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眼科科普｜回彈式眼壓計測量原理及準(zhǔn)確度影響因素詳解（建議收藏）

閱讀：1477        發(fā)布時間：2023-4-12
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  摘要：


目前眼壓測量“金標(biāo)準(zhǔn)"是使用Goldmann壓平式眼壓計(Goldmann applanation tonometer，GAT)進行測量[1]，測量時需要表面麻醉。其他類型眼壓計的測量結(jié)果的準(zhǔn)確性均以Goldmann壓平式眼壓計測量結(jié)果為參考標(biāo)準(zhǔn)。


而回彈式眼壓計，因其無需表麻的特點，提升了臨床眼壓測量的便捷性，問世以來便受到眼科醫(yī)生的歡迎。相較于Goldmann壓平式眼壓計這個“標(biāo)準(zhǔn)答案"，目前已有諸多科學(xué)數(shù)據(jù)研究表明：

回彈式眼壓計與Goldmann壓平式眼壓計之間有著較好的相關(guān)性和一致性[3]。

回彈式眼壓計測量“角膜中心點"的眼壓值接近Goldmann壓平眼壓計測量的標(biāo)準(zhǔn)眼壓值[4]。


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■ 眼壓測量系統(tǒng)的工作原理[2]


(a)回彈式眼壓計 (b)壓平式眼壓計


F1=壓平直徑為 3.06 毫米的角膜區(qū)域所需的力；A=面積
為幫助大家對回彈式眼壓計有全面科學(xué)的認(rèn)知，正確規(guī)范使用回彈式眼壓計以及了解如何選購適合自己的回彈式眼壓計。
本文將從回彈式眼壓計的測量原理、影響測量準(zhǔn)確性的因素、檢查者操作要點、選購眼壓計的維度以及市面上主流產(chǎn)品性能參數(shù)對比等多個方面，進行全面闡述。

一

測量原理

回彈式眼壓計主要由探針、含有同軸線圈的滑軌和信號采集裝置組成。探針頭部是一個直徑約 1 mm 塑料圓頭，后面是一根金屬棒，長約 24 mm，重約 11 mg。


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■ 回彈式眼壓計測量原理圖
1.測量時，裝入的探針首先被機器內(nèi)的永磁鐵磁化；
2.接著被同軸線圈通電后產(chǎn)生磁場射出；
3.探針撞擊角膜后速度降低，產(chǎn)生一個負(fù)向的加速度；
4.該加速度的大小可以被信號采集裝置測量；
5.加速度的大小與眼壓間存在對應(yīng)關(guān)系，通過回歸方程計算出眼壓值。
為了保證信號接收器正確接收到角膜反彈力產(chǎn)生的加速度，測量時需要探針垂直對準(zhǔn)角膜中心頂點，才能保證角膜的反彈力只產(chǎn)生一個朝著信號接收器方向的加速度。

探針未對準(zhǔn)角膜中心頂點會造成較大誤差


▲ 點擊播放｜造成較大誤差的測量演示


通過上方測量視頻，可以看到探針在碰到角膜后減速回彈，但是由于探針未對準(zhǔn)角膜頂端中心，受角膜曲率影響就會發(fā)生以某種切線方式回彈，產(chǎn)生扭矩（Torque），導(dǎo)致探針不是直接向后，因此就會得到誤差較大的讀數(shù)。


同時也有研究表明[5]，回彈眼壓計探針在角膜不同位置測量的 IOP 值與中-央角膜中心測量相比缺乏一致性。

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■ 角膜表面上測量的位置圖


A：垂直視圖，中-央角膜 (CC) 、背周邊 (DP) 、腹周邊 (VP)

B：垂直視圖，腹側(cè)到中心 (VC) 、背側(cè)到中心 (DC)


C：正面視圖，中-央角膜 (CC) 、背側(cè) (DP)、腹側(cè) (VP)、鼻側(cè) (NP) 和顳側(cè) (TP)




