹進(jìn)裝置為接觸設(shè)備2時(shí)，可移動(dòng)部件由可移動(dòng)中心件16構(gòu)成。
隨后根據(jù)凹進(jìn)裝置的可移動(dòng)部件在加載第一預(yù)定大小力的過(guò)程中移向角膜的第一距離確定出一個(gè)眼壓，優(yōu)選地該眼壓是由上述用于通過(guò)凹進(jìn)來(lái)確定眼壓的系統(tǒng)來(lái)確定的。
接下來(lái)，凹進(jìn)裝置的可移動(dòng)部件以第一預(yù)定頻率迅速地移向或移開(kāi)角膜作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，并在移向角膜的過(guò)程中使用第二預(yù)定力以迫使眼內(nèi)液體流出眼睛。該第二預(yù)定大小力優(yōu)選地等于或大于第一預(yù)定大小力。然而，很明顯該第二預(yù)定大小力也可以小于第一預(yù)定大小力。該往復(fù)運(yùn)動(dòng)通常將不超過(guò)10秒，優(yōu)選地其持續(xù)5秒鐘。
可移動(dòng)部件隨后在第三預(yù)定大小力的作用下移向角膜以再次實(shí)現(xiàn)角膜的凹進(jìn)。
因此將根據(jù)在加載該第三運(yùn)動(dòng)大小力的過(guò)程中凹進(jìn)裝置的可移動(dòng)部件向角膜所移動(dòng)的第二距離確定出第二眼壓。此第二眼壓優(yōu)選地也是利用上述用于通過(guò)凹進(jìn)來(lái)確定眼壓的系統(tǒng)來(lái)確定的。由于在可移動(dòng)部件快速往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中迫使眼內(nèi)液體流出眼睛而使眼壓有所減小，所以很明顯，除非眼睛缺陷很嚴(yán)重以致于沒(méi)有液體從中流出，第二眼壓將小于第一眼壓。眼壓的此減小量指示了流出性能。
接下來(lái)，凹進(jìn)裝置的可移動(dòng)部件再次快速地移向及移開(kāi)角膜作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，但其頻率為第二預(yù)定頻率且在移向角膜的過(guò)程中所使用的力為第四預(yù)定大小力。該第四預(yù)定大小力優(yōu)選地等于或大于第二預(yù)定大小力。然而，很明顯該第四預(yù)定大小力也可以小于第二預(yù)定大小力。因此迫使更多眼淚流出眼睛。此往復(fù)運(yùn)動(dòng)通常將不超過(guò)10秒，優(yōu)選地其持續(xù)5秒鐘。
可移動(dòng)部件隨后在第五預(yù)定大小力的作用下移向角膜以再次實(shí)現(xiàn)角膜的凹進(jìn)。
此后，將根據(jù)在加載該第五預(yù)定大小力的過(guò)程中凹進(jìn)裝置的可移動(dòng)部件向角膜所移動(dòng)的第三距離確定出第三眼壓。
隨后優(yōu)選地計(jì)算第一，第二及第三距離之間的差值，其指示了溢出眼睛的眼內(nèi)液體的體積并因此也指明了流出性能。在此情況中，很明顯可以只利用第一及最后距離之間的差值，而不必使用所有3個(gè)距離之間的差值。實(shí)際上任意兩個(gè)距離之間的差值均滿足計(jì)算的需要。
盡管流出性能與所檢測(cè)的差值之間的關(guān)系隨凹進(jìn)裝置的方法及尺寸的多個(gè)參數(shù)變化而變化，但對(duì)于給定的參數(shù)和尺寸，所述關(guān)系可以利用已知試驗(yàn)技術(shù)及/或已知的Friedenwald表很容易地來(lái)確定。
本發(fā)明的方法優(yōu)選地是利用一個(gè)直徑為3mm的凹進(jìn)面及一個(gè)配備有數(shù)據(jù)采集板的計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)施的。具體地說(shuō)，該計(jì)算機(jī)通過(guò)與電流發(fā)生電路32相連的數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生這些預(yù)定力。隨后計(jì)算機(jī)再通過(guò)模數(shù)(A/D)接收表示了第一，第二和第三預(yù)定距離的信號(hào)。計(jì)算機(jī)利用距離差值與流出性能之間的上述關(guān)系對(duì)這些信號(hào)進(jìn)行分析。根據(jù)分析的結(jié)果，計(jì)算機(jī)產(chǎn)生指示了流出性能的輸出信號(hào)。該輸出信號(hào)被優(yōu)選地加載到一個(gè)提供流出性能的可視指示的顯示屏上。
優(yōu)選地，本方法另外包括繪制第一，第二和第三距離之間的差值以創(chuàng)建這些差值的曲線圖以及對(duì)所得的差值曲線圖與正常眼睛的曲線圖進(jìn)行比較以確定在流出性能中是否存在任何異常的步驟。然而，如上所述，可以使用第一和最后距離之間的差值，其不必使用所有3個(gè)距離之間的差值。實(shí)際上，任意兩個(gè)距離之間的差值據(jù)均滿足要求。
優(yōu)選地，第一預(yù)定頻率與第二預(yù)定頻率大致相等并大約等于20Hertz。通常，可以使用最高到35Hertz的任意頻率，盡管由于眼睛外層的應(yīng)力松弛將使壓力及體積發(fā)生變化而使得低于1Hertz的頻率通常不很理想。
第四預(yù)定大小力優(yōu)選地至少為第二預(yù)定大小力的兩倍，第三預(yù)定大小力優(yōu)選地大約為第一預(yù)定大小力的一半。然而，很明顯其它的關(guān)系也滿足要求，本發(fā)明并不局限于上述優(yōu)選關(guān)系。
根據(jù)本方法的優(yōu)選用途，第一預(yù)定大小力在0.01牛頓與0.015牛頓之間；第二預(yù)定大小力在0.005牛頓與0.0075牛頓之間；第三預(yù)定大小力在0.005牛頓與0.0075牛頓之間；第四預(yù)定大小力在0.0075牛頓與0.0125牛頓之間；第五預(yù)定大小力在0.0125牛頓與0.025牛頓之間；第一預(yù)定頻率在1Hertz與35Hertz之間；而第二預(yù)定頻率也在1Hertz與35Hertz之間。但是本方法并不局限于上述優(yōu)選范圍。
盡管已經(jīng)利用上述裝置優(yōu)選地實(shí)施了本發(fā)明的方法，但不用說(shuō)也可以使用多種其它的眼壓計(jì)。因此本發(fā)明的方法并不將其范圍僅僅局限于必須與權(quán)利所要求的系統(tǒng)及所示的接觸設(shè)備要求一起配合使用。
接觸設(shè)備的可替代實(shí)施例盡管上述說(shuō)明中使用了一個(gè)在接觸設(shè)備2的內(nèi)表面上包括一個(gè)彈性薄膜14的接觸設(shè)備的實(shí)施例，但很容易理解的是本發(fā)明并不僅局限于如此的配置。實(shí)際上，有許多種接觸設(shè)備的變型均可以很好地滿足本發(fā)明的需要。
接觸設(shè)備2，例如，可以被制造成沒(méi)有彈性薄膜，或是讓彈性薄膜在接觸設(shè)備2的外表面上(即遠(yuǎn)離角膜的一側(cè))，或是讓彈性薄膜在接觸設(shè)備2的內(nèi)表面上，再或是在接觸設(shè)備2的兩側(cè)表面上均有彈性薄膜。
同樣，彈性薄膜14還可以被制成環(huán)形的形狀，由此允許光線不扭曲地穿過(guò)而直接到達(dá)可移動(dòng)中心件16及角膜上并由其進(jìn)行反射。
此外，如圖12所示，可移動(dòng)中心件16也可以被制成一個(gè)類似的環(huán)形以使其一個(gè)透明中心部分僅僅包含空氣。這種方式，穿過(guò)整個(gè)接觸設(shè)備2的光線直接地入射到角膜上，而不會(huì)因接觸設(shè)備2而產(chǎn)生任何扭曲。
可替代地，透明中心部還可以由一種透明固體材料來(lái)填充。這樣的透明固體材料的例子包括有聚甲基丙烯酸甲酯，玻璃，硬丙烯酸，塑料聚合物及諸如此類。根據(jù)一種優(yōu)選配置，使用了折射率顯著大于角膜的玻璃來(lái)提高光線穿過(guò)接觸設(shè)備2時(shí)由角膜所反射的光線的強(qiáng)度。優(yōu)選地，玻璃的折射率大于1.7，相比之下角膜的典型折射率則為1.37。
應(yīng)理解為了消除掉來(lái)自可移動(dòng)中心件16表面的，將會(huì)干擾對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)及壓扁檢測(cè)裝置的操作的無(wú)關(guān)反射，可以在可移動(dòng)中心件16外表面上涂一層防反射層。
在不背離本發(fā)明的范圍及精神的條件下也可以對(duì)接觸設(shè)備2的多個(gè)組件的連接電路進(jìn)行修正。因此可以理解存在有多種用于互連或否則維持可移動(dòng)中心件16，硬環(huán)形元件12及薄膜14之間的操作聯(lián)系的方式。
例如，當(dāng)使用的是一個(gè)或兩個(gè)彈性薄膜14時(shí)，利用諸如膠粘，熱粘合及諸如此類的任意已知粘接技術(shù)可以將充分硬環(huán)形部件12粘接到這些彈性薄膜14的任一個(gè)或全部?？商娲?，當(dāng)使用的是兩個(gè)彈性薄膜14時(shí)，這些組件可以在不用直接將彈性薄膜14粘接到充分硬環(huán)形部件12上的條件下相互連接在一起或保持一種操作聯(lián)系。取而代之地是通過(guò)將這些薄膜彼此粘合在其外圍的邊緣上而硬環(huán)形部件12則夾在薄膜14的中間而將充分硬環(huán)形部件12夾在兩個(gè)彈性薄膜14之間。
盡管可移動(dòng)中心件16可以通過(guò)膠粘，熱粘合及諸如此類的方法粘接到彈性薄膜14上，但很明顯這樣的粘接并不是必需的。取而代之地是，可以用一個(gè)或兩個(gè)彈性薄膜14堵塞住可移動(dòng)中心件16以防止其落在充分硬環(huán)形部件12中的孔的外部。當(dāng)使用的是上述環(huán)形彈性薄膜14時(shí)，與圖2所示例子的方式相同，這些環(huán)形彈性薄膜14中至少一個(gè)的孔的直徑優(yōu)選地小于充分硬環(huán)形部件12中的孔的直徑，從而使得環(huán)形彈性薄膜14的一個(gè)徑向內(nèi)側(cè)部分14A與可移動(dòng)中心件16相重疊并由此防止可移動(dòng)中心件16落在充分硬環(huán)形部件12的孔之外。
如圖13A所示，另一種用于防止可移動(dòng)中心件16落在充分硬環(huán)形部件12的孔之外的方法是提供徑向地從可移動(dòng)中心件16中伸出并與相對(duì)應(yīng)的槽16B可滑動(dòng)地嚙合的支臂16A。槽16B形成于硬環(huán)形部件12中。選擇性地選擇每個(gè)槽16B的縱向尺寸(圖3中垂直方向)以使其可以將可移動(dòng)中心件16的運(yùn)動(dòng)限制在預(yù)定的界限范圍內(nèi)。盡管圖13顯示了其中這些槽是在充分硬環(huán)形部件12中而支臂是從可移動(dòng)中心件16中伸出的，但很明顯通過(guò)將此種結(jié)構(gòu)倒過(guò)來(lái)，即槽在可移動(dòng)中心件16中而支臂從充分硬環(huán)形部件12中徑向伸出也可以取得相同的效果。
優(yōu)選地，槽16B包括諸如微型彈簧等類型的彈性元件，由其將可移動(dòng)中心件16的位置偏置在所需的起始位置上。此外，支臂16A在其末梢還可包括微型轉(zhuǎn)輪，由其顯著地減小支臂16A與槽16B的壁之間的摩擦力。
圖13B例示了另一種用于防止可移動(dòng)中心件16落在充分硬環(huán)形部件12的孔之外的方法。圖13B中，充分硬環(huán)形部件12在其外表面上配備有沿徑向向內(nèi)延伸的擋片12F。上述環(huán)形薄膜14之一被優(yōu)選地放置在充分硬環(huán)形部件12的內(nèi)側(cè)。優(yōu)選地，薄膜14的一部分沿徑向向內(nèi)延伸超過(guò)該硬環(huán)形部件的孔的側(cè)壁。環(huán)形薄膜14及擋片12F合在一起將防止可移動(dòng)中心件16落在充分硬環(huán)形部件12的孔之外。
擋片12F還可以被用來(lái)實(shí)現(xiàn)或便于可移動(dòng)中心件16的驅(qū)動(dòng)。例如，在利用磁方法進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的實(shí)施例中，擋片12F可以被磁化從而使擋片12F在外部加載的磁場(chǎng)的作用下向內(nèi)移動(dòng)。
參照?qǐng)D14，接觸設(shè)備2的一個(gè)可替代實(shí)施例由一種其厚度向其外緣逐漸遞減的軟性接觸鏡片材料12A制成。在該軟性接觸鏡片材料12A中形成由一個(gè)圓柱形孔12B。但該孔12B并沒(méi)有全部穿透軟性接觸鏡片材料12A，而是具有一個(gè)由軟性接觸鏡片材料12A的薄層段12C所定義的封閉底部。可移動(dòng)中心件16被可滑動(dòng)地放置在孔12B中，且優(yōu)選地，薄層段12C的厚度不超過(guò)0.2mm，由此使得當(dāng)封閉底面將可移動(dòng)中心片16向角膜移動(dòng)時(shí)可以不受過(guò)多干擾地實(shí)現(xiàn)壓扁或凹進(jìn)。
優(yōu)選地，充分硬環(huán)形部件12D被插入并固定到軟性接觸鏡片材料12A上以定義出一個(gè)環(huán)繞在孔12B周圍上的更穩(wěn)定的側(cè)壁結(jié)構(gòu)。由此其將在可移動(dòng)中心件16在孔12B中移動(dòng)時(shí)提供更多的穩(wěn)定性。
盡管軟性接觸鏡片材料12A優(yōu)選地由水凝膠，硅樹(shù)脂，柔性丙烯酸纖維或諸如此類構(gòu)成，但很明顯也可以使用任何其它合適的材料。此外，如上所述，圖14的實(shí)施例中還可以增加其它彈性薄膜的任意組合。盡管圖14中的可移動(dòng)中心件16被例示為環(huán)形，但很明顯也可以使用任意其它的形狀。例如，任一種如上所述的可移動(dòng)中心件16均已滿足要求。
類似地，通過(guò)增加定義出可移動(dòng)中心件16的扁平透明底面的一個(gè)透明底板(未示出)可以對(duì)環(huán)形形式的可移動(dòng)中心件16進(jìn)行修正。當(dāng)以此種方式進(jìn)行修正后，可移動(dòng)中心件16的外觀通常將為一種杯形的形狀。優(yōu)選地，該扁平透明底面靠近角膜以提高可移動(dòng)中心件16的壓平效果；然而，很明顯如果需要也可以將該透明板定位在可移動(dòng)中心件16的外表面上。
盡管可移動(dòng)中心件16及充分硬環(huán)形部件12中的孔(或軟性接觸鏡片材料12A中的孔)被例示為具有互補(bǔ)的圓柱形形狀，很明顯此互補(bǔ)形狀并不局限于圓柱形，而是可以包括能夠允許可移動(dòng)中心件16相對(duì)其周圍結(jié)構(gòu)滑動(dòng)的任何形狀。
很明顯可移動(dòng)中心件16可以在不用充分硬環(huán)形部件12的情況下被直接固定在彈性薄膜14的表面上。盡管這樣的配置也定義了接觸設(shè)備2的一個(gè)工作實(shí)施例，但其穩(wěn)定性，精度及舒適度與使用具有逐漸變薄邊緣的充分硬環(huán)形部件12的類似實(shí)施例相比將顯著減小。
盡管所示的可移動(dòng)中心件16的實(shí)施例包括具有適當(dāng)定義的側(cè)棱的扁平外表面，但很明顯本發(fā)明并不僅局限于這樣的配置。例如，本發(fā)明可以包括一個(gè)具有圓形外表面的可移動(dòng)中心片16，該圓形外表面用于提高舒適度并且/或者與充分硬環(huán)形部件12的外表面的曲率相吻合。還可以將可移動(dòng)中心件制成定義在其內(nèi)及外表面上的曲面及平面的任何組合面，其中內(nèi)表面為角膜處的表面而外表面為遠(yuǎn)離角膜的表面。
參照?qǐng)D15，可移動(dòng)中心件16還可以包括一個(gè)置于中心處且朝向角膜的中央凸起16P。凸起16P優(yōu)選地是通過(guò)使透明固體材料在可移動(dòng)中心件16的中心向內(nèi)伸展而形成的。
通過(guò)壓扁作用來(lái)測(cè)量眼壓的可替代實(shí)施例現(xiàn)在將參照?qǐng)D16對(duì)用于通過(guò)壓扁作用來(lái)測(cè)量眼壓的系統(tǒng)的一個(gè)可替代實(shí)施例進(jìn)行說(shuō)明。該可替代實(shí)施例優(yōu)選地使用了具有透明中心部的接觸設(shè)備2。
根據(jù)該可替代實(shí)施例，所顯示的致動(dòng)裝置的線圈30包括一個(gè)用于增強(qiáng)線圈30所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的鐵心30A。鐵心30A優(yōu)選地具有一個(gè)允許光線穿過(guò)鐵心30A以及允許在其中安裝兩個(gè)透鏡L3及L4的軸向鏜孔30B(直徑大約為6mm)。
為了使系統(tǒng)成功地進(jìn)行操作，由可移動(dòng)中心件16上的線圈30所加載的磁力的強(qiáng)度應(yīng)該滿足對(duì)眼壓至少為臨床中所可能遇到的整個(gè)眼壓范圍內(nèi)(即5-50mmHg)的患者角膜進(jìn)行壓扁的要求。根據(jù)所示的可替代實(shí)施例，利用本發(fā)明可以測(cè)量出從1到超過(guò)100mm范圍內(nèi)的眼壓。正如接下來(lái)的計(jì)算步驟所示，為壓扁這些眼壓所需的力可以通過(guò)相當(dāng)簡(jiǎn)明的設(shè)計(jì)及廉價(jià)的材料來(lái)獲得已知由一個(gè)外部磁場(chǎng)所施加在一個(gè)小磁鐵上的力F等于該磁鐵的磁偶極矩m乘以作用于該磁鐵的磁偶極矩的方向上的該外部磁場(chǎng)的磁感應(yīng)向量的梯度“grad B”。
