眼科科普｜回弹式眼压计测量原理及准确度影响因素详解

　　作者：仁山BeneMount

　　

　　摘要：

　　目前国际公认的眼压测量“金标准”是使用Goldmann压平式眼压计(Goldmann applanation tonometer，GAT)进行测量[1]，测量时需要表面麻醉。其他类型眼压计的测量结果的准确性均以Goldmann压平式眼压计测量结果为参考标准。

　　而回弹式眼压计，因其无需表麻的特点，提升了临床眼压测量的便捷性，问世以来便受到眼科医生的欢迎。相较于Goldmann压平式眼压计这个“标准答案”，目前已有诸多科学数据研究表明：

　　回弹式眼压计与Goldmann压平式眼压计之间有着较好的相关性和一致性[3]。

　　回弹式眼压计测量“角膜中心点”的眼压值最接近Goldmann压平眼压计测量的标准眼压值[4]。

　　

　　(a)回弹式眼压计 (b)压平式眼压计

　　F1=压平直径为 3.06 毫米的角膜区域所需的力；A=面积

　　为帮助大家对回弹式眼压计有全面科学的认知，正确规范使用回弹式眼压计以及了解如何选购适合自己的回弹式眼压计。

　　本文将从回弹式眼压计的测量原理、影响测量准确性的因素、检查者操作要点、选购眼压计的维度以及市面上主流产品性能参数对比等多个方面，进行全面阐述。

　　测量原理

　　回弹式眼压计主要由探针、含有同轴线圈的滑轨和信号采集装置组成。探针头部是一个直径约 1 mm 塑料圆头，后面是一根金属棒，长约 24 mm，重约 11 mg。

　　回弹式眼压计测量原理图

　　1.测量时，装入的探针首先被机器内的永磁铁磁化；

　　2.接着被同轴线圈通电后产生磁场射出；

　　3.探针撞击角膜后速度降低，产生一个负向的加速度；

　　4.该加速度的大小可以被信号采集装置测量；

　　5.加速度的大小与眼压间存在对应关系，通过回归方程计算出眼压值。

　　为了保证信号接收器正确接收到角膜反弹力产生的加速度，测量时需要探针垂直对准角膜中心顶点，才能保证角膜的反弹力只产生一个朝着信号接收器方向的加速度。

　　探针未对准角膜中心顶点会造成较大误差

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　　▲ 点击播放｜造成较大误差的测量演示

　　通过上方测量视频，可以看到探针在碰到角膜后减速回弹，但是由于探针未对准角膜顶端中心，受角膜曲率影响就会发生以某种切线方式回弹，产生扭矩（Torque），导致探针不是直接向后，因此就会得到误差较大的读数。

　　同时也有研究表明[5]，回弹眼压计探针在角膜不同位置测量的 IOP 值与中央角膜中心测量相比缺乏一致性。

　　

　　A：垂直视图，中央角膜 (CC) 、背周边 (DP) 、腹周边 (VP)

　　B：垂直视图，腹侧到中心 (VC) 、背侧到中心 (DC)

　　C：正面视图，中央角膜 (CC) 、背侧 (DP)、腹侧 (VP)、鼻侧 (NP) 和颞侧 (TP)

　　角膜不同位置眼压值箱线图

　　回弹式眼压计在角膜表面不同位置测得的眼压值箱线图，图中符号* 显示与 CC 相比具有统计显著差异的位置。

　　再次印证了：

　　回弹式眼压计只有测量“角膜中心点”获得的眼压值才最接近Goldmann压平眼压计测量的标准眼压值。

　　二

　　影响因素

　　1.回弹式眼压计自身的误差

　　眼压计作为一种生命体征测量工具，仪器准确性和精准性是评价其临床应用价值的主要指标。

　　市面主流回弹式眼压计测量精确度对比：

　　

　　2.眼压计的操作者

　　回弹式眼压计均为手持，所以对操作者要求比较高。操作者是否了解回弹式眼压计的工作原理，熟知使用时回弹式眼压计给出的各项提示状态，并做到规范操作。

　　如：探针撞击位置要对准正常的角膜中心顶点；探针撞击角度要垂直于角膜中心相切线；探针撞击距离要与角膜中心保持4-8毫米。以上参数的变化，都会对影响正确眼压值的测量结果。

　　市面主流回弹式眼压计操作功能对比：

　　

　　3.动物的保定

　　开始前先对动物进行保定适应和操作适应。在人类中，已经注意到一种“白大褂”现象，即应激和焦虑会提高IOP，而患者适应环境后并感到放松则会降低IOP[6]；这也可能适用于动物。

