CN108882846A - 房水监测装置和方法 - Google Patents

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Abstract

用于监测房水中葡萄糖浓度的方法可以包括:将可植入装置插入眼睛,并确定葡萄糖浓度作为可植入装置处感测的葡萄糖的函数。所述方法可以可选地包括光学检测葡萄糖浓度作为偏振测定和/或荧光的函数。用于监测葡萄糖浓度的系统可以包括如文本所述的装置。

Description

房水监测装置和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年11月11日提交的美国临时申请号62/253,943以及2016年10月13日提交的美国临时申请号62/407,716的权益。在先申请的公开内容被认为是本申请的部分,且通过引用纳入本申请的公开中。
背景技术
1.技术领域
本文涉及眼睛房水的监测。
2.背景信息
房水是类似于血浆的透明凝胶状流体,但可含有低蛋白质浓度。房水可以是由睫状上皮(一个支撑眼睛晶状体的结构)所分泌的。房水可位于眼睛的前房和后房中,即晶状体和角膜之间的空间。
发明内容
本文提供了用于监测房水中葡萄糖和/或其它分析物浓度的装置和方法。例如,葡萄糖浓度可以结合眼睛中的植入装置作为偏振测定和/或荧光的函数来确定。植入的装置还可以用于治疗病症,例如,青光眼和/或干眼病。本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。
一方面中,用于监测房水中葡萄糖浓度的系统可以包括可植入装置和偏振计。可植入装置可以构造为手术植入眼睛中并且具有延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。偏振计可以构造为用于在可植入装置植入眼睛时检测可植入装置处的房水的偏光性,并且在可植入装置植入眼睛时确定葡萄糖浓度作为可植入装置处房水偏光性的函数。
本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。可植入装置从内腔第一末端至内腔第二末端是开放的,并且构造成为保持青光眼治疗的所需眼内压。光源具有偏振器,所述偏振器构造为将偏振光束引导至可植入装置上以检测房水中的葡萄糖浓度。光源构造为将偏振光束引导至可植入装置在眼睛外面的一部分上,以使偏振光束以适于检测和分析房水偏光性的方式反射到偏振计。光源构造为将偏振光束引导至可植入装置在眼睛内的一部分上,以使偏振光束进入眼睛并通过可植入装置以适于检测和分析房水偏光性的方式反射至偏振计。
一方面中,用于监测房水中葡萄糖浓度的系统可以包括可植入装置。可植入装置可以构造为手术植入眼睛中并且具有传感器,所述传感器位于可植入装置一部分上以使得在可植入装置植入眼睛中时其位于眼睛的房水中。内腔可以延伸通过可植入装置,从而将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。
本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。分析系统可以与传感器连接,并且构造为处理对应于传感器所感测的葡萄糖浓度的数据。可植入装置和分析系统各自包括天线,其用于对应于来自分析系统的所传感葡萄糖浓度数据的无线交流。传感器包括通过荧光转送房水中葡萄糖浓度的荧光葡萄糖生物传感器。分析系统包括光学检测器。
一方面中,一种方法可以监测房水中葡萄糖浓度。所述方法包括:将可植入装置插入眼睛中,并使可植入装置定位以使得可植入装置上的葡萄糖传感器位于眼睛的房水附近。
本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。可植入装置具有延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。荧光可以通过葡萄糖传感器检测以确定眼睛里面房水中的葡萄糖浓度。
一方面中,一种方法可以监测房水中的葡萄糖浓度。所述方法可以包括:向植入在眼睛中的装置提供光,使光通过房水,使光反射到光学检测器,并且确定房水中葡萄糖浓度作为光学检测器处所接收到的光的函数。所述装置可以具有延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。
本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。光从具有偏振器的光源投射出来,并且,葡萄糖浓度通过偏振计作为偏振测定的函数来确定。光源将偏振光束引导至可植入装置在眼睛内的一部分上,以使偏振光束进入眼睛并通过可植入装置以适于检测和分析房水偏光性的方式反射至偏振计。光源将偏振光束引导至可植入装置在眼睛外面的一部分上,以使偏振光束以适于检测和分析眼睛外面的房水偏光性的方式反射到偏振计。可植入装置包括荧光生物传感器,其位于可植入装置与眼睛内房水连通的一部分上。葡萄糖浓度作为荧光的函数来确定。
一方面中,用于监测房水中葡萄糖浓度的系统包括构造为手术植入眼睛中的可植入装置、以及构造为戴在眼睛外面的隐形眼镜。可植入装置限定了延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。隐形眼镜包括与之连接的传感器。传感器响应通过内腔传送到眼睛外面的房水的葡萄糖浓度。
本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。隐形眼镜还可以包括天线,用于将信号从传感器无线传送至外部装置。系统可以包括外部装置,所述外部装置可以是智能手机或输注泵。所述传感器可以是电化学传感器。隐形眼镜可以包括比隐形眼镜其它部分更重的配重区域。隐形眼镜还包括井,其构造为用于接收通过内腔传送到眼睛外面的房水。隐形眼镜可以包括比隐形眼镜其它部分更重的配重区域,并且,配重区域可以在隐形眼镜相对于井的相反侧上。
一方面中,用于监测房水中葡萄糖浓度的方法包括:构造为手术植入眼睛中的可植入装置,以及独立于可植入装置的分析系统。可植入装置的至少一部分包含响应房水中葡萄糖浓度的荧光染料。分析系统包括检测器,所述检测器构造并进行操作以检测所述荧光染料的颜色或荧光。分析系统构造为将来自所述检测器的信号转化为量化的葡萄糖浓度读数。
本发明的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。可植入装置可以限定延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。当将可植入装置植入眼睛中时,染料可以至少部分位于可植入装置在眼睛外面的端部上。当将可植入装置植入眼睛中时,染料可以仅位于可植入装置在眼睛外面的端部上。在一些实施方式中,可植入装置并未限定构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部的内腔。
一方面中,用于监测房水中葡萄糖浓度的方法包括:将可植入装置植入眼睛中,以及提供构造为戴在眼睛外面的隐形眼镜。隐形眼镜包括与之连接的传感器。可植入装置限定了延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。传感器响应通过内腔传送到眼睛外面的房水的葡萄糖浓度。
一方面中,用于监测房水中葡萄糖浓度的方法包括:将可植入装置植入眼睛中,以及提供独立于可植入装置的分析系统。可植入装置的至少一部分包含响应房水中葡萄糖浓度的荧光染料。分析系统包括检测器,所述检测器构造并进行操作以检测所述荧光染料的颜色或荧光。分析系统构造为将来自所述检测器的信号转化为量化的葡萄糖浓度读数。
本方法的实施方式可包括下述的任意、所有特征,或不包括下述特征。可植入装置可以限定延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。当将可植入装置植入眼睛中时,染料可以至少部分位于可植入装置在眼睛外面的端部上。在一些实施方式中,可植入装置并未限定构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部的内腔。
除非另外定义,本文使用的所有技术和科学术语的意义与本发明所属领域普通技术人员通常所理解的相同。虽然与本文所述类似或等同的方法和材料可用来实施本发明,但在本文中描述合适的方法和材料。本文中述及的所有出版物、专利申请、专利和其他参考文献都通过引用全文纳入本文。在抵触的情况下,以本说明书(包括定义在内)为准。此外,材料、方法和实施例都仅是说明性的,并不意在构成限制。
在附图和本文描述中详细说明了本发明的一种或多种实施方式。本发明的其他特征、目的和优势通过描述、附图以及权利要求书将是显而易见的。
附图说明
图1是显示具有植入眼睛中的本文所提供装置的装置的一个实施方式的眼睛的矢状截面示意图。
图2是根据一些实施方式用于植入眼睛的示例性装置的透视图。
图3是图2所示装置的纵向截面图。
图4是显示眼睛与用于治疗干眼病的植入装置之间的示例性几何关系的眼睛的矢状截面示意图(眼睛的鼻和颞半部分开)。
图5是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图6是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图7是图6所示装置的侧视图。
图8是具有植入眼睛中的图6的装置的眼睛的矢状截面示意图。
图9是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图10是图9所示装置的侧视图。
图11是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图12是图11所示装置的侧视图。
图13是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图14是图13所示装置的侧视图。
图15是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图16是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图17是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图18是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图19是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图20是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图21是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图22是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图23是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图24是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图25是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图26是根据一些实施方式的另一示例性装置的平面图。显示了内腔结构一部分的放大视图。
图27是根据一些实施方式的另一示例性装置的分解透视图。
图28是图27所示装置的侧视图。
图29是根据一些实施方式的另一示例性装置的分解透视图。
图30是图29所示装置的侧视图。
图31是显示具有植入眼睛中的本文所提供装置的装置的另一个实施方式的眼睛的矢状截面示意图。
图32是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图33是根据一些实施方式的另一示例性装置的透视图。
图34是在刚刚接受植入根据一些实施方式的两个装置之后的示例眼睛的照片。
图35是在植入后2周的图34的眼睛的照片。
图36是在植入后1个月的图34的眼睛的照片。
图37是眼睛的矢状截面和用于测定眼睛房水中分析物浓度的系统的示意图。
图38是眼睛的矢状截面和用于测定眼睛房水中分析物浓度的系统的另一实施方式的示意图。
图39是眼睛的矢状截面和用于测定眼睛房水中分析物浓度的系统的另一实施方式的示意图。
图40是眼睛的前视图,其包括示例性的已植入内腔装置并且穿戴了示例性的隐形眼镜,所述隐形眼镜适用于检测通过内腔装置渗出的房水的分析物。
图41是眼睛的前视图,其包括示例性的已植入内腔装置并且穿戴了另一示例性的隐形眼镜,所述隐形眼镜适用于检测通过内腔装置渗出的房水的分析物。
图42是包括示例性的已植入装置的眼睛的矢状截面示意图,所述示例性的已植入装置适用于指示与装置接触的房水中分析物的存在。
图43是包括示例性的已植入装置的眼睛的矢状截面示意图,所述示例性的已植入装置适用于指示通过装置渗出的房水中分析物的存在。
图44是在对象血液和对象房水中测定的葡萄糖浓度数据基于时间的图。
类似的附图编号在全文中表示相应的部分。
具体实施方式
