專利名稱：用于iop監(jiān)視的軟性接觸鏡中的集成化柔性被動(dòng)傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被動(dòng)傳感器裝置，尤其用于測(cè)量生理參數(shù)(例如眼內(nèi)的眼睛壓力(IOP)),所述被動(dòng)傳感器裝置可被合并到接觸鏡(contact lens)尤其是軟性接觸鏡(softcontact lens)中或其上。本發(fā)明還涉及制作方法和測(cè)量生理參數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
眼內(nèi)壓是用于診斷青光眼的生理數(shù)據(jù)，該眼內(nèi)壓的特征在于，在多數(shù)情況下由于眼內(nèi)的巨大變化而提高的壓力。一般地，眼內(nèi)壓采用被稱作眼壓計(jì)(Tonometer)的特殊眼科設(shè)備來(lái)測(cè)量。該測(cè)量只能在醫(yī)生的實(shí)踐下或在醫(yī)院內(nèi)執(zhí)行。結(jié)果是，這種類型的測(cè)量需要患者存在于實(shí)踐中或在醫(yī)院內(nèi)，并且IOP壓力只在一天中的給定時(shí)刻測(cè)量。因此，在患者的正常環(huán)境中的一天的長(zhǎng)時(shí)段期間沒(méi)有獲得關(guān)于IOP進(jìn)展的信息。因此，有需要提供改良的測(cè)量和監(jiān)視系統(tǒng)，該測(cè)量和監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)記錄可能的原因，該可能的原因包括對(duì)IOP值的變化有影響的身體活動(dòng)、環(huán)境、姿勢(shì)或心理原因。同時(shí)，在研究中任意時(shí)間都知道生理參數(shù)的值，這使患者不僅可以獲得改進(jìn)的診斷，還可以遵循合適的醫(yī)療治療。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)WO 03/001991提出了一種眼內(nèi)壓記錄系統(tǒng)，該系統(tǒng)無(wú)關(guān)乎患者的姿勢(shì)和活動(dòng)而允許在延長(zhǎng)的時(shí)段內(nèi)連續(xù)地監(jiān)視。該文獻(xiàn)中描述的記錄系統(tǒng)包括軟性接觸鏡，該軟性接觸鏡包括用于測(cè)量球形變形的主動(dòng)應(yīng)變儀。信息被傳輸至外部記錄系統(tǒng)。由于接觸鏡上的主動(dòng)應(yīng)變儀的使用，需向接觸鏡提供實(shí)質(zhì)的電力，從而可觀察到靠近患者眼睛的、相當(dāng)高的輻射水平并且需將熱消散。在電池驅(qū)動(dòng)使用的情況下，能量消耗導(dǎo)致系統(tǒng)的有限自治。進(jìn)一步的，在無(wú)線系統(tǒng)的情況下，能源傳輸設(shè)備需要被定位地盡可能地靠近使用者，這樣會(huì)減少患者佩戴的舒適度。所以，有需要為這樣的眼內(nèi)壓記錄系統(tǒng)提供改良的感測(cè)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
這個(gè)目的由根據(jù)權(quán)利要求1的感測(cè)裝置實(shí)現(xiàn)。用于接觸鏡的發(fā)明的感測(cè)裝置具有:電感，該電感包括載體基底的第一主側(cè)上的第一螺旋部(spire)，和載體基底的與第一主表面相對(duì)的第二主表面上的第二螺旋部；以及電容。使用完全的被動(dòng)感測(cè)裝置，可由其變形(例如在壓力下)基于這樣的LC電路的共振頻率的偏移來(lái)測(cè)量生理參數(shù)，其中，通過(guò)在載體基底兩側(cè)上提供電感螺旋部，可朝著允許用于人體上測(cè)量的頻率范圍來(lái)偏移LC電路的共振頻率。利用純被動(dòng) 感測(cè)裝置，出現(xiàn)在生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)周圍的輻射能量損耗可被保持得很低，以減少涉及在患者眼睛附近出現(xiàn)的任何風(fēng)險(xiǎn)。該設(shè)備實(shí)現(xiàn)創(chuàng)建提供良好測(cè)量靈敏度、為患者提供改良的舒適的醫(yī)療設(shè)備，并且其能夠遵守依據(jù)生物適應(yīng)性的規(guī)則和傳感器活動(dòng)頻段的使用。同時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)薄的感測(cè)裝置，這是利用主動(dòng)元件的設(shè)計(jì)是不可能實(shí)現(xiàn)的。
較優(yōu)地，電容可與電感一體形成，其中，一個(gè)電極在載體基底的第一主側(cè)上并且第二電極在載體基底的第二主側(cè)上，電容的電介質(zhì)是載體基底的一部分。集成電容的存在使制作過(guò)程簡(jiǎn)單化，因?yàn)殡娙菘珊碗姼新菪客瑫r(shí)被制作。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，在從螺旋部的中央看時(shí)，電容可朝著螺旋部的外部而布置。利用這樣的設(shè)計(jì)，一旦感測(cè)裝置附接至接觸鏡，患者的佩戴舒適度可保持得很高，因?yàn)殡娙萜鞑粫?huì)模糊患者的視野。
有利地，電容可為弧形并且可延伸小于一個(gè)完整的圓。利用這種形狀，電容可適于接觸鏡的形狀，并且通過(guò)防止電容形成完整的圓，其不影響電感。
進(jìn)一步優(yōu)選地，接觸鏡的感測(cè)裝置可進(jìn)一步包括至少一個(gè)交叉指型電容(interdigitated capacitance),其特別連至電容。典型地具有交錯(cuò)的指狀物的這樣的附加電容，使LC電路能夠微調(diào)，以使得可保證共振頻率在正確的范圍內(nèi)。一旦測(cè)試該電路，交叉指型電容的一個(gè)或多個(gè)指狀物可例如通過(guò)激光切除而被切以改變感測(cè)電路的屬性。
優(yōu)選地，交叉指型電容可為弧形。從而，尤其當(dāng)朝著螺旋部外部布置交叉指型電容時(shí)，交叉指型電容的期望優(yōu)點(diǎn)可被保持，而同時(shí)形狀可適于接觸鏡。
有利地，螺旋部的兩個(gè)連接部件可都被朝著螺旋部的內(nèi)部布置或者可都被朝著螺旋部的外部布置 。在這樣的情況下，與附加的電容的連接被簡(jiǎn)化了。本文中，內(nèi)部和外部涉及當(dāng)從螺旋部的中央看時(shí)的布置。朝著外部的布置更優(yōu)選地為在電感的特定布置處，當(dāng)電容被保持在患者視野之外時(shí)，佩戴舒適度得到改善。
優(yōu)選地，連接部件被布置在柔性載體基底的同一側(cè)。如果不是集成電容而是附加的元件連至螺旋部，則連接被簡(jiǎn)化，假使連接位于載體基底的頂部或位于載體基底的底部。
根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，第一螺旋部和第二螺旋部可通過(guò)多個(gè)連通柱(Vias)在螺旋部的整個(gè)長(zhǎng)度上連接。在這種情況下，由于有效厚度的本質(zhì)上加倍而可減少電感的電阻率。該連通柱可以以在相對(duì)彼此固定的距離處布置。
