CN114569063B - 一种眼压传感器 - Google Patents
一种眼压传感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114569063B CN114569063B CN202210432869.8A CN202210432869A CN114569063B CN 114569063 B CN114569063 B CN 114569063B CN 202210432869 A CN202210432869 A CN 202210432869A CN 114569063 B CN114569063 B CN 114569063B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- intraocular pressure
- pressure sensor
- assembly
- eye
- aqueous humor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 230000004410 intraocular pressure Effects 0.000 title claims abstract description 98
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 34
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 28
- 210000001742 aqueous humor Anatomy 0.000 claims abstract description 25
- 230000008859 change Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 35
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 17
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 7
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 claims description 6
- 238000002329 infrared spectrum Methods 0.000 claims description 6
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 claims description 4
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 4
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 21
- 210000002159 anterior chamber Anatomy 0.000 abstract description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 32
- 210000004087 cornea Anatomy 0.000 description 11
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 11
- 238000000034 method Methods 0.000 description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 8
- 241001441726 Tetraodontiformes Species 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 6
- 208000010412 Glaucoma Diseases 0.000 description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 4
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 4
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000002513 implantation Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 3
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 3
- 229910004541 SiN Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N fluorescein Chemical compound O1C(=O)C2=CC=CC=C2C21C1=CC=C(O)C=C1OC1=CC(O)=CC=C21 GNBHRKFJIUUOQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 238000002054 transplantation Methods 0.000 description 2
