本发明专利技术公开了一种连续眼压检测装置及其测量方法；该装置包括眼镜主体、隐形眼压传感器和信号处理模块。隐形眼压传感器包括传感器主体。传感器主体内设置有由中心向边缘依次排列的光学矫正区、压力变形腔、传感通道和第一电感线圈。压力变形腔中存储有液体介质。传感通道与压力变形腔连通。传感通道的阻抗值随着液体介质进入传感通道体积的变化而变化。第一电感线圈与传感通道连接成闭合回路。本发明专利技术在柔性角膜接触镜中植入传感通道，利用眼压变化调节传感通道内的液体介质体积，从而调整传感通道的阻抗值，实现眼压监测，具有非侵入，可穿戴的特点，能够实现动态的连续的监测眼压。能够实现动态的连续的监测眼压。能够实现动态的连续的监测眼压。
【技术实现步骤摘要】
一种连续眼压检测装置及其测量方法
[0001]本专利技术属于非诊断目的眼压检测
，具体涉及一种连续眼压检测装置及其测量方法，由隐形眼镜眼压传感器和信号处理模块两个部分组成。眼压传感器原理为压力变形腔受眼内压而产生形变，将其内部液体挤压到传感通道从而引起阻抗值(电容阻值或者电阻阻值)发生改变，然后通过线圈将信号向外传输。眼镜框部分通过镜片上的线圈收集信号，并在微处理部分进行信号处理并将其转成眼压。本专利技术具有非侵入式，可穿戴的特点，能够24小时连续监测眼压。
技术介绍
[0002]眼压在眼睛健康方面扮演着十分重要的角色。正常范围的眼压不仅可维持眼球的稳定，而且能保持良好的光学质量和保证眼内的正常代谢过程。在病理下，眼压过高或过低都会损伤眼健康。例如，病理性眼压增高是青光眼的主要危险因素，增高的眼压通过机械压迫和引起视神经缺血两种机制导致视神经损害。因此眼压监测具有十分重要的意义。
[0003]现在的眼压测量主要依靠医院里的眼压检测设备，虽然能直接获得眼内压的准确数值，但需要专人测量，不仅体积大，便携性差，还无法实现24小时连续眼内压的动态监测。对于侵入式眼压传感器，虽然其准确度高且能够连续检测，但植入眼睛内会对患者产生一定的创伤。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的在于提供一种连续眼压检测装置及其测量方法。
[0005]一种连续眼压检测装置，包括眼镜主体、隐形眼压传感器和信号处理模块。隐形眼压传感器包括传感器主体。传感器主体内设置有由中心向边缘依次排列的光学矫正区、压力变形腔、传感通道和第一电感线圈。压力变形腔中存储有液体介质。传感通道与压力变形腔连通。传感通道的阻抗值随着液体介质进入传感通道体积的变化而变化。第一电感线圈与传感通道连接成闭合回路。
[0006]所述的信号处理模块包括位于眼镜主体的镜片上的第二电感线圈，以及位于眼镜主体的镜框上的分压电阻、交流电源和数据采集处理模块。交流电源、分压电阻和第二电感线圈串联形成闭合回路。工作过程中，第二电感线圈与第一电感线圈对齐，发生电磁耦合。数据采集处理模块检测分压电阻两端的电压值。
[0007]作为优选，所述的传感器主体采用柔性角膜接触镜。
[0008]作为优选，所述的光学矫正区为透明光学窗口。
[0009]作为优选，所述传感通道的相反侧均设有电极条。
[0010]作为优选，第一电感线圈的材料采用石墨烯或液态金属。
[0011]作为优选，所述的压力变形腔包括同心设置的多个圆环腔；传感通道呈圆弧形。传感通道的圆心与各圆环腔的圆心重合。各圆环腔与传感通道的一端通过一条径向流道连通。
[0012]作为优选，最内侧的圆环腔的内径小于或等于11.5mm，最外侧的圆环腔的外径大于或等于12mm。
[0013]作为优选，所述压力变形腔的内、外半径之差为450～680μm。单个圆环腔的内、外半径之差为120μm；压力变形腔的厚度为90～250μm。相邻两个圆环腔的间距小于或等于100μm。
[0014]作为优选，压力变形腔内储存的液体介质采用水。
[0015]作为优选，所述的数据采集处理模块包括电压监测模块、信号处理模块、控制器、电池管理模块和通讯模块。电压监测模块用于监测分压电阻两端电压，并将监测到的电压信号传输到信号处理模块；信号处理模块用于对电压信号处理；电压信号处理的过程为：对电压信号依次进行放大、滤波、模数转换处理；信号处理模块输出的数字信号传输到控制器。控制器根据监测分压两端的等效电压计算传感通道的阻抗值，进而得到使用者的眼压。
[0016]该连续眼压检测装置的测量方法，具体过程如下：将隐形眼压传感器戴入使用者的眼中；使用者的眼压改变传感通道中液体段长度，使得传感通道的电容值相应改变，使得第二电感线圈在闭合回路中的等效阻抗相应变化；数据采集处理模块检测分压电阻的电压幅值U1，根据所得电压幅值U1计算出使用者的眼压值IOP为隐形眼压传感器预设的眼压基准值IOP_initial(与隐形眼压传感器的相关参数和液位长度相关)和戴入后眼压改变量ΔIOP之和，即IOP＝IOP_initial+ΔIOP。眼压改变量ΔIOP由以下公式得到：
