面向青光眼的无线眼压传感器及房水引流微泵的研究

发布时间：2017-04-24 08:02

  本文关键词：面向青光眼的无线眼压传感器及房水引流微泵的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：青光眼是全球第二大不可逆眼科致盲性疾病,眼内压的持续升高及房水动力学异常是造成青光眼的关键因素,因此对于眼内压监测及房水引流一体化智能系统的研究显得尤为重要。本文围绕一种非侵入式无线无源眼压传感器进行设计、制作及测试,并对用于房水引流的微泵进行了研究。本文首先基于眼压传感器敏感机理和传感器无线射频检测,设计了一个仅由电感线圈作为敏感元件的压力传感器;螺旋电感和线圈相邻导线间的寄生电容构成了串联LC谐振回路;利用ADS仿真软件对传感器的结构尺寸进行了优化设计;通过选择合适的基底材料与溅射材料,基于MEMS工艺技术,完成了眼压传感器的加工;经过体外模拟压力测试及眼内压与弯曲直径的分析,发现弯曲直径每增加0.01mm,眼压随之增加3.75mmHg,传感器读取频率随着压力增加而减小,测试灵敏度为-4.6kHz/mmHg,测试结果表明该眼压传感器可以测试5-45mmHg之间的压力值,可以满足一般青光眼患者眼内压的检测需求。本文最后分析了用于房水动态引流的电渗微泵,并从微泵的驱动原理、结构优化设计、工艺制备、性能测试等方面进行了研究,测试结果得出该微泵在5V驱动直流电压下,单级微泵流量输出为1.12μL/min,并可以通过并联3级微泵来提高微泵输出流量。实验证实了无需可移动机械部件、低压力驱动、高流量输出的电渗微泵可以满足房水引流的条件,以实现维持眼内压平衡的目的。
【关键词】：青光眼 房水引流 眼内压传感器 电渗驱动微泵
【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP212
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-19
• 1.1 课题研究背景及意义8-10
• 1.2 国内外研究现状10-17
• 1.2.1 眼压传感器国内外研究现状10-15
• 1.2.2 房水引流微泵国内外研究现状15-17
• 1.3 本论文主要研究内容17-19
• 2 眼压传感器测试模型及设计19-33
• 2.1 无线压力传感器结构模型19-20
• 2.1.1 电容式压力传感器19
• 2.1.2 电感式压力传感器19-20
• 2.2 无线眼压传感器信号测试20-22
• 2.3 无线眼压传感器基本参数分析22-25
• 2.4 眼压传感器模型分析及结构设计25-32
• 2.4.1 传感器关键参数设计26-30
• 2.4.2 传感器结构性能仿真30-32
• 2.5 本章小结32-33
• 3 眼压传感器制备及测试分析33-51
• 3.1 眼内压传感器材料选型33-35
• 3.1.1 基底材料选型33-34
• 3.1.2 溅射金属材料选型34-35
• 3.2 眼内压传感器工艺制备35-42
• 3.2.1 ITO-PET基底工艺制备35-37
• 3.2.2 PDMS基底工艺制备37-42
• 3.3 眼内压传感器测试及分析42-50
• 3.3.1 眼压传感器测试平台搭建43-44
• 3.3.2 ITO-PET基眼压传感器测试及分析44-45
• 3.3.3 PDMS基眼压传感器测试及分析45-47
• 3.3.4 眼压传感器平台等效47-50
• 3.4 本章小结50-51
• 4 房水引流微泵的设计、加工及测试51-57
• 4.1 房水引流微泵的设计51-54
• 4.1.1 房水引流微泵的驱动原理51
• 4.1.2 房水引流微泵的结构设计51-54
• 4.2 房水引流微泵的工艺制备54-55
• 4.3 房水引流微泵的测试与分析55-56
• 4.4 本章小结56-57
• 5 总结与展望57-60
• 5.1 工作总结57-58
• 5.2 论文创新点58
• 5.3 工作展望58-60
• 参考文献60-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果64-65
• 致谢65-66

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 沈丹丹;魏坦勇;谭秋林;纪夏夏;方明;房家骅;秦丽;;新型双并联电渗微泵的制备与测试[J];传感技术学报;2015年08期

2 毛静;张斌珍;杨潞霞;王春水;南雪莉;李惠琴;;基于聚二甲基硅氧烷的微流控芯片封装技术研究[J];科学技术与工程;2015年01期

3 纪夏夏;沈丹丹;谭秋林;刘文怡;李超;罗涛;周兆英;;电渗微泵的生理溶液渗透特性研究[J];传感技术学报;2014年11期

4 任重;谭秋林;李晨;郑庭丽;蔡婷;熊继军;;基于高温烧结氧化铝陶瓷的无线无源温度传感器[J];传感技术学报;2014年05期

5 陈骥;庞娜娜;赵晓明;方典典;;采用空气静压技术的非接触眼压测量系统[J];重庆大学学报;2013年06期

6 柯瑞莉;李金瑛;;体位与眼压波动[J];国际眼科纵览;2013年02期

7 康昊;谭秋林;秦丽;李晨;丁利琼;张献生;;基于LTCC的无线无源压力传感器的研究[J];传感技术学报;2013年04期

8 吴礼群;陈旭;梁元军;杨军华;;Parylene敷形涂层绝缘性能研究[J];现代雷达;2012年12期

9 颜繁诚;李树宁;刘克高;卢清君;王宁利;;影响房水排出因素的研究进展[J];中华眼科医学杂志(电子版);2012年03期

10 曾颖;袁援生;钟华;;24小时动态眼压监测——角膜接触镜传感器监测法[J];国际眼科纵览;2011年06期

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 纪夏夏;并联电渗驱动微型无阀泵的研究[D];中北大学;2015年

2 康昊;LTCC高温压力传感器的关键技术研究[D];中北大学;2014年

3 李萌;仿生微流控泵的微孔扩散机制研究[D];大连理工大学;2013年

4 赵晓明;基于空气静压技术的非接触眼压测量方法与装置的研究[D];重庆大学;2009年

  本文关键词：面向青光眼的无线眼压传感器及房水引流微泵的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：323811