МАНОМЕТР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ В ПЕРЕДНЕЙ КАМЕРЕ ГЛАЗА

Предлагаемая полезная модель относится к офтальмологии и предназначена для измерения внутриглазного давления в передней камере глаза.
Одним из основных диагностических критериев глаукомы является повышенное ВГД, и почти все современные методы тонометрии проводят измерение через роговицу, следовательно, точность исследования будет зависеть не только от давления внутри глаза, но и от состояния самой роговицы, и если форма, а также вязко-эластичные свойства прозрачной части фиброзной оболочки глаза не будут совпадать со стандартными, то полученные данные окажутся неверными. Это актуально по отношению к кераторефракционным операциям. В условиях изменой роговицы неинвазивные методы тонометрии имеют клинически значимую погрешность, скорректировать которую возможно благодаря прямому измерению ВГД.
По данным зарубежных коллег на сегодняшний день корреляции между зрительными функциями глаза, которые страдают при глаукоме, и уровнем ВГД, измеряемого неинвазивными способами, у подавляющего большинства методов отсутствует. В связи с этим для более точной калибровки существующих неинвазивных офтальмотонометров необходим точный инвазивный способ измерения ВГД.
В условиях операционной мониторинг ВГД в реальном времени также необходим для лучшего понимания, как влияют различные хирургические манипуляции на уровень ВГД.
Уровень техники
Известно устройство для измерения внутриглазного давления в передней камере глаза с помощью иглы размером 22G с Y-адаптером, которая через эластичную трубку соединена последовательно с манометрическим датчиком с емкостью, наполненной изотоническим раствором хлорида натрия и фиксированной на определенной высоте, с открытой вертикальной трубкой. Между узлами системы: игла-манометрический преобразователь, манометрический преобразователь - вертикальная трубка и на выходе из емкости с изотоническим раствором хлорида натрия находятся запорные краны, необходимые для изолирования узлов системы друг от друга. Система предназначена для создания определенного давления и его измерения. Иглу вводят паралимбально в переднюю камеру, внутриглазное давление передается на манометрический датчик через изотонический раствор (Dynamic contour tonometry: a comparative study on human cadaver eyes. Kniestedt C, Nee M, Stamper RL. Arch Ophthalmol. 2004 Sep; 122 (9): 1287-93). Недостатки устройства связаны с отсутствием методики расчета высоты водяного столба, с большой длиной эластичной трубки, соединяющей иглу с тонометрическим датчиком, что приводит в сумме к искажению получаемых результатов. Кроме того, недостатки устройства связаны с общей сложностью системы, что ограничивает использование устройства в клинической практике.
Известно устройство для измерения внутриглазного давления в передней камере глаза, которое состоит из последовательно соединенных элементов: иглы, вводимой в переднюю камеру глаза, соединенной через полиэтиленовую трубочку с запорным краном, который открывает/закрывает сообщение с водяным столбом, заполненным изотоническим раствором хлорида натрия, и датчика динамического контурного тонометра, имеющего непосредственный контакт с раствором. Датчик динамического контурного тонометра в данной системе играет роль регистратора интракамерального внутриглазного давления. Водяной столб нужен для создания известного внутриглазного давления. Для определения базовой плоскости, от которой необходимо рассчитывать высоту водяного столба, используют лазер (см. Dynamic Contour Tonometry in Comparison to Intracameral IOP Measurements Andreas G. Boehm, Anja Weber, Lutz E. Pillunat, Rainer Koch, and Eberhard Spoerl IOVS, June 2008, Vol.49, No. 6). Недостатки устройства связаны с появлением нового регистратора ВГД - Pascal, основанного на пъезоэффекте. В связи с отсутствием в доступной литературе сведений об апробации данного тонометра для инвазивной манометрии, точность получаемых данных вызывает сомнения. Также большая длина эластичной трубки, соединяющей иглу с тонометрическим датчиком, приводит к искажению данных и появлению инертности системы.
Известна манометрическая система, которая отличается от двух предыдущих тем, что в ее конструкции присутствует система микродозирования, и имеется иной датчик давления. В состав манометрической системы входят три полиэтиленовые трубочки, соединяющие иглу 22G, вводимую в переднюю камеру, систему микродозирования, водяной столб и манометрический преобразователь. Система заполнена изотоническим раствором хлорида натрия. Манометрический датчик (model 286-686; RS Components, Ltd., Taipei, Taiwan) состоит из электронного усилителя и 12-битного A/D конвертера. Система микродозирования выполняет роль контроллера объема жидкости и, как следствие, давления в системе. Она состоит из степ-мотора и шприца объемом в 1 мл. Специально разработанное программное обеспечение (Quick-Basic 5.0; Microsoft, Redmond, WA) необходимо для контролирования механической системы микродозирования и записи полученных данных. Водяной столб необходим для калибровки и контроля. (См. Ocular Rigidity in Living Human Eyes (Ioannis G. Pallikaris, George D. Kymionis, Harilaos S. Ginis, George A. Kounis, and Miltiadis K. Tsilimbaris) IOVS, February 2005, Vol. 46, No. 2). Недостатками системы является большой рабочий объем, заполненный физиологическим раствором и эластические стенки манометрической системы, что приводит к снижению точности полученных данных и повышению инертности системы. Кроме того, контроллер жидкости для клинического использования является практически ненужным дополнением. Присутствие данного элемента в системы повышает сложность и громоздкость процедуры инвазивного измерения ВГД.