本文提供了用于监测和/或治疗眼睛的装置和方法。例如,本文提供了构成植入患病眼睛的巩膜以允许房水从患病眼睛的前房通过装置的内腔并进入泪液膜的装置,以及使用该装置治疗干眼病、青光眼或其它病症的方法。在一些实施方式中,通过策略性选择具体构建材料,和/或通过控制内腔的形状和尺寸,本文提供的装置可以没有滤器,或者可设计成包含滤器。本文所述的无滤器眼睛治疗装置,或本文所述的具有滤器的眼睛治疗装置可设计成防止细菌进入,并且提供所需的抗外流水平以实现具有干眼病或青光眼患者中所需的眼内压(一般为较低至正常、或略高于正常眼内压)以及所需的含水量。来自前房的房水流也向眼睛的表面提供水分和润滑,以减轻通常干眼症状。
眼表疾病(角膜表面的疾病)可以使用本文所提供的装置和技术进行治疗。例如,任意合适的青光眼或干眼病可以使用如本文所提供的方法和装置进行治疗。例如,干眼病(例如但不限于水性泪液缺乏干眼病(aqueous tear-deficient dry eye)、蒸发性干眼病(evaporative dry eye)等)可以使用如本文所提供的方法和装置进行治疗。
在一些实施方式中,房水(也称为水状液)可以结合可植入装置进行监测。例如,在房水中,葡萄糖水平可以使用涉及偏振测定和/或荧光的技术进行监测。在一些实施方式中,房水的监测可以用同样构造为用于治疗青光眼的装置进行。在一些实施方式中,房水的监测可以用同样构造为用于治疗干眼的装置进行。在一些实施方式中,房水的监测可以用不一定治疗青光眼或干眼的装置进行。
参考图1,示例性装置1显示为植入患病眼睛20用于治疗患病眼睛20的干眼的目的。眼睛20的所示结构特征包括前房2、巩膜6、泪液膜4、虹膜23、睫状体25和角膜21。装置1包括限定内腔5的主体3。主体3包括第一末端7和第二末端9。主体3具有外表面10,和内腔表面12。
如图所示,装置1构造为通过手术植入眼睛20的巩膜6中。装置1的长度在装置1植入巩膜6时足够提供眼睛20的前房2和泪液膜4之间的流体连通。在一些实施方式中,如本文他处所述,内腔5可经尺寸调整和设置以提供合适的外流阻力以调节流过内腔5的房水,而不需要提供额外流阻的元件(例如,滤器或多孔元件)。在这样做的情况下,内腔5发挥功能以维持所需的眼内压(IOP),同时还向泪液膜4和眼睛20的表面提供水分和润滑。换而言之,房水可直接转移到泪液膜4。不形成结膜水泡。另外,避免了可能会升高夜间IOP的巩膜上静脉压(EVP)。在一些情况中,本文提供的装置可限定包括滤器或多孔元件的内腔。
在一些情况中,为了在前房2和泪液膜4之间提供流体连通,装置1的长度为约2.5mm。在一些实施方式中,装置1的长度为2.5mm至约5.0mm,或约3.5mm至约6.0mm。至少约2.5mm的长度将降低前房2中内腔开口被虹膜23堵塞的可能性。巩膜道内的装置1的长度优选大于巩膜厚度,因为插入不会垂直于巩膜6(而是更为倾向于切向的),以与虹膜23平行。
在一些实施方式中,房水可以结合装置1进行监测。例如,葡萄糖水平可以在通过装置1的主体3的内腔5排出的房水中进行监测。在一些实施方式中,可以使用涉及偏振测定和/或荧光的技术监测从装置1排出的房水中的葡萄糖水平。监测房水中葡萄糖水平可以对应于血液中的葡萄糖水平。这可以减少或消除抽取血液以监测获益于血糖监测的个体(例如糖尿病个体)的葡萄糖水平的需要。装置1可以将房水带到眼睛20的表面以改进监测,例如,通过偏振测定的监测。这可以允许通过监测房水而不是例如监测眼睛20的泪液来进行更精确的葡萄糖监测。眼睛20的泪液具有与房水相比较低的葡萄糖水平。
房水中的葡萄糖水平可以相对直接地对应于血液中的葡萄糖水平。在一些情况下,个体的房水中的葡萄糖水平可以基本与血液中的葡萄糖水平相同。因此,监测房水中葡萄糖水平可以精确预测血液中的葡萄糖水平。在一些情况下,监测房水中的葡萄糖水平可能比监测泪液中的葡萄糖更精确和可靠,因为泪液葡萄糖水平趋向于比房水葡萄糖水平更低且不太可靠。在一些情况下,监测房水中的葡萄糖水平甚至可能比直接监测血液中的葡萄糖更精确和可靠,因为血液具有可以使监测复杂化的大量非葡萄糖组分,而房水趋向于具有较少的非葡萄糖组分。
同时参考图2和3,在此可看到示例性装置1的其他细节和特征。图3是装置1沿着图2所示的剖面线3-3的纵向截面图。应理解参考示例装置1的本文所述的细节和特征中的一个或多个(或全部)也可应用于本文提供的其他装置实施方式。
在一些实施方式中,主体3的主要结构由以下材料形成:诸如,但不限于,SU-8、聚对二甲苯、硫醇烯、聚硅氧烷、丙烯酸、聚酰亚胺、聚丙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚乙二醇(PEG)、聚氨酯、和膨胀型聚四氟乙烯(例如,去核并由层连蛋白涂覆)。在一些实施方式中,主体3的主要结构由2种或更多种材料的组合形成。例如,在一些实施方式中,PEG层夹在PET上层和PET下层之间。在一些实施方式中,PEG可用于限定内腔5。使用PEG用于内腔的表面可能是有优势的,因为PEG抵抗细菌、蛋白质和细胞粘附。
在一些实施方式中,主体3的外表面10的部分被涂层涂覆,如聚硅氧烷涂层或其他类型的涂层。在一些实施方式中,基本上整个外表面10被涂层涂覆,如聚硅氧烷涂层或其他类型涂层。在具体实施方式中,外表面10的一部分可被聚硅氧烷涂覆,并且另一个或多个部分可被另一种或多种类型的涂层涂覆。在外表面的部分或全部上包含聚硅氧烷涂层的实施方式可被约50μm厚、或约40μm至约60μm厚的范围内、或约30μm至约70μm厚的范围内、或约20μm至约80μm厚的范围内、或比约80μm更厚的聚硅氧烷层涂覆。
在一些实施方式中,主体3的外表面10包括在其至少部分上的多孔细胞内生长涂层。在一些实施方式中,被细胞内生长涂层涂覆的外表面10的部分基本上对应于在巩膜植入之后与眼睛组织(例如,巩膜6)接触的主体3的部分。已经参考其他眼科植入物描述了这类多孔细胞内生长涂层,并且在一些实施例中可由厚度为约0.04mm的聚硅氧烷制成。在一些实施方式中,可使用表面激光雕刻在体表面的部分中制造凹陷以允许细胞内生长。所选择的生长因子可被吸附到该涂层上以增强细胞内生长。具有异-双功能交联剂的涂层外表面10允许天然产生的胞外基质蛋白,如1型胶原、层连蛋白、纤连蛋白、或其他细胞粘附肽(CAP)接枝到外表面10。这些可从巩膜外层吸引成纤维细胞以导致装置1的胶原固定。可用于该目的的异-双功能交联剂的一个示例是5-叠氮基-2-硝基苯甲酸N-羟基琥珀酰亚胺。
在一些实施方式中,可设置体3的一个或多个部分以抑制结膜过度生长。例如,可设置第二末端9(其的至少一部分延伸至角膜21外)以抑制结膜过度生长。防止这种结膜过度生长可有利地促进内腔5的开放性。在一些这类实施方式中,可将涂层,如PEG涂层施加至第二末端9以抑制结膜过度生长。
在一些实施方式中,包括生物-惰性聚合物作为内腔5的内衬。即,在一些实施方式中,内腔表面12包括生物-惰性聚合物材料。例如,在一些实施方式中,材料,诸如但不限于,聚乙二醇(PEG)、磷酸胆碱(PC)、或聚环氧乙烷(PEO)可用于内腔5的内腔表面12。还可用生物活性分子,如肝素、精胺、表面活性剂、蛋白酶、或其他酶、或其他可针对表面固定或包埋改良的生物相容性化学物来修饰这种生物惰性表面。一些这类材料优选是亲水性的。例如,在一些实施方式中,内腔表面12的亲水性可有助于防止装置1的细菌污染。
在一些实施方式中,在装置的房水流路(例如,内腔5)中包括滤器或滤器样多孔膜。在一些实施方式中,出于阻止细菌进入的目的,在内腔5中没有滤器或多孔部件。在一些情况中,本文提供的装置的内腔5的表面化学可用于防止细菌进入。例如,高分子量PEG内衬内腔5可非常亲水并且可吸引水合外壳。PEG侧链的运动性,以及涉及这些侧链的空间稳定化,也能排斥细菌、细胞和蛋白质。在一些情况中,房水层流在其离开眼睛20时的剪切力可阻止细菌进入装置1。实验证明,当将装置1灌注到含有108个细菌/mL的外部肉汤时,没有细菌进入装置1。泪液通常是非常无菌的,但如果发炎则具有IgA、溶菌酶、乳铁蛋白、和IgG/补体。在一些情况中,可使用泪液来清除感染。
在一些实施方式中,使用主体和表面微加工来构建装置1。在一些实施方式中,使用3D-微打印来构建装置1。在具体实施方式中,外表面10通过如点刻、交叉划线、划华夫格(waffling)、粗糙化、面对倒钩或突起部朝后方放置等进行纹理化。一种完成这种外表面纹理化的方式是通过激光雕刻。这种特征化可使装置1原位稳定,并且也可通过使其变得不太透明而增加装置1的可见性。外表面10的特征划可使得装置1更易于被外科医生看到,从而使得装置1的操作和展开过程更高效且方便。
在一些实施方式中,装置1的宽度W的范围是约0.7mm至约1.0mm、或约0.9mm至约1.2mm、或约1.1mm至约1.4mm、或约1.3mm至约1.6mm、或约1.5mm至约1.8mm、或大于约1.8mm。
在所示的实施方式中,主体3围绕第二末端9的至少部分展开和/或向外延伸。主体3在其第二末端9处的展开提供了多种优势。例如,主体3在其第二末端9处的展开通过在手术期间装置1被推入巩膜6时提供插入端点辅助装置1在眼睛20中的表面固定。另外,主体3在其第二末端9处的展开提供了结构支持以支撑从眼睛20突出的装置1的部分。这种结构支持可通过阻止突起部分的变形来辅助维持内腔5的开放性,其可能由于,例如,眼睑施加的力而产生。例如,这种后来放置的展开/延伸支撑该装置抵抗后来的压力。在一些情况中,主体3在其第二末端9处的展开/延伸提供了对于超过暴露的第二末端9的对角膜生长的额外阻力。例如,由展开的部分提供的额外表面积可能使得角膜超过暴露的第二末端9的生长不太可能发生,从而有助于维持内腔5的开放性。
在一些情况下,装置1可以在其第一末端7处向前倾斜以帮助植入并保持虹膜不堵塞内腔开口。
在所示的实施方式中,内腔5是具有大体矩形横截面的狭缝。这个窄缝可以包含多个纵向通道,它们本身可以是正方形,矩形,圆形等,以及它们的组合。在一些实施方式中,内腔5的总宽度为约0.5mm。在一些实施方式中,内腔5的总宽度在约0.4mm至约0.6mm,或约0.3mm至约0.7mm,或约0.2mm至约0.8mm的范围内。可以选择内腔5的高度、有效宽度、构造和长度以提供总阻力,从而保持约8mm Hg至约12mm Hg的IOP,同时将一定量的房水分流到眼睛的泪液膜中以治疗干眼病和/或青光眼。
内腔5的有效宽度是在减去所有装置支撑肋13的总宽度(如图2所示)之后获得的宽度。在一些实施方式中,期望设计内腔5以具有房水流出阻力,使得IOP保持在约8mmHg至约12mmHg的正常范围内。这样做将有助于确保眼睛的正常房水流出过程(常规或小梁网路径)保持有效,同时将一定量的房水分流至眼睛的泪液膜以治疗干眼病或青光眼。通过多孔介质的层流的泊肃叶方程(R=8×粘度×通道长度/通道数×π×通道半径的四次方)可用于确定内腔尺寸的组合,以获得适当的阻力从而提供所需的IOP,同时将一定量的房水分流到眼睛的泪液膜中以治疗干眼病或青光眼。
在所示的实施方式中,装置1包括缝线附连特征部11。在所示的实施方式中,缝线附连特征部11是完全延伸贯穿主体3的通孔。缝线附连特征部11可以接收穿过其中的缝线,由此主体3附连至眼睛20。在一些实施方案中,在将装置1与眼睛20进行生物整合之前,这种缝线可以将装置1稳定在眼睛20中。在一些实施方式中,包括一种或多种其它类型的缝线附连特征部,例如凸缘、槽、突起、夹具等。在所示的实施方式中,缝线附连特征部11是矩形孔。在一些实施方式中,缝线附连特征部11是圆孔、长圆孔或其他形状的孔。
在一些实施方式中,缝线附连特征部11的尺寸足够大以接收10-0刮铲针(spatulaneedle)。例如,在一些实施方式中,缝线附连特征11的尺寸为约300μm×约200μm。可以使用缝线附连特征部11的其它合适尺寸。
在一些实施方式中,一个或多个纵向支撑肋13包括在内腔5内。支撑肋13可以增加结构刚度以帮助维持内腔5的开放性。在一些实施方式中,支撑肋13包括一系列沿着内腔5设置的不连续短肋。在一些实施方式中,不包括支撑肋13。
在一些实施例中,纵向支撑肋13可以将内腔5分成两个或更多个部分(例如,通道)。也就是说,在一些实施方式中,主体3的内腔5包括两个或更多个通道(例如,两个,三个,四个,五个,六个或超过六个通道)。水流出可以通过这些通道发生,这些通道可以是正方形,矩形,圆形等,以及它们的组合。
在一些实施方式中,植入后与眼组织接触的主体3的部分包括设计成在植入时与组织接合并对植入装置1提供稳定性的一个或多个倒钩。一个或多个倒钩可以在制造期间形成为装置主体3的一部分,或者可以使用任何适当的技术将它们熔合或粘结到装置主体3上。
应理解参考示例装置1的本文所述的细节和特征中的一个或多个(或全部)也可应用于本文提供的其他装置实施方式。此外,本文描述的一个或多个装置细节和特征可以与本文所述的一个或多个其他设备细节和特征组合以创建混合装置结构,并且这样的混合装置结构在本公开的范围内。
还参考图4,可以相对于眼睛20描述装置1的某些几何方面。装置1显示为植入在眼睛20的角膜缘处。尺寸X是装置1从巩膜表面的前突起部,并且尺寸Y是装置1从巩膜表面的后突起部。在所示的实施方式中,尺寸X和Y是大致相同的,因为展开(flare)斜角Z遵循眼睛20的轮廓(例如,在所示实施方式中角度θ为约40°至45°)。后展开和/或延伸也遵循眼睛20的轮廓。装置1从巩膜表面的突起部可以防止结膜过度生长。在某些情况下,这个优点应该与在某些情况下增加的突起部可能有利于增加微动作的事实相平衡。在一些实施例中,突起尺寸X和Y在约50μm至约1000μm,或约50μm至约200μm,或约100μm至约300μm,或约200μm至约400μm,或约300μm至约500μm,或约400μm至约600μm,或约500μm至约700μm,或约600μm至约800μm,或约700μm至约900μm,或约800μm至约1,000μm的范围内。
