眼内压测量设备和眼内压测量方法技术

眼内压测量设备和眼内压测量方法。本发明专利技术的目的是一种用于测量患者的眼睛(202)的压力的眼内压测量设备。所述设备包括：至少一个源(210)，其用于从到所述患者的所述眼睛(202)的距离(200)产生多个频率的机械波，以生成到所述眼睛的至少一个表面波；用于从距所述眼睛(202)的距离(201)检测至少一个表面波以提取表面波信息的装置(212)；以及用于基于所述表面波信息来确定所述眼睛的压力信息的装置(216)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
眼内压(IOP)在开角型青光眼的发病机理方面扮演了主要角色，是导致失明的原因。全球有大约1亿5千万人患有青光眼，大约一半在不知不觉中受到影响并且没有诊断。青光眼的发病率随着人口老龄化而增加，而且预期在下一个十年，青光眼病例的数量将增加30％。当前治疗青光眼的唯一方法是降低眼内压(IOP)。IOP测量是筛查开角型青光眼的最实用方法。然而，需要筛查大部分人口来发现未确诊的病例。其它类型的青光眼是导致突然IOP增加的窄角型青光眼，其可以在几天内导致失明。因为每一千个人中有一个人受到急性窄角闭角型青光眼的影响，所以通过在社区普通内科急诊室测量IOP来强制诊断急性青光眼。从而，如果每一个医生办公室具有用于测量IOP的装置，这将是有益的。
技术介绍
用于测量IOP的接触方法(例如，Goldmann眼压测量法、Mackay-Marg眼压测量法)主要需要使用麻醉剂来执行测量，因此例如对于筛查大量人群是不实用的。美国专利申请文献US2010/0249569A1提出了一种用于IOP测量的非接触超声眼压计，其采用压电换能器来激发进入眼睛的波信号。所述换能器的位置必须被精确地测量，其使得IOP测量过程复杂和缓慢。而且，温度变化与所述位置测量中的可能误差一起导致IOP测量信息中的误差和不确定性。眼睛的形状也将偏差(＝误差)引入到测量中。专利文献US6030343A提出了一种基于从角膜反射的空中超声波束(同一波束测量眼睛并使眼睛动作)的方法。该动作通过窄带超声猝发声来进行，其使角膜变形，并且该系统根据变形的眼睛来测量相移。现有技术解决方案对于实现用于通过非接触测量精确且舒适地测量患者的IOP的便利且低成本的装置来说遭受困难。
技术实现思路
本专利技术的目的是实现一种用于在不需要麻醉剂的情况下测量IOP的免接触、快速且先进的装置和方法。本专利技术的目的是实现一种在IOP估计方面既精确(即，无偏差)且特征小的不确定性的IOP读取。这通过用于测量患者眼睛的压力的IOP测量设备来实现。所述设备包括：至少一个源，其用于从到所述患者的所述眼睛的距离产生多个频率的机械波，以生成到所述眼睛的至少一个表面波；用于从距所述眼睛的距离检测至少一个表面波，以提取表面波信息的装置；以及用于基于所述表面波信息来确定所述眼睛的压力信息的装置。本专利技术的目的还是一种用于测量患者的眼睛的压力的眼内压测量方法。在所述方法中，从到所述患者的所述眼睛的距离产生多个频率的机械波，以生成到所述眼睛的至少一个表面波，从距所述眼睛的距离检测至少一个表面波，以提取表面波信息，以及基于所述表面波信息来确定所述眼睛的压力信息。本专利技术基于几个频率的机械波(其从经由空气至所述患者的所述眼睛的距离发送，以生成到所述眼睛的至少一个表面波)的利用、以及基于检测(其中，从距所述眼睛的距离检测至少一个表面波，以形成用于确定所述眼睛的压力信息的表面波信息)的利用。本专利技术使得能够在不需要接触眼睛的敏感表面的情况下，连同使用用于处理测量信息以提取眼睛的合格的压力信息的先进方法的患者和用户友好的使用。一个益处是，可以从一个患者至另一患者以因避免对眼睛的接触而很少有污染的风险来利用本专利技术。附图说明图1呈现了根据本专利技术的第一示例性实施方式。图2呈现了根据本专利技术的第二示例性实施方式。图3呈现了根据本专利技术的优选实施方式。具体实施方式本质上，电磁波的激发和/或检测要借助于例如通过激光器、脉冲激光器或者等离子体源(聚焦激光器或火花隙)所生成的电磁波束来执行，其例如经由电磁波导(例如，光纤、准直仪、透镜、掩模以及/或者镜的排布结构)调停并且瞄准到患者眼睛上或者在患者眼睛附近的点上。将该电磁波输入到眼睛中或眼睛上跟着是电磁机械转换(例如，光声转换)，所述电磁机械转换产生进入眼睛组织中的少量热和显著机械振动，或者是等离子体源，所述等离子体源发射碰撞在该眼睛上以在其中产生波的声波。对应地，检测眼睛组织的机械振动(例如，借助于光学干涉量度法、光学相干层析成像(opticalcoherencetomography)、激光多普勒振动测量或超声换能器)。由此，目标是在眼睛中生成机械波或波(例如，超声波)、并在眼睛中检测所述波。潜在应用特别涉及确定IOP，即眼压。在根据本专利技术的实施方式中，提出了非接触光声与超声眼内压(IOP)测量技术，其例如可以具有下列要求：非接触激发和检测方法(对于患者来说是安全的)、确定本质上准确的眼内压(IOP)值、跟踪患者的IOP值的可能性，以及所述技术可以以从患者至患者的低污染风险被健康护理专业人员和/或被患者按便利和人机工程方式使用。存在可以被用于IOP测量的几种物理交互作用。接下来将对这些交互作用进行说明，以便评价它们对于非接触超声IOP测量的可用性。A)诸如眼睛的物理系统可以在它们被机械方式或光声方式干扰时按某些共振频率振动。这些频率取决于眼睛的组成的机械特性，并且取决于IOP以及取决于眼睛大小和形状、和眼眶的特性。测量共振频率相当容易实现，并且可以利用预备数据来支持共振测量的可行性。在弯曲结构上传播的导波(例如，兰姆波或准兰姆波或薄膜波)也可以在所述测量中使用。B)兰姆波是沿一结构行进的导波。它们是弥散的(dispersive)，即，兰姆波的相位速度取决于该波的频率。