KR101789053B1 - 프렛 효과를 이용하는 안압계 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면은 프렛 효과를 이용하는 안압계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연소재의 콘텍트 렌즈에 형광을 이용한 안압센서를 장착하여 안구의 곡률 변화를 형광의 세기로 측정하는 장치에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 눈과 비접촉하여 안압을 측정함으로써 각막을 손상, 오염시키지 않고, 안구를 강제로 가압하지 않아도 되는 새로운 방식의 안압계를 제공한다.

Description

프렛 효과를 이용하는 안압계{Tonometer using FRET}
본 발명의 일 측면은 프렛 효과를 이용하는 안압계에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유연소재의 콘텍트 렌즈에 형광을 이용한 안압센서를 장착하여 안구의 곡률 변화를 형광의 세기로 측정하는 장치에 관한 것이다.
이 부분에 기술된 내용은 단순히 본 발명의 실시예에 대한 배경 정보를 제공할 뿐 종래기술을 구성하는 것은 아니다.
녹내장은 기본적으로 안압상승에 의한 시신경의 손상에서 기인한다. 눈 속 세포도 다른 세포와 마찬가지로 영양분을 공급 받아야 하는데 혈액이 지나가는 경우 시야에 방해가 될 수 있어 눈 속으로 혈액이 지나다닐 수 없다.
따라서 이 대신에 방수라는 투명한 액체가 눈 속을 흐르면서 영양분을 공급하게 된다.
도 1은 사람의 눈 구조에서 방수의 유출경로를 나타낸다.
도 1에서 볼 수 있듯이 방수는 생성된 후 동공을 통해 각막 쪽으로 지나간 뒤 쉴렘관을 통해 유출이 된다. 녹내장 환자의 경우 쉴렘관이 좁아지게 되어 방수가 생성되는 양에 비에 유출되는 양이 많아져 안압이 점점 상승하여 눌러진 시신경에 손상이 가게 된다.
쉴렘관이 막히는 메커니즘은 아직 연구되고 있는 부분이고 만성 녹내장의 경우 통증 등의 초기 증상이 나타나지 않아 시력저하가 계속 진행되게 된다. 시력이 많이 악화되어 시야가 좁아지고 답답함의 느껴 병원을 찾게 될 때 녹내장인 것을 알 수 있으나 그 땐 이미 시신경이 손상된 상태이고, 한번 손상이 생긴 시신경의 경우에는 회복이 불가능 하여 실명에 이르게 된다. 따라서 성인기에 접어든 이후에는 지속적으로 안압을 측정하여 녹내장이 진행되고 있는지 확인하여 예방하는 것이 가장 중요하다.
만성 녹내장의 경우 특별한 증상이 없기 때문에 안압을 측정하여 진행 정도를 파악해야 한다. 정상범위의 안압은 21mmHg 이하이며 이 이상 될 경우 녹내장을 의심해 봐야한다. 안압은 안압계(tonometer)로 측정하게 되는데 가장 정확하게 측정하는 방법은 직접 안구에 기구를 접촉시켜 누름으로써 값을 구하는 방법이다. 안구를 누르기 때문에 통증이 발생할 수 있으며 마취를 하는 경우도 있어 안압을 측정한 후 한동안 눈을 감고 있어야 하거나 추후 조치가 필요하다.
도 2는 골드만 안압계의 작동 원리를 나타낸다.
접촉식 안압계 중 많이 사용되는 골드만(Goldmann) 안압계의 원리는 도 2와 같다. 골드만 안압계는 안구 외부에서 힘을 가하여 일정면적을 평평하게 만들었을 때 가해진 힘을 압력을 맞닿은 면적으로 나누어 IOP(안압, Intraocular Pressure)를 계산한다.
이러한 안압계는 개인의 차이에 영향을 거의 받지 않는다는 장점이 있으나 긴장을 하거나 눈을 크게 뜨려고 할 때, 부자연스러운 자세에 영향을 많이 받으며 접촉식이기 때문에 소독이 제대로 되지 않을 경우 감염의 위험이 큰 시험 방법이다.
