[发明专利]嵌入隐形眼镜中用于应变感测以监测眼内压的封闭式微流体网络

说明书

一种用于监测眼内压的微流体应变传感装置。该装置具有隐形眼镜，以及与隐形眼镜嵌合的封闭微流体网络。该网络具有对施加的应变敏感的体积。该网络特征在于：(i)容纳气体的气体储器，(ii)容纳液体的液体储器，该液体储器在施加应变时改变体积，以及(iii)感测通道，其能够将液体保持在该感测通道内。感测通道在一端连接气体储器并且在另一端连接液体储器。感测通道在该感测通道内建立液‑气平衡压力界面和平衡，其将流体地改变，作为对角膜的曲率半径变化的响应，或作为对角膜的机械拉伸和放松的响应。液‑气平衡压力界面和平衡用于测量眼内压。

技术领域

本发明涉及监测眼内压的装置、系统和方法。具体地，本发明涉及应变传感器的微流体网络设计，其是基于微流体通道的体积的机械放大而工作以监测眼内压。

背景技术

青光眼是对眼部视神经造成不可逆损伤而因此丧失视力的神经变性疾病。对眼内压(IOP)的持续和长期监测对于青光眼的治疗而言是关键。

IOP降低是减缓和/或终止青光眼进展的唯一已知的方式。据估计，IOP每下降1mmHg，神经损伤的风险降低11％。药物治疗常用于降低IOP，但是存在着需要解决的重要挑战以改进青光眼治疗的有效性。最重要地，几乎50％的患者在六个月后出于各种原因而停止使用药物。具有衡量药效的能力的持续长期IOP监测可以有助于患者保持顺应并且有助于医生治疗青光眼。此外，近年来，IOP的昼夜变化被确定为青光眼的另一风险因素，由此更进一步增进持续测量的重要性。

目前可用于IOP测量的技术是不连续的(Goldmann Applanation Tonometry)，或者是连续但是短暂的(Sensimed Triggerfish)，或者是连续但是侵入式(可植入式传感器)。自测眼压装置(例如Icare)可以提供长期数据，并且它是非侵入式，但是在其可能需要局部麻醉的程度上对患者而言仍然是不舒服的。此外，发现了通过自测眼压法获得的结果是用户依赖性的。

连续IOP遥测的方法已经被开发并且在动物模型中进行了测试。在这些方法中，基于隐形眼镜(contact lens)的监测技术由于是非侵入式而令人关注。一种隐形眼镜系统(Sensimed AG，Triggerfish)通过隐形眼镜测量角膜曲率的微小变化，该隐形眼镜配有电子应变传感器、天线和微芯片(其用于无线地处理和传送信号)。该技术需要患者在腕部上佩戴接收器以便数据传送和功率传输。由于该硅酮(silicone)隐形眼镜厚(中央厚度580μm)，它不及日用隐形眼镜舒适；在多达80％的患者中报告有轻微至中等的不良反应。需要受过训练的人员，以及与此隐形眼镜平台相关联的不适合高成本妨碍其用于长期监测应用，而仅允许在24-小时单周期期间进行测试。出于此原因，Triggerfish被发现更适合于测定每日IOP的变化。但是，作为对药物的响应的IOP变化是在数周的时间尺度上。相似地，响应于某些生活方式调整的IOP变化也将处于长于24小时的时间尺度。因此，需要一种持续佩戴式隐形眼镜传感器，其可以长期监测IOP变化以便确定药效，以便减少患者为了常规IOP测量而需要就医的次数。

隐形眼镜传感器的其他示例是基于测量响应于压力诱导的应变而产生的电阻、电感和电容变化。在这些示例中，传感器响应典型地是通过利用外部阅读机线圈来测量共振频率变化或者通过蓝牙连接而远程进行检测。电学测量需要在镜片内的导电部件，其通常不是透明的并且不是透气的。