(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内蔵プログラマブルメモリを備えていない眼球装着可能デバイスであって、
凹面および凸面を有し、前記凹面が、角膜表面の上に取外し可能に装着されるように構成され、前記凸面が、前記凹面がそのように装着されたときに眼瞼の動きに適合するように構成された、透明なポリマー材料と、
前記透明なポリマー材料内に少なくとも部分的に埋め込まれた基板と、
前記基板上に配置されたアンテナと、
少なくとも１つのセンサと、
実質的に一意の識別シーケンスを動的に生成するシーケンスジェネレータであって、前記実質的に一意の識別シーケンスは前記シーケンスジェネレータのコンポーネントにおけるプロセス変動に基づものである、シーケンスジェネレータと、
前記アンテナに電気的に接続され、（i）前記アンテナを介して問合せ信号を受け取り、（ii）前記問合せ信号に応答して前記実質的に一意の識別シーケンスを出力し、（iii）前記アンテナを使用して前記実質的に一意の識別シーケンスを通信し、（iv）前記実質的に一意の識別シーケンスの通信に応答して、前記アンテナを使用して前記実質的に一意の識別シーケンスに関連付けられたデバイス特有情報を受け取ることであって、前記デバイス特有情報は前記眼球装着可能デバイスを動作させるためのユーザ特有情報を含み、（v）前記デバイス特有情報に従って前記少なくとも１つのセンサを動作させるように構成されたコントローラと
を備える、眼球装着可能デバイス。
【請求項２】
前記シーケンスジェネレータが、１つまたは複数の状態回路中の１つまたは複数の回路コンポーネント間の差に基づいて複数の可能な状態出力のうちの１つを出力するように構成された前記１つまたは複数の状態回路を備え、前記実質的に一意の識別シーケンスが前記１つまたは複数の状態回路の前記出力に少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項３】
前記シーケンスジェネレータが、１つまたは複数のコンパレータ回路中の回路コンポーネントの出力間の比較に基づいて２進状態値を出力するように構成された前記１つまたは複数のコンパレータ回路を備え、前記実質的に一意の識別シーケンスが前記２進状態値に少なくとも部分的に基づく、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項４】
前記コントローラが、前記センサを動作させて測定値を得て、前記アンテナを使用して前記測定値を外部リーダへ送信するようにさらに構成された、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項５】
前記少なくとも１つのセンサが、電気化学分析物センサ、温度センサ、光センサ、圧力センサ、または加速度センサを含む、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項６】
前記基板上に配置され、（i）作用電極と（ii）前記作用電極に近接する参照電極とを備える電気化学センサをさらに備え、
前記コントローラが、（i）前記眼球装着可能デバイスが曝される液体中の分析物の濃度に関係するアンペロメトリック電流を発生させるのに十分な電圧を、前記作用電極と前記参照電極との間に印加し、（ii）前記アンペロメトリック電流を測定し、（iii）前記アンテナを使用して前記測定されたアンペロメトリック電流を示すようにさらに構成された、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項７】
前記アンテナにおいて受信された放射を介して、前記眼球装着可能デバイスを動作させるための電力を供給するように構成されたエネルギー獲得回路をさらに備える、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項８】
前記透明なポリマー材料が、実質的に透明な視力矯正レンズであり、所定の視力矯正屈折力を提供するように形作られた、請求項１に記載の眼球装着可能デバイス。
【請求項９】
外部リーダが問合せ信号をアンテナを介して内蔵プログラマブルメモリを備えていない眼球装着可能デバイスに送信することであって、前記眼球装着可能デバイスは前記アンテナ及び少なくとも１つのセンサを備えることと、
前記外部リーダが前記問合せ信号に応答した実質的に一意の識別シーケンスを示す応答信号を前記眼球装着可能デバイスから前記アンテナを介して受信することであって、前記実質的に一意の識別シーケンスは前記眼球装着可能デバイスのシーケンスジェネレータのコンポーネントにおけるプロセス変動に基づくものであること、
前記外部リーダが前記実質的に一意の識別シーケンスに基づいて前記眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付けることであって、前記デバイス特有情報は前記眼球装着可能デバイスを動作させるためのユーザ特有情報を含むことと、
および
前記外部リーダから前記眼球装着可能デバイスへ前記アンテナを介して前記デバイス特有情報を送信することであって、これにより前記眼球装着可能デバイスが前記デバイス特有情報に従って前記少なくとも１つのセンサを動作させること
を含む、方法。
【請求項１０】
関連付けることが、データベースに照会して前記眼球装着可能デバイスについての構成情報を取り出すことを含み、前記構成情報が、前記眼球装着可能デバイスに備わるセンサについての較正情報を含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記較正情報が、前記眼球装着可能デバイスの生産バッチと、前記眼球装着可能デバイスの以前に得られた較正結果とのうちの少なくとも一方に基づく、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記センサが電気化学分析物センサであり、
前記較正情報に基づいて、前記電気化学分析物センサからのセンサ測定値に対応する分析物濃度を決定することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】
関連付けることが、データベースに照会して前記眼球装着可能デバイスの特定ユーザを識別することを含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１４】
前記眼球装着可能デバイスの前記識別された特定ユーザについての履歴使用データを決定することをさらに含む、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記眼球装着可能デバイスとワイヤレスに通信して、前記眼球装着可能デバイスに備わる電気化学分析物センサからの測定値を得ること、および、
前記測定値を示すデータを、前記実質的に一意の識別シーケンスに関連付けられるようにデータベースに記憶することをさらに含む、請求項９に記載の方法。
【請求項１６】
コンピューティングデバイス中の１つまたは複数のプロセッサによって実行されたときに前記コンピューティングデバイスに動作を実施させる命令を記憶した、非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記動作が、
問合せ信号をアンテナを介して内蔵プログラマブルメモリを備えていない眼球装着可能デバイスに送信することであって、前記眼球装着可能デバイスは前記アンテナ及び少なくとも１つのセンサを備えることと、
実質的に一意の識別シーケンスを示す応答信号を前記アンテナを介して前記眼球装着可能デバイスから受信することであって、前記実質的に一意の識別シーケンスは前記眼球装着可能デバイスのシーケンスジェネレータのコンポーネントにおけるプロセス変動に基づくものであること、
前記実質的に一意の識別シーケンスに基づいて前記眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付けることであって、前記デバイス特有情報は前記眼球装着可能デバイスを動作させるためのユーザ特有情報を含むことと、および
前記眼球装着可能デバイスが前記デバイス特有情報に従って前記少なくとも１つのセンサを動作させるようにすることを含む、非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
関連付けることが、データベースに照会して前記眼球装着可能デバイスについての構成情報を取り出すことを含み、前記構成情報が、前記眼球装着可能デバイスに備わるセンサについての較正情報を含む、請求項１６に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
内蔵プログラマブルメモリを備えていない身体装着可能デバイスであって、
生体適合性のポリマー材料と、
前記生体適合性のポリマー材料に少なくとも部分的に埋め込まれた基板と、
前記基板上に配置されたアンテナと、
少なくとも１つのセンサと、
前記アンテナに電気的に接続され、（i）前記アンテナを介して問合せ信号を受け取り、（ii）前記問合せ信号に応答して実質的に一意の識別シーケンスを出力し、（iii）前記アンテナを使用して前記実質的に一意の識別シーケンスを通信し、（iv）前記アンテナを使用して前記実質的に一意の識別シーケンスに関連付けられたデバイス特有情報を受け取ることであって、前記デバイス特有情報は前記身体装着可能デバイスを動作させるためのユーザ特有情報を含み、（v）前記デバイス特有情報に従って前記少なくとも１つのセンサを動作させるように構成されたコントローラとを備える身体装着可能デバイス。
【請求項１９】
前記実質的に一意の識別シーケンスを出力するように構成された識別回路をさらに備える、請求項１８に記載の身体装着可能デバイス。
【請求項２０】
前記基板上に配置され、（i）作用電極と（ii）前記作用電極に近接する参照電極とを備える電気化学センサをさらに備え、
前記コントローラが、（i）前記デバイスが曝される液体中の分析物の濃度に関係するアンペロメトリック電流を発生させるのに十分な電圧を、前記作用電極と前記参照電極との間に印加し、（ii）前記アンペロメトリック電流を測定し、（iii）前記アンテナを使用して前記測定されたアンペロメトリック電流を示すようにさらに構成された、請求項１８に記載の身体装着可能デバイス。
【請求項２１】
前記生体適合性のポリマー材料が、歯の表面に載るように構成され、したがって前記身体装着可能デバイスが歯牙装着可能デバイスである、請求項１８に記載の身体装着可能デバイス。
【請求項２２】
前記生体適合性のポリマー材料が、皮膚表面に載るように構成され、したがって前記身体装着可能デバイスが皮膚装着可能デバイスである、請求項１８に記載の身体装着可能デバイス。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
[0001]  関連出願の相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１３年６月２８日に出願された米国特許出願第１３／９３０，５１３号に対する優先権を主張するものである。
【０００２】
[0002]  本明細書において別段示されない限り、本セクションで述べる題材は、本出願における特許請求の範囲に対する従来技術ではなく、本セクションに含まれることによって従来技術として認められるものではない。
【０００３】
[0003]  電気化学アンペロメトリックセンサは、センサの作用電極における分析物の電気化学的な酸化反応または還元反応を介して生成された電流を測定することによって、分析物の濃度を測定する。還元反応は、電子が電極から分析物に移動されるときに生じ、一方、酸化反応は、電子が分析物から電極に移動されるときに生じる。電子移動の方向は、作用電極に印加される電位に依存する。対電極および／または参照電極が使用されて、作用電極を含む回路が完成され、生成された電流が流れることが可能になる。作用電極が適切にバイアスされているとき、出力電流は反応速度に比例するものとすることができ、それにより、作用電極を囲む分析物の濃度の尺度がもたらされる。理想的には、出力電流は、分析物の実際の濃度に線形に関係し、したがって、この線形関係は、２パラメータフィット（例えば傾きと切片）によって特徴付けることができる。
【０００４】
[0004]  いくつかの例では、試薬が、作用電極のすぐ近くに局在化されて、所望の分析物と選択的に反応する。例えば、グルコースオキシダーゼが、作用電極の近くに固定されて、グルコースと反応して過酸化水素を放出することができ、次いでこれが作用電極によって電気化学的に検出されて、グルコースの存在が示される。他の酵素および／または試薬を使用して、他の分析物を検出することもできる。
【発明の概要】
【０００５】
[0005]  眼球装着可能デバイスは、眼の表面に装着されるように構成されたポリマー材料に埋め込まれたコントローラを備える。コントローラは、眼球装着可能デバイスに備わるアンテナに電気的に接続される。コントローラは、（i）アンテナを介して問合せ信号の指標を受け取り、（ii）問合せ信号に応答して実質的に一意の識別シーケンスを出力し、（iii）アンテナを使用して実質的に一意の識別シーケンスを通信するように、構成される。次いで、実質的に一意の識別シーケンスを使用して眼球装着可能デバイスがデバイス特有情報に関連付けられてよく、これは、このような情報を眼球装着可能デバイスに記憶することなく行われる。したがって、眼球装着可能デバイスにプログラマブルメモリがなくても、眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付けることができる。
【０００６】
[0006]  本開示のいくつかの実施形態は、透明なポリマー材料と、基板と、アンテナと、コントローラとを備える眼球装着可能デバイスを提供する。透明なポリマー材料は、凹面および凸面を有することができる。凹面は、角膜表面の上に取外し可能に装着されるように構成されてよく、凸面は、凹面がそのように装着されたときに眼瞼の動きに適合するように構成されてよい。基板は、少なくとも部分的には、透明なポリマー材料内に埋め込まれているものとすることができる。アンテナは、基板上に配置されてよい。コントローラは、アンテナに電気的に接続されてよく、（i）アンテナを介して問合せ信号の指標を受け取り、（ii）問合せ信号に応答して実質的に一意の識別シーケンスを出力し、（iii）アンテナを使用して実質的に一意の識別シーケンスを通信するように、構成されてよい。
【０００７】
[0007]  本開示のいくつかの実施形態は、方法を提供する。方法は、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信することを含むことができる。方法は、実質的に一意の識別シーケンスを示す応答信号を眼球装着可能デバイスから受信することを含むことができる。方法は、実質的に一意の識別シーケンスに基づいて、眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付けることを含むことができる。
【０００８】
[0008]  本開示のいくつかの実施形態は、命令を記憶した非一時的なコンピュータ可読媒体を提供し、命令は、コンピューティングデバイス中の１つまたは複数のプロセッサによって実行されたとき、コンピューティングデバイスに動作を実施させる。動作は、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信することを含むことができる。動作は、実質的に一意の識別シーケンスを示す応答信号を眼球装着可能デバイスから受信することを含むことができる。動作は、実質的に一意の識別シーケンスに基づいて、眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付けることを含むことができる。
