TWI603783B - 將液體配送至眼睛之裝置及其方法 - Google Patents

Description

將液體配送至眼睛之裝置及其方法

本發明係描述一種用以將液體或霧體配送至眼睛之裝置，更具體而言，在某些實施例中，係一種偵測到眨眼時將噴霧(spray)或霧體(mist)配送至眼睛之裝置。

本案主張2010年10月12日提出申請之美國專利第12/902,575號申請案及2009年10月21日提出申請之美國臨時專利第61/253,613號申請案之優先權。

利用各種裝置配送液體或霧體至眼睛已為人所熟知。然而，雖然許多裝置皆能讓液體進入眼睛，但讓液體進入眼睛往往並非令人滿意的經驗。

使用自配送液體裝置時，使用者通常必須藉由將眼瞼撐開，以阻止反射性的眨眼動作。反射性的眨眼動作造成於眼部施用所欲流體的困難。某些自動化裝置採用拉開一邊眼瞼或圍出眼部區域的方式避免眼睛閉合。但此接觸不僅可能破壞妝容，更可能對裝置及進入眼睛之液體造成汙染。

此系統應可在不需使用者費力之情況下，將固定之劑量配送至使用者眼睛，而不使配送之液體沾濕眼瞼或使用者臉上其他部分，且最佳的是應不需接觸臉部以免破壞妝容或汙染裝置。

某些配送裝置模擬「槍」之構造，將流體以可克服眨眼反射之速率射入眼睛，然而流體之速度及衝擊似會造成患者的不適。

亦有其他裝置藉由碰觸眼瞼下方之臉頰及上眼瞼上方之眉毛區域，以不同方式迫使眼瞼張開，之後將流體噴入眼睛。強迫眼瞼張開除了造成不適，裝置本身也有體積龐大與使用不便的問題。使用過程中勢難避免沾染使用者彩妝的狀況，有時更會汙染配送器及/或其配送的液體。

此外，霧體亦可能覆蓋整個眼部或甚至臉部區域，因此不僅沾濕眼睛，也沾濕如眼瞼、額頭及鼻部等其他不應沾濕的表面。讓液體接觸眼瞼後流入眼睛進而濕潤眼睛亦為一種施用方法，但以此種方法施用液體結果難以掌握，且沾濕眼瞼本身即是引起使用者不快之事。

據此，本發明包括用以將液體或霧體精確、俐落配送至眼睛之裝置及方法。本發明自動感應眨眼，並在眨眼後及時配送液體，使液體於再次眨眼之前進入眼睛。利用眨眼後之空窗期，本發明可持續提供足以將液體配送至眼睛之時間，且配送速度不致過快，使流體對眼睛之慣性衝擊維持在不影響眼睛舒適之程度。

本發明包括一種將一液體或一霧體配送至眼睛之裝置。此種將一液體或一霧體配送至眼睛之裝置，包括一種可判斷眨眼何時完成之偵測方法。配送間隔取決於作為液體注入目標之眼睛何時張開、何時關閉，例如知覺誘發眨眼或自然眨眼。利用眨眼可判斷眼睛是否即將張開，而可在患者再次閉上眼睛之前配送液體。

在某些實施例中，所述裝置之特徵在於施用液體過程中將臉部接觸之需求降至最低。其他實施例包括具有確保裝置與眼睛正確對齊之對齊特徵。例如：在某些實施例中，該配送裝置包括放置於眉毛上之突出物，該等突出物並具有小口徑孔以供使用者之瞄準線穿過。若使用者瞄準線可透過該孔時，即達成正確之對齊)。

一旦裝置與眼睛正確對齊後，一感測器即可自動判定眼睛之開閉狀態。一與該感測器邏輯連通之配送裝置係經編程，以依據眨眼張開週期之時機將液體或霧體注入眼睛。藉由配合眨眼偵測之對齊程序，可不需強制眼瞼張開及碰觸臉部，或者避免一般臉部接觸產生之汙染。此外，依據本發明之配送器可配合眼瞼的張開動作配送，持續濕潤眼睛而不沾濕眼瞼或周圍臉部區域。

