眼睛生物力学特性测量和监测设备制造技术

本发明专利技术涉及一种OBP测量和监测设备，其包括：接触透镜，所述接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，所述感测单元与所述接触透镜结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜时，所述感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量所述第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。的组合来确定至少一个新的生物标志物。的组合来确定至少一个新的生物标志物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】眼睛生物力学特性测量和监测设备


[0001]本专利技术涉及一种用于测量和监测多个眼睛生物力学特性(OBP)的设备、套件、系统和方法。本专利技术具体地涉及一种可以放置在使用者的眼睛上以在延长的时间段——例如8小时、12小时、24小时或更多——内监测多个眼睛生物力学特性的设备。

技术介绍

[0002]青光眼是一种以升高的眼内压(IOP)为特征的普遍疾病。此升高的IOP导致周边视觉的逐渐丧失。因此，需要详细了解青光眼患者中的IOP以及其他相关的眼睛生物力学特性(OBP)，以提供可靠的诊断或用于建立新的治疗方法。
[0003]已经提供了多个用于测量青光眼患者中的IOP的解决方案。一些解决方案使用需要刚性的(rigid)接触透镜(contact lens)来直接检测眼内压的直接压力传感器，一些其他解决方案通过使用不同类型的、需要软性的(soft)接触透镜的应变仪来测量不同的参数，诸如眼睛的尺寸变化。这些解决方案中的每个受限于它们测量单个参数的事实。因此，当需要多个参数时，需要多个测量会话(session)。考虑到测量优选地持续至少24小时，这对患者而言会是非常不舒服的。
[0004]例如，专利技术人发现不同的OBP——诸如，但不限于IOP和温度或/和甚至可选地眼睛的尺寸变化——之间的关系准许计算新的生物标志物(biomarker)。此外，尽管IOP是唯一可更改的风险因素，但是最近的公开物强调另一个OBP——眼睛体积变化(OVC)——作为与疾病发病原理相关的有价值的信息的有价值的作用。这样的OBP将定义新的生物标志物，作为在对应的时间帧内对压力输入的眼睛体积响应的结果。到目前为止，IOP和OVC一直被单独考虑，因为没有设备能够同时地连续地检测压力的变化和对应的体积监测的变化。
[0005]因此，本专利技术的主要目的是提供一种能够同时地测量两个不同的OBP——诸如但是显然不限于直接IOP、温度和可选地眼睛的尺寸变化——的设备和方法，因为从一个测量到另一个测量的测量条件可以变化，所以专利技术人已经探索了一种新的用于同时地或连续地测量和监测两个OBP的设备。
[0006]在本申请中，术语“同时地”意味着所测量的OBP是在相同的时间间隔期间测量的，不管每个信号到记录设备的确切到达时间。即使在两个信号之间存在略微的时间相位(数秒或更少)，“同时地”意味着OBP是在单个测量时间段期间测量的。另一方面，术语“连续地”意味着单独测量第一OBP，并且然后在不更换测量和监测设备的情况下，一旦完成第一测量就测量第二OBP。
[0007]在本专利技术中，眼睛生物力学特性(OBP)涉及参数/特性，诸如眼内压(IOP)、眼内体积(IOV)、角膜刚度(rigidity)、角膜厚度、巩膜刚度、眼睛的几何尺寸和/或温度以及更一般地任何眼睛特性，甚至非生物力学特性，例如特定的浓度。
[0008]特定的OBP——眼睛顺应性(OC)测量眼睛在眼内压增加的情况下增加其体积的能力。OC的值可以被定义为：
[0009][0010]由于眼睛组织的粘弹性特性产生压力松弛，该压力松弛倾向于在恒定的眼内体积(IOV)下随时间降低眼内压(IOP)，因此这不是恒定值而是体积与压力关系在给定时间的斜率。
[0011]就这一点而言，本专利技术的另一个目的是解决上文提及的问题并且更具体地是提供一种在长时间段内同时地准确地测量IOP和眼睛的尺寸变化同时允许无线数据传送的压力敏感设备。
[0012]然而，专利技术人一直面临的另一个挑战涉及设计能够测量IOP和OVC的设备的困难，因为这两个OBP是以不同的方式测量的并且需要不同的硬度(stiffness)环境，使得这样的设备既需要硬性的接触透镜部分又需要软性的接触透镜部分。
[0013]因此，本专利技术的另一个目的是提供一种新的像接触透镜的OBP敏感设备，该敏感设备提供硬性的接触透镜和软性的接触透镜二者的优点而没有它们的缺点。
[0014]本专利技术的另一个目的是提供一种新的像接触透镜的OBP敏感设备，该敏感设备基于IOP和眼睛的尺寸变化之间的关系提供至少一个新的生物标志物。

