用于眼睛的电流愈合的方法和眼科装置的制造方法_4

文档序号:8459930阅读:来源:国知局
5可能够产生电压模式或电流模式,例如DC或AC以及不同的波形和频率。传感器650可包括用于感测和/或监测创伤,或用于提供与装置的通信的传感器,例如图片传感器或天线。
[0109]在期望活性剂或活性药物的情况下,药物分配端口 645可与药物分配贮存器670结合,并且包括泵送装置或起到在需要时溶解并分配活性组分作用的聚合物655,例如在进入眼科环境或接收信号650时。
[0110]另外,控制器610可与分配端口 645、一个或多个传感器650、和/或功率管理装置620结合。功率管理装置可包括例如,整流器、滤波器、稳压器和电池充电器,并且可与储能装置625、外部功率源630或内部能量供应器640通信。外部能量供应630可包括例如太阳能电池、线圈(感应)、天线(射频)、热电、压电、“能量采集”等。外部功率源通信635可为LED、感应、EF等。可发生与可邻近眼科装置例如,眼镜或眼罩定位的装置的通信。
[0111]能量存储625在其它示例中可为必要的。能量存储装置可包括例如电池(碱性、锂离子、锂、锌-空气等)、电容器、或使用例如SIC装置技术嵌入镜片中的超级电容器。
[0112]现在参见图7,描绘了用于监测和改善创伤714的愈合的示例性电气系统700。电池702或其它合适的功率源,如先前所描述的,可向电子发生器电路704提供能量。该发生器可产生使用本领域中已知的若干技术中的一种或多种改善创伤714的愈合所需的期望电压和电流。该电路可从电池电压向下调节,例如由4V电池跨创伤输送0.25V。这可通过使用普通的线性稳压器来完成。还可以通过包括例如使用电荷泵来由1.5V电池产生5V电势来产生高于从电池可获得的电压。电子电路704可连接至切换网络706。可通过例如H桥中的MOSFET开关来实现这种切换网络。切换网络706可连接至触点710和712。这些触点可向创伤提供电连接,从而允许电流从创伤714流动至切换网络706。切换网络706还可连接至传感器电路708。此类传感器可检测由愈合过程在创伤两端感应的电压。传感器还可测量创伤的参数,诸如电压、电流和电阻。
[0113]现在参见图8,描绘了用于监测和改善创伤814的愈合的电气系统800的电路示意图。如先前所描述的,创伤814具有可由电压源824表示的相关联的电场。创伤还可具有与周围组织的电阻不同的可测量的电阻826。触点810和812可靠近创伤适当定位,如先前所讨论的。另外如先前所讨论的,这些触点可具有适当的生物相容性的导电材料或由生物相容性的导电材料进行封装。触点810和812可连接至示出为H桥的切换网络828,其为电子器件领域中已知的常见电路,可允许所施加或所测量的电压和电流的连接、断开和极性转换。控制器806可控制连同开关820和822的切换网络828。可用MOSFET装置实施所述开关,如工业中常见的。控制器可实施为例如微控制器。开关820可将发生器块802连接至切换网络828。该发生器块802可包含对产生创伤愈合所需的电压、电流、波形和频率必要的电路。开关822可将传感器块804连接至切换网络828。传感器块804可测量电压824、电阻826或创伤814的其它参数。例如,创伤两端的可测量的场824可随着创伤愈合或感染而变化,使得传感器804可检测此类状态和那些状态的变化。
[0114]在一个系统状态中,开关822可为闭合的而开关820可为断开的,并且切换网络828中的期望开关可启用或禁用,以便通过触点810和812将传感器804连接至创伤814,而不连接发生器802。
[0115]传感器804可被设计成用电子器件工业中常见的技术例如差分或仪表放大器来测量电压。传感器804还可被配置为电容传感器、电阻传感器、或其它电传感器。在另一个系统状态中,开关820可为闭合的,而开关822可保持为断开的。被编程至用于创伤愈合的期望参数的发生器802可通过切换网络828以及触点810和812连接至创伤814。
