一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，包括軟性的角膜接觸鏡、光纖和多個(gè)光纖光柵，其中角膜接觸鏡整體呈球冠狀，并用于在佩戴時(shí)與患者的眼球形狀相匹配地進(jìn)行貼合；光纖嵌入設(shè)置在角膜接觸鏡的鏡片層內(nèi)部，它的主體被設(shè)定為圍繞接觸鏡中心呈阿基米德螺線的形式排列，其尾部一端引出作為交互端口；光纖光柵各自保持間隔地設(shè)置在光纖主體上，并且當(dāng)眼球由于眼壓波動(dòng)發(fā)生形變時(shí)，光纖光柵承受相應(yīng)的應(yīng)力改變，并將以相應(yīng)的反饋光波信號(hào)經(jīng)由光纖的尾部端口予以輸出。通過本發(fā)明，能夠根據(jù)反射波長(zhǎng)變化，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位壓力的實(shí)時(shí)高精度測(cè)量，同時(shí)具備靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、穩(wěn)定性好、使用舒適和體積小重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器。

【背景技術(shù)】
[0002]青光眼是世界第一位不可逆性致盲眼病。醫(yī)學(xué)實(shí)踐查明，眼壓升高并非青光眼損害唯一危險(xiǎn)因素，病理性的眼壓波動(dòng)在青光眼發(fā)生發(fā)展中同樣也扮演重要角色，而且其表現(xiàn)更為隱匿。因此，關(guān)注眼壓24小時(shí)波動(dòng)情況比僅關(guān)注眼壓絕對(duì)值升高更為重要，這一觀點(diǎn)已經(jīng)成為全世界青光眼專家的共識(shí)。
[0003]目前臨床用來(lái)監(jiān)測(cè)24小時(shí)眼壓波動(dòng)的方法通常采用每間隔2小時(shí)測(cè)量一次，但這種以12個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)代替24小時(shí)波動(dòng)全過程的方式不足以全面反映眼壓波動(dòng)的全貌；此外，測(cè)量往往需要坐位進(jìn)行，因此無(wú)法獲悉患者自然生活狀況下的眼壓真實(shí)情況，如睡眠、運(yùn)動(dòng)等。相應(yīng)地，有必要對(duì)24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)技術(shù)進(jìn)行更多的研宄。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中的24小時(shí)眼壓波動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)包括利用“LC-諧振回路”原理的侵入式直接測(cè)試方式，和利用惠斯通電橋原理的非侵入式間接測(cè)量方式等。侵入式測(cè)量雖然可以實(shí)現(xiàn)直接測(cè)量但是會(huì)對(duì)眼球造成不可恢復(fù)的傷害，常只用于危重青光眼病人，對(duì)于普通人群的眼壓檢測(cè)不適用。瑞典研制的一種24h眼壓監(jiān)測(cè)儀(參見“Wireless contact lenssensor for intraocular pressure monitoring:assessment on enucleated pig eyes，，，Acta Ophthalmol.2009:87:433-437, Leonardi M等)，其能夠?qū)崿F(xiàn)在自然生活狀態(tài)下對(duì)眼壓波動(dòng)的24小時(shí)監(jiān)測(cè)，實(shí)現(xiàn)了 24h眼壓測(cè)量技術(shù)的跨越式進(jìn)步。但進(jìn)一步的深入研宄表明，該產(chǎn)品在臨床試用過程中仍然具備以下的一些缺陷或不足:1)重復(fù)性存在爭(zhēng)議；2)傳感器部分輸出信號(hào)無(wú)法解析；3)檢測(cè)精度不高，靈敏性不夠；4)輸出電壓信號(hào)僅能反應(yīng)壓力波動(dòng)、不能轉(zhuǎn)化為真實(shí)眼壓幅值；5)舒適性差、制造工藝復(fù)雜，造價(jià)昂貴，導(dǎo)致臨床推廣受到一定限制。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本發(fā)明提供了一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其中通過結(jié)合眼壓監(jiān)測(cè)臨床應(yīng)用自身的特點(diǎn)，采用光纖光柵來(lái)執(zhí)行眼壓監(jiān)測(cè)并對(duì)其特定結(jié)構(gòu)及其具體設(shè)置方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，相應(yīng)能夠根據(jù)反射波長(zhǎng)變化，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)位壓力的實(shí)時(shí)高精度測(cè)量，同時(shí)具備靈敏度高、動(dòng)態(tài)范圍大、穩(wěn)定性好、使用舒適和體積小重量輕等優(yōu)點(diǎn)。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，按照本發(fā)明，提供了一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其特征在于，該傳感器包括軟性的角膜接觸鏡、光纖和多個(gè)光纖光柵，其中:
