专利名称：用于确定眼睛内压的植入物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于确定眼睛内房水压力的植入物。
全世界最常见的失明原因是青光眼。其原因是过高的眼睛内压，它大多由房水流出减少造成。为了对症下药或为了提示手术，需要连续测量眼睛内压，它在一天内的不同时间可能经历剧烈的波动。
背景技术：
迄今为止非侵入地测量眼睛内压的可能性都基于扁平压力计(Applanationstonometrie)。这时角膜从外部产生变形，为此所需要的力与眼睛内压相关。在这种方法时缺点是多方面的其一是测量结果受不可接近和单独的波动的干扰量，例如角膜的强度的影响；第二个缺点在于压力计的操作，眼睛内压大多只能由受过培训的人员测量，并且这也只能是断续的，为了测量反映在一天或几天内眼睛内压变化的测量值系列通常需要让病人固定住在医院内，因此在日常生活条件下几乎无法测量眼睛内压变化曲线。在一个较长时间段内以很短的时间间隔测量眼睛内压变化曲线同样也是不可能的。
发明内容
因此本发明的目的是，创造一种植入物，它可以连续测量房水压力。
这个目的通过权利要求1的特征来实现。本发明的核心是，在植入物上设置至少一个压力传感元件。这个压力传感元件测量房水内压力。
按权利要求2设一第二压力传感器，它测量环境压力。它可以设置在植入物上或眼睛外。用两个传感器的数据求出房水的过压。
本发明其它优良的结构由从属权利要求得到。
附图的简要描述本发明额外的优点和细节由借助于附图对这个实施例的说明得到。附图表示
图1本发明的按第一种实施形式的装在眼睛内的植入物，图2该植入物的一个横截面，图3该植入物沿图2中剖分线III-III的横截面，图4按图1的植入物的示意线路图，图5按第二种实施形式的植入物的示意线路图，图6按第三种实施形式的植入物的俯视图，图7沿图6中剖分线VII-VII的植入物横截面。
本发明具体的实施方式下面参照图1至4介绍本发明的第一种实施形式。用来测量在眼睛的前眼房内的房水压力的植入物1具有一针管2，它围成一输入通道3。输入通道3在针管2的一端4处对周围开口。在针管2的另一端它与一压力传感单元5连接。压力传感单元5具有一带一做成支承体的圆形底板7和一从底板向上伸出的环形圆柱壁8的壳体6。底板7在中心有一孔9，针管2沿其圆周与底板7连接。因此通道3通向壳体6的内腔10。壳体6从上方用盖板11封闭，盖板具有一环柱形边缘12，它紧密地包围壁8，并与它通过粘接或卡锁连接。盖板11在中心有一孔13，大气压通过此孔作用在内腔10上。内腔10内设有一第一压力传感元件14和一与它平面连接的第二压力传感元件15，它们两者埋入一塑料基体16内。塑料基体16基本上具有扁平圆柱体形状。塑料基体16用一扁平密封圈17支承在壳体6的底板7上，这里在基体16和底板7之间形成一由密封圈17在周边围成的测量腔18，它与通道3连通。测量腔18的直径DM大于针管2的内径DK。
下面详细说明压力传感元件14和15的结构。压力传感元件14具有一圆形基体19，在其中心设有一带一个或多个，例如3×3个，微机械压力传感器20的区域。这里它们是市场上常见的微机械绝对压力传感器，它们电容式或压电式测量压力。在膜片20旁边并与它们导电连接地设置两个测量存储器21、一控制器22以及一中央数据处理单元即CPU 23。沿基体19的边缘设有一环形发射线圈24，它通入控制器22。膜片20测量绝对的环境压力，亦即相对于在膜片20后面存在的已知压力。在基体19下面设有另一盘形基体25，其中心具有许多向下突起的同样做成微机械绝对压力传感器的传感器膜片26，以测量通过通道3输入的液体的压力。由于测量腔18的直径DM大于通道3的直径DK，可以设置比较多的传感器膜片26，而针管2仍然尽可能保持细一些。传感器膜片26也测量相对于它后面存在的已知压力的压力，亦即绝对压力。由膜片20和26测量的绝对压力通过CPU23相减，从而求出针管2内的液体相对于环境压力的压力，亦即房水的过压。
