基于力平衡原理的非接触式眼压计研制VIP免费

2013年第32卷第1期传感器与微系统(TransducerandMicrosystemTechnologies)基于力平衡原理的非接触式眼压计研制*陈骥，方典典，赵晓明，庞娜娜(重庆大学生物工程学院，重庆400044)摘要:提出一种基于力平衡原理和空气静压技术相结合的非接触式眼压计设计方法。介绍了非接触式眼压计的总体结构、眼压测量模块和外框式气浮垫的设计。其中，眼压测量模块主要包括喷嘴、角膜对准系统及角膜压平光电检测系统，外框式气浮垫采用小孔节流式静压止推气体轴承结构，用于悬浮无摩擦的承载眼压测量模块。对外框式气浮垫的压力分布进行了计算和仿真，对角膜压平光电检测系统和非接触式眼压计的性能进行了测试。实验结果显示:在喷嘴到眼角膜距离为额定距离L的情况下，喷嘴喷出的气体可压平眼角膜，此时光电接收管接收到的光电信号最大，与进口仪器相比眼压测量平均值的绝对误差为1．3mmHg，研制的非接触式眼压计可实现对眼压的非接触测量。关键词:眼压;力平衡原理;空气静压技术;非接触式眼压计中图分类号:TH786文献标识码:B文章编号:1000—9787(2013)01—0091—04Researchandfabricationofnoncontacttonometerbasedonprincipleofforceequilibrium*CHENJi，FANGDian-dian，ZHAOXiao-ming，PANGNa-na(SchoolofBioegineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，China)Abstract:Anoncontacttonometerdesignmethodispresented，basedonforcebalanceprincipleandairstaticpressuretechnology．Overallstructureofanon-contacttonometerdesignofintraocularpressuremeasurementmoduleandframetypeaircushionareintroduced．Theintraocularpressuremeasurementmoduleincludesnozzle，cornealalignmentsystemandacornealapplanationphotoelectricdetectingsystem．Frametypeaircushionadoptstheorificeofaerostaticthrustbearing．Thepressuredistributionofexternalframetypeaircushion，andtestthenozzleandcornealphotoelectricdetectingsystemarecalculatedandsimulated．TheexperimentalresultsshowthatwhendistancebetweencorneaandnozzleisrateddistanceL，nozzlegascanbeflatcorneas，photoelectricreceivingpipejustreceivesmaximumlight．Comparedwithimportedinstruments，absoluteerrorofmeasuringmeanvalueis1．3mmHg，developmentofnoncontacttonometercanrealizenoncontactmeasurement．Keywords:intraocularpressure(IOP);principleofforcebalance;airstaticpressuretechnology;noncontactto-nometer0引言眼压的测量对青光眼和其他眼科疾病的临床诊治具有重要意义，目前，医院普遍使用非接触式眼压计测量眼压，不需接触眼睛，可避免眼部感染［1～3］。现有的非接触式眼压计产品均基于Goldmann式眼压计的压平式原理进行设计［4］，其中，日本Topcon生产的CT—80和美国Reichert生产的AT550等眼压计主要通过喷射空气压迫恒定面积的角膜，根据光电管接收最大值的测量时间与气腔内空气压力的变化，间接测出眼压值［5］;而日本东京的HiroshiIiji-ma、美国俄亥俄大学以及天津大学提出的激光干涉式眼压计则通过气流或声波使眼角膜发生振动，利用光束、超声收稿日期:2012—06—24*基金项目:国家自然科学基金资助项目(30970764)或者激光测量眼角膜的振动，根据眼角膜振动幅度与眼压的关系，振动的程度与眼内压力有关，间接计算出眼压值［6～9］。这两类测量方式均为间接测量，它们的对准系统多采用复杂的光学系统，结构复杂，造价昂贵。目前，国内用于临床诊断的非接触眼压计均是国外生产的仪器，国内至今百通期刊网无法生产非接触眼压计。本文提出了一种基于力平衡原理和空气静压技术的新的非接触式眼压测量方法［10］，研制了一种新型非接触式眼压计。与传统测量方法不同，该非接触式眼压计在气浮测量模块无摩擦的状态下，利用力平衡原理测量出眼压。实现了眼内压的非接触测量，具有造价低、使用方便、体积小19传感器与微系统第32卷等特点。1非接触式眼压计测量原理与总体结构1．1非接触式眼压计测量原理本文提出的新型非接触式眼压测量方法，采用空气静压技术和气体射流技术设计眼压测量模块...