- 新型微流控傳感器 可以測量眼球內的流體壓力
- 來源：賽斯維傳感器網 發表于 2014/9/2
一種新型的配有鏡頭的微流體傳感器可以測量眼球內的流體壓力，并可通過智能手機相機讀出數值。簡單、低成本的設備可以使醫生更容易地診斷出因青光眼導致的失明。它還可以為青光眼患者提供24小時的家庭監控測試，類似于糖尿病患者的血糖監測。
青光眼影響了6500萬人，是世界上導致失明的第二大常見原因。其主要危險因素之一是眼球內流體壓力的增加，當壓力增加到足夠大時就足以損害視覺神經。 現今的眼科醫生使用眼壓計來測量眼內壓力，但這種測試并不總是準確的。
這種新型的傳感器由50μm的密閉通道組成，它圍繞于鏡頭的絕大部分邊緣，可用于白內障手術。它的一端末尾是一個極小的氣體儲存器，同時另外一端連接到眼球的流體水分。醫生通過手術將鏡頭植入到病人的眼睛內。
當微通道連接到眼房時，壓力驅動眼內流體進入微通道，同時壓縮氣體存儲器直到氣體壓力和液體壓力達到平衡。眼內壓力的增加或減少迫使流體趨近或遠離氣體存儲器。配備有光學適配器和圖像分析軟件的智能手機相機可以用來準確地檢測液體的位置。光學適配器將定位出瞳孔前的相機和陰影的位置，從而導致了瞳孔的擴張并觸發了傳感器。
以色列拉馬特甘巴伊蘭大學的Yossi Mandel 和坦福大學的 Stephen Quake 及其同事們在 《Nature Medicine 》雜志上報道了這種新型的傳感器。
研究人員首先通過模擬眼內壓力變化測試并校準了壓力腔內的傳感器。他們發現微通道內液體的運動與壓力變化呈線性關系，同時該傳感器對壓力波動的敏感度可小到1毫米汞柱。正常眼球內的壓力范圍為10至21毫米汞柱之間，但當一個人躺著時可以增加8毫米汞柱。研究人員同時還測試了通過移植手術切除的豬的眼睛，它也顯示檢測極限為1毫米汞柱。
同時還有其他種類的眼部壓力傳感器存在。例如，密歇根大學的研究人員已經開發出基于電容式傳感器的微機電系統。瑞士醫療設備制造商Sensimed公司 已經有一種基于眼部壓力傳感器商務交流鏡頭 ，當眼球膨脹時壓電鉑環上的電阻同時會發生變化。但是這些方法依賴于無線遙測數據，這需要龐大的天線和電源。
新型微流控傳感器上的光學讀取器可以更容易使用，但它確實有自己的局限性。 例如，通過模糊的角膜讀取流體的位置，這發生在青光眼患者身上可能是有難度的。而且氣體可能從傳感器壁泄露出來而導致讀數不準確。然而，研究人員說，他們的實驗結果表明了10年的設備生活。
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