Устройство для определения кривизны роговицы и ее коэффициента преломления

 

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Устройство для определения кривизны и коэффициента преломления содержит корпус и источник излучения. Согласно изобретению, в качестве источника излучения использован гелий-неоновый лазер. Устройство также дополнительно снабжено фиксатором положения лазера с возможностью направления его излучения на роговицу под прямым углом по отношению к нормали центра последней. Диафрагма установлена на лазере. Экран со шкалой установлен с возможностью получения относительного отклонения пятна отраженных лучей монохроматического излучения соответственно от наружной и внутренней поверхностей роговицы и расположенным на расстоянии 20-40 см от угла пациента. Техническим результатом изобретения является возможность одновременного определения коэффициента преломления и кривизны роговицы при сохранении достаточной точности. 3 ил.

Изобретение относится к медицине, а именно к офтальмологии. Известно устройство для определения кривизны роговицы (Computeri zed Keratometer СК-1000, Tokyo Optical Co, LTD Repair Manual, 1986, включающее оптическую и электрическую части, источник излучения, компьютерную систему для измерения кривизны роговицы в нескольких точках.

Недостаток устройства в том, что оно не позволяет определять одновременно с кривизной и коэффициент преломления роговицы.

Задачей предлагаемого изобретения является определение с достаточной точностью одновременно величины коэффициента преломления и кривизны роговицы.

Указанная задача решается тем, что в устройстве для определения кривизны и коэффициента преломления, содержащем корпус, источник излучения, согласно изобретению в качестве источника излучения использован гелий-неоновый лазер и устройство дополнительно снабжено фиксатором положения лазера с возможностью направления его излучения на роговицу под прямым углом по отношению к нормали центра последней, диафрагмой, установленной на лазере, экраном со шкалой, установленным с возможностью получения относительного отклонения пятна отраженных лучей монохроматического излучения соответственно от наружной и внутренней поверхностей роговицы и расположенным на расстоянии 20-40 см от глаза пациента.

Изобретение поясняет фиг. 1-3. На фиг 1 показана блок-схема устройства. Устройство состоит из корпуса 1, гелий-неонового лазера 2, фиксатора положения лазера 3, диафрагмы 4, экрана со шкалой 5. Роговица пациента обозначена позицией 6.

Гелий-неоновый лазер 2 служит для получения монохроматического излучения с мощностью порядка 10^-3 Дж/сек.

Фиксатор положения лазера 3 предназначен для установки направления излучения перпендикулярного к нормали от центра роговицы и экрана со шкалой 5. Его конструкция представляет собой несколько шарнирно связанных рычагов, один из которых жестко сопряжен с лазером.

Диафрагма 4 обеспечивает малую конусность излучения лазера, не превышающую порядка 0,03.

Экран со шкалой 5 служит для измерения формы пятен, образуемых лучами, отраженными от внутренней и внешней поверхностей роговицы.

На фиг. 2-3 показаны соответственно схемы отражения лучей монохроматического излучения от роговицы при определении кривизны и коэффициента преломления роговицы.

На фиг. 2 видно направление хода лучей лазера 3 по сторонам углов BAD или B₁A₁D₁ от источника (точки В или В₁) до экрана DO₁ при их смещении на отрезок h₁ или h₂ от центра внешней поверхности роговицы F.

Зависимость кривизны роговицы R^-1 от величины смещения края светового пятна (точка D) по отношению к проекции в точке E на экране со шкалой 5 места отражения луча от внешней поверхности роговицы в точке А имеет вид: R^-1= h^-₁¹-h^-₁¹sin(π/4-1/2Arctg(Δ/(H+h₁))), (1) где H - расстояние от центра внешней поверхности роговицы до экрана; h₁ - смещение луча лазера 2 от центра внешней поверхности роговицы; Δ - смещение края пятна на экране со шкалой 5 от основания нормали к этому экрану от места отражения луча внешней поверхностью роговицы.

На фиг. 3 виден ход луча верхнего края конического пучка монохроматического излучения источника лазера от источника в точке E до экрана (линия GH₁D) при отражении от внешней поверхности роговицы АС и от внутренней поверхности роговицы A₁BO₁. Коэффициент преломления h роговицы в зависимости от параметров и взаимного расположения источника излучения в точке E, поверхностей роговицы AC, A₁BO₁ и экрана со шкалой оценивается по формуле: (2) где h - расстояние от центра внешней поверхности роговицы до луча лазера 2; δ - расстояние от луча лазера до точки выхода с внешней поверхности роговицы отраженного луча от внутренней поверхности роговицы; α - угол падения луча лазера на роговицу.

Устройство работает следующим образом.

После включения гелий-неонового лазера 2, осуществляется с помощью фиксатора положения лазера 3 настройка взаимного расположения направления излучения, ориентации роговицы и светового пятна, которое появляется на экране со шкалой 5. Настройка осуществляется таким образом, чтобы верхняя образующая конуса излучения была перпендикулярна нормали от центра роговицы к экрану со шкалой 5. По положению расположенного со стороны лазера края светового пятна производят определение кривизны наружной поверхности роговицы по формуле (1).

На следующем этапе, сместив направление излучения таким образом, чтобы нижняя образующая конуса излучения была перпендикулярна нормали от центра роговицы к экрану со шкалой 5, по удаленному от лазера краю светового пятна на экране осуществляется определение коэффициента преломления с использованием вышеприведенной формулы (2).

В результате осуществленной процедуры, в облучаемой лазером области роговицы оказываются определенными кривизна и коэффициент преломления.

Формула изобретения

Устройство для определения кривизны роговицы и ее коэффициента преломления, содержащее корпус, источник излучения, отличающееся тем, что в качестве источника излучения использован гелий-неоновый лазер и устройство дополнительно снабжено фиксатором положения лазера с возможностью направления его излучения на роговицу под прямым углом по отношению к нормали центра последней, диафрагмой, установленной на лазере, экраном со шкалой, установленным с возможностью получения относительного отклонения пятна отраженных лучей монохроматического излучения соответственно от наружной и внутренней поверхностей роговицы и расположенным на расстоянии 20 - 40 см от глаза пациента.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3