(57)【要約】【課題】  網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイス及び関連の方法を提供する。【解決手段】  いくつかの実施形態では、眼用デバイスは、網膜血管新生の一部を形成する脈動血管の時間変化を監視するために使用できる網膜血管新生監視システムを有するコンタクトレンズとすることができる。更に、網膜血管新生監視システムは、心不全などの異常状態を遅延なく確認するために有用であり得る可聴及び／又は視覚メッセージを含む信号をユーザーに送達するための素子を含んでよい。可聴及び／又は視覚メッセージは、眼用デバイス及び眼用デバイスと通信する無線デバイスの１つ又は両方を用いてユーザーに知らせる信号とすることができる。【選択図】  図１Ａ
2015107323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
網膜血管新生監視システムを有するエネルギー印加された眼用デバイスであって、
前側湾曲弓状表面及び後側湾曲弓状表面を含むメディアインサートであって、前記前側湾曲弓状表面及び前記後側湾曲弓状表面が、空洞を形成し、前記空洞が、前記空洞内の区域にぴったり一致するように寸法設定されたエネルギー源を収容でき、前記エネルギー源が、電子フィードバック回路及びコントローラと電気的に接続されて、これらを使用してマイクロ圧電素子にエネルギー印加でき、前記コントローラはデジタルメディア記憶装置とデジタル通信しているコンピュータプロセッサを含み、前記デジタルメディア記憶装置がソフトウェアコードを格納する、メディアインサートと、
前記プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機であって、前記ソフトウェアが要求に応じて実行可能であり、かつ前記プロセッサと共に、
眼の網膜血管新生の一部を形成する脈動血管の少なくとも１つの確認された部分を記述するデータを受信し、
前記マイクロ圧電素子に前記脈動血管の前記少なくとも１つの確認された部分に向かって信号を出力させ、
前記電子フィードバック回路から、前記脈動血管の前記少なくとも１つの確認された部分に向かって出力された前記出力信号の変化を記述するデータを受信し、
前記電子フィードバック回路から受信した前記データを用いて前記脈動血管の前記少なくとも１つの確認された部分を撮像し、
撮像された前記少なくとも１つの確認された部分を以前の画像と経時的に比較することによって前記網膜血管新生の変化を監視する、ように動作する、送信機と、を含む眼用デバイス。
【請求項２】
前記通信ネットワークに接続し、無線デバイスによりデータを伝送できる無線周波数アンテナを更に含む、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項３】
前記網膜血管新生の前記監視が、前記血管の前記少なくとも１つの確認された部分の直径の経時的な変化を解析することによる心リズムの測定を含む、請求項２に記載の眼用デバイス。
【請求項４】
前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記無線デバイスに信号を送信するように更に動作する、請求項３に記載の眼用デバイス。
【請求項５】
前記通信ネットワークに接続し、前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記ユーザーに視覚信号を提供できる光子エミッタ素子を更に含む、請求項３に記載の眼用デバイス。
【請求項６】
前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記ユーザーに可聴信号を伝送できるマイクロ電気機械変換器を更に含む、請求項３に記載の眼用デバイス。
【請求項７】
前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記無線周波数アンテナを介して、活性剤を分注する信号を薬剤分注装置に伝送するように動作する、請求項３に記載の眼用デバイス。
【請求項８】
前記網膜血管新生の前記監視が、血管の前記少なくとも１つの確認された部分の経時的な変位の追跡を含む、請求項２に記載の眼用デバイス。
【請求項９】
プロセッサに接続するマイクロセンサを更に含み、該マイクロセンサが前記網膜の１つ又は２つ以上の脈動血管から生じる音声周波数を捕捉するために使用される、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項１０】
前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
心リズムの変化を前記無線デバイスによって検出された関連イベントと互いに関係付けるように更に動作する、請求項３に記載の眼用デバイス。
【請求項１１】
前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
前記監視される心リズムが所定の範囲から外れたとき、アクション又はフィードバックの１つ又は両方を記録するように動作する、請求項１０に記載の眼用デバイス。
【請求項１２】
前記エネルギー源が積層型集積コンポーネントデバイスの実装技術を用いて組立てられる、請求項１に記載の眼用デバイス。
【請求項１３】
患者の眼の網膜血管新生を監視する方法であって、
眼の前記網膜血管新生における脈動血管の少なくとも１つの位置を確認することと、
電子フィードバック回路、及びコントローラであって、コンピュータプロセッサ、デジタルメディア記憶装置、前記プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機を含む、コントローラと電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加できるエネルギー源を含む、網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスを提供することと、
前記電子フィードバック回路を有する前記マイクロ圧電素子を用いて確認された前記少なくとも１つの脈動位置に向かって信号を出力することと、
前記フィードバック回路を用いて前記出力信号から帰還信号を受信することと、
前記出力信号及び前記帰還信号における変化を用いて前記少なくとも１つの脈動位置を撮像することと、
前記少なくとも１つの確認された部分の画像を同じ前記少なくとも１つの確認された部分の以前の画像と経時的に比較することによって前記網膜血管新生の変化を監視することと、を含む方法。
【請求項１４】
前記網膜血管新生の変化の前記監視が、前記脈動血管の直径の経時的な変化を記録することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記脈動血管の直径の経時的な記録された変化を用いて患者の心リズムを測定することを更に含む、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記測定された心リズムが所定の範囲を外れたとき、前記眼用デバイスのユーザーに信号アラートを送信することを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ユーザーに信号アラートを送信するアクション及び前記測定された心リズムの１つ又は両方が患者の病歴の一部として記録される、請求項１６に記載の方法。
【請求項１８】
前記網膜血管新生の変化の監視が、前記脈動血管の変位の割合を検討することを含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１９】
前記脈動血管の変位の前記割合が所定の範囲を外れたとき、前記眼用デバイスの前記ユーザーに信号アラートを送信することを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
患者の眼の網膜血管新生を監視する方法であって、
脈動血管の少なくとも一部分を含む前記患者の眼の前記網膜血管新生の一部を形成する位置を確認することと、
電子フィードバック回路、及びコントローラであって、コンピュータプロセッサ、デジタルメディア記憶装置、前記プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機を含む、コントローラと、電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加できるエネルギー源を含む、網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスを提供することと、
