Офтальмологические линзы с системой контроля васкуляризации сетчатки

Офтальмологические линзы с системой контроля васкуляризации сетчатки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область применения изобретения

Настоящее изобретение относится к офтальмологическому устройству с энергообеспечением с системой контроля васкуляризации сетчатки, в частности, системой, которая используется для раннего обнаружения аномальных состояний сердечно-сосудистой системы пользователя.

Предпосылки создания изобретения

Офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, традиционно представляет собой биосовместимое устройство с корректирующими, косметическими или терапевтическими свойствами. Например, контактная линза может выполнять одно или более из коррекции зрения, косметической коррекции и терапевтической функции. Каждая функция обеспечивается определенной физической характеристикой линзы. Конфигурация линзы с учетом светопреломляющего свойства позволяет осуществлять функцию коррекции зрения. Введение в линзу пигмента может обеспечивать косметическое улучшение. Введение в линзу активного агента может обеспечивать терапевтическую функциональность. Такие физические характеристики реализуются без энергообеспечения линзы. Офтальмологическое устройство традиционно представляет собой пассивное устройство.

Недавно были описаны новые офтальмологические устройства на основе офтальмологических вставок с энергообеспечением. Данные устройства могут использовать функцию энергообеспечения для питания активных оптических компонентов. Например, пригодные для ношения линзы могут содержать линзовый узел, имеющий фокус с возможностью электронного регулирования для повышения или улучшения показателей глаза, и/или микроэлектронные устройства с возможностью встраивания, которые могут быть подходящими для диагностики и лечения различных расстройств или заболеваний.

Визуализация сосудов сетчатки в последнее время изучается как неинвазивный альтернативный инструмент анализа роли и патофизиологии микроциркуляторной сети. Например, исследования показали, что существует корреляция между состояниями васкуляризации сетчатки, формирующей часть микроциркуляторной сети, и сердечно-сосудистыми заболеваниями и гипертензией. Как правило, обследование для постановки диагноза и контроля состояний сердечно-сосудистой системы осуществляется с помощью электрокардиограммы (называемой также ЭКГ). Электрокардиограмма может использоваться для измерения частоты и равномерности сердечного ритма, размеров и расположения камер сердца, выявления любых повреждений сердца, а также оценки воздействия лекарственных средств или устройств, используемых для контроля сердечной деятельности, посредством анализа электрической активности сердца за определенный период времени, которая обнаруживается посредством электродов, подключаемых к поверхности кожи, и регистрируется устройством, находящимся за пределами тела. Однако съемка электрокардиограммы для многих пациентов может быть не только весьма обременительной, но также не рекомендуется для лиц, у которых отсутствуют дополнительные симптомы, или для пациентов с низким уровнем риска. Более того, для лиц с высоким уровнем риска результаты электрокардиографического обследования могут быть недостаточными.

Микроциркуляторная сеть включает сосуды размерами от 100 мкм до 300 мкм, что делает исследование и анализ функций таких сосудов частично сложными, ввиду их размеров. Кроме того, до недавнего времени способы и процедуры, используемые для исследования микроциркуляторной сети, всегда были инвазивными и требовали применения высокоспециализированных инструментов и условий. Однако в последнее время, по мере развития методик обработки фотографических изображений и методик компьютерного анализа изображений изучаются альтернативные методики, которые используют неинвазивные большие и сложные камеры. Такие неинвазивные методики, в свою очередь, позволяют врачам и исследователям визуализировать и исследовать васкуляризацию сетчатки пациента.

Несмотря на то, что такие новые неинвазивные методики могут быть подходящими для исследования и понимания микрососудистых изменений, для них по-прежнему требуется специализированное оборудование и условия для визуализации васкуляризации сетчатки пациента. Поэтому динамика и изменения, которые можно было бы наблюдать, прерываются продолжительными периодами времени (например, временем между приемами), а потому не вполне оптимальны. Для преодоления перечисленных выше ограничений и повышения точности анализа васкуляризации сетчатки требуются новые и надежные системы/способы, которые могут отслеживать изменения васкуляризации сетчатки пациента без вреда и без существенных задержек.

