CN218899814U - 一种人工晶状体调节结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种人工晶状体调节结构，该调节结构包括：佩戴装置和动作调节装置，其中，所述佩戴装置为眼外设备，包括支撑体和设置在所述支撑体上的控制装置，所述控制装置用于采集瞳距信息，基于所述瞳距信息生成调节驱动信号，并向动作调节装置发送所述调节驱动信号；所述动作调节装置设置于眼内，用于根据所述调节驱动信号进行动作，以调节人工晶状体的焦距。通过本实用新型提供的人工晶状体调节结构，能够调节人工晶状体的焦距，以提高人工晶状体和瞳距信息的适配度，从而提高佩戴者视物过程中视近视远的舒适度。

Description

一种人工晶状体调节结构

技术领域

本实用新型涉及医疗器械领域，具体涉及一种人工晶状体调节结构。

背景技术

目前，随着白内障病人数量逐渐增多，人们对白内障疾病的重视程度随之增高。白内障是由于患者晶状体代谢紊乱，导致的晶状体蛋白质变性发生混浊，使得光线被混浊的晶状体所阻挡，光线无法达到视网膜上，引起视力下降。

在现有技术中，通过手术治疗白内障，摘除混浊的晶状体，并植入人工晶状体。然而，植入的人工晶状体未必“合身”，人工晶状体不像正常人的晶状体那样，可以在睫状肌的作用下改变形状，从而调节进入眼睛的光线聚焦在视网膜的黄斑部。患者使用人工晶状体后，由于人工晶状体没有调节功能，无法根据需要自动把进入眼睛的光线聚焦在黄斑部，从而造成视觉上的一些不适：如看远视力好，则看近视力差；或者看近视力好，则看远视力差。许多患者在术后一段时间内不能很好地适应人工晶状体，无法满足患者正常生活的视物需要。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中患者在术后不能很好地适应人工晶状体，导致无法满足患者正常生活视物需要的缺陷，从而提供一种人工晶状体调节结构。

本实用新型提供一种人工晶状体调节结构，包括佩戴装置和动作调节装置，其中，所述佩戴装置为眼外设备，包括支撑体和设置在所述支撑体上的控制装置，所述控制装置用于采集瞳距信息，基于所述瞳距信息生成调节驱动信号，并向动作调节装置发送所述调节驱动信号；所述动作调节装置设置于眼内，用于根据所述调节驱动信号进行动作，以调节人工晶状体的焦距。

在该方式中，当瞳距发生变化时，控制装置根据瞳距信息生成对应的调节驱动信号，以使得调节驱动信号适配于不同的瞳距信息，动作调节装置接收到调节驱动信号后，根据调节驱动信号进行动作，以调节人工晶状体的焦距，使得人工晶状体和瞳距的适配度提高，且提高佩戴者视物过程中视远视近的舒适度。

在一实施例中，所述控制装置包括图像采集单元和图像处理单元，其中，所述图像采集单元用于采集瞳孔中心坐标，所述图像处理单元用于基于所述瞳孔中心坐标确定瞳距信息。

在该方式中，图像采集单元采集瞳孔中心坐标，提高了瞳孔位置的精度，图像处理单元将瞳孔中心坐标转换为瞳距信息，以便于动作调节装置基于瞳距信息进行调节，同时提高了瞳距信息的准确性。

在一实施例中，所述控制装置还包括第一线圈，用于基于所述瞳距信息产生对应的电磁波。

在该方式中，第一线圈基于瞳距信息产生对应的电磁波，通过电磁波的方式将调节驱动信号发送至动作调节装置，提高了调节驱动信号传递的速度。

在一实施例中，所述支撑体为眼镜框，所述第一线圈有四个，分为两组，分别对称设置于眼镜框边缘上。

在一实施例中，所述动作调节装置包括第二线圈和磁铁，所述第二线圈安装于眼球巩膜上，所述磁铁设置于人工晶状体的赤道部平面，所述第二线圈用于接收所述电磁波，并产生对应的磁场，以控制所述磁铁发生横向径向移动。

在一实施例中，所述第二线圈和所述磁铁均设置有两个，所述第二线圈对称设置于眼球巩膜上，所述磁铁对称设置于人工晶状体的赤道部平面，且相邻的第二线圈和磁铁的中心线在同一条直线上。