F＝m*grad B (1)使用磁鐵的可移動(dòng)中心件16的磁偶極矩m是由如下的公式來(lái)確定
m＝(B*V)/μ0(2)其中B為該可移動(dòng)中心件16的一個(gè)磁極表面上的磁感應(yīng)向量，V為其體積，而μ0為自由空間的磁滲透性常數(shù)，其值為12.57×10-7Henry/m。
被磁化的磁鋼制成的可移動(dòng)中心件16的B的典型值為0.5Tesla。如果可移動(dòng)中心件16的厚度為1mm，直徑為5mm，而其初始體積的50％被切削掉，則其體積為V＝9.8mm3(9.8×10-9m3將這些值代入公式2，可得到可移動(dòng)中心件的磁偶極矩為m＝0.00390Amp*m2)。
利用上述計(jì)算公式，將能夠確定致動(dòng)裝置的技術(shù)規(guī)范。磁場(chǎng)梯度“gad B”為所測(cè)得的與致動(dòng)裝置的正面之間的距離x的函數(shù)，其計(jì)算公式如下gradB=μ0*X*N*I*(RAD)2*{[(x+L)2+RAD2]-3/2-[x2+RAD2]-3/2}2*L----(3)]]>其中X為鐵心的磁化率，N為線圈繞線的圈數(shù)，I為該繞線中的電流，L為線圈30的長(zhǎng)度，而RAD為線圈30的半徑。
該可替代實(shí)施例中的這些參數(shù)的優(yōu)選值分別為X＝500，N＝200，I＝1.0Amp，L＝0.05m，而RAD＝0.025m。但很明顯本發(fā)明并不局限于這些優(yōu)選參數(shù)。照例，μ0＝12.57×10-7Henry/m。
利用上述公式3中的參數(shù)的優(yōu)選值通過(guò)公式1可以得到上述由磁性致動(dòng)裝置施加在可移動(dòng)中心件16上的力F，而上面求得的m為0.00390Amp*m2。圖16A所示為F與可移動(dòng)中心件16與磁性致動(dòng)裝置的磁極間的距離x的函數(shù)曲線圖。
由于一個(gè)患者的角膜4，當(dāng)被裝有可移動(dòng)中心件16的接觸設(shè)備2所覆蓋時(shí)，可以被方便地放置在離致動(dòng)裝置距離x＝2.5cm(0.025m)的位置上，由圖16A可知磁性驅(qū)動(dòng)力F大約等于0.063牛頓。
隨后將此力與當(dāng)眼壓高達(dá)50mmHg時(shí)在一個(gè)典型壓扁面上對(duì)角膜4進(jìn)行壓扁實(shí)際所需的力Frequired進(jìn)行比較。在Goldman眼壓計(jì)中，壓扁面的直徑約等于3.1mm，因此典型的壓扁面積AREA將等于7.55mm2?？梢詫⒌湫偷淖畲髩毫?0mmHg換算為公制形式，等于0.00666牛頓/mm2。利用如下公式可以確定Frequired的值Frequired＝PRESSURE*AREA(4)在代入數(shù)值之后，F(xiàn)required＝0.050牛頓。將計(jì)算所得的磁性驅(qū)動(dòng)力F與所需力Frequired相比，顯而易見(jiàn)Frequired小于可得的磁性驅(qū)動(dòng)力F。因此，利用本發(fā)明的致動(dòng)裝置及可移動(dòng)中心件16可以很容易地實(shí)現(xiàn)為確定眼壓而壓扁角膜4所需的最大力。
當(dāng)然，如果因?yàn)槟撤N原因(例如，為了在接觸設(shè)備2與致動(dòng)裝置之間提供更大的距離)而需要更大的力時(shí)，可以控制多種參數(shù)及/或增大線圈30中的電流以實(shí)現(xiàn)令人滿意的配置。
為了讓致動(dòng)裝置以一種實(shí)用方式來(lái)適宜地驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件16，磁性驅(qū)動(dòng)力(及相關(guān)磁場(chǎng))應(yīng)該從0開(kāi)始增大，并在約0.01秒內(nèi)達(dá)到最大值，并隨即在另一0.01秒內(nèi)恢復(fù)為0。因此致動(dòng)裝置的供電系統(tǒng)優(yōu)選地包括能夠驅(qū)動(dòng)流過(guò)一個(gè)相當(dāng)大的電感(即線圈30)且峰值為1安培范圍內(nèi)的“電流脈沖”的電路及電源。
對(duì)于“單脈沖”操作，可以使用一個(gè)DC電壓源來(lái)通過(guò)充電電阻對(duì)電容C進(jìn)行充電。該電容的一側(cè)被接地而另一側(cè)(“高”側(cè))則為50伏的DC電勢(shì)。該電容的“高”側(cè)可以通過(guò)一個(gè)高載流開(kāi)關(guān)與一個(gè)由線圈30及衰減電阻R組成的“放電電路“相連。此種結(jié)果將產(chǎn)生一種R-L-C串聯(lián)電路，與通常用于產(chǎn)生用于諸如獲得大脈沖的磁場(chǎng)及操作脈沖激光能量系統(tǒng)的應(yīng)用的大脈沖電流的電路相類似。通過(guò)適當(dāng)?shù)剡x擇這些電子元件的參數(shù)以及電容的初始電壓，將能夠產(chǎn)生一個(gè)如上所述類型的“電流脈沖”并將其提供給線圈30由此來(lái)對(duì)致動(dòng)裝置進(jìn)行操作。
然而，很明顯僅對(duì)諸如線圈30的大電感應(yīng)用上述類型的電流脈沖，將不會(huì)必然地在電流脈沖結(jié)束后產(chǎn)生一個(gè)0磁場(chǎng)。相反的，即使線圈30中沒(méi)有電流通過(guò)也會(huì)存在來(lái)自鐵心30A的一個(gè)不必要的由于磁滯現(xiàn)象而引起的剩磁場(chǎng)，其將有可能會(huì)在可移動(dòng)中心件16上產(chǎn)生一個(gè)實(shí)際上并不需要的磁力。
因此，該可替代實(shí)施例優(yōu)選地包括用于在其操作之后將致動(dòng)裝置外面的磁場(chǎng)調(diào)零的裝置。此種調(diào)零功能可以由一個(gè)與鐵心30A相連的去磁電路來(lái)提供。
用于將鐵心去磁的方法十分常見(jiàn)并且易于實(shí)施。例如，可以通過(guò)將線圈的電流在減小其幅值的同時(shí)反復(fù)地反向來(lái)實(shí)現(xiàn)。而最容易的方法則是利用逐級(jí)降壓變壓器來(lái)實(shí)現(xiàn)，其中輸入是開(kāi)始為110 VAC的“線電壓”并逐漸地衰減為0伏的60Hz正弦電壓，而變壓器的輸出則與線圈30相連。
因此致動(dòng)裝置可以包括兩個(gè)電源電路，即用于進(jìn)行壓扁測(cè)量的“單脈沖”電流源以及用于在每次壓扁測(cè)量之后立即將線圈30的磁場(chǎng)調(diào)零的“去磁電路”。
如圖16及圖17所詳示的，用于壓扁的該可替代實(shí)施例還可以包括一個(gè)可替代的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)裝置。對(duì)準(zhǔn)十分重要是因?yàn)?，如圖16A的曲線圖所示，由致動(dòng)裝置施加在可移動(dòng)中心件16上的力更多地是取決于其相對(duì)位置。除了可移動(dòng)中心件相對(duì)于致動(dòng)裝置的軸向位置(x方向)之外，施加在可移動(dòng)中心件16上的磁力還取決于其縱向(y方向)及垂直方向上(z方向)的位置，以及其相對(duì)于致動(dòng)裝置的中心軸的方向(橫偏及俯仰)。
考慮圖16A中所示的力F對(duì)軸向距離X變化規(guī)律，其顯而易見(jiàn)為了進(jìn)行可靠的測(cè)量可移動(dòng)中心件16在x方向上的位置精度應(yīng)該大約為+/-1mm。類似地，由于線圈30的直徑優(yōu)選地為50mm，可移動(dòng)中心件16在y及z方向(即垂直于線圈30的縱軸)上的位置應(yīng)該被保持在該線圈的縱軸的+/-2mm范圍之內(nèi)(其中該區(qū)域中的磁場(chǎng)比較恒定)。
最后，由于可移動(dòng)中心件16上的力取決于線圈的縱軸與可移動(dòng)中心件16的橫偏角度或俯仰傾角的余弦，所以為了進(jìn)行可靠的測(cè)量，其十分重要是使患者相對(duì)于線圈的縱軸所凝視的范圍應(yīng)保持在+/-2度之內(nèi)。
為了滿足上述標(biāo)準(zhǔn)，該可替代光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)更易于使患者的角膜頂點(diǎn)(位于可移動(dòng)中心件16后面中心處)精確地與線圈的縱軸對(duì)準(zhǔn)，此種精確對(duì)準(zhǔn)可以由患者自己獨(dú)立地實(shí)現(xiàn)而不需要受過(guò)訓(xùn)練的醫(yī)護(hù)人員或保健專家來(lái)協(xié)助進(jìn)行。
該可替代光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)是根據(jù)光線在角膜面上如何反射和折射來(lái)發(fā)揮作用的。為了簡(jiǎn)潔，接下來(lái)對(duì)可替代的光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)及圖16和17的說(shuō)明將不再具體提及可移動(dòng)中心件的透明中心部對(duì)該光學(xué)系統(tǒng)的作用，這主要是因?yàn)榭梢苿?dòng)中心件16的該透明中心部被優(yōu)選地設(shè)計(jì)成不影響光線穿過(guò)可移動(dòng)中心件16。
同樣，為了簡(jiǎn)潔，圖17未顯示出鐵心30A及與其相關(guān)的鏜孔30B，但仍應(yīng)知道對(duì)準(zhǔn)光束(將在下文中進(jìn)行說(shuō)明)穿過(guò)該鏜孔30B而透鏡L3及L4被安裝在鏜孔30B中。
如圖16所示，一個(gè)諸如LED的點(diǎn)光源350位于凸(即會(huì)聚)透鏡L1的焦平面上。如此排列該凸透鏡L1以使其對(duì)來(lái)自光源350的光束進(jìn)行平行透射。平行后的光束穿過(guò)光束分離器BS1，而被平行校正的光束的一束光穿過(guò)光束分離器BS1繼續(xù)照射在一個(gè)凸透鏡L2上。凸透鏡L2將所轉(zhuǎn)送來(lái)的光束聚焦在位于透鏡L4焦平面上的一個(gè)透鏡L3內(nèi)一點(diǎn)上。穿過(guò)透鏡L4的光線被再一次平行校正并進(jìn)入到患者的眼中，再此其聚焦在視網(wǎng)膜5上。因此患者可以感知到所透過(guò)的光束為一個(gè)點(diǎn)光源。
到達(dá)眼睛的光線中的一部分因?yàn)榻悄さ奈磯罕馇暗那识唤悄っ嬉园l(fā)散方式反射回去，如圖18所示，并被透鏡L4的部分反射平面反射回到患者的眼中。這些光線被患者感知為一幅角膜反射圖象，其將以如下將要說(shuō)明的方式引導(dǎo)患者將其眼睛與本設(shè)備對(duì)準(zhǔn)。
由凸角膜4所反射并從右到左穿過(guò)透鏡L4的那些光線在透鏡L4的作用下變得更加會(huì)聚了。從透鏡L3看去，這些光線就好象來(lái)自位于焦點(diǎn)上的一個(gè)虛擬點(diǎn)物體。因此，在穿過(guò)透鏡L3之后，這些光線被再一次平行校正并進(jìn)入到將其聚焦在光束分離器BS1表面一點(diǎn)上的透鏡L2中。光束分離器BS1傾斜有45度，從而將這些光線轉(zhuǎn)向一個(gè)對(duì)這些光線進(jìn)行平行校正的透鏡L5。這些光線隨后照射在一個(gè)傾斜的反射光束分離器BS2的表面上。從光束分離器BS2反射回的平行校正光線進(jìn)入透鏡L6中，其將光線聚焦到用作對(duì)準(zhǔn)傳感器D1的一個(gè)硅光電二極管小孔上。
因此，當(dāng)彎曲的角膜4被完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)，將由對(duì)準(zhǔn)傳感器D1產(chǎn)生電流。由于其為一種共焦結(jié)構(gòu)(即在其基準(zhǔn)位置上由于角膜反射而產(chǎn)生的對(duì)準(zhǔn)光線的點(diǎn)圖象-Purkinje圖象一與硅光電二極管的小光敏孔共軛)，所以該對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)十分靈敏。以此方式，只有當(dāng)角膜4完全與優(yōu)選安裝在磁性致動(dòng)裝置的末端上的透鏡L4對(duì)準(zhǔn)時(shí)才在對(duì)準(zhǔn)傳感器中產(chǎn)生電流。圖17所示的所有透鏡的焦距除了透鏡L3的焦距優(yōu)選為100mm之外優(yōu)選地均為50mm。
很容易設(shè)計(jì)與建造能夠操作對(duì)準(zhǔn)傳感器D1的電路。不用任何偏置電壓來(lái)操作該硅光電二極管(“光電模式”)，由此將減小內(nèi)在的檢測(cè)器噪聲。在此模式中，在跨接在該二極管的接線端之間的小電阻兩端將出現(xiàn)與硅表面上的光能級(jí)相對(duì)應(yīng)的電壓信號(hào)。通常此電壓信號(hào)太小而無(wú)法顯示以及進(jìn)行接下來(lái)的處理；然而，利用一個(gè)簡(jiǎn)單的互阻抗放大器電路便可以將其幅值放大多個(gè)數(shù)量級(jí)。優(yōu)選地，對(duì)準(zhǔn)傳感器D1與這樣的一個(gè)信號(hào)被放大的光電二極管電路一起使用。
優(yōu)選地，與對(duì)準(zhǔn)傳感器D1相連的電路被設(shè)計(jì)成可以通過(guò)傳感器D1一檢測(cè)到存在有完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)便自動(dòng)激活致動(dòng)裝置。然而，如果來(lái)自對(duì)準(zhǔn)傳感器D1的輸出指示出眼睛并未完全對(duì)準(zhǔn)時(shí)，該電路優(yōu)選地將防止激活致動(dòng)裝置。以此種方式，由對(duì)準(zhǔn)傳感器D1，而不是患者自己來(lái)確定何時(shí)將對(duì)致動(dòng)裝置進(jìn)行操作。
如上所述，該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)優(yōu)選地包括一個(gè)用于在使其眼睛與設(shè)備對(duì)準(zhǔn)的過(guò)程中引導(dǎo)患者的裝置。圖18和19便例示了該裝置的幾種結(jié)構(gòu)。
圖18所示的結(jié)構(gòu)允許一個(gè)患者沿x-y-z方向全方位地精確定位其眼睛。具體地說(shuō)，透鏡L4被設(shè)計(jì)成包括一個(gè)平面，該平面被制成部分反射的，由于在靠近虹膜中心處為一個(gè)亮點(diǎn)光源，于是患者可以看到其瞳孔的放大圖像。此點(diǎn)光源圖象是由于從彎曲角膜面反射的入射對(duì)準(zhǔn)光束(被稱作第一Purkinje圖象)及隨后從透鏡L4的鏡反射或部分反射平面的反射而產(chǎn)生的。優(yōu)選地，透鏡L4將所反射的光線平行地返送到眼中并由其聚焦在視網(wǎng)膜5上。
盡管圖18顯示了眼睛被很好地對(duì)準(zhǔn)從而使光線聚焦在視網(wǎng)膜表面的中心位置上，但不用說(shuō)眼睛靠近或遠(yuǎn)離(x方向)透鏡L4的運(yùn)動(dòng)將使角膜反射的圖象變模糊，而眼睛在y或z方向上的運(yùn)動(dòng)將使該角膜反射圖象向右/左或上/下移動(dòng)。
因此該患者通過(guò)直接凝視對(duì)準(zhǔn)光束并緩慢地在3個(gè)維向上移動(dòng)其眼睛直到角膜反射的點(diǎn)圖象變得盡可能地鮮明(x定位)并且與直射到角膜4上的對(duì)準(zhǔn)光束的點(diǎn)圖象相融合(y&z定位)，從而進(jìn)行對(duì)準(zhǔn)操作。
如圖19所示，如果僅確定一個(gè)適宜的凝視方向便可以充分地對(duì)準(zhǔn)，透鏡L4將不需要部分反射部。
一旦實(shí)現(xiàn)了對(duì)準(zhǔn)，來(lái)自該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的一個(gè)邏輯信號(hào)將激活“脈沖電路”，由其為致動(dòng)裝置提供電能。在致動(dòng)裝置被激活之后，患者角膜處的磁場(chǎng)被平穩(wěn)地增大，持續(xù)時(shí)間大約為0.01秒。遞增磁場(chǎng)的效果是對(duì)靠在角膜上的可移動(dòng)中心件16加載了一個(gè)平穩(wěn)增大的力，由其使角膜4隨時(shí)間進(jìn)行而變平。由于壓扁面積的大小與可移動(dòng)中心件16上的力成正比(壓力＝力/面積)，通過(guò)確定力與該力所壓扁的面積的比值便可以得出眼壓(IOP)。
為了檢測(cè)所壓扁的面積并提供一個(gè)指示了壓扁面積大小的電信號(hào)，本可替代的實(shí)施例包括一個(gè)壓扁傳感器D2。從被壓扁的角膜面反射來(lái)的光線借助于被壓扁的角膜4所呈現(xiàn)出的扁平面以一種平行方式反射。當(dāng)這些光線從右到左穿過(guò)透鏡L4時(shí)，其被聚焦在位于透鏡L2的焦平面的透鏡L3之中。因此，在穿過(guò)透鏡L2之后，這些光線被再一次平行校正并入射到光束分離器BS1的表面上。由于光束分離器BS1以45度角傾斜，所以光束分離器BS1將所平行校正的這些光線反射到將其聚焦在光束分離器BS2的中心點(diǎn)上的透鏡L5。光束分離器BS2在其中心上具有一個(gè)小透明部或小孔以允許直接將光線透射在透鏡L7上(其焦距優(yōu)選地為50mm)。透鏡L7屬于該可替代的實(shí)施例的一個(gè)壓扁傳感支架。
