CN114502060A - 眼睛生物力学特性测量和监测设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种OBP测量和监测设备，其包括：接触透镜，所述接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，所述感测单元与所述接触透镜结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜时，所述感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量所述第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。

Description

眼睛生物力学特性测量和监测设备

技术领域

本发明涉及一种用于测量和监测多个眼睛生物力学特性(OBP)的设备、套件、系统和方法。本发明具体地涉及一种可以放置在使用者的眼睛上以在延长的时间段——例如8小时、12小时、24小时或更多——内监测多个眼睛生物力学特性的设备。

背景技术

青光眼是一种以升高的眼内压(IOP)为特征的普遍疾病。此升高的IOP导致周边视觉的逐渐丧失。因此，需要详细了解青光眼患者中的IOP以及其他相关的眼睛生物力学特性(OBP)，以提供可靠的诊断或用于建立新的治疗方法。

已经提供了多个用于测量青光眼患者中的IOP的解决方案。一些解决方案使用需要刚性的(rigid)接触透镜(contact lens)来直接检测眼内压的直接压力传感器，一些其他解决方案通过使用不同类型的、需要软性的(soft)接触透镜的应变仪来测量不同的参数，诸如眼睛的尺寸变化。这些解决方案中的每个受限于它们测量单个参数的事实。因此，当需要多个参数时，需要多个测量会话(session)。考虑到测量优选地持续至少24小时，这对患者而言会是非常不舒服的。

例如，发明人发现不同的OBP——诸如，但不限于IOP和温度或/和甚至可选地眼睛的尺寸变化——之间的关系准许计算新的生物标志物(biomarker)。此外，尽管IOP是唯一可更改的风险因素，但是最近的公开物强调另一个OBP——眼睛体积变化(OVC)——作为与疾病发病原理相关的有价值的信息的有价值的作用。这样的OBP将定义新的生物标志物，作为在对应的时间帧内对压力输入的眼睛体积响应的结果。到目前为止，IOP和OVC一直被单独考虑，因为没有设备能够同时地连续地检测压力的变化和对应的体积监测的变化。

因此，本发明的主要目的是提供一种能够同时地测量两个不同的OBP——诸如但是显然不限于直接IOP、温度和可选地眼睛的尺寸变化——的设备和方法，因为从一个测量到另一个测量的测量条件可以变化，所以发明人已经探索了一种新的用于同时地或连续地测量和监测两个OBP的设备。

在本申请中，术语“同时地”意味着所测量的OBP是在相同的时间间隔期间测量的，不管每个信号到记录设备的确切到达时间。即使在两个信号之间存在略微的时间相位(数秒或更少)，“同时地”意味着OBP是在单个测量时间段期间测量的。另一方面，术语“连续地”意味着单独测量第一OBP，并且然后在不更换测量和监测设备的情况下，一旦完成第一测量就测量第二OBP。

在本发明中，眼睛生物力学特性(OBP)涉及参数/特性，诸如眼内压(IOP)、眼内体积(IOV)、角膜刚度(rigidity)、角膜厚度、巩膜刚度、眼睛的几何尺寸和/或温度以及更一般地任何眼睛特性，甚至非生物力学特性，例如特定的浓度。

特定的OBP——眼睛顺应性(OC)测量眼睛在眼内压增加的情况下增加其体积的能力。OC的值可以被定义为：

由于眼睛组织的粘弹性特性产生压力松弛，该压力松弛倾向于在恒定的眼内体积(IOV)下随时间降低眼内压(IOP)，因此这不是恒定值而是体积与压力关系在给定时间的斜率。

就这一点而言，本发明的另一个目的是解决上文提及的问题并且更具体地是提供一种在长时间段内同时地准确地测量IOP和眼睛的尺寸变化同时允许无线数据传送的压力敏感设备。

然而，发明人一直面临的另一个挑战涉及设计能够测量IOP和OVC的设备的困难，因为这两个OBP是以不同的方式测量的并且需要不同的硬度(stiffness)环境，使得这样的设备既需要硬性的接触透镜部分又需要软性的接触透镜部分。

因此，本发明的另一个目的是提供一种新的像接触透镜的OBP敏感设备，该敏感设备提供硬性的接触透镜和软性的接触透镜二者的优点而没有它们的缺点。

本发明的另一个目的是提供一种新的像接触透镜的OBP敏感设备，该敏感设备基于IOP和眼睛的尺寸变化之间的关系提供至少一个新的生物标志物。

发明内容

本发明解决了以上问题。

本发明的第一方面是一种OBP测量和监测设备，其包括：接触透镜，所述接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，所述感测单元与所述接触透镜结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜时，所述感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用(apply，敷设)以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量所述第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。