Ближайшим аналогом предлагаемой полезной модели является система, состоящая из пластиковой эластичной трубки, заполненной изотоническим раствором и соединенной с одного конца с инъекционной иглой через переходник, а другого - с манометрическим датчиком, регистрирующим давление, информация от которого передается на самописец. (Time Course of Changes in Optic Nerve Head Circulation after Acute Reduction in Intraocular Pressure Jun Takayama, Atsuo Tomidokoro, Yasuhiro Tamaki, and Makoto Araie Ophthalmology & Visual Science, April 2005, Vol. 46, No). Недостатками данного устройства являются большой рабочий объем, заполненный физиологическим раствором и эластические стенки манометрической системы, а также отсутствие контроля уровня водяного столба, что приводит к снижению точности полученных данных и повышению инертности системы.
Нами была поставлена задача создания полезной модели для обеспечения непосредственного измерения внутриглазного давления без влияния оболочек глаза на показатели тонометрии.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является уменьшение инертности в работе устройства с повышением точности получаемых данных, эргономичность при работе с устройством с возможностью стерилизации, отсутствие необходимости выравнивать высоту исследуемого глаза и манометрического датчика.
3
Технический результат достигается за счет использования устройства, содержащего манометрический датчик, заключенный в герметичный металлический корпус цилиндрической формы и непосредственно соединенный с инъекционной иглой с помощью разъемного соединения, при этом суммарный объем датчика, иглы и разъемного соединения составляет 0,18-0,25 мм. Кроме того, манометрический датчик соединен с USB-кабелем, соединенным с аналого-цифровым контроллером, передающим цифровую информацию на компьютер.
При пункции передней камеры глаза инъекционной иглой внутриглазное давление через изотонический раствор, заполняющий свободное пространство манометрической системы, передается на датчик давления. В этот момент регистрируется внутриглазное давление.
Модель позволяет устранить недостатки ближайшего аналога в виде громоздкости, сложности применения в клинической практике, потери точности получаемых данных, инертности из-за большого объема системы и эластичности стенок трубки. Кроме того, вместо аналогового самописца используется цифровая передача данных, которую возможно обработать в соответствующем программном обеспечении.
Схема устройства представлена на Фиг., где 1 - инъекционная игла, 2 - разъемное соединение, 3 - манометрический датчик, 4 - корпус, 5 - USB-кабель.
Инъекционная игла (1) необходима для создания герметичного парацентеза и прямого сообщения: передняя камера глаза - манометрический датчик, причем, без потери жидкости. В связи с тем, что внутренний диаметр канюли иглы больше чем наружный диаметр порта манометрического датчика появилась необходимость в разъемном соединении (2). Сам манометрический датчик (3) заключен в герметичный металлический корпус (4) для создания возможности стерилизации в дезинфицирующих растворах. Корпус имеет эргономичную форму в виде цилиндра, созданную для удобства использования. Манометрический датчик соединен с USB-кабелем (5) для передачи полученной информации на компьютер.
Схема устройства представлена на Фиг. 1, где 1 - инъекционная игла, 2 - разъемное соединение, 3 - манометрический датчик, 4 - корпус, 5 - USB-кабель.
Давление, производимое на жидкость, передается без изменения в каждую точку объема жидкости (закон Паскаля). Исходя из закона Паскаля, внутриглазное давление будет соответствовать давлению в манометрической системе, которое регистрируется манометрическим датчиком при условии, что передняя камера глаза и манометрический датчик будут находиться на одном уровне.
При увеличении объема манометрической системы и использовании эластичного материала погрешность в регистрации внутриглазного давления повышается за счет эластичности стенок манометрической системы. В предлагаемом устройстве снижение объема и исключение эластичных элементов позволяет добиться повышения исключительной точности измерения.
Устройство работает следующим образом.
В условиях операционной пациента укладывают на кушетку, обрабатывают кожу вокруг глаза дезинфицирующим раствором, проводят местную анестезию. Хирург берет стерилизованный манометр таким образом, чтобы инъекционная игла оказалась с наружной стороны от глаза. Вхождение в переднюю камеру глаза выполняют под визуальным контролем параллельно радужке. После вхождения в переднюю камеру глаза хирург должен прекратить любые манипуляции, приводящие к механическому повышению ВГД. Процедуру измерения ВГД проводят не менее 4 с.После завершения измерения ВГД иглу удаляют из передней камеры. Парацентез герметизируется самостоятельно.
Пример. Пациент мужского пола, 65 лет, с диагнозом незрелая катаракта ОД. Поступил для проведения факоэмульсификации катаракты с имплантацией ИОЛ на ОД. В операционной, до проведения операции, хирург держал стерильный манометр таким образом, чтобы инъекционная игла оказалась с наружной стороны от глаза. Вхождение в переднюю камеру глаза выполнено под визуальным контролем параллельно радужке. После вхождения в переднюю камеру глаза были прекращены любые манипуляции, приводящие к механическому повышению ВГД. Через 4 с.манометр был извлечен из передней камеры. Все данные зарегистрированы на компьютере в файле exel Фиг. 2.).
Таким образом, предлагаемое устройство позволяет в условиях операционной получить манометрические данные, точно характеризующие истинное внутриглазное давление, его амплитуду и мгновенную регистрацию изменения ВГД во время хирургических манипуляций.