光束分離器BS2中的焦點(diǎn)在透鏡L7的焦平面內(nèi)。因此，從透鏡L7射出的光線被再一次平行校正。這些平行校正后的光線隨后入射到優(yōu)選傾斜45度的鏡子M1上，由此被反射到凸透鏡L8(焦距為50mm)，凸透鏡18將其聚焦在設(shè)為壓扁傳感器D2的一個(gè)硅光電二極管的小孔隙上。
當(dāng)然，當(dāng)角膜曲率保持原始狀態(tài)時(shí)，那些稍偏離中心地入射到角膜4上的光線將反射不到透鏡L4中。然而，當(dāng)壓扁不斷進(jìn)行而角膜變得漸漸扁平時(shí)，這些光線中有更多的光線被反射回到透鏡L4中。因此，壓扁傳感器D2上的光強(qiáng)將增大，其結(jié)果是，壓扁傳感器D2產(chǎn)生了一個(gè)與壓扁程度成正比的電流。
優(yōu)選地，壓扁傳感器D2所用的電流與對(duì)準(zhǔn)傳感器D1所用的電流相同或類似。
指示了壓扁面積的電信號(hào)隨后可以與指示了為實(shí)現(xiàn)此壓扁所花費(fèi)的時(shí)間和/或用于實(shí)現(xiàn)該壓扁的電流的大小(其對(duì)應(yīng)于所加載的力)的信號(hào)相復(fù)合，而通過(guò)公式壓力＝力/面積可以利用這些復(fù)合信息來(lái)確定眼壓。
如下是在一個(gè)測(cè)量周期中致動(dòng)裝置的優(yōu)選操作步驟1)當(dāng)致動(dòng)裝置處于關(guān)閉狀態(tài)時(shí)，沒(méi)有作用在接觸設(shè)備2上的磁場(chǎng)。
2)當(dāng)致動(dòng)裝置被打開(kāi)時(shí)，初始磁場(chǎng)保持為0。
3)一旦患者就位，患者便開(kāi)始使其眼睛與致動(dòng)裝置對(duì)準(zhǔn)。直到眼睛被完全對(duì)準(zhǔn)，磁場(chǎng)將一直保持為0。
4)當(dāng)眼睛被完全地對(duì)準(zhǔn)時(shí)(由光學(xué)對(duì)準(zhǔn)傳感器自動(dòng)感應(yīng)到)，磁場(chǎng)(由一個(gè)平穩(wěn)增大的電流驅(qū)動(dòng))從0開(kāi)始增大。
5)在電流增大的過(guò)程中(大約為0.01秒)，可移動(dòng)中心件上的力也隨之平穩(wěn)地增大。
6)響應(yīng)于可移動(dòng)中心件上不斷增大的力，與可移動(dòng)中心件相鄰的角膜的表面被不斷地壓平。
7)來(lái)自角膜的被壓平表面的光線被反射到檢測(cè)何時(shí)實(shí)現(xiàn)了預(yù)定大小的壓扁量的檢測(cè)裝置中。由于直接從角膜反射回的光線的數(shù)量與所壓平的表面面積成正比，其能夠準(zhǔn)確地確定何時(shí)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了預(yù)定大小(其優(yōu)選地為角膜的一個(gè)直徑為3.1mm的圓形面積)的壓扁量。但應(yīng)理解，可以使用任何在0.10mm到10mm范圍內(nèi)的直徑。
8)為實(shí)現(xiàn)特定表面積的壓扁(即預(yù)定大小的壓扁量)所需的時(shí)間由作為壓扁檢測(cè)裝置之中的一部分的定時(shí)電路檢測(cè)出來(lái)。根據(jù)先前的校準(zhǔn)及所得的一個(gè)換算數(shù)據(jù)表，此時(shí)間被換算為眼壓的一個(gè)讀數(shù)。壓扁一個(gè)特定曲面所需的時(shí)間越長(zhǎng)，則眼壓就越高，反之亦然。
9)在實(shí)現(xiàn)了預(yù)定大小的壓扁量之后，磁場(chǎng)將被關(guān)閉。
10)隨后由一個(gè)讀數(shù)計(jì)顯示該眼壓，而所有電路均優(yōu)選地被關(guān)閉15秒鐘從而使得在患者眼睛仍保持對(duì)準(zhǔn)的情況下不會(huì)立即重復(fù)自動(dòng)測(cè)量周期。但是其應(yīng)被理解的是這些電路也可以保持開(kāi)狀態(tài)而通過(guò)產(chǎn)生一個(gè)自動(dòng)測(cè)量周期來(lái)實(shí)現(xiàn)連續(xù)的眼壓測(cè)量。由此自動(dòng)測(cè)量周期所提供的數(shù)據(jù)隨后便可以用于計(jì)算血流量。
11)如果主電源沒(méi)有被關(guān)閉，則所有電路在15秒之后均被重新接通，由此準(zhǔn)備進(jìn)行下一次測(cè)量。
盡管有許多種方法可以對(duì)用于通過(guò)壓扁測(cè)量眼壓的系統(tǒng)的多種元件進(jìn)行校準(zhǔn)，但接下來(lái)仍要給出對(duì)如何實(shí)現(xiàn)此種校準(zhǔn)的示例。
首先，在制造出多種部件之后，對(duì)每個(gè)部件進(jìn)行測(cè)試以確保該部件可以正常地工作。其優(yōu)選地包括驗(yàn)證在接觸設(shè)備中可移動(dòng)中心件可以自由地進(jìn)行類似活塞的運(yùn)動(dòng)(無(wú)扭轉(zhuǎn))；驗(yàn)證在例行處理過(guò)程中接觸設(shè)備的結(jié)構(gòu)完整性；為了確定其磁偶極矩(當(dāng)所用的是磁力驅(qū)動(dòng)時(shí))而測(cè)算可移動(dòng)中心件表面上的磁場(chǎng)；驗(yàn)證產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件的磁響應(yīng)元件的磁場(chǎng)的電流脈沖的峰值及持續(xù)時(shí)間，以確保不會(huì)出現(xiàn)“減幅振蕩”；驗(yàn)證“去磁電路”在致動(dòng)裝置經(jīng)歷脈沖后去除其鐵心中的全部剩磁的效力；沿著并靠近可移動(dòng)中心件最后所處位置的線圈的縱軸測(cè)量作為時(shí)間的函數(shù)的磁場(chǎng)；在多個(gè)x位置(即距離線圈的多個(gè)位置)上確定并標(biāo)繪作為時(shí)間的函數(shù)的grad B；以及在致動(dòng)裝置的脈沖狀態(tài)操作期間將可移動(dòng)中心件(接觸設(shè)備)定位在沿線圈的縱軸的多個(gè)x位置上并確定作為時(shí)間的函數(shù)的作用于其上的力F。
接下來(lái)，為了正常工作而對(duì)該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。例如當(dāng)該光學(xué)對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)包括如圖16和17所示的結(jié)構(gòu)時(shí)，可以使用如下的測(cè)試及校準(zhǔn)步驟a)首先，使用一個(gè)曲率半徑與角膜的曲率半徑近似相同的凸玻璃面(透鏡的一面)來(lái)模擬角膜及其面反射。優(yōu)選地，此玻璃面被放置在沿該線圈的縱軸的微米調(diào)節(jié)固定裝置中。該微米調(diào)節(jié)固定裝置允許繞兩個(gè)軸(橫偏軸&俯仰軸)旋轉(zhuǎn)以及在三維x-y-z空間中平移。
b)利用與一個(gè)電壓計(jì)或電流計(jì)相連的檢測(cè)器D1，與透鏡L4間隔有設(shè)計(jì)距離25mm的凸玻璃面將通過(guò)使讀數(shù)計(jì)的輸出信號(hào)最大而(橫偏軸/俯仰軸/x/y/z)完全對(duì)準(zhǔn)。
c)在實(shí)現(xiàn)了完全對(duì)準(zhǔn)之后，將在每個(gè)位置自由度(橫偏軸/俯仰軸/x/y/z)上對(duì)對(duì)準(zhǔn)檢測(cè)裝置進(jìn)行“解諧”并且為每個(gè)自由度標(biāo)繪曲線由此定義出該系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)靈敏度。
d)該對(duì)準(zhǔn)靈敏度將與測(cè)量值再現(xiàn)性的理想公差進(jìn)行比較，也可以以可移動(dòng)中心件上作為位置函數(shù)的磁力的偏差為基準(zhǔn)。
e)此后，可以通過(guò)諸如改變用作對(duì)準(zhǔn)傳感器D1的硅光電二極管的孔隙的大小，以及/或改變透鏡L4處的孔隙隔板等過(guò)程來(lái)改變對(duì)準(zhǔn)系統(tǒng)的靈敏度。
接下來(lái)，為了正常工作將對(duì)檢測(cè)裝置進(jìn)行測(cè)試。例如，當(dāng)該檢測(cè)裝置包括如圖16所示的光學(xué)檢測(cè)裝置時(shí)，可以使用如下的測(cè)試及校準(zhǔn)步驟a)使用一個(gè)直徑優(yōu)選地為4-5mm的扁平玻璃面(例如一個(gè)經(jīng)拋光的短桿的一面)來(lái)模擬被壓扁的角膜及其面反射。
b)如此設(shè)計(jì)一個(gè)黑色不透明孔隙的定義機(jī)構(gòu)(其定義出具有從0.5到4mm直徑的清晰內(nèi)孔隙，其外部直徑與桿外徑相同)以使其部分地覆蓋該桿的表面，由此模擬壓扁的多個(gè)階段。
c)平表面桿沿可以繞兩個(gè)軸(橫偏軸&俯仰軸)旋轉(zhuǎn)及在x-y-z空間的三維方向上平移的微米調(diào)節(jié)固定裝置中的線圈的縱軸放置在一個(gè)支架上。
d)壓扁傳感器D2隨后被連到一個(gè)電壓或電流計(jì)上，而通過(guò)使壓扁傳感器D2的輸出信號(hào)最大則將桿保持在與透鏡L4相隔25mm的設(shè)計(jì)距離上，在此位置上其優(yōu)選地與(橫偏軸/俯仰軸/x/y/z)完全對(duì)準(zhǔn)。此種情況下的對(duì)準(zhǔn)對(duì)X軸定位不敏感e)在實(shí)現(xiàn)了完全對(duì)準(zhǔn)之后，將在每個(gè)位置自由度(橫偏軸/俯仰軸/x/y/z)上對(duì)該對(duì)準(zhǔn)進(jìn)行“解諧”并為每個(gè)自由度標(biāo)繪曲線從而定義出該系統(tǒng)的對(duì)準(zhǔn)靈敏度。將分別針對(duì)該桿面上的多種尺寸的孔隙(即不同的壓扁程度)獲得此類數(shù)據(jù)。
f)該對(duì)準(zhǔn)靈敏度隨后與為復(fù)現(xiàn)壓扁測(cè)量值所需的公差進(jìn)行比較，其部分地取決于在上述與對(duì)準(zhǔn)裝置相關(guān)的測(cè)試及校準(zhǔn)方法中所得到的結(jié)果。
g)當(dāng)必要時(shí)可以通過(guò)改變壓扁傳感器D2正面中的孔隙的尺寸以及/或改變光束分離器BS2處的孔隙隔板(小孔)來(lái)改變?cè)搲罕鈾z測(cè)裝置的靈敏度。
可以通過(guò)如下步驟來(lái)進(jìn)行進(jìn)一步的校準(zhǔn)及體外(in-vitro)測(cè)量在對(duì)各個(gè)單獨(dú)部件進(jìn)行完上述校準(zhǔn)及測(cè)試步驟之后，所有部件可以被組合在一起而將該系統(tǒng)作為一個(gè)集成單元進(jìn)行測(cè)試。為此，將10個(gè)被摘除的動(dòng)物眼球及10個(gè)被摘除的人眼分成兩組進(jìn)行測(cè)量。每種眼球類型的測(cè)試過(guò)程完全相同。這些眼球被固定在分別具有一個(gè)用于露出角膜及部分鞏膜的中心開(kāi)口的非磁性托架上。隨后將一個(gè)粘附到一條短聚乙烯管上的23量針從異色邊緣后面插入穿過(guò)鞏膜及睫狀體并一直向前直到其末梢穿過(guò)到晶狀體及虹膜之間。在該插管中距離末梢大約2mm處鉆出多個(gè)側(cè)孔以避免插管被虹膜或晶狀體堵塞住。此插管與一個(gè)裝有顯示元件的壓力轉(zhuǎn)換器相連。可調(diào)節(jié)高度的鹽水瓶也與該壓力轉(zhuǎn)換器管道系統(tǒng)相連。由此鹽水瓶加載到眼球上的水靜力壓力可在0到50mmHg之間進(jìn)行調(diào)節(jié)，而此范圍內(nèi)的眼壓均可由該壓力轉(zhuǎn)換器直接測(cè)得。
為了驗(yàn)證對(duì)于每個(gè)新眼球上述設(shè)備均被適當(dāng)設(shè)置，可以使用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的Goldman壓扁眼壓計(jì)來(lái)獨(dú)立地測(cè)量該眼球在一個(gè)單一高度的鹽水瓶的壓力下的眼內(nèi)壓力。利用該Goldman系統(tǒng)所測(cè)的眼壓值隨后與通過(guò)壓力轉(zhuǎn)換器測(cè)量而同時(shí)確定的眼壓進(jìn)行比較。如果兩個(gè)測(cè)量值明顯不同，便可對(duì)該設(shè)備遇到的問(wèn)題進(jìn)行校正。
該鹽水瓶被用于在從5到50mmHg的壓力范圍內(nèi)每5mmHg地逐級(jí)改變每個(gè)眼球的眼壓。在每種壓力下，均利用本發(fā)明的系統(tǒng)進(jìn)行一次測(cè)量。本發(fā)明所進(jìn)行的測(cè)量步驟包括記錄下在脈沖磁場(chǎng)的持續(xù)時(shí)間段內(nèi)的3種獨(dú)立的時(shí)變信號(hào)。則3種信號(hào)分別為1)致動(dòng)裝置的線圈中的電流對(duì)時(shí)間的函數(shù)，記為I(t)，2)來(lái)自壓扁傳感器D2的電壓信號(hào)對(duì)時(shí)間的函數(shù)，記為APPLN(t)，以及3)來(lái)自對(duì)準(zhǔn)傳感器D1的電壓信號(hào)對(duì)時(shí)間的函數(shù)，記為ALIGN(t)。得到這3種與每個(gè)測(cè)量值相關(guān)的信號(hào)后便將其存儲(chǔ)在配備有多輸入“數(shù)據(jù)采集與處理”板及相關(guān)軟件的計(jì)算機(jī)中。
該計(jì)算機(jī)允許對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行多種處理，其中包括1)記錄并存儲(chǔ)多種信號(hào)以備以后進(jìn)行檢索，2)顯示這些信號(hào)對(duì)時(shí)間的曲線圖，3)以任何需要的方式進(jìn)行數(shù)值處理及分析，4)繪制最終的結(jié)果圖，5)對(duì)多組數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以及6)標(biāo)注這些數(shù)據(jù)(例如對(duì)一個(gè)測(cè)量值集合標(biāo)注上其相關(guān)眼壓)。
這3種時(shí)變信號(hào)及眼壓之間的關(guān)系如下1.I(t)為從激活致動(dòng)裝置的電源以電流脈沖的形式被不斷加載的獨(dú)立輸入信號(hào)。此信號(hào)I(t)從某次測(cè)量到另一次測(cè)量除了啟動(dòng)-啟動(dòng)間的小偏差之外基本上保持恒定。I(t)是用于與接下來(lái)將要討論的其它波形APPLN(t)及ALIGN(t)進(jìn)行比較的“參考”波形。
2.APPLN(t)為一種非獨(dú)立輸出信號(hào)。當(dāng)I(t)為0時(shí)APPLN(t)的值也為0(即在致動(dòng)裝置的線圈中的電流脈沖的最開(kāi)始時(shí))。其原因是當(dāng)I＝0時(shí)，不存在磁場(chǎng)，因此在可移動(dòng)中心件上也就沒(méi)有壓扁力。當(dāng)I(t)增大時(shí)，壓扁的程度也隨之增大，APPLN(t)同樣也將增大。此處應(yīng)注意到APPLN(t)在不斷增大的I(t)作用下增大的速率取決于該眼球的眼壓。由于在同一壓扁力作用下具有低眼壓的眼球?qū)⒈染哂懈哐蹓旱难矍蚋菀妆粔罕?，所以很明顯當(dāng)眼球的眼壓較低時(shí)APPLN(t)增大的速率將更迅速。因此，APPLN(t)以與眼壓成反比的速率從0一直增大到實(shí)現(xiàn)全部壓扁時(shí)的最大值。
3.ALIGN(t)也是一種非獨(dú)立輸出信號(hào)。假設(shè)一個(gè)眼球在準(zhǔn)備階段被對(duì)準(zhǔn)，則當(dāng)I(t)為0時(shí)信號(hào)ALIGN(t)的值為某一最大值(即在致動(dòng)裝置的線圈中的電流脈沖的最開(kāi)始時(shí))。其原因是當(dāng)I＝0時(shí)，不存在磁場(chǎng)，因此在可移動(dòng)中心件上也就沒(méi)有否則將改變角膜曲率的壓扁力。由于對(duì)準(zhǔn)信號(hào)源自角膜反射，所以當(dāng)I(t)的增大產(chǎn)生壓扁作用時(shí)(以及，因此使角膜曲率降低時(shí))，信號(hào)ALIGN(t)隨之降低直到全部壓扁時(shí)的0。此時(shí)應(yīng)注意到ALIGN(t)在不斷增大的I(t)作用下減小的速率取決于該眼球的眼壓。由于具有低眼壓的眼球?qū)⒈染哂懈哐蹓旱难矍蚋菀走M(jìn)行眼外壓力壓扁，所以很明顯當(dāng)眼球的眼壓較低時(shí)ALIGN(t)減小的速率將更迅速。因此，ALIGN(t)以與眼壓成反比的速率從最大值一直減小到實(shí)現(xiàn)全部壓扁時(shí)的0值。
從上述說(shuō)明可以看出輸出信號(hào)APPLN和ALIGN的變化率，與輸入信號(hào)I相比均與眼壓成反比。因此，利用本發(fā)明所進(jìn)行的眼壓測(cè)量可取決于對(duì)“APPLN對(duì)I”測(cè)量數(shù)據(jù)的SLOPE(同樣，盡管可靠性稍低，也可以是“ALIGN對(duì)I“的測(cè)量數(shù)據(jù)的斜率)的確定。