- BFUUJUGQJUTPAF-UHFFFAOYSA-N 2-(3-amino-4-propoxybenzoyl)oxyethyl-diethylazanium;chloride Chemical compound [Cl-].CCCOC1=CC=C(C(=O)OCC[NH+](CC)CC)C=C1N BFUUJUGQJUTPAF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 208000006069 Corneal Opacity Diseases 0.000 description 1
- 206010061788 Corneal infection Diseases 0.000 description 1
- 208000028006 Corneal injury Diseases 0.000 description 1
- 206010011409 Cross infection Diseases 0.000 description 1
- 206010020751 Hypersensitivity Diseases 0.000 description 1
- 206010029803 Nosocomial infection Diseases 0.000 description 1
- 206010047531 Visual acuity reduced Diseases 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000010835 comparative analysis Methods 0.000 description 1
- 231100000269 corneal opacity Toxicity 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 1
- 208000030533 eye disease Diseases 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000011065 in-situ storage Methods 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 208000015181 infectious disease Diseases 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009545 invasion Effects 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229960001371 proparacaine hydrochloride Drugs 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000002310 reflectometry Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 210000003786 sclera Anatomy 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000010186 staining Methods 0.000 description 1
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
- A61B3/16—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for measuring intraocular pressure, e.g. tonometers
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B2562/00—Details of sensors; Constructional details of sensor housings or probes; Accessories for sensors
- A61B2562/16—Details of sensor housings or probes; Details of structural supports for sensors
- A61B2562/168—Fluid filled sensor housings
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Public Health (AREA)
- Ophthalmology & Optometry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
本发明提供一种眼压传感器，涉及医疗器械技术领域；所述眼压传感器包括：透射膜组件，直接与眼内房水接触，用于感知所述眼内房水的压力波动；反射膜组件，设置于所述透射膜组件的内侧；所述反射膜组件与所述透射膜组件围成的密闭空间构成谐振腔室；所述谐振腔室内填充有填充介质；黏附层组件，设置于所述反射膜组件的内层，用于与依附器件相连。本发明提供的眼压传感器，结构简单，操作便捷，可连续无创对眼压进行检测；通过植入患者眼内前房，根据眼内房水与填充介质之间压差的变化，利用多光束干涉原理，直接测量前房房水压力，一方面能够反映患者的真实眼压，另一方面，患者在能够无需医生操作的情况下，随时进行自我检测。