在以下的章節中將會有本發明實施例的詳細敘述。較佳實施例與另一實施例之說明僅為實例，且精於此項技藝之人士當可輕易思及各種變化、修改及變更。因此該例示性實施例並未限制基本發明之原理。

現參閱圖1，一液體配送裝置100包括一個或以上之電子感測器101，其能夠感應一眼睛105之張開狀態或閉合狀態。在某些實施例中，上述一個或以上之感測器101包括一發射器102及一偵測器103。該發射器102發射之光束106於一反射點104反射後返回該偵測器103。如圖1所示，該反射點104位於該眼睛之眼瞼107上。該光束106可包括，例如以下一者或以上者：紅外線光、可見光、超音波波長或其他波長。

一處理器109可自接收來自該發射器102及該偵測器103之一或兩者的訊號輸入。該處理器可藉由可執行軟體而具有計算該光束106的反射次數之功能。所述軟體可存放於一與該處理器為邏輯連通的數位儲存器中。在某些實施例中，此儲存器可內建於一包含該處理器的微控制器中。第一反射次數範圍可與一閉眼狀態相關聯，而第二反射次數範圍可與一開眼狀態相關聯。

在另一態樣中，一近接感測器108亦可包括一發射器及一偵測器，且其位置可使該處理器109利用一被反射之光束判定液體配送裝置100及一表面間之相對距離，例如為一眼睛105表面。

現參照圖2，一張開的眼睛105提供的反射點104位於該眼睛105之一張開部分203上，而非該眼瞼107。該眼睛之張開部分203可包括，例如從鞏膜或該眼睛的其他部分反射。在某些實施例中，一發射光束之波長與該反射點104的生理特徵相關聯。發射器光束106從眼瞼之反射於反射時伴隨第一組反射特徵，而從眼睛張開部分203之反射具有第二組反射特徵。由該偵測器103感測該些反射特徵。

在本發明另一態樣中，可藉由使發射器102的焦點對準該眼睛之一預設部分，而有助於該眼睛105與該液體配送裝置100的對齊，所述眼睛部分例如為：該眼睛的鞏膜、虹膜及瞳孔。例如：可經由一瞄準線201達成對齊。在某些實施例中，當一瞳孔202對齊該瞄準線201，該感測器101亦正確對準，以便感測該眼睛105之一張開狀態或閉合狀態。例如：在某些實施例中，一裝置本體包括該感測器101及配送器，因此當一患者對準該本體中的管狀通道而在該配送裝置中形成該瞄準線201時，該液體配送裝置100之位置使該瞄準線及該管體中心間形成一同軸對齊。對齊即表示瞳孔在角度上及X-Y位置上相對於該配送裝置100定位。

在某些實施例中，可將該瞄準線結合於一定位裝置，此定位裝置並包括一個或以上之用於抵緊臉部及/或額頭的對齊支柱。

此外，在某些實施例中，一聽覺訊號裝置可包括於一感測器中或與該感測器為電性連通。當該感測器測得該裝置與眼睛間之適當距離，所述聽覺訊號裝置可發出訊號(可為喀嚓聲、聲調、聲音或震動)，指示該距離係已落於該眼睛接受最佳劑量之Z軸位置範圍內。應預期此範圍會相對為寬(於2-5毫米範圍)，以便上述任一可偵測眨眼用之感測器亦可用於偵測該眼睛與該配送裝置100間之距離。

現參閱圖3，一感測器101感測到眼睛105處於一張開狀態時，一配送噴嘴301會將一液體以噴霧302或霧體(圖未示)形態送出。該偵測器103依據其所感測到的光束106性質判定該張開狀態。在較佳實施例中，配送一液體噴霧302之時機為該眼瞼107處於一開眼週期中之時點。在一開眼週期中配送噴霧302，可使患者在液體噴入前無法實質眨眼而閉合眼睛。該噴霧可為一液流或一霧體。

