專利名稱：眼壓監(jiān)測裝置的制作方法
眼壓監(jiān)測裝置本發(fā)明涉及一種用于在一段時(shí)間內(nèi)監(jiān)測眼壓的裝置。本發(fā)明具體涉及一種如下的 裝置，該裝置可以被放置在眼睛上，以在一段頗長的時(shí)間(例如24小時(shí)或更久)內(nèi)連續(xù)監(jiān) 測眼壓。
青光眼是一種普遍的疾病，其以升高的眼壓(IOP)為特征。升高的IOP會(huì)使周邊 視力逐漸損失。因此，需要對青光眼患者的IOP有詳細(xì)的認(rèn)知，以提供可靠的診斷或開展新 的療法。專利EP1401327描述了一種眼壓記錄系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括軟性接觸鏡和固定到該接 觸鏡的有源應(yīng)變計(jì)(active strain gage)。該有源應(yīng)變計(jì)位于離該接觸鏡的中心一定距離 處，并且不直接和眼睛接觸。該有源應(yīng)變計(jì)包括圍繞該接觸鏡的中心設(shè)置的圓弧形部分，從 而允許測量和IOP相關(guān)的眼球球面變形。專利EP1401327的系統(tǒng)對于患者來說并不是侵入性的，且并不必然需要局部麻醉 患者眼睛以及/或者在測試前進(jìn)行外科手術(shù)。此外，由于應(yīng)變計(jì)不直接和眼睛接觸，所以患 者會(huì)感覺很自在，視力也能保持幾乎完全不受損。事實(shí)上患者的感覺與佩戴一般接觸鏡的 人相似。然而，在EP1401327中描述的應(yīng)變計(jì)的制造暗示了會(huì)有相對大量的廢料，例如在 成批制造在單個(gè)基底上的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)應(yīng)變計(jì)的情況下。此外，以可再現(xiàn)的方式制造 圓形元(element)是困難的工作，從而導(dǎo)致制造足夠可靠的應(yīng)變計(jì)的速率相對低。結(jié)果是， 在EP1401327中描述的可靠的應(yīng)變計(jì)相對昂貴。因此，本發(fā)明的一個(gè)目標(biāo)是提供較便宜的并且仍可靠的眼壓監(jiān)測裝置。該目標(biāo)和其他優(yōu)勢通過包含權(quán)利要求1的特征的裝置來實(shí)現(xiàn)。該目標(biāo)具體地通過如下的眼壓監(jiān)測裝置來實(shí)現(xiàn)，該裝置包括軟性接觸鏡，諸如硅 樹脂接觸鏡；以及固定到該接觸鏡的有源應(yīng)變計(jì)，該有源應(yīng)變計(jì)位于離該接觸鏡的中心一 定距離處，并且不直接和眼睛接觸，其中該有源應(yīng)變計(jì)包括圍繞該接觸鏡的中心設(shè)置的多 邊形部分。由于該多邊形部分由一組直線元構(gòu)成，這些直線元相對容易以規(guī)則且可再現(xiàn)的方 式制造，所以大大促進(jìn)了本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)的制造。本發(fā)明的應(yīng)變計(jì)本質(zhì)上由直線段構(gòu)成，所 以它的性能和制造可重復(fù)性高，而在所有合適的制造工藝下廢品率可以保持非常低。此外， 通過適當(dāng)?shù)剡x擇該多邊形部分的形狀，當(dāng)在單個(gè)基底上同時(shí)制造幾個(gè)應(yīng)變計(jì)時(shí)可以大大降 低廢料比例。當(dāng)該接觸鏡被正確地放置到位時(shí)，圍繞該接觸鏡的中心設(shè)置的應(yīng)變計(jì)的多邊形 部分在眼球表面近似遵循虛擬的圓形。從而，由于該軟性接觸鏡的變形，固定到該軟性接 觸鏡的該多邊形應(yīng)變計(jì)會(huì)遭受因眼球的周邊變形而引起的應(yīng)變，而眼球的周邊變形和眼壓 (IOP)相關(guān)。通過下列由附圖例示的描述，將更好地理解本發(fā)明，鑒于

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的眼壓監(jiān)測裝置。圖2示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案的眼壓監(jiān)測裝置。圖3示出了在單個(gè)基底上制造本發(fā)明的幾個(gè)應(yīng)變計(jì)。