有利地，感測(cè)裝置可包括兩個(gè)相交區(qū)域，其中，螺旋部的本質(zhì)上半圓形部分與隨后圓形螺旋部中的另一本質(zhì)上半圓形部分連接。這樣簡(jiǎn)化了設(shè)計(jì)以得到在內(nèi)部或在外部的連接部件。
進(jìn)一步優(yōu)選地，螺旋部的兩個(gè)本質(zhì)半圓形部分之間的連接可以在第一主表面?zhèn)壬匣蛟诘诙鞅砻鎮(zhèn)壬蠈?shí)現(xiàn)。有利地，所連接的螺旋部的本質(zhì)半圓形部分可從外部朝著內(nèi)部延伸，然后從內(nèi)部延伸回至外部。進(jìn)一步優(yōu)選地，每一向內(nèi)去的螺旋部只可和一個(gè)向外去的螺旋部相交，并且反之亦然。在這樣的情況下，朝著外部的連接可例如連接在第一表面?zhèn)壬?，反之，朝著?nèi)部的連接可被布置在第二表面?zhèn)壬?。在這樣的情況下，由相互連接的兩個(gè)本質(zhì)半圓形部分構(gòu)建的且朝外繞的一個(gè)螺旋部，只與由相互連接的兩個(gè)本質(zhì)半圓形部分而構(gòu)建的且朝內(nèi)繞的一個(gè)螺旋部相交，以使得寄生電容可被保持得很小。
根據(jù)優(yōu)選的變型，第一螺旋部和第二螺旋部可在第一螺旋部末端處和第二螺旋部開(kāi)始處通過(guò)一個(gè)連通柱連接，其中螺旋部以同一方向纏繞以形成串聯(lián)的兩個(gè)電感。以這種方式，電感值可被加強(qiáng)而不需要更多的區(qū)域。
優(yōu)選地，電感可包括一到二十五個(gè)螺旋部，該螺旋部特別具有每層10 μ m至40 μ m的厚度及大約70 μ m至100 μ m的寬度。針對(duì)這些數(shù)值，在佩戴接觸鏡時(shí)沒(méi)有限制患者的舒適度而可獲得期望的共振頻率。
優(yōu)選地，在沒(méi)有螺旋部和/或電容器和/或交叉指型電容器的區(qū)域中，可至少部分地移除載體基底。這加強(qiáng)了感測(cè)裝置的柔性，使得由感測(cè)裝置的變形的靈敏度可被提高。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及用于包括一個(gè)或兩個(gè)接觸鏡的生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的接觸鏡，其包括根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個(gè)的感測(cè)裝置并且實(shí)現(xiàn)上述的益處。
還由包括一個(gè)或兩個(gè)接觸鏡的生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)目的，其中，每個(gè)接觸鏡是根據(jù)上述權(quán)利要求中的一個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)形成對(duì)照，本發(fā)明的系統(tǒng)提出被動(dòng)感測(cè)裝置的使用，使得與主動(dòng)應(yīng)變儀的使用相比，可極大減少能源消耗以及因此的朝向接觸鏡的能量傳輸。優(yōu)選地，生理參數(shù)為眼內(nèi)眼壓。
優(yōu)選地，被動(dòng)感測(cè)裝置可包括電容器或換能器尤其為壓電式換能器。使用現(xiàn)成的電容器或在被嵌入到接觸鏡中之前與天線一起制作的電容器，可導(dǎo)致簡(jiǎn)化的表示LC電路的設(shè)計(jì)。壓電式換能器可代替電容器，且與天線平行布置。電等效模型示出共振頻率的變化的測(cè)量原則仍然有效。這種解決方案提供了更高的靈敏度，從而要求更少的能量來(lái)為傳感器供電。使用這種感測(cè)裝置，可能對(duì)患者有害的輻射和能量損耗的不希望影響可被降低。同時(shí)，基于觀察到的共振頻率偏移，可識(shí)別生理參數(shù)的變化。
有利地，生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)可進(jìn)一步包括在一個(gè)或兩個(gè)接觸鏡外部的一個(gè)或兩個(gè)天線片。經(jīng)由天線片，可使用接觸鏡的電路來(lái)實(shí)現(xiàn)感應(yīng)耦合，使得由感測(cè)裝置提供的信號(hào)可經(jīng)由接觸鏡的天線而由天線片接收。因?yàn)殡娎|連接為非必要的，所以與基于電纜的測(cè)量系統(tǒng)相比，在IOP系列測(cè)量期間，患者的舒適度得到改進(jìn)。
有利地，天線片可包括透明的，尤其柔性的支撐層和粘性層。該天線片從而可簡(jiǎn)單地附接在一副眼鏡上，使得他們可被定位在接觸鏡的前面以保證接觸鏡的天線和片天線之間的感應(yīng)耦合。
進(jìn)一步優(yōu)選的，生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)可包括連至天線片的至少一個(gè)電子調(diào)節(jié)單元，尤其為每天線片一個(gè)電子調(diào)節(jié)單元，該電子調(diào)節(jié)單元被配置為向天線片供應(yīng)激勵(lì)信號(hào)并接收響應(yīng)信號(hào)，該響應(yīng)信號(hào)繼而由天線片從接觸鏡的天線接收。例如，激勵(lì)信號(hào)可為具有變化頻率的正弦波，從而像掃頻的正弦波一樣。
有利地，調(diào)節(jié)單元進(jìn)一步被配置為分析響應(yīng)信號(hào)(尤其在頻域中的響應(yīng)信號(hào))并且確定響應(yīng)信號(hào)的相位屬性。因此，與基于振幅測(cè)量的測(cè)量相比，接觸鏡和天線片之間耦合的影響可被減少。優(yōu)選地，利用接觸鏡 的天線的被動(dòng)感測(cè)裝置的共振屬性的改變，以確定生理參數(shù)的值。
進(jìn)一步優(yōu)選的，在生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)中，至少一個(gè)電子調(diào)節(jié)單元中的至少一個(gè)連接至(特別地?zé)o線連接至)數(shù)據(jù)監(jiān)視單元。生理參數(shù)的進(jìn)展可被容易地連續(xù)監(jiān)視。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)監(jiān)視單元可繼而包括將IOP的監(jiān)視數(shù)據(jù)例如通過(guò)在遠(yuǎn)處的因特網(wǎng)而傳輸至另一電子設(shè)備的接口。
進(jìn)一步優(yōu)選地，電子調(diào)節(jié)單元附接至眼鏡的分支或框架并且一個(gè)或兩個(gè)天線片中的每一個(gè)各自粘附在眼鏡的一個(gè)鏡片上，尤其在鏡片朝著患者眼睛的一側(cè)上。從而，提供了容易讓患者佩戴的簡(jiǎn)潔的測(cè)量系統(tǒng)。具有其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)裝置的數(shù)據(jù)監(jiān)視單元可被傳送(例如在口袋中)，使得在數(shù)據(jù)監(jiān)視單元存在下，提供了可容易佩戴的監(jiān)視系統(tǒng)。電子調(diào)節(jié)單元可被夾在或粘附在患者的眼鏡上。
