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用于眼睛的電流愈合的方法和眼科裝置的制造方法_4

文檔序號:8459930閱讀:來源:國知局
5可能夠產(chǎn)生電壓模式或電流模式,例如DC或AC以及不同的波形和頻率。傳感器650可包括用于感測和/或監(jiān)測創(chuàng)傷,或用于提供與裝置的通信的傳感器,例如圖片傳感器或天線。
[0109]在期望活性劑或活性藥物的情況下,藥物分配端口 645可與藥物分配貯存器670結(jié)合,并且包括泵送裝置或起到在需要時溶解并分配活性組分作用的聚合物655,例如在進(jìn)入眼科環(huán)境或接收信號650時。
[0110]另外,控制器610可與分配端口 645、一個或多個傳感器650、和/或功率管理裝置620結(jié)合。功率管理裝置可包括例如,整流器、濾波器、穩(wěn)壓器和電池充電器,并且可與儲能裝置625、外部功率源630或內(nèi)部能量供應(yīng)器640通信。外部能量供應(yīng)630可包括例如太陽能電池、線圈(感應(yīng))、天線(射頻)、熱電、壓電、“能量采集”等。外部功率源通信635可為LED、感應(yīng)、EF等??砂l(fā)生與可鄰近眼科裝置例如,眼鏡或眼罩定位的裝置的通信。
[0111]能量存儲625在其它示例中可為必要的。能量存儲裝置可包括例如電池(堿性、鋰離子、鋰、鋅-空氣等)、電容器、或使用例如SIC裝置技術(shù)嵌入鏡片中的超級電容器。
[0112]現(xiàn)在參見圖7,描繪了用于監(jiān)測和改善創(chuàng)傷714的愈合的示例性電氣系統(tǒng)700。電池702或其它合適的功率源,如先前所描述的,可向電子發(fā)生器電路704提供能量。該發(fā)生器可產(chǎn)生使用本領(lǐng)域中已知的若干技術(shù)中的一種或多種改善創(chuàng)傷714的愈合所需的期望電壓和電流。該電路可從電池電壓向下調(diào)節(jié),例如由4V電池跨創(chuàng)傷輸送0.25V。這可通過使用普通的線性穩(wěn)壓器來完成。還可以通過包括例如使用電荷泵來由1.5V電池產(chǎn)生5V電勢來產(chǎn)生高于從電池可獲得的電壓。電子電路704可連接至切換網(wǎng)絡(luò)706??赏ㄟ^例如H橋中的MOSFET開關(guān)來實(shí)現(xiàn)這種切換網(wǎng)絡(luò)。切換網(wǎng)絡(luò)706可連接至觸點(diǎn)710和712。這些觸點(diǎn)可向創(chuàng)傷提供電連接,從而允許電流從創(chuàng)傷714流動至切換網(wǎng)絡(luò)706。切換網(wǎng)絡(luò)706還可連接至傳感器電路708。此類傳感器可檢測由愈合過程在創(chuàng)傷兩端感應(yīng)的電壓。傳感器還可測量創(chuàng)傷的參數(shù),諸如電壓、電流和電阻。
[0113]現(xiàn)在參見圖8,描繪了用于監(jiān)測和改善創(chuàng)傷814的愈合的電氣系統(tǒng)800的電路示意圖。如先前所描述的,創(chuàng)傷814具有可由電壓源824表示的相關(guān)聯(lián)的電場。創(chuàng)傷還可具有與周圍組織的電阻不同的可測量的電阻826。觸點(diǎn)810和812可靠近創(chuàng)傷適當(dāng)定位,如先前所討論的。另外如先前所討論的,這些觸點(diǎn)可具有適當(dāng)?shù)纳锵嗳菪缘膶?dǎo)電材料或由生物相容性的導(dǎo)電材料進(jìn)行封裝。觸點(diǎn)810和812可連接至示出為H橋的切換網(wǎng)絡(luò)828,其為電子器件領(lǐng)域中已知的常見電路,可允許所施加或所測量的電壓和電流的連接、斷開和極性轉(zhuǎn)換。