Description
技术领域
本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种眼压传感器。
背景技术
青光眼作为全球首位不可逆性致盲眼疾，严重影响着人们的生活质量。眼压一直都是衡量青光眼病情的重要指标，对医生诊断、术后观察十分重要。
目前，对于眼压的测量主要以间接测量为主；间接测量主要利用各种传感原理，如Imbert-Fick原理、电磁感应探针回弹原理、PASCAL原理等，通过测量角膜的变形量，再利用角膜变形与眼内压的关系进而求出眼内压力数值。现对目前常用的眼压检测设备进行对比分析。
1954美国人Goldmann设计出了压平式眼压计GAT（Golamann applanationtonometer）。目前GAT被认为是测量精度最高的眼压计，是国际上公认的眼压测量“金标准”，临床常用其测量结果作为标准来衡量其他眼压计的准确程度。GAT测量前需要先校正眼压计，然后向结膜囊内滴入盐酸丙美卡因和染色剂的混合物，患者前额紧贴额托，向正前方固视；将裂隙灯显微镜慢慢向前推进，压平棱镜头端对准角膜中央，压平棱镜头端恰好接触角膜时停止推进。调整裂隙灯显微镜的上下及左右位置，直到荧光素半环在正中位，顺时针方向转动读数转鼓，逐渐增高压力，直到上方荧光素环的内缘与下方半环的内缘彼此相切，读数转鼓上读出的施加压力数乘以 10 即为眼压值；为了避免压痕所致的眼压降低，只测量 1 次并记录结果。虽然GAT测量精确，但由于测量时需要表面麻醉，需要患者具有一定的配合能力，且对检查者技术要求高，限制了其在临床上的广泛应用。
Icare回弹式眼压计（ICare rebound tonometer，RBT）是目前市场较为流行的一款手持式眼压计，它是基于 Antti Kontiola提出的感应回弹理论研制而成的新型眼压计；当医生进行眼压测量时，眼压计金属探针以 0.2-0.4 m/s 的速度向角膜方向运动，与角膜接触后减速并回弹，通过测速装置准确记录探针回弹的减速过程，从而计算眼压的测量值。RBT因小巧轻便，测量时每次都要更换无菌探针，从而避免了交叉感染，便于向家庭及实验室推广。患者每次测量需要调节探头到角膜合适距离，采取正确坐位，目视前方且全身放松。RBT测量结果的准确性，与操作者的熟练程度，操作手法及一次性这探针撞击角膜的位置有着重要关系。
NCT 是我国临床应用较为广泛的眼压计之一，与 GAT 同属压平式眼压计，它是通过一定量的气体脉冲压平角膜中央恒定面积，并通过光电子压平监测系统标定压平的瞬间，根据压平所消耗的时间，经电脑处理后转换为眼压。NCT 最显著的特点是通过气流压平角膜，不与角膜直接接触，显著降低了过敏反应、毒性反应、角膜损伤和感染的风险。NCT 的操作简单、多次测量重复性好、易于被患者接受，适用于规模普查及门诊；但对高度散光、角膜混浊、角膜移植术后以及固视不良者不宜用此法检查眼压。另外有研究表明其对高眼压区测量稳定性低，而且由于NCT属于大型台式设备，只能坐位测量，对行动不便患者，老年患者不太适用。
Triggerfish CLS是一款隐形眼睛式的眼压传感器。人眼内压力发生变化时，角膜曲率会发生变化，Triggerfish CLS正是根据人眼这一生理特性而设计。Triggerfish CLS直径14.1 mm，中心厚度为585 μm，边界为260 μm，表面有3种不同的曲率，曲率半径分别为8.4，8.7和9 mm；隐形眼镜内嵌入两个应变片、一个微处理器和一个天线，通过外部接收设备对眼压数据进行读取分析；Triggerfish CLS最大的优点就是无创连续监测，简单快捷，便于操作；但是其也有非常明显的不足，只能提供眼内压相对变化量而不能提供绝对眼压值，这就给医生诊断带来不便。另外，由于内置有感应线圈、芯片等，佩戴时对视野会有一定的影响。
以上产品为目前临床常用的眼压测量设备，但均存在不能连续测量或测量准确性不高的问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：为了解决现有技术中的眼压测量设备只能单次测量或测量准确性不高的问题，本发明提供一种眼压传感器，该眼压传感器通过植入眼内前房，能够对眼压进行连续检测，且测量方式直接，测量准确度高，解决了现有技术中的眼压测量设备只能单次测量的问题，同时提高了测量结果的准确性。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种眼压传感器，包括：
透射膜组件，直接与眼内房水接触，用于感知所述眼内房水的压力波动；
反射膜组件，设置于所述透射膜组件的内侧；
所述反射膜组件与所述透射膜组件围成的密闭空间构成谐振腔室；
所述谐振腔室内填充有填充介质；
黏附层组件，设置于所述反射膜组件的内层，用于与依附器件相连；
所述眼内房水的压力发生变化时，所述透射膜组件发生形变，导致所述反射膜组件反射的近红外光谱发生变化；根据所述近红外光谱的变化实现眼压检测。
可选地，所述透射膜组件、所述反射膜组件以及所述黏附层组件的材质均为光固化材料。
可选地，所述透射膜组件的外表面具有表面等离激元结构。
可选地，所述表面等离激元结构为点阵结构或凸台结构。
可选地，所述反射膜组件上设置有全反射结构。
可选地，所述全反射结构为金字塔阵列。
可选地，所述反射膜组件的材质为高折射率材料；所述高折射率材料的折射率大于1.5。
