專利名稱：眼科分析方法以及分析系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于利用分析系統(tǒng)來測量眼睛中的眼壓的眼科分析方法，所述分析系統(tǒng)包括由驅(qū)動裝置、觀察系統(tǒng)、和分析裝置組成的這種分析系統(tǒng)，利用所述驅(qū)動裝置以非接觸的方式使眼角膜變形，其中經(jīng)由驅(qū)動裝置向眼睛施加一股空氣(pull of air)以使角膜變形，所述觀察系統(tǒng)被用于觀察和記錄角膜變形，其中，在該分析裝置中，根據(jù)所述截面圖像，獲得角膜的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性。
背景技術(shù)：
這種分析方法和系統(tǒng)十分公知，并主要用于獲得最精確的眼睛中的可能的眼壓的非接觸式測量。例如，通過將一股空氣施加到正被檢查的眼睛，非接觸式眼壓計被用于該目的，其中選擇氣流的強(qiáng)度以使得眼角膜被向內(nèi)壓，從而形成凹面形狀。在達(dá)到角膜的最大變形之前以及在打算接近眼球晶狀體之前，角膜簡單地形成平面，該表面被稱為第一扁平點。 在達(dá)到角膜的最大變形之后以及在角膜恢復(fù)成其最初的形狀之后，角膜通過同類型的第二扁平點?，F(xiàn)在，可以通過繪制隨著時間氣流的壓力對角膜扁平的發(fā)展的圖示，來計算眼壓。 相對于使用扁平眼壓計或接觸式眼壓計(所述接觸式眼壓計產(chǎn)生相對更精確的測量)已確定的比較測量值來設(shè)定利用非接觸式眼壓計獲得的測量值，從而使得內(nèi)部的眼壓被獲得， 該內(nèi)部眼壓從而更接近地近似實際眼壓。然而，利用非接觸式眼壓計測量的眼壓相對于利用扁平眼壓計做出的壓力測量來說不夠精確，這是因為除了其他理由以外，角膜使得測量失真。為了提高測量精確度，所以嘗試考慮角膜對測量的影響，例如在利用非接觸式眼壓計進(jìn)行測量之前利用厚度測量或角膜半徑測量。還已知考慮彈性模數(shù)或楊氏模量作為角膜的生物力學(xué)性能，利用相應(yīng)的計算因子來調(diào)整考慮中的測量。在這方面，假設(shè)彈性模量一直是相同的數(shù)量，從而對于所有的測量來說是恒定的，即使對于不同的眼睛。進(jìn)一步假設(shè)彈性模量對于給定角膜的所有區(qū)域是相同的。對非接觸眼壓計測量中的彈性模量的考慮具有以下缺點，即該材料特性或材料參數(shù)被用于表征拉伸負(fù)荷，而在利用非接觸式眼壓計測量的情況下不發(fā)生拉伸負(fù)荷。而且，彈性模量從一個眼睛到另一個眼睛在個體上會發(fā)生變化，并且還作為角膜本身內(nèi)的角膜的各個區(qū)域的函數(shù)在個體上會發(fā)生變化。所以，考慮這種類型的材料參數(shù)以及測量結(jié)果的計算仍然不會造成足夠精確的測量結(jié)果。還已知在測量期間包含非接觸式眼壓計測量中的角膜的生物力學(xué)性能，或在進(jìn)行測量時計算這些性能。對此，一股空氣被施加到角膜上，并且在壓力傳感器的測量過程期間泵壓力被連續(xù)記錄。測量的時間軸也被記錄，并且第一和第二角膜扁平點在光學(xué)上被檢測。 現(xiàn)在例如通過確定分別位于第一和第二扁平時間點上的壓力來獲得眼壓，尤其是假設(shè)需要用來使角膜向內(nèi)和向外偏離的力為相同數(shù)量，從而相互抵消。從而，從施加到向內(nèi)和向外壓角膜的力(以氣流的形式)的平均數(shù)獲得眼壓?？商鎿Q地，已知確定第一和第二扁平點之間的滯后點和基于滯后測量來獲得和糾正眼壓。在滯后測量中，第一和第二扁平點被光學(xué)檢測并與泵壓力曲線的時間軸相關(guān)連，也
4就是說為每個扁平點確定相關(guān)的時間值和壓力值。由于角膜被向內(nèi)壓、并且在比角膜被再次向外偏離和達(dá)到第二扁平點時更高的壓力處達(dá)到第一扁平點，所述該壓力差可以被用來確定角膜的材料特性的滯后。這些測量方法的缺點是由一股空氣引起的角膜運(yùn)動受到動態(tài)效應(yīng)影響，該動態(tài)效應(yīng)可以使得這種時間/壓力測量失真，尤其是由于所述非接觸式眼壓計測量的動態(tài)效應(yīng)不能被考慮而造成的。為了避免這種不想要的角膜振動，氣流的速度被盡可能地最小化以避免由于不想要的角膜運(yùn)動而造成的測量結(jié)果的失真。還需要將氣流的開始與所需時間測量同步。然而，當(dāng)諸如活塞泵之類的機(jī)械泵被用于生成氣流時，不能夠?qū)r間與該精確度同步，因為例如慣性效應(yīng)或摩擦效應(yīng)會再次造成測量結(jié)果的失真。