[发明专利]一种植入式眼压连续监测与控制系统

说明书

本发明以MEMS工艺为基础，提出了一种植入式眼压连续监测与控制系统及其制备方案。利用柔性电容压力传感器实时监测患者房水的流量，进而得到其眼压的变化情况。依据患者眼压变化，通过频率响应开关控制PZT阀门，实现对患者眼压的精确调节。采用全固态超级电容器及相应的无线充电电路为系统供电，满足长时间体内工作的需求。一种植入式眼压连续监测与控制系统可成功解决目前眼压监测与调节器械分立，功能无法互补的问题，为提高临床眼压监测与调节器械的集成化程度，改善体内植入及可穿戴医疗设备的用户体验，加速智能化精密传感器的商品化奠定了基础。

技术领域

本发明属于微机电系统（Micro-electro Mechanical Systems, MEMS）领域，涉及一种植入式眼压监测与控制系统的设计及其制造方法。

背景技术

眼压(Intraocular Pressure, IOP)即眼内压力，是眼球内容物对眼球壁施加的压力，正常眼压的范围为10mmHg-21mmHg（1.33kPa-2.80kPa)。当眼压过高时将会引发青光眼等眼、视神经萎缩等疾病，导致视力受损甚至失明；而当眼压过低则会引发眼内组织营养和供氧不良。可见，眼压的连续监测与控制在眼部相关疾病的预防、治疗和护理中具有相当重要的意义。导致眼压变化的主要原因是房水动力学异常。房水是一种无色透明的组织液，由睫状体产生，随后通过瞳孔进入前房，再经小梁网、葡萄膜巩膜等路径进入体循环。正常人眼的房水充满于角膜和虹膜之间，总量约为0.15-0.3mL，生成速度约为2-3μL/min。当房水分泌和排出不能保持动态平衡时，眼压就随之增高或降低。

目前用于眼压连续监测的方法可分为非植入式和可植入式两种。非植入方法是利用集成在隐形眼镜中的柔性电容压力传感器，将因眼压波动而导致的眼球形状变化转换为传感器电容值的变化。非植入监测方法不需要手术，佩戴和摘取方便，属于完全无创医疗设备，可以在不影响视线和不引起眼睛不适的情况下完成眼压的连续监测。不过非植入监测方法的数据受到角膜形状、厚度和刚度影响较大，准确度不高。可植入方法是通过微创手术将波登管、压阻或电容等类型传感器安装到眼球内部，直接感知房水的流动情况，进而得到眼压变化情况。可植入方法虽然会对眼球造成微小损伤，但其测量的准确性是其它眼压传感器无法比拟的。

无论采用哪种方法，眼压连续监测的目的都是希望利用监测数据，成功控制患者眼压，延缓或避免患者失明，提高其生活质量。对于眼压升高的早期患者，临床上多采用药物控制眼压；而对于晚期患者，临床上则多采用手术植入房水引流器械控制眼压。因此如果能够在引流器械上集成连续监测传感器，利用检测数据实时调控房水流量，无疑能够为患者提供更为精准的治疗。

发明内容

发明目的：本发明的目的，在于解决目前用于眼压连续监测传感器与房水引流器械功能单一，无法满足精准医疗需求的问题。

技术方案：

一种植入式眼压连续监测与控制系统，其特征在于：包括体内和体外部分；所述体内部分包括用来获得患者眼内压的压力传感器、与压力传感器连接的开关电路和信号提取电路，还包括房水流量调节阀门和供电电路；

圆柱状壳体一端为房水入口，另一端设置有壳体固定锚点，二者之间为房水引流腔；所述壳体固定锚点与房水流量调节阀门连接；

所述房水流量调节阀门中心处为常开的房水引流口；所述房水流量调节阀门包括三层结构：上驱动电极、下驱动电极及两电极中间的压电驱动层；

所述压力传感器集成在ASIC芯片上，ASIC芯片安装在房水引流腔侧并与其中的房水接触。

所述植入式眼压连续监测与控制系统，其特征在于：所述的供电电路包括作为电源的全固态超级电容器和无线充电线圈；所述全固态超级电容器与ASIC芯片一并放置在芯片及电容器放置仓内；所述无线充电线圈与房水流量调节阀门一并集成在阀门与线圈基座上。