進(jìn)一步優(yōu)選地，粘性層可被配置為使得天線片可從眼鏡鏡片上分離，優(yōu)選地在移除后不留下殘余。從而，患者可使用他自己的鏡片作為測(cè)量系統(tǒng)的一部分并且一旦完成監(jiān)視就可將天線片移除。
優(yōu)選地，生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)可進(jìn)一步包括過(guò)濾單元，該過(guò)濾單元被配置為，基于從兩個(gè)接觸鏡收到的響應(yīng)信號(hào)的同時(shí)預(yù)定的改變屬性的檢測(cè)，來(lái)從響應(yīng)信號(hào)中減少假性的假象。因此，假性的值可被自動(dòng)地從一套測(cè)量壓力中移除以改進(jìn)測(cè)量的精確性。在那種情況下，通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)比較來(lái)測(cè)試響應(yīng)信號(hào)以第一次檢查其是否“正?！?。此操作在每個(gè)眼睛上單獨(dú)進(jìn)行。如果觀察到一些反常的行為，則系統(tǒng)被配置為檢查兩個(gè)眼睛上的響應(yīng)是否相似。在那種情況下，可為眨眼或眼睛轉(zhuǎn)動(dòng)，例如系統(tǒng)決定擦除結(jié)果和重復(fù)測(cè)量。
根據(jù)進(jìn)一步優(yōu)選的變型，過(guò)濾單元還可被配置為通過(guò)減少電磁干擾的貢獻(xiàn)來(lái)改進(jìn)信噪比，該電磁干擾還可通過(guò)進(jìn)行此雙通道測(cè)量而被消除，這是因?yàn)楫?dāng)發(fā)生電磁干擾時(shí)它們出現(xiàn)在兩個(gè)通道上。因此，采用雙目測(cè)量，可利用差分測(cè)量。
優(yōu)選地，過(guò)濾可在數(shù)模轉(zhuǎn)換后使用數(shù)字信號(hào)處理來(lái)執(zhí)行，并且可因此提供關(guān)于數(shù)據(jù)處理的高靈活性。
進(jìn)一步優(yōu)選地，兩個(gè)電子調(diào)節(jié)單元可被布置在使用兩個(gè)電子調(diào)節(jié)單元的系統(tǒng)中的主和從結(jié)構(gòu)中。采用這種結(jié)構(gòu)，可平衡眼鏡的分支或其上的重量。例如，一個(gè)調(diào)節(jié)器可包括電池、電力管理器和一些電子器件的第一部分，而另一調(diào)節(jié)器包括其余的電子器件以實(shí)現(xiàn)此平衡。
根據(jù)優(yōu)選的實(shí)施例，接觸鏡可為視力糾正接觸鏡或者眼鏡可具有視力糾正鏡片。這進(jìn)一步改進(jìn)發(fā)明的生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的使用者友好度(尤其是與患者自己的眼鏡結(jié)合)。
有利地，天線和純被動(dòng)感測(cè)裝置可被布置在柔性載體基底的兩側(cè)。從而可改進(jìn)系統(tǒng)的敏感度而不必使用更大表面。
有利地，天線和純被動(dòng)感測(cè)裝置可包括在柔性載體基底的一側(cè)上的螺旋部和在柔性載體基底的另一側(cè)上的螺旋部，其中，螺旋部通過(guò)多個(gè)連通柱而相互連接。這種布置降低了電路的電阻率并且從而改進(jìn)LC電路的品質(zhì)因數(shù)。
在一種變型中，天線和純被動(dòng)感測(cè)裝置可包括在柔性載體基底的一側(cè)上的螺旋部和在柔性載體基底的另一側(cè)上的螺旋部，其中，螺旋部通過(guò)連通柱連接以形成串聯(lián)布置的第一電感和第二電感。這樣布置與簡(jiǎn)化了的卻仍有用的設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)。
優(yōu)選地，螺旋部的末端區(qū)域可被擴(kuò)大以使得形成具有預(yù)定電容的電容器，從而調(diào)整LC電路的共振頻率。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及制作如上所述的接觸鏡的方法，并且包括如下步驟:(a)提供如上所述的感測(cè)裝置，(b)在螺旋部之間和/或電容器之間和/或交叉指型電容器之間的區(qū)域中至少部分移除載體基底，(c)使感測(cè)裝置塑性變形以獲得與接觸鏡的形狀對(duì)應(yīng)的彎曲形狀，并且(d)將彎曲的感測(cè)裝置附接至接觸鏡。通過(guò)本方法，可實(shí)現(xiàn)具有集成感測(cè)裝置的接觸鏡以提供必須的靈敏度并同時(shí)加強(qiáng)佩戴舒適度。
本發(fā)明還涉及測(cè)量生理參數(shù)尤其測(cè)量眼內(nèi)眼壓的方法，該方法包括如下步驟:(a)從尤其是粘附在鏡片或眼鏡上的天線片將激勵(lì)信號(hào)發(fā)送至接觸鏡的純被動(dòng)感測(cè)裝置，(b)經(jīng)由天線片接收來(lái)自純被動(dòng)感測(cè)裝置的響應(yīng)信號(hào)，并且(C)基于共振頻率和/或相移確定生理參數(shù)。使用純被動(dòng)感測(cè)裝置，可將存在于生理系數(shù)測(cè)量系統(tǒng)周圍的輻射能量損耗保持得很低，以降低涉及出現(xiàn)在患者眼睛附近的任何風(fēng)險(xiǎn)。粘附到鏡片的天線片允許天線之間的改進(jìn)的耦合。
有利地，步驟(a)至(c)可通過(guò)使用兩個(gè)天線片和兩個(gè)相應(yīng)的接觸鏡執(zhí)行，并且還進(jìn)一步地包括過(guò)濾步驟，該過(guò)濾步驟基于從兩個(gè)接觸鏡接收到的響應(yīng)信號(hào)中的同時(shí)的預(yù)定變化屬性，來(lái)濾出假性的假象，尤其是導(dǎo)致觀看方向改變的眼睛眨眼或眼鏡轉(zhuǎn)動(dòng)。通過(guò)執(zhí)行雙目測(cè)量，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)過(guò)濾以改進(jìn)設(shè)備的精確度。


基于結(jié)合以下附圖描述的有利實(shí)施例，以下將對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更具體描述，在所附圖不中:
圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)；
圖2a示意性地說(shuō)明在本發(fā)明的第一和第二實(shí)施例中使用的接觸鏡的結(jié)構(gòu)；
圖2b說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡的天線和感測(cè)裝置的第一實(shí)施例；
圖2c說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡的天線和感測(cè)裝置的第二實(shí)施例；
圖2d說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡的天線和感測(cè)裝置的第三實(shí)施例；
圖2e具體說(shuō)明第三實(shí)施例的交叉指型電容器；