또한, 눈과 직접 접촉하여 측정하기 때문에 각막을 손상시키고 오염시킬 수 있다. 그리고 압력을 가해 안구를 강제로 누른 후 측정하여 안압을 일시적으로 증가 시킬 수 있어 측정 중 안구내부에 악영향을 끼칠 수 있다.
특히, 피검자가 측정 중에 눈을 깜빡이거나 움직일 경우 각막에 큰 상처를 만들 수 있으며, 시험 때마다 결과가 달라질 수 있는 문제가 있다.
이에 본 발명에 따른 일 측면은, 전술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 본 발명의 목적은 눈과 비접촉하여 안압을 측정함으로써 각막을 손상, 오염시키지 않고, 안구를 강제로 가압하지 않아도 되는 새로운 방식의 안압계를 제공함에 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
위에 제기된 과제를 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면은, 안구의 곡률 변화에 의하여 변형되는 렌즈부; 및 상기 렌즈부의 변형에 의하여 함께 변형되도록 상기 렌즈부 상에 마련되고, 외부로부터 들어온 광에 의하여 상호 작용하여 프렛(FRET) 현상을 발생시키는 제1물질과 제2물질 및 상기 제1물질과 제2물질이 정해진 위치에 위치하도록 잡아주는 몸체부를 가지는 센서소자부;를 포함하는 콘텍트 렌즈를 제공할 수 있다.
상기 제1물질과 상기 제2물질은 형광 물질일 수 있다. 실시예적으로 상기 제1물질 또는 상기 제2물질 중 하나는 퀀텀닷(Quantum Dot) 또는 형광 단백질(Fluorescent Protein)을 포함할 수 있고, 다른 하나는 산화 그래핀을 포함할 수 있다. 또한 실시예적으로 상기 몸체부는 폴리머(Polymer) 재질일 수 있다.
한편, 상기 몸체부는 필름 형태로 제작될 수 있다.
상기 센서소자부는 상기 광이 피검자의 동공에 직접 조사되지 않도록, 상기 렌즈부의 중심부에서 벗어난 위치에 위치할 수 있다.
또한, 위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면은, 안압변화에 따라 곡률이 변화하는 제1변형이 가능한 렌즈부와, 렌즈부 내부에 프렛(Fret) 현상을 발생시키는 형광물질인 제1물질 및 제2물질과, 상기 제1물질과 제2물질이 정해진 위치에 위치하도록 잡아주는 박막 필름 형태의 몸체부를 포함하고, 상기 렌즈부의 상기 제1변형에 의하여 렌즈부 내부의 기계적 응력이 변화하고, 상기 기계적 응력 변화에 따라 상기 제1물질 및 제2물질 간의 인장 정도가 변화하는 제2변형이 가능하게 하는 콘텍트 렌즈; 상기 제1물질 또는 제2물질로 제1광을 조사하는 광원; 상기 제1광을 받은 상기 제2물질 또는 상기 제2물질이 방출하는 제2광을 수광하는 수광부; 및 상기 수광부로부터 상기 제2광에 관한 정보를 전달받아서 분석하는 분석기;를 포함하며, 상기 분석기는 상기 제1물질과 상기 제2물질의 간격 변화와 상기 제2광의 변화와의 관계에 관한 관계정보가 저장된 메모리 장치를 포함하되, 상기 제2광에 관한 정보를 상기 관계정보와 비교 분석하여 안압을 측정하는 안압계를 제공할 수 있다.
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상기 제1물질과 상기 제2물질은 상기 제1광이 피검자의 동공에 직접 조사되지 않도록, 상기 렌즈부의 중심부에서 벗어난 위치에 위치할 수 있다.
한편, 본 발명에 의한 안압계의 실시예는 전술한 실시예의 콘텍트 렌즈를 포함할 수 있는 안압계이다. 전술한 실시예의 콘텍트 렌즈를 적용할 수 있는 안압계라면 어떠한 것이라도 무방하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따르면, 눈과 비접촉하여 안압을 측정함으로써 각막을 손상, 오염시키지 않고, 안구를 강제로 가압하지 않아도 되는 새로운 방식의 안압계를 제공한다.