Изложение сущности изобретения

Вышеизложенные потребности в значительной мере удовлетворяются настоящим изобретением, в котором в одном аспекте раскрыто офтальмологическое устройство с энергообеспечением со встроенной системой контроля васкуляризации сетчатки. Система контроля васкуляризации сетчатки может включать микропьезоэлектрический элемент со схемой обратной связи, которые можно использовать для ультразвуковой визуализации по меньшей мере части микроциркуляторной системы сетчатки. Полученное изображение можно проанализировать, чтобы измерить и количественно оценить изменения без существенной задержки. Изменения можно использовать для передачи сигнала пациенту или врачу, или для регистрации аномального сердечного ритма пациента. В некоторых вариантах осуществления в качестве альтернативы или дополнения к аспекту визуализации системы контроля васкуляризации сетчатки можно использовать микродатчик для регистрации сигналов частоты сердечного ритма пользователя.

В соответствии с некоторыми аспектами настоящего описания, предлагается офтальмологическое устройство с энергообеспечением с системой контроля васкуляризации сетчатки. Офтальмологическое устройство включает: несущую вставку, содержащую переднюю криволинейную дугообразную поверхность и заднюю криволинейную дугообразную поверхность, причем передняя криволинейная дугообразная поверхность и задняя криволинейная дугообразная поверхность формируют полость, способную содержать источник энергии, рассчитанный по размеру в соответствии с площадью внутри полости, причем источник энергии электрически соединен и способен обеспечивать энергией микропьезоэлектрический элемент с электронной схемой обратной связи и контроллером, причем контроллер содержит вычислительный процессор, осуществляющий цифровую связь с цифровым устройством хранения данных, и причем в цифровом устройстве хранения данных хранится программный код; передатчик, находящийся в логической связи с процессором, а также в логической связи с сетью передачи данных, причем программное обеспечение выполняется по запросу и позволяет процессору: принимать данные, описывающие по меньшей мере один выявленный участок пульсирующего сосуда, который формирует часть васкуляризации сетчатки глаза; воздействовать на микропьезоэлектрический элемент для подачи выходного сигнала по меньшей мере на один выявленный участок пульсирующего сосуда; принимать данные от электронной схемы обратной связи, которые описывают изменение выходного сигнала, поданного по меньшей мере на один выявленный участок пульсирующего сосуда; визуализировать по меньшей мере один выявленный участок пульсирующего сосуда с использованием данных, принимаемых от электронной схемы обратной связи; отслеживать изменения васкуляризации сетчатки посредством сравнения указанного по меньшей мере одного выявленного визуализированного участка с предыдущим изображением с течением времени.

В дополнительных аспектах описания раскрывается связанный с упомянутым выше способ контроля васкуляризации сетчатки глаза пациента. Способ включает: выявление по меньшей мере одного местоположения пульсирующего сосуда в васкуляризации сетчатки глаза; подготовку офтальмологического устройства с системой контроля васкуляризации сетчатки, содержащей источник энергии, электрически соединенный и способный обеспечивать энергией микропьезоэлектрический элемент с электронной схемой обратной связи и контроллером, который содержит вычислительный процессор, цифровое устройство хранения данных и передатчик, находящийся в логической связи с процессором, а также в логической связи с сетью передачи данных; подачу выходного сигнала по меньшей мере на одного пульсирующего местоположения, выявленного с использованием микропьезоэлектрического элемента с электронной схемой обратной связи; прием через схему обратной связи обратного сигнала в ответ на выходной сигнал; визуализацию по меньшей мере одного пульсирующего местоположения на основании изменения в выходном сигнале и обратном сигнале; контроль изменений васкуляризации сетчатки посредством сравнения указанных изображений по меньшей мере одного выявленного участка с предыдущим изображением того же указанного по меньшей мере одного выявленного участка с течением времени.

В ряде нескольких других аспектов настоящего описания способ контроля васкуляризации сетчатки глаза пациента может альтернативно включать: выявление местоположений, формирующих часть васкуляризации сетчатки глаза пациента, в том числе по меньшей мере часть пульсирующего сосуда; подготовку офтальмологического устройства с системой контроля васкуляризации сетчатки, содержащей источник энергии, электрически соединенный и способный обеспечивать энергией микропьезоэлектрический элемент с электронной схемой обратной связи и контроллером, который содержит вычислительный процессор, цифровое устройство хранения данных и передатчик, находящийся в логической связи с процессором, а также в логической связи с сетью передачи данных; обнаружение изменения в управляемом выходном сигнале, подаваемом по меньшей мере на указанный выявленный участок пульсирующего сосуда; визуализацию по меньшей мере указанного участка васкуляризации сетчатки глаза пациента на основании обнаруженного изменения в указанном управляемом сигнале; регистрацию изменений по меньшей мере в указанном участке васкуляризации сетчатки между последовательностью изображений с течением времени.

