[发明专利]一种巩膜剪切应力值的测量设备和方法

说明书

本发明公开了一种巩膜剪切应力值的测量设备和方法，涉及巩膜剪切应力测量技术领域，包括超声探头、超声波频率控制模块、超声波发射控制模块、数据接收模块、数据预处理模块和计算控制模块，超声探头用于向巩膜发射一个特定频率范围的超声波，并接收超声波从巩膜处回传的超声波回波，超声波发射控制模块控制超声探头对巩膜发射聚焦声束，生成声辐射力来激励巩膜产生振动，在巩膜处产生应力波，然后继续控制超声探头继续向巩膜发射一个特定范围的超声波，并对行经巩膜的应力波进行检测，最后超声探头第二次接收到从巩膜处回传的超声波回波；本发明能够解决巩膜剪切应力值的测量问题，通过测量出巩膜剪切应力值从而实现推算出弹性模量能。

技术领域

本发明涉及巩膜剪切应力测量技术领域，尤其涉及一种巩膜剪切应力值的测量设备和方法。

背景技术

巩膜作为生物活性组织，是在特定的应力微环境下维持其生理功能的，应力与巩膜的生长发育、再生、愈合密切相关；在正常眼压的长期作用下，由于其粘弹性特性、组织内部的新陈代谢及其功能适应性生长，可使巩膜的变形达到一个相对稳定的平衡状态，如果在一定的时间内，眼压及巩膜自身的结构及力学特性发生变化时，巩膜将产生变形并达到另一平衡状态，这时巩膜会产生永久变形，因此在用力学分析的方法研究眼球变形及眼轴拉长时，必须考虑巩膜的活性特征，考虑其应力生长效应，巩膜作为一个承受着眼内压的球壁，它的生物力学特性对其功能有很重要的影响；

巩膜的形变、横向剪切应力以及应变关系与眼轴长密切相关，而这应力值或巩膜弹性模量会因年龄和近视、老花、白内障等外因而改变，在高度近视的发病机制内发现了儿童巩膜形变量的异常，眼轴长与近距离用眼时间、巩膜弹性模量密切相关；

但是目前对于巩膜在体内测量技术还比较缺乏，有研究表明利用巩膜超声回波兰姆波亦可计算出巩膜弹性模量，但测量超声波的横向剪切应力波，计算不出超声波的横向传递函数(损失函数)，确定不了剪切应力值，因此，本发明提出一种巩膜剪切应力值的测量设备和方法，以解决现有技术中的不足之处。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种巩膜剪切应力值的测量设备和方法，本发明能够解决巩膜剪切应力值的测量问题，通过测量出巩膜剪切应力值从而实现推算出弹性模量能。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种巩膜剪切应力值的测量设备，包括超声探头、超声波频率控制模块、超声波发射控制模块、数据接收模块、数据预处理模块和计算控制模块；

所述超声探头用于向巩膜发射一个特定频率范围的超声波，并接收超声波从巩膜处回传的超声波回波；

所述超声波频率控制模块用于形成第一控制档位和第二控制档位，并控制超声探头基于第一控制档位和第二控制档位进行超声频率的变化选择；

所述超声波发射控制模块用于控制超声探头，超声探头第一次接收到从巩膜处回传的超声波回波后，控制超声探头对巩膜发射聚焦声束，生成声辐射力来激励巩膜产生振动，在巩膜处产生应力波，然后继续控制超声探头继续向巩膜发射一个特定范围的超声波，并对行经巩膜的应力波进行检测，最后超声探头第二次接收到从巩膜处回传的超声波回波；

所述数据接收模块用于接收超声探头对巩膜发射聚焦声束时在巩膜处产生应力波，以及接收超声波发射控制模块检测得到的行径巩膜的应力波；

所述数据预处理模块用于将超声探头第一次接收到从巩膜处回传的超声波回波标记为第一回波数据，将超声探头第二次接收到从巩膜处回传的超声波回波标记为第二回波数据；

所述计算控制模块用于基于第一回波数据和第二回波数据中的多个数据，计算出巩膜剪切应力值的特性参数。

进一步改进在于：所述超声探头包括超声发射探头和超声接收探头，所述超声发射探头用于发射超声波，所述超声接收探头用于接收从巩膜处回传的超声波回波。