Устройство для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления
Группа изобретений относится к медицине. Устройство для измерения внутриглазного давления содержит контактную линзу, имеющую внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, и датчик давления, объединенный с контактной линзой и расположенный так, что он наложен на глаз пользователя для измерения внутриглазного давления глаза при ношении контактной линзы пользователем. Контактная линза содержит мягкую часть и жесткую часть. Жесткая часть выполнена с возможностью по меньшей мере частичного придания жесткости центральной части внутренней поверхности контактной линзы для поддержания радиуса кривизны отверделой внутренней поверхности, выполненного с возможностью уплощения части поверхности глаза, соприкасающейся с датчиком давления, так, чтобы достичь равновесия давления вокруг датчика давления при ношении контактной линзы пользователем. Набор для измерения внутриглазного давления содержит: устройство для измерения внутриглазного давления и портативное записывающее устройство, выполненное с возможностью связи с устройством для измерения внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от устройства для измерения внутриглазного давления. Система мониторинга внутриглазного давления содержит: устройство для измерения внутриглазного давления; портативное записывающее устройство; вычислительное устройство. Применение данной группы изобретений обеспечивает мониторинг внутриглазного давления, являющийся удобным для пользователя при беспрерывном ношении в течение длительных периодов времени, таких как 24 часа. 3 н. и 32 з.п. ф-лы, 7 ил.
Область техники
Настоящее изобретение относится к устройству для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления (ВГД). Настоящее изобретение в частности относится к устройству, которое может быть помещено на глаз пользователя для мониторинга внутриглазного давления в течение длительного периода времени, например 8 часов, 12 часов, 24 часов или более.
Уровень техники
Глаукома - широко распространенное заболевание, характеризующееся повышенным внутриглазным давлением (ВГД). Повышенное ВГД приводит к постепенной потере периферического зрения. Следовательно, существует необходимость в подробных данных о ВГД у пациентов с глаукомой для обеспечения надежной диагностики или разработки новых курсов терапии.
В патенте США 4,922,913 раскрыт датчик внутриглазного давления, содержащий пьезорезистивную тензометрическую ячейку, установленную в изогнутом держателе, выполняющем функцию позиционирования плоской чувствительной к давлению поверхности тензометрической ячейки напротив поверхности глаза. Указанный датчик специально разработан для размещения на склеральной части глазного яблока (склере), в результате чего чувствительная к давлению поверхность оказывает давление на белочную оболочку глаза. Датчик имеет небольшие размеры, в результате чего при размещении на склере он является нецентральным относительно глаза и не покрывает роговицу. Изогнутый держатель выполнен сходным с жесткой контактной линзой.
Недостатком указанного датчика внутриглазного давления является тот факт, что он непригоден для беспрерывного ношения в течение длительного периода времени, поскольку, как и жесткие контактные линзы, жесткий держатель быстро вызывает невыносимый дискомфорт. Кроме того, датчик имеет проводное соединение с внешним устройством записи/мониторинга, что вызывает дискомфорт и требует размещения устройства записи/мониторинга в относительной близости от головы пользователя.
Еще один недостаток датчика давления по патенту США 4,922,913 заключается в том, что твердый и небольшой нецентральный изогнутый держатель в значительной мере скользит и перемещается по глазному яблоку, что приводит к неконтролируемым изменениям условий измерения и, соответственно, к снижению точности измерения ВГД. Во избежание значительных смещений и для поддержания надлежащего контакта с глазным яблоком изогнутый держатель по патенту США 4,922,913 должен быть размещен под веком.
Еще один недостаток указанного датчика внутриглазного давления заключается в том, что жесткий держатель необходимо изготавливать или по меньшей мере настраивать для каждого конкретного пользователя. Жесткий держатель должен быть идеально приспособлен к конкретной форме и размеру глазного яблока пользователя для обеспечения соответствия и отсутствия дискомфорта для пользователя при ношении. Таким образом, индивидуализация датчика увеличивает стоимость его производства.
Соответственно, задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства для мониторинга внутриглазного давления, которое может быть легко приспособлено для большого числа пациентов путем незначительных изменений его внешней формы, и в котором для одного и того же применения могут быть подобраны различные размеры для приспособления устройства к редким размерам глаза.
Другая задача настоящего изобретения заключается в обеспечении устройства для мониторинга внутриглазного давления, являющегося удобным для пользователя при беспрерывном ношении в течение длительных периодов времени, таких как 24 часа.
Кроме того, в патентном документе EP 11764227.2 раскрыта мягкая контактная линза и датчик давления, объединенный, например, встроенный в мягкую контактную линзу, причем датчик давления расположен таким образом, что он наложен на глаз пользователя для определения внутриглазного давления (ВГД) глаза при ношении мягкой контактной линзы пользователем, причем мягкая контактная линза мягче поверхности глаза и выполнена с возможностью адаптации формы к форме глаза под действием силы всасывания, образуемой капиллярной силой слезной пленки под контактной линзой и удерживающей линзу на глазу при ношении контактной линзы пользователем.
