TWI674887B - 應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置 - Google Patents

Abstract

本創作係為一種應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，其包含：一穿戴裝置、一光學感應器、一電磁鐵裝置、一生理訊號擷取模組及一磁吸元件；該光學感應器係裝設於該穿戴裝置上，該電磁鐵裝置係架設於該穿戴裝置，該生理訊號擷取模組與該光學感應器及該電磁鐵裝置電性連接，該磁吸元件係裝設於異常眼瞼上或植入上眼瞼內，與該電磁鐵裝置相吸與否；應用於眼瞼下垂，當要開眼時該電磁鐵裝置會將它往上吸，當要眨眼時，該生理訊號擷取模組會比較該光學感應器的一基準光線與經眼外眥後方的反射光線，並將該電磁鐵裝置通電，使該電磁鐵裝置與該磁吸元件之間暫時失去吸力，以讓該異常眼瞼能完全閉合，同理也可應用於眼瞼閉合不全的狀況。

Description

應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置

一種磁力裝置，特別是指一種應用於改善眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的裝置。

顏面神經麻痺並非一種不常見的疾病，其所造成的主要症狀包含：嘴角無力、不對稱笑容、眼瞼無法閉合......等。其中眼瞼無法閉合的症狀若無適當處理，可能造成角膜炎、角膜潰瘍甚至失明等併發症。目前治療眼瞼無法閉合的方法有：金屬植入、眼瞼縫合術、內眥成形術、藥物以及支持性療法，目前治療首選是金屬植入，但病患接受了金屬植入治療後，仍有部分患者往往因副作用而產生散光、視力減退，且依然存留閉合不全的問題，無法符合病患的期待。

而在一些研究當中，透過顏面神經或眼輪匝肌的電刺激和神經修復導管等方式陸續被提出，但尚無法達到臨床應用。

另外，眼瞼下垂常因車禍、眼科手術併發症及神經、肌肉、自體免疫和先天性等疾病所造成，雖有一些手術可矯正，但常常需要多次手術，造成患者的不便，且因可能造成的併發症而令人卻步。

文獻中曾提出利用磁力裝置來幫助眼瞼下垂的患者，但目前少有臨床應用的儀器或裝置被發表出來，且沒有可應用於眼瞼無法閉合又無法以金屬植入處理的臨床研究，讓這些閉合不全的患者在生活當中遇到相當大的不便。

有鑑於現階段仍未出現可以完全改善眼瞼下垂和無法以金屬植入處理眼瞼閉合不全部分患者的滿意治療，本創作係提出一種應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，藉由磁力裝置的應用來輔助治療眼瞼下垂和眼瞼閉合不全所造成的不適。

為達成上述目的，本創作係一種應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置包含：一穿戴裝置，係架設於一患者的臉部；一光學感應器，係架設於該穿戴裝置上，用以偵測該患者之眼外眥的肌肉變化及張開眼輔助肌變化以產生一反射光信號；一電磁鐵裝置，係架設於該穿戴裝置上，該電磁鐵裝置為一電永磁鐵；一生理訊號擷取模組，係與該光學感應器及該電磁鐵裝置電性連接，根據該反射光信號供電至該電磁鐵裝置；一磁吸元件，係供架設於該患者臉部的一異常眼瞼上。

本創作採用磁性相吸相斥的原理，利用電磁鐵裝置的通電與斷電，吸附磁吸元件並控制眼瞼的睜開與閉合，能幫助患者在日常生活中能正常的睜眼及閉眼，改善因眼瞼下垂或眼瞼閉合不全所帶來的不適。

10‧‧‧穿戴裝置

11‧‧‧支撐腳

13‧‧‧正常外框

15‧‧‧異常外框

17‧‧‧連接部

20‧‧‧光學感應器

21‧‧‧光源發射器

23‧‧‧光接收器

25‧‧‧第二承載部

30‧‧‧電永磁鐵

31‧‧‧第一承載部

32‧‧‧電永磁鐵固定器

40‧‧‧生理訊號擷取模組

41‧‧‧資料傳輸電路

50‧‧‧磁吸元件

70‧‧‧外部裝置

圖1：本創作係一種應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置之電路方塊圖。

圖2：本創作之第一較佳實施例示意圖。

圖3：本創作另一電磁鐵裝置裝設於異常外框示意圖。

圖4：本創作架設於人體上之示意圖。

圖5：本創作之使用流程圖。

圖6：本創作之第二較佳實施例示意圖。

圖7：本創作第二較佳實施例之光學感應器裝設於正常外框示意圖。

請參見圖1及圖2，本創作係一種應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置包含：一穿戴裝置10、一光學感應器20、一電磁鐵裝置、一生理訊號擷取模組40及一磁吸元件50。

本實施例中，該穿戴裝置10的型態為一耳掛支架，且裝設於一患者的臉部上。該耳掛支架包含兩支撐腳11、一正常外框13及一異常外框15，該正常外框13與該異常外框15以一連接部17相連接，該兩支撐腳11分別設置於該正常外框13及該異常外框15的兩端，該正常外框13與該異常外框15可根據使用者的習慣選擇是否安裝鏡片。在另一較佳實施例中，該穿戴裝置10的型態為一由彈性皮帶或繃帶組合而成的支架。如圖2所示，該耳掛支架可為一眼鏡。