確認された前記脈動血管の前記少なくとも一部分に向かって出力した制御された信号における変化を検出することと、
前記制御された信号における前記検出された変化を用いて前記患者の眼の前記網膜血管新生の前記少なくとも一部分を撮像することと、
経時的な一連の画像間の前記網膜血管新生の前記少なくとも一部分における変化を記録することと、を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、網膜血管新生監視システムを有するエネルギー印加された眼用デバイス、具体的には、ユーザーの異常な心臓関連状態の早期発見に使用するシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンタクトレンズ、眼内レンズ、又は涙点プラグなどの眼用デバイスには、矯正的、美容的、又は治療的性質を有する生体適合性デバイスが含まれていた。コンタクトレンズは、例えば、視力矯正機能、美容増進効果、及び治療効果のうちの１つ以上を与えることができる。各機能は、レンズの物理的特性によって与えられる。レンズに屈折性を取り入れた設計により、視力矯正機能を与えることができる。レンズに色素を取り入れることにより、美容増進効果を与えることができる。レンズに活性薬剤を取り入れることにより、治療的機能を与えることができる。こうした物理的特性は、レンズがエネルギー印加された状態になることなく実現される。従来、眼用デバイスは、受動的装置である。
【０００３】
エネルギー印加された眼用インサートに基づいた新規な眼用デバイスが、最近になって説明されている。これらのデバイスは、エネルギー印加機能を用いて能動的光学コンポーネントに電力供給することができる。例えば、着用可能なレンズは、眼の性能を増大させる若しくは高める電子的に調整可能な焦点を有するレンズアセンブリ、並びに／又は様々な健康状態若しくは疾病の診断及び治療に有用であり得る埋め込み可能なマイクロ電子デバイスを組み込んでもよい。
【０００４】
網膜血管撮像は、最近、微小血管系の役割及び病態生理学を解析する非侵襲性代替ツールとして研究されてきた。例えば、研究では、網膜血管新生の状態と、微小血管系の一部の形成状態と、心血管疾患及び高血圧の状態との間に相関が存在することを示してきた。通常、診断用スクリーニング及び心臓の状態の監視は、心電図（ＥＣＧ又はＥＫＧとしても知られる）によって行われる。心電図を使用して、皮膚の表面に取付けた電極によって検知され、身体の外側のデバイスによって記録される、一定時間の心臓の電気活動の解析により、心拍の速度と規則性、室の寸法及び位置、心臓の障害の有無、並びに心臓を規則正しくするために使用された薬又はデバイスの効果を測定することができる。しかしながら、多くの患者にとって心電図を得ることは、非常に負担となる場合があるだけでなく、追加の症状がない個人又は低リスクの患者には推奨されない。更に、高リスクの患者にとって、心電図スクリーニングの結果は、決定的ではない場合もある。
【０００５】
微小血管系は、これらの血管の研究解析をその寸法のため一部困難にする１００μｍ〜３００μｍの血管を含む。加えて、最近まで微小血管系を調査するために使用された方法及び手順は、すべて侵襲的であったり、非常に特殊なツール及び設定を必要としたりする。しかしながら更に最近では、写真画像技術及びコンピュータ利用画像解析技術の進歩に伴い、非侵襲性の多数の複雑なカメラを利用する代替技術が研究されてきた。これらの非侵襲性の技術は、同様に医師及び研究者が患者の網膜血管新生を撮像したり研究したりすることを可能にし得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
これらの新しい非侵襲性技術は、微小血管性変化の研究及び理解に有用であり得るが、これらは、患者の網膜血管新生の撮像用に特殊化した装置及び設定を引き続き必要とする。したがって、観察することができるタイミング及び変化は、多数の周期（即ち、予定の間の時間）によって中断され、結果として最善ではない。前述の制限の克服及び網膜血管新生解析の精度を向上させるため、無害かつ大幅な遅延のない、患者の網膜血管新生における変化を監視することができる新しい信頼性のあるシステム／方法が所望される。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述のニーズは、本発明によって大いに満たされ、一態様では、網膜血管新生監視システムを組み込むエネルギー印加された眼用デバイスが開示される。網膜血管新生監視システムは、網膜微小血管新生の少なくとも一部の超音波撮像に使用することができるフィードバック回路を有するマイクロ圧電素子を含むことができる。撮像された画像を解析して、大幅に遅延することなく変化を測定し定量化することができる。この変化は、患者若しくは医師に対して信号を送るか、又は患者の異常な心拍を記録するために使用することができる。いくつかの実施形態では、代替的に又は網膜血管新生監視システムの撮像態様に追加して、マイクロセンサを使用して、人の心拍より生じる信号を捕捉することができる。
【０００８】
開示のいくつかの態様によると、網膜血管新生監視システムを有するエネルギー印加された眼用デバイスが開示される。前側湾曲弓状表面及び後側湾曲弓状表面を含むメディアインサートであって、前側湾曲弓状表面及び後側湾曲弓状表面が、空洞を形成し、空洞が、空洞内の区域にぴったり一致するように寸法設定されたエネルギー源を収容でき、エネルギー源が電子フィードバック回路及びコントローラと電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加でき、このコントローラはデジタルメディア記憶装置とデジタル通信しているコンピュータプロセッサを含み、デジタルメディア記憶装置がソフトウェアコードを格納する、メディアインサートと、プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機であって、ソフトウェアが要求に応じて実行可能であり、プロセッサと共に、眼の網膜血管新生の一部を形成する脈動血管の少なくとも１つの確認された部分を記述するデータを受信し、マイクロ圧電素子に信号を脈動血管の少なくとも１つの確認された部分に向かって出力させ、電子フィードバック回路から脈動血管の少なくとも１つの確認された部分に向かって出力された出力信号の変化を記述するデータを受信し、電子フィードバック回路から受信したデータを用いて脈動血管の少なくとも１つの確認された部分を撮像し、前記撮像された少なくとも１つの確認された部分を時間経過し以前の画像と比較することによって網膜血管新生の変化を監視する、ように動作する送信機と、を含む眼用デバイス。
【０００９】
開示の更なる態様では、患者の眼の網膜血管新生を監視する関連した方法が開示される。眼の網膜血管新生における脈動血管の少なくとも１つの位置を確認することと、電子フィードバック回路及びコントローラであって、コンピュータプロセッサ、デジタルメディア記憶装置、該プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機を含むコントローラと電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加できるエネルギー源を含む網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスを提供することと、電子フィードバック回路を有するマイクロ圧電素子を用いて確認された少なくとも１つの脈動位置に向かって信号を出力することと、フィードバック回路を用いて出力信号から帰還信号を受信することと、出力信号及び帰還信号における変化を用いて少なくとも１つの脈動位置を撮像することと、前記の少なくとも１つの確認された部分画像を同じく前記の少なくとも１つの確認された部分の以前の画像と経時的に比較することによって網膜血管新生の変化を監視することと、を含む方法。
【００１０】