而且，如先前所指出的，氣流被壓力監(jiān)控，這意味著當(dāng)進(jìn)行測量時氣流根據(jù)需要改變。從而，在已超過第一扁平點后氣流被減小或者被關(guān)閉，來防止角膜被向內(nèi)偏離太多。然而，這需要連續(xù)監(jiān)控泵壓力、以及相對于第一和第二扁平點的時間點隨著時間的泵壓力進(jìn)程，這反過來會提高可能的錯誤源的數(shù)量，這可以使測量結(jié)果失真?？偟膩碚f，所以，基于彼此獨立和并行操作的具有同步的扁平點檢測的壓力和時間測量系統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)已知的分析方法和系統(tǒng)相比于使用接觸式眼壓計來執(zhí)行的測量來說，仍然是非常不精確的。

發(fā)明內(nèi)容
所以，本發(fā)明的根本任務(wù)是提出一種用于測量眼睛內(nèi)的眼壓的眼科分析方法和用于執(zhí)行該分析的系統(tǒng)，利用該方法和系統(tǒng)可以達(dá)到相對提高的測量精度。該任務(wù)可利用具有權(quán)利要求1的特征的眼科分析方法以及具有權(quán)利要求19的特征的分析系統(tǒng)來完成。在根據(jù)本發(fā)明的用于利用分析系統(tǒng)對眼睛內(nèi)的眼壓進(jìn)行測量的眼科分析方法中， 所述分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置用于以非接觸的方式使所述眼睛的角膜產(chǎn)生變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加至所述眼睛，以使得所述角膜產(chǎn)生變形；觀察系統(tǒng)，該觀察系統(tǒng)用于對所述角膜的變形進(jìn)行觀察和記錄，其中創(chuàng)建所述角膜于變形和/或非變形時的截面圖像；以及分析裝置，該分析裝置用于根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述眼壓， 其中在該分析裝置中，根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述角膜的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中獲得角膜應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中將所述角膜的材料中的應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。在本文中，將材料特性定義為材料所固有的且不受外部因素所影響的特性。結(jié)構(gòu)特性為受材料中的外部因素或者甚至是材料的形狀所影響的特性。根據(jù)本發(fā)明，規(guī)定了通過拍攝截面圖像來將角膜應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。在本文中，可對獨立于眼壓的應(yīng)力與依賴于眼壓且因角膜變形而于角膜材料內(nèi)創(chuàng)建的應(yīng)力進(jìn)行區(qū)分?？赏ㄟ^對截面圖像的拍攝來對應(yīng)力進(jìn)行該區(qū)分，該對截面圖像拍攝在變形之前角膜內(nèi)的應(yīng)力以及變形的角膜內(nèi)的隨后的應(yīng)力，并將他們呈現(xiàn)為可見?？赏ㄟ^根據(jù)角膜截面圖像內(nèi)的應(yīng)力的類型、大小、方向以及分布來考慮這些應(yīng)力以對眼壓進(jìn)行校正。還可獲得材料特性作為角膜的獨立于眼壓的材料特性。從而，以此方式，眼壓與角膜材料特性可以特別精確地彼此分開地被確定為對角膜進(jìn)行描述的獨立材料特性。此外，還可通過考慮角膜的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，獲得眼壓。特別地，可通過將角膜于變形前與變形的角膜處于限定點或位置處的變形期間的應(yīng)力之比進(jìn)行比較，以對眼壓進(jìn)行校正。在該方法的進(jìn)一步的步驟中，可假設(shè)出于校正眼壓的目的，將被可見地表示的應(yīng)力與存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi)的被可見地表示的應(yīng)力進(jìn)行比較。