最近一段時間在做眼壓計技術的一些準備,然后這文章也不準備寫的,但是我一想這資料就是網上收集來的,而且也沒有詳細到會讓你看完就能做出來,那我就趕緊來整理一下。(主要是自己后面用的時候又得看,不如一篇文章來得快).
媽的,微信的字母,公式編輯是真的差,要是后面這種文章多寫,我直接就挪地方了,氣死我了。(又沒素質了)
先說眼壓的壓力是哪里來的?
正常的眼內壓在(15~23),早晨高,下午低,入夜又增高,波動少于5mmHg。
眼睛中有一種透明、流動的液體,稱作房水,它為眼睛的組織提供氧和營養,將眼睛中不需要的物質運走,起到保持眼睛形狀的作用。也就是說眼球內房水的產生和流動,形成了眼內壓,維持眼球的正常生理形態。房水由睫狀體產生后首先進入后房,經瞳孔進入前房繼而流到前房角,絕大部分的房水從前房角的小梁網組織進入Schlemm管,70%-95%的房水經由此流出,另有一小部分房水會通過脈絡膜上腔排出眼外。另外房水由睫狀肌分泌,平時分泌量是2-3微毫升。房水的流動因各種原因變得不暢時,無處可去的房水會積壓在眼中,造成眼壓升高。
流動的位置
而且在長時間近距離用眼情況下,睫狀肌長時間收縮用力,勢必導致它房水的大量分泌。
大家平時都說近視眼是因為長時間的睫狀肌收縮,然后時間久了,這肌肉就沒的彈性了,但是更深層的機理呢?我找到一個目前房水導致近視眼的學說,雖然它現在沒有形成一種定論,但是在我看來仍是一個不錯的解釋。
房水在增加,排出情況呢? 如果排出通暢有多少排出多少也就沒問題。從上圖可以看出,排出口有過濾網-小梁網,下面的schlemm管不像血管是一根有堅固外壁的管道,它受肌肉組織的擠壓會變細小,排出就受阻。 有時小梁網上有蛋白沉淀也會阻礙房水的排出。房水排出受阻而睫狀肌還在不停地分泌出房水,眼睛的后房和前房被不斷增加的房水撐大,在前房房水頂著角膜向外凸出,在后房房水壓迫著晶體、玻璃體向眼球后端傳遞壓力,這一前一后的來自房水增加的內壓力,在長期的、每天長時間的作用下,眼軸就開始慢慢地變長了,眼軸變長就是近視的開始。
目前在學界在眼軸和近視之間的的關系是可以定性的描述成:眼軸每增長1mm,近視度數會增長200-300度。
等下!眼軸是啥???
眼球接收光線的最表層,即從角膜-晶狀體-玻璃體-視網膜(感受光線最里的一層)的距離看成是物理中的光學系統的一條中軸線,這就是所謂“眼軸”。
每個人的眼軸從出生到衰老,是個不斷增長的過程,就如同身高,增長了就不會縮短,都是不可逆的,我們每個人生來就是遠視,隨著眼睛的發育,眼軸的增長,眼睛看東西才逐漸清晰。
其實聊到這里我還想插一下關于眼軸這個東西的學術,我找不到在人身上的實驗,不過我找到了一個關于動物的:
在ZR上面的這么一個文獻
我簡單的說下
近幾十年來,隨著居住和學習環境中照明條件的改變,近視的發病率迅速增加,提示光環境可能是近視發生發展的重要原因。相關色溫(Correlated Color Temperature,CCT)可以在一定程度上反映光源的光譜成分。中國科學院昆明動物研究所研究員胡新天團隊使用32只幼猴作為研究對象,采用由不同CCT構成的四種典型光源來探究CCT與眼軸增長之間的關系。在經過365天的觀察后,低CCT光照下獼猴的眼軸增長顯著小于高CCT光照下獼猴的眼軸增長,且在整個觀察期間,這種效應是持續和穩定的。該研究首次系統地解析了常規照明光源色溫與眼軸發育關系。