開示の更なる追加の態様では、あるいは、患者の眼の網膜血管新生を監視する方法は、脈動血管の少なくとも一部分を含む患者の眼の網膜血管新生の一部を形成する位置を確認することと、電子フィードバック回路及びコントローラであって、コンピュータプロセッサ、デジタルメディア記憶装置、該プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機を含むコントローラと電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加できるエネルギー源を含む網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスを提供することと、確認された脈動血管の少なくとも前記の部分に向かって出力した制御された信号における変化を検出することと、前記の制御された信号における検出された変化を用いて患者の眼の網膜血管新生の少なくとも前記部分を撮像することと、経時的な一連の画像間の網膜血管新生の少なくとも前記の部分における変化を記録することと、を含むことができる。
【００１１】
このように、本発明の特定の態様が、幾分か大まかに略述されており、本明細書におけるそれら態様の詳細な説明がより理解され得るように、また当該技術分野への本発明の寄与がより認識され得るようになっている。言うまでもなく、本発明の更なる態様が以下で説明され、また本明細書に添付された特許請求の範囲の主題をなすことになる。
【００１２】
この点において、本発明の少なくとも１つの態様を詳細に説明する前に、理解されたいこととして、本発明は、その用途において、以下の説明に記載した又は図面に示した各構成要素の構造又は構成に限定されない。本発明は、説明したもの以外の態様が可能であり、また様々な方式で実施及び実行され得る。また、本明細書で用いた表現及び用語並びに要約は、説明及び便宜の目的のためであり、限定と見なされるべきではないことが理解されるべきである。
【００１３】
したがって、当業者には明らかなこととして、本開示が基づく構想は、本発明のいくつかの目的を実行するための他の構造、方法、及びシステムを設計する基礎として容易に利用され得る。したがって、特許請求の範囲は、本発明の趣旨及び範囲から逸脱しない限り、そのような等価な構造を含むものと見なされることが重要である。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の前述の特徴及び利点、並びに他の特徴及び利点は、以下の付属の図面に示される本発明の例示の実施形態のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図１Ａ】本開示の態様に従う、光学素子及び網膜血管新生監視システムの両方を含む第１の例示のエネルギー印加された眼用デバイスの断面図である。
【図１Ｂ】本開示の態様に従う、網膜血管新生監視システムの態様を示す図１Ａに描かれた断面の拡大部分である。
【図２Ａ】本開示の態様に従う、光学素子及び網膜血管新生監視システムの両方を含む眼用デバイスの一部として含まれ得るメディアインサートの平面図の図式表現である。
【図２Ｂ】本開示の態様に従う、網膜血管新生監視システムを含む図２Ａに描かれたメディアインサートを含む眼用デバイスの等角図の図式表現である。
【図３】本開示の態様に従う、光学素子及び網膜血管新生監視システムの両方を含む別の例示のエネルギー印加された眼用デバイスの区分された等角図である。
【図４】本開示の態様に従う、網膜血管新生監視システムを実装する積層型ダイ集積コンポーネントの例示の断面の概略図である。
【図５】本開示のいくつかの態様を実施するために使用され得るプロセッサの概略図である。
【図６Ａ】本開示の態様に従って、利用することができる眼の網膜血管新生の領域を示す。
【図６Ｂ】本開示の態様に従って、網膜血管新生の解析に使用することができるデジタルオーバーレイによる図６Ａの眼の網膜血管新生の領域を示す。
【図７】本開示の態様に従う、エネルギー印加された眼用デバイスによる患者の眼の側断面図を示す。
【図８】本開示の態様に従う、システムにより実装することができる方法の工程を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本開示は、ここで描画図面に関して説明される。この説明においては、全体にわたり同様の参照番号は同様の部品を指す。
【００１６】
開示される眼用デバイスの様々な態様は、連結、封止、装着、及び／又は結合される構成要素を説明することによって示すことができる。本明細書で使用するとき、用語「連結」、「封止」、「装着」、及び／又は「結合」は、２つの構成要素間の直接的接続、又は該当する場合は、介在する、つまり仲介する構成要素を介する互いへの間接的接続のどちらかを示すために使用される。対照的に、構成要素が別の構成要素に「直接連結」、「直接封止」、「直接装着」、及び／又は「直接結合」されているといわれるとき、介在する要素は存在しない。
【００１７】
「下部の」又は「底面」及び「上部の」又は「上面」のような相対的な用語は、図面に示される別の要素に対する１つの要素の関係を説明するために本明細書で使用され得る。相対的な用語は、図面に描かれた向きに加えて異なる向きを包含するように意図されることが理解されるだろう。例として、図面に示される例示の眼用デバイスの態様を反転すると、他の要素の「底面」側にあるとして説明される要素は、次に他の要素の「上面」側に配置される。用語「底面」は、したがって装置の特定の向きに応じて「底面」及び「上面」の両方の向きを包含する。
【００１８】
網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスの様々な態様は、１つ以上の例示の実施形態に関して示され得る。本明細書で使用するとき、用語「例示の」は、「実施例、事例、又は実例として供給する」ことを意味し、本明細書で開示される他の実施形態に対して好ましい又は有利であると解釈される必要は必ずしもない。
【００１９】
用語集
開示される発明を目的とする本説明及び特許請求の範囲において、以下の定義が適用される、様々な用語が使用され得る。
エネルギー印加：本明細書で使用するとき、電流を供給することが可能であるか、又は電気エネルギーを内部に蓄積させることが可能である状態を指す。
【００２０】
エネルギー：本明細書で使用するとき、ある物理系が仕事をする性能のことを指す。本開示で使用される場合の多くは、動作する際に電気的作用を行うことができる前記能力に関連し得る。
【００２１】
エネルギー源：本明細書で使用するとき、エネルギーを供給し、又は論理若しくは電気デバイスをエネルギー印加された状態に置くことが可能なデバイス又は層を指す。
【００２２】
エネルギーハーベスタ：本明細書で使用するとき、環境からエネルギーを抽出することができ、それを電気的エネルギーに変換することができるデバイスを指す。
【００２３】
機能化：本明細書で使用するとき、例えばエネルギー印加、作動、又は制御を含む機能を、層又は装置が行うことを可能にすることを指す。
【００２４】
眼用デバイス：本明細書で使用されるとき、眼内又は眼上にある任意のデバイスを指す。これらのデバイスは、光学的補正を与えるものであってもよく、美容的なものであってもよく、又は視力とは無関係の機能性を与えるものであってもよい。例えば、用語「眼用レンズ」は、コンタクトレンズ、眼内レンズ、オーバーレイレンズ、眼用インサート、光学インサート、又は他の同様の、視力を矯正若しくは変更すること（状態の検知及び治療）ができるデバイスか、又は視力を妨げることなく眼の生理機能が美容的に向上される（例えば、虹彩色）デバイスを指す場合がある。加えて又はあるいは、眼用レンズは、例えば、グルコース濃度、心リズムの監視、測定値の記録、音声信号の送達、視覚信号の送達、及び／又は薬剤の投与などの非視覚機能を提供することができる。いくつかの実施形態では、本発明の好ましいレンズは、例えば、シリコーンヒドロゲル類、及びフルオロヒドロゲル類を含む、シリコーンエラストマー類又はヒドロゲル類から製造される、ソフトコンタクトレンズである。
【００２５】
リチウムイオンセル：本明細書で使用するとき、リチウムイオンがセルを通じて移動することにより電気的エネルギーを発生する電気化学セルのことを指す。典型的には電池と呼ばれるこの電気化学セルは、その通常の状態に再付勢又は再充電され得る。
【００２６】
メディアインサート：本明細書で使用するとき、エネルギー印加された眼用デバイスの一部を形成することができるインサートを指す。エネルギー印加素子及び回路がメディアインサートに組み込まれ得る。メディアインサートは、エネルギー印加された眼用デバイスの主要目的を規定することができる。例えば、使用者が屈折力を調節することができるエネルギー印加された眼用デバイスの実施形態においては、メディアインサートは、眼用デバイスのオプティカルゾーンにおける液体のメニスカスの部分を制御するエネルギー印加素子を含み得る。あるいは、メディアインサートは、オプティカルゾーンに材料を含まない環状型であり得る。かかる実施形態では、レンズのエネルギー印加された機能は光学的性質でない場合があるが、この機能は、例えば、グルコース監視、音／光の送達、及び／又は薬剤投与であり得る。
