РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ С ОБНАРУЖЕНИЕМ ЗАКРЫТИЯ ВЕКА
LIQUID EXPANDER WITH DETECTION OF EYELID CLOSING

РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ
Настоящее изобретение истребует приоритет по заявке США за регистрационным №12/902,575, поданной 12 октября 2010 года, и предварительной заявке США за регистрационным №61/253,613, поданной 21 октября 2009 года.
ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Данное изобретение описывает устройство для распыления жидкостей и аэрозолей в глаза, в частности, в некоторых вариантах реализации, устройство для распыления спреев или аэрозолей на основе обнаружения закрытия века.
ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Для распыления жидкостей и аэрозолей в глаза известно множество различных устройств. Однако при том, что многие устройства обеспечивают попадание жидкости в глаз, сам процесс, как правило, не совершенен.
При использовании обычных устройств для распыления жидкостей требуется, чтобы пользователь держал веки открытыми и сопротивлялся рефлекторному желанию моргнуть. Это ограничение усложняет процесс применения той или иной жидкости. В некоторых автоматизированных устройствах применяется давление на одно из век или производится захват области глаза с целью предотвращения закрытия век. При прикосновении смазывается косметика и может произойти загрязнение устройства и жидкости, попадающей в глаз.
Доза, выделяемая системой, должна стабильно и без значительных усилий попадать в глаз пользователя, а не на веко или другие части лица. В оптимальном варианте система не должна касаться лица во избежание повреждения макияжа и загрязнения устройства.
В некоторых устройствах дозирования имитируется «пистолет», а жидкость выстреливается в глаз с частотой, подсчитанной с учетом рефлекторного моргания, однако попадание в глаз жидкости с большой скоростью вызывает видимый дискомфорт у пациентов.
В других устройствах веки поддерживаются в открытом положении по-другому: они закрепляются между скулой под глазом и бровью, после чего производится распыление жидкости в глаз. Насильное открытие век причиняет дискомфорт, а само устройство становится большим и громоздким. В ходе этого процесса смазывается макияж пользователя, иногда загрязняется дозатор и/или сама распыляемая жидкость.
Можно также напылять жидкость на весь глаз или даже на лицо вокруг глаза, но при этом увлажняется не только глаз, но и нежелательные поверхности, такие как веки, лоб и нос. Также заявляется, что при нанесении жидкости на веко часть ее попадает в глаз, но результаты использования этого метода неоднозначны, а смачивание самого века, как правило, нежелательно.
ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Таким образом, в состав настоящего изобретения входят устройство и методы для точного дозирования и распыления жидкости или аэрозоля в глаза. Настоящее изобретение позволяет определить момент закрытия век и распылить жидкость сразу за ним, чтобы жидкость могла попасть в глаз, пока веки снова не закрылись. Благодаря тому, что используется момент сразу после открытия век, настоящее изобретение обеспечивает достаточно времени для распыления жидкости в глаз с адекватно низкой скоростью, позволяющей поддерживать инерционное воздействие жидкости на глаз на комфортном уровне.
ОПИСАНИЕ ФИГУР
На Фиг. 1 показано устройство для распыления жидкости с определением закрытых глаз в некоторых из вариантов реализации настоящего изобретения.
На Фиг. 2 показано устройство для распыления жидкости с определением открытых глаз в некоторых из вариантов реализации настоящего изобретения.
На Фиг. 3 показан глаз с аппаратом для наведения.
На Фиг. 4 показан образец аппарата для определения открытого или закрытого состояния глаза.
На Фиг. 5 показан контроллер, который может быть использован для реализации некоторых вариантов настоящего изобретения.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Настоящее изобретение включает устройство для распыления жидкости или аэрозоля в глаза. Устройство для распыления жидкости или аэрозоля в глаза включает средство для определения открытия моргнувшего глаза. Распыление производится в момент, который определяется на основании того, когда закрывается и открывается глаз, в который должны быть распылена жидкость, как, например, при сознательном или неконтролируемом моргании. Момент закрытия век используется для определения времени открытия глаза для распыления жидкости до повторного закрытия глаза пациентом.
В некоторых вариантах устройство включает элементы, позволяющие свести к минимуму необходимость контакта с лицом при распылении жидкости. В дополнительных вариантах используются элементы для обеспечения правильного совмещения устройства и глаза. Например, в некоторых вариантах в устройстве для распыления предусмотрены выступы, которые должны соприкасаться с бровью, и смотровое отверстие небольшого диаметра для пользователя. (Если пользователь видит через отверстие, считается, что устройство и глаз совмещены правильно).
