膜变形压平面积、压平力和压平位移数据，实现角膜滞后性能、角膜刚度、角膜松弛性能、角膜蠕变性能及眼内压同步检测，可以对生理环境个体眼角膜的生物力学性能进行一体化评价，实现角膜生物力学性能非侵害性压平式测量，该测量装置简单，测量方法准确。本发明可增加临床医师和研宄人员对生理环境角膜变形机制的理解，为生理环境角膜材料本够方程构建、近视眼角膜屈光手术计划和术后评价提供科学参考。
【附图说明】
[0019]图1为本发明提供的一种角膜生物力学性能压平式测量装置的结构示意图；
[0020]图2为本发明提供的圆台棱镜侧视图；
[0021]图3为本发明提供的面积探测光学测头工作原理示意图；
[0022]图4为本发明提供的阶跃加载模式示意图；
[0023]图5为本发明提供的角膜蠕变性能曲线示意图；
[0024]图6为本发明提出的一种角膜生物力学性能压平式测量装置进行测量的方法流程不意图。
【具体实施方式】
[0025]如图1、2、3、4、5、6所示，图1为本发明提供的一种角膜生物力学性能压平式测量装置的结构示意图，图2为本发明提供的圆台棱镜侧视图，图3为本发明提供的面积探测光学测头工作原理示意图，图4为本发明提供的阶跃加载模式示意图，图5为本发明提供的角膜蠕变性能曲线示意图，图6为本发明提出的一种角膜生物力学性能压平式测量装置进行测量的方法流程示意图。
[0026]参照图1，本发明提出的角膜生物力学性能压平式测量装置，包括支撑结构12、导杆15、微型步进电机4、压力传感器2、位移传感器3、面积探测光学探头1、信号采集装置17及信号处理与控制装置18 ;微型步进电机4的一端和位移传感器3的固定端分别依次安装在支撑结构12上，微型步进电机的另一端和位移传感器3的测量端分别依次安装在导杆15上；压力传感器2的固定端安装在导杆15上，测量端安装在面积探测光学探头I上，微型步进电机4带动导杆15移动，导杆15带动位移传感器3及压力传感器2移动，压力传感器2带动面积探测光学探头I移动；位移传感器3可感知其固定端与测量端之间的位移变化信号，压力传感器2可感知其固定端与测量端的压力变化信号，面积探测光学探头I可探测角膜面积变化信号；
[0027]面积探测光学探头1、压力传感器2及位移传感器3的信号输出端分别与信号采集装置17的信号输入端通讯连接，面积探测光学探头I将探测的角膜面积变化信号、压力传感器2将感知的压力变化信号及位移传感器3将感知的位移变化信号传送至信号采集装置17 ;信号采集装置17的信号输出端与信号处理与控制装置18的信号输入端通讯连接，信号处理与控制装置18通过信号采集装置17获取位移变化信号、压力变化信号及角膜面积变化信号；信号处理与控制装置18的信号输出端与微型步进电机4的信号输入端通讯连接，信号处理与控制装置18根据位移变化信号、压力变化信号及角膜面积变化信号控制微型步进电机4工作。
[0028]在【具体实施方式】中，支撑结构12上设有横梁13，微型步进电机4和位移传感器3的固定端分别依次安装在支撑结构12的横梁13上；微型步进电机4包括电机丝杆14，微型步进电机4的测量端通过电机丝杆14安装在导杆15上，位移传感器的测量端使用螺纹连接机构16固定在导杆15上。
[0029]面积探测光学测头I包括筒体，及固定连接于筒体I内一端的光源5 ;及设于筒体内并使光源5发射的光线依次透过的准直透镜6、分光镜7及光通量补偿镜8 ;及与筒体I远离光源5的一端固定连接，并使经过光通量补偿镜8的光线射入的圆台棱镜9 ;及设于筒体内并位于分光镜7 —侧，且接受依次经过圆台棱镜9透射、光通量补偿镜8透射及分光镜7反射光线射入的柱面镜10 ;及设于筒体内并位于柱面镜10远离分光镜7的一侧，且可接收透过柱面镜10光线的光电探测器11，压力传感器2测量端安装在面积探测光学测头I的筒体上。
