用于对眼睛进行眼压测量和药物施用的组合装置的制作方法
本发明总体上涉及用于测量眼球内压力的眼压计。更具体地，本发明涉及一种为眼睛提供眼压测量和给药的组合装置。
背景技术：
用于监测眼内压力(眼内压)的眼压测量对患有青光眼的患者特别有意义。青光眼或绿内障是视神经的凹陷(切除)。这通常造成视神经的稳定进展性损伤，其同样导致同样患者视野的稳定缩小。如果不进行治疗，这通常造成视力的完全丧失。尽管尚未完全阐明青光眼或视神经受损的确切原因，但已确定由于眼内房水(aqueoushumor)引流恶化而引发的眼内压升高可能是触发因素。因此，连续监测眼内压在此类患者的治疗中是非常重要的。
家庭滴剂施用(例如，药物施用)和眼内压(iop)测量(例如，眼压测量)本身是独立的青光眼护理方式。两者都需要常年警觉且持续的患者依从性，以及良好的运动技能，因为这种疾病通常会伴随一个人直至高龄。对于iop测量，当疾病管理发生变化时，至少需要增大周期性测量的频率，以监测其效力。这可以通过家庭监测以方便且划算的方式实现，而当在医疗保健中心(例如，诊所)而不是在家庭护理环境中进行时，即使每日iop变化的年度测量也会造成较高的成本负担。
自给药的药物，特别是滴剂施用，已被证明患者依从性差，并且滴剂给药结果效果不佳。慢性病(及其对医疗保健系统的相关负担以及安装远程医疗和家庭监控生态系统的相关努力)在全球增多，可能会增加对患者自我管理的需求，从而提高对保持警觉且持续的患者依从性的需求。
存在一些慢性病的家庭监测技术，例如青光眼患者的眼内压自我测量(self-iop)装置(例如，自测眼压计)。例如，
已经提出了替代的iop家庭测量概念，例如专利ep1701652b1中所述。该专利描述了一种非接触式眼压计，用于通过将光投射到眼睛中并测量受机械变形影响的反射光来测量眼睛的眼内压。通过递送气动脉冲使角膜变形。该眼压计主要由可安装在使用者的头部上的电光单元和控制单元组成。该眼压计的控制单元包括显示器和任选的蜂鸣器，以便在测量失败或电池电量低时向用户发出声音警报。电光单元采用管状波导、光检测器以及反射器，反射器用于将光束偏转到眼睛并且用于消除到达检测器的一部分反射光。任选地，观察标线片以辅助眼压计与使用者的头部对准。
美国公开2016/0374,555提供了另一种非接触式眼压计方法，其使用距眼睛一定距离的用于产生若干频率机械波的源。该源可以是电磁源，例如激光源或声源。然后，检测器(比如光学干涉仪)从距眼睛一定距离检测至少一个表面波，该表面波然后可用于确定压力信息，比如通过使用基于眼内压的模式图(例如，行波的频率-速度图表)。
还已知用于监测对青光眼药物治疗的依从性的方法。例如，美国专利8,012,136b2描述了一种适于将雾状眼用流体递送至患者眼部区域的眼用流体递送装置。该眼用流体递送装置包括喷嘴和至少一个闸板(shutter)，其中喷嘴具有眼用流体可以流动穿过的孔口，至少一个闸板被定位成邻近喷嘴的孔口。闸板被安装成用于相对于喷嘴的孔口在允许眼用流体流动穿过喷嘴的孔口的打开位置与至少部分地覆盖孔口的关闭位置之间移动。闸门致动器被定位成靠近闸门并且联接至闸门，使得闸门致动器的移动使闸门在打开位置与关闭位置之间移动。
还已知基于压电技术的数字给药和监控的概念。例如，美国专利9,087,145b2描述了用于将药剂递送至有需要的受试者的眼睛的溶液。该方法可以包括：(a)提供包含该药剂的具有特定平均尺寸和平均初始喷射速度的液滴；以及(b)将该药剂递送至眼睛，其中，液滴将喷射的液滴的一定百分比质量递送至眼睛。
美国公开2014/0228783a1描述了一种便携式配药器，其包括一个或多个腔室、配制机构以及处理器，一个或多个腔室用于保持多种单独容纳的药物产品，配制机构用于在特定时间以特定剂量(例如，特定体积/数量的液滴)在该配制机构激活时精确地分配一种或多种单独容纳的药物，处理器配置为确定时间以及其他可能的信息，例如，位置、患者变量、配制机构每次启动的用户数据输入。该便携式配药器还可以将所确定的激活时间传输到位于配药器远程的计算机，或任选地将信息存储在该设备上，以供管理该患者的临床医师读取。用户还可以提供数据输入(比如眼内压、视敏度和其他视觉测量)、生命体征(例如由外部测量设备测量的生命体征，外部测量设备可以包括患者身上的测量心率、血压和/或活动的可佩戴设备，还可以包括任选的内置加速度计)或从移动电话或与配药器通信的其他联网设备中的传感器导出的数据。
技术实现要素：
本发明的一个目的是提供一种将两种家庭护理方式(自我给药和iop测量)组合在一个简单的过程步骤中的解决方案。
本发明的另一个目的是如下：该一个简单的过程还是根据需要可定制的(即，仅压力测量、或仅药物施用、或两者的组合)。
上述目的在结合了配药单元的眼压计中得以实现。即，提供了组合的眼压计和药物施用器。根据本发明，任何眼压测量技术都可以结合药物施用(例如，滴剂施用)来给予青光眼药物。配药单元可以是集成在眼压计中的独立单元(与眼压计外壳内的眼压测量单元独立)，并且独立于眼压测量而施加药物。可替代地，配药单元可以更完全地集成在眼压计中并利用眼压测量单元。即，配药单元可以利用眼压计的压力感测机构来对眼睛施加药物。例如，对于基于回弹的眼压计，其使用机械探头(例如，杆头端或回弹头端)重复探测(例如，触碰)眼睛，在眼压测量完成之后(或者任选地在眼压测量期间)，可以将药物施加于探头的同一头端，使得当探头触碰眼睛时，将药物施用于眼睛。作为另一实例，对于基于吹气的眼压计，可以由用于进行眼压测量的同一股气(或同一吹气机构)喷洒(喷雾，雾化，sprayed)药物。因此，可以在一个独立的过程步骤中单独施用药物，并在另一独立的过程步骤中单独进行眼压测量，或者可以在一个组合步骤中一起进行药物施用和眼压测量。该一个组合步骤可以在进行眼压测量的同时施用药物，或者该组合步骤可以包括相继执行的两个子步骤。例如，在第一子步骤中，执行一个动作(例如，眼压测量)，随后立即执行另一子步骤(药物施用)，两者都响应于单个测量-用药命令/序列(sequence)而执行。