이외에도, 본 발명의 효과는 실시예에 따라서 우수한 내구성을 가지는 등 다양한 효과를 가지며, 그러한 효과에 대해서는 후술하는 실시예의 설명 부분에서 명확하게 확인될 수 있다.
도 1은 사람의 눈 구조에서 방수의 유출경로를 나타낸다.
도 2는 골드만 안압계의 작동 원리를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텍트 렌즈를 나타낸다.
도 4는 제1물질과 제2물질 간에 발생하는 프렛 현상을 설명한다.
도 5는 렌즈부 및 센서소자부의 안압에 의한 안구 곡률 변화에 따른 인장 및 압축 인장의 분석을 나타낸다.
도 6은 제1물질(Donor), 제2물질(Acceptor), 몸체부(Polymer base)로 구성된 센서소자부의 인장 정도에 따른 형광 변화를 나타낸다.
도 7은 정상 안압에서 안압센서소자의 발광 특성 변화를 나타낸다.
도 8은 비정상 안압에서 안압센서소자의 발광 특성 변화를 나타낸다.
도 9는 렌즈부를 제작하는 과정과 센서소자부가 렌즈부에 삽입되는 과정을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압계를 나타낸다.
이하, 본 발명의 일 실시예를 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다.
각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐이고, 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘텍트 렌즈를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 콘텍트 렌즈(10)는 안구의 곡률 변화에 의하여 변형되는 렌즈부(300); 및 상기 렌즈부(300)의 변형에 의하여 함께 변형되도록 상기 렌즈부(300) 상에 마련되고, 외부로부터 들어온 광에 의하여 상호 작용하여 프렛(FRET) 현상을 발생시키는 제1물질(200)과 제2물질(210) 및 상기 제1물질(200)과 제2물질(210)이 정해진 위치에 위치하도록 잡아주는 몸체부(110) 를 가지는 센서소자부(100);를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 정해진 위치는 제1물질(200)과 제2물질(210)이 상호 작용하여 프렛 현상을 발생시키도록 설정된 위치를 의미할 수 있다.
여기서 콘텍트 렌즈(10)는 피검자의 눈 등에 덛댈 수 있는 제품을 의미할 수 있다.
본 실시예에서 제1물질(200)과 제2물질(210)은 형광물질일 수 있으며, 양 물질은 서로 상호작용하여 프렛 현상을 발생시킬 수 있는 물질일 수 있다. 실시예에 따라서 상기 제1물질(200) 또는 상기 제2물질(210) 중 하나는 퀀텀닷(Quantum Dot) 또는 형광 단백질(Fluorescent Protein)을 포함할 수 있고, 다른 하나는 산화 그래핀을 포함할 수 있다.
산화 그래핀은 그래핀이 우수한 전도성을 가지므로 FRET 효과를 나타내는데 있어 Acceptor로서 적용될 수 있다. 특히, 표면에 붙어있는 다수의 작용기는 다른 물질과의 화합물을 형성하는데 유리하게 하여 다양한 물질과의 접합을 용이하게 한다.
또한, InGaN, CdTe 등의 퀀텀닷(Quantum dot)이나 형광 단백질은 발광 특성이 우수하므로 Donor로서 적용될 수 있다. 생명공학에서 많이 활용되는 염료(녹색 형광 단백질, Rhodamine series 등)들과 산화 그래핀을 혼합하여 형광특성 변화를 관찰할 수 있다.
도 4는 제1물질과 제2물질 간에 발생하는 프렛 현상을 설명한다.
도 4의 상단부는 Donor와 Acceptor와의 거리에 따른 발광 효율 변화 개요도를 나타내고, 도 4의 좌측은 Donor와 Acceptor간의 에너지 준위를 나타내며, 도 4의 우측은 거리에 따른 FRET 효율 그래프를 나타낸다.
