CN204394461U - 用于连续动态监测眼压的隐形眼镜 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于连续动态监测眼压的隐形眼镜。所述的隐形眼镜设有镜片和微机电系统；所述的镜片包括水凝胶交叉硅水凝胶制备而成的镜片本体，以及覆盖于镜片本体外表面的聚六亚甲基双胍等离子体聚合物涂层，镜片的圆心处设有空心通道，在非光学区域以及不影响微机电系统工作的区域设有圆锥状的微小通道；所述的微机电系统包括植入在镜片上的微电子集成芯片以及处于眼外的信号发生器和信号接收器，用于感知眼压引起的角膜曲率变化。本实用新型的隐形眼镜对眼表的干扰小，能够更准确、更舒适、更安全的实时连续测量眼压，有助于青光眼的早期诊断和早期治疗，同时也可用于青光眼病人监测眼压控制情况。
Description
技术领域
本实用新型涉及眼科学眼压的非侵入式实时连续监测，具体地说，涉及一种用于连续动态监测眼压的隐形眼镜。
背景技术
青光眼是全球主要致盲疾病之一。它是因病理性的眼压增高导致的视神经缓慢不可逆损伤及视野缺损，但临床工作中发现很多病人由于早期症状不明显，仅在视神经受损影响视力时才来就诊，而此时视神经已经受到不可逆转的损伤，故早期发现眼压异常及青光眼患者监测眼压控制情况对青光眼患者的预后具有重要意义。24小时眼压监测是确诊青光眼的重要方法之一，现国内缺乏连续测量的仪器，多采用24小时内医生每隔4小时手动测眼压记录的方法，以粗略了解患者昼夜眼压变化，这种方法不仅无法准确、连续观察患者眼压变化，同时也加重了眼科医生的工作负担。
正常角膜呈圆形，透明，无血管，有较大屈光度，表面被泪膜覆盖。正常成年人角膜横径为11-12mm，纵径为10-11mm。因为角膜无血管，故其营养主要来源于角膜缘血管网和房水，代谢所需要的氧80％来自空气，15％来源于角膜缘血管网，5％来自房水。角膜上有丰富的神经末梢，是人体最敏感的区域。
据文献报道，50％以上的青光眼患者伴有眼表疾病，如果隐形眼镜材料的透氧性、亲水性不佳，对眼表组织干扰大，长期佩戴会引起角膜上皮缺氧，导致局部乳酸、二氧化碳含量增多，再加上蛋白、脂质等代谢产物的沉积等会导致角结膜感染、角膜内皮损伤、新生血管形成等并发症。所以对于需要经常佩戴隐形眼镜监测眼压控制情况的患者和青光眼待排需要连续戴镜24小时的患者来说，对隐形眼镜材料的生物相容性(包括透氧性、含水量、对泪膜的干扰等方面)有较高的要求。
传统的隐形眼镜材料为PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)，其优点是透明度高，但质地硬、透氧及亲水性差；现在市面上的隐形眼镜多为水凝胶或者硅水凝胶制作，水凝胶具有质软、亲水的特点，其透氧性高低正比于含水量，但含水量增加会影响隐形眼镜的厚度、机械强度、折射率等问题。硅水凝胶因含硅所以具有高透氧性，但具有疏水性高，易脂质、蛋白质沉积的特点。
等离子体聚合是一种用等离子体使气体分子聚合的方法。等离子体是由离子、电子等组成的部分电离的气体。等离子体聚合反应是制备超薄聚合物薄膜最重要的技术之一，通过仔细控制聚合反应参数，根据特殊的化学官能团、厚度和其它化学和物理性质方面的要求，可定向设计制备聚合物薄膜。用等离子体聚合反应制得的纳米薄膜可用作反渗透膜、光学仪器的涂层等，且具有光学透明性、高小分子(如氧气、二氧化碳等气体)通透性，低脂溶性和水溶性物质吸收性，质软，有一定机械强度，耐高温等特点。
聚六亚甲基双胍(PHMB)是一种安全高效的广谱抗菌剂，PHMB中的胍基有很高的活性，能使聚合物呈正电性，很容易被呈负电性的各类细菌、病毒所吸附，从而抑制细菌病毒的分裂功能，使其丧失生殖能力，加上聚合物形成的薄膜堵塞了微生物的呼吸通道，使微生物迅速窒息死亡，同时PHMB无色无味，抑菌浓度低，广谱低毒，作用速度快，泡沫量低，温和不刺眼，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌、白色念珠菌等角结膜感染常见菌有杀菌作用。
由此可见，为便于眼压异常及青光眼等眼科疾病的早期诊断，有效保护眼睛，亟需一种适合于长时间配戴以连续动态监测眼压且生物相容性好，安全舒适、准确监测的隐形眼镜。
发明内容
本实用新型的目的是针对现有技术中的不足，提供一种用于连续动态监测眼压的隐形眼镜。
本实用新型再一的目的是，提供一种护眼隐形眼镜。