[0017][0018]其中，U0为交流电源的输出电压幅值；ω是交流电源的输出频率；是交流电源的初相；是分压电阻两端电压的初相；R为分压电阻的电阻值；Z1为第二电感线圈(7)的阻抗；ω是交流电源频率；L2为第二电感线圈(5)的电感值；K为耦合系数；M为互感系数；L1为第二电感线圈(7)的电感值；L2为第一电感线圈(5)的电感值，C0为传感通道的初始电容值；E为聚二甲基硅氧烷的杨氏模量，wd为圆环腔的宽度；H0为压力变形腔的厚度，K0为关于液体在传感通道内长度变化的系数，K1为关于电容变化的系数。
[0019]本专利技术的有益效果为：
[0020]1.本专利技术在柔性角膜接触镜中植入传感通道，利用眼压变化调节传感通道内的液体介质体积，从而调整传感通道的阻抗值，实现眼压监测，具有非侵入，可穿戴的特点，能够实现动态的连续的监测眼压。
[0021]2.本专利技术通过电磁耦合的方式，实现柔性角膜接触镜中传感通道的电容值的无线检测，且具有抗干扰能力强，精度高等特点。
[0022]3.本专利技术结构设计简单轻巧，不会对佩戴者产生负担，可实现连续24小时实时监测眼压，且不需要植入眼内，提高了对患者眼压监测的安全性。
附图说明
[0023]图1为本专利技术中隐形眼压传感器的结构设计图；
[0024]图2为本专利技术中信号处理模块的结构设计图；
[0025]图3为本专利技术中隐形眼压传感器的截面示意图；
[0026]图4为本专利技术中信号处理模块的示意图；
[0027]图5为本专利技术中眼压变化导致压力变形腔的形变的过程图；
[0028]图6为本专利技术中传感通道中的液体段长度变化示意图；
[0029]图7为本专利技术中交流电源、分压电阻和第二电感线圈所成闭合回路与隐形眼压传感器之间的等效电路图。
具体实施方式
[0030]以下结合附图对本专利技术作进一步说明。
[0031]如图1和2所示，一种连续眼压检测装置，包括眼镜主体、隐形眼压传感器1和信号处理模块2。隐形眼压传感器1包括传感器主体。传感器主体采用柔性角膜接触镜，用于眼睛角膜贴合，材料为水凝胶或硅水凝胶。传感器主体内设置有光学矫正区6，以及环绕在光学矫正区6外侧的压力变形腔3，环绕在压力变形腔3外侧的传感通道4，环绕在传感通道4外侧的第一电感线圈5。光学矫正区6设置在传感器主体的中心位置，使用时与瞳孔对齐。
[0032]光学矫正区6为透明光学窗口，不仅不遮挡视线，还可以起到视力矫正的作用，使得使用者能够通过视觉正常观察外界环境。
[0033]如图3和5所示，压力变形腔3能受压变形，内部存储有液体介质，用于感应眼压的变化。压力变形腔3的作用机理为眼压增大使眼角膜产生形变，使压力变形腔3受压容积减小，推动压力变形腔3内部液体流向传感通道本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种连续眼压检测装置，包括眼镜主体；其特征在于：还包括隐形眼压传感器(1)和信号处理模块(2)；隐形眼压传感器(1)包括传感器主体；传感器主体内设置有由中心向边缘依次排列的光学矫正区(6)、压力变形腔(3)、传感通道(4)和第一电感线圈(5)；压力变形腔(3)中存储有液体介质；传感通道(4)与压力变形腔(3)连通；传感通道(4)的阻抗值随着液体介质进入传感通道(4)体积的变化而变化；第一电感线圈(5)与传感通道(4)连接成闭合回路；所述的信号处理模块(2)包括位于眼镜主体的镜片上的第二电感线圈(7)，以及位于眼镜主体的镜框上的分压电阻、交流电源(8)和数据采集处理模块(9)；交流电源(8)、分压电阻和第二电感线圈(7)串联形成闭合回路；工作过程中，第二电感线圈(7)与第一电感线圈(5)对齐，发生电磁耦合；数据采集处理模块(9)检测分压电阻两端的电压值。2.根据权利要求1所述的一种连续眼压检测装置，其特征在于：所述的传感器主体采用柔性角膜接触镜。3.根据权利要求1所述的一种连续眼压检测装置，其特征在于：所述传感通道(4)的相反侧均设有电极条。4.根据权利要求1所述的一种连续眼压检测装置，其特征在于：第一电感线圈(5)的材料采用石墨烯或液态金属。5.根据权利要求1所述的一种连续眼压检测装置，其特征在于：所述的压力变形腔(3)包括同心设置的多个圆环腔；传感通道(4)呈圆弧形；传感通道(4)的圆心与各圆环腔的圆心重合；各圆环腔与传感通道(4)的一端通过一条径向流道连通。6.根据权利要求5所述的一种连续眼压检测装置，其特征在于：最内侧的圆环腔的内径小于或等于11.5mm，最外侧的圆环腔的外径大于或等于12mm。7.根据权利要求5所述的一种连续眼压检测装置，其特征在于：所述压力变形腔(3)的内、外半径之差为450～680μm；单个圆环腔的内、...
【专利技术属性】
技术研发人员：范姗慧，孙杰，厉力华，席旭刚，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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