尽管提供了使用回弹式眼压计和吹气式眼压计的实例，但是应当理解，本发明可以应用于其他眼压测量方法，比如光学相干弹性成像(oce)。因此，本发明预期将药物施用/配制结合在oce中。
本发明还提供用于给予青光眼药物的多个家庭护理眼压测量选项。这些选项可以包括用于药物施用的一次性单向压力/药物探头，或者针对智能药筒的许可费用型号，该智能药筒可以通过药筒许可密钥以用于本组合的眼压计和药物施用器。本发明的一个重要方面是能够在治疗中引导患者以及在家庭护理期间监测药物和/或iop压力测量值。这可以通过患者与负责的医疗保健提供者和/或第三方之间的双向实时或接近实时的数据传输来实现。
通过结合附图参考下面的描述和权利要求，本发明的其他目的和成果以及对本发明的更全面的理解将变得清楚明白和易于领会。本文中提及的所有参考文献各自以引用的方式整体并入。
本文公开的实施方式仅仅是示例，并且本公开的范围不限于它们。在一个权利要求类别(例如方法)中提及的任何实施方式特征也可以在另一个权利要求类别(例如系统)中要求保护。所附权利要求中的从属权利要求或引用仅出于形式上的原因而被选择。然而，也可以要求保护由有意地引用任何在前权利要求而得到的任何主题，从而公开并要求保护权利要求及其特征的任何组合，而不管所附权利要求中所选择的从属权利要求。
附图说明
在附图中，相同的附图标记表示相同的部件：
图1示出了用于基于回弹的眼压计的在杆中带有单剂量青光眼药物的回弹式眼压计头端。眼压计的杆和头端作为药物施用单元的集成部件使用以用于施用药物。
图2示出了具有单独的药物施用机构/单元的回弹式眼压计，其使用智能药筒以独立于眼压计的杆施加药物。
图3示出了具有单独的药物施用单元的吹气式眼压计，其使用用于青光眼药物施用的多剂量智能药筒，包括药筒许可密钥机构。
图4示出了具有单独的药物施用单元的吹气式眼压计，其使用用于青光眼药物施用的单位剂量智能药筒，其包括药筒许可密钥机构。
图5示出了具有集成的药物施用单元的吹气式眼压计，其使用眼压计自身的吹气和用于青光眼药物施用的多剂量智能药筒，其包括药筒许可密钥机构。
图6示出了具有集成的药物施用单元的吹气式眼压计，其使用眼压计自身的吹气和包括接口的用于青光眼药物施用的标准药瓶。
图7示出了具有集成的药物施用单元的吹气式眼压计，其使用眼压计自身的吹气和用于青光眼药物施用的单位剂量智能药筒，其包括药筒许可密钥机构。
图8a示出了用于药物递送的密封的单剂量药筒。
图8b示出了被触发器解除密封以释放药物的单剂量药筒，从而药物可以被递送。
图9示出了表1，其列出了可以通过回弹式眼压测量单元(如图1和2中所示的那些)实现的功能。
图10示出了表2，其列出了可以在具有单独的(非接触式)给药单元(如图3和4所示)的吹气式眼压计中实现的功能。
图11示出了表3，其列出了可以在利用自身的吹气给予药物(如图5、6和7所示)、从而不需要单独的给药单元的吹气式眼压计中实现的功能。
图12示出了用于眼压测量和给药的组合装置的另一实施方式，以及改进iop测量值监测和更好地评估药物疗效的示例性应用。
图13示出了iop测量值和施用的药物剂量的监测和比较。
图14示出了示例性计算机系统(或计算装置或计算机装置)。
具体实施方式
本发明将配药单元(药物施用器)结合到眼压测量单元(例如，用于测量眼内压或眼睛中压力的单元)中。该眼压测量单元可以基于任何已知的眼压测量技术，比如基于回弹的眼压计、基于吹气的眼压计、基于电磁或基于声学的机械波眼压计、光学相干弹性成像(oce)眼压计等。作为示例而非限制，以下将本发明描述为应用于基于回弹的眼压计和基于吹气的眼压计。所结合的配药单元可以独立于眼压计的眼压测量单元/机构，或者可以结合眼压测量单元/机构的部件(例如，集成到眼压测量单元)。即，配药单元可利用眼压测量机构来施加预定剂量的药物。为了说明的目的，下面提供了基于回弹的眼压计和基于吹气的眼压计的单独实例，每个单独实例使用集成的药物施用配药器以及结合但独立的药物施用配药器来说明。
首先解决基于回弹的眼压计的情况，其眼压测量机构集成了配药单元。更具体地，第一实例提供了一种用于对眼睛进行眼压测量和药物施用的组合装置。图1a示出了示例性回弹式眼压计100的头端(例如，施用侧)，该回弹式眼压计100使用回弹式眼压测量探头102，该回弹式眼压测量探头102相对于眼睛的角膜119前后振动(摆动，振荡，oscillate)以获取眼睛的眼内压(iop)的量度。眼压测量探头102可以是一次性的/可更换的，并且典型地包括眼压计的杆103和头端(顶端，尖端，tip)104。在这种情况下，眼压计的杆103和头端104用作药物施用/递送单元113的集成部件，以将药物施用于角膜119。回弹式眼压计100包括作为测量单元101的回弹式眼压计机构，其可以包括回弹式眼压测量探头102(例如，杆103和回弹头端104)，用于将回弹式眼压测量探头与眼睛对准的对准单元107，用于触发眼压测量和/或药物施用的至少一个用户致动触发器(例如，控制按钮109，或开关、触屏、或光学传感器)，以及用于与各单元(包括数据存储单元120和通信单元121)交互(例如，控制)的控制单元111。