【０００９】
[0009]  本開示のいくつかの実施形態は、生体適合性のポリマー材料と、基板と、アンテナと、コントローラとを備える身体装着可能デバイスを提供する。基板は、少なくとも部分的には、生体適合性のポリマー材料内に埋め込まれたものとすることができる。アンテナは、基板上に配置されてよい。コントローラは、アンテナに電気的に接続されてよく、（i）アンテナを介して問合せ信号の指標を受け取り、（ii）問合せ信号に応答して実質的に一意の識別シーケンスを出力し、（iii）アンテナを使用して実質的に一意の識別シーケンスを通信するように、構成されてよい。
【００１０】
[0010]  いくつかの実施形態は、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信する手段を備える。いくつかの実施形態は、実質的に一意の識別シーケンスを示す応答信号を眼球装着可能デバイスから受信する手段を備える。いくつかの実施形態は、実質的に一意の識別シーケンスに基づいて、眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付ける手段を備える。
【００１１】
[0011]  いくつかの実施形態は、眼球装着可能デバイスに備わるプログラマブルメモリに情報を記憶することなく、眼球装着可能デバイスをデバイス特有情報に関連付ける手段を備える。いくつかの実施形態は、プログラマブルメモリを備えることなく眼球装着可能デバイスを実装する手段を備える。
【００１２】
[0012]  これらならびに他の態様、利点、および代替は、添付の図を適宜参照しながら後続の詳細な記述を読むことによって当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】[0013]外部リーダとワイヤレス通信する眼球装着可能デバイスを含む例示的なシステムのブロック図である。
【図２Ａ】[0014]例示的な眼球装着可能デバイスの上面図である。
【図２Ｂ】[0015]図２Ａに示す例示的な眼球装着可能デバイスの側面図である。
【図２Ｃ】[0016]眼の角膜表面に装着されている間の、図２Ａおよび２Ｂに示す例示的な眼球装着可能デバイスの側断面図である。
【図２Ｄ】[0017]図２Ｃに示すように装着されたときの例示的な眼球装着可能デバイスの表面を囲む涙膜層を示すように拡大された側断面図である。
【図３】[0018]涙膜分析物濃度を電気化学的に測定するための例示的なシステムの機能ブロック図である。
【図４Ａ】[0019]眼球装着可能デバイス中のアンペロメトリックセンサを動作させて涙膜分析物濃度を測定するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図４Ｂ】[0020]外部リーダを動作させて、眼球装着可能デバイス中のアンペロメトリックセンサに問い合わせて涙膜分析物濃度を測定するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図５Ａ】[0021]外部リーダと通信する例示的な眼球装着可能電子回路プラットフォームのブロック図である。
【図５Ｂ】[0022]図５Ａに関して述べる例示的な眼球装着可能電子回路プラットフォームのブロック図である。
【図６Ａ】[0023]眼球装着可能デバイスの識別シーケンスに基づいてデバイス特有情報を取り出すための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図６Ｂ】[0024]識別シーケンスを眼球装着可能デバイスから通信するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図６Ｃ】[0025]眼球装着可能デバイスについてのデバイス特有情報を記憶するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図７Ａ】[0026]較正を受ける例示的な眼部分析物センサのブロック図である。
【図７Ｂ】[0027]ある範囲のグルコース濃度に対する例示的なアンペロメトリック電流値を示すグラフである。
【図８Ａ】[0028]眼部分析物センサを較正するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図８Ｂ】[0029]所定の較正値を使用してセンサ示度を解釈するための例示的なプロセスのフローチャートである。
【図９】[0030]例示的な一実施形態により構成されたコンピュータ可読媒体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
[0031]  後続の詳細な記述では、本明細書の一部をなす添付の図を参照する。図では、別段文脈によって示されない限り、類似の記号は通常、類似のコンポーネントを識別する。詳細な記述で述べる例示的な実施形態、図、および特許請求の範囲は、限定を意味するものではない。本明細書で提示する主題の範囲を逸脱することなく、他の実施形態を利用することもでき、他の変更を加えることもできる。本明細書で一般に述べ図に示す本開示の態様が、多様な異なる構成で、配置構成、置換、結合、分離、および設計されてよく、これらが全て本明細書で明示的に企図されることは、すぐに理解されるであろう。
【００１５】
[0032]  Ｉ．概観
眼部用の感知プラットフォームまたは植込み型感知プラットフォームが、センサ、制御電子回路、およびアンテナを備えることができ、これらは全て、ポリマー材料に埋め込まれた基板上に位置する。ポリマー材料は、眼球装着可能デバイスや植込み型医療デバイスなどの、眼部デバイスに組み込まれたものとすることができる。制御電子回路は、センサを動作させて読取りを実施することができ、アンテナを動作させて、アンテナを介してセンサからの示度を外部リーダにワイヤレスに通信することができる。感知プラットフォームは、実質的に一意の識別シーケンスを出力し、このシーケンスをリーダに通信するように構成されてよい。次いで、リーダは、識別シーケンスに基づいて特定のデバイスを識別し、デバイス特有情報を特定のデバイスに関連付けることができる。したがって、構成／較正データなど、任意のデバイス特有情報を、リーダ（または、リーダによってアクセス可能なデータベース）に記憶することができ、どんなプログラマブルメモリもなしで感知プラットフォームを実装することができる。
【００１６】
[0033]  ポリマー材料は、眼の角膜表面に載るように構成された凹型湾曲を有する丸いレンズの形とすることができる。反対側の凸面は、眼球装着可能デバイスが眼に装着されている間に眼瞼の動きと干渉するのを避けるように構成されてよい。基板、およびその上に装着された電子回路コンポーネントは、角膜の中心領域のより近くで受け取られる入射光との干渉を避けるように、ポリマー材料の周辺近くに埋め込まれたものとすることができる。眼球装着可能デバイスは、眼球装着可能デバイスによって受け取られた、獲得されたエネルギーを介して電力供給されてよい。例えば、デバイスは、入射光によって通電される、感知プラットフォーム上に備わる光電池によって電力供給されてよい。追加でまたは別法として、電力は、アンテナを使用して誘導的に獲得された無線周波数エネルギーによって提供されてもよい。例えば、電磁結合を介して受け取られたエネルギーから、アンテナのリード上の電圧変動を整流することによって電力を提供することができる。整流器および／またはレギュレータを制御電子回路に組み込み、残りの電子回路コンポーネントに電力供給するための安定したＤＣ電圧を生成することができる。アンテナは、導電性材料のループとして配置構成されてよく、リードが制御電子回路に接続される。いくつかの実施形態は、このようなループアンテナはまた、ループアンテナのインピーダンスを修正してアンテナからの後方散乱放射を特徴的に修正することによって、外部リーダとワイヤレスに通信することができる。いくつかの実施形態は、ループアンテナ、または、基板上にあるかもしくは制御チップに備わる第２のアンテナは、外部リーダによって受信されることになる信号を能動的にブロードキャストすることができる。このような能動的ブロードキャストは、エネルギー獲得アンテナからの変調される後方散乱放射に対して、追加であってもよく、または代替としてのものであってもよい。
【００１７】
[0034]  涙液は、健康状態を診断するのに使用できる様々な無機電解質（例えば、Ｃａ２＋、Ｍｇ２＋、Ｃｌ−）、有機成分（例えば、グルコース、乳酸塩、タンパク質、脂質など）等を含む。眼球装着可能デバイスは、１つまたは複数の分析物の濃度を測定するように構成された、電気化学アンペロメトリックセンサまたは別のバイオセンサを備えることができる。よって、これらの分析物の１つまたは複数を測定するように構成された眼球装着可能デバイスは、健康状態を診断および／または監視する際に有用な、好都合な非侵襲性プラットフォームを提供することができる。例えば、眼球装着可能デバイスは、グルコースを感知するように構成されてよく、糖尿病の人が自分のグルコースレベルを測定／監視するのに使用することができる。
【００１８】
[0035]  眼球装着可能デバイスおよび関連するリーダは、繰り返し測定値を得て結果をリーダに通信し返すように、動作することができる。眼球装着可能デバイスは、センサプラットフォームに電力供給してオンにするのに十分な無線周波数放射を、誘導的に獲得されたエネルギーを介して受け取ったときは常に、測定値を得て応答信号をリーダに送信することができる。
【００１９】
[0036]  眼球装着可能デバイスは、内蔵プログラマブルメモリなしで実装することができる。その代わり、較正情報（または他の構成情報）や履歴センサ示度（または他のユーザ特有情報）などの、デバイス特有情報を、外部リーダに、またはリーダからアクセス可能なデータベースに、記憶することができる。デバイス特有情報はまた、例えば、センサデータ示度に関係するアラートに対するしきい値、ユーザ選好、構成設定を含むこともある。例えば、デバイス特有情報は、眼球装着可能デバイスに備わるバイオセンサのサンプリング周波数（または、バイオセンサの動作に関する他の条件）を指定することができる。このようなデバイス特有情報を特定の眼球装着可能デバイスに関連付けるために、眼球装着可能デバイスは、実質的に一意の識別シーケンスなど、特有のシグネチャを生成および出力するように構成されてよい。識別シーケンスはリーダに通信されてよく、次いでリーダは、実質的に一意の識別シーケンスを使用して、特定の眼球装着可能デバイスを対応するデバイス特有情報に関連付けて、異なる眼球装着可能デバイス間を区別することができる。実質的に一意の識別シーケンスは、問合せ信号に応答して眼球装着可能デバイスによって繰り返し（すなわち一貫して）生成できる、データ系列とすることができる。いくつかの場合では、データ系列は、シリアル番号と同様に、眼球装着可能デバイスの制御電子回路にハードコードされる（例えばデバイス製造中に）。いくつかの場合では、データ系列は、一連の回路コンポーネントのプロセス変動に従って動的に（しかし繰り返し）生成される。例えば、２つのＴＦＴ間のしきい値電圧の差に依存してある状態または別の状態にそれぞれが落ち着く１組のコンパレータ回路の出力から、２進ビットの系列が構築されてよい。
【００２０】
[0037]  電気化学バイオセンサが装備された眼球装着可能デバイスの場合、デバイス特有情報は、センサ較正情報を含むことができる。較正情報は、解釈結果（例えば、電流オフセット、電流／電圧傾き情報など）に関係するものであることがある。この場合、このような較正情報は、センサ示度を分析物レベルの指標として解釈する（例えば、センサ示度を分析物濃度にマッピングする）際にリーダによって使用することができる。較正情報は、特定の眼球装着可能デバイスの製造バッチに基づくものとすることができる。追加でまたは別法として、較正情報は、特定の眼球装着可能デバイスについて以前に得られた較正結果に基づくものとすることができる。デバイス特有情報は、追加でまたは別法として、センサを動作させるための、センサ構成情報および／またはユーザ選好（例えば、電圧オフセット設定、センサ安定化継続時間、測定頻度など）を含むこともある。この場合、このような構成情報を使用して、眼球装着可能デバイスに、構成情報に従って測定値を取得させることができる。例えば、センサ安定化時間の指標は、リーダが、センサ測定値を得る前に、構成情報中で指定された継続時間の安定化動作を開始するようにすることができる。
【００２１】
[0038]  眼球装着可能デバイスをプログラマブルメモリなしで構成し、その代わりにデバイス特有情報を外部リーダに、または外部リーダからアクセス可能なデータベースに記憶することにより、眼球装着可能デバイスは、削減された電力バジェットで動作することができる。特定のユーザについての履歴センサ示度もまた、外部リーダまたはデータベースにロードされてよく、それによりユーザは、使い捨てであり得るいずれか１つの特定の眼球装着可能デバイスの回復力／寿命に依拠せずに、自分の示度を経時的に追跡することができる。加えて、このような眼球装着可能デバイスは、どんなユーザ特有のまたはユーザに左右される情報（例えばバイオセンサ測定値）も失うことなく、処分することができる。というのは、このような情報は、外部リーダおよび／またはネットワーク化されたデータベースのみに記憶されるからである。
【００２２】
[0039]  ＩＩ．例示的な眼部電子回路プラットフォーム
図１は、外部リーダ１８０とワイヤレス通信する眼球装着可能デバイス１１０を含むシステム１００のブロック図である。眼球装着可能デバイス１１０の露出領域は、眼の角膜表面に接触装着されるように形成されたポリマー材料１２０からなる。基板１３０がポリマー材料１２０に埋め込まれて、電源１４０と、コントローラ１５０と、バイオインタラクティブ電子回路１６０と、通信アンテナ１７０とのための実装面を提供する。バイオインタラクティブ電子回路１６０は、コントローラ１５０によって操作される。電源１４０は、コントローラ１５０および／またはバイオインタラクティブ電子回路１６０に動作電圧を供給する。アンテナ１７０は、コントローラ１５０によって操作されて、眼球装着可能デバイス１１０への情報および／または眼球装着可能デバイス１１０からの情報を通信する。アンテナ１７０、コントローラ１５０、電源１４０、およびバイオインタラクティブ電子回路１６０は全て、埋め込まれた基板１３０上に位置してよい。眼球装着可能デバイス１１０は、電子回路を備えており眼に接触装着されるので、本明細書では眼部電子回路プラットフォームとも称される。
【００２３】
[0040]  接触装着を容易にするために、ポリマー材料１２０は、湿った角膜表面に貼り付く（載る）（例えば、角膜表面を被覆する涙膜による毛管力によって）ように構成された凹面を有することができる。追加でまたは別法として、眼球装着可能デバイス１１０は、凹型湾曲による、角膜表面とポリマー材料との間の真空力によって貼り付けられてもよい。凹面で眼に対して装着される一方で、ポリマー材料１２０の、外側に向いている面は、眼球装着可能デバイス１１０が眼に装着されている間の眼瞼の動きと干渉しないように形成された凸型湾曲を有することができる。例えば、ポリマー材料１２０は、コンタクトレンズと同様に形作られた実質的に透明な湾曲したポリマーディスクとすることができる。
