CN107397528A - 眼用镜片及应用该眼用镜片的角膜监测系统 - Google Patents

Abstract

一种眼用镜片，其用于供使用者佩戴在角膜的表面，该眼用镜片包括基体，该眼用镜片还包括安装在基体上的变形传感器，该变形传感器用于监测角膜的形变并将该形变以数字信号的形式传输出去。该眼用镜片通过在其基体上设置变形传感器，如此，在使用者佩戴该眼用镜片的整个时间段均可以即时监测使用者的角膜的形变，并将形变以数字信号的形式传输出去，如此，可以达到即时监测使用者角膜形变的目的。另，本发明还提供一种角膜监测系统。

Description

眼用镜片及应用该眼用镜片的角膜监测系统

技术领域

本发明涉及一种眼用镜片及应用该眼用镜片的角膜监测系统，尤其涉及一种可即时监测眼镜角膜形变的眼用镜片及应用该眼用镜片的角膜监测系统。

背景技术

随着个人电脑、智能手机、智能手环的普及，近视人群的数量日益增多。角膜是位于眼球前壁的一层透明膜，其覆盖虹膜、瞳孔及前房，角膜为眼睛提供了大部分的屈光力，要在视网膜上成一清晰的象，就需要角膜具有透明性和适当的折射力。角膜的折射力取决于角膜的曲率及角膜与空气之间的折射率之间的差异。短的曲率半径会导致高屈光力和近视。角膜形变导致角膜的曲率变化。因此，若可以即时的监测到角膜的形变，便可以提前预知角膜的曲率变化，可即时采取相关措施以避免使用者近视或避免使用者的视近视度数加深。

目前，可以检测视力及角膜形变的临床仪器有很多种，例如自动验光仪、裂隙灯活组织显微镜、光学相干断层成像仪等，但这些仪器较大，一般仅医院或诊所才有，需要检测视力及角膜形变的人只能前往具有这些临床仪器的医院或诊所，给人们带来不便，且不能使人们随时了解角膜形变情况。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种可以即时监测角膜形变的眼用镜片，以解决上述问题。

另，还有必要提供一种应用上述眼用镜片的角膜监测系统。

一种眼用镜片，其用于供使用者佩戴在角膜的表面，该眼用镜片包括基体，该眼用镜片还包括安装在基体上的变形传感器，该变形传感器用于监测角膜的形变并将该形变以数字信号的形式传输出去。

优选的，所述变形传感器包括至少一用于感测角膜形变的感测部、集成电路芯片、及用于将该感测部及集成电路芯片电性连接的柔性导线，该感测部用于直接感测角膜的形变，将该形变转换为模拟信号，并将该模拟信号通过柔性导线传输给集成电路芯片，该集成电路芯片用于将感测部传来的模拟信号进行放大处理并转换为数字信号后传输出去。

优选的，所述感测部安装在基体的与角膜接触的区域的表面。

优选的，所述感测部嵌设在基体的与角膜接触的区域的内部。

优选的，所述感测部为环形感测部，该环形感测部的中心轴与眼用镜片的中心轴重合。

优选的，所述集成电路芯片包括前端模拟信号放大器、与该前端模拟信号放大器电性连接的中央处理器、与该中央处理器电性连接的能量接收及信号传输天线。

优选的，所述前端模拟信号放大器通过柔性导线与感测器电性连接，所述感测部将角膜形变的模拟信号传输给前端模拟信号放大器，前端模拟信号放大器将模拟信号缓冲和放大后传输给中央处理器，中央处理器将模拟信号转换为数字信号并加以储存，能量接收及信号传输天线将数字信号传输出去。

优选的，所述变形感测器的表面包裹有生物相容性的聚合物薄膜。

优选的，所述基体为水凝胶基体或硅水凝胶基体。

一种角膜监测系统，其包括信号处理器，该角膜监测系统还包括上述眼用镜片，该信号处理器可接收并处理该眼用镜片的传感器所传输的数字信号。

所述眼用镜片通过在其基体上设置变形传感器，如此，在使用者佩戴该眼用镜片的整个时间段均可以即时监测使用者的角膜的形变，并将形变以数字信号的形式传输至外部的信号处理器，通过信号处理器获得使用者角膜的曲率变化情况，以达到即时监测角膜曲率变化的目的。因使用者可以随时直接从信号处理器上获得角膜曲率情况，因此，在角膜曲率不正常的时候，即可及时采取治疗措施。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式的眼用镜片的结构示意图。

