[发明专利]一种离体角膜生物力学性能参数的测量方法及测量平台

说明书

技术领域

本发明涉及一种离体角膜生物力学性能参数的测量方法及测量平台，具体涉及一种可测量角膜本构参量区域差异的角膜生物力学性能的测量方法和测量平台。

背景技术

圆锥角膜是临床较为常见的眼科疾病，可产生高度不规则近视散光和不同程度的视力损害，欧美国家的发病率为0.01%~0.05%，日本为0.07%~0.08%，但我国尚缺乏流行病学资料。作为重要的生物学属性，角膜生物力学性能可直接影响角膜外形，进而影响角膜的屈光状态与光学成像质量。研究表明圆锥角膜的发生发展与角膜的区域性生物力学性能改变密切相关，多在角膜颞下方发生厚度变薄、力学性能变弱的病理改变，在眼内压作用下向外膨隆扩张导致病症的发生。角膜组织的生物力学性能常使用本构参量来进行定量描述，其测量结果浮动范围较大，与实验依托平台密切相关。离体角膜膨胀实验平台基本延续了角膜的椭球外形，维持了角膜的结构完整性，保持了其生理受力方式，是相对较为接近角膜生理状态的一种测量方法。但现有离体角膜膨胀实验平台仍存在测量区域小无法提供全角膜生物力学性能区域差异分布的缺点。

发明内容

为了解决现有角膜生物力学性能测量平台中无法测量角膜生物力学性能区域差异分布的问题，本发明提供一种离体角膜生物力学性能的测量方法及测量平台，测量角膜本构参量的区域差异，为相关角膜疾病的诊断和治疗提供参考。

本发明所采用的技术方案是：一种离体角膜生物力学性能参数的测量方法，其包括以下步骤：

一、     将角膜样本固定在角膜固定装置上，并在角膜样本上喷洒不透明的且不与角膜发生化学反应的粉末；

二、     通过注射泵装置控制角膜固定装置内的压力变化，连续施压使角膜样本发生形变，并通过压力传感器记录压力值；

三、     采用拍摄设备记录角膜形变时、喷洒在角膜样本上的粉末颗粒之间距离变化；

四、     通过数字散斑技术计算角膜样本表面各区域的三维形变；

五、     通过步骤二中得到的压力值与角膜样本形变数据采用通用本构方程计算得到离体角膜各区域的生物力学性能参数，所述通用本构方程为

                                                                             

一种离体角膜生物力学性能参数的测量平台，其包括安装平台，所述安装平台上固定安装用于固定角膜样本的角膜固定装置，所述角膜固定装置内设有内腔，所述内腔的一端设有用于夹持角膜样本的夹持端，所述内腔的另一端与存有压力介质的压力装置连接，所述角膜固定装置前端设置用于记录角膜样本形变的拍摄设备，所述压力装置与压力传感器连接。

所述夹持端包括夹持端底部件和与之相适配的夹持端顶部件。

所述内腔上还设有用于排气的第一排气阀。

所述拍摄设备包括相机固定架以及高速相机。

所述高速相机为两个，彼此相隔5-10度排列在角膜固定装置前端。

所述压力装置采用注射泵装置。

所述压力装置采用磷酸盐缓冲液作为压力介质。

所述步骤二中采用的不透明的且不与角膜发生化学反应的粉末为碳末。

本发明的有益效果是：通过压力装置与压力传感器对角膜样本进行压力监控，并通过拍摄设备记录角膜样本的形变，实现角膜本构参量区域差异的测量，为相关角膜疾病的诊断和治疗提供参考。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明的角膜固定装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例作进一步说明：

一种离体角膜生物力学性能参数的测量方法，其包括以下步骤：

一、将角膜样本固定在角膜固定装置上，并在角膜样本上喷洒不透明的且不与角膜发生化学反应的粉末；

二、通过注射泵装置控制角膜固定装置内的压力变化，连续施压使角膜样本发生形变，并通过压力传感器记录压力值；

三、采用拍摄设备记录角膜形变时、喷洒在角膜样本上的粉末颗粒之间距离变化；

四、通过数字散斑技术计算角膜样本表面各区域的三维形变；