В патентном документе США 2002/0159031 A1 описано устройство, по существу представляющее собой тонометр, для измерения внутриглазного давления, содержащее датчик давления, встроенный в основной корпус, такой как контактная линза, которая может быть мягкой или жесткой. Особенностью указанного устройства является то, что устройство находится в непосредственном контакте с поверхностью глаза, и что его контактная поверхность имеет радиус кривизны, позволяющий устранить любые радиальные силы в центре роговицы. Однако недостаток указанного устройства заключается в том, что контакт, обеспечение которого было предположено посредством жестких или мягких контактных линз, не передает выходные данные ВГД пользователю, поскольку в описании не раскрыта передача данных для контактной линзы, в результате чего способ предоставления выходных данных датчика абсолютно неизвестен.
Кроме того, жесткие и/или полужесткие контактные линзы обычно сохраняют свою форму при размещении на роговице и/или склере глаза человека. Следовательно, если форма жесткой контактной линзы идеально не приспособлена к форме глазного яблока, линза вызывает локальную деформацию и/или повреждение глаза пользователя. Кроме того, контактная линза свободно скользит по поверхности глазного яблока и/или выпадает из глаза.
С другой стороны, мягкие контактные линзы являются менее жесткими или более мягкими по сравнению с роговицей глаза человека. Следовательно, при размещении на глазном яблоке форма мягкой контактной линзы приспосабливается к форме роговицы глаза пользователя, что приводит к минимизированию неудобства для пользователя и максимальному прилеганию контактной линзы к глазному яблоку под воздействием силы всасывания, образуемой капиллярной силой слезной пленки под контактной линзой; однако мягкость контактной линзы обычно приводит к тому, что контактная линза со временем изгибается как под действием капиллярных сил в случае, если линза не подогнана к глазу пользователя, так и под действием изменений размеров глаза. Отсутствие жесткого элемента для механической изоляции датчика не позволяет считывать ВГД под действием радиальной деформации мягкой контактной линзы, воздействующей на датчик.
Соответственно, основная задача изобретения заключается в решении вышеупомянутых проблем и, в частности, в обеспечении чувствительного к давлению устройства, точно измеряющего ВГД в течение длительного периода времени с обеспечением возможности беспроводной передачи данных.
Еще одна задача изобретения заключается в обеспечении инновационного сходного с контактной линзой и чувствительного к давлению устройства, обеспечивающего преимущества жестких и мягких контактных линз при отсутствии их недостатков.
Раскрытие сущности изобретения
Вышеупомянутые проблемы решены в настоящем изобретении.
Первый аспект настоящего изобретения представляет собой устройство для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления, содержащее контактную линзу, имеющую внутреннюю поверхность и внешнюю поверхность, и датчик давления, объединенный с контактной линзой и расположенный так, что он наложен на глаз пользователя для определения внутриглазного давления глаза при ношении контактной линзы пользователем, причем устройство отличается тем, что контактная линза содержит мягкую часть и жесткую часть, причем жесткая часть выполнена с возможностью по меньшей мере частичного придания жесткости внутренней поверхности контактной линзы и поддержания радиуса кривизны отверделой внутренней поверхности для уплощения по меньшей мере части поверхности глаза, соприкасающейся с датчиком давления для обеспечения равновесия давлений вокруг датчика давления при ношении контактной линзы пользователем. Соответственно, обеспечена возможность получения чувствительного к давлению устройства, точно измеряющего ВГД в течение длительного периода времени, поскольку устройство стабильно расположено на поверхности роговицы с сопутствующим обеспечением благоприятной зоны измерения вокруг датчика давления.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, контактная линза представляет собой мягкую контактную линзу, а жесткая часть представляет собой жесткую вставку. Таким образом, соприкасающаяся с глазом поверхность представляет собой мягкую контактную линзу, а датчик давления и жесткая часть заключены в указанную контактную линзу.
Предпочтительно, мягкая часть по меньшей мере частично окружает жесткую часть. Таким образом, обеспечена возможность приспособления контактной линзы к множеству форм глаза вне зависимости от размеров роговицы и склеры.
В предпочтительном варианте жесткая часть имеет общую форму, сходную с формой линзы-мениска. Таким образом, жесткая часть имеет такую же общую форму, как и форма контактной линзы, и более точно соответствует общей форме глаза.
Преимущество заключается в том, что жесткая часть меньше по размеру по сравнению с мягкой частью и центрована в контактной линзе. Таким образом, облегчено размещение жесткой части внутри контактной линзы, поскольку центральная часть контактной линзы имеет большую толщину.
Предпочтительно, жесткая часть содержит множество сквозных отверстий. Таким образом, жесткая часть предотвращает гипоксию глаза посредством жесткой вставки, а также позволяет "склепывать" жесткую вставку внутри контактной линзы.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, радиус кривизны отверделой внутренней поверхности больше радиуса кривизны внешней поверхности. Таким образом, обеспечено описанное приспосабливание устройства к множеству размеров глаз.
Преимущество заключается в том, что устройство содержит множество датчиков давления. Таким образом, точность измерения может быть повышена за счет сравнения результатов.
Предпочтительно, материал мягкой части контактной линзы выполнен с возможностью приспособления формы линзы к форме глаза и с возможностью центрирования контактной линзы на глазу и стабилизирования контактной линзы в направлении тангенциального скольжения при ношении контактной линзы пользователем. Таким образом, повышена комфортность при использовании устройства.
Предпочтительно, мягкая часть указанной контактной линзы выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из гидрогелей, силикон-гидрогелей и силиконов.
