УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к медицинской технике, к офтальмологии, а именно, к приборам и устройствам для измерения внутриглазного давления через веко пациента.
Известно устройство и способ по патенту №2007951, опубликованному 28.02.94 г., бюл. №4, на изобретение "Способ измерения и индикации внутриглазного давления и тонометр-индикатор для его осуществления".
3
16
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ измерения и индикации внутриглазного давления и устройство для его осуществления (Патент РФ №2058110, МКИ 6А6B/, опубл. 2.04.96 г., бюл. №11), основанный на определении высоты первого отскока шарика, свободно падающего на передний отдел глаза пациента, прикрытый веком, реализованный в устройстве, в котором высота первого отскока шарика фиксируется не визуально, а на цифровом индикаторе.
Результат измерения в известном устройстве величины внутриглазного давления представляется в цифровом виде. При этом высота отскока шарика в процессе измерения определяется из соотношения:
где h - высота первого отскока,
u
t - продолжительность первого отскока.
Квадратичная зависимость высоты первого отскока шарика h от длительности первого отскока обеспечивается за счет того, что синхронно с началом формирования измерительного интервала времени, равного длительности первого отскока, вырабатывается линейно-растущий сигнал, заканчивающийся одновременно с окончанием измерительного интервала. Этот сигнал подается на вход преобразователя напряжение-частота.
u
Импульсное выходное напряжение этого преобразователя подается на один из входов схемы совпадения, а на другой вход этой схемы совпадения подается сигнал, длительность которого соответствует времени измерительного интервала. Таким образом, на вход счетчика-дешифратора, подключенного к выходу схемы совпадения, за время действия измерительного интервала t поступит число импульсов r, определяемое соотношением:
где k - коэффициент пропорциональности.
При всех достоинствах прототипа следует заметить, что при измерении внутриглазного давления через веко пациента необходимо учитывать индивидуальные особенности переднего отдела глаза и века. Это обуславливает требование регулировки и визуального контроля чувствительности измерительного блока устройства.
Техническим результатом, на достижение которого направлено создание данной полезной модели, является повышение точности измерения внутриглазного давления за счет возможности регулировки и визуального контроля чувствительности устройства.
Поставленный технический результат достигается тем, что в устройство для измерения внутриглазного давления, содержащее измерительный блок и собственно датчик, имеющий продолговатый корпус с размещенным с возможностью свободного падения внутри него металлическим шариком, основание, закрепленное в нижней части корпуса и соединенное через плоскопараллельные пружины с элементом передачи энергии шарика, падающего на передний отдел глаза, прикрытый веком, держатель шарика, закрепленный в верхней части корпуса, катушку индуктивности, охватывающую основание корпуса на уровне верхней части элемента передачи энергии падающего шарика, выполненного в виде Т-образного подпружиненного плунжера, при этом автогенератор измерительного блока соединен с катушкой индуктивности собственно датчика и с последовательно
соединенными первым формирователем импульсов, блоком формирования измерительных интервалов, схемой совпадения, счетчиком-дешифратором и цифровым индикатором, - в измерительный блок устройства дополнительно введены опорный автогенератор, второй формирователь импульсов, блок коррекции показаний контрольного числа, знакочувствительный частотный компаратор, блок функционального изменения частоты счетных импульсов, блок записи и хранения контрольного числа, блок стирания контрольного числа, блок формирования импульсов сброса, выход которого связан с первыми входами счетчика-дешифратора, блока записи и хранения контрольного числа, блока функционального изменения частоты счетных импульсов и блока формирования измерительных интервалов, при этом выход опорного автогенератора соединен с входом введенного второго формирователя импульсов, выход которого соединен с вторым входом знакочувствительного частотного компаратора, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов, выход блока коррекции показаний контрольного числа соединен с вторым входом блока функционального изменения частоты счетных импульсов, третий вход которого соединен с выходом счетчика-дешифратора, а выход блока функционального изменения частоты счетных импульсов соединен со вторыми входами блока записи и хранения контрольного числа и схемы совпадения, а выход блока формирования измерительных интервалов связан с входом блока стирания контрольного числа, выход которого соединен с вторым входом счетчика-дешифратора, третий вход которого соединен с выходом блока записи и хранения контрольного числа, а выходы знакочувстительного частотного компаратора соединены с соответствующими двумя входами блока формирования временных интервалов.
