CN113905657A - 用于眼部眼压计的装置及其设备、方法和用途 - Google Patents
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Abstract
一种用于眼部眼压计的装置(102)，包括用于将至少一滴液滴(302)从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜(304)的分配器(106)，其中所述分配器(106)被布置成喷射至少一滴液滴(302)，使得所述液滴(302)引起所述角膜(304)压平。还公开了相应的眼压测量装置、设备和方法。
Description
技术领域
一般地，本发明涉及眼内压测量设备以及用于将流体递送到眼睛的设备。特别地但非排他地，本发明涉及用于将流体递送到眼睛和/或用于通过喷射流体进行眼内压测量的装置、设备、方法和用途。
背景技术
之前已经提出了流体眼压计，其中它们涉及空气可操作眼内压(IOP)测量设备。可论证地，这种解决方案中最常见的类型是基于从出口连续吹出压缩空气，该压缩空气流用于诱发角膜压平。因此，这种角膜的压平的测量可用于通过例如光学测量装置推断特征，诸如IOP或角膜厚度。
巧合的是，研究最多和最可靠的眼压计是回弹类型的，与Goldmann压平眼压计相比，其是可比的且可校准的。当考虑各种其他IOP测量设备的测量的可操作性和可验证性时，这是重要的概念。
本质上，IOP测量的患者舒适度是重要因素。通常，操作角膜的活动越短且越不烦躁，用户对测量的注意和反应就越少。由于这个原因，诱发连续压平的眼压计通常效率较低且实用性较差。
流体眼压计的另一共同特征是它们很少适合作为手持式独立装置实施。这主要是由于不可克服的事实，即加压空气需要占用相当大空间的压缩和气动装置等。
现有技术解决方案已在现有专利申请中得到体现。例如，美国专利申请公开号2008242966描述了一种用于非接触式眼压计的空气脉冲排放装置，其由气缸活塞设备操作，用于向眼睛连续排放空气。使用探头的回弹式眼压计在申请人自己的专利美国专利申请公开号2009306493中提出。在美国专利申请公开号4628938中提出了一种基于使用带有可膨胀压平室的柔性接触镜的非侵入性连续压平眼压计。在美国专利申请公开号2003097052中公开了手动操作的基于探头的眼压计。一种基于膜的眼压计在GB专利申请公开号2308462中提出。美国专利申请公开号2010016704描绘了用于利用用于确定向眼睛分配药物的眼内压测量基准和时间基准来监测眼睛状况的方法和系统。在美国专利申请公开号2014228783中公开了滴眼药分配器。
发明内容
本发明的实施方式的目的是至少减少在现有技术设备中明显的前述缺点中的一个或多个。该目的通常通过根据本公开的装置、设备和方法来实现。
本发明的优点是当与眼睛表面碰撞时，它允许产生与探头眼压计的探头可比的离散流体剂量。以此方式，本发明获得了具有回弹眼压计特征的流体眼压计。
本发明的另一其他优点是它利用小的离散液滴进行测量，与基于流体连续流向眼角膜的流体眼压计相比，这提供了更舒适的测量事件。即使不存在实际疼痛，连续的流体流动也会使患者感到不适，这通常导致眨眼和眼睛移动，在测量期间应避免这种情况。
根据本发明的一方面，一种用于眼压计的装置，其特征在于，所述装置包括
-分配器，用于将至少一滴液滴从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜，
-其中所述分配器被布置成喷射至少一滴液滴，使得所述液滴引起所述角膜压平。
根据本发明的一方面，一种利用权利要求1所述的装置的眼压测量装置。
根据本发明的一方面，一种用于测量眼睛的眼内压的设备，其特征在于，所述设备包括
-用于眼部眼压计的装置，包括
ο分配器，用于将至少一滴液滴从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜，其中所述分配器被布置成喷射至少一滴液滴，使得所述液滴引起所述角膜压平，
-用于测量来自角膜的压平的变形特征的光学设备。
根据本发明的一方面，一种用于刺激角膜用于眼内压测量的的方法，其特征在于，所述方法包括