图4中的尺寸A是装置1的厚度。尺寸B是装置1的展开部分的前视图厚度。在一些实施方式中,面部尺寸A和B为约200μm。尺寸B可以根据选定的突起部尺寸X和Y的变化而变化。
参考图5,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置100。装置100包括界定内腔105的主体103。主体103包括第一末端107和第二末端109。主体103具有外表面110,和内腔表面120。
装置100可以使用如上参考装置1所述的任何材料和技术来构造。在一些情况下,装置100可以如上文参考装置1所述来设置和使用。装置100至少在添加侧翼110a和110b上与装置1不同。此外,在所示的装置100的实施方式中,装置100不包括如装置1所包括的缝线附连特征部11。不同的是,装置100包括分别设置在翼110a和110b中的缝线附连特征部111a和111b。每个缝线附连特征部111a和111b可以像如上所述的装置1的缝线附连特征部11那样设置。
用于安装本文提供的装置的第一种方法是如下的。有时,在安装前,用1-5%的聚维酮碘(Betadine)溶液冲洗眼睛,并将局部抗生素和非甾体抗炎滴液(NSAID)施用于手术眼。这些可以在术后持续约一周,每天四次。NSAID有助于稳定血液-房水屏障。
本文所示的装置的每个实施方式可以在局部麻醉下插入,可能在结膜下补充。通常,本文提供的装置可以使用手术程序插入巩膜中并通过结膜。本文提供的装置的插入位置可以在大致后手术角膜缘(posterior surgical limbus)处的巩膜中。在一些情况下,本文提供的装置可以在角膜缘周围的任何部位处插入。在一些情况下,本文提供的装置可以在上或颞侧角膜缘处插入。
在一些情况下,插入步骤可以通过从预期插入部位处切除少量结膜,暴露下面的巩膜开始。在一些情况下(如下文进一步描述),插入步骤在不切除结膜的情况下进行。然后,可烧灼任何出血。对于如图5所示的装置的实施方式,可以在插入位置用带有深度保护装置的金刚石刀片将凹槽切口切成一定深度,该深度使得当装置就位时足以覆盖翼110a和110b的整个长度。翼110a和110b可以提供用于插入的止挡件,因此装置100的末端109处的展开是可选的。这种凹槽切口可以在后手术角膜缘处或附近形成,并且可以平行于虹膜平面。对于图2的装置1的实施方式,不需要凹槽切口,因为这仅是翼110a和110b所需的。在一些情况下,对于装置1,仅使用直线穿刺切开,在装置的外端处由展开/延伸部提供插入深度的止挡件。在一些情况下,对于装置1,可通过完整的结膜插入。
在角膜缘后大约1-2毫米,在现在暴露的巩膜的位置处,可以使用金刚石刀片将穿刺切入前房,同时保持大致平行于虹膜。该刀片具有预定的尺寸以使得进入前房的开口尺寸对于引入装置而言是合适的。该穿刺切开温和、但相对较快地进行,尽力避开任何和所有眼内结构。在大多数情况下,已经发现这种普通的穿刺术不会破坏血液-房水屏障。无论如何,该屏障的任何破坏通常都小于24小时时程,而不会持续损伤。
接下来,该装置被拾起并用无齿镊夹持。穿刺切开伤口的边缘(lips)可能会用细齿镊张开。然后,将管元件的尖端轻轻推过穿刺切口的巩膜道并进入前房,其中该装置位于虹膜上方并与其平行的位置,并具有向上斜面(即,向前)。装置1和装置100的实施方式中的展开/延伸提供了插入深度的确定终点。对于具有倾斜的第一末端的装置的实施方式,斜面向前取向,以使虹膜堵塞内腔开口的可能性最小化。巩膜倒钩或其他外表面特征(如果包括)稳定化装置,直到与巩膜的生物整合完成。这种生物整合随着其多孔细胞内生长表面而变化,可能通过吸附的生长因子和/或接枝的细胞外基质蛋白而增强。此外,在一些实施方式中,可以使用装置的缝线附连特征部来添加一个或多个缝线,以在生物整合之前使装置稳定。例如,在装置1和装置100的实施方式中,宽刮铲针上的10-0尼龙缝线可用于将装置巩膜缝合,为装置提供附加稳定性,直到生物整合完成。如果需要,可以在稍后的时间容易地去除该缝线。替代的插入技术将使装置预加载到插入支架或盒中,以限制外科医生对装置所需的处理。适当尺寸的锋利刀片可以在插入件的前缘处,这样的刀片也用作用于植入装置的引导件。或者,可以用单独的刀片进行穿刺,然后用插入器受控地插入。
插入装置后,可将眼罩放置在眼睛上。植入的装置将与巩膜生物整合,从而降低感染风险,如通道感染。
参考图6和7,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置600。装置600包括界定内腔605的主体603。主体603包括第一末端607和第二末端609。主体603具有外表面610,和内腔表面612。
装置600可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。同时,可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置600。
在所示的实施方式中,第一末端607相对于外表面610的纵向表面大体正交。相反,所示的实施方式的第二末端609相对于外表面610的纵向表面倾斜。应当理解,在装置600的一些实施方式中以及本文提供的其它装置中,两个末端607和609可以是倾斜的(例如,类似于第二末端609),两个末端607和609可以是正交的(例如,像第一末端607),或者末端607或609中的任一个可以是倾斜的,而末端607或609中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,内腔605包括第一纵向肋613a和第二纵向肋613b。虽然在所示的实施方式中,肋613a和613b从第一末端607连续延伸到第二末端609,但在一些实施方式中,肋613a和613b可以由多个单独的更短的区段和/或其它排布方式(arrangement)构成。亦即,应当理解,内腔605可构造为具有本文提供的内腔构造(例如,图15-26和其它)及其组合中的任一。
在所示的实施方式中,第二末端609包括相对于主体603的纵轴侧向延伸的第一凸缘部分614a和第二凸缘部分614b。在一些实施方式中,凸缘部分614a和614b的表面接触角膜的表面并且提供装置600相对于眼睛的机械稳定性。凸缘部分614a和614b的最外部侧表面在所示的实施方式中是圆角(轮廓化(contoured))。在一些实施方式中,凸缘部分614a和614b的最外部侧表面是平面的并且平行于外表面610的纵向表面。在一些实施方式中,凸缘部分614a和614b的外部侧表面是平面的并且相对于外表面610的纵向表面是不平行或歪斜的。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置600(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,第二末端609包括第一缝线附连结构616a和第二缝线附连结构616b。缝线附连结构616a和616b是所示的实施方式中的槽。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的缝线附连结构。虽然所示的实施方式包括两个缝线附连结构616a和616b,但在一些实施方式中,包括0、1、3、4或超过4个缝线附连结构。
外表面610的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦。这些部分可以促进装置600(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的有利的机械稳定性和/或迁移阻力。例如,在所示的实施方式中,与外表面610的其它部分相比,表面部分618包括强化纹理(粗糙度)。在所示的实施方式中,表面部分618是华夫格表面(交叉阴影线)。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的纹理化构造。例如,这种纹理化构造可以包括但不限于点刻、滚花、包含一个或多个倒钩等,及其组合。在一些实施方式中,表面部分618通过如下技术产生,例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
参考图8,装置600显示为植入患病眼睛20,用于治疗患病眼睛20中青光眼或干眼病的目的。眼睛20的所示解剖学特征包括前房2、巩膜6、泪液膜4、虹膜23、睫状体25和角膜21。装置600包括限定内腔603的主体605。主体603包括第一末端607和第二末端609。主体603具有外表面610,和内腔表面612。
如图所示,装置600(和本文提供的其它装置)构造成通过手术植入眼睛20的巩膜6。装置600的长度在装置600植入巩膜6时足够提供眼睛20的前房2和泪液膜4之间的流体连通。在一些实施方式中,如下文他处所述,内腔605经尺寸调整和设置以提供合适的外流阻力以调节流过内腔605的房水,而不需要提供额外流阻力的元件(例如,滤器或多孔元件)。在这样做的情况下,内腔605发挥功能以维持所需的IOP,同时还向泪液膜4和眼睛20的表面提供水分和润滑。在一些实施方式中,在内腔605中包括滤器或滤器样多孔元件。
一般而言,为了在前房2和泪液膜4之间提供流体连通,在一些实施方式中,装置600的长度为约2.5mm。在一些实施方式中,装置600的长度为约2.5mm至约5.0mm,或约3.5mm至约6.0mm。至少约2.5mm的长度将降低前房2中内腔开口被虹膜23堵塞的可能性。巩膜道内的装置600的长度将可能大于巩膜厚度,因为插入不会垂直于巩膜6(而是更倾向于切向的),以与虹膜23平行。
参考图9和10,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置700。装置700包括界定内腔705的主体703。主体703包括第一末端707和第二末端709。主体703具有外表面710,和内腔表面712。
装置700可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。同时,可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置700。
在所示的实施方式中,第一末端707相对于外表面710的纵向表面倾斜。所示的实施方式的第二末端709也相对于外表面710的纵向表面倾斜。应当理解,在装置700的一些实施方式中(以及本文提供的其它装置中),两个末端707和709可以是倾斜的(例如,所示的那样),两个末端709和707可以是正交的,或者末端707或709中的任一个可以是倾斜的,而末端607或609中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,内腔705包括彼此间隔开的多个长圆柱713。应当理解,内腔705可构造为具有本文提供的内腔构造(例如,图15-26和其它)及其组合的任一。
在所示的实施方式中,第二末端709包括第一凸缘部分714a和第二凸缘部分714b。在一些实施方式中,凸缘部分714a和714b接触角膜的表面并且提供装置700相对于眼睛的机械稳定性。凸缘部分714a和714b的外部侧表面在所示的实施方式中包括平面和斜削部分。在一些实施方式中,凸缘部分714a和714b的外部侧表面相对于外表面710的纵向表面是圆角的(轮廓化)。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置700(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,第二末端709包括缝线附连结构716。缝线附连结构716是所示实施方式中的槽。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的缝线附连结构。虽然所示的实施方式包括一个缝线附连结构716,但在一些实施方式中,包括0、2、3、4或超过4个缝线附连结构。
外表面710的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦。这些部分可以提供装置700(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的有利的机械稳定性和/或迁移阻力。例如,在所示的实施方式中,与外表面710的其它部分相比,表面部分718包括强化纹理(粗糙度)。在所示的实施方式中,表面部分718是点划线表面。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的纹理化构造。例如,这种纹理化构造可以包括但不限于交叉划线、滚花、包含一个或多个倒钩等,及其组合。在一些实施方式中,表面部分718通过如下技术产生,例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