Предпочтительно, жесткая часть указанной контактной линзы выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из полимеров, керамики, стекла, металлов, жестких газопроницаемых материалов и т.п.
В другом варианте реализации любая из мягкой части и жесткой части контактной линзы выполнена из материала, имеющего регулируемую жесткость или градиент жесткости.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, контактная линза также содержит микропроцессор для обеспечения питания телеметрии и передачи данных. Таким образом, указанная конфигурация обеспечивает беспроводную передачу данных.
Предпочтительно, датчик давления представляет собой термокомпенсированный датчик давления, выполненный так, что влияние температуры на выходное значение датчика давления компенсируют посредством специализированной электронной схемы. Предпочтительно, указанный элемент состоит из отдельного компонента, такого как один или несколько резисторов. Таким образом, повышается точность измерения.
Предпочтительно, датчик давления находится в непосредственном контакте с глазом пользователя при ношении контактной линзы пользователем. Таким образом, обеспечивается эффективный контакт между датчиком давления и измерительным интерфейсом для улучшения чувствительности.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, датчик давления находится в прямом контакте с глазом пользователя при ношении контактной линзы пользователем. Таким образом, датчик давления защищен от непосредственного контакта с поверхностью глаза для повышения комфорта. Глаз может соприкасаться с более подходящим материалом.
В предпочтительном варианте реализации датчик давления расположен внутри полости, выполненной на внутренней вогнутой стороне жесткой вставки, причем полость заполнена прозрачным материалом наполнителя под давлением, который покрывает датчик давления таким образом, что слой материала наполнителя расположен между датчиком давления и внутренней поверхностью контактной линзы при ношении контактной линзы пользователем. Таким образом, датчик давления не находится в непосредственном контакте с жесткой вставкой.
Предпочтительно, материал наполнителя представляет собой материал, более мягкий по сравнению с материалом жесткой части. Таким образом, обеспечена идеальная механическая изоляция датчика давления.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, материал наполнителя является более мягким по сравнению с материалом мягкой части. Таким образом, радиальные силы, передаваемые мягким материалом контактной линзы, не оказывают влияния на датчик давления и не демпфируют его.
В предпочтительном варианте материал наполнителя представляет собой материал мягкой части. Таким образом, облегчен процесс изготовления устройства.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, полость выполнена в центре жесткой части. Таким образом, указанная полость выполнена на более толстой части контактной линзы.
Предпочтительно, внутренняя поверхность контактной линзы под полостью представляет собой более мягкую поверхность по сравнению с остальной частью внутренней поверхности под жесткой частью. Таким образом, показания ВГД передают с пониженным демпфированием.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, внутренняя поверхность контактной линзы под полостью имеет поверхность, сходную с мягкостью остальной части внутренней поверхности под жесткой частью. Таким образом, указанная конфигурация обеспечивает механическую изоляцию от жесткой вставки без неоднородности материала между датчиком давления и глазом.
Преимущество заключается в том, что отверделая внутренняя поверхность контактной линзы окружена краями контактной линзы, выполненными из мягкого материала. Таким образом, контактная линзу может быть легко центрирована на глазу.
Датчик давления может представлять собой датчик абсолютного давления или датчик относительного давления.
Согласно предпочтительному варианту реализации настоящего изобретения, устройство также содержит кольцевой паз, выполненный на внутренней поверхности контактной линзы под отверделой внутренней поверхностью контактной линзы. Таким образом, обеспечена сила всасывания.
Капиллярная сила, образующая силу всасывания, задана силой натяжения на границе раздела жидкость-воздух и падением давления в слезной пленке. Основная составляющая капиллярной силы связана с падением давления в слезной пленке и, соответственно, сила всасывания может быть приблизительно определена по следующей формуле:
Fsuction ≅ Atear film*ΔPtear film ≅ Atear film*2*γ*cos(Θ)/t,
где
Atear film - площадь, смоченная слезной пленкой под контактной линзой,
γ - поверхностное натяжение слезной пленки,
Θ - угол контакта между слезной пленкой и контактной линзой, а
t - толщина слезной пленки.
Второй аспект настоящего изобретения относится к набору, содержащему устройство для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по первому аспекту изобретения и портативное записывающее устройство, выполненное с возможностью связи с устройством для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от устройства для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления. Конкретные преимущества указанного набора по настоящему изобретению аналогичны преимуществам устройства по первому аспекту изобретения, и в настоящем описании повторены не будут.
Предпочтительно, портативное записывающее устройство выполнено с возможностью обеспечения питания для устройства для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по беспроводному каналу индуктивной связи. Таким образом, устройство позволяет избежать использования инвазивных проводов внутри глаза.
В другом варианте реализации контактная линза содержит встроенный миниатюризированный источник питания.
Третий аспект настоящего изобретения относится к системе мониторинга внутриглазного давления, содержащей устройство для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по первому аспекту изобретения; портативное записывающее устройство, выполненное с возможностью связи с устройством для измерения и/или мониторинга давления и с возможностью хранения данных, полученных от устройства для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления; и вычислительное устройство, выполненное с возможностью связи с портативным записывающим устройством для приема и/или обработки и/или хранения данных, полученных от портативного записывающего устройства. Конкретные преимущества указанной системы по настоящему изобретению аналогичны преимуществам устройства по первому аспекту изобретения, и в настоящем описании повторены не будут.
