用于眼内压远程光学监测的可穿戴设备和方法技术

描述了用于使用具有放置在眼睛角膜上的磁体的隐形眼镜来确定眼睛的眼内压(IOP)的系统和方法。磁场施加在隐形眼镜的磁体上，并且磁体被磁场位移。本公开的系统基于磁体的磁位移确定角膜的偏转并确定眼睛的IOP。移确定角膜的偏转并确定眼睛的IOP。移确定角膜的偏转并确定眼睛的IOP。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于眼内压远程光学监测的可穿戴设备和方法
相关申请的交叉引用
[0001]本申请要求于2020年1月28日提交的美国临时专利申请序列号62/966,798(代理师案卷号48675
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709.101)的权益，其内容通过引用整体并入本文。


[0002]本公开的
涉及远程光机械感测。更具体地，该
涉及用于测量眼内压的可穿戴传感器系统。

技术介绍

[0003]本公开属于光机械
更具体地，本公开属于使用由施加在嵌入隐形眼镜中或隐形眼镜上的微磁体上的磁力引起的角膜凹陷的远程光学测量的眼内压感测的

[0004]青光眼是全球第二大最常见的失明原因。它是一种具有多种危险因素的多因素疾病，其中眼内压(IOP)是最重要的。IOP测量用于青光眼诊断和患者监测。IOP的昼夜波动很大，并且取决于主体姿势，因此临床眼保健专家偶尔进行的测量可能会产生误导。