图2是图1所示的集成电路芯片的示意图。

图3是本发明较佳实施方式的角膜监测系统的示意图。

主要元件符号说明

眼用镜片	100
		基体	10
变形传感器	20
		感测部	21
集成电路芯片	22
		前端模拟信号放大器	221
中央处理器	222
		能量接收及信号传输天线	223
柔性导线	23
		角膜监测系统	200
信号处理器	201
		无线信号接收及处理单元	2011
显示器	2012

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

请参阅图1，本发明较佳实施方式提供一种眼用镜片100，其用于佩戴在使用者的角膜（图未示）上，用以即时监测角膜的形变。该眼用镜片100包括基体10及安装在基体10上的至少一变形传感器20。该变形传感器20用于即时监测角膜的形变，并将该形变以数字信号的形式传输出去。

所述基体10的形状与眼用镜片100的使用者的角膜的形状大致相同。该基体10可以完全覆盖使用者的角膜。

所述眼用镜片100为水凝胶镜片或硅水凝胶镜片。当该眼用镜片100为水凝胶镜片时该基体10为水凝胶基体；当该眼用镜片为硅水凝胶镜片时，该基体10为硅水凝胶基体。其中，该水凝胶基体由水凝胶前驱体在紫外光（UV光）的作用下发生共聚反应后形成，该水凝胶前驱体含有水合聚合物、光引发剂及交联剂。该硅水凝胶基体由硅水凝胶前驱体在UV光的作用下发生共聚反应后形成，该硅水凝胶前驱体含有水合聚合物、光引发剂及交联剂。

当所述基体10为水凝胶基体时，所述水合聚合物可选自甲基丙烯酸甲酯（MMA）以及甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）中的一种或两种。当所述基体10为硅水凝胶基体时，所述水合聚合物可选自甲基丙烯酸甲酯（MMA）、甲基丙烯酸羟乙酯（HEMA）、聚二甲基硅氧烷（PDMS）以及三羟甲基氨基甲烷（TRIS）中的一种或几种。其中，所述光引发剂可采用Irgacure-1173（化工行业标准型号）等常规用于制备眼用镜片的光引发剂，所述交联剂可采用二甲基丙烯酸乙二醇酯（EGDMA）等常规用于制备眼用镜片的交联剂。

可以理解的，所述水凝胶前驱体和硅水凝胶前驱体还可以包括亲水性单体。该亲水性单体作为水凝胶基体和硅水凝胶基体中功能性的单体以增加其亲水性和透氧性等性能。当所述基体10为水凝胶基体的时候，所述亲水性单体可选自N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）、甲基丙烯酸缩水甘油酯(GMA)以及N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAA)中的一种或几种。当所述基体10为硅水凝胶基体时，所述亲水性单体可为N-乙烯基吡咯烷酮（NVP）。

可以理解的，所述基体10中还可以添加胡萝卜素、维生素、叶黄素、小米草提取物等可预防并治疗眼部疾病且有助于眼睛健康的物质。

所述变形传感器20包括至少一感测部21、集成电路芯片22及柔性导线23。该感测部21与集成电路芯片22通过该柔性导线23电性连接。该感测部21用于直接感测角膜的形变，将该形变转换为模拟信号（电信号），并将该模拟信号通过柔性导线23传输给集成电路芯片22。该集成电路芯片22用以将感测部21传输来的模拟信号进行放大处理并转换为数字信号后传输出去。

所述感测部21安装在基体10的可以与角膜接触的区域内。可以理解的，所述感测部21可以安装在基体10的表面，也可以镶嵌在基体10的内部。

所述感测部21可以为片状感测部，也可以为环形感测部。当该感测部21为片状感测部的时候，该片状感测部可以分散安装在基体10的可与角膜接触的区域的任意位置。当该感测部21为环形感测部的时候，该环形感测部安装在基体的10的可与角膜接触的区域，且该环形感测部的中心轴与隐形眼镜100的中心轴及角膜的中心轴重合。当该环形感测部为多个的时候，该多个环形感测部具有不同的半径，且该多个环形感测部以同心环的形式安装在基体10上（请参图1）。优选的，所述感测部21为环形感测部。

所述集成电路芯片22作为对感测部21监测到的角膜的形变的信号处理及传输单元。该集成电路芯片22包括前端模拟信号放大器221、与该前端模拟信号放大器221电性连接的中央处理器222、与该中央处理器222电性连接的能量接收及信号传输天线223。