在该方式中，第二线圈能够接收到控制装置发送的调节驱动信号，控制磁铁基于调节驱动信号进行动作，磁铁设置于人工晶状体的赤道部平面，且相邻的第二线圈和磁铁的中心线处于同一条直线上，使得磁铁发生横向径向运动，而不会发生旋转等其他移动，进而调节人工晶状体的焦距。

在一实施例中，还包括锂电池，所述锂电池安装于支撑体，用于为所述控制装置供电。

在该方式中，通过锂电池无线供电的方式，省去了反复充电的步骤，提高了患者在使用过程中的便利性。

在一实施例中，还包括电源管理单元，所述电池管理单元安装于支撑体，用于监测所述锂电池的电量、电压及温度值。

在该方式中，电池管理单元对锂电池的状态进行监测，以便于对锂电池状态进行记录或进行预警。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型实施例提出的一种人工晶状体调节结构中佩戴装置的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提出的一种人工晶状体调节结构中动作调节装置的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提出的一种人工晶状体调节方法的流程图；

图4是本实用新型实施例提出的一种计算机设备的硬件结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

手术作为治疗白内障的有效手段，使用超声波将晶状体核粉碎成乳糜状，然后将这种乳糜状的晶状体核吸出，但保留晶状体囊。囊膜被保留，同时植入后房型人工晶状体，术后可恢复视力。

目前的大多数人工晶状体具有不可调节性，现在临床应用的多焦人工晶状体利用玻璃体运动和睫状肌收缩这两种作用力以及向前时产生的凸度实现调节，来确保清晰的近视力所需要的最大限度的向前移动及足够的凸度。正因如此，在临床观察中发现，许多患者在术后的一段时期内不能马上适应这种调节。

目前市场上可调节的人工晶状体是通过人工晶状体在囊袋内的前后移动改变屈光状态而获得一定程度的调节，实现的屈光度调节范围非常有限，睫状肌收缩量和所需改变的屈光度量之间的关系不能有效地建立，不能完全满足患者正常生活的视物需要。

为了解决人工晶状体视远视近不清晰的问题，使固定的焦距变成可变化的焦距，本实用新型实施例中提供一种人工晶状体调节结构，该结构包括：如图1所示的佩戴装置和如图2所示的动作调节装置，其中，佩戴装置为眼外设备，包括支撑体和设置在支撑体上的控制装置，控制装置用于采集瞳距信息，基于瞳距信息生成调节驱动信号，并向动作调节装置发送调节驱动信号；动作调节装置设置于眼内，用于根据调节驱动信号进行动作，以调节人工晶状体的焦距。

其中，采集瞳距信息，并基于瞳距信息生成调节驱动信号的具体实现方式为现有技术，此处不再赘述。

通过上述实施例，当瞳距发生变化时，控制装置根据瞳距信息生成对应的调节驱动信号，以使得调节驱动信号适配于不同的瞳距信息，动作调节装置接收到调节驱动信号后，根据调节驱动信号进行动作，以调节人工晶状体的焦距，使得人工晶状体和瞳距的适配度提高，且提高佩戴者视物过程中视远视近的舒适度。

具体地，控制装置包括图像采集单元和图像处理单元，其中，图像采集单元用于采集瞳孔中心坐标，图像处理单元用于基于瞳孔中心坐标确定瞳距信息。其中，图像采集单元采集瞳孔中心坐标和图像处理单元基于瞳孔中心坐标计算瞳距为现有技术，此处不再赘述。

在本实用新型实施例中，支撑体可以为眼镜框，如图1所示，A1以及A2为图像采集单元，图像采集单元位于眼镜框的左右两个镜框的上缘或眼镜鼻托上方中间，图像采集单元可以采用CMOS传感器(CMOS Image Sensor)，或CCD摄像头，分别采集左眼和右眼的瞳孔中心坐标，以提高瞳孔位置的精度。图像处理单元可以为STM32微处理器，接收图像采集单元采集的瞳孔中心坐标，将两眼瞳孔中心的水平距离确定为瞳距。通常情况下，人在看远处时，瞳距变大；人在看近处时，瞳距变小。