【００２４】
[0041]  ポリマー材料１２０は、コンタクトレンズに、または角膜表面との直接接触を伴う他の眼科応用例に使用するために採用されるものなど、１つまたは複数の生体適合性材料を含むことができる。ポリマー材料１２０は、任意選択で、そのような生体適合性材料で部分的に形成されてもよく、または、そのような生体適合性材料による外側コーティングを含んでもよい。ポリマー材料１２０は、ヒドロゲルなど、角膜表面に湿気を与えるように構成された材料を含むことができる。いくつかの実施形態では、ポリマー材料１２０は、着用者の快適さを高めるために、変形可能（軟質）材料とすることができる。いくつかの実施形態では、ポリマー材料１２０は、コンタクトレンズによって提供できるような、所定の視力矯正屈折力を提供するように形作られてもよい。
【００２５】
[0042]  基板１３０は、バイオインタラクティブ電子回路１６０、コントローラ１５０、電源１４０、およびアンテナ１７０を実装するのに適した、１つまたは複数の面を備える。基板１３０は、チップベースの回路のための実装プラットフォーム（例えば、接続パッドへのフリップチップ実装による）として、および／または、導電性材料（例えば、金、白金、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、他の導電性材料、これらの組合せなど）をパターニングして電極、相互接続子、接続パッド、アンテナなどを生み出すためのプラットフォームとして、の両方で採用され得る。いくつかの実施形態では、実質的に透明な導電性材料（例えばインジウムスズ酸化物）が、基板１３０上にパターニングされて、回路や電極などを形成することができる。例えば、アンテナ１７０は、金または別の導電性材料のパターンを、堆積、フォトリソグラフィ、電気めっきなどによって基板１３０上に形成することによって、形成することができる。同様に、コントローラ１５０とバイオインタラクティブ電子回路１６０との間、およびコントローラ１５０とアンテナ１７０との間にそれぞれある相互接続子１５１、１５７は、導電性材料の適切なパターンを基板１３０上に堆積させることによって形成することができる。限定ではなく、フォトレジスト、マスク、堆積技法、および／またはめっき技法の使用を含めた、微細加工技法の組合せを採用して、材料を基板１３０上にパターニングすることができる。基板１３０は、ポリマー材料１２０内の、回路および／またはチップベースの電子回路を構造的に支持するように構成された、ポリエチレンテレフタレート（PET）や別の材料など、比較的剛性の材料とすることができる。眼球装着可能デバイス１１０は、別法として、単一の基板によってではなく、接続されていない一群の基板によって配置構成されてもよい。例えば、コントローラ１５０、およびバイオセンサまたは他のバイオインタラクティブ電子コンポーネントは、ある基板に実装されてよく、アンテナ１７０は別の基板に実装され、２つの基板は相互接続子１５７によって電気的に接続されてよい。
【００２６】
[0043]  いくつかの実施形態では、バイオインタラクティブ電子回路１６０（および基板１３０）は、眼球装着可能デバイス１１０の中心から離れて位置決めされてよく、それにより、眼の中心の感光性領域への光透過との干渉を避けることができる。例えば、眼球装着可能デバイス１１０が凹型湾曲ディスクとして形作られた場合、基板１３０は、ディスクの周辺部の周りに（例えば外周の近くに）埋め込まれてよい。しかし、いくつかの実施形態では、バイオインタラクティブ電子回路１６０（および基板１３０）は、眼球装着可能デバイス１１０の中心領域に、またはその近くに位置決めされてもよい。追加でまたは別法として、バイオインタラクティブ電子回路１６０および／または基板１３０は、入来する可視光に対して実質的に透明とすることができ、それにより、眼への光透過との干渉を軽減することができる。さらに、いくつかの実施形態では、バイオインタラクティブ電子回路１６０は、眼によって受け取られることになる光を表示命令に従って発光および／または透過するピクセルアレイ１６４を備えることができる。よって、バイオインタラクティブ電子回路１６０は、任意選択で、眼球装着可能デバイスの中心に位置決めされてよく、それにより、情報（例えば、文字、記号、明滅パターンなど）をピクセルアレイ１６４上に表示するなどによって、知覚可能な視覚的合図を眼球装着可能デバイス１１０の着用者に対して生成することができる。
【００２７】
[0044]  基板１３０は、埋め込まれた電子回路コンポーネントのための実装プラットフォームを提供するのに十分な径方向幅寸法を有する平坦化されたリングとして形作られてよい。基板１３０の厚さは、眼球装着可能デバイス１１０の外形に影響を及ぼすことなく基板１３０をポリマー材料１２０に埋め込めるようにするのに十分なほど薄いものとすることができる。基板１３０の厚さは、その上に実装された電子回路を支持するのに適した構造的安定性を提供するのに十分なほど厚いものとすることができる。例えば、基板１３０は、直径約１０ミリメートル、径方向幅約１ミリメートル（例えば、外半径が内半径よりも１ミリメートル大きい）、および厚さ約５０マイクロメートルのリングとして形作られてよい。基板１３０は、任意選択で、眼球装着可能デバイス１１０の眼球装着面（例えば凸面）の湾曲に整合されてよい。例えば、基板１３０は、内半径および外半径を画定する２つの円セグメント間の架空の錐体の表面に沿って形作られてよい。このような例では、架空の錐体の表面に沿った基板１３０の表面は、この半径で眼球装着面の湾曲に実質的に整合される傾斜面を画定する。
【００２８】
[0045]  電源１４０は、周囲エネルギーを獲得してコントローラ１５０およびバイオインタラクティブ電子回路１６０に電力供給するように構成される。例えば、無線周波数エネルギー獲得アンテナ１４２が、入射する無線放射からエネルギーを取り込むことができる。追加でまたは別法として、太陽電池１４４（光電池）が、入来する紫外線、可視、および／または赤外線放射からエネルギーを取り込むことができる。さらに、周囲振動からエネルギーを取り込むための慣性電力スカベンジングシステムが備わってもよい。エネルギー獲得アンテナ１４２は、任意選択で、外部リーダ１８０への情報通信にも使用される二重目的アンテナとすることができる。すなわち、通信アンテナ１７０とエネルギー獲得アンテナ１４２の機能を、同じ物理アンテナによって達成することができる。
【００２９】
[0046]  整流器／レギュレータ１４６を使用して、取り込まれたエネルギーを安定したＤＣ供給電圧１４１に整えることができ、ＤＣ供給電圧１４１はコントローラ１５０に供給される。例えば、エネルギー獲得アンテナ１４２は、入射した無線周波数放射を受信することができる。アンテナ１４２のリード上の変動する電気信号が、整流器／レギュレータ１４６に出力される。整流器／レギュレータ１４６は、変動する電気信号をＤＣ電圧に整流し、整流されたＤＣ電圧を、コントローラ１５０を動作させるのに適したレベルに調整する。追加でまたは別法として、太陽電池１４４からの出力電圧を、コントローラ１５０を動作させるのに適したレベルに調整することもできる。整流器／レギュレータ１４６は、周囲エネルギー収集アンテナ１４２および／または太陽電池１４４中の高周波数変動を軽減するために、１つまたは複数のエネルギー蓄積デバイスを備えることができる。例えば、１つまたは複数のエネルギー蓄積デバイス（例えば、コンデンサ、インダクタなど）が、整流器１４６の出力にわたって並列接続されてＤＣ供給電圧１４１を調整することができ、ローパスフィルタとして機能するように構成されてよい。
【００３０】
[0047]  ＤＣ供給電圧１４１がコントローラ１５０に提供されると、コントローラ１５０はオンにされ、コントローラ１５０中のロジックが、バイオインタラクティブ電子回路１６０およびアンテナ１７０を動作させる。コントローラ１５０は、眼球装着可能デバイス１１０の生物学的環境と対話するようバイオインタラクティブ電子回路１６０を動作させるように構成された論理回路を備えることができる。対話は、分析物バイオセンサ１６２など、バイオインタラクティブ電子回路１６０中の１つまたは複数のコンポーネントを使用して、生物学的環境からの入力を得ることを伴う可能性がある。追加でまたは別法として、対話は、ピクセルアレイ１６４など、１つまたは複数のコンポーネントを使用して、生物学的環境に出力を提供することを伴う可能性がある。
【００３１】
[0048]  一例では、コントローラ１５０は、分析物バイオセンサ１６２を動作させるように構成されたセンサインタフェースモジュール１５２を備える。分析物バイオセンサ１６２は、例えば、作用電極と参照電極とを備えるアンペロメトリック電気化学センサとすることができる。作用電極と参照電極との間に電圧を印加して、作用電極において分析物に電気化学反応（例えば、還元反応および／または酸化反応）を起こさせることができる。電気化学反応は、作用電極を介して測定できるアンペロメトリック電流を発生させることができる。アンペロメトリック電流は、分析物濃度に依存するものとすることができる。よって、作用電極を介して測定されるアンペロメトリック電流の量は、分析物濃度の指標を提供することができる。いくつかの実施形態では、センサインタフェースモジュール１５２は、作用電極と参照電極との間に電圧差を印加しながら作用電極を介して電流を測定するように構成された、ポテンショスタットとすることができる。
【００３２】
[0049]  いくつかの事例では、電気化学センサを１つまたは複数の所望の分析物に対して増感するための試薬が含まれてもよい。例えば、作用電極の近位にあるグルコースオキシダーゼ（ＧＯｘ）の層が、グルコース酸化を触媒して過酸化水素（Ｈ２Ｏ２）を生成することができる。次いで、過酸化水素は作用電極において電気的に酸化されてよく、これにより電子が作用電極に放出され、この結果、作用電極を介して測定できるアンペロメトリック電流が得られる。
【００３３】
【数１】
0006543245.tif 000002
Ｈ２Ｏ２→２Ｈ＋＋Ｏ２＋２ｅ−
【００３４】
[0050]  還元反応と酸化反応のいずれかによって生成される電流は、反応速度に実質的に比例する。さらに、反応速度は、分析物分子が電気化学センサ電極に到達して還元反応または酸化反応を直接に、または試薬を介して触媒的に、促す速度に依存する。定常状態では、分析物分子は、追加の分析物分子が周囲の領域から標本領域に拡散する速度と実質的に同じ速度で標本領域から電気化学センサ電極に拡散するが、この状態では、反応速度は、分析物分子の濃度に実質的に比例する。よって、作用電極を介して測定される電流は、分析物濃度の指標を提供する。
【００３５】
[0051]  コントローラ１５０は、任意選択で、ピクセルアレイ１６４を動作させるためのディスプレイドライバモジュール１５４を備えることができる。ピクセルアレイ１６４は、行と列に配置構成された、別々にプログラム可能な光透過、光反射、および／または発光ピクセルのアレイとすることができる。個々のピクセル回路は、任意選択で、ディスプレイドライバモジュール１５４からの情報に従って選択的に光を透過、反射、および／または発光するために、液晶技術、微小電気化学技術、発光ダイオード技術などを含むことができる。このようなピクセルアレイ１６４はまた、任意選択で、視覚的内容をカラーでレンダリングするために、複数色のピクセル（例えば、赤、緑、および青のピクセル）を含むことができる。ディスプレイドライバモジュール１５４は、例えば、ピクセルアレイ１６４中の別々にプログラムされるピクセルにプログラミング情報を提供する１つまたは複数のデータ線と、このようなプログラミング情報を受け取るピクセルグループを設定するための１つまたは複数のアドレッシング線とを備えることができる。眼球上に位置するこのようなピクセルアレイ１６４はまた、眼で知覚可能な焦点面にピクセルアレイからの光を向けるための、１つまたは複数のレンズを備えることができる。
【００３６】
[0052]  コントローラ１５０はまた、アンテナ１７０を介して情報を送信および／または受信するための通信回路１５６を備えることができる。通信回路１５６は、任意選択で、アンテナ１７０によって送信および／または受信される搬送波周波数上の情報を変調および／または復調するために、１つまたは複数の発振器、ミクサ、周波数インジェクタなどを備えることができる。いくつかの例では、眼球装着可能デバイス１１０は、外部リーダ１８０によって知覚可能な方式でアンテナ１７０のインピーダンスを変調することによって、バイオセンサからの出力を示すように構成される。例えば、通信回路１５６は、アンテナ１７０からの後方散乱放射の振幅、位相、および／または周波数の変動を引き起こすことができ、このような変動をリーダ１８０が検出することができる。
【００３７】
[0053]  コントローラ１５０は、相互接続子１５１を介してバイオインタラクティブ電子回路１６０に接続される。例えば、センサインタフェースモジュール１５２および／またはディスプレイドライバモジュール１５４を形成するように集積回路中で実装された論理要素をコントローラ１５０が備える場合、パターニングされた導電性材料（例えば、金、白金、パラジウム、チタン、銅、アルミニウム、銀、金属、これらの組合せなど）が、チップ上の端子をバイオインタラクティブ電子回路１６０に接続することができる。同様に、コントローラ１５０は、相互接続子１５７を介してアンテナ１７０に接続される。
【００３８】
[0054]  図１に示すブロック図は、記述の便宜上、機能モジュールに関して述べられていることに留意されたい。しかし、眼球装着可能デバイス１１０の実施形態は、単一のチップ、集積回路、および／または物理コンポーネント中で実装される、機能モジュール（サブシステム）の１つまたは複数を用いて配置構成することもできる。例えば、整流器／レギュレータ１４６は電源ブロック１４０中に示されているが、整流器／レギュレータ１４６は、コントローラ１５０の論理要素、および／または眼球装着可能デバイス１１０中の埋め込まれた電子回路の他の機構をも含む、チップ中で実装されてもよい。よって、電源１４０からコントローラ１５０に提供されるＤＣ供給電圧１４１は、チップ上に位置する整流器／レギュレータコンポーネントによって同じチップ上のコンポーネントに提供される供給電圧とすることができる。すなわち、電源ブロック１４０およびコントローラブロック１５０として図１に示す機能ブロックは、物理的に別々のモジュールとして実装される必要はない。さらに、図１に記載の機能モジュールの１つまたは複数は、相互に電気的に接続された、別々にパッケージされたチップによって実装されてもよい。
【００３９】
[0055]  追加でまたは別法として、エネルギー獲得アンテナ１４２と通信アンテナ１７０は、同じ物理アンテナを用いて実装されてもよい。例えば、ループアンテナが、入射した放射を電力生成のために獲得することと、後方散乱放射を介して情報を通信することの両方を行うことができる。
【００４０】
