[发明专利]离体眼角膜力学性能参数检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及医疗辅助设备领域，具体是指一种离体眼角膜力学性能参数检测装置。

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。

申请号为201310597129.0的发明专利申请公开了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、角膜固定装置、压力装置、拍摄设备等，该测量平台存在以下不足：（1）拍摄设备位于角膜固定装置前端，需要进行三维变形测量，导致采集数据处理算法复杂；（2）拍摄角度不可调节，进一步增加检测难度；（3）角膜固定装置的尺寸固定，不能根据角膜形状进行调节，夹持设备对不同角膜的适应性较差，增加了不可控的角膜形变。

发明内容

本发明针对现有技术的上述问题，提供一种参数可控性高、适应性好的离体眼角膜力学性能参数检测装置。

本发明的上述发明目的通过以下方案实现：

离体眼角膜力学性能参数检测装置，包括安装平台，安装平台上设置有眼角膜固定机构、形变量采集机构、形变驱动机构，还设置有用于控制形变驱动机构并根据形变量采集机构采集数据计算离体眼角膜力学性能参数的控制器，形变量采集机构包括距离传感器以及至少两个高速相机，安装平台上垂直设置有安装框架，各高速相机分布在安装框架上且分别设置有旋转驱动机构；距离传感器固定安装在一定位板上，定位板通过滑轨机构与安装平台滑动连接，定位板还设置有滑行驱动机构，定位板与距离传感器的连接部还设置有角度调节机构；安装框架所围区域的中央部位设置固定板，眼角膜固定机构整体为透明材质，眼角膜固定机构包括安装在固定板上的容置舱以及设置在容置舱内的夹持机构，夹持机构包括用于与眼角膜一侧表面接触的贴合面板、用于将眼角膜向贴合面板呈锥度推挤固定的若干夹紧单元以及用于驱动夹紧单元聚拢/扩张的驱动单元；形变驱动机构包括柔性导管、缸套、活塞杆、驱动电机及压力传感器，压力传感器设置在柔性导管上，缸套与柔性导管密闭连接，活塞杆套装在缸套内，驱动电机与活塞杆传动连接；容置舱具有供柔性导管密闭引入的通孔，各夹紧单元具有用于组合形成管状空腔的柱面，容置舱及形变驱动机构与容置舱连通部分充满不与眼角膜发生化学反应的液体。

进一步地，安装框架包括两竖直杆一连接横档，高速相机数目为6个，两两一组通过3个相机定位板设置在两竖直杆和连接横档上，相机定位板具有两支承板和向两支承板之间凹进的连接底板，支承板与连接底板通过垂直的过渡板相连，连接底板与安装框架螺栓连接，两支承板呈夹角错位设置；高速相机具有定位轴，定位轴可转动穿设在支承板上，高速相机的旋转驱动机构包括步进电机，步进电机输出轴与高速相机定位轴同轴连接，步进电机与控制器电连接。

进一步地，容置舱包括从固定板上一体延伸出的筒状座及与筒状座可拆式固定连接的盖板，筒状座包括三段两两呈120°夹角设置的矩形板以及三段用于连接两相邻矩形板的过渡板；3个相机定位板亦两两呈120°夹角设置形成等边三角形的三个顶点，相机定位板所围等边三角形的中心点与容置舱筒状座的中心点重合。

进一步地，距离传感器的定位板底部设置滑轨座，安装平台上固定设置平直的一段滑轨，滑轨与定位板垂直设置且滑轨水平中心线与定位板竖直中心线、容置舱水平中心线、固定板竖直中心线位于同一竖直平面内；定位板底部的滑轨座套装在滑轨上，滑轨纵截面为工字形，两侧腰部呈圆弧形凹进，滑轨前后两端均设置限位螺钉。

进一步地，距离传感器定位板的滑行驱动机构包括步进电机、驱动丝杆及与定位板固定连接的内螺套，步进电机固定连接在安装平台上且与控制器电连接，驱动丝杆与步进电机输出轴同轴固定连接，内螺套位于定位板的一侧且套装在驱动丝杆上。