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眼压24小时的波动数据是眼科中一个重要的基础指标,目前基于传统的单个时间点的眼压测量无法有效地实现眼压的持续检测。基于眼压大小与眼角膜曲率的线性相关性,结合压模工艺和微电子机械系统(MEMS)的微加工工艺,设计了一种基于电感的镜片式眼压传感器,其中LC谐振电路的谐振点与角膜曲率在一定范围内成线性关系,通过谐振频率点的变化间接得到眼压大小。体外猪眼的实验结果证明了在眼压的一定范围内此传感器可以准确地反映眼压波动情况。论文的主要工作包括: 首先,采用MEMS标准的表面微加工工艺进行眼压传感器中谐振电路的制作,包括感应电感线圈和固定电容。在这里主要介绍了眼压传感器制作的工艺步骤,以及制作过程中用到的光刻、电镀和聚酰亚胺固化等主要工艺,在每个步骤都确定合理的工艺参数后,最终得到了符合设计要求的电感线圈和电容。 其次,将制作好的谐振电路放置在设计好模具中,然后添加有机硅胶并包裹谐振电路,最后通过压模工艺制作出符合要求的镜片尺寸。其中对模具的设计充分考虑到硅胶脱模所需要的光滑表面,以及压模时多余硅胶流出所需要的小孔通道等因素。 然后,针对眼压传感器的无限传输方式,设计了具有很好耦合强度的外部耦合线圈。通过网分仪对外部耦合线圈阻抗实部峰值的扫频测量,可以得到眼压传感器的谐振频率点。 最后,在摘除的猪眼实验中对眼压传感器进行测试。首先通过手持眼压计对猪眼的眼压进行初始值标定,然后通过针孔向猪眼球前房注入生理盐水,调整滴定管液面高度来调节眼压的大小,同时网分仪采集传感器的谐振频率点。通过三组实验结果对比发现,三次试验中当眼压分别在区间14.0mmHg~32.1 mmHg、15.0mmHg~32.5mmHg和16.2mm Hg~23.5mmHg时,眼压与频率都呈一定的线性关系,其中三次试验灵敏度分别为459ppm/mmHg、153ppm/mmHg和655ppm/mmHg,非线性度分别为3.6%、4.5%和4.2%。