[0030]参照图2，其中圆台棱镜9基于全内反射原理设计，圆台棱镜9关于中心对称，其锥角为60°，其底表面直径D2与顶表面直径Dl的长度比为4.4:10.4，参照图3，当圆台棱镜9没有与角膜19接触时，由于全内反射，面积探测光学测头I的光电探测器11检测的光通量将等于进入圆台棱镜9的全部光通量；当圆台棱镜9与角膜19接触时，在角膜压平的部分，由于光的透射，大部分光线将进入眼球，这样将没有反射光或仅有很弱的一部分，再经过光通量补偿镜8与分光镜7后由柱面镜10投射至光电探测器11，籍此光电流变化可标定压平角膜面积大小。
[0031]面积探测光学测头I工作过程中，光源5发射的光经准直透镜6后依次经过分光镜7和光通量补偿镜8，射入圆台棱镜9，圆台棱镜9悬挂固定在筒体内壁，垂直进入圆台棱镜9的光线经其侧面和下底面内反射后，射向光通量补偿镜8，再经分光镜7反射，水平射向柱面镜10 ;柱面镜10输出光线投射在光电探测器11中；面积探测光学探头I上的光电探测器11可将其探测的角膜压平面积变化信号输送至信号采集装置17。
[0032]其中信号采集装置17为数据采集卡，信号处理与控制装置18为计算机，位移传感器3、压力传感器2和光电探测器11输出信号通过数据线分别送入数据采集卡输入端口，数据采集卡输出端口与计算机连接；微型步进电机4由装有信号控制和处理软件的计算机18控制。
[0033]本发明还提出的一种角膜生物力学性能压平式测量装置进行测量的方法，包括如下步骤:
[0034]启动信号处理与控制装置18控制微型步进电机4工作，微型步进电机4带动导杆15移动，导杆15带动位移传感器3及压力传感器2移动，压力传感器2带动面积探测光学探头I移动；位移传感器3将感知的位移信号W、压力传感器2将探测的压力信号F及面积探测光学测头I将探测的面积信号A通过信号采集装置17采集，然后信号采集装置17将实时采集的信号送入信号处理与控制装置18处理，信号处理与控制装置18实时同步获取角膜变形压平位移Wi (i = 1，2，..η)、角膜变形压平力Fi (i = 1，2，..η)、角膜变形压平面积 Ai (i = 1，2，..η) ο
[0035]在【具体实施方式】中，参照图6，上述角膜生物力学性能压平式测量装置进行测量的方法，包括如下步骤:
[0036]S1、调节面积探测光学测头I位置，使其圆台棱镜9中心与角膜顶点对准；
[0037]S2、角膜滞后性能、角膜刚度测量:通过信号处理与控制装置18控制微型步进电机4工作，进而带动面积探测光学探头I的圆台棱镜9移动以对角膜施加阶跃荷载，先进行三次循环加载-卸载，完成预调；依据第四次循环加载-卸载过程中信号处理与控制装置18获取的角膜变形压平力Fi和角膜变形压平位移Wi，绘制F1-Wi曲线，完成角膜滞后性能检测；线性拟合F1-Wi曲线，获取角膜刚度参数；
[0038]S3、角膜松弛性能检测:通过信号处理与控制装置18控制微型步进电机(4)工作，进而带动面积探测光学探头I的圆台棱镜9压平角膜，当角膜变形压平位移Wi = 0.15mm时，信号处理与控制装置18控制微型步进电机4停止工作；在此后t = 0-1800S时间内，利用信号处理与控制装置18实时同步获取的角膜变形压平力Fi (i = 1，2，..η)绘制显示F1-t曲线，完成角膜松弛性能测量；
[0039]S4、角膜蠕变性能检测:通过信号处理与控制装置18控制微型步进电机4工作，进而带动面积探测光学探头I的圆台棱镜9压平角膜，当角膜变形压平力Fi = 0.03N时，信号处理与控制装置18控制微型步进电机4停止工作；在此后t = O-1SOOs时间内，利用信号处理与控制装置18实时同步获取的角膜变形压平位移Wi (i = 1，2，..η)绘制显示W1-t曲线，完成角膜蠕变性能测量；
[0040]S5、眼内压检测:通过信号处理与控制装置18控制微型步进电机4工作，进而带动面积探测光学探头I的圆台棱镜9压平角膜，角膜变形压平面积Ai = 7.35mm2时，信号处理与控制装置18控制微型步进电机4停止工作；利用信号处理与控制装置18实时同步获取的角膜变形压平力Fi (i = 1，2，..η)、角膜变形压平面积Ai (i = 1，2，..η)绘制显示Fi/A1-t曲线，完成眼内压动态获取；利用Ai =