제1물질(200)이 Donor이고, 제2물질(210)이 Acceptor인 경우에 대하여 설명한다.
FRET(Fluorescence Resonance Energy Transfer)은 짧은 거리의 두 형광 물질 사이에서 일어나는 에너지 이동현상을 말한다. 에너지를 주는 분자를 Donor, 에너지를 받는 분자를 Acceptor라고 부른다. 도 4에서 볼 수 있듯이 Donor와 Acceptor의 에너지 준위는 겹쳐지는 형태를 띠어야 FRET이 일어 날 수 있다. Donor가 흡수한 에너지는 이중극자 상호작용을 통해 Acceptor로 전해지고 빛을 내보내게 된다. 도 3의 FRET효율변화를 식으로 나타내면 아래의 수학식 1로 나타낼 수 있다.
Figure 112015062916374-pat00001
여기서 Ro는 50%의 donor 분자에 흡수된 에너지가 FRET을 통해 Acceptor로 전이되는 거리를 말하는데 이것은 Donor 분자와 Acceptor 분자의 광학적 성질과 공간 배치에 따라 달라지는데 보통 3~7nm가 된다. 도 4에서 보면 10nm 이하에서 FRET현상이 일어나는 것을 알 수 있다. 또한, 2~8nm에서 급격한 변화를 나타내기 때문에 이를 이용해서 거리 측정 수단으로 사용할 수 있다.
거리가 충분히 가까울 경우 FRET 현상에 의해 Donor의 에너지가 Acceptor에게 전달되어 Acceptor의 형광을 관찰 할 수 있는 반면 거리가 1nm 이상 멀어져 FRET이 일어나는 환경에 놓여있지 않게 된다면 Donor의 형광 특성을 볼 수 있게 된다. 따라서 FRET 효율을 이용하면 Donor와 Acceptor의 거리를 알 수 있게 되기 때문에 거리측정 도구로써 사용할 수 있다. 나노 단위의 거리가 중요한 바이오 분야에서 FRET을 이용한 거리 측정을 많이 사용할 수 있다.
도 5는 렌즈부 및 센서소자부의 안압에 의한 안구 곡률 변화에 따른 인장 및 압축 인장의 분석을 나타낸다.
여기서, 각각의 Curvature : 곡률, Moment : 모멘트, Yong's modulus : Yong의 상수, Moment of inertia : 관성모멘트, Distance from neutral axis : 중립축으로 부터의 거리, strain : 변형률, length of device : 소자의 길이, elongated length : 인장된 길이를 각각 나타낸다.
본 실시예에 따른 콘텍트 렌즈(10)의 렌즈부(300)는 안압상승에 의한 안구의 형태 변화에 의해 응력을 받게 된다. 응력에 의한 렌즈부(300)의 변형의 일 예는 모멘트(Moment, M) 변화로 해석할 수 있으며 Neutral axis(Y축)를 기준으로 인장부분(111)과 압축부분(112)으로 나뉘어 질수 있다. 변형정도는 모멘트(M)와 렌즈부(300)를 구성하는 구성물질의 Young’s modulus, 변형되는 부분의 형태(관성 모멘트, Inertia of moment 결정)에 따라 달라질 수 있다.
도 6은 제1물질(Donor), 제2물질(Acceptor), 몸체부(Polymer base)로 구성된 센서소자부의 인장 정도에 따른 형광 변화를 나타낸다.
센서소자부(100)는 렌즈부(300) 상에 마련될 수 있다. 센서소자부(100)는 제1물질(200)과 제2물질(210)과 제1물질(200) 및 제2물질(210)이 내재되는 몸체부(110) 를 포함하여 구성될 수 있다. 여기서 몸체부(110) 는 유연한 재질로 형성될 수 있다. 예컨대 제2물질(210)은 산화 그래핀일 수 있으며, 몸체부(110) 는 폴리머(Polymer) 재질일 수 있다.