圖2f說(shuō)明第三實(shí)施例的電等效電路；
圖2g說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡的天線和感測(cè)裝置的第四實(shí)施例；
圖3說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第六實(shí)施例的天線中的一個(gè)的部分三位視圖4說(shuō)明電等效電路；
圖5說(shuō)明依據(jù)采用根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡的第七實(shí)施例的方法；
圖6說(shuō)明采用根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐示例的諧振測(cè)量；和
圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例，其中，生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)另外包括過(guò)濾單元；和
圖8a至圖8d說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的制造方法，其用于制造根據(jù)第一至第五實(shí)施例中的一個(gè)接觸鏡。
具體實(shí)施方式
圖1說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)I。該生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)I包括根據(jù)本發(fā)明的在鏡片朝著患者眼睛的一側(cè)的第一接觸鏡3a和第二接觸鏡3b和粘附在一副眼鏡9的鏡片7a、7b上的第一天線 片5a和第二天線片5b。天線片5a、5b與第一電子調(diào)節(jié)單元Ila和第二電子調(diào)節(jié)單元I Ib連接，第一電子調(diào)節(jié)單元I Ia和第二電子調(diào)節(jié)單元I Ib相互連接。進(jìn)一步的，本實(shí)施例中的電子調(diào)節(jié)單元中的一個(gè)電子調(diào)節(jié)單元Ila被配置為與數(shù)據(jù)監(jiān)視單元13進(jìn)行通信(例如通過(guò)使用無(wú)線技術(shù)Wif1、藍(lán)牙、Zigbee、ISM等等)。該數(shù)據(jù)監(jiān)視單元13進(jìn)一步包括數(shù)據(jù)接口 15，通過(guò)該數(shù)據(jù)接口 15可將監(jiān)視數(shù)據(jù)(例如使用有線或無(wú)線通信線路)傳輸至外部設(shè)備(例如計(jì)算機(jī)17)。
根據(jù)變型，系統(tǒng)I可只包括與天線平7a、7b都連接一個(gè)電子調(diào)節(jié)單元。
圖2a示意性地說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡3a、3b中的每一個(gè)接觸鏡的結(jié)構(gòu)。接觸鏡包括接觸鏡底座21，與標(biāo)準(zhǔn)的軟性接觸鏡相比，其可具有或可不具有視力糾正屬性。
另外，接觸鏡3a、3b包括嵌入到接觸鏡底座12中以用于改進(jìn)佩戴舒適度的天線23和感測(cè)裝置25。根據(jù)本發(fā)明，感測(cè)裝置25為完全被動(dòng)感測(cè)裝置。
在這個(gè)實(shí)施例中，純被動(dòng)感測(cè)裝置25為電容器，例如為添加到天線23上的現(xiàn)成的電容器，或與天線線圈同時(shí)制作的集成電容器，或?qū)C(jī)械勵(lì)磁轉(zhuǎn)換為電信號(hào)的壓電式換能器。
天線23和感測(cè)裝置25有效的建立對(duì)應(yīng)于LC (電感+電容)電路的被動(dòng)設(shè)備。生理參數(shù)測(cè)量可以基于根據(jù)角膜變形的共振頻率的頻率漂移的觀測(cè)。選擇電感和電容以使得共振頻率被觀察到在國(guó)家安全法規(guī)允許的頻率范圍內(nèi)，尤其在被稱為ISM頻段26，957MHz至27，283Mhz內(nèi)。為使共振頻率適合這樣的頻段，可以調(diào)整天線23的螺旋部數(shù)量(例如在大約I個(gè)至25個(gè)螺旋部的范圍內(nèi)，更特別地為I個(gè)到5個(gè)螺旋部)，并且通過(guò)使用除天線圈(antenna loop)的自有電容之外的適當(dāng)附加電容器來(lái)調(diào)整電容。
根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡3a、3b以兩步的制作過(guò)程來(lái)制作。在根據(jù)本發(fā)明的實(shí)踐示例中，首先制作天線和感測(cè)裝置。根據(jù)本發(fā)明的天線23可通過(guò)具有螺旋形狀的第一金屬層(尤其為銅層)和在其頂部的第二層(尤其由生物相容性材料如金制成)形成。第一層和第二層被設(shè)置在載體基底的一個(gè)主表面上，其為例如柔性材料，像例如聚酰亞胺可作為L(zhǎng)C電路的電容的一部分。為了在不必?cái)U(kuò)大天線覆蓋的表面的情況下改進(jìn)敏感度，可在載體基底的相對(duì)的另一主表面上設(shè)置銅制第三層和金制第四層(以保證生物相容性)。一對(duì)層的厚度處于大約20 μ m至40 μ m的范圍內(nèi)，而柔性載體基底的厚度一般處于2 μ m至30 μ m的范圍內(nèi)，尤其為3μπι至7μπι。如果將載體基底用作電容的電介質(zhì)，則因?yàn)殡娊橘|(zhì)厚度越小，電容集成密度越高，所以應(yīng)選擇更小的厚度。還可沉積特定的電介質(zhì)層，以當(dāng)電容集成被改進(jìn)時(shí)創(chuàng)造甚至更低的電容器。在以生物相容性材料(例如用作接觸鏡的PDMS(聚二甲基矽氧烷)硅聚合物)澆鑄之前，天線23連接至感測(cè)裝置25的電容器(現(xiàn)成的或和天線同時(shí)制作的)或壓電式換能器。根據(jù)變型，帶有天線23和電容器的柔性載體還可附接至接觸鏡。
不使用層對(duì)(一方面第一和第二層，以及另一方面第三和第四層)，而是本發(fā)明還可以使用唯一層來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用柔性載體基底的每側(cè)上的一層來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這種情況下，厚度典型地在10 μ m的范圍內(nèi)。
