专利名称：测量眼压的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种眼压测量方法和一种眼压测量装置。
背景技术：
下列方法通常被认为是眼压测量方法将预定压力加在角膜上并监测此时角膜的凹陷，由此测量眼压的方法；以及使加压器接触角膜或对角膜吹空气，当一部分角膜变平时测量压力，由此测量眼压的方法。采用这些方法必须保证高度安全，因为角膜直接受到刺激。因此要求检查人员是医生或医护人员。此外，当检查时人员的负担很重，因为需要局部麻醉，或者吹空气引起不舒服。
关于这些问题，已经提出了几种方法，一种方法是用声波振动眼球表面，并测量基于振动幅度、眼球共振频率或眼球表面波速度的眼压(JP02-181241A，美国专利No.5,375,595和美国专利No.5,251,627)；以及压下闭眼状态的眼睑来测量眼压的方法(JP06-105811A，JP08-280630A和JP08-322803A)等等。
另一方面，在使用声波测量眼压的方法中，Q值被认为是涉及颅内压力的参数之一(美国专利No.5,919,144)。
发明的公开内容本发明的目的是提供一种眼压测量方法和一种眼压测量装置，它们安全而误差小。
本发明人发现，眼球振动时共振中的Q值与眼压有关，并且该关系不受眼球尺寸的影响，这一点导致本发明。
因此，本发明提供下述方法和装置(1)一种眼压测量方法，包括用声波振动被检查的眼球，用一种非侵害的机构测量被检查眼球的振动以测定被检查眼球的共振的Q值，并从该Q值计算眼压。
(2)一种眼压测量装置，包括一个用声波振动被检查眼球的振动机构、一个非侵害地测量被检查眼球的振动用的测量机构、一个从该测量机构测得的振动来计算被检查眼球的共振的Q值用的Q值计算机构，以及一个从该Q值计算眼压用的眼压计算机构。
附图简述
图1是表示本发明装置的例子的全结构图。
图2表示通过测量传递特性而得到的结果的例子。
图3表示眼压和Q值之间关系的例子。
图4是例3的装置的侧视截面图。
图5是例3的装置的顶视截面图。
图6是例3的装置的前视图。
图7是表示当例3装置在眼球上压下时的状态的说明图。
图8表示一个通过例3的装置测量的结果的例子。
实施本发明的最好方案下面将依次描述本发明的方法和装置。
<1>本发明的方法本发明的方法是一种眼压测量方法，其特征在于，用声波振动被检查的眼球，用非侵害机构测量被检查眼球的振动来测定被检查眼球的共振的Q值并从该Q值计算眼压。
关于测量被检查眼球的共振的Q值，用声波振动被检查的眼球并用非侵害手段测量振动。可能是被检查的整个眼球振动，也可能是巩膜的一部分振动。当使用声波时，被检查的眼球能够振动而不与角膜直接接触。此外，即使在闭眼状态下，被检查的眼球也能振动。换句话说，作为人体组织的眼睑能够在声学上看作是适合于当作声压介质的水。因此，眼睑不妨碍因声波而造成的眼球振动。所使用的声波频率按照Q值计算方法适当地选定。
从被测振动得来的Q值的计算可以利用如频率法或脉冲法来进行。按照频率法，所使用的频率可以在一个包括被检查眼球在该频率下产生共振(共振点)的频率的任意范围内连续地或分立地变化。按照脉冲法，声波用作脉冲，而该被使用的脉冲包括一个高于共振点的频率分量。此外，脉冲法可以包括一个S/N比改善步骤，如对已重复进行的测量结果平均化。
或者是，近似的Q值可以从与电路理论中定义的Q不同的计算来获得，例如，一个在共振点处的增益和在与共振点差一给定频率的频率的增益之间的比值。此外，Q值可以从两个频率处的增益的比值来测定。
声波产生的振动通常为正弦波或近似正弦波的振动，而正弦波的振动是最好的。
声波发生源并不特别受限制。例如，可以使用扬声器、耳机等等。振动测量机构并不特别受限制。只要该机构不与眼球直接接触，但是，最好能测量从被检查眼球的振动得到的声波。作为声波测量机构，能够使用微音器(包括驻极电介体电容器)、非接触位移计、加速度传感器等等。当声波发生源和振动测量机构彼此靠近时，最好两机构选择成不会互相影响。