技术实现思路

[0005]本公开描述了一种用于测量眼睛的眼内压的可穿戴光学设备和读数方法。
[0006]在实施方式中，可以存在用于测量眼睛的眼内压的隐形眼镜设备。该设备具有由弹性材料形成的主体和嵌入或放置在主体上的至少一个磁体。在一些实施方式中，弹性材料可以是生物相容的。在一些实施方式中，该材料可以是透明的。
[0007]在实施方式中，可以存在一种用于读取具有嵌入的磁体的隐形眼镜的装置。该装置具有激励线圈，该激励线圈带有与激励线圈电连通的驱动器。驱动器可以控制线圈的参数。光源可以照亮隐形眼镜，并且光学传感器可以检测光源的反射光。控制器可以使线圈的激励和传感器图像或数据收集同步。控制器还可以具有接收外部数据的接收器。
[0008]在另一实施方式中，存在一种使用用于读取具有嵌入的磁体的隐形眼镜的装置来确定IOP读数的方法。该方法提供用电脉冲对激励线圈进行激励、在预定时间段内记录图像、基于一个或多个角膜形貌图像确定角膜变形，以及使用角膜变形计算IOP读数。
[0009]在另一实施方式中，可以存在用于确定IOP读数的系统，该系统具有基座和从基座延伸的臂。可以将电机附接到臂以振动或移动臂。磁体可以接合到臂的远端，磁体可以产生受控磁场。霍尔传感器可以附接到磁体的远端。磁体可以生成定向磁场，并且霍尔传感器可以读取磁场，以及隐形眼镜中磁体引起的任何扰动。
[0010]该设备可以包括具有嵌入的磁体的隐形眼镜。可以使用磁场将力施加到角膜上。角膜形貌的变化取决于所施加的磁力，以及角膜参数和IOP。可以放置在护目镜上的外部测量装置可以包含以下任何一项或多项：图案化照明器和光学检测器，例如相机或正交光电二极管。可以使用正交光电检测器或通过分析点照明器矩阵的图像来检测由向隐形眼镜施
加时变磁场引起的角膜形貌的变化。可以用不同的磁激励幅度、脉冲形状或波形频率来测量角膜的机械响应，并且可以远程测量角膜的频率响应。可以使用收集的数据计算角膜的凹陷深度和共振频率变化并且可以确定IOP。该方法包括角膜厚度和形貌的初步表征，其中曲率半径和角膜厚度可以在通过常规眼科方法获得的已知IOP值下测量。然后可以将个性化数据集用作数据处理算法的输入，该算法还使用来自护目镜的连续成像测量来计算IOP。数据可能会连接到云，并且护目镜也可能配备有雾发生器，该雾发生器可以分配受控量的药物，其可有助于降低IOP。本公开描述了一种隐形眼镜和可穿戴光学设备，其通过使用隐形眼镜的磁激励的光学数据采集来测量IOP。隐形眼镜的磁激励可能导致下面的角膜变形。一个或多个光源与相机一起可以测量对磁激励的响应，并使用该数据以及特定个体的参考数据来准确确定IOP。
附图说明
[0011]图1示出了根据实施方式的具有嵌入的磁体的隐形眼镜的横截面。
[0012]图2示出了根据实施方式的测量系统和隐形眼镜的侧视图。
[0013]图3示出了根据实施方式的在具有磁体的隐形眼镜上施加磁场的侧视图。
[0014]图4示出了显示根据实施方式的有和没有施加磁场的横截面角膜形貌的变化的图表。
[0015]图5示出了根据实施方式的测量系统和具有嵌入的磁体的隐形眼镜的侧视图。
[0016]图6示出了根据实施方式的测量系统和具有嵌入的磁体的隐形眼镜的侧视图。
[0017]图7示出了根据实施方式的嵌入护目镜中的激励和光学测量装置。
[0018]图8示出了根据实施方式的嵌入护目镜中的磁激励和光学测量装置。
[0019]图9示出了根据实施方式的施加到隐形眼镜的磁场波形的应用。
[0020]图10示出了根据实施方式的施加到隐形眼镜的周期性脉冲串磁场波形的应用。
[0021]图11示出了根据实施方式的施加到隐形眼镜的周期性脉冲串磁场波形的应用，以及位置敏感光电二极管的输出的变化。
[0022]图12示出了根据实施方式将单脉冲磁场波形施加到隐形眼镜。
[0023]图13示出了根据实施方式的测量系统和隐形眼镜的侧视图。
[0024]图14示出了根据实施方式的集成到护目镜中的感应测量系统。
[0025]图15示出了根据实施方式的测量系统的侧视图。
具体实施方式
[0026]本文描述的是一种光学可穿戴成像传感器，其监测眼内压(IOP)，同时用户可以看穿设备并继续他们的日常生活。在实施方式中，该设备使用个人预先测量的角膜特性和用户的解剖参数，以及由测量设备提供的测量结果。该系统的操作通常假设角膜形貌以取决于IOP以及其他角膜参数(例如，角膜厚度)的方式响应外部施加的力。
[0027]设备的操作可以依赖于通过隐形眼镜对角膜的磁致动，该隐形眼镜可以具有嵌入隐形眼镜中的小磁体。该设备可以光学地或电子地测量位移作为振幅或频率上一个或多个施加的力的函数。
[0028]设备可以包括物质施加器，该物质施加器可以施加药物以基于该设备进行的测量
来控制IOP。
[0029]现在参考图1，隐形眼镜1被示为具有嵌入的毫米或微米大小的磁体2。磁体2的形状可以像盘、棒或具有复杂的形状。形状可以是规则多边形或不规则多边形。磁体可以具有穿过它的孔或槽，因此磁体可以呈现间隙空间。磁体可以以不干扰人的正常视力的方式定位在隐形眼镜中或隐形眼镜上。在一些实施方式中，磁体的形状可以像环形，因此人的视线可以通过孔。在一些实施方式中，一个或多个磁体可用于在隐形眼镜中提供不同形状的磁性图案。在一些实施方式中，第二个或几个附加磁体可以定位在隐形眼镜中或隐形眼镜上的不同位置，以当磁场可以施加在隐形眼镜的磁体上时在隐形眼镜中产生多于一种的位移效应。在一些实施方式中，可以在隐形眼镜的一个或多个磁体上施加一个以上的磁场。
[0030]在另一实施方式中，隐形眼镜1可以放置在角膜3上，如图2所示。磁激励线圈4可以放置在紧邻隐形眼镜的位置。磁激励线圈4可以由驱动器100使用计算机控制的波形发生器和功率放大器来控制。一个或多个光源5和相机6可用于(分别)照亮和捕获眼睛1000上的隐形眼镜2的图像。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于测量眼睛的眼内压的隐形眼镜设备，所述设备包括：主体，其中所述主体由弹性材料形成；至少一个磁体，其嵌入或放置在所述主体上。2.一种用于读取具有嵌入的磁体的隐形眼镜的装置，所述装置包括：激励线圈；驱动器，其与所述激励线圈电连通，所述驱动器控制所述激励线圈的参数；光源，所述光源定位成照亮所述隐形眼镜，其中照亮所述隐形眼镜产生光的反射或光的折射；光学传感器，其中所述光学传感器检测来自所述隐形眼镜的所述反射光或所述折射光；和控制器，其中所述控制器使所述线圈的激励和传感器数据收集同步，所述控制器进一步包括接收器，用于接收来自第一外部源的信息。3.根据权利要求2所述的装置，其中所述光源是激光器。4.根据权利要求2所述的装置，其中所述光学传感器是相机。5.根据权利要求2所述的装置，进一步包括放大器和数字转换器。6.根据权利要求2所述的装置，其中所述激励线圈是磁激励线圈。7.根据权利要求2所述的装置，其中所述控制器进一步处理以下一项或多项：综合磁激励、光学传感器数据收集、从所述外部源接收的程序指令和从所述外部源接收的数据。8.一种使用用于读取具有嵌入的磁体的隐形眼镜的装置来确定IOP读数的方法，所述装置具有控制器，所述方法包括：用电流脉冲对激励线圈进行激励；在预先确定的时间段内记录图像；基于一个或多个角膜形貌图像确定角膜变形；和使用所述角膜变形计算所述IOP读数。9.根据权利要求8所述的方法，其中所述线圈的所述激励是利用具有至少一个频率的周期性电流脉冲串来完成的。1...

【专利技术属性】
技术研发人员：艾库特卢，
申请(专利权)人：智能隐形眼镜公司，
类型：发明
国别省市：