為了簡(jiǎn)潔，接下來(lái)的說(shuō)明將局限于“APPLN對(duì)I”數(shù)據(jù)；但很明顯“ALIGN對(duì)I”數(shù)據(jù)也可以用類似的方式進(jìn)行處理。
對(duì)于多次測(cè)量(對(duì)每個(gè)眼球的全部不同眼壓)均可以在計(jì)算機(jī)監(jiān)視器上顯示出“APPLN對(duì)I”的曲線圖，而為了對(duì)每次測(cè)量均獲得“最佳擬合”SLOPE可以采用回歸分析(及其它數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化算法)。為了對(duì)此數(shù)據(jù)簡(jiǎn)化過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化可以花費(fèi)一定時(shí)間。在一個(gè)眼球上不同的眼壓(由上述壓力轉(zhuǎn)換器所確定的)下的壓力測(cè)量值數(shù)列的最終結(jié)果將是SLOPE的一個(gè)對(duì)應(yīng)數(shù)列(由本發(fā)明的系統(tǒng)所確定)。
接下來(lái)，將分別為每個(gè)眼球作出一幅單獨(dú)的標(biāo)繪圖以顯示SLOPE對(duì)眼壓數(shù)據(jù)點(diǎn)以及通過(guò)這些數(shù)據(jù)的一條最佳擬合曲線。理論上，10個(gè)豬眼的所有曲線將完全吻合，而對(duì)于10個(gè)人眼的曲線也同樣如此。如果實(shí)現(xiàn)了此種理想情況，則這些曲線中的任一條均可以被用作本發(fā)明的CALIBRATION(因?yàn)樗鼈兙嗤?。然而在實(shí)踐中將可能不會(huì)出現(xiàn)此種理想情況。
因此，所有10個(gè)豬眼的SLOPE對(duì)眼壓數(shù)據(jù)被疊加在一幅單獨(dú)標(biāo)繪圖上(對(duì)于10個(gè)人眼的SLOPE對(duì)眼壓數(shù)據(jù)也是如此)。通過(guò)這樣疊加通常將產(chǎn)生一個(gè)“平均的”CALIBRATION曲線，以及與此CALIBRATION相關(guān)的可靠性指示。
接下來(lái)，則可以用統(tǒng)計(jì)方法對(duì)兩幅單獨(dú)標(biāo)繪圖中的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析(一幅為豬眼，一幅為人眼)，由此將顯示出所有SLOPE對(duì)眼壓數(shù)據(jù)的復(fù)合。從該統(tǒng)計(jì)分析中，其能夠得到1)一個(gè)用于本發(fā)明的平均CALIBRATIN曲線，從中一個(gè)人可以求得與所測(cè)得的一個(gè)SLOPE值相關(guān)的“最可能眼壓”，2)與利用本發(fā)明所確定的任何眼壓相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(方差)，實(shí)質(zhì)上是本發(fā)明復(fù)制出測(cè)量值的期望“能力”，以及3)從對(duì)該數(shù)據(jù)所進(jìn)行的“均值標(biāo)準(zhǔn)誤差”分析中所得到的本發(fā)明的CALIBRATION曲線的“可靠性”或“精度”。
除了利用被對(duì)準(zhǔn)的眼球所獲得的數(shù)據(jù)之外，其還能夠?qū)帽景l(fā)明所進(jìn)行的眼壓測(cè)量值對(duì)平移及旋轉(zhuǎn)未對(duì)準(zhǔn)的靈敏度進(jìn)行研究。
通過(guò)凹進(jìn)測(cè)量眼內(nèi)壓力的可替代的實(shí)施例參考圖20A和20B，下面將介紹用來(lái)通過(guò)凹進(jìn)測(cè)量眼內(nèi)壓力的可替代的實(shí)施例。
這一可替代的實(shí)施例包括凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置和接觸設(shè)備。接觸設(shè)備有可移動(dòng)中心件16，圖20A和20B只展示了它的外表面?？梢苿?dòng)中心件16的外表面至少有一部分可以反射。
凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置包括兩個(gè)聚光透鏡L1和L2、光束分離器BS1、用來(lái)發(fā)射寬度為w的光束的光源LS、以及響應(yīng)照射在其上的反射光束的直徑的光檢測(cè)器LD。
圖20A展示了在可移動(dòng)中心件16驅(qū)動(dòng)前的可替代的實(shí)施例。在驅(qū)動(dòng)前，患者和凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置對(duì)準(zhǔn)，這樣可移動(dòng)中心件16的外表面位于聚光透鏡L2的焦點(diǎn)處。當(dāng)可移動(dòng)中心件16被這樣定位時(shí)，來(lái)自光源LS的光束投射到光束分離器BS，并通過(guò)聚光透鏡L1偏轉(zhuǎn)，以在可移動(dòng)中心件16的反射外表面上會(huì)聚成一點(diǎn)?？梢苿?dòng)中心件16的反射外表面然后通過(guò)聚光透鏡L1、光束分離器BS1、然后是聚光透鏡L2將光束反射回去，以照射光檢測(cè)器LD的表面。光檢測(cè)器LD優(yōu)選位于聚光透鏡L2的焦點(diǎn)處，這樣當(dāng)可移動(dòng)中心件的外表面仍然在聚光透鏡L1的焦點(diǎn)時(shí)，反射光作為實(shí)際上的零直徑點(diǎn)投射到光檢測(cè)器LD的表面上。
凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置優(yōu)選連接到顯示裝置，這樣在可移動(dòng)中心件16的外表面必須被更換時(shí)，產(chǎn)生零位移的指示，如圖20A所示。
通過(guò)隨后使用致動(dòng)裝置(優(yōu)選與上面介紹的致動(dòng)裝置相似)驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件16，可移動(dòng)中心件16的外表面從聚光透鏡L1的焦點(diǎn)逐漸移開(kāi)，如圖20B所示。結(jié)果，投射到可移動(dòng)中心件16的反射外表面的光束逐漸增加直徑。直徑的逐漸增加和到聚光透鏡L1的焦點(diǎn)的位移成正比。作為結(jié)果的反射光的直徑與位移成正比，并通過(guò)聚光透鏡L1、光束分離器BS1、聚光透鏡L2返回，然后以與可移動(dòng)中心件16的位移成正比的直徑照射光檢測(cè)器LD的表面。由于如上所述光檢測(cè)器LD是對(duì)反射光束的直徑進(jìn)行響應(yīng)的，可移動(dòng)中心件16的任何位移都將導(dǎo)致光檢測(cè)器LD的輸出成正比地變化。
光檢測(cè)器LD優(yōu)選是連接到前面提到的顯示裝置的光電轉(zhuǎn)換器，并可提供與投射到光檢測(cè)器LD的反射光束直徑成正比的輸出電壓。顯示裝置因此基于光檢測(cè)器LD的輸出電壓提供位移的可視顯示。
或者，如上所述，光檢測(cè)器LD的輸出可以連接到某個(gè)裝置上，以基于可移動(dòng)中心件16的位移提供眼內(nèi)壓力的指示。
附加能力如上所述，本發(fā)明的裝置與方法通常可以評(píng)價(jià)眼內(nèi)壓力、眼睛硬度、諸如眼液的流出性能和流入速度的眼睛流體動(dòng)力性、諸如鞏膜靜脈和脈動(dòng)的眼睛血液流動(dòng)的壓力的眼睛血液動(dòng)力性，并有能力人工增加眼內(nèi)壓力和持續(xù)記錄眼內(nèi)壓力。
關(guān)于通過(guò)壓扁測(cè)量眼內(nèi)壓力，前面的介紹提出了幾種用來(lái)完成這樣的測(cè)量的技術(shù)，包括可變力技術(shù)，其中施加到角膜上的力根據(jù)時(shí)間而變化。然而可以理解也可以執(zhí)行可變面積方法。
該裝置可評(píng)價(jià)由已知力壓扁的面積的大小。這一壓力通過(guò)用力除以壓扁的面積的大小來(lái)計(jì)算。壓扁的面積的大小使用前面介紹的光學(xué)裝置和/或?yàn)V光器來(lái)確定。
例如，如果壓力是30mmHg，相當(dāng)于在角膜上放置5克重的力將壓扁第一面積，如果壓力是20mmHg，將壓扁第二面積，如果壓力是15mmHg，將壓扁第三面積，以此類推。壓扁的面積因此表示眼內(nèi)壓力。
或者，眼內(nèi)壓力可用非硬的界面和通用的壓扁方法來(lái)測(cè)量。在這一實(shí)施例中，使用了由可移動(dòng)中心件的磁體圍繞的彈性中心件，可移動(dòng)中心件的透明部分的作用相當(dāng)于微氣球。這一方法所根據(jù)的原理是如果兩個(gè)球體中的壓力相等，兩個(gè)半徑不一樣的球體之間的界面將變得平坦。帶有球體的中心件壓按在眼睛上，直到眼睛和中心件的界面由前述光學(xué)裝置確定為平坦。
同時(shí)，關(guān)于前面介紹的通過(guò)凹進(jìn)測(cè)量眼內(nèi)壓力的裝置，可替代的方法可用下面這樣的實(shí)施例來(lái)執(zhí)行，其中裝置要測(cè)量用預(yù)先確定的值使角膜凹進(jìn)所需的力。凹進(jìn)的大小由前述的光學(xué)裝置來(lái)確定。可移動(dòng)中心件壓按在角膜上，以使角膜凹進(jìn)，例如，0.5mm(盡管可以理解事實(shí)上可用任何別的深度)。預(yù)先確定的深度的獲得是通過(guò)前面介紹的光學(xué)裝置和濾光器來(lái)檢測(cè)的。根據(jù)表，眼內(nèi)壓力可因此由力確定。
然而本發(fā)明促進(jìn)應(yīng)用的另一項(xiàng)技術(shù)是彈道原理?？梢苿?dòng)中心件的已知質(zhì)量和角膜之間的碰撞的參數(shù)是根據(jù)彈道原理測(cè)量的。所測(cè)量的參數(shù)然后在理論上或?qū)嶒?yàn)上與眼內(nèi)壓力相關(guān)。下面是作為示范的參數(shù)碰撞加速度可移動(dòng)中心件以定義好的速度朝角膜運(yùn)動(dòng)。它與角膜碰撞，然后在一定時(shí)間接觸后反彈回來(lái)。在碰撞中和碰撞后的時(shí)間-速度關(guān)系可以通過(guò)研究得到。壓扁的中心件可以有一個(gè)連接到接觸設(shè)備的硬環(huán)形部件的彈簧。如果角膜表面較硬，碰撞時(shí)間將較短。反之，如果角膜表面較軟，碰撞時(shí)間將變長(zhǎng)。光學(xué)傳感器可在光學(xué)上檢測(cè)碰撞的持續(xù)時(shí)間，以及可移動(dòng)中心件回到初始位置所需的時(shí)間。
碰撞持續(xù)時(shí)間眼內(nèi)壓力也可以通過(guò)測(cè)量由彈簧驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)中心件與眼睛的接觸持續(xù)時(shí)間估計(jì)。角膜保持平坦的時(shí)間的大小可通過(guò)前面介紹的光學(xué)裝置估計(jì)。
反彈速度在反彈后每單位時(shí)間移動(dòng)的距離也表示反彈能量，這一反彈能量與眼內(nèi)壓力成正比。
振動(dòng)原理眼內(nèi)壓力也可通過(guò)測(cè)量與接觸設(shè)備相接觸的振動(dòng)元件的頻率來(lái)估計(jì)，作為結(jié)果的光反射的變化與眼睛內(nèi)的壓力相關(guān)。
時(shí)間如前所述，本發(fā)明的裝置也可用來(lái)測(cè)量壓扁角膜所需的時(shí)間。角膜越硬，眼內(nèi)壓力越大，因此使角膜變形的時(shí)間越長(zhǎng)。另一方面，角膜越軟，眼內(nèi)壓力越小，因此使角膜變形的時(shí)間就越短。因此，使角膜變形的時(shí)間的大小與眼內(nèi)壓力成正比。
本發(fā)明的附加應(yīng)用與能力與可替代的測(cè)量流出性能的方法(眼壓記錄法)相關(guān)。這些可替代的方法包括常規(guī)凹進(jìn)技術(shù)、固定深度凹進(jìn)技術(shù)、固定壓力凹進(jìn)技術(shù)、固定壓力壓扁技術(shù)、固定面積壓扁技術(shù)和固定力壓扁技術(shù)的使用。
1.常規(guī)凹進(jìn)當(dāng)使用常規(guī)凹進(jìn)技術(shù)時(shí)，本發(fā)明的可移動(dòng)中心件被用來(lái)使角膜凹進(jìn)，并因此人工增加眼內(nèi)壓力。眼內(nèi)壓力的人工增加使液體比平常更快地流出眼睛。隨著液體離開(kāi)眼睛，壓力逐漸回到初始水平。眼內(nèi)壓力下降的速度取決于眼睛排液系統(tǒng)工作的性能如何。作為時(shí)間的函數(shù)的壓力的下降被用來(lái)計(jì)算C值或流出性能的參數(shù)。C值表示眼內(nèi)壓力的變化將引起液體流出速度的變化的程度。它隨之表示由眼睛排液系統(tǒng)提供的流出阻力。用來(lái)確定流出性能的不同過(guò)程被稱為眼壓圖法，C值被代表性地以每分鐘每毫米汞柱的微升表示。C值通過(guò)用接觸設(shè)備的可移動(dòng)中心件提高眼內(nèi)壓力并觀察眼內(nèi)壓力關(guān)于時(shí)間的衰減來(lái)確定。所升高的眼內(nèi)壓力增加液體流出的速度，其提供體積上的變化。體積的變化可從體積變化與壓力變化相關(guān)聯(lián)的Friedenwald表計(jì)算得到。體積減小的速度等于流出的速度。在壓力記錄的過(guò)程中眼內(nèi)壓力的變化可作為連續(xù)1/2分鐘間隔的壓力增量的算術(shù)平均值計(jì)算。C值然后從下式C＝ΔV/t*(Pave-Po)得到，其中t是過(guò)程的持續(xù)時(shí)間，Pave是測(cè)試中的平均壓力增量并且可被測(cè)量，Po是初始?jí)毫Σ⑶乙部杀粶y(cè)量，ΔV是初始體積和最終體積之間的差并可從已知表得到。液體流量(“F”)然后用公式F＝C*(Po-Pv)計(jì)算，其中Pv是可測(cè)量的鞏膜靜脈的壓力，它通常為固定值10。
2.固定深度凹進(jìn)當(dāng)使用固定深度凹進(jìn)技術(shù)時(shí)，這一方法包括可變力的使用，它對(duì)產(chǎn)生眼睛中某預(yù)先確定的凹進(jìn)大小是必要的。本發(fā)明的裝置因此構(gòu)造為使它測(cè)量以預(yù)先確定的凹進(jìn)大小使角膜凹進(jìn)所需的力。凹進(jìn)的大小可以用前面介紹的光學(xué)裝置來(lái)檢測(cè)?？梢苿?dòng)中心件壓按在角膜上，以使角膜凹進(jìn)，例如，0.5mm。凹進(jìn)的大小通過(guò)前面介紹的光學(xué)裝置和濾光器來(lái)檢測(cè)。在中心件用相當(dāng)于10克重的力使角膜凹進(jìn)時(shí)，在正常的壓力條件(例如眼內(nèi)壓力是15mmHg)下將獲得0.5mm的凹進(jìn)，并設(shè)想一個(gè)平均角膜曲率。根據(jù)該凹進(jìn)大小并使用中心件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，2.5mm3的液體將排出。本發(fā)明所記錄的力經(jīng)歷緩慢的衰減，在2到4分鐘后到達(dá)近似穩(wěn)定狀態(tài)值。壓力的衰減基于中心件的第一凹進(jìn)值和在一定數(shù)量時(shí)間后獲得的最后級(jí)別之間的差異來(lái)測(cè)量。壓力下降是由于在壓力已經(jīng)由可移動(dòng)中心件引起的凹進(jìn)人工增加后，壓力將回到它的正常值。衰減的已知正常值被用作參考，并和獲得值相比較。由于前面提供了壓力對(duì)時(shí)間的持續(xù)記錄，這一方法可通過(guò)顯示例如在用力呼吸的過(guò)程中壓力的增加，作為生理學(xué)研究的重要工具。脈沖波和脈沖振幅也可被估計(jì)，并且脈動(dòng)血液流量也可被計(jì)算。
3.固定壓力凹進(jìn)當(dāng)使用固定壓力凹進(jìn)技術(shù)時(shí)，眼內(nèi)壓力通過(guò)增加磁場(chǎng)，并由此當(dāng)液體泄露出眼睛時(shí)增加壓在角膜的力，而保持固定值。在任何固定壓力下，根據(jù)Friedenwald壓力測(cè)量表力與流出的速度是線性相關(guān)的。用與前面介紹的常規(guī)凹進(jìn)壓力測(cè)量相同的方法來(lái)計(jì)算眼內(nèi)壓力。體積排量用眼壓測(cè)量表計(jì)算。流出性能(C)可以用兩個(gè)不同的技術(shù)計(jì)算。根據(jù)第一技術(shù)，C可根據(jù)等式C＝{[(ΔV1/t1)-(ΔV2/t2)]/(P1-P2)}從不同壓力的兩個(gè)固定壓力的眼壓圖計(jì)算得到，在等式中，1對(duì)應(yīng)于第一壓力的測(cè)量，2對(duì)應(yīng)于第二壓力(高于第一壓力)的測(cè)量。計(jì)算C的第二種方法是從一個(gè)固定壓力眼壓圖，以及在C＝[(ΔV/t)/(P-Pa-ΔPc)]中用壓扁壓力測(cè)量(Pa)獨(dú)立測(cè)量眼內(nèi)壓力來(lái)得到，在等式中，ΔPc是用凹進(jìn)壓力測(cè)量使鞏膜靜脈壓力升高的修正參數(shù)，P是用凹進(jìn)壓力測(cè)量獲得的眼內(nèi)壓力。