对准单元107帮助正确定位回弹式眼压计100并在测量单元101与患者眼睛之间建立预定距离。对准单元107可以包括供患者观察以进行自对准的凹面镜、相机、延伸到并接触患者面部(例如，前额和/或脸颊)的预定区域的引导臂、基于电磁波的距离传感器等。数据存储单元120可以存储iop测量值、施用药物的时间、所施用药物的剂量和/或由执业医师提供的包括iop测量药物施用的规定时间和剂量的一个或多个治疗计划。任选地，数据存储单元120可以集成到通信单元121和/或分布在多个存储器空间中。通信单元121可以支持有线和无线通信，并提供与各种电子装置(比如智能电话、平板计算机、个人计算机、便携式(例如闪存或拇指)存储器等)的通信线路。通信单元121可以将存储在存储单元120中的数据传送到这些电子装置中的任一个(例如，用于呈现或传输到医疗保健提供者或数据库)，或者可以接收用于更新存储单元120(例如，用于更新治疗计划)的数据。在本实施方式中，药物施用单元113是眼压测量机构的集成部件。例如，药物施用单元113可以包括单剂量流体药筒105，其中药物(比如青光眼药物)容纳在眼压计的杆103内。回弹式眼压计100可以获取眼压测量读数，并响应于单个输入命令(例如，按钮109)而施用药物剂量(同时地或相继地)。任选地，可以提供两个控制按钮(例如，按钮109和任选的第二按钮110)，用于分别单独触发眼压测量和给药。在典型的基于回弹的(例如，动态型或撞击型)眼压计中，在与角膜119碰撞后，对回弹式眼压测量探头102的运动参数进行分析(比如通过控制单元111)来确定iop测量值。如果需要，该分析可以扩展到考虑眼压计的杆103内的单剂量流体药筒105。如果需要，在进行眼压测量读数的同时施用药物的情况下，运动分析可以进一步考虑在进行眼压测量时药物从单剂量流体药筒105穿过头端104转移到眼睛。
总之，本文提出了回弹式眼压计100，其在眼压测量探头/柱塞102的杆103(或头端104)内包含青光眼药物的单剂量药筒105。图1a示出了在杆103中具有单剂量青光眼药物105的回弹式眼压计100的头端，以及在单个过程步骤中分别施加眼压测量和药物的机构。使用单剂量或单位剂量药筒的优点是允许使用无防腐剂药物。正如标准的回弹式眼压测量，眼压测量探头/柱塞102以无菌方式密封。类似地，位于眼压测量探头/柱塞102的杆103(或头端104)中的单剂量药物105也被密封。取决于装置100的测量模式(即，眼压测量或药物施用，或两者)而应用不同的机构，这获得一个简单过程步骤。
图1b和1c示出了适用于图1a的眼压计的药物施用机构的示例性实现方式。在眼压测量探头/柱塞102已被解除密封并附接到回弹式眼压测量装置100之后，可以使用快速眼压测量序列(如图1b中的虚线箭头116所示)以标准方式捕获眼压测量值。在快速眼压测量序列结束时，一种机构(例如，将流体药筒105压向穿刺头端115的机构)可以立即自动破坏单剂量流体药筒105的药物密封并将药物释放到回弹头端104的表面(如图1c中的宽箭头117所示)。此时，触碰眼睛的回弹头端104的一次或几次额外的“测量”振动将药物释放到角膜119(如图1c中的阴影箭头118所示)。该过程步骤是对原始眼压测量增加几毫秒的较短扩展，使得其不会被感知为用户的额外动作步骤。每个过程步骤还可以由智能调度器概念独立地执行。
在可替代实施方式中，回弹式眼压测量探头102可以包括杆和填充有单药物剂量的气囊型(例如，囊(bladder))头端。眼压测量仍然可以以标准方式进行，但是在气囊型头端与角膜的最后一次接触(或最后几次回弹接触)中，使填充有药物的头端(气囊型头端)爆裂，使得药物润湿眼睛。
此外，可以将单剂量回弹式探头装载到料盒(药盒，magazine)中，从而不需要用于将探头/柱塞102装载到装置100的手动步骤，确保了无菌性。
作为另一实例，图2示出了回弹式眼压计200，其中药物施用机构/单元213容纳在眼压计外壳内，但与眼压测量单元201独立。用于对眼睛进行眼压测量和药物施用的组合装置200可以包括典型的回弹式眼压计机构(例如，使用如上参考图1的回弹式眼压测量探头102描述的回弹式眼压计探头202)，作为与药物施用单元213独立的测量单元201的一部分。药物施用单元213可以使用单剂量(流体)药筒或多剂量(流体)药筒作为药物储器205。为了说明的目的，图2的回弹式眼压计200示出了作为药物储器205的多剂量(流体)药筒。药物施用单元213还可以包括定量单元223，定量单元223可以在回弹式眼压计200内部，用于控制每个药物施用步骤的剂量，比如通过选择在药物施用步骤期间待施用的从储器205提取的药物剂量的数量。药物施用单元213还可以包括非接触式给药单元222，其可以将药物218喷洒到眼睛上。在本实例中，眼压计200使用作为对准单元的凹面镜207、用于触发眼压测量和/或药物施用的至少一个控制按钮209、以及具有用于存储测量和/或药物的数据的第一存储器空间(未示出)和用于存储测量和药物的治疗计划的第二存储器空间的控制单元211。应当理解，第一存储器空间和第二存储器空间都可以集成到单个存储器单元(例如，电子或光学存储器)中或者多个存储器单元中。任选地，如上所述，可以提供两个控制按钮(例如，按钮209和任选的第二按钮210)，用于分别单独触发眼压测量和给药。组合装置200可以另外具有视觉单元225(例如，led或电子显示器)和/或音频单元227(例如，扬声器)，分别用于对患者进行视觉和/或听觉提示以执行计划的测量和/或给药。凹面镜207被定位成提供患者可见的眼睛的反射以帮助患者将组合装置200对准眼睛。
