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隐形眼镜看到我的眼睛生物技术:智能隐形眼镜利用眼睛的不寻常特征诊断疾病,提供药物,除印刷版外更多iconJun 2nd 2011

Special Price 作者:寿蟠用

眼睛可以透露出很多关于某人的东西看着某人的眼睛,你可以判断他是否开心或伤心,真实或不真诚,清醒或醉By By deeper pe op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op op,,,,影响眼睛本身的条件:高血压和脑肿瘤也可以通过检查视网膜来诊断眼睛在很多方面都是在身体上的窗户,即使它们不是灵魂上的窗户

现在隐形眼镜通常用来带外世界变得焦点,正在通过这些窗口让对等成为可能隐形眼镜的“智能”概念已经出现一段时间了,但隐形眼镜也正在开发中,它们使用嵌入式传感器和电子设备来监测疾病和分配药物这些设备可能最终能够测量血液中的胆固醇或酒精水平,并闪出适当的警告

echnology具有巨大的潜力,西雅图华盛顿大学的研究人员Babak Parviz说,他是智能隐形眼镜的先驱之一

这种镜片既可以作为传感器也可以作为显示器,为数据传入和传出提供了新的途径通过在隐形眼镜中添加微小的发光元件,可以将数字图像直接映射到佩戴者的视野上,以创建平视显示器或增强现实覆盖图,而不需要眼镜,屏幕或耳机“ “Parviz博士说,第一款智能隐形眼镜已经上市由Sensimed创建的Triggerfish是瑞士洛桑联邦理工学院的一家附属公司,它是一家无线通讯公司旨在帮助患有青光眼的患者管理他们的治疗方法这是通过使用小型应变计连续测量24小时内的眼睛曲率来实现的,该应变计使用微电子机械系统(MEMS)技术被纳入晶体在青光眼患者中,液体聚集在眼内并对视神经施加压力如果治疗不正确,这可能会不可逆地损伤患者的视力,Jean-Marc说威世默,Sensimed的首席执行官但是,确定正确的药物治疗取决于第一次了解白天眼内压(IOP)峰值的情况

这种压力的特征被认为遵循特有的生物节律模式

但目前还没有技术可以测量它不断“今天的标准是将患者放置在实验室中24小时,”Wismer先生说,在这段时间内,患者的眼压可以每隔几个小时使用称为Goldmann眼压计的标准机器进行测量

尽管这种方法可以非常有效地测量IOP ,它是不能连续这样做的眼睛为眼睛通过测量由内部建立的pr眼睛的曲率变化在Sensica的Triggerfish镜头中,可以建立更加精确的轮廓除了应变仪之外,处理信号处理和通信所需的所有电子设备都嵌入硅胶镜头内(如图所示)

感应环路用于为设备供电并将数据从镜头传输到患者佩戴的接收器(感应环也用于为助听器植入物提供动力,而无需使用麻烦的电线)自2010年底以来,该技术已在8个欧洲国家推出,并获得批准根据Wismer先生的说法,预计到今年年底,美国将在今年年底前完成“我们目前共有约200名患者”,他说该装置确实有一个明显的缺点,然而,镜头装置中感应环路天线的短距离外部天线必须非常靠近眼睛:在眼窝周围录制,实际上在眼睛中佩戴一个小芯片(正常视力不受影响)看起来很奇怪,但有一个巨大的m威克默先生承认,虽然这并不理想,但他的公司的设备并不意味着连续佩戴

相反,它的想法是,它将每半年左右穿一次24小时

希望通过阐明IOP变化与疾病进展之间的关系,该装置将有助于改善青光眼的治疗

然而,另一种智能隐形眼镜设计为持续佩戴 虽然仍处于开发阶段,但该镜头旨在治疗疾病而非监测疾病

它由波士顿儿童医院麻醉科教授兼生物材料与药物输送实验室主任Daniel Kohane开发,其智能镜头旨在长期释放药物的眼药水与眼药水的简单性相比,这可能看起来有点过头了,但开发这种技术有很好的理由,Kohane博士说:“眼药水效率不高,只有一小部分实际上进入了眼睛,“他说,”但是更大的问题是依从性