控制器806可控制連同開關(guān)820和822的切換網(wǎng)絡(luò)828??捎肕OSFET裝置實(shí)施所述開關(guān),如工業(yè)中常見的??刂破骺蓪?shí)施為例如微控制器。開關(guān)820可將發(fā)生器塊802連接至切換網(wǎng)絡(luò)828。該發(fā)生器塊802可包含對產(chǎn)生創(chuàng)傷愈合所需的電壓、電流、波形和頻率必要的電路。開關(guān)822可將傳感器塊804連接至切換網(wǎng)絡(luò)828。傳感器塊804可測量電壓824、電阻826或創(chuàng)傷814的其它參數(shù)。例如,創(chuàng)傷兩端的可測量的場824可隨著創(chuàng)傷愈合或感染而變化,使得傳感器804可檢測此類狀態(tài)和那些狀態(tài)的變化。
[0114]在一個系統(tǒng)狀態(tài)中,開關(guān)822可為閉合的而開關(guān)820可為斷開的,并且切換網(wǎng)絡(luò)828中的期望開關(guān)可啟用或禁用,以便通過觸點(diǎn)810和812將傳感器804連接至創(chuàng)傷814,而不連接發(fā)生器802。
[0115]傳感器804可被設(shè)計成用電子器件工業(yè)中常見的技術(shù)例如差分或儀表放大器來測量電壓。傳感器804還可被配置為電容傳感器、電阻傳感器、或其它電傳感器。在另一個系統(tǒng)狀態(tài)中,開關(guān)820可為閉合的,而開關(guān)822可保持為斷開的。被編程至用于創(chuàng)傷愈合的期望參數(shù)的發(fā)生器802可通過切換網(wǎng)絡(luò)828以及觸點(diǎn)810和812連接至創(chuàng)傷814。
[0116]發(fā)生器802可作為受控電壓源,受控電流源、或AC發(fā)生器操作,以促進(jìn)愈合。如先前所討論的,在創(chuàng)傷1514兩端可能期望在0.25-0.5V范圍內(nèi)的電壓以促進(jìn)愈合,但發(fā)生器802可被設(shè)計用于各種電壓、電流和頻率范圍。802和828的狀態(tài)可在愈合期間變化,例如以使電流反向,來改變細(xì)胞生長的方向,或在定向愈合和非定向愈合之間跳動。另選地,或此夕卜,發(fā)生器802可包含電路,所述電路檢測創(chuàng)傷814兩端的電壓或通過該創(chuàng)傷814的電流,同時向該創(chuàng)傷施加對應(yīng)值的電流或電壓??稍谟掀陂g監(jiān)測這些參數(shù),并且因此修改受控電壓或電流。這可替換或補(bǔ)充傳感器804。部件802、804和806由合適的能量源供能,所述合適的能量源(未示出)諸如電池或感應(yīng)電能傳輸。
[0117]已表明寬泛范圍的施加和感應(yīng)電場促進(jìn)創(chuàng)傷愈合,例如取決于組織和指定治療每毫米10毫伏至5伏。同樣,在損傷組織兩端已測量到一定范圍的電場和電流。諸如802的發(fā)生器和諸如804的傳感器應(yīng)具有足夠的能力(電壓、電流)范圍和可編程性,以供應(yīng)和測量治療參數(shù)和診斷參數(shù)。另選地,電路可針對特定的治療和診斷需要而高度定制。
[0118]如在【背景技術(shù)】和參考文獻(xiàn)中所描述的,通過使傳感器在健康和創(chuàng)傷組織上方經(jīng)過來檢測創(chuàng)傷。與在健康組織附近相比,在使探針經(jīng)過創(chuàng)傷上方時,電流密度的測量例如顯示出明顯偏差。治療系統(tǒng)可被設(shè)計和制造成具有特定的幾何形狀,所述幾何形狀與常見創(chuàng)傷,例如在眼睛外科手術(shù)中使用的在某些優(yōu)選位置上的切口是相容的。可制造多個治療系統(tǒng),以涵蓋一定范圍的創(chuàng)傷幾何形狀。3D印刷或其它即時、現(xiàn)場制造技術(shù)可允許從業(yè)者測量創(chuàng)傷幾何形狀以及制造定制的治療裝置。治療系統(tǒng)可包含放置在組織周圍的若干電觸點(diǎn)。傳感器可檢測創(chuàng)傷幾何形狀并且僅通過期望的觸點(diǎn)傳送治療電流。
