一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量方法及測量平臺的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量方法及測量平臺，測量方法包括一固定角膜樣本，并噴灑粉末；二連續(xù)施壓使角膜樣本發(fā)生形變，記錄壓力值；三記錄粉末顆粒間距離變化；四計算角膜樣本表面各區(qū)域的三維形變；五通過通用本構(gòu)方程計算生物力學(xué)性能參數(shù)，測量平臺包括安裝平臺，其上安裝角膜固定裝置，角膜固定裝置內(nèi)設(shè)有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的一端設(shè)有用于夾持角膜樣本的夾持端，內(nèi)腔的另一端與壓力裝置連接，角膜固定裝置前端設(shè)置拍攝設(shè)備，所述壓力裝置與壓力傳感器連接，通過壓力裝置與壓力傳感器對角膜樣本進行壓力監(jiān)控，并通過拍攝設(shè)備記錄角膜樣本的形變，實現(xiàn)角膜本構(gòu)參量區(qū)域差異的測量，為相關(guān)角膜疾病的診斷和治療提供參考。
【專利說明】一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量方法及測量平臺
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量方法及測量平臺，具體涉及一種可測量角膜本構(gòu)參量區(qū)域差異的角膜生物力學(xué)性能的測量方法和測量平臺。
【背景技術(shù)】
[0002]圓錐角膜是臨床較為常見的眼科疾病，可產(chǎn)生高度不規(guī)則近視散光和不同程度的視力損害，歐美國家的發(fā)病率為0.01%~0.05%,日本為0.07%~0.08%，但我國尚缺乏流行病學(xué)資料。作為重要的生物學(xué)屬性，角膜生物力學(xué)性能可直接影響角膜外形，進而影響角膜的屈光狀態(tài)與光學(xué)成像質(zhì)量。研究表明圓錐角膜的發(fā)生發(fā)展與角膜的區(qū)域性生物力學(xué)性能改變密切相關(guān)，多在角膜顳下方發(fā)生厚度變薄、力學(xué)性能變?nèi)醯牟±砀淖儯谘蹆?nèi)壓作用下向外膨隆擴張導(dǎo)致病癥的發(fā)生。角膜組織的生物力學(xué)性能常使用本構(gòu)參量來進行定量描述，其測量結(jié)果浮動范圍較大，與實驗依托平臺密切相關(guān)。離體角膜膨脹實驗平臺基本延續(xù)了角膜的橢球外形，維持了角膜的結(jié)構(gòu)完整性，保持了其生理受力方式，是相對較為接近角膜生理狀態(tài)的一種測量方法。但現(xiàn)有離體角膜膨脹實驗平臺仍存在測量區(qū)域小無法提供全角膜生物力學(xué)性能區(qū)域差異分布的缺點。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決現(xiàn)有角膜生物力學(xué)性能測量平臺中無法測量角膜生物力學(xué)性能區(qū)域差異分布的問題，本發(fā)明提供一種離體角膜生物力學(xué)性能的測量方法及測量平臺，測量角膜本構(gòu)參量的區(qū)域差異，為相關(guān) 角膜疾病的診斷和治療提供參考。
[0004]本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量方法，其包括以下步驟:
一、將角膜樣本固定在角膜固定裝置上，并在角膜樣本上噴灑不透明的且不與角膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的粉末；
二、通過注射泵裝置控制角膜固定裝置內(nèi)的壓力變化，連續(xù)施壓使角膜樣本發(fā)生形變，并通過壓力傳感器記錄壓力值；
三、采用拍攝設(shè)備記錄角膜形變時、噴灑在角膜樣本上的粉末顆粒之間距離變化；
四、通過數(shù)字散斑技術(shù)計算角膜樣本表面各區(qū)域的三維形變；
五、通過步驟二中得到的壓力值與角膜樣本形變數(shù)據(jù)采用通用本構(gòu)方程計算得到離體角膜各區(qū)域的生物力學(xué)性能參數(shù)，所述通用本構(gòu)方程為
【權(quán)利要求】
1.一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量方法，其特征在于:其包括以下步驟: 一、將角膜樣本固定在角膜固定裝置上，并在角膜樣本上噴灑不透明的且不與角膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的粉末； 二、通過壓力裝置控制角膜固定裝置內(nèi)的壓力變化，連續(xù)施壓使角膜樣本發(fā)生形變，并通過壓力傳感器記錄壓力值； 三、采用拍攝設(shè)備記錄角膜形變時、噴灑在角膜樣本上的粉末顆粒之間的距離變化； 四、通過數(shù)字散斑技術(shù)計算角膜樣本表面各區(qū)域的三維形變； 五、通過步驟二中得到的壓力值與角膜樣本形變數(shù)據(jù)采用通用本構(gòu)方程計算得到離體角膜各區(qū)域的生物力學(xué)性能參數(shù)，所述通用本構(gòu)方程為
2.一種離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其包括安裝平臺，其特征在于:所述安裝平臺上固定安裝用于固定角膜樣本的角膜固定裝置，所述角膜固定裝置內(nèi)設(shè)有內(nèi)腔，所述內(nèi)腔的一端設(shè)有用于夾持角膜樣本的夾持端，所述內(nèi)腔的另一端與存有壓力介質(zhì)的壓力裝置連接，所述角膜固定裝置前端設(shè)置用于記錄角膜樣本形變的拍攝設(shè)備，所述壓力裝置與壓力傳感器連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述夾持端包括夾持端底部件和 與之相適配的夾持端頂部件。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述內(nèi)腔上還設(shè)有用于排氣的第一排氣閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述拍攝設(shè)備包括相機固定架以及高速相機。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述高速相機為兩個，彼此相隔5-10度排列在角膜固定裝置前端。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述壓力裝置采用注射泵裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求2或7所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述壓力裝置采用磷酸鹽緩沖液作為壓力介質(zhì)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的離體角膜生物力學(xué)性能參數(shù)的測量平臺，其特征在于，所述步驟二中采用的不透明的且不與角膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的粉末為碳末。
【文檔編號】G01N19/00GK103674829SQ201310597129
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】包芳軍, 劉長江, 黃錦海, 邵志達, 王勤美 申請人:溫州醫(yī)科大學(xué)附屬眼視光醫(yī)院, 溫州職業(yè)技術(shù)學(xué)院