-将至少一滴液滴从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜，使得所述液滴引起所述角膜压平。
根据本发明的另一方面，该装置用于将液体药物的液滴或包括一定量液体药物的液滴递送至眼睛的装置的用途。
如上文简要审阅的，本发明的不同方面的效用源于取决于每个特定实施方式的多个流出。
本发明的不同实施方式也在所附的从属权利要求中公开。
表达“许多(a number of)”在本文中是指从一(1)开始的任何正整数。表达“多个(a plurality of)”是分别指从二(2)开始的任何正整数。
术语“示例性”在本文中是指实例或类似实例的特征，不是仅有的或唯一的优选选项。
表达“喷射(ejection)”和喷射(eject)用于指从一个地方或位置排出、逼出或排出一定量的流体的动作。
表达“激发(excitation)”和“激发(excite)”用于指对角膜施加力的动作，这反过来导致角膜处和角膜的压平和反作用力。
附图说明
参考附图更仔细地审阅本发明的一些示例性实施方式，其中
图1描绘了根据本发明的设备的操作概念的一般视图，
图2a、2b和2c描绘了根据本发明的装置的不同实施方式，
图3a和3b描绘了根据本发明的分配器的不同实施方式的细节，
图4a和4b描绘了利用根据本发明的设备眼压计装置的一般视图，
图5a、5b、5c和5d描绘了根据本发明的设备的操作原理，
图6是图示了根据本发明的方法的实施方式的流程图，
图7图示了用于测试根据本发明的分配器的设置，
图8a和8b描绘了图示了按照用图7的设置的不同测量的偏差测量的图表，
图9图示了用回弹眼压计测量IOP的设置，
图10a和10b描绘了图示了按照用图9的设置的不同测量的偏差测量的图表。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的设备(100)的操作概念的一般视图。该设备(100)包括装置(102)，该装置包括用于将至少一滴液滴从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜的分配器。装置(102)的分配器被布置成喷射至少一滴液滴，使得该液滴激发并引起角膜压平。除了装置(102)之外，设备(100)进一步包括光学设备(104)，其可以包括例如发射器和接收器，用于测量受激角膜的变形特征。
光学设备(104)可以另外包括用于产生对准图案的设备，用于旨在液滴的分配和角膜的IOP测量。
设备(100)的装置(102)放置在离眼睛的距离处，该距离优选地在4-10mm的范围内。
设备(100)优选地被布置成在少于50ms内操作包括以下的完整操作：将至少一滴液滴递送到眼睛并测量眼睛的受激角膜的变形特征。
图2a、2b、2c描绘了根据本发明的装置(102)的不同实施方式。装置(102)优选地包括或连接至至少一个储存器(108)，用于产生力或压力和/或控制液滴从分配器(106)分配的装置(means)。
图2a描绘了连接到储存器(108)的分配器(106)，和用于产生和/或控制压力的装置，其中储存器(108)连接到压力控制器(110)。压力控制器(110)用于将储存器(108)中的压力升高至例如大约0.4巴。分配器(106)包括阀控制螺线管，其由螺线管控制器(112)控制，用于分配和喷射在储存器(108)处的加压液体。螺线管可以布置成每次打开大约5毫秒，以产生具有预定或优选速度、液体量度、动能或动量的加压液体的分配和喷射。
图2b描绘了连接到储存器(108)的分配器(106)。在这种实施方式中，调节器(114)或泵用于控制插入分配器(106)和从存储器通向分配器(106)的导管的液体量。装置(102)还可包括用于将空气排出导管和分配器(106)的系统。分配器(106)包括与控制器(116)连接的压电致动器，该控制器用于控制压电的操作，以便于致动分配器(106)以从分配器(106)以预定或优选速度、液体量度、动能或动量分配和喷射液体。