Таким образом, выше представлено довольно общее описание определенных аспектов настоящего изобретения, с тем чтобы способствовать лучшему пониманию представленного в настоящем документе подробного описания и более взвешенной оценке вклада настоящего изобретения в данную область техники. Конечно, существуют дополнительные аспекты настоящего изобретения, которые описаны ниже и составляют объект изобретения, изложенный в приложенной формуле изобретения.

При этом перед приведением подробного описания по меньшей мере одного аспекта настоящего изобретения следует понимать, что в сфере своего применения настоящее изобретение не ограничивается отдельными элементами конструкции и расположением компонентов, приведенных ниже в описании или показанных на чертежах. Настоящее изобретение также имеет другие аспекты, помимо описанных в настоящем документе, и может применяться на практике и осуществляться с помощью различных способов. Следует также понимать, что фразеология и терминология, используемые в настоящем документе, а также в реферате изобретения, служат целям описания и не должны рассматриваться как ограничивающие.

Таким образом, специалистам в данной области будет очевидно, что концепцию, на которой основано настоящее описание, можно без труда использовать в качестве основы для разработки других структур, способов и систем для реализации нескольких целей настоящего изобретения. Следовательно, необходимо рассматривать формулу изобретения как включающую такие эквивалентные конструкции при условии, что они не выходят за рамки сущности и объема настоящего изобретения.

Краткое описание чертежей

Указанные выше и прочие характеристики и преимущества настоящего изобретения наглядно представлены в следующем более подробном описании примеров осуществления настоящего изобретения, проиллюстрированных с помощью прилагаемых чертежей.

На фиг. 1A представлено в сечении схематическое изображение первого примера офтальмологического устройства с энергообеспечением, содержащего оптические устройства и систему контроля васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 1B представлена увеличенная часть поперечного сечения, изображенного на фиг. 1A, демонстрирующая различные аспекты системы контроля васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 2A представлен схематически вид сверху несущей вставки, которая может входить в состав офтальмологического устройства, содержащего оптические устройства и систему контроля васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 2B представлено схематически изометрическое изображение офтальмологического устройства, включающего несущую вставку, показанную на фиг. 2A, и содержащего систему контроля васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 3 представлено схематически и в сечении изометрическое изображение еще одного примера офтальмологического устройства с энергообеспечением, содержащего оптические устройства и систему контроля васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 4 представлена в сечении структурная схема примера наложенных друг на друга интегральных компонентов, реализующая систему контроля васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 5 представлена принципиальная схема процессора, который можно использовать в некоторых аспектах настоящего описания.

На фиг. 6А представлена область васкуляризации сетчатки глаза, которую можно использовать в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 6В представлена область васкуляризации сетчатки глаза из фиг. 6А с цифровым наложением, которое можно использовать для анализа васкуляризации сетчатки в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 7 представлен вид сбоку в сечении глаза пациента с офтальмологическим устройством с энергообеспечением в соответствии с аспектами настоящего описания.

На фиг. 8 представлены стадии способа, который может быть реализован в системе в соответствии с аспектами настоящего описания.

Подробное описание изобретения

Ниже изобретение будет раскрыто со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых одинаковые позиционные обозначения используются для ссылки на одинаковые детали.

Различные аспекты офтальмологического устройства, раскрытые в настоящем документе, могут иллюстрироваться путем описания компонентов, которые подключают, уплотняют, прикрепляют и/или объединяют. При использовании в настоящем документе термины «подключенный», «уплотненный», «прикрепленный» и/или «объединенный» используются для обозначения прямого соединения между двумя компонентами или, в соответствующих случаях, непрямого соединения компонентов друг с другом при помощи переходных или промежуточных компонентов. Напротив, когда компонент называют «непосредственно подключенный», «непосредственно уплотненный», «непосредственно прикрепленный» и/или «непосредственно объединенный» к другому компоненту, какие-либо промежуточные элементы отсутствуют.

