(57)【要約】この発明は、１又は２以上のコンタクトレンズを備えた生理学的パラメータ測定システムにおいて用いられるコンタクトレンズのためのセンス手段に関する。このシステムにおいて、患者の装用の快適さを向上させるため、コンタクトレンズの各々はアンテナと単に受動的なセンス手段を有する。この発明はまた、対応する方法、及びセンス手段及びコンタクトレンズを製造する方法にも関する。
2013533046.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンタクトレンズのためのセンサ手段であって、
キャリア基板の第１の主面上にある第１の螺旋（１０１ａ）と、前記キャリア基板の第１の面の反対側にある第２の主面上にある第２の螺旋（１０１ｂ）とを含むインダクタンスと、
キャパシタンスと
を有するセンサ手段。
【請求項２】
前記キャパシタンス（１０３）は、インダクタンスと一体的に形成され、一方の電極は前記キャリア基板の前記第１の主面上にあり、第２の電極は前記前記キャリア基板の第２の主面上にあり、前記キャパシタンスの誘電体は前記キャリア基板の一部である、請求項１記載のセンサ手段。
【請求項３】
前記螺旋の中央から見ると、前記キャパシタンスは、前記螺旋の外側の方へ配置される、請求項２記載のセンサ手段。
【請求項４】
前記キャパシタンスは、円弧状であり、完全な円よりは短い長さまで延びる、請求項２または請求項３記載のセンサ手段。
【請求項５】
インダクタンスとキャパシタンスとを備えるセンサ手段、特に、請求項１〜請求項４のうちの１つに記載のセンサ手段であって、
相互嵌合型キャパシタンス（１１５ａ、 １１５ｂ）、特に、前記キャパシタンス（１０３）に接続される相互嵌合型キャパシタンスを少なくとも１つ更に備えるセンサ手段。
【請求項６】
前記相互嵌合型キャパシタンスは円弧状である、請求項５記載のセンサ手段。
【請求項７】
前記螺旋の２つの接続部分（６９、 ７１）は、両方とも、螺旋の内側の方または螺旋の外側の方へ配置される、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のセンサ手段。
【請求項８】
前記接続部分（６９、 ７１）は、可撓性の前記キャリア基板の同じ面に配置される、請求項７記載のセンサ手段。
【請求項９】
前記第１の螺旋（６３、 １０１ａ）と前記第２の螺旋（６５、 １０１ｂ）は、螺旋の全長に亘って、複数のビア（６７ｎ、１０６）を介して接続される、請求項１乃至７のうちのいずれか１項に記載のセンサ手段。
【請求項１０】
前記センサ手段は、前記螺旋の本質的に半円状の部分が、次の螺旋の一回りにあるもう１つの本質的に半円状の部分と接続する、２つの交差領域（７３及び７５、 １０９及び１１１）を備える、請求項９記載のセンサ手段。
【請求項１１】
前記螺旋の２つの本質的に半円状の部分の間の接続は、第１の主面または第２の主面のどちらかにおいて行われる、請求項１０記載のセンサ手段。
【請求項１２】
前記螺旋の接続された本質的に半円状の部分は、外側から内側へ向かって伸び、また、戻って、内側から外側へと伸びる、請求項１０または請求項１１記載のセンサ手段。
【請求項１３】
内側へ向かっている前記螺旋の各々は、外側へ向かっている１つの前記螺旋とのみ交差し、また逆に、外側へ向かっている前記螺旋の各々は、内側へ向かっている１つの前記螺旋とのみ交差する、請求項１２記載のセンサ手段。
【請求項１４】
前記第１の螺旋と前記第２の螺旋は、第１の螺旋の後端にありかつ第２の螺旋の始端にある１つのビア（１２５）を介して接続され、前記第１及び第２の螺旋は、２つのインダクタンスの連続を形成するよう同じ方向に巻かれている、請求項１乃至８のいずれか１項に記載のセンサ手段。
【請求項１５】
前記キャリア基板は、前記螺旋（１０１ａ、 １０１ｂ）および／または前記キャパシタ（１０３）および／または前記相互嵌合型キャパシタ（１０５ａ、 １０５ｂ）のない領域において、少なくとも部分的に除去される、請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のセンサ手段。
【請求項１６】
１つまたは２つのコンタクトレンズを備える生理学的パラメータ測定システムのためのコンタクトレンズであって、請求項１乃至１５のいずれか１項に記載のセンサ手段を備えるコンタクトレンズ。
【請求項１７】
請求項１６記載のコンタクトレンズの製造方法であって、
（a）請求項１〜請求項１５のうちの１つに記載のセンサ手段を提供する工程と、
（b）螺旋および／またはキャパシタおよび／または相互嵌合型キャパシタの間の領域において、キャリア基板を少なくとも部分的に除去する工程と、
（c）センサ手段を可塑的に変形させて、コンタクトレンズの形状に応じた曲がった形状を得る工程と、
（d）曲がったセンサ手段を前記コンタクトレンズに取り付ける工程と
を備えるコンタクトレンズの製造方法。
【請求項１８】
生理学的パラメータ、特に、眼内の目圧の測定方法であって、
（a）アンテナ・パッチ、特に、メガネのガラスに付着したアンテナ・パッチからの刺激信号を、コンタクトレンズの単に受動的なセンサ手段へ送信する工程と、
（b）単に受動的なセンサ手段から、前記アンテナ・パッチを介して反応信号を受信する工程と、
（c）共振周波数および／または位相シフトに基づいて生理学的パラメータを決定する工程と
を備える生理学的パラメータの測定方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、受動的なセンサ手段、特に、例えば、眼内の眼圧（ＩＯＰ）といった生理学的パラメータを測定するための受動的なセンサ手段であって、コンタクトレンズ、特にソフトコンタクトレンズの中にまたは上に組み込むことができる受動的なセンサ手段に関する。本発明は、製造方法及び生理学的パラメータの測定方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
眼内圧は、緑内障を診断するために用いる生理学的パラメータであり、緑内障は、多くの場合、目の中における大きな変化を伴う上昇した圧力によって特徴づけられる。
【０００３】
概して、眼内圧は、眼圧計と呼ばれる特別な眼科的装置を使用して測定される。測定は、医師の診療所において、または、病院においてのみ行うことができる。その結果、この種の測定は、診療所又は病院に患者がいることを必要とし、そして、眼内圧はその日の所定の時間にしか測定されない。それ故、患者の通常の環境における、一日の長い期間の間における眼内圧の変遷に関する情報は得られない。
【０００４】
従って、眼内圧値の変化に影響を及ぼし得る、身体活動、環境、姿勢、または心理的原因を含む、可能性がある原因を記録することを可能にする改善された測定およびモニタリングシステムを提供する必要がある。一方、検討中の生理学的パラメータの値をいつでも知ることによって、患者が改善された診断を得ることが可能になるだけでなく、患者が適合された治療法に従うことも可能になる。
【０００５】