具体地，控制装置还包括第一线圈，用于基于瞳距信息产生对应的电磁波。

在本实用新型实施例中，第一线圈为无线线圈，如图1所示，B1、B2、B3以及B4为第一线圈，第一线圈嵌入于眼镜框中。通过第一线圈发送的电磁波将调节驱动信号发送至动作调节装置，以提高调节驱动信号传递的速度。在检测到瞳距减小时，第一线圈的功率增大，产生的电磁波增强，产生的电磁力更大，从而使得人工晶状体的焦距变小，以使得近处的光线汇聚到视网膜的黄斑上；在检测到到瞳距增大时，第一线圈的功率减小，产生的电磁波减弱，产生的电磁力更小，从而使得人工晶状体的焦距变大，以使得远处的光线汇聚到视网膜的黄斑上。

具体地，支撑体为眼镜框，第一线圈有四个，分为两组，分别对称设置于眼镜框边缘上。

具体地，动作调节装置包括第二线圈和磁铁，第二线圈安装于眼球巩膜上，磁铁设置于人工晶状体的赤道部平面，第二线圈用于接收电磁波，并产生对应的磁场，以控制磁铁发生横向径向移动。

具体地，第二线圈和磁铁均设置有两个，第二线圈对称设置于眼球巩膜上，磁铁对称设置于人工晶状体的赤道部平面，且相邻的第二线圈和磁铁的中心线在同一条直线上。

在本实用新型实施例中，如图2所示，D1以及D2为第二线圈，E1以及E2为磁铁。具体地，第二线圈可以为多匝线圈，以提供足够的电压和电流至磁铁，磁铁可以呈长条状，相邻第二线圈和磁铁的截面相同且中心线在同一条直线上，使得磁铁在接收到电磁波时仅发生横向径向移动，不发生平移、旋转或倾斜等移动。

在一实施例中，该调节结构还包括锂电池，锂电池安装于支撑体，用于为控制装置提供稳定的供电。

在本实用新型实施例中，如图1所示，C1为锂电池，锂电池安装于眼镜框的镜腿处。通过锂电池对控制装置无线供电，省去了患者反复充电的步骤，提高患者使用过程中的便利性。

具体地，该调节结构还包括电源管理单元，电池管理单元安装于支撑体，用于监测锂电池的电量、电压及温度值。

在本实用新型实施例中，电源管理单元安装于眼镜框，可以安装于锂电池同侧的镜腿上，也可以安装于其他位置，此处不做限定。电源管理单元用于控制锂电池的充电和放电，并监测锂电池的电量，以在电量低于预设电量时向患者发出提醒；监测锂电池的电压，以在电压不稳定时提醒患者进行检查；监测锂电池的温度值，以在温度值过高时发出预警，提高安全性。

本实用新型还提供一种人工晶状体调节方法，如图3所示，该方法包括如下步骤S1至步骤S3。

步骤S1：获取瞳距信息。

步骤S2：基于瞳距信息确定调节驱动信号。

步骤S3：基于调节驱动信号进行对应的动作，调节人工晶状体的焦距。

在本实用新型实施例中，图像处理单元能够将图像采集单元采集到的瞳孔中心坐标转换成瞳距信息，控制装置基于瞳距信息生成对应的调节驱动信号，动作装置基于调节驱动信号进行对应的动作，以使得植入在人工晶状体内的磁铁发生移动，以调节人工晶状体的焦距，进而满足患者的视物需求，使患者视近视远都比较清晰，减小不适感。

具体地，基于瞳距信息确定调节驱动信号的过程，包括：

基于瞳距信息和调节力之间的对应关系确定调节力，对应关系为

其中，AC/A为调节性集合和调节比值，A为调节力，C为辐辏力，PD为瞳距，A_n为视近眼位值，A_d为视远眼位值，D为视近物调节需求量；

基于调节力以及胡克定律确定调节力对应的位移，作为调节驱动信号。

在本实用新型实施例中，A_n、A_d以及D的值均可以通过有限次实验获取，获取A_n、A_d以及D的值为现有技术，此处不再赘述。

AC/A的单位是棱镜度/屈光度，正常值为3～5，测量AC/A的值可以通过直接法和梯度法。其中，直接法为直接测量患者双眼视近和视远时的隐斜视，计算AC/A的值；梯度法为视近视远状态下，予以一定量的调节刺激后所产生的眼位变化，在注视眼前一定距离的状态下，参与维持眼位的四种反射(辐辏、分开、调节、融合)全部存在，当视近时，以发生调节性集合的变化为主。

具体地，梯度法是通过在眼前改变镜片来改变调节从而求的AC/A值。通常的做法是在屈光不正矫正的基础上测量近距离隐斜量的大小，然后分别测出改变1.00D后的隐斜量，两次改变调节后的隐斜量与初次隐斜量分别相减，得到的差值相加除以2求平均值，就是梯度法AC/A的大小。