我覺得由于眼軸過度增長是青少年近視的主要原因,該成果或為預防青少年近視提供新的手段和方法。比如做燈光,或者是一個濾光鏡片。
說完房水的一些概念,就說下,這個房水循環堵了眼睛會發生什么變化?位于眼球后部的視神經非常纖細,經受不住眼壓時就會被壓破、受傷。遺憾的是受傷的視神經無法復原。結果會造成重要的視神經數減少,視野漸漸缺損。這就是“青光眼”。
這個是眼底相機拍的
事實上眼壓給出的只是一個物理值,傳遞的信息較為單一,我實事求是的說:視神經對壓力的承受力強弱會因人而異。眼壓在正常范圍,卻患了青光眼的正常眼壓青光眼,一般認為可能是視神經對壓力的承受力弱,雖然眼壓正常,但壓迫了視神經。這種青光眼僅檢查眼壓無法查出。因此,需要通過眼底檢查,觀察視神經的狀態。所以這個前期診斷來說,眼底這塊是跑不了的。
在房水堵塞這塊,我想找幾個圖說明,沒想到繁體的圖更清晰:
一般根據堵的位置分為倆種青光眼
上下兩個圖結合在一起看
最清晰的還是這個圖,看右下角的通路
青光眼的治療分了倆類:
目標是抑制癥狀發展。因此,盡量降低眼壓的治療很重要。降低眼壓的方法,有使用滴眼藥和手術方法,一般都是首先采取用滴眼藥降低眼壓的治療方法。用激光照射房水的排水口——網狀的小梁,減少阻滯。外科手術是:切除引起阻滯的房水排水口的一部分,切出小口,改善房水的流動。
倆種方法,少一個
事實上現在技術的前沿是在管道里面放置一些細入發絲的支架,來擴寬房水的流量通路。 OKOKOK,講了這么多還只是鋪墊,下面我們來看眼壓這個東西怎么測量:大多的原理都是這樣去接觸或者非接觸的去壓平角膜取得物理數據。
示意圖就是這樣
我們使用儀器主要測量的是中央區里面的球面中心 要測量的角膜形態,非球面,頂點曲率半徑最小,前表面R=7.8mm,后表面R=6.8mm。
在眼壓測量領域和其它的測量領域不一樣,其它的設備都是慢慢的通過技術的升級,新傳感器的使用,數據變得豐富和詳細,但是眼壓不是,憑借著古老的原理,首戰既巔峰。真的是就是最近視頻里面說的:我一出手就是這個領域的極限。
那為啥叫金標準???
1.因為儀器結構穩定,測量數值可靠。眼壓計本身誤差僅為±0.5mmHg,是當前國內外公認為“金標準”的測量眼壓的儀器。 2.可直接得出眼壓值,而不需查表或用其它方法換算,即Pt=“Po”。 3.檢查的眼壓值不受眼壁硬度變異影響;所致眼球容積的改變僅0.56mm3,其對眼壓值的影響僅約為2.5%。 所以這就是金標準。
所以在眼科里面的金標準是機械壓平:
先看圖
因為微信不可以用漂亮的羅馬字母,這里就截圖我word的資料了
公式很簡單,就是這個
保證接觸面剛好為圓環大小,眼壓計又增加了一對棱鏡(雙像棱鏡),通過棱鏡的折射將圓環分為兩個半圓。
嗚呼
棱鏡會隨著與角膜接觸面和對眼壓計施加壓力的不同變化,從而改變兩個半圓弧的位置和形態。
這些都是在10倍的放大鏡下看到的
兩個半圓弧完整,且以連接點中心對稱;圓弧線的寬度約為圓弧直徑的;兩個圓弧內徑相切。
正確的拍攝景象, 雙棱鏡平分成像 備注:半圓弧的線條有一定的寬度,從而形成了最內側的內徑和最外側的外徑,所謂內徑相切是指兩個半圓弧最內側的邊緣剛好能夠連接,形成相切。 就是你的眼睛上面被在滴了麻藥的前提下還染了顏色:
就像這樣
哪個壓平用的,就是我下面這個在接觸你的眼球表面,也會貼合在一起染上顏色,通過雙棱鏡平分成像,調節到壓平為止,然后去讀數。