請參見圖2，在本創作的第一較佳實施例中，該光學感應器20係以壓克力板輔助固定於其中一支撐腳11的內側，且距離眼外眥後側約一公分；該光學感應器20包含一光源發射器21及一光接收器23；該光源發射器21係週期性地發射一固定波長的基準光線至眼外眥周圍肌肉，以偵測在睜眼/閉眼時眼外眥周圍肌肉的肌肉變化；該光接收器23係接收自眼外眥周圍肌肉所反射的一反射光線，並輸出一反射光信號做為比較該基準光線的參考；較佳地，該光源發射器21係發射該基準光線至眼外眥後緣肌肉，該光接收器23係接收自眼外眥後緣肌肉所反射的一反射光線。在一較佳實施例中，該光源發射器21採用多波長發光二極體(Multi-wavelength LED)發射出紅外線作為基準光線，該光接收器23採用光電二極體(photo diode)接收該基準光線。在另一較佳實施例中，眼外眥周 邊的肌肉變化也能採用一神經式肌肉電位檢測器檢測，該神經式肌肉電位檢測器同樣架設於其中一支撐腳11。

在本發明的最佳實施例中，該電磁鐵裝置為一電永磁鐵30(Electro Permanent Magnet)，該電永磁鐵30係利用一第一承載部31架設於另一支撐腳11的頂面，其中該第一承載部31的一端係套設於該支撐腳11上，並可依據使用者的習慣活動調整該第一承載部31的位置；該第一承載部31的另一端向該異常外框15水平延伸，使該電永磁鐵30位於該異常外框15的上方；該第一承載部31可採用切割設計的壓克力板；在本創作的第一較佳實施例中，當該穿戴裝置10架設在使用者的耳部時，該電永磁鐵30的架設高度約於上眼眶的位置；請參見圖3，在另一實施例中，該第一承載部31可為一電永磁鐵固定器32，利用一電永磁鐵固定器32將該電永磁鐵30架設於該異常外框15的上方。

該生理訊號擷取模組40係能以夾子固定於上衣或是放置於上衣的口袋中，且與該電永磁鐵30及該光學感應器20分別電性連接，用以接收來自該光學感應器20的該反射光訊號，並控制該電永磁鐵30有無通電。

請參見圖4，該磁吸元件50利用雙面膠黏貼於該異常眼瞼上，在該電永磁鐵30未通電的狀態下，該磁吸元件50與該電永磁鐵30保持相吸或相斥；在另一較佳實施例中，該磁吸元件50係植入該異常眼瞼中；該磁吸元件可為一由鐵、鎳或鈷元素構成的磁性物質。

在本發明的另一較佳實施例中，該穿戴裝置10可利用3D列印製作，並在該穿戴裝置10上製作出數個容置槽，以將該光學感應器20及該電永磁鐵30放入容置槽中，在該穿戴裝置10的外觀上即看不出該光學感應器20及該電永磁鐵30，能保護患者不受異樣的眼光看待。

本創作係可用於眼瞼下垂的患者，請參見圖5，本創作的使用流程如下：

S101：架設該光學感應器20及該電永磁鐵30至該穿戴裝置10上，其中該光學感應器20架設於該正常外框一側的該支撐腳11上，該電永磁鐵30係架設於異常外框一側的該支撐腳11上，且位於異常眼瞼一側的眉毛附近；將該磁吸元件50設置於異常眼瞼上，在該電永磁鐵30未通電的狀態下，該磁吸元件50與該電永磁鐵30互相吸引，讓該磁吸元件50吸附於該電永磁鐵30，使下垂的眼瞼能完全睜開。

S102：在眼瞼不動的狀態下，該光源發射器21以固定頻率持續發射該基準光線至正常眼瞼一側的眼外眥周圍的肌肉。

S103：該光接收器23接收由眼外眥反射的該反射光線並輸出該反射光信號至該生理訊號擷取模組40。

S104：該生理訊號擷取模組40接收該反射光信號，以比較該基準光線與該反射光線的波長值，若該基準光線的波長與該反射光線相等，則判定為睜眼模式，該生理訊號擷取模組40不進行動作；若患者眨眼，眼外眥的肌肉會有所震動，使該反射光線的波長有所變化，當該基準光線的波長與該反射光線不相等，則判定為眨眼模式，S105：該生理訊號擷取模組40係將該電永磁鐵30通電，使該電永磁鐵30內部的電磁鐵產生對內部的永久磁鐵的斥力，抵銷原本該電永磁鐵30對該磁吸元件50的吸力，讓該電永磁鐵30產生與該磁吸元件50磁性相同的磁極，讓該磁吸元件50與該電永磁鐵30失去吸引力，使得該異常眼瞼可以輕易閉眼。

