CH705167A1

CH705167A1 - Procédé et dispositif de mesure de la pression intraoculaire.

Info

Publication number: CH705167A1
Application number: CH01021/11A
Authority: CH
Inventors: Francois Salchli; Tiago Novo; Fabio Verna
Original assignee: Haute Ecole D Ingenierie Et De Gestion Du Canton De Vaud Heig Vd
Priority date: 2011-06-16
Filing date: 2011-06-16
Publication date: 2012-12-31
Also published as: WO2012171131A1

Abstract

L’invention a pour objet un dispositif de mesure de la pression intraoculaire d’un œil humain ou animal, comportant un résonateur (12) agencé pour faire vibrer le globe oculaire dont on veut mesurer la pression intraoculaire, un générateur (21) d’un faisceau laser à envoyer sur ledit globe oculaire et un interféromètre (15) pour créer un réseau d’interférences entre un demi-faisceau laser (17) émis par le générateur (21) et un demi-faisceau laser (16) réfléchi par ledit globe oculaire et des moyens pour interpréter lesdites interférences pour en déduire la pression intraoculaire dudit globe oculaire. Le procédé de mesure consiste à analyser ledit réseau d’interférences dues au déphasage entre les deux demi-faisceaux (16, 17) et à déduire les modes de vibrations du globe oculaire qui dépendent de la pression intraoculaire, par le traitement du signal correspondant à ces interférences.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne un procédé de mesure de la pression intraoculaire, sans contact avec le globe oculaire.

[0002] Elle a également pour objet un dispositif de mesure de la pression intraoculaire, sans contact avec le globe oculaire pour la mise en œuvre du procédé ci-dessus.

Technique antérieure

[0003] Les techniques antérieures consistent à mesurer la pression intraoculaire en appliquant directement sur sa surface, un capteur de pression qui effectue cette mesure. Cette opération est désagréable pour le patient parce que la surface du globe oculaire est extrêmement sensible de sorte que le patient réagit spontanément et de façon quasiment incontrôlable lors d’un contact direct avec un instrument. Ceci se traduit par des larmoiements et des clignotements de l’œil rendant la mesure encore plus délicate. La démarche est particulièrement difficile chez des enfants et notamment des enfants en bas âge.

Exposé de l’invention

[0004] La présente invention vise à pallier les inconvénients de l’art antérieur en proposant une mesure indirecte, sans contact avec le globe oculaire, ce qui facilite l’opération d’un intervenant et évite les désagréments pour le patient.

[0005] Dans ce but, le procédé tel que défini en préambule est caractérisé en ce que l’on met le globe oculaire en vibration au moyen d’un résonateur appliqué contre un élément osseux à proximité du globe oculaire, en ce que l’on envoie un faisceau laser à travers un interféromètre sur ledit globe oculaire, en ce que l’on génère un premier demi-faisceau projeté sur la surface du globe oculaire et un deuxième demi-faisceau qui sert de référence sur un miroir, en ce que l’on recombine lesdits deux demi-faisceaux pour générer un réseau d’interférences, en ce que l’on analyse ledit réseau d’interférences dues au déphasage entre les deux demi-faisceaux et en ce que l’on déduit les modes de vibrations du globe oculaire qui dépendent de la pression intraoculaire, par le traitement du signal correspondant audites interférences.

[0006] Selon un mode de réalisation préféré, l’on établit un spectre en fréquence du signal de réponse du globe oculaire et l’on mesure au moins une fréquence pour déduire la pression dudit globe oculaire selon des relations liant ce spectre à cette pression.

[0007] Ladite fréquence mesurée est avantageusement la fréquence de résonnance.

[0008] Ledit spectre en fréquence peut être le spectre en fréquence de la phase démodulée du signal de réponse du globe oculaire.

[0009] Lesdites relations liant ladite fréquence de résonance à ladite pression intraoculaire sont avantageusement établies expérimentalement à partir de mesures faites sur des modèles simplifiés de l’œil.

[0010] Ledit réseau d’interférences est avantageusement obtenu en faisant varier la fréquence d’excitation du globe oculaire.

[0011] Le dispositif pour la mise en œuvre du procédé est caractérisé en ce qu’il comporte un résonateur agencé pour faire vibrer le globe oculaire dont on veut mesurer la pression intraoculaire, un générateur d’un faisceau laser à envoyer sur ledit globe oculaire et un interféra m être pour créer un réseau d’interférences entre un demi-faisceau laser émis par le générateur et un demi-faisceau laser réfléchi par ledit globe oculaire et des moyens pour interpréter lesdites interférences pour en déduire la pression intraoculaire dudit globe oculaire.