特許文献１は、患者の位置および活動に関係なく、より長い時間の間、継続的なモニタリングを可能にする眼内圧記録システムが提案する。その文献に記載されている記録システムは、球面変形を測定するための能動的なひずみゲージを含むソフトコンタクトレンズを備える。情報は、外部記録システムに発信される。このように、コンタクトレンズの上にひずみゲージを使用することによって、コンタクトレンズに相当な電力を供給する必要があるので、患者の目の近くにやや高い放射レベルが観測され得るし、また、熱が放散しなければならない。消費電力は、電池駆動使用の場合には、結果としてシステムの限られた自律性につながる。さらに、無線システムの場合には、エネルギー伝達装置をできるだけユーザの近くに配置しなければならず、それによって、患者の着用の快適さを減らすことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第０３／００１９９１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従って、このような眼内圧記録システムのために、改善したセンサ手段を提供する必要がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この目的は、請求項１に記載のセンサ手段によって達成される。本発明におけるコンタクトレンズのためのセンサ手段は、キャリア基板の第１の主面上にある第１の螺旋と、及びキャリア基板の第１の主面の反対面である第２の主面上にある第２の螺旋とを含むインダクタンス、並びにキャパシタンスを有する。完全に受動的なセンサ手段をもって、生理学的パラメータは、例えば、圧力の下での変形によるこのようなＬＣ回路の共振周波数のシフトに基づいてまだ測定することができる。そこにおいて、キャリア基板の両面上にインダクタンスの螺旋を設けることによって、ＬＣ回路の共振周波数を人体に対する測定が許容される周波数範囲の方へシフトさせることができる。単に受動的なセンサ手段を使用することによって、生理学的パラメータ測定システム周辺に存在する放射エネルギーの消散は、患者の目の近くでのそれらの存在に関連したいかなる危険率も低下させられるように、低く維持することができる。装置によって、良好な測定感度及び改善した患者の快適さを提供し、生体適合性及びセンサ活性化のための周波数帯域の使用に対する規則に従うことができる医療装置を作ることができる。と同時に、能動的な要素を使用した設計なら達成できない、薄いセンサ手段を達成することができる。
【０００９】
好ましくは、キャパシタンスは、インダクタンスと一体的に形成され、一方の電極はキャリア基板の第１の主面上にあり、第２の電極はキャリア基板の第２の主面上にあり、キャパシタンスの誘電体はキャリア基板の一部であることができる。キャパシタンスをインダクタンスの螺旋と同時に製造できるため、一体的なキャパシタンスの存在によって、製造方法が簡単になる。
【００１０】
好適な実施の形態によれば、螺旋の中央から見ると、キャパシタンスは、螺旋の外側の方へ配置されることができる。この設計をもって、センサ手段が一旦コンタクトレンズに取り付けられたら、キャパシタが患者の視野を遮ることがないため、患者の着用の快適さを高く維持できる。
有利なことには、キャパシタンスは円弧状であり、完全な円より少なく伸びることができる。この形状をもって、キャパシタンスは、コンタクトレンズの形状に適させることができるし、キャパシタンスが完全な円にならないようにすることによって、インダクタンスへの影響はない。
さらに好ましくは、コンタクトレンズのためのセンサ手段は、相互嵌合型キャパシタンス、特に、キャパシタンスに接続される相互嵌合型キャパシタンスを少なくとも１つさらに備えることができる。概してインタレースされた指状部を有するこうした追加のキャパシタンスによって、ＬＣ回路の微調整が可能になるので、共振周波数が正しい範囲に入っていることを確保できる。一旦回路が試験されると、センサ回路の特性を変えるために、例えばレーザアブレーションによって、相互嵌合型キャパシタンスの指状部を１つ以上切ることができる。
【００１１】
好ましくは、相互嵌合型キャパシタンスは、円弧状であることができる。これにより、特に相互嵌合型キャパシタンスが螺旋の外側の方へ配置される場合には、相互嵌合型キャパシタンスによる所望の効果を維持できると同時に、形状をコンタクトレンズに適させることができる。
有利なことに、螺旋の２つの接続部分は、両方とも、螺旋の内側の方または螺旋の外側の方へ配置されることができる。この場合、追加のキャパシタンスへの接続は、単純化される。ここでいう内側と外側とは、螺旋の中央から見た場合の配置を指している。外側への配置がより好まれる。なぜかというと、或るインダクタンスの配置において、キャパシタンスが患者の視野外に保たれるままなので、着用の快適さが改善される。
好ましくは、接続部分は、可撓性キャリア基板の同じ面に配置されることができる。接続がキャリア基板の上部または下部のどちらかにある場合、一体的なキャパシタンスの代わりに追加の要素が螺旋に接続されたら、その接続は単純化される。
【００１２】
好適な実施の形態によれば、第１の螺旋と第２の螺旋は、螺旋の全長に亘って、複数のビアを介して接続されることができる。この場合、有効な厚みが基本的に２倍になるため、インダクタンスの抵抗率を減らすことができる。ビアは、互いに一定距離をもって配置されることができる。
【００１３】
有利なことに、センサ手段は、螺旋の本質的に半円状の部分が、次の螺旋の一回りにあるもう１つの本質的に半円状の部分と接続する、２つの交差領域を備えることができる。これは、接続部分が内側または外側のどちらかにあるように、設計を単純化する。
【００１４】
さらに好ましくは、螺旋の２つの本質的に半円状の部分の間の接続は、第１の主面または第２の主面のどちらかにおいて行われることができる。有利なことに、螺旋の接続された本質的に半円状の部分は、外側から内側へ向かって伸び、また、戻って、内側から外側へと伸びることができる。さらに好ましくは、内側へ向かっている螺旋の各々は、外側へ向かっている１つの螺旋とのみ交差し、また逆に、外側へ向かっている螺旋の各々は、内側へ向かっている１つの螺旋とのみ交差することができる。この場合、外側へ向かっての接続は例えば第１面側に接続できる一方、内側へ向かっての接続は第２面側に接続できる。この場合、互いに接続されている２つの本質的に半円状の部分から作り上げられかつ外側へ向かって巻かれている１つの螺旋は、互いに接続されている２つの本質的に半円状の部分から作り上げられかつ内側へ向かって巻かれている１個の螺旋とのみ交差するため、寄生容量を小さく抑えることができる。
【００１５】
好適な変形例によれば、第１の螺旋と第２の螺旋は、第１の螺旋の後端にありかつ第２の螺旋の始端にある１つのビアを介して接続され、該当螺旋は、２つのインダクタンスの連続を形成するように、同じ方向に巻かれていることができる。このように、より多くの面積を必要とせずに、インダクタンス値を向上させることができる。
【００１６】