图2c描绘了将分配器(106)作为集成式盒式装置(102)，其中液体储存在基本上包括在分配器(106)中的或作为分配器(106)的一部分的储存器(108)中。分配器(106)包括微通道或压电，以便于从分配器(106)以预定或优选速度、液体量度、动能或动量分配和喷射液体，这由至少在功能上与分配器(106)连接的控制器(118)控制。盒式装置(102)可以是单发或多发动作装置(102)，使得一个装置(102)可以用于仅一次IOP测量或用于另一优选量的IOP测量。
根据任何实施方式的分配器(106)可以被布置成分配和喷射具有的体积为1-10微升或优选地体积为3-5微升的至少一滴液滴。液体包括类似于眼泪的组合物，该液体可以额外地或替代地包括一定量的给药到眼睛的药物。液滴的液体优选是透明的。
装置(102)还可以包括用于冲洗分配器(106)的装置。
图3a和3b描绘了根据本发明的分配器(106)的不同实施方式的细节。
图3a描绘了分配器(106)设计，其中通过螺线管致动分配和喷射液滴。本文的分配器(106)包括具有由螺线管操作的红宝石球阀(120)的管状形状的外壁(130a)。通过连接到储存器的导管(124)给分配器(106)供给加压液体。向围绕外壁(130a)的线圈(126)供给电流，由此控制螺线管柱塞(122)的移动，以从小孔口(128a)排出一定量的加压液体。孔口(128a)可以是蓝宝石孔口并且包括例如0.15-0.6mm的直径。
图3b描绘了分配器(106)设计，其中通过压电致动分配和喷射液滴。本文的分配器(106)包括管状形状的外壁(130b)，其包括玻璃。可以通过连接到储存器的导管(124)给分配器(106)供给加压液体。替代地，液体可以在加压时直接储存在分配器中。通过电极(134a，134b)向围绕玻璃管的压电材料(132)提供电流，这导致压电材料(132)挤压玻璃管，这进一步导致液滴挤出玻璃管中的小孔口(128b)。玻璃孔口(128b)具有例如0.02-0.12mm的直径。这种实施方式中的孔口(128b)没有闭合，因为当压电设备没有向分配器(106)外壁(130b)施加额外的力时，玻璃管中的液体通过毛细作用保持在适当位置。
图4a和4b描绘了利用根据本发明的设备(100)的眼压计设备(200)即眼压测量装置的一般视图。图4a和4b描绘了手持式眼压计设备(200)的一种一般应用。
眼压计设备(200)由通过合适材料制成的外壳部件(136)形成，IOP测量所必需的所有部件都安装在该外壳部件内。根据本发明的装置(102)可以在设备(200)中用作不可拆卸的设备，其被供给至少液体，或用作包括储存器(108)和分配器(102)的单一单元以在压力下向单一方向分配和喷射至少一滴液滴。诸如单一单元可以是单发或多发筒。单一单元可以是不可重复使用的或可重复使用的。因此，设备(200)可以被布置成便于插入这样的单一单元而无需单独的容器(receptacle)或外部液体导管。装置(102)可以包括用于从设备(200)装置(102)递送机械力或电流的电或机械连接装置，以便于从单一单元分配和喷射液滴，诸如通过按下按钮(138)或触发设备(200)。
在这种实施方式中，外壳或本体部件(136)是基本上长型的并且在其上端包括前额支架(140)，其用于调节液滴喷射到被测眼睛方向的距离。前额支架(140)是特别可调的，例如通过可以手动旋转的轮子(142)。
设备(200)进一步包括显示和控制部件(144)，其是例如其中显示测量结果的液晶面板以及相关的控制按钮等。设备(200)还包括操作开关(138)，当被按下时，其向眼睛释放液滴。
工作电源可以取自干电池单元或电池，而设备(200)可以另外具有插座，外部充电装置或电源可以连接到该插座上。可以使用许多狭窄部(146)来使设备(200)使用起来舒适。
图5a、5b、5c和5d描绘了根据本发明的设备(100)的操作原理。图描绘了液滴(302)的喷射和随后在角膜(304)处诱发的压平及其变形特征测量。
图5a描绘了处于一定位置并与角膜(304)对准的设备。
图5b描绘了从分配器(102)喷射的液滴(302)。分配器可以与控制电子设备和/或液体导管(148)连接以控制液体从分配器(102)的分配和喷射。液滴以1/2mv^2的能量量度被喷射。