优选地，所述感测单元包括能够测量至少两个不同的OBP的单个传感器。因此，所述透镜是不太笨重的。

替代地，所述感测单元包括至少两个单独的传感器，每个传感器能够测量单个OBP。以此方式，可以同时地进行测量。

优选地，所述至少两个单独的传感器各自能够测量彼此不同的单个OBP。

根据一个优选的实施方案，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的温度。以此方式，可以测量作为新的生物标志物的更精确的IOP。

替代地，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的尺寸变化。以此方式，可以测量新的生物标志物。

有利地，所述感测单元包括眼睛的尺寸变化传感器，所述眼睛的尺寸变化传感器是呈现圆形或弧形状的有源应变仪的形式，并且所述感测单元位于所述软性的接触透镜的内部分周围的外部分中。因此，所述应变仪可以容易地感测软性的接触透镜变形。

优选地，所述眼睛的尺寸变化传感器包括多个有源应变仪。

根据一个优选的实施方案，所述应变仪由诸如金属或合金的电阻材料制成。

优选地，所述应变仪是连续的纵向元件。

有利地，所述眼睛的尺寸变化传感器包括惠斯通(Wheatstone)电桥配置的四个仪器，诸如两个有源仪器和两个无源仪器被交替地放置在电桥上。这准许对温度偏差进行补偿并且使灵敏度加倍。

根据一个优选的实施方案，所述感测单元包括直接压力传感器。

优选地，所述接触透镜是包括内部分和外部分的软性的接触透镜，所述内部分比所述外部分更刚性。以此方式，与眼睛接触的表面是软性的接触透镜，并且压力传感器和更刚性的部分二者被封装在该接触透镜内。

根据一个优选的实施方案，所述直接压力传感器被定位在所述内部分中。由于此提出的复合结构使用不同的刚度的材料，因此压力传感器可以准确地测量IOP。

有利地，所述内部分适于至少部分地硬化(rigidify，僵化)所述接触透镜的所述内表面的中心部分，以便维持具有一曲率半径的所述硬化的内表面，所述硬化的内表面适于使与所述直接压力传感器接触的所述眼睛表面的至少一部分变平，以便当所述使用者佩戴所述接触透镜时，在所述直接压力传感器周围达到压力平衡。

有利地，所述内部分具有类似于弯月形透镜的总体形状。以此方式，它具有与所述接触透镜相同的总体形状并且更紧密地适合眼睛总体形状。

优选地，所述内部分与所述外部分相比在尺寸上更小并且被定中心在所述接触透镜中。因此，由于所述接触透镜的中心部分是更厚的，因此它可以被更容易地放置在所述接触透镜内部。

根据一个优选的实施方案，所述内部分包括刚性插入物。

优选地，所述刚性插入物包括多个通孔。以此方式，它通过所述刚性插入物防止眼睛的缺氧并且它还准许将所述刚性插入物固定在所述接触透镜内。

有利地，所述刚性插入物由在聚合物、生物聚合物、陶瓷、玻璃、金属和RGP的组中选择的材料制成。

优选地，所述接触透镜的所述外部分由在水凝胶、硅树脂-水凝胶和硅树脂的组中选择的材料制成。

有利地，所述接触透镜的所述内部分和所述外部分中的任何一个由具有可调硬度或硬度梯度的材料制成。

优选地，当所述使用者佩戴所述接触透镜时，所述压力传感器与所述使用者的眼睛直接接触。以此方式，在压力传感器和测量界面之间建立良好的接触以便提高灵敏度。

替代地，当所述使用者佩戴所述接触透镜时，所述压力传感器与所述使用者的眼睛间接接触。因此，保护所述压力传感器免于直接接触到眼睛表面以提高舒适度。

根据一个优选的实施方案，所述压力传感器被定位在形成于所述刚性插入物的内凹侧中的腔内，并且其中所述腔被填充有压力传输填充材料，所述压力传输填充材料覆盖所述压力传感器，使得当所述使用者佩戴所述接触透镜时，所述填充材料的层被定位在所述压力传感器和所述接触透镜的所述内表面之间。以此方式，所述压力传感器不与所述刚性插入物直接接触。

优选地，所述填充材料是比所述内部分更软性的材料。因此，允许压力传感器的完美机械绝缘。

替代地，所述填充材料是比所述外部分的材料更软性的材料。以此方式，由所述接触透镜的软性材料传输的径向力对所述压力传感器没有影响或衰减。

优选地，所述填充材料是与所述外部分的材料相同的材料。以此方式，更容易地制造所述设备。

优选地，所述腔被形成在所述内部分的中心。因此，它被设置在接触透镜的更厚的部分上。

有利地，在所述腔下面的所述接触透镜的所述内表面呈现比在所述内部分下面的所述内表面的其余部分更软性的表面。以此方式，以降低的衰减传输IOP。

替代地，在所述腔下面的所述接触透镜的所述内表面呈现与在所述内部分下面的所述内表面的其余部分类似的表面柔软度。因此，在压力传感器和眼睛之间没有材料中断的情况下，实现与所述刚性插入物的机械绝缘。

