基於空氣靜壓技術的非接觸眼壓測量方法與儀器的研究

《基於空氣靜壓技術的非接觸眼壓測量方法與儀器的研究》是依託重慶大學,由陳驥擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

  • 中文名:基於空氣靜壓技術的非接觸眼壓測量方法與儀器的研究
  • 項目類別:面上項目
  • 項目負責人:陳驥
  • 依託單位:重慶大學
中文摘要,結題摘要,

中文摘要

本項目研究提出一種新的非接觸眼壓測量方法,基於空氣靜壓技術以及氣體射流技術來設計氣浮式眼壓測量模組,研究其特徵參數設計和確定的方法。使氣浮式眼壓測量模組懸浮於外殼裝置內處於力平衡狀態,測量模組前部噴嘴恆定氣流噴平眼角膜額定面積的壓力和後噴嘴噴至壓力感測器產生的作用力相平衡。為實現上述非接觸眼壓測量方法,研究非接觸眼壓測量的關鍵技術和儀器,包括:氣浮式眼壓測量模組、用於噴嘴與角膜距離測量的光電檢測部件、角膜壓平檢測的光電檢測部件;角膜對準圖像監測裝置;嵌入式系統信息處理裝置;調節氣浮式眼壓測量模組到角膜距離的微調裝置;控制調節氣腔壓力的供氣裝置;非接觸眼壓測量的實驗研究。本項目提出基於力平衡原理和空氣靜壓技術的非接觸式眼壓測量的理論與設計方法,研究具有自主智慧財產權的非接觸式眼壓測量技術和儀器,打破外國專利在該領域的技術壟斷,為我國醫療儀器在該領域的發展提供技術支撐和保障,具有廣闊的套用前景。

結題摘要

眼壓測量能夠有效診斷和預防由病理性高眼壓引起的嚴重眼科疾病(如青光眼),非接觸眼壓測量能避免接觸眼壓測量方法的缺點,實現病人無痛苦測量,操作方便簡單,針對目前國外對非接觸眼壓測量技術的壟斷,以及國內現存技術的不足,研製了一種基於力平衡原理和空氣靜壓技術的非接觸式眼壓測量系統。與傳統測量方法不同,該眼壓測量裝置利用力平衡原理直接測出眼壓,實現了眼內壓的非接觸測量。 該項目主要研究非接觸眼壓測量的關鍵技術和儀器,包括:基於力平衡原理和空氣靜壓技術的非接觸式眼壓測量裝置的整體結構設計、控制系統的設計、相關性能測試及對比試驗。 非接觸式眼壓測量裝置包括一種前後對稱的眼壓測量模組、外框式氣浮墊框架、供氣系統、調節系統。眼壓測量模組包括噴嘴氣路結構、角膜對準系統及角膜壓平光電檢測系統,外框式氣浮墊採用小孔節流式靜壓止推氣體軸承結構。角膜定位系統可以根據CCD獲取的圖像信息使角膜與噴嘴對準;角膜壓平檢測系統採用光電發射裝置和光電接收裝置判斷角膜是否壓平。調節系統用於操作眼壓測量模組在X、Y、Z方向移動。對控制系統進行了詳細的設計,控制系統以ARM9 S3C2440微處理器為核心,主要實現對CCD攝像頭信號、壓力感測器信號、角膜反射的光電信號進行採集和測量,實現中心氣腔供氣壓力的調節,實現數據的存儲、傳輸和人機互動等功能。 對關鍵技術的相關性能進行了測試,如噴嘴孔徑、噴嘴到眼角膜距離、噴平眼角膜面積三者之間的關係、眼角膜壓平檢測、外框式氣浮墊框架的壓力分布及承載能力狀況、CCD攝像頭小孔成像、控制系統的協調情況等。利用研製的系統對人體眼壓進行測量,測量結果表明眼壓測量的重複性誤差≤6.01%,與進口儀器相比眼壓測量的絕對誤差≤1.3mmHg,表明利用新原理、新結構設計的系統能夠檢測出人體的眼壓值。整個系統雖需進一步改進,但打破外國專利在該領域的技術壟斷,為我國醫療儀器在該領域的發展提供新的解決方法及途徑,具有廣闊的套用前景。

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