可选地，所述高折射率材料中掺杂有无机纳米粒子。
可选地，所述无机纳米粒子选自Ge、Bi、SiN、SiO2中的至少一种。
可选地，所述填充介质为液体或气体。
可选地，所述液体选自未经固化的所述光固化材料、甘油中的一种；所述气体选自空气、氧气、惰性气体中的一种。
可选地，所述填充介质不是未经固化的所述光固化材料时，所述黏附层组件上设置有封堵的排液孔。
本发明的有益效果是：
本发明提供的眼压传感器，结构简单，操作便捷，可连续无创对眼压进行检测；通过植入患者眼内前房，根据眼内房水与填充介质之间压差的变化，利用多光束干涉原理，直接测量前房房水压力，一方面能够反映患者的真实眼压，提高了测量结果的准确性，另一方面，患者在能够无需医生操作的情况下，随时进行自我检测，解决了现有技术中眼压测量设备只能单次测量的问题，从而提高了眼压传感器的综合性能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中眼压传感器的结构简图一；
图2是本发明实施例1中眼压传感器的尺寸示意图一；
图3是本发明实施例1中眼压传感器的尺寸示意图二；
图4是本发明中眼压传感器的结构简图二；
图5是本发明实施例2中眼压传感器的尺寸示意图；
图6是本发明中眼压传感器的检测流程示意图；
图7是本发明检测例中得到的检测图谱；
图8是本发明检测例中检测图谱的特征波；
图9 是本发明检测例中检测图谱的特征图谱。
具体实施方式
现在对本发明作进一步详细的说明。下面描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制，基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为解决现有技术中的眼压测量设备只能单次测量或准确性不高的问题，本发明提供一种眼压传感器，参见图1、图4所示，该眼压传感器包括：透射膜组件，直接与眼内房水接触，用于感知眼内房水的压力波动；该透射膜组件包括透射膜本体，还可在透射膜本体上设置能够增加透射率的镀层；反射膜组件，设置于透射膜组件的内侧；该反射膜组件包括反射膜本体，反射膜本体可以是具有较强反射率的打印层镜面，或是形状与透射膜组件相对应的、曲率为零的平整镜面；反射膜组件与透射膜组件围成的密闭空间构成谐振腔室；谐振腔室内填充有填充介质，以便于使得谐振腔室内具有一定的压力；黏附层组件，设置于反射膜组件的内层，用于与依附器件相连；其中依附器件可以是行使特定功能的医疗器械，如用于治疗青光眼的引流管等。
使用该眼压传感器时，可以将该眼压传感器植入患者眼内前房，使得透射膜组件与眼内房水接触，从而使得眼内房水与填充介质分别位于透射膜组件的两侧；当眼内房水的压力发生变化时，由于谐振腔室内填充介质的压力不变，导致谐振腔室内填充介质与眼内房水的压差发生变化，该压差变化引起透射膜组件发生形变，导致谐振腔室的厚度，即透射膜组件与反射膜组件之间的距离发生变化，引起反射光谱发生变化；参见图6所示，通过位于体外的近红外光对该眼压传感器进行照射时，由于透射膜组件发生形变，导致反射膜组件反射的近红外光谱发生变化；通过外部接收设备接收反射光谱，分析特征波，解析眼压数值，从而根据近红外光谱的变化即可实现眼压检测；本发明优选近红外光的波长范围为800nm-2000nm。
其中透射膜组件构成眼压传感器的外部轮廓，透射膜组件、反射膜组件以及黏附层组件均为环状结构；黏附层组件内形成柱状的内腔；具体结构及尺寸可根据需求进行设定。
本发明提供的眼压传感器，结构简单，操作便捷，可连续无创对眼压进行检测；通过植入患者眼内前房，根据眼内房水与填充介质之间压差的变化，利用多光束干涉原理，直接测量前房房水压力，一方面能够反映患者的真实眼压，提高测量结果的准确性，另一方面，患者在能够无需医生操作的情况下，随时进行自我检测，解决了现有技术中眼压测量设备只能单次测量的问题，从而提高了眼压传感器的综合性能。
现有的Triggerfish CLS虽然也能够对眼压进行连续监测，但是不能植入，佩戴时会影响患者的视野；并且，该眼压传感器是根据眼内压力变化时角膜曲率的变化来测量眼压，不能直接对眼压进行测量，测量结果准确性不高。
本发明提供的眼压传感器，能够在实现连续测量的基础上，实现对眼压的直接测量，提高测量结果的准确性，从而提高了眼压传感器的综合性能。
本发明提供的眼压传感器可以通过光固化微纳打印、气相沉淀、模具成型、双光子打印技术等方法进行制造；本发明优选通过双光子打印技术一体化打印成型；优选透射膜组件、反射膜组件以及黏附层组件的材质均为光固化材料；该材质可以为现有技术中任意适于植入患者眼内的光固化材料，如经光固化树脂固化后得到的材料、光固化树脂与单体固化后得到的材料，或多种光固化树脂固化后得到的材料等。
为提高检测的灵敏度，本发明优选透射膜组件的外表面具有表面等离激元结构，以便于通过该表面等离激元结构增加反射光线的振幅。
该表面等离激元结构可以为点阵结构或凸台结构；其中点阵结构或凸台结构可以用金打印，即点阵结构或凸台结构可以为金纳米点阵。
为保证检测效果，本发明优选点阵结构中每一圆点的直径范围为300nm-800nm，且点阵范围与反射膜组件的位置相对应。
为进一步提高检测的灵敏度，本发明优选反射膜组件上设置有全反射结构，以便于通过该全反射结构来增强反射能力，进而提高检测的灵敏度。
本发明优选该全反射结构为金字塔阵列。
本发明提供的眼压传感器还可以通过在反射膜组件的材质为高折射率材料，来提高反射膜组件的折射率，进而提高检测的灵敏度；具体的，本发明中的高折射率材料是指折射率大于1.5的材料。
