眼壓計作為眼科疾病常規(guī)的檢查與診療的設(shè)備,在臨床上被廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)接觸式眼壓測量設(shè)備存在的接觸損傷、交叉感染和舒適性差等缺陷;現(xiàn)有的非接觸式眼壓測量設(shè)備,存在形態(tài)改變時測量誤差較大,體積大,結(jié)構(gòu)復(fù)雜和自動化程度不高等問題。因此,本課題從實際問題出發(fā),對基于激光干涉原理的非接觸式眼壓計控制系統(tǒng)進行設(shè)計與研究,為非接觸式眼壓計的研制奠定了理論基礎(chǔ),為眼科疾病的診斷具有重要意義。首先,在分析激光干涉原理的基礎(chǔ)上,確定干涉條紋與眼壓值的函數(shù)關(guān)系;提出了非接觸眼壓計控制系統(tǒng)的總體方案;給出了對準(zhǔn)模塊,脈沖驅(qū)動控制模塊和信號采集與處理模塊的控制方案,并分別對這三個模塊進行了硬件電路及軟件程序的設(shè)計;最后,應(yīng)用Lab VIEW設(shè)計了控制系統(tǒng)上位機的總體軟件,已實現(xiàn)良好的人機交互,并分別對所設(shè)計的三個控制模塊進行了實驗測試。實驗測試結(jié)果表明,本課題所設(shè)計的控制系統(tǒng)可實現(xiàn)眼壓測量范圍:8-60mm Hg,標(biāo)準(zhǔn)偏差:±8mm Hg,顯示分辨率:0.5mm Hg等性能指標(biāo),完全滿足了論文研究的主要技術(shù)指標(biāo)。 

【文章來源】：長春理工大學(xué)吉林省

【文章頁數(shù)】：92 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

眼球結(jié)構(gòu)圖

生磁場，測量探針接觸角膜被磁化后迅速彈回，這一過程引起螺線管兩端的電壓信號產(chǎn)生變化，同時監(jiān)測系統(tǒng)開始工作，監(jiān)測并將電壓信號傳遞至微處理器，處理出的數(shù)據(jù)即眼壓值。隨著技術(shù)不斷創(chuàng)新，此后又推出Icare手持回彈式眼壓計（RBT）[24]。近年來，隨著檢測技術(shù)不斷創(chuàng)新，基于壓平式原理設(shè)計的非接觸眼壓計（NCT）層出不窮。如日本Topcon生產(chǎn)的CT系列和美國Reichert公司生產(chǎn)的AT550眼壓計等，均為根據(jù)壓平式原理設(shè)計的氣動激光強度測量類型的眼壓計。CT系列和AT550眼壓計均遵循GAT的標(biāo)準(zhǔn)，即壓平直徑為3.06mm。CT系列外觀圖如圖1.2（a）所示。AT550非接觸眼壓計外觀圖如圖1.2（b）所示。開始工作后，其向角膜噴出氣體的同時，發(fā)射器向角膜發(fā)射一束光，壓平完成后光束原路返回經(jīng)反射器接收，記錄收發(fā)的時間和氣體發(fā)生器內(nèi)壓力值的變化幅度，以此推算出眼壓值[25-26]。（a）（b）圖1.2非接觸眼壓計外觀圖（a）CT系列非接觸眼壓計；（b）AT550非接觸眼壓計

第2章非接觸眼壓計工作原理和控制系統(tǒng)方案7第2章非接觸眼壓計工作原理和控制系統(tǒng)方案2.1激光干涉式測量2.1.1激光干涉式原理分析激光干涉式測量原理與傳統(tǒng)壓平式、壓陷式測量原理相比，采用激光器作為光源，產(chǎn)生的激光光束具有速度快、精度高、不損傷角膜、不易發(fā)散、相干性良好及不改變被測量物理信息等優(yōu)點。非接觸眼壓計噴出脈沖氣流激發(fā)角膜產(chǎn)生攜帶眼壓信息的振動，激光干涉式原理以激光波長為基準(zhǔn)對角膜振動后的微小位移進行測量，測量到的光信號經(jīng)檢測和處理后得到眼壓值[34-35]。對角膜的測量屬于雙光束干涉測量，分為外差干涉與零差干涉兩種類型。外差干涉測量精度高、速度快，但成本較高、容易受到環(huán)境的影響、穩(wěn)定性弱且光路較復(fù)雜，不適合檢測角膜的微小位移。本文的光路結(jié)構(gòu)類似于邁克爾遜干涉儀，因此采用的是激光干涉原理中的零差干涉光路，具有成本較低、容易調(diào)試和光路相對簡單等優(yōu)點，適合測量微小位移。簡化后激光干涉原理的零差干涉光路示意圖如圖2.1所示[36-39]。圖2.1激光干涉測量示意圖以角膜為被測對象，激光源從P處發(fā)射激光光束，當(dāng)光束經(jīng)過分光鏡B中的分光點O后，被分成兩束光，分別是透射光束和探測光束。透射光束到達(dá)反光鏡1M形成固定長度的參考光束，返回分光鏡中；同時，探測光束到達(dá)角膜（相當(dāng)于另一個反光鏡2M）后形成變化長度的測量光束，返回分光鏡中，此時測量光束攜帶角膜振動后產(chǎn)生的各種信息，當(dāng)角膜振動產(chǎn)生微小位移，兩者的光程差發(fā)生變化，即光強疊加形成的干涉條紋亮暗交替變化一次，變化的光信號被光電檢測器件接收，輸出的信號隨之變化一個周期[40-41]。記錄信號變化的周期數(shù)k就能確定角膜受激振動后產(chǎn)生的位移l。初始測量時，兩束光的光程差1為：12mcnll（2-1）

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3424739