從而，以此方式，可知曉客觀的眼壓，或知曉存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi)的值的對應(yīng)校正值，從而可通過考慮角膜應(yīng)力而獲得所測眼睛的客觀眼壓。在每種情況下，可使用角膜的光彈性表示作為截面圖像。光彈性表示可易于顯示半透明體內(nèi)的應(yīng)力分布，且易于顯示角膜所有部分或甚至眼睛的其他半透明區(qū)域的機(jī)械應(yīng)力各自的分布及大小，以經(jīng)由圖像處理來評估它們。特別地，可將出現(xiàn)于截面圖像平面內(nèi)的應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。從而，可忽略橫向延伸至截面圖像平面的應(yīng)力，且對于校正眼壓而言，并不是必須要考慮這些應(yīng)力?？商貏e易于根據(jù)光彈性成像上的應(yīng)力線來獲得角膜的又一材料特性。所述應(yīng)力線是非常清晰可見的，且這還易于對角膜的結(jié)構(gòu)特性與材料特性進(jìn)行區(qū)別。可對等色線或等斜線進(jìn)行區(qū)分，等色線為具有恒定的主應(yīng)力差(differential)的應(yīng)力線，而等斜線表示角膜于給定負(fù)荷下的應(yīng)力軌跡。以此方式，基于于角膜變形期間獲得的大量截面圖像，可對被角膜上的負(fù)荷(由一股空氣所導(dǎo)致)改變的應(yīng)力線與因角膜自身的形狀而出現(xiàn)于角膜內(nèi)的且不會關(guān)于角膜顯著變化的應(yīng)力線進(jìn)行區(qū)別。所述分析系統(tǒng)可以以偏光器的方式而被配置，且然后所述觀察系統(tǒng)可包括照明裝置和相機(jī)裝置，該照明系統(tǒng)和相機(jī)裝置中的每一者均配備有偏振器，在此情況下，可經(jīng)由照明裝置利用線性偏振光、圓形偏振光或橢圓形偏振光來對所述眼睛進(jìn)行照明。例如，從而可足以于照明裝置上提供合適的偏振濾光器，并于相機(jī)裝置上提供偏振濾光器，以將角膜材料內(nèi)的應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。從而，可使用各種類型的偏振光來創(chuàng)建各種效果，并實現(xiàn)合適的可視化。例如，當(dāng)使用圓形偏振光時，等斜線是不可見的。在此方面，還可利用單色光或多色光來對眼睛進(jìn)行照明。當(dāng)使用單色光時，角膜的截面圖像內(nèi)會出現(xiàn)明暗條紋，該明暗條紋的布局使得能夠得出有關(guān)角膜的機(jī)械應(yīng)力的結(jié)論。多色光使得可進(jìn)一步對條紋和應(yīng)力線進(jìn)行色彩表示?？蛇x地，還可相對于截面圖像對偏振方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，從而可對所述表示進(jìn)行調(diào)整?？色@得角膜的硬度作為又一材料特性，從而可通過考慮角膜的該材料特性來獲得眼壓。本文中硬度的概念明顯地不應(yīng)被理解為彈性模量或楊氏模量，而是由作用于眼睛上的壓力負(fù)荷所表征或響應(yīng)于作用于眼睛上的壓力負(fù)荷的材料特性，也就是說，在眼壓計測量時實際出現(xiàn)的負(fù)荷狀況。還可通過角膜材料本身而非其他外部因素來確定硬度。影響角膜的硬度的固有應(yīng)力也可作用于角膜材料內(nèi)。眼壓與角膜的硬度可以彼此分開地被確定為對角膜進(jìn)行描述的又一獨立材料特性。從而，根據(jù)傳統(tǒng)的眼壓測量方法，可通過施加一股空氣在單次測量期間確定第一眼壓。 于此同時，可根據(jù)變形期間由觀察系統(tǒng)所記錄的角膜變形，獲得角膜的硬度。由于角膜的硬度會顯著影響角膜的變形行為以及對眼睛的第一眼壓的測量，故可允許角膜對第一眼壓測量的影響。從而，可通過角膜對測量的影響，對之前測量的第一眼壓進(jìn)行校正，以獲得客觀眼壓作為測量結(jié)果。在這些情況下，角膜的硬度基本上是首次測量的眼睛的主觀眼壓以及所測量的角膜最大變形幅度的近似線性函數(shù)。在硬度的函數(shù)圖上，例如，主觀眼壓可被標(biāo)繪在縱軸上，而最大變形幅度被標(biāo)繪在橫軸上，從而硬度具有基本上直線的形式，且該直線具有負(fù)梯度。取決于橫軸和縱軸的測量值，測量值的變化基本上會導(dǎo)致直線中的平行位移， 在每一種情況中可出現(xiàn)不同的硬度?？