为进一步提高折射率，本发明优选反射膜组件的材质中掺杂有无机纳米粒子，更进一步优选高折射率材料中掺杂有无机纳米粒子；该无机纳米粒子可以选自Ge、Bi、SiN、SiO2中的至少一种。
为便于测量眼内房水压力的变化，本发明谐振腔室内的填充介质可以为任意能够在谐振腔室内稳定存在的液体或气体。
当填充介质是液体时，该液体可以选自未经固化的光固化材料以及甘油中的一种；当填充介质是气体时，该气体可以选自空气、氧气以及惰性气体中的一种。
具体的，未经固化的光固化材料可以是未经固化的、用于打印眼压传感器整体结构的光固化材料，即打印材料。
具体的，由于谐振腔室内需要一定量的流体来作为填充介质，而打印该眼压传感器过程中，会在谐振腔室内滞留一定量的打印材料，该打印材料即为未经固化的光固化材料，可以将该未经固化的光固化材料直接用作填充介质。
如果选用甘油、空气或惰性气体等除打印材料之外的流体来作为填充介质，则需要在黏附层组件上设置排液孔，且该排液孔在眼压传感器制造过程中与谐振腔室相通，以便于通过该排液孔将打印时滞留于谐振腔室内的打印材料排出，并通过该排液孔向谐振腔室内填充需要的填充介质；本发明优选排液孔的直径范围为10μm-50μm。
此外，将填充介质填充到谐振腔室内后，还需要将排液孔封闭，从而在眼压传感器上得到封堵的排液孔，即不与谐振腔室相通的排液孔；具体封闭方法可以为，制造与黏附层组件的内腔相适配的圆柱，在圆柱的外侧涂抹光敏胶，将涂抹有光敏胶的圆柱插入黏附层组件的内腔，通过光照使圆柱的外壁与黏附层组件的内壁紧密贴合，实现对排液孔的封闭；其中插入黏附层组件中的圆柱可以在轴向伸出眼压传感器，该伸出部分可以用于固定在组织上。
本发明中眼压传感器整体结构可以为棱柱、圆柱等几何结构；其中一种结构形式为，该眼压传感器的前段为圆柱状，直径250μm-500μm，壁厚50μm-100μm，长度250μm-1000μm；中间段为多面体或圆柱体，多面体棱边的包络线应位于前段外轮廓之内，与之间距2μm-20μm； 尾段为具有一定梯度的圆台状结构，圆台大端与中间段接触，圆台结构壁厚50μm-100μm，圆台结构高度250μm-1000μm，坡度5°-30°；反射膜组件为单一特征多边形，或由特征多边形围成的封闭结构；一种结构形式为，眼压传感器的外部为方柱体，内部为圆柱形内腔；具体尺寸参见上述描述。
本发明提供的眼压传感器体积微小，可通过微创植入眼内，对人体侵害微小。
譬如，现有的眼压传感器中，EYEMATE是一款植入式原位测量眼压传感器。该传感器内设置有专用的集成芯片（MEMS-ASIC），另集成有天线、感应线圈等，通过压力传感器直接感知眼内压力，经过无线传输将眼内压力数据传输出来；传感器电源则是通过磁感应原理对其进行供电；EYEMATE封装后内径7mm，外径有11.3mm、11.7mm和12.1mm三种尺寸；ASIC的厚度为0.9 mm，微线圈周围的厚度为0.5 mm；其表面形状呈透镜状圆形，以平滑地适应弯曲的巩膜形状；二代的EYEMATE对一代进行结构改进，尺寸为7.5×3.3mm，外围厚度0.9mm，中心厚度2.2mm。由于尺寸较大，EYEMATE需要手术植入，具有一定的感染风险，且有损坏时不便于更换维修。
本发明提供的眼压传感器与现有的EYEMATE眼压传感器相比，体积小了1-2个数量级，可通过微创植入眼内，减小对人体的伤害。
此外，本发明提供的眼压传感器，还可通过依附器与具有引流房水功能的引流器械相连，使得该眼压传感器具有较高的可扩展性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
实施例1
本实施例提供一种适于通过微创植入患者眼内前房的眼压传感器，参见图1所示，该眼压传感器外形整体为方柱形，内部为圆柱形；参见图2、图3所示，该眼压传感器的外观尺寸为0.2×0.2×0.31mm；高度方向的0.31mm分为两部分，上下各0.005mm为谐振腔封盖，中间0.3mm为检测有效区；本实施例中眼压传感器内部圆腔直径为0.15mm，即黏附层组件内腔的直径为0.15mm，其尺寸主要取决于其依附器的尺寸，根据依附器的大小可进行适当调整；该眼压传感器薄膜厚度为0.002mm，即透射膜组件的厚度为0.002mm，谐振腔室内腔体厚度为0.015mm，反射膜组件的厚度为0.008mm，因此，透射膜组件、谐振腔室以及反射膜组件的总厚度为0.025mm；参见图3所示，封盖的宽度是0.023mm。
本实施例中的眼压传感器采用双光子打印技术一体化打印成型，谐振腔室内的填充介质为打印材料，无需设置排液孔。
实施例2
本实施例提供一种适于通过微创植入患者眼内前房的眼压传感器，参见图4所示，该眼压传感器外形整体为圆柱，内部为圆形筒状结构。
参见图5所示，该眼压传感器整体高1.25mm，外径0.3mm，内径0.22mm，透射膜组件厚度为0.002mm，谐振腔室厚度为0.007mm；黏附层组件上设置有与谐振腔室相通的排液孔。
检测例
本检测例以实施例1提供的眼压传感器，按照图6所示的检测方法进行检测；图7为得到的检测图谱，该图谱中包含谐振腔厚度的综合光谱，通过快速傅里叶变换分析出含有多少特征波，得到图8所示的图谱；根据分析得到的特征波对检测图谱进行滤波处理，得到图9所示的特征谱图；根据该特征谱图进行计算，得出谐振腔室厚度，进一步根据该厚度计算眼压。
眼压的具体计算过程如下：
根据F-P谐振腔（Fabry–perot Cavity）中腔长（谐振腔室厚度）的计算公式：
