[发明专利]一种基于微流体技术的非侵入式眼压检测传感器

说明书

技术领域

本发明属于医疗器械技术领域，更具体地，涉及一种基于微流体技术的非侵入式眼压检测传感器，该眼压检测传感器采用C-L-C结构，是种基于微流体技术的无线无源非侵入式眼压检测传感器。

背景技术

青光眼是世界上第一位不可逆性致盲眼病。医学研究表明，青光眼是由于病理性眼压升高导致特征性视神经损害和视野缺陷的一种疾病。而眼压的升高是诊断和治疗青光眼的重要指标，而研究表明，青光眼患者的眼压在24小时内波动较大，一般在睡眠以及清晨时达到峰值，而此时除非在门诊处，一般不会进行眼压的测量。所以实现眼内压的24小时全天检测具有重要的意义。目前能够24小时测量眼压的传感器正在被世界各国研究，包括有侵入式眼压传感器以及非侵入式眼压传感器。

侵入式眼内压传感器多采用“L-C谐振回路”原理的无线无源传感器形式，将传感器通过MEMS加工技术小型化，通过外科手术侵入到眼内，具有系统复杂，发热大，不舒适等特点，同时其采用侵入眼睛内部，可能对眼睛造成不可逆的伤害。非侵入式眼内压传感器一般将传感器集成到角膜接触镜中，采用无线无源的方式实现角膜变形测量，从而对应出相应的眼压。现有技术中的24小时眼压测量有利用“L-C谐振电路”的，也有通过应变片的，两者目前都处于实验室阶段。近来，美国提出了采用微流体技术的非侵入式眼压传感器参见论文(参见论文“An unpowered,wireless contact lens pressure sensor for point-of-care glaucoma diagnosis”)，具备高灵敏度的特点，但其采用拍照方式进行图像处理进行微通道中微流 体位置的确定，具有设备昂贵、算法处理复杂，且不能在晚上睡觉时进行测量等缺点，无法在夜间人们睡觉而眼压达到高峰时对眼压进行测量。而中国专利文献“无线无源非侵入MEMS眼压传感器及其制作方法(专利申请号：201510065578.X)”采用C-L-C结构形式的传感器，制造方便，但其利用电容间距的改变的方式实现眼压测量，灵敏度较低。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明的目的在于提供一种基于微流体技术的非侵入式眼压检测传感器，其中通过对其关键的各个组件的结构、材料及各组件间的连接方式等进行改进，与现有技术相比能够有效解决眼压传感器不便于夜间监测的问题，实现高精度的、24小时的全程测量眼压的波动。

为实现上述目的，按照本发明提供了一种基于微流体技术的非侵入式眼压检测传感器，其特征在于，包括角膜接触镜、螺旋电感、边缘电容和内圈电容，其中，

所述角膜接触镜呈球冠状，并用于在佩戴时与患者的眼球形状相匹配地进行贴合；

所述边缘电容和所述螺旋电感均位于所述角膜接触镜上；该螺旋电感呈螺旋形分布，所述边缘电容在所述角膜接触镜的圆形边缘所在平面上的投影位于该螺旋电感在所述角膜接触镜的圆形边缘所在平面上的螺旋形投影的外部；

所述内圈电容位于所述角膜接触镜上，该内圈电容在所述角膜接触镜的圆形边缘所在平面上的投影位于所述螺旋电感在所述角膜接触镜的圆形边缘所在平面上的螺旋形投影的内部；

所述螺旋电感的一端与所述边缘电容的一端相连，该螺旋电感的另一端与所述内圈电容的一端相连；所述边缘电容的另一端与所述内圈电容的另一端相连；

所述角膜接触镜内部设置有腔体和微流体通道；所述腔体与所述微流体通道相连通，用于存放流体，并向该微流体通道内输送所述流体；该微流体通道内输送的所述流体的量受眼压影响，所述内圈电容的电容值随该微流体通道内输送的所述流体的量的变化而变化；通过所述边缘电容、所述螺旋电感和所述内圈电容构成的CLC回路，实现对所述眼压的检测。

作为本发明的进一步优选，所述基于微流体技术的非侵入式眼压检测传感器还包括接收线圈，该接收线圈用于检测由所述边缘电容、所述螺旋电感和所述内圈电容构成的CLC回路的谐振频率，并根据检测到的所述谐振频率判断眼压的大小。

作为本发明的进一步优选，所述内圈电容为平板电容，所述微流体通道位于该平板电容的两电容极板之间。

作为本发明的进一步优选，所述边缘电容的电容值至少是所述内圈电容电容值的4倍；优选的，所述螺旋电感的电感值为50nH～500nH，所述边缘电容的电容值为46.9pF～71.4pF，所述内圈电容的电容值为10.7pF～16.05pF。

作为本发明的进一步优选，所述腔体为多个，这多个腔体均位于所述角膜接触镜的内部，所述腔体的中心在所述角膜接触镜的圆形边缘所在平面上的投影沿与该角膜接触镜的圆形边缘同心的圆的圆周分布。