其次我要說的是:藍光是一種高能可見光,具有非常強的穿透能力。在藍光進入眼睛后,會經過瞳孔、晶狀體等組織到達眼底視網膜處,然后通過黃斑區成像到大腦中形成影像。由于人眼對藍光的敏感度非常高(超過400-500納米波長),所以一旦長時間接觸藍光的話,就會導致視網膜色素上皮細胞萎縮甚至死亡。因此長期暴露在高強度藍光下的人群患白內障和青光眼的幾率也會大大增加。 也就是說,這個看屏幕的時間能少則少。 我們來看一種醫院經常看到的測量儀器:
采用 Imber-Fick(因勃-菲克原理)原理,眼壓與所施加壓力成正比,與壓平的角膜面積成反比。 利用具有可控空氣脈沖擠壓眼角膜中心位置,使角膜變形,形成直徑約 3.6 m 圓形平面此時空氣脈沖的壓力等于眼壓,由此測得眼壓數值。(金標準測法),結膜囊內滴0.5%丁卡因滴眼液(需要麻醉)。 眼壓計的測量頭不與角膜接觸,僅用噴射空氣壓平恒定面積的角膜,噴射空氣的力量迅速隨時間的延長呈線性增加,與此同時瞄準光束射到角膜,然后從角膜反射出來,被光電管接受。當壓平角膜的面積達3.6mm直徑時,光電管接受了最大光線量,即產生最大量的角膜光反射時間,直接與空氣噴射力相關,與眼壓的抵消力相等,而可測出眼壓值。 NCT每10mmHg需1.4克力量,而Goldmann眼壓計壓平直徑為3.06mm的角膜面積,每10mmHg需1克力量,相比之下NCT在測量過程中需要更大的力量,但作用與單位面積的力在兩種眼壓計是相同的。 但是這樣簡單啊,一噴氣就測出來了。
所有的眼壓儀器是需要和金標準的測量法做統計學的相關檢驗
也就是同時測量人,然后看倆種儀器的度數情況:
再一些眼壓儀器上面的參數看到準確性,變異系數什么的,都是統計學的意義
上面的都太大,要往小了做:
1.微型張力傳感器每獲得一次測量值需要將儀器與角膜接觸幾次(即測量幾次),一般為3~6次,獲得數個電壓波形,這些電壓波被放大后傳遞到其內部的一個有單集成電路塊構成的微型信息處理儀中,經微型信息處理后去掉不正確的波形,將正確的波形變為數字并貯存,每次正確的測量即可獲得一個數據,經過3-6次測量后,微型信息處理儀將獲得的3-6個數據平均后將其平均值顯示在液晶屏上,即眼壓的毫米汞柱值。通過測壓頭中的傳感器將外力轉換為波形。
2.在垂直于眼角膜中心表面的方向上發射微型輕量探頭。探頭由醫用級塑料尖端和金屬軸組成。金屬軸在測量前經過了礎化。在測量過程中,探頭可以看作一塊移動的磁鐵,在周圍線圈中感應電信號,從而可以高度精確地測量探頭的運動。發射后,探頭與角膜短暫接觸并彈回。眼壓計記錄有關探頭運動的多個參數,包括減速和回彈時間。設備使用專有算法,能夠計算出眼壓。顯示的眼壓讀數為六個單獨的眼壓測量和計算序列的結果,探頭需要六次接觸角膜并回彈,方可得出此結果。 原理大概是使用電磁或者力傳感器的技術來接觸眼角膜,使用這些數據將眼壓計算出來,目前這些工作還在推進中。
其中一款的磁化管
里面的細節和領域太多了,我已經再加班加點的研究了。 讓高端儀器平價化,這才是我的執念呀~
編輯:黃飛
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原文標題:眼壓測量原理合集
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