fsr=λ2/2nL
其中fsr是两波谷之间的距离，λ是两个波谷之间波长的均值，n为填充介质的折射率，L为谐振腔厚度；通过图9光谱分析结果，计算出谐振腔的特征腔厚度；在青光眼患者眼内房水的压力下，透射膜组件发生一定变形，谐振腔室厚度变小，房水压力与谐振腔厚度呈现一一对应关系，进而求出患者眼内房水压力，也即眼压。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
Claims (12)
1.一种眼压传感器，其特征在于，包括：
透射膜组件，直接与眼内房水接触，用于感知所述眼内房水的压力波动；
反射膜组件，设置于所述透射膜组件的内侧；
所述反射膜组件与所述透射膜组件围成的密闭空间构成谐振腔室；
所述谐振腔室内填充有填充介质；
黏附层组件，设置于所述反射膜组件的内层，用于与引流器械相连；
所述眼内房水的压力发生变化时，所述透射膜组件发生形变，导致所述反射膜组件反射的近红外光谱发生变化；根据所述近红外光谱的变化实现眼压检测；
所述透射膜组件、所述反射膜组件以及所述黏附层组件均为环状结构；
所述黏附层组件内形成柱状的内腔；
所述眼压传感器的前段为圆柱状，直径250μm-500μm，壁厚50μm-100μm，长度250μm-1000μm；中间段为多面体或圆柱体，多面体棱边的包络线位于前段外轮廓之内，与之间距2μm-20μm； 尾段为具有梯度的圆台状结构，圆台大端与中间段接触，圆台结构壁厚50μm-100μm，圆台结构高度250μm-1000μm，坡度5°-30°。
2.如权利要求1所述的眼压传感器，其特征在于，所述透射膜组件、所述反射膜组件以及所述黏附层组件的材质均为光固化材料。
3.如权利要求2所述的眼压传感器，其特征在于，所述透射膜组件的外表面具有表面等离激元结构。
4.如权利要求3所述的眼压传感器，其特征在于，所述表面等离激元结构为点阵结构或凸台结构。
5.如权利要求2所述的眼压传感器，其特征在于，所述反射膜组件上设置有全反射结构。
6.如权利要求5所述的眼压传感器，其特征在于，所述全反射结构为金字塔阵列。
7.如权利要求2所述的眼压传感器，其特征在于，所述反射膜组件的材质为高折射率材料；所述高折射率材料的折射率大于1.5。
8.如权利要求7所述的眼压传感器，其特征在于，所述高折射率材料中掺杂有无机纳米粒子。
9.如权利要求8所述的眼压传感器，其特征在于，所述无机纳米粒子选自Ge、Bi、SiN、SiO2中的至少一种。
10.如权利要求2-9任一项所述的眼压传感器，其特征在于，所述填充介质为液体或气体。
11.如权利要求10所述的眼压传感器，其特征在于，所述液体选自未经固化的所述光固化材料、甘油中的一种；所述气体选自空气、氧气、惰性气体中的一种。
12.如权利要求11所述的眼压传感器，其特征在于，所述填充介质不是未经固化的所述光固化材料时，所述黏附层组件上设置有封堵的排液孔。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210432869.8A CN114569063B (zh) | 2022-04-24 | 2022-04-24 | 一种眼压传感器 |
| US17/971,060 US20230337983A1 (en) | 2022-04-24 | 2022-10-21 | Intraocular pressure sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202210432869.8A CN114569063B (zh) | 2022-04-24 | 2022-04-24 | 一种眼压传感器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114569063A CN114569063A (zh) | 2022-06-03 |
| CN114569063B true CN114569063B (zh) | 2022-08-19 |
Family
ID=81784124
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202210432869.8A Active CN114569063B (zh) | 2022-04-24 | 2022-04-24 | 一种眼压传感器 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20230337983A1 (zh) |
| CN (1) | CN114569063B (zh) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116965771A (zh) * | 2023-06-25 | 2023-10-31 | 明澈生物科技(苏州)有限公司 | 一种用于眼压测量的光学显微系统 |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5343861A (en) * | 1989-04-10 | 1994-09-06 | Herman Wesley K | Disposable tonometer cover with fluorescein dye |