参考图11和12,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置800。装置800包括界定内腔805的主体803。主体803包括第一末端807和第二末端809。主体803具有外表面810,和内腔表面812。
装置800可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。同时,可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置800。
在所示的实施方式中,第一末端807是倾斜的。相反,所示的实施方式的第二末端809相对于外表面810的纵向表面倾斜。应当理解,在装置800和本文提供的其它装置的一些实施方式中,两个末端807和809可以相对于外表面810的纵向表面正交,或者末端807或809中的任一个可以是倾斜的,而末端807或809中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,内腔805包括纵向肋813。虽然在所示的实施方式中,肋813从第一末端807连续延伸到第二末端809,但在一些实施方式中,肋813可以由多个单独更短的区段和/或其它排布方式构成。应当理解,内腔805可构造为具有本文提供的内腔构造(例如,图15-26和其它)及其组合的任一。
在所示的实施方式中,第二末端809包括第一凸缘部分814a和第二凸缘部分814b。在一些实施方式中,凸缘部分814a和614b的一个或多个表面接触角膜的表面并且提供装置800相对于眼睛的机械稳定性。凸缘部分814a和814b的外部侧表面在所示的实施方式中是平面的并且平行于外表面810的纵向表面。在一些实施方式中,凸缘部分814a和814b的外部侧表面是轮廓化的。在一些实施方式中,凸缘部分814a和814b的外部侧表面是平面的并且相对于外表面810的纵向表面是不平行或歪斜的。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置800(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,第二末端809包括第一缝线附连结构816a和第二缝线附连结构816b。缝线附连结构816a和816b是所示的实施方式中的孔。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的缝线附连结构。虽然所示的实施方式包括两个缝线附连结构816a和816b,但在一些实施方式中,包括0、1、3、4或超过4个缝线附连结构。
外表面810的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦。这些部分可以促进装置800(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的有利的机械稳定性和/或迁移阻力。例如,在所示的实施方式中,与外表面810的其它部分相比,多个突起部818包括强化纹理(较大的粗糙度)。在所示的实施方式中,突起部818设置在外表面810的相反表面上。应当理解,突起部818可以位于外表面810上的任何希望的位置。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的纹理化构造。例如,这种纹理化构造可以包括但不限于点刻、交叉划线、滚花、包含一个或多个倒钩等,及其组合。在一些实施方式中,表面部分818通过如下技术产生,例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
参考图13和14,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置900。装置900包括界定内腔905的主体903。主体903包括第一末端907和第二末端909。主体903具有外表面910,和内腔表面912。
装置900可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。同时,可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置900。
在所示的实施方式中,第一末端907不是倾斜的。不同的是,第一末端907相对于外表面910的纵向表面大体正交。所示的实施方式的第二末端909相对于外表面910的纵向表面倾斜。应当理解,在装置900的一些实施方式中(以及本文提供的其它装置中),两个末端907和909可以是倾斜的(例如,类似于第二末端909),两个末端907和909可以是正交的(例如,像第一末端907),或者末端907或909中的任一个可以是倾斜的,而末端907或909中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,内腔905包括第一纵向肋913a和第二纵向肋913b。虽然在所示的实施方式中,肋913a和913b从第一末端907连续延伸到第二末端909,但在一些实施方式中,肋913a和913b可以由多个单独更短的区段和/或其它排布方式构成。应当理解,内腔905可构造为具有本文提供的内腔构造(例如,图15-26和其它)及其组合的任一。
在所示的实施方式中,第二末端909包括第一凸缘部分914a和第二凸缘部分914b。在一些实施方式中,凸缘部分914a和914b接触角膜的表面并且提供装置900相对于眼睛的机械稳定性。凸缘部分914a和914b的外部侧表面在所示的实施方式中是平面的并且平行于外表面910的纵向表面。在一些实施方式中,凸缘部分914a和914b的外部侧表面是非平面的(例如,圆角、斜削、波形等)。在一些实施方式中,凸缘部分914a和914b的外部侧表面是平面的并且相对于外表面910的纵向表面是不平行或歪斜的。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置900(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,第二末端909包括第一缝线附连结构916a和第二缝线附连结构916b。缝线附连结构916a和916b是所示的实施方式中的槽。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的缝线附连结构。虽然所示的实施方式包括两个缝线附连结构916a和916b,但在一些实施方式中,包括0、1、3、4或超过4个缝线附连结构。
外表面910的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦。这些部分可以促进装置900(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的有利的机械稳定性和/或迁移阻力。例如,在所示的实施方式中,在外表面910的相反表面上包括一个或多个侧向倒钩918。在所示的实施方式中,侧向倒钩918是具有防止损伤的尖端(例如,截顶的尖端,圆角的尖端等)的三角形突起部。在一些实施方式中,不包括这种侧向倒钩918。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的纹理化构造。例如,这种纹理化构造可以包括但不限于点刻、交叉划线、滚花等,及其组合。在一些实施方式中,表面部分918通过如下技术产生,例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
图15-26描绘了可纳入本文所提供装置中的各种示例性内腔结构。应当理解,所示的内腔结构不是可用于构造本文提供的装置的内腔通道的结构的穷尽汇编。此外,一个或多个所示的内腔结构的特征可以与一个或多个其它所示的内腔结构的特征组合以产生在本公开的范围内的许多不同组合。
示例性的内腔结构可经尺寸调整和设置以提供合适的外流阻力以调节流过内腔的房水,而不需要提供额外流阻的元件(例如,滤器或多孔元件)。在这样做的情况下,内腔发挥功能以维持所需的IOP,同时还向泪液膜和眼睛的表面提供水分和润滑。在一些实施方式中,本文提供的装置中包括滤器或滤器样多孔元件。
参考图15,示例性装置1000可以包括内腔结构1005,其包括一个或多个纵向肋1013。在所示的实施方式中,包括八个纵向肋1013。在一些实施方式中,包括0、1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、或超过12个纵向肋1013。这种纵向肋1013用于将整个内腔1005分成两个或更多个纵向部分。
参考图16,示例性装置1100可以包括内腔结构1105,其包括一个或多个纵向肋部分1113。这种纵向肋部分1113用于将整个内腔1105分成一些具有两个或更多个纵向部分的区段,和一些未由纵向肋部分1113分开的区段。在所示的实施方式中,包括8个纵向肋部分1113。在一些实施方式中,包括0、1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、或超过12个纵向肋部分1113。可包括任何合适数量的纵向肋部分1113的分组。
参考图17,示例性装置1200可以包括内腔结构1205,其包括一个或多个纵向肋部分1213。这种纵向肋部分1213用于将整个内腔1205分成一些具有两个或更多个纵向部分的区段,和一些未由纵向肋部分1213分开的区段。另外,在所示的实施方式中,纵向肋部分1213的交替分组相对于相邻的纵向肋部分1213的分组侧向偏离。在所示的实施方式中,包括8个纵向肋部分1213。在一些实施方式中,包括0、1、2、3、4、5、6、7、9、10、11、12、或超过12个纵向肋部分1213。可包括任何合适数量的纵向肋部分1213的分组。
参考图18,示例性装置1300可以包括内腔结构1305,其包括一个或多个纵向肋1313。在所示的实施方式中,包括6个纵向肋1313。在一些实施方式中,包括0、1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、12、或超过12个纵向肋1313。这种纵向肋1313用于将整个内腔1305分成两个或更多个纵向部分。纵向肋1313可以制成具有任何合适的宽度。
参考图19,示例性装置1400可以包括内腔结构1405,其包括一个或多个纵向肋部分1413。这种纵向肋部分1413用于将整个内腔1405分成一些具有两个或更多个纵向部分的区段,和一些未由纵向肋部分1413分开的区段。在所示的实施方式中,包括6个纵向肋部分1413。在一些实施方式中,包括0、1、2、3、4、5、7、8、9、10、11、12、或超过12个纵向肋部分1413。可包括任何合适数量的纵向肋部分1413的分组。纵向肋1313可以制成具有任何合适的宽度。
参考图20,示例性装置1500可以包括内腔结构1505,其包括一个或多个纵向肋部分1513。这种纵向肋部分1513用于将整个内腔1505分成一些具有两个或更多个纵向部分的区段,和一些未由纵向肋部分1513分开的区段。另外,在所示的实施方式中,纵向肋部分1513的交替分组侧向偏离相邻的纵向肋部分1513的分组。在所示的实施方式中,包括6个纵向肋部分1513。在一些实施方式中,包括0、1、2、3、4、5、7、9、8、10、11、12、或超过12个纵向肋部分1513。可包括任何合适数量的纵向肋部分1513的分组。纵向肋1313可以制成具有任何合适的宽度。
参考图21,示例性装置1600可以包括内腔结构1605,其包括一个或多个纵向肋1613。在所示的实施方式中,包括3个纵向肋1613。在一些实施方式中,包括0、1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、12、或超过12个纵向肋1613。这种纵向肋1613用于将整个内腔1605分成两个或更多个纵向部分。纵向肋1613可以制成具有任何合适的宽度。
参考图22,示例性装置1700可以包括内腔结构1705,其包括一个或多个纵向肋部分1713。这种纵向肋部分1713用于将整个内腔1705分成一些具有两个或更多个纵向部分的区段,和一些未由纵向肋部分1713分开的区段。在所示的实施方式中,包括3个纵向肋部分1713。在一些实施方式中,包括0、1、2、4、5、6、7、8、9、10、11、12、或超过12个纵向肋部分1713。可包括任何合适数量的纵向肋部分1713的分组。纵向肋1713可以制成具有任何合适的宽度。
参考图23,示例性装置1800可以包括内腔结构1805,其包括一个或多个纵向肋部分1813。这种纵向肋部分1813用于将整个内腔1805分成一些具有两个或更多个纵向部分的区段,和一些未由纵向肋部分1813分开的区段。另外,在所示的实施方式中,纵向肋部分1813的交替分组侧向偏离相邻的纵向肋部分1813的分组。在所示的实施方式中,包括3个纵向肋部分1813。在一些实施方式中,包括0、1、2、4、5、6、7、9、8、10、11、12、或超过12个纵向肋部分1813。可包括任何合适数量的纵向肋部分1813的分组。纵向肋1313可以制成具有任何合适的宽度。