몸체부(110) 는 렌즈부(300) 상에서 렌즈부(300)의 변형에 따라서 원활하게 늘어나거나 줄어들도록 박막의 필름 형태로 형성될 수 있다. 도 3을 참조하면, 렌즈부(300)의 인장에 의하여 몸체부(110) 가 폭이 줄어들면서 몸체부(110) 의 원호 방향으로 P 만큼 늘어나는 모습을 나타낸다.
센서소자부(100)는 렌즈부(300)의 인장부분(111) 또는/및 압축부분(112)에 위치할 수 있으며, 렌즈부(300)의 인장에 의하여 함께 인장되거나 렌즈부(300)의 압축에 의하여 함께 압출될 수 있다. 센서소자부(100)의 몸체를 형성하는 몸체부(110) 는 렌즈부(300)의 인장 또는 압축에 의하여 함께 인장 또는 압축 변형될 수 있으며, 몸체부(110) 에 포함된 제1물질(200)과 제2물질(210)의 간격도 몸체부(110) 의 인장 또는 압축에 의하여 늘어나거나 줄어들 수 있다.
실시예에 따라서 센서소자부(100)는 외부로부터 유입되는 광이 안압을 측정하고자 하는 피검자의 동공에 직접 조사되지 않도록, 상기 렌즈부(300)의 중심부에서 벗어난 위치에 위치할 수 있다. 실시예에 따라서 렌즈부(300)의 중심부는 피검자의 동공 영역을 의미할 수 있다. 그러나 반드시 동공 영역을 의미하는 것만은 아니며, 안압을 측정받는 피검자의 불편함이 크게 되지 않는 정도의 영역을 의미할 수 있다.
일반적으로 사용되고 있는 유연성이 있는 렌즈부(300)에 산화 그래핀 기반의 프렛(FRET) 효과를 활용한 센서소자부(100)를 삽입하여 안압을 측정할 수 있다. 소프트 렌즈를 착용하였을 때 피검자의 안압에 따라 렌즈부(300)의 곡률이 변화된다. 곡률 변화는 렌즈부(300)와 안구가 닿는 면에서 바깥으로 밀어내는 압력에 의해 발생되며 렌즈 내부의 기계적 응력 변화에 의해 인장이 유도된다(도 6을 참조). 인장에 의해 렌즈부(300)는 그 구성 물질간의 거리가 늘어나게 되며, 이는 프렛(FRET) 효과에 영향을 주게 된다. 안압 변화, 렌즈부(300)의 곡률 변화, 렌즈부(300) 내부의 응력변화, 제1물질(200, Donor), 제2물질(210, Acceptor) 간 거리와 형광 세기 변화에 따른 프렛(FRET) 효율 관계는 도 4에 있는 식과 프렛(FRET) 효율 관련 식으로 연결시킬 수 있으며 안압에 따른 프렛(FRET) 효율의 변화를 데이터 베이스화 하여 측정한 형광 효율을 가지고 안압을 예상할 수 있다.
도 7은 정상 안압에서 안압센서소자의 발광 특성 변화를 나타낸다. 도 8은 비정상 안압에서 안압센서소자의 발광 특성 변화를 나타낸다. 도 7 및 도 8에서 우측도는 좌측도에서 A 부분을 확대한 도면이다.
안압센서로서 작용할 센서소자부(100)는 눈에 들어가는 소프트 렌즈의 변형에 따라 같이 인장 또는 압축이 일어나야 한다. 유연한 소자로 정상 안압인 10~20mmHg과 경고 및 위험 안압 영역 30~40mmHg에서 내부 압력에 따라 적절한 변형이 일어나야 한다.
외부 압력에 변화가 잘 일어나는 폴리머(Polymer) 소재를 기본 소재로 하여 발광 물질(Donor)과 산화 그래핀(Acceptor)을 적절히 배합하여 필름 형태의 센서소자부(100)를 제작할 수 있다. 전술한 바와 같이 발광체(Donor)로 활용될 물질로는 Cd계열 퀀텀닷(Quatum dot)이나 유기 발광 물질이 적절하며, Acceptor인 산화 그래핀과 에너지 준위과 겹치는 물질로 선정해야 한다.