4.固定壓力壓扁當(dāng)使用固定壓力壓扁技術(shù)時(shí)，眼內(nèi)壓力通過(guò)增加磁場(chǎng)，并由此當(dāng)液體泄露出眼睛時(shí)增加壓在角膜的力，而保持固定值。如果角膜被認(rèn)為是球體的一部分，數(shù)學(xué)公式使球體部分的體積和球體曲率的半徑以及球體部分的底面半徑相關(guān)。排出的體積基于公式V＝A2/(4*π*R)計(jì)算，其中V是體積，A是球體部分底面面積，R是球體曲率半徑(也是角膜曲率半徑)。由于A＝重量/壓力，所以V＝W2/(4*π*R*P2)。重量由電磁場(chǎng)的力組成，R是角膜的曲率，并可用角膜曲面計(jì)測(cè)量，P是眼睛中的壓力，并可用與介紹的常規(guī)壓扁壓力測(cè)量的方法相同的方法來(lái)測(cè)量。因此計(jì)算排出的體積和C值或流出性能成為可能。例如，排出的體積可在15秒間隔內(nèi)計(jì)算，并作為時(shí)間的函數(shù)進(jìn)行繪圖。
5.固定面積壓扁當(dāng)使用固定面積壓扁技術(shù)時(shí)，這一方法主要包括當(dāng)變平的面積保持固定時(shí)估計(jì)壓力衰減曲線。前面提到的光學(xué)壓扁檢測(cè)裝置可被用來(lái)使可移動(dòng)中心件壓平的面積保持固定。保持變平面積所需的力的大小減小，并且這一減小被登記。根據(jù)不同壓扁的面積的排出的體積的大小已為人所知。例如，在平均角膜半徑為7.8mm時(shí)，5mm壓扁中心件排出4.07mm3的體積。用公式ΔV/Δt＝1/(R*ΔP)可以計(jì)算R，它是C的倒數(shù)。由于提供了壓力對(duì)時(shí)間的持續(xù)記錄，這一方法可作為研究和估計(jì)血液流量的重要工具。
6.固定力壓扁當(dāng)使用固定力壓扁技術(shù)時(shí)，連續(xù)施加的同樣的力和壓扁的面積用任何一種前面提到的光學(xué)壓扁檢測(cè)裝置來(lái)測(cè)量。一旦測(cè)量了由已知力壓扁的面積，壓力可通過(guò)將力除以壓扁的面積的大小來(lái)計(jì)算。隨著液體流出眼睛，壓扁的面積的大小隨著時(shí)間而增加。這一方法主要包括當(dāng)施加固定力時(shí)估計(jì)作為結(jié)果的面積增大曲線。根據(jù)不同壓扁的面積的排出體積的大小已為人所知。用公式ΔV/Δt＝1/(R*ΔP)可以計(jì)算R，它是C的倒數(shù)。
本發(fā)明別的應(yīng)用還與使用凹進(jìn)壓力測(cè)量法檢測(cè)眼睛的頻率響應(yīng)相關(guān)。具體地說(shuō)，如果用可移動(dòng)中心件16施加振蕩力，可移動(dòng)中心件16的速度表示眼睛的頻率響應(yīng)。這一系統(tǒng)以主要由可移動(dòng)中心件16的質(zhì)量確定的諧振頻率振蕩。通過(guò)改變力的頻率和測(cè)量響應(yīng)，可估計(jì)眼內(nèi)壓力。這一估計(jì)可通過(guò)測(cè)量諧振頻率得到，并且諧振頻率的重要變化可作為眼內(nèi)壓力的函數(shù)而得到。
本發(fā)明也可以和前面的常規(guī)凹進(jìn)技術(shù)一起使用，但這里用來(lái)計(jì)算的眼內(nèi)壓力是用壓扁原理測(cè)量的。由于壓扁法排出的體積較小，其實(shí)際上沒(méi)有擾亂液體動(dòng)力均衡，因此這一方法可被認(rèn)為比使用常規(guī)凹進(jìn)技術(shù)測(cè)量眼內(nèi)壓力更精確。
本發(fā)明的另一個(gè)應(yīng)用包括與時(shí)間相關(guān)的測(cè)量流出阻力的方法。具體地說(shuō)，流出的阻抗通過(guò)測(cè)量對(duì)用壓扁或凹進(jìn)使角膜變形來(lái)說(shuō)必需的時(shí)間的大小來(lái)檢測(cè)。排出例如5微升的眼液的必需時(shí)間對(duì)正常患者來(lái)說(shuō)將是1秒，對(duì)青光眼患者來(lái)說(shuō)將超過(guò)2秒。
本發(fā)明的還有一個(gè)應(yīng)用包括測(cè)量眼液的流入。具體地說(shuō)，這一測(cè)量通過(guò)應(yīng)用公式F＝ΔP/R來(lái)得到，其中ΔP是P-Pv，P是穩(wěn)態(tài)眼內(nèi)壓力，Pv是鞏膜靜脈壓力，為了計(jì)算方便，一般認(rèn)為其是固定值10。R是流出的阻抗，它是可被計(jì)算的C的倒數(shù)。然后可以計(jì)算出F，它的單位是體積/分鐘。
本發(fā)明對(duì)測(cè)量眼睛硬度，或者測(cè)量對(duì)應(yīng)于增加的眼內(nèi)壓力的眼睛擴(kuò)張度也是有用的。眼睛硬度的系數(shù)可用基于用不同重量的兩個(gè)壓力測(cè)量讀取值的列線圖來(lái)計(jì)算。Friedenwald研究出用來(lái)計(jì)算眼睛硬度的系數(shù)的一系列變換表。用來(lái)確定眼睛硬度的技術(shù)是基于微差壓力測(cè)量的概念，用不同重量的兩個(gè)凹進(jìn)壓力測(cè)量讀取值，或者更準(zhǔn)確的，用一個(gè)凹進(jìn)讀取值和一個(gè)壓扁讀取值并將這些讀取值繪制在列線圖上。由于本發(fā)明可根據(jù)壓扁技術(shù)以及凹進(jìn)技術(shù)測(cè)量眼內(nèi)壓力，因此可得到眼睛硬度的更準(zhǔn)確的估計(jì)。
使用本發(fā)明的裝置對(duì)眼內(nèi)壓力的測(cè)量也可用來(lái)評(píng)價(jià)血液動(dòng)力性，具體地說(shuō)，可用來(lái)評(píng)價(jià)眼睛血液動(dòng)力性和脈動(dòng)眼睛血液流量。脈動(dòng)眼睛血液流量是導(dǎo)致眼內(nèi)壓力的有規(guī)律地波動(dòng)的整個(gè)眼睛動(dòng)脈流入量的組成部分。由于動(dòng)脈血液塊隨著每次心跳脈動(dòng)流入眼睛，眼內(nèi)壓力隨著脈搏而變化。血液塊隨著引起眼內(nèi)壓力暫時(shí)增加的每次心跳進(jìn)入眼內(nèi)動(dòng)脈。流入的時(shí)間引起眼睛壁隨著伴隨的壓力升高而伸展，而后又回到原來(lái)的體積，隨著血液流出眼睛壓力又回到前面的壓力。如果在心臟收縮(心臟緊縮)中的擴(kuò)展和心臟舒張(心臟松弛)中的緊縮過(guò)程出現(xiàn)在固定的脈搏速度，那么血流速度將是脈搏速度乘以眼睛體積的增量變化。
眼內(nèi)壓力根據(jù)心臟周期隨著時(shí)間變化的事實(shí)是測(cè)量脈動(dòng)眼睛血液流量的基礎(chǔ)。心臟周期大約是0.8Hz的數(shù)量級(jí)。本發(fā)明可測(cè)量眼內(nèi)壓力隨著頻率的時(shí)間變化，它高于允許估計(jì)和記錄眼內(nèi)脈沖的人的基本心跳頻率。在正常的人眼中，眼內(nèi)脈沖具有大約3mmHg的大小，并在實(shí)際上與心臟周期同步。
如上所述，眼內(nèi)壓力的測(cè)量顯示與動(dòng)脈壓力的脈動(dòng)成份相聯(lián)系的時(shí)間變化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果提供了將眼睛壓力變化轉(zhuǎn)換為眼睛體積變化的方法。進(jìn)入眼睛的血液的各個(gè)塊增加了眼睛體積和眼內(nèi)壓力。所觀察到的壓力變化反映了這樣一個(gè)事實(shí)，那就是眼睛體積必須改變以適應(yīng)由動(dòng)脈血液脈沖引起的眼內(nèi)血液體積的變化。與眼睛體積相比，脈搏體積很小，但因?yàn)檠郾谳^硬，容納脈搏體積所需的壓力增加是顯著的，并且可測(cè)量。因此，只要增加的眼內(nèi)壓力和增加的眼睛體積的關(guān)系已知，就可確定血液的塊的體積。由于壓力變化和體積變化的關(guān)系已經(jīng)很好地建立起來(lái)了(Friedenwald 1937，McBain 1957，Ytteborg 1960，Eisenlohr 1962，McEwen 1965)，壓力測(cè)量可用來(lái)獲得血液塊的體積，并因此確定血液流量。
對(duì)于瞬時(shí)壓力的眼壓計(jì)的輸出可被轉(zhuǎn)化為作為時(shí)間函數(shù)的眼睛體積的瞬時(shí)變化。眼睛體積變化對(duì)時(shí)間的導(dǎo)數(shù)是眼睛血液流量的凈瞬時(shí)脈動(dòng)成份。在這些狀況下，通過(guò)眼睛流動(dòng)的脈動(dòng)血液的速度可從眼內(nèi)壓力的瞬時(shí)測(cè)量來(lái)估計(jì)。為了更快地量化和分析眼內(nèi)脈沖，來(lái)自眼壓計(jì)的信號(hào)可以被數(shù)字化，并輸入計(jì)算機(jī)。
此外，眼內(nèi)壓力的測(cè)量可被用來(lái)通過(guò)諸如Friedenwald公式(Friedenwald，1937)的獨(dú)立確定的壓力-體積關(guān)系而獲得眼內(nèi)體積。基于來(lái)自壓力體積關(guān)系(Friedenwald 1937，McBain 1957，Eisenlohr 1962，McEwen 1965)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)學(xué)模型也可用來(lái)將眼睛壓力的變化轉(zhuǎn)化為眼睛體積變化。
另外，也可構(gòu)造一個(gè)模型來(lái)從眼內(nèi)壓力波形的外觀估計(jì)眼睛血液流量。流量曲線與從體積變化曲線得出的參數(shù)相關(guān)。由于眼內(nèi)壓力是實(shí)際測(cè)量的數(shù)量，它通過(guò)測(cè)量的壓力-體積關(guān)系的使用而被轉(zhuǎn)換為體積變化，因此這一曲線是非直接測(cè)量的。然后通過(guò)將體積的變化Vmax-Vmin乘以一個(gè)固定值來(lái)計(jì)算流量，這個(gè)固定值與流入的時(shí)間間隔的長(zhǎng)度和整個(gè)脈沖長(zhǎng)度相關(guān)。已知的數(shù)學(xué)公式可用來(lái)估計(jì)眼睛血液流量的脈動(dòng)成份。由于本發(fā)明也可用來(lái)測(cè)量眼睛硬度，為了更精確地計(jì)算脈動(dòng)血液流量的個(gè)體差異，可以使用眼睛硬度的系數(shù)的這個(gè)參數(shù)。
此外，由于本發(fā)明的致動(dòng)裝置6和接觸設(shè)備2優(yōu)選包括透明部分，脈動(dòng)血液流量可直接在視覺(jué)上估計(jì)，以量化每次心跳的脈管尺寸的變化。血液流量的更精確的估計(jì)可通過(guò)將眼內(nèi)脈沖的變化和可自動(dòng)在視覺(jué)上測(cè)量的脈管尺寸的變化結(jié)合在一起來(lái)獲得。
關(guān)于眼睛和中心神經(jīng)系統(tǒng)的脈管系統(tǒng)的大量數(shù)據(jù)可在知道眼內(nèi)壓力隨著時(shí)間的變化和脈動(dòng)眼睛血液流量的數(shù)量后得到。眼內(nèi)壓力和眼內(nèi)脈沖在一對(duì)眼睛中通常是對(duì)稱的。因此，對(duì)稱性的降低可以用作眼睛或腦血管疾病的早期信號(hào)。受糖尿病、斑點(diǎn)惡化和別的脈管紊亂困擾的患者還可能有減小的眼睛血液流量，并從使用本發(fā)明的裝置的眼睛血液動(dòng)力性的估計(jì)中受益。
本發(fā)明也可以用來(lái)人工升高眼內(nèi)壓力。眼內(nèi)壓力的人工升高是眼睛和腦部病變的診斷和預(yù)后的重要工具，也是研究的重要工具。
使用本發(fā)明的對(duì)眼內(nèi)壓力的人工升高可用不同的方法獲得。根據(jù)一種方法，本發(fā)明的接觸設(shè)備在外形上修改以放在鞏膜(眼睛的白色部分)上。這一布置如圖21-22所示，將在下面介紹，其中可移動(dòng)中心件16為了升高眼內(nèi)壓力在尺寸上可以更大些，并且優(yōu)選貼靠鞏膜驅(qū)動(dòng)。凹進(jìn)的大小可通過(guò)前面介紹的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)。
人工增加眼內(nèi)壓力的另一種方法是通過(guò)將本發(fā)明的接觸設(shè)備按前面介紹的方法相同的方法放在角膜上，但是用可移動(dòng)中心件來(lái)施加更大數(shù)量的力，以得到更深的凹進(jìn)。由于接觸設(shè)備的可移動(dòng)的中心部分優(yōu)選是透明的，這樣這一技術(shù)有利于在施加力時(shí)允許眼睛的目視觀察。根據(jù)這一技術(shù)，可移動(dòng)中心件的尺寸也可增加，以凹進(jìn)更大的面積，并因此產(chǎn)生眼內(nèi)壓力的更高的人工增加。如上所述，致動(dòng)裝置優(yōu)選也包括透明中心部分，以在眼內(nèi)壓力增加時(shí)方便眼睛和視網(wǎng)膜的直接目視觀察。當(dāng)眼內(nèi)壓力超過(guò)眼動(dòng)脈心臟收縮壓力時(shí)，脈沖幅度和血液流量迅速降低。當(dāng)眼內(nèi)壓力等于或高于眼心臟舒張壓力時(shí)，血液流量變?yōu)榱恪Ｒ虼?，通過(guò)允許視網(wǎng)膜脈管的直接目視觀察，可確定脈沖消失的準(zhǔn)確時(shí)刻，并測(cè)量對(duì)促進(jìn)脈沖停止所必需的壓力，它等于眼動(dòng)脈中的脈搏壓力。本發(fā)明因此允許測(cè)量眼睛動(dòng)脈的壓力。
通過(guò)在致動(dòng)裝置的后面部分設(shè)置固定光源并要求患者指示他/她再也看不見(jiàn)光的時(shí)間，也可記錄患者的視覺(jué)停止的壓力。這也將對(duì)應(yīng)于眼動(dòng)脈中脈沖的停止。脈管打開(kāi)的壓力也可通過(guò)增加眼內(nèi)壓力直到脈沖消失，然后逐步減小眼內(nèi)壓力直到脈沖再出現(xiàn)來(lái)確定。因此，可估計(jì)出對(duì)打開(kāi)脈管所必需的眼內(nèi)壓力。
應(yīng)注意前面的測(cè)量可使用光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)自動(dòng)執(zhí)行，例如通過(guò)將光束對(duì)準(zhǔn)脈動(dòng)血液脈管。脈沖的停止可在視覺(jué)上識(shí)別，壓力可被記錄。脈動(dòng)的衰減還可被用作停止點(diǎn)，并在視覺(jué)上識(shí)別。該裝置也允許當(dāng)產(chǎn)生增加的眼內(nèi)壓力時(shí)直接目視觀察視覺(jué)神經(jīng)的突起。因此，由于眼內(nèi)壓力的人工增加而引起的在眼中產(chǎn)生的物理和化學(xué)變化可以在測(cè)量壓力的同時(shí)估計(jì)。
更有利地，前面的測(cè)試可在介質(zhì)混濁的患者身上進(jìn)行，介質(zhì)混濁會(huì)防礙眼睛后部的目視觀察。具體地說(shuō)，前面提到的患者指示視覺(jué)停止的時(shí)間的步驟對(duì)介質(zhì)混濁的患者來(lái)說(shuō)特別有用。外圍視覺(jué)的衰減對(duì)應(yīng)于心臟舒張壓力，中心視覺(jué)的衰減對(duì)應(yīng)于心臟收縮的壓力。
如上所述，通過(guò)升高眼內(nèi)壓力，并通過(guò)允許在眼睛后部的血液脈管的直接目視觀察，本發(fā)明可以用來(lái)止血(通過(guò)間接應(yīng)用壓力來(lái)阻止出血)諸如出現(xiàn)在糖尿病和斑點(diǎn)惡化的那些出血過(guò)程。眼內(nèi)壓力的升高也有利于視網(wǎng)膜脫離的治療。
至于本發(fā)明的另一項(xiàng)使用，前面提到的裝置也可用來(lái)測(cè)量眼液的流出壓力。為了測(cè)量眼液的流出壓力，接觸設(shè)備放在角膜上，并且可測(cè)量壓力被施加給角膜。當(dāng)角膜的壓力等于流出壓力時(shí)，壓力導(dǎo)致眼房水靜脈的直徑增加。角膜上的壓力與流出壓力成正比。眼液流出眼睛的流量根據(jù)Poiseuille的薄片狀水流定律被調(diào)節(jié)。如果阻力被插入到公式中，其結(jié)果是公式與Ohm定律相似。使用這些已知公式，可確定流動(dòng)的速度(單元時(shí)間的流量)。作為參考點(diǎn)的脈管直徑變化可通過(guò)直接觀察與目視觀察直徑的變化而手動(dòng)檢測(cè)，或用能檢測(cè)由于脈管中液體數(shù)量的變化和表面面積的變化而引起的反射性的變化的光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)而自動(dòng)檢測(cè)。脈管的實(shí)際橫截面可使用光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)。
眼睛與大腦通過(guò)頸動(dòng)脈和自主神經(jīng)系統(tǒng)在血液上連接在一起。頸動(dòng)脈、大腦、心臟與交感神經(jīng)系統(tǒng)的病理變化能附加地侵襲流向眼睛的血液。眼睛與大腦是具有高反應(yīng)性的低脈管阻抗系統(tǒng)。給大腦的動(dòng)脈流量由頸動(dòng)脈提供。眼動(dòng)脈以90度角分支頸動(dòng)脈，與直徑為5mm的頸動(dòng)脈相比較，其直徑大約0.5mm。因此，侵襲流向大腦的流量的大多數(shù)過(guò)程將對(duì)眼睛產(chǎn)生重要影響。此外，中心視網(wǎng)膜動(dòng)脈的脈動(dòng)可以用來(lái)確定眼動(dòng)脈中的心臟收縮壓力，并由于它的和大腦循環(huán)系統(tǒng)的解剖關(guān)系，可估計(jì)大腦脈管的壓力。對(duì)大腦的脈管系統(tǒng)的全部或部分阻塞可通過(guò)估計(jì)眼睛血液流量來(lái)確定。存在眾多的脈管和神經(jīng)系統(tǒng)損害，它們改變眼睛脈沖幅度和/或眼睛的眼內(nèi)壓力曲線。這些病理情況可以產(chǎn)生兩個(gè)眼睛之間的測(cè)量值的不對(duì)稱，以及/或中心視網(wǎng)膜動(dòng)脈壓力的減小、脈動(dòng)血液流量的減小，并改變脈沖幅度。