| US20040254438A1 (en) * | 2003-01-09 | 2004-12-16 | The Regents Of The University Of California | Implantable devices and methods for measuring intraocular, subconjunctival or subdermal pressure and/or analyte concentration |
| US10687704B2 (en) * | 2009-12-30 | 2020-06-23 | The University Of Kentucky Research Foundation | System, device, and method for determination of intraocular pressure |
| WO2012137067A2 (en) * | 2011-04-07 | 2012-10-11 | Oculox Technology | Intraocular pressure monitoring device and methods |
| EP2517619B1 (en) * | 2011-04-27 | 2013-05-22 | Istar Medical | Improvements in or relating to glaucoma management and treatment |
| WO2013059195A1 (en) * | 2011-10-17 | 2013-04-25 | Elenza, Inc. | Methods, apparatus, and system for triggering an accommodative implantable ophthalmic device based on changes in intraocular pressure |
| US20130150777A1 (en) * | 2011-12-12 | 2013-06-13 | Sebastian Böhm | Glaucoma Drainage Devices Including Vario-Stable Valves and Associated Systems and Methods |
| DE102014212457A1 (de) * | 2014-06-27 | 2015-12-31 | Implandata Ophthalmic Products Gmbh | Implantat zur Bestimmung des Augeninnendrucks |
| WO2016064867A2 (en) * | 2014-10-20 | 2016-04-28 | The Regents Of The University Of California | Optical intraocular sensor and sensing method |
| WO2017132418A1 (en) * | 2016-01-26 | 2017-08-03 | California Institute Of Technology | System and method for intraocular pressure sensing |
| ITUB20160704A1 (it) * | 2016-02-12 | 2017-08-12 | Valtriani Massimiliano | Dispositivo elettromedicale |
| CN107432733B (zh) * | 2016-05-27 | 2019-08-20 | 深圳硅基传感科技有限公司 | 植入式眼压监测器 |
| WO2018090330A1 (zh) * | 2016-11-18 | 2018-05-24 | 深圳先进技术研究院 | 一种植入式器件及其制备方法 |
| CN108634929B (zh) * | 2018-05-16 | 2020-06-26 | 沈阳工业大学 | 一种植入式眼压连续监测与控制系统 |
| US10863903B2 (en) * | 2018-06-17 | 2020-12-15 | Advanced Ophthalmics Llc | Ocular system and method |
| WO2020210322A1 (en) * | 2019-04-10 | 2020-10-15 | Smartlens, Inc. | Intraocular pressure monitoring devices and methods of using the same |
| WO2020232015A1 (en) * | 2019-05-13 | 2020-11-19 | Verily Life Sciences Llc | Systems, devices and methods for optical interrogation of an implantable intraocular pressure sensor |
| WO2021231853A1 (en) * | 2020-05-15 | 2021-11-18 | Icahn School Of Medicine At Mount Sinai | Methods, devices, and systems for monitoring intraocular pressure |
-
2022