下面参照图4详细说明压力传感单元5内的数据处理以及与周围环境的通讯。在植入物1之外有一外接控制仪27，它具有一程序传输单元28、一能量传输单元29和一测量数据传输单元30，它们通过一个控制器31与发射线圈32连接。在植入物1之内配设于用于远距离(遥测)传输数据和能量的发射线圈32的发射线圈24与控制器22连接，该控制器22本身又与一程序传输单元33、一能量传输单元34和一测量数据传输单元35连接。能量传输单元34通过导线36经一能量储存单元37与CPU 23连接，以给CPU供给能量。程序传输单元33通过一导线38与测量程序存储器39和测量控制单元40连接，它在时间间隔Δt内从传感器信号单元41接收数据，并由此在一连接在后面的测量数据处理单元42内确定相对压力Δp，并储存在一测量值存储器43或21内，存储器本身通过一导线44与测量数据传输单元35连接。
下面参照图1说明植入物1(怎样)植入眼睛。在眼睛内角膜45和虹膜平面之间的区域称为前房48，房水在此前房内。后房位于虹膜平面和玻璃体49之间，玻璃体在晶状体47后面。后房同样填有房水。晶状体47通过带状悬韧带50与睫状体51连接。植入物1插入眼睛的边缘区或前房角区(Limbal)52内，其中针管2从外部通过组织边缘插入，使得房水可以从眼前房48通过通道3到达膜片26。压力传感单元5位于前房48之外结膜之下的巩膜外层组织内。
下面说明植入物1的工作原理。眼前房48的房水通过通道3到达膜片26，在那里测量相对于已知压力的压力。同时通过膜片20测量相对于已知压力的环境压力。由这些信号在测量数据处理单元42内计算医疗相关的差压。植入物1是一长时间植入物。为了供给能量和传输数据在植入物1上连接控制仪27。这例如可以通过将控制仪27装在眼镜上进行。通过能量传输单元29、控制器31、发射线圈32和24、控制器22和能量传输单元34给储能器37充电。储能器37的容量这样设计，使得在一较长时间段内确保植入物的能量供给，并且储能器再次充电的时间间隔可以保持尽可能大。通过程序传输单元28、控制器31、发射线圈32和24、控制器22和程序传输单元33可以改变测量程序存储器39。用这种方法可以从外部改变测量测量值的时间间隔Δt。由测量数处理单元42求出的差压储存在测量数值存储器43内。如果在控制仪27和植入物1之间建立遥控连接，那么数据可以从测量数值存储器43通过测量数据传输单元35、控制器22、发射线圈24和32、控制器31传送到测量数据传输单元30，可以从那里读出数据并利用于医疗处理上。测量数值存储器43这样选择，使得在存储器溢出时，最先储存的数据同样最先删除。对于超过用于读出的时间间隔的情况则保留最实时的眼睛内压变化曲线。通过采用一光学或声学的信号发生器得到这样的可能性，即指示患者眼睛内压的不正常升高，从而可以立即采取合适的治疗措施。
下面参照图5说明本发明的第二种实施形式。相同的零件得到和第一种实施形式中相同的附图标记，因此参阅其说明。功能相同但结构不一样的零件得到上面加一撇的同一附图标记。相对于第一种实施形式的主要差别在于，单元33、34和35不是通过共同的控制器22与发射线圈24连接，而是每个单元具有自己的发射线圈。在第一线圈单元53的区域内进行从外部编程器54到测量程序存储器39的远距程序传输。在第二线圈单元55区域内进行从外部量供诮部56到储能器37的远距能量传输。在第三线圈单元57从测量值存储器43中读出数据，并将数据传输给外部的测量数据采集单元58。这种结构的优点是，相对于第一种实施形式不需要控制器22。缺点是在植入物内需要多个发射线圈32′，因此植入物比较大。
下面参照图6和7说明本发明的第三种实施形式。结构相同的零件得到和第一种实施例中相同的附图标记，因此参阅其说明。结构不同但功能相同的零件得到上面加两撇的相同附图标记。相对于第一种实施例的主要区别在于壳体6″的结构和特别是这样的事实，即所有电子构件设置在一导电薄膜59上。植入物1″具有一作为支承体的导电薄膜59，它由一扁平的、基本上倒圆的矩形主段60以及一筋状向外突起的前房段61组成。导电薄膜59浇注在一由生物相容材料组成的一体塑料壳体6″内。壳体6″由一包围导电薄膜59主段60的主壳体64以及一与它成一约120℃的角度a向下延伸的包围导电薄膜59的段61的带一尖的外端62的壳体臂65组成。臂65向外端62收缩成一尖端，以便于臂65移动，穿过眼睛的眼皮63。主壳体64的长度LH基本上相当于壳体臂65的长度LA。但是也可以考虑其它尺寸选择。
