УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИКИ ГЛАУКОМНЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ

Полезная модель относится к области медицинской техники, а именно к офтальмологическим устройствам и приборам для диагностики глазных заболеваний глаукомного характера.
Известен офтальмотонометр (Патент США №4759370, МКИ 4 А61В 3/16, 26.07.1988 г. Авторы: Козин М.П. Сахаров Ю.И., Федоров С.Н.), предназначенный для диагностики и контроля внутриглазного давления пациента.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является тонометр-тонограф глазной цифровой ТНЦ-100 (Тонометр-тонограф глазной цифровой ТНЦ-100. Паспорт БРИД.941222.001ПС., «Медико-техническая фирма «ТЭРА», заводской номер 90762, октябрь 1990 г.г. Самара).
Известный тонометр-тонограф глазной цифровой ТНЦ-100 содержит измерительный блок, индуктивно-частотный датчик с механическим штативом.
Измерительный блок ТНЦ-100 имеет в своем составе преобразователь перемещения плунжера датчика в частоту, два формирователя, (Ф1, Ф2) частотный компаратор (ЧК), три делителя частоты (Д1, Д2, Д3), дешифратор (ДШ), устройство синхронизации (УС) пересчетную схему (ПС), устройство цифровой индикации (ЦИ), устройство формирования аналоговой информации для графического представления (АИ), устройство формирования временных интервалов (ВИ), устройство звуковой индикации (ЗИ), схему общего сброса (ОС), блок питания (БП).
Тонометр-тонограф глазной цифровой ТНЦ-100 реализован по патенту США №4759370, МКИ 4 А61В 1/16, 26.07.1988 г.
При всех достоинствах известного, принятого за прототип, тонометра-тонографа глазного цифрового, ТНЦ-100, характеризующегося достаточной
для клинических целей точностью измерения величины внутриглазного давления и определения совокупности гидродинамических коэффициентов в процессе топографических исследований, следует отметить трудность диагностирования с его помощью глаукомных заболеваний на ранних стадиях их развития.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание полезной модели, является расширение функциональных возможностей устройства путем определения дополнительного гидродинамического коэффициента, обеспечивающего диагностику глазных глаукомных заболеваний на ранних стадиях их развития.
Поставленный технический результат достигается тем, что в устройство для диагностики глаукомных заболеваний, содержащее собственно индуктивно-частотный датчик, с помощью которого измеряют величину внутриглазного давления, измерительный блок, к которому подключен с помощью разъема индуктивно-частотный датчик, в состав измерительного блока входят измерительный и опорный автогенераторы, формирователи измерительного и опорного сигналов, частотный компаратор, блок синхронизации, блок формирования временных интервалов, счетчик импульсов, блок формирования аналогового сигнала, цифровой индикатор величины внутриглазного давления блок звуковой сигнализации, источник питания, при этом измерительный автогенератор, в частото-задающий контур которого включена катушка индуктивности индуктивно частотного датчика, формирователь измерительного сигнала, частотный компаратор, блок синхронизации, счетчик импульсов и цифровой индикатор величины внутриглазного давления последовательно соединены между собой, а опорный автогенератор, в частото-задающей цепи которого включена катушка индуктивности, идентичная катушке индуктивности индуктивно-частотного датчика, последовательно соединен с формирователем опорного сигнала опорного автогенератора, выход которого соединен с вторым входом частотного компаратора, со вторыми входами блока синхронизации и
счетчика импульсов, а выход частотного компаратора соединен с вторым входом блока формирования временных интервалов и с входом блока формирования аналогового сигнала, выход блока формирования временных интервалов соединен с входом блока звуковой сигнализации, ключ «К» соединен с третьими входами блока синхронизации, счетчика импульсов и блока формирования временных интервалов, - дополнительно введены цифровой индикатор параметров экспоненциального выходного сигнала и контроллер, выход которого соединен с входом цифрового индикатора параметров экспоненциального выходного сигнала, при этом один вход контроллера соединен с выходом блока формирования временных интервалов и с входом блока звуковой сигнализации, второй вход контроллера соединен с выходом блока синхронизации и с первым входом счетчика импульсов, третий вход контроллера соединен с выходом счетчика импульсов, а второй вход цифрового индикатора параметров экспоненциального сигнала и четвертый вход контроллера соединены с ключом «К».
Индуктивно-частотный датчик размещен внутри сквозной направляющей трубки, внутренний диаметр которой выполнен с зазором по отношению к внешнему диаметру корпуса индуктивно-частотного датчика, а направляющая трубка установлена в центральной части линзы стандартной очковой оправы ортогонально по отношению к плоскости очковой линзы.