参考图24,示例性装置1900可以包括内腔结构1905,其包括多个圆柱1913。这种圆柱1913用于缩小内腔1905,但不阻止全部流体流过内腔1905。圆柱1913可以制成具有任何合适的尺寸(例如,直径)。在所示的实施方式中,圆柱1913纵向排列成行。
参考图25,示例性装置2000可以包括内腔结构2005,其包括多个圆柱2013。这种圆柱2013用于缩小内腔2005,但不阻止全部流体流过内腔2005。圆柱2013可以制成具有任何合适的尺寸(例如,直径)。在所示的实施方式中,圆柱2013侧向偏离纵向相邻的圆柱2013。
参考图26,示例性装置2100可以包括内腔结构2105,其包括多个长圆柱2113。这种长圆柱2113用于缩小内腔2105,但不阻止全部流体流过内腔2105。长圆柱2113可以制成具有任何合适的尺寸(例如,长度和宽度)。在所示的实施方式中,长圆柱2113侧向偏离纵向相邻的长圆柱2113。
参考图27和28,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置2200。装置2200包括界定内腔2205的主体2203。主体2203包括第一末端2207和第二末端2209。主体2203具有外表面2210,和内腔表面2212。装置2200也包括支持物部分2204。支持物部分2204也可与主体2203匹配。在一些情况下,主体2203的第二末端2209可以与支持物部分2204的容器2218联接。在一些实施方式中,主体2203和支持物部分2204之间存在挤压配合(过盈配合),使得主体2203和支持物部分2204保持在一起并且在植入眼睛之前和之后有效地发挥整体装置的功能。
支持物部分2204和主体2203可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。此外,在一些实施方式中,支持物部分2204或其部分由聚硅氧烷制成。在一些实施方式中,支持物部分2204或其部分由PET制成。可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置2200。
当装置2200植入眼睛时,支持物部分2204为装置2200提供稳定的基础。在一些情况下,支持物部分2204的至少一部分接触眼睛的表面,从而使装置2200相对于眼睛机械稳定。在一些情况下,支持物部分2204可用于防止或阻止装置2200相对于眼睛的倾斜。还设想了防止或阻止装置2200(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛倾斜的其它装置设计特征和装置使用技术。例如,可以包括如倒钩、纹理化表面,突起和其他机械方面的设计特征以防止或阻止倾斜。此外,在一些情况下,可以选择和/或优化装置200(和本文提供的其它装置)的插入角度,以防止或阻止倾斜。
虽然在所示的实施方式中,支持物部分2204是矩形的,但是在一些实施方式中,使用具有其他形状的支持物部分。这种形状可以包括但不限于圆形、长圆形、正方形、平行四边形等。支持物部分2219可以相对于主体2203以角度2219取向。在一些实施方式中,角度2219为约45°角。在一些实施方式中,角度2219在约40°至约50°、或约35°至约45°、或约45°至约55°、或约30°至约60°、或约20°至约70°、或约10°至约80°、或约0°至约90°、或大于约90°的范围内。
在所示的实施方式中,第一末端2207是倾斜的。在一些实施方式中,第一末端2207相对于外表面2210的纵向表面大体正交。所示的实施方式的第二末端2209相对于外表面2210的纵向表面不倾斜。应当理解,在装置2200的一些实施方式中以及本文提供的其它装置中,两个末端2207和2209可以是倾斜的(例如,像第一末端2207),两个末端2207和2209可以是正交的(例如,像第二末端2209),或者末端2207或2209中的任一个可以是倾斜的,而末端2207或2209中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,第二末端2209延伸超过支持物部分2204。在一些实施方式中,第二末端2209相对于支持物部分2204是平齐的或略微凹进的。
在所示的实施方式中,内腔2205包括纵向肋2213。虽然在所示的实施方式中,肋2213从第一末端2207连续延伸到第二末端2209,但在一些实施方式中,肋2213可以由多个更短的单独区段和/或其它排布方式构成。应当理解,内腔2205可构造为具有本文提供的内腔构造(例如,图15-26和其它)及其组合的任一。
在所示的实施方式中,第二末端2209包括第一凸缘部分2214a和第二凸缘部分2214b。在一些实施方式中,凸缘部分2214a和2214b接触角膜的表面并且提供装置2200相对于眼睛的机械稳定化。此外,在装置2200的这种两件式构造中,凸缘部分2214a和2214b接合在支持物部分2204的凹陷内,以在它们之间提供坚固的机械连接。在所示的实施方式中,凸缘部分2214a和2214b从支持物部分2204突出。在一些实施方式中,凸缘部分2214a和2214b相对于支持物部分2204是平齐的或略微凹陷的。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置2200(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,支持物部分2204包括第一缝线附连结构2216a和第二缝线附连结构2216b。缝线附连结构2216a和2216b是所示的实施方式中的孔。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的缝线附连结构。虽然所示的实施方式包括两个缝线附连结构2216a和2216b,但在一些实施方式中,包括0、1、3、4或超过4个的缝线附连结构。
外表面2210的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦力,以提高装置2200(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的机械稳定性和/或迁移阻力。在一些实施方式中,外表面2210的设置可以包括但不限于点刻、滚花、交叉划线、包含一个或多个倒钩等,及其组合。在一些实施方式中,一些这样的设置通过如下技术产生:例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
参考图29和30,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置2300。装置2300包括界定内腔2305的主体2303。主体2303包括第一末端2307和第二末端2309。主体2303具有外表面2310,和内腔表面2312。装置2300还包括支持物部分2304。支持物部分2304也可与主体2303匹配。在一些情况下,主体2303可以与支持物部分2304的容器2318联接,使得凸缘部分2314a和2314b定位成与支持物部分2304接触。在一些实施方式中,主体2303和支持物部分2304之间存在挤压配合(过盈配合),使得主体2303和支持物部分2304保持在一起并且在植入眼睛之前和之后有效地发挥整体装置的功能。
支持物部分2304和主体2303可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。此外,在一些实施方式中,支持物部分2304或其部分由聚硅氧烷制成。在一些实施方式中,支持物部分2304或其部分由PET制成。可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置2300。
当装置2300植入眼睛时,支持物部分2304为装置2300提供稳定的基础。在一些情况下,支持物部分2304的至少一部分接触眼睛的表面,从而使装置2300相对于眼睛机械稳定化。在一些情况下,支持物部分2304可用于防止或阻止装置2300相对于眼睛的倾斜。
虽然在所示的实施方式中,支持物部分2304是长圆形的,但是在一些实施方式中,使用具有其他形状的支持物部分。这种形状可以包括但不限于圆形、矩形、正方形、平行四边形等。支持物部分2319可以相对于主体2303以角度2319取向。在一些实施方式中,角度2319为约45°角。在一些实施方式中,角度2319在约40°至约50°、或约35°至约45°、或约45°至约55°、或约30°至约60°、或约20°至约70°、或约10°至约80°、或约0°至约90°、或大于约90°的范围内。
在所示的实施方式中,第一末端2307不是倾斜的。不同的是,第一末端2307相对于外表面2310的纵向表面大体正交。相反,所示的实施方式的第二末端2309也相对于外表面2310的纵向表面不倾斜。应当理解,在装置2300的一些实施方式中(以及本文提供的其它装置中),两个末端2307和2309可以是倾斜的,两个末端2307和2309可以是正交的,或者末端2307或2309中的任一个可以是倾斜的,而末端2307或2309中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,第二末端2309延伸超过支持物部分2304。在一些实施方式中,第二末端2309相对于支持物部分2304是平齐的或略微凹进的。
在所示的实施方式中,内腔2305包括纵向肋2313。虽然在所示的实施方式中,肋2313从第一末端2307连续延伸到第二末端2309,但在一些实施方式中,肋2313可以由多个更短的单独区段和/或其它排布方式构成。应当理解,内腔2305可构造为具有本文提供的内腔构造(例如,图15-26和其它)及其组合的任一。
在所示的实施方式中,第二末端2309包括第一凸缘部分2314a和第二凸缘部分2314b。在装置2300的这种两件式构造中,凸缘部分2314a和2314b接合支持物部分2204,以在它们之间提供坚固的机械连接。在所示的实施方式中,凸缘部分2314a和2314b从支持物部分2304突出。在一些实施方式中,凸缘部分2314a和2314b相对于支持物部分2304是平齐的或略微凹陷的。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置2300(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,支持物部分2304不包括任何这样的缝线附连特征部。在一些实施方式中,当支持物部分2304由聚硅氧烷制成时,支持物部分2304可被针刺穿,以允许缝线穿过支持物部分2304(尽管缺乏特定的缝线附连特征部)。虽然所示的实施方式不包括缝线附连结构,但在一些实施方式中,包括1、2、3、4或超过4个缝线附连结构。
外表面2310的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦力,以提高装置2300(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的机械稳定性和/或迁移阻力。在一些实施方式中,外表面2310的设置可以包括但不限于点刻、滚花、交叉划线、包含一个或多个倒钩等,及其组合。在一些实施方式中,一些这样的设置通过如下技术产生:例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
参考图31,示例性装置2400显示为植入患病眼睛20,用于治疗患病眼睛20的青光眼或干眼病的目的。眼睛20的所示结构特征包括前房2、巩膜6、泪液膜4、虹膜23、睫状体25和角膜21。
装置2400包括限定内腔2403的主体2405。主体2403包括第一末端2407和第二末端2409。主体2403具有外表面2410,和内腔表面2412。
在所示的实施方式中,装置2400还包括附连到主体2403的纵向延伸构件2420。锚构件2422附连到延伸构件2420的相反端。锚构件2422可以是诸如但不限于倒钩、钩、螺杆、夹具等的结构。锚构件2422可以植入角膜21或巩膜6内或附着于其上。在一些情况下,延伸构件2420和锚构件2422用于相对于眼睛20机械地稳定装置2400。
在一些实施方式中,延伸构件2420是线构件或另一类型的伸长构件。在一些实施方式中,延伸构件2420和锚构件2422由诸如镍钛诺或不锈钢的金属材料制成。作为替代或者附加方式,在一些实施方式中,延伸构件2420和锚构件2422由聚合物材料制成。
参考图32,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置2500。装置2500包括界定内腔2505的主体2503。主体2503包括第一末端2507和第二末端2509。主体2503具有外表面2510,和内腔表面2512。
装置2500可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置2500。
在所示的实施方式中,第一末端2507是倾斜的。在一些实施方式中,第一末端2507相对于外表面2510的纵向表面大体正交。所示的实施方式的第二末端2509相对于外表面2510的纵向表面不倾斜。应当理解,在装置2500的一些实施方式中以及本文提供的其它装置中,两个末端2507和2509可以是倾斜的(例如,像第一末端2507),两个末端2507和2509可以是正交的(例如,像第二末端2509),或者末端2507或2509中的任一个可以是倾斜的,而末端2507或2509中的另一个是正交的。