此外，组合装置200可以具有相机单元229，用于识别患者、识别患者的右眼和左眼、用于控制组合装置200相对于眼睛的取向、和/或用于控制或确定眼睛的适当状态(例如，睁开或闭合)以用于眼压测量和药物施用。通过记录眼睛的拐角和形状可以将左眼与右眼区分开。例如，在图像内识别泪阜(caruncle)(例如，眼睛最靠近鼻子的部分拐角)(例如，泪阜的定位)可提供区分左眼和右眼的便利方式。该确定可以通过专门的算法或通过机器学习模型来进行。
组合装置200还可以具有基于有线接口(例如，通信电缆)或无线接口(例如，无线网络、蓝牙通信、射频识别、rfid等)的通信单元221，用于将存储在控制单元211中的数据传送到(本地或远程的)pc、平板电脑、移动存储器(例如，便携式闪存、便携式光盘和/或因特网可访问的在线存储器存储设备)、或诸如移动电话或智能眼镜的智能设备(例如，经由因特网)。组合装置200还可以具有清洁单元(未示出)，用于对组合装置200、特别是其与眼睛接触的部分(例如，回弹式眼压计探头202的头端)进行冲洗和/或消毒。该清洁单元可以包括例如消毒垫、洗涤剂或喷雾。作为另一实例，如果该组合装置200包括用于存储的盖部(未示出)，则清洁消毒垫、洗涤剂或喷雾可以容纳在该盖部内并在该盖部联接到组合装置200时与头端接触。
任选地，储器药筒205可以是智能药筒(例如，具有集成电路(ic)215的药筒，该集成电路带有接触接口(例如，接触垫)或非接触接口(例如，rfid、蓝牙或无线网络)，该智能药筒可以通过单独的技术机构(例如，单独的电子控制器)管理。例如，智能药筒可以提供药筒许可密钥。
总之，图2示出了回弹式眼压计200，其具有利用智能药筒205的单独的药物施用机构213。药筒205可以在完成眼压测量之后立即被触发。递送证明机构(例如借助相机229)确保在施加药物时眼睛是睁开的。在本实施方式中，通过将来自多剂量药筒205的剂量药物喷洒(通过非接触式给药单元222)在眼睛的角膜219上来给药。药筒205可以在完成眼压测量之后立即被触发，并且借助相机229的递送证明机构确保在施加药物时眼睛是睁开的。
在图9的表1中列出了通过图1和图2的回弹式眼压测量实施方式实现的一些功能。例如，两者都支持同时或单独(例如，相继)的iop测量和药物递送操作。这两者都可以提供提醒机制以警告患者预先安排的药物施用或iop测量操作。两者都提供用于不同药物类型选择和不同给药选项的机构。虽然图2的多剂量药筒实施方式支持定制的剂量调整，但图1的单位剂量药筒不支持。尽管如此，两个实施方式都提供了用于跟踪药物摄入/施用的计数器，用于证明药物递送、精确剂量的机构，用于证明患者id的机构(比如，通过使用药筒许可id和/或相机)以及用于在眼睛睁开时触发自动药物施用的机构(比如，通过使用相机来监测眼睛的睁开/闭合状态)。
如图3所示，本发明还可以结合到吹气式眼压计300中，吹气式眼压计300将吹气302施加到眼睛的角膜319，并基于角膜变形的结果量来确定眼内压(iop)的测量值，角膜变形可以通过光发射器和光检测器(未示出)和/或相机329的组合来观察。本示例性吹气式眼压计300使用用于青光眼药物施用的多剂量智能药筒305，其包括药筒许可密钥机构306。因为使用了多剂量药筒305，所以可以使用定量单元323来控制/调节每个药物施用步骤的药物剂量。如图所示，药物施用器313可以使用与吹气式眼压计测量单元301组合的单独的非接触式给药单元322(例如，用于将药物318喷洒到眼睛上)。类似于图2的回弹式眼压计200的情况，并且如上所述，图3的本吹气式眼压计300可以包括对准单元307(例如，凹面镜)、控制单元311、第一控制按钮309、任选的第二控制按钮310、相机单元329、视觉单元325(例如，led或电子显示器)以及音频单元327(例如，扬声器)。
总之，用于对眼睛进行眼压测量和给药的优选组合装置300可以包括作为测量单元301的吹气式眼压计、药物储器305、非接触式给药单元322、作为对准单元307的凹面镜、用于触发测量和/或药物施用的至少一个控制按钮309、以及控制单元311，控制单元311具有(或可访问)用于存储测量和/或药物的数据的存储器(未示出)和用于存储测量和药物的治疗计划的存储器(未示出)。组合装置300另外具有视觉单元325和/或听觉单元327，用于提示患者执行计划的测量和给药。此外，组合装置300另外具有相机单元329，其用于识别患者、其右眼和/或左眼、用于控制组合装置300相对于眼睛的取向、和/或用于控制眼睛的合适状态(例如，睁开或闭合)以进行测量和给药，并且具有通信单元321，其用于传输存储在控制单元311中(或由控制单元311控制)的数据。通信单元321可以基于对pc、平板电脑、移动存储器或甚至移动电话或智能眼镜的有线或无线接口。在本实施方式中，药物储器305是多剂量药筒，从而可以使用附加的定量单元323。
图4示出了该设计的第二实施方式(例如，吹气式眼压计400)，其与图3的类似，但是药物储器被实现为单位剂量药筒或料盒401，从而不需要定量单元。除非另有说明，否则所有其他元件类似于参照图3所述的元件。
图4示出了具有单位剂量智能药筒405(例如，用于青光眼药物施用)的包括药筒许可密钥机构406的吹气式眼压计400。如图所示，药物施用器413使用单独的非接触式给药单元422，并与吹气式眼压计测量单元401组合。
