CN113101530B - 一种通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的*** - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，包括：眼球植入体，植入眼球的玻璃体腔中，包括外保护层、电能接收转换装置、发光二极管；电能接收转换装置，位于外保护层内部，包括接收线圈、接收电路、充电电路；发光二极管，位于外保护层内部，与充电电路电连接；发光二极管发出的光波波长为470‑490纳米；无线供电装置，为可穿戴式设备，用于通过电磁感应无线充电技术向电能接收转换装置供电。本发明借助植入眼内发光二极管发出的纳米光波辐射黄斑附近opn4色素阳性视网膜神经节细胞，opn4吸收480nm左右波长紫外线并激活释放抗血管因子对眼底赘生血管进行消融；治疗采用的设备简单操作方便，治疗的持续性、稳定性好，术后疾病不易复发。
Description
技术领域
本发明涉及医学工程技术领域，具体涉及一种通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***。
背景技术
年龄相关性黄斑变性(AMD)严重威胁老年人的视力。AMD中的湿性AMD会在黄斑处出现脉络膜新生血管(CNV)，对视网膜色素上皮层(RPE)造成结构和功能上的损害。目前对AMD的治疗方式主要是频繁向玻璃体腔内注射抗VEGF(血管渗透性因子)药物。虽然可在一定程度上阻止血管病变，但连续的VEGF抗体注射会导致VEGF的效价降低，且产生抗VEGF抗体的自身抗体，低调了治疗效果。而当不再注射该药物时，疾病又倾向复发。
发明内容
针对现有抗体药物技术及疗效存在的不足，本发明提出一种基于无线近场线圈激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，以解决现有技术中治疗年龄相关性黄斑变性时，向玻璃体腔内注射抗血管渗透性因子药物，不能阻止疾病潜在固有的变性进程，且停止注射药物后疾病容易复发的技术问题。
本发明采用的技术方案是，一种通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，包括：
眼球植入体，植入眼球的玻璃体腔中，包括外保护层、电能接收转换装置、发光二极管；
电能接收转换装置，位于外保护层内部，包括接收线圈、接收电路、充电电路；
发光二极管，位于外保护层内部，与充电电路电连接；发光二极管发出的光波波长为470-490纳米；
无线供电装置，为可穿戴式设备，用于通过电磁感应无线充电技术向电能接收转换装置供电。
在一种可实现方式中，外保护层为可变性聚乙烯丙烯酸酯。
在一种可实现方式中，无线供电装置包括电源管理电路、发射电路；发射电路中设有发射线圈。
在一种可实现方式中，发射线圈、接收线圈为NFC近场通信线圈。
在一种可实现方式中，无线供电装置还包括计时提醒器，计时提醒器与电源管理电路电连接。
在一种可实现方式中，可穿戴式设备包括头盔、眼罩、腕带。
在一种可实现方式中，可穿戴式设备的电能输入为市电或电池，并设有开关。
在一种可实现方式中，眼球植入体的尺寸为2-3mm，电能接收转换装置为微机电器件，发光二极管为μLED。
在一种可实现方式中，发光二极管发出的光波波长为480纳米。
由上述技术方案可知，本发明的有益技术效果如下：
将微型发光二极管植入式眼内，通过电磁感应无线充电技术，在需要进行治疗时从外部激活微型发光二极管，借助470-490纳米波长的光波激活黄斑附近opn4阳性视网膜神经节细胞，通过激活释放抗血管因子，对眼底赘生血管进行消融。治疗过程设备简单，操作方便，使用该***进行治疗的持续性、稳定性好，治疗后疾病不容易复发。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。
图1为本发明实施例1的***框图；
图2为本发明实施例1的眼球植入体植入玻璃体腔示意图；
图3为本发明实施例1的激活释放抗血管因子后的血管抑制效应示意图；
图4为本发明实施例1的血管病理抑制效果示意图；
图5为本发明实施例2的***框图。
附图标记：
1-眼球植入体，2-玻璃体腔，3-针管套筒。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。
需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。
实施例1
本实施例提供了一种通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，如图1、图2所示，具体如下：
眼球植入体包括外保护层、电能接收转换装置、发光二极管，眼球植入体的整体尺寸小，形状不作限定，比如球形，球的直径为2-3mm。外保护层作为眼球植入体的最外层，选用可变性聚乙烯丙烯酸酯，电能接收转换装置、发光二极管设于外保护层内部。电能接收转换装置使用微组装工艺制成的微机电器件；发光二极管选用μLED(微型发光二极管)，μLED指单个尺寸小于50μm的LED阵列，发光二极管发出的光波波长为470-490纳米。眼球植入体1能够通过针管套筒3植入玻璃体腔2，植入后可延展成薄片状。
电能接收转换装置包括接收线圈、接收电路、充电电路，充电电路与μLED电连接。无线供电装置包括电源管理电路、发射电路；发射电路中设有发射线圈。无线供电装置使用电磁感应无线充电技术向电能接收转换装置供电。电磁感应无线充电技术为现有成熟技术，在具体的实施方式中，电能接收转换装置的接收线圈、接收电路、充电电路；以及无线供电装置的电源管理电路、发射电路及发射线圈，其实现的电路原理及具体形式不作限定，可选用现有技术中可实现的任意一种方式；举例说明：发射线圈、接收线圈选用NFC近场通信线圈。