因此，关于液体的体积和类型以及液体速度的不同配置可用于设置喷射液滴的优选能量，鉴于不同的应用以及分配器(102)与角膜(304)之间的距离，这可能是有益的。液滴(302)的体积可以根据液体特性进行选择，诸如粘度和/或表面张力和/或密度。对液滴产生的动能或这样的能量或动量的量度优选地类似于回弹眼压计的探头，使得液滴对眼睛表面的冲击导致类似的变形或在其压平时间上类似于接触眼睛进行测量的回弹眼压计探头。因此，考虑到旨在对眼睛产生的优选的刺激量，可以优化液体的量度及其喷射速度，考虑到回弹眼压测量法可以进行该优化，这在眼压试验领域已被广泛讨论。
图5c描绘了在碰撞前行进到眼睛的角膜(304)的液滴(302)。
图5d描绘了刺激眼睛角膜(304)的液滴(302)。在液滴(302)和角膜(304)碰撞之后，角膜(304)根据液滴(302)的能量、角膜硬度和眼睛的IOP而弯曲。光学设备(104)被布置成检测由液滴(302)对角膜(304)诱发的变形的量度。光学设备(104)可以优选地基于测量角膜(304)处的反射、到角膜(304)的距离(的变化)或光学相干层析(OCT)。
在一些实施方式中，光学设备(104)还可以包括或基于眼睛的成像。在这种类型的光学设备中，角膜(304)的一组图像被捕获，从中检测到其变形和拓扑，任选地连同图像时的成像设备设置的信息。
根据另一实施方式，可以在眼睛上产生网格，例如通过扫描，该网格可用于提供角膜(304)变形特征的形成中的地形。
角膜(304)的压平幅度以及恢复量和速度可以用于确定角膜(304)的特性和变形特征。
光学设备(104)优选地被布置成在不可见光谱下操作。然而，光学设备(104)可以进一步包括可见的对准图案，诸如十字准线，用于将分配器(102)喷射与角膜(304)对准并瞄准其测量。光学设备(104)还可以包括用于患者的固定目标，任选地以允许患者将分配器喷射与患者的角膜(304)对准。提出了可行的固定目标，例如在PCT公开号WO 2014/202840A1中。
图6是图示了根据本发明的方法的实施方式的流程图。
在602，称为启动，可以设置、检查和/或校准设备功能。
在604，分配器被设置在操作距离处并且与患者的眼睛成直线。装置的操作者可以是对患者进行测量的医师，或者在一些实施方式中，患者可以对自己进行测量。
在606，分配器与要进行IOP测量的角膜位置对准。
在608，质量为m的液滴被分配并以速度v向角膜的位置喷射。可以控制分配以产生优选大小或体积的液滴，例如1-10微升或3-5微升，并且质量取决于体积和使用的液体，诸如具有类似于眼泪的组合物的盐水或其他优选的分配液体。分配和喷射可以同时进行，使得喷射产生为脉冲，该脉冲也指示分配的量(体积)。
在610，检测由液滴引起的压平。检测到的压平变形特征可以包括角膜变形的一种或多种不同特征，例如该测量可以包括变形的量或形状或眼睛或角膜的变形速度。压平检测是通过光学方式完成的，无需与角膜进行物理接触。
在612，眼睛的IOP可以从一个或多个检测的压平计算。可以进行许多压平和变形测量来计算眼睛的IOP。在发现由测量位置导致测量不准确的情况下，也可以重新对准分配器。
在614，测量值和计算的IOP结果可以被保存、显示给操作者或传输到另一设备。
图7图示了用于测试根据本发明的分配器(106)的设置。该设置包括螺线管操作的分配器(106)，其旨在向人工眼(402)发射。该设置中的人工眼(402)包括具有张力的硅酮膜。由从分配器(106)分配和喷射的液滴引起的人工眼(402)处的变形由光学设备(404)检测和测量，在该设置中，该光学设备包括CCD激光位移传感器Keyence LK-G32。
图8a和8b描绘了图示了按照用图7的设置的不同测量的偏差测量的图表。
图8a描绘了人工眼(402)的偏差，其中在17mmHg压力y＝mm，x＝样品@0.25ms下喷射4μl液滴。
图8b描绘了人工眼(402)的偏差，其中在17mmHg压力y＝mm，x＝样品@0.25ms下喷射几滴4μl液滴。
图9图示了使用回弹眼压计(500)进行IOP测量的设置，用于与根据本发明的分配器(106)的测量结果进行比较。该装置包括回弹眼压计Icare眼压计ic100，其旨在向人工眼(402)发射。该设置中的人工眼(402)包括具有张力的硅酮膜。由来自回弹眼压计(500)的探头引起的人工眼(402)处的变形由光学设备(404)检测和测量，在该设置中，其包括CCD激光位移传感器Keyence LK-G32。