多剂量药筒305(图3)或单位剂量药筒405的料盒(图4)与吹气式眼压计测量单元301/401以及记录对眼睛给药的相机329/429组合。这两种方式可以同时执行、相继执行，或者各自在一个简单过程步骤中单独执行。
在这两种情况下，通过将来自多剂量药筒305或单位剂量药筒405的剂量药物喷洒(经由非接触式给药单元322/422)到眼睛的角膜上来给药。
在图10的表2中列出了由这两种吹气式眼压计实施方式实现的一些功能。例如，两者都支持同时或单独(例如，相继)的iop测量和药物递送操作。这可以通过使用分开的药筒和iop测量通道来实现。这两者都支持与智能电话、平板计算机、智能眼镜和/或其他计算设备通信，以用于医疗保健提供者、患者和/或第三方之间的双向实时或接近实时的数据传输。这两者都可以提供提醒机制以警告患者预先安排的药物施用或iop测量操作。两者都提供用于不同药物类型选择和不同定量选项的机构。两个实施方式都提供了用于跟踪药物摄入/施用的计数器、用于证明药物递送、精确剂量的机构、用于证明患者id的机构(比如，通过使用药筒许可id和/或相机)以及用于在眼睛睁开时触发自动药物施用的机构(比如，通过使用相机来监测眼睛的睁开/闭合状态)。
图5示出了吹气式眼压计500的可替代实施方式，其将非接触式给药单元522与吹气式眼压计测量单元501相结合。即，用于测量iop的吹气式眼压计测量单元501的吹气502也用于通过将药物/药518从多剂量药筒505(或可替代地从单位剂量药筒)喷洒到眼睛的角膜上进行药物施用。
该用于对眼睛进行眼压测量和给药的组合装置500可以包括吹气式眼压计测量单元501、药物储器505、定量单元523(如果要求/需要)、作为对准单元507的凹面镜、用于触发测量和药物施用的至少一个控制按钮509、以及控制单元511，控制单元511可访问用于存储测量和/或药物的数据的存储器和用于存储测量和药物的治疗计划的存储器。组合装置500另外可以具有视觉单元525和/或听觉单元527，用于提示患者执行计划的测量和给药。
此外，组合装置500还可以具有相机单元529，其用于识别患者、其右眼和/或左眼、用于控制组合装置500相对于眼睛的取向、和/或用于控制眼睛的合适状态以进行测量和给药。组合装置500还可以具有用于传输存储在控制单元511中的数据的通信单元521。通信单元521可以基于有线或无线通信，以用于与个人计算机、平板计算机、移动存储器、移动/智能电话和/或智能眼镜交互。
在本实例中，药物储器是多剂量药筒505，从而需要附加的定量单元523。多剂量智能药筒505可以用于青光眼药物施用，并且可以包括药筒许可密钥机构506。
可替代地，药物储器可以是标准药瓶。在这种情况下，可以需要附加的定量单元。
图6示出了吹气式眼压计600的可替代实施方式，如上所述，其使用标准药瓶605以通过施加吹气602来施用青光眼药物618。快速响应码(qr码)641或其他识别装置(比如射频识别(rfid)或条形码)可以用作青光眼药物施用的标准药瓶605的接口。所有其他元件类似于上述的其他吹气式眼压计。
在本发明的另一实施方式中，如图7所示，药物储器是单位剂量智能药筒705，从而不需要定量单元。单位剂量药物的优点是允许使用无防腐剂药物。
图7示出了用于青光眼药物施用的具有单位剂量智能药筒705的包括药筒许可密钥机构706的吹气式眼压计700。本实施方式的所有其他元件类似于上述的吹气式眼压计。
在上述实例中，多剂量药筒(例如图5)、标准药瓶接口(例如图6)或带有单剂量的单位剂量智能药筒(例如图7)与使用同一递送通道进行iop测量和药物施用的吹气式眼压计组合(例如，同一吹气递送机构用于iop测量和药物施用两者)。
这可以例如通过使用液滴释放机构来实现，该液滴释放机构与吹气流定时，以将用于iop测量和药物两者的吹气递送到眼睛上(例如，同时使用单次吹气或相继使用连续吹气)。即，可以在有或没有药物释放的情况下，例如通过使用智能调度器应用程序/方法或机构，执行吹气过程步骤(例如，吹气施加机构)。
图8a示出了用于将药物递送到眼睛的单个单位剂量智能药筒805的可替代设计。图8a示出了单位剂量智能药筒805，如其在未装入吹气式眼压计时可具有的外观。应当理解，多个单位剂量(或单剂量)药筒可以配置为位于(例如装载到)料盒中并作为一组装载到眼压计中。单位剂量药筒805的前侧(例如，面向眼睛的一侧)可以被密封直到将药物将施用于眼睛。即，可以通过药物释放动作的触发来使前侧解除密封，从而药物被递送到眼睛。优选地，单位剂量药筒805在其背侧(例如，远离眼睛的一侧)上具有薄膜850。单位剂量药筒805的内部可以具有构造成用于药物(药)储存和/或释放的结构化表面。药物可以储存在单位剂量药筒805内，例如，在薄膜850的相对侧上，并且当吹气(或可伸缩探头/臂或其他力施加机构)撞击(或压靠)薄膜850时，膜850变形，使得药筒805内的药物从药筒805的前侧朝着眼睛释放(例如，被推动和/或喷洒)。
图8b示出了处于未密封状态的图8a的单剂量药筒805，使得药物可以通过所施加的力(例如，所施加的吹气)被递送到眼睛。
响应于触发药物释放操作，单剂量药筒解除密封，使得药物可以被递送到眼睛。药筒内的膜表面侧可以物理地或化学地结构化，使得药物/药可以被放置在该膜侧上。该结构的布局被设计成使得可以实现到眼睛的最佳流体递送。具有这样的药筒设计，不存在与吹气通道的接触，并且能够保证无菌性。另一个优点是本方法仅使用眼睛能够吸收的药物流体的量。
或者，单位剂量药筒805可以具有内部具有多孔或网格结构的材料。在这种情况下，药筒805的前侧和后侧必须解除密封以供使用，使得药物可以通过吹气来递送。