根据一个优选的实施方案，所述接触透镜还包括用于遥测供电和数据传送的天线和微处理器。以此方式，这准许数据的无线传送。

优选地，所述感测单元包括适于测量同一OBP的多个OBP传感器。以此方式，可以通过汇总结果来提高测量的准确性。

此外，本发明的OBP测量和监测设备不需要针对每个使用者而被定制，因为它可以通过具有仅在其外部形状上不同的多个可用尺寸以便容易地适应不同的眼睛形状和尺寸来适应大量的患者。OBP测量和监测设备也可以在长时间段内佩戴而不给使用者带来不适。

本发明的第二方面涉及一种套件，其包括：本发明的第一方面的OBP测量和监测设备；以及便携式记录设备，所述便携式记录设备被配置用于与所述OBP测量和监测设备通信并且用于存储从所述OBP测量和监测设备接收的数据。本发明的此套件的具体优点类似于本发明的第一方面的设备的优点，它们在此将不被重复。

优选地，所述便携式记录设备被配置用于通过无线感应通信信道为所述OBP测量和监测设备供电。因此，这防止在眼睛内使用侵入性布线。

替代地，所述OBP测量和监测设备包括嵌入其内的小型化电力源。

更加优选地，所述接触透镜还包括嵌入其内的数据存储装置。

本发明的第三方面涉及一种OBP监测系统，其包括：本发明的第一方面的OBP测量和监测设备；便携式记录设备，所述便携式记录设备被配置用于与所述OBP测量和监测设备通信并且用于存储从所述OBP测量和监测设备接收的数据；计算设备，所述计算设备被配置用于与所述便携式记录设备通信以用于接收和/或处理和/或存储从所述便携式记录设备接收的数据。本发明的此系统的具体优点类似于本发明的第一方面的设备的优点，它们在此将不被重复。

优选地，所述OBP监测系统包括本发明的第一方面的两个OBP测量和监测设备，一个测量和监测设备用于左眼，一个测量和监测设备用于右眼，并且所述便携式记录设备被配置用于与所述两个OBP测量和监测设备通信并且用于存储从所述两个OBP测量和监测设备接收的数据。

本发明的第四方面涉及一种OBP测量和监测方法，其包括以下步骤：将本发明的第二方面的套件放置在患者身上，开始同时测量两个OBP中的至少一个，将OBP信号记录在所述便携式记录设备中，将所记录的OBP数据发送到计算设备，所述计算设备被配置用于与所述便携式记录设备通信以用于接收和/或处理和/或存储从所述便携式记录设备接收的数据，其中所述计算设备适于基于至少这两个OBP之间的关系来计算并且确定至少一个新的生物标志物。

优选地，所述OBP测量和监测方法包括以下步骤：测量眼睛的温度并且使用所述温度来运行对OBP测量的微调。

附图说明

本发明的其他具体优点和特征将从以下将参考附图的对本发明的至少一个实施方案的非限制性描述变得更加明显，在附图中

-图1表示根据本发明的第一实施方案的OBP测量和监测设备；

-图2表示根据本发明的第二实施方案的OBP测量和监测设备；

-图3示意性地表示根据本发明的第三实施方案的OBP测量和监测设备；

-图4表示根据本发明的包括OBP测量和监测设备的OBP测量和监测系统；

具体实施方式

本详细描述意在以非限制性方式例示本发明，因为一个实施方案的任何特征可以有利的方式与一个不同的实施方案的任何其他特征组合。

图1更详细地示出了OBP测量和监测设备11。根据本发明的第一实施方案，它包括：接触透镜1，该接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，该感测单元与接触透镜1结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜1时，该感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。

在第一实施方案中，该感测单元包括两个单独的传感器2和3，每个传感器能够测量单个OBP。以此方式，可以同时进行测量。根据此优选的实施方案，第一OBP是由直接压力传感器2感测的眼内压，并且第二OBP是由温度传感器3感测的眼睛的温度。以此方式，可以测量作为新的生物标志物的更精确的IOP。

由于此传感器，人们可以与IOP同时地测量眼睛的温度。如果必要的话，这准许了解眼睛温度，该眼睛温度可以帮助校正其对压力测量的影响并且可以提供用于微调所测量的IOP的手段。此外，它准许测量眼睛的温度并且将其作为新的生物标志物进行观察。必须注意的是，在OBP测量和监测设备中提供温度感测元件可以准许避免接触透镜1内的温度校正装置，或甚至优选地准许温度校正装置的附加使用以使用两个校正。