[0007]所述角膜接觸鏡整體呈球冠狀，并用于在佩戴時(shí)與患者的眼球形狀相匹配地進(jìn)行貼合；
[0008]所述光纖嵌入設(shè)置在所述角膜接觸鏡的鏡片層內(nèi)部，它的主體被設(shè)定為圍繞該角膜接觸鏡的中心呈阿基米德螺線的形式排列，其尾部一端從所述角膜接觸鏡引出作為交互端口，由此用于輸入檢測(cè)光波信號(hào)、同時(shí)輸出反映眼壓波動(dòng)狀態(tài)的反饋光波信號(hào)；
[0009]所述光纖光柵各自保持間隔地設(shè)置在該光纖的主體上，并且當(dāng)眼球由于眼壓波動(dòng)發(fā)生形變時(shí)，光纖光柵承受相應(yīng)的彎曲改變并將相應(yīng)的反饋光波信號(hào)經(jīng)由所述光纖的尾部端口予以輸出，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)包括角膜中心、角膜旁中心和近角鞏緣等多個(gè)興趣點(diǎn)在內(nèi)的24小時(shí)眼壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
[0010]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述角膜接觸鏡的規(guī)格尺寸被設(shè)定為直徑12mm?18mm，且其材質(zhì)優(yōu)選為硅水凝膠、甲基丙烯酸甲脂的水和聚合物、甲基丙烯酸羥乙酯的水和聚合物或者甲基丙烯酸甘油脂的水和聚合物。
[0011 ] 作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光纖為單模光纖，且其直徑優(yōu)選被設(shè)定為小于或等于120微米。
[0012]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光纖光柵為均勻布拉格光柵。
[0013]作為進(jìn)一步優(yōu)選地，所述光纖光柵的數(shù)量為多個(gè)，它們等距間隔地設(shè)置在所述光纖的主體上，并且其間距優(yōu)選被設(shè)定為5mm。
[0014]總體而言，通過本發(fā)明所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用光纖光柵的形式來(lái)構(gòu)建眼壓傳感器，能夠獲得靈敏度高、制備方便、便于操控和佩戴舒適等優(yōu)點(diǎn)；尤其是，通過對(duì)光纖及光纖光柵的特定結(jié)構(gòu)和具體設(shè)置方式進(jìn)行研宄，測(cè)試表明即便當(dāng)眼壓波動(dòng)幅度很小時(shí)，最敏感區(qū)形變也不會(huì)被漏掉，從而更真實(shí)、穩(wěn)定反映眼內(nèi)壓力波動(dòng)，同時(shí)能夠測(cè)得包括角膜中心、角膜旁中心、近角鞏緣等多興趣點(diǎn)在內(nèi)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，因而尤其適用于24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)的臨床應(yīng)用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1是用于顯示按照本發(fā)明執(zhí)行阿基米德螺線分布的光纖的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是按照本發(fā)明的眼壓監(jiān)測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖；
[0017]圖3是按照本發(fā)明的眼壓監(jiān)測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)正視圖；
[0018]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來(lái)表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:
[0019]1-角膜接觸鏡2-光纖3-光纖光柵4-尾部端口

【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。此外，下面所描述的本發(fā)明各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0021]圖2是按照本發(fā)明的眼壓監(jiān)測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)側(cè)視圖，圖3是按照本發(fā)明的眼壓監(jiān)測(cè)傳感器的結(jié)構(gòu)正視圖。如圖2和圖3中所示，該眼壓監(jiān)測(cè)傳感器主要包括軟性的角膜接觸鏡1、光纖2和多個(gè)光纖光柵3等組件，并通過對(duì)這些組件的結(jié)構(gòu)及其設(shè)置方式的研宄設(shè)計(jì)，相應(yīng)能夠高精度、24小時(shí)的全程測(cè)量眼壓的波動(dòng)狀態(tài)，同時(shí)顯著提高測(cè)量數(shù)據(jù)的全面性、真實(shí)性和穩(wěn)定性，并確保對(duì)患者的使用舒適性。