单剂量药筒可以布置在料盒中并且可以被装载到吹气通道中。在眼压测量操作期间，例如如果在进行眼压测量期间不需要施用药物，则可以使用料盒的空位置。
图11示出了表3，其列出了上述吹气式眼压计支持的一些功能，该吹气式眼压计使用同一吹气通道和机构用于眼压测量和药物施用两者。例如，这些配置例如通过使用药物摄入和/或iop选择器支持同时或单独(例如，连续)的iop测量和药物递送操作。本配置支持与智能电话、平板计算机、智能眼镜和/或其他计算设备通信，以用于医疗保健提供者、患者和/或第三方之间的双向实时或接近实时的数据传输。可以提供提醒机制以警告患者预先安排的药物施用或iop测量操作。可提供用于不同药物类型选择和不同定量选项的机构。本实施方式还支持用于跟踪药物摄入/施用的计数器，用于证明药物递送、精确剂量、证明患者id的机构(比如，通过使用药筒许可id和/或相机)，以及用于在眼睛睁开时触发自动药物施用的机构(比如，通过使用相机来监测眼睛的睁开/闭合状态)。
除了容纳眼压测量单元(用于获取眼睛的眼内压(iop)测量值)和给药单元(用于将药物/药施用于眼睛)之外，上述组合装置还提供用于监测对药物施用的依从性(例如，对治疗计划的依从性)以及用于监测药物及其剂量的有效性的机构(例如，控制单元、存储单元、通信单元、智能电话、平板计算机等)。这些机构可以被扩展为向医疗保健提供者提供附加信息以更好地控制为患者开出的药物剂量和药物类型。
图12示出了用于眼压测量和给药的组合装置1200的另一实施方式，以及改进iop测量值监测和更好地评估药物疗效的示例性应用1272a。在本实例中，眼压计实施在附接到药瓶(或药筒/药物储器)1205的“封盖”1280内。在本实例中，药瓶1205(具有任选的qr码1241)是以滴剂1218形式递送药物的标准滴眼剂瓶。本眼压计1200以无接触的方式进行眼压测量，从而使无菌问题最小化。本实例优选地使用超声来获取iop测量值，但是应当理解，可以任选地使用任何上述非接触方法。
在图12中，一个或多个超声换能器1201(或收发器)可以定位在封盖1280上(或其内)，使得当封盖1280附接到药瓶1205时，超声换能器1201沿着药瓶1205的开口(例如，围绕或沿其周边)定位。超声换能器1201可以是小型化的超声换能器，其将接收到的控制信号转换为向眼睛的角膜1219施加力并引发角膜1219变形的声波和/或角膜1219上的机械波。然后，可以通过眼压计1200(例如，如上所述，通过使用收发器、相机、光检测器、光学干涉仪等)观察角膜上的该机械变形，以获得iop测量值。优选地，眼压计1280包括用于与远程计算装置1270(双向)通信(例如，通过传输无线电信号)的无线通信装置(例如，rfid、蓝牙、wi-fi等)，远程计算装置1270可以是诸如智能电话或平板计算机的手持式计算装置，其运行软件药物管理应用程序(例如，“药物管理app”1272a/1272b)。任选地，根据本发明的眼压计的一些上述任务(例如，数据处理和数据存储)可以从眼压计1280卸载到远程计算装置1270上，从而可以减少眼压计1280中所需部件的数量。任选地，远程计算装置1270可以具有用于以无线方式为眼压计1200供电的可附接(或内置)的无线能量发射器1274，使得眼压计1280可在不使用电池或其他专用电源的情况下操作。
因此，眼压计1280有效地构成在用于药物递送瓶1205的眼压测量封盖(具有超声换能器阵列)内实现的非接触式小型化基于超声的眼压测量装置。通过从一个瓶子1205转移到另一个瓶子，可以重复使用眼压计1280。可替代地，每个滴眼剂瓶1205可以配备有其自身的眼压计封盖(例如，“眼压盖”)。
优选地，药物管理app1272a可以被配置成改善呈现给医疗保健提供者的眼压测量值并且评定特定药物的有效性。当回顾患者的iop历史时，医疗保健提供者通常考虑最多每天一次的iop测量值。然而，已经发现医疗保健提供者回顾的信息可能不是最佳的。除了所有iop测量值中的固有误差之外，人的眼内压可能在一天中变化，使得一天中的单次iop测量值可能不是患者每日iop状况的良好代表。还观察到药物降低iop的有效性可以随时间而降低。药物的有效性降低可以有多种原因。例如，药物滴剂可引发组织中的变化(例如，结膜疤痕等)，使得组织对药物的反应可随时间变化(例如，减小)。另一个原因可以是患者可能对一种类型的作用机制根本无反应，从而患者是对特定药物的“无反应者”(或有限反应者)。因此，如果医疗保健提供者观察到iop的增加趋势，则可能无法确定iop增加是由于眼睛的房水引流能力进一步降低，还是由于药物不再有效(或有效性降低)，特别是如果患者正在使用多种不同的药物。上述组合装置和药物管理app可以帮助解决这些问题。
通常，患者在一天内例如在早晨进行单次iop测量。然而，人的iop可以在一天中变化，比如由于房水产生的变化。然而，患者的治疗可以需要每天多次施用药物，比如早晨、中午和晚上。优选的实施方式可以在每次施用药物时自动进行iop测量。即，施用药物的组合装置的输入信号也可以触发自动iop测量。因此，本组合装置将记录每天的多个iop测量值，例如，每天的三个测量值(早晨、中午、晚上)，可以将这些测量值相结合(例如，通过求平均值)，以向医疗保健提供者提供这一天的更有意义的(代表性的)iop测量值。例如，虽然每个iop测量值可能具有固有的测量误差，但是对一天的不同时间的多个iop测量进行平均可以减少总的误差测量值，同时为一天提供更有代表性的iop测量值。
