CN115054201A - 一种原位在线监测眼压的装置及工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种原位在线监测眼压的装置及工作方法，所述装置包括：用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针；空心针内安装有阻尼块，阻尼块的一侧与弹性元件的一端连接，弹性元件的另一端与空心针内侧壁连接，阻尼块的另一侧用于承受眼压；根据阻尼块在空心针内的移动确定眼压变化量；本发明实现了眼压的原位实时连续监测，避免了传统眼压测量时的麻醉、角膜损伤和感染等风险。
Description
技术领域
本发明涉及眼压监测技术领域，特别涉及一种原位在线监测眼压的装置及工作方法。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术，并不必然构成现有技术。
青光眼是导致人眼盲的主要因素之一，我国青光眼致盲率远高于发达国家的平均水平。医学研究发现，青光眼产生、发展、致盲与眼内压的升高及其波动变化息息相关。临床上诊断青光眼的主要依据是病理性的眼压升高，当眼压升高超过视神经可耐受的程度，便会发生不可逆的神经损害，导致视功能损伤，一旦发展为青光眼盲，目前尚无任何治疗手段可以挽回。然而几乎所有的青光眼盲都是可以预防的，其关键措施在早发现、早治疗，连续的眼压监测是临床精准诊治的关键因素。
发明人发现，眼压测量可分为接触式和非接触式两种，其中接触式测量是通过测量压平恒定面积的角膜所需的力来推算眼压值，如Goldmann压平式眼压测量(GoldmannApplanation Tonometer，GAT)；非接触式眼压测量(Non-Contact Tonometer，NCT)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。
GAT是目前临床眼压测量的金标准，但是进行眼压测量时当测量头接触并压迫角膜时，存在角膜损伤、感染等风险；同时，由于技术所限，当前临床上都是采用单次眼压计测量眼压，需要间隔性的对患者进行多次测量，在测量过程中需要专业医生持续不断地操作专业设备，有时还需要对病人进行麻醉，使测量过程繁琐复杂、费时费力，特别是夜间间隔性测量几乎难以实现，导致临床医生只能获得少量离散的眼压数据，无法对青光眼患者实施精准治疗。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种原位在线监测眼压的装置及工作方法，通过设置用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针，实现了眼压的原位实时连续监测，避免了传统眼压测量时的麻醉、角膜损伤和感染等风险。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明第一方面提供了一种原位在线监测眼压的装置。
一种原位在线监测眼压的装置，包括：用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针；
空心针内安装有阻尼块，阻尼块的一侧与弹性元件的一端连接，弹性元件的另一端与空心针内侧壁连接，阻尼块的另一侧用于承受眼压；
根据阻尼块在空心针内的移动确定眼压变化量。
作为可选的一种实现方式，空心针为透明材料，空心针上设有刻度，通过刻度得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
作为可选的一种实现方式，阻尼块作为电容一个极板，利用电容变化得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量
作为可选的一种实现方式，阻尼块跟电感传感器的衔铁连接，通过电感法得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
作为可选的一种实现方式，所述弹性件为弹簧。
作为可选的一种实现方式，空心针的表面有涂层，所述涂层包括明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸及硫酸软骨素中的一种或多种。
本发明第二方面提供了一种第一方面所述的原位在线监测眼压的装置的工作方法。
一种原位在线监测眼压的装置的工作方法，包括：
弹性件支撑阻尼块与眼压保持平衡；
当眼压增大或减少时，打破压力平衡，阻尼块发生移动，施加在阻尼块作用力与阻尼块移动距离相关，根据阻尼块移动距离确定眼压的大小。
本发明第三方面提供了一种原位在线监测眼压的装置。
一种原位在线监测眼压的装置，包括：用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针；
空心针内安装有弹性膜，所述弹性膜的一侧用于接受眼压，弹性膜的另一侧用于接受入射光并发出出射光；