[0116]发生器802可作为受控电压源,受控电流源、或AC发生器操作,以促进愈合。如先前所讨论的,在创伤1514两端可能期望在0.25-0.5V范围内的电压以促进愈合,但发生器802可被设计用于各种电压、电流和频率范围。802和828的状态可在愈合期间变化,例如以使电流反向,来改变细胞生长的方向,或在定向愈合和非定向愈合之间跳动。另选地,或此夕卜,发生器802可包含电路,所述电路检测创伤814两端的电压或通过该创伤814的电流,同时向该创伤施加对应值的电流或电压。可在愈合期间监测这些参数,并且因此修改受控电压或电流。这可替换或补充传感器804。部件802、804和806由合适的能量源供能,所述合适的能量源(未示出)诸如电池或感应电能传输。
[0117]已表明宽泛范围的施加和感应电场促进创伤愈合,例如取决于组织和指定治疗每毫米10毫伏至5伏。同样,在损伤组织两端已测量到一定范围的电场和电流。诸如802的发生器和诸如804的传感器应具有足够的能力(电压、电流)范围和可编程性,以供应和测量治疗参数和诊断参数。另选地,电路可针对特定的治疗和诊断需要而高度定制。
[0118]如在【背景技术】和参考文献中所描述的,通过使传感器在健康和创伤组织上方经过来检测创伤。与在健康组织附近相比,在使探针经过创伤上方时,电流密度的测量例如显示出明显偏差。治疗系统可被设计和制造成具有特定的几何形状,所述几何形状与常见创伤,例如在眼睛外科手术中使用的在某些优选位置上的切口是相容的。可制造多个治疗系统,以涵盖一定范围的创伤几何形状。3D印刷或其它即时、现场制造技术可允许从业者测量创伤几何形状以及制造定制的治疗装置。治疗系统可包含放置在组织周围的若干电触点。传感器可检测创伤几何形状并且仅通过期望的触点传送治疗电流。
[0119]现在参见图9,描绘了用于检测和改善整个创伤位置范围上的创伤的愈合的示例性治疗系统900。组织902包含创伤904。触点906、908、910、912、914和916可通过如先前所讨论的生物相容性装置提供电接触。切换网络918可允许发生器和/或传感器电路920连接至某些传感器,例如相邻对。系统可首先测量触点906和908之间的电势差异。系统可随后测量908和910、910和912、912和914以及914和916。如先前所解释的,可定位在创伤两端的触点910和912之间与触点906和908或914和916之间可存在可测量的差异。所述系统也可检测这种差异,并且施加仅跨触点910和912的治疗电流。例如,触点906和908之间可存在可能在另一个个体上的另一个创伤。所述系统可检测到该创伤并且将治疗场施加至触点906和908。这种概念可以多维网格或其它的触点布置方式延伸,以提供创伤长度、宽度、形状和位置的范围。
[0120]本文所述的传感器(例如,传感器804)可包括一个或多个传感器,所述一个或多个传感器用于测量电阻率、电导率、阻抗、相对于周围健康组织的颜色(例如与刺激相关的红色)、pH、细胞因子、和炎性标记物。测量可为整个创伤的“全局”测量(细胞因子),或可在跨创伤的若干点处执行(电阻率)。
[0121]本文所述的发生器(例如,发生器820)可为稳压或稳流直流电源。发生器还可为例如脉冲发生器、交流电源或任意波形发生器。可使用发生器,例如以产生在I和100mV/_之间的整数值范围内的电场,和/或在从I至10 μ A/mm的整数值范围内的磁场(H场),更具体地,可使用约 5、10、15、20、25、30、35、40、45、或 50mV/mm 的电场,以及 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10 μ A/mm的磁场。具体示例包括产生25mV/mm的电场和/或2.2 μ A/mm的磁场。来自发生器的示例性输出为在约10至100V下的约65至100MHz,包括其之间的整数值,其中电流限于约 0.1 和 1.0mA 之间(例如,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8、0.9 和 1.0mA)。波形可施加至少约一小时的时间。
[0122]由发生器输出的另外的示例性信号包括非对称和双向的短脉冲,正弦AC信号、脉冲电流和极短持续时间的高电压的脉冲电压中的一种或多种。来自发生器的典型输出值可包括在I至125Hz下的约100至150V,包括其之间的整数值(例如,100、10
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