青光眼眼压连续检测系统及其检测方法技术方案

本发明专利技术属于眼科疾病的检测和治疗技术领域，具体公开青光眼眼压连续检测及药物投递系统，包括角膜接触镜，角膜接触镜内集成有眼压检测电路、药物投递电路，眼压检测电路用于检测眼压信息并通过无线方式传输给角膜接触镜外部的单片机，单片机根据接收到的信息判断眼压高低，当眼压高于正常范围时单片机为药物投递电路进行无线供电，且通过药物投递电路整流后进行投递药物。该检测系统能够长时间连续性地检测眼压的波动和眼压的异常升高，并在眼压超出正常范围时能及时地采用离子泳的方式进行可控药物投递，保证眼压实时检测和及时、高效、可控的药物治疗。此外还具有便携、对眼部刺激较小、诊断和治疗青光眼不受场所和时间限制、药物利用率高等优点。

Continuous intraocular pressure detection system and its detection method in glaucoma

【技术实现步骤摘要】
青光眼眼压连续检测系统及其检测方法
本专利技术属于眼科疾病的检测系统
，特别涉及一种青光眼眼压连续检测和治疗系统及其检测方法。
技术介绍
青光眼是指眼内压间断或持续升高的一种常见疑难眼病，这种持续的高眼压可以引起眼球各部分组织受损、视神经萎缩从而导致视野收缩、视力减退甚至失明。更让人忧心的是青光眼为目前世界上居于首位的不可逆性致盲眼病，其影响比白内障更严重。另外，青光眼患者的眼球内压力能够在短时间内急剧升高，使患者感觉到头痛、眼痛，如果不及时将眼压控制到正常水平，在短时间内就可引起角膜水肿、致盲。更值得注意的是青光眼在任何年龄段的人群均可发病，从刚出生的婴儿直到耄耋之年的老人都可能罹患此病。此外在人类的生活中，90％的外部信息是需要通过人类的眼睛才得以获取。青光眼引起的视野收缩、视力减退甚至失明会极大的降低患者的生活质量。青光眼往往是由眼内房水循环异常引起的，房水产生于眼睛后房的睫状体，经过瞳孔流入前房，主要用于眼部组织的滋润、维持眼球的外形和眼睛的视觉功能。其从眼部排出的通道主要有三种；第一种：约80～90％的房水经前房角的小梁网通道排出，第二种：约10～20％的房水经葡萄膜巩膜通道排出，第三种：约5％的房水经虹膜表面隐窝吸收，剩余很少量的房水经玻璃体和视网膜排出。房水的产生与排出所达到的动态平衡为眼球提供了眼内压。合适的眼内压可以维持眼球的外形和眼睛的视觉功能。然而房水产生过多或者流出受阻会导致眼内压的升高，青光眼的临床特点主要是眼压的异常升高。青光眼患者如果没有妥善治疗或治疗失当，容易引起不可逆转的视野收缩、视功能减退和眼组织损害及进而引起的视神经萎缩和失明。现阶段青光眼的治疗，主要是通过视盘形态学变化或频繁的检测眼压值来确定青光眼的病情，当眼压超过正常范围时在眼部滴加缩瞳类或视神经保护类药物降低眼压或保护视神经，必要时采取手术方式切除小梁网或部分虹膜确保房水流出通道的畅通。因为青光眼具有较高的不可逆致盲性，并且突发的眼压升高能够短时间内引起患者失明，所以尽早地发现青光眼病症和准确地判断病情，以及有效且及时地药物投递以实现病情控制是预防和治疗青光眼的合理途径。而青光眼病症的尽早发现和准确的病情判断，需要及时的追踪和记录患者日常的眼压升高和波动等青光眼病症发生、发展、致盲的最危险因素。目前，就青光眼的诊断而言，临床上经常采用Goldmann压平眼压计、Schiotz压陷眼压计和非接触式眼压计等仪器，并在专业医师的操作下为青光眼患者提供眼压测量。Goldmann压平眼压计的原理是利用足够的力量将角膜压平，可以根据压平固定的面积所需力的大小，或根据施加恒定的压力所压平的面积大小来实现眼压的测量。Schiotz压陷眼压计的工作原理是用眼压计砝码的重量将角膜压出凹陷来实现眼压的测量。