为实现上述第一个目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种用于连续动态监测眼压的隐形眼镜，它设有镜片，所述的镜片设有镜片本体，所述的镜片本体上水凝胶和硅水凝胶交叉排布；所述的隐形眼镜还设有微机电系统，所述的微机电系统设有植入在镜片上的微电子集成芯片以及处于眼外的信号发生器和信号接收器；所述的微电子集成芯片设有压力传感器，所述的压力传感器用于感知角膜曲率变化，然后通过LC振荡电压控制器和第一匹配电路将物理信号转化为电信号，再经第一环形天线发送到信号接收器，所述的信号接收器收到信号后信号发生器再通过第二环形天线经第二匹配电路、电压倍增器、电压稳定器达到能量获取以维持LC振荡电压控制器的工作。
所述的水凝胶和硅水凝胶呈条状相间排布、同心环状相间排布或编织式交叉排布。
所述的镜片设有抑菌涂层，所述的抑菌涂层覆盖于镜片本体的外表面。
所述的抑菌涂层为聚六亚甲基双胍等离子体聚合物纳米涂层。
所述的镜片的圆心处设有空心通道。
所述的空心通道呈圆形，直径为4-7mm。
所述的镜片的非光学区域以及不影响微机电系统工作的区域设有微小通道。
所述的微小通道呈圆锥状，近角膜组织的内径小于接触外界的外径，内直径为10-100um，外直径为50-500um。
所述的微电子集成芯片还设有太阳能电池，所述的太阳能电池用于给压力传感器、LC振荡电压控制器、第一匹配电路、第一环形天线、第二匹配电路、第二环形天线、电压倍增器和电压稳定器供电。
为实现上述第二个目的，本实用新型采取的技术方案是：
一种护眼隐形眼镜，它设有镜片，所述的镜片设有镜片本体，所述的镜片设有抑菌涂层，所述的抑菌涂层覆盖于镜片本体的外表面；所述的镜片的外周贴附于角膜缘干细胞处设有若干个微小通道。
本实用新型优点在于：(1)利用水凝胶交叉硅水凝胶作为镜片本体的材料，生物相容性更好，兼备了硅水凝胶高透氧性和水凝胶高亲水性、质软的优势，同时弥补了硅水凝胶疏水性高，易蛋白、脂质沉积和水凝胶透氧性低等缺点；(2)设有抑菌涂层，且具体采用生物相容性好的聚六亚基双胍等离子体聚合纳米涂层，不仅增加了氧气、二氧化碳等气体的通透性，降低了镜片对脂溶性和水溶性物质以及其他大分子的吸附，同时利用聚六亚甲基双胍的杀菌作用，抑制细菌增殖，减少了隐形眼镜引起感染的风险；(3)设有空心通道，减少了角膜组织与镜片不必要的接触，进而减少了镜片对眼表的干扰，同时不会对测试者的固有视力造成影响；(4)在非光学区域以及不影响微电子电路工作的区域设有圆锥状的微小通道，增加了角膜缘处的营养供给，减少了隐形镜片对眼表的干扰；(5)微机电系统利用压力传感器感知眼压引起的角膜曲率的变化，可达到更精确、更舒适的可视连续实时测量眼压的目的，有助于青光眼的早期诊断和早期治疗，同时也可用于青光眼病人监测眼压控制情况，以便于进一步调整更优化的治疗方案。
附图说明
附图1是实施例1的用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的平面图。
附图2是实施例1的用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的切面图。
附图3是本实用新型用于连续动态监测眼压的隐形眼镜测量眼压的电路原理图。
附图4是实施例2的用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的平面图。
附图5是本实用新型护眼隐形眼镜的平面图。
附图6是本实用新型护眼隐形眼镜的切面图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的具体实施方式作详细说明。
附图标记如下：
1.镜片，11.镜片本体，12.抑菌涂层，2.空心通道，3.微小通道，4.微电子集成芯片，41.压力传感器，42.LC振荡电压控制器，43.第一匹配电路，44.第一环形天线，45.第二匹配电路，46.第二环形天线，47.电压倍增器，48.电压稳定器，49.太阳能电池，5.信号发生器，6.信号接收器
实施例1
请参照图1，图1是实施例1的用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的平面图。所述的隐形眼镜设有镜片1，所述的镜片1包括镜片本体11和抑菌涂层12。所述的镜片本体11是由水凝胶和硅水凝胶交叉制备而成，具体地，所述的水凝胶和硅水凝胶呈条状相间排布。所述的抑菌涂层12覆盖于镜片本体11的外表面，且抑菌涂层12为聚六亚甲基双胍(PHMB)等离子体聚合物纳米涂层。所述的镜片1的外表面植入有微电子集成芯片4，所述的微电子集成芯片4设有第一环形天线44和第二环形天线46，所述的第一环形天线44和第二环形天线46呈环状且与镜片1具有相同的圆心，所述的第一环形天线44相比于第二环形天线46距离圆心更近。所述的镜片1其圆心处设有空心通道2，所述的空心通道2为圆形，且边缘与第一环形天线44的距离为1-3mm，空心通道2的直径为4-7mm。所述的第二环形天线46的外周贴附于角膜缘干细胞处设有若干个微小通道3，所述的微小通道3围绕镜片1的圆心环状排列。