在另一態樣中，該液體噴霧302之配送取決於該近接感測器與該眼睛105間之距離範圍。

現參照圖4，此範例為用以偵測眼瞼處於一張開或一閉合狀態之感測裝置。在實驗室測試中，此範例感測器401係連接至一示波器(圖未示)並設置於鄰近眼睛之處。在部分實驗中，該感測器約距離眼睛6毫米。依據示波器紀錄，感測器401成功提供邏輯訊號，表示該感測器401能精確分辨眼睛之張開狀態與閉合狀態。該感測器401包括一發射器402及一偵測器403。該感測器精確偵測出眼睛從第一狀態過渡至第二狀態，所述第一狀態例如為眼瞼張開狀態，而所述第二狀態例如為眼瞼閉合狀態。

依據本發明，該感測器101係與一自動化配送單元為邏輯連通，此自動化配送單元能夠將一預設量之液體注入該眼睛。配送單元為目前已知者，其可根據一感測器101之邏輯接收電性訊號，並將一劑量之液體注入與之鄰近的眼睛中。例如：一自動化配送器可包括一電動幫浦，此幫浦可將一脈衝式(pulsatile)液體劑量之藥劑注入眼睛。該電動幫浦之反應速度必須夠快，以確保在眼睛對液體進入眼睛做出反應前，將一脈衝式劑量注入眼睛。

現參閱圖5，一控制器500可用於本發明的某些實施例。該控制器500包括一處理器510，其可包括一個或以上耦合於一通訊裝置520之處理器元件。在某些實施例中，一控制器500可用於接收一邏輯指示，此邏輯指示說明眼睛處於第一狀態或第二狀態，並在從第一狀 態過渡至第二狀態過程中之適當時刻，將能量傳送至配送器，使配送器將一液體或霧體注入眼睛。

該控制器可包括一個或以上之處理器，其與一設定為透過一通訊通道來傳輸能量之通訊設備耦合。該通訊裝置可用於電子控制，例如以下一或以上者：液體配送時點；液體配送量；配送作業持續時間、追蹤若干配送動作、追蹤依時排列之配送模式或其他與配送相關之動作。

該處理器510亦與一儲存裝置530連通。該儲存裝置530可包含任何適當之資訊儲存裝置，包括磁性儲存裝置(如，磁帶及硬碟)、光學儲存裝置，及/或半導體記憶體裝置，例如隨機存取記憶體(RAM)裝置及唯讀記憶體(ROM)裝置之組合。

該儲存裝置530可存放一用以控制處理器510之程式560。該處理器510執行該程式560之指令，藉以根據本發明運作。例如：該處理器510可接收有關待配送液體、配送量、配送模式等資訊。

結論

本發明，如上說明所述與以下之申請專利範圍所定義者，係提供一具有眨眼偵測機制之液體配送器的方法。

100‧‧‧液體配送裝置

101‧‧‧電子感測器

102‧‧‧發射器

103‧‧‧偵測器

104‧‧‧反射點

105‧‧‧眼睛

106‧‧‧光束

107‧‧‧眼瞼

108‧‧‧近接感測器

109‧‧‧處理器

201‧‧‧瞄準線

202‧‧‧瞳孔

203‧‧‧眼睛之張開部分

301‧‧‧配送噴嘴

302‧‧‧噴霧

401‧‧‧偵測器

402‧‧‧發射器

403‧‧‧偵測器

510‧‧‧處理器

530‧‧‧儲存裝置

540‧‧‧程式

500‧‧‧控制器

550‧‧‧資料庫

560‧‧‧資料庫

510‧‧‧控制器

520‧‧‧通訊裝置

圖1繪示依據本發明某些實施例之一種感測閉合的眼睛之配送裝置。

圖2繪示依據本發明某些實施例之一種感測張開的眼睛之配送裝置。

圖3繪示一眼睛與一對齊裝置。

圖4繪示一種用以感應眼睛開閉狀態之範例裝置。

圖5繪示可用以實施本發明某些實施例之一種控制器。

401‧‧‧偵測器

402‧‧‧發射器

403‧‧‧偵測器

Claims (15)