在所示的实施方式中,内腔2505从第一末端2507连续开放到第二末端2509。在一些实施方式中,腔2505可以使构造为具有本文提供的任何其他内腔构造(例如,图15-26等),及其组合。
在所示的实施方式中,第二末端2509包括第一凸缘部分2514a和第二凸缘部分2514b。在一些实施方式中,凸缘部分2514a和2514b接触角膜的表面并且提供相对于眼睛的装置2500的机械稳定性。凸缘部分2514a和2514b的外部侧表面在所示的实施方式中是圆角(轮廓化)。在一些实施方式中,凸缘部分2514a和2514b的外部侧表面是平面的并且平行于外表面2510的纵向表面。在一些实施方式中,凸缘部分2514a和2514b的外部侧表面是平面的并且相对于外表面2510的纵向表面是不平行或歪斜的。
在一些实施方式中,一个或多个缝线附连特征部包括在装置2500(以及本文提供的其它装置)上。在所示的实施方式中,第二末端2509包括第一缝线附连结构2516a和第二缝线附连结构2516b。缝线附连结构2516a和2516b是所示的实施方式中的凹槽。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的缝线附连结构。虽然所示的实施方式包括两个缝线附连结构2516a和2516b,但在一些实施方式中,包括0、1、3、4或超过4个缝线附连结构。
外表面2510的一个或多个部分可构造为增强与眼组织(例如,角膜或巩膜)的摩擦。这些部分可以促进装置2500(以及本文提供的其它装置)相对于眼睛的有利的机械稳定性和/或迁移阻力。例如,在所示的实施方式中,与外表面2510的其它部分相比,表面部分2518包括强化纹理(粗糙度)。在所示的实施方式中,表面部分2518是点划线表面。在一些实施方式中,可以替代地或附加地包括其他类型的纹理化构造。例如,这种纹理化构造可以包括但不限于交叉划线、滚花、包含一个或多个倒钩等,及其组合。在一些实施方式中,表面部分2518通过如下技术产生:例如但不限于激光切削加工、化学蚀刻、3D打印、光蚀刻等。
参考图33,显示了根据本文提供的一些实施方式的另一示例性装置2600。装置2600包括界定内腔2605的主体2603。主体2603包括第一末端2607和第二末端2609。主体2603具有外表面2610,和内腔表面2612。
装置2600可以使用本文中参考装置1所述的任何材料和技术来构造。可以本文中参考装置1所述的任何方式来设置和使用装置2600。
在所示的实施方式中,装置2600通常构造为图32的装置2500那样的配置。装置2600与装置2500不同之处在于,第二末端2609延伸超出凸缘部分2614a和2614b一段距离2620。在一些实施方式中,距离2620为约300μm。在一些实施方式中,距离2620在从约200μm至约400μm,或约100μm至约500μm,或约0μm至约600μm的范围内。
参考图34,可以将示例性装置2700和2800植入患有青光眼或干眼病的眼睛20。
用于安装本文提供的装置的第二种方法是如下的。有时,在安装前,用1-5%的聚维酮碘(Betadine)溶液冲洗眼睛,并将局部抗生素和非甾体抗炎滴液(NSAID)施用于手术眼。这些可以在术后持续约一周,每天四次。NSAID可有助于稳定血液-房水屏障(blood-aqueous barrier)。本文所示的装置的所有实施方式可以在局部麻醉下插入,可能在结膜下补充。
该插入步骤可以在预期插入部位处在没有切除结膜的情况下进行。在角膜缘后大约1-2毫米,可以使用金刚石刀片穿刺切入前房,同时保持大致平行于虹膜。该刀片可具有预定的尺寸以使得进入前房腔的开口尺寸对于引入装置而言是合适的。该穿刺切开温和、但相对较快地进行,尽力避开任何和所有眼内结构。
接下来,该装置被拾起并可用无齿镊夹持。穿刺切开伤口的边缘(lips)可能会用细齿镊张开。然后,将管元件的尖端轻轻推过穿刺切口的巩膜道并进入前房,其中该装置位于虹膜上方并与其平行的位置,并具有向上斜面(即,向前)。在这样构造的实施方式中的侧凸缘为插入深度提供了一个确定的终点。对于具有倾斜的第一末端的装置的实施方式,斜面向前取向,以使虹膜堵塞内腔开口的可能性最小化。巩膜倒钩或其他外表面特征(如果包括)可稳定化装置,直到与巩膜的生物整合完成。这种生物整合随着其多孔细胞内生长表面而变化,可能通过吸附的生长因子和/或接枝的细胞外基质蛋白而增强。在一些实施方式中,可以使用装置的缝线附连特征部来添加一个或多个缝线,以在生物整合之前使装置稳定。例如,宽刮铲针上的10-0尼龙缝线可用于将装置巩膜缝合,为装置提供附加稳定性,直到生物整合完成。如果需要,可以在稍后的时间容易地去除该缝线。替代的插入技术可包括使装置预加载到插入支架或盒中,以限制外科医生对装置所需的处理。适当尺寸的锋利刀片可以在插入件的前缘处,这样的刀片也用作用于植入装置的引导件。或者,可以用单独的刀片进行穿刺,然后用插入器进行受控的插入。
插入装置后,眼罩可放置在眼睛上。植入的装置可与巩膜生物整合,从而降低诸如通道感染等的感染风险。
参考图35,显示在装置2700和2800已经植入了大约2周时间之后的眼睛20。装置2700和2800的末端部分并没有结膜组织过度生长。因此,装置2700和2800的内腔是明显的,并且可以起到减少IOP的作用以治疗青光眼并为干眼提供水分,从而以安全且有效的方式治疗青光眼和干眼病。通过监测装置为房水提供通道,装置2700和2800可以适用于监测房水(如,监测房水中的葡萄糖)。
参考图36,显示装置2700和2800已经植入了大约1个月的时间之后的眼睛20。装置2700和2800的末端部分仍然没有结膜组织过度生长。因此,装置2700和2800的内腔是明显的,并且可以起到提供用于监测房水的通道的作用,起到减少IOP的作用,从而治疗青光眼并为干眼提供水分,由此以安全且有效的方式治疗青光眼和干眼病。此外,照片显示出组织的先前刺激(发红)已经消退。因此,在该示例中,装置2700和2800已经由患者成功地整合。
已经发现预防结膜组织过度生长以维持装置的内腔的开放性是通过许多不同设计因素来实现的,例如但不限于:材料选择、涂层、来自眼睛表面的装置投影的几何形状和物理距离、以及突出末端相对于眼睛的角度。例如,从动物实验已经观察到,下表1所示的时间与投影距离(从眼睛表面到装置末端的距离)之间的关系。
表1:结膜过度生长的量
投影距离 植入后1周 植入后2周 植入后1个月 植入后2个月
200μm 部分 全部 全部
800μm
参考图37,显示了用于测定分析物浓度(例如,测定葡萄糖)的系统3700。虽然系统3700相对监测葡萄糖来进行描述,但是在一些实施方式中,系统3700可以监测适用于该应用的除葡萄糖以外的分析物。如本文所述的可以在房水中进行监测的分析物的示例包括但不限于:葡萄糖、谷胱甘肽、SGOT(血清谷草转氨酶)、白蛋白、瘦蛋白、纤维蛋白原、IL-8(白细胞介素8)、C反应蛋白、和红细胞生成素。在一些情况下,在本文所述房水中可监测两种或更多种(例如,三种、四种、五种、六种、或更多种)不同分析物。
系统3700可以包括装置1、具有偏振器3704的光源3702、以及具有分析仪3708和检测器3710的偏振计3706。此处,装置1(和图38-43中的装置)是上述任何可植入装置的代表。应理解,如上所述的装置材料、构建、形状、结构、特征等及其组合和子组合中的任一可以在图37-43的系统中使用。
在一些实施方式中,光源3702可以是激光源,偏振计3704可以是偏振化的激光,并且检测器3710可以是光学检测器。光源3702可以提供相干光子束,在光传输期间和/或之后可以在光源3702处控制其偏振角。在一些实施方式中,相干光子束可以入射到眼睛20的房水上。房水中的分子可以是显示手性的对映异构体。房水的该性质可以改变散射的相干光子束中的偏振角。
光源3702可以将光(例如单色光)投射穿过偏振器3704以偏振化并且作为偏振化的光束投射在装置1的外部部分3712上。如上所述,房水可以从眼睛20通过内腔5到达眼睛20和装置1的外面。外部部分3712可以是反射性的。因此,投射在外部部分3712上的偏振化的光可以穿过房水,从而通过外部部分3712反射到偏振计3706。在穿过房水并反射到偏振计3706后,分析仪3708可进行旋转用于检测偏振角。当分析仪3708旋转到合适角度时,光的量(以光的最大量或接近最大量)将通过并照射到检测器3710上。然后,处理器3714可以分析结果以计算房水中的葡萄糖水平,并因此计算血液中的葡萄糖水平。
该旋转的角度可以线性地取决于光学路径长度、手性物质的浓度以及称为旋光率的物质常数;其可以表示为φ=αλLC,其中αλ是在波长λ下以°dm-1(g/ml)-1计的旋光率,L是以dm计的路径长度,并且C是以g/mL计的浓度。体内的葡萄糖可以是右旋的(光向右手方向旋转),并且在589nm的钠D-线处具有+52.6°dm-1(g/ml)-1的旋光率。典型地,葡萄糖的αλ随着可见光谱中波长的增加而减小,并且在特定分子的光学吸收带附近呈现幅度的增加。入射到检测器3710上的光的强度可以与穿过分析仪3708的光的电场(E-field)振幅的平方成比例,其与光在房水中旋转角φ的正弦值成比例。对于小旋转角,其可以是E2∝sin2φ=1-cos2φ≈2φ。
在一些实施方式中,系统可以进行修改以包括除了一种或多种额外或不同于上述的组件。例如,在一些实施方式中,系统3700可以包括如本文所述的偏振计3706,并且在其它实施方式中,系统3700可以包括适用于所述应用的不同偏振计。在一些实施方式中,系统3700可以包括光谱仪(例如,拉曼光谱仪)或折射仪。
系统3700可以将房水提供至眼睛20外面,以允许测定房水中的分析物浓度(例如葡萄糖浓度)。通过在具有相对较低散射性质的房水中测定葡萄糖(与在具有较高散射性质的物质(如,血液)中测定不同),可以相对准确地测定葡萄糖水平。通过包括装置1(或另一合适的装置,例如本文所述的那些装置)以将房水递送至眼睛20外面,光不一定需要通过光源3702引导到眼睛20中。这可以允许在眼睛20外面测定测量房水,典型的是在眼睛20内发现的物质。
参考图38,系统3800是用于测定分析物浓度(例如,测定葡萄糖)的另一系统。可以构建系统3800,并且可以起到与系统3700类似的作用,不同之处在于此处所述。例如,系统3800也可以包括装置1、具有偏振器的光源3702、以及具有分析仪3708和检测器3710的偏振计3706。装置1可以具有外部部分3712以及内部部分3802。外部部分3712在装置1位于眼睛20中时可以位于眼睛20的外面,并且内部部分3802在装置1位于眼睛20中时可以位于眼睛20之内。在一些实施方式中,内部部分3802可以包括装置1延伸穿过巩膜6的部分(例如,图1中所示)。在一些实施方式中,内部部分3802可以包括装置1延伸到前房2的部分。
系统3800可以按照以下方式构造:光源3702可以将光(例如单色光)投射穿过偏振器3704以偏振化并且作为偏振化的光束穿过角膜20投射在装置1的内部部分3802上。内部部分3802可以是反射性的。因此,投射在内部部分3802上的偏振化的光可以穿过眼睛20中的房水,从而通过内部部分3802反射到偏振计3706。在穿过房水并反射到偏振计3706后,分析仪3708可进行旋转用于检测偏振角。当分析仪3708旋转到合适角度时,光的量(以光的最大量或接近最大量)将通过并照射到检测器3710上。然后,处理器3714可以分析结果以计算房水中的葡萄糖水平,并因此计算血液中的葡萄糖水平。
系统3800可以在房水仍然在眼睛20中的同时测定房水中的分析物浓度(例如葡萄糖浓度)。通过在具有相对较低散射性质的房水中测定葡萄糖(与在具有较高散射性质的物质(如,血液)中测定不同),可以相对准确地测定葡萄糖水平。使用装置1反射光可以使得偏振计3706更好地测定葡萄糖浓度(例如,与试图测定眼睛20的房水中的葡萄糖浓度而不使用反射装置1相比)。在一些实施方式中,来自光源3702的光在被反射之前仅需要穿过眼睛20行进相对较短的距离,并且通过眼睛20行进相对较短的距离来返回到偏振计3706。这可以提供用于测定葡萄糖浓度的相对有效且高效的机制。这可能对于患有青光眼和/或干眼病的使用者特别有益,因为装置1可以执行多种功能。
参考图39,系统3900是用于测定分析物浓度(例如,测定葡萄糖)的另一系统。系统3900可以包括装置3902,其可以类似于装置1或如上所述其它装置,不同的是,装置3902还可以包括天线3904和传感器3906。传感器3906可以位于装置3902的内部部分3802上,从而在装置3902植入眼睛20中时传感器3906位于眼睛20的房水中。传感器3906可以安装在装置3902上的某一位置和构造中,从而与房水接触以测定房水中的分析物浓度,例如测定葡萄糖。在一些实施方式中,传感器3906可以安装在装置3902上的某一位置中,从而与眼睛20的房水接触但是与眼睛20的泪液基本隔开。泪液中的葡萄糖浓度可能因为多种因素(如使用者的应激)而变化。因此,感测房水而不是泪液可能是与在使用者血液中他或她的实际葡萄糖浓度更一致和可靠的指标。