参考图13，本组合装置(和/或药物管理app1272a/1272b)可以监测和比较iop测量值和施用的药物剂量(遵循同一时间参考)以帮助确定特定药物类型和剂量的效力。远程计算装置1270可以针对每种施用的药物生成眼压测量读数(例如，测量值)相对于时间的图以及药物剂量相对于时间的图。在本实施方式中，对于三种不同的药物med_a、med_b和med_c，分别示出了三个药物剂量相对于时间的曲线1273、1275和1277。该信息可以在app1272a/1272b的概要部分sum1中提供。该方法有助于更好地确定在存在或不存在多种药物的情况下(例如，增加或减小)眼内压如何变化。药物剂量的减少可以是有意的(例如，处方的)或无意的(例如，患者疏忽给药和/或以错误的剂量施用)。为了说明该特征，提供了示例性情况。
在示例性情况下，患者最初仅使用药物med_a。如果医疗保健提供者观察到眼内压增加，则医疗保健提供者可以添加药物med_b，之后添加第三种药物med_c以保持iop降低。med_a、med_b和med_c可以具有不同的iop降低机制(例如，前列腺素、β阻断剂等)。如上面所解释的，药物可以随时间而失去其有效性(例如，损耗)。例如，在添加med_c时med_a可以已经失去其有效性，但可以发生没有人注意到med_a有效性的变化，使得患者继续使用med_a至几乎没有益处。本发明有助于识别药效的这些变化。
例如，如果患者先前已经用完med_a几天，或者仅仅忘记施用它，那么本发明的用于对药物使用和iop测量进行组合监测的系统将会注意到所测量的iop没有对省略的药物med_a作出反应。即，排除med_a对所测量的iop几乎没有影响(例如，在观察到的标准或连续测量平均值的预定义范围或百分比内)。这将表明药物med_a可以不再对特定患者有效。然后，医疗保健提供者将被告知(例如，通过电子邮件或概要sum1)该可能的有效性变化，比如通过sum1。然后，医疗保健提供者可以选择从患者的治疗计划中移除med_a，并减轻患者与med_a相关的任何副作用，比如刺痛、干眼、发红、眼睫毛生长等。
另一实例可以是，患者稍后忘记使用med_b，而这导致了对iop的较大影响(例如，大于预定义范围或百分比增加)，即使患者仍在使用med_c。这可以指示对于特定患者，med_b比med_c更有效。同样，医疗保健提供者将被告知使用(或省略)med_b的强烈效果。然后，医疗保健提供者可以选择增加med_b的剂量，并且可能从患者的治疗计划中移除med_c。这可以对患者有帮助，特别是如果med_c的副作用比med_b强和/或使用med_c对患者造成经济负担。这还可以降低患者产生对med_c的抗性(例如，变成对med_c无反应或“无反应者”)的可能性。
因此，本发明能够利用偶然事件来更好地使治疗计划适应特定患者。即，本发明可以利用患者偶尔忘记滴药(或无意地增加或减少施用剂量)，并利用所观察到的相应iop反应。该方法还允许医疗保健提供者有意地修改患者的治疗计划，并且使用其导致的所观察到的iop变化来修订所选择药物的风险/受益比。
如上所述，本组合装置可与一个或多个软件应用程序1272a/1272b连接。一个应用程序(或应用程序接口)1272a可以针对医生的使用进行定制，而另一个应用程序1272b可以针对患者的使用进行设计。医生接口1272a将需要是全面的，但仍提供各种信息的快速概要，比如通过使用概要部分sum1，其可包括文本信息和绘图1271-1277。例如，概要部分sum1可以包括iop曲线1271a(例如，单独的每日iop平均值或连续测量iop平均值的图)、最小-最大范围1271b(例如，图形显示、图和/或数值)、滑动平均值等。概要部分sum1还可以指定可变筛选标准的药物使用依从性的百分比，比如每种药物类型，例如“med_a→40％依从”、“med_b→早晨使用：60％依从”、“med_b→晚上使用：10％依从”等。上述对各个药物的iop反应也可以包括在概要中，比如“med_a→提供iop降低作用的75％”或“med_b→警告：药物med_b的无反应者！”。
患者的应用程序界面1272b应对他们站立的位置以及特定药物施用或iop测量是否成功作出快速、即时的反应，并提供基本的指导。例如，对于时间段(早晨、中午、晚上)，对勾ck1可以表示正确使用滴剂，且/或叉x1可以表示未正确使用液滴。另外，游戏化方面可用于通过提供指导反馈来帮助增加患者依从治疗计划的动机，比如如下陈述：“祝贺：具有95％的用药依从性，您属于您年龄组中前10％的病人。"依从性百分比(每个时间间隔，如天、周、月评估)也可以显示为趋势曲线/图1271c。
图14示出了适用于远程计算装置1270(以及任选地适用于上述组合装置配置的至少一部分)的示例性计算机系统(或计算装置或计算机装置)。在一些实施方式中，一个或多个计算机系统可以提供本文描述或示出的功能和/或执行本文描述或示出的一个或多个方法的一个或多个步骤。计算机系统可以采用任何合适的物理形式。例如，计算机系统可以是嵌入式计算机系统、片上系统(soc)、单板计算机系统(sbc)(例如，模块上计算机(com)或模块上系统(som))、台式计算机系统、膝上型或笔记本计算机系统、计算机系统网格、移动电话、个人数字助理(pda)、服务器、平板计算机系统、增强/虚拟现实设备，或这些中的两个或更多个的组合。在适当的情况下，计算机系统可以驻留在云中，云可包括一个或多个网络中的一个或多个云组件。