由此，利用单一宽带激发，可以测量该波的弥散度(dispersion)关系，其与该结构的弹性和因外部压力(举例来说，如IOP)而造成的应力两者紧密相关。宽带弥散度测量提供了比窄带测量更准确的IOP。可以对眼睛的不同部位执行几个独立测量，这增加了准确度并且降低了例如眼睛角膜的弹性的混淆影响和眼眶的影响。预备数据支持所提议的方法的可行性。可以执行沿着多条线的局部测试，这可以允许空间平均并且可以提供局部数据和各向异性数据。C)体波速度(即，纵向和剪切超声波速度)探测被测量材料的机械特性。纵向波的传播速度取决于加载于材料(例如，液体)的静态压力(其在该材料中传播)，并且所述现象可以被利用以确定例如IOP。对于生成和测量来说体波是简单的，但对于例如准确的IOP测量来说，需要除了体波测量之外的其它测量，这是因为体波测量本身不可能实现高准确度。D)超声波(兰姆波和体波两者)作为传播距离的函数而释放能量。这种能量释放对于体波来说，作为压力的函数而降低，但在加载板(例如，眼睛)中，由于根据IOP加载于表面上而导致影响被反转。可以执行定量测量，以校准外部压力对兰姆波衰减的影响。衰减分析很可能在与其它特性(例如，声速、弥散度)组合时是有用的。图1呈现了根据本专利技术的第一示例性实施方式，其中，火花隙210靠近但不接触眼睛202的巩膜放置。该火花生成在接触巩膜时发出两种振动的波：首先是弹性波(兰姆S0和A0引导超声模式)，跟着是巩膜和角膜的共振。该振动可以例如利用能够检测波的抵达时间的定制的一点干涉仪212来拾取。沿巩膜行进的兰姆波的模式图(即，频率-速度图表)取决于眼内压(IOP)。而且，共振频率取决于IOP。这种实施方式经济实惠且生产简单，并且允许添加检测器来增加测量准确度。而且，可以通过这种实现来获得高信噪比。火花隙210产生可能伤害眼睛202的明亮的闪光。这可以利用不接触眼睛的黑色薄膜来避免。该薄膜使声压波通过并阻挡光到达眼睛。通过火花生成的弱机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于测量患者的眼睛(202)的压力的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个源(210)，其用于从到所述患者的所述眼睛(202)的距离(200)产生非线性声波或非线性机械波，以生成到所述眼睛的至少一个表面波；用于从距所述眼睛(202)的距离(201)检测至少一个表面波以提取表面波信息的装置(212)；以及用于基于所述表面波信息来确定所述眼睛的压力信息的装置(216)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 FI 201452051.一种用于测量患者的眼睛(202)的压力的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括：至少一个源(210)，其用于从到所述患者的所述眼睛(202)的距离(200)产生非线性声波或非线性机械波，以生成到所述眼睛的至少一个表面波；用于从距所述眼睛(202)的距离(201)检测至少一个表面波以提取表面波信息的装置(212)；以及用于基于所述表面波信息来确定所述眼睛的压力信息的装置(216)。2.根据权利要求1所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括：所述至少一个源(210)，其用于生成到所述眼睛的至少一个表面波和共振；用于从距所述眼睛(202)的距离(201)检测所述至少一个表面波和所述共振以形成表面波信息和共振信息的所述装置(212)；以及用于基于所述表面波信息和所述共振信息来确定所述眼睛的压力信息的所述装置(216)。3.根据权利要求1或2所述的眼内压测量设备，其特征在于，用于检测至少一个表面波的所述装置(212)包括至少一个干涉仪(212)。4.根据权利要求1或2所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括火花隙(210)作为用于从到所述患者的所述眼睛(202)的距离(200)产生多个频率的机械波的所述源(210)。5.根据权利要求1所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括至少在两个不同的检测位置以改进测量准确度并且获取更高的信噪比的所述装置(212)。6.根据权利要求1所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括用于控制所述激发距离(200)和所述检测距离(201)中的至少一个距离的装置(220)。7.根据权利要求1所述的眼内压测量设备，其特征在于，用于检测至少一个表面波的所述装置(212)包括光学干涉仪、光学相干层析成像装置、激光多普勒振动计以及超声换能器中的至少一种(212)。8.根据权利要求2所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括用于基于第一抵达信号(FAS)的检测来检测共振的所述装置(212)。9.根据权利要求1或2所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括：所述源，其基于患者心跳和呼吸中的至少一种从到所述患者的所述眼睛(202)的距离(200)产生多个频率的表面波。10.根据权利要求1或2所述的眼内压测量设备，其特征在于，所述设备包括用于生成等离子体突发的装置(210)，作为用于从到所述患者的所述眼睛(202)的距离(200)产生多个频率的机械波的所述源(210)。11.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·孔蒂奥拉，E·哈格斯特罗姆，A·萨尔米，H·涅米宁，
申请(专利权)人：佛拓诺公司，
类型：发明
国别省市：芬兰;FI