圖2b說(shuō)明LC電路的第一實(shí)施例61，LC電路包括根據(jù)本發(fā)明的天線和感測(cè)裝置，在稍后的階段該天線 和感測(cè)設(shè)備成為接觸鏡3a、3b的一部分。在這個(gè)第一實(shí)施例中，螺旋部63和螺旋部65被布置在柔性載體基底的前側(cè)和后側(cè)(未在圖中說(shuō)明)。導(dǎo)電連通柱(尤其為金屬連通柱)67a、67b、67n-l、67n在沿著連通柱整個(gè)長(zhǎng)度的一邊與螺旋部63連接，并且在沿著連通柱整個(gè)長(zhǎng)度的另一邊與螺旋部65連接。這種布置具有優(yōu)點(diǎn)在于，螺旋部的厚度本質(zhì)上加倍，并且從而減少電阻以及增強(qiáng)電路的品質(zhì)因數(shù)。選擇這樣的設(shè)計(jì)以致兩個(gè)連接部件(連接部件69和連接部件71)在柔性載體基底的一個(gè)表面上并排，以允許連至附加的電容器。圖2a的設(shè)計(jì)具有兩個(gè)交叉區(qū)域73和75，該兩交叉區(qū)域73和75將內(nèi)部區(qū)域上的本質(zhì)上半圓形部分與隨后圓形螺旋部中的本質(zhì)上半圓形部分連接，以使得最后，基底一側(cè)上的螺旋部不會(huì)與基底另一側(cè)上的多于一個(gè)的螺旋部相交。
圖2c說(shuō)明第二實(shí)施例81。螺旋部83和螺旋部85又被布置在柔性載體基底的前側(cè)和后側(cè)(未說(shuō)明)。螺旋部通過(guò)穿過(guò)載體基底的連通柱87來(lái)相互連接。連通柱將第一電感的末端和第二電感的開(kāi)端連接，并且兩者因此形成串聯(lián)連接的兩個(gè)電感。兩個(gè)電感以相同的方向繞，所以總電感被加強(qiáng)，而不需要更多的空間。圖2c進(jìn)一步的說(shuō)明連接至第一電感83的開(kāi)端和第二電感85的末端的兩個(gè)電極(電極89和電極91)，從而形成集成電容以使共振頻率適合期望頻率范圍。
圖2d說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的接觸鏡的LC電路的第三實(shí)施例。該結(jié)構(gòu)與第一實(shí)施例中的結(jié)構(gòu)相似，然而，其包括更大數(shù)量的形成電感的螺旋部101 (即15個(gè)螺旋部)以及集成電容器103。另外，LC電路進(jìn)一步包括交叉指型電容，這里事實(shí)上是與集成電容103連接的兩個(gè)交叉指型電容105a和105b。交叉指型電容105a和交叉指型電容105b用于微調(diào)共振頻率。
在本實(shí)施例中，上螺旋部和下螺旋部101 (圖2e中的參考標(biāo)號(hào)IOla和IOlb)被布置在柔性載體基底的前側(cè)和后側(cè)(本圖中又未說(shuō)明)。如第一實(shí)施例中的導(dǎo)電連通柱(尤其為金屬連通柱106)在沿其整個(gè)長(zhǎng)度的一側(cè)連接螺旋部并且在沿螺旋部整個(gè)長(zhǎng)度的另一側(cè)連接螺旋部。這種布置又具有優(yōu)點(diǎn)在于，螺旋部的有效厚度本質(zhì)上加倍，并且從而減少電阻以及加強(qiáng)電路的品質(zhì)因數(shù)。
選擇第三實(shí)施例中的設(shè)計(jì)，以致朝著集成電容器103的連接部件107關(guān)于螺旋部的中央是向外的。圖2d的設(shè)計(jì)(如圖2b的設(shè)計(jì))具有多個(gè)交叉區(qū)域109和111，所述交叉區(qū)域?qū)?nèi)部區(qū)域上的本質(zhì)上半圓形部分與隨后圓形螺旋部中的本質(zhì)上半圓形部分連接，使得最終，基底一側(cè)的螺旋部不會(huì)與載體基底的另一側(cè)的超過(guò)一個(gè)的螺旋部相交。
電感值需要盡可能的大以減小電容值，并且結(jié)果，其集成所需的區(qū)域、大電容器的區(qū)域可實(shí)際改變患者的舒適度。為了增加電感的值，與在沒(méi)有集成電容的第一實(shí)施例中一樣，螺旋部101數(shù)量應(yīng)該更高。針對(duì)第三實(shí)施例的設(shè)計(jì)，可以集成大約10到20個(gè)螺旋部(這里為15個(gè)螺旋部)，而并不必須填充中央?yún)^(qū)域，填充中央?yún)^(qū)域又會(huì)減少患者的舒適度。利用大致對(duì)應(yīng)于接觸鏡的表面區(qū)域上的10到20個(gè)螺旋部，可以實(shí)現(xiàn)在范圍1500nH至5000nH中的電感值。螺旋部區(qū)域還可被限制，螺旋部寬度的限制也存在。典型的在70um至IOOum的范圍內(nèi)。由于沉積處理和用于改進(jìn)傳感器靈敏度(也取決于結(jié)構(gòu)厚度)的柔性結(jié)構(gòu)的需要，在已知金屬厚度通常限定在大約10 μ m每層下，結(jié)果是可變大的電感電阻率。
為了降低總體電感電阻率并增加總體LC結(jié)構(gòu)的品質(zhì)系數(shù)，益處從而從提供至少兩個(gè)金屬層(基底的每側(cè)上一層)的事 實(shí)中得到。通過(guò)使用借由連通柱106連接的至少兩個(gè)金屬層，螺旋部101的厚度實(shí)質(zhì)上加倍了。
通過(guò)實(shí)現(xiàn)螺旋部101的“有效的”更高金屬厚度，提供進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)在于，與只有一層的情況相比，自身寄生電容更高，從而減少集成電容103的電容值。從而集成區(qū)域可保持得很小，這改善了患者的舒適度。進(jìn)一步，由于傳感器靈敏度由電感的自身寄生電容驅(qū)動(dòng)，所以該傳感器靈敏度增加。最后，布置被設(shè)計(jì)為使得自身寄生電容為:使電感的自身共振頻率(SRF)總是保持高于傳感器的工作頻率。
電容器103由兩塊金屬板(金屬-絕緣體-金屬或MIM電容器)建成，其中載體基底的每側(cè)上具有一塊金屬板。不使用載體基底，而是取決于所使用的沉積處理來(lái)在兩塊金屬板之間放置任意的電介質(zhì)(例如特氟綸或Si02)。金屬-絕緣體-金屬電容器用于調(diào)整共振頻率。
在這個(gè)實(shí)施例中，電容器具有弧形形狀，使得其適合于接觸鏡的形狀。進(jìn)一步的，在這個(gè)實(shí)施例中，電容103被布置在螺旋部的外部上(從螺旋部中央看去)。作為替代的，它當(dāng)然可具有任意其他合適的形狀(例如圓形或矩形)。如圖2d中所說(shuō)明的，由于對(duì)電感值的不利影響(將降低電感值)，電容器優(yōu)選地不形成圍繞電感的螺旋部101的完整的環(huán)。
針對(duì)如圖2d中說(shuō)明的電容器103，可實(shí)現(xiàn)0.5至20pF的電容值。
介電損失特征(還被稱為tan δ)是重要的，因?yàn)檫@個(gè)參數(shù)驅(qū)動(dòng)了 MM電容器的ESR(等效串聯(lián)電阻)特征。高ESR值將對(duì)LC電路品質(zhì)因數(shù)提供差表現(xiàn)。因?yàn)殡姼芯€圈和電容器二者為電串聯(lián)連接，所以ESR參數(shù)和電感器的電阻率一樣重要。
交叉指型電容105a和105b被用于在電測(cè)試操作期間，微調(diào)傳感器的共振頻率，以使得其保持在期望的頻段中。如示出圖2d的放大細(xì)節(jié)的圖2e中所說(shuō)明的，交叉指型電容105a使用交錯(cuò)的金屬指狀物實(shí)現(xiàn)。指狀物113連接至電容器103的上金屬層103a并且指狀物115經(jīng)由連通柱117與電容器103的下金屬層103b連接。在LC電路的校準(zhǔn)期間，可以減少電路的電容值，并且從而通過(guò)用激光光束來(lái)在一個(gè)或多個(gè)指狀物上切割或進(jìn)行金屬切除操作來(lái)增加和調(diào)諧共振頻率。例如，嵌入的交叉指型電容105a、105b具有用于27MHzISM頻段中操作的在0.6pF范圍中的值。