После правильного совмещения устройства с глазом, открытие и закрытие последнего определяется автоматически с помощью датчика. Аппарат для распыления жидкости получает информацию от датчика и запрограммирован на распыление жидкости или аэрозоля в глаз в момент, когда тот находится в открытом состоянии. Процесс совмещения в сочетании с системой определения моргания позволяет избавиться от необходимости держать веки открытыми, прикасаться к лицу, а также исключает риск заражения, связанный с обычным прикосновением к лицу. Кроме того, так как распыление производится в момент, когда веки открыты, автоматизированный распылитель, сконструированный в соответствии с настоящим изобретением, постоянно смачивает глаз без попадания жидкости на веки или лицо.
В следующих разделах приведено подробное описание вариантов реализации настоящего изобретения. Описания как предпочтительных, так и альтернативных примеров модификаций являются только примерами осуществления изобретения. Предполагается, что специалисту в данной области будут понятны возможности создания модификаций и других вариантов осуществления изобретения. Поэтому следует учитывать, что область, охватываемая настоящим изобретением, не ограничивается приведенными примерами реализации изобретения.
На Фиг. 1 показано устройство для распыления жидкости 100, включающее один или несколько электронных датчиков 101, определяющих открытое или закрытое состояние глаза 105. В некоторых вариантах в одном или нескольких датчиках 101 используется излучатель 102 и детектор 103. Излучатель 102 испускает луч 106 света, который отражается от точки отражения 104 и возвращается на детектор 103. Как показано на Фиг. 1, точка отражения 104 находится на веке 107 глаза. В луч 106 света могут входить, например: инфракрасный свет, видимый свет, волны ультразвуковой длины или других длин.
Процессор 109 может получать данные только от излучателя 102 или детектора 103 или от них обоих. Вычисление отражения луча света 106 может быть обеспечено за счет программного обеспечения. Такое ПО можно сохранять на цифровом носителе, находящемся в логической связи с процессором. В некоторых вариантах носитель может быть оборудован микроконтроллером с процессором. Первый диапазон количества отраженного света может соответствовать закрытому состоянию глаза, а второе количество отраженного света может соответствовать открытому состоянию глаза.
В другом варианте датчик 108 близости может также включать излучатель и детектор и быть расположен так, чтобы процессор 109 мог использовать отраженный луч света для определения относительного расстояния устройством для распыления жидкости 100 и поверхностью, например, поверхностью глаза 105.
На Фиг. 2 точка отражения 104 расположена на открытой части 203 глаза 105, а не на веке 107. В открытую часть глаза 203 может входить, например, отражение от склеры или другой части глаза. В некоторых вариантах длина волны испускаемого луча света связывается с физическими характеристиками точки отражения 104. Луч света из излучателя 106 отражается от века с одним набором характеристик, а от открытой части глаза 203 - с другим. Характеристики отраженного луча света воспринимаются детектором 103.
В другом варианте настоящего изобретения совмещение глаза 105 с устройством для распыления жидкости 100 упрощается за счет совмещения фокусной точки излучателя 102 с заданной частью глаза, например, со склерой, радужной оболочкой или зрачком. Совмещение может обеспечиваться, например, за счет достижения прямой видимости 201. В некоторых вариантах, когда зрачок 202 совмещается с линией видимости 201, датчик 101 также приходит в правильное положение для определения открытого и закрытого состояния глаза 105. Например, в некоторых вариантах в корпус устройства встраивают датчик 101 и дозатор таким образом, что, когда пациент совмещает зрачок с трубчатым вырезом в корпусе, через который образуется прямая видимость 201 в устройстве для распыления, положение устройства 100 обеспечивает коаксиальное совмещение линии зрения и центра трубки. При совмещении определяется угол координаты X, Y зрачка по отношению к устройству для распыления 100.
В некоторых вариантах линию видимости может дополнять позиционирующее устройство, включающее одну или несколько опор для выравнивания, устанавливаемых на лице или на лбу.