На фигуре 1 представлена функциональная блок-схема измерительного блока устройства; на фигуре 2 представлена конструкция (прототипа) индуктивно-частотного датчика и механического штатива для удержания датчика на роговице глаза пациента; на фигуре 3 и 4 представлены записи изменения величины внутриглазного давления во времени при различных значениях времени непрерывного удержания индуктивно-частотного датчика в вертикальном положении на роговице глаза пациента;
на фигуре 5 представлено семейство кривых из пяти характерного вида тонограмм, приведенных к одному значению начального внутриглазного давления.
э
В таблицах 1.2.3.4 и 5 представлены расчетные величины эквивалентной постоянной времени τ и величины спада давления ΔР для показанного на фигуре 5 семейства тонограмм;
на фото 1 представлено приспособление для удержания в вертикальном положении индуктивно-частотного датчика, установленного на передний отдел глаза пациент при измерении внутриглазного давления через веко пациента.
Устройство для диагностики глаукомных заболеваний состоит из измерительного блока (фиг.1) и собственно индуктивно-частотного датчика, который подключается к измерительному блоку с помощью разъема. В совокупности они позволяют проводить измерения величины внутри глазного давления пациента и определять по таблицам Фриденвальда значения гидродинамических коэффициентов. Для удержания датчика при его вертикальной установке на роговице глаза пациента в составе устройства имеется механический штатив и набор векодержателей (см. фиг.2).
Измерительный блок (фиг.1) содержит измерительный автогенератор 1, в частотозадающей контур которого включена катушка индуктивности индуктивно частотного датчика (на фиг.1 не показана), опорный автогенератор 2, в частотозадающей цепи которого включена катушка индуктивности, идентичная катушке индуктивно-частотного датчика, формирователь 3 измерительного сигнала, формирователь 4 опорного сигнала, частотный компаратор 5, блок синхронизации 6, счетчик импульсов 7, цифровой индикатор 8 величины внутриглазного давления, блок 9 формирования временных интервалов, блок звуковой сигнализации 10, контроллер 11, цифровой индикатор параметров экспоненциального
выходного сигнала 12, блок питания 13, блок формирования аналогового сигнала 14 с разъемом для подключения записывающего прибора.
Выходы измерительного 1 и опорного 2 автогенераторов соответственно соединены с входами формирователя 3 измерительного сигнала и формирователя 4 опорного сигнала, а выходы формирователей измерительного 3 и опорного 4 сигналов соединены с входами частотного компаратора.
Выход формирователя 4 опорного сигнала соединен с вторым входом блока 6 синхронизации, с вторым входом блока 6 синхронизации, с вторым входом счетчика импульсов 7 и с первым входом блока 9 формирования временных интервалов, выход частотного компаратора 5 соединен со вторым входом блока 9 формирования временных интервалов, с входом блока 14 формирования аналогового сигнала и с первым входом блока 6 синхронизации. Выход блока формирования временных интервалов 9 соединен с входом блока звуковой индикации 10. Ключ «К» соединен с третьими входами блока синхронизации 6, счетчика импульсов 7 и блока формирования временных интервалов 9.
Один вход контроллера 11 соединен с выходом блока формирования временных интервалов 9 и с входом блока звуковой индикации 10; другой вход контроллера 11 соединен с выходом блока синхронизации, третий вход контроллера 11 соединен с одним выходом счетчика импульсов 7, информационный выход счетчика импульсов 7 соединен с входом индикатора 8 величины внутриглазного давления.
Второй вход индикатора 12 параметров экспоненциального выходного сигнала и четвертый вход контроллера соединены с ключом «К».
Работает устройство для диагностики глаукомных заболеваний следующим образом.