筛鶕?jù)所測量的硬度來獲得客觀眼壓，或可根據(jù)線性硬度繪制圖，根據(jù)主觀眼壓值及最大幅度值與硬度的線性繪制圖的交點推導(dǎo)出所述客觀眼壓。在測量期間，還可針對每一次測量，總是對角膜的硬度進(jìn)行再次計算，以作為又一材料特性，也就是說，并不像現(xiàn)有技術(shù)中所假設(shè)的情況那樣，材料特性對于任何給定眼睛而言均是恒定的。如果在測量期間或角膜變形過程期間拍攝一系列或多個角膜截面圖像，這可能也是特別有益的。以此方式，可對角膜的變形進(jìn)行密切詳細(xì)地監(jiān)視，并通過對截面圖像進(jìn)行處理，根據(jù)變形進(jìn)展獲得對應(yīng)的材料特性或客觀眼壓。還可測量角膜變形開始與結(jié)束之間的時間段，以獲得又一材料特性。特別地，之后可將所記錄的所有截面圖像分配給測量中的給定時間點，從而可對變形的時間順序進(jìn)行跟蹤。特別地，可精確地確定角膜第一次扁平和第二次扁平的時間點及其之間的時間偏移。從而，對該時間段的計算還可足以確定相關(guān)的材料特性。另外，可使用角膜整個變形的時間段來獲得材料特性?？蓽y量角膜的運(yùn)動速度，以獲得又一材料特性。特別地，如果知曉角膜變形的時間進(jìn)展，還可對變形的動態(tài)進(jìn)行檢查，從而可相對于各自的材料特性，對特定的動態(tài)效應(yīng)進(jìn)行評估。例如，如果測量期間考慮后顫動(post-oscillation)，則于一股空氣之后角膜的后顫動將不再具有使測量結(jié)果失真的效應(yīng)。而且，也可以對于測量自由選擇與其他不想要的動態(tài)效應(yīng)相關(guān)的一股空氣的速度。還可基于所測量的速度，得出有關(guān)凹口(indentation)深度或最大振幅的結(jié)論，因為由于這些參數(shù)之間存在函數(shù)關(guān)系。依舊是為了更為精確地獲得結(jié)構(gòu)特性和/或另外的材料特性，可根據(jù)角膜的截面圖像，獲得角膜的最大變形，以獲得結(jié)構(gòu)特性和/或其他材料特性。因此，可根據(jù)角膜的截面圖像，確定角膜的最大凹口深度，在此情況下，可建立至少與扁平點中的一個扁平點相關(guān)的最大角膜變形時的補(bǔ)充點。如果可根據(jù)角膜的截面圖像獲得角膜變形的幅度，甚至可更為精確地確定角膜的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性。以此方式，易于對變形的精準(zhǔn)幾何進(jìn)展進(jìn)行跟蹤。這意味著對于變形的任意時間點，可對此時所存在的變形的精準(zhǔn)幾何輪廓進(jìn)行記錄，從而可以以變形影片(film)的方式，對變形的幾何進(jìn)展進(jìn)行拍攝。例如，可甚至在角膜回彈之后，也就是說， 在第二扁平點之后，獲得角膜的后振蕩的清楚記錄。依舊為了更為精確地獲得結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，可根據(jù)角膜的截面圖像獲得具有變形和/或不具有變形的角膜的曲率。由于角膜的截面圖像也描述了其幾何形狀(尤其是在施加一股空氣之前)，可結(jié)合角膜的各個材料特性，將角膜的幾何形狀包含于對客觀眼壓的計算中。這意味著可根據(jù)截面圖像，通過圖像處理，獲得角膜于外角膜表面和/或內(nèi)角膜表面上的曲率或曲率半徑。在本文中，當(dāng)對不具有變形的角膜進(jìn)行測量時可將曲率半徑列入校正因子，且例如，當(dāng)對具有變形的角膜進(jìn)行測量時可將角膜的厚度用作校正因子， 從而該曲率半徑和厚度可用作材料特性的指示符。可選地，還可對到達(dá)角膜扁平點時的平坦的扁平區(qū)域的參數(shù)進(jìn)行測量，以獲得又一材料特性。例如，可將扁平區(qū)域的參數(shù)、其直徑和/或其形狀視為角膜的硬度的指示符。 還可將臨近各個扁平區(qū)域的角膜半徑用作指示符。