[0012] Ledit interféromètre est préférentiellement un interféromètre de Michelson.

[0013] Lesdits moyens pour interpréter lesdites interférences comportent avantageusement un dispositif optoélectronique équipé d’un photodétecteur agencé pour interpréter ces interférences en vue d’en déduire un spectre en fréquence du signal mesuré.

[0014] De façon préférentielle, il comporte une unité de contrôle et de mesures connecté d’une part connecté au résonateur pour activer ce dernier à la fréquence souhaitée et d’autre part au générateur pour commander l’émission du faisceau laser.

Description sommaire des dessins

[0015] La présente invention et ses avantages apparaîtront mieux dans la description suivante d’un mode de réalisation donné à titre d’exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: <tb>la fig. 1<sep>représente une vue schématique illustrant les phases opératoires du procédé de l’invention, <tb>la fig. 2<sep>représente une vue du schéma de principe illustrant le dispositif qui permet de mettre en œuvre le procédé selon l’invention, et <tb>la fig. 3<sep>est une vue du spectre en fréquence du signal capté par un détecteur.

Meilleures manières de réaliser l’invention

[0016] La fig. 1 représente un schéma de principe qui illustre les phases du procédé de l’invention. Ce procédé consiste tout d’abord à faire vibrer le globe oculaire 10 d’une personne ou d’un animal 11, à l’intérieur de son orbite au moyen d’un résonateur 12 qui est excité par un module 13 appelé unité de contrôle et de mesure. Le globe oculaire est équivalent à une masse suspendue à des ressorts et l’excitation provoquée par le résonateur engendre des vibrations de cette masse suspendue. Dans la pratique le résonateur est appliqué à une structure osseuse à proximité de l’œil, de telle manière que les vibrations engendrées soient communiquées par son support, c’est-dire l’orbite, au globe oculaire.

[0017] Ce procédé consiste ensuite à envoyer un faisceau laser appelé faisceau incident 14 sur le globe oculaire 10 mis en vibration, ce faisceau incident étant émis par un interféromètre, par exemple un interféromètre de Michelson 15 ou similaire, et à capter le faisceau réfléchi 16 par un photo détecteur 17 pour établir le spectre en fréquence du signal de réponse de l’œil. La fréquence de résonance permet de déduire la pression intraoculaire grâce à des relations liant cette fréquence à la pression, ces relations étant établies à partir de mesures expérimentales et de modèles physiques simplifiés de l’œil.

[0018] La fig. 2 illustre une forme de réalisation schématique d’un dispositif de mesure de la pression intraoculaire, sans contact avec le globe oculaire pour la mise en œuvre du procédé de l’invention tel que défini ci-dessus. Le dispositif 20 comporte un générateur 21 qui émet un faisceau laser 22 vers l’interféromètre, qui est dans ce cas un interféromètre de Michelson 15. L’interféromètre de Michelson 15 comporte un diviseur de faisceau 23 qui décompose le faisceau laser 22 en deux demi-faisceaux 22a et 22b. Le demi-faisceau 22a correspond au faisceau 14 mentionné ci-dessus et appelé faisceau incident dans la description du procédé en référence à la figure 1. Le demi-faisceau 22b est dévié sur un miroir plan à réflexion totale 24. Le faisceau incident 14 (demi-faisceau 22a) génère un faisceau 16 réfléchi par le globe oculaire 10 et qui est renvoyé sur le diviseur de faisceau 23. Ce diviseur de faisceau le réfléchit sous la forme d’un faisceau qui est porteur de données propres au globe oculaire, notamment en ce qui concerne la pression intraoculaire de ce dernier. Par ailleurs le demi-faisceau 22b réfléchi par le miroir 24 traverse le diviseur de faisceau sous la forme d’un faisceau 17 qui se combine au faisceau réfléchi 16 pour générer une figure d’interférences.

[0019] Un dispositif optoélectronique 25 comportant un photodétecteur interprète ces interférences pour en déduire un spectre en fréquence du signal mesuré. Une unité de contrôle et de mesures 26 est d’une part connecté au résonateur 12 pour activer ce dernier à la fréquence souhaitée et d’autre part au générateur 21 pour commander l’émission du faisceau laser 22.

[0020] La fig. 3 représente ledit spectre. L’information recherchée, à savoir la pression intraoculaire est obtenue grâce à une interprétation de ce spectre. Le spectre peut être un spectre en fréquence du signal de réponse du globe oculaire, ou un spectre en fréquence de la phase démodulée du signal de réponse du globe oculaire. La fréquence mesurée peut être la fréquence de résonnance. Dans l’exemple représenté, la fréquence fondamentale F est l’harmonique de premier ordre telle que détectée par un algorithme de traitement du signal. Elle peut être utilisée pour atténuer les fréquences plus basses du signal lors de l’analyse. La fréquence dominante D est celle qui offre la meilleure réponse de la part de l’œil. Elle peut se distinguer de la vibration forcée de l’œil E par exemple si l’excitation forcée provoque d’autres modes vibratoires proches de la résonnance. Un filtre passe-haut numérique dont la fréquence de coupure a été déterminée expérimentalement a été appliqué pour permettre d’éliminer le bruit en basse fréquence. A partir du spectre de la fig. 3et grâce à un algorithme de traitement du signal, il est possible de déterminer la réponse de l’œil et la fréquence de résonance. La pression intraoculaire est définie grâce à des relations liant ces fréquences à la pression. On notera que ces relations sont établies à partir de mesures expérimentales et de modèles physiques simplifiés de l’œil humain ou animal.

[0021] La figure d’interférences fournit un signal analogique qui est numérisé et traité et la phase démodulée de ce signal permet de déduire les modes de vibrations du globe oculaire. La variation de la fréquence du résonateur permet d’obtenir une boucle de mesures correspondant à une réponse forcée de l’œil. La variation de la fréquence d’excitation du résonateur permet d’établir un diagramme de la représentation de la vibration correspondante du globe oculaire, ce diagramme pouvant être utilisé en vue de l’établissement d’un diagnostic.

Possibilités d’application industrielle

[0022] Il ressort clairement de cette description que l’invention permet d’atteindre les buts fixés, à savoir déduire de mesures faites sans contact avec le globe oculaire, la pression intraoculaire de l’œil. L’instrumentation pourrait être différente, notamment d’autres types d’interféromètres pourraient être utilisés.

[0023] Différentes variantes de réalisation pourraient être envisagées dans le cadre des caractéristiques de l’invention telles qu’identifiées par les revendications.

Claims

1. Procédé de mesure de la pression intraoculaire d’un œil, sans contact avec le globe oculaire, caractérisé en ce que l’on met le globe oculaire en vibration au moyen d’un résonateur appliqué contre un élément osseux à proximité du globe oculaire, en ce que l’on envoie un faisceau laser à travers un interféromètre sur ledit globe oculaire, en ce que l’on génère un premier demi-faisceau projeté sur la surface du globe oculaire et un deuxième demi-faisceau qui sert de référence sur un miroir, en ce que l’on recombine lesdits deux demi-faisceaux pour générer un réseau d’interférences, en ce que l’on analyse ledit réseau d’interférences dues au déphasage entre les deux demi-faisceaux et en ce que l’on déduit les modes de vibrations du globe oculaire qui dépendent de la pression intraoculaire, par le traitement du signal correspondant audites interférences.

2. Procédé de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’on établit un spectre en fréquence du signal de réponse du globe oculaire et l’on mesure au moins une fréquence pour déduire la pression dudit globe oculaire selon des relations liant ce spectre à cette pression.

3. Procédé de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite fréquence mesurée est la fréquence de résonnance.

4. Procédé de mesure selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit spectre en fréquence est le spectre en fréquence de la phase démodulée du signal de réponse du globe oculaire.

5. Procédé de mesure selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdites relations liant ladite fréquence de résonance à ladite pression intraoculaire sont établies expérimentalement à partir de mesures faites sur des modèles simplifiés de l’œil.

6. Procédé de mesure selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit réseau d’interférences est obtenu en faisant varier la fréquence d’excitation du globe oculaire.

7. Dispositif de mesure de la pression intraoculaire d’un œil, sans contact avec le globe oculaire, pour la mise en œuvre du procédé selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte un résonateur (12) agencé pour faire vibrer le globe oculaire (10) dont on veut mesurer la pression intraoculaire, un générateur (21) d’un faisceau laser à envoyer sur ledit globe oculaire et un interféromètre (15) pour créer un réseau d’interférences entre un demi-faisceau laser (17) émis par le générateur (21) et un demi-faisceau laser (16) réfléchi par ledit globe oculaire et des moyens pour interpréter lesdites interférences pour en déduire la pression intraoculaire dudit globe oculaire.

8. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit interféromètre est un interféromètre de Michelson.

9. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce que lesdits moyens pour interpréter lesdites interférences comportent un dispositif optoélectronique (25) équipé d’un photodétecteur agencé pour interpréter ces interférences en vue d’en déduire un spectre en fréquence du signal mesuré.

10. Dispositif de mesure selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comporte une unité de contrôle et de mesures (26) connecté d’une part au résonateur (12) pour activer ce dernier à la fréquence souhaitée et d’autre part au générateur (21) pour commander l’émission du faisceau laser (22).