Относительные термины, такие как «нижний» или «низ» и «верхний» или «верх», могут использоваться в настоящем документе для описания пространственного отношения одного элемента, изображенного на чертежах, к другому элементу. Следует понимать, что относительные термины включают различные варианты ориентации в дополнение к ориентации, представленной на чертежах. Например, если аспекты примера офтальмологического устройства, показанные на чертежах, оказываются перевернутыми, то элементы, описанные как находящиеся на «нижней» стороне относительно других элементов, будут расположены на «верхней» стороне относительно других элементов. Поэтому термин «низ» может включать как «нижнюю», так и «верхнюю» ориентацию в зависимости от конкретной ориентации устройства.

Различные аспекты офтальмологического устройства с системой контроля васкуляризации сетчатки могут иллюстрироваться со ссылкой на один или более примерных вариантов осуществления. При использовании в настоящем документе термин «примерный» означает «служащий в качестве примера или иллюстрации» и не должен обязательно рассматриваться как предпочтительный или имеющий преимущество над другими вариантами осуществления, раскрытыми в настоящем документе.

Список терминов

В настоящем описании и в формуле изобретения, которые относятся к описываемому изобретению, могут встречаться различные термины, для которых будут применимы следующие определения.

С энергообеспечением в настоящем документе относится к состоянию способности подавать электрический ток или хранить внутри электрическую энергию.

Энергия в настоящем документе относится к способности физической системы совершать работу. В рамках настоящего описания многие способы применения могут относиться к указанной способности выполнять электрические действия в ходе работы.

Источник энергии в настоящем документе относится к устройству или слою, способному подавать энергию или приводить логическое или электрическое устройство в состояние с энергообеспечением.

Устройство сбора энергии в настоящем документе относится к устройству, способному извлекать энергию из окружающей среды и преобразовывать ее в электрическую энергию.

Функционализированный в настоящем документе относится к получению слоя или устройства, способного выполнять функцию, включая, например, подачу питания, активирование или управление.

Офтальмологическое устройство в настоящем документе относится к любому устройству, расположенному в глазу или на нем. Данные устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, выполнять косметическую функцию или могут выполнять функцию, не связанную со зрением. Например, термин «офтальмологическая линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или другому аналогичному устройству, которое могут использовать для коррекции или модификации зрения, обнаружения и лечения заболевания либо для косметической коррекции физиологии глаза (например, цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. В дополнительном или альтернативном варианте осуществления офтальмологическая линза может выполнять не связанные с оптикой функции, например, контроль уровня глюкозы, сердечного ритма, регистрация результатов измерения, подача звуковых сигналов, подача визуальных сигналов и/или введение лекарственного средства. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы настоящего изобретения представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые включают, например, силикон-гидрогели и фтор-гидрогели.

Литий-ионный элемент в настоящем документе относится к электрохимическому элементу, в котором электрическая энергия генерируется в результате движения ионов лития через элемент. Данный электрохимический элемент, обычно называемый батареей, в своих типичных формах может быть перезапитан или перезаряжен.

Несущая вставка в настоящем документе относится к вставке, которая может формировать часть офтальмологического устройства с энергообеспечением. В несущую вставку можно встроить элементы питания и электронную схему. Несущая вставка может определять основную цель офтальмологического устройства с энергообеспечением. Например, в вариантах осуществления, в которых офтальмологическое устройство с энергообеспечением позволяет пользователю корректировать оптическую силу, несущая вставка может включать элементы с энергообеспечением, управляющие частью с жидкостным мениском в оптической зоне офтальмологического устройства. В альтернативном варианте осуществления несущая вставка может иметь кольцевую форму, так что оптическая зона не содержит материала. В таких вариантах осуществления обусловленная энергопитанием функция линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предусматривать, например, контроль уровня глюкозы, проведение звука/света или введение лекарственного средства.

Микроакустический(-е) элемент(-ы) в настоящем документе относится к микроакустической электромеханической системе и/или связанным компонентам, которые могут использоваться для проведения звуковых частот от глазного яблока к внутреннему уху через черепные кости. В некоторых вариантах осуществления микроакустические элементы могут включать, например, микроэлектромеханический (МЭМС) пьезоэлектрический акустический преобразователь и/или конденсаторное акустическое устройство, запитанное от источника энергии, включенного в офтальмологическое устройство.