在本文中，還可獲得角膜的第一扁平區(qū)域的直徑Cl1以及角膜的變形區(qū)域(不同于所述角膜的第一扁平區(qū)域)的直徑dn。當(dāng)角膜經(jīng)一股空氣而變形時，該角膜可完全變平，在此情況下，會形成具有直徑Cl1的第一扁平區(qū)域。從而，該扁平區(qū)域是基本上平坦的，且在扁平平面部分內(nèi)與眼睛的光軸或分析系統(tǒng)的裝置軸相正交。在角膜變形的同時，于角膜內(nèi)形成了與第一扁平區(qū)域顯著不同的凹陷。如果將該與第一扁平區(qū)域不同的凹陷的變形區(qū)域與第一扁平區(qū)域進(jìn)行比較，可定義角膜的又一材料特性，因為變形區(qū)域的變形還取決于該又一材料特性。在此情況下，偏差的參考標(biāo)度可為第一扁平區(qū)域或該第一扁平區(qū)域的直徑屯。 如果與角膜變形區(qū)域的直徑dn進(jìn)行比較，該比較可特別簡單地進(jìn)行?？煞浅Ｈ菀椎卮_定直徑dn，特別是在經(jīng)過第一扁平區(qū)域或第一扁平點之后角膜的變形移動的情況下，因為之后可假設(shè)變形區(qū)域為凹形。在變形期間，可使用變形的特定時間段內(nèi)相對于第一扁平區(qū)域的變形區(qū)域或直徑Cln，或甚至角膜的另外的可測點或位置，來定義角膜的偏離變形區(qū)域?？蓪⑺嬎愕钠钜约跋嚓P(guān)直徑的相對值存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并對其進(jìn)行比較。從而，對于存儲于數(shù)據(jù)庫內(nèi)的值可知曉客觀眼壓或?qū)?yīng)的校正值，從而可通過考慮角膜的幾何定義的材料特性，來獲得所測眼睛的客觀眼壓。為了獲得又一材料特性，可針對角膜于視覺軸或裝置軸方向上的最大變形，確定角膜變形區(qū)域的直徑d2?？筛鶕?jù)一系列變形的角膜的截面圖像，確定最大角膜變形。以此方式，可針對每一次測量，對限定時間內(nèi)的點或角膜幾何形狀進(jìn)行定義，該點和幾何形狀可用作與角膜的第一扁平區(qū)域進(jìn)行比較的參考。之后，還可通過將直徑4定義為角膜于最大變形狀態(tài)時角膜的縱向截面平面內(nèi)的兩個相對點之間的距離，來簡單地確定直徑d2，其中每一點表示最靠近分析系統(tǒng)的點。這些點可根據(jù)截面圖像獲得，并從而表示最大角膜變形的直徑d2。為了獲得又一材料特性，可確定角膜的第一扁平區(qū)域的直徑Cl1與角膜的第二扁平區(qū)域的直徑d3之比。在通過一股空氣使角膜產(chǎn)生變形期間，角膜被向內(nèi)擠壓，形成第一扁平區(qū)域，直至其到達(dá)了具有凹陷的角膜最大變形，之后角膜回彈，形成第二、主要很平坦的扁平區(qū)域，直至角膜恢復(fù)其原形。從而，所述第二扁平區(qū)域表示截面圖像內(nèi)可易于識別的幾何參考點，該參考點可用于通過與第一扁平區(qū)域比較而定義材料特性。可通過扁平區(qū)域的直徑中的任意差別來對角膜的材料特性進(jìn)行特別定義或確定。還可將與各個扁平區(qū)域相鄰近的角膜半徑用作又一指示符?？色@得角膜的剪切模量(G)作為又一材料特性?？墒褂眉羟心Ａ孔鳛榫€性材料特性，以用作角膜的硬度的特別簡化的指示符，尤其是由于此類線性材料行為可由分析裝置輕而易舉地解析。為了與硬度一樣，將彈性作為被測角膜的又一材料特性，可根據(jù)角膜的截面圖像， 獲得角膜的光散射效應(yīng)，其中可根據(jù)單個截面圖像中的光散射效應(yīng)獲得角膜的彈性作為材料特性。角膜的可見混濁(clouding)可用作角膜的材料老化的指示符，且可根據(jù)其年限， 得到有關(guān)角膜的彈性的結(jié)論。因此，如果角膜表現(xiàn)出增多的混濁以及從而增大的光散射，其相對于存在較少光散射的角膜，具有相對較小的彈性。在此情況下，可將角膜的彈性作為被測眼睛的彈性的單個模量?？赏ㄟ^將相互之間互不相同的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性分配給角膜的不同區(qū)域， 以進(jìn)一步改善測量。因此，假設(shè)角膜具有均勻的厚度，在角膜的不同橫截面區(qū)域或參考角膜的表面區(qū)域，材料特性可以是變化的或相互之間不同的。在分析方法的有益實施方式中，所述觀察系統(tǒng)可包括沙伊姆弗勒(Scheimflug) 排列方式的相機(jī)和照明裝置，其中所述截面圖像利用該相機(jī)拍攝。這意味著所述相機(jī)可位于相對靠近在沙伊姆弗勒排列中用于對眼睛進(jìn)行照明的縫隙發(fā)光裝置(slit lighting device)的光軸的位置，從而可利用該相機(jī)拍攝眼睛的被照明的截面圖像。相機(jī)還可用作高速相機(jī)，例如，能夠每秒拍攝至少4000張圖像的高速相機(jī)。所述縫隙發(fā)光裝置的光軸還可與眼睛的視軸線重合或重疊。從而，所述一股空氣的有效方向可優(yōu)選為與所述縫隙發(fā)光裝置的光軸同軸。