Acceptor로 활용된 산화 그래핀은 에너지를 흡수하여 형광으로 발하는 효율이 발광 물질에 비해 낮기 때문에 FRET효율이 높을수록 안압센서에서 보여주는 형광 세기는 낮게 된다.
제작 시 산화 그래핀과 발광 물질의 배합 비율은 프렛(FRET) 현상이 일어나도록 두 물질의 농도가 충분히 짙어야 하며, 센서소자부(100)가 렌즈부(300)에 삽입되고 정상 안압이 가해졌을 때 두 입자간의 평균 거리는 2 nm이내가 되도록 하는 것이 바람직하다. 정상 영역을 벗어난 안압이 렌즈부(300)에 가해졌을 때는 센서소자부(100)에 섞여 있는 입자 간(제1물질과 제2물질 간)의 평균 간격이 10nm 이상 되도록 폴리머(Polymer)가 인장되며 센서소자부(100)가 변형되어야 한다. 위 조건에 맞는 생체 적합 폴리머(polymer)와 Donor, Acceptor 배합 비율을 설계하여 프렛(FRET) 효과를 일으키는 소자를 제작할 수 있다.
도 9는 렌즈부를 제작하는 과정과 센서소자부가 렌즈부에 삽입되는 과정을 나타낸다.
렌즈부(300)를 제작하는 방법은 액상의 재료를 중합하여 고분자로 만든 뒤 원심회전 주조법, 주형 주조법을 통해서 렌즈를 제작할 수 있다. 소프트 콘택트 렌즈의 주 성분은 HEMA(2-hydroxyethyl methacrlyate) 또는 실리콘 계열이 주로 사용될 수 있다.
우선, 원심회전 주조법 활용한 센서소자부(100)가 삽입된 콘텍트 렌즈(10) 제작 방법을 설명하면,
원심회전 주조법의 경우 액상의 재료를 회전시켜 렌즈부(300) 모양으로 만든 후 자외선을 쬐어 굳히는 방법이다. 이러한 방법은 제작이 간단하여 대량생산이 용이한 장점이 있다. 피검자의 동공에서 벗어난 위치에 센서소자부(100)를 고정하고 액상의 재료와 함께 회전시킨다. 렌즈부(300)의 인장에 의해 프렛(FRET) 효과가 적절히 나타날 수 있는 위치를 렌즈부(300)의 형태와 인장응력 상태를 고려하여 선정할 수 있으며, 동공과 멀리하여 안압센서 소자가 발광하였을 때 눈으로 광이 직접 들어가지 않도록 설계할 수 있다.
다음으로, 주형 주조법 활용한 센서소자부(100)가 삽입된 콘텍트 렌즈(10)의 제작 방법을 설명하면,
주형 주조법은 미리 만들어진 틀을 이용해 렌즈를 제작하는 방법이다. 원하는 형태의 틀만 제작하면 다양한 디자인으로 제작이 가능하고 한번 만들어진 틀은 계속해서 사용할 수 있기 때문에 대량 생산에 용이하다. 센서소자부(100)가 적절한 위치에 배치될 수 있도록 틀을 설계하여 프렛(FRET) 효과가 렌즈의 형태 변화에 따라 잘 나타날 수 있고 광이 눈 안으로 직접 들어오지 않도록 제작할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안압계를 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 안압계는 제1변형 가능한 렌즈부(300)와, 상기 렌즈부(300)의 상기 제1변형에 의하여 제2변형 가능하고, 내부에 제1물질(200)과 제2물질(210)을 포함하되, 상기 제2변형에 의하여 상기 제1물질(200)과 제2물질(210)의 간격이 변화되도록 형성된 콘텍트 렌즈(10);
상기 제1물질(200) 또는 제2물질(210)로 제1광을 조사하는 광원(420); 상기 제1광을 받은 상기 제1물질(200) 또는 상기 제2물질(210)이 방출하는 제2광을 수광하는 수광부(400); 상기 수광부(400)로부터 상기 제2광에 관한 정보를 전달받아서 분석하는 분석기(410);를 포함하여 구성될 수 있다.