Рабочий режим в настоящем документе относится к состоянию с высоким потреблением тока, в котором протекающий в схеме ток позволяет устройству выполнять свою основную обусловленную энергопитанием функцию.

Оптическая зона в настоящем документе относится к области офтальмологического устройства, через которую смотрит пользователь офтальмологического устройства.

Мощность в настоящем документе относится к совершенной работе или переданной энергии за единицу времени.

Перезапитывать или перезаряжать в настоящем документе относится к восстановлению состояния с более высокой способностью к совершению работы. Множество сфер применения в рамках настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства испускать электрический ток определенной величины в течение определенного периода времени.

Эталон в настоящем документе относится к схеме, в идеальном варианте создающей фиксированное и стабильное напряжение или выходное значение тока, которые подходят для применения в других схемах. Эталон может быть получен из запрещенной энергетической зоны, может иметь компенсацию температуры, подачи питания и технологических вариаций и может быть рассчитан для конкретной специализированной интегральной схемы (ASIC).

Функция сброса в настоящем документе относится к самозапускающемуся алгоритмическому механизму для установки схемы в определенное предварительно заданное состояние, включая, например, логическое состояние или состояние подачи питания. Функция сброса может включать, например, схему сброса при включении питания, которая в сочетании с механизмом переключения может обеспечивать надлежащую подачу питания на микросхему, как при первоначальном подключении к источнику энергии, так и при выходе из режима сохранения энергии.

Система контроля васкуляризации сетчатки в настоящем документе относится к микропьезоэлектрическому элементу с энергообеспечением и схемой обратной связи, который может быть выполнен с возможностью встраивания в офтальмологическое устройство и позволяет проводить визуализацию и обнаружение пульсирующего сосуда, формирующего часть микроциркуляторной системы сетчатки. В некоторых вариантах осуществления система контроля васкуляризации сетчатки может быть ориентирована на визуализацию одной или более предварительно выявленных конкретных областей сетчатки, где могут наблюдаться изменения сосудов из-за сердечного ритма или аномальных состояний. В качестве дополнения или альтернативы, система контроля васкуляризации сетчатки может включать микродатчик, который может использоваться для регистрации/приема сигналов частоты сердечного ритма пользователя.

Спящий режим или режим ожидания в настоящем документе относится к состоянию низкого потребления тока устройства с энергообеспечением после того, как механизм переключения будет перекрыт с целью энергосбережения, когда рабочий режим не требуется.

Наложенные друг на друга в настоящем документе относится к размещению по меньшей мере двух комплектующих слоев в непосредственной близости друг к другу, так чтобы по меньшей мере часть одной поверхности одного из слоев контактировала с первой поверхностью второго слоя. В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая сцепление или выполняющая иные функции, так что слои находятся в контакте друг с другом через указанную пленку.

Наложенные друг на друга интегральные многокомпонентные устройства, или SIC-устройства, в настоящем документе относится к результатам применения технологий упаковки, позволяющим собирать тонкие слои подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегральные устройства путем наложения по меньшей мере части каждого слоя друг на друга. Слои могут содержать многокомпонентные устройства различных типов, материалов, форм и размеров. Более того, эти слои можно получить с помощью различных технологий производства устройств для получения различных контуров.

Режим сохранения в настоящем документе относится к состоянию системы, содержащей электронные компоненты, в которой источник энергии обеспечивает или должен обеспечивать минимальный проектный ток нагрузки. Данный термин не является взаимозаменяемым с режимом ожидания.

Вставка подложки в настоящем документе относится к формуемой или жесткой подложке, способной поддерживать источник энергии внутри офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более функциональных электрических или электромеханических компонентов.

Механизм переключения в настоящем документе относится к компоненту, интегрированному в схему и обеспечивающему различные уровни сопротивления, возможно, реагируя на внешний стимул, который не зависит от офтальмологического устройства.