根據(jù)本發(fā)明的用于對眼睛內(nèi)的眼壓進(jìn)行測量的眼科分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置用于以非接觸的方式使所述眼睛的角膜產(chǎn)生變形，其中可經(jīng)由該驅(qū)動裝置將一股空氣施加至所述眼睛，以使得所述角膜產(chǎn)生變形；觀察系統(tǒng)，該觀察系統(tǒng)可用于對所述角膜的變形進(jìn)行觀察和記錄，其中創(chuàng)建了所述角膜于變形和/或非變形時的截面圖像；以及分析裝置，該分析裝置用于根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述眼壓，其中在該分析裝置中， 能夠根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述角膜的獨立于所述眼壓的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中獲得所述角膜的應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中使角膜材料中的應(yīng)力可見，其中通過考慮所述角膜的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，獲得所述眼壓。通過對權(quán)利要求1的從屬權(quán)利要求中的特征的描述，所述分析系統(tǒng)的其他有益實施方式將是顯而易見的。


以下，將參考附圖，更為詳細(xì)地解釋本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。在附圖中圖Ia至Ie顯示了測量期間眼睛的角膜變形的縱向橫截面；圖2是測量期間泵壓力和時間的圖示；圖3是所測量的角膜的眼壓和變形的圖示；圖如至4b是眼睛的角膜材料中的應(yīng)力的可視表示。
具體實施例方式圖Ia至Ie顯示了經(jīng)由分析系統(tǒng)(未示出)在眼壓的單個測量期間所選擇的眼睛 11的角膜10的變形狀態(tài)。每個附圖都是沿眼睛11的光軸12的縱向橫截面。圖2是在水平軸上繪制時間t，在縱軸上繪制泵壓力ρ的圖示。泵壓力的繪制圖具有鐘形對稱曲線13 的形式，該曲線以在泵的起始點Ttl處的泵壓力Ptl開始，在時間T2處升到最大泵壓力P2，然后在結(jié)束點T4再降到泵壓力Ptl，該曲線不被觀察系統(tǒng)(未示出)和具有狹縫發(fā)光裝置的沙依姆弗勒相機(jī)的使用而影響。當(dāng)泵在Ttl處啟動時，在時間Atl之后對著角膜10的氣流立即引起角膜10的第一次變形，該變形可以用觀察系統(tǒng)記錄。圖Ia表示在時間Atl處在角膜被變形之前角膜10的形狀。隨著泵壓力增加，在時間A1處如圖Ib所示，角膜完全是扁平的，其中形成具有直徑dl的扁平區(qū)域14，該區(qū)域基本上是平坦的，并且位于扁平平面15中。在該點處，角膜相對于角膜10的頂點16被偏移或凹進(jìn)尺寸&?？蛇x擇地但不是必須地，對于在時間A1處的第一扁平點的相應(yīng)的時間T1的泵壓力P1可以被計算。在達(dá)到泵壓力P2之后，角膜10在時間A2處于最大變形，如圖Ic所示。在這種條件下，定義最大變形的點17從角膜10的頂點16被偏移尺寸\。在這種情況下，所以這表示變形幅度的最大偏離。在該最大變形幅度處，形成和記錄凹的變形區(qū)域18的直徑d2。通過角膜10的縱向橫截平面的兩個相對的點之間的距離來定義直徑d2，其中所述點中的每個點表示離分析系統(tǒng)最近的角膜 10的點。隨后是角膜10的返回運(yùn)動或顫動，其中在時間A3處達(dá)到第二扁平點，如圖Id所示。在該點處，直徑d3和距離&也被記錄?？蛇x地，還能夠確定泵壓力P3以用于匹配時間點T3。在時間T4時泵壓力落回到初始值Ptl之后，角膜10在時間A4還回到其初始狀態(tài)，如圖Ie所示。根據(jù)如圖Ia至Ie所示的先前對眼睛的眼壓的單個測量的描述來計算角膜10 的變形狀態(tài)，該變形狀態(tài)分別被時間A0至A4來表征。在該過程中，在相關(guān)的時間點A0到A4 的特定時間偏移和尺寸或凹口深度X” X2和\在不引用泵壓力P的情況下被記錄，以及角膜10的應(yīng)力從這些參數(shù)中被獲得。然后用由角膜的硬度確定的值來糾正所測量的眼壓，從而客觀眼壓作為測量結(jié)果被輸出。圖3顯示了在縱軸上主觀的所測量的眼壓相對于在水平軸上角膜10的最大變形的變形幅度的圖示。例如，在Psl和幅度％上的客觀眼壓(對應(yīng)于距離&)，產(chǎn)生基本上為具有下降的斜率的線性函數(shù)的硬度Si。然而，S1也可以相對于線性函數(shù)偏移，并具有相對大的曲率半徑的曲線形式。客觀眼壓Ptjl可以從由硬度S1S義的直線被讀出作為變量。