好ましくは、インダクタンスは、１〜２５個の螺旋、具体的に、１層につき１０μm〜４０μmの厚さ及び７０μm〜１００μmの幅を有する螺旋を備えることができる。これらの値をもって、コンタクトレンズを着用する時の患者の快適さを制限せずに、所望の共振周波数を得ることができる。
【００１７】
好ましくは、キャリア基板は、螺旋および／またはキャパシタおよび／または相互嵌合型キャパシタのない領域において、少なくとも部分的に除去されることができる。これは、センサ手段の可撓性を向上させるので、センサ手段の変形による感度を改善することができる。
【００１８】
本発明はさらに、１つまたは２つのコンタクトレンズを備える生理学的パラメータ測定システムのためのコンタクトレンズであって、上記請求項のうちの１つに記載されかつ上記効果を得るセンサ手段を備えるコンタクトレンズに関する。
【００１９】
目的は、１つまたは２つのコンタクトレンズを備える生理学的パラメータ測定システムであって、各コンタクトレンズが上記請求項のうちの１つに記載されているコンタクトレンズである生理学的パラメータ測定システムによっても達成される。先行技術とは対照的に、本発明のシステムは、能動的なひずみゲージの使用に比べると、エネルギー及びその結果としてのコンタクトレンズへ向かってのエネルギー伝達を大幅に減らすことができるように、受動的なセンサ手段の使用を提案する。好ましくは、生理学的パラメータは、眼内の眼圧である。
【００２０】
好ましくは、受動的なセンサ手段は、キャパシタまたは変換器、特に、圧電変換器、を備えることができる。キャパシタは、既製のキャパシタであってもいいし、コンタクトレンズに埋め込まれる前にアンテナと共に製造されたものであってもいいことから、そのキャパシタを使用することは、ＬＣ回路を表す簡略設計につながる。圧電変換器は、キャパシタに取って代わることができ、アンテナと並列に配置される。電気的等価モデルは、共振周波数の変動を測定する原理がまだ有効であることを示す。この解決法は、より高い感度を提供するので、センサを駆動させるのにより少ないエネルギーが必要とされる。このようなセンサ手段を使用することによって、患者に害を与えるかもしれない放射線およびエネルギー消散による好ましくない影響を減らすことができる。一方、生理学的パラメータの変動は、観測された共振周波数シフトに基づいて特定できる。
【００２１】
有利なことに、生理学的パラメータ測定システムは、１つまたは２つのコンタクトレンズの外側にある１つまたは２つのアンテナ・パッチをさらに備えることができる。センサ手段により提供される信号がコンタクトレンズのアンテナを介してアンテナ・パッチによって受け取られることができるように、アンテナ・パッチを介して、誘導結合はコンタクトレンズの回路で達成できる。ケーブル接続が不要なので、眼内圧の測定連続の間の患者の快適さは、ケーブルをベースにした測定システムと比較して、改善される。
【００２２】
有利なことに、アンテナ・パッチは、透明な、特に可撓な、支持層と、接着層とを備えることができる。従って、このアンテナ・パッチは、コンタクトレンズのアンテナとパッチのアンテナとの間に誘導結合が確保されるようにメガネがコンタクトレンズの前方に配置できるように、簡単にメガネに取り付けることができる。
【００２３】
さらに好ましくは、生理学的パラメータ測定システムは、少なくとも１つの電子調整ユニット、特に、アンテナ・パッチに接続され、アンテナ・パッチに刺激信号を供給し、コンタクトレンズのアンテナからアンテナ・パッチを介して順に受信された応答信号を受信する、１つのアンテナ・パッチにつき１つ設けられる電子調整ユニットを備えることができる。例えば、刺激信号は、変動可能な周波数を有する正弦波、結果としては掃引された正弦波のような信号であることができる。
【００２４】
有利なことに、調整ユニットは、されに、応答信号、特に周波数領域において、そして、応答信号の決定位相特性においての応答信号を分析するように、構成されていることができる。このことにより、コンタクトレンズとアンテナ・パッチとの間の結合の影響は、振幅測定に基づいた測定と比較して減らすことができる。好ましくは、コンタクトレンズのアンテナの受動的なセンサ手段の共振特性の変化を利用して、生理学的パラメータの値を決定する。
【００２５】
さらに好ましくは、生理学的パラメータ測定システムにおいて、少なくとも１つの電子調整ユニットのうちの少なくとも１つは、データモニタリングユニットに、特にワイヤレスで接続される。生理学的パラメータの進化は、容易に連続的にモニタリングされることができる。好ましくは、データモニタリングユニットは、今度は、眼内圧のモニタリングされたデータを、例えば、インターネットをとおして遠く離れた場所における他の電子装置に送信するインタフェースを備えることができる。
【００２６】
さらに好ましくは、電子調整ユニットは、メガネのブラーンチまたはフレームに取り付けられ、１つまたは２つのアンテナ・パッチの各々は、メガネの、１つのガラスに、特に、ガラスの患者の目に近い側に、それぞれ付着される。このことにより、コンパクトな、患者が容易に着用できる測定システムが提供される。データモニタリングユニットは、そのデータ記憶手段とともに、例えば、ポケットの中に運ぶことができ、それによって、データモニタリングユニットの存在で、着用し易いモニタリングシステムが提供される。電子調整ユニットは、患者のメガネにクリップされること、または、付着されることができる。
【００２７】
さらに好ましくは、接着層は、アンテナ・パッチがメガネのガラスから着脱可能であり、好ましくは除去後残りを残さないように構成されていることができる。従って、患者は、自分自身のメガネを測定システムの一部として使用し、一旦モニタリングが達成されたら、アンテナ・パッチを取り外すことができる。
【００２８】
好ましくは、生理学的パラメータ測定システムは、２つのコンタクトレンズから受信された応答信号の同時の予め定められた変化特性の検出に基づいて、応答信号からスプリアスなアーチファクト（spurious artifact）を減らすように構成されているフィルタ・ユニットをさらに備えることができる。このことにより、スプリアスな値は、測定した圧力のグループから自動的に取り除いて、測定の精度を向上することができる。その場合、先ず、応答信号を基準に対してテストすることによって、その応答信号が『正常』かどうかを確認する。この動作は、各々の目に対して個別に行われる。何らか異常な行動が観測される場合、システムは、反応が両眼に対して同様であるかどうかを確認するように構成される。その場合、例えば、瞬いている目または目の回転であるかもしれないが、システムは、結果を削除し、測定を繰り返すことを決定する。
【００２９】
さらなる好適な変形例によれば、フィルタ・ユニットは、電磁妨害の貢献を減らすことによって信号対雑音比を向上させるように構成されていることもできる。その電磁妨害は、起きるときには両チャネルに存在するので、この二重チャネル測定によっても除去できる。従って、両眼測定を使用して、示差測定を利用することができる。