　　将动物置于胸卧位，或舒适的坐姿或站势，让动物全身放松。保定人员应将一只手放在动物头部后 ，另一只放在下颌周围，注意不要用手或动物的项圈压迫到颈部静脉。

　　

　　4.客观眼压高低的影响

　　有研究结果显示[7]：当眼压测量值偏离正常值越多，存在的误差也越大，自身真实眼压过高或过低，都会对测量准确性产生影响。

　　市面主流回弹式眼压计测量误差对比：

　　

　　通过对比也可发现，当动物眼内压客观值较高时，测量误差也相对增大。Tono- Vera Vet回弹式动物眼压计整体测量误差控制较稳定，A、B两款进口眼压计在眼内压客观值达到30mmHg时，误差按0.1倍率随之增大。

　　5.动物角膜生物力学特性

　　因为回弹式眼压计测量依据为角膜反弹力产生的加速度数据，所以测量结果更易受到角膜生物力学特性的影响。

　　有研究表明，回弹式眼压计的测量值与中央角膜厚度及角膜的其他特性相关[8]。针对不同物种的不同角膜生物力学特性，目前市面上的主流眼压计也推出了特定物种测量模式，可提高测量的准确性。

　　市面主流回弹式眼压计物种测量模式对比：

　　

　　■ 点击查看大图

　　测量前应检查眼睛有无角膜炎症、溃疡、瘢痕、增厚，角膜表面是否光滑，若有眼药膏或分泌物附着，可导致眼压测量值不正确或测不出数值，对此应滴抗生素眼药水，清除角膜表面的眼药膏和分泌物，用棉签吸干泪液，让动物休息几分钟后再测量。

　　对需要使用外用散瞳药物的动物，应在用散瞳药物之前测量眼压，因为瞳孔散大可能对眼压有潜在的影响。

　　研究表明，外用1%的托吡卡胺可使正常和青光眼猫的眼压显著升高（高达6-7mmHg）。与猫相比，外用1%的托吡卡胺对狗的眼压影响较小。与 CC 相比具有统计显著差异的位置。

　　三

　　设备操作要点

　　1.探针撞击位置水平对准角膜中心顶点

　　

　　2.探针头距角膜中心4-8毫米

　　

　　3.探针撞击角度垂直角膜中心相切线

　　

　　四

　　回弹式眼压计选择维度

　　

　　测量范围：正常犬猫的眼压值约为10mmHg~20mmHg，而有眼病的动物，例如原发性青光眼，狗狗大部分都是隅角闭锁型（Primary Angle-Closed Glaucoma, PACG），青光眼初期症状是急性快速的眼压上升（眼压值可能会超过60mmHg）。所以尽量选择测量范围为1-99mmHg的眼压计。

　　误差控制：回弹式眼压计因需手持操作，本身就会受到各种因素影响，所以仪器自身误差值越小越好。

　　读数精度：测量精度是指眼压计测量时能够分辨的最小值，市面上常见的眼压计的测量精度为1mmHg,也有部分高精度的可达0.1mmHg，一般测量精度为1mmHg的即可以满足日常需求。

　　测量模式：回弹式眼压计的工作程序可分为对焦（探针头垂直对准角膜中心、探针头距离角膜顶点4-8毫米）和测量（探针激发）两个步骤。在进行眼压对焦时，一般优先选自动模式。在进行测量时，需要考虑实际使用场景和被测动物的配合度，对于经验稍不足的检查者，优先考虑使用具备全自动工作模式的回弹式眼压计。对于动物配合较差时，比如频繁眨眼、视力不良无法固视，则需要切换为手动模式进行抓拍测量。美国锐科Reichert推出的Tono-Vera? Vet回弹式动物眼压计具备自动对焦和自动测量，同时也可切换手动模式测量。

　　测量物种：回弹式眼压计的测量值与中央角膜厚度及角膜的其他特性相关。针对不同物种的不同角膜特性，目前市面上的主流眼压计也均推出了特定物种测量模式，可提高测量的准确性。

　　美国锐科Reichert? Tono-Vera? Vet回弹式动物眼压计参数

　　

　　参考文献：

　　[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，马志中，等．玻璃体切割术后三种不同眼压计眼压测量的比较［Ｊ］．中国实用眼科杂志，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]张莉，李双农，范永．非接触眼压计回弹式眼压计及三种眼压仪测量眼压的对比研究。中国药物与临床 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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