所述感测部21通过柔性导线23与前端模拟信号放大器221电连接，将角膜形变的模拟信号传输给前端模拟信号放大器221，该前端模拟信号放大器221将模拟信号缓冲和放大后传输给中央处理器222，该中央处理器222将模拟信号转换为数字信号并加以储存，该能量接收及信号传输天线223将数字信号以无线信号的形式传输出去。

所述集成电路芯片22通过电磁耦合效应供应能量，所述能量接收及信号传输天线223与外部供能线圈（图未示）通过电磁耦合进行能量传输。

所述集成电路芯片22为硅质基底，该集成电路芯片22的外表面包裹有常规应用于人体的生物相容性聚合物薄膜。可以理解的，所述感测部21及柔性导线23的外表面也可以包裹常规应用于人体的生物相容性聚合物薄膜。

可以理解的，所述集成电路芯片22及柔性导线23可以安装在基体10的表面，也可以嵌设在基体10的内部。优选的，该集成电路芯片22及柔性导线23嵌设在基体10的内部。所述集成电路芯片22可以设置在基体10的任意位置，优选的，该集成电路芯片22设置在基体10的边缘区域。

可以理解的，所述眼用镜片100可以具有一定的度数，以便于近视用户使用，此时，该眼用镜片100即为近视者使用的隐形眼镜。所述眼用镜片100也可以不具有度数，以供没有近视的使用者使用。

一种角膜监测系统200，其包括上述眼用镜片100及位于眼用镜片外部的信号处理器201。该信号处理器201用以接收该眼用镜片100中的变形传感器20传输出来的关于角膜形变的数字信号，并对该数字信号进行分析拟合，得到角膜曲率变化的数值，并将该曲率变化的数值储存及显示，以供使用者、验光师及医生查看。

所述信号处理器201包括无线信号接收及处理单元2011、显示器2012。该信号处理器201为具有无线信号接收及处理功能的计算机、智能手环等。

本发明通过在眼用镜片100的基体10上设置变形传感器20，如此，在使用者佩戴该眼用镜片100的整个时间段均可以即时监测使用者的角膜的形变，并将该形变以数字信号的形式传输至外部的信号处理器201，通过信号处理器201获得使用者角膜的曲率变化情况，以达到即时监测角膜曲率变化的目的。使用者、验光师及医生可以直接从信号处理器201上获得角膜曲率情况，如此，在角膜曲率不正常的时候，可及时采取治疗措施。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种眼用镜片，其用于供使用者佩戴在角膜的表面，该眼用镜片包括基体，其特征在于：该眼用镜片还包括安装在基体上的变形传感器，该变形传感器用于监测角膜的形变并将该形变以数字信号的形式传输出去。

2.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于：所述变形传感器包括至少一用于感测角膜形变的感测部、集成电路芯片、及用于将该感测部及集成电路芯片电性连接的柔性导线，该感测部用于直接感测角膜的形变，将该形变转换为模拟信号，并将该模拟信号通过柔性导线传输给集成电路芯片，该集成电路芯片用于将感测部传来的模拟信号进行放大处理并转换为数字信号后传输出去。

3.如权利要求2所述的眼用镜片，其特征在于：所述感测部安装在基体的与角膜接触的区域的表面。

4.如权利要求2所述的眼用镜片，其特征在于：所述感测部嵌设在基体的与角膜接触的区域的内部。

5.如权利要求2所述的眼用镜片，其特征在于：所述感测部为环形感测部，该环形感测部的中心轴与眼用镜片的中心轴重合。

6.如权利要求2所述的眼用镜片，其特征在于：所述集成电路芯片包括前端模拟信号放大器、与该前端模拟信号放大器电性连接的中央处理器、与该中央处理器电性连接的能量接收及信号传输天线。

7.如权利要求6所述的眼用镜片，其特征在于：所述前端模拟信号放大器通过柔性导线与感测器电性连接，所述感测部将角膜形变的模拟信号传输给前端模拟信号放大器，前端模拟信号放大器将模拟信号缓冲和放大后传输给中央处理器，中央处理器将模拟信号转换为数字信号并加以储存，能量接收及信号传输天线将数字信号传输出去。

8.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于：所述变形感测器的表面包裹有生物相容性的聚合物薄膜。

9.如权利要求1所述的眼用镜片，其特征在于：所述基体为水凝胶基体或硅水凝胶基体。

10.一种角膜监测系统，其包括信号处理器，其特征在于：该角膜监测系统还包括权利要求1~9任意一项所述的眼用镜片，该信号处理器可接收并处理该眼用镜片的传感器所传输的数字信号。