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具有嵌入式微电子的智能隐形眼镜承诺为视力校正的光明未来

9月15日2020年经过泰勒Charboneau

IMEC和根特大学的研究人员将微电子嵌入了一种生物相容性的“智能隐形眼镜”,以解决一系列愿景问题,从角克罗托斯到一般光敏感性。

Imec和他们的附属微系统技术中心已经合作制作了隐形眼镜嵌入式,人造虹膜。该设备由微电子技术驱动,旨在解决难以治疗的视力问题。

根特大学和Imec将进行临床验证,然后正式将该眼镜作为医疗设备发布。这款“智能隐形眼镜”解决了哪些问题?早期的原型是如何工作的?

解决复杂的视力问题

虽然许多眼部疾病可以通过使用传统的矫正镜片来缓解,但其他疾病则需要更高水平的护理。

患有角蛋白和Aniridia-2稀有的患者,IMEC的主要焦点领域 - 可以在寿命期间经历这些条件的积极进展。眼镜过敏引起的一般光敏感性和眼睛刺激是其他值得注意的条件。此外,患有偏头痛和干眼症综合征等条件的患者也经历了慢性光敏性。

角蛋白患者体验了一个稀释角膜,最终突出成锥形

角蛋白患者体验了一个稀释角膜,最终突出成锥形。图片使用的礼貌梅奥诊所

市场上针对每一种眼部疾病都有几种矫正选择,但没有一种是一刀切的解决方案。虽然软隐形眼镜折射光线和硬隐形眼镜也有助于重塑角膜以获得更好的视力,但有时这两种隐形眼镜都不够。手术是一种选择,但风险因素、恐惧和手术费用使患者望而却步。

IMEC声称,拥有这些问题的超过2000万人可以从事新设备受益。IMEC和跟特大学的目标是减少这些视觉问题的严重程度 - 我们没有普遍可靠的对策。他们的研究是发表在杂志上自然,有机会显着改善患者的结果,并非侵入地改善。

打破这项技术

这款名为“杜鹃视觉”(Azalea Vision)的新型智能隐形眼镜在操作上与相机镜头有相似之处,包括可调节光圈,允许动态可见光透过率(VLT)。我们眼睛收集到的光的数量影响我们感知颜色的方式,而光的折射最终决定了视觉的清晰度。

人工虹膜隐形眼镜

人造虹膜隐形眼镜。使用的图像礼貌IMEC.

嵌入式虹膜

虹膜嵌入镜头本身内。它由集成液晶电池铺设的同心环构造。这些细胞与a结合使用薄膜晶体管(TFT)。该玻璃层与分层半导体材料结合,支持LCD矩阵和改进的光学质量。

透过率的变化依赖于电荷,因此杜鹃花镜头包含嵌入电极。产生的电场影响液晶环上的光吸收。这些电极控制每个液晶电池的开关。光电池通过镜头提供能量。

Four-Ring液晶

LCD是一个宾主(GH)变异这意味着液晶和二向色染料都在吸收光。gh - lcd以不同角度吸收光线,并根据其位置吸收电磁光谱的波长。光线透过率是根据分子的位置和偏振来调节的。这使得佩戴者可以同时看到彩色波长和过滤过的白光。

客人-主人显示的示例。

客人-主人显示的示例。使用的图像礼貌明霞古

这些LCD环在调整瞳孔尺寸很大。然而,GH技术的典型子10:1对比度提出了关于最大光线通道的问题 - 主要是由于泄漏。Azalea Vision的主要优势是控制光线如何进入视网膜并限制敏感佩戴者的变速器。

ASIC.

虹膜利用专用集成电路(asic)。这些定制化的ic通常比FPGA更小,但拥有更高的处理能力。asic通常集成门阵列(某些芯片上有数百万个门阵列),而Azalea Vision的特殊设计只消耗很少的能量。

ASIC设置的另一个优点是与生物植入体中常见的数字信号处理器(dsp)的高兼容性。

它是生物相容性吗?

这款智能镜头的构图是独一无二的。传统的镜片是由一种叫做水凝胶的塑料制成的,通过吸收水结构地茁壮成长。这些通常是生物相容性的,并且在使用期间不会引起不良身体反应。

Hydrogel-based隐形眼镜

水凝胶基隐形眼镜。使用的图像礼貌感觉很好接触

将电子元件引入这种组合可能会使使用复杂化。长时间佩戴会引发免疫反应吗?值得庆幸的是,这些组件嵌入了巩膜隐形眼镜——一种久经考验的圆锥角膜患者使用的聚合物隐形眼镜。它们透气,长时间佩戴舒适。

由于人眼的曲率,包含在其中的微电子是灵活的,因此适应用户。Azalea Vision承诺改善配戴者的视野深度——同时降低近视和远视(远视)。

从研究到市场

虽然杜鹃花视觉的研发阶段还没有结束,但早期结果还是很有希望的。现有的设备是一个原型,因此我们可以期待更多的功能改进在发布之前。Imec希望尽快将其研究成果投入市场,尽管还需要更多的测试和验证——更不用说管理机构的批准了。

没有否认医疗植入人正在变得越来越普遍。对于某些,由于插入,移除和佩戴舒适性,触点不是视觉校正的首选选择。Azalea Vision必须在基本级别诱使这些核心佩戴者,然后缓和剩余的安全问题。

根特大学还将紫红油称为更多研究的前身。“更多的起始倡议正在准备上,”研究人员解释说。然后,科学家们将在这款小型且强大的设备上看奠定基础上。

1条评论
  • 一种
    ADX. 2020年9月18日,

    你确定主客用的液晶显示器的图像是正确的吗,还有偏振镜?这将导致在白色背景下虹膜的衰减最小为75%(如果这是正确的,用漫反射镜经过2次),这将显示为深灰色(从根本上来说是有缺陷的)。下一张参考图(双GH装置)可能是它吗?

    喜欢的。 回复