[0056]  外部リーダ１８０は、眼球装着可能デバイス１１０との間でワイヤレス信号１７１を送受信するためのアンテナ１８８（または複数のアンテナのグループ）を備える。外部リーダ１８０はまた、メモリ１８２と通信するプロセッサ１８６を有するコンピューティングシステムを備える。メモリ１８２は、非一時的なコンピュータ可読媒体であり、これは、以下のものに限定されないが、磁気ディスク、光学ディスク、有機メモリ、および／または、プロセッサ１８６によって読取り可能な他の任意の揮発性（例えばRAM）もしくは不揮発性（例えばROM）ストレージシステムを含むことができる。メモリ１８２は、センサ示度（例えば分析物バイオセンサ１６２からの）、プログラム設定（例えば、眼球装着可能デバイス１１０および／または外部リーダ１８０の挙動を調節するための）など、データの指標を記憶するために、データストレージ１８３を含むことができる。メモリ１８２はまた、命令１８４によって指定されるプロセスを外部リーダ１８０に実施させるために、プロセッサ１８６によって実行するためのプログラム命令１８４を含むことができる。例えば、プログラム命令１８４は、眼球装着可能デバイス１１０から通信された情報（例えば、分析物バイオセンサ１６２からのセンサ出力）を取り出すのを可能にするユーザインタフェースを、外部リーダ１８０が提供するようにすることができる。外部リーダ１８０はまた、眼球装着可能デバイス１１０との間でワイヤレス信号１７１を送受信するようにアンテナ１８８を動作させるための、１つまたは複数のハードウェアコンポーネントを備えることができる。例えば、発振器、周波数インジェクタ、エンコーダ、デコーダ、増幅器、フィルタなどが、プロセッサ１８６からの命令に従ってアンテナ１８８を駆動することができる。
【００４１】
[0057]  外部リーダ１８０は、スマートフォン、ディジタルアシスタント、または、ワイヤレス通信リンク１７１を提供するのに十分なワイヤレス接続性を有する他のポータブルコンピューティングデバイスとすることができる。また、通信リンク１７１が、ポータブルコンピューティングデバイス中では一般に採用されない搬送波周波数で動作する例などでは、外部リーダ１８０は、ポータブルコンピューティングデバイスにプラグインできるアンテナモジュールとして実装されてもよい。いくつかの事例では、外部リーダ１８０は、ワイヤレス通信リンク１７１が低電力バジェットで動作できるようにするために着用者の眼の比較的近くに着用されるように構成された専用デバイスである。例えば、外部リーダ１８０は、ネックレスやイヤリングなどの宝飾品に統合されるか、または、帽子やヘッドバンドなど、頭部の近くに着用される衣類に統合されてよい。
【００４２】
[0058]  眼球装着可能デバイス１１０が分析物バイオセンサ１６２を備える例では、システム１００を動作させて、眼の表面上の涙膜中の分析物濃度を監視することができる。よって、眼球装着可能デバイス１１０は、眼部分析物バイオセンサのためのプラットフォームとして構成されてよい。涙膜は、涙腺から分泌されて眼を被覆する水液層である。涙膜は、眼の構造中の毛管を介して血液供給と接触しており、血液中に見られる多くのバイオマーカを含む。これらのバイオマーカは、人の健康状態を特徴付けるために分析される。例えば、涙膜は、グルコース、カルシウム、ナトリウム、コレステロール、カリウム、他のバイオマーカなどを含む。涙膜中のバイオマーカ濃度は、血液中のバイオマーカの対応する濃度とは系統的に異なる可能性があるが、この２つの濃度レベル間の関係を確立して、涙膜バイオマーカ濃度値を血液濃度レベルにマッピングすることができる。例えば、グルコースの涙膜濃度は、対応する血液グルコース濃度の約１０分の１として確立する（例えば、経験的に決定する）ことができる。しかし、別の比率関係および非比率関係を使用することもできる。よって、分析されることになる大量の血液を人体の外にランセットで抜き取ることによって実施される血液サンプリング技法と比較して、涙膜分析物濃度レベルの測定は、バイオマーカレベルを監視するための非侵襲性の技法を提供する。さらに、本明細書で開示する眼部分析物バイオセンサプラットフォームは、実質的に継続的に動作させることができ、それにより、分析物濃度のリアルタイム監視が可能になる。
【００４３】
[0059]  涙膜分析物モニタとして構成されたシステム１００を用いて読取りを実施するために、外部リーダ１８０は無線周波数放射１７１を発することができ、この無線周波数放射１７１は、電源１４０を介して、獲得されて眼球装着可能デバイス１１０に電力供給する。エネルギー獲得アンテナ１４２（および／または通信アンテナ１７０）によって取り込まれた無線周波数電気信号が、整流器／レギュレータ１４６中で整流および／または調整され、調整されたＤＣ供給電圧１４７がコントローラ１５０に提供される。よって、無線周波数放射１７１は、眼球装着可能デバイス１１０内の電子コンポーネントをオンにする。オンにされると、コントローラ１５０は、分析物濃度レベルを測定するように分析物バイオセンサ１６２を動作させる。例えば、センサインタフェースモジュール１５２は、分析物バイオセンサ１６２中の作用電極と参照電極との間に電圧を印加することができる。印加される電圧は、作用電極において分析物に電気化学反応を起こさせてそれにより作用電極を介して測定可能なアンペロメトリック電流を発生させるのに十分なものとすることができる。測定されたアンペロメトリック電流は、分析物濃度を示すセンサ示度（結果）を提供することができる。コントローラ１５０は、センサ示度を外部リーダ１８０に通信し返す（例えば通信回路１５６を介して）ようにアンテナ１７０を動作させることができる。センサ示度は、例えば、通信アンテナ１７０のインピーダンスを変調して、インピーダンスの変調が外部リーダ１８０によって検出されるようにすることによって、通信することができる。アンテナインピーダンスの変調は、例えば、アンテナ１７０からの後方散乱放射によって検出することができる。
【００４４】
[0060]  いくつかの実施形態では、システム１００は、コントローラ１５０および電子回路１６０に電力供給するためのエネルギーを、眼球装着可能デバイス１１０に非継続的に（「断続的に」）供給するように動作することができる。例えば、無線周波数放射１７１は、涙膜分析物濃度測定を実施して結果を通信するのに足りる長さの時間にわたって眼球装着可能デバイス１１０に電力供給するために、供給されてよい。例えば、供給される無線周波数放射は、作用電極において電気化学反応を誘起するのに十分な電位を作用電極と参照電極との間に印加し、得られたアンペロメトリック電流を測定し、測定されたアンペロメトリック電流を示すような方式でアンテナインピーダンスを変調して後方散乱放射を調節するのに十分な電力を、提供することができる。このような例では、供給される無線周波数放射１７１は、外部リーダ１８０から眼球装着可能デバイス１１０への、測定を要求するための問合せ信号と考えることができる。眼球装着可能デバイス１１０に定期的に問い合わせて（例えば、無線周波数放射１７１を供給してデバイスを一時的にオンにすることによって）、センサ結果を記憶する（例えばデータストレージ１８３を介して）ことによって、外部リーダ１８０は、眼球装着可能デバイス１１０に継続的に電力供給することなく、経時的な分析物濃度測定値のセットを蓄積することができる。
【００４５】
[0061]  図２Ａは、例示的な眼球装着可能電子デバイス２１０（または眼部電子回路プラットフォーム）の上面図である。図２Ｂは、図２Ａに示す例示的な眼球装着可能電子デバイスのアスペクト図である。図２Ａおよび２Ｂにおける相対寸法は必ずしも正確な縮尺であるとは限らず、例示的な眼球装着可能電子デバイス２１０の配置構成を記述する際の説明の目的でのみレンダリングされたものであることに留意されたい。眼球装着可能デバイス２１０は、湾曲したディスクとして形作られたポリマー材料２２０で形成される。眼球装着可能デバイス２１０が眼に装着されている間に入射光が眼に透過されるのを可能にするように、ポリマー材料２２０は実質的に透明な材料とすることができる。ポリマー材料２２０は、視力検定において視力矯正および／または美容コンタクトレンズを形成するのに採用されるものと同様の生体適合性材料とすることができ、ポリエチレンテレフタレート（PET）、ポリメタクリル酸メチル（PMMA）、ポリヒドロキシエチルメタクリレート（polyHEMA）、シリコーンヒドロゲル、これらの組合せなどとすることができる。ポリマー材料２２０は、眼の角膜表面を覆うように取り付けるのに適した凹面２２６を片側が有するように形成されてよい。ディスクの反対側は、眼球装着可能デバイス２１０が眼に装着されている間に眼瞼の動きと干渉しない凸面２２４を有することができる。円形の外側エッジ２２８が、凹面２２４と凸面２２６とを接続する。
【００４６】
[0062]  眼球装着可能デバイス２１０は、直径約１センチメートルおよび厚さ約０．１〜約０．５ミリメートルなど、視力矯正および／または美容コンタクトレンズと同様の寸法を有することができる。しかし、これらの直径および厚さの値は、説明のために提供するに過ぎない。いくつかの実施形態では、眼球装着可能デバイス２１０の寸法は、着用者の眼の角膜表面のサイズおよび／または形状に従って選択することができる。
【００４７】
[0063]  ポリマー材料２２０は、様々な方法で湾曲形状によって形成することができる。例えば、熱成形、射出成型、スピンキャスティングなど、視力矯正コンタクトレンズを形成するのに採用されるのと同様の技法を採用して、ポリマー材料２２０を形成することができる。眼球装着可能デバイス２１０が眼に装着されている間、凸面２２４は周囲環境の方へ外側に向き、凹面２２６は角膜表面の方へ内側に向く。したがって、凸面２２４は眼球装着可能デバイス２１０の外側上面と考えることができ、凹面２２６は内側底面と考えることができる。図２Ａに示す「底面」図は、凹面２２６に面している。図２Ａに示す底面図から、湾曲ディスクの外周に近い外側周辺部２２２は、ページの外に延びるように湾曲し、ディスクの中心に近い中心領域２２１は、ページの中に延びるように湾曲する。
【００４８】
[0064]  基板２３０が、ポリマー材料２２０に埋め込まれている。基板２３０は、ポリマー材料２２０の外側周辺部２２２に沿って、中心領域２２１から離れて位置するように埋め込まれてよい。基板２３０は、視野と干渉しない。というのは、基板２３０は、眼に近すぎて焦点が合わず、また、眼の眼球感知部分に入射光が透過される中心領域２２１から離れて位置決めされているからである。さらに、基板２３０は、透明な材料で形成されて、視覚に対する影響をさらに軽減することができる。
【００４９】
[0065]  基板２３０は、平坦な円形リング（例えば、中心に穴があるディスク）として形作られてよい。基板２３０の平坦面（例えば径方向幅に沿った）は、チップなどの電子回路を実装する（例えばフリップチップ実装を介して）ための、かつ、導電性材料をパターニング（例えば、フォトリソグラフィ、堆積、めっきなどの微細加工技法を介して）して電極、アンテナ、および／または相互接続を形成するための、プラットフォームである。基板２３０およびポリマー材料２２０は、共通の中心軸の周りで実質的に円筒状に対称とすることができる。基板２３０は、例えば、直径約１０ミリメートル、径方向幅約１ミリメートル（例えば、外半径が内半径よりも１ミリメートル大きい）、および厚さ約５０マイクロメートルとすることができる。しかし、これらの寸法は例のために提供するに過ぎず、本開示を限定するものでは決してない。基板２３０は、上記の図１に関する基板１３０の考察と同様、様々な異なるフォームファクタで実装されてよい。
【００５０】
[0066]  ループアンテナ２７０、コントローラ２５０、およびバイオインタラクティブ電子回路２６０が、埋め込まれた基板２３０上に配置される。コントローラ２５０は、バイオインタラクティブ電子回路２６０およびループアンテナ２７０を動作させるように構成された論理要素を備えるチップとすることができる。コントローラ２５０は、やはり基板２３０上に位置する相互接続子２５７によって、ループアンテナ２７０に電気的に接続される。同様に、コントローラ２５０は、相互接続子２５１によってバイオインタラクティブ電子回路２６０に電気的に接続される。相互接続子２５１、２５７、ループアンテナ２７０、および任意の導電性電極（例えば電気化学分析物バイオセンサなどのための）は、堆積やフォトリソグラフィなど、このような材料を正確にパターニングするためのプロセスによって基板２３０上にパターニングされた導電性材料で形成されてよい。基板２３０上にパターニングされた導電性材料は、例えば、金、白金、パラジウム、チタン、炭素、アルミニウム、銅、銀、塩化銀、不活性材料で形成された導体、金属、これらの組合せなどとすることができる。
【００５１】
[0067]  図２Ａは眼球装着可能デバイス２１０の凸面２２４に面した図だが、図２Ａに示すように、バイオインタラクティブ電子回路モジュール２６０は、基板２３０の、凸面２２４に面する側に実装されている。例えばバイオインタラクティブ電子回路モジュール２６０が分析物バイオセンサを備える場合、このようなバイオセンサを凸面２２４に近くなるように基板２３０上に実装することにより、バイオセンサは、ポリマー材料２２０の凸面２２４を被覆する涙膜４２（例えば、眼瞼の動きによって散布される涙膜層）中の分析物濃度を感知することができる。しかし、基板２３０上に位置する電子回路や電極などは、「内側に」向いている側（例えば、凹面２２６に最も近く位置する）と、「外側に」向いている側（例えば、凸面２２４に最も近く位置する）の、どちらに実装されてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、いくつかの電子コンポーネントは基板２３０の片側に実装されてよく、他の電子コンポーネントは反対側に実装され、基板２３０の中を通る導電性材料を介して２つの間が接続されてよい。
【００５２】
[0068]  ループアンテナ２７０は、基板の平坦面に沿ってパターニングされて平坦な導電性リングを形成する、導電性材料の層である。いくつかの事例では、ループアンテナ２７０は、完全なループを作らずに形成されてよい。例えば、図２Ａに示すように、アンテナ２７０は、コントローラ２５０およびバイオインタラクティブ電子回路２６０のための空間を空けるように、カットアウトを有することができる。しかし、ループアンテナ２７０はまた、基板２３０の平坦面の周りに１回または複数回にわたって完全に巻き付く導電性材料の連続的なストリップとして配置構成されてもよい。例えば、複数の巻きを有する導電性材料のストリップが、基板２３０の、コントローラ２５０およびバイオインタラクティブ電子回路２６０と反対の側にパターニングされてよい。この場合、このような巻きアンテナの端部（例えばアンテナリード）間の相互接続子は、基板２３０の中を通ってコントローラ２５０に渡されてよい。
【００５３】
[0069]  図２Ｃは、眼１０の角膜表面２２に装着されている間の、例示的な眼球装着可能電子デバイス２１０の側断面図である。図２Ｄは、例示的な眼球装着可能デバイス２１０の露出面２２４、２２６を囲む涙膜層４０、４２を示すように拡大された、至近距離からの側断面図である。図２Ｃおよび２Ｄにおける相対寸法は必ずしも正確な縮尺であるとは限らず、例示的な眼球装着可能電子デバイス２１０の配置構成を記述する際の説明の目的でのみレンダリングされたものであることに留意されたい。例えば、眼球装着可能デバイスの厚さ総計は約２００マイクロメートルとすることができ、涙膜層４０、４２の厚さはそれぞれ約１０マイクロメートルとすることができるが、この比率は図には反映されていない場合がある。例示を可能にするためおよび説明を容易にするために、いくつかの様相は誇張されている。
【００５４】