在本说明书中，“非侵害机构”指不直接接触巩膜的机构。关于用来测量被检查眼球的振动的非侵害机构，有测量从眼球振动得到的声波的机构、利用光学测量眼球表面的位移的机构等等。
最好测量眼球振动是通过测量由振动产生的声波来进行的。在这种情况下，如上所述，眼睑可以在声学上看作适合于作为声压介质的水。因此，眼睑对共振特性的影响是很小的，所以甚至可以在闭眼状态下测量眼球的振动。
基于Q值的眼压的计算可以通过眼压和已知其眼压的眼球的测得Q值之间的关系曲线来进行，而测到的Q值基于该关系曲线转换成眼压。因为眼压和Q值之间的关系曲线不受眼球尺寸的影响，所以不用根据眼球尺寸来进行校正。换句话说，能够精确地测量眼压而不受眼球尺寸的个体影响。
<2>本发明的装置本发明的装置是一种眼压测量装置，其特征在于包括一个用声波来振动被检查眼球的振动机构、一个非侵害地测量被检查眼球的振动用的测量机构、一个用于从测量机构测得的振动来计算被检查眼球的共振的Q值和Q值计算机构及一个用于从该Q值计算眼压的眼压计算机构。
该振动机构能用声波振动被检查的眼球。这样的振动机构通常发射一种频率可变的声波，并包括(例如)一台频率可变型示波器和一个连接示波器而根据示波器来的信号发射声波的发射元件。作为发射元件的例子，能够给出一个导电型或压电型扬声器、一个导电型或压电型耳机等等。由声波产生的振动通常是正弦波或基本上正弧波的振动，最好是正弦波或正弦波的和。
该测量机构非侵害地测量被检查眼球的振动。注意，在本说明书里，词“非侵害的”指一种不使用直接接触角膜的部件。这样一种测量机构包括(例如)一个用于测量由被检查的眼球的振动形成的声波的接收元件和一个用于放大从接收元件来的信号的放大电路。作为接收元件的例子，可以采用电容器微音器等等。
Q值计算机构计算从测量机构测得的振动得来的被检查眼球的共振的Q值。例如，有一种用于计算Q值的机构的原理基础是通过测量当声波频率在包括被检查眼球的共振频率的范围内变化时被检查眼球的振动所得到的转移特性。这样一种Q值计算机构包括(例如)一台用于计算从振动机构输入的声波频率来的Q值和由测量机构输入的振动的计算机。
可以在测量机构和Q值计算机构之间设置一个用于滤掉不必要信号的滤波器。
下面参照图1描述本发明装置的一个实施例。一个发射元件与一台频率可变型正弦波振荡器连接。从发射元件根据从振荡器输出的振荡信号发射声波。此外，从频率可变型正弦波振荡器来的振荡信号通过放大器输入计算机。一个接收元件与放大电路连接。从接收元件来的信号通过放大电路放大并通过滤波器输入计算机。发射元件和接收元件安置在眼睑上不同位置处。
按照该实施例，与振荡器连接的频率可变型正弦波振荡器和发射元件组成振动机构。接受元件和放大从接收元件来的信号的放大电路组成测量机构。计算机组成Q值计算机构。
利用该实施例的装置测量眼压可以进行如下(例如)(1)在眼睛上安置声波发射元件和接收元件。(2)从发射元件向眼睛发射声波。(3)变化所发送的声波的频率，测量发射和接收的转移特性。(4)测定从所得转移频率特性来的共振频率的Q值。(5)测定对应于该测得的Q值的眼压。
振动机构和测量机构通常设置在一个装置主体中，设置方式要使振动机构的振动不直接转移到测量机构上。最好该装置还有一个机构能使振动机构和测量机构通过足够的压力接触眼球的眼睑。振动机构和测量机构可以设置在一种附着于主体的柔性材料上。
测量的最佳状态是眼睑在与发射元件和接收元件接触的区域中稍许变形的状态，发射元件和接收元件通过眼睑与眼球紧密接触，而眼球保持在并不变形的自然状态中。因此，调整发射元件和接收元件压住眼球的压力，从而得到这样一种状态。
例子下面参照例子描述本发明。但是，本发明不限于这些例子。
例1一个充满水因而获得一预定内压的气囊用作眼球模型。气囊上附着一个作为发射元件的耳机和一个作为接收元件的微音器并测量转移特性。图2表示测得的波形。在测得的波形中，在峰值频率和与其足够远的低频率之间的增益之差对应于Q值。从图2显见，即使气囊直径变化，增益差基本不变，这意味着Q值不受气囊尺寸影响。因此，当从Q值得到眼压时，不必考虑眼球尺寸的个别差异。