圖4示出了用于在單個(gè)基底上制造本發(fā)明的幾個(gè)多邊形應(yīng)變計(jì)的另一種式樣。圖5a示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的折疊的應(yīng)變計(jì)。圖5b示出了圖5a的應(yīng)變計(jì)展開的樣子。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的用于制造應(yīng)變計(jì)的式樣。圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施方案的眼壓監(jiān)測裝置。圖8示出了一個(gè)眼壓監(jiān)測系統(tǒng)的簡化方塊圖，該系統(tǒng)包括根據(jù)本發(fā)明的、帶有嵌 入式遙測系統(tǒng)和體外接收單元的眼壓監(jiān)測裝置。在圖1中例示的優(yōu)選實(shí)施方案中，本發(fā)明的眼壓監(jiān)測裝置包括接觸鏡1——其優(yōu) 選地為軟性接觸鏡，同時(shí)，圍繞鏡中心c設(shè)有有源應(yīng)變計(jì)2。有源應(yīng)變計(jì)2優(yōu)選地由連續(xù)縱向元或線——其至少部分地由電阻性金屬制成—— 構(gòu)成，應(yīng)變計(jì)電阻隨著應(yīng)變計(jì)應(yīng)力而變化。該線的兩個(gè)端部4都連接至數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)(未 示出)。該傳輸例如是通過無線遙測系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。根據(jù)本發(fā)明，有源應(yīng)變計(jì)2的部分3是多邊形的，即，其包括取向相對于鏡中心C 近似成切線的縱向?qū)R的直線段，由此，形成多邊形的至少一部分。對于可變電阻壓力應(yīng)變計(jì)，為了實(shí)現(xiàn)更準(zhǔn)確的測量，應(yīng)變計(jì)電阻被最大化，并且其 網(wǎng)格區(qū)優(yōu)選地覆蓋所有待監(jiān)測區(qū)域。在本發(fā)明中，這例如通過把連續(xù)縱向元或線折疊成幾 個(gè)相互平行的部分來實(shí)現(xiàn)。在所例示的實(shí)施方案中，形成有源應(yīng)變計(jì)2的縱向元被折疊，以 使它的幾個(gè)直線段相互平行，從而形成同心的多邊形部分3。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，有源應(yīng)變計(jì)是微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)，例如如下的箔式應(yīng)變 計(jì)，該箔式應(yīng)變計(jì)包括基底，金屬層被沉積或?qū)訅涸诨咨喜⒁云谕臉?gòu)型通過濕蝕刻或 干蝕刻而形成圖案。基底由聚合物(例如聚酰亞胺)或環(huán)氧樹脂制成，而金屬層由任何電 阻性材料或半導(dǎo)體材料制成。優(yōu)選地，基底是聚酰亞胺，而金屬層是鉬。聚酰亞胺作為基底 尤其合適，因?yàn)槠鋸V泛用于MEMS技術(shù)，并且它是生物相容的，至于鉬，它也具有良好的應(yīng)變 MWi (strain gage factor)。MEMS應(yīng)變計(jì)是根據(jù)集成電路制造工藝制造的。此制造工藝的優(yōu)點(diǎn)是，該應(yīng)變計(jì)的 每一個(gè)參數(shù)，尤其是金屬應(yīng)變計(jì)層的厚度，可以被非常精確地控制。網(wǎng)格的設(shè)計(jì)可以以大約 1 P m的精度來實(shí)現(xiàn)，并使得建立真正針對性的應(yīng)變計(jì)成為可能。此外，該工藝完全可以輕易 地再現(xiàn)。然而，其他制造方法也可建立本發(fā)明的裝置的應(yīng)變計(jì)。應(yīng)變計(jì)可以，例如，通過對 電阻性箔或帶有電阻性覆層的基底進(jìn)行浮雕和/或切割，通過電阻性材料細(xì)線——例如直 徑在0.01mm和0. 1mm之間的金屬線——的彎曲和成形等等來制造。在所有情況下，本發(fā)明 的應(yīng)變計(jì)主要包括直線元這一事實(shí)使其制造相對容易從而使成本便宜。根據(jù)本發(fā)明，由于該應(yīng)變計(jì)本質(zhì)上包括相對容易制造的直線元，所以該應(yīng)變計(jì)的 設(shè)計(jì)精度和可再現(xiàn)性，以及相應(yīng)的該應(yīng)變計(jì)的質(zhì)量，得到了改進(jìn)。由于本發(fā)明的裝置的應(yīng)變 計(jì)容易制造，在所有合適的制造工藝下，廢品率也可以保持非常低。該應(yīng)變計(jì)可以通過任何方法固定到接觸鏡。該應(yīng)變計(jì)可以首先被固定到基底，然 后該基底被固定到接觸鏡上或嵌入接觸鏡里，或者該應(yīng)變計(jì)可以被直接固定到接觸鏡或嵌 入接觸鏡里。該有源應(yīng)變計(jì)可以被放置在離接觸鏡中心任何距離處。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，有源應(yīng)變計(jì)被成形以放置在角膜鞏膜接合處(corneoscleral junction)，角膜鞏膜接合處 是這樣的區(qū)域，在此區(qū)域I0P的改變導(dǎo)致最大程度的角膜變形。根據(jù)本發(fā)明，該眼壓監(jiān)測裝置可以在接觸鏡上包括兩個(gè)或更多個(gè)有源應(yīng)變計(jì)。這 幾個(gè)應(yīng)變計(jì)的多邊形片段可以被放置在該接觸鏡的同一圓周的不同扇區(qū)，或者它們可以形 成幾個(gè)同心多邊形或多邊形的幾個(gè)部分。