■角膜不同位置眼壓值箱線圖


回彈式眼壓計在角膜表面不同位置測得的眼壓值箱線圖，圖中符號* 顯示與 CC 相比具有統(tǒng)計顯著差異的位置。

再次印證了：


回彈式眼壓計只有測量“角膜中心點"獲得的眼壓值才接近Goldmann壓平眼壓計測量的標(biāo)準(zhǔn)眼壓值。



二

影響因素


1.回彈式眼壓計自身的誤差


眼壓計作為一種生命體征測量工具，儀器準(zhǔn)確性和精準(zhǔn)性是評價其臨床應(yīng)用價值的主要指標(biāo)。


市面主流回彈式眼壓計測量精確度對比：


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2.眼壓計的操作者


回彈式眼壓計均為手持，所以對操作者要求比較高。操作者是否了解回彈式眼壓計的工作原理，熟知使用時回彈式眼壓計給出的各項提示狀態(tài)，并做到規(guī)范操作。
如：探針撞擊位置要對準(zhǔn)正常的角膜中心頂點；探針撞擊角度要垂直于角膜中心相切線；探針撞擊距離要與角膜中心保持4-8毫米。以上參數(shù)的變化，都會對影響正確眼壓值的測量結(jié)果。
市面主流回彈式眼壓計操作功能對比：


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■ 點擊查看大圖

3.動物的保定


開始前先對動物進行保定適應(yīng)和操作適應(yīng)。在人類中，已經(jīng)注意到一種“白大褂"現(xiàn)象，即應(yīng)激和焦慮會提高IOP，而患者適應(yīng)環(huán)境后并感到放松則會降低IOP[6]；這也可能適用于動物。
將動物置于胸臥位，或舒適的坐姿或站勢，讓動物全身放松。保定人員應(yīng)將一只手放在動物頭部后 ，另一只放在下頜周圍，注意不要用手或動物的項圈壓迫到頸部靜脈。
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4.客觀眼壓高低的影響


有研究結(jié)果顯示[7]：當(dāng)眼壓測量值偏離正常值越多，存在的誤差也越大，自身真實眼壓過高或過低，都會對測量準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響。


市面主流回彈式眼壓計測量誤差對比：

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通過對比也可發(fā)現(xiàn)，當(dāng)動物眼內(nèi)壓客觀值較高時，測量誤差也相對增大。Tono- Vera Vet回彈式動物眼壓計整體測量誤差控制較穩(wěn)定，A、B兩款進口眼壓計在眼內(nèi)壓客觀值達(dá)到30mmHg時，誤差按0.1倍率隨之增大。

5.動物角膜生物力學(xué)特性


因為回彈式眼壓計測量依據(jù)為角膜反彈力產(chǎn)生的加速度數(shù)據(jù)，所以測量結(jié)果更易受到角膜生物力學(xué)特性的影響。
有研究表明，回彈式眼壓計的測量值與中-央角膜厚度及角膜的其他特性相關(guān)[8]。針對不同物種的不同角膜生物力學(xué)特性，目前市面上的主流眼壓計也推出了特定物種測量模式，可提高測量的準(zhǔn)確性。


市面主流回彈式眼壓計物種測量模式對比：

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測量前應(yīng)檢查眼睛有無角膜炎癥、潰瘍、瘢痕、增厚，角膜表面是否光滑，若有眼藥膏或分泌物附著，可導(dǎo)致眼壓測量值不正確或測不出數(shù)值，對此應(yīng)滴抗生素眼藥水，清除角膜表面的眼藥膏和分泌物，用棉簽吸干淚液，讓動物休息幾分鐘后再測量。
對需要使用外用散瞳藥物的動物，應(yīng)在用散瞳藥物之前測量眼壓，因為瞳孔散大可能對眼壓有潛在的影響。


研究表明，外用1%的托吡卡胺可使正常和青光眼貓的眼壓顯著升高（高達(dá)6-7mmHg）。與貓相比，外用1%的托吡卡胺對狗的眼壓影響較小。與 CC 相比具有統(tǒng)計顯著差異的位置。