好ましくは、フィルタリングは、ＡＤ変換後のデジタル信号処理を使用して行うことができるので、データ処理に関して高い柔軟性を提供することができる。
【００３０】
さらに好ましくは、２つの電子調整ユニットを用いたシステムにおいては、２つの電子調整ユニットは、マスターとスレーブ構成とすることができる。この構成を使用して、メガネのブラーンチの重量またはメガネのブラーンチにかかる重量のバランスをとることができる。例えば、このバランスをとるためには、一方の調整器は、電池、電力操作、及び数少ない第一部の電子部品を備えるが、他方の調整器は、残りの電子部品を備えることができる。
【００３１】
好適な実施の形態によれば、コンタクトレンズは視力を修正するコンタクトレンズであることができる。または、メガネは視力を修正するガラスを有することができる。これは、特に患者自身のメガネとの組み合わせの場合には、本発明の生理学的パラメータ測定システムにおけるユーザーの使いやすさをさらに向上させる。
【００３２】
有利なことに、アンテナおよび単に受動的なセンサ手段は、可撓性キャリア基板の両面に配置することができる。このように、より広い表面面積を使用しなくても、システムの感度を向上させることができる。
好ましくは、アンテナおよび単に受動的なセンサ手段は、複数のビアを介して互いに接続されている、可撓性キャリア基板の一方の面にある螺旋と、可撓性キャリア基板の他方の面にある螺旋とを備えることができる。この構成によって、回路の抵抗率が減るので、ＬＣ回路のＱ値が向上する。
【００３３】
変形例において、アンテナおよび単に受動的なセンサ手段は、ビアを介して接続されて、直列に配置される第１および第２のインダクタンスを形成する、可撓性キャリア基板の一方の面にある螺旋と、可撓性キャリア基板の他方の面にある螺旋とを備えることができる。この構成は、簡略であるが、機能的な設計に相当する。
【００３４】
好ましくは、螺旋の端部領域は、予め定められたキャパシタンスを有するキャパシタを形成してＬＣ回路の共振周波数を調整するように、大きくすることができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明はさらに、上記のコンタクトレンズの製造方法であって、（a）請求項１〜請求項１５のうちの１つ記載のセンサ手段を提供することと、（b）螺旋および／またはキャパシタおよび／または相互嵌合型キャパシタの間の領域において、キャリア基板を少なくとも部分的に除去することと、（c）センサ手段を可塑的に変形させて、コンタクトレンズの形状に応じた曲がった形状を得ることと、（d）曲がったセンサ手段をコンタクトレンズに取り付けることと、を備えるコンタクトレンズの製造方法に関する。この方法によって、要求される感度を提供すると同時に、向上させられた着用快適さを提供する、統合させたセンサ手段を有するコンタクトレンズは、達成することができる。
【００３６】
本発明は、生理学的パラメータ、特に、眼内の眼圧の測定方法であって、（a）アンテナ・パッチ、特に、メガネのガラスに付着したアンテナ・パッチからの刺激信号を、コンタクトレンズの単に受動的なセンサ手段へ送信することと、（b）単に受動的なセンサ手段から、アンテナ・パッチを介して、反応信号を受信することと、（c）共振周波数および／または位相シフトに基づいて生理学的パラメータを決定することと、を備える生理学的パラメータの測定方法にも関する。単に受動的なセンサ手段を使用することによって、生理学的パラメータ測定システム周辺に存在する放射線消散は、患者の目の近くでのそれらの存在に関連したいかなる危険率も低下させられるように、低く維持することができる。ガラスに付着したアンテナ・パッチによって、アンテナの間の結合を向上させることができる。
【００３７】
有利なことに、ステップ（ａ）〜（ｃ）は、２つのアンテナ・パッチおよび２つの対応するコンタクトレンズで実施することができ、また、２つのコンタクトレンズから受信された応答信号の同時の予め定められた変化特性の検出に基づいて、スプリアスなアーチファクト、特に、目が見る方向の変化につながる瞬いている目または目の回転をフィルタするフィルタ・ステップをさらに備えることができる。両眼測定を行うことによって、装置の精度を向上させる自動的なフィルタリングを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る生理学的パラメータ測定システムを示す。
【図２ａ】本発明の第１及び第２の実施の形態に用いられるコンタクトレンズの構造を概略的に示す。
【図２ｂ】本発明に係るコンタクトレンズのアンテナ及びセンサ手段の第１の実施の形態を示す。
【図２ｃ】本発明に係るコンタクトレンズのアンテナ及びセンサ手段の第２の実施の形態を示す。
【図２ｄ】本発明に係るコンタクトレンズのアンテナ及びセンサ手段の第３の実施の形態を示す。
【図２ｅ】第３の実施の形態の相互嵌合型キャパシタを詳細に示す。
【図２ｆ】第３の実施の形態の電気等価回路を示す。
【図２ｇ】本発明に係るコンタクトレンズのアンテナ及びセンサ手段の第４の実施の形態を示す。
【図３】本発明の第６の実施の形態に係るアンテナのうちの１つの部分的な三次元図を示す。
【図４】電気等価回路を示す。
【図５】本発明に係るコンタクトレンズを用いた第７の実施の形態に係る方法を示す。
【図６】本発明に係る実例を用いた共振測定を示す。
【図７】生理学的パラメータ測定システムがフィルタ・ユニットをさらに備える、本発明に係る第８の実施の形態を示す。
【図８ａ】第１〜第４の実施の形態のうちの１つに係るコンタクトレンズを製造するための、本発明の第５の実施の形態に係る製造方法を示す。
【図８ｂ】第１〜第４の実施の形態のうちの１つに係るコンタクトレンズを製造するための、本発明の第５の実施の形態に係る製造方法を示す。
【図８ｃ】第１〜第４の実施の形態のうちの１つに係るコンタクトレンズを製造するための、本発明の第５の実施の形態に係る製造方法を示す。
【図８ｄ】第１〜第４の実施の形態のうちの１つに係るコンタクトレンズを製造するための、本発明の第５の実施の形態に係る製造方法を示す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３９】
以下、本発明は、以下の図面に関連して記載されている有利な実施例に基づいて、さらに詳細に説明する。
【００４０】
図１は、本発明に係る生理学的パラメータ測定システム１を示す。生理学的パラメータ測定システム１は、本発明に係る第１および第２のコンタクトレンズ３ａ、３ｂと、メガネ９のガラス７ａ、７ｂの、ガラスの患者の目に近い側に取り付けられた第１および第２のアンテナ・パッチ５ａ、５ｂとを備える。アンテナ・パッチ５ａ、５ｂは、互いに接続されている第１および第２の電子調整ユニット１１ａ、１１ｂに接続されている。さらに、電子調整ユニットのうちの１つ、すなわち本実施の形態における電子調整ユニット１１ａは、例えば、無線技術、Ｗｉｆｉ、ブルートゥース、Ｚｉｇｂｅｅ（登録商標）、ＩＳＭなどを用いて、データモニタリングユニット１３と通信するように構成されている。データモニタリングユニット１３は、モニタリングされたデータを、例えば、有線または無線通信線路を用いて、例えばコンピュータ１７などの外部装置へ発信することができるデータ・インタフェース１５をさらに備える。