因此，设备11包括：直接压力传感器2，该直接压力传感器与接触透镜1结合并且被定位成使得该直接压力传感器抵靠使用者的眼睛施用以用于在该使用者佩戴接触透镜1时感测该眼睛的眼内压(IOP)；以及眼睛温度传感器3。

接触透镜1优选地由不可渗透的和/或基于硅树脂的材料制成，已知该材料高度粘附到眼球表面。它优选地包括外软性部分和内刚性部分。该刚性部分——其优选地但非强制地是由刚性插入物硬化的透镜部分——适于至少部分地硬化接触透镜1的内表面，并且提供具有一曲率半径的硬化的内表面，所述硬化的内表面适于使与压力传感器2接触的眼睛表面的至少一部分变平，以便当使用者佩戴接触透镜1时在该压力传感器周围达到压力平衡。

压力传感器2是例如小型化压力传感器，该小型化压力传感器包括在陶瓷、玻璃或硅载体上的压阻式硅微机械压力传感器。压力传感器2是绝对压力传感器或相对压力传感器。

在本发明的OBP测量和监测设备11中使用相对压力传感器2的优点是，如果隔膜的背侧周围的压力对应于环境或大气压力，由压力传感器测量的压力基本上对应于眼内压(IOP)，免于例如由于海拔高度和/或天气状况的变化而导致的环境或大气压力的影响。

另一方面，使用绝对压力传感器2的优点是，其更容易被嵌入接触透镜1中用于制造。

图2示出了本发明的第二实施方案，其中被感测的第二OBP不是温度而是眼睛的尺寸变化。

在此实施方案中，本发明的OBP测量和监测设备11的软性的接触透镜1包括眼睛的尺寸变化传感器4，该眼睛的尺寸变化传感器4可以是布置在定位在内部分中的透镜中心周围的外软性部分上的圆形有源应变仪。优选地，有源应变仪4由至少一个连续的纵向元件制成，该纵向元件优选地是导线，该纵向元件以其几个部分是同心的方式被折叠。

通过直接压力传感器2对IOP和通过有源应变仪4对眼睛的尺寸变化的同时测量准许通过这两个OBP的组合来计算至少一个第三数据，所述至少一个第三数据可以给出新的生物标志物——眼睛顺应性(OC)，该眼睛顺应性将表示眼睛的体积和/或形状(即眼睛的尺寸)如何适应压力变化，以及压力变化如何适应眼睛的体积和/或形状(即眼睛的尺寸)。

此外，此同时测量准许用单个测量会话而不是两个测量会话——一个会话用直接压力传感器2并且一个会话用有源应变仪4——收集两个OBP。

实际上，眼内压(IOP)的变化产生使用者的眼球的变形。通常，当IOP升高时，眼球扩大，并且当IOP降低时，眼球收缩。当使用者佩戴本发明的设备11时，他或她的眼球的变形引起接触透镜1的与眼球紧密接触的周边软性部分的变形，接触透镜1的变形的幅度在外部分的周边处比在内部分处大。

有源应变仪4被配置并且被定位在软性的接触透镜1的周边外部分以经受变形。因此，有源应变仪4的一部分被放置在接触透镜1的中心C周围的外软性部分上并且至少部分地环绕中心C。因此，有源应变仪4描述或覆盖优选地定中心在接触透镜1的中心C的圆弧。

然而，此应变仪部分4的配置可以在本发明的框架内变化，这例如取决于该有源应变仪的所寻求的电特性、用于其制造的方法、接触透镜1上可用的位置等。有源应变仪4的放置在中心C周围的部分例如由形成一个或多个同心弧的一个或多个曲线或圆形段制成，或由形成例如多边形、网格或任何其他适合的形状的一个或多个部分的一个或多个直线段制成。在本发明的框架内，以上形状中的一个或多个的组合也是可能的。

与其配置无关，有源应变仪4的放置在中心C周围的部分优选地覆盖围绕所述中心C的至少180度的弧，因此在至少180°上——即在其周边的至少一半上——环绕中心C，以提供对由于眼睛的尺寸变化导致的接触透镜的变形的充分并且可靠的感测，并且因此以提供对眼睛的尺寸变化的可靠测量。

甚至更优选地，为了使有源应变仪4的在中心C周围放置的部分的长度最大化，从而使有源应变仪4的灵敏度最大化，有源应变仪4的在中心C周围放置的部分尽可能多地覆盖围绕中心C的整个圆。