请参照图2，图2是实施例1的用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的切面图。所述的微小通道3呈圆锥状，近角膜组织的内径小于接触外界的外径，内直径为10-100um，外直径为50-500um。
请参照图3，图3是本实用新型用于连续动态监测眼压的隐形眼镜测量眼压的电路原理图。本实用新型的隐形眼镜设有微机电系统(MEMS)，所述的微机电系统设有微电子集成芯片4、信号发生器5、信号接收器6。所述的微电子集成芯片4植入在镜片1的外表面，所述的信号发生器5和信号接收器6均处于眼外。所述的微电子集成芯片4设有压力传感器41、LC振荡电压控制器42、第一匹配电路43、第一环形天线44、第二匹配电路45、第二环形天线46、电压倍增器47、电压稳定器48、太阳能电池49。当眼内压力增加引起角膜曲率改变时，所述的压力传感器41感知角膜曲率变化，然后通过LC振荡电压控制器42和第一匹配电路43将物理信号转化为电信号，再经第一环形天线44发送到信号接收器6计算及保存，所述的信号接收器6收到信号后信号发生器5再通过第二环形天线46经第二匹配电路45、电压倍增器47、电压稳定器48达到能量获取，维持LC振荡电压控制器42的工作，所述的太阳能电池49用于给微电子集成芯片4上的部件包括压力传感器41、LC振荡电压控制器42、第一匹配电路43、第一环形天线44、第二匹配电路45、第二环形天线46、电压倍增器47以及电压稳定器48供电。通过以上循环达到连续测量眼压的目的。
需要说明的是，所述的镜片本体11的直径约13-18mm。所述的镜片本体11设计成水凝胶和硅水凝胶交叉的模式，不仅具备硅水凝胶高透氧性和水凝胶高亲水性、质软的优势，同时弥补了硅水凝胶疏水性高，易蛋白、脂质沉积和水凝胶透氧性低等缺陷，可提高镜片本体11的生物相容性，大大减少对眼表的伤害。所述的镜片本体11外表面设有抑菌涂层12，且抑菌涂层12采用聚六亚甲基双胍等离子体聚合纳米材料制成，不仅增加了氧气、二氧化碳等气体的通透性，降低了镜片对脂溶性和水溶性物质以及其他大分子的吸附，同时利用聚六亚甲基双胍的杀菌作用来抑制细菌增殖，减少了隐形眼镜引起感染的风险。所述的空心通道2用于减少角膜组织与镜片1不必要的接触，增加角膜的营养供给，加快代谢产物的排出，进而减少镜片1对眼表的干扰，同时不会对测试者的固有视力造成影响。所述的微小通道3设置在非光学区域以及不影响微机电系统工作的区域，微小通道3增加了角膜缘处的营养供给，加快代谢产物的排出，减少了角膜组织与镜片1不必要的接触，进而减少了隐形眼镜对眼表的干扰。所述的微小通道3设计成圆锥状，且近角膜组织的内径小于接触外界的外径，从而易形成压力差，增加角膜组织的营养供给和代谢。所述的空心通道2的形状不仅限于圆形，空心通道2、微小通道3的大小规格均为发明人长期研究和临床实践经验总结得出的最佳数值，不应视为本领域常规技术选择。所述的微机电系统利用压力传感器41感知眼压引起的角膜曲率变化，从而达到更精确、更舒适的可视连续实时测量眼压的目的。采用太阳能电池49供电避免了导线连接外界电源供电造成的不便。所述的微电子集成芯片4也可植入在镜片1的内表面、或者镜片本体11和抑菌涂层12之间，但是优选植入在镜片1的外表面，以尽可能的减少对眼表的干扰。本实用新型隐形眼镜的各部件按本实施例及说明书附图所述的方式制作连接，该领域技术人员能顺利实施。
本实用新型用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的生产制备方法及使用方法为：
(1)制作水凝胶交叉硅水凝胶的镜片本体，圆形，直径约13-18mm，中心预留直径约4-7mm的空心通道；(2)在镜片本体的外表面利用等离子体聚合反应制作聚六亚基双胍等离子体纳米涂层，具体方法为：利用溅射法，使用磁电管在真空下电离惰性气体(如At)形成等离子体，离子在靶偏压的吸引下被电场加速，轰击靶材PHMB表面的原子，溅射出的PHMB等离子在惰性气体中冷却和凝结并沉积到镜片本体上形成0.1-1um厚的等离子体纳米薄膜；(3)将微机电系统贴附在镜片的外表面；(4)在非光学区域以及不影响微机电系统的区域下，利用激光在环形天线外侧近角膜缘处制作圆锥状的微小通道，内径直径约10-100um，外径直径约为50-500um；(5)佩戴本实用新型的隐形眼镜，当眼内压力改变引起角膜曲率改变时，通过压力传感器感知，并将物理信号转化为电信号，经过第一匹配电路后通过第一环形天线将电信号发送，由信号接收器接收；(6)接收到的电信号通过数据处理系统转换为眼压值显示在显示屏上并保存。
