研究人员开发智能隐形眼镜以在宽温度范围内检测青光眼
青光眼是一组损害视神经并导致视力丧失的疾病,在美国影响着约 300 万人。早期治疗对于减少视力丧失至关重要,但大多数患有早期青光眼的人并不知道自己患有这种疾病。现在,研究人员报告了一种原型“智能”隐形眼镜,无论温度如何,它都可以准确测量眼压,眼压是青光眼的关键指标。
监测眼压的挑战
医生通常在眼科检查期间使用“吹气测试”来一次性测量眼压。角膜周围积液引起的轻微压力升高可能会导致青光眼的诊断。然而,持续监测这些微小的压力波动具有挑战性,尤其是在眼睛经历的温度变化的情况下。
研究人员一直在测试连续且更舒适地检测这些变化的方法,例如将信号传输到接收眼镜的隐形眼镜。但温度的变化——比如走到寒冷的室外——可能会影响镜片的测量结果。
用于精确测量的双电路设计
肖登宝和同事设计了两个微型螺旋电路,每个电路都有独特的自然振动模式,当受到微小的拉伸时,例如眼睛的压力和直径的变化,这种振动模式就会发生变化。他们将这些微小电路夹在聚二甲基硅氧烷(一种典型的隐形眼镜材料)层之间,以制造压力检测隐形眼镜。
在对猪眼样本进行的实验室测试中,隐形眼镜监测并无线传输 50 至 122 华氏度的压力数据。当仅根据镜片中一个电路的信号计算压力时,结果与真实值的偏差高达 87% 。然而,当使用两个电路的信息时,压力读数与真实值仅相差 7%,因为组合消除了与温度相关的误差。
研究人员表示:“我们的双电路‘智能’镜片设计有潜力用于青光眼的准确早期检测和监测,即使在很宽的温度范围内也是如此。”
传输的信号不受模拟眼球运动、长时间暴露在潮湿环境(模拟眼睛潮湿条件)以及日常磨损的测试的影响。
虽然检测眼压的轻微升高有助于医生诊断青光眼,但持续监测却很困难,尤其是在眼睛经历的温度变化的情况下。研究人员的“智能”隐形眼镜原型可以准确测量眼压,无论温度如何,为及早发现和监测这种威胁视力的疾病带来希望。
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