Преимущество заключается в том, что портативное записывающее устройство выполнено с возможностью обеспечения питания для устройства для измерения и/или мониторинга давления по беспроводному каналу индуктивной связи.
Предпочтительно, система мониторинга внутриглазного давления содержит два устройства для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по первому аспекту изобретения, а портативное записывающее устройство выполнено с возможностью связи с двумя устройствами для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от двух устройств для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления.
Кроме того, устройство для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по настоящему изобретению не требует индивидуализации для каждого пользователя, поскольку устройство может быть приспособлено для большого числа пациентов путем обеспечения нескольких размеров, различающихся лишь по внешней форме, с обеспечением легкого приспосабливания к глазам различной формы и размера. Устройство для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления также выполнено с возможностью ношения в течение длительного периода времени без дискомфорта для пользователя.
Краткое описание чертежей
Другие конкретные преимущества и признаки изобретения более очевидны при рассмотрении нижеследующего неограничивающего описания по меньшей мере одного варианта реализации изобретения, приведенного со ссылкой на сопутствующие чертежи, на которых:
- на ФИГ. 1 проиллюстрирован принцип работы известного тонометра;
- на ФИГ. 2 проиллюстрирован принцип работы известной контактной линзы, содержащей датчик давления;
- на ФИГ. 3 схематично показан первый вариант реализации согласно настоящему изобретению;
- на ФИГ. 4 более подробно показан первый вариант реализации согласно настоящему изобретению;
- на ФИГ. 5 схематично показан второй вариант реализации согласно настоящему изобретению;
- на ФИГ. 6 схематично показан третий вариант реализации согласно настоящему изобретению;
- на ФИГ. 7 схематично показан пример системы мониторинга внутриглазного давления по настоящему изобретению.
Осуществление изобретения
Настоящее подробное описание предназначено для иллюстрации изобретения неограничивающим образом, поскольку любой признак варианта реализации может быть объединен с любым другим признаком другого варианта реализации с обеспечением преимущества.
На ФИГ. 1 показан широко известный из уровня техники тонометр, содержащий датчик силы, наложенный на роговиц глаза для измерения внутриглазного давления глаза 8. Согласно вышеприведенному описанию, недостатком данного устройства является его жесткость и неудобство, а также тот факт, что устройство может обеспечивать лишь одно дискретное измерение и не может выполнять измерения в течение длительного периода времени.
На ФИГ. 2 показана известная контактная линза, содержащая датчик давления, предназначенный для выполнения функции тонометра путем обеспечения контакта датчика давления с роговицей глаза для определения внутриглазного давления глаза. Указанный чертеж сходен с использованными в одном из вышеупомянутых документов предшествующего уровня техники US 2002/0159031A1 и EP 11764227.2.
На ФИГ. 3 показан общий и крайне схематичный вид контактной линзы 10 по настоящему изобретению, содержащей отверделую центральную часть 12, мягкую часть 11, края 13 на глазу 8. Очевидно, что радиус кривизны внутренней отверделой поверхности больше, чем радиус кривизны глаза для уплощения роговицы глаза при использовании, чтобы достичь равновесия давления вокруг датчика 2 давления.
На ФИГ. 3 жесткая часть и датчик давления не показаны, вследствие чего хорошо виден радиус кривизны отверделой внутренней поверхности 101, который больше радиуса кривизны внешней поверхности 102 для воздействия на оптическую силу линзы. На чертеже также хорошо видна отверделая внутренняя поверхность 101 контактной линзы 10, окруженная краями 13 контактной линзы, выполненными из мягкого материала и центрирующими и стабилизирующими контактную линзу.
На ФИГ. 4 устройство 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления показано более подробно. Согласно первому варианту реализации изобретения, устройство содержит контактную линзу 10, такую как мягкая контактная линза, имеющую внутреннюю поверхность 101 и внешнюю поверхность 102, и датчик 2 давления, объединенный с контактной линзой 10 и расположенный так, что он наложен на глаз 8 пользователя для измерения внутриглазного давления (ВГД) глаза 8 при ношении контактной линзы 10 пользователем.
Контактная линза 10 содержит мягкую часть 11 и жесткую часть 12, причем жесткая часть 12, предпочтительно представляющая собой жесткую вставку согласно ФИГ. 4, выполнена с возможностью по меньшей мере частичного придания жесткости внутренней поверхности 101 контактной линзы 10 и для обеспечения радиуса кривизны отверделой внутренней поверхности 101, выполненного с возможностью уплощения по меньшей мере части поверхности глаза, соприкасающейся с датчиком 2 давления, так, чтобы достичь равновесия давления вокруг датчика 2 давления при ношении контактной линзы 10 пользователем.
Устройство также содержит кольцевой паз 14, выполненный на внутренней поверхности 101 контактной линзы 10 непосредственно за пределами отверделой внутренней поверхности контактной линзы 10.
Датчик 2 давления представляет собой, например, миниатюризированный датчик давления, содержащий пьезорезистивный кремниевый микромашинный датчик давления на керамической, стеклянной или кремниевой подложке. Датчик 2 давления представляет собой датчик абсолютного давления или датчик относительного давления.