此外有利的是，本發(fā)明的眼壓監(jiān)測裝置包括用于熱補(bǔ)償?shù)臒o源應(yīng)變計(jì)。該無源應(yīng) 變計(jì)優(yōu)選地由如下的連續(xù)縱向元構(gòu)成，該連續(xù)縱向元包括在接觸鏡上徑向相鄰布置的幾個(gè) 直線部分。因此該無源應(yīng)變計(jì)不受到眼球的周邊變形的影響，而是經(jīng)歷由溫度改變引起的 接觸鏡膨脹和收縮。因此該無源應(yīng)變計(jì)允許準(zhǔn)確地測量僅由溫度變化引起的應(yīng)力變化。在圖2例示的優(yōu)選實(shí)施方案中，該眼壓監(jiān)測裝置包括具有惠斯登電橋構(gòu)型的四個(gè) 應(yīng)變計(jì)，其中兩個(gè)有源應(yīng)變計(jì)和兩個(gè)無源應(yīng)變計(jì)交替放置在該電橋上。無源應(yīng)變計(jì)5由連續(xù)的縱向元或線構(gòu)成，該連續(xù)的縱向元或線被折疊成幾個(gè)直線 部分7，這些直線部分7相對于接觸鏡1徑向布置，即，它們的縱軸穿過接觸鏡的中心C。有 源應(yīng)變計(jì)和無源應(yīng)變計(jì)的線部分可以相互非常接近以使應(yīng)變計(jì)面積最小化，或者更為分開 以使熱交換和應(yīng)變計(jì)面積最大化。在此構(gòu)型中，這兩個(gè)有源應(yīng)變計(jì)2測量一種類型的應(yīng)變(最強(qiáng)的一種)，并使惠斯 登電橋上的測量的靈敏度加倍。如果有源應(yīng)變計(jì)和無源應(yīng)變計(jì)在未施加應(yīng)力時(shí)具有相同的 電阻值，則這兩個(gè)無源應(yīng)變計(jì)5補(bǔ)償熱偏差。如圖3例示，可以在單個(gè)基底8上同時(shí)制造本發(fā)明的幾個(gè)應(yīng)變計(jì)2，例如MEMS應(yīng)變 計(jì)。由于應(yīng)變計(jì)2的大體多邊形的形狀，在相鄰應(yīng)變計(jì)2之間的自由空間可以最小化，從而 降低廢料比例和每個(gè)應(yīng)變計(jì)的生產(chǎn)成本。圖4示出了用于在單個(gè)基底8上制造幾個(gè)應(yīng)變計(jì)2的另一種布置，其中，通過把多 邊形應(yīng)變計(jì)2相互疊插，使形成在在該表面上的兩個(gè)不同的應(yīng)變計(jì)的端部位于第三個(gè)多邊 形應(yīng)變計(jì)之內(nèi)，使廢料比例最小化。圖5a和圖5b示出了本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，其中多邊形應(yīng)變計(jì)2通過將預(yù)制 線9彎曲而制成。在所示的實(shí)施例中，預(yù)制線9包括6個(gè)直線段3，布置成兩行，每行三個(gè)直 線段。直線段3相互之間被柔性區(qū)30分隔，柔性區(qū)30允許預(yù)制線9展開成六邊形，而不使 直線段3彎曲。柔性區(qū)30例如由布置為形成矩形的一部分的、相對短的段構(gòu)成。預(yù)制線9通過例如浮雕、蝕刻或任何其他適當(dāng)?shù)闹圃旆椒ㄖ瞥?。該預(yù)制線僅由彼 此成直角布署的直線段構(gòu)成，所以可靠地制造它是相對容易的。然后預(yù)制線9通過彎曲進(jìn) 它的柔性區(qū)來展開，以獲得本發(fā)明的期望的多邊形應(yīng)變計(jì)2，如圖5b所示。圖6示出了在單個(gè)基底8上制造多個(gè)預(yù)制線9。由于直線段3的縱向放置，預(yù)制線 9具有大體縱向的形狀，這允許他們在基底8上被布置得相互非常近，從而更大程度地降低 廢料比例。在如上所描述和圖l_5b所示的實(shí)施方案中，該應(yīng)變計(jì)的多邊形部分形成六邊形 的一部分。在本發(fā)明的框架內(nèi)，其他多邊形狀也是可行的。該應(yīng)變計(jì)的多邊形片段例如可 以形成八邊形的一部分(如圖4中的實(shí)施例所示的)、十邊形的一部分、十二邊形的一部分 等等。直線段越小，該多邊形片段越接近圓，同時(shí)仍由直線段組成，從而受益于上述優(yōu)點(diǎn)。來自該應(yīng)變計(jì)的數(shù)據(jù)傳輸可以使用有線傳輸系統(tǒng)——或優(yōu)選地?zé)o線傳輸系
5統(tǒng)——來實(shí)現(xiàn)。除了應(yīng)變計(jì)，接觸鏡可以進(jìn)一步包括其他測量裝置，諸如視網(wǎng)膜電圖儀 (ElectroRetinoGraph)或化學(xué)分析傳感器。圖5示出了帶有嵌入式遙測系統(tǒng)和體外接收單元的完整眼壓監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)選構(gòu) 型的簡化方塊圖。接觸鏡1包括壓力傳感器(即惠斯登電橋構(gòu)型中的有源應(yīng)變計(jì)2和無源 應(yīng)變計(jì)5)、低功率轉(zhuǎn)發(fā)器12以及環(huán)形天線13。經(jīng)由耦合的環(huán)形天線，供電和通信在轉(zhuǎn)發(fā)器和體外移動(dòng)詢問單元(MIU) 14之間無 接觸地執(zhí)行。經(jīng)由如此形成的第一 RF鏈路22，MIU 14為傳感器提供能量，并例如經(jīng)由第二 RF鏈路21來將接收到的轉(zhuǎn)發(fā)器數(shù)據(jù)傳送至固定式數(shù)據(jù)接收器(SDR)15。SDR 15完成監(jiān)測 設(shè)置。它存儲和顯示接收到的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求