[0070]  眼１０は、上眼瞼３０と下眼瞼３２を共に眼１０の上部の上で合わせることによってカバーされる角膜２０を含む。入射光が角膜２０を介して眼１０によって受け取られ、光は眼１０の感光要素（例えば、棹状体や錐状体など）に光学的に向けられて、視覚が刺激される。眼瞼３０、３２の動きは、眼１０の露出した角膜表面２２の全体に涙膜を散布する。涙膜は、眼１０を保護および潤滑するために涙腺によって分泌される水溶液である。眼球装着可能デバイス２１０が眼１０に装着されると、涙膜は、凹面と凸面２２４、２２６の両方を、内層４０（凹面２２６に沿った）および外層４２（凸層２２４に沿った）で被覆する。涙膜層４０、４２は、厚さ約１０マイクロメートルとすることができ、合わせて約１０マイクロリットルを占めることができる。
【００５５】
[0071]  涙膜層４０、４２は、眼瞼３０、３２の動きによって、角膜表面２２および／または凸面２２４の全体に散布される。例えば、眼瞼３０、３２がそれぞれ上と下に動いて、角膜表面２２および／または眼球装着可能デバイス２１０の凸面２２４の全体に少量の涙膜を行き渡らせる。角膜表面２２上の涙膜層４０はまた、凹面２２６と角膜表面２２との間の毛管力によって、眼球装着可能デバイス２１０の装着を容易にする。いくつかの実施形態では、眼球装着可能デバイス２１０はまた、部分的には、眼に面した凹面２２６の凹型湾曲による角膜表面２２に対する真空力によって、眼の上に保持されてもよい。
【００５６】
[0072]  図２Ｃおよび２Ｄの横断面図に示すように、基板２３０は傾斜していてよく、それにより、基板２３０の平坦な実装面は、凸面２２４の近接部分と実質的に平行である。前述のように、基板２３０は、内側に向いている面２３２（ポリマー材料２２０の凹面２２６により近い）と、外側に向いている面２３４（凸面２２４により近い）とを有する、平坦化されたリングである。基板２３０は、実装面２３２、２３４のいずれかまたは両方に実装された、電子コンポーネントおよび／またはパターニングされた導電性材料を有することができる。図２Ｄに示すように、センサ電子回路２６０、コントローラ２５０、および導電性相互接続子２５１が、外側に向いている面２３４上に実装され、それにより、センサ電子回路２６０は、内側に向いている面２３２上に実装された場合よりも、凸面２２４に相対的により近い。
【００５７】
[0073]  ＩＩＩ．例示的な眼部電気化学分析物センサ
図３は、涙膜分析物濃度を電気化学的に測定するためのシステム３００の機能ブロック図である。システム３００は、外部リーダ３４０によって電力供給される埋め込まれた電子コンポーネントを備える眼球装着可能デバイス３１０を含む。眼球装着可能デバイス３１０は、外部リーダ３４０からの無線周波数放射３４１を取り込むためのアンテナ３１２を備える。眼球装着可能デバイス３１０は、埋め込まれた電子回路を動作させるための電源電圧３３０、３３２を生成するために、整流器３１４、エネルギー蓄積装置３１６、およびレギュレータ３１８を備える。眼球装着可能デバイス３１０は、センサインタフェース３２１によって駆動される作用電極３２２と参照電極３２３とを有する電気化学センサ３２０を備える。眼球装着可能デバイス３１０は、アンテナ３１２のインピーダンスを変調することによってセンサ３２０からの結果を外部リーダ３４０に通信するためのハードウェアロジック３２４を備える。インピーダンス変調器３２５（図３ではスイッチとして象徴的に示される）を使用して、ハードウェアロジック３２４からの命令に従ってアンテナインピーダンスを変調することができる。図１および２に関して上に論じた眼球装着可能デバイス１１０、２１０と同様、眼球装着可能デバイス３１０は、眼に装着されるように構成されたポリマー材料内に埋め込まれた実装基板を備えることができる。
【００５８】
[0074]  電気化学センサ３２０は、このような基板の、眼の表面に近接する実装面上（例えば、基板２３０の、内側に向いている側２３２上のバイオインタラクティブ電子回路２６０に対応する）に位置してよく、それにより、眼球装着可能デバイス３１０と眼との間に介在する涙膜層（例えば、眼球装着可能デバイス２１０と角膜表面２２との間の内側涙膜層４０）中の分析物濃度を測定する。しかし、いくつかの実施形態では、電気化学センサは、このような基板の、眼の表面から遠位の実装面（例えば、基板２３０の、外側に向いている面２３４に対応する）上に位置してもよく、それにより、眼球装着可能デバイス３１０の露出面を被覆する涙膜層（例えば、ポリマー材料２１０の凸面２２４と、大気および／または閉じた眼瞼との間に介在する、外側涙膜層４２）中の分析物濃度を測定する。
【００５９】
[0075]  図３を参照すると、電気化学センサ３２０は、試薬によって触媒された分析物の生成物を作用電極３２２において電気化学的に反応させる（例えば、還元反応および／または酸化反応）のに十分な電圧を、電極３２２、３２３間に印加することによって、分析物濃度を測定する。作用電極３２２における電気化学反応はアンペロメトリック電流を発生させ、これを作用電極３２２において測定することができる。センサインタフェース３２１は、例えば、作用電極３２２と参照電極３２３との間に還元電圧を印加して、試薬によって触媒された分析物からの生成物を作用電極３２２において還元することができる。追加でまたは別法として、センサインタフェース３２１は、作用電極３２２と参照電極３２３との間に酸化電圧を印加して、試薬によって触媒された分析物からの生成物を作用電極３２２において酸化させることができる。センサインタフェース３２１は、アンペロメトリック電流を測定し、出力をハードウェアロジック３２４に提供する。センサインタフェース３２１は、例えば、作用電極３２２と参照電極３２３との間に電圧を印加することと、作用電極３２２を介して結果的なアンペロメトリック電流を測定することとを同時に行うために両方の電極３２２、３２３に接続された、ポテンショスタットを備えることができる。
【００６０】
[0076]  整流器３１４、エネルギー蓄積装置３１６、および電圧レギュレータ３１８は、受信された無線周波数放射３４１からエネルギーを獲得するように動作する。無線周波数放射３４１は、アンテナ３１２のリード上で無線周波数電気信号を引き起こす。整流器３１４は、アンテナリードに接続され、無線周波数電気信号をＤＣ電圧に変換する。エネルギー蓄積装置３１６（例えばコンデンサ）は、整流器３１４の出力にわたって接続されて、ＤＣ電圧の高周波数成分をフィルタリングによって除去する。レギュレータ３１８は、フィルタリングされたＤＣ電圧を受け取り、ハードウェアロジック３２４を動作させるためのディジタル供給電圧３３０と、電気化学センサ３２０を動作させるためのアナログ供給電圧３３２の両方を出力する。例えば、アナログ供給電圧は、センサ電極３２２、３２３の間に電圧を印加してアンペロメトリック電流を発生させるために、センサインタフェース３２１によって使用される電圧とすることができる。ディジタル供給電圧３３０は、約１．２ボルトや約３ボルトなど、ディジタル論理回路を駆動するのに適した電圧とすることができる。無線周波数放射３４１を外部リーダ３４０（または、周囲放射など、別のソース）から受信することで、供給電圧３３０、３３２がセンサ３２０およびハードウェアロジック３２４に供給される。センサ３２０およびハードウェアロジック３２４は、電力供給されている間、アンペロメトリック電流を発生させ測定して結果を通信するように構成される。
【００６１】
[0077]  センサ結果は、アンテナ３１２からの後方散乱放射３４３を介して外部リーダ３４０に通信し返すことができる。ハードウェアロジック３２４は、電気化学センサ３２０から出力電流を受け取り、センサ３２０によって測定されたアンペロメトリック電流に従ってアンテナ３１２のインピーダンスを変調する（３２５）。アンテナインピーダンス、および／またはアンテナインピーダンスの変化は、後方散乱信号３４３を介して外部リーダ３４０によって検出される。外部リーダ３４０は、後方散乱信号３４３によって示される情報を復号してディジタル入力を処理システム３４６に提供するために、アンテナフロントエンド３４２および論理コンポーネント３４４を備えることができる。外部リーダ３４０は、後方散乱信号３４３をセンサ結果に関連付ける（例えば、アンテナ３１２のインピーダンスをセンサ３２０からの出力に関連付ける事前プログラム済みの関係に従って、処理システム３４６を介して）。次いで、処理システム３４６は、示されたセンサ結果（例えば、涙膜分析物濃度の値）を、ローカルメモリおよび／または外部メモリに（例えば、ネットワークを介して外部メモリと通信することによって）記憶することができる。
【００６２】
[0078]  いくつかの実施形態では、別々の機能ブロックとして示される機構の１つまたは複数を、単一のチップ上で実装（パッケージ）することができる。例えば、眼球装着可能デバイス３１０は、単一のチップまたはコントローラモジュール中で共にパッケージされた整流器３１４、エネルギー蓄積装置３１６、電圧レギュレータ３１８、センサインタフェース３２１、およびハードウェアロジック３２４を用いて、実装されてもよい。このようなコントローラは、ループアンテナ３１２およびセンサ電極３２２、３２３に接続された相互接続子（リード）を有することができる。このようなコントローラは、ループアンテナ３１２において受け取られたエネルギーを獲得し、アンペロメトリック電流の創出に十分な電圧を電極３２２、３２３間に印加し、アンペロメトリック電流を測定し、アンテナ３１２を介して測定済み電流を示す（例えば後方散乱放射３４３を介して）ように、動作する。
【００６３】
[0079]  図４Ａは、眼球装着可能デバイス中のアンペロメトリックセンサを動作させて涙膜分析物濃度を測定するためのプロセス４００のフローチャートである。埋め込まれた電気化学センサを備える眼球装着可能デバイス中のアンテナにおいて、無線周波数放射が受信される（４０２）。受信された放射による電気信号が整流および調整されて、電気化学センサおよび関連するコントローラに電力が供給される（４０４）。例えば、整流器および／またはレギュレータが、アンテナリードに接続されて、電気化学センサおよび／またはコントローラに電力供給するためのＤＣ供給電圧を出力することができる。作用電極において電気化学反応を引き起こすのに十分な電圧が、電気化学センサ上の作用電極と参照電極との間に印加される（４０６）。作用電極を介してアンペロメトリック電流が測定される（４０８）。例えば、ポテンショスタットが、作用電極と参照電極との間に電圧を印加し、作用電極を介して結果的なアンペロメトリック電流を測定することができる。測定されたアンペロメトリック電流は、アンテナを用いてワイヤレスに示される（４１０）。例えば、アンテナインピーダンスを変調することによって、センサ結果を示すように後方散乱放射を操作することができる。
【００６４】
[0080]  図４Ｂは、外部リーダを動作させて、眼球装着可能デバイス中のアンペロメトリックセンサに問い合わせて涙膜分析物濃度を測定するためのプロセス４２０のフローチャートである。無線周波数放射が、外部リーダから、眼に装着された電気化学センサに送信される（４２２）。送信される放射は、測定を実施して結果を通信するのに足りる長さの時間にわたって放射からのエネルギーで電気化学センサに電力供給するのに十分なものである（４２２）。例えば、電気化学センサに電力供給するのに使用される無線周波数放射は、図３に関して上述した、外部リーダ３４０から眼球装着可能デバイス３１０に送信される放射３４１と同様とすることができる。次いで、外部リーダは、電気化学分析物センサによる測定値を示す後方散乱放射を受信する（４２４）。例えば、後方散乱放射は、図３に関して上述した、眼球装着可能デバイス３１０から外部リーダ３４０に送られる後方散乱信号３４３と同様とすることができる。次いで、外部リーダにおいて受信された後方散乱放射は、涙膜分析物濃度に関連付けられる（４２６）。いくつかの場合では、分析物濃度値は、外部リーダのメモリ（例えば処理システム３４６中の）、および／またはネットワーク接続されたデータストレージに記憶されてよい。
【００６５】
[0081]  例えば、後方散乱アンテナのインピーダンスを変調することによって、センサ結果（例えば、測定されたアンペロメトリック電流）を後方散乱放射中で符号化することができる。外部リーダは、後方散乱放射の周波数、振幅、および／または位相シフトに基づいて、アンテナインピーダンス、および／またはアンテナインピーダンスの変化を検出することができる。次いで、眼球装着可能デバイス内で採用された符号化ルーチンを反転することによってインピーダンス値をセンサ結果に関連付けることで、センサ結果を抽出することができる。よって、リーダは、検出されたアンテナインピーダンス値をアンペロメトリック電流値にマッピングすることができる。アンペロメトリック電流値は涙膜分析物濃度に実質的に比例し、感度（例えば倍率）が、アンペロメトリック電流と、関連する涙膜分析物濃度とを関係付ける。感度値は、例えば、経験的に導出された較正係数に部分的に従って決定されてよい。
【００６６】
[0082]  ＩＶ．例示的な眼球装着可能デバイス識別
図５Ａは、外部リーダ５１０と通信する眼球装着可能デバイス５３０を含むシステム５００のブロック図である。眼球装着可能デバイス５３０は、眼１０の角膜表面の上に接触装着されるように構成される。眼球装着可能デバイス５３０は、識別シーケンスを出力して識別シーケンスを外部リーダ５１０に通信するように動作することができる。次いでリーダ５１０は、識別シーケンスを使用して、構成情報および／または較正情報など、特定のデバイス５３０に特有のデータを、取り出し、かつ／または記憶することができる。リーダ５１０は、種々の眼球装着可能デバイスからの識別シーケンスを使用して各デバイス間を区別し、デバイス特有データを各デバイスに関連付けることができる。したがって、眼球装着可能デバイス５１０は、データを記憶するための内蔵プログラマブルメモリを全く必要としない。その代わり、リーダ５１０（または、リーダ５１０によってアクセス可能なデータベース）が、デバイス特有情報を、眼球装着可能デバイスの識別シーケンスに関連付けるようにして記憶することができる。
【００６７】
[0083]  外部リーダ５１０は、処理システム５１２およびメモリ５１４を備える。メモリ５１４は、リーダ５１０中に位置する、かつ／またはリーダ５１０とネットワーク通信する、揮発性および／または不揮発性のコンピュータ可読媒体とすることができる。メモリ５１４は、例えば、図１に関して上に論じた外部リーダ１８０中のメモリ１８２と同様とすることができる。処理システム５１２は、メモリ５１４に記憶されたソフトウェアを実行してシステム５００を本明細書に記載のように動作させるコンピューティングシステムとすることができる。リーダ５１０は、帽子、ヘッドバンド、イヤリング、ペンダント、眼鏡など、ユーザの眼の比較的近くに着用されるように構成されたデバイスなどのウェアラブルデバイスに組み込まれてよい。リーダ５１０はまた、腕時計、モバイルフォン、または別のパーソナルエレクトロニクスデバイスに組み込まれてもよい。
【００６８】
[0084]  いくつかの例では、リーダ５１０は、眼球装着可能デバイス５３０上のセンサから１つまたは複数の測定値を得ることができる（例えば、図１〜４に関して述べたシステムと同様、測定信号を断続的に送信して、眼球装着可能デバイス５３０に備わる電気化学センサに測定値を取得させて結果を通信させることによって）。外部リーダ５１０はまた、眼球装着可能デバイス５３０によって獲得されることになる無線周波数放射５２０を送信するためのアンテナ（図示せず）を備えることができる。外部リーダ５１０はまた、後方散乱放射５２２によってリーダに送信し返された情報を受信することができる。例えば、後方散乱放射５２２が識別シーケンスを示すように、眼球装着可能デバイス５３０のアンテナインピーダンスが識別シーケンスに従って変調されてよい。後方散乱放射５２２はまた、例えばセンサ測定値を示すこともできる。外部リーダ５１０はまた、メモリ５１４を使用して、眼球装着可能デバイス５３０から通信されたデバイス特有情報５１７（例えばアンペロメトリック電流測定値）の指標を記憶することができる。