非接触式眼压计也是一种压平式眼压计，其工作原理是利用空气脉冲为角膜提供压力，根据角膜被压平到固定面积所需要的时间来实现眼压的测量。不过这些压平式、压陷式和非接触式眼压计均无法实现在较长一段时间内的连续性眼压测量。近年来，学术界和产业界提出了一些基于MEMS、微流控、光子晶体以及柔性电子技术的眼压检测器件，这些眼压检测器件能够将眼压这一物理信号转变为电学或光学信号从而实现连续性的眼压检测，以解决目前临床上经常采用的压平式、压陷式和非接触式眼压计无法连续测量眼压的困境。现阶段临床上对青光眼的治疗主要采用噻吗洛尔、匹鲁卡品等药物以滴眼液的形式滴加在患者眼部以实现对青光眼的治疗。然而这种传统的眼部药物投递方式存在诸多问题：第一，滴加在眼部的药物很容易被泪液快速的稀释或清除；第二，相关研究表明，50％～100％的药物会经鼻泪管进入消化道和血液循环系统，因此滴眼液式药物地实际利用率极低，且在眼部的留存时间短暂；第三，滴加滴眼液需要一定的技巧，不适于老年人和残疾人，此外某些治疗青光眼的药物(如噻吗洛尔)经鼻泪管进入人体循环系统后还会引起心律失常和支气管痉挛等严重后果。除了滴眼液式药物投递方式以外，近年来学术界提出了一种以角膜接触镜为载体的眼部药物投递方式，通过药物溶液浸泡角膜接触镜或采用角膜接触镜的原料与药物聚合等方式，在角膜接触镜上装载药物。当青光眼患者佩戴此类携带药物的角膜接触镜时，由于角膜接触镜与眼部组织存在药物浓度差，药物分子得以按扩散的方式在眼部缓慢释放，经过角膜或结膜经入眼部前房部位。这种药物投递方式可以提高噻吗洛尔、匹鲁卡品等药物在眼部的留存时间，实现药物的缓慢释放。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术的不足，具体公开一种青光眼眼压连续检测系统，该检测系统能够长时间连续性地检测眼压的波动和眼压的异常升高，并在眼压超出正常范围时及时地采用离子泳的方式进行可控药物投递，保证眼压的实时检测和及时、高效、可控的药物治疗。此外该检测系统还具有便携、对眼部刺激较小、诊断和治疗青光眼不受场所和时间限制、药物利用率高等特点。为了达到上述技术目的，本专利技术是按以下技术方案实现的：本专利技术所述青光眼眼压连续检测系统，包括角膜接触镜，所述角膜接触镜内集成有眼压检测电路、包含有用于治疗青光眼药物的药物投递电路，所述眼压检测电路、药物投递电路均通过无线方式与角膜接触镜外部的单片机连接；所述眼压检测电路用于检测眼压信息并进行信号转化后通过无线方式传输给单片机，单片机根据接收到的信息判断眼压的高低，当眼压高于正常范围时单片机为药物投递电路进行无线供电，且通过药物投递电路整流后所供电能以恒定电势或电流的形式促进带电荷的青光眼治疗药物(噻吗洛尔、匹鲁卡品)经过角膜渗透进入眼睛前房部位，引起小梁网细胞收缩，促进房水从眼睛前房的排出，实现治疗效果。作为上述技术的进一步改进，所述眼压检测电路由电感线圈L1与极板间距可变的电容C1串联形成LC谐振电路，所述眼压检测电路通过眼压检测天线与单片机实现无线连接。作为上述技术的更进一步改进，所述药物投递电路包括电感线圈L2、二极管D2和定值电容C2，所述电感线圈L2与药物投递天线耦合实现无线输电，所述药物投递电路上设有正电极和负电极，在药物投递电路的正电极上涂覆包含有用于治疗青光眼药物的水凝胶。作为上述技术的更进一步改进，所述电容式压力传感器检测到眼压高于最低眼压阈值时，单片机控制药物投递天线施加特定频率的交变电场同角膜接触镜中的药物投递电路耦合，为药物投递电路进行无线供电，该最低眼压阈值为21mmHg。