На фиг.1 представлена блок-схема измерительного блока устройства для измерения внутриглазного давления;
на фиг.2 представлена конструкция собственно датчика для измерения внутриглазного давления;
на фиг.3 представлена принципиальная электрическая схема блока функционального преобразования частоты счетных импульсов, входящих в состав измерительного блока устройства;
на фиг.4 представлена зависимость изменения относительного значения частоты автогенератора измерительного блока устройства от положения центра падающего шарика собственно датчика относительно центра катушки индуктивности, охватывающей основание собственно датчика на уровне верхней части элемента передачи энергии падающего шарика.
Устройство для измерения внутриглазного давления состоит из измерительного блока (фиг.1) и собственно датчика (фиг.2).
и
Измерительный блок устройства (фиг.1) содержит первый автогенератор 1, соединенный с катушкой индуктивности собственно датчика L и с последовательно соединенными первым формирователем импульсов 2, блоком формирования измерительных интервалов 3, схемой совпадения 4, счетчиком-дешифратором 5 и цифровым индикатором 6. В измерительный блок дополнительно введены опорный автогенератор 7, второй формирователь импульсов 8, блок коррекции показаний контрольного числа 9, знакочувствительный частотный компаратор 10, блок функционального изменения частоты счетных импульсов 11, блок записи и хранения контрольного числа 12, блок стирания контрольного числа 13, блок формирования импульсов сброса 14, выход которого связан с первыми входами счетчика-дешифратора 5, блока записи и хранения контрольного числа 12, блока функционального изменения частоты счетных импульсов 11 и блока формирования измерительных интервалов 3, при этом выход опорного автогенератора 7 соединен с входом введенного второго формирователя импульсов 8, выход которого соединен с вторым входом знакочувствительного частотного компаратора 10, первый вход которого соединен с выходом первого формирователя импульсов 2, выход блока
коррекции показаний контрольного числа 9 соединен с вторым входом блока функционального изменения частоты счетных импульсов 11, третий вход которого соединен с выходом счетчика-дешифратора 5, а выход блока функционального изменения частоты счетных импульсов 11 соединен со вторыми входами блока записи и хранения контрольного числа 12 и схемы совпадения 4, а выход блока формирования измерительных интервалов 3 связан с входом блока стирания контрольного числа 13, выход которого соединен с вторым входом счетчика-дешифратора 5, третий вход которого соединен с выходом блока записи и хранения контрольного числа 12, а выходы знакочувстительного частотного компаратора 10 соединены с соответствующими двумя входами блока формирования временных интервалов 3.
Собственно датчик для измерения внутриглазного давления (фиг.2) имеет продолговатый корпус 15 с размещенным с возможностью свободного падения внутри него металлическим шариком 16 и удерживаемым в нижней части штока 17 постоянными магнитами 18. С помощью кольца 19, закрепленного в верхней части корпуса 15 датчика, производят установку датчика вертикально на передний отдел глаза пациента, прикрытый веком. Катушка индуктивности датчика 20 размещена внутри корпуса 15 и расположена на уровне плоской части Т-образного подпружиненного плунжера 21.
При этом катушка индуктивности 20 включена в цепь автогенератора 1 измерительного блока устройства (фиг.1).
Измерительный блок (фиг.1) устройства соединен двухпроводным штекером 22 (фиг.2) с собственно датчиком для измерения внутриглазного давления.
Работает устройство следующим образом.
Перед установкой датчика устройства на передний отдел глаза пациента, прикрытый веком, шарик 16 (фиг.2), помещенный в корпус 15 должен располагаться внутри нижней части штока 17 и удерживаться в этом
положении постоянными магнитами 18. При включении питания все блоки устройства (фиг.1) автоматически устанавливаются в начальное состояние, и на цифровом индикаторе 6 обозначается контрольное число, соответствующее определенному коэффициенту преобразования измерительного блока устройства.