在經過一預設時間後，S106：該生理訊號擷取模組40解除通電，若病人沒有用力閉眼，該電永磁鐵30重新將該磁吸元件50吸回，同時該異常眼瞼因磁吸元件50與該電永磁鐵30相吸而張開，完成眨眼動作，並讓該異常眼瞼能完全睜開；在不斷眨眼的過程中，同時記錄眨眼動作的眨眼速度、眨眼 頻率等數據。該預設時間可依據使用者的習慣及舒適度進行調整；在一較佳實施例中，該預設時間為兩秒。

本創作亦可用於眼瞼無法完全閉合的患者，請參見圖5，在本創作的第二較佳實施例中，該電永磁鐵30的架設位置約於下眼眶的位置；使用流程如下：請進一步參見圖6，S101：架設該光學感應器20及該電永磁鐵30至該穿戴裝置10上，其中該光學感應器20係以一第二承載部25架設於該連接部17上方；請參見圖7，在另一較佳實施例中，該光學感應器20架設於該正常外框13的上方，用以偵測該患者眉心附近之開眼輔助肌變化；該電永磁鐵30以該第一承載部31設置於相對該異常外框15下方的位置，且位於異常眼瞼一側的眼袋附近；將該磁吸元件50設置於異常眼瞼上，並讓該磁吸元件50與該電永磁鐵30保持相吸。

S102：在眼瞼不動的狀態下，該光源發射器21係以固定頻率持續發射該基準光線至正常眼瞼上方或該患者眉心附近之開眼輔助肌。

S103：該光接收器23係接收由該患者眉心附近之開眼輔助肌反射的該反射光線。

S104：該生理訊號擷取模組40係比較該基準光線與該反射光線的波長值，若該基準光線的波長與該反射光線相等，則判定為非開眼模式，該生理訊號擷取模組40不進行任何動作。

若患者稍用力開眼，該眉心開眼輔助肌會有所震動，使該反射光線的波長有所變化，使該基準光線的波長與該反射光線不相等，則判定為開眼模式，S105：該生理訊號擷取模組40係將該電永磁鐵30通電，使該電永磁鐵30內部的電磁鐵產生與該電永磁鐵30內部的永久磁鐵對抗的斥力，使該電永磁鐵30不再對該磁吸元件50有吸力，患者可輕易開眼。

在經過該預設時間後，S106：該生理訊號擷取模組40解除通電，使該電永磁鐵30與該磁吸元件50重新產生吸力，讓該異常眼瞼因磁吸元件50與該電永磁鐵30相吸而能輕易閉眼，完成閉眼動作。

該生理訊號擷取模組40更包含一資料傳輸電路41，能將眨眼速度、眨眼頻率等數據利用無線或是有線的方式傳輸至一外部裝置70顯示，並藉由該外部裝置調整該預設時間。

本創作採用磁性相吸相斥的原理，利用電永磁鐵30的通電與斷電，吸附磁吸元件50並控制眼瞼的睜開與閉上，能幫助患者在日常生活中能正常的睜眼及閉眼，改善因眼瞼下垂及眼瞼閉合不全所帶來的不適；更進一步，由於該生理訊號擷取模組40僅在偵測眨眼動作時才會對該電永磁鐵30通電，通電時間極短，不但能減少耗能，同時該電永磁鐵30不會因頻繁通電而產生高溫，保護患者不會被燙傷。

Claims (10)

1. 一種應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，其包含：一穿戴裝置，係架設於一患者的臉部；一光學感應器，係架設於該穿戴裝置上，用以偵測該患者之眼外眥的肌肉變化或張開眼輔助肌變化以產生一反射光信號；一電磁鐵裝置，係架設於該穿戴裝置上，該電磁鐵裝置為一電永磁鐵；一生理訊號擷取模組，係與該光學感應器及該電磁鐵裝置電性連接，根據該反射光信號供電至該電磁鐵裝置；一磁吸元件，係供架設於該患者臉部的一異常眼瞼上。
2. 如請求項1所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該穿戴裝置為一耳掛支架，該耳掛支架包含一正常外框、一異常外框及兩支撐腳，該正常外框及該異常外框以一連接部相連接，該兩支撐腳分別設置於該正常外框及該異常外框的兩端。
3. 如請求項2所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該電磁鐵裝置以一第一承載部設置於相對於該異常外框上方的位置，該第一承載部套設於其中一支撐腳上或是架設於該異常外框的上方。
4. 如請求項3所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該光學感應器係架設於靠近該正常外框之該支撐腳的內側上。
5. 如請求項2所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該電磁鐵裝置以一第一承載部設置於相對該異常外框下方的位置，該第一承載部係套設於其中一支撐腳上。
6. 如請求項5所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該光學感應器係以一第二承載部設置於該耳掛支架之該連接部上方或該正常外框之上方。
7. 如請求項4或6所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該生理訊號擷取模組更包含一資料傳輸電路，以有線或無線的方式與一外部裝置相連接。
8. 如請求項7所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該光學感應器包含一光源發射器及一光接收器。
9. 如請求項8所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該耳掛支架為眼鏡，該磁吸元件為一由鐵、鎳或鈷元素構成的磁性物質。
10. 如請求項9所述應用於眼瞼下垂及眼瞼閉合不全的磁力裝置，該光源發射器為多波長發光二極體，該光接收器為光電二極體。