图10a和10b描绘了图示了按照用图9的设置的不同测量的偏差测量的图表。
图10a描绘了在17mmHg压力y＝mm，x＝样品@0.25ms下回弹眼压计(500)测量的人工眼(402)的偏差。
图10b描绘了在17mmHg压力y＝mm，x＝样本@0.25ms下，回弹眼压计(500)的几次测量的人工眼(402)。
本发明的范围由所附权利要求书连同其等效物确定。本领域技术人员将再次理解以下事实，即所公开的实施方式被构建仅用于说明的目的，并且本文审阅的创新支点将涵盖更适合本发明的每个特定用例的进一步的实施方式、实施方式组合、变型和等效物。
Claims (19)
1.一种用于眼部眼压计的装置(102)，其特征在于，所述装置(102)包括
-分配器(106)，用于将至少一滴液滴(302)从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜(304)，
-其中所述分配器(106)被布置成喷射所述至少一滴液滴(302)，使得所述液滴(302)引起所述角膜(304)压平。
2.根据任一前述权利要求所述的装置(102)，其中，所述分配器(106)包括或连接到液体储存器(108)。
3.根据权利要求2所述的装置(102)，其中，用于喷射所述液滴(302)的压力是由在所述储存器(108)中诱发的压力引起的。
4.根据任一前述权利要求所述的装置(102)，其中，所述分配器(106)包括用于液滴(302)分配和喷射的螺线管阀控制。
5.根据任一前述权利要求所述的装置(102)，其中，所述分配器(106)包括用于液滴(302)分配和喷射的压电控制。
6.根据任一前述权利要求所述的装置(102)，其中，所述分配器(106)包括用于液滴(302)分配和喷射的微通道及其压力控制。
7.根据任一前述权利要求所述的装置(102)，其中，所述分配器(106)被布置成分配和喷射具有1-10微升的体积的至少一滴液滴(302)。
8.根据任一前述权利要求所述的装置(102)，其中，所述分配器(106)被布置成分配和喷射具有3-5微升的体积的至少一滴液滴(302)。
9.一种利用权利要求1所述的装置的眼压测量装置。
10.一种用于测量眼睛的眼内压的设备(100)，其特征在于，所述设备(100)包括
-分配器(106)，用于将至少一滴液滴(302)从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜(304)，其中所述分配器(106)被布置成喷射所述至少一滴液滴(302)，使得所述液滴(302)引起所述角膜(304)压平，
-用于测量来自所述角膜(304)的压平的变形特征的光学设备(104)。
11.根据权利要求9所述的设备(100)，其中，所述光学设备(104)包括光学距离测量设备。
12.根据权利要求9-10中任一项所述的设备(100)，其中，所述光学设备(104)包括光反射测量设备。
13.根据权利要求9-11中任一项所述的设备(100)，其中，所述光学设备(104)包括光学相干层析设备。
14.根据权利要求9-12中任一项所述的设备(100)，包括用于产生对准图案的光学设备。
15.根据权利要求9-13中任一项所述的设备(100)，其中，用于测量变形特征的所述光学设备(104)另外还用于产生对准图案。
16.根据权利要求9-14中任一项所述的设备(100)，其中，在少于50毫秒内执行将至少一滴液滴(302)递送至眼睛并测量所述眼睛的压平的角膜(304)的变形特征的操作。
17.一种用于刺激角膜以用于眼内压测量的方法，其特征在于，所述方法包括
-将至少一滴液滴从离眼睛的距离分配和喷射到眼睛的角膜，使得所述液滴引起所述角膜压平。
18.根据权利要求16所述的方法，包括光学地测量来自所述角膜的压平的变形特征。
19.根据权利要求17所述的方法，包括根据变形特征确定眼内压。
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