AC/A对应的辐辏值是9△～15△，约5.14°～8.57°，瞳孔之间转动1mm时会产生5°。根据两眼之间瞳孔之间的距离，而非人与物看远看近时的距离去计算人工晶状体调节时所需要的力。其中，力的位移之间的关系为胡克定律，胡克定律是指应力和应变成线性关系，在本实施例中，应变为磁铁发生的位移，应力和位移之间的对应关系可以如表1所示。

表1

实现可调节人工晶状体的具体办法：在人工晶状体的左右两侧的材料中嵌入磁性材料磁铁E1以及E2，在眼球表面的巩膜上缝上无线接收线圈和电能转换成磁能的装置第二线圈D1以及D2，同时患者佩戴可无线发送能量的佩戴装置眼镜。巩膜上的接收装置第二线圈D1以及D2在接收到第一线圈B1、B2、B3以及B4发出的电能后，控制其上面的电磁装置产生磁场，从而拉动或推动人工晶状体上的磁性材料磁铁E1、E2，控制人工晶状体形变的程度，实现人工晶状体的焦距调节。

图4是根据一示例性实施例提出的一种计算机设备的硬件结构示意图。如图4所示，该设备包括一个或多个处理器410以及存储器420，存储器420包括持久内存、易失内存和硬盘，图4中以一个处理器410为例。该设备还可以包括：输入装置430和输出装置440。

处理器410、存储器420、输入装置430和输出装置440可以通过总线或者其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。

处理器410可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器410还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

存储器420作为一种非暂态计算机可读存储介质，包括持久内存、易失内存和硬盘，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本申请实施例中的方法对应的程序指令/模块。处理器410通过运行存储在存储器420中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行服务器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述任意一种人工晶状体调节方法。

存储器420可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据、需要使用的数据等。此外，存储器420可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器420可选包括相对于处理器410远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至数据处理装置。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置430可接收输入的数字或字符信息，以及产生与用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置440可包括显示屏等显示设备。

一个或者多个模块存储在存储器420中，当被一个或者多个处理器410执行时，执行如图3所示的人工晶状体调节方法。

上述产品可执行本实用新型实施例所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。未在本实施例中详尽描述的技术细节，具体可参见如图3所示的实施例中的相关描述。

本实用新型实施例还提供了一种非暂态计算机存储介质，计算机存储介质存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令可执行上述任意方法实施例中的方法。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(RandomAccess Memory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型创造的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种人工晶状体调节结构，其特征在于，包括：佩戴装置和动作调节装置，其中，所述佩戴装置为眼外设备，包括支撑体和设置在所述支撑体上的控制装置，所述控制装置用于采集瞳距信息，基于所述瞳距信息生成调节驱动信号，并向动作调节装置发送所述调节驱动信号；所述动作调节装置设置于眼内，用于根据所述调节驱动信号进行动作，以调节人工晶状体的焦距。

2.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，所述控制装置包括图像采集单元和图像处理单元，其中，所述图像采集单元用于采集瞳孔中心坐标，所述图像处理单元用于基于所述瞳孔中心坐标确定瞳距信息。

3.根据权利要求2所述的结构，其特征在于，所述控制装置还包括第一线圈，用于基于所述瞳距信息产生对应的电磁波。

4.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述支撑体为眼镜框，所述第一线圈有四个，分为两组，分别对称设置于眼镜框边缘上。

5.根据权利要求3所述的结构，其特征在于，所述动作调节装置包括第二线圈和磁铁，所述第二线圈安装于眼球巩膜上，所述磁铁设置于人工晶状体的赤道部平面，所述第二线圈用于接收所述电磁波，并产生对应的磁场，以控制所述磁铁发生横向径向移动。

6.根据权利要求5所述的结构，其特征在于，所述第二线圈和所述磁铁均设置有两个，所述第二线圈对称设置于眼球巩膜上，所述磁铁对称设置于人工晶状体的赤道部平面，且相邻的第二线圈和磁铁的中心线在同一条直线上。

7.根据权利要求1所述的结构，其特征在于，还包括锂电池，所述锂电池安装于支撑体，用于为所述控制装置供电。

8.根据权利要求7所述的结构，其特征在于，还包括电源管理单元，所述电源管理单元安装于支撑体，用于监测所述锂电池的电量、电压及温度值。

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