在一些实施方式中，计算机系统可以包括处理器cpnt1、存储器cpnt2、存储装置cpnt3、输入/输出(i/o)接口cpnt4、通信接口cpnt5以及总线cpnt6。计算机系统任选地还可以包括显示器cpnt7，比如计算机监视器或屏幕。
处理器cpnt1包括用于执行指令的硬件，比如构成计算机程序的那些。例如，处理器cpnt1可以是中央处理单元(cpu)或通用计算图形处理单元(gpgpu)。处理器cpnt1可以从内部寄存器、内部高速缓存、存储器cpnt2或存储装置cpnt3中检索(或获取)指令，解码并执行指令，并将一个或多个结果写入内部寄存器、内部高速缓存、存储器cpnt2或存储装置cpnt3。在特定实施方式中，处理器cpnt1可以包括用于数据、指令或地址的一个或多个内部高速缓存。处理器cpnt1可以包括一个或多个指令高速缓存、一个或多个数据高速缓存，例如用于保存数据表。指令高速缓存器中的指令可以是存储器cpnt2或存储装置cpnt3中的指令的副本，并且指令高速缓存器可以加速处理器cpnt1对那些指令的检索。处理器cpnt1可包括任何合适数目的内部寄存器并且可包括一个或多个算术逻辑单元(alu)。处理器cpnt1可以是多核处理器；或者包括一个或多个处理器cpnt1。尽管本发明描述并说明特定处理器，但本发明涵盖任何合适的处理器。
存储器cpnt2可以包括主存储器，用于存储处理器cpnt1在处理期间执行或保持临时数据的指令。例如，计算机系统可以从存储装置cpnt3或从另一个源(比如另一个计算机系统)将指令或数据(例如，数据表)加载到存储器cpnt2。处理器cpnt1可以将来自存储器cpnt2的指令和数据加载到一个或多个内部寄存器或内部高速缓存中。为了执行指令，处理器cpnt1可以从内部寄存器或内部高速缓存检索并解码指令。在执行指令期间或之后，处理器cpnt1可以将一个或多个结果(可以是中间或最终结果)写入内部寄存器、内部高速缓存、存储器cpnt2或存储装置cpnt3。总线cpnt6可以包括一个或多个存储器总线(每个存储器总线可以包括地址总线和数据总线)，并且可以将处理器cpnt1耦接到存储器cpnt2和/或存储装置cpnt3。任选地，一个或多个存储器管理单元(mmu)促进处理器cpnt1与存储器cpnt2之间的数据传输。存储器cpnt2(可以是快速的易失性存储器)可以包括随机存取存储器(ram)，比如动态ram(dram)或静态ram(sram)。存储装置cpnt3可以包括用于数据或指令的长期或大容量存储装置。存储装置cpnt3可以在计算机系统的内部或外部，并且包括磁盘驱动器(例如，硬盘驱动器、hdd，或固态驱动器、ssd)、闪存、rom、eprom、光盘、磁光盘、磁带、通用串行总线(usb)可访问驱动器，或其他类型的非易失性存储器)中的一个或多个。
i/o接口cpnt4可以是软件、硬件，或两者的组合，并且包括用于与i/o设备通信的一个或多个接口(例如，串行或并行通信端口)，这可以使得能够与人(例如，用户)通信。例如，i/o设备可以包括键盘、小键盘、麦克风、监视器、鼠标、打印机、扫描仪、扬声器、静态相机、触笔、平板、触摸屏、跟踪球、摄像机、其他合适的i/o设备，或者这些设备中的两个或更多个的组合。
通信接口cpnt5可以提供用于与其他系统或网络通信的网络接口。通信接口cpnt5可以包括蓝牙接口或其他类型的基于分组的通信。例如，通信接口cpnt5可以包括网络接口控制器(nic)和/或无线nic或用于与无线网络通信的无线适配器。通信接口cpnt5可以提供与以下各项的通信：wi-fi网络、自组织网络、个人区域网络(pan)、无线pan(例如，蓝牙wpan)、局域网络(lan)、广域网络(wan)、城域网(man)、蜂窝电话网络(比如全球移动通信系统(gsm)网络)、因特网，或这些网络中的两个或更多个的组合。
总线cpnt6可以提供计算系统的上述组件之间的通信线路。例如，总线cpnt6可以包括加速图形端口(agp)或其他图形总线、增强型工业标准架构(eisa)总线、前端总线(fsb)、超传输(ht)互连、工业标准架构(isa)总线、infiniband总线、低引脚计数(lpc)总线、存储器总线、微通道架构(mca)总线、外围组件互连(pci)总线、pci-express(pcie)总线、串行高级技术附件(sata)总线、视频电子标准协会本地(vlb)总线，或其他合适的总线或这些总线中的两个或更多个的组合。
尽管本公开描述和示出了在特定布置中具有特定数量的特定组件的特定计算机系统，但是本公开设想了在任何合适的布置中具有任何合适数量的任何合适组件的任何合适的计算机系统。
在此、计算机可读的非瞬态存储介质可以包括一个或多个基于半导体的或其他集成电路(ic)(例如，现场可编程门阵列(fpga)或专用ic(asic))、硬盘驱动器(hdd)、混合硬盘驱动器(hhd)、光盘、光盘磁盘驱动器(odd)、磁光盘、磁光驱动器、软盘、软盘驱动器(fdd)、磁带、固态驱动器(ssd)、ram驱动器、securedigital卡或驱动器，任何其他合适的计算机可读非瞬态存储介质，或这些中的两个或更多个的任何合适的组合，如果合适的话。计算机可读非瞬态存储介质在适当时可以是易失性的、非易失性的，或易失性和非易失性的组合。
虽然已经结合几个具体的实施方式描述了本发明，但是对于本领域的技术人员显而易见的是，根据前面的描述，许多进一步的替换、修改和变化将是显而易见的。在此描述的本发明旨在包括落入所附权利要求的精神和范围内的所有这样的替换、修改、应用和变化。
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