類似地，壓力Ps2和變形％在硬度&的情況下還造成直線平移，并且進(jìn)一步的客觀眼壓Ρ。2也可以從此獲得。可替換地，直徑Cl1和d2還可以在圖中用來替代幅度％和％并以類似方式被使用。圖如至4b以與圖Ia和Ib相似的方式顯示了眼睛11的角膜10的變形狀態(tài)。然而，和這些不同的是，圖如至4b顯示了角膜材料中的應(yīng)力。例如角膜10的材料中的應(yīng)力線19被特別清楚地顯示，表示沿光軸10和橫切光軸12的主要應(yīng)力。從而，圖如顯示了角膜10在靜止位置的情況下眼睛11中的應(yīng)力，并且圖4b顯示了在變形的角膜10的情況下眼睛11中的應(yīng)力，其中這些應(yīng)力與靜止條件下的應(yīng)力不同。從而，基于應(yīng)力線19的應(yīng)力比較使得角膜的結(jié)構(gòu)和/或材料特性能夠被定義，這可以被用來糾正所測量的眼壓，從而還能夠得到客觀眼壓。
權(quán)利要求
1.一種用于采用分析系統(tǒng)來測量眼睛(11)內(nèi)的眼壓的眼科分析方法，所述分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，通過采用該驅(qū)動裝置來以非接觸的方式使所述眼睛的角膜(10)變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加到所述眼睛，從而使得所述角膜變形；觀察系統(tǒng)，通過采用該觀察系統(tǒng)來觀察并記錄所述角膜的變形，其中在所述角膜變形和/或非變形時所述角膜的截面圖像得到創(chuàng)建；以及分析裝置，通過采用該分析裝置來根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述眼壓，其中在該分析裝置中，根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述角膜的結(jié)構(gòu)特性和/ 或材料特性，其特征在于，獲得角膜應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中將所述角膜的材料中的應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分析方法，其特征在于， 獲得所述角膜(10)獨立于所述眼壓的材料特性。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的分析方法，其特征在于，通過考慮所述角膜(10)的所述結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，獲得所述眼壓。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于， 在每一種情況下，使用所述角膜(10)的光彈性表示作為截面圖像。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的分析方法，其特征在于，根據(jù)所述光彈性表示的應(yīng)力線(19)，獲得所述角膜(10)的所述結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，所述分析系統(tǒng)被設(shè)計為偏光器的方式，其中所述觀察系統(tǒng)包括照明系統(tǒng)和相機(jī)裝置， 所述照明系統(tǒng)和相機(jī)裝置中的每一者均配備有偏振器，其中經(jīng)由所述照明裝置利用線性偏振光、圓形偏振光或橢圓形偏振光來對所述眼睛(11)進(jìn)行照明。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的分析方法，其特征在于， 利用單色光或多色光來對所述眼睛(11)進(jìn)行照明。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的分析方法，其特征在于， 關(guān)于所述截面圖像，對偏振方向進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，獲得所述角膜(10)的硬度作為材料特性，其中通過考慮所述角膜的所述材料特性，獲得所述眼壓。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于， 出于獲得所述材料特性的目的，測量所述角膜(10)的運(yùn)動速度。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述角膜(10)的最大變形。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述角膜(10)的變形的幅度。