在一些实施方式中,装置3902可以包括与传感器3906通信连接的天线3904。例如,天线3904可以通过连接线连接到传感器3906。在一些实施方式中,天线3904可以与传感器3906一体成形。天线3904可以将通过传感器3906感测到的数据(诸如葡萄糖浓度)传送至分析系统3908。
分析系统3908可以包括:天线3910,其可以与装置3902的天线3904进行无线通信;处理器3912,其可以接收并处理由传感器3902感测的工艺数据;以及用户界面3914,其可以向用户显示或以其他方式传送信息。例如,传感器3906可以感测眼睛20的房水中的葡萄糖浓度。装置3902可以通过天线3904和3910将葡萄糖浓度数据传输到分析系统3908。然后,处理器3912可以控制用户界面3914以向用户显示信息,如通过用户界面3914直接显示葡萄糖浓度数据或显示作为所感测的葡萄糖浓度数据的函数产生的信息。
传感器3906可以是适用于应用的各种传感器之一。在一些实施方式中,例如,传感器3906可以是产生电流的生物传感器,其是感测房水中的葡萄糖的函数。所产生的电流可以改变天线3904的阻抗,导致天线3910感测来自天线3904的信号,所述信号是感测到的房水中葡萄糖浓度的函数。
在一些实施方式中,传感器3906可以是电压生物传感器,其随着感测到的房水中葡萄糖的函数而变化其电压。电压的变化可以改变天线3904的阻抗,导致天线3910感测来自天线3904的信号,所述信号是感测到的房水中葡萄糖浓度的函数。
在一些实施方式中,传感器3906可以是电荷生物传感器,其随着感测到的房水中葡萄糖的函数而变化其电荷。电荷的变化可以改变天线3904的阻抗,导致天线3910感测来自天线3904的信号,所述信号是感测到的房水中葡萄糖浓度的函数。
在一些实施方式中,传感器3906可以是电容生物传感器,其随着感测到的房水中葡萄糖的函数而变化其电容。电容的变化可以改变天线3904的阻抗,导致天线3910感测来自天线3904的信号,所述信号是感测到的房水中葡萄糖浓度的函数。
在一些实施方式中,传感器3906可以是阻抗生物传感器,其随着感测到的房水中葡萄糖的函数而变化其阻抗。传感器3906阻抗上的变化可以改变天线3904的阻抗,导致天线3910感测来自天线3904的信号,所述信号是感测到的房水中葡萄糖浓度的函数。
在一些实施方式中,传感器3906可以是荧光生物传感器,例如荧光葡萄糖生物传感器,其通过荧光转送房水中的葡萄糖浓度。在一些实施方式中,传感器3906可以包括:荧光蛋白,其发出荧光作为房水中葡萄糖浓度的函数;以及检测子系统,其检测荧光蛋白的荧光。天线3904将所检测的荧光传输到分析子系统3908的天线3910。
在一些实施方式中,传感器3906可以是荧光生物传感器而不需要将检测子系统包括在设备3902上。例如,传感器3906可以包括:荧光蛋白,其发出荧光作为房水中葡萄糖浓度的函数,而检测荧光蛋白的荧光的检测子系统可以在眼睛20外面。例如,光学传感器可以用于通过向着传感器3906的视线来检测房水中荧光蛋白的荧光。在一些实施方式中,分析系统3908可以包括光学检测器,用于接收并检测传感器3906的荧光。通过监测传感器3906中荧光蛋白的荧光峰附近波长处的荧光强度变化,荧光量可以作为眼睛20房水中葡萄糖浓度的函数而变化。然后处理器3912可以确定血糖水平与房水中葡萄糖浓度的函数,并且因此确定血糖水平与所感测的荧光的函数。
在一些实施方式中,分析系统3908可以是构造为由医务人员使用的装置。在一些实施方式中,分析系统3908可以是构造为由患者或使用者定期(例如,每天)使用的装置。通过将分析系统3908构造为由患者定期使用,患者可以定期监测他或她自己的葡萄糖水平,而不需要在每次测定时重复皮肤穿透。在一些实施方式中,分析系统3908可以与一副眼镜(例如,阅读眼镜或太阳眼镜)一体化以及/或者可连接至所述一副眼镜。通过将分析系统3908连接或安装到一副眼镜上,分析系统3908可以位于装置3902附近,以便于结合装置3902操作分析系统3908。例如,在分析系统3908包括天线3910且装置3712包括天线3904的实施方式中,使用眼镜可以将分析系统3908置于构造为允许低功率无线通信的位置中。此外,在分析系统3908包括光学检测器且装置3902包括具有荧光蛋白的传感器3906的实施方式中,眼镜可以将分析系统3908置于构造为对传感器3906的荧光进行光学检测的位置中。在一些实施方式中,分析系统3908可以是移动计算设备(例如智能电话或平板电脑)的一部分和/或连接至移动计算设备(例如智能电话或平板电脑)。
在一些实施方式中,系统3700和3800(图37和38中所示)可以构造为在装置1植入患者时由医务人员使用。在一些实施方式中,系统3700和3800(包括装置1、偏振计3706、以及光源3702)可以构造为由患者或使用者定期(例如,每天)使用。通过将系统3700和3800构造为由患者定期使用,患者可以定期监测他或她自己的葡萄糖水平,而不需要在每次测定时重复皮肤穿透(例如,抽血)。在一些实施方式中,光源3702和偏振计3706可以与一副眼镜(例如,阅读眼镜或太阳眼镜)一体化以及/或者可连接至所述一副眼镜。通过将光源3702和偏振计3706连接或安装到一副眼镜上,光源3702和偏振计3706可以位于装置1附近,以便于结合装置1操作光源3702和偏振计3706。例如,眼镜可以使得光源3702和偏振计3706位于与装置1对应的位置,用于光学检测房水中葡萄糖的偏振测定。在一些实施方式中,眼镜可以使得光源3702和偏振计3706位于与装置1的外部部分3712对齐的位置,用于光学检测房水(其已通过装置1离开眼睛20)中葡萄糖的偏振测定。在一些实施方式中,眼镜可以使得光源3702和偏振计3706位于与装置1的内表面3802对齐的位置,用于光学检测房水(其保留在眼睛20中)中葡萄糖的偏振测定。
在一些实施方式中,系统3700和3800并不一定包括眼镜,但是仍然使得光源3702和偏振计3706位于与装置1对应的位置,用于光学检测房水中葡萄糖的偏振测定。例如,系统3700和3800可以包括另一合适结构,用于以与眼镜类似的方式(而实际上不需要眼镜)利用使用者脸部的特征使得光源3702和偏振计3706相对于眼睛20和装置1定位。
参考图40,系统4000是用于测定眼睛20的房水中分析物浓度的另一系统。例如,在一非限制性示例中,系统4000用于测定眼睛20的房水中葡萄糖浓度。其它类型的分析物可以另外或替代性地使用系统4000进行测定。该分析物可以包括但不限于钾、钠、碳酸氢盐/酯、酮(keytones)、华法林(warfarin)、药理学试剂等,以及它们的组合。
系统4000可以包括:可能类似于装置1或本文所述任意其它可植入内腔装置的装置4002。此外,系统4000包括与眼睛20接触佩戴的大体透明的隐形眼镜4010。
在所示实施方式中,隐形眼镜4010限定了井4012,其用作如上所述从装置4002渗出的房水的容纳区域。如图所示,在一些实施方式中,井4012是隐形眼镜4010周边中的凹口。在所示实施方式中,井4012是大致矩形的,但井4012可以是其他形状,例如半圆形、半卵形、三角形等。在一些实施方式中,井4012是由隐形眼镜4010限定的开口。在一些实施方式中,隐形眼镜4010可以限定作为井4012的替代或除了井4012之外的一个或多个通道。
可选地,隐形眼镜4010可以包括配重区域4014(以交叉阴影线显示,仅用于表示隐形眼镜4010的特定部分,但并不是表示不透明)。配重区域4014是隐形眼镜4010的局部区域,其比隐形眼镜4010的其他区域相对更重。因此,配重区域4014可用于大致如图所示使得隐形眼镜4010相对于眼睛20进行取向(即,用位于隐形眼镜4010底部上的配重区域4014)。
在一些实施方式中,使配重区域4014以相对于井4012的已知取向进行定位(例如,在所示实施方式中,配重区域4014位于井4012的对面。因此,由配重区域4014所确定或受其影响的隐形眼镜4010的取向还用于使井4012相对于眼睛20定位在所需位置。例如,在所示实施方式中,配重区域4014用于使井4012定位于与装置4002正下方对齐。因此,通过装置4002渗出的房水将倾向于收集在井4012中。
可以包括用于测定房水中分析物的各种类型的传感器系统作为隐形眼镜4010的一部分。例如,可以包括如上参见图37至39所述的任何传感器。在所示实施方式中,包括偏振器4020和偏振计4022作为隐形眼镜4010的一部分(例如,如上参考图37和38所述)。
在一些实施方式中,隐形眼镜4010还可以包括用于无线传输指示所检测分析物浓度的信号的系统。例如,隐形眼镜4010可以包括一个或多个组件,例如但不限于控制器、电容器、电源、天线、能量传输天线、通信电路等。这种信号无线传输可以由使用者的装置接收,例如但不限于智能电话、胰岛素泵、远程显示装置、可穿戴装置(例如眼镜)等。在一些实施方式中,胰岛素泵使用来自系统4000的无线传输数据作为反馈以闭环方式操作。
参考图41,系统4100是用于测定眼睛20的房水中分析物浓度的另一系统。例如,在一非限制性示例中,系统4100用于测定眼睛20的房水中葡萄糖浓度。其它类型的分析物可以另外或替代性地使用系统4100进行测定。
系统4100可以包括:可能类似于装置1或本文所述任意其它可植入内腔装置的装置4102。此外,系统4100包括与眼睛20接触佩戴的大体透明的隐形眼镜4110。
在所示实施方式中,隐形眼镜4110限定了大致半圆形的井4112,其用作如上所述从装置4102渗出的房水的容纳区域。隐形眼镜4110还包括任选的配重区域4014(以交叉阴影线显示,仅用于表示隐形眼镜4110的特定部分,但并不是表示不透明)。
隐形眼镜4110还包括用于测定房水中分析物的传感器4120。例如,传感器4120可以包括如上参见图37至39所述的任何传感器。在一些实施方式中,传感器4120可以是(但不限于)电化学酶葡萄糖传感器、或电化学非酶葡萄糖传感器、或荧光葡萄糖生物传感器、或化学敏感的场效应晶体管(chemFET)传感器等。
在一些实施方式中,隐形眼镜4110还可以包括用于无线传输指示所检测分析物浓度的信号的系统。例如,隐形眼镜4110可以包括一个或多个组件,例如但不限于控制器、电容器、电源、天线、能量传输天线、通信电路等。这种信号无线传输可以由使用者的装置接收,例如但不限于智能电话、胰岛素泵、远程显示装置、可穿戴装置(例如眼镜)等。在一些实施方式中,胰岛素泵使用来自系统4100的无线传输数据作为反馈以闭环方式操作。
参考图42,系统4200是用于测定眼睛20的房水中分析物浓度的另一系统。例如,在一非限制性示例中,系统4200用于测定眼睛20的房水中分析物浓度。其它类型的分析物可以另外或替代性地使用系统4200进行测定。
系统4200包括装置4202和分析系统4210。装置4202可能类似于装置1或本文所述任意其它可植入内腔装置。在一些实施方式中,装置4202不包括内腔。或者,在一些实施方式中,装置4202包括如本文其它地方所述的内腔。换言之,装置4202中内腔是任选的。这是因为不要求房水通过装置4202发射以使系统4200运行。
在一些实施方式中,装置4202的一个末端延生到眼睛20的表面之外(如图42所示)。在一些实施方式中,装置4202整体包埋于眼睛20的表面之下。在一些实施方式中,装置4202的一个末端最初延伸到眼睛20表面之外,但是在一段时间后,巩膜6和/或结膜可以生长到末端上,并且随后装置4202整个实际上在眼睛20的表面下方。
在一些实施方式中,装置4202的至少一部分4204包括荧光染料,其对将要测定的分析物具有反应性(例如,敏感蛋白对葡萄糖具有反应性,其通过荧光转送浓度)。在一些实施方式中,装置4202整体包含荧光染料。该荧光染料的示例包括但不限于:伴刀豆球蛋白A、葡萄糖氧化酶、葡萄糖脱氢酶、和己糖激酶/葡萄糖激酶、细菌葡萄糖结合蛋白、和硼酸衍生物(例如硼酸官能化的荧光团)。
在一些实施方式中,荧光染料共价结合在装置4202的表面上(部分或全部)。作为附加或者替代,在一些实施方式中,荧光染料混合在用于制造装置4202的预聚物中。
荧光染料将发出与房水的分析物浓度相关的特定颜色或荧光。此外,荧光染料将响应房水的分析物浓度变化而发生颜色变化或荧光变化。装置4202的荧光染料的该颜色或荧光可以由分析系统4210检测并量化。
分析系统4210至少包括与处理器4214电连接的检测器4212。检测器4212可以检测装置4202的颜色或荧光。处理器4214可以接收来自检测器4212的信号并且确定与由检测器4212所检测的颜色或荧光相关的分析物浓度量。
在一些实施方式中,分析系统4210包括在装置中,例如但不限于智能电话、眼镜、远程装置等。在一些实施方式中,来自分析系统4210的数据无线传输至胰岛素泵和/或智能手机。在具体实施方式中,胰岛素泵使用来自分析系统4210的无线传输数据作为反馈以闭环方式操作。
参考图43,系统4300是用于测定眼睛20的房水中分析物浓度的另一系统。例如,在一非限制性示例中,系统4300用于测定眼睛20的房水中分析物浓度。其它类型的分析物可以另外或替代性地使用系统4300进行测定。
系统4300包括装置4302和分析系统4310。装置4302可能类似于装置1或本文所述任意其它可植入内腔装置。装置4302包括如本文其它地方所述的内腔4303。内腔4303提供了一种通道,通过所述通道,房水可通过装置4302发射到装置4302的外部末端4304,用于操作系统4200。