【００４１】
変形例によれば、システム１は、両方のアンテナ・パッチ７ａ、７ｂに接続されている１つの電子調整ユニットのみを備えることができる。
図２ａは、本発明に係るコンタクトレンズ３ａ、３ｂのそれぞれの構造を概略的に示す。このコンタクトレンズは、コンタクトレンズ・ベース２１を備える。このコンタクトレンズ・ベース２１は、標準的なソフトコンタクトレンズに相当し、視力修正特性を有しても有しなくてもいい。
【００４２】
また、コンタクトレンズ３ａ、３ｂは、着用の快適さを向上させるために、コンタクトレンズ・ベース２１に埋め込まれるアンテナ２３とセンサ手段２５とを備える。本発明によれば、センサ手段２５は、完全に受動的なセンサ手段である。
【００４３】
本実施例において、単に受動的なセンサ手段２５は、キャパシタ、例えば、アンテナ２３に付け加えられている既製のキャパシタ、または、アンテナ・ループと同時に製造される一体型のキャパシタ、または、機械的な励起を電気信号に変換する圧電変換器である。
【００４４】
アンテナ２３およびセンサ手段２５は、ＬＣ（インダクタンス＋キャパシタンス）回路に相当する受動的装置を効果的に構成する。よって、生理学的パラメータ測定は、角膜変形の関数として、共振周波数の周波数ドリフトの観測に依拠することができる。共振周波数が国の安全規制が許容する周波数範囲、特にいわゆるＩＳＭバンドの２６，９５７〜２７，２８３ＭＨｚにおいて観測されるように、インダクタンスおよびキャパシタンスは選択される。共振周波数をこのような周波数帯域に適応させるために、アンテナ２３の螺旋の数を、例えば、約１〜２５個、より具体的に１〜５個の範囲に適応させることができる。また、アンテナ・ループの自己容量に加えて、適当な追加キャパシタを用いてキャパシタンスを適応させたりすることが可能である。
【００４５】
本発明に係るコンタクトレンズ３ａ、３ｂは、２つのステップの製造プロセスで製造される。本発明に係る実例において、まず、アンテナ及びセンサ手段が製造される。本発明に係るアンテナ２３は、第１の金属層、特に銅層と、その第１の金属層の上にある、螺旋状を有する第２の層、特に、金のような生体適合材料からなる層とによって形成することができる。第１および第２の層は、キャリア基板の主表面に設けられている。キャリア基板は例えば、ＬＣ回路のキャパシタンスの一部となり得るポリイミドのような可撓性な材料である。アンテナにより覆われる表面面積を拡大する必要無しに感度を向上させるために、第３の銅の層及び（生体適合性を確保するための）第４の金の層を、キャリア基板の反対側の他の主表面に設けることができる。
【００４６】
一対の層は、約２０〜４０μｍの範囲の厚さを有するが、可撓性キャリア基板は概して２〜３０μｍ、特に、３〜７μｍの範囲の厚さを有する。キャリア基板がキャパシタンスの誘電体として用いられる場合、より小さな厚さが選ばれる。誘電厚さが小さくなればなるほど、キャパシタンス集積密度が高くなるからである。特定な誘電層を堆積することもできる。これによって、キャパシタンス集積度が向上しているため、より低容量のキャパシタを作り出すことができる。アンテナ２３は、例えば、ＰＤＭＳ（ｐｏｌｙｄｉｍｅｔｈｙｓｉｌｏｘａｎｅ）シリコン・ポリマーなどの、コンタクトレンズとして働く生体適合材料にモールドされる前に、センサ手段２５のキャパシタ（既製品またはアンテナと同時に製造されるもの）または圧電変換器に接続される。変形例によれば、アンテナ２３およびキャパシタを有する可撓性キャリアは、コンタクトレンズに取り付けることもできる。
【００４７】
本発明は、層の対（一方の側に第１および第２の層、他方の側の第３および第４の層）の代わりに、１つの層のみで実現することができる。すなわち、可撓性キャリア基板の両面に１つずつの層により実現することができる。この場合、厚さは、概して１０μｍの範囲である。
【００４８】
図２ｂは、後の段階においてコンタクトレンズ３ａ、３ｂの一部になる、本発明に係るアンテナおよびセンサ手段を備えるＬＣ回路の第１の実施の形態６１を示す。この第１の実施の形態において、螺旋６３および６５は、この図では図示されていない可撓性キャリア基板の正面および裏面に配設される。電気的な導電ビア、特に、金属的なビア６７ａ、６７ｂ、．．．６７ｎ−１、６７ｎは、全長に亘って、一方の面の螺旋６３と他方の面の螺旋６５とを接続する。この構成は、螺旋の有効な厚さが実質的に２倍になるので、抵抗を減らし、回路のＱ値を高めることができる効果がある。追加のキャパシタへの接続を可能にするために、２つの接続部分６９および７１が可撓性キャリア基板の１つの面に並ぶような設計が選択される。図２ａの設計は、最終的に、基板の一方の面にある螺旋がキャリア基板の他方の面にある２以上の螺旋と交差することがないように、内側領域上における本質的に半円状の部分と、次の螺旋の一回りにある本質的に半円状の部分と、を接続する２つの交差領域７３及び７５を有している。
【００４９】
図２ｃは、第２の実施の形態８１を示す。今回も、螺旋８３および８５は、図示しない可撓性キャリア基板の正面および裏面に配設される。螺旋は、キャリア基板を通すビア８７によって互いに接続されている。ビアは、第１のインダクタンスの後端と第２のインダクタンスの始端とを接続し、よって、両方が直列に接続されている２つのインダクタンスを形成している。より多くのスペースを必要とせずに全インダクタンスが向上されるように、インダクタンスは、両方とも、同じ方向に巻かれている。図２ｃは、さらに、第１のインダクタンス８３の始端と第２のインダクタンスの後端とに接続されている２つの電極８９および９１を図示している。これによって、共振周波数を所望の周波数範囲に適合させるような集積キャパシタンスを形成することができる。
【００５０】
図２ｄは、本発明に係るコンタクトレンズのＬＣ回路の第３の実施の形態を示す。その構造は、第１の実施の形態と同様であるが、より多くの、すなわち１５個の、インダクタンスを形成する螺旋１０１を備えているとともに、集積キャパシタ１０３を備える。また、ＬＣ回路は、集積キャパシタ１０３に接続されている相互嵌合型キャパシタンス、ここでは、実際は、２つの相互嵌合型キャパシタンス１０５ａおよび１０５ｂをさらに備える。相互嵌合型キャパシタンス１０５ａおよび１０５ｂは、共振周波数を微調整する役割を果たしている。
【００５１】
本実施の形態において、上部および下部の螺旋１０１（図２ｅにおける参照番号１０１ａおよび１０１ｂ）は、今回も図示しない可撓性キャリア基板の正面および裏面に配設される。電気的な導電ビア、特に、第１の実施の形態のような金属的なビア１０６は、全長に亘って、一方の側の螺旋と他方の側の螺旋とを接続する。この構成は、今回も、螺旋の有効な厚さが実質的に２倍になるので、抵抗を減らし、回路のＱ値を高めることができる効果がある。
【００５２】