实施例2
请参照图4，图4是实施例2的用于连续动态监测眼压的隐形眼镜的平面图。所述的隐形眼镜与实施例1基本相同，不同之处仅在于：所述的镜片本体11的水凝胶和硅水凝胶呈同心环状相间排布。
需要说明的是，所述的水凝胶和硅水凝胶的具体排布方式不仅限于实施例1和2，还可以是编织式等其他种排布方式。
实施例3
请参照图5和图6，图5是本实用新型护眼隐形眼镜的平面图，图6是本实用新型护眼隐形眼镜的切面图。所述的护眼隐形眼镜设有镜片1，所述的镜片1包括镜片本体11和抑菌涂层12。所述的镜片本体11由常规近视隐形材料或水凝胶交叉硅水凝胶材料制成。所述的抑菌涂层12覆盖于镜片本体11的外表面，且抑菌涂层12为聚六亚甲基双胍等离子体聚合物纳米涂层。所述的镜片1的外周贴附于角膜缘干细胞处设有若干个微小通道3，所述的微小通道3围绕镜片1的圆心环状排列，所述的微小通道3呈圆锥状，近角膜组织的内径小于接触外界的外径，内直径约10-100um，外直径约为50-500um。
需要说明的是，所述的微小通道3设置在非光学区域，在不影响视力的前提下增加了角膜缘处的营养供给，加快代谢产物的排出，减少了角膜组织与镜片1不必要的接触，进而减少了隐形眼镜对眼表的干扰。所述的镜片本体11外表面设有抑菌涂层12，且抑菌涂层12采用聚六亚甲基双胍等离子体聚合纳米材料制成，不仅增加了氧气、二氧化碳等气体的通透性，降低了镜片对脂溶性和水溶性物质以及其他大分子的吸附，同时利用聚六亚甲基双胍的杀菌作用来抑制细菌增殖，减少了隐形眼镜引起感染的风险。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明方法的前提下，还可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种用于连续动态监测眼压的隐形眼镜，它设有镜片，其特征在于，所述的镜片设有镜片本体，所述的镜片本体上水凝胶和硅水凝胶交叉排布；所述的隐形眼镜还设有微机电系统，所述的微机电系统设有植入在镜片上的微电子集成芯片以及处于眼外的信号发生器和信号接收器；所述的微电子集成芯片设有压力传感器，所述的压力传感器用于感知角膜曲率变化，然后通过LC振荡电压控制器和第一匹配电路将物理信号转化为电信号，再经第一环形天线发送到信号接收器，所述的信号接收器收到信号后信号发生器再通过第二环形天线经第二匹配电路、电压倍增器、电压稳定器达到能量获取以维持LC振荡电压控制器的工作。
2.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的水凝胶和硅水凝胶呈条状相间排布、同心环状相间排布或编织式交叉排布。
3.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的镜片设有抑菌涂层，所述的抑菌涂层覆盖于镜片本体的外表面。
4.根据权利要求3所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的抑菌涂层为聚六亚甲基双胍等离子体聚合物纳米涂层。
5.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的镜片的圆心处设有空心通道。
6.根据权利要求5所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的空心通道呈圆形，直径为4-7mm。
7.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的镜片的非光学区域以及不影响微机电系统工作的区域设有微小通道。
8.根据权利要求7所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的微小通道呈圆锥状，近角膜组织的内径小于接触外界的外径，内直径为10-100um，外直径为50-500um。
9.根据权利要求1所述的隐形眼镜，其特征在于，所述的微电子集成芯片还设有太阳能电池，所述的太阳能电池用于给压力传感器、LC振荡电压控制器、第一匹配电路、第一环形天线、第二匹配电路、第二环形天线、电压倍增器和电压稳定器供电。
10.一种护眼隐形眼镜，它设有镜片，所述的镜片设有镜片本体，其特征在于，所述的镜片设有抑菌涂层，所述的抑菌涂层覆盖于镜片本体的外表面；所述的镜片的外周贴附于角膜缘干细胞处设有若干个微小通道。
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