【００６９】
[0085]  図５Ｂは、図５Ａに関して述べた眼球装着可能デバイス５３０のブロック図である。眼球装着可能デバイス５３０は、入射した放射５２０（および／または他のソース）からエネルギーを獲得してデバイス５３０に電力供給するための、エネルギー獲得システムを備えることができる。例えば、測定を実施して測定結果を通信するための電子回路に、エネルギー獲得回路を介して電力供給することができる。
【００７０】
[0086]  眼球装着可能デバイス５３０は、通信電子回路５３２、識別シーケンスジェネレータ５３４、アンテナ５３６、およびセンサ５３８（または他のバイオインタラクティブ電子回路）を備えることができる。識別シーケンスジェネレータ５３４は、識別シーケンスを出力するように構成されてよい。識別シーケンスは、特定の眼球装着可能デバイス５３０を他から区別する際に使用するための一意の特徴的な「フィンガプリント」を提供する、値の実質的に一意の系列（例えば、２進値の系列）とすることができる。シーケンスジェネレータ５３４は、プロンプトに応答して系列を繰り返し（例えば一貫して）出力するように構成されてよく、それにより、同じ特定のデバイス５３０は、同じ識別シーケンスに一貫して関連付けられるものとすることができる。例えば、識別シーケンスジェネレータ５３４は、プロンプトを受け取って識別シーケンスを出力する回路とすることができる。シーケンスジェネレータ５３４は、眼球装着可能デバイス５３０の制御チップに組み込まれた回路とすることができる。いくつかの例では、識別シーケンスは、製造プロセスの間に眼球装着可能デバイス５３０に刻印されるシリアル番号とすることができる。例えば、ハイ／ロー値の実質的に一意の系列を出力するように、シーケンスジェネレータ５３４の回路実装を製造中にカスタマイズすることができる。次いで、生産される各眼部デバイスに異なる識別シーケンスを割り当てることができ、各々のシーケンスジェネレータ回路を相応にカスタマイズすることができる。
【００７１】
[0087]  追加でまたは別法として、シーケンスジェネレータ５３４は、１つまたは複数の回路コンポーネントにおけるプロセス変動に基づいて、眼球装着可能デバイス５３０の識別シーケンスを生成するように構成されてよい。例えば、異なる２つのトランジスタ（またはトランジスタのセット）のしきい値電圧を比較するコンパレータ回路を生み出すことができる。このようなペアにおける無相関のしきい値電圧変動を、増幅しディジタル化して、各コンパレータ回路の状態に依存する２進値のシーケンスを生み出すことができる。個々の２進状態コンパレータ回路はそれぞれ、クロスカップルされた論理ゲートを有するコンパレータ回路（例えばラッチ回路）で形成されたものとすることができる。リセットに続いて、各コンパレータ回路は、しきい値電圧間のランダムなオフセットに依存して２つの可能な状態のうちの一方に落ち着く。クロスカップル配置構成における正のフィードバックが、小さい変動を増幅して読出しを可能にする。次いで、多くのこのような回路のアレイを使用して、所望のビット数の識別シーケンスを生み出すことができる。得られた識別シーケンスは、トランジスタしきい値電圧におけるランダムな無相関の変動（または、ダイなどにおける他のプロセス変動）に基づくので、識別シーケンスは、完全に一意ではない場合がある（すなわち、２つの異なる識別回路が、同一の識別シーケンスを生成する場合がある）。さらに、ランダムなプロセス変動に依拠するこのようなシーケンスジェネレータ５３４は、同じ出力シーケンスに一貫して落ち着くわけではない場合がある。例えば、特に近いしきい値電圧間の比較が、同じ値に一貫して落ち着かない場合があり、いくつかの回路は、比較される回路コンポーネントの差別的な劣化のせいで、時間の経過に伴ってそれらの出力を系統的に変化させる場合がある。しかし、このような曖昧さの確率は、比較的より長いワード長（すなわちより多いビット数）の識別シーケンスを使用することによって軽減することができる。
【００７２】
[0088]  一例では、シーケンスジェネレータ５３４は、複数の可能な状態のうちの１つに落ち着くようにそれぞれ構成された複数の状態回路を備えることができ、この場合、各状態回路は、実質的に一意の識別シーケンス中の１つのビット（または複数のビット）を表すことができる。このような状態回路の例は、クロスカップルされたＮＯＲゲートを含むことができる。１対のトランジスタを、２つの間のしきい値電圧の差に依存して回路をある状態または別の状態に落ち着かせるように配置構成することができる。各トランジスタは、ゲート端子、ソース端子、およびドレイン端子を有する。ドレイン端子とソース端子との間の導電性は、部分的には、ゲート端子とソース端子との間に印加される電圧によって決定され、ゲート−ソース電圧Ｖｇｓがしきい値Ｖｔｈを超えると、その結果、非ゼロのドレイン−ソース電流Ｉｄｓとなる。１対のトランジスタは、第１のトランジスタのゲートが第２のトランジスタのソースに接続され、第２のトランジスタのゲートが第１のトランジスタのソースに接続されるように、接続されてよい。各トランジスタのドレインは供給線（例えばＶdd）に接続されてよく、各トランジスタのソースは接地線に接続されてよい。供給線および接地線へのそれぞれの接続は、リセット線によって駆動されるトランジスタを介してそれぞれなされてよい。回路をリセットすると、ソース端子およびクロスカップルされたゲート端子は全てローにセットされる（例えば接地にセットされる）。
【００７３】
[0089]  ロー電圧へのリセットの間、２つのクロスカップルされたトランジスタのうちの一方が、他方（例えば、より低いしきい値電圧を有する方）よりも前に導通状態になる。導通状態になるトランジスタを通る電流が、まず、正のフィードバックを生み出して、クロスカップルされたドレイン／ゲート接続を介して、第１の導電性トランジスタのゲート−ソース電圧を増大させ、第２のトランジスタの導電性を低下させる。次いで、２つのクロスカップルされたトランジスタのドレインが、２つのトランジスタのうちのどちらがより高いしきい値電圧を有するかに応じて、一方はハイ電圧、一方はロー電圧に落ち着く。しきい値電圧Ｖｔｈはトランジスタチャネル領域の物理プロパティ（例えば、電荷担体移動度、チャネル幅および長さ、酸化物伝導性など）の変動との相関関係にあるので、回路の製造における無相関のプロセス変動のせいで、所与のセル中で２つの状態のうちのいずれかがおよそ等しい確率で発生する。よって、２つのトランジスタ（またはそれらの一方）のドレインは、状態回路の製造におけるランダムなプロセス変動に基づいて複数の可能な状態のうちの１つに落ち着く例示的な状態回路の出力状態を表す。構築された回路中の物理機構におけるプロセス変動に基づく他の状態回路が採用されてもよい。上記の状態回路は、例示のために述べるに過ぎない。
【００７４】
[0090]  眼球装着可能デバイス５３０は、問合せ信号（例えば放射５２０）をリーダ５１０から受信すると、電源オンすることができ（獲得されたエネルギーを介して）、シーケンスジェネレータ５３４が識別シーケンスを出力することができる。次いで、通信電子回路５３２が、アンテナ５３６を使用して、識別シーケンスの指標をリーダ５１０に通信し返すことができる。例えば、通信電子回路５３２は、識別シーケンスに従ってアンテナ５３６のインピーダンスを変調して、識別シーケンスを示す情報を後方散乱放射５２２中で符号化することができる。次いでこの情報は、リーダ５１０によって復号することができる。眼球装着可能デバイス５３０は測定電子回路も備えることができ、この測定電子回路は、センサ５３８の作用電極を介してアンペロメトリック電流を測定し、通信電子回路５３２を使用して、測定されたアンペロメトリック電流を、アンテナ５３６を介して通信するように構成される。
【００７５】
[0091]  リーダ５１０は、後方散乱放射５２２を受信すると、識別シーケンスを使用してメモリ５１４中のデバイス特有情報５１７にアクセスすることができる。例えば、リーダ５１０は、デバイス５３０についての構成および／または較正データ、デバイス５３０の製造日、生産バッチ、出荷日、または有効期限、デバイス５３０の前の使用に関する任意の情報、デバイス５３０に関連する特定のユーザなどをルックアップすることができる。このようなデバイス特有情報５１７は、例えば、デバイス５３０の製造、較正、テスト、または前の使用との関連で、あらかじめメモリ５１４にロードされていてよい。加えて、リーダ５１０は、このようなデバイス特有情報５１７を、追加のセンサ示度やユーザ選好などで補足することができ、それにより、この追加情報は、特定のデバイス５３０を識別する識別シーケンスに関連付けられる。追加でまたは別法として、リーダ５１０は、非ローカル（例えば、リーダ５１０と通信するサーバに記憶されたデータベース）に記憶されたデバイス特有情報にアクセスすることもできる。
【００７６】
[0092]  デバイス特有情報５１７がアクセスされると、次いで、デバイス特有情報５１７をリーダ５１０が使用して眼球装着可能デバイス５３０を動作させることができる。例えば、リーダ５１０は、デバイス特有情報５１７に含まれる構成データを使用して、どれくらいの頻度で（またはどんな条件下で）眼球装着可能デバイス５３０に示度を照会するか決定することができる。構成データはまた、電気化学センサ５３８についての所望のアンペロメトリック電流安定化時間を指定することができる。したがって、リーダ５１０は、アンペロメトリック電流が安定化する（例えば、作用電極における電気化学反応が定常状態に達するのに伴って）間、ある期間にわたってセンサ５３８中の電極間に電圧を最初に印加するよう眼球装着可能デバイス５３０に命令するように、構成されてよい。安定化時間に続いて、次いでリーダ５１０は、アンペロメトリック電流を測定して後方散乱放射５２２を介して測定電流を示すよう、眼球装着可能デバイス５３０に促すことができる。他のデバイス特有動作選好も可能である。追加でまたは別法として、リーダ５１０は、較正データを使用して、センサ示度（すなわちアンペロメトリック電流測定値）を解釈することができる。このような較正データは、例えば、電流測定値を分析物濃度に関係付ける較正曲線を定義する、感度および／またはオフセットを含むことができる。較正プロシージャおよびそれに関連する結果的な較正値の例については、図７〜８に関して後述する。
【００７７】
[0093]  デバイス特有情報５１７をデバイスの外に記憶し、シーケンスジェネレータ５３４から出力される実質的に一意の識別シーケンスを使用してこのような情報をデバイスにマッピングすることによって、デバイス５３０は、内蔵プログラマブルメモリを必要としない。したがって、メモリのないデバイス５３０は、どんなユーザ特有情報（例えば前のセンサ示度など）も記憶しない。それにより、このようなメモリなし構成は、潜在的なプライバシー懸念を緩和する。というのは、ユーザ特有情報は、資格認定ログインや暗号化方式などのデータ保護ルーチンを組み込むのに適したプラットフォームに記憶されるからである。このプラットフォームは、リーダ５１０および／または外部サーバの任意の組合せとすることができる。さらに、メモリなし構成は、デバイスを紛失した（デバイス５３０が眼１０から外れたせいで）場合に、デバイス５３０に記憶されたデータを失うことへの懸念も緩和する。したがって、本明細書に記載のメモリなし構成によれば、眼球装着可能デバイス５３０が、視力矯正の応用例で採用される使い捨てコンタクトレンズと同様の使い捨て製品であり得る実装形態が容易になる。
【００７８】
[0094]  図６Ａ〜６Ｃに、特定の眼球装着可能デバイスから出力された識別シーケンスに従ってデバイス特有情報を眼球装着可能デバイスに関連付けることに含まれ得る様々な例示的プロセスを示す。図６Ａは、眼球装着可能デバイスからの識別シーケンスを得てからデバイス特有情報を取り出すために、リーダによって実施されるプロセスである。図６Ｂは、リーダからの照会に応答して特定の眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを通信するために、眼球装着可能デバイスによって実施されるプロセスである。図６Ｃは、デバイス特有情報を特定のデバイスの識別シーケンスに関連付けることによって、特定の眼球装着可能デバイスに関連するこの情報を記憶するために、リーダによって実施されるプロセスである。
【００７９】
[0095]  図６Ａは、眼球装着可能デバイスから受け取った識別シーケンスに基づいてデバイス特有情報を取り出すための例示的なプロセス６００のフローチャートである。プロセス６００は、ブロック６０２で、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信することを含む。例えば、リーダ５１０は、放射５２０をデバイス５３０に送信することができる。眼球装着可能デバイスは、問合せ信号を受信すると、眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを示す応答信号を送る。デバイス５３０は、シーケンスをジェネレータ５３４から出力することができ、アンテナインピーダンスを変調して、後方散乱放射５２２が識別シーケンスを示すようにすることができる。ブロック６０４で、識別シーケンスを示す結果的な応答信号が受信される。例えば、リーダ５１０は後方散乱放射５２２を受信することができ、受信された後方散乱から識別シーケンスが復号されてよい。次いで、ブロック６０６で、識別シーケンスを使用してデバイス特有情報を取り出すことができる。例えば、リーダ５１０は、識別シーケンスを使用して、メモリ５１４中で、またはリーダ５１０を介してアクセス可能なデータベース中で、デバイス特有の構成、較正、起源、ユーザ、および／または前の使用、に関する情報５１７をルックアップすることができる。
【００８０】
[0096]  図６Ｂは、識別シーケンスを眼球装着可能デバイスから通信するための例示的なプロセス６１０のフローチャートである。プロセス６１０は、ブロック６１２で、眼球装着可能デバイスにおいて問合せ信号を受信することを含む。例えば、図５に関して上述したように、眼球装着可能デバイス５３０は、リーダ５１０から放射５２０を受信することができる。問合せ信号を受信する（６１２）のに応答して、ブロック６１４で、眼球装着可能デバイスは、識別シーケンスを生成することができる。例えば、識別シーケンスはシーケンスジェネレータ５３４から出力されてよく、シーケンスジェネレータ５３４は、繰り返し（例えば一貫して）ビットのシーケンスを出力して識別シーケンスを形成するように構成された回路とすることができる。識別シーケンスは実質的に一意とすることができ、それにより、特定の眼球装着可能デバイスを、その識別シーケンスを使用して実質的に明確に識別することができる。識別シーケンスは、シリアル番号と同様にシーケンスジェネレータ５３４にハードコードされてもよく、または、識別シーケンスは、少なくとも部分的には、コンポーネント間のプロセス変動（例えば、トランジスタしきい値電圧における無相関の変動など）に基づいていくつかの可能な状態のうちの１つに落ち着くように構成された１つまたは複数の回路コンポーネントに従って出力されてもよい。次いで、ブロック６１６で、眼球装着可能デバイスは、アンテナを使用して、識別シーケンスの指標をワイヤレスに通信することができる。例えば、通信電子回路５３２は、アンテナ５３６のインピーダンスを変調して、識別シーケンスの指標を後方散乱放射５２２中で符号化することができる（例えば、後方散乱の振幅、位相、周波数などにおける変調に従って）。