第３の実施の形態における設計は、集積キャパシタ１０３に向かっての接続１０７が螺旋の中央に対して外側にあるように、選択される。図２ｄの設計は、図２ｂの設計のように、最終的に、基板の一方の面にある螺旋がキャリア基板の他方の面にある２つ以上の螺旋と交差することがないように、内側領域上における本質的に半円状の部分と、次の螺旋の一回りにある本質的に半円状の部分とを接続する複数の交差領域１０９及び１１１を有している。
【００５３】
インダクタンス値は、キャパシタ値を減らし、その結果、キャパシタの集積に必要な面積を減らすため、できるだけ大きくする必要がある。広いキャパシタ領域は、実際に、患者の快適さを変える可能性がある。第１の実施の形態は集積キャパシタンスを有しないため、インダクタ値を高めるためには、螺旋１０１の数は多くされるべきである。第３の実施の形態の設計では、螺旋を約１０〜２０、ここでは１５個の螺旋を集積することが可能である。このとき、螺旋の中央領域を埋めてしまうことは、患者の快適さもまた減らすことになるが、その必要もない。
【００５４】
コンタクトレンズに相当する表面面積上におよそ１０〜２０の螺旋を有することにより、１５００〜５０００ｎＨの範囲のインダクタンス値を実現することが可能である。螺旋のための面積も制限されていて、螺旋幅の制限もある。それは、概して、７０〜１００μｍの範囲である。
堆積プロセス、構造の厚さにも異存するセンサ感度の向上のために可撓性構造が必要である。このため、１つの層ごとの金属の厚さが一般に１０μｍに制限されている。このことを考慮すると、インダクタンスの抵抗率はとても大きくなる可能性がある。
【００５５】
従って、全体のインダクタンス抵抗率を低下させるとともに全体のＬＣ構造のＱ値を高めるために、少なくとも２つの金属層（基板の両面に１つずつ）が設けられているという事実から利点が得られる。ビア１０６で互いに接続されている少なくとも２つの金属層を用いることによって、螺旋１０１の厚さが実質的に２倍になる。
【００５６】
螺旋１０１の「事実上」上昇させられた金属の厚さを達成することによって、１つの層のみの場合に比べると、自己寄生キャパシタンスがより高くなるので、集積キャパシタンス１０３のキャパシタンス値が減るというさらなる効果が得られる。それによって、統合領域を小さく抑えて、患者の快適さを向上させることができる。さらに、感度がインダクタンスの自己寄生キャパシタンスにドライブされるため、センサ感度が増加する。最後に、自己寄生キャパシタンスが、インダクタンスの自己共振周波数（ＳＲＦ）がセンサの動作周波数より常に高く維持されるようになにされる設計がなされている。
【００５７】
キャパシタ１０３は、キャリア基板の各面に金属板を１つずつもって、２つの金属板により築き上げられている（Ｍｅｔａｌ―ｌｎｓｕｌａｔｏｒ―Ｍｅｔａｌ、すなわちＭＩＭキャパシタ）。キャリア基板を使用する代わりに、いかなる誘電体、例えば、使用する堆積プロセスによってはテフロン（登録商標）またはＳｉ０２も、２つの金属板の間に配置することができる。Ｍｅｔａｌ―ｌｎｓｕｌａｔｏｒ―Ｍｅｔａｌキャパシタは、共振周波数を調整するために用いられる。
【００５８】
本実施の形態において、キャパシタは、コンタクトレンズの形状に適応するように、円弧状を有する。さらに、本実施の形態において、キャパシタンス１０３は、螺旋の中央から見ると、螺旋１０１の外側に配置される。その代わりに、キャパシタンス１０３は、もちろん、他のいかなる適切な形状、例えば円形または矩形の形状も有することができる。図２ｄに示すように、キャパシタはインダクタンスの螺旋１０１を囲んで完全な輪を形成しないのが好ましい。完全な輪の場合、インダクタンス値が下がるというマイナスな影響があるからである。
【００５９】
図２ｄで示すようなキャパシタ１０３によれば、０．５〜２０ｐＦのキャパシタンス値を得ることができる。
誘電損失特性（ｔａｎδとも呼ばれる）は、ＭＩＭキャパシタの等価直列抵抗ＥＳＲ（Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ  Ｓｅｒｉｅｓ  Ｒｅｓｉｓｔｏｒ）特性を高めるパラメータであるため、重要である。高いＥＳＲ値は、ＬＣ回路のＱ値に関しては悪いパフォーマンスを提供する。誘導体もキャパシタも直列に電気的に接続されているため、ＥＳＲパラメータは誘導体の抵抗率と同程度重要である。
【００６０】
相互嵌合型キャパシタンス１０５ａおよび１０５ｂは、電気試験動作時において、共振周波数が所望の周波数帯域の中に留まるように、その共振周波数を微調整するために用いられる。図２ｄを拡大して詳細に示す図２ｅで示すように、相互嵌合型キャパシタンス１０５ａは、嵌合した金属の指状部により実現される。指状部１１３は、キャパシタ１０３の上部金属層１０３ａに接続され、指状部１１５は、ビア１１７を介してキャパシタ１０３の下部金属層１０３ｂに接続される。ＬＣ回路の較正時において、１つ以上の指状部に対する切断またはレーザー光線を使った金属アブレーション動作によって、回路のキャパシタンス値を減らして、共振周波数を高めて調整することが可能である。例えば、埋め込まれた相互嵌合型キャパシタンス１０５ａ、１０５ｂは、２７ＭＨｚのＩＳＭバンドにおける動作の場合、０，６ｐＦの範囲の値を有する。
【００６１】
本実施の形態において、相互嵌合型キャパシタンス１０５ａ、１０５ｂの形状は、キャパシタ１０３と同じ半径を有する円弧状であって、相互嵌合型キャパシタンス１０５ａ、１０５ｂは、キャパシタ１０３の両端において接続され、キャリア基板の一方の面に配置される。変形例によれば、相互嵌合型キャパシタンス１０５ａを１つのみ設けること、および／または、キャリア基板の両面に追加の相互嵌合型キャパシタンスを設けることができる。
【００６２】
図２ｆは、本発明の第３の実施の形態に係るコンタクトレンズ３ａ、３ｂの電気等価回路を示す。螺旋１０１は、センサインダクタンスＬｓｅｎｓｏｒも形成し、このセンサインダクタンスＬｓｅｎｓｏｒは変動部分ΔＬｓｅｎｓｏｒをも表わす。角膜変形の結果としてのコンタクトレンズ変形の関数として、変化している圧力に依存するキャパシタンスは、Ｃｓｅｎｓｏｒに対応し、共振周波数を所望の値に調整するための追加のキャパシタンス１０３は、Ｃｔｕｎｅに対応する。最後に、校正時において微調整を行うために用いられる相互嵌合型キャパシタンス１０５ａ、１０５ｂは、Ｃｉｎｔｅｒｄｉｇｉｔａｔｅｄで示される。全体の回路設計の抵抗は、表されていない。
【００６３】
図２ｇは、本発明のコンタクトレンズの第４の実施の形態を示す。螺旋１２１は、図示しない可撓性キャリア基板の正面に配置される。螺旋１２１の内端は、キャリア基板を貫通するビア１２５を介して、接続要素１２３と接続されている。接続要素１２３は、螺旋１２１の内端をキャパシタ１２７の下部電極と接続させる。
【００６４】
図２ｇは、キャパシタ１２７を、第３の実施の形態のように螺旋１２１の外側の方に対向するように形成される円弧状の集積キャパシタ１２７として示す。このキャパシタ１２７は、集積キャパシタを形成し、共振周波数を所望の周波数範囲に適合させる。キャパシタの上部電極は、第１のインダクタンス１２１の始端に接続されている。最後に、第３の実施の形態と同様に、集積キャパシタ１２７には、２つの相互嵌合型キャパシタンス１２９ａおよび１２９ｂが接続されている。