在這個(gè)實(shí)施例中，交叉指型電容105a、105b的形狀為具有與電容器103a相同半徑的弧形，并且交叉指型電容105a、交叉指型電容105b連在電容器103a的兩末端處且被布置在載體基底的一側(cè)。根據(jù)變型，僅提供一個(gè)交叉指型電容105a并且/或者在載體基底的兩側(cè)上提供附加交叉指型電容。
圖2f說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的接觸鏡3a、3b的電等效電路。螺旋部101形成感測(cè)電感LsmsOT，還表示變化部分根據(jù)作為角膜變形結(jié)果的接觸鏡變形的壓力相關(guān)的電容改變與Csmsot對(duì)應(yīng)，并且將共振頻率調(diào)諧至期望值的附加電容103與Ctune對(duì)應(yīng)。最后，用于在校準(zhǔn)期間微調(diào)的交叉指型電容105a、105b由Cintwdigitated指示。整個(gè)電路設(shè)計(jì)的電阻未被表不。
圖2g說(shuō)明本發(fā)明接觸鏡的第四實(shí)施例。螺旋部121被布置在柔性載體基底的前側(cè)(未說(shuō)明)。通過(guò)穿過(guò)載體基底的連通柱125，螺旋部121的內(nèi)部末端與連接元件123連接，該連接元件123將螺旋部121的內(nèi)部末端與電容器127的下電極連接。圖2g示出了電容器127，其為如像第三實(shí)施例中建造的朝著螺旋部121外部的弧形集成電容器127，以形成使共振頻率適應(yīng)于期望頻率范圍的集成電容。電容器的上電極連至第一電感121的開(kāi)端。最終，以如同第三實(shí)施例中的同樣的方式，兩個(gè)交叉指型電容129a和12%連至集成電容器127。
根據(jù)變型，線性連接元件123可由如圖2c中說(shuō)明的第二實(shí)施例中的第二組螺旋部取代，從而形成串聯(lián)電感。第二組螺旋部務(wù)必以相同方向纏繞。
當(dāng)然，就像第二實(shí)施例至第四實(shí)施例中的任意一個(gè)的設(shè)計(jì)可連至外部電容那樣，集成電容還可提供于第一實(shí)施例中。通常對(duì)于至少一個(gè)實(shí)施例的上述的任意特征還可被并入到剩余的實(shí)施例中的任何一個(gè)中，以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的進(jìn)一步發(fā)明實(shí)施例。
針對(duì)所有的被動(dòng)設(shè)計(jì)，可以在接觸鏡中嵌入薄組件，像已經(jīng)提到過(guò)的大約20 μ m至40 μ m每層對(duì)，接觸鏡的厚度可保持在大約100 μ m，這樣與現(xiàn)有設(shè)備相比，會(huì)極大地增強(qiáng)佩戴的舒適度，現(xiàn)有設(shè)備由于主動(dòng)應(yīng)變儀的存在會(huì)更厚(一般為至少150μπι)，對(duì)應(yīng)于很快地減少患者佩戴舒適度的厚度。另外，鏡片制得越薄，IOP測(cè)量則越靈敏。事實(shí)上，薄鏡片比更堅(jiān)硬的厚鏡片能更好的識(shí)別出壓力的變化。
純被動(dòng)感測(cè)裝置的使用有點(diǎn)在于，與住動(dòng)感測(cè)裝置相比，極大的減少了接觸鏡的電路中的能量損耗，使得與使用主動(dòng)應(yīng)變儀的現(xiàn)有技術(shù)相比，可將可能會(huì)傷害患者眼睛的輻射和能量消散現(xiàn)象保持在更低的水平。
圖8a至圖8d說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的制作過(guò)程，以將如圖2d中說(shuō)明的傳感器的LC電路與接觸鏡(尤其為軟性接觸鏡)集成。取代第三實(shí)施例，根據(jù)其他實(shí)施例中的一個(gè)的LC電路可以同樣的方式被與軟性接觸鏡集成。
一旦在傳感器的LC電路上執(zhí)行電測(cè)試和微調(diào)操作來(lái)測(cè)量Ι0Ρ，傳感器就為其與軟性接觸鏡的集成做準(zhǔn)備。
圖8a說(shuō)明在橫切視圖中的圖2d的LC電路。該切視圖說(shuō)明電容器103頂部螺旋部IOla和底部螺旋部101b，以及連接頂部螺旋部IOla和底部螺旋部IOlb的連通柱106。在這個(gè)切視圖中，不能看出交叉指型電容105a、105b。圖8a進(jìn)一步說(shuō)明上述已經(jīng)描述的柔性載體基底131。在這個(gè)實(shí)施例中，柔性載體基底131為聚酰亞胺層，但也可使用其他材料。
根據(jù)變型，因?yàn)槁菪勘环胖迷谳d體基底上方，并且由于在接下來(lái)的步驟(圖Sb)中執(zhí)行的材料移除，所以載體基底還可為堅(jiān)硬的，形狀仍然可適合于接觸鏡中的一個(gè)。如果螺旋部的寬度非常小就更是如此。
如圖Sb中所說(shuō)明的下一個(gè)步驟，移除螺旋部之間的基底材料。該步驟例如使用選擇的激光切除來(lái)實(shí)現(xiàn)。如同圖8b中說(shuō)明的，傳感器結(jié)構(gòu)133包括上螺旋部IOla和下螺旋部IOlb之間的載體基底材料135。在中央?yún)^(qū)域中沒(méi)有材料保留，這樣改善了患者舒適度。
最后，載體基底的薄層保留在上螺旋部IOla的一側(cè)上。在這樣的情況下，從載體基底的后側(cè)(進(jìn)而具有下螺旋部IOIb的一側(cè))執(zhí)行激光切除處理。
接下來(lái)，如圖Sc中說(shuō)明的，賦予傳感器結(jié)構(gòu)133彎曲形狀，以便其適合于接觸鏡(例如軟性接觸鏡)的形狀。為此，傳感器結(jié)構(gòu)133被定位在成形工具137中，該成形工具137包括公部件139和母部件1341。傳感器結(jié)構(gòu)被定位在公部件139上，該公部件包括具有標(biāo)準(zhǔn)鏡片半徑的形狀。通過(guò)閉合成形工具137，母部件141上的引導(dǎo)突出物進(jìn)入公部件139中的配合引導(dǎo)孔中，以確保正確對(duì)齊，之前的扁平的傳感器結(jié)構(gòu)133變形成遵循接觸鏡形狀的形狀143。
由于彎曲形狀與扁平形狀相比引入了共振頻率偏移的事實(shí)，考慮這種偏移來(lái)實(shí)現(xiàn)以交叉指型電容器 調(diào)諧的共振頻率。接下來(lái)，彎曲傳感器結(jié)構(gòu)12隨后附接至接觸鏡(例如具有或沒(méi)有視力糾正屬性的現(xiàn)成的軟性接觸鏡)。
最后，彎曲傳感器結(jié)構(gòu)143或未彎曲結(jié)構(gòu)133被預(yù)先嵌入到與接觸鏡材料兼容的材料中。如圖8d中可看到的，在接觸鏡145的遠(yuǎn)離人眼球的一側(cè)設(shè)置彎曲結(jié)構(gòu)。因此，患者在眼球上不會(huì)感到與標(biāo)準(zhǔn)接觸鏡的任何不同，并且由于薄的最后結(jié)構(gòu)，整體佩戴舒適度可保持得很高。
圖3說(shuō)明天線片5a和天線片5b中的一個(gè)以及相應(yīng)的調(diào)節(jié)器Ila和調(diào)節(jié)器Ilb的局部三維視圖。