技术实现思路

[0015]本专利技术解决了以上问题。
[0016]本专利技术的第一方面是一种OBP测量和监测设备，其包括：接触透镜，所述接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，所述感测单元与所述接触透镜结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜时，所述感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用(apply，敷设)以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量所述第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。
[0017]优选地，所述感测单元包括能够测量至少两个不同的OBP的单个传感器。因此，所述透镜是不太笨重的。
[0018]替代地，所述感测单元包括至少两个单独的传感器，每个传感器能够测量单个OBP。以此方式，可以同时地进行测量。
[0019]优选地，所述至少两个单独的传感器各自能够测量彼此不同的单个OBP。
[0020]根据一个优选的实施方案，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的温度。以此方式，可以测量作为新的生物标志物的更精确的IOP。
[0021]替代地，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的尺寸变化。以此方式，可以测量新的生物标志物。
[0022]有利地，所述感测单元包括眼睛的尺寸变化传感器，所述眼睛的尺寸变化传感器是呈现圆形或弧形状的有源应变仪的形式，并且所述感测单元位于所述软性的接触透镜的内部分周围的外部分中。因此，所述应变仪可以容易地感测软性的接触透镜变形。
[0023]优选地，所述眼睛的尺寸变化传感器包括多个有源应变仪。
[0024]根据一个优选的实施方案，所述应变仪由诸如金属或合金的电阻材料制成。
[0025]优选地，所述应变仪是连续的纵向元件。
[0026]有利地，所述眼睛的尺寸变化传感器包括惠斯通(Wheatstone)电桥配置的四个仪器，诸如两个有源仪器和两个无源仪器被交替地放置在电桥上。这准许对温度偏差进行补偿并且使灵敏度加倍。
[0027]根据一个优选的实施方案，所述感测单元包括直接压力传感器。
[0028]优选地，所述接触透镜是包括内部分和外部分的软性的接触透镜，所述内部分比所述外部分更刚性。以此方式，与眼睛接触的表面是软性的接触透镜，并且压力传感器和更刚性的部分二者被封装在该接触透镜内。
[0029]根据一个优选的实施方案，所述直接压力传感器被定位在所述内部分中。由于此提出的复合结构使用不同的刚度的材料，因此压力传感器可以准确地测量IOP。
[0030]有利地，所述内部分适于至少部分地硬化(rigidify，僵化)所述接触透镜的所述内表面的中心部分，以便维持具有一曲率半径的所述硬化的内表面，所述硬化的内表面适于使与所述直接压力传感器接触的所述眼睛表面的至少一部分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.OBP测量和监测设备，包括：接触透镜，所述接触透镜呈现内表面和外表面；以及感测单元，所述感测单元与所述接触透镜结合，使得当使用者佩戴所述接触透镜时，所述感测单元抵靠所述使用者的眼睛施用以用于感测所述眼睛的至少第一OBP和第二OBP，所述感测单元适于同时地或连续地测量所述第一OBP和第二OBP并且将这些OBP传输到CPU，使得接收所述测量的所述CPU能够基于至少这两个OBP之间的组合来确定至少一个新的生物标志物。2.根据权利要求1所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括能够测量至少两个不同的OBP的单个传感器。3.根据权利要求1所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括至少两个单独的传感器，每个传感器能够测量单个OBP。4.根据权利要求3所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述至少两个单独的传感器各自能够测量彼此不同的单个OBP。5.根据前述权利要求中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的温度。6.根据权利要求1至4中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述第一OBP是眼内压，并且所述第二OBP是眼睛的尺寸变化。7.根据权利要求6所述的OBP测量和监测设备，其中所述感测单元包括眼睛的尺寸变化传感器，所述眼睛的尺寸变化传感器是呈现圆形或弧形状的有源应变仪的形式，并且所述感测单元位于所述软性的接触透镜的内部分周围的外部分中。8.根据权利要求7所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述眼睛的尺寸变化传感器包括多个有源应变仪。9.根据权利要求7或8所述的OBP测量和监测设备，其中所述应变仪由诸如金属或合金的电阻材料制成。10.根据权利要求7
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9所述的OBP测量和监测设备，其中所述应变仪是连续的纵向元件。11.根据权利要求7
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10所述的OBP测量和监测设备，其中所述眼睛的尺寸变化传感器包括惠斯通电桥配置的四个仪器，诸如两个有源仪器和两个无源仪器被交替地放置在电桥上。12.根据前述权利要求中任一项所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述感测单元包括直接压力传感器。13.根据权利要求12所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜是包括内部分和外部分的软性的接触透镜，所述内部分比所述外部分更刚性。14.根据权利要求13所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述直接压力传感器被定位在所述内部分中。15.根据权利要求13或14所述的OBP测量和监测设备，其中所述内部分适于至少部分地硬化所述接触透镜的所述内表面的中心部分，以便维持具有一曲率半径的所述硬化的内表面，所述硬化的内表面适于使与所述直接压力传感器接触的所述眼睛表面的至少一部分变平，以便当所述使用者佩戴所述接触透镜时，在所述直接压力传感器周围达到压力平衡。16.根据权利要求13
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15所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述内部分具有类似于弯月形透镜的总体形状。17.根据权利要求13
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16所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述内部分与所述外
部分相比在尺寸上更小并且被定中心在所述接触透镜中。18.根据权利要求13
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17所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述内部分包括刚性插入物。19.根据权利要求18所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述刚性插入物包括多个通孔。20.根据权利要求18或19所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述刚性插入物由在聚合物、生物聚合物、陶瓷、玻璃、金属和RGP的组中选择的材料制成。21.根据权利要求13
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20所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜的所述外部分由在水凝胶、硅树脂
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水凝胶和硅树脂的组中选择的材料制成。22.根据权利要求13
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21所述的OBP测量和监测设备，其特征在于，所述接触透镜的所述内部分和所述外部分中的任何一个由具有可调硬度或硬度梯度的材料制成。23.根据权利要求12
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【专利技术属性】
技术研发人员：A，
申请(专利权)人：森思迈德有限公司，
类型：发明
国别省市：