用于青光眼治療的眼壓監(jiān)測與微引流技術(shù)研究.pdf

1、青光眼是由于眼內(nèi)房水過多導致眼壓持續(xù)或間斷升高，超過眼球耐受的程度而損害視神經(jīng)的疾病。青光眼的現(xiàn)有治療方法無法達到很好的效果或者有很大的副作用。因此，長時間、實時、準確地監(jiān)測眼壓對于青光眼患者的診斷及治療具有重要的意義。而目前的常用的眼壓測量和監(jiān)測技術(shù)存在尺寸、測量精度、功耗和智能化等方面難以滿足青光眼患者的診斷和監(jiān)測需求。為此，本課題面向青光眼疾病治療的需求，提出一種可植入式智能眼壓監(jiān)測及微引流系統(tǒng)。根據(jù)患者視神經(jīng)及視野損害的程度設定

2、目標眼壓，當眼壓超過設定值后，通過體內(nèi)微電子系統(tǒng)自動調(diào)控微泵系統(tǒng)的開關，進行有針對性的給藥或引流房水對于青光眼患者的個性化和精準治療具有非常重要的意義。本文的主要工作和結(jié)論如下：
　　首先，本文針對青光眼治療的需求，概述整個用于青光眼治療的眼壓監(jiān)測與微引流系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及功能。植入系統(tǒng)可分為眼壓傳感器、導流管、處理電路、無線通信和供電模塊等部分。其具體工作過程為：將眼壓監(jiān)測裝置植入青光眼患者眼內(nèi)，導流管將房水導流至眼壓傳感器的敏感區(qū)和

3、睫狀靜脈，從而實現(xiàn)眼壓傳感器24小時實時監(jiān)測患者的眼壓和房水的引流。眼壓測量值經(jīng)處理電路處理放大后，再經(jīng)無線通信模塊傳輸?shù)窖弁饨邮蘸捅O(jiān)控系統(tǒng)，使患者和醫(yī)生隨時了解眼內(nèi)壓力的變化，有針對性的采取相應治療手段，從而使患者眼壓維持在安全平穩(wěn)的狀態(tài)。
　　其次，通過分析可植入眼壓傳感器的研究現(xiàn)狀，我們提出了一種基于柔性電極結(jié)構(gòu)的薄膜電容微壓力傳感器，并通過建模、仿真和工藝的優(yōu)化和摸索，制作出性能優(yōu)良的薄膜電容式壓力傳感器，通過搭建測試系統(tǒng)

4、實現(xiàn)了小量程、高靈敏度的壓力檢測。一方面研究了這種傳感器的微納結(jié)構(gòu)的制造工藝和方法，同時針對長時間植入人體的要求，研究器件的表面處理、封裝等工藝，以防止人體體液等對傳感器的長期工作穩(wěn)定性造成的影響。采用標準微納加工工藝并結(jié)合軟光刻等柔性材料制造方法，另一方面研究利用化學氣相沉積、濺射等方法，對傳感器件進行表面處理和封裝。相對于帶空腔結(jié)構(gòu)的電容式壓力傳感器，這種具有微結(jié)構(gòu)的柔性電極薄膜電容式微壓力傳感器的工藝流程簡單，壓力靈敏度更高。此外

5、，與采用傳統(tǒng)工藝沉積電極的方法相比，直接采用柔性導電膠做為電極的方法更簡單、易實現(xiàn)，并具有成本低和工藝成功率高等優(yōu)點，本文的研究工作為柔性微電容傳感器的研究提供了新的思路。
　　此外，對商用器件進行了調(diào)研、分析和選擇，針對可植入式眼壓傳感器的需求，對商用器件嘗試生物兼容性工藝的改造，測試結(jié)果表明改造后的商用壓力傳感器的靈敏度、精度和功耗可基本滿足眼壓監(jiān)測的要求，減小傳感器的封裝尺寸，可靠性有待進一步研究。
　　最后，通過調(diào)研

6、對微引流裝置的驅(qū)動原理進行分析，對比現(xiàn)有的器件、設備，本課題提出了兩種驅(qū)動原理：壓電驅(qū)動和電化學驅(qū)動，接著通過分析眼內(nèi)房水微引流裝置，對微引流裝置進行結(jié)構(gòu)的設計，其結(jié)構(gòu)實現(xiàn)實現(xiàn)眼內(nèi)房水引流的單向性。即所設計的微引流裝置只需要實現(xiàn)單向流動即可。然后對制作微引流裝置的材料進行選擇和分析，材料應具有生物兼容性、穩(wěn)定性，且耐腐蝕、耐高溫。接下來采用合適的加工工藝對微引流裝置進行結(jié)構(gòu)的加工，并測試微引流裝置的性能，通過改變電壓驗證微引流裝置是否可