在一个优选的实施方案中，有源应变仪4是放置在接触透镜1的周边处的相对薄并且基本上圆形的电导体。有源应变仪4的两端与微处理器6电接触。有源应变仪4的在接触透镜1的中心C周围放置的部分的截面被选择得足够小，以使有源应变仪4在受到眼睛的尺寸变化的影响时可变形。有源应变仪4优选地通过对薄金属箔的蚀刻、压印和/或切割而制成。在一个变体实施方案中，有源应变仪4由细金属导线制成。在又一个变体实施方案中，有源应变仪4通过将金属和/或任何其他导电材料沉积到优选地柔性的并且透明的衬底上——例如到聚酰亚胺膜上——而制成。

根据本发明，并且如上文所解释的，有源应变仪4与接触透镜1结合，接触透镜1的变形引起有源应变仪4的变形，从而修改其物理特性，特别是其电特性。例如，如果IOP升高并且眼球扩大或其形状改变，接触透镜1在其周边处延伸并且有源应变仪4被拉伸。这造成有源应变仪4的在接触透镜1的中心C周围放置的部分的截面的减小并且因此造成其电阻的增大。通过测量有源应变仪4的电阻的变化，因此可以检测并且测量眼睛的尺寸变化。

然而，除了眼球的变形并且由此导致的接触透镜1的变形之外的其他因素可能影响有源应变仪4的电阻，具体是诸如温度、湿度、环境压力等的环境参数。

因此，用于检测眼睛的尺寸变化的应变仪布置系统优选地包括惠斯通电桥配置的四个仪器，例如两个有源仪器和两个无源仪器被交替地放置在电桥上。

如图2中所示出的，外软性部分至少部分地围绕内刚性部分，该内刚性部分优选地具有大致弯月形或凸凹透镜形状。

在此应理解，术语“刚性部分”指嵌入接触透镜1内以使接触透镜1的一部分硬化的可能的刚性插入物，也可以指接触透镜1的一可能的硬化部分，优选地所述可能的硬化部分在接触透镜1的中心处，该中心实际上是由插入物或硬化部分硬化的。

用于软性部分的优选材料是在包括诸如水凝胶、硅树脂-水凝胶和硅树脂的任何优选地软性材料或适合于接触透镜的任何其他软性材料的组中选择的任何一种。因此，应避免适用于刚性或半刚性透镜的材料，诸如PMMA等。

另一方面，用于刚性部分的优选材料是在包括诸如聚合物、陶瓷、生物聚合物、玻璃、RGP的任何优选材料或诸如金属等的材料的组中选择的任何一种，所述材料具有足够刚度以便将它们的形状强加于角膜。此材料可以在组装(刚性插入物)之前被成型或在组装过程期间被模制成型。

替代地，所述接触透镜1的软性部分和刚性部分中的任何一个由具有可调硬度或硬度梯度的材料制成。这样的材料的一个实施例可以包括嵌入有相变金属合金或形状记忆聚合物的弹性体复合材料，以可逆地调节弹性体复合材料的刚度。

另一个实施例包括具有可调硬度的硅树脂弹性体。在本文中，调节硅树脂材料的硬度的能力是经由对配方的化学成分、网络形成和交联密度的仔细控制来实现的。

当使用者佩戴接触透镜1时，压力传感器2可以与使用者的眼睛直接接触，在这样的情况下是接触透镜1的内表面。

然而，情况未必如此，因为压力传感器2可以被定位在刚性部分的内凹侧中形成的腔内，并且该腔被填充有压力透明填充材料，所述压力透明填充材料覆盖压力传感器2使得当使用者佩戴接触透镜1时填充材料的层被定位在压力传感器2和眼睛的表面之间。在此情况下，当使用者佩戴接触透镜1时，压力传感器2与使用者的眼睛间接接触。填充材料可以是比刚性部分更软性的材料并且也可以是比软性部分的材料更软性的材料。在此情况下，在该腔下面的接触透镜1的内表面呈现比在刚性部分下面的内表面的其余部分更软性的表面。替代地，填充材料可以具有与软性部分的材料相同的柔软度并且也可以是与软性部分的材料相同的材料。

如该图中所示出的，接触透镜1还包括微处理器6和天线5，用于在接触透镜1和处理单元之间进行遥测供电和数据传送。

优选地，压力传感器2被定位在接触透镜1的中心。根据此实施方案，压力传感器2例如被放置在形成于接触透镜1的中心的例如圆形的腔中。替代地，该腔是相对于接触透镜1的中心不对称的，例如圆形并且偏离中心的腔、半环形凹槽或任何其他合适的形状。在此情况下，微处理器6例如被放置在接触透镜1内部。

然而，在本发明的框架内，用于将OBP测量和监测设备11的压力传感器2和/或其他元件放置在接触透镜1中的其他腔形状和/或位置是可能的，条件是它不妨碍有源应变仪4运转。