【００２７】
マイクロ音響素子：本明細書で使用するとき、マイクロ音響電気機械システム及び／又は眼球から内耳へ頭蓋骨を介して可聴周波数を伝導するために使用することができる関連構成要素を指すことができる。いくつかの実施形態では、マイクロ音響素子は、眼用デバイス内に含まれるエネルギー源によってエネルギー印加された、例えば、マイクロ電気機械（ＭＥＭＳ）圧電音響変換器及び／又はコンデンサ音響デバイスなどを含み得る。
【００２８】
動作モード：本明細書で使用するとき、動作モードは、回路上の電流によってデバイスがその主要なエネルギー印加された機能を実行することが可能である、電流引き込みが高い状態を指す。
【００２９】
オプティカルゾーン：本明細書で使用するとき、眼用デバイスの装用者がそこを通じて見る眼用デバイスの区域のことを指す。
【００３０】
電力：本明細書で使用するとき、単位時間当たりに行われる仕事又は移送されるエネルギーのことを指す。
【００３１】
再エネルギー印加又は再充電：本明細書で使用するとき、仕事をするためのより高い能力を有する状態まで回復することを指す。本発明においては、特定の率で、特定の復旧された期間、電流を流すことができるように、デバイスを復元することに関連して多く使用され得る。
【００３２】
リファレンス：本明細書で使用するとき、リファレンスは、他の回路に使用するのに適した、理想的には、一定の安定した電圧又は電流出力を発生する回路を指す。リファレンスは、バンドギャップから導出することができ、温度、電源、及びプロセス変動を補完することができ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）に合わせて調整することができる。
【００３３】
リセット機能：本明細書で使用するとき、リセット機能は、回路を例えば論理状態又はエネルギー印加された状態などを含む特定の既定の状態に設定する自己起動アルゴリズムを指す。リセット機能は、例えば電源ＯＮリセット回路を含んでもよく、これはスイッチング機構と共に作動し、電源への初期接続及びストレージモードからの起動の両方において、正確にチップを起動させるようにする。
【００３４】
網膜血管新生監視システム：本明細書で使用するとき、眼用デバイス内に含まれるように構成することができ、網膜微小血管新生の一部を形成する脈動血管の可視化及び検知を可能にする、フィードバック回路を有するエネルギー印加されたマイクロ圧電素子を指す。いくつかの実施形態では、網膜血管新生監視システムは、心リズム又は異常状態により血管の変化を観察することができる網膜の１つ以上の事前に確認された特定区域の撮像に注力することができる。加えて又はあるいは、網膜血管新生監視システムは、人の心拍より生じる周波数信号を捕捉する／聞くために使用できるマイクロセンサを含むことができる。
【００３５】
スリープモード又は待機モード：本明細書で使用するとき、動作モードが必要とされない場合にエネルギー保存を可能とする、スイッチング機構が閉じられた後のエネルギー印加された装置の低引き込み電流状態のことを指す。
【００３６】
積層された：本明細書で使用するとき、少なくとも２層の構成層を、層のうちの一方の面の少なくとも一部が、第２の層の第１の面と接触するように、互いに近接して配置することを意味する。特定の実施形態では、接着用であるか又は他の機能を行うものかに関わらず、フィルムを、フィルムを介して互いに接触する２つの層の間に配置することができる。
【００３７】
積層型集積コンポーネントデバイス又はＳＩＣデバイス：本明細書で使用するとき、電気的及び電気機械的デバイスを含み得る基材の薄層を、各層の少なくとも一部分を互いの上に積み重ねる手段により、動作可能な集積デバイスへと組み立て得るパッケージング技術製品を指す。各層は、様々な種類、材料、形状及びサイズのコンポーネントデバイスを含み得る。更に、層は、様々な輪郭に適合しかつこの輪郭を取るために、様々なデバイス製造技術により作製され得る。
【００３８】
ストレージモード：本明細書で使用するとき、ストレージモードは、電源が最小限の設計負荷電流を供給する又はそのような供給を行う電源が必要とされる電子コンポーネントを含むシステムの状態を指す。この用語は、スタンバイモードと互換性はない。
【００３９】
基板インサート：本明細書において使用するとき、眼用デバイス内部のエネルギー源を支持することが可能な、成形可能又は剛性の基板のことを指す。いくつかの実施形態では、基板インサートはまた、１つ以上の機能の電気的又は電気機械的（electromecanical）構成要素を支持する。
【００４０】
スイッチング機構：本明細書で使用するとき、スイッチング機構は、眼用デバイスから独立している外的刺激に反応することができる抵抗の様々なレベルを提供する、回路と一体化されたコンポーネントを指す。
【００４１】
例えばコンタクトレンズを含む、最近の眼用デバイスの開発では、エネルギー印加され得る機能化眼用デバイスの実用化が起こってきた。エネルギー印加された眼用デバイスは、埋め込みマイクロエレクトロニクスを使用してユーザーの視力を矯正及び／又は改善するための必要な素子を含むことができる。マイクロエレクトロニクスを使用する追加機能は、例えば、様々な視力矯正、涙液分析、オーディオ、及び／又はユーザーへのビジュアルフィードバックを含むことができる。視力矯正機能を提供する能力を有することに加えて、本開示は、網膜血管新生監視システムを含む眼用デバイスを提供する。網膜血管新生監視システムは、フィードバック回路を有するエネルギー印加されたマイクロ圧電素子を含むことができる。いくつかの実施形態では、眼用デバイスは、１つ以上の無線デバイスと無線通信し、異常状態及び関連の原因の判定に使用することができる信号データ並びに／又はユーザーの心リズムを送信することができる。無線デバイスは、例えば、スマートフォンデバイス、タブレット、パソコン、ＦＯＢ、薬ポンプ、ＭＰ３プレーヤー、ＰＤＡなどを含むことができる。
【００４２】
本開示のいくつかの態様では、眼用デバイスは、網膜微小血管新生の一部を形成する血管の脈拍の可視化及び検知を可能にする、網膜血管新生監視システムを含むことができる。いくつかの実施形態では、網膜血管新生監視システムは、心リズム又は事前に確認された異常状態により血管の大きな変化を観察することができる網膜の１つ以上の特定区域の撮像に注力することができる。加えて又はあるいは、網膜血管新生監視システムは、人の心拍より生じる周波数信号を捕捉する／聞くために使用できるマイクロセンサを含むことができる。
【００４３】
ここで図１Ａを参照すると、光学素子及び網膜血管新生監視システムの両方を含む第１の例示のエネルギー印加された眼用デバイス１００の断面図表示が描かれている。本開示のいくつかの態様によれば、本開示の眼用デバイス１００は、患者の眼１１０の前面にあるコンタクトレンズであってよい。コンタクトレンズは、ソフトヒドロゲルレンズであってよく、シリコーン含有成分を含むことができる。「シリコーン含有成分」は、モノマー、マクロマー又はプレポリマー中に少なくとも１個の［−Ｓｉ−Ｏ］単位を含有する成分である。好ましくは、合計Ｓｉ及び結合Ｏは、シリコーン含有成分中に、当該シリコーン含有成分の総分子量の約２０重量％より大きい、更に好ましくは３０重量％より大きい量で存在する。有用なシリコーン含有成分には、好ましくは、アクリレート、メタクリレート、アクリルアミド、メタクリルアミド、ビニル、Ｎ−ビニルラクタム、Ｎ−ビニルアミド及びスチリル官能基などの重合性官能基が含まれる。
【００４４】
ヒドロゲル部分によって部分的又は全体的に埋め込まれる、又はヒドロゲル部分上に配置されるいくつかの実施形態では、機能化メディアインサート１５０とすることができる。メディアインサート１５０を使用して、電子的及び電気機械的素子を含む機能化素子１０５を封入することができ、いくつかの実施形態では１つ以上のエネルギー源（図１Ｂで拡大されたセクション１４０内）を封入することができる。いくつかの実施形態では、機能化素子１０５は、デバイスが患者の視覚に支障をきたさないようにオプティカルゾーン１７５の外側に好適に位置することができる。機能化素子１０５は、エネルギーハーベスタ及び／又は眼用デバイス１００に含有されるエネルギー印加素子といった外部の手段を介して電力を供給され得る。例えば、いくつかの実施形態で電力は、電子素子１０５と通信する、ＲＦ信号を受信するアンテナを用いて受電され得る。