13.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性的目的，根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述角膜(10)在具有和/或不具有變形的情況下的曲率。
14.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，出于獲得所述材料特性的目的，當(dāng)?shù)竭_(dá)所述角膜(10)的扁平點時，測量平坦的扁平區(qū)域的參數(shù)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，獲得所述角膜(10)的剪切模量(G)作為材料特性。
16.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述角膜(10)對光的散射，其中根據(jù)單個截面圖像的光散射，獲得所述角膜的彈性。
17.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，在每一種情況下，將彼此不同的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性分配給所述角膜(10)的不同區(qū)域。
18.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的分析方法，其特征在于，所述觀察系統(tǒng)包括沙伊姆弗勒排列的相機(jī)和照明裝置，其中所述截面圖像利用所述相機(jī)來獲得。
19.一種用于測量眼睛(11)內(nèi)的眼壓的眼科分析系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，通過采用該驅(qū)動裝置能以非接觸的方式使所述眼睛的角膜(10)變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加到所述眼睛，從而使得所述角膜變形；觀察系統(tǒng)，通過采用該觀察系統(tǒng)能觀察并記錄所述角膜的變形，其中通過采用該觀察系統(tǒng)能在所述角膜變形和/或非變形時創(chuàng)建所述角膜的截面圖像；以及分析裝置，通過采用該分析裝置能根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述眼壓，其中在該分析裝置中，能夠根據(jù)所述角膜的截面圖像獲得所述角膜的結(jié)構(gòu)特性和/ 或材料特性，其特征在于，獲得所述角膜的應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中將角膜材料中的應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種利用分析系統(tǒng)對眼睛(11)內(nèi)的眼壓進(jìn)行測量的眼科分析方法，所述分析系統(tǒng)包括驅(qū)動裝置，該驅(qū)動裝置用于以非接觸的方式使所述眼睛的角膜(10)產(chǎn)生變形，其中該驅(qū)動裝置將一股空氣施加至所述眼睛，以使得所述角膜產(chǎn)生變形；觀察系統(tǒng)，該觀察系統(tǒng)用于對所述角膜的變形進(jìn)行觀察和記錄，該觀察系統(tǒng)創(chuàng)建所述角膜于變形和/或非變形時的截面圖像；以及分析裝置，該分析裝置用于根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述眼壓，其中在該分析裝置中，根據(jù)所述角膜的截面圖像，獲得所述角膜的結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中獲得所述角膜的應(yīng)力作為結(jié)構(gòu)特性和/或材料特性，其中將所述角膜的材料中的應(yīng)力呈現(xiàn)為可見。
文檔編號A61B3/107GK102309313SQ20111016982
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月21日
發(fā)明者A·施泰因穆勒, G·克斯特 申請人:歐科路光學(xué)器械有限公司