실시예에 따라서 상기 분석기(410)는 상기 제1물질(200)과 상기 제2물질(210)의 상기 간격 변화와 상기 제2광의 변화와의 관계에 관한 관계정보가 저장된 메모리 장치를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제2광에 관한 정보를 상기 관계정보와 비교 분석하여 피검자의 안압 측정 결과를 나타낼 수 있다.
수광부(400)는 실시예에 따라서 상기 제2광에 관한 스펙트럼을 계측할 수 있는 분광기(400)일 수 있다.
피검자는 프렛(FRET) 효과를 나타내는 센서소자부(100)가 삽입된 콘텍트 렌즈(10)를 착용하고 충분히 안압이 렌즈에 적용된 후 측정에 임할 수 있다.
렌즈의 경계면에 가깝게 삽입된 센서소자부(100)에 형광특성 분석을 위한 입사광을 주사하고 물질이 발광하는 형광을 분광기(400)로 측정한다. 여기서, 입사광은 전술한 실시예에서 제1광과 대응하고, 발광하는 형광은 제2광과 대응한다.
측정에 앞서 안압에 따른 센서소자부(100)의 변형으로 발생된 형광 세기를 데이터 베이스화 하여 저장해 두고 임의의 피검자의 측정결과를 데이터 베이스 내의 결과와 비교, 대조하여 현재 안구 내 압력 상태를 분석할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 측면에 의한 안압계의 실시예는 전술한 실시예의 콘텍트 렌즈(10)를 포함할 수 있는 안압계이다. 전술한 실시예의 콘텍트 렌즈(10)를 적용할 수 있는 안압계라면 어떠한 것이라도 무방하다. 이러한 안압계의 구성은 종래에 널리 알려져 있으므로 여기서 상세한 설명은 생략한다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
본 발명에 개시된 실시예는 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 콘텍트 렌즈
100: 센서소자부
110: 몸체부
200: 제1물질
210: 제2물질
300: 렌즈부
400: 수광부, 분광기
410: 분석기
420: 광원

Claims (12)

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  8. 안압변화에 따라 곡률이 변화하는 제1변형이 가능한 렌즈부와, 렌즈부 내부에 프렛(Fret) 현상을 발생시키는 형광물질인 제1물질 및 제2물질과, 상기 제1물질과 제2물질이 정해진 위치에 위치하도록 잡아주는 박막 필름 형태의 몸체부를 포함하고, 상기 렌즈부의 상기 제1변형에 의하여 렌즈부 내부의 기계적 응력이 변화하고, 상기 기계적 응력 변화에 따라 상기 제1물질 및 제2물질 간의 인장 정도가 변화하는 제2변형이 가능하게 하는 콘텍트 렌즈;
    상기 제1물질 또는 제2물질로 제1광을 조사하는 광원;
    상기 제1광을 받은 상기 제1물질 또는 상기 제2물질이 방출하는 제2광을 수광하는 수광부; 및
    상기 수광부로부터 상기 제2광에 관한 정보를 전달받아서 분석하는 분석기;
    를 포함하며,
    상기 분석기는 상기 제1물질과 상기 제2물질의 간격 변화와 상기 제2광의 변화와의 관계에 관한 관계정보가 저장된 메모리 장치를 포함하되,
    상기 제2광에 관한 정보를 상기 관계정보와 비교 분석하여 안압을 측정하는 안압계.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제1물질과 상기 제2물질은 상기 제1광이 피검자의 동공에 직접 조사되지 않도록, 상기 렌즈부의 중심부에서 벗어난 위치에 위치하는 것을 특징으로 하는 안압계.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 수광부는 상기 제2광에 관한 스펙트럼을 계측할 수 있는 분광기인 것을 특징으로 하는 안압계.

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