(57)【要約】【課題】  バイオメトリクスに基づく情報通信システムを形成する方法及び装置を提供する。【解決手段】  