【００６５】
変形例によれば、線形接続要素１２３を図２ｃで示されている第２の実施の形態のような螺旋の第２のセットに替えて、インダクタンスの連続を形成することができる。螺旋の第２のセットは、同じ方向に巻かなければならない。
【００６６】
もちろん、第２〜４の実施の形態のいずれか一つの設計が外部のキャパシタンスに接続することができるのと同様に、集積キャパシタンスは第１の実施の形態にも設けることができる。一般に、上記の実施の形態の少なくとも１つのためのいかなる特徴も、残りの実施の形態のいずれか１つに組み込まれ、本発明のさらなる発明の実施の形態を達成することができる。
【００６７】
上述の全ての受動的な設計と共に、１つの層の対ごとに、薄いコンポーネント、例えば前述したように層の対ごとに２０〜４０μｍ程度の薄いコンポーネントをコンタクトレンズに埋め込むことができる。そのコンタクトレンズの厚さは、１００μｍ程度に抑えることができる。  コンタクトレンズの厚さを１００μｍ程度に抑えることによって、着用の快適さが先行技術の装置に比べ大幅に向上する。先行技術の装置では、能動的ひずみゲージの存在のために厚く、概して、患者の着用の快適さが急速に減少する厚さに相当する１５０μｍ以上の厚さを有する。また、レンズを薄くすることができるほど、眼内圧測定の感度が高い。実際は、より硬い厚いレンズの場合よりも、薄いレンズの場合には、圧力の変化をよく特定できる。
【００６８】
単に受動的なセンサ手段の使用は、能動的なセンサ手段に比べると、コンタクトレンズの回路の消費電力が大幅に減らされる効果がある。その結果、能動的ひずみゲージを用いた先行技術に比べると、患者の目に害を与えるかもしれない放射およびエネルギー消散現象を低いレベルに抑えることができる。
【００６９】
図８ａ〜図８ｄは、図２ｄで示されているようなセンサのＬＣ回路をコンタクトレンズ、特にソフトコンタクトレンズと集積させるための、本発明の第５の実施の形態に係る製造方法を示す。第３の実施の形態の代わりに、その他の実施の形態に係るＬＣ回路も、同様に、ソフトコンタクトレンズと集積させることができる。
【００７０】
眼内圧を測定するためのセンサのＬＣ回路に対して電気試験および微調整動作が一旦行われると、センサはソフトコンタクトレンズとの集積に向かって準備される。
図８ａは、図２ｄのＬＣ回路を断面図において示す。この断面図は、キャパシタ１０３と、上部および下部の螺旋１０１ａおよび１０１ｂと、螺旋１０１ａおよび１０１ｂを接続するビア１０６とを示す。この断面図において、相互嵌合型キャパシタンス１０５ａ、１０５ｂは見えない。図８ａは、さらに、上述した可撓性キャリア基板１３１を示す。本実施の形態において、可撓性キャリア基板１３１はポリイミド層であるが、他の材料も用いることができる。
【００７１】
変形例によれば、キャリア基板は硬いものでもよい。それは、キャリア基板の上に螺旋が置かれるからであり、次のステップ（図８ｂ）で行われる材料除去のために、キャリア基板の形状はコンタクトレンズのそれにまだ適応することができるからである。螺旋幅が非常に狭い場合にはより当て嵌まる。
【００７２】
図８ｂで示されている次のステップとして、螺旋の間の基板材料は取り除かれる。このステップは、例えば、選択的なレーザアブレーションによって達成される。図８ｂにおいて示されるように、センサ構造物１３３は、上部および下部の螺旋１０１ａおよび１０１ｂの間のキャリア基板材料１３５を備える。中央領域においては材料が残らないので、患者の快適さが向上される。
【００７３】
最終的に、キャリア基板の薄層は、上部の螺旋１０１ａ側に残る。この場合、レーザアブレーションプロセスは、キャリア基板の裏面、すなわち下部の螺旋１０１ｂを有する裏面から行われる。
次に、図８ｃで示すように、センサ構造物１３３には、それがコンタクトレンズ、例えばソフトコンタクトレンズの形状に適合するように、湾曲した形状が与えられる。そうするためには、センサ構造物１３３は、雄部１３９と雌部１４１とを備える成形工具１３７の中に位置決めされる。センサ構造物は、標準レンズ半径を有する形状から成る雄部１３９部の上に位置決めされる。成形工具１３７を閉じることによって、適当な位置合わせを確保するために、雌部１４１上のガイド突起が嵌合する雄部１３９内のガイド穴に入って、以前平坦だったセンサ構造物１３３が、コンタクトレンズの形状に従う形１４３に変形する。湾曲した形状が、平坦な形状に比べると、共振周波数オフセットを導入させるため、相互嵌合型キャパシタによる共振周波数調整は、このオフセットを考慮して達成される。次に、曲がったセンサ構造物１４３は、その後、コンタクトレンズ、例えば、視力修正特性を有し又は有していない既製品のソフトコンタクトレンズに取り付けられる。
【００７４】
最終的に、曲がったセンサ構造物１４３または曲がっていない構造物１３３は、コンタクトレンズの材料と適合性を持つ材料に予め埋め込まれる。図８ｄで分かるように、曲がった構造物は、コンタクトレンズ１４５の、人の眼球から離れている側に設けられている。従って、患者は、眼球に、標準コンタクトレンズといかなる違いも感じず、薄い最終構造のため、全体の着用の快適さは、高く維持できる。
【００７５】
図３は、アンテナ・パッチ５ａ、５ｂのうちの１つおよび対応する調整器１１ａ、１１ｂの部分的な三次元図を示す。
本発明の第６の実施の形態によれば、アンテナ・パッチ５ａ、５ｂは、透明な支持層３１と、変形例によれば同様に透明であってもいいアンテナ・ループ３３と、加えて、各アンテナ・パッチ５ａ、５ｂをメガネのガラス７ａ、７ｂの１つにそれぞれ取り付けるために用いられる接着層３５とを備える。接着剤３５は、跡を残したりメガネのガラス７ａ、７ｂを劣化させたりせずに、アンテナ・パッチをガラス７ａ、７ｂから除去することができるように、選択される。
【００７６】
従って、このアンテナ・パッチ５ａ、５ｂは、視力修正有り無しで、いかなるメガネにも取り付けることができる。例えば、患者が日常生活において使用するメガネのガラスをモニタリングシステムに使用することができる。
【００７７】
好ましくは、さまざまな形状を有するアンテナ・パッチ５ａ、５ｂは、メガネのいかなる形およびデザインに適合するように設けることができる。
【００７８】
電気コネクタ３７は、アンテナ・パッチを、メガネの柄３９に取り付けられまたは固定された電子調整ユニット１１ａ、１１ｂにつなげる。本実施の形態において、電気コネクタ３７は、電子調整ユニット１１ａ、１１ｂにより挟まれている。
【００７９】
図４は、コンタクトレンズ３ａ、３ｂおよびアンテナ・パッチ５ａ、５ｂの電気等価回路を示す。アンテナ・ループ３３は、アンテナ・インダクタンスＬａｎｔに対応し、アンテナ２３は、変動部分ΔＬｓｅｎｓをも表すセンサインダクタンスＬｓｅｎｓに対応する。角膜変形の結果としてのコンタクトレンズ変形の関数として、変化している圧力に依存するキャパシタンスはＣｓｅｎｓに対応する。共振周波数を所望の値に調整するために最終的に存在する追加のキャパシタンス１０３はＣｔｕｎｅに対応する。全体の回路設計の抵抗はＲｓｅｎｓで表されている。
