ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

ПОДРОБНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Заявку на получение дополнительной информации по этому проекту можно заполнить здесь.

Номер

19-051-05

Наименование проекта

Термоэлектрическое полупроводниковое устройство для офтальмометрии

Назначение

Измерение температуры глазного яблока

Рекомендуемая область применения

Офтальмология

Описание

Результат выполнения научно-исследовательской работы.

Предлагаемое изобретение относится к медицине и может быть использовано в офтальмометрии. Устройство содержит контактную головку из материала с высокой теплопроводностью, форма которой повторяет форму глазного яблока пациента, тепловой демпфер в виде металлического цилиндра из материала с высокой теплоемкостью и полупроводниковый преобразователь температуры глаза в электрический сигнал в виде термоэлектрического модуля. А также в устройстве имеется микровольтметр, регистрирующий разность потенциалов на термоэлектрическом модуле и проградуированный в значениях температуры. Устройство позволяет повысить точность измерения температуры глазного яблока и упростить методику измерения

.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на фиг. 1. Устройство состоит из контактной головки 1, выполненной по форме глазного яблока, из инертных высокотеплопроводных материалов, допускающих общепринятые способы ее стериализации, преобразователя температуры глаза в электрический сигнал, состоящего из термоэлектрического модуля 2, опорного теплового демпфера 3 в виде металлического цилиндра, ручки 4. С конца ручки при помощи разъемного соединения 5 выводятся проводные соединения на микровольтметр 6 проградуированный в значениях температуры. Контактная головка 1 устанавливается на первых спаях модуля, а на вторых спаях размещен тепловой демпфер. Для электроизоляции термоэлектрического модуля от контактной головки и теплового демпфера проложены теплопроводящие керамические прокладки 7. Сам модуль выбран из полупроводниковых ветвей n и p типа (8 и 9 соответственно), между которыми проложен диэлектрик 10, а коммутация между ветвями осуществляется проводниками 11. Для термоизоляции от окружающей среды модуль по бокам окружен термоизолирующей прокладкой 12.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

После предварительной анестезии передней поверхности глазного яблока закапыванием 0,5-1,0% раствора дикаина в конъюнктивальную полость, контактная головка 1 вводится в плотный контакт с глазным яблоком пациента. При разности температур между глазным яблоком пациента и температурой окружающей среды согласно эффекту Зеебека на противоположных спаях термоэлектрического модуля 2 появляется разность потенциалов, пропорциональная разности температур. Эта разность потенциалов контролируется микровольтметром 6, шкала которого для удобства восприятия проградуирована в значениях температуры по Цельсию. Для удобства хранения и эксплуатации соединение устройства с микровольтметром выполнено разъемным.

Температура окружающей среды контролируется с высокой точностью каким-либо внешним устройством (например, ртутным термометром). Врачу остается только сложить значение температуры окружающей среды со значением, указываемым микровольтметром для получения точной температуры глазного яблока пациента. Выбор термоэлектрического модуля для определения температуры глаза обоснован тем, что точность измерения при этом методе составляет сотые, а то и тысячные доли градуса, что не позволяют обычные терморезисторы.

Вместо измерения температуры глаза, т.е. состояния сосудов кровообращения глазного яблока в данный момент времени, можно контролировать теплопроводность роговицы глаза пациента. Для этого необходимо вывести глаз пациента из состояния теплового равновесия и проследить за процессом возврата температуры глазного яблока к исходному значению. Подвод тепла или охлаждение глазного яблока осуществляется при помощи полупроводникового термоэлектрического модуля 2, который позволяет с высокой степенью точности регулировать как температуру, так и количество тепла. Далее этот же термоэлектрический модуль с высокой точностью контролирует температуру глазного яблока пациента, причем контролируется динамика процесса изменения температуры глаза от заданной в начальный момент времени до своего нормального значения. Подключив микровольтметр 6 к ЭВМ, получим кривую изменения температуры, по характеристикам которой определяем тепловые параметры передней поверхности глазного яблока. Использование ЭВМ позволяет создать базу данных, позволяющую осуществить мониторинг функционирования глаза и статистическую обработку данных для диагностирования вероятности возникновения конкретного заболевания.

Преимущества перед известными аналогами

Преобразователь выполнен в виде термоэлектрического модуля подключенного к микровольтметру

Стадия освоения

Внедрено в производство

Результаты испытаний

Технология обеспечивает получение стабильных результатов

Технико-экономический эффект

Повышается точность измерений в 2 и более раза

Возможность передачи за рубеж

Возможна передача за рубеж

Дата поступления материала

12.11.2005

Инновации и люди

У павильонов Уральской выставки «ИННОВАЦИИ 2010» (г. Екатеринбург, 2010 г.)

Мероприятия на выставке "Инновации и инвестиции - 2008" (Югра, 2008 г.)

Открытие выставки "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)

Демонстрация разработок на выставке "Малый бизнес. Инновации. Инвестиции" (г. Магнитогорск, 2007 г.)