頸動(dòng)脈(大腦循環(huán))中的流量的阻塞可通過(guò)分析眼睛脈沖幅度和面積、脈沖延時(shí)和脈沖寬度、波形以及對(duì)眼睛脈沖進(jìn)行諧波分析來(lái)估計(jì)。
眼睛跳動(dòng)可根據(jù)投射到角膜的光束的反射的變化在視覺(jué)上記錄。用來(lái)記錄可移動(dòng)中心件在凹進(jìn)過(guò)程中移動(dòng)的距離的同樣系統(tǒng)可用在裸露的角膜上，以檢測(cè)隨著每次跳動(dòng)出現(xiàn)的體積變化。光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)記錄從角膜表面隨著每次跳動(dòng)出現(xiàn)的距離變化。角膜位置的改變是由眼睛的體積變化導(dǎo)致。根據(jù)這些變化的跳動(dòng)特性，可計(jì)算流向眼睛的血液流量。
使用前面提到的人工升高壓力的技術(shù)，可以測(cè)量眼睛恢復(fù)到其基準(zhǔn)所必需的時(shí)間，這一恢復(fù)時(shí)間是存在青光眼的指示和流出性能的系數(shù)。
本發(fā)明也可以用來(lái)測(cè)量眼睛表面上的脈管的壓力，具體地說(shuō)是鞏膜靜脈的壓力。測(cè)量中使用了對(duì)壓扁靜脈所必需的外部壓力。這一方法包括在鞏膜靜脈上的結(jié)膜的固定面積上施加可變力，直到得到所需的結(jié)束點(diǎn)。壓力被直接施加給脈管自身，優(yōu)選的結(jié)束點(diǎn)是脈管壓扁的時(shí)候。然而，可以使用不同的結(jié)束點(diǎn)，諸如出現(xiàn)在壓扁前的脈管的變白。結(jié)束點(diǎn)的壓力是通過(guò)與壓力測(cè)量法中的方法相似的方法，用施加的力除以壓扁用中心件的面積來(lái)確定的。脈管可以用狹光燈生物顯微鏡通過(guò)透明的壓扁用可移動(dòng)中心件觀察。這一技術(shù)的實(shí)施例優(yōu)選包括修正的適合鞏膜的接觸設(shè)備(圖23)。末梢的優(yōu)選尺寸是從250微米到500微米。結(jié)束點(diǎn)的檢測(cè)可手動(dòng)或自動(dòng)獲得。
根據(jù)手動(dòng)方案，致動(dòng)裝置被構(gòu)造為通過(guò)它的透明后窗可直接對(duì)脈管進(jìn)行目視觀察，壓扁的時(shí)間被手動(dòng)控制和記錄。根據(jù)自動(dòng)排列，光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)被構(gòu)造，使得當(dāng)血流不再看得到時(shí)，用與上面介紹的用于壓力測(cè)量法相同的方法反射的光束中將會(huì)有變化，因此，用于壓扁的壓力是可以自動(dòng)識(shí)別的。兩種情況下的結(jié)束點(diǎn)標(biāo)記是血流的消失，一個(gè)通過(guò)操作者的視覺(jué)檢測(cè)，另一個(gè)通過(guò)光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)。在兩種情況下，接觸設(shè)備優(yōu)選按照適合鞏膜的平均曲率來(lái)設(shè)計(jì)，可以是硬材料或軟材料的可移動(dòng)中心件用來(lái)壓縮脈管。
本發(fā)明也可以用來(lái)提供眼內(nèi)壓力的實(shí)時(shí)記錄。內(nèi)置單個(gè)芯片的微處理器可做成響應(yīng)隨時(shí)間變化的眼內(nèi)壓力測(cè)量，并可被編程以產(chǎn)生和顯示壓力和時(shí)間相關(guān)的曲線。如上所述，可移動(dòng)中心件的相對(duì)位置可用光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)，所檢測(cè)的位置與流過(guò)致動(dòng)裝置的線圈的電流的數(shù)量的信息可通過(guò)微處理器被快速采集和分析，以產(chǎn)生前面提到的曲線。
可以理解微處理器的使用不受產(chǎn)生曲線的裝置的限制。實(shí)際上，微處理器技術(shù)至少可以用來(lái)建立前面提到的本發(fā)明的計(jì)算單元10。微處理器優(yōu)選地估計(jì)信號(hào)和所施加的力。作為結(jié)果的測(cè)量值可用多種方法電子記錄或存儲(chǔ)。例如，可在帶式錄音器上記錄電流隨時(shí)間的變化。別的記錄和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的方法也可以使用。為了更好地估計(jì)數(shù)據(jù)，也可使用邏輯微處理器控制技術(shù)。
本發(fā)明的別的應(yīng)用涉及工業(yè)與醫(yī)藥中的可變形材料的壓力估計(jì)。一個(gè)這樣的例子是本發(fā)明用來(lái)估計(jì)諸如從尸體之類的生物體取下的軟組織。尸體解剖是學(xué)習(xí)與研究人體的基本方法。諸如大腦、肝、脾等組織的變形能力可使用本發(fā)明來(lái)測(cè)量，并可估計(jì)凹進(jìn)的深度。在這點(diǎn)上，本發(fā)明的接觸設(shè)備可被修正，以符合器官的曲率。當(dāng)可移動(dòng)中心件置于一個(gè)表面上，它可被驅(qū)動(dòng)以頂進(jìn)該表面一個(gè)距離，這個(gè)距離和表面的張力以及變形表面的剛度成反比。本發(fā)明也可用來(lái)估計(jì)與量化傷口愈合程度，特別是燒傷疤痕治療。本發(fā)明可用來(lái)估計(jì)與正常皮膚面積相比的疤痕硬度。疤痕皮膚張力與正常皮膚張力相比較。這一技術(shù)可用來(lái)監(jiān)測(cè)具有燒傷疤痕的患者的治療，它允許對(duì)愈合過(guò)程進(jìn)行數(shù)字量化。這一技術(shù)也可用作過(guò)度增大(厚和高)疤痕的發(fā)展的早期指示。該裝置也可以估計(jì)不同狀況下的組織壓力和變形能力，這些狀況諸如a)淋巴肉芽腫、b)諸如胸部外科的外科手術(shù)后效果以及c)空心器官的endoluminal壓力。在上面的情況中，接觸設(shè)備提供的活塞式結(jié)構(gòu)不是必須放置在像接觸鏡片的元件中。相反，可以使用任何形狀和尺寸，底面優(yōu)選是平的，并且不像接觸鏡片那樣被彎曲。
本發(fā)明的另一項(xiàng)應(yīng)用涉及提供可用于延長(zhǎng)時(shí)間的繃帶透鏡(bandage lens)。青光眼與增加的眼內(nèi)壓力是角膜移植障礙的主要原因。市場(chǎng)上的許多常規(guī)眼壓計(jì)不能精確測(cè)量有角膜疾病的患者的眼內(nèi)壓力。對(duì)于有角膜疾病的患者與剛經(jīng)歷角膜移植的人，使用的是薄些和大些的接觸設(shè)備，這一接觸設(shè)備能使用更長(zhǎng)的時(shí)間。該設(shè)備也便于有角膜疾病的患者的眼內(nèi)壓力的測(cè)量，其需要將接觸鏡片的戴用作為治療的一部分。
為了非侵襲地測(cè)量幼兒頭蓋內(nèi)的壓力，或者對(duì)通過(guò)血管的完整壁的血液壓力提供瞬時(shí)與持續(xù)監(jiān)測(cè)，本發(fā)明也可以被修正。本發(fā)明也可以用在與數(shù)字脈沖儀的結(jié)合中，以提供心臟周期的同步性。同樣，通過(guò)提供接觸麥克風(fēng)，可測(cè)量動(dòng)脈壓力。本發(fā)明也可以用來(lái)建立一個(gè)眼睛的雙眼壓計(jì)方案。如上所述，第一眼壓計(jì)可以由前述在角膜上應(yīng)用的本發(fā)明的接觸設(shè)備設(shè)定。第二眼壓計(jì)可以由前面提到的為了放置在temporal鞏膜上而修正的接觸設(shè)備設(shè)定。在使用雙眼壓計(jì)方案中，要求允許當(dāng)接觸設(shè)備被驅(qū)動(dòng)時(shí)可看到眼睛的底部。因此，至少放在角膜上的接觸設(shè)備的可移動(dòng)中心件優(yōu)選是透明的，這樣底部可用顯微鏡觀察。
盡管前面展示的接觸設(shè)備的實(shí)施例通常在各個(gè)接觸設(shè)備2中只顯示了一個(gè)可移動(dòng)中心件16，可以理解只要不背離本發(fā)明的范圍與精神，可以提供超過(guò)一個(gè)的可移動(dòng)中心件16。多個(gè)可移動(dòng)中心件16在接觸設(shè)備2中優(yōu)選同心排列，至少一個(gè)的柔軟膜14與同心排列的可移動(dòng)中心件16相互連接。多個(gè)可移動(dòng)中心件16的排列可和前面提到的任何一個(gè)特征結(jié)合在一起，以得到所需的全面組合。
盡管前面的優(yōu)選實(shí)施例包括至少一個(gè)磁驅(qū)動(dòng)的可移動(dòng)中心件16，可以理解有許多別的技術(shù)用來(lái)驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件16。例如，聲音或超聲發(fā)生技術(shù)可用來(lái)驅(qū)動(dòng)可移動(dòng)中心件。具體地說(shuō)，聲音或超聲能量可指引到可移動(dòng)中心件的完全透明部分，它響應(yīng)這樣的能量而向角膜移動(dòng)。
與之相似，可移動(dòng)中心件可以和用來(lái)保持靜態(tài)電荷的裝置一起提供。為了驅(qū)動(dòng)這樣一個(gè)可移動(dòng)中心件，與之相聯(lián)系的致動(dòng)機(jī)構(gòu)將產(chǎn)生相同極性的電場(chǎng)，因此導(dǎo)致可移動(dòng)中心件的排斥，使其離開(kāi)電場(chǎng)源。
例如，別的驅(qū)動(dòng)技術(shù)包括液體或氣體向可移動(dòng)中心件的流動(dòng)，以及一些不太理想的機(jī)構(gòu)，例如，可移動(dòng)中心件和由電機(jī)驅(qū)動(dòng)的機(jī)械致動(dòng)裝置的物理連接，并可以使用應(yīng)變儀。
可替代地，可以不要接觸設(shè)備，這樣有利于致動(dòng)裝置中的可移動(dòng)中心件。根據(jù)這一方案，致動(dòng)裝置的可移動(dòng)中心件可以連接到致動(dòng)裝置中的可滑動(dòng)軸，這個(gè)軸通過(guò)磁場(chǎng)或別的驅(qū)動(dòng)方法來(lái)驅(qū)動(dòng)。內(nèi)科醫(yī)師優(yōu)選將致動(dòng)裝置的可移動(dòng)中心件應(yīng)用到眼睛，并按住產(chǎn)生磁場(chǎng)的按鈕。它依次驅(qū)動(dòng)軸和可移動(dòng)中心件作用于眼睛。致動(dòng)裝置、軸以及致動(dòng)裝置的可移動(dòng)中心件優(yōu)選與透明部分適當(dāng)?shù)夭贾?，這樣患者眼睛的內(nèi)側(cè)在驅(qū)動(dòng)過(guò)程中保持可見(jiàn)。
包括光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的任何一個(gè)上面介紹的檢測(cè)技術(shù)可以和可替代的驅(qū)動(dòng)技術(shù)一起使用。
可移動(dòng)中心件16也可以用充分硬的環(huán)形部件12中的可膨脹氣泡(未顯示)代替。當(dāng)膨脹后，氣泡超出充分硬的環(huán)形部件12的孔，并朝向角膜膨脹。
與之相似，盡管一些前面提到的優(yōu)選實(shí)施例當(dāng)獲得預(yù)定的壓扁量時(shí)使用了用來(lái)檢測(cè)的光學(xué)裝置，可以理解當(dāng)壓扁出現(xiàn)時(shí)有許多別的用來(lái)檢測(cè)的技術(shù)。例如，接觸設(shè)備可以包括經(jīng)過(guò)布置的電接觸，這樣當(dāng)可移動(dòng)中心件移動(dòng)對(duì)應(yīng)于對(duì)產(chǎn)生壓扁必需的距離時(shí)，產(chǎn)生或者斷開(kāi)電路。然后利用電路的產(chǎn)生或者斷開(kāi)表示壓扁的出現(xiàn)。
也可以理解，在壓扁出現(xiàn)后，在驅(qū)動(dòng)力停止后使可移動(dòng)中心件16回到開(kāi)始位置的時(shí)間將作為眼內(nèi)壓力的表示。當(dāng)眼內(nèi)壓力高，可移動(dòng)中心件16將更快地回到開(kāi)始位置。與之相似，對(duì)于較低的眼內(nèi)壓力，需要更多的時(shí)間使可移動(dòng)中心件16回到開(kāi)始位置。因此，本發(fā)明可構(gòu)造得使其在確定所測(cè)量的眼內(nèi)壓力時(shí)也能考慮可移動(dòng)中心件16的回復(fù)時(shí)間。
如上所述，本發(fā)明中接觸設(shè)備可以有透明中心部分。當(dāng)使用可移動(dòng)中心件使眼內(nèi)壓力人工增加時(shí)，透明中心部分有利于允許眼睛內(nèi)側(cè)(例如視覺(jué)神經(jīng))的目視觀察。因而在視覺(jué)神經(jīng)、視網(wǎng)膜和玻璃體上的增加的眼內(nèi)壓力的一些效果通過(guò)本發(fā)明能容易地看到，并且可以同時(shí)測(cè)量眼內(nèi)壓力。
參考圖21和22，盡管前面的示例介紹了角膜上的接觸設(shè)備2的布置，可以理解本發(fā)明的接觸設(shè)備2可以被構(gòu)造為準(zhǔn)三角形形狀(通過(guò)充分硬的環(huán)形部件限定)，以便于在眼睛的鞏膜上放置接觸設(shè)備2。
參考圖23和24，本發(fā)明的接觸設(shè)備2可以用來(lái)測(cè)量鞏膜靜脈壓力。當(dāng)測(cè)量鞏膜靜脈壓力時(shí)，可移動(dòng)中心件16優(yōu)選具有透明的中心分布的小圓錐形凸起16P。圖24所展示的實(shí)施例有利于至少通過(guò)可移動(dòng)中心件16的透明中心部分來(lái)目視觀察主體。
此外，如上所述，本發(fā)明也可以用來(lái)測(cè)量身體的別的部分的壓力(例如整形外科環(huán)境里的疤痕壓力)或不同物體的表面上的壓力。本發(fā)明的接觸設(shè)備因此不受限于與示例實(shí)施例相聯(lián)系所展示的與角膜一致的曲線形狀，而是包括通用的平坦外形的不同的別的形狀。
由眼瞼閉合驅(qū)動(dòng)的可替代的實(shí)施例參考圖25到31，下面將介紹系統(tǒng)的可替代的實(shí)施例?？商娲难b置與方法使用由眼瞼在眨眼和/或眼睛閉合過(guò)程中產(chǎn)生的力和運(yùn)動(dòng)，以作為致動(dòng)裝置，并當(dāng)接觸設(shè)備402在角膜上時(shí)激活至少一個(gè)固定在接觸設(shè)備402中的轉(zhuǎn)換器400。這一方法和裝置便于優(yōu)選以電磁波的形式，通過(guò)眼瞼組織傳輸信息而對(duì)壓力與別的生理事件進(jìn)行遙控監(jiān)測(cè)。傳輸?shù)男畔⒃谙鄬?duì)于接觸設(shè)備402放置得較遠(yuǎn)的接收器404上恢復(fù)，接收器404優(yōu)選固定在一對(duì)眼鏡的框架408上。這一可替代的實(shí)施例也便于利用有力的眼瞼閉合，以測(cè)量流出性能。轉(zhuǎn)換器優(yōu)選是微小型壓敏轉(zhuǎn)換器400，它按可指示施加在轉(zhuǎn)換器400上的物理壓力的方式轉(zhuǎn)換射頻信號(hào)。
盡管來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的信號(hào)響應(yīng)可通過(guò)電纜傳輸，它優(yōu)選以無(wú)線方式有源或無(wú)源地傳輸?shù)浇邮掌?04，接收器404相對(duì)于接觸設(shè)備402放置得較遠(yuǎn)。由轉(zhuǎn)換器400的信號(hào)響應(yīng)表示的數(shù)據(jù)可以隨后被存儲(chǔ)和分析。從數(shù)據(jù)導(dǎo)出的信息也可以用常規(guī)方法通過(guò)電話傳輸。
根據(jù)可替代的實(shí)施例，裝置包括至少一個(gè)壓敏轉(zhuǎn)換器400，它優(yōu)選由眼瞼閉合激活，并固定在接觸設(shè)備402上。接觸設(shè)備402則位于眼睛上。為了校準(zhǔn)系統(tǒng)，可以對(duì)接觸設(shè)備在眼瞼運(yùn)動(dòng)/閉合時(shí)的運(yùn)動(dòng)與擠壓的大小進(jìn)行估計(jì)和計(jì)算。隨著上眼瞼在眨眼時(shí)的下降，它向下推，并擠壓接觸設(shè)備402，因此使接觸設(shè)備402經(jīng)歷滑動(dòng)和擠壓運(yùn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。
由于正常人大約每2到10秒無(wú)意識(shí)地眨眼，本發(fā)明的可替代的實(shí)施例提供轉(zhuǎn)換器400的頻繁驅(qū)動(dòng)。事實(shí)上，戴有這一型號(hào)的接觸設(shè)備402的正常人將體驗(yàn)無(wú)意識(shí)地眨眼的數(shù)量增加，它趨向提供準(zhǔn)連續(xù)的測(cè)量。在睡眠或眼睛閉合時(shí)，由于有眼瞼的不間斷的壓力，這一測(cè)量能持續(xù)進(jìn)行。
如上所述，在眼睛閉合時(shí)，接觸設(shè)備2經(jīng)歷了由在閉合狀態(tài)的眼瞼引起的合成的滑動(dòng)和擠壓運(yùn)動(dòng)。起初上眼瞼從打開(kāi)位置下降，直到它到達(dá)接觸設(shè)備402的上邊沿，然后向下推大約0.5mm到2mm。這一距離由用來(lái)制造接觸設(shè)備402的結(jié)構(gòu)412的材料的型號(hào)決定，并且也根據(jù)它的直徑?jīng)Q定。
當(dāng)使用硬結(jié)構(gòu)412時(shí)，在眼瞼和接觸設(shè)備402中間有很小的初始重疊。當(dāng)使用軟結(jié)構(gòu)412時(shí)，甚至在眼瞼運(yùn)動(dòng)的初始狀態(tài)有很大的重疊。在形成初始小偏移后接觸設(shè)備402開(kāi)始停歇，眼瞼然后滑過(guò)接觸設(shè)備402的外表面擠壓和覆蓋它。應(yīng)注意到如果結(jié)構(gòu)412的直徑大于眼瞼孔或者大于角膜直徑，上眼瞼可以在開(kāi)始眨眼時(shí)不碰撞接觸設(shè)備402的上邊沿。
由于角膜(半徑9mm)和鞏膜(半徑11.5mm)之間的相交面積的大約13度的斜率變化，接觸設(shè)備402的運(yùn)動(dòng)大概在角膜-鞏膜交接處停止。該點(diǎn)上，具有硬組織或軟組織412的接觸設(shè)備402，當(dāng)眼瞼進(jìn)行到完全覆蓋它時(shí)保持不移動(dòng)和穩(wěn)定。
當(dāng)使用硬結(jié)構(gòu)412時(shí)，接觸設(shè)備402通常在它停歇前下壓0.5mm到2mm。當(dāng)使用軟結(jié)構(gòu)412時(shí)，接觸設(shè)備402在它停歇前一般下壓0.5mm或更少。接觸設(shè)備402的直徑越大，運(yùn)動(dòng)就越小，當(dāng)直徑足夠大時(shí)，垂直運(yùn)動(dòng)可以是零。不管運(yùn)動(dòng)的這些差異，擠壓效果總是存在的，因此允許不考慮結(jié)構(gòu)412的尺寸而進(jìn)行精確測(cè)量。使用厚些或表面更平的結(jié)構(gòu)412導(dǎo)致接觸設(shè)備402上的擠壓力增加。
眼瞼邊緣形成關(guān)于角膜的大約35度的凹角。可能由靠近眼瞼邊緣的Riolan的肌肉以及環(huán)狀肌肉的收縮引起的合成力通過(guò)眼瞼被施加到接觸設(shè)備402上。大約20,000到25,000達(dá)因的水平力(法線力成份)和大約40到50達(dá)因的垂直力(切線力成份)通過(guò)上眼瞼被施加到接觸設(shè)備402上。響應(yīng)這些力，接觸設(shè)備402向眼睛和關(guān)于它的切線方向移動(dòng)。在眼睛處于最大閉合時(shí)，切線運(yùn)動(dòng)和力是零，法線力和運(yùn)動(dòng)達(dá)到最大。
將接觸設(shè)備402壓向眼睛的20,000到25,000達(dá)因的水平眼瞼力產(chǎn)生足夠的運(yùn)動(dòng)，以激活固定在接觸設(shè)備402的轉(zhuǎn)換器400，并允許進(jìn)行測(cè)量。朝向眼睛表面的眼瞼力和運(yùn)動(dòng)還能使許多型號(hào)的可固定在接觸設(shè)備402上的轉(zhuǎn)換器或電極充分變形。在眨眼過(guò)程中，眼瞼與接觸設(shè)備402完全接觸，各個(gè)轉(zhuǎn)換器400的表面與角膜/淚膜和/或眼瞼的內(nèi)表面接觸。
小型壓敏射頻轉(zhuǎn)換器400優(yōu)選包括固定在接觸設(shè)備402上的內(nèi)腔X光檢測(cè)器，它優(yōu)選放在角膜上，并由眼瞼運(yùn)動(dòng)與/或閉合激活。如上所述，由眼瞼施加在接觸設(shè)備402上的力將它壓在角膜上。
根據(jù)圖26所示的本發(fā)明的優(yōu)選可替代實(shí)施例，內(nèi)腔X光檢測(cè)器包括兩個(gè)相對(duì)的匹配線圈，它們放在一個(gè)小球內(nèi)。小球的平壁充當(dāng)隔膜，并將隔膜連接到各個(gè)線圈上，這樣眼瞼引起的隔膜壓縮使線圈相互靠近。由于線圈相互靠得很近，其隔離的最小變化影響諧振頻率。
遠(yuǎn)程?hào)帕飨萋涫秸袷幤?14可以固定在靠近接觸設(shè)備402的方便位置，例如在患者戴的帽子上。遠(yuǎn)程?hào)帕飨萋涫秸袷幤?14用來(lái)引起轉(zhuǎn)換器400的振蕩。這些振蕩的諧振頻率表示眼內(nèi)壓力。
簡(jiǎn)要地說(shuō)，眼瞼和隔膜的接觸使轉(zhuǎn)換器400中的一對(duì)平行同軸螺旋線圈靠得更近。線圈組成高電容分布諧振電路，它的諧振頻率根據(jù)相對(duì)的線圈距離而變化。當(dāng)線圈相互靠得更近，電容和相互電感增加，因此降低了結(jié)構(gòu)的諧振頻率。通過(guò)重復(fù)搜索遠(yuǎn)程?hào)帕飨萋涫酵飧旭詈险袷帣z測(cè)器，轉(zhuǎn)換器400在其諧振時(shí)吸收的電磁能量通過(guò)插入眼瞼組織而被感知。
來(lái)自轉(zhuǎn)換器400的壓力信息優(yōu)選通過(guò)無(wú)線鏈路遙測(cè)傳輸。由于遙測(cè)能減少電噪音拾取并消除電沖擊危險(xiǎn)，因此它是優(yōu)選方法。由于FM傳輸具有更小的噪音，并且在調(diào)制放大器中需要更小的增益，這樣對(duì)于給定的傳輸強(qiáng)度需要更少的功率，因而傳輸?shù)腇M(頻率調(diào)制)方法是優(yōu)選的。FM對(duì)傳輸信號(hào)的幅度的變化的敏感性也更弱。
可使用幾種別的裝置和轉(zhuǎn)換器來(lái)獲得指示來(lái)自接觸設(shè)備402的眼內(nèi)壓力的信號(hào)。例如，也可用到使用由電池提供能量的轉(zhuǎn)換器的有源遙測(cè)，或使用在眼睛中能由外部振蕩器再充電的電池，以及能由生物源提供能量的有源發(fā)送器。
然而，用來(lái)獲得信號(hào)的優(yōu)選方法包括至少一個(gè)前面提到的無(wú)源壓敏轉(zhuǎn)換器400，它不包含內(nèi)部電源，并使用外部電源施加的能量來(lái)工作，以修正外源發(fā)出的頻率。表示眼內(nèi)壓力的信號(hào)基于頻率修正，并傳輸?shù)竭h(yuǎn)處的眼外射頻監(jiān)視器。電路的諧振頻率可在遠(yuǎn)處感知，例如，通過(guò)柵流陷落式測(cè)試振蕩器。
具體地說(shuō)，柵流陷落式測(cè)試振蕩器包括前面提到的接收器404，例如在靠近接收器的眼鏡框架中或圍繞眼睛的眼鏡框架部分中，在接收器中轉(zhuǎn)換器400的諧振頻率可在由固定在靠近眼睛的外部電感線圈415檢測(cè)后測(cè)量。眼鏡框架的使用在外部電感線圈415與無(wú)線電測(cè)距器之間的距離在它的典型工作限制內(nèi)時(shí)特別實(shí)用。然而，可以理解本質(zhì)上充當(dāng)接收器404的接收天線的外部電感線圈415可位于使信號(hào)衰減最小的任何位置。來(lái)自外部電感線圈415(或接收天線)的信號(hào)然后被接收器404接收用于放大和分析。
當(dāng)在水下，信號(hào)可以使用調(diào)制的聲音信號(hào)來(lái)傳輸，因?yàn)榕c無(wú)線電波相比，聲音在水中的衰減更小。聲音諧振器可做成響應(yīng)溫度和電壓的變化。
盡管前面的介紹包括了一些根據(jù)本發(fā)明的可替代的實(shí)施例中的首選方法和裝置，可以理解發(fā)明并不限制于此。例如，可使用許多別的型號(hào)的小型壓敏無(wú)線電發(fā)送器，其固定在接觸設(shè)備上，并且也可使用任何調(diào)制來(lái)自無(wú)線電發(fā)送器的信號(hào)并發(fā)送調(diào)制后的信號(hào)給附近的無(wú)線電接收器的小型壓力傳感器。
也可在角膜上使用諸如應(yīng)變儀(優(yōu)選壓電壓力轉(zhuǎn)換器)的別的裝置，并優(yōu)選由眼瞼的閉合和眨眼來(lái)激活。包含在可伸縮外殼中的任何位移轉(zhuǎn)換器可固定在接觸設(shè)備上。實(shí)際上，許多別的型號(hào)的壓力轉(zhuǎn)換器可以固定在接觸設(shè)備上，并由接觸設(shè)備使用。自然，事實(shí)上能將機(jī)械變形轉(zhuǎn)化為電信號(hào)的任何轉(zhuǎn)換器都是可以使用的。
由于眼睛響應(yīng)壓力的變化而變化它的溫度，故可以使用諸如熱敏電阻的不需要部件運(yùn)動(dòng)的壓敏轉(zhuǎn)換器?；蛘撸梢怨烙?jì)響應(yīng)壓力的變化而變化的眼睛的介電常數(shù)，以確定眼內(nèi)壓力。在這種情況下，可以使用壓敏電容器。壓電和壓阻轉(zhuǎn)換器、硅應(yīng)變儀、半導(dǎo)體器件以及類似物都可以利用，并由眼睛的眨眼與/或閉合激活。
除了提供用來(lái)在眨眼或眼睛閉合時(shí)進(jìn)行單獨(dú)測(cè)量、持續(xù)測(cè)量以及自測(cè)量眼內(nèi)壓力的新方法，該裝置還可用來(lái)測(cè)量流出性能和別的生理參數(shù)。發(fā)明方法和裝置提供以生理方式測(cè)量流出性能的獨(dú)特方法，并不受眼睛的外部重量的放置的影響。
為了以這種方式確定流出性能，對(duì)眼瞼需要產(chǎn)生將液體擠壓出眼睛所必需的額外力。因?yàn)楸景l(fā)明允許在患者眼睛閉合時(shí)測(cè)量壓力，眼瞼在整個(gè)過(guò)程中能保持閉合，測(cè)量能持續(xù)進(jìn)行。具體地說(shuō)，它是通過(guò)有力地?cái)D壓眼瞼閉合來(lái)完成的。將出現(xiàn)大約60mmHg的壓力，它對(duì)將液體擠壓出眼睛來(lái)說(shuō)已經(jīng)足夠了，并因此估計(jì)流出性能。眼內(nèi)壓力將隨著時(shí)間而減小，壓力關(guān)于時(shí)間的衰減與流出性能相關(guān)。在正常人中，眼內(nèi)液體在眼瞼用力閉合時(shí)被排出眼睛，壓力因此而減小，然而，對(duì)患有青光眼的人來(lái)說(shuō)，流出性能被損害，因此眼睛壓力并不以同樣的速度響應(yīng)眼瞼的用力閉合而減小。本系統(tǒng)允許對(duì)眼睛壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)和持續(xù)測(cè)量，由于信號(hào)可通過(guò)眼瞼傳輸?shù)酵獠拷邮掌鳎劬δ茉谡麄€(gè)過(guò)程中保持閉合。
本發(fā)明可以使用用來(lái)測(cè)量壓力、電變化、尺寸、加速度、流量、溫度、生物電活性、化學(xué)反應(yīng)以及別的重要的的生理參數(shù)的遙測(cè)系統(tǒng)和外部控制該系統(tǒng)的電源開(kāi)關(guān)。集成電路的使用和轉(zhuǎn)換器、電源以及信息處理技術(shù)的技術(shù)進(jìn)步可以使部件最小化，允許幾個(gè)傳感器固定在一個(gè)接觸設(shè)備上，如圖28的示例所示。
現(xiàn)代的集成電路是微米量級(jí)，促進(jìn)了非常高密度的電路裝置的產(chǎn)生。制造集成電路的現(xiàn)代技術(shù)優(yōu)選被利用來(lái)制造可放在眼鏡框架408上的足夠小的電子部件。例如，接收器404可以連接到不同的小型電子部件418、419、420，如圖31的示意性展示，這些電子部件能處理、存儲(chǔ)、甚至顯示從轉(zhuǎn)換器400導(dǎo)出的信息。
射頻和超聲波微電路也是可以使用的，并可固定在接觸設(shè)備上使用。許多不同的超聲波和壓力轉(zhuǎn)換器也是可以使用的，并可在接觸設(shè)備中使用與固定?？梢岳斫鈱⒊霈F(xiàn)更進(jìn)一步的技術(shù)發(fā)展，它允許本發(fā)明的裝置的進(jìn)一步的應(yīng)用。
這一系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用來(lái)在角膜上放置，并具有能檢測(cè)淚膜中的化學(xué)變化的轉(zhuǎn)換器的接觸設(shè)備。這一系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括用來(lái)在角膜上放置，并具有小型氣體敏感射頻轉(zhuǎn)換器(例如，氧敏感)的接觸設(shè)備。具有小型血液速度敏感射頻轉(zhuǎn)換器的接觸設(shè)備也可以用來(lái)固定在結(jié)膜上，并優(yōu)選由眼瞼運(yùn)動(dòng)和/或眼瞼的閉合來(lái)激活。
這一系統(tǒng)也可以包括一個(gè)接觸設(shè)備，在其中的射頻轉(zhuǎn)換器能測(cè)量神經(jīng)纖維的負(fù)阻抗，接觸設(shè)備放在角膜上，該轉(zhuǎn)換器優(yōu)選由眼瞼運(yùn)動(dòng)和/或眼瞼的閉合來(lái)激活。通過(guò)測(cè)量電阻，能估計(jì)微生物、藥物、毒藥和麻醉劑的效果。
本發(fā)明的系統(tǒng)也可以包括一個(gè)接觸設(shè)備，在其中小型輻射敏感射頻轉(zhuǎn)換器固定在接觸設(shè)備中，接觸設(shè)備放在角膜上，該轉(zhuǎn)換器優(yōu)選由眼瞼運(yùn)動(dòng)和/或眼瞼的閉合來(lái)激活。
在任何一個(gè)前面的轉(zhuǎn)換器固定在接觸設(shè)備中的實(shí)施例中，可以使用柵流陷落式測(cè)試振蕩器來(lái)測(cè)量由轉(zhuǎn)換器定義的調(diào)諧電路的頻率特性。
除了使用上面轉(zhuǎn)換器的使用所展示的無(wú)源遙測(cè)技術(shù)，也可以使用具有有源發(fā)送器和小型電池固定在接觸設(shè)備中的有源遙測(cè)方法。
接觸設(shè)備優(yōu)選包括硬的或軟的透明結(jié)構(gòu)412，其中至少一個(gè)轉(zhuǎn)換器400被固定在透明結(jié)構(gòu)412形成的孔中。轉(zhuǎn)換器400優(yōu)選被定位，這樣允許光通道通過(guò)視軸。結(jié)構(gòu)412優(yōu)選包括內(nèi)凹表面，它的形狀和角膜的外表面相互配合。
如圖29所示，更大的轉(zhuǎn)換器400可同心地位于接觸設(shè)備402中，其中的透明部分416保留接觸設(shè)備402的視軸。
結(jié)構(gòu)412在中心優(yōu)選具有最大的厚度，并朝向結(jié)構(gòu)412的外周厚度逐漸減小。轉(zhuǎn)換器優(yōu)選固定在結(jié)構(gòu)412上，這樣在眨眼的過(guò)程中各個(gè)轉(zhuǎn)換器400的前側(cè)和眼瞼的內(nèi)表面接觸，各個(gè)轉(zhuǎn)換器400的后側(cè)和角膜接觸，因此允許眼瞼運(yùn)動(dòng)，以擠壓接觸設(shè)備402以及與之相聯(lián)系的轉(zhuǎn)換器400壓在角膜上。
各個(gè)轉(zhuǎn)換器400優(yōu)選固定在結(jié)構(gòu)412上，使得僅有轉(zhuǎn)換器的隔膜經(jīng)歷響應(yīng)壓力變化的運(yùn)動(dòng)。轉(zhuǎn)換器400也可以有適當(dāng)?shù)暮穸?，包括配合或超過(guò)結(jié)構(gòu)412的表面。
轉(zhuǎn)換器400也可以被定位，使得承載的只是角膜或者眼瞼的內(nèi)表面。轉(zhuǎn)換器400也可以用在眼瞼閉合時(shí)其后部使角膜的部分變平的方式朝向角膜定位。與之相似，轉(zhuǎn)換器400也可以朝向眼瞼內(nèi)表面定位，使得轉(zhuǎn)換器400的前部被眼瞼擠壓，后部被柔軟薄膜覆蓋，允許在眼瞼閉合時(shí)與角膜的相互作用。
用在柔軟或水凝膠透鏡中的柔軟薄膜可以包住接觸設(shè)備402，以在不干涉信號(hào)獲取和傳輸?shù)那闆r下盡可能的舒適。盡管轉(zhuǎn)換器400能以如圖28所示的彼此平衡的方式定位，但可以理解平衡塊可用來(lái)保持適當(dāng)?shù)钠胶狻?br> 當(dāng)本發(fā)明已經(jīng)參考它的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了介紹，可以理解根據(jù)附加權(quán)利要求的范圍本發(fā)明并不受限于這些實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備與角膜接觸放置并可壓扁角膜或使角膜凹進(jìn)，所述設(shè)備的特征在于包括充分硬的環(huán)形部件，其內(nèi)部凹陷的表面與角膜的外表面相適應(yīng)，且該硬環(huán)形部件中心有一個(gè)孔；可滑動(dòng)地放置在所述孔內(nèi)的可移動(dòng)中心件，它所具有的一個(gè)充分平坦的內(nèi)側(cè)可在設(shè)備被放在角膜上時(shí)將角膜的一部分壓扁或使其凹進(jìn)。
2.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括一個(gè)固定于所述硬環(huán)形部件的所述內(nèi)部凹陷表面上的彈性薄膜，所述彈性薄膜至少能夠與所述硬環(huán)形部件中的孔一起伸縮，并且至少有一個(gè)透明區(qū)域。
3.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述硬環(huán)形部件在所述孔處厚度最大，并且厚度向著所述硬環(huán)形部件的外圍方向逐步減小。
4.如權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其特征在于在所述硬環(huán)形部件的所述孔內(nèi)四周形成了柱狀側(cè)壁，所述可移動(dòng)中心件在所述孔內(nèi)以與活塞相類似的方式滑動(dòng)。