Последние достижения в сфере офтальмологических устройств, включая, например, контактные линзы, позволяют создавать функционализированные офтальмологические устройства, которые могут быть с энергообеспечением. Офтальмологическое устройство с энергообеспечением может содержать необходимые элементы для коррекции и/или улучшения зрения пользователей при помощи встроенных микроэлектронных устройств. Дополнительные функции, получаемые за счет использования микроэлектронных устройств, могут включать, например, различные типы коррекции зрения, анализ слезной жидкости, акустическую и/или визуальную обратную связь пользователю. Кроме способности обеспечивать функцию коррекции зрения, настоящее описание представляет офтальмологическое устройство, которое включает систему контроля васкуляризации сетчатки. Система контроля васкуляризации сетчатки может включать микропьезоэлектрический элемент с энергообеспечением, оснащенный схемой обратной связи. В некоторых вариантах осуществления офтальмологическое устройство может осуществлять беспроводную с одним или более беспроводным(-и) устройством(-ами) и передавать данные сигнала, которые можно использовать для определения аномального состояния и его причины и/или сердечного ритма пользователя. Беспроводное(-ые) устройство(-а) может включать, например, смартфонное устройство, планшет, персональный компьютер, брелок, помпу для лекарственного средства, проигрыватель MP3, карманный ПК и т.п.

В некоторых аспектах настоящего описания офтальмологическое устройство может включать систему контроля васкуляризации сетчатки, с тем чтобы обеспечить возможность визуализации и обнаружения импульсов сосудов, формирующих часть микроциркуляторной системы сетчатки. В некоторых вариантах осуществления система контроля васкуляризации сетчатки может быть ориентирована на визуализацию одной или более конкретных областей сетчатки, где могут наблюдаться более заметные изменения сосудов из-за сердечного ритма или ранее выявленных аномальных состояний. В качестве дополнения или альтернативы, система контроля васкуляризации сетчатки может включать микродатчик, который может использоваться для регистрации/приема сигналов частоты сердечного ритма пользователя.

На фиг. 1A представлено в сечении схематическое изображение первого примера офтальмологического устройства 100 с энергообеспечением, содержащего оптические устройства и систему контроля васкуляризации сетчатки. Согласно некоторым аспектам настоящего описания, офтальмологическое устройство 100 в настоящем описании может представлять собой контактную линзу, опирающуюся на переднюю поверхность глаза 110 пациента. Контактная линза может представлять собой мягкую гидрогелевую линзу, в состав которой входит силиконсодержащий компонент. Под «силиконсодержащим компонентом» подразумевается любой компонент, содержащий по меньшей мере одно звено [-Si-O-] в составе мономера, макромера или форполимера. Полное содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом силиконсодержащем компоненте предпочтительно составляет более приблизительно 20% вес. и более предпочтительно более 30% вес. полного молекулярного веса силиконсодержащего компонента. Подходящие силиконсодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатная, метакрилатная, акриламидная, метакриламидная, виниловая, N-виниллактамовая, N-виниламидная и стириловая функциональные группы.

В гидрогелевую часть может быть частично или полностью встроена или, в некоторых вариантах осуществления, размещена сверху функционализированная несущая вставка 150. Несущую вставку 150 можно использовать для герметизации функционализированных элементов 105, в том числе электронных и электромеханических элементов, а в некоторых вариантах осуществления одного или более источников энергии (в сечении 140 увеличена на фиг. 1В). В некоторых вариантах осуществления функционализированные элементы 105 предпочтительно могут располагаться за пределами оптической зоны 175, с тем чтобы устройство не перекрывало поле зрения пациента. Функционализированные элементы 105 могут запитываться при помощи внешних средств, устройств сбора энергии и/или элементов подачи питания, содержащихся в офтальмологическом устройстве 100. Например, в некоторых вариантах осуществления питание может быть принято при помощи антенны, принимающей радиочастотные сигналы, которая связана с электронными элементами 105.

На фиг. 1B представлена увеличенная часть 140 поперечного сечения, изображенного на фиг. 1A, демонстрирующая различные аспекты системы контроля васкуляризации сетчатки. В частности, увеличенная часть 140 показывает гидрогелевую часть 116 офтальмологического устройства 100, опирающегося на внутриглазную жидкость 112 на передней поверхности глаза 110. Внутриглазная жидкость 112 может включать любой из следующих элементов или их комбинацию: слезная жидкость, водянистая влага глаза, стекловидное тело глаза и другие тканевые жидкости, расположенные в глазу. Гидрогелевая часть 116 может герметизировать несущую вставку 150, которая в некоторых вариантах осуществления может включать элементы подачи питания 118, такие как аккумуляторная батарея и нагрузка, вместе с компонентами системы контроля васкуляризации сетчатки 126.

