НОВЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ Д.А.Усанов, А.В. Скрипаль, Т.Б. Усанова

НОВЫЙ СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ВНУТРИГЛАЗНОГО ДАВЛЕНИЯ
Д.А.Усанов, А.В. Скрипаль, Т.Б. Усанова1, С.Ю. Добдин
Саратовский государственный университет им. Н.Г. Чернышевского
1
Саратовский государственный медицинский университет
E-mail: [email protected]
В современной медицинской практике используются пневмотонометры, которые позволяют проводить измерения внутриглазного давления по результатам воздействия на глазное яблоко направленной струи воздуха [1]. В
этом случае процесс измерений является более комфортным для пациента по
сравнению с традиционными методами измерений внутриглазного давления
[2,3], но по точности уступающим им. В настоящей работе рассмотрена возможность реализации нового способа измерения внутриглазного давления,
описанного в этих работах.
Для оценки ВГД предложено использовать изменение отношения двух
параметров (величины прогиба и ускорения, измеряемых одновременно).
Измерение именно этого параметра позволит при использовании описанного
метода уменьшить ошибку измерений офтальмотонуса, связанного с различной толщиной оболочки, мощностью воздушного импульса и расстоянием от
поверхности глаза до измерителя [4,5].
Метод измерения основан на регистрации и анализе отраженного от
поверхности глаза автодинного сигнала P(t ) :
4
P(t )  cos( 
Z (t )) , (1)
0
где  – набег фазы автодинного сигнала,  0 – длина волны лазерного
излучения, t – интервал времени наблюдаемого автодинного сигнала на различных участках движения, Z (t ) – функция, описывающая продольные перемещения объекта.
Для определения величины смещения необходимо восстановить функцию движения объекта Z (t ) . Функцию движения объекта Z (t ) можно определять по нормированной переменной составляющей интерференционного
сигнала P (t ) с помощью обратной функции, т.е.:
4

Z (t )   arccos( P(t ))  2n , (2)
0
где n  0,1,2,...
Неизвестный параметр-ускорение a определяется из решения обратной
задачи, получающегося в результате нахождения минимума функционала
S (, a ) , определяемого как сумма квадратов отклонений экспериментальных
Pэксп и теоретических Pтеор величин автодинного сигнала (1) для различных
временных интервалов:
S (, a)   ( Pэксп (t i )  Pтеор (t i , , a)) 2 . (3)
i
При нахождении минимума функционала (3) определялась область
глобального минимума, точное значение которого находили методом спуска
по искомым параметрам  и a . Рассчитанным значениям отношения
величины прогиба оболочки Z к ускорению ставят в соответствие давление
внутри глаза.
Были проведены экспериментальные исследования, доказывающие
применимость лазера для измерения ВГД in vivo. Все исследования были
проведены в клинике глазных болезней Саратовского государственного медицинского университета, под наблюдением опытных врачей офтальмологов.
Исследование проводилось при информируемом согласии пациентов.
Голова пациента, перед проведением измерений, фиксировалась при
помощи лобно-подбородной опоры рис.1. Экспериментальные исследования
проводились в два этапа. На первом этапе проводилось измерение внутриглазного давления разработанным устройством и Canon Full Auto Tonometr
TX – F10 (CFAT). На втором этапе измерялось ВГД разработанным устройством и CFAT, после закапывания препарата “Дуотрав”, понижающего ВГД.
Препарат является комбинированного действия, состоит из 2-ух активных
веществ: травопроста и тимолола. Имеет двойное действие: увеличивает
увеосклеральный отток и уменьшает образование водянистой влаги. После
измерений сравнивались величины прогиба склеры до и после закапывания
капель.
Рис.1. Бесконтактное измерение внутриглазного давления устройством на базе лазерного диода RLD-650
Анализ полученных сигналов показал, что значения максимального прогиба и ускорения склеральной оболочки до закапывания препарата “Дуотрав”
оказались меньше, чем после закапывания. Контроль ВГД пневмотонометром CFAT подтвердил уменьшение давления после закапывания препарата.
Результаты показали, что величины прогиба и ускорения склеральной оболочки от пневмоимпульсов, измеренные через час после закапывания препарата, увеличились для прогиба ( Z ) на 33,5 %, для ускорения ( a ) на 25,9 %.
Отношение прогиба к ускорению ( Z / a ) увеличился на 6,0 %.
Библиографический список
1. Аветисов С.Э., Бубнова И.А., Антонов А.А. Исследование влияния биомеханических
свойств роговицы на показатели тонометрии // Бюллетень Сибирского отделения Российской академии медицинских наук. 2009. № 4. С.30-33.
2. Любимов Г.А. История развития и биомеханическое содержание измерения внутриглазного давления по методу Маклакова // Глаукома. 2006. №1. С.43–49.
3. Штейн A.А. О зависимости давление - объем для нагруженного извне глазного яблока
// Известия Российской академии наук. Механика жидкости и газа. 2010. № 2. С.12-22.
4. Патент РФ №2485879 МПК A61B3/16. Способ измерения внутриглазного давления /
Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Усанова Т.Б., Добдин С.Ю. Опубл: 27.06.2013. Заявка №
2011143097 от 26.10.2011, РФ. 9 с.
5. Патент РФ №2471406 МПК A61B3/16. Способ бесконтактного измерения внутриглазного давления / Усанов Д.А., Скрипаль А.В., Добдин С.Ю.. Опубл: 10.01.2013. Заявка №
2011112028 от 31.03.2011, РФ. 10 с.