【所属领域】

医疗装备

【痛点问题】

眼内压波动和升高是青光眼的重要诱因，连续24小时长程眼内压监测对青光眼的筛查、诊疗等意义重大。目前，国内外均缺少成熟有效的无创连续眼内压监测手段。监测眼内压全天波动全貌，了解眼内压夜间变化情况，从而辅助青光眼的诊疗在临床上需求迫切。

【解决方案】

本项目开发了一套非侵入式连续长程眼压无线智能传感器及监测系统，以隐形眼镜作为载体，内嵌智能眼压传感器，通过无线方式进行眼压信息监测。该成果为青光眼的前期诊断、治疗、筛选提供了直接的指标依据。

1．建立眼压传感机理模型。

基于壳体力学以及剪滞理论，建立了壳体形式下的应变传递模型，揭示了角膜应变经由泪膜传递至隐形眼镜的“力-形”作用关系，建立了 “眼压变化—电感L变化—LC谐振频率变化”的眼压传感模型；研究确定了角膜形性、泪膜形性、传感器刚度及隐形眼镜直径、电感线圈分布位置等对灵敏度的影响。

图1 眼压传感器机理模型示意图

2.设计并制备完成高灵敏隐形眼镜眼压传感器及无线信号电路。

以眼压信息LC无线传感为基本原理，提出微流体超柔性变电感LC式隐形眼镜眼压传感方法。完成基于倒模、共形键合、液态合金注入以及电容耦合封装等隐形眼镜传感器制备工艺，实现微流体超柔性LC智能隐形眼镜制备。

图2 隐形眼镜眼压传感器（左）及无线信号采集电路（右）

3. 开发出非侵入长程眼内压连续监测系统样机。

完成非侵入式长程眼压智能传感检测系统样机开发，实现长程眼内压连续监测，已在华中科技大学附属同济医院眼科完成初步的人体实验测试。

图3 非侵入长程眼内压连续监测系统验证装置图（左）及隐形眼镜眼压传感器佩戴于离体猪眼（右a），测试结果振频率跟随眼内压而变化图（右b）及 “谐振频率-眼内压-时间”的静态响应关系图（右c）

图4 隐形眼镜眼压传感器人眼佩戴测试实验（左）及结果（右）

【性能指标】

本项目采用一种基于软光刻和热塑成型的微通道液态金属注入的传感器制备方法，极大降低了传感器的弹性模量，提高了灵敏度与佩戴舒适性。配合眼压传感器设计了一种专用的信号采集装置，体积小巧，方便佩戴，可以实时、准确的获取眼压传感器的谐振频率。结合峰值提取算法，进一步提高了谐振频率的测量精度。

在人工眼球施压试验平台上得到非侵入式眼压传感器的灵敏度为62.3kHz/mmHg，测量精度为±1.5mmHg，且线性度、重复性方面表现良好，证明了该非侵入式眼压监测系统的实用性。

该指标在同类非侵入式长程眼压检测中处于国际领先位置。

【产品化应用】

本项目突破超低弹性模量传感单元设计，实现了高灵敏度与高佩戴舒适性。并设计制备专用的无线信号采集装置，体积小巧，可以实时、高精度的获取眼压波动值，指标在同类非侵入式长程眼压检测中处于国际领先，且具有完全的自主知识产权。该方法通过阅读系统记录的24小时眼压波动数据，彻底解决目前眼科临床对大量潜在青光眼患者的青光眼的筛查、诊疗困难，市场前景巨大。

知识产权：

该成果已申请/授权多项中国发明专利。

合作方式：

专利许可、专利转让、作价入股、技术开发、技术服务、面谈等。

【联系方式】

CG24003