【００８１】
[0097]  図６Ｃは、眼球装着可能デバイスについてのデバイス特有情報を記憶するための例示的なプロセス６２０のフローチャートである。プロセス６２０は、ブロック６２２で、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信し、ブロック６２４で、識別シーケンスを示す結果的な応答信号を受信することを含む。ブロック６２２および６２４は、プロセス６００のブロック６０２および６０４と同様であり、これにより、リーダは眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを得る。次いで、ブロック６２６で、リーダは、眼球装着可能デバイスについてのデバイス特有情報を決定することができる。例えば、リーダ５１０は、眼球装着可能デバイス５３０からセンサ測定値を得て、対応する分析物濃度を決定することができる。別の例では、リーダ５１０は、眼球装着可能デバイス５３０中のアンペロメトリックセンサに対して較正を実施し、このような較正に基づいて１つまたは複数の較正値を決定することができる。別の例では、リーダ５１０は、特定の眼球装着可能デバイス５３０に関連付けるためのユーザを決定することができる（例えば、リーダ５１０のユーザインタフェースへの入力を介して、または所定の設定に従って、など）。デバイス特有情報の他の例をリーダ５１０によって決定することもできる。このようなデバイス特有情報が決定されると、この情報は、ブロック６２８で、デバイス特有情報を識別シーケンスに関連付けるフォーマットで記憶されてよい。したがって、デバイス特有情報は、識別シーケンスを使用して特定の眼球装着可能デバイス５１０についてのデバイス特有情報をルックアップすることで、呼び戻す（例えばアクセスする）ことができる。デバイス特有情報は、リーダ５１０のメモリ５１４に記憶することができ（例えばデバイス特有情報５１７）、かつ／または、リーダ５１０からアクセス可能なデータベース（例えば、ネットワークを介して通信する）に記憶することができる。
【００８２】
[0098]  Ｖ．例示的な応用例：較正情報
いくつかの例では、特定の眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを使用してこの眼球装着可能デバイスに関連付けることのできるデバイス特有情報は、デバイス上に備わる１つまたは複数のセンサ（例えば、図１に関して述べたバイオセンサ１６２）についての較正情報を含むことができる。このようなセンサは、例えば、電気化学分析物センサ、温度センサ、光センサ（例えばフォトセル）、角膜圧力センサ（および／またはひずみセンサ）、加速度センサ（加速度計）、ならびに、測定値を得るための他のセンサを含むことができる。いくつかの例では、眼球装着可能デバイスには、例えば角膜の形状および／または厚さを測定するためのセンサなど、眼の状況を監視するためのセンサが装備される場合がある。このようなセンサはまた、センサによって得られた測定値を物理量にマッピングするために、センサ出力の系統的および／またはランダムな変動に対して補正するための較正情報に関連付けられるものとすることができる。図７および８では、電気化学分析物センサを備える眼球装着可能デバイスが、その識別シーケンスを使用して分析物センサについての較正情報に関連付けられる例について述べる。しかし、眼球装着可能デバイスは、追加でまたは別法として他のセンサ（例えば、温度、光、圧力など）を有することもでき、眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを使用して較正情報が眼球装着可能デバイスに関連付けられてよいことに留意されたい。
【００８３】
[0099]  図７Ａは、較正を受ける例示的な眼部分析物センサのブロック図である。眼球装着可能デバイス７３０は、図１〜６に関して上に論じた眼球装着可能デバイス１１０、２１０、３１０、５３０と同様とすることができ、眼に接触装着されるように構成されたポリマー材料内に埋め込まれた電気化学センサを備える。電気化学センサは、作用電極および参照電極を備え、対象となる分析物（例えばグルコース）の濃度を示すアンペロメトリック電流を発生させるように動作させることができる。試薬層が、作用電極の近くに局在化されて、対象となる分析物に対して電気化学センサを増感する。眼球装着可能デバイス７３０は、入射する無線周波数放射７２０からエネルギーを獲得することによって、電力供給されて分析物濃度を測定する。眼球装着可能デバイス７３０は、後方散乱放射７２２によって、センサ結果を外部リーダ７１０にワイヤレスに通信する。
【００８４】
[0100]  リーダ７１０は、処理システム７１２と、較正データ７１７およびセンサ結果データ７１８を記憶したメモリ７１４とを備える。較正データ７１７は、センサ測定値を分析物濃度レベルにマッピングするのに使用される。較正データ７１７は、例えば、センサ測定値を分析物濃度に関係付ける関数の中の係数（例えば、線形関係の傾きおよび切片の値）、センサ示度を分析物濃度レベルに関係付けるルックアップテーブル、センサ測定値を分析物濃度レベルにマッピングするのに使用される別の指標などを含むことができる。センサ結果データ７１８は、システム７００を用いて測定された、１つまたは複数の前の涙膜分析物濃度レベルを含むことができる。追加でまたは別法として、センサ結果データ７８はまた、生センサ出力（例えばアンペロメトリック電流値）を含むこともできる。
【００８５】
[0101]  リーダ７１０はまた、較正プロシージャが実施されていることをリーダ７１０に示すためのユーザ入力デバイスを備えることができる。例えば、ユーザ入力は、既知の分析物濃度の溶液を使用してセンサ測定値が得られつつあることを合図し、リーダ７１０に較正モードに入らせることができる。ユーザ入力を使用してまた、較正が完了したときをリーダ７１０に示すことができ、したがってリーダ７１０は、後続の生体外測定値を解釈するために測定モードに戻ることができる。このようなユーザ入力はまた、較正溶液の濃度を示して（適切なら）、較正中に得られたアンペロメトリックセンサ測定値をリーダ７１０が解釈できるようにすることができる。また、ワイヤレス接続または他のデータ通信技法を使用して、較正プロシージャが実施されていることをリーダ７１０にアラートすることもできる。
【００８６】
[0102]  較正中、システム７００は、較正溶液センサ示度に従って、メモリ７１４に記憶された較正データ７１７を更新する。眼球装着可能デバイス７３０は、既知の分析物濃度の較正溶液７４０に曝される。眼球装着可能デバイス７３０は、埋め込まれた電気化学分析物センサが較正溶液７４０の分析物濃度を感知できるようにして、較正溶液７４０に曝されてよい。例えば、較正溶液７４０で満たされた容器中に眼球装着可能分析物センサ７３０を沈めてもよく、眼球装着可能デバイス７３０の外面（例えば凸面）上に一滴の較正溶液を配置してもよく、その他も可能である。
【００８７】
[0103]  リーダ７１０は、測定信号（例えば放射７２０）を送ることによって、眼球装着可能デバイス７３０から較正測定値を得る。リーダ７１０は、図４Ｂに関して上に論じたプロセス４２０と同様にして、眼球装着可能デバイス７３０に問い合わせて示度を得る。例えば、眼球装着可能デバイスがセンサ電極間に電圧を印加して作用電極におけるアンペロメトリック電流を測定する間、リーダ７１０は、無線周波数放射７２０を放射して眼球装着可能デバイス７３０に電力供給することができる。次いでリーダ７１０は、測定結果を示す後方散乱放射７２２を受信することができる。
【００８８】
[0104]  較正溶液センサ結果を使用して、メモリ７１４中の較正データ７１７が更新（および／または作成）される。較正データ７１７は、センサ測定値を分析物濃度にマッピングするための関数関係を決定することによって更新することができる。このような関数関係は、較正溶液センサ結果に完全に基づくものとすることができる。新たに決定される関数関係は、追加でまたは別法として、前に測定された較正データ点および／または他の仮定もしくは予測などとの組合せで、較正溶液センサ結果に基づくものとすることもできる。記憶された較正データ７１７は、センサ測定値と分析物濃度との間の決定された関係を示す１つまたは複数の較正値を含むことができる（例えば、線形関係の傾きおよび切片）。本開示は、より高次の多項式関数関係、ルックアップテーブルなど、線形関係以外の関係の較正にも当てはまることに留意されたい。
【００８９】
[0105]  図７Ｂは、ある範囲のグルコース濃度に対する例示的なアンペロメトリック電流値を示すグラフである。アンペロメトリック電流値は、グルコースを感知するように構成された電気化学センサによる測定値に対応する。電気化学センサは、ポテンショスタットなどのコントローラによって駆動される作用電極および参照電極を備える。例えば、ポテンショスタットは、作用電極において電気化学反応を誘起してそれによりアンペロメトリック電流を発生させながらこのアンペロメトリック電流を測定するのに十分な電圧を、電極間に印加することができる。グルコースオキシダーゼが作用電極の近くに局在化されて、センサがグルコースに対して増感される。グルコースオキシダーゼは、グルコースを触媒して過酸化水素を生み出し、次いでこれは作用電極において酸化されて、アンペロメトリック電流を発生させる。人の涙膜グルコース濃度は、約０ミリモル〜約１ミリモル（mM）の範囲とすることができる。臨床的に適切な範囲にわたって電気化学グルコースセンサ電流応答を較正するために、既知のグルコース濃度の較正溶液を約０ｍＭと約１ｍＭの間で準備することができ、図７Ａに関して上述したシステム７００の較正モード動作と同様に、センサが較正溶液の各々に曝されている間にセンサ示度を得ることができる。例えば、外部リーダ７１０は、眼球装着可能デバイス７３０が較正溶液に曝されている間に測定を実施するよう眼球装着可能デバイス６３０に問い合わせることによって、センサ示度を得ることができる。次いで、外部リーダ７１０は、プロセスと同様にセンサ結果をワイヤレスに受信することができる。このようなプロシージャからの例示的な結果を、図７Ｂのグラフ中の丸として示し、以下の表にリストする。
【００９０】
【表１】
0006543245.tif 000003
【００９１】
[0106]  例示的な較正データは、グルコース濃度と測定された電流との間の、実質的に線形の関係を示す。図７Ｂのグラフに含まれる傾向線は、センサ電流と、約０ｍＭ〜約１ｍＭの臨床的に適切な範囲にわたるグルコース濃度とを関係付ける関係を定義する。傾向線は、測定された電流を較正グルコース濃度に関係付ける。傾向線を使用して、分析物濃度をセンサ電流の関数として決定することができ、次いでこれを使用して、後続のアンペロメトリック電流測定値を分析物濃度に関係付けることができる。例えば、生体外測定値を得る（図５Ａに関して述べたシステム５００の配置構成と同様に）間、外部リーダ７１０は、アンペロメトリック電流に応じた関数関係に従って、アンペロメトリック電流を対応する分析物濃度にマッピングするようにプログラムされてよい。すなわち、較正データから、以下の形式の関数関係を決定することができる。
ＡＣ＝ｆ（Ｉｍｅａｓ）
上式で、ＡＣは分析物濃度であり、Ｉｍｅａｓは測定されたアンペロメトリック電流であり、ｆは、較正データ７１７として外部リーダ７１０に記憶される関数形式を表す。次いで、決定された分析物濃度は、メモリ７１４のセンサ測定値データ７１８に記憶することができる。
【００９２】
[0107]  いくつかの実施形態では、１つまたは複数の較正データ点（例えば、既知の分析物濃度に対する測定されたセンサ結果）を使用して、測定された電流と分析物濃度とを関係付ける関係の関数形式を決定することができる。例えば、任意のこのような較正データ点を使用して、線をデータ点にフィットさせることによって１次多項式（例えば１次関数）中の係数について解くことができる。追加の較正データ点を使用して、より高次の多項式（例えば２次関数関係など）に基づく関数関係を決定することができる。追加でまたは別法として、較正データによって決定される関数関係は、関数関係の中の自由度よりも多数の較正データ点がある場合に最小化技法（例えば、χ2の最小化など）に従って決定することもできる。さらに、いくつかの実施形態では、センサ示度と対応する分析物濃度レベルとをリストするルックアップテーブルを使用して、センサ示度を分析物濃度にマッピングすることもできる。例えば、このようなルックアップテーブル中のエントリを補間して、涙膜センサ示度を分析物濃度に関連付けることができる。いくつかの実施形態では、同様の条件下で製造されたあるバッチの眼球装着可能電気化学センサの１つまたは複数に対して較正を実施することができ、導出された較正済み関数関係をバッチ中のこのような各センサにロードすることができる。
【００９３】
[0108]  測定されたアンペロメトリック電流と分析物濃度とを関係付ける関係の関数形式は、経験的に導出された較正データセットに従って、類似のデバイスの挙動に従って、および／または理論的予測に従って、設定することができる。例えば、既知の分析物濃度の１つまたは複数の溶液に眼球装着可能電気化学分析物センサが曝されている間にセンサ出力（例えばアンペロメトリック電流）を得ることによって、センサをその製造プロセスとの関係で較正することができる。このような較正情報のソースにかかわらず、次いで、較正情報７１７を眼球装着可能デバイス７３０の実質的に一意の識別シーケンスに関連付けるようにして、決定されたマッピング（例えば関数関係）を示す１つまたは複数の較正値をデータベースおよび／またはメモリ７１４に記憶することができる。
【００９４】
[0109]  図８Ａは、眼部分析物センサを較正するための例示的なプロセス８００のフローチャートである。プロセス８００は、ブロック８０２で、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信し、ブロック８０４で、識別シーケンスを示す結果的な応答信号を受信することを含む。ブロック８０２および８０４は、プロセス６００のブロック６０２および６０４と同様であり、これにより、リーダは眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを得る。次いで、ブロック８０６で較正ルーチンが実施される。例えば、較正ルーチンは、既知の分析物濃度の較正溶液７４０（または、種々の分析物濃度の、複数の較正溶液）に眼球装着可能デバイス７３０を曝し、デバイス７３０がそのように曝されている間にセンサ示度を得ることを含むことができる。次いで、ブロック８０８で、較正中に得られたセンサ測定値を使用して、較正中に使用された既知の分析物濃度にセンサ測定値を関係付ける較正値を決定することができる。例えば、較正値は、アンペロメトリック電流測定値を分析物濃度にマッピングするための関数関係を示すことができる。較正ルーチン、および適切な較正値の決定は、図７Ａに関して上述した較正プロシージャと同様とすることができる。次いで、ブロック８１０で、決定された較正値を、デバイスの識別シーケンスに関連付けてデータベースに記憶することができる。