Преимущество использования датчика относительного давления в устройстве для мониторинга давления по настоящему изобретению заключается в том, что если давление вокруг задней стороны диафрагмы соответствует окружающему или атмосферному давлению, давление, измеряемое датчиком давления, по существу соответствует внутриглазному давлению (ВГД) без воздействия окружающего или атмосферного давления, вызванного, например, изменениями высоты и/или погодных условий.
С другой стороны, преимущество использования датчика абсолютного давления состоит в том, что он может быть значительно более легко встроен в контактную линзу при изготовлении.
Согласно чертежу, мягкая часть 11 по меньшей мере частично окружает жесткую часть 12, которая предпочтительно по существу имеет форму линзы-мениска или выпукло-вогнутой линзы, имеет меньший размер по сравнению с мягкой частью 11 и центрирована в контактной линзе. Предпочтительно, материал мягкой части 11 контактной линзы 10 выполнен с возможностью приспособления формы линзы к форме глаза 8 и с возможностью центрирования контактной линзы 10 на глазу 8 и стабилизирования контактной линзы в направлении тангенциального скольжения при ношении контактной линзы 10 пользователем.
Следует понимать, что под термином «жесткая часть 12» понимают как фактическую жесткую вставку, встроенную в контактную линзу для придания жесткости части контактной линзы, так и возможную отверделую часть контактной линзы, предпочтительно в центре линзы, жесткость которой фактически придана посредством вставки или отверделой части.
Предпочтительные материалы мягкой части представляют собой любые материалы, выбранные из группы, включающей любые предпочтительно прозрачные мягкие материалы, такие как группа гидрогелей, силикон-гидрогелей и силиконов, или любой другой мягкий материал, подходящий для контактных линз.
С другой стороны, предпочтительные материалы жесткой части представляют собой любые материалы, выбранные из группы, включающей любые предпочтительно прозрачные материалы, такие как полимеры, керамика, стекло, металлы, жесткие газопроницаемые материалы и т.п., обладающие жесткостью, достаточной для придания своей формы роговице. Указанный материал может быть формован перед сборкой (жесткая вставка) или формован в ходе процесса сборки.
В другом варианте реализации любая из мягкой части и жесткой части контактной линзы выполнена из материала, имеющего регулируемую жесткость или градиент жесткости. Примером такого материала может быть эластомерный композит, залитый фазоизменяющим металлическим сплавом или полимером с памятью формы для обеспечения обратимой регулировки упругой жесткости эластомерного композита. Например, материал может быть встроен с листом из легкоплавкого металла Филда и электрическим джоулевым нагревателем, состоящим, например, из змеевидного канала из жидкофазного сплава галлий-индий-олово (Galinstan®). При комнатной температуре встроенный металл Филда находится в твердой фазе, а композит остается упруго жестким. Джоулев нагрев приводит к плавлению металла Филда и обеспечивает свободное растяжение и изгиб окружающего эластомера.
Другой пример представляет собой силиконовые эластомеры с регулируемой жесткостью. В данном случае возможность регулировки жесткости силиконовых материалов обеспечена за счет тщательного контроля химического состава, формирования сетки и плотности сшивки композиции.
На ФИГ. 4 датчик 2 давления находится в непосредственном контакте с глазом пользователя при ношении контактной линзы 10 пользователем, в данном случае внутренней поверхности 101 контактной линзы 10.
Однако указанная конфигурация может быть необязательной; согласно ФИГ. 5 датчик 2 давления может быть расположен внутри полости 121, выполненной на внутренней вогнутой стороне жесткой части 12, причем полость 121 заполнена прозрачным материалом 122 наполнителя под давлением, который покрывает датчик 2 давления таким образом, что слой материала 122 наполнителя расположен между датчиком 2 давления и поверхностью глаза 8 при ношении контактной линзы 10 пользователем. В подобном случае датчик 2 давления находится в опосредованном контакте с глазом пользователя при ношении контактной линзы 10 пользователем. Материал 122 наполнителя может представлять собой материал, более мягкий по сравнению с материалом жесткой части 12, а также более мягкий по сравнению с материалом мягкой части 11. В данном случае внутренняя поверхность 101 контактной линзы 10 под полостью 121 представляет собой более мягкую поверхность по сравнению с остальной частью внутренней поверхности 101 под жесткой частью 12. В другом варианте реализации материал 122 наполнителя может иметь такую же мягкость, что и материал мягкой части 11, и также может представлять собой материал мягкой части 11.
На ФИГ. 6 показан конкретный вариант реализации, в котором жесткая часть 12 содержит множество сквозных отверстий 123. Согласно чертежу, контактная линза 10 также содержит микропроцессор 5 и антенну 4 для обеспечения питания телеметрии и передачи данных между контактной линзой и блоком обработки.
В варианте реализации по ФИГ. 6 датчик 2 давления расположен в центре контактной линзы 10. Согласно данному варианту реализации, датчик 2 давления размещен, например, в круглой полости, выполненной в центре контактной линзы 10. В другом варианте полость 121 (не показана) выполнена асимметричной относительно центра контактной линзы 10, например, выполнена в виде круглой и нецентральной полости, полукольцевого паза или любой другой приспособленной формы. В данном случае микропроцессор 5, например, размещен внутри контактной линзы 10.