- 2022-04-24 CN CN202210432869.8A patent/CN114569063B/zh active Active
- 2022-10-21 US US17/971,060 patent/US20230337983A1/en active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN114569063A (zh) | 2022-06-03 |
| US20230337983A1 (en) | 2023-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100411363B1 (ko) | 편평화 및/또는 인덴테이션에 의해 눈 내부의 압력을 측정하는 | |
| US5810005A (en) | Apparatus and method for monitoring intraocular and blood pressure by non-contact contour measurement | |
| US20170209045A1 (en) | System and method for intraocular pressure sensing | |
| US8740380B2 (en) | Article for use in an OCT-method and intraocular lens | |
| CN114569063B (zh) | 一种眼压传感器 | |
| US6027454A (en) | Ophthalmodynamometer | |
| Piso et al. | Modern monitoring intraocular pressure sensing devices based on application specific integrated circuits | |
| JP2003532473A (ja) | 眼内圧検査 | |
| KR20170139063A (ko) | 광학 기구 | |
| CN102813502B (zh) | 接触式眼压计 | |
| AU2014353861B2 (en) | Device for determining an intraocular pressure of an eye | |
| Eklund et al. | Evaluation of applanation resonator sensors for intra-ocular pressure measurement: results from clinical and in vitro studies | |
| CN112190229A (zh) | 外置硬性-内置软性双层角膜接触镜眼压监测装置 | |
| Kanngiesser et al. | Simulation of dynamic contour tonometry compared to in vitro study revealing minimal influence of corneal radius and astigmatism. The theoretical foundations of dynamic contour tonometry | |
| CN114209275A (zh) | 一种兼容oct的光声传感器 | |
| US20040267108A1 (en) | Non-invasive electro-mechanical tonometer for measurement of intraocular pressure | |
| Ferreri et al. | Felicia Ferreri, Rosa Minniti, Alessandra Polimeni, Lucia Zavettieri, Giuseppina Ferreri | |
| CN112450877A (zh) | 全角膜光纤光栅传感器串联排布的智能接触镜 | |
| Brusini | Intraocular Pressure and Its Measurement | |
| Yolcu et al. | Conventional intraocular pressure measurement techniques | |
| AU758525B2 (en) | A tonometer system for measuring intraocular pressure by applanation and/or indentation | |
| WO2023059613A2 (en) | Hand-held radar system to measure intraocular pressure and to assess eye diseases and method therefor | |
| US20050143637A1 (en) | Disposable tip for tonometer | |
| Chiu | An exploration of through-the-eye intraocular pressure measurement device | |
| Schneider et al. | Dynamic contour tonometry |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |