[发明专利]一种测量角膜弹性的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于测量角膜弹性的方法，本发明还涉及一种测量角膜弹性的装置。

背景技术

角膜弹性是反映角膜对抗眼内压保护角膜的能力，对角膜形状和透明度的维持、屈光手术的设计、人工角膜的研发等均有重要作用。很多角膜的病理状态与其弹性密切相关，特别角膜扩张类疾病，如圆锥角膜、角膜边缘变性、准分子激光原位角膜磨镶术(LASIK)后医源性角膜扩张等。近几年来，在美国和欧洲选择LASIK手术的患者每年都超过60万人，而在中国，每年角膜屈光手术量达到近100万人。据不完全统计，LASIK术后角膜扩张发生率在0.04-0.6％，其中85％以上是因为现有技术无法筛查出的临床前期或具有圆锥角膜潜在发病性质的患者，而由于手术不当或破坏过多引起的术后角膜扩张反而较少。又因为其中50％以上的LASIK术后角膜病例多在术后一年以后发生，个别角膜扩张病例甚至可能在术后10年以后发生，所以临床上实际发生率可能更高，了解角膜弹性对上述角膜疾病的诊断与治疗有重要参考价值。此外，角膜弹性还会影响眼内压的测量结果，并且是青光眼视神经疾病的一种独立危险因素。

现有的在体角膜生物力学测量技术，如眼反应分析仪(ORA，OculusResponseAnalyzer)通过测量角膜受到空气脉冲作用下压陷之后回弹，两次压平位置时的压力差来分析角膜的生物力学特性。这种眼反应分析仪只能提供角膜生物力学的间接信息，不能够直接计算角膜的真实弹性值；可视化角膜生物力学分析仪(CorvisST,CornealVisualScheimpflugTechnology)可以动态监视角膜收到空气脉冲作用下角膜运动过程，从而得到角膜的响应特性，但是所采用的Scheimpflug技术存在对于角膜表面判定的几何失真和光学畸变的情况。因此，不能准确记录角膜响应特性以及真实弹性值。

发明内容

本发明为了解决现有技术中存在的问题，提供了一种测量角膜弹性的方法及装置。

为了实现上述的目的，本发明的技术方案是：一种测量角膜弹性的方法，包括以下步骤：

a、利用印压头压向角膜；

b、利用力学传感器实时测量角膜所受到的压力F；

c、通过印压头向角膜实时发射检测信号，并接收角膜、晶状体、及眼底组织反射回来的反射信号；

d、通过反射回来的反射信号，得到角膜的结构变化信息，并提取角膜的压陷位移δ、角膜的厚度t；

e、获得角膜图像并提取角膜的曲率半径r；

f、利用力学方程获得角膜的弹性模量。

优选的是，所述角膜图像和角膜的曲率半径r由如下步骤得到：

a、扫描所述的检测信号，并由角膜反射所述的反射信号；

b、由所述的由角膜反射的反射信号得到角膜图像；

c、利用所述的角膜图像提取角膜的曲率半径r。

优选的是，所述角膜图像和角膜的曲率半径r由如下步骤得到：

a、向角膜发射环状点阵光斑，并由角膜反射所述环状点阵光斑；

b、由汇聚透镜将反射的环状点阵光斑聚焦到图像采集设备上；

c、由所述图像采集设备得到有光斑分布的角膜图像；

d、利用所述的有光斑分布的角膜图像提取角膜的曲率半径r。

优选的是，利用OCT测量装置或超声波测量装置获得角膜的结构变化信息。

优选的是，所述的角膜的压陷位移δ是对从晶状体或眼底组织反射回来的发射信号的分析得到。

优选的是，所述用于计算角膜的弹性模量的力学方程为：其中a为角膜几何常数因子，υ是角膜的泊松比。

优选的是，所述印压头为柱状超声探头。

本发明还提供了一种测量角膜弹性的装置，包括可移动的印压头，以及用于检测角膜所受压力的压力传感器，检测信号发射装置，以及用于接收反射回来的反射信号的并得到角膜结构变化信息的结构检测装置，还包括用于形成角膜图像并提取角膜的曲率半径的成像装置。

优选的是，所述结构检测装置为OCT测量装置。

优选的是，所述成像装置为由多个LED构成的环型点光源及采集角膜上放射的环状点阵光斑的图像采集设备所组成。

本发明提供的角膜弹性测量装置，可以准确检测角膜在受压时变化的各参数数据，并由此可测量出角膜的真实弹性数据。

附图说明

图1是本发明角膜弹性测量装置一种实施例的部分结构示意图；

图2是本发明角膜弹性测量装置一种实施例测量角膜受力情况时候，角膜印压装置结构示意图；