[发明专利]利用在眼中感应的振动来测量眼睛参数

说明书

本发明公开了一种用于测量眼中的振动响应的系统、方法和装置，用于确定眼睛参数，例如眼睛内压力、角膜弹性和巩膜压力。该方法包括：将空气射流喷嘴定位成使得处于单个频率的激励刺激沿眼的光轴指向眼眶尖；使得传感器定位成将入射光导向眼的、远离眼眶尖的固定位置处；通过激励刺激来激励眼中的振动；将来自传感器的入射光导向眼的该固定位置；以及通过传感器来检测来自眼的反向散射光，以便测量眼对于激励刺激的振动响应。算法用于从角膜或巩膜的振动响应来计算眼睛压力。该方法不需要与眼接触，且可靠和精确。

技术领域

本发明的实施例涉及用于非接触测量眼中的眼睛内压力的装置和方法，更特别是，涉及使用传感器来测量在眼中感应的振动，眼睛内压力与感应的振动程度和它的测量位置相关。

背景技术

眼的眼睛内压力(IOP)测量是在眼球前部部分内部的流体压力的测量。监测IOP很有利，因为它是眼健康的指标。过高的IOP能够与视网膜和视神经损伤相关联，例如在青光眼的情况中。其它疾病例如葡萄膜炎可能引起眼球中的危险低压。

眼球可以认为类似于充满基本不可压缩性质的流体的弹性容器。人们可以使得这样的弹性容器与具有可延伸壁的球比较，其中，流体容积的增加产生内部压力的变化，该压力变化通过容器壁的膨胀来平衡。在眼内部的流体以基本连续的方式来循环，且流体流入量的增加通常伴随着流体流出量的类似增加。在流出量没有跟上流入量时，将产生眼的内部压力增加和膨胀。在眼壁的刚性增加的情况下，将观察到两个效果：流体流入量的每增量增加将使得内部压力增加更大，且眼的容积的总膨胀将更小。

眼的膨胀变化取决于眼球的壁的可延伸性。壁的可延伸性越大，眼的容积响应流体容积变化而增加的能力就更大。壁的可延伸性越小，眼球应付流体容积变化的能力更小，因此流体压力将更大地增加。

通常，在医学上，由于与将压力传感器布置于眼球的流体内相关联的侵入特性和危险，压力例如IOP并不直接测量。因此，压力的确定通常尝试使用可选的、更小侵入的方法，其中的一些方法用于每天在临床设置中间接地测量眼压力。因此，尽管希望直接、频繁或连续以及非侵入性地测量眼睛内压力，但是这很难实现。

用于测量IOP的中等侵入方法为已知。称为“接触眼压计”的装置已经由医疗协会广泛使用多年。最通常是Goldmann扁平眼压计，它使用探针来测量使得角膜的3.06mm直径区域变扁平所需的力，并从该力来计算IOP。不过，由于与眼直接接触需要麻醉而抵消了接触眼压计的普及和吸引力。且测量时间长和麻烦，有创伤、感染、过敏和不舒服的危险。需要接触眼和导致的眼变形可能由于形成眼泪、遇到薄或厚的角膜和眼容积由于压缩而变化(导致角膜的物理性质变化)而在确定IOP时引起误差。这些现有技术装置在US专利2519681、3049001、3070087和3192765中介绍。

还进行了多种其它努力来通过更间接的方法而离散或连续地进行测量。间接方法具有非侵入的优先，或者至少比凹陷和扁平眼压计的侵入更少。

扁平眼压计已经试图使用吹气来避免接触。如在US专利3181351中所述，一种这样的方法将急速的空气脉冲引入至眼上，同时测量在空气碰撞部位处引起的角膜变形。这种间接方法通常受到多种限制：缺乏精度和可重复性，没有在形成的测量中的绝对值。该技术在精确性或可复制性方面并不理想，还取决于中心角膜厚度(CCT)，如本领域技术人员公知。

所有扁平眼压计都基于在角膜的顶点上施加力以及测量角膜在该相同顶点处形成的位移，该顶点接近沿的光轴。

在很多技术中，彩色共焦传感器用于测量距离、位移、速度和表面粗糙度。彩色共焦传感器通过使用一组精确色差透镜而将光分成单色级(颜色)，并将这些颜色聚焦在目标上。彩色共焦成像的实质是精确确定从目标表面反射回的光的颜色。在工厂标定中，离目标的特定距离称为各颜色波长。由于到达目标和从该目标反射的不同波长的色差，目标用于执行距离的干涉测量。从目标表面反射的光通过共焦孔而传送至分光仪上，该分光仪检测和处理光谱变化和计算距离。