Однако в рамках объема изобретения возможны другие формы и/или местоположения полости для размещения датчика 2 давления и/или других элементов устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления в контактной линзе 10.
Кроме того, на данном чертеже датчик 2 давления представляет собой термокомпенсированный датчик давления, выполненный так, что влияние температуры на выходное значение датчика давления компенсируют посредством специализированной электронной схемы. В данном примере указанный элемент состоит из отдельного компонента, такого как один или несколько резисторов, размещаемых в пазах 21. Естественно, указанная конфигурация приведена исключительно в качестве примера, и может быть использован любой другой вариант расположения схемы компенсирования.
На чертежах не показано, но устройство может содержать множество датчиков 2 давления для обеспечения точных измерений.
На основании экспериментальных данных заявитель обнаружил, что температура может изменять результаты измерений; соответственно в предпочтительном варианте датчик 2 давления представляет собой термокомпенсированный датчик давления, выполненный так, что влияние температуры на выходное значение датчика 2 давления компенсировано посредством специализированной электронной схемы.
В предпочтительном варианте реализации устройство 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления, в частности микропроцессор 5 и/или датчик 2 давления, предпочтительно запитываются индуктивно по беспроводной связи посредством антенны, например, от портативного записывающего устройства 6. В другом варианте реализации устройство для измерения и/или мониторинга давления содержит источник питания, например аккумуляторную батарею или микротопливный элемент, или беспроводной источник энергии, такой как инфракрасные или солнечные элементы, для обеспечения питания микропроцессора 5 и/или датчика 2 давления.
Другой аспект настоящего изобретения представляет собой набор, содержащий вышеописанное устройство 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления и портативное записывающее устройство 6, выполненное с возможностью связи с устройством 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от устройства 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления. Предпочтительно, портативное записывающее устройство 6 выполнено с возможностью обеспечения питания для устройства 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по беспроводному каналу 15 индуктивной связи. В случае если набор содержит более одного датчика давления, портативное записывающее устройство 6 выполнено с возможностью связи со всеми устройствами 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от всех устройств 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления.
Другой аспект настоящего изобретения представляет собой систему мониторинга внутриглазного давления, содержащую вышеописанное устройство 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления; портативное записывающее устройство 6, выполненное с возможностью связи с устройством 1 для измерения и/или мониторинга давления и с возможностью хранения данных, полученных от устройства 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления; и вычислительное устройство 7, выполненное с возможностью связи с портативным записывающим устройством 6 для приема и/или обработки и/или хранения данных, полученных от портативного записывающего устройства 6.
На ФИГ. 7 показано схематичное изображение типичной системы мониторинга внутриглазного давления с использованием устройства 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по настоящему изобретению. Согласно проиллюстрированному варианту реализации, система мониторинга внутриглазного давления содержит устройство 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления по настоящему изобретению, портативное записывающее устройство 6 для связи с устройством 1 для измерения и/или мониторинга давления и хранения информации, собранной в ходе периодов мониторинга ВГД, и вычислительное устройство 7, например, персональный компьютер, для хранения, анализа, вычисления и/или отображения данных, собранных и сохраненных портативным устройством 6 связи.
Портативное записывающее устройство 6 содержит первый интерфейс связи для связи с устройством 1 для измерения и/или мониторинга давления. Первый интерфейс связи представляет собой, например, интерфейс беспроводной связи, содержащий антенну 60, которую преимущественно размещают вблизи контактной линзы при ношении устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления по настоящему изобретению пользователем. Антенна 60, например, встроена в очки, не показанные на чертежах, и/или, например, в одноразовый гибкий и гипоаллергенный пластырь, также не показанный на чертежах, носимые пользователем в ходе периодов мониторинга ВГД. Однако в рамках объема изобретения возможны и другие средства для размещения антенны 60 на подходящем расстоянии от устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления при ношении последнего пользователем. Портативное записывающее устройство 6 также содержит второй интерфейс связи для связи с вычислительным устройством 7.
При мониторинге ВГД пользователь носит устройство 1 для измерения и/или мониторинга давления путем размещая контактную линзу на свой глаз, как любую обычную контактную линзу, и носит портативное записывающее устройство 6. Антенну 60 размещают в максимально возможном приближении к глазу пользователя, носящего устройство 1 для измерения и/или мониторинга давления для обеспечения возможности установления первого канала 15 беспроводной связи между устройством 1 для измерения и/или мониторинга давления и записывающим устройством 6. Предпочтительно, чтобы антенна 60 была ориентирована в плоскости, как можно более параллельной относительно плоскости антенны устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления по настоящему изобретению для обеспечения эффективного питания для микропроцессора 5 и/или датчика 2 давления по каналу 15 связи, который, например, представляет собой канал 15 индуктивной связи на близком расстоянии. Антенна, например, встроена в очки и/или в пластырь, окружающий глаз, например, в одноразовый гибкий и гипоаллергенный пластырь, и/или в кепку, или в другой предмет одежды или аксессуар, носимый пользователем. Предпочтительно, антенна 60 центрирована с антенной устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления при ношении устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления и портативного записывающего устройства 6 пользователем. Диаметр антенны 60 портативного записывающего устройства 6 предпочтительно больше диаметра устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления. Форма антенны 60 портативного записывающего устройства 6 может быть, например, круглой, овальной, прямоугольной или любой другой подходящей формой. Форма антенны 60 портативного записывающего устройства 6 предпочтительно подогнана к форме устройства, например очков, пластыря, предмета одежды и т.д., к которому она прикреплена.