【００４５】
ここで図１Ｂを参照すると、網膜血管新生監視システムの態様を示す図１Ａに描かれる断面の拡大部分１４０が描かれている。具体的には、拡大部分１４０は、眼１１０の前面の眼液１１２上にある眼用デバイス１００のヒドロゲル部分１１６を示す。眼液１１２は、涙液、房水、硝子体液、及び他の眼の中に位置する組織液の任意の１つ又は組み合わせを含むことができる。ヒドロゲル部分１１６は、いくつかの実施形態で、電池及び負荷のようなエネルギー印加素子１１８を網膜血管新生監視システム１２６の構成要素と共に含むことができる、メディアインサート１５０を封入してよい。
【００４６】
網膜血管新生監視システム１２６は、コントローラ１２２に接続されるＲＦアンテナのような無線通信素子１２０を含むことができる。コントローラ１２２を使用して、圧電変換器１３０、ピックアップ１３５、並びにメディアインサート１５０の内部に含有されるエネルギー印加素子１１８を介して電力をすべて供給することができる増幅器１２４及び帯域通過フィルタ１２６を含む電子フィードバック回路を制御することができる。圧電変換器１３０及びピックアップ１３５は、信号を共振させ、帰還信号における変化を測定して、網膜血管新生の１つ以上の部分を撮像することができる。圧電変換器は、網膜と接触して設置されてよい。電気パルスを加えると、そこからそれらの部分への超音波パルスが生じ、表面にエコーバックして次にシステムによって処理され像に形成することができる電気パルスに戻される。像は、網膜の一部を形成する血管及び眼の硝子体液のような、２つの異なるタイプの組織の間の表面又は境界によって生成されることができる。硝子体液は、わずかな量の固形物質を有する相対的に均一なゼラチン状の塊であるため、網膜血管新生の確認された部分は、変換器からの焦点深度を変更することによって撮像され得る。焦点深度は、電気パルス間の遅延を変更することによって調整することができる。確認された脈動血管の周囲の異なる深度で超音波パルスを送信することによって、幅及び変位における小さな時間変化を識別するのに必要な撮像解像力を得ることができる。
【００４７】
ここで図２Ａを参照すると、光学素子及び網膜血管新生監視システム２０５の両方を含む別の例示の眼用デバイス１００の一部として含まれ得るメディアインサート２００の平面図の図式表現が描かれている。具体的には、網膜血管新生監視システム２０５を含むことができるエネルギー印加された眼用デバイス２５０（図２Ｂに表示）用の例示のメディアインサート２００の平面図が示される。メディアインサート２００は、視力矯正を提供する機能性があってもなくてもよいオプティカルゾーン２２０を含み得る。眼用デバイスのエネルギー印加される機能が視力に関連したものでない場合、メディアインサート２００のオプティカルゾーン２２０には材料が存在せずともよい。いくつかの実施形態では、メディアインサート２００は、エネルギー印加素子２１０及び網膜血管新生監視システム素子を含む電子コンポーネント２０５を組み込んだ、基板２１５を含むオプティカルゾーン２２０から外れた部分を含んでよい。
【００４８】
特定の実施形態では、例えば電池であってよい電源２１０及び例えば半導体ダイであってよい負荷２０５を基板２１５に取り付けることができる。導電性トレース２２５及び２３０は、電子コンポーネント２０５とエネルギー印加素子２１０とを電気的に相互接続し得る。いくつかの実施形態では、メディアインサート２００は、エネルギー印加素子２１０、トレース２２５及び２３０、並びに電子コンポーネント２０５を保護しかつ封じ込めるために、完全に封入され得る。いくつかの実施形態では、カプセル化材料は、例えば水のような特定の物質がメディアインサート２００に入るのを防ぎ、かつ例えば周囲の気体、流体サンプル、及び／又はエネルギー印加素子２１０内の反応副産物のような特定の物質がメディアインサート２００に出入りすることを可能にするように、半透過性であり得る。
【００４９】
ここで図２Ｂを参照すると、光学素子及び網膜血管新生監視システムの両方を含む図２Ａに描かれたメディアインサートを含む眼用デバイスの等角図の図式表現が描かれている。メディアインサート２００は、ポリマー生体適合性物質も含み得る、眼用デバイス２５０の中又は上に組み込むことができる。眼用デバイス２５０は、剛性の中心と軟質の裾部とからなる設計を有してもよく、中心の剛性の光学素子がメディアインサート２００を含む。いくつかの特定の実施形態では、メディアインサート２００は、前面及び後面のそれぞれが大気及び／又は角膜表面と直接接触し得る、あるいは、メディアインサート２００は眼用デバイス２５０内でカプセル化され得る。眼用デバイス２５０の周辺２５５は、例えばヒドロゲル材料などを含む柔らかい裾部材料であり得る。メディアインサート２００及び眼用デバイス２５０の基盤は、本発明の態様に従って網膜微小血管新生を監視する環境を提供することができる。加えて本例示の眼用デバイス２５０では、マイクロ音響素子は、頭蓋及び蝸牛を介した骨共鳴によって可聴信号を送信するためにメディアインサート２００の内部（insider）又は表面上に配置され得る。いくつかの実施形態では、マイクロ音響素子を用いてユーザーに送信される可聴信号は、例えば心リズムが、監視される網膜血管新生の変化に基づいた所定のしきい値の外側にあると判定されたときに送信されてもよい。例えば可聴信号を、心リズム又は異常状態に基づいた推奨されるアクション及び／又は警告としてもよい。
【００５０】
ここで図３を参照すると、光学素子及び網膜血管新生監視システムの両方を含む別の例示のエネルギー印加された眼用デバイスの図式表現が描かれている。具体的には、１つ以上の層３３０、３３１、３３２上に網膜血管新生監視システムを含むように構成される機能化層メディアインサート３２０を含む例示の眼用デバイス３００の三次元の断面表現が示される。本例示の実施形態では、メディアインサート３２０は、眼用デバイス３００の全周囲を取り巻くことができる。当業者は、実際のメディアインサート３２０が、引き続き眼用デバイス３００のヒドロゲル部分の内部又は上に残留することができ、ユーザーの眼の環境によって提示される寸法及び形状の制約内である、完全な環状輪又は他の形状を含み得ることを理解することができる。
【００５１】
層３３０、３３１、及び３３２は、機能層の積層として形成されるメディアインサート３２０内に見出され得る複数の層のうちの３つを示すためのものである。いくつかの実施形態では、例えば単一層は、能動及び受動コンポーネント並びに本開示に記載する通信システム機能を含む特定目的に寄与する構造的、電気的、又は物理的特性を有する部分のうちの１つ以上を含んでよい。更に、いくつかの実施形態では、層３３０は、電池、コンデンサ、及びレシーバのうちの１つ以上といったエネルギー源を、層３３０内部に含み得る。したがって、アイテム３３１は、非限定的な例示的な意味において、眼用デバイス３００のための作動シグナルを検出する層に微小回路を備え得る。いくつかの実施形態では、外部供給源から電力を受け取り、バッテリ層３３０を充電し、眼用デバイス３００が充電環境にない場合に層３３０からのバッテリ電力の使用を制御することができる電力調整層３３２を含めることができる。電力調整はまた、メディアインサート３２０の中央の環状の切り取り部内にアイテム３１０として示される、例示的活性レンズへのシグナルを制御し得る。
【００５２】
埋め込まれたメディアインサート３２０を有するエネルギー印加された眼用デバイス３００は、エネルギー源、例えば、エネルギー貯蔵手段としての電気化学セル、又は電池（リチウムイオン二次電池）を含んでよく、またいくつかの実施形態において、材料の封入、及び分離は、眼用デバイス３００が定置される環境からのエネルギー源を含む。いくつかの実施形態では、メディアインサート３２０はまた、回路、構成要素、及びエネルギー源のパターンを含むことができる。様々な実施形態が、眼用レンズの装用者がそれを通して見るであろうオプティカルゾーン周辺部の周囲に回路、構成要素、及びエネルギー源のパターンを配置するメディアインサート３２０を含み得るが、一方で、他の実施形態は、眼用レンズの装用者の視界に悪影響を及ぼさないほどの小型の回路、構成要素、及びエネルギー源のパターンを含むことができ、したがって、メディアインサート３２０はこれらを影響なくオプティカルゾーンの内部又は外部に位置付けることができる。