Кроме того, в некоторых вариантах может использоваться звуковой сигнализатор, устанавливаемый в датчике или связанный с ним в электрическую цепь. При измерении датчиком расстояния от устройства до глаза звуковой сигнализатор может подавать сигнал (например, щелчок, мелодию, звук или вибрацию) о том, что устройство находится на приемлемом расстоянии по оси Z от глаза для распыления оптимальной дозы. Диапазон расстояний может быть достаточно широким (от 2 до 5 мм), так чтобы любой из упомянутых выше датчиков, определяющих момент закрытия век, также можно было использовать для определения расстояния от глаза до устройства для распыления 100.
На Фиг. 3 представлена распылительная насадка 301, соединенная по текучей среде с автоматизированным распылителем, через которую жидкость выталкивается в виде спрея 302 или аэрозоля (не показан), когда датчик 101 определяет, что глаз 105 в открытом состоянии. Открытое состояние определяется по лучу 106 света, который улавливает детектор 103. В предпочтительных вариантах реализации выталкивается жидкий спрей 302 в момент, когда веко 107 открывается или открыто. Распыление спреев 302 пока глаз открыт можно реализовать так, чтобы пациент физически не мог моргнуть и закрыть глаз до окончания распыления жидкости. Спрей может иметь вид потока жидкости или аэрозоля.
В другом варианте жидкий спрей 302 может распыляться в зависимости от расстояния датчика близости от глаза 105.
На Фиг. 4 представлен пример датчика, используемого для обнаружения открытого и закрытого состояния века. В ходе лабораторных испытаний образцовый датчик 401 подключался к осциллографу (не показан) и располагался проксимально к глазу. В некоторых экспериментах датчик располагался примерно в 6 мм от глаза. Осциллограф показал, что датчик 401 успешно обеспечивает логический сигнал, указывающий на то, что датчик 401 точно определял открытое и закрытое состояние глаза. В датчик 401 были встроены излучатель 402 и детектор 403. Датчик точно обнаруживал переход из первого состояния глаза, например, открытого состояния век, во второе состояние глаза, например, закрытое состояние век.
В соответствии с настоящим изобретением между детектором 401 и автоматизированным устройством для распыления, способным распылять заданное количество жидкости в глаз, устанавливается логическая связь. В настоящее время существуют и известны устройства для дозирования, которые могут получать электрический сигнал на основе логики датчика 101 и активировать распыление жидкости в глаз, когда тот располагается рядом с устройством для распыления. Например, автоматизированный распылитель может включать насос с электрическим приводом, выталкивающий дозу жидкого лекарственного средства в глаз пульсацией. Насос с электрическим приводом реагирует достаточно быстро, чтобы доза могла попасть в глаз, до того как он прореагирует на попадание жидкости.
На Фиг. 5 показан контроллер 500, который может использоваться в некоторых вариантах настоящего изобретения. Контроллер 600 включает процессор 610, который может содержать один или несколько процессорных компонентов, подключенных к устройству обмена данными 620. В некоторых вариантах контроллер 600 может использоваться для получения логических признаков того, что глаз находится в первом или во втором состоянии, и передачи энергии в автоматизированный распылитель жидкости в момент, подходящий для распыления жидкости или аэрозоля в глаз, на основе перехода от первого состояния ко второму.
Контроллер может включать один или несколько процессоров, подключенных к устройству обмена данными, выполненному с возможностью передачи энергии по каналу связи. Устройство обмена данными может использоваться для электронного контроля, например, одного или нескольких из следующих процессов: время распыления жидкости; количество дозируемой жидкости; продолжительность распыления; отслеживание количества распылений; отслеживание хронологической картины распыления, а также других связанных с распылением действий.
Процессор 410 также обменивается данными с устройством хранения данных 630. Устройство хранения данных 430 может включать любые соответствующие устройства хранения информации, включая сочетания магнитных устройств хранения данных (например, магнитной ленты и жестких дисков), оптических и полупроводниковых устройств хранения данных, таких как устройства Random Access Memory (RAM) и Read Only Memory (ROM).
Устройство хранения данных 430 может хранить программу 440 для управления процессором 410. Процессор 410 выполняет команды программы 440, и, таким образом, работает в соответствии с настоящим изобретением. Например, процессор 410 может получать данные, описывающие распыляемую жидкость, о распыляемом количестве, моделях распыления и тому подобное.
Вывод
Описанное выше и обозначенное приведенными ниже заявками изобретение обеспечивает методы создания автоматизированного распылителя жидкости с механизмом выявления закрытия век.