徐聰恩/寧波市計(jì)量測(cè)試研究院

0 引言

眼球內(nèi)部的壓力叫做眼內(nèi)壓（IOP），簡(jiǎn)稱眼壓，眼壓是指包括房水、玻璃體、晶狀體和血液在內(nèi)的眼球內(nèi)容物對(duì)于眼球壁所產(chǎn)生的壓力。眼壓大小是眼科醫(yī)生判定眼睛健康的重要標(biāo)志，是用于診斷眼科疾病、觀察病情、估測(cè)預(yù)后、評(píng)價(jià)療效等的重要手段和指標(biāo)之一。

眼壓計(jì)是定量測(cè)量眼壓的專用儀器，在1987年發(fā)布和1999年調(diào)整實(shí)施的《中華人民共和國強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具明細(xì)目錄》中，眼壓計(jì)都屬于強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具。到目前為止，已經(jīng)有數(shù)十種眼壓計(jì)相繼問世，在眾多的眼壓計(jì)中，大致可分為壓陷式眼壓計(jì)、接觸式壓平眼壓計(jì)和非接觸式眼壓計(jì)三類。

1 壓陷式眼壓計(jì)

壓陷式眼壓計(jì)[1-2]（impression tonometers，IT）是測(cè)量人體眼壓的一種專用儀器，Schiotz眼壓計(jì)（SIT）是壓陷式眼壓計(jì)的典型代表。其工作原理是根據(jù)一定質(zhì)量的壓針對(duì)角膜的壓陷深度而間接測(cè)量眼壓，分度標(biāo)尺上的每一格相當(dāng)于1/20 mm的角膜壓陷深度，根據(jù)壓陷深度值及壓針和砝碼的質(zhì)量，查眼壓換算表獲得眼壓值。智能型的壓陷式眼壓計(jì)通過光機(jī)電技術(shù)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)眼壓的自動(dòng)化測(cè)量。

壓陷式眼壓計(jì)從20世紀(jì)70年代開始起步，上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院根據(jù)壓陷式眼壓計(jì)的工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制了壓陷式眼壓計(jì)檢定裝置，起草了JJG 574-2004《壓陷式眼壓計(jì)》檢定規(guī)程，該檢定裝置由三臺(tái)測(cè)量?jī)x器（專用天平、專用測(cè)微計(jì)和傾斜儀組成），分別測(cè)量眼壓計(jì)的質(zhì)量、位移和角度三個(gè)參數(shù)。隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，通過機(jī)電結(jié)合的方式，在一臺(tái)檢定裝置上完成了壓陷式眼壓計(jì)的自動(dòng)測(cè)量。

2 接觸式壓平眼壓計(jì)

接觸式壓平眼壓計(jì)[3-4]（applanation tonometers，AT）工作原理是基于Imbert-Fick原理，將眼球視為一個(gè)理想的表面干燥的彈性薄壁圓球，則內(nèi)部眼壓p、作用力F和角膜被壓平面積A具有如下關(guān)系：

Goldmann眼壓計(jì)（GAT）是接觸式壓平眼壓計(jì)的典型代表，測(cè)量時(shí)通常與裂隙燈配合使用，用壓平眼壓計(jì)測(cè)量頭壓平一定面積的角膜，根據(jù)所需的作用力來測(cè)定眼壓。接觸式壓平眼壓計(jì)主要由測(cè)量頭、測(cè)量臂、作用力旋鈕以及連接測(cè)量臂和作用力旋鈕的機(jī)械傳動(dòng)裝置等組成。中國計(jì)量科學(xué)研究院和上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院根據(jù)接觸式壓平眼壓計(jì)工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)研制了接觸式壓平眼壓計(jì)檢定裝置，起草了JJG 1141-2017《接觸式壓平眼壓計(jì)》檢定規(guī)程。檢定裝置主要由作用力檢測(cè)裝置、光學(xué)極限量規(guī)和平晶組成。

通過作用力檢測(cè)裝置對(duì)接觸式壓平眼壓計(jì)的作用力分度或標(biāo)稱值進(jìn)行測(cè)量。壓平圓直徑的測(cè)量是通過光學(xué)極限量規(guī)緊貼在測(cè)量頭前表面并中心對(duì)齊，通過顯微成像系統(tǒng)測(cè)量，調(diào)節(jié)測(cè)量頭雙棱鏡分割線與光學(xué)極限量規(guī)水平虛線重合來進(jìn)行測(cè)量。Goldmann當(dāng)初基于大量的人眼角膜的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)當(dāng)角膜的前表面壓平直徑為3～3.5 mm時(shí)，角膜的彈性力與淚膜的表面張力幾乎相互抵消，接觸式壓平法所測(cè)得的眼壓最接近實(shí)際眼球內(nèi)部的眼壓，而3.06 mm壓平直徑的選取，只是為方便設(shè)計(jì)Goldmann眼壓計(jì)，此時(shí)1 g的質(zhì)量力正好對(duì)應(yīng)于10 mmHg的眼壓值。用平晶工作面以微小角度逐漸與測(cè)量頭前表面相貼合，借助波長589 nm的低壓鈉燈和10倍放大鏡，讀取環(huán)形干涉帶數(shù)，對(duì)測(cè)量頭前表面平面度進(jìn)行測(cè)量。如在直徑4 mm中心區(qū)域內(nèi)環(huán)形干涉帶數(shù)不超過10，那么前表面平面度就小于規(guī)程規(guī)定的 3 μm。