尽管在此未表示，但是该设备可以包括多个压力传感器2用于进行精确测量。

图3表示了本发明的第三实施方案，其中OBP测量和监测设备11包括：接触透镜1，该接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，该感测单元与接触透镜1结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜1时，该传感单元抵靠所述使用者的眼睛施用以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。

此设备类似于第一实施方案的设备，不同之处在于代替呈现两个不同的传感器，感测单元由能够测量IOP和眼睛的温度的单个传感器2’构成。

尽管在附图中未表示，但是本发明还覆盖一个覆盖实施方案1和2或者2和3的组合的实施方案，其中该设备将包括IOP传感器、眼睛的尺寸变化传感器和温度传感器，其中IOP传感器和温度传感器被组合或不被组合。

在所有以上实施方案中，OBP测量和监测设备11(具体地微处理器6和/或压力传感器2)优选地通过天线——例如由便携式记录设备12——无线感应地供电。在一个变体实施方案中，OBP测量和监测设备11包括电力源，例如电池或微型燃料电池或无线能量源诸如红外线或太阳能电池或任何能量采集系统，用于为微处理器6和/或压力传感器2供电。

本发明的另一方面是一种套件，该套件包括上文所描述的OBP测量和监测设备11和便携式记录设备12，该便携式记录设备12被配置用于与OBP测量和监测设备11通信并且用于存储从OBP测量和监测设备11接收的数据。优选地，便携式记录设备12被配置用于通过无线感应通信信道为OBP测量和监测设备11供电。如果该套件包括不止一个OBP测量和监测设备11，例如用于患者的左眼的一个设备和用于患者的右眼的第二设备，便携式记录设备12被配置用于与所有OBP测量和监测设备11通信并且用于存储从所有OBP测量和监测设备11接收的数据。

本发明的另一方面是一种OBP监测系统，该OBP监测系统包括：上文所描述的OBP测量和监测设备11；便携式记录设备12，该便携式记录设备被配置用于与OBP测量和监测设备11通信并且用于存储从OBP测量和监测设备11接收的数据；计算设备13，该计算设备被配置用于与便携式记录设备12通信以接收和/或处理和/或存储从便携式记录设备12接收的数据。

图4是使用本发明的OBP测量和监测设备11的典型的OBP测量和监测系统10的示意性表示。根据所例示的实施方案，OBP测量和监测系统10包括：本发明的OBP测量和监测设备11；便携式记录设备12，用于与OBP测量和监测设备11通信并且在OBP监测时段期间存储所收集的信息；以及计算设备13，例如个人计算机，用于存储、分析、计算和/或显示由便携式记录设备12收集和存储的数据。

便携式记录设备12包括用于与OBP测量和监测设备11通信的第一通信接口。该第一通信接口是例如包括天线的无线通信接口，当使用者佩戴本发明的OBP测量和监测设备11时，该天线有利地被放置在接触透镜1附近。该天线例如被集成到眼镜中和/或被集成到例如一次性的、柔性的并且低变应原的眼罩中，所述眼镜和眼罩也未被表示在该图中，所述眼镜和/或眼罩在OBP监测时段期间由使用者佩戴。然而，在本发明的框架内，当使用者佩戴OBP测量和监测设备11时用于将天线放置成与OBP测量和监测设备11相距适当距离的其他装置是可能的。便携式记录设备12还包括用于与计算设备13通信的第二通信接口。

当监测OBP时，使用者通过将接触透镜1放置在他/她的眼睛上——就像任何普通接触透镜一样——来佩戴OBP测量和监测设备11，并且携带便携式记录设备12。天线尽可能靠近佩戴OBP测量和监测设备11的使用者的眼睛放置，以允许在OBP测量和监测设备11和便携式记录设备12之间建立第一无线通信——例如诸如RFID的感应通信——信道。优选地，此外，天线被定向在与本发明的OBP测量和监测设备11的天线5的平面尽可能平行的平面中，以允许通过通信信道为微处理器6和/或压力传感器2有效供电，该通信信道是例如近距离感应通信信道。天线与记录设备一起被集成或不被集成在眼镜中和/或被集成在围绕眼睛的眼罩中，这取决于便携式记录设备的实施方案，例如被集成到一次性的、柔性的并且低变应原的眼罩中，和/或被集成在帽子中或被集成在使用者所穿戴的另一件衣服或配饰中。优选地，当使用者佩戴OBP测量和监测设备11和便携式记录设备12二者时，天线以OBP测量和监测设备11的天线5为中心。便携式记录设备12的天线的直径优选地大于OBP测量和监测设备11的直径。便携式记录设备12的天线的形状是例如圆形的、椭圆形的、矩形的或任何其他合适的形状。便携式记录设备12的天线的形状优选地适于其被附接到的设备——例如眼镜、眼罩、一件衣物等——的形状。