根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例，天線片5a、天線片5b包括透明支撐層31、根據(jù)變型也可為透明的天線圈33和用于分別將每個(gè)天線片5a和天線片5b附接至眼鏡的鏡片7a和鏡片7b中的一個(gè)的粘性層35。粘性層35被選擇為使得可從鏡片7a和鏡片7b上移除天線片，而不留下痕跡或不使眼鏡的鏡片7a和鏡片7b變壞。
該天線片5a和天線片5b從而可附接至任意的帶視力矯正或不帶視力矯正的鏡片。例如，患者日常生活中使用的眼鏡的鏡片可用于監(jiān)視系統(tǒng)I。
優(yōu)選地，可提供具有不同形狀的天線片5a、5b以能夠與眼鏡鏡片的任意形狀和設(shè)計(jì)兼容。
電連接器37將天線片和電子調(diào)節(jié)單元IlaUlb連接，所述電子調(diào)節(jié)單元IlaUlb被附接或夾持到眼鏡的分支39。在這個(gè)實(shí)施例中，電連接器37被電子調(diào)節(jié)單元IlaUlb捏住。
圖4說(shuō)明接觸鏡3a、3b和天線片5a、5b的電等效電路。天線圈33與天線電感Lant對(duì)應(yīng)，天線23與還表現(xiàn)了變化部分ΔLsens的感測(cè)電感Lsens對(duì)應(yīng)，根據(jù)作為角膜變形結(jié)果的接觸鏡變形的壓力相關(guān)的電容的改變與Csens對(duì)應(yīng)，并且將共振頻率調(diào)諧至期望值的最終呈現(xiàn)的附加電容與Ctune.對(duì)應(yīng)。整個(gè)電路設(shè)計(jì)的電阻由Rsens表示。
根據(jù)第七實(shí)施例依據(jù)以下發(fā)明方法來(lái)使用如圖1至圖3中說(shuō)明的發(fā)明的生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)，以測(cè)量生理參數(shù)(尤其為眼內(nèi)眼壓)。圖5中說(shuō)明了該方法。
用作主電子調(diào)節(jié)單元的電子調(diào)節(jié)單元Ila將信號(hào)發(fā)送以發(fā)動(dòng)從電子調(diào)節(jié)單元(步驟S2)。隨后經(jīng)由與接觸鏡3a、3b的天線23感應(yīng)耦合的天線片5a、5b的天線來(lái)發(fā)送激勵(lì)信號(hào)(步驟S3)。然后，接觸鏡3a、3b繼而將其響應(yīng)信號(hào)從接觸鏡3a、3b的每一個(gè)中的感測(cè)裝置25發(fā)送回至天線片(步驟S4)，以使電子調(diào)節(jié)單元IlaUlb可接收響應(yīng)信號(hào)以用于在電子調(diào)節(jié)單元IlaUlb中的一個(gè)中或兩個(gè)中或在數(shù)據(jù)監(jiān)視單元13中進(jìn)行進(jìn)一步處理(步驟S5)。數(shù)據(jù)監(jiān)視單元13中的信號(hào)在可編程集成電路(諸如DSP (數(shù)字信號(hào)處理器)或FPGA (現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列))中處理，以使系統(tǒng)I關(guān)于刺激類型、先處理和后處理類型是完全可編程的，從而可適應(yīng)于任意特殊要求。
使用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)I的生理參數(shù)測(cè)量(這里特別為IOP測(cè)量)基于以下方法。通過(guò)將天線片的激勵(lì)電壓與流經(jīng)天線圈33的電流組合，可以計(jì)算出從天線看到的數(shù)學(xué)復(fù)數(shù)阻抗。復(fù)數(shù)阻抗Z(其中Z= α+_]_β)的特征在于模數(shù)(M)和相位(Φ)。天線23的LC電路和感測(cè)裝置25的共振頻率隨著IOP變化而偏移，并且阻抗相位(Φ (Z))在鏡3a、3b上的LC電路的共振頻率處經(jīng)歷極小值。在天線片5a、5b上進(jìn)行頻率掃描，從而使能發(fā)現(xiàn)相位最小值以及因此的由于IOP變化造成的頻率偏移。將頻率偏移信息發(fā)送至數(shù)據(jù)監(jiān)視單元13，在確認(rèn)測(cè)量后，通過(guò)考慮角膜厚度信息而將該信息計(jì)算到IOP變化中，該角膜厚度信息就在給患者裝備設(shè)備之前在患者身上進(jìn)行測(cè)量。因此，本發(fā)明訪問(wèn)表現(xiàn)青光眼患者重要情況的壓力變化。
基于測(cè)量的頻率的使用具有優(yōu)點(diǎn)在于，其對(duì)信號(hào)振幅不敏感并且因而與在眼鏡的鏡片和接觸鏡3a之間的距離無(wú)關(guān)。然而，使用透明天線片5a、5b，天線圈33可位于接觸鏡3a和3b的右前方。從而在佩戴舒適度可被保持在高得很高的同時(shí)，可最優(yōu)化兩個(gè)電路之間的耦接。
在如圖1至圖3中說(shuō)明的實(shí)施例中，使用了兩個(gè)接觸鏡、兩個(gè)天線片和兩個(gè)調(diào)節(jié)單元，然而，在不偏離在接觸鏡中只使用被動(dòng)設(shè)備的發(fā)明構(gòu)思的情況下，生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)可進(jìn)一步通過(guò)只使用一個(gè)接觸鏡、一個(gè)天線片和一個(gè)調(diào)節(jié)單元來(lái)簡(jiǎn)化。
圖6說(shuō)明了使用如圖2b中說(shuō)明的具有天線23的接觸鏡的頻率和相位測(cè)量的結(jié)果。為了得到期望范圍內(nèi)的共振頻率，增加附加電容，此處為MLCC(多層陶瓷電容)型電容器。
通過(guò)將具有被定位在鏡上方1.5.cm處的天線片5a的接觸鏡3a放置在摘除的豬的眼睛上，來(lái)獲得圖6中說(shuō)明的測(cè)量結(jié)果。眼中的壓力通過(guò)注入液體來(lái)改變。在此實(shí)踐示例中，四條曲線對(duì)應(yīng)于Oml空氣注入(大約20mmHg Ι0Ρ)，0.2ml空氣注入(大約70mmHg10P), 0.3ml空氣注入(大約85mmHg 10P), 0.4ml空氣注入(大約90mmHg Ι0Ρ)。鑒于上圖說(shuō)明阻抗變化而下圖說(shuō)明針對(duì)大約70mmHg的IOP壓力變化的相位變化，觀察到大約77KHz的頻率偏移。
圖7說(shuō)明根據(jù)本發(fā)明的第八實(shí)施例，其中生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)41另外包括過(guò)濾單元43，該過(guò)濾單元43被配 置為移除假性的假象，該假象在測(cè)量到的信號(hào)中觀察到并且由于眼睛眨眼或注視方向的改變而造成，而眼睛眨眼或注視方向的改變所導(dǎo)致的信號(hào)中的預(yù)定改變可由過(guò)濾單元43移除，以改進(jìn)系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。因?yàn)檠劬φＱ酆妥⒁暦较虻母淖兪亲笱酆陀已壑g的一般同步事件，所以觀察到同時(shí)在兩個(gè)信號(hào)通道中的信號(hào)的預(yù)定改變被用于觸發(fā)過(guò)濾事件。為了改進(jìn)信噪比，還可基于雙通道測(cè)量來(lái)在過(guò)濾單元中消除信號(hào)的電磁干擾，因?yàn)楫?dāng)電磁擾動(dòng)發(fā)生時(shí)其存在于兩個(gè)響應(yīng)信號(hào)中。在本實(shí)施例中，過(guò)濾基于數(shù)字信號(hào)處理。本實(shí)施例中的過(guò)濾單元43被嵌入到數(shù)據(jù)監(jiān)視單元13中。如上面所提到的，在兩個(gè)通道上容易檢測(cè)同時(shí)發(fā)生的事件(例如光譜中的相同形狀)。