外部末端4304的至少一部分包括对待测定分析物具有反应性的荧光染料。在一些实施方式中,仅外部末端4304不与眼睛20持续接触的部分包括荧光染料。因为内腔4303将房水传输到外部末端4304,所以在一些实施方式中,荧光染料可以仅在装置4302相对于眼睛20位于外部的部分上。在一些实施方式中,装置4302整体包含荧光染料。
在一些实施方式中,荧光染料共价结合在装置4302的表面上(部分或全部)。作为附加或者替代方式,在一些实施方式中,荧光染料混合在用于制造装置4302的预聚物中。
荧光染料将发出与房水的分析物浓度相关的特定颜色或荧光。此外,荧光染料将响应房水的分析物浓度变化而发生颜色变化或荧光变化。装置4302的荧光染料的该颜色或荧光可以由分析系统4310检测并量化。
分析系统4310至少包括与处理器4312电连通的检测器4314。检测器4312可以检测装置4302的颜色或荧光。处理器4314可以接收来自检测器4312的信号并且确定与由检测器4312所检测的颜色或荧光相关的分析物浓度量。
在一些实施方式中,分析系统4310包括在装置中,例如但不限于智能电话、眼镜、远程装置等。在一些实施方式中,来自分析系统4310的数据无线传输至胰岛素泵和/或智能手机。在具体实施方式中,胰岛素泵使用来自分析系统4310的无线传输数据作为反馈以闭环方式操作。
参考图44,发明人进行了研究以验证房水葡萄糖浓度的测定是否可以用作血糖浓度的指标。曲线图4400是显示在对象血液中测定的葡萄糖浓度数据(如虚线4410所示)和在对象房水中测定的葡萄糖浓度数据(如实线4420所示)基于时间的图。
为了进行该研究,将一只雌性Yucatán“迷你猪”麻醉并将一个装置(如上所述)植入动物眼睛的巩膜中,使房水从眼睛的前房流动通过装置的内腔并进入泪液膜。手术后三周,再次将动物麻醉并将耳缘静脉导管和中央静脉线落实到位。通过同时绘制耳缘静脉血液和房水(通过植入眼睛中的装置所传送)样品,并化验所述样品在监护基于酶的葡萄糖分析仪点处的葡萄糖浓度来分析基线血糖和房水葡萄糖。同时采集中央线血液样本,由独立的临床化学实验室进行分析,这些结果并未记录在本文中,但与监护化验点密切相关。
随后在1分钟的过程中,动物如标准静脉葡萄糖耐受测试中所述接受50%右旋糖(糖)溶液的静脉推注(bolus injection)。同时,定期收集房水样品、耳缘静脉血液样品和中央线血液样品,并如前所述进行化验。监护血糖仪点处所测定的房水葡萄糖浓度值(线4420)和耳缘静脉血糖浓度值(线4410)绘制在曲线图4400中。
在基线处,预推注(bolus)和禁食开始时间,曲线图440显示出房水和血糖水平之间存在很强的一致性。这是可以预料的,因为180MW的低葡萄糖分子很容易因为血液的超滤液进入房水而平衡。
在静脉内注射大剂量葡萄糖的极端情况(如在所采用的葡萄糖耐受测试中)的过程中,血液中的葡萄糖水平(参见线4410)立即达到峰值并且取决于胰岛素响应的正态性和动物血糖指数在1-2小时的过程中缓慢回到基线(在医疗实践中常用于鉴定血糖异常和糖尿病潜在疾病的测试)。
如线4420所示,该研究显示出由大量注射葡萄糖导致的房水葡萄糖浓度水平的相关升高(同时滞后于线4410的响应性更高的血糖浓度数据)。这是可以预料的,因为这些动物的房水产生量约为2-4μl/钟,所以初始掺入的超滤液最初稀释在0.5-1.0cc体积的基线前房水中。
虽然最初的血糖刺激几乎是瞬间的,但葡萄糖吸收和代谢是依赖于胰岛素产生、分布、结合以及细胞葡萄糖代谢的较缓慢过程。因此,如曲线图4400所示,一旦房水葡萄糖浓度水平在约45分钟时赶上血糖水平,则血液和房水葡萄糖浓度水平以相似的速率返回基线稳态水平并具有相当明显的相似性。
基于此,预计更自然的“口服葡萄糖耐受试验”(其中葡萄糖以丸剂(bolus)递送到已麻醉动物的胃中并以更自然的30-60分钟速率峰值吸收到血流中)将会显示出房水葡萄糖浓度水平在所有上升和回跌的过程中非常接近血糖浓度水平。该过程预计类似于在其他血液超滤(例如皮下间质液)中观察到和记录的葡萄糖体稳态,其目前通常用于血糖监测,所述血糖监测使用用于糖尿病患者的电流闭环胰岛素泵和葡萄糖传感器。
该初始数据(如曲线图4400所示)支持使用房水作为可用的流体来监测患者的葡萄糖浓度,作为血糖水平的替代。其还证明了本文所述植入装置作为安全进入房水以监测葡萄糖的工具的效用。
虽然本说明书包含许多具体特征,但这些具体特征不应解释为限制本发明范围或者所要求权利的范围,而是对于本发明具体实施方式特定特征的描述。本说明书各单独实施方式的内容中描述的某些特征也可以组合起来在单个实施方式中实现。相反,在单一实施方式的内容中描述的各种特征也可以在多个实施方式中独立地或者以任何适当次级组合的形式实现。而且,虽然本文所述特征被描述成以某些组合的形式起作用,而且甚至最初也是这样要求权利的,但所要求权利的组合中的一种或多种特征在一些情况下可以从该组合中去除,所要求权利的组合可以针对次级组合或者次级组合的变化。
类似地,虽然在附图或本文所述中按照特定顺序描述操作,但不应理解成这些操作需要按图示的特定顺序或按次序进行,或者进行所有图示或描述的操作,以获得所需的结果。在某些情况下,多任务处理和平行加工可能是优选的。此外,在本文所述的实施方式中,各种系统模块和组件的分离不应被理解为在所有实施方式中需要这样的分离,并且应当理解,所述的程序组件和系统通常可以一起集成在单个产品中或包装成多种产品。
已经描述了主题的具体实施方式。其他实施方式落在本文权利要求书的范围内。例如,权利要求中所述的动作可以以不同的顺序执行,并且仍然实现期望的结果。例如,在图中显示的过程并不需要所示的特定顺序或按次序进行,以获得所需的结果。在某些情况下,多任务处理和平行加工可能是优选的。作为另一个示例,相对于装置1和3902描述了系统3700、3800和3900,但是系统3700、3800和3900可以替代地包括构造和成形与所示不同的装置,例如包括本文所述的其他可植入装置的一项或多项的特征。

Claims (33)

1.用于监测房水中葡萄糖浓度的系统,所述系统包括:
可植入装置,其构造为手术植入眼睛中并且具有延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部;以及
偏振计,其构造为用于在可植入装置植入眼睛时检测可植入装置处的房水的偏光性,并且在可植入装置植入眼睛时确定葡萄糖浓度作为可植入装置处房水偏光性的函数。
2.如权利要求1所述的系统,其特征在于,所述可植入装置从内腔第一末端至内腔第二末端是开放的,并且构造用来保持青光眼治疗的所需眼内压。
3.如权利要求1所述的系统,并且所述系统还包括具有偏振器的光源,所述偏振器构造为将偏振光束引导至可植入装置上以检测房水中的葡萄糖浓度。
4.如权利要求3所述的系统,其特征在于,按照以下方式构造所述系统:光源构造为将偏振光束引导至可植入装置在眼睛外面的一部分上,以使偏振光束以适于检测和分析房水偏光性的方式反射到偏振计。
5.如权利要求3所述的系统,其特征在于,按照以下方式构造所述系统:光源构造为将偏振光束引导至可植入装置在眼睛内的一部分上,以使偏振光束进入眼睛并通过可植入装置以适于检测和分析房水偏光性的方式反射到偏振计。
6.用于监测房水中葡萄糖浓度的系统,所述系统包括:
可植入装置,所述装置构造为手术植入眼睛中并且具有传感器,所述传感器位于可植入装置一部分上以使得在可植入装置植入眼睛中时其位于眼睛的房水中,其中,内腔延伸通过可植入装置,以使得房水从眼睛内部传送到眼睛外部。
7.如权利要求6所述的系统,所述系统还包括:
与传感器连接的分析系统,并且其构造为处理对应于传感器所感测的葡萄糖浓度的数据。
8.如权利要求7所述的系统,其特征在于,可植入装置和分析系统各自包括天线,其用于对应于来自分析系统的所感测葡萄糖浓度数据的无线交流。
9.如权利要求7所述的系统,其特征在于,传感器包括通过荧光传递房水中葡萄糖浓度的荧光葡萄糖生物传感器,并且其中分析系统包括光学检测器。
10.用于监测房水中葡萄糖浓度的方法,所述方法包括:
将可植入装置插入眼睛中;以及
使可植入装置定位以使得可植入装置上的葡萄糖传感器位于眼睛的房水附近。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,可植入装置具有延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。
12.如权利要求10所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
通过葡萄糖传感器检测荧光以确定眼睛里面房水中的葡萄糖浓度。
13.用于监测房水中葡萄糖浓度的方法,所述方法包括:
向植入眼睛中的装置提供光,其中,所述装置具有延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部;
使光穿过房水;
使光反射到光学检测器;以及
确定房水中葡萄糖浓度作为在光学检测器处所接收到的光的函数。
14.如权利要求13所述的方法,其特征在于,光从具有偏振器的光源投射出来,并且,其中葡萄糖浓度通过偏振计作为偏振测定的函数来确定。
15.如权利要求14所述的方法,其特征在于,光源将偏振光束引导至可植入装置在眼睛内的一部分上,以使偏振光束进入眼睛并通过可植入装置以适于检测和分析房水偏光性的方式反射至偏振计。
16.如权利要求14所述的方法,其特征在于,光源将偏振光束引导至可植入装置在眼睛外面的一部分上,以使偏振光束以适于检测和分析眼睛外部房水偏光性的方式反射到偏振计。
17.如权利要求13所述的方法,其特征在于,可植入装置包括荧光生物传感器,其位于可植入装置与眼睛内房水连通的一部分上,并且其中,葡萄糖浓度作为荧光的函数来确定。
18.用于监测房水中葡萄糖浓度的系统,所述系统包括:
可植入装置,其构造为手术植入眼睛中并且限定了延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部;以及
构造为戴在眼睛外面的接触镜片,所述接触镜片包括与之相连的传感器,传感器对通过内腔传送到眼睛外面的房水的葡萄糖浓度作出响应。
19.如权利要求18所述的系统,其特征在于,隐形眼镜还包括天线,用于将信号从传感器无线传送至外部装置。
20.如权利要求19所述的系统,其特征在于,所述系统包括外部装置,并且所述外部装置是智能手机和输注泵中的一种。
21.如权利要求18所述的系统,其特征在于,所述传感器是电化学传感器。
22.如权利要求18所述的系统,其特征在于,隐形眼镜包括比隐形眼镜其它部分更重的配重区域。
23.如权利要求18所述的系统,其特征在于,隐形眼镜还包括井,其构造为用于接收通过内腔传送到眼睛外面的房水。
24.如权利要求23所述的系统,其特征在于,隐形眼镜包括比隐形眼镜其它部分更重的配重区域,并且,其中配重区域在隐形眼镜相对于井的相反侧上。
25.用于监测房水中葡萄糖浓度的系统,所述系统包括:
构造为手术植入眼睛中的可植入装置,可植入装置的至少一部分包含响应房水中葡萄糖浓度的荧光染料;
独立于可植入装置的分析系统,所述分析系统包括检测器,所述检测器构造并进行操作以检测所述荧光染料的颜色或荧光,所述分析系统构造为将来自所述检测器的信号转化为量化的葡萄糖浓度读数。
26.如权利要求25所述的系统,其特征在于,可植入装置限定了延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部。
27.如权利要求26所述的系统,其特征在于,当将可植入装置植入眼睛中时,染料至少部分位于可植入装置在眼睛外面的端部上。
28.如权利要求26所述的系统,其特征在于,当将可植入装置植入眼睛中时,染料仅位于可植入装置在眼睛外面的端部上。
29.如权利要求25所述的系统,其特征在于,可植入装置并未限定构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部的内腔。
30.用于监测房水中葡萄糖浓度的方法,所述方法包括:
将可植入装置植入眼睛中,所述可植入装置限定了延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部;以及
提供构造为戴在眼睛外面的接触镜片,所述接触镜片包括与之相连的传感器,传感器响应通过内腔传送到眼睛外面的房水的葡萄糖浓度。
31.用于监测房水中葡萄糖浓度的方法,所述方法包括:
将可植入装置植入眼睛中,可植入装置的至少一部分包含响应房水中葡萄糖浓度的荧光染料;以及
提供独立于可植入装置的分析系统,所述分析系统包括检测器,所述检测器构造并进行操作以检测所述荧光染料的颜色或荧光,所述分析系统构造为将来自所述检测器的信号转化为量化的葡萄糖浓度读数。
32.如权利要求31所述的方法,其特征在于,可植入装置限定了延伸穿过所述可植入装置的内腔,所述内腔构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部,并且,其中当将可植入装置植入眼睛中时,染料至少部分位于可植入装置在眼睛外面的端部上。
33.如权利要求32所述的方法,其特征在于,可植入装置并未限定构造为将房水从眼睛内部传送到眼睛外部的内腔。
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