[发明专利]用于眼内压远程光学监测的可穿戴设备和方法

说明书

描述了用于使用具有放置在眼睛角膜上的磁体的隐形眼镜来确定眼睛的眼内压(IOP)的系统和方法。磁场施加在隐形眼镜的磁体上，并且磁体被磁场位移。本公开的系统基于磁体的磁位移确定角膜的偏转并确定眼睛的IOP。

相关申请的交叉引用

本申请要求于2020年1月28日提交的美国临时专利申请序列号62/966,798(代理师案卷号48675-709.101)的权益，其内容通过引用整体并入本文。

技术领域

本公开的技术领域涉及远程光机械感测。更具体地，该技术领域涉及用于测量眼内压的可穿戴传感器系统。

背景技术

本公开属于光机械技术领域。更具体地，本公开属于使用由施加在嵌入隐形眼镜中或隐形眼镜上的微磁体上的磁力引起的角膜凹陷的远程光学测量的眼内压感测的技术领域。

青光眼是全球第二大最常见的失明原因。它是一种具有多种危险因素的多因素疾病，其中眼内压(IOP)是最重要的。IOP测量用于青光眼诊断和患者监测。IOP的昼夜波动很大，并且取决于主体姿势，因此临床眼保健专家偶尔进行的测量可能会产生误导。

发明内容

本公开描述了一种用于测量眼睛的眼内压的可穿戴光学设备和读数方法。

在实施方式中，可以存在用于测量眼睛的眼内压的隐形眼镜设备。该设备具有由弹性材料形成的主体和嵌入或放置在主体上的至少一个磁体。在一些实施方式中，弹性材料可以是生物相容的。在一些实施方式中，该材料可以是透明的。

在实施方式中，可以存在一种用于读取具有嵌入的磁体的隐形眼镜的装置。该装置具有激励线圈，该激励线圈带有与激励线圈电连通的驱动器。驱动器可以控制线圈的参数。光源可以照亮隐形眼镜，并且光学传感器可以检测光源的反射光。控制器可以使线圈的激励和传感器图像或数据收集同步。控制器还可以具有接收外部数据的接收器。

在另一实施方式中，存在一种使用用于读取具有嵌入的磁体的隐形眼镜的装置来确定IOP读数的方法。该方法提供用电脉冲对激励线圈进行激励、在预定时间段内记录图像、基于一个或多个角膜形貌图像确定角膜变形，以及使用角膜变形计算IOP读数。

在另一实施方式中，可以存在用于确定IOP读数的系统，该系统具有基座和从基座延伸的臂。可以将电机附接到臂以振动或移动臂。磁体可以接合到臂的远端，磁体可以产生受控磁场。霍尔传感器可以附接到磁体的远端。磁体可以生成定向磁场，并且霍尔传感器可以读取磁场，以及隐形眼镜中磁体引起的任何扰动。

该设备可以包括具有嵌入的磁体的隐形眼镜。可以使用磁场将力施加到角膜上。角膜形貌的变化取决于所施加的磁力，以及角膜参数和IOP。可以放置在护目镜上的外部测量装置可以包含以下任何一项或多项：图案化照明器和光学检测器，例如相机或正交光电二极管。可以使用正交光电检测器或通过分析点照明器矩阵的图像来检测由向隐形眼镜施加时变磁场引起的角膜形貌的变化。可以用不同的磁激励幅度、脉冲形状或波形频率来测量角膜的机械响应，并且可以远程测量角膜的频率响应。可以使用收集的数据计算角膜的凹陷深度和共振频率变化并且可以确定IOP。该方法包括角膜厚度和形貌的初步表征，其中曲率半径和角膜厚度可以在通过常规眼科方法获得的已知IOP值下测量。然后可以将个性化数据集用作数据处理算法的输入，该算法还使用来自护目镜的连续成像测量来计算IOP。数据可能会连接到云，并且护目镜也可能配备有雾发生器，该雾发生器可以分配受控量的药物，其可有助于降低IOP。本公开描述了一种隐形眼镜和可穿戴光学设备，其通过使用隐形眼镜的磁激励的光学数据采集来测量IOP。隐形眼镜的磁激励可能导致下面的角膜变形。一个或多个光源与相机一起可以测量对磁激励的响应，并使用该数据以及特定个体的参考数据来准确确定IOP。

附图说明

图1示出了根据实施方式的具有嵌入的磁体的隐形眼镜的横截面。

图2示出了根据实施方式的测量系统和隐形眼镜的侧视图。