基于全反射圆台棱镜的眼压测量装置设计及角膜力学特性的研究

【摘要】眼压是临床医学上的一个非常重要的参数。眼压的变化,可能导致眼科上的很多疾病,人类眼科疾病中致盲率最高的青光眼就是由于眼内压力升高而引起的。由于目前临床医学上仍缺乏可靠的预防青光眼的方法,只能通过早诊断、早治疗来防止视功能损害。青光眼的主要特征是病理性眼压升高,临床眼科医疗对青光眼治疗的手段一般是设法降低眼压并使其维持在正常水平。因此,研究准确测量眼压的检测技术在临床上对于青光眼的诊治具有非常重要的意义。同时,眼压与应力应变、弹性模量、蠕变性能、眼壁硬度等一系列角膜生物力学特性具有密切的关系,角膜生物力学特性的研究对于目前临床使用的近视眼准分子激光角膜屈光手术、角膜疾病的诊断和治疗等都具有非常重要的参考和应用价值。现有的一些对于角膜力学特性的研究都是采用离体测量的方式,这种方式往往会破坏角膜所固有的结构特征及生理环境,并不能反映在体角膜的真实特性。因此,开展在体角膜的生物力学特性的非破坏性研究具有重要意义。本文综述了眼压测量技术的发展和不同类型眼压计在临床上的应用,由于压平眼压计在对角膜的检测中具有非损害、测量速度快的特点,着重描述了压平式眼压计的工作原理及在角膜检测当中的具体应用。在对比了较多的压平式眼压计的对于角膜变形检测的优缺点之后,研究了可动态连续的测量在体角膜压平面积、角膜压平力和眼内压的方式,并提出了一种通过使用全反射圆台棱镜来获取压平面积大小的方法。同时依据ELWINMARG和R.STUARTMACKAY提出的眼压测量原理,设计出测量角膜压平力的具体实施方式,进而构建了一个新型的压平式眼压测量装置,并将实验结果与眼压测量方面的“金标准”Goldmman眼压计进行对比,确定了该测量方式的准确性,也证明了该实验检测装置可以实现对角膜压平面积、角膜压平力和眼内压的动态连续测量。在确定了该检测装置的准确性与实用性之后,利用其对角膜力学特性进行了一些研究,依据测量眼压时角膜的受力变形情况,从理论上分析出角膜的弹性模量与角膜压平面积、真实眼内压及眼压实测值之间的关系,在此基础上使用压平式检测来研究角膜弹性模量并进行实验。并且还研究了眼壁硬度与角膜压平力和压平位移之间的关系,同样利用新型眼压测量装置检测了不同眼压水平下压平力与压平位移之间的关系。两项实验结果均表明新型压平眼压计实验检测装置对于角膜生物力学特性的非破坏性在体测量有很重要的作用。
【作者】刘明；
【导师】马建国；
【作者基本信息】安徽大学，信号与信息处理，2014，硕士
【关键词】角膜；眼压；压平眼压计；非破坏性检测；生物力学特性；

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