После подачи сигнала общего сброса, происходящего при нажатии ключа «к» (фиг.1), в блоке 9 формирования временных интервалов вырабатывается пара управляющих сигналов. По команде первого сигнала
о
этой пары, длительность которого составляет ≈1,5 сек, возбуждается звуковой сигнал той же длительности, а в три последние разряды цифрового индикатора, в 8 производится запись трехразрядного десятичного числа, соответствующего начальному значению величины внутриглазного давления (Р). При этом одновременно это значение внутриглазного давления записывается в память контроллера 11, а в первый разряд индикатора 8 (фиг.1) записывается цифра «0», что соответствует началу отсчета рабочих циклов. Такое состояние элементов блок-схемы (фиг.1) сохраняется до появления второй пары управляющих сигналов на выходе блока формирования временных интервалов 9. Первый сигнал длительностью 1,5 сек возбуждает звуковой сигнал соответствующей длительности и обеспечивает обновление ранее записанного в цифровой индикатор 8 трехразрядного десятичного числа на новое аналогичное число, соответствующее значению внутриглазного давления пациента, наблюдаемое в момент появления на выходе блока формирования временных интервалов 9 второй пары управляющих пары сигналов, т.е. через интервал времени (m+1,5) сек, где m - продолжительность паузы для второй пары управляющих сигналов. Одновременно с обновлением записи в цифровом индикаторе 8 это обновленное число записывается в память контроллера 11, а в первом разряде цифрового индикатора 8 появляется цифра «1», что свидетельствует об окончании нулевого цикла измерения внутриглазного давления пациента и начале первого рабочего цикла. Такое состояние элементов устройства является устойчивым и продолжается до появления очередной пары управляющих сигналов на выходе блока формирования временных интервалов 9. Такие циклы повторяются до появления на выходе блока формирования временных интервалов 9 последней «n» пары управляющих сигналов. При этом также вначале слышен звуковой сигнал от блока 10 (фиг.1), но он более продолжительный по времени, чем звуковой сигнал на предыдущем цикле измерения. Одновременно происходит обновление ранее записанного в цифровом индикаторе 8 трехразрядного десятичного
числа на новое аналогичное число, соответствующее значению внутриглазного давления пациента, наблюдаемому в момент появления на выходе блока формирования временных интервалов 9 последней «n-й» пары управляющих сигналов. Это обновленное десятичное число записывается в память контроллера 11, а цифра в первом разряде индикатора 8 изменяется на следующее по счету значение и становится равной «n». Числовые значения «m» сек и «n» устанавливаются при программировании контроллера 11 и при необходимости могут быть изменены.
э
После указанных обновлений показаний индикатора 8 и записи этих показаний в память контроллера 11 автоматически происходит вычисление цифровых значений параметров экспоненциального выходного сигнала, т.е. цифровых значений постоянной времени эквивалентной экспоненты τ и изменения внутриглазного давления ΔР. Значения указанных параметров вносятся в цифровой индикатор 12.
Программа вычисления указанных параметров официально зарегистрирована в РОСПАТЕНТЕ свидетельством о регистрации программы для ЭВМ №2006611103 «Программа для диагностики глаукомных заболеваний на ранней стадии».
э
На фиг.3, 4 представлены экспериментально полученные записи топографических кривых, характеризующихся тем, что они имеют зависимость, близко к экспоненциальной. Этот факт позволил предложить в качестве диагностического параметра постоянную времени эквивалентной экспоненты τ. Исследования показали, что этот параметр является более чувствительным к форме тонограмм по сравнению с коэффициентами, принятыми в современной технике топографии. Так для тонограмм 1, 2, 3, 4 (фиг.5) разница по коэффициенту легкости оттока не превышает 10%, тогда как по параметру постоянной времени эквивалентной экспоненты разница достигает пятикратного значения. Кроме того следует заметить, что числовые значения постоянной времени эквивалентной экспоненты не зависят от способа определения постоянной времени, т.е. относительные
числовые значения могут быть определены через веко пациента, не травмируя роговицу глаза. При измерении постоянной времени эквивалентной экспоненты через веко пациента большое неудобство представляет удержание датчика на переднем отделе глаза пациента. Поэтому вместо механического штатива показанного на (фиг.2), использовано приспособление на базе стандартной очковой оправы, линзы которой удобно выполнить из пластмассы, поскольку в центре каждой линзы необходимо сделать сквозные отверстия, в которые вставляют направляющую трубку, диаметр внутреннего отверстия которой выполнено с зазором по отношению к внешнему диаметру датчика, а внешний диаметр трубки сделан с эксцентриситетом в целях коррекции межцентрового расстояния пациента.
Таким образом, предложенная полезная модель характеризуется высокой чувствительностью к изменению формы исследуемых тонограмм, что позволяют диагностировать глаукомные заболевания на ранней стадии их развития. При этом основным диагностирующим признаком является факт увеличения постоянной времени эквивалентной экспоненты по мере увеличения времени между обследованиями.
Важным достоинством предложенного устройства является, то, что при обследовании пациентов датчик может быть установлен на передний отдел глаза, прикрытый веком.