在本专利技术中，所述角膜接触镜为柔性接触镜，其材质为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸-2-羟乙酯(pHEMA)、硅水凝胶(SiH)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、派瑞林或聚氨酯(TPU)，其外形设计可以与屈光技术相结合。在本专利技术中，所述眼用药物为匹鲁卡品药物或噻吗洛尔药物。此外，本专利技术还公开了所述的青光眼眼压连续检测系统的检测方法，其具体步骤是：通过检测眼压的电容式压力传感器检测眼压并持续的监控眼压的变化及波动；眼压的波动使得电容式压力传感器的电容极板间距发生变化，从而引起电容值变化，进而引起眼压检测电路的共振频率变化，将眼压这一力学信号转变为电学信号；当所述眼压检测天线的交流电频率接近眼压检测电路的共振频率时，会发生共振，将眼压检测电路的共振频率通过无线方式传输给单片机；通过扫描眼压传感器的共振频率，从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.青光眼眼压连续检测系统，其特征在于：包括角膜接触镜，所述角膜接触镜内集成有眼压检测电路、包含有用于治疗青光眼药物的药物投递电路，所述眼压检测电路、药物投递电路均通过无线方式与角膜接触镜外部的单片机连接，所述眼压检测电路用于检测眼压信息并进行信号转化后通过无线方式传输给单片机，单片机根据接收到的信息判断眼压的高低，当眼压高于正常范围时单片机为药物投递电路进行无线供电，且通过药物投递电路整流后所供电能以恒定电势或电流的形式进行驱动匹鲁卡品药物分子透过角膜进入眼部前房部位，实现药物递送。

【技术特征摘要】
1.青光眼眼压连续检测系统，其特征在于：包括角膜接触镜，所述角膜接触镜内集成有眼压检测电路、包含有用于治疗青光眼药物的药物投递电路，所述眼压检测电路、药物投递电路均通过无线方式与角膜接触镜外部的单片机连接，所述眼压检测电路用于检测眼压信息并进行信号转化后通过无线方式传输给单片机，单片机根据接收到的信息判断眼压的高低，当眼压高于正常范围时单片机为药物投递电路进行无线供电，且通过药物投递电路整流后所供电能以恒定电势或电流的形式进行驱动匹鲁卡品药物分子透过角膜进入眼部前房部位，实现药物递送。2.根据权利要求1所述的青光眼眼压连续检测系统，其特征在于：所述眼压检测电路由电感线圈L1与极板间距可变的电容C1串联形成LC谐振电路，所述眼压检测电路通过眼压检测天线与单片机连接，并与眼压检测天线耦合实现眼压信号的无线传输。3.根据权利要求2所述的青光眼眼压连续检测系统，其特征在于：所述药物投递电路包括电感线圈L2、二极管D2和定值电容C2，所述电感线圈L2与药物投递天线耦合实现无线输电，所述药物投递电路上设有正电极和负电极，在药物投递电路的正电极上涂覆包含有用于治疗青光眼药物的水凝胶。4.根据权利要求3所述的青光眼眼压连续检测系统，其特征在于：所述眼压检测电路能够连续的检测眼压并将检测到的眼压信号以无线方式通过眼压检测天线传输给单片机，单片机根据获取的眼压信息进行眼压高低的判断，当检测到的眼压值高于最低眼压阈值时，单片机控制药物投递天线施加特定频率的交变电场同角膜接触镜中的药物投递电路耦合，进行无线供电，该最低眼压阈值为21mmHg。5.根据权利要求1所述的青光眼眼压连续检测系统，其特征在于：所述角膜接触镜为柔性接触镜，其材质为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢曦，杨成，胡宁，吴倩妮，张涛，何根，陈惠琄，杭天，杨成端，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东,44