根据一个实施方案，在监测OBP时，便携式记录设备12通过第一通信信道以例如规则地间隔的时间间隔为OBP测量和监测设备11供电并且收集通过OBP测量和检测设备11的天线5由微处理器6发送的数据。所收集的数据例如包括来源于压力传感器2的IOP值和/或来源于温度传感器3的眼睛的温度值和/或OBP测量和监测设备11的眼睛的尺寸变化传感器的应变仪4的电信号。所收集的数据被存储在便携式记录设备12的内部存储器中。例如，在每隔1到10分钟在10到60秒期间以10到100Hz的频率测量OBP。这允许在延长的时间段内——包括在夜间当使用者睡觉时——精确地监测OBP变化。然而，这不是限制性的并且测量频率可以是不同的，例如整天1Hz连续的OBP测量。

在一些优选地预先定义的时刻，例如一天一次、一周一次或一月一次，使用者和/或执业医生通过第二——优选地无线——通信信道(例如蓝牙通信信道)将便携式记录设备12连接到计算设备13，例如个人计算机。然而，第二通信信道也可以是有线通信信道，例如USB或任何其他适当的通信信道。所收集并且存储在便携式记录设备12的内部存储器中的数据然后通过第二通信信道被传送到计算设备13，以用于由使用者和/或执业医生进一步分析和/或计算。

根据另一个实施方案，本发明涉及一种OBP测量和监测方法，该方法包括以下步骤：将本发明的套件放置在患者身上、开始测量OBP、将OBP信号记录在便携式记录设备12中、将所记录的OBP数据发送到计算设备13，该计算设备被配置用于与便携式记录设备12通信以接收和/或处理和/或存储从便携式记录设备12接收的数据，其中计算设备13适于基于至少两个OBP的组合来计算并且确定至少一个新的生物标志物。

优选地，该OBP测量和监测方法包括以下步骤：测量眼睛的温度并且使用该温度来运行OBP测量的微调。

在变体实施方案中，OBP测量和监测系统10包括两个OBP测量和监测设备11，以允许同时地监测患者的两个眼镜，例如在延长的时间段内。优选地，两个OBP测量和监测设备11同时地和/或交替地与例如连接到和/或包括两个天线的同一便携式记录设备12通信。因此，便携式记录设备12优选地存储或记录从两个OBP测量和监测设备11接收的数据。

尽管已经结合多个实施方案描述了实施方案，但是显然，许多替代方案、改型和变化对于本领域普通技术人员来说将是或是明显的。因此，本公开内容意在涵盖本公开内容的范围内的所有这样的替代方案、改型、等同物和变化。例如，关于可以被使用的不同设备，情况尤其如此。

Claims (42)

1.OBP测量和监测设备，包括：接触透镜，所述接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，所述感测单元与所述接触透镜结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜时，所述感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量所述第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。

2.根据权利要求1所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括能够测量至少两个不同的OBP的单个传感器。

3.根据权利要求1所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括至少两个单独的传感器，每个传感器能够测量单个OBP。

4.根据权利要求3所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述至少两个单独的传感器各自能够测量彼此不同的单个OBP。

5.根据前述权利要求中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的温度。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的尺寸变化。

7.根据权利要求6所述的OBP测量和监测设备，其中所述感测单元包括眼睛的尺寸变化传感器，所述眼睛的尺寸变化传感器是呈现圆形或弧形状的有源应变仪的形式，并且所述感测单元位于所述软性的接触透镜的内部分周围的外部分中。

8.根据权利要求7所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述眼睛的尺寸变化传感器包括多个有源应变仪。

9.根据权利要求7或8所述的OBP测量和监测设备，其中所述应变仪由诸如金属或合金的电阻材料制成。

10.根据权利要求7-9所述的OBP测量和监测设备，其中所述应变仪是连续的纵向元件。

11.根据权利要求7-10所述的OBP测量和监测设备，其中所述眼睛的尺寸变化传感器包括惠斯通电桥配置的四个仪器，诸如两个有源仪器和两个无源仪器被交替地放置在电桥上。

12.根据前述权利要求中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括直接压力传感器。

13.根据权利要求12所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜是包括内部分和外部分的软性的接触透镜，所述内部分比所述外部分更刚性。

14.根据权利要求13所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述直接压力传感器被定位在所述内部分中。