一種眼壓監(jiān)測裝置，包括軟性接觸鏡(1)，諸如硅樹脂接觸鏡；以及固定到上述接觸鏡(1)的有源應(yīng)變計(jì)(2)，上述有源應(yīng)變計(jì)(2)位于離該接觸鏡的中心(C)一定距離處，并且不直接和眼睛接觸，該眼壓監(jiān)測裝置的特征在于，上述有源應(yīng)變計(jì)包括圍繞該接觸鏡的中心(C)設(shè)置的多邊形部分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述有源應(yīng)變計(jì)(2)由電阻性材料—— 諸如金屬或合金——制成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述有源應(yīng)變計(jì)(2)是連續(xù)元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述連續(xù)元被放置為使得幾個(gè)多邊形 部分(3)相互平行布署。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，進(jìn)一步包括位于上述接觸鏡 (1)上的無源應(yīng)變計(jì)(5)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述無源應(yīng)變計(jì)(5)包括幾個(gè)直線部分 (7)，其徑向布置在上述接觸鏡(1)上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1到6中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述有源應(yīng)變計(jì)(2)被成 形以被放置在角膜鞏膜接合處。
8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，包括無線遙測系統(tǒng)(12-15)，其 用于與上述應(yīng)變計(jì)(2、5)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
9.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述有源應(yīng)變計(jì)(2)是微 制造而成的。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到8中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述有源應(yīng)變計(jì)(2)是線。
11.根據(jù)權(quán)利要求1到10中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，上述接觸鏡(1)進(jìn)一步 包括其他測量裝置，諸如視網(wǎng)膜電圖儀或化學(xué)分析傳感器。
12.根據(jù)權(quán)利要求1到11中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，它包括幾個(gè)有源應(yīng)變計(jì)⑵。
13.根據(jù)權(quán)利要求1到12中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，它包括幾個(gè)無源應(yīng)變計(jì)(5)。
14.根據(jù)權(quán)利要求1到13中任一個(gè)所述的眼壓監(jiān)測裝置，其中，它包括具有惠斯登電橋 構(gòu)型的四個(gè)應(yīng)變計(jì)，諸如兩個(gè)有源應(yīng)變計(jì)(2)和兩個(gè)無源應(yīng)變計(jì)(5)交替放置在該電橋上。
全文摘要
一種眼壓監(jiān)測裝置，包括軟性接觸鏡(1)，諸如硅樹脂接觸鏡；以及固定到該接觸鏡(1)的有源應(yīng)變計(jì)(2)，該有源應(yīng)變計(jì)(2)位于離該接觸鏡的中心(C)一定距離處，并且不直接和眼睛接觸，其中該有源應(yīng)變計(jì)包括圍繞該接觸鏡的中心(C)設(shè)置的多邊形部分。
文檔編號A61B3/16GK101861119SQ200780101555
公開日2010年10月13日 申請日期2007年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月19日
發(fā)明者J-M·維斯莫 申請人:森思邁德股份公司