根据出射光的变化，确定弹性膜的形变量，根据形变量确定眼压变化量。
作为可选的一种实现方式，
其中，R为膜片有效半径，t为膜片厚度，P为眼压，E为膜片材料的弹性模量，μ为膜片的泊松比。
作为可选的一种实现方式，空心针的表面有涂层，所述涂层包括明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸及硫酸软骨素中的一种或多种。
本发明第四方面提供了一种第三方面所述的原位在线监测眼压的装置的工作方法
一种原位在线监测眼压的装置的工作方法，其特征在于：
弹性膜在正常眼压条件下保持平衡；
当眼压发生变化，引起弹性膜的凸凹形变，一束入射光射入到弹性膜，当弹性膜发生形变时，出射光相比平衡态时的出射光发生变化，通过检测出射光的大小，获取弹性膜的形变，根据弹性膜的形变，得到眼压变化量。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明所述的原位在线监测眼压的装置及工作方法，通过设置用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针，实现了眼压的原位实时连续监测，避免了传统眼压测量时的麻醉、角膜损伤和感染等风险。
2、本发明所述的原位在线监测眼压的装置及工作方法，空心针为透明材料，空心针上设有刻度，通过刻度得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量，实现了眼压测量的可视化。
3、本发明所述的原位在线监测眼压的装置及工作方法，阻尼块作为电容一个极板，利用电容变化得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量，实现了更精准的眼压实时连续测量。
4、本发明所述的原位在线监测眼压的装置及工作方法，阻尼块跟电感传感器的衔铁连接，通过电感法得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量，实现了更精准的眼压实时连续测量。
5、本发明所述的原位在线监测眼压的装置及工作方法，空心针内安装有弹性膜，所述弹性膜的一侧用于接受眼压，弹性膜的另一侧用于接受入射光并发出出射光；根据出射光的变化，确定弹性膜的形变量，根据形变量确定眼压变化量，保证了眼压实时连续测量的准确性。
本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明实施例1提供的眼压测量装置的结构示意图。
图2为本发明实施例1或实施例2提供的眼压测量装置的使用状态示意图。
图3为本发明实施例2提供的眼压测量装置的结构示意图。
其中，1-弹簧；2-阻尼块；3-刻度；4-弹性膜；5-空心针；6-眼球。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。
本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。
在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例1：
如图1和图2所示，本发明实施例1提供了一种原位在线监测眼压的装置，包括：用于植入眼球6内的具有生物相容性的空心针5；
空心针5内安装有阻尼块2，阻尼块2的一侧与弹性元件的一端连接，弹性元件的另一端与空心针内侧壁连接，阻尼块2的另一侧用于承受眼压；
根据阻尼块在空心针内的移动确定眼压变化量。
本实施例中，弹性元件为弹簧1，可以理解的，在其他一些实施方式中，弹性元件也可以是其他具备弹性性能的弹性体，只要能够实现弹性变化即可，本领域技术人员可以根据具体工况进行选择，这里不再赘述。
本实施例中，如图1所示，空心针5为透明材料，空心针上设有刻度3，通过刻度3得到阻尼块2移动距离，根据阻尼块2移动距离得到眼压变化量。
具体的，可以是：P＝K·ΔX，其中，P为眼压，K为系数，ΔX为阻尼块的移动距离。
可以理解的，在其他一些实施方式中，阻尼块作为电容一个极板，利用电容变化得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
具体的，可以是：
其中，P为眼压，K为系数，ΔX为阻尼块的移动距离，ΔC为变化的电容大小，C为原始电容的大小，X0为原是电容两极板间的距离。
可以理解的，在其他一些实施方式中，阻尼块跟电感传感器的衔铁连接，通过电感法得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
具体的，可以是：
其中，P为眼压，K为系数，ΔX为阻尼块的移动距离，ΔL为变化的电感大小，C为原始电感的大小，X0为原始铁芯和衔铁之间气隙距离。
本实施例中，空心针的表面有涂层，所述涂层包括明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸及硫酸软骨素中的一种或多种。
