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眼科科普｜回彈式眼壓計測量原理及準確度影響因素詳解（建議收藏）

閱讀：1409        發布時間：2023-4-12
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  摘要：


目前眼壓測量“金標準"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果的準確性均以Goldmann壓平式眼壓計測量結果為參考標準。


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生的歡迎。相較于Goldmann壓平式眼壓計這個“標準答案"，目前已有諸多科學數據研究表明：

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準眼壓值[4]。


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■ 眼壓測量系統的工作原理[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的認知，正確規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品性能參數對比等多個方面，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的永磁鐵磁化；
2.接著被同軸線圈通電后產生磁場射出；
3.探針撞擊角膜后速度降低，產生一個負向的加速度；
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關系，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生的加速度，測量時需要探針垂直對準角膜中心頂點，才能保證角膜的反彈力只產生一個朝著信號接收器方向的加速度。

探針未對準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角膜頂端中心，受角膜曲率影響就會發生以某種切線方式回彈，產生扭矩（Torque），導致探針不是直接向后，因此就會得到誤差較大的讀數。


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，腹側到中心 (VC) 、背側到中心 (DC)


C：正面視圖，中-央角膜 (CC) 、背側 (DP)、腹側 (VP)、鼻側 (NP) 和顳側 (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準眼壓值。



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，儀器準確性和精準性是評價其臨床應用價值的主要指標。


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，并做到規范操作。
如：探針撞擊位置要對準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。以上參數的變化，都會對影響正確眼壓值的測量結果。
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和操作適應。在人類中，已經注意到一種“白大褂"現象，即應激和焦慮會提高IOP，而患者適應環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


有研究結果顯示[7]：當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，都會對測量準確性產生影響。


市面主流回彈式眼壓計測量誤差對比：

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■ 點擊查看大圖

通過對比也可發現，當動物眼內壓客觀值較高時，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定，A、B兩款進口眼壓計在眼內壓客觀值達到30mmHg時，誤差按0.1倍率隨之增大。

5.動物角膜生物力學特性


因為回彈式眼壓計測量依據為角膜反彈力產生的加速度數據，所以測量結果更易受到角膜生物力學特性的影響。
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[8]。針對不同物種的不同角膜生物力學特性，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，可導致眼壓測量值不正確或測不出數值，對此應滴抗生素眼藥水，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 相比具有統計顯著差異的位置。


三

設備操作要點



1.探針撞擊位置對準角膜中心頂點

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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（探針頭垂直對準角膜中心、探針頭距離角膜頂點4-8毫米）和測量（探針激發）兩個步驟。在進行眼壓對焦時，一般優先選自動模式。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，對于經驗稍不足的檢查者，優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。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，可提高測量的準確性。■仁山BeneMount動物醫療


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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習交流之目的，不構成診療建議。
參考文獻：

[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，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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