1. 一種將一液體配送至眼睛之方法，該方法包含：將包含一感測器、一自動化配送器及一配送噴嘴的一液體配送裝置設置於鄰近眼睛之位置；將選自穿設於該液體配送裝置之位於遠離該配送噴嘴之一位置之一孔或一管狀通道的一瞄準線對準機構對準該眼睛使視線透過，而提供於一瞄準線及該孔或管狀通道之中心間一同軸對齊以確保該液體配送裝置之角度及X-Y對準相對於該眼睛，其中對準該眼睛使得該感測器之位置得以偵測該眼睛之眨眼及該自動化配送器配送該液體至該眼睛；朝向該眼睛發射一光束；感測該眼睛反射回之光線以偵測該眨眼；根據該眨眼之偵測結果藉由該自動化配送器配送該液體。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該感測器包含一發射器，該發射器能朝向該眼睛發射一具有預設波長之光線。
3. 如申請專利範圍第2項之方法，其中該感測器進一步包含一偵測器，該偵測器能夠偵測該眼睛反射回之該光線的特徵。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，其中該感測器產生指示該眼睛是否處於該張開狀態或該閉合狀態之一邏輯訊號。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其額外包含將一劑量輸入一控制器並基於該眨眼之該偵測結果配送該劑量。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中藉由該自動化配送器配送該液體係於該眼晴處於該張開狀態時。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該液體配送裝置更包含一聽覺訊號裝置，該聽覺訊號裝置能夠當該液體配送裝置與該眼睛的表面間係在一適當距離內根據一來自該感測器之訊號發出一聽覺訊號。
8. 一種將一液體配送至眼睛之裝置，該裝置包含：一發射器，其用以向眼睛發射一光束；一偵測器，用以由該眼睛反射之光線偵測一眨眼；一自動化配送器，其用以根據該眨眼之偵測結果將該液體配送至該眼睛；一配送噴嘴，其用以配送該液體至該眼睛；一處理器，其係與該偵測器為邏輯連通以基於該眨眼之該偵測結果來協調於配送至該眼睛的該液體之配送；以及選自一孔或一管狀通道之位於遠離該配送噴嘴之一位置之一瞄準線對準機構，係用於對準該眼睛，該孔或管狀通道係穿設於該液體配送裝置為使視線透過，而提供一瞄準線及該孔或管狀通道之中心間一同軸對齊以確保該液體配送裝置之角度及X-Y對準相對於該眼睛。
9. 如申請專利範圍第8項之裝置，其額外包含一存放可執行軟體之數位儲存器，該可執行軟體供該處理器執行，以使該處理器具有基於該眨眼的該偵測結果來協調配送至該眼睛的該液體之配送。
10. 如申請專利範圍第8項之裝置，其額外包含一與該處理器為邏輯連通之近接感測器，以決定該液體配送裝置與該眼睛的表面間是否在一適當距離內。
11. 如申請專利範圍第8項之裝置，其額外包含一配送噴嘴，該噴嘴係與該自動化配送器為流體連通，且其功能為透過一噴霧配送該液體。
12. 如申請專利範圍第8項之裝置，其額外包含一配送噴嘴，該噴嘴係與該自動化配送器為流體連通，且其功能為透過一霧體配送該液體。
13. 如申請專利範圍第10項之裝置，其額外包含一聽覺訊號裝置，該聽覺訊號裝置係與該近接感測器為電性連通，且能夠當該液體配送裝置與該眼睛的表面間係在一適當距離內根據一來自該近接感測器之訊號發出一聽覺訊號。
14. 如申請專利範圍第8項之裝置，其中該處理器之功能在於接收來自該偵測器之一指示該眼睛處於張開狀態之訊 號，並當接收到指示該眼睛處於張開狀態的訊號時，向該自動化配送器發出一邏輯訊號。
15. 如申請專利範圍第14項之裝置，其中該自動化配送器基於自該處理器接收到指示該眼睛處於該張開狀態的該訊號而配送該液體。