權(quán)利要求
1.接觸鏡的感測(cè)裝置，具有電感，所述電感包括在載體基底的第一主側(cè)上的第一螺旋部(IOla)和在載體基底上的與第一主表面相對(duì)的第二主表面上的第二螺旋部(IOlb)以及電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接觸鏡的感測(cè)裝置，其中，所述電容(103)與電感一體形成，其中一個(gè)電極在載體基底的第一主側(cè)上且第二電極在載體基底的第二主側(cè)上，并且電容的電介質(zhì)為載體基底的一部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的接觸鏡的感測(cè)裝置，其中，當(dāng)從螺旋部的中央看時(shí)，所述電容朝著螺旋部的外部布置。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的接觸鏡的感測(cè)裝置，其中，所述電容為弧形并且所述電容延伸小于完整的圓。
5.尤其根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求4中的一項(xiàng)所述的包括電感和電容的接觸鏡的感測(cè)裝置，進(jìn)一步包括至少一個(gè)交叉指型電容(115a、115b)，所述交叉指型電容尤其與所述電容(103)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的感測(cè)裝置，其中，所述交叉指型電容為弧形。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中的一項(xiàng)所述的感測(cè)裝置，其中，所述螺旋部的兩個(gè)連接部件(69，71)都朝著螺旋部?jī)?nèi)部布置或都朝著螺旋部外部布置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的感測(cè)裝置，其中，所述連接部件(69，71)被布置在柔性載體基底的同一側(cè)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至7中的一項(xiàng)所述的感測(cè)裝置，其中，所述第一螺旋部出3，IOla)和所述第二螺旋部(65，IOlb)通過(guò)多個(gè)連通柱(67n，106)在螺旋部的整個(gè)長(zhǎng)度上連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的感測(cè)裝置，其中，所述感測(cè)裝置包括兩個(gè)交叉區(qū)域(73和75，109和111)，其中，所述螺旋部的本質(zhì)上半圓形部分與隨后圓形螺旋部中的另一個(gè)本質(zhì)上半圓形部分連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的感測(cè)裝置，其中，所述螺旋部的兩個(gè)本質(zhì)上半圓形部分之間的連接在第一主表面?zhèn)壬匣蛟诘诙鞅砻鎮(zhèn)壬蠈?shí)現(xiàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的感測(cè)裝置，其中，所連接的螺旋部的本質(zhì)上半圓形部分從外部朝著內(nèi)部延伸，并隨后從內(nèi)部延伸回外部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的感測(cè)裝置，其中，每個(gè)向內(nèi)去的螺旋部只與一個(gè)向外去的螺旋部相交，并且反之亦然。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至8中的一項(xiàng)所述的感測(cè)裝置，其中，第一螺旋部和第二螺旋部在第一螺旋部的末端處和第二螺旋部的開(kāi)端處通過(guò)一個(gè)連通柱(125)連接，其中螺旋部以相同的方向繞以形成串聯(lián)的兩個(gè)電感。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中的一項(xiàng)所述的感測(cè)裝置，其中，在沒(méi)有螺旋部(IOlaUOlb)和/或電容器(103)和/或交叉指型電容(105a、105b)的區(qū)域中至少部分地移除載體基底。
16.包括一個(gè)或兩個(gè)接觸鏡的用于生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的接觸鏡，包括根據(jù)權(quán)利要求1至15中的一項(xiàng)所述的感測(cè)裝置。
17.制作根據(jù)權(quán)利要求16所述的接觸鏡的方法，包括如下步驟: (a)提供根據(jù)權(quán)利要求1至15中的一項(xiàng)所述的感測(cè)裝置； (b)至少部分地移除在螺旋部之間和/或電容器之間和/或交叉指型電容之間的區(qū)域中的載體基底； (C)將感測(cè)裝置塑性變形以獲得與接觸鏡形狀對(duì)應(yīng)的彎曲形狀；并且 (d)將彎曲的感測(cè)裝置附接至接觸鏡。
18.測(cè)量生理參數(shù)，尤其為眼內(nèi)眼壓的方法，包括如下步驟: (a)將激勵(lì)信號(hào)從尤其粘附到眼鏡鏡片的天線片發(fā)送至接觸鏡的純被動(dòng)感測(cè)裝置； (b)通過(guò)所述天線片接收來(lái)自純被動(dòng)感測(cè)裝置的響應(yīng)信號(hào)；并且 (C)基于共振頻 率和/或相位偏移，確定所述生理參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于生理參數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的接觸鏡的感測(cè)裝置，所述測(cè)量系統(tǒng)包括一個(gè)或兩個(gè)接觸鏡，其中，為了改善患者的佩戴舒適度，每個(gè)接觸鏡包括天線和純被動(dòng)感測(cè)裝置。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的方法和制作感測(cè)裝置和接觸鏡的方法。
文檔編號(hào)A61B5/00GK103153169SQ201180035793
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月30日
發(fā)明者菲利普·奧夫雷, 加埃勒·利索爾格, 利昂內(nèi)爾·魯索 申請(qǐng)人:歐費(fèi)提瑪利亞公司