在导电薄膜59上通过常用的微技术结构，例如所谓的倒装芯片技术，形成不同的电子元件。在主段60上设有测量存储器21、控制器22、中央数据处理单元23以及带有传感器膜片20″的第一压力传感器元件14″。在元件20″、21、22和23处在导电薄膜59的背面上设有发射线圈24″。在传感器膜片20″正上方壳体6″具有一较小厚度的区域66。用来将环境压力进一步传递到传感器膜片20″上的这个区域这样选择，使膜片20″被组织和周围的组织液充分地防护，另一方面将环境压力基本上不变地传递到膜片20″，和在那里进行测量。也可以在导电薄膜59上设置由第一和第二种实施例中所知的其它电子元件。在导电薄膜59的段61上设有带所属传感器膜片26″的第二个压力传感元件15″。这里在壳体6″内膜片26″旁边设有厚度较小的压力传递区67，使得膜片26″一方面充分防御组织和房水，另一方面可以无误差地测量房水的内压。压力传感元件15″和导电膜片59的主段60上的其它元件20″、21、22、23通过导电薄膜59上的带状导线(印制导线)68相互连接，以传输数据和供电。壳体臂65的长度LA这样选择，使得定在眼睛前房48内外面的三分之一被房水包围。压力传感元件15″位于这外面的三分之一内。臂65在其中间的三分之一区域内具有一厚度DM，它大于在主壳体64区域内臂65的厚度DA。用这种方法防止臂65从眼睛前房48中滑出。
第三种实施例的结构的特殊优点是这样的事实，即所有电子元件设置在一个导电薄膜59上。因此可以毫无问题地小型化和成批生产，因为可以使用微电子和特别是倒装芯片技术等已知技术。可以测量在两个不同区域，也就是在眼前房48和前房角区域52，内的压力。通过相减可以求出在眼前房内房水相对于眼前房周围环境的生理学相关的过压。
权利要求
1.用来确定眼睛内房水压力的植入物，a.带一支承体，b.带一设置在支承体上的压力传感单元(5；5″)，它具有一用来测量房水压力和产生第一压力传感器数据的第一压力传感元件(14；14″)，c.带一设置在支承体上的与压力传感单元(5；5″)以数据传递的方式连接的数据处理单元(23)，以产生第一传输数据，和d.带一设置在支承体上的与数据处理单元(23)以数据传输的方式连接的第一发射接收单元，所述发射接收单元用来传输第一传输数据和接收来自设置在眼睛以外的第二发射接收单元的第二传输数据。
2.按权利要求1所述的植入物，其特征为压力传感单元(5；5″)具有一第二压力传感元件(5；5″)，以测量环境压力和产生第二压力传感器数据。
3.按权利要求2所述的植入物，其特征为数据处理单元做得用来处理第二压力传感器数据和求出房水相对于环境的过压。
4.按权利要求2所述的植入物，其特征为压力传感元件(14，15；14″，15″)具有至少一个微机械压力传感器(20，26；20″，26″)。
5.按权利要求1所述的植入物，其特征为支承体具有至少一个带一用来接收房水的第一末端(4)和一与压力传感器单元(5)连接的第二末端的针管(2)。
6.按权利要求5所述的植入物，其特征为压力传感单元(5)具有一与至少一个针管(2)连接的壳体(6，11)。
7.按权利要求2所述的植入物，其特征为第一压力传感元件(14)和/或第二压力传感器元件(15)埋在一塑料基体(16)内。
8.按上述权利要求之任一项所述的植入物，其特征为压力传感单元(5；5″)具有一储能器(37)。
9.按权利要求8所述的植入物，其特征为可从外部无线地向储能器(37)供给能量。
10.按权利要求1所述的植入物，其特征为中央数据处理单元(23)做成这样，使它以规定间间隔Δt储存房水内压。
11.按权利要求1所述的植入物，其特征为压力传感单元(5″)设置在一个导电薄膜(59)上。
12.按权利要求11所述的植入物，其特征为导电薄膜(59)由一主段(60)和一筋状侧向伸出的前房段(61)组成。
13.按权利要求12所述的植入物，其特征为第一压力传感元件(14″)设置在前房段(61)上。
全文摘要
用来确定眼睛内膜水压力的植入物，具有一支承体；一设置在支承体上的压力传感单元(5；5″)，它具有一用来测量房水压力和产生第一压力传感器数据的第一压力传感元件(14；14″)；一设置在支承体上的与压力传感单元以数据传输方式连接的用来处理第一压力传感器数据和产生第一传输数据的数据处理单元(23)、和一设置在支承体上的与数据处理单元(23)以数据传输方式连接的第一发射接收单元，用以传输第一传输数据和接收来自设置在眼睛之外的第二发射接收单元的第二传输数据。
文档编号A61B3/16GK1486158SQ02803780
公开日2004年3月31日 申请日期2002年1月10日 优先权日2001年1月17日
发明者A·梅斯纳, T·乌泽, A 梅斯纳 申请人:人类光学股份公司