15.根据权利要求13或14所述的OBP测量和监测设备，其中所述内部分适于至少部分地硬化所述接触透镜的所述内表面的中心部分，以便维持具有一曲率半径的所述硬化的内表面，所述硬化的内表面适于使与所述直接压力传感器接触的所述眼睛表面的至少一部分变平，以便当所述使用者佩戴所述接触透镜时，在所述直接压力传感器周围达到压力平衡。

16.根据权利要求13-15所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述内部分具有类似于弯月形透镜的总体形状。

17.根据权利要求13-16所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述内部分与所述外部分相比在尺寸上更小并且被定中心在所述接触透镜中。

18.根据权利要求13-17所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述内部分包括刚性插入物。

19.根据权利要求18所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述刚性插入物包括多个通孔。

20.根据权利要求18或19所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述刚性插入物由在聚合物、生物聚合物、陶瓷、玻璃、金属和RGP的组中选择的材料制成。

21.根据权利要求13-20所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜的所述外部分由在水凝胶、硅树脂-水凝胶和硅树脂的组中选择的材料制成。

22.根据权利要求13-21所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜的所述内部分和所述外部分中的任何一个由具有可调硬度或硬度梯度的材料制成。

23.根据权利要求12-22所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，当所述使用者佩戴所述接触透镜时，所述压力传感器与所述使用者的眼睛直接接触。

24.根据权利要求12-22所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，当所述使用者佩戴所述接触透镜时，所述压力传感器与所述使用者的眼睛间接接触。

25.根据权利要求12-24所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述压力传感器被定位在形成于所述刚性插入物的内凹侧中的腔内，并且其中所述腔被填充有压力传输填充材料，所述压力传输填充材料覆盖所述压力传感器使得所述填充材料的层被定位在所述压力传感器和所述接触透镜的所述内表面之间。

26.根据权利要求25所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述填充材料是比所述内部分更软性的材料。

27.根据权利要求25所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述填充材料是比所述外部分的材料更软性的材料。

28.根据权利要求25所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述填充材料是与所述外部分的材料相同的材料。

29.根据权利要求25至28所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述腔被形成在所述内部分的中心。

30.根据权利要求25至29所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，在所述腔下面的所述接触透镜的所述内表面呈现比在所述内部分下面的所述内表面的其余部分更软性的表面。

31.根据权利要求25至29所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，在所述腔下面的所述接触透镜的所述内表面呈现与在所述内部分下面的所述内表面的其余部分类似的表面柔软度。

32.根据前述权利要求中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜还包括用于遥测供电和数据传送的天线和微处理器。

33.根据前述权利要求中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括适于测量同一OBP的多个传感器。

34.套件，包括：

-根据权利要求1至33中任一项所述的OBP测量和监测设备；

-便携式记录设备，所述便携式记录设备被配置用于与所述OBP测量和监测设备通信并且用于存储从所述OBP测量和监测设备接收的数据。

35.根据权利要求34所述的套件，其中所述便携式记录设备被配置用于通过无线感应通信信道为所述OBP测量和监测设备供电。

36.根据权利要求34或35所述的套件，其中所述接触透镜包括嵌入其内的小型化电力源。

37.根据权利要求34至36中任一项所述的套件，其中所述接触透镜还包括嵌入其内的数据存储装置。

38.OBP监测系统，包括：

-根据权利要求1至33中任一项所述的OBP测量和监测设备；

-便携式记录设备，所述便携式记录设备被配置用于与所述OBP测量和监测设备通信并且用于存储从所述OBP测量和监测设备接收的数据；

-计算设备，所述计算设备被配置用于与所述便携式记录设备通信以用于接收和/或处理和/或存储从所述便携式记录设备接收的数据。

39.根据权利要求38所述的OBP监测系统，其中所述便携式记录设备被配置用于通过无线感应通信信道为所述OBP测量和监测设备供电。

40.根据权利要求38或39所述的OBP监测系统，其中所述OBP监测系统包括两个OBP测量和监测设备，一个测量和监测设备用于左眼，一个测量和监测设备用于右眼，并且所述便携式记录设备被配置用于与所述两个OBP测量和监测设备通信并且用于存储从所述两个OBP测量和监测设备接收的数据。

41.OBP测量和监测方法，包括以下步骤：将根据权利要求34至36中任一项所述的套件放置在患者身上，开始测量所述OBP中的至少一个，将OBP信号记录在所述便携式记录设备中，将所记录的OBP数据发送到计算设备，所述计算设备被配置用于与所述便携式记录设备通信以用于接收和/或处理和/或存储从所述便携式记录设备接收的数据，其中所述计算设备适于基于至少两个OBP之间的组合来计算并且确定至少一个新的生物标志物。

42.根据权利要求41所述的OBP测量和监测方法，包括以下步骤：测量眼睛的温度并且使用所述温度来运行对OBP测量的微调。

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