例2利用猪的眼球测量了转移特性并从测得的波形得到眼压和Q值之间的关系曲线。
一个作为发射元件的耳机和一个作为接收元件的电容器微音器分别插入有孔的橡胶隔振器中。隔振器附在用波状纸板制成的底座上。猪眼安置在底座上，使耳机与瞳孔(黑色部分)接触而电容器微音器与白色部分接触。猪眼刚好安置在底座上，发射元件和接收元件并不用胶粘带或双面带固定在底座上。
用注射针头防止猪眼被光学神经阻挡。注射针头与盛有生理盐水的容器连接。容器的水面高度基本上等于猪眼位置，通过垂直移动该容器来改变猪眼内部压力。
图3表示指示得到的眼压和Q值之间的关系曲线的结果。从图3显见，Q值随眼压而变。
例3
对人的眼球测量了Q值。在该例子中，使用了如图4～6所示的装置。图4是测视截面图，图5是项视截面图，而图6是前视图。该装置有如下特性1.一个用作发送元件3的耳机和一个用作接收元件4的电容器微音器分别插入有孔的橡胶隔振器2。橡胶隔振器2附着于在基本上中心部分中有一隔离壁的圆筒形主体1上。主体1插入保持架5中。因为像胶隔振器2安置在发射元件3和接收元件4之间，所以不会有从发射元件3到接收元件4的振动的直接传递。此外，橡胶隔振器2是弯曲的，所以发射元件3和接收元件4沿基本上垂直于眼睑6的方向与眼睑6接触(图7)。
2.保持架5的一端是扩宽的，因而它能安置在被检查的人的脸上而不会接触被检查的眼睛。此外，保持架5是空心的，使得主体1能够沿保持架5的轴向移动。因此，该主体能够做成通过眼睑6由于充分的压力P而与被检查的眼睛紧密接触，并能覆盖被检查的眼睛。这样就能够防止部件和眼睑之间存在的空气的影响、外来声音和振动的影响等等。
可以使用弹簧之类压紧方法作为施加压力P的方法。在该例子中，被检查的眼睛面对上面，通过在主体1的隔离壁上安置一个硬币而施压。按照该方法，能精细地调整压力P。
当P太强时，眼球丧失自由度。因而，即使眼球接收从发射元件3来的声波，也不能够以天然状态振动。因此，精确测量眼压是不可能的。另一方面，当P太弱时，在发射元件3和眼睑6之间与接收元件4和眼睑6之间产生空间，而振动(声波)从发射元件3到眼球的必要传递受到其中存在的空气的妨碍。因此，精确测量眼压是不可能的。
测量的最佳条件是眼睑6稍许变形，发射元件3和接收元件4通过眼睑6与眼球紧密接触，而眼球保持不变形的天然状态。因此，P被调整到获得这样一种条件。
图8表示通过在该条件下测量Q值而得到的结果。该Q值是从100Hz频率处的增益和峰值处的增益之比测得的。注意已经知道，Q值随P的幅度而轻微变化(当P很弱而Q值较小时)。因此，最好Q值根据P而适当校正。
工业应用根据本发明，一个不是医生或医护人员的人也能安全地测量，因为角膜没有直接受刺激。此外，能够更容易更精确地测量眼压，因为不需要按照眼球的尺寸来进行校正。
权利要求
1.一种眼压测量方法，包括用声波振动待检查的眼球，用一种非侵害的机构测量待检查的眼球的振动以测定待检查眼球的共振的Q值，并从该Q值计算眼压。
2.一种眼压测量装置，包括一个用声波振动待检查眼球用的振动机构，一个非侵害地测量待检查眼球的振动的测量机构，一个根据该测量机构测得的振动计算待检查眼球的共振的Q值用的Q值计算机构，以及一个根据该Q值计算眼压的眼压计算机构。
全文摘要
一种眼压测量方法和一种眼压测量装置，该眼压测量方法包括用声波振动被检查的眼球，用一种非侵害的机构测量被检查的眼球的振动以测定被检查的眼球的共振的Q值，并以该Q值计算眼压；而该眼压测量装置包括一个用声波振动被检查眼球用的振动机构，一个非侵害地测量被检查眼球的振动用的测量机构，一个从该测量机构测得的振动来计算被检查的眼球的共振的Q值用的Q值计算机构，以及一个从该Q值计算眼压用的眼压计算机构。
文档编号A61B3/16GK1511009SQ02810660
公开日2004年7月7日 申请日期2002年3月29日 优先权日2001年3月30日
发明者内山明彦, 簗岛谦次, 武田朴, 田口刚, 横山卓郎, 次, 郎 申请人:学校法人早稻田大学, 兴和株式会社