5.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述可移動(dòng)中心件有充分透明的外圍部分。
6.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述可移動(dòng)中心件包括透明的中心部分。
7.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于還包括用于驅(qū)使所述可移動(dòng)中心件滑動(dòng)的致動(dòng)裝置，它可讓所述可移動(dòng)中心件向所述角膜內(nèi)凸出以使得該角膜的所述部分被壓扁或凹進(jìn)。
8.如權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于所述致動(dòng)裝置的結(jié)構(gòu)被設(shè)計(jì)成使患者的眼睛內(nèi)側(cè)在它進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作時(shí)仍可見(jiàn)。
9.如權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于所述可移動(dòng)中心件包括有磁響應(yīng)元件，它可響應(yīng)磁場(chǎng)而使可移動(dòng)中心件產(chǎn)生滑動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于所述磁響應(yīng)元件的四周被透明的周邊部分所包圍，該周邊部分可使光從其穿過(guò)到達(dá)角膜，而且從角膜上反射出來(lái)的所述光也可以穿過(guò)所述透明周邊部分。
11.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于所述磁響應(yīng)元件包括具有透明中心區(qū)域的環(huán)形磁鐵，當(dāng)設(shè)備被放在患者的角膜上時(shí)，患者可通過(guò)此透明區(qū)域向外觀察，該區(qū)域還可使光從其穿過(guò)到達(dá)角膜，而且從角膜上反射回來(lái)的所述光也可穿過(guò)所述透明區(qū)域。
12.如權(quán)利要求9所述的設(shè)備，其特征在于還包括與所述硬環(huán)形部件相連接的環(huán)形彈性薄膜，它還與可移動(dòng)中心件以這種方式連接，即，所述環(huán)形彈性薄膜中的薄膜孔與環(huán)形磁鐵的所述透明中心區(qū)域?qū)?zhǔn)。
13.一種系統(tǒng)可利用壓扁法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力，所述系統(tǒng)的特征在于包括與角膜接觸放置并可壓扁角膜的設(shè)備，所述設(shè)備包括充分硬的環(huán)形部件，其內(nèi)部凹陷的表面與角膜的外表面相適應(yīng)，且該硬環(huán)形部件中心有一個(gè)孔；可滑動(dòng)地放置在所述孔內(nèi)的可移動(dòng)中心件，它所具有的一個(gè)充分平坦的內(nèi)側(cè)可在設(shè)備被放在角膜上時(shí)將角膜的一部分壓扁；用于驅(qū)使所述可移動(dòng)中心件滑動(dòng)的致動(dòng)裝置，它可讓所述可移動(dòng)中心件向所述角膜內(nèi)凸出以使得該角膜的所述部分被壓扁；檢測(cè)裝置，它用于在角膜被壓扁至預(yù)定的壓扁量時(shí)執(zhí)行檢測(cè)工作；用于確定眼內(nèi)壓力的裝置，它可根據(jù)所述可移動(dòng)中心件要使角膜達(dá)到預(yù)定的壓扁量所必須施加的力的大小來(lái)確定眼內(nèi)壓力。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用于確定眼內(nèi)壓力的裝置包括存儲(chǔ)裝置，它用于在所述預(yù)定的壓扁量已達(dá)到時(shí)，保存一個(gè)可說(shuō)明所述力大小的數(shù)值；用于將所述力的大小乘以一個(gè)換算因子的裝置，該裝置可將所述力的大小換算為眼內(nèi)壓力。
15.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括用于顯示所述眼內(nèi)壓力的顯示器。
16.如權(quán)利要求15所述的系統(tǒng)，其特征在于所述顯示器能夠指出該眼內(nèi)壓力是否處于確定的范圍之內(nèi)，所述確定范圍和采取與眼內(nèi)壓力相關(guān)的措施是緊密聯(lián)系的；而且所述范圍可被調(diào)整以補(bǔ)償患者對(duì)眼內(nèi)壓力的變化的不同敏感性。
17.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述可移動(dòng)中心件包括可響應(yīng)磁場(chǎng)而使所述可移動(dòng)中心件產(chǎn)生滑動(dòng)的磁響應(yīng)元件；而且所述致動(dòng)裝置包括用來(lái)給所述可移動(dòng)中心件提供磁場(chǎng)的裝置。
18.如權(quán)利要求17所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用來(lái)提供磁場(chǎng)的裝置包括線圈和用來(lái)在線圈中產(chǎn)生逐漸增大的電流直到所述預(yù)定的壓扁量被達(dá)到為止的裝置，所述電流與所述可移動(dòng)中心件所產(chǎn)生的力的大小成正比；而且所述用于確定眼內(nèi)壓力的裝置包括用于保存能夠說(shuō)明在所述預(yù)定的壓扁量已達(dá)到時(shí)流經(jīng)線圈電流量的電流值的裝置，以及用于將所述電流值換算為眼內(nèi)壓力指示的裝置。
19.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述可移動(dòng)中心件包括至少一個(gè)透明區(qū)域，而且所述檢測(cè)裝置包括光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于通過(guò)所述至少一個(gè)透明區(qū)域向角膜發(fā)出一主光束的裝置，當(dāng)所述設(shè)備被放在角膜上時(shí)，所述主光束將經(jīng)該設(shè)備以可說(shuō)明角膜壓扁量的方式被角膜反射回來(lái)；以及光傳感器，根據(jù)所述反射光加以布置而產(chǎn)生可說(shuō)明角膜壓扁量的輸出信號(hào)。
20.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括觀察裝置，它用于在所述致動(dòng)裝置和所述檢測(cè)裝置與所述設(shè)備正確對(duì)準(zhǔn)時(shí)發(fā)出指示。
21.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括測(cè)距裝置，它用于指出所述設(shè)備是否與所述致動(dòng)裝置和所述檢測(cè)裝置處于正確的軸向距離。
22.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括對(duì)準(zhǔn)裝置，它用于指出所述設(shè)備是否與所述致動(dòng)裝置和所述檢測(cè)裝置正確對(duì)準(zhǔn)。
23.如權(quán)利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于所述對(duì)準(zhǔn)裝置包括光學(xué)對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)。
24.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，其特征在于所述致動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)成在其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，患者的眼睛的內(nèi)側(cè)仍可見(jiàn)。
25.一種能夠利用凹進(jìn)法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)的特征在于包括與角膜接觸放置并可使角膜凹進(jìn)的凹進(jìn)設(shè)備，所述凹進(jìn)設(shè)備包括充分硬的環(huán)形部件，其內(nèi)部凹陷的表面與角膜的外表面相適應(yīng)，且該硬環(huán)形部件中心有一個(gè)孔；可滑動(dòng)地放置在所述孔內(nèi)的可移動(dòng)中心件，當(dāng)該凹進(jìn)設(shè)備被放在角膜上時(shí)，所述可移動(dòng)中心件可以滑向角膜并使角膜的一部分凹進(jìn)；用于驅(qū)使所述可移動(dòng)中心件滑動(dòng)的致動(dòng)裝置，通過(guò)使用預(yù)定量的力，該致動(dòng)裝置可驅(qū)使所述可移動(dòng)中心件向所述角膜內(nèi)凸出以使得角膜除了被壓扁以外還使所述部分凹進(jìn)；距離檢測(cè)裝置，它用于對(duì)所述可移動(dòng)中心件的移動(dòng)距離進(jìn)行檢測(cè)；以及用于確定眼內(nèi)壓力的裝置，該裝置可根據(jù)所述可移動(dòng)中心件受到所述預(yù)定量的力而產(chǎn)生移動(dòng)的距離來(lái)檢測(cè)眼內(nèi)壓力。
26.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于所述可移動(dòng)中心件包括有磁響應(yīng)元件，它可響應(yīng)磁場(chǎng)而使可移動(dòng)中心件產(chǎn)生滑動(dòng)；其中所述致動(dòng)裝置包括用于向所述可移動(dòng)中心件施加磁場(chǎng)的裝置。
27.如權(quán)利要求26所述的系統(tǒng)，其特征在于所述用來(lái)提供磁場(chǎng)的裝置包括線圈和用來(lái)在線圈中產(chǎn)生逐漸增大的電流直到所述預(yù)定量的力達(dá)到為止的電路，所述電流與所述可移動(dòng)中心件所產(chǎn)生的力的大小成正比。
28.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于所述可移動(dòng)中心件含有反射部分，而且所述距離檢測(cè)裝置包括一個(gè)光學(xué)測(cè)距系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括用于向所述反射部發(fā)出主光束的裝置，所述主光束被所述反射部以可說(shuō)明可移動(dòng)中心件向角膜移動(dòng)的距離的方式反射回來(lái)，因而產(chǎn)生反射光束；以及光傳感器，其根據(jù)所述反射光進(jìn)行布置而產(chǎn)生可說(shuō)明移動(dòng)距離的輸出信號(hào)。
29.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于還包括用于顯示的顯示器，所述顯示器能夠指示該眼內(nèi)壓力是否處于確定的范圍之內(nèi)，所述各確定的范圍和采取任何與該眼內(nèi)壓力有關(guān)的操作是相聯(lián)系的，而且所述范圍可被調(diào)整以補(bǔ)償患者對(duì)眼內(nèi)壓力的變化所產(chǎn)生的不同敏感性。
30.如權(quán)利要求25所述的系統(tǒng)，其特征在于所述致動(dòng)裝置被設(shè)計(jì)成在其進(jìn)行驅(qū)動(dòng)操作時(shí)，患者的眼睛的內(nèi)側(cè)仍可見(jiàn)。
31.一種方法能夠非侵入性地測(cè)量眼睛的流出性能，所述方法包括以下步驟將凹進(jìn)設(shè)備與角膜接觸放置；用第一預(yù)定量的力使所述凹進(jìn)設(shè)備的至少一個(gè)部分移向角膜以使得角膜凹進(jìn)；根據(jù)在施加所述第一預(yù)定量的力期間所述凹進(jìn)設(shè)備的至少一個(gè)部分向角膜移動(dòng)的第一距離來(lái)確定第一眼內(nèi)壓力；使所述至少一個(gè)部分在角膜上以第一預(yù)定頻率進(jìn)行快速往返移動(dòng)，并且在其朝向角膜運(yùn)動(dòng)時(shí)使用第二預(yù)定量的力以迫使眼液從眼睛中流出，所述第二預(yù)定量的力小于所述第一預(yù)定量的力；用第三預(yù)定量的力使所述至少一個(gè)部分移向角膜以使角膜凹進(jìn)；根據(jù)在施加所述第三預(yù)定量的力期間所述凹進(jìn)設(shè)備的至少一個(gè)部分向角膜移動(dòng)的第二距離來(lái)確定第二眼內(nèi)壓力；再次使所述至少一個(gè)部分在角膜上以第二預(yù)定頻率進(jìn)行快速往返移動(dòng)，并且在其朝向角膜運(yùn)動(dòng)時(shí)使用第四預(yù)定量的力以迫使更多的眼液從眼睛中流出，所述第四預(yù)定量的力大于所述第二預(yù)定量的力；再用第五預(yù)定量的力使所述至少一個(gè)部分移向角膜以使角膜再次凹進(jìn)；根據(jù)在施加所述第五預(yù)定量的力期間所述凹進(jìn)設(shè)備的至少一個(gè)部分向角膜移動(dòng)的第三距離來(lái)確定第三眼內(nèi)壓力；在所述第一、第二和第三距離之間進(jìn)行差值計(jì)算，所述各差值都代表了各次流出眼睛的眼液量，并因此代表了流出性能。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，還包括以下步驟對(duì)所述第一、第二和第三距離之間的差值進(jìn)行描點(diǎn)以產(chǎn)生所述差值的圖；以及對(duì)所述差值圖與正常眼睛的差值圖進(jìn)行比較以確定流出性能中是否有任何異常。
33.一種接觸設(shè)備可用于檢測(cè)眼內(nèi)壓力，所述接觸設(shè)備的特征在于包括具有可放在患者角膜上的形狀的接觸結(jié)構(gòu)；置于所述接觸結(jié)構(gòu)之中的轉(zhuǎn)換器，所述轉(zhuǎn)換器可響應(yīng)加在其上的壓力而產(chǎn)生可代表所述壓力大小的輸出信號(hào)。
34.如權(quán)利要求33所述的接觸設(shè)備，其特征在于所述轉(zhuǎn)換器可對(duì)由于關(guān)閉眼瞼而產(chǎn)生的壓力作出響應(yīng)。
35.如權(quán)利要求33所述的接觸設(shè)備，其特征在于所述轉(zhuǎn)換器是一個(gè)無(wú)源轉(zhuǎn)換器，其諧振頻率隨所述壓力而變化。
36.一種用于檢測(cè)壓力的方法，包括以下步驟在眼睛表面安裝壓敏轉(zhuǎn)換器，該壓敏轉(zhuǎn)換器可對(duì)由于關(guān)閉所述眼睛的眼瞼而產(chǎn)生的壓力作出響應(yīng)；以及通過(guò)關(guān)閉所述眼瞼來(lái)激活所述壓敏轉(zhuǎn)換器。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種眼壓計(jì)系統(tǒng),它能夠通過(guò)使角膜精確地達(dá)到預(yù)定的壓扁量并檢測(cè)達(dá)到上述項(xiàng)定壓扁量所需的力的大小來(lái)測(cè)定眼內(nèi)壓力。該系統(tǒng)還能夠通過(guò)用一凹進(jìn)單元以預(yù)定的力使角膜凹進(jìn)并檢測(cè)在預(yù)定力的作用下該凹進(jìn)單元(16)進(jìn)入角膜的距離來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力,因?yàn)檫@個(gè)距離與眼內(nèi)壓力成反比。本發(fā)明還提供了一種利用眼壓計(jì)系統(tǒng)來(lái)測(cè)量眼睛流體動(dòng)力特性尤其是流出性能的方法。該系統(tǒng)包括用于與角膜接觸放置的接觸設(shè)備以及致動(dòng)裝置(6),該致動(dòng)裝置可驅(qū)動(dòng)上述接觸設(shè)備以使它的一部分向角膜內(nèi)凸出,從而使角膜達(dá)到一個(gè)預(yù)定的壓扁量。該系統(tǒng)還包括用于在角膜達(dá)到上述預(yù)定壓扁量時(shí)執(zhí)行檢測(cè)工作的檢測(cè)裝置(8)以及計(jì)算單元,該計(jì)算單元能夠響應(yīng)檢測(cè)裝置(8)并根據(jù)上述接觸設(shè)備要達(dá)到預(yù)定壓扁量所必須在角膜上施加的力的大小來(lái)確定眼內(nèi)壓力。本發(fā)明還提供了一種凹進(jìn)距離檢測(cè)裝置,它可在采用凹進(jìn)法來(lái)測(cè)量眼內(nèi)壓力時(shí)得到使用。在上述方法的執(zhí)行過(guò)程中,該系統(tǒng)用于在迫使眼睛流出眼液的連續(xù)步驟之間對(duì)眼內(nèi)壓力進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)A61B5/00GK1229345SQ97197637
公開(kāi)日1999年9月22日 申請(qǐng)日期1997年9月4日 優(yōu)先權(quán)日1996年9月4日
發(fā)明者馬西奧·馬克·奧雷利奧·馬丁斯·阿布雷烏 申請(qǐng)人:馬西奧·馬克·奧雷利奧·馬丁斯·阿布雷烏