“眼科疾病的一个常见问题是患者不能按照规定使用眼药水”应该工作的事情是行不通的,导致疾病和治疗的升级“药物输送的新观点Kohane博士的解决方案是制造一种隐形眼镜,其中包含一种隐形眼镜装有药物的袋子“这是一种由包含药物的可渗透聚合物制成的扁平环形或圆环形,”他说,“当电影降解时,它释放药物,缓慢地浸出”有效载荷几乎可以是任何东西,例如止痛药,一种抗生素或一种抗炎药物体外实验表明,这种镜片可以持续释放环丙沙星,一种抗生素,控制方式超过100天目前的设计纯粹是被动的,但Kohane博士现在正在研究一种可以响应特定刺激而触发的版本如果他的晶状体与传感器(如Triggerfish中的传感器)结合使用,例如,可以监测IOP并在峰值时输送青光眼药物

但还有其他必须考虑的事情“如果我咳嗽,我的眼压会升高,”Kohane医生说,智能隐形眼镜必须足够聪明才能应付这个问题

另外一个问题是他的治疗效果ns可能会对佩戴者的视力产生影响“关注的是,随着药物的释放,形状的改变将改变患者的注意力,”Kohane博士说这是袋子为甜甜圈形状的一个原因,周围没有模糊佩戴者的视力瞳孔“至于我们可以告诉大家,没有太大变化,”他说,智能隐形眼镜不只是要重点监控或治疗眼睛帕尔维兹博士一直致力于开发不同类型的用于监测糖尿病患者血糖水平的镜片眼睛是一个非侵入性的非常好的地方,因为泪液中的葡萄糖水平与血液中的葡萄糖水平直接对应,他说这意味着水平可以连续测定就像针刺一样为了测量葡萄糖水平Parviz博士使用了一种称为安培检测的技术,该技术涉及测量电极组之间微小电流的变化

像Triggerfish一样,镜片通电并传输无线电信号essly但是他的设计具有更大的范围,因此无需在眼周进行感应环路兔子的测试表明,镜片可以工作,甚至可以检测到非常低的葡萄糖水平,Parviz博士说

但是使用电流测量传感存在一个问题:电极没有密封在镜头内,因此暴露在外

然后蛋白质堆积在传感器上,影响其操作并缩短镜头的使用寿命

定期清洁镜头可能会减少这个问题,但不清楚是什么效果镜头清洗液会在其内置电子元件上产生泪滴,因为它们含有带电荷的原子或离子,这会干扰智能镜头内置天线的操作

与Sensimed的设备一样,所有电子元件和帕尔维斯博士隐形眼镜中的传感器位于镜片中心区域外,以避免干扰佩戴者的视力

但帕尔维兹博士希望添加显示元素,形式为o f微型嵌入式发光二极管(LED),以便他们可以在佩戴者的视野上覆盖信息Parviz博士已经证明,红色和蓝色点或像素确实可以嵌入镜头,尽管绿色将会也需要创建一个全彩色显示屏他已经表明,这些像素可以通过无线方式供电,并且他已经证明,即使它们距离眼睛太近,他也可以缩小将这些光点聚焦的光学元件 然而到目前为止,最近的Parviz博士已经开始创建一个实际的显示器,它是一个包含8像素网格的镜头

鉴于包含数百万像素的高清屏幕无处不在,这可能看起来并不令人印象深刻

但值得记住的是,这比创建普通显示器困难得多

除了为这种小型设备供电并使像素聚焦的挑战之外,隐形眼镜的小尺寸意味着像素必须比典型计算机中的像素小得多显示器或手机显示器,以便提供类似的分辨率“我们最小的显示器的尺寸大约为50微米,”他说,“我们绝对可以让它们变得更小”他必须:高分辨率iPhone屏幕上的像素,相比之下,大约是80微米(百万分之一米)

对于这个新领域,Parviz博士的近期目标是构建简单,低分辨率的显示器,并开发其他类型的biosen例如能够在训练期间测量运动员中乳酸水平的人当他和其他研究人员开发具有新功能的智能隐形眼镜时,这是一项值得关注的技术