[发明专利]基于眼球运动特征的玻璃体力学特性测量方法及装置

说明书

本发明涉及玻璃体测量技术领域，具体是一种基于眼球运动特征的玻璃体力学特性测量方法及装置，包括眼动装置、眼球包埋支架、显示屏、高速摄像系统和PC控制端，所述眼动装置设置在显示屏的一侧，所述PC控制端设置在显示屏的另一侧，所述高速摄像系统设置在眼动装置的上方。本发明可以实现玻璃体局部液化的动态测量，更好地分析眼动下玻璃体液化情况。本装置通过控制伺服电机转动，实现眼在浏览、扫视两种不同条件下不同转速及幅度的离体实验模拟和测量。本测量方法通过小面积内多散斑点的运动学参数测量实现玻璃体液化在眼球运动条件下的测量。

技术领域

本发明涉及玻璃体测量技术领域，具体是一种基于眼球运动特征的玻璃体力学特性测量的方法及装置。

背景技术

玻璃体是由99％的水与1％的透明质酸、胶原纤维构成的透明状凝胶。其占眼球80％的体积，具有屈光、支撑及固定内部结构、传递眼球中机械应力的重要作用。随年龄增长、化学、物理因素的影响会引发玻璃体局部液化现象。玻璃体局部液化作为一种严重的生理性不可逆损伤，长此以往将发展成玻璃体后脱离，这也是视网膜脱离的诱因之一。玻璃体后脱离导致玻璃体分子结构变化与粘弹性减弱，增加青光眼、视网膜脱离、玻璃体出血和脉络膜脱离的风险。在生物力学领域，玻璃体是一种粘弹性的透明凝胶。玻璃体液化过程中，胶原蛋白支架塌陷与透明质酸的降解破坏了玻璃体结构完整性，导致玻璃体的储能模量与损耗模量的降低。测量玻璃体局部液化并探索玻璃体不同环境下生物力学特性及变化规律，对玻璃体出血、视网膜黄斑变性等疾病的发生发展机理的揭示具有重要意义，还能够对后期治疗方法的选择和优化提供一定的理论基础。

目前进行玻璃体测量的方法主要有玻璃体压缩、散射模式下的松弛测量及核磁共振、空气流变学测量玻璃体液化的方法，通过实验进行玻璃体局部液化测量通常为松弛实验及原子力显微镜实验，也有学者指出玻璃体离体后的力学属性会在数分钟急剧变化，故有实验通过空气流变学，将针管穿入玻璃体内部，通过眼内压变化的不均匀性分析玻璃体的液化规律。

现有技术中，存在问题如下：

(1)以上方法需将玻璃体组织取出才能进行，这种方式大面积破坏玻璃体内部网状结构，加速透明质酸降解，影响结果准确性。

(2)玻璃体液化的形成除外部施加静态力及冲击力的原因外，也有可能是由持续转动造成的，如头动、眼动现象，这种动态形式能够导致玻璃体视网膜粘连处受到牵引力影响，从而对玻璃体造成影响，传统测试方法均为静态实验，无法给出动态条件下的玻璃体力学变化情况，具有相当大的局限性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于眼球运动特征的玻璃体力学特性测量的方法及装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明的技术方案是：一种基于眼球运动特征的玻璃体力学特性测量装置，包括眼动装置、眼球包埋支架、显示屏、高速摄像系统和PC控制端，所述眼动装置设置在显示屏的一侧，所述PC控制端设置在显示屏的另一侧，所述高速摄像系统设置在眼动装置的上方，所述眼动装置内设置有实验转台、端盖、轴承、箱体、连接法兰盘a、连接法兰盘b和伺服电机，所述实验转台设置在箱体的顶端，所述端盖设置在实验转台的下方，所述轴承安装在实验转台与箱体之间，并通过端盖进行固定，所述伺服电机与箱体通过连接法兰盘b连接并通过螺栓固定，所述伺服电机上端与实验转台底部通过连接法兰盘a连接并通过螺栓固定。

优选的，所述眼球包埋支架包括包埋顶盖、包埋端盖和包埋托槽，所述包埋顶盖、包埋端盖和包埋托槽均由光敏树脂通过3D打印制造，所述包埋托槽的中心呈凹状，所述包埋托槽与实验转台通过螺栓连接，所述包埋端盖与包埋托槽通过螺栓连接，所述包埋端盖和包埋托槽之间设置有密封纸垫，所述包埋端盖的上方开设有小孔。

优选的，所述高速摄像系统具有微距摄像功能，用于对玻璃体表面散斑进行拍摄，设置平行光源进行补光。

优选的，所述伺服电机与PC控制端通过电机控制器连接。