Система контроля васкуляризации сетчатки 126 может включать элемент 120 беспроводной связи, такой как РЧ-антенна, находящийся в связи с контроллером 122. Контроллер 122 может использоваться для управления пьезоэлектрическим преобразователем 130, измерительным преобразователем 135 и электронной схемой обратной связи, содержащей усилитель 124 и полосовой фильтр 126, все из которых могут запитываться при помощи элементов 118 подачи питания, содержащихся внутри несущей вставки 150. Пьезоэлектрический преобразователь 130 и измерительный преобразователь 135 могут генерировать сигнал и измерять изменение в обратном сигнале, чтобы визуализировать один или более участков васкуляризации сетчатки. Пьезоэлектрический преобразователь может находиться в контакте с сетчаткой. После применения электрических импульсов возникают ультразвуковые импульсы, которые возвращаются в форме эха на поверхность и преобразуются обратно в электрические импульсы, которые затем могут обрабатываться системой и трансформироваться в изображение. Изображения могут формироваться поверхностями или границами между двумя различными типами тканей, такими как сосуды, формирующие часть сетчатки, и стекловидное тело глаза. Поскольку стекловидное тело представляет собой сравнительно однородную желатинообразную массу с незначительными количествами твердого вещества, выявленный участок васкуляризации сетчатки можно визуализировать за счет изменения глубины фокуса преобразователя. Глубину фокуса преобразователя можно корректировать путем изменения временной задержки между электрическими импульсами. Направляя ультразвуковые импульсы на различную глубину вокруг выявленного пульсирующего сосуда, можно добиться нужной четкости изображения для выявления незначительных временных изменений по ширине и смещению.

На фиг. 2A представлен схематически вид сверху несущей вставки 200, которая может входить в состав другого примера офтальмологического устройства 100, содержащего оптические устройства и систему контроля васкуляризации сетчатки 205. В частности, показан вид сверху примера несущей вставки 200 для офтальмологического устройства 250 с энергообеспечением (показано на фиг. 2B), которое может включать систему контроля васкуляризации сетчатки 205. Несущая вставка 200 может содержать оптическую зону 220, которая может быть или не быть функциональной в плане коррекции зрения. Если обусловленная энергопитанием функция офтальмологического устройства не связана со зрением, оптическая зона 220 несущей вставки 200 может не содержать материал. В некоторых вариантах осуществления несущая вставка 200 может включать часть, расположенную за пределами оптической зоны 220, содержащую подложку 215, встроенную с элементами подачи питания 210 и электронными компонентами 205, которые могут включать элементы системы контроля васкуляризации сетчатки.

В некоторых вариантах осуществления источник энергии 210, который может представлять собой, например, батарею, и нагрузка 205, которая может представлять собой, например, полупроводниковый кристалл, могут быть прикреплены к подложке 215. Проводящие дорожки 225 и 230 могут обеспечивать электрическое соединение между электронными компонентами 205 и элементами подачи питания 210. В некоторых вариантах осуществления несущая вставка 200 может быть полностью герметизирована для защиты и вмещения элементов подачи питания 210, дорожек 225 и 230 и электронных компонентов 205. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий материал может быть полупроницаемым, например, для предотвращения попадания определенных веществ, таких как вода, в несущую вставку 200 и обеспечения входа и/или выхода определенных веществ, таких как газы окружающей среды, образцы жидкости и/или побочные продукты реакций в элементах подачи питания 210, в несущую ставку 200 и из несущей ставки 200.

На фиг. 2B представлено схематически изометрическое изображение офтальмологического устройства, включающего несущую вставку, показанную на фиг. 2A, и содержащего оптические устройства и систему контроля васкуляризации сетчатки. Несущая вставка 200 может быть включена в/или на офтальмологическое устройство 250, которое может также содержать полимерный биосовместимый материал. Офтальмологическое устройство 250 может включать конфигурацию из жесткой центральной части и мягкой краевой части, где центральный жесткий оптический элемент содержит несущую вставку 200. В некоторых конкретных вариантах осуществления несущая вставка 200 может непосредственно контактировать с атмосферой и/или поверхностью роговицы на передней и задней поверхностях соответственно, или в альтернативном варианте осуществления несущую вставку 200 можно герметизировать внутри офтальмологического устройства 250.