实施例2：
本发明实施例2提供了一种实施例1所述的原位在线监测眼压的装置的工作方法，包括：
弹性件支撑阻尼块与眼压保持平衡；
当眼压增大或减少时，打破压力平衡，阻尼块发生移动(上移或者下移)，由于可近似为一个弹性阻尼系统，施加在阻尼块作用力与阻尼块移动距离相关，根据阻尼块移动距离确定眼压的大小。
实施例3：
如图2和图3所示，本发明实施例3提供了一种原位在线监测眼压的装置，包括：
用于植入眼球6内的具有生物相容性的空心针5；
空心针内安装有弹性膜4，所述弹性膜4的一侧用于接受眼压，弹性膜4的另一侧用于接受入射光I0并发出出射光Id；
根据出射光Id的强度变化(相对于弹性片平衡态时的出射光Id’)，确定弹性膜的形变量，根据形变量确定眼压变化量。
具体的，可以是：
其中，R为膜片有效半径，t为膜片厚度，P为眼压，E为膜片材料的弹性模量，μ为膜片的泊松比。
本实施例中，空心针的表面有涂层，所述涂层包括明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸及硫酸软骨素中的一种或多种。
实施例4：
本发明实施例4提供了一种实施例3所述的原位在线监测眼压的装置的工作方法，包括以下过程：
弹性膜在正常眼压条件下保持平衡；
当眼压发生变化，引起弹性膜的凸凹形变，一束入射光射入到弹性膜，当弹性膜发生形变时，出射光相比平衡态时的出射光发生变化，通过检测出射光的大小，获取弹性膜的形变，根据弹性膜的形变，得到眼压变化量。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
包括：用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针；
空心针内安装有阻尼块，阻尼块的一侧与弹性元件的一端连接，弹性元件的另一端与空心针内侧壁连接，阻尼块的另一侧用于承受眼压；
根据阻尼块在空心针内的移动确定眼压变化量。
2.如权利要求1所述的原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
空心针为透明材料，空心针上设有刻度，通过刻度得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
3.如权利要求1所述的原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
阻尼块作为电容一个极板，利用电容变化得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
4.如权利要求1所述的原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
阻尼块跟电感传感器的衔铁连接，通过电感法得到阻尼块移动距离，根据阻尼块移动距离得到眼压变化量。
5.如权利要求1所述的原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
所述弹性件为弹簧；
或者，
空心针的表面有涂层，所述涂层包括明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸及硫酸软骨素中的一种或多种。
6.一种权利要求1-5任一项所述的原位在线监测眼压的装置的工作方法，其特征在于：
弹性件支撑阻尼块与眼压保持平衡；
当眼压增大或减少时，打破压力平衡，阻尼块发生移动，施加在阻尼块作用力与阻尼块移动距离相关，根据阻尼块移动距离确定眼压的大小。
7.一种原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
包括：用于植入眼球内的具有生物相容性的空心针；
空心针内安装有弹性膜，所述弹性膜的一侧用于接受眼压，弹性膜的另一侧用于接受入射光并发出出射光；
根据出射光的变化，确定弹性膜的形变量，根据形变量确定眼压变化量。
8.如权利要求7所述的原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
其中，R为膜片有效半径，t为膜片厚度，P为眼压，E为膜片材料的弹性模量，μ为膜片的泊松比。
9.如权利要求7所述的原位在线监测眼压的装置，其特征在于：
空心针的表面有涂层，所述涂层包括明胶、壳聚糖、胶原蛋白、透明质酸及硫酸软骨素中的一种或多种。
10.一种权利要求7-9任一项所述的原位在线监测眼压的装置的工作方法，其特征在于：
弹性膜在正常眼压条件下保持平衡；
当眼压发生变化，引起弹性膜的凸凹形变，一束入射光射入到弹性膜，当弹性膜发生形变时，出射光相比平衡态时的出射光发生变化，通过检测出射光的大小，获取弹性膜的形变，根据弹性膜的形变，得到眼压变化量。
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