[0022]具體而言，角膜接觸鏡I譬如可采用通過的醫(yī)用角膜接觸鏡，它整體呈球冠狀，并用于在佩戴時(shí)與患者的眼球形狀相匹配地進(jìn)行貼合。光纖2嵌入設(shè)置在角膜接觸鏡I的鏡片層內(nèi)部，不與眼睛直接接觸；作為關(guān)鍵改進(jìn)之一，它的主體被設(shè)定為圍繞該角膜接觸鏡的中心呈阿基米德螺線的形式排列，參看圖1，該阿基米德螺線也即一種等速螺線，它的首端圍繞角膜接觸鏡的中心構(gòu)成圓弧狀，中間部分則繼續(xù)圍繞角膜接觸鏡的中心形成多個(gè)同心圓，最后在其尾部一端從角膜接觸鏡I的一側(cè)引出，由此作為交互端口用于輸入檢測(cè)光波信號(hào)、同時(shí)輸出反映眼壓波動(dòng)狀態(tài)的反饋光波信號(hào)。
[0023]光纖光柵3的數(shù)量譬如為6個(gè)，它們各自保持間隔地設(shè)置在該光纖2的呈阿基米德螺線形式的主體上，并且當(dāng)眼球由于眼壓波動(dòng)發(fā)生形變時(shí)，光纖光柵3承受相應(yīng)的應(yīng)力改變，并將該應(yīng)力改變也即眼壓的波動(dòng)以相應(yīng)的反饋光波信號(hào)形式經(jīng)由光纖2的上述尾部端口 4予以輸出，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)眼壓24小時(shí)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
[0024]通過以上構(gòu)思，上述的角膜接觸鏡及其附件構(gòu)成了一種能夠輸入檢測(cè)光波信號(hào)，同時(shí)輸出反映眼球形變信息的眼壓監(jiān)測(cè)傳感器；特別是，本發(fā)明中對(duì)光纖及光纖光柵的具體設(shè)置方式能夠在眼壓波動(dòng)幅度很小的情況下，最敏感區(qū)形變也不會(huì)被漏掉，從而更真實(shí)、穩(wěn)定反映眼內(nèi)壓力波動(dòng)；與此同時(shí)，臨床測(cè)試表明，上述設(shè)置方式還能對(duì)包括角膜中心、角膜旁中心和近角鞏緣等多個(gè)興趣點(diǎn)在內(nèi)的24小時(shí)眼壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，由此與現(xiàn)有的眼壓監(jiān)測(cè)產(chǎn)品相比可獲得更為豐富的監(jiān)測(cè)信息。
[0025]此外，本發(fā)明所采用的光纖光柵對(duì)光型號(hào)靈敏度高，制作方便，易于操作使用，對(duì)人眼傷害小，因而尤其適用于各類需要24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的眼壓傳感器用途。
[0026]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于光纖光柵的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其特征在于，該傳感器包括軟性的角膜接觸鏡(I)、光纖(2)和多個(gè)光纖光柵(3)，其中: 所述角膜接觸鏡(I)整體呈球冠狀，并用于在佩戴時(shí)與患者的眼球形狀相匹配地進(jìn)行貼合； 所述光纖(2)嵌入設(shè)置在所述角膜接觸鏡(I)的鏡片層內(nèi)部，它的主體被設(shè)定為圍繞該角膜接觸鏡的中心呈阿基米德螺線的形式排列，其尾部一端從所述角膜接觸鏡(I)引出作為交互端口，由此用于輸入檢測(cè)光波信號(hào)、同時(shí)輸出反映眼壓波動(dòng)狀態(tài)的反饋光波信號(hào); 所述光纖光柵(3)各自保持間隔地設(shè)置在該光纖(2)的主體上，并且當(dāng)眼球由于眼壓波動(dòng)發(fā)生形變時(shí)，光纖光柵(3)承受相應(yīng)的彎曲改變并將相應(yīng)的反饋光波信號(hào)經(jīng)由所述光纖(2)的尾部端口予以輸出，由此實(shí)現(xiàn)對(duì)包括角膜中心、角膜旁中心和近角鞏緣等多個(gè)興趣點(diǎn)在內(nèi)的24小時(shí)眼壓實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
2.如權(quán)利要求1所述的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其特征在于，所述角膜接觸鏡(I)的規(guī)格尺寸被設(shè)定為直徑12_?18_，且其材質(zhì)優(yōu)選為硅水凝膠、甲基丙烯酸甲脂的水和聚合物、甲基丙烯酸羥乙酯的水和聚合物或者甲基丙烯酸甘油脂的水和聚合物。
3.如權(quán)利要求1或2所述的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其特征在于，所述光纖(2)為單模光纖，且其直徑優(yōu)選被設(shè)定為小于或等于120微米。
4.如權(quán)利要求3所述的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其特征在于，所述光纖光柵(3)為均勾布拉格光柵。
5.如權(quán)利要求1-4任意一項(xiàng)所述的24小時(shí)眼壓監(jiān)測(cè)傳感器，其特征在于，所述光纖光柵(3)的數(shù)量為多個(gè)，它們等距間隔地設(shè)置在所述光纖(2)的主體上，并且其間距優(yōu)選被設(shè)定為5mmο
【文檔編號(hào)】A61B3/16GK104473615SQ201410630877
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月11日
【發(fā)明者】陳良洲, 張虹, 劉曉軍, 陳威, 曹穎 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)