[發(fā)明專利]一種植入式眼壓連續(xù)監(jiān)測與控制系統(tǒng)

有效

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• 申請日: 2018-05-16
• 公開（公告）號: CN108634929B
• 公開（公告）日: 2020-06-26
• 發(fā)明（設計）人: 張賀;揣榮巖;李新;張冰;張英杰
• 申請（專利權）人: 沈陽工業(yè)大學
• 主分類號: A61B3/16
• 分類號: A61B3/16;B81B7/02;B81C1/00
• 代理公司: 沈陽智龍專利事務所(普通合伙) 21115
• 代理人: 宋鐵軍

本發(fā)明以MEMS工藝為基礎，提出了一種植入式眼壓連續(xù)監(jiān)測與控制系統(tǒng)及其制備方案。利用柔性電容壓力傳感器實時監(jiān)測患者房水的流量，進而得到其眼壓的變化情況。依據(jù)患者眼壓變化，通過頻率響應開關控制PZT閥門，實現(xiàn)對患者眼壓的精確調節(jié)。采用全固態(tài)超級電容器及相應的無線充電電路為系統(tǒng)供電，滿足長時間體內工作的需求。一種植入式眼壓連續(xù)監(jiān)測與控制系統(tǒng)可成功解決目前眼壓監(jiān)測與調節(jié)器械分立，功能無法互補的問題，為提高臨床眼壓監(jiān)測與調節(jié)器械的集成化程度，改善體內植入及可穿戴醫(yī)療設備的用戶體驗，加速智能化精密傳感器的商品化奠定了基礎。

技術領域

本發(fā)明屬于微機電系統(tǒng)（Micro-electro Mechanical Systems, MEMS）領域，涉及一種植入式眼壓監(jiān)測與控制系統(tǒng)的設計及其制造方法。

背景技術

眼壓(Intraocular Pressure, IOP)即眼內壓力，是眼球內容物對眼球壁施加的壓力，正常眼壓的范圍為10mmHg-21mmHg（1.33kPa-2.80kPa)。當眼壓過高時將會引發(fā)青光眼等眼、視神經(jīng)萎縮等疾病，導致視力受損甚至失明；而當眼壓過低則會引發(fā)眼內組織營養(yǎng)和供氧不良。可見，眼壓的連續(xù)監(jiān)測與控制在眼部相關疾病的預防、治療和護理中具有相當重要的意義。導致眼壓變化的主要原因是房水動力學異常。房水是一種無色透明的組織液，由睫狀體產(chǎn)生，隨后通過瞳孔進入前房，再經(jīng)小梁網(wǎng)、葡萄膜鞏膜等路徑進入體循環(huán)。正常人眼的房水充滿于角膜和虹膜之間，總量約為0.15-0.3mL，生成速度約為2-3μL/min。當房水分泌和排出不能保持動態(tài)平衡時，眼壓就隨之增高或降低。

目前用于眼壓連續(xù)監(jiān)測的方法可分為非植入式和可植入式兩種。非植入方法是利用集成在隱形眼鏡中的柔性電容壓力傳感器，將因眼壓波動而導致的眼球形狀變化轉換為傳感器電容值的變化。非植入監(jiān)測方法不需要手術，佩戴和摘取方便，屬于完全無創(chuàng)醫(yī)療設備，可以在不影響視線和不引起眼睛不適的情況下完成眼壓的連續(xù)監(jiān)測。不過非植入監(jiān)測方法的數(shù)據(jù)受到角膜形狀、厚度和剛度影響較大，準確度不高。可植入方法是通過微創(chuàng)手術將波登管、壓阻或電容等類型傳感器安裝到眼球內部，直接感知房水的流動情況，進而得到眼壓變化情況。可植入方法雖然會對眼球造成微小損傷，但其測量的準確性是其它眼壓傳感器無法比擬的。

無論采用哪種方法，眼壓連續(xù)監(jiān)測的目的都是希望利用監(jiān)測數(shù)據(jù)，成功控制患者眼壓，延緩或避免患者失明，提高其生活質量。對于眼壓升高的早期患者，臨床上多采用藥物控制眼壓；而對于晚期患者，臨床上則多采用手術植入房水引流器械控制眼壓。因此如果能夠在引流器械上集成連續(xù)監(jiān)測傳感器，利用檢測數(shù)據(jù)實時調控房水流量，無疑能夠為患者提供更為精準的治療。

發(fā)明內容

發(fā)明目的：本發(fā)明的目的，在于解決目前用于眼壓連續(xù)監(jiān)測傳感器與房水引流器械功能單一，無法滿足精準醫(yī)療需求的問題。

技術方案：

一種植入式眼壓連續(xù)監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于：包括體內和體外部分；所述體內部分包括用來獲得患者眼內壓的壓力傳感器、與壓力傳感器連接的開關電路和信號提取電路，還包括房水流量調節(jié)閥門和供電電路；

圓柱狀殼體一端為房水入口，另一端設置有殼體固定錨點，二者之間為房水引流腔；所述殼體固定錨點與房水流量調節(jié)閥門連接；

所述房水流量調節(jié)閥門中心處為常開的房水引流口；所述房水流量調節(jié)閥門包括三層結構：上驅動電極、下驅動電極及兩電極中間的壓電驅動層；

所述壓力傳感器集成在ASIC芯片上，ASIC芯片安裝在房水引流腔側并與其中的房水接觸。

所述植入式眼壓連續(xù)監(jiān)測與控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的供電電路包括作為電源的全固態(tài)超級電容器和無線充電線圈；所述全固態(tài)超級電容器與ASIC芯片一并放置在芯片及電容器放置倉內；所述無線充電線圈與房水流量調節(jié)閥門一并集成在閥門與線圈基座上。