【００９５】
[0110]  図８Ｂは、所定の較正値を使用してセンサ示度を解釈するための例示的なプロセス８２０のフローチャートである。プロセス８２０は、ブロック８２２で、問合せ信号を眼球装着可能デバイスに送信し、ブロック８２４で、識別シーケンスを示す結果的な応答信号を受信することを含む。ブロック８２２および８２４は、プロセス６００のブロック６０２および６０４と同様であり、これにより、リーダは眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを得る。センサ装備された眼球装着可能デバイスの識別シーケンスを決定すると、ブロック８２６で、リーダは、データベースに照会して、識別シーケンスに関連する較正情報を取り出すことができる。例えば、リーダ７１０は、アンペロメトリックセンサ測定値と分析物濃度との間のマッピングを定義する、あらかじめ記憶された較正値（例えば、関数関係の中の係数、ルックアップテーブルの中のエントリなど）をルックアップすることができる。ブロック８２６で取り出される較正値は、リーダ７１０のメモリ７１４に、またはリーダ７１０と通信するネットワーク化されたデータベースに、記憶されていてよい。ブロック８２８で、アンペロメトリックセンサ測定値が眼球装着可能デバイスから得られる。例えば、リーダ７１０は、センサ装備された眼球装着可能デバイス７３０に放射を送信することができ、次いで眼球装着可能は、測定を実施し、測定された電流を示すように後方散乱放射を変調することができ、リーダ７１０は、測定値の指標を受け取ることができる。次いで、ブロック８３０で、リーダは、データベースから取り出された較正値を使用して、センサ測定値に対応する涙膜分析物濃度を決定することができる。例えば、リーダ７１０は、測定されたアンペロメトリック電流を、較正値によって定義される関数関係に従って評価して、測定値を分析物濃度にマッピングすることができる。
【００９６】
[0111]  図８Ａおよび８Ｂの例示的なプロセス８００および８２０は、センサ装備された特定の眼球装着可能デバイスが較正プロシージャを受けるのを可能にし、較正の結果を使用してセンサによる後続の測定値が解釈されるのを可能にする。較正情報を、特定の眼球装着可能デバイスの識別シーケンスに関連付けられるようにして記憶することにより、特定の眼球装着可能デバイスについての較正情報（例えば較正値）を、そのような情報を眼球装着可能デバイスに（例えばプログラマブルメモリに）記憶することなく、眼球装着可能デバイスを使用した後続の測定中に取り出すことができる。一方、眼球装着可能デバイスには、どんなプログラマブルメモリもなくてよい。その代わり、どんなデバイス特有情報も、眼球装着可能デバイスの識別シーケンスに関連付け、次いで、その後で識別シーケンスを使用して取り出すことができる。眼球装着可能デバイスは問合せ信号に応答してその識別シーケンスを通信するように構成されるので、本明細書に記載のシステムでは、リーダは、特定のデバイスの識別シーケンスを得て、次いで識別シーケンスを使用して特定のデバイスの任意のデバイス特有情報を取り出すことができる。本明細書に記載の例示的なシステムおよびプロセスは、デバイス特有情報の一例としてセンサ較正情報を開示するが、他の例も可能である。これらの例は、デバイス製造情報（例えば、生産バッチ識別、生産日、出荷日、有効期限など）、関連ユーザ情報（例えば、ユーザ識別、特定のユーザについて実施する測定の回数や頻度などのユーザ構成／プロファイル情報、所定のアラートレベルなど）、および／またはデバイス使用履歴（例えば、履歴センサ測定値、最後の使用からの時間、最後の較正からの時間など）等である。本明細書に提供する例は限定ではなく例として一般に含められるものであるので、デバイス特有情報の他の例も可能である。
【００９７】
[0112]  さらに、本明細書では電子回路プラットフォームを眼球装着可能デバイスまたは眼部デバイスとして例によって述べているが、電子回路プラットフォームのメモリなし構成に関する開示するシステムおよび技法は他のコンテキストでも適用され得ることについても、特に留意されたい。例えば、バイオセンサが、低電力バジェットで操作される（例えば、放射されたソースからの獲得されたエネルギーを介して）か、または小さいフォームファクタに制約される（例えば、植込み型バイオセンサもしくは他の電子回路プラットフォーム）コンテキストでは、本明細書に記載のシステムおよびプロセスを採用して、電子回路プラットフォームから出力された実質的に一意の識別シーケンスに基づいて、デバイス特有情報を特定の電子回路プラットフォームに関連付けることができる。一例では、バイオセンサを備える植込み型医療デバイスを、生体適合性材料中にカプセル化して、宿主内に植え込むことができる。植込み型医療デバイスは、実質的に一意の識別シーケンスを出力するように構成された回路（例えば、回路の構築におけるプロセス変動に従っていくつかの可能な状態のうちの１つに一貫して落ち着く個別の状態回路のアレイ）を備えることができる。読取りおよび／または制御デバイスが、植込み型医療デバイスと通信して識別シーケンスを決定し、次いで識別シーケンスを使用してデバイスについてのデバイス特有情報にアクセスすることができる。例えば、リーダは、識別シーケンスを使用してデータベースに照会し、デバイス特有情報の取出しおよび／または記憶を行うことができる。本明細書に開示する、プログラマブルメモリのない構成は、小さいフォームファクタの応用例における空間的制約、低電力応用例における電力バジェット制約、および／または私的情報を収集できるデバイスに対するデータセキュリティ懸念に、同時に対処することができる。
【００９８】
[0113]  例えば、いくつかの実施形態では、電子回路プラットフォームは、歯牙装着可能デバイスなどの身体装着可能デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、歯牙装着可能デバイスは、眼球装着可能デバイス１１０、眼球装着可能デバイス３１０、および／もしくは眼球装着可能デバイス５３０の形をとるか、またはそれに類似した形のものとすることができる。例えば、歯牙装着可能デバイスは、本明細書に記載のポリマー材料または透明ポリマーのいずれかと同じまたは同様の生体適合性のポリマー材料または透明ポリマーと、本明細書に記載の基板または構造と同じまたは同様の基板または構造とを備えることができる。このような配置構成では、歯牙装着可能デバイスは、歯牙装着可能デバイスを着用したユーザの体液（例えば唾液）中の少なくとも１つの分析物を検出するように構成されてよい。
【００９９】
[0114]  さらに、いくつかの実施形態では、身体装着可能デバイスは、皮膚装着可能デバイスを含むことができる。いくつかの実施形態では、皮膚装着可能デバイスは、眼球装着可能デバイス１１０、眼球装着可能デバイス３１０、および／もしくは眼球装着可能デバイス５３０の形をとるか、またはそれに類似した形のものとすることができる。例えば、皮膚装着可能デバイスは、本明細書に記載のポリマー材料または透明ポリマーのいずれかと同じまたは同様の生体適合性のポリマー材料または透明ポリマーと、本明細書に記載の基板または構造と同じまたは同様の基板または構造とを備えることができる。このような配置構成では、歯牙装着可能デバイスは、皮膚装着可能デバイスを着用したユーザの体液（例えば、汗、血液など）中の少なくとも１つの分析物を検出するように構成されてよい。
【０１００】
[0115]  さらに、本明細書に開示するシステムおよび技法のいくつかの実施形態は、自動的に実装されるかまたはデバイスの着用者によって制御されるようにできる、プライバシー制御を含むことができる。例えば、収集された着用者の生理パラメータデータおよび健康状態データが、臨床医による傾向分析のためにクラウドコンピューティングネットワークにアップロードされる場合、データは、個人識別可能な情報が除去されるように、記憶前または使用前に１つまたは複数の方法で処理されてよい。例えば、個人識別可能な情報をユーザに対して決定することができないように、ユーザの識別を処理することができ、または、位置情報が得られる場合に、ユーザの特定位置を決定することができないようにユーザの地理的位置を一般化することができる（都市、ZIPコード、もしくは州レベルなどまでに）。
【０１０１】
[0116]  追加でまたは別法として、着用者に関する情報（例えば、ユーザの医療履歴、ソーシャルアクションもしくはアクティビティ、職業、ユーザの選好、またはユーザの現在位置）をデバイスが収集するかどうかまたはどのように収集するかを制御する機会、あるいはこのような情報をどのように使用できるかを制御する機会が、デバイスの着用者に提供されてよい。よって、着用者は、自分に関する情報がどのように収集されて臨床医または医師または他のデータ使用者によって使用されるかに対して、制御を有することができる。例えば、着用者は、健康状態および生理パラメータなど、自分のデバイスから収集されたデータが、自分自身のデータの収集および比較に応答して個人ベースラインおよび推奨を生成するためだけに使用でき、母集団相関研究で使用するための母集団ベースラインを生成する際には使用できないことを選ぶことができる。
【０１０２】
[0117]  さらに、個人に関係するかまたは個人のデバイスに関係する情報を伴う実施形態は、プライバシー制御を含むことができる。このようなプライバシー制御は、例えば、デバイス識別子の匿名化と、情報の収集／使用に関する透明性と、ユーザのデバイス使用に関係する情報をユーザが修正および／または削除できるようにする機能を含めたユーザ制御と、を含むことができる。
【０１０３】
[0118]  さらに、本明細書で論じた実施形態がユーザに関する個人情報を収集するかまたは個人情報を利用できる状況では、プログラムまたは機構がユーザ情報（例えば、ユーザの医療履歴、ソーシャルネットワーク、ソーシャルアクションもしくはアクティビティ、職業、ユーザの選好、ユーザの現在位置、などに関する情報）を収集するかどうかを制御する機会、または、よりユーザに関連があるであろうコンテンツをコンテンツサーバから受信するかどうか、および／もしくはどのように受信するかを制御する機会が、ユーザに提供されてよい。加えて、いくらかのデータは、個人識別可能な情報が除去されるように、記憶前または使用前に１つまたは複数の方法で処理されてよい。例えば、個人識別可能な情報をユーザに対して決定することができないように、ユーザの識別を処理することができる。よって、ユーザは、ユーザに関する情報がどのように収集されるか、および／またはどのようにコンテンツサーバによって使用されるかに対して、制御を有することができる。
【０１０４】
[0119]  図９に、例示的な一実施形態により構成されたコンピュータ可読媒体を示す。例示的な実施形態では、例示的なシステムは、１つまたは複数のプロセッサと、１つまたは複数の形のメモリと、１つまたは複数の入力デバイス／インタフェースと、１つまたは複数の出力デバイス／インタフェースと、機械可読命令とを備えることができ、機械可読命令は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたとき、前述の様々な機能、タスク、能力などをシステムに行わせる。
【０１０５】
[0120]  先に言及したように、いくつかの実施形態では、開示する技法は、機械可読フォーマットの非一時的なコンピュータ可読記憶媒体上で符号化された、または他の非一時的な媒体もしくは製造品上で符号化された、コンピュータプログラム命令によって実装することができる（例えば、システム１００の外部リーダ１８０のメモリストレージ１８２に記憶された命令１８４、または、システム５００のリーダ５１０のメモリ５１４に記憶された命令）。図９は、本明細書に提示する少なくともいくつかの実施形態により配置構成された、コンピューティングデバイス上でコンピュータプロセスを実行するためのコンピュータプログラムを備える例示的なコンピュータプログラム製品の概念的な部分図を示す概略図である。
【０１０６】
[0121]  一実施形態では、例示的なコンピュータプログラム製品９００は、信号保持媒体９０２を使用して提供される。信号保持媒体９０２は、１つまたは複数のプログラミング命令９０４を備えることができ、プログラミング命令９０４は、１つまたは複数のプロセッサによって実行されたとき、図１〜８に関して上述した機能、またはこの機能の一部を提供することができる。いくつかの例では、信号保持媒体９０２は非一時的なコンピュータ可読媒体９０６とすることができ、これは、以下のものに限定されないが、ハードディスクドライブ、コンパクトディスク（CD）、ディジタルビデオディスク（DVD）、ディジタルテープ、メモリなどである。いくつかの実装形態では、信号保持媒体９０２はコンピュータ記録可能媒体９０８とすることができ、これは、以下のものに限定されないが、メモリ、リード／ライト（R/W）ＣＤ、Ｒ／Ｗ  ＤＶＤなどである。いくつかの実装形態では、信号保持媒体９０２は通信媒体９１０とすることができ、これは、以下のものに限定されないが、ディジタルおよび／またはアナログ通信媒体（例えば、光ファイバケーブル、導波管、有線通信リンク、ワイヤレス通信リンク等）などである。よって、例えば、信号保持媒体９０２は、ワイヤレス形式の通信媒体９１０によって搬送されてよい。
【０１０７】
[0122]  １つまたは複数のプログラミング命令９０４は、例えば、コンピュータ実行可能および／またはロジック実装命令とすることができる。いくつかの例では、図１のプロセッサ装備された外部リーダ１８０などのコンピューティングデバイスが、コンピュータ可読媒体９０６、コンピュータ記録可能媒体９０８、および／または通信媒体９１０のうちの１つまたは複数によってコンピューティングデバイスに搬送されたプログラミング命令９０４に応答して、様々な動作、機能、またはアクションを提供するように構成される。
【０１０８】
[0123]  非一時的なコンピュータ可読媒体９０６はまた、複数のデータストレージ要素間で分散されてもよく、これらのデータストレージ要素は、相互からリモートに位置することができる。記憶された命令のいくつかまたは全てを実行するコンピューティングデバイスは、図１に示すリーダ１８０などの外部リーダであるか、または、スマートフォンやタブレットデバイスやパーソナルコンピュータなど、別のモバイルコンピューティングプラットフォームであるものとすることができる。別法として、記憶された命令のいくつかまたは全てを実行するコンピューティングデバイスは、サーバなど、リモートに位置するコンピュータシステムとすることもできる。
【０１０９】
[0124]  様々な態様および実施形態を本明細書に開示したが、他の態様および実施形態も当業者には明らかであろう。本明細書に開示する様々な態様および実施形態は、例示のためのものであって限定を意図するものではなく、真の範囲は後続の特許請求の範囲によって示される。
【図１】
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【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３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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