【００５３】
参照は、網膜血管新生監視システムを組み込む眼用デバイスの構成部分の一部を形成している電子回路に対して行われた。開示の態様に従ういくつかの実施形態では、単一及び／又は複数のディスクリート電子素子は、例えば眼用メディアインサート内に、ディスクリートチップとして含まれ得る。他の実施形態では、エネルギー印加された電子素子を積層型集積コンポーネントの形状でメディアインサート内に含むことができる。結果的に、ここで図４を参照すると、網膜血管新生監視システム４１０を実装する積層型ダイ集積コンポーネントの例示の断面の概略図が描かれている。具体的には、メディアインサートは、これらが占有する眼の環境に適合する外形で封入される、異なる種類の多くの層を含んでよい。いくつかの実施形態では、積層型集積コンポーネントの層を有するこれらのメディアインサートは、メディアインサートの環状形の全体をとることができる。あるいは、場合によっては、メディアインサートは環状であってよく、積層型集積コンポーネントがその全体の形の内部の容積の一部のみを占有し得る。
【００５４】
図４に示すように、エネルギー印加をもたらすために薄膜バッテリ４３０が使用され得る。いくつかの実施形態では、これらの薄膜バッテリ４３０は、層内の複数の構成要素及びそれらの間の相互接続部を有する互いに積層することができる１つ以上の層を含み得る。
【００５５】
いくつかの実施形態では、互いに積層される２つの層の間に追加の相互接続部があってもよい。現況技術において、これらの相互接続部を作る多くの方法が存在するが、図示されているように、相互接続部は、層間のはんだ玉相互接続によって作ることができる。いくつかの実施形態では、これらの接続のみが必要である場合があるが、場合によっては、はんだ玉は、例えば、層貫通ビアを有する構成要素を伴う、他の相互接続素子と接触し得る。
【００５６】
積層型集積コンポーネントメディアインサートの他の層では、層４２５は相互接続層中の２つ以上の様々な構成要素の相互接続専用であってよい。相互接続層４２５は、様々な構成要素から他へ信号を通過させることができるビア及び経路を含み得る。例えば、相互接続層４２５は、技術層４１５に存在し得る電力管理装置４２０への様々な電池素子接続を提供できる。技術層４１５内の他の構成要素は、例えばトランシーバ４４５、制御コンポーネント４５０などを含むことができる。加えて、相互接続層４２５は、例えば集積受動デバイス４５５内に存在し得るように、技術層４１５の外側の構成要素と同様に、技術層４１５内の構成要素間を接続する機能を果たす。相互接続層４２５などの専用の相互接続層の存在により支持され得る電気信号の経路指示のための多くのやり方が存在し得る。
【００５７】
いくつかの実施形態では、技術層４１５は、他の層の構成要素と同様、これらの機能がメディアインサートに含まれ得る技術オプションの多様性を表すように複数の層として含まれ得る。いくつかの実施形態では、層の１つには、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、又はメモリベースの技術を含めてよく、一方他の層には、異なる技術を含めてよい。あるいは、２つの層は、同一の全体系統中の異なる技術系統を表してよく、例えば１つの層は、０．５マイクロメートルのＣＭＯＳ技術を用いて作製された電子素子を含めてよく、別の層は、２０ナノメートルのＣＭＯＳ技術を用いて作製された素子を含んでよい。様々な種類のエレクトロニクス技術のその他多くの組み合わせが、本明細書に記載される技術内に適合することは明らかであろう。
【００５８】
いくつかの実施形態では、メディアインサートは、インサートの外の構成要素への電気相互接続のための場所を含むことができる。しかしながら、他の実施例では、メディアインサートは、無線方式による外部構成要素への相互接続部を含むこともある。そのような場合、アンテナ層４３５内のアンテナの使用は、無線通信の代表的な方法を提供し得る。多くの場合では、このようなアンテナ層４３５は、例えば、メディアインサート内で、積層型集積コンポーネントデバイスの頂部又は底部に位置することができる。
【００５９】
本明細書に記載したいくつかの実施形態では、バッテリ素子４３０は、積み重ねられた層自体の少なくとも１つに素子として含められてもよい。バッテリ素子４３０が、積層型集積コンポーネント層の外部に位置づけられる他の実施形態が可能であることもまた述べておくことができる。実施形態のまた更なる多様性は、別個のバッテリ又は他のエネルギー印加コンポーネントもまたメディアインサートの内部に存在し得るという事実からもたらされる場合があり、又はこれらの別個のエネルギー印加コンポーネントもまた、メディアインサートの外部に位置付けることができる。
【００６０】
網膜血管新生監視システム４１０の構成要素はまた、積層型集積コンポーネントアーキテクチャに含まれ得る。いくつかの実施形態では、網膜血管新生監視システム４１０の構成要素は、層の一部分として装着され得る。他の実施形態では、網膜血管新生監視システム４１０全体はまた、他の積層型集積コンポーネントと同様の形状の構成要素を含み得る。
【００６１】
ここで図５を参照すると、本開示のいくつかの態様を実装するのに使用され得るプロセッサの概略図が示されている。コントローラ５００は、通信デバイス５２０に結合した１つ以上のプロセッサコンポーネントを含み得る、１つ以上のプロセッサ５１０を含む。いくつかの実施形態では、コントローラ５００を使用して、眼用デバイス内に定置されるエネルギー源にエネルギーを伝送することができる。
【００６２】
プロセッサ５１０は、通信チャネルを介してエネルギーを伝達するように構成された通信デバイスに連結することができる。通信デバイスは、例えば、メディアインサート内部の構成要素と電子的に通信するために使用され得る。例えば、１つ以上のコントローラ装置又はプログラミング／インターフェイスデバイスコンポーネントと通信するために、通信デバイス５２０を使用してもよい。
【００６３】
プロセッサ５１０は、記憶装置５３０とも通信する。記憶装置５３０は、磁気記憶装置、光学式記憶装置、並びに／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）装置等の半導体記憶装置を含む、任意の適切な情報記憶装置を備え得る。
【００６４】
記憶装置５３０は、プロセッサ５１０を制御するためのプログラム５４０を記録することができる。プロセッサ５１０は、ソフトウェアプログラム５４０の指示を実行し、それによって、本発明に従って動作する。例えば、プロセッサ５１０は、メディアインサートの配置、網膜血管新生のアクティブターゲット領域、構成要素の配置、撮像解像度及び／又は周波数などを記述した情報を受信することができる。記憶装置５３０はまた、１つ以上のデータベース５５０及び５６０内の他の所定の眼科関連データを記憶することもできる。データベースは、例えば、網膜血管新生と関連付けられた心リズム又は異常状態に従って変化を示す所定の網膜領域、測定しきい値、測定データ、及びシステムの特定の制御シーケンス、メディアインサートとのエネルギーの流れ、通信プロトコルなどを含み得る。データベースはまた、眼用デバイス内に常駐し得る網膜血管新生監視システムの制御のためのパラメータ及び制御アルゴリズムも、それらのアクションから生じ得るデータ及び／又はフィードバックと同様に含み得る。いくつかの実施形態では、そのデータは最終的に外部受信無線デバイスに伝達され得る。
【００６５】
ここで図６Ａを参照すると、眼の網膜血管新生の領域の表現が描かれている。具体的には、超音波撮像システムによって眼の前側部分から見るように網膜血管新生６００の一部を形成する一連の血管が示される。本例示の表現では、血管は血管蛇行、分岐の角度及び数、並びに長さ対幅の比を学習するのに有用であり得る密集パターンを互いに形成しながら分岐する。血管の時間変化又はそれらの構造全体の監視は、例えば微小血管性疾患又は糖尿病を含む、心臓の状態及び心リズムに対するリスクを予知するのに有用であり得る。
【００６６】
ここで図６Ｂを参照すると、図６Ａの眼の網膜血管新生の領域が、網膜血管新生の変化の解析に有用なデジタルオーバーレイと共に示される。具体的には、例示のオーバーレイは、網膜血管新生の観察した領域をフィルタリング及び／又は画像分割に使用することができる同心円状グリッド区画に分割するのに有用であり得る。いくつかの実施形態では、グリッド区画はラインパターンなどを含むような他の形状をとってもよい。同心円状グリッド区画は、しかしながら、眼の球形に則した角膜の弓形形状のためフィルタリング及び画像分割にとって望ましい場合がある。眼球運動又はちらつきが異なる分割された部分の処理を妨げるとき、縁部認識を含む画像処理技術は、監視されている網膜血管新生の部分の解析を可能にする異なるセグメントを接続するのに使用することができる。