Согласно одному варианту реализации, в ходе мониторинга ВГД портативное записывающее устройство 6 обеспечивает питание устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления посредством первого канала 15 связи, например, через регулярные интервалы времени, и собирает данные, отправленные микропроцессором 5 посредством антенны устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления. Собранные данные, например, содержат значения электрического сопротивления измерителей датчика 2 давления и/или значение ВГД, вычисленное микропроцессором 5 устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления. Собранные данные сохраняют во внутренней памяти портативного записывающего устройства 6. Внутриглазное давление, например, измеряют с частотой от 10 до 20 Гц в течение 10-60 секунд каждые 5-10 минут. Указанный режим позволяет точно отслеживать изменения ВГД в течение длительных периодов времени, в том числе ночью, когда пользователь спит.
В некоторые предпочтительно предварительно заданные моменты времени, например, один раз в сутки, один раз в неделю или один раз в месяц, пользователь и/или практикующий врач подключает портативное записывающее устройство 6 к вычислительному устройству 7, например персональному компьютеру, посредством второго предпочтительно беспроводного канала 16 связи, например, канала связи Bluetooth. Однако второй канал 16 связи также может быть проводным каналом связи, например, USB или любым другим подходящим каналом связи. Данные, собранные и сохраненные во внутренней памяти портативного записывающего устройства 6, затем передают по второму каналу 16 связи на вычислительное устройство 7 для дальнейшего анализа и/или вычислений, выполняемых пользователем и/или практикующим врачом.
В некоторых вариантах реализации система мониторинга внутриглазного давления содержит два устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления для обеспечения одновременного мониторинга обоих глаз пациента, например, в течение длительных периодов времени. Предпочтительно, оба устройства 1 для измерения и/или мониторинга давления одновременно и/или поочередно связываются с одним портативным записывающим устройством 6, которое, например, связано с двумя антеннами и/или содержит две антенны. Соответственно, портативное записывающее устройство 6 предпочтительно хранит или записывает данные, полученные от обоих устройств 1 для измерения и/или мониторинга внутриглазного давления.
Несмотря на то, что варианты реализации описаны вкупе с рядом вариантов реализации, специалисту в области техники очевидны или будут очевидны их альтернативы, модификации и вариации. Соответственно, настоящее описание следует считать охватывающим все подобные альтернативы, модификации, эквиваленты и вариации, находящиеся в пределах объема настоящего изобретения. Вышеупомянутое в особенности верно, например, в отношении различных устройств, которые могут быть использованы при реализации изобретения.
1. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления, содержащее:
контактную линзу (10), имеющую внутреннюю поверхность (101) и внешнюю поверхность (102), и
датчик (2) давления, объединенный с указанной контактной линзой (10) и расположенный так, что он наложен на глаз (8) пользователя для измерения внутриглазного давления (ВГД) указанного глаза (8) при ношении указанной контактной линзы (10) указанным пользователем,
отличающееся тем, что указанная контактная линза (10) содержит мягкую часть (11) и жесткую часть (12), причем указанная жесткая часть (12) выполнена с возможностью по меньшей мере частичного придания жесткости центральной части внутренней поверхности (101) указанной контактной линзы (10) для поддержания радиуса кривизны указанной отверделой внутренней поверхности (101), выполненного с возможностью уплощения по меньшей мере части поверхности глаза, соприкасающейся с датчиком (2) давления, так, чтобы достичь равновесия давления вокруг датчика (2) давления при ношении указанной контактной линзы (10) указанным пользователем.
2. Устройство для измерения внутриглазного давления по п. 1, отличающееся тем, что контактная линза (10) представляет собой мягкую контактную линзу, а жесткая часть (12) представляет собой жесткую вставку.
3. Устройство для измерения внутриглазного давления по п. 1 или 2, отличающееся тем, что мягкая часть (11) по меньшей мере частично окружает жесткую часть (12).
4. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 2, отличающееся тем, что указанная жесткая часть (12) по существу имеет форму линзы-мениска или выпукло-вогнутой линзы.
5. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 3 или 4, отличающееся тем, что указанная жесткая часть (12) имеет меньшие размеры по сравнению с мягкой частью (11) и центрирована в указанной контактной линзе.
6. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанная жесткая часть (12) содержит сквозные отверстия (123).
7. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 6, отличающееся тем, что указанная контактная линза содержит соединения из мягкого материала между внутренней и внешней поверхностями через сквозные отверстия (123) указанной жесткой части (12).
8. Устройство для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что по меньшей мере один из радиусов кривизны отверделой внутренней поверхности (101) больше радиуса кривизны внешней поверхности (102).
9. Устройство для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно содержит датчики (2) давления.
10. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что мягкие края материала мягкой части (11) контактной линзы (10) выполнены с возможностью приспособления их формы к форме указанного глаза (8) и с возможностью центрирования указанной контактной линзы (10) на указанном глазу (8) и стабилизирования указанной контактной линзы в направлении тангенциального скольжения при ношении указанной контактной линзы (10) указанным пользователем.
11. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанная мягкая часть (11) указанной контактной линзы (10) выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из гидрогелей, силикон-гидрогелей и силиконов.
12. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что указанная жесткая часть (12) указанной контактной линзы (10) выполнена из материала, выбранного из группы, состоящей из полимеров, керамики, стекла, металлов, жестких газопроницаемых материалов и т.п.
13. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-10, отличающееся тем, что любая из мягкой части (11) и жесткой части (12) указанной контактной линзы (10) выполнена из материала, имеющего регулируемую жесткость или градиент жесткости.
14. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанная контактная линза (10) также содержит антенну (4) и микропроцессор (5) для обеспечения питания телеметрии и передачи данных.
15. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что датчик (2) давления является термокомпенсированным так, что влияние температуры на выходное значение датчика (2) давления компенсировано посредством электронной схемы.
16. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанный датчик (2) давления находится в непосредственном контакте с глазом пользователя при ношении указанной контактной линзы (10) пользователем.
17. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-15, отличающееся тем, что указанный датчик (2) давления находится в опосредованном контакте с глазом пользователя при ношении указанной контактной линзы (10) пользователем.
18. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 17, отличающееся тем, что указанный датчик (2) давления расположен внутри полости (121), выполненной на внутренней вогнутой стороне указанной жесткой части (12), причем указанная полость (121) заполнена передающим давление материалом (122) наполнителя, который покрывает указанный датчик (2) давления таким образом, что слой указанного материала (122) наполнителя расположен между указанным датчиком (2) давления и внутренней поверхностью контактной линзы (10).
19. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 18, отличающееся тем, что указанный материал (122) наполнителя является более мягким материалом по сравнению с материалом жесткой части (12).
20. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 18 или 19, отличающееся тем, что указанный материал (122) наполнителя является более жестким по сравнению с материалом указанной мягкой части (11).
21. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 18 или 19, отличающееся тем, что указанный материал (122) наполнителя является более мягким по сравнению с материалом указанной мягкой части (11).
22. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 18 или 19, отличающееся тем, что указанный материал (122) наполнителя имеет такую же мягкость, что и материал указанной мягкой части (11).
23. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 22, отличающееся тем, что указанный материал (122) наполнителя представляет собой такой же материал, что и материал указанной мягкой части (11).
24. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по п. 18 или 19, отличающееся тем, что указанный материал (122) наполнителя представляет собой жидкость.
25. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 18-24, отличающееся тем, что указанная полость (121) выполнена в центре указанной жесткой части (12).
26. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по пп. 18-25, отличающееся тем, что указанная внутренняя поверхность (101) контактной линзы (10) под указанной полостью (121) имеет более мягкую поверхность по сравнению с остальной частью внутренней поверхности (101) под жесткой частью (12).
27. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по пп. 18-25, отличающееся тем, что указанная внутренняя поверхность (101) контактной линзы (10) под указанной полостью (121) имеет мягкость поверхности, сходную с мягкостью остальной части внутренней поверхности (101) под жесткой частью (12).
28. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что указанная отверделая внутренняя поверхность (101) контактной линзы (10) окружена краями (13) контактной линзы, выполненными из мягкого материала.
29. Устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что оно также содержит кольцевой паз (14), выполненный на внутренней поверхности (101) контактной линзы (10) под отверделой внутренней поверхностью контактной линзы (10).
30. Набор для измерения внутриглазного давления, содержащий:
- устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-29;
- портативное записывающее устройство (6), выполненное с возможностью связи с указанным устройством (1) для измерения внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от указанного устройства (1) для измерения внутриглазного давления.
31. Набор по п. 30, в котором указанное портативное записывающее устройство (6) выполнено с возможностью обеспечения питания указанного устройства (1) для измерения внутриглазного давления по беспроводному каналу (15) индуктивной связи.
32. Набор по п. 30 или 31, содержащий дополнительное устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-29, в котором указанное портативное записывающее устройство (6) выполнено с возможностью связи с указанными двумя устройствами (1) для измерения внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от указанных двух устройств (1) для измерения внутриглазного давления.
33. Система мониторинга внутриглазного давления, содержащая:
- устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-29;
- портативное записывающее устройство (6), выполненное с возможностью связи с указанным устройством (1) для измерения внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от указанного устройства (1) для измерения внутриглазного давления;
- вычислительное устройство (7), выполненное с возможностью связи с указанным портативным записывающим устройством (6) для приема и/или обработки и/или хранения данных, полученных от указанного портативного записывающего устройства (6).
34. Система мониторинга внутриглазного давления по п. 33, в которой указанное портативное записывающее устройство (6) выполнено с возможностью обеспечения питания указанного устройства (1) для измерения внутриглазного давления по беспроводному каналу (15) индуктивной связи.
35. Система мониторинга внутриглазного давления по п. 33 или 34, содержащая дополнительное устройство (1) для измерения внутриглазного давления по любому из пп. 1-29, в которой указанное портативное записывающее устройство (6) выполнено с возможностью связи с указанными двумя устройствами (1) для измерения внутриглазного давления и с возможностью хранения данных, полученных от указанных двух устройств (1) для измерения внутриглазного давления.
