本实用新型涉及一种用于确定角膜形状的隐形眼镜装置和眼压监测系统。
背景技术：
眼压是一个动态变化的生物学指标,具有明显的24小时节律性，因此24小时眼压测量较单次眼压测量能更好更全面的反映受检者眼压变化状况。对青光眼的大量研究表明，除了异常高眼压外，短时间内眼压的急剧变化及较大的昼夜眼压波动也是是导致青光眼视神经损害进展的独立危险因素，说明眼压监测在青光眼诊治中的重要性。
专利CN102695449B描述了一种接触透镜式眼压监测装置，该眼压监测装置包括一个软性接触透镜和一个与接触透镜结合的压力传感器，所述压力传感器主要包括一个主动应变计，从而通过测量应变计的电阻变化，以间接推断基于眼压变化引起的眼球的球状变形。
已知的由于角膜的厚度不是平均的，眼压改变引起的眼球的变形实际上不是完美的球状变形，在一个实施方案中，这种眼压监测装置的缺点在于量测应变计的结构是一根10到100微米宽的导线，这使得量测球状变形的位置非常局部而对眼压的评估有较大的不确定性。再者，测量应变计的电阻变化，装置必需要集成微处理器和其它参考被动计组件，无可避免成本高及设计复杂。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供用于确定角膜形状的隐形眼镜装置和眼压监测系统，解决现有技术量测位置非常局部而对眼压的评估有较大的不确定性，而且设计简单，无需要集成主动元件，可以有效降低成本。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于确定角膜形状的隐形眼镜装置，该装置包括透镜和形态传感器。所述透镜构造成可以放置在眼睛并接触及贴合在角膜外表面上，并且透镜的材料是柔性使其轮廓可以跟随角膜的表面形状变化而相应改变。透镜包括具有覆盖角膜的中心圆形区域的视区和部分覆盖角膜和巩膜的同心圆周边区。所述形态传感器嵌入在透镜的周边区。该形态传感器包括导线，所述导线配置成具有多个线圈匝的螺旋线圈，线圈匝之间的横向方向线间距从内圈到外圈以等距离增加。线圈匝之间的纵向位置从内匝到外匝随透镜轮廓。所述导线的组态可以跟随所述透镜的轮廓变化而相应改变，而所述导线的阻抗亦随导线的组态变化而相应改变。
可选的，至少一个含电容的元件连接到导线的起始端和末端以形成电路。所述电路由外部通过无线辐射激励通电，所述无线辐射为一定频率范围的高频电磁波，所述频率范围与所述电路的谐振频率接近。所述传感器处于不同的角膜轮廓而产生不同的关连阻抗，当受到相关的谐振频率激励下会产生谐振，从而可以确定角膜形状。
可选的，在所述的隐形眼镜装置还包括一个环境传感器。由于形态传感器除了感应轮廓变化外，亦可能受泪液和温度等环境因素影响，环境传感器的配置与形态传感器相似，包括导线及至少一个含电容的元件连接到导线的起始端和末端以形成电路，所述环境参考传感器嵌入在透镜的视区边沿，提供对由于环境因素而不是由于角膜轮廓的变化，让所述形态传感器测量受环境变化影响部份作为参照修正。
隐形眼镜装置可以集成到用于监察眼睛的角膜形状的系统中。本实用新型一种用于确定角膜形状的系统，包括隐形眼镜装置和电子装置。电子装置包括控制单元。所述控制单元被配置成以在频率范围内变化的电磁辐射来询问所述隐形眼镜装置中的电路。电磁辐射使得电路以与感应元件的电感成正比的频率谐振，并且对电子装置具有极端的后向散射。控制单元处理反向散射电磁辐射并测量电路的谐振频率。角膜形状可以由谐振频率决定。电子装置还可以包括数据存储单元和传输单元。数据存储单元负责处理和测量信息的存储。传输单元负责处理和测量信息的传输。
本实用新型的有益效果是：利用配置成具有多个线圈匝的螺旋线圈的导线的组态，以推断基于眼压变化引起的眼球的轮廓变化，解决了现有技术量测位置非常局部而对眼压的评估有较大的不确定性，而且设计简单，无需要集成主动元件，可以有效降低成本。
附图说明
图1是第一实施例隐形眼镜装置的结构示意图。