本实施例的***，是可以供医院医护人员或者患者自行使用的，为方便操作，无线供电装置设计为可穿戴式设备，包括头盔、眼罩、腕带。可穿戴式设备输入为市电或者电池，并设有开关控制可穿戴式设备的开启工作和停止工作。电池可选用聚合物锂电池，使用电池可以更好的扩展应用场景，在没有外部供电的情况下，整个***也可以工作。
以下对实施例1工作原理进行详细说明：
首先眼科医生将眼球植入体植入到患者眼球的玻璃体腔中，此时眼球植入体中的电能接收转换装置、发光二极管未启动工作。眼球植入体植入后不需要取出来，不干扰视觉。
手术后，待眼科医生确认手术成功，可以进行下一步对AMD的治疗时，患者使用可穿戴式设备，通过无线供电装置向电能接收转换装置充电。具体的，因NFC近场通信线圈的作用距离为10cm，当可穿戴式设备为头盔、眼罩时，患者可将头盔、眼罩戴在头上，打开开关，给无线供电装置通电。无线供电装置的电源管理电路、发射电路开始工作，通过发射线圈将能量传输给电能接收转换装置的接收线圈。电能接收转换装置再通过接收电路、充电电路，向μLED供电。μLED通电后会发出波长为470-490纳米的光，光对视网膜opn4(视蛋白)型视网膜神经节细胞进行感光调控辐射，激活释放抗血管因子，对眼底赘生血管(脉络膜新生血管)进行消融。
每次消融血管的治疗时间约为3-5分钟，每天可进行多次治疗，比如3-5次，以期达到较好的治疗效果。患者治疗一个疗程周期后，去医院进行检查，当赘生血管基本被消融掉后，可结束治疗。赘生血管被消融掉后，AMD不易复发，治疗效果较好。如果后续退化了，赘生血管再生了，再次使用本实施例的***进行治疗，也简便易行。
在具体的实施方式中，μLED发出的光波波长优选为480纳米。480纳米的光波对opn4色素型视网膜神经节细胞有显著的光激活特性。如图3所示，为血管网分别在波长为480纳米(图3a)、480纳米(图3b)的光波辐射下，激活释放抗血管因子后的血管抑制效应示意图。图4为血管病理抑制效果示意图，其中，图4a对应的是480纳米光波辐射，图4b对应的是480纳米光波辐射，从图中可以明显看出，480纳米光波辐射的效果明显，480纳米光波辐射无显著效果。
本实施例提供的技术方案，将微型发光二极管植入式眼内，通过电磁感应无线充电技术，在需要进行治疗时从外部激活微型发光二极管，借助470-490纳米(优选480纳米)波长的光波辐射黄斑附近opn4阳性视网膜神经节细胞，激活释放抗血管因子，对眼底赘生血管进行消融。治疗过程采用的设备简单，操作方便，使用该***进行治疗的持续性、稳定性好，治疗后疾病不容易复发。
实施例2
在实际的使用中，每次的治疗时间应该一般控制在3-5分钟为宜。为解决控制治疗时长的问题，在实施例1的基础上进一步优化，如图5所示，采用以下技术方案：
无线供电装置还包括计时提醒器，计时提醒器与电源管理电路电连接。
计时提醒器包括计时芯片、控制芯片和蜂鸣器。当打开可穿戴设备的开关，电源管理电路开始工作时，计时芯片开始计时，当时间达到2-4分钟时，控制芯片控制蜂鸣器以声音形式发出报警提醒。医护人员或患者听到报警提醒后，就可以关闭可穿戴设备的开关，停止无线供电装置对电能接收转换装置的供电，使μLED在约1分钟后不再发光，结束本次治疗。
通过本实施例的技术方案，可以提醒医护人员或患者控制治疗时间，获得更好的治疗效果。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。
Claims (8)
1.一种通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于，包括：
眼球植入体，植入眼球的玻璃体腔中，包括外保护层、电能接收转换装置、发光二极管；所述外保护层为可变性聚乙烯丙烯酸酯；
电能接收转换装置，位于外保护层内部，包括接收线圈、接收电路、充电电路；
发光二极管，位于外保护层内部，与所述充电电路电连接；所述发光二极管发出的光波波长为470-490纳米；
无线供电装置，为可穿戴式设备，用于通过电磁感应无线充电技术向电能接收转换装置供电。
2.根据权利要求1所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于：所述无线供电装置包括电源管理电路、发射电路；所述发射电路中设有发射线圈。
3.根据权利要求2所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于：所述发射线圈、接收线圈为NFC近场通信线圈。
4.根据权利要求2所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于，所述无线供电装置还包括计时提醒器，所述计时提醒器与所述电源管理电路电连接。
5.根据权利要求1所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于：所述可穿戴式设备包括头盔、眼罩、腕带。
6.根据权利要求5所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于：所述可穿戴式设备的电能输入为市电或电池，并设有开关。
7.根据权利要求1所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于：所述眼球植入体的尺寸为2-3mm，所述电能接收转换装置为微机电器件，所述发光二极管为μLED。
8.根据权利要求1所述的通过无线充电激活玻璃体腔植入性发光二极管的***，其特征在于：所述发光二极管发出的光波波长为480纳米。
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Granted publication date: 20220930 |
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