此外，還有Perkins眼壓計(jì)、Draeger眼壓計(jì)、Maklakoff眼壓計(jì)和Mackay-Marg眼壓計(jì)等接觸式壓平眼壓計(jì)，工作原理和檢測(cè)方式大抵相同。

3 非接觸式眼壓計(jì)

非接觸式眼壓計(jì)[5-6]（non-contact tonometers，NCT）工作原理同樣是采用Imbert-fick原理，利用具有可控空氣脈沖擠壓眼角膜中心位置，使角膜變形，形成直徑約3.6 mm圓形平面，此時(shí)空氣脈沖的壓力等于眼壓，由此測(cè)得眼壓數(shù)值。非接觸式眼壓計(jì)主要包括噴氣系統(tǒng)、紅外對(duì)焦系統(tǒng)、壓平監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等。中國測(cè)試技術(shù)研究院、中國計(jì)量科學(xué)研究院、上海市計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院、福建省計(jì)量科學(xué)研究院和杭州市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢測(cè)院共同研制了非接觸式眼壓計(jì)檢定裝置，起草了JJG 1143-2017《非接觸式眼壓計(jì)》檢定規(guī)程。該檢定裝置主要由標(biāo)準(zhǔn)模擬人眼和支架組成。非接觸式眼壓計(jì)由氣流系統(tǒng)、壓平監(jiān)視系統(tǒng)和校準(zhǔn)系統(tǒng)組成，根據(jù)測(cè)量力-時(shí)關(guān)系、反射光及角膜曲率等參數(shù)研制的標(biāo)準(zhǔn)模擬人眼，來測(cè)量眼壓計(jì)的示值誤差及重復(fù)性。

4 三種眼壓計(jì)的比較

Schiotz眼壓計(jì)受人的心理因素、眼肌強(qiáng)力收縮、鞏膜硬度、角膜曲率等因素影響，對(duì)眼球施加的重力明顯增加了房水外流，且需要標(biāo)準(zhǔn)鞏膜硬度進(jìn)行換算而使眼壓值有誤差。但其價(jià)格低廉、攜帶方便，不受患者體位影響。

Goldmann壓平式眼壓計(jì)能消除鞏膜硬度對(duì)眼壓的影響，其準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果使之在世界范圍廣泛應(yīng)用，并成為眼壓測(cè)量的金標(biāo)準(zhǔn)。但事實(shí)上還有很多因素可影響Goldmann眼壓計(jì)測(cè)量的準(zhǔn)確性，例如眼球相關(guān)的誤差因素：如角膜前淚液膜、角膜散光、角膜曲率等；與測(cè)量技術(shù)相關(guān)的影響因素：如眼壓計(jì)與角膜的接觸、棱鏡與角膜的接觸時(shí)間等，同時(shí)該眼壓計(jì)對(duì)操作人員技術(shù)要求比較高，且只能坐姿測(cè)量。

非接觸式眼壓計(jì)操作簡(jiǎn)單方便，測(cè)量迅速，無需消毒儀器和麻醉劑，減少了角膜損傷和感染的機(jī)率，多次測(cè)量后眼壓值不降低，重復(fù)性好，適合大規(guī)模普查，特別適合于眼部術(shù)后早期創(chuàng)口未愈時(shí)的眼壓測(cè)量，目前已經(jīng)被大量應(yīng)用于臨床研究及醫(yī)療。但其同樣有其局限性，因受到角膜厚度和屈光狀態(tài)影響，該眼壓計(jì)對(duì)高度散光、角膜渾濁、角膜移植術(shù)后的眼壓測(cè)量結(jié)果不準(zhǔn)確，特別是在高眼壓區(qū)可靠性較低。

5 結(jié)語

眼壓計(jì)在各大醫(yī)院已經(jīng)相當(dāng)普及，在未來也會(huì)向便攜性、非接觸性、高精度性方面不斷進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)展。但涉及眼壓計(jì)溯源性的檢定規(guī)程近幾年才陸續(xù)發(fā)布，特別是相對(duì)較新且常用的接觸式壓平眼壓計(jì)和非接觸式眼壓計(jì)。各省市級(jí)計(jì)量院所還很少建立眼壓計(jì)社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，各大醫(yī)院眼壓計(jì)無法溯源，準(zhǔn)確性無法得到保障。希望本文能拋磚引玉，給廣大計(jì)量同行提供些參考和啟發(fā)。