【００６７】
本実施例では、各血管の変化は、特定の同心円状領域Ａ、Ｂ、又はＣのそれぞれに関して確認される。特定の部分／領域に対する画像解析の焦点調節を行うことによって、画像処理及び解析の量を低減し、したがって電力及び処理の必要条件を下げることができる。例えば、それぞれの領域が撮像される周波数は、検知されたパルス内の変化に応じて代替することができる。別のシナリオでは、所定のしきい値から外れた変化が検知されるまで脈動血管のセグメントを含む第１の領域のみが監視されてよい。心房周期中の血管径の平均変化はおよそ、動脈で１．２μｍ、静脈で１．６μｍであってよい。したがって、短時間で確認された動脈の直径の変化が．８μｍ未満及び１．６μｍ超になると、信号を出力し得る。同様に、１．２μｍ未満又は２．０μｍ超である静脈の直径の変化は信号をトリガし得る。信号は、追加センサーを起動し、画像取得の割合を増加させ、異常を記録し、及び／又はユーザーにメッセージを送信することができる。眼用デバイス自体又は眼用デバイスと無線通信するデバイスによって提供される音声信号及び／又は視覚信号によってメッセージをユーザーに送信することができる。
【００６８】
図６Ｂに示される本実施例に戻って参照すると、血管の幅又は直径は点６０５にて監視され得る。点６０５は、散瞳性及び／又は非散瞳性の網膜スクリーニングを含む高解像度撮像技術を用いた初期網膜検査中の正の脈動の基準点として特定されてよい。直径又は脈動の速度の異常な変化が初期に検知されたときは、基準点６０５を、同一の血管を指している基準点６１０と共に解析することができる。両方の基準点での解析は、例えば、血圧の測定に更なる測定値を使用するシステムを提供するために使用され得る。いくつかの実施形態では、異なる領域内の脈動／非脈動血管の他の基準点もまた、変化が血管新生の至る所で均一であることを確認するために、同時又は交互のモードで、監視され得る。例えば、領域Ｃ内の追加の基準点６１５などである。
【００６９】
ここで図７を参照すると、例示のエネルギー印加された眼用デバイスを使用する患者の眼の側断面図表現が示されている。具体的には、エネルギー印加されたコンタクトレンズの形状をとる眼用デバイス７００が示され、眼用デバイス７００と角膜７０６との間の少なくともいくつかの部分に眼液を有する角膜７０６上に静止している。いくつかの実施形態では、眼用デバイス７００の凹状輪郭は、１つ以上の圧電変換器が角膜７０６上に直接静止できるように設計されてよい。角膜７０６上に圧電変換器を直接静止させると、超音波パルスが焦点７０２、７１０から角膜７０６に向かって直接移動できるため、詳細な撮像を可能にすることができる。代わりの実施形態では、ただ１つ又は２つ以上の焦点／圧電変換器が実装され得る。本例示の実施形態に描かれるように、圧電変換器は、視覚干渉を防ぐためにエネルギー印加されたコンタクトレンズの周辺区域及び視線の外側に位置する。しかしながら、代替のエネルギー印加されたコンタクトレンズデバイスでは、圧電変換器は瞳孔７０４の前側に位置する中央領域に位置してもよく、またユーザーの視覚を著しく干渉することもない。
【００７０】
結果的に、眼用デバイス７００の設計に応じて超音波パルスは、硝子体液７２０を通過して、脈動血管、例えば７１２及び７１６を含む１つ以上の網膜区域に達する前に、眼のレンズ７０８を通過してよい。いくつかの実施形態では、網膜区域は、特定の機能を果たす眼用部品の近く若しくはこれを含む所定の区域、又は例えば、周辺視野の損失の早期検出のためにスクリーニングされ得る斑７１４を含む、特定の状態の予測子として使用することができる所定の区域であってよい。
【００７１】
ここで図８を参照すると、本開示の態様に従うシステムによって実装することができる方法の工程が流れ図で示される。工程８０１から開始すると、撮像のために網膜血管新生を有する領域／ゾーンを確認することができる。いくつかの態様によると、確認された領域／ゾーン内の網膜血管新生は、１つ以上の脈動血管の部分を含む。これらの領域／ゾーンを、網膜内の微小血管新生の高解像度画像を再現できる撮像システムを用いて確認することができる。撮像システムは、非侵襲性ＯＣＴシステム、又は任意の他の信頼性の高い、網膜構造の幾何学的測定に使用される、散瞳性若しくは非散瞳性の診断撮像方法を含んでよい。血管新生の深度、形状、相対位置、及び構造は、処理／エネルギー消費量の必要条件を下げるため及び監視される区域のターゲット点を確実に確認するために眼用デバイスの中に予めプログラムされてよい。好ましい実施形態では、ターゲット点は、血管の縁部、交差、又は線境界など容易に確認可能な画像特性とすることができる。
【００７２】
工程８０５で、網膜血管新生監視システムを含む眼用デバイスが患者に提供される。いくつかの実施形態では、眼用デバイスは、眼の微小血管新生を撮像するのに使用される超音波パルスを提供するために使用されるフィードバック回路を有する圧電変換器を含むように構成された、１つ又は２つのエネルギー印加されたコンタクトレンズを含んでよい。
【００７３】
エネルギー印加されたコンタクトレンズは、加えて視力矯正及び／又は物理的特性を介した性能向上、他のデバイスとの無線通信、を提供すること、並びに視覚及び／又は聴覚信号をユーザーに発することを含む他の機能を提供可能にすることができる。眼用デバイスの設計及び、特に網膜血管新生監視システムの一部を形成する圧電変換器の場所は、対象の確認された領域／ゾーンに従って決定されてよい。しかしながらいくつかの実施形態では、撮像システムが確認された領域／ゾーンに焦点を合わせるためのガイドラインは、眼用デバイスの設計後にプログラムされてよい。
【００７４】
工程８１０で、網膜血管新生監視システムは、１つ以上の事前に確認されたターゲット点を所定の期間にわたり監視することができる。監視は、特定の期間にわたる血管の脈動速度からの心リズムの測定８１５及び／又は経時的な血管の変位／変化の測定８２０を含むことができる。監視は、例えばタイマー機能、まばたき動作、又は眼用デバイスと通信する無線デバイスからの信号の受信に基づいて、誘発されてよい。いくつかの実施形態では、無線は、ユーザーインターフェイスとして役立つことができ、薬ポンプ、スマートフォン、パソコン、タブレットなどであってよい。無線デバイスによる情報伝送は、通信デバイス及び眼用デバイスにより実装される機能に応じて、例えば、ＲＦ周波数、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、及び／又はプライベートエリアネットワーク（ＰＡＮ）経由で実施することができる。
【００７５】
工程８２５及び８３０で、音声／視覚信号アラートは、測定された心リズム及び／又は測定された血管変位の割合のどちらかが所定のしきい値を外れると、ユーザーに送信され得る。例えば、信号は、心リズムが危険なレベルで増加／減少したことをシステムが検出するとき、出力され得る。信号は、眼用デバイスと通信する無線デバイスを用いて及び／又は眼用デバイスに含まれるマイクロ音響素子を用いた可聴信号を通して送信され得る。いくつかの実施形態では、信号は、また眼用デバイスに含まれ得るマイクロフォトニクス素子を用いた視覚信号であってよい。可聴信号は、例えば、致命的な心臓の状態のリスクを低減するための安全の指示と共にビデオクリップの一部として、視覚信号と共に再生され得る。
【００７６】
工程８３５、８４０、及び８４５のうちの１つ以上は、実装される特定の実施形態に応じて発生し得る。任意追加的に工程８３５で、動作信号は薬物送達装置に送信されて薬剤／活性剤を送達することができる。薬物送達機構は、例えば、眼用デバイスと無線通信する薬ポンプを含み得る。任意追加的に工程６４０で、信号はユーザーインターフェイスとして無線デバイスを用いて患者により割り振られる特定のイベントと関係付けることができる。例えば、心リズム又は血圧に影響を及ぼすことがあるアクティビティを列挙したメニューからの選択による。
【００７７】
更に任意追加的に、工程８４５で、工程８１０〜８４０からのアクション及び／又はフィードバックを記録して、将来の解析を向上したり、眼科治療の施術者がアクセスできる医療記録を保持したり、及び／又は特定の患者に対する網膜血管新生監視システムを追跡したりすることができる。いくつかの実施形態では、これらの記録されたアクション／記録はまた、無線デバイスを用いて送信／記憶することもできる。