图2是图1中的剖视图。
图3是第二实施例隐形眼镜装置的结构示意图。
图4是图3中的剖视图。
图5是系统的示意图。
图6是眼压监察方法的步骤图。
具体实施方式
为了使本实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对本实用新型作进一步的说明。
如图1-2所示，隐形眼镜装置1包括由透明有机硅或硅胶水凝胶等柔性材料构成的透镜2，但是应当理解，可以使用其它橡胶状聚合物材料。透镜2被设计成使得接触放置在眼睛100上(图2)。透镜2包括具有覆盖角膜101的中心圆形区域的光学区21和部分覆盖角膜101和巩膜102的周边区22。轮廓传感器3嵌入在透镜的周边区22中。轮廓传感器3包括配置成具有多个线圈匝的螺旋线圈的导线31。导线31的阻抗随线圈匝的空间位置而变化。线圈匝的横向方向线间距离以等间距dh增加(图1)。线圈匝的纵向位置跟随透镜的轮廓{dv1，dv2，dv3，dv4}(图2)。含电容件32连接到导线的起始端和末端以形成电路。
当使用者将隐形眼镜装置1戴在眼睛上时，透镜2通过由泪膜的表面张力粘合与角膜紧密接触。透镜2由柔性聚合物材料制成，目的是使透镜2与角膜的轮廓保持关系。随着由眼压引起的角膜轮廓变化，轮廓传感器3里导线的组态亦跟随改变，而形成相关的阻扩。轮廓传感器3由外部通过无线辐射激励通电，无线辐射为一定频率范围的电磁波，所述频率范围与轮廓传感器电路的谐振频率接近。轮廓传感器3处于不同的角膜轮廓而产生不同的关连阻抗，当受到相关的谐振频率激励下会产生谐振，从而可以确定角膜轮廓。
如图3-4所示，隐形眼镜装置1包括由透明有机硅或硅胶水凝胶等柔性材料构成的透镜2，但是应当理解，可以使用其它橡胶状聚合物材料。透镜2被设计成使得接触放置在眼睛100上(图4)。透镜2包括具有覆盖角膜101的中心圆形区域的光学区21和部分覆盖角膜101和巩膜102的周边区22。轮廓传感器3嵌入在透镜的周边区22中，轮廓传感器3包括配置成具有多个线圈匝的螺旋线圈的导线31，导线31的阻抗随组态及环境而变化，含电容件32连接到导线31的起始端和末端以形成电路。环境传感器4嵌入在透镜2的的周边区22中或部位嵌入在透镜2的的光学区21中，环境传感器4包括配置成具有一个或以上线圈匝的螺旋线圈的导线41，导线41的阻抗随环境而变化，电容件42连接到导线41的起始端和末端以形成电路。
当使用者将隐形眼镜装置1戴在眼睛上时，透镜2通过由泪膜的表面张力粘合与角膜紧密接触。透镜2由柔性聚合物材料制成，目的是使透镜2与角膜的轮廓保持关系。随着由眼压引起的角膜轮廓变化，轮廓传感器3里导线31的组态亦跟随改变，而形成相关的阻扩，但阻扩改变也可能部份是环境改变导致的。环境传感器4导线41受环境改变而导致阻扩改变，但对于轮廓改变不敏感。轮廓传感器3及环境传感器4同样由外部通过无线辐射激励通电，无线辐射为一定频率范围的电磁波，所述频率范围与传感器电路的谐振频率接近。轮廓传感器3的关连阻抗，当受到相关的谐振频率激励下会产生谐振，而环境传感器4的关连阻抗，当受到其相关的谐振频率激励下亦会产生谐振，轮廓传感器3的关连谐振频率可以通过环境传感器4的关连谐振频率作为参考修正，从而可以排除环境影响，更准确确定角膜轮廓。
本实用新型可以被整合到用于确定眼睛的角膜形状的系统(图5)中。该系统包括隐形眼镜装置1和电子装置50。电子装置50包括一个控制单元51。控制单元51被配置成用一个在频率范围内变化的电磁辐射来询问隐形眼镜装置1中的电路。电磁辐射使得电路以与传感器的相关阻扩的频率谐振，并且对电子装置具有极端的反向散射。控制单元51处理反向散射电磁辐射并测量电路的谐振频率。角膜形状可以由谐振频率决定。电子装置50还可以包括数据存储单元52和传输单元53。数据存储单元52负责处理和测量信息的存储。传输单元53负责传送处理和测量信息。
本实用新型还提供了一种眼压监察方法(图6)，包括如下步骤：