三

設(shè)備操作要點



1.探針撞擊位置對準(zhǔn)角膜中心頂點

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2.探針頭距角膜中心4-8毫米

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3.探針撞擊角度垂直角膜中心相切線

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四

回彈式眼壓計選擇維度

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測量范圍：正常犬貓的眼壓值約為10mmHg~20mmHg，而有眼病的動物，例如原發(fā)性青光眼，狗狗大部分都是隅角閉鎖型（Primary Angle-Closed Glaucoma, PACG），青光眼初期癥狀是急性快速的眼壓上升（眼壓值可能會超過60mmHg）。所以盡量選擇測量范圍為1-99mmHg的眼壓計。
誤差控制：回彈式眼壓計因需手持操作，本身就會受到各種因素影響，所以儀器自身誤差值越小越好。
讀數(shù)精度：測量精度是指眼壓計測量時能夠分辨的最小值，市面上常見的眼壓計的測量精度為1mmHg,也有部分高精度的可達(dá)0.1mmHg，一般測量精度為1mmHg的即可以滿足日常需求。
測量模式：回彈式眼壓計的工作程序可分為對焦（探針頭垂直對準(zhǔn)角膜中心、探針頭距離角膜頂點4-8毫米）和測量（探針激發(fā)）兩個步驟。在進行眼壓對焦時，一般優(yōu)先選自動模式。在進行測量時，需要考慮實際使用場景和被測動物的配合度，對于經(jīng)驗稍不足的檢查者，優(yōu)先考慮使用具備全自動工作模式的回彈式眼壓計。對于動物配合較差時，比如頻繁眨眼、視力不良無法固視，則需要切換為手動模式進行抓拍測量。美國銳科Reichert推出的Tono-Vera® Vet回彈式動物眼壓計具備自動對焦和自動測量，同時也可切換手動模式測量。
測量物種：回彈式眼壓計的測量值與中-央角膜厚度及角膜的其他特性相關(guān)。針對不同物種的不同角膜特性，目前市面上的主流眼壓計也均推出了特定物種測量模式，可提高測量的準(zhǔn)確性。■仁山BeneMount動物醫(yī)療


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■ 了解更多｜美國銳科Reichert® Tono-Vera® Vet回彈式動物眼壓計
聲明：本文僅作動物眼科學(xué)習(xí)交流之目的，不構(gòu)成診療建議。
參考文獻(xiàn)：

[1]Fayed MA,Chen TC.Pediatric intrancular pressure measurements: Tonometers central corneal thickness and anesthesia.Surv0 phthalmol..2019,640:810-825.

[2]New intraocular pressure measurement method using reflected pneumatic pressure from cornea deformed by air puff of ring-type nozzleKim HJ, Seo YH, Kim BH (2017) New intraocular pressure measurement method using reflected pneumatic pressure from cornea deformed by air puff of ring-type nozzle. PLOS ONE 12(12): e0186738. doi.org/10.1371/journal.pone.0186738

[3]李炳震，周臻，馬志中，等．玻璃體切割術(shù)后三種不同眼壓計眼壓測量的比較［Ｊ］．中國實用眼科雜志，２０１１，２９（８）：７９８－８０１．

[4]Yamashita T, Miki A, Ieki Y, Kiryu J, Yaoeda K, Shirakashi M. Central and peripheral intraocular pressure measured by a rebound tonometer. Clin Ophthalmol. 2011;5:1113-8. doi: 10.2147/OPTH.S23143. Epub 2011 Aug 10. PMID: 21887091; PMCID: PMC3162289.

[5]Kravetz, Juliana & de Oliveira, Juliana & Montiani-Ferreira, Fabiano & Williams, David. (2018). The influence of the tonometer position on canine intraocular pressure measurements using the Tonovet rebound tonometer. The Open Veterinary Science Journal. 8. 10.4314/ovj.v8i1.12.

[6]Méndez-Ulrich JL, Sanz A, Feliu-Soler A, álvarez M, Borràs X. Could white coat ocular hypertension affect to the accuracy of the diagnosis of glaucoma? Relationships between anxiety and intraocular pressure in a simulated clinical setting. Appl Psychophysiol Biofeedback. 2018;43(1):49-56.

[7]張莉，李雙農(nóng)，范永．非接觸眼壓計回彈式眼壓計及三種眼壓儀測量眼壓的對比研究。中國藥物與臨床 2016; 16( 11) : 1641－1643

[8]PakronN,GrayT,MiIIsR,etal.CInical comparison of theIcare tonometer and GoIdmann applanation tonometry J].J GIaucoma,2008.1 7(1):43-47.



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