【００７８】
発明の多くの機能及び利点は、詳細使用から明らかであり、したがって、発明の真の趣旨及び範囲に該当する発明のそのようなすべての機能及び利点を添付の特許請求によって扱うものとする。更に、当業者は容易に多数の修正及び変形を考えつくため、説明及び記載される正確な構造及び操作に本発明を制限することは望ましくなく、したがって、すべての好適な修正及び同等物が行使されてよく、発明の範囲内に該当する。
【００７９】
〔実施の態様〕
（１）  網膜血管新生監視システムを有するエネルギー印加された眼用デバイスであって、
前側湾曲弓状表面及び後側湾曲弓状表面を含むメディアインサートであって、前記前側湾曲弓状表面及び前記後側湾曲弓状表面が、空洞を形成し、前記空洞が、前記空洞内の区域にぴったり一致するように寸法設定されたエネルギー源を収容でき、前記エネルギー源が、電子フィードバック回路及びコントローラと電気的に接続されて、これらを使用してマイクロ圧電素子にエネルギー印加でき、前記コントローラはデジタルメディア記憶装置とデジタル通信しているコンピュータプロセッサを含み、前記デジタルメディア記憶装置がソフトウェアコードを格納する、メディアインサートと、
前記プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機であって、前記ソフトウェアが要求に応じて実行可能であり、かつ前記プロセッサと共に、
眼の網膜血管新生の一部を形成する脈動血管の少なくとも１つの確認された部分を記述するデータを受信し、
前記マイクロ圧電素子に前記脈動血管の前記少なくとも１つの確認された部分に向かって信号を出力させ、
前記電子フィードバック回路から、前記脈動血管の前記少なくとも１つの確認された部分に向かって出力された前記出力信号の変化を記述するデータを受信し、
前記電子フィードバック回路から受信した前記データを用いて前記脈動血管の前記少なくとも１つの確認された部分を撮像し、
撮像された前記少なくとも１つの確認された部分を以前の画像と経時的に比較することによって前記網膜血管新生の変化を監視する、ように動作する、送信機と、を含む眼用デバイス。
（２）  前記通信ネットワークに接続し、無線デバイスによりデータを伝送できる無線周波数アンテナを更に含む、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（３）  前記網膜血管新生の前記監視が、前記血管の前記少なくとも１つの確認された部分の直径の経時的な変化を解析することによる心リズムの測定を含む、実施態様２に記載の眼用デバイス。
（４）  前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記無線デバイスに信号を送信するように更に動作する、実施態様３に記載の眼用デバイス。
（５）  前記通信ネットワークに接続し、前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記ユーザーに視覚信号を提供できる光子エミッタ素子を更に含む、実施態様３に記載の眼用デバイス。
【００８０】
（６）  前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記ユーザーに可聴信号を伝送できるマイクロ電気機械変換器を更に含む、実施態様３に記載の眼用デバイス。
（７）  前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
前記測定された心リズムが所定のしきい値から外れるとき、前記無線周波数アンテナを介して、活性剤を分注する信号を薬剤分注装置に伝送するように動作する、実施態様３に記載の眼用デバイス。
（８）  前記網膜血管新生の前記監視が、血管の前記少なくとも１つの確認された部分の経時的な変位の追跡を含む、実施態様２に記載の眼用デバイス。
（９）  プロセッサに接続するマイクロセンサを更に含み、該マイクロセンサが前記網膜の１つ又は２つ以上の脈動血管から生じる音声周波数を捕捉するために使用される、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（１０）  前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
心リズムの変化を前記無線デバイスによって検出された関連イベントと互いに関係付けるように更に動作する、実施態様３に記載の眼用デバイス。
【００８１】
（１１）  前記ソフトウェアが前記プロセッサと共に、
前記監視される心リズムが所定の範囲から外れたとき、アクション又はフィードバックの１つ又は両方を記録するように動作する、実施態様１０に記載の眼用デバイス。
（１２）  前記エネルギー源が積層型集積コンポーネントデバイスの実装技術を用いて組立てられる、実施態様１に記載の眼用デバイス。
（１３）  患者の眼の網膜血管新生を監視する方法であって、
眼の前記網膜血管新生における脈動血管の少なくとも１つの位置を確認することと、
電子フィードバック回路、及びコントローラであって、コンピュータプロセッサ、デジタルメディア記憶装置、前記プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機を含む、コントローラと電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加できるエネルギー源を含む、網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスを提供することと、
前記電子フィードバック回路を有する前記マイクロ圧電素子を用いて確認された前記少なくとも１つの脈動位置に向かって信号を出力することと、
前記フィードバック回路を用いて前記出力信号から帰還信号を受信することと、
前記出力信号及び前記帰還信号における変化を用いて前記少なくとも１つの脈動位置を撮像することと、
前記少なくとも１つの確認された部分の画像を同じ前記少なくとも１つの確認された部分の以前の画像と経時的に比較することによって前記網膜血管新生の変化を監視することと、を含む方法。
（１４）  前記網膜血管新生の変化の前記監視が、前記脈動血管の直径の経時的な変化を記録することを含む、実施態様１３に記載の方法。
（１５）  前記脈動血管の直径の経時的な記録された変化を用いて患者の心リズムを測定することを更に含む、実施態様１４に記載の方法。
【００８２】
（１６）  前記測定された心リズムが所定の範囲を外れたとき、前記眼用デバイスのユーザーに信号アラートを送信することを更に含む、実施態様１５に記載の方法。
（１７）  前記ユーザーに信号アラートを送信するアクション及び前記測定された心リズムの１つ又は両方が患者の病歴の一部として記録される、実施態様１６に記載の方法。
（１８）  前記網膜血管新生の変化の監視が、前記脈動血管の変位の割合を検討することを含む、実施態様１３に記載の方法。
（１９）  前記脈動血管の変位の前記割合が所定の範囲を外れたとき、前記眼用デバイスの前記ユーザーに信号アラートを送信することを更に含む、実施態様１８に記載の方法。
（２０）  患者の眼の網膜血管新生を監視する方法であって、
脈動血管の少なくとも一部分を含む前記患者の眼の前記網膜血管新生の一部を形成する位置を確認することと、
電子フィードバック回路、及びコントローラであって、コンピュータプロセッサ、デジタルメディア記憶装置、前記プロセッサと論理通信を行い、かつ通信ネットワークとも論理通信を行う送信機を含む、コントローラと、電気的に接続されて、これらによってマイクロ圧電素子にエネルギー印加できるエネルギー源を含む、網膜血管新生監視システムを有する眼用デバイスを提供することと、
確認された前記脈動血管の前記少なくとも一部分に向かって出力した制御された信号における変化を検出することと、
前記制御された信号における前記検出された変化を用いて前記患者の眼の前記網膜血管新生の前記少なくとも一部分を撮像することと、
経時的な一連の画像間の前記網膜血管新生の前記少なくとも一部分における変化を記録することと、を含む方法。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【外国語明細書】
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