(A)收集多于一个不同眼压相关的眼睛角膜形状的谐振频率作为眼压与谐振频率的校准关系60；
(B)将隐形眼镜装置接触放置在眼睛上61；
(C)施加频率范围内变化的电磁辐射62；
(D)测量与角膜形状关连的谐振频率63；
(E)从所测定的谐振频率对应步骤(A)的校准关系来确定眼睛的眼内压64。
第一实施例结合图1及图2所示，图2是图1的切面，该隐形眼镜装置1包括由透明有机硅或硅胶水凝胶等柔性材料构成的透镜2。透镜2被设计成使得接触放置在眼睛100上(图2)。透镜2包括具有覆盖角膜101的中心圆形区域的光学区21和部分覆盖角膜101和巩膜102的周边区22。轮廓传感器3嵌入在透镜2的周边区22中。轮廓传感器3包括配置成具有多个线圈匝的螺旋线圈的导线31。导线31的阻抗随线圈匝的空间位置而变化。线圈匝的横向方向线间距离以等间距dh增加(图1)。线圈匝的纵向位置跟随透镜2的轮廓{dv1，dv2，dv3，dv4}(图2)。含电容件32连接到导线的起始端和末端以形成电路。
具体地，在一实施例中，透镜2的基弧为8.7mm，直径为14.0mm，中心光学区21的直径为3.0mm，中心厚度为0.25mm。可选的，中心光学区21及周边区22的基弧为渐进变化，让透镜2更有效贴合在眼睛上。
透镜2材料包括以下任意一种或多种有机硅、硅胶水凝胶和水凝胶。透镜2材料优选为透明材料，不阻挡配带者视线。同时，透镜2材料为柔性材料，使透镜2轮廓有较大自由的变化。
轮廓传感器3包括配置成具有3个线圈匝的螺旋线圈的导线31。线圈匝的横向方向线间距离以间距dh＝0.5mm增加，最外围线圈匝的直径约为12.0mm。2.5pF薄膜电容件32连接导线31的起始端和末端以形成电路。
第二实施例结合图3及图4所示,图4是图3的切面。该隐形眼镜装置1包括由透明有机硅或硅胶水凝胶等柔性材料构成的透镜2。透镜2被设计成使得接触放置在眼睛100上(图4)。透镜2包括具有覆盖角膜101的中心圆形区域的光学区21和部分覆盖角膜101和巩膜102的周边区22。轮廓传感器3嵌入在透镜2的周边区22中，轮廓传感器3包括配置成具有多个线圈匝的螺旋线圈的导线31，导线31的阻抗随组态及环境而变化，含电容件32连接到导线31的起始端和末端以形成电路。环境传感器4嵌入在透镜的的周边区22中或部位嵌入在透镜2的的视区21中，环境传感器4包括配置成具有一个或以上线圈匝的螺旋线圈的导线41，导线41的阻抗随环境而变化，电容件42连接到导线41的起始端和末端以形成电路。
具体地，在一实施例中，透镜2的基弧为8.7mm，直径为14.0mm，中心光学区21的直径为3.0mm，中心厚度为0.25mm，透镜2周边区22的厚度小于光学区21。可选的，中心光学区21及周边区22的基弧为渐进变化，让透镜2更有效贴合在眼睛上。
透镜2材料包括以下任意一种或多种有机硅、硅胶水凝胶和水凝胶。透镜2材料优选为透明材料，不阻挡配带者视线。同时，透镜2材料为柔性材料，使透镜2轮廓有较大自由的变化。
轮廓传感器3包括配置成具有3个线圈匝的螺旋线圈的导线31,导线31的宽度为0.3mm。线圈匝的横向方向线间距离以间距dh＝0.5mm增加，最外围线圈匝的直径约为12.0mm。2.5pF薄膜电容件32连接导线31的起始端和末端以形成电路。
环境传感器4包括配置成具有2个线圈匝的螺旋线圈的导线41，导线41的宽度为0.1mm。线圈匝的横向方向线间距离以间距dh＝0.5mm增加，最外围线圈匝的直径约为6.0mm。2.0pF薄膜电容件42连接导线41的起始端和末端以形成电路。
优选地，导线由任何能导电的材料制成，可以是任何导电金属、包括这些金属中的一种或多种的合金、多晶硅或半导体材料。在一个优选实施方案中，导线由金制成。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本实用新型的保护范围之内。