[0119]現(xiàn)在參見圖9,描繪了用于檢測和改善整個創(chuàng)傷位置范圍上的創(chuàng)傷的愈合的示例性治療系統(tǒng)900。組織902包含創(chuàng)傷904。觸點(diǎn)906、908、910、912、914和916可通過如先前所討論的生物相容性裝置提供電接觸。切換網(wǎng)絡(luò)918可允許發(fā)生器和/或傳感器電路920連接至某些傳感器,例如相鄰對。系統(tǒng)可首先測量觸點(diǎn)906和908之間的電勢差異。系統(tǒng)可隨后測量908和910、910和912、912和914以及914和916。如先前所解釋的,可定位在創(chuàng)傷兩端的觸點(diǎn)910和912之間與觸點(diǎn)906和908或914和916之間可存在可測量的差異。所述系統(tǒng)也可檢測這種差異,并且施加僅跨觸點(diǎn)910和912的治療電流。例如,觸點(diǎn)906和908之間可存在可能在另一個個體上的另一個創(chuàng)傷。所述系統(tǒng)可檢測到該創(chuàng)傷并且將治療場施加至觸點(diǎn)906和908。這種概念可以多維網(wǎng)格或其它的觸點(diǎn)布置方式延伸,以提供創(chuàng)傷長度、寬度、形狀和位置的范圍。
[0120]本文所述的傳感器(例如,傳感器804)可包括一個或多個傳感器,所述一個或多個傳感器用于測量電阻率、電導(dǎo)率、阻抗、相對于周圍健康組織的顏色(例如與刺激相關(guān)的紅色)、pH、細(xì)胞因子、和炎性標(biāo)記物。測量可為整個創(chuàng)傷的“全局”測量(細(xì)胞因子),或可在跨創(chuàng)傷的若干點(diǎn)處執(zhí)行(電阻率)。
[0121]本文所述的發(fā)生器(例如,發(fā)生器820)可為穩(wěn)壓或穩(wěn)流直流電源。發(fā)生器還可為例如脈沖發(fā)生器、交流電源或任意波形發(fā)生器。可使用發(fā)生器,例如以產(chǎn)生在I和100mV/_之間的整數(shù)值范圍內(nèi)的電場,和/或在從I至10 μ A/mm的整數(shù)值范圍內(nèi)的磁場(H場),更具體地,可使用約 5、10、15、20、25、30、35、40、45、或 50mV/mm 的電場,以及 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 μ A/mm的磁場。具體示例包括產(chǎn)生25mV/mm的電場和/或2.2 μ A/mm的磁場。來自發(fā)生器的示例性輸出為在約10至100V下的約65至100MHz,包括其之間的整數(shù)值,其中電流限于約 0.1 和 1.0mA 之間(例如,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8、0.9 和 1.0mA)。波形可施加至少約一小時的時間。
[0122]由發(fā)生器輸出的另外的示例性信號包括非對稱和雙向的短脈沖,正弦AC信號、脈沖電流和極短持續(xù)時間的高電壓的脈沖電壓中的一種或多種。來自發(fā)生器的典型輸出值可包括在I至125Hz下的約100至150V,包括其之間的整數(shù)值(例如,100、10
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