и
o
и
о
Измерительный блок при его выполнении построен так, что при нахождении шарика 16 внутри зоны действия постоянных магнитов 18 частота f автогенератора 1 (фиг.1) на 3% больше частоты f опорного автогенератора 7, т.е. f=1,03f.
и
o
и
о
Для проведения измерения внутриглазного давления собственно датчик с помощью его кольца 19 устанавливается вертикально на передний отдел глаза пациента, прикрытый веком. Опускание кольца 19 датчика вниз на 3÷5 мм приводит к тому, что шток 17 выводит шарик 16 из зоны действия постоянных магнитов 18 (фиг.2), т.е. из зоны удержания шарика 16. При этом шарик 16 совершает свободное падение и достигает поверхности плунжера 21, попадая при этом в зону действия катушки 20, включенной в частотозадающий контур автогенератора 1 (фиг.1). Этот факт приводит к уменьшению на 3% частоты f автогенератора 1 измерительного блока (фиг.1) по отношению к частоте f опорного автогенератора 7, т.е. к выполнению условия f=0,97f. Это приводит к появлению сигнала определенного знака на выходе знакочувстительного частотного компаратора 10 (фиг.1), что обеспечивает сброс показания контрольного числа, записанного в цифровом индикаторе 6 (фиг.1). Одновременно с этим сбросом по тому же сигналу от знакочувстительного частотного компаратора 10 начинается отсчет измерительного интервала, в течение которого происходит запись счетных импульсных сигналов с выхода блока 11 функционального изменения частоты счетных импульсов в счетчик-дешифратор 5 (фиг.1).
В результате взаимодействия массы шарика 16 (фиг.2) с передним отделом глаза через плунжер 21 происходит отскок шарика 16 от поверхности плунжера 21 и выход его из зоны влияния катушки
и
o
индуктивности 20. При этом частота f автогенератора 1 (фиг.1) измерительного блока вновь становится больше на 3% частоты f опорного автогенератора 7 (фиг.1), а на выходе знакочувстительного частотного компаратора 10 формируется сигнал соответствующего знака и длительности, что приводит к продолжению действия измерительного интервала и продолжению записи импульсов с выхода блока 11 (фиг.1) функционального изменения частоты счетных импульсов в счетчик-дешифратор 5 в соответствии с соответствующим функциональным изменением частоты следования счетных импульсов, реализованном в блоке 11, принципиальная электрическая схема которого представлена на фиг.3.
и
o
После отскока шарик 16 (фиг.2) вновь падает на поверхности плунжера 21 и попадает в зону действия катушки индуктивности 20, что приводит к уменьшению на 3% частоты f автогенератора 1 измерительного блока по отношению к частоте f опорного автогенератора 7 (фиг.1). При этом на выходе знакочувстительного частотного компаратора 10 формируется сигнал окончания длительности интервала на выходе блока 3 (фиг.1) и блокируется работа счетчика-дешифратора 5 и цифрового индикатора 6 за счет срабатывания схемы совпадения 4 (фиг.1). После этого возможно считывание результата измерения величины внутриглазного давления с экрана цифрового индикатора 6 (фиг.1). После считывания результата формируется сигнал сброса с блока 14 (фиг.1), а в цифровом индикаторе 6 записывается контрольное число, которое было на экране цифрового индикатора 6 перед началом процесса измерения. В случае необходимости перед очередным измерением внутриглазного давления контрольное число на индикаторе 6 может быть изменено с помощью резистора R, включенного в цепь автогенератора 9 (фиг.1).
и
o
На фиг.4 указаны интервалы изменения соотношения частоты f автогенератора 1 измерительного блока и частоты f опорного автогенератора 7 (фиг.1), получаемые в процессе падения шарика 16 на силопередающий плунжер 21 и отскока этого шарика 16 от плунжера.
Предлагаемое устройство для измерения внутриглазного давления через веко пациента целесообразно использовать для целей массовых обследований, а также для наблюдения за динамикой изменения величины внутриглазного давления в диагностических офтальмологических кабинетах.