【００８０】
図１〜図３で示すような本発明の生理学的パラメータ測定システムは、生理学的パラメータ、特に眼内の眼圧を測定するため、第７の実施の形態に係る以下の本発明の方法に従って使用される。方法は、図５で示される。
【００８１】
マスター電子調整ユニットとして機能する電子調整ユニット１１ａは、スレーブ電子調整ユニットを開始するために、信号を送信する（ステップＳ２）。その後、刺激信号は、コンタクトレンズ３ａ、３ｂのアンテナ２３と誘導結合されているアンテナ・パッチ５ａ、５ｂのアンテナを介して送信される（ステップＳ３）。コンタクトレンズ３ａ、３ｂは、今度は、応答信号を、各々のコンタクトレンズ３ａ、３ｂにおけるセンサ手段２５からアンテナ・パッチに送り返す（ステップＳ４）。これは、電子調整ユニット１１ａ、１１ｂの１つまたは両方またはデータモニタリングユニット１３内におけるさらなる処理のために、応答信号が電子調整ユニット１１ａ、１１ｂによって受信され得るようにするためである（ステップＳ５）。データモニタリングユニット１３における信号は、ＤＳＰ（Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）やＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ  Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ  Ｇａｔｅ  Ａｒｒａｙ）のようなプログラム可能な集積回路で処理される。それによって、システム１は、刺激の種類及び前処理・後処理の種類に対して完全にプログラム可能であるので、いかなる特別な要求にも適応できる。
【００８２】
本発明に係るシステム１を用いた生理学的なパラメータ測定、ここでは、特に眼内圧測定は、以下の方法に基づいている。アンテナ・パッチの励起電圧をアンテナ・ループ３３を流れる電流と結合することによって、アンテナから観測される数学的に複素インピーダンスを計算することが可能である。複素インピーダンスＺ（ここでＺ＝α＋ｊβ）は、係数（Ｍ）および位相（Φ）によって特徴づけられる。アンテナ２３及びセンサ手段２５のＬＣ回路の共振周波数は、眼内圧変化によってシフトし、インピーダンス位相（Φ（Ζ））は、レンズ３ａ、３ｂ上のＬＣ回路の共振周波数において最小値を通過する。したがって、アンテナ・パッチ５ａ、５ｂに対して周波数掃引をすることによって、位相最小値を特定でき、従って、眼内圧変化による周波数オフセットも特定できる。周波数シフト情報は、データモニタリングユニット１３に送信され、測定の確証の後、装置が着用させられる直前の患者に測定された角膜厚さ情報を考慮することによって眼内圧変化に計算される。そのため、本発明によって、緑内障患者にとって重要な側面となっている圧力変化へのアクセスが得られる。
【００８３】
周波数に基づいた測定の使用は、それが信号の振幅に影響されず、結果としてメガネのガラスとコンタクトレンズ３ａの間の距離にも依存しないという効果がある。にもかかわらず、透明なアンテナ・パッチ５ａ、５ｂを使用することによって、アンテナ・ループ３３は、コンタクトレンズ３ａ、３ｂのすぐ前に配置することができる。従って、着用の快適さを高く維持しながら、２つの回路の間の結合を最適化することができる。
【００８４】
図１〜図３で示すような実施の形態において、２つのコンタクトレンズ、２つのアンテナ・パッチおよび２つの調整ユニットが用いられるが、コンタクトレンズに受動的な装置のみ用いるという発明の概念を逸脱せず、生理学的パラメータ測定システムは、１つのコンタクトレンズ、１つのアンテナ・パッチおよび１つの調整ユニットのみ用いることによって、さらに単純化することができる。
【００８５】
図６は、図２ｂで示すアンテナ２３を有するコンタクトレンズを使った周波数および位相測定の結果を示す。所望範囲内における共振周波数を得るために、追加のキャパシタンス（ここではＭＬＣＣ（Ｍｕｌｔｉ−Ｌａｙｅｒ  Ｃｅｒａｍｉｃ  Ｃａｐａｃｉｔｏｒ）型キャパシタ）が加えられた。
【００８６】
図６で示す測定結果は、コンタクトレンズ３ａがアンテナ・パッチ５ａの１．５ｃｍ上に位置した状態で、そのレンズを、摘出された豚の目の上に配置することによって得られた。目の圧力は、液体を注入することによって変化させられた。この実例において、４つの曲線は、０ｍｌの空気注入（約２０ｍｍＨｇ  眼内圧）、０．２ｍｌの空気注入（約７０ｍｍＨｇ  眼内圧）、０．３ｍｌの空気注入（約８５ｍｍＨｇ  眼内圧）および０．４ｍｌの空気注入（約９０ｍｍＨｇ  眼内圧）に対応する。上の図は、インピーダンスの変化を示すのに対して、下の図は、位相の変化を示すが、７０ｍｍＨｇ程度の眼内圧力変化においては、約７７ＫＨｚの周波数シフトが観測された。
【００８７】
図７は、本発明に係る第８の実施の形態を示す。その第８の実施の形態において、生理学的パラメータ測定システム４１は、加えて、測定信号に観測され、瞬いている目または目の見る方向の変化が原因になり得る、システムの精度を向上させるために、取り除くことができ、信号の予め定められた変化を引き起こすスプリアスなアーチファクト（spurious artifact）を取り除くように構成されているフィルタ・ユニット４３を備える。瞬いている目および目の見る方向の変化は、概して、左目と右目の間に同期化されたイベントであるため、信号の予め定められた変化が両信号チャネルにおいて同時に観測されることがフィルタ・イベントの引き金に使用される。信号対雑音比を向上させるために、信号の電磁妨害も、起きるときには両チャネルに存在するので、二重チャネル測定に基づいてフィルタ・ユニットで除去することができる。本実施の形態において、フィルタリングは、デジタル信号処理に基づく。本実施の形態のフィルタ・ユニット４３は、データモニタリングユニット１３に埋め込まれる。上述したように、両チャネルにおける同時イベントを検出することは、容易である（例えば、スペクトルの同じ形状）。
【図１】
2013533046.tif 000003
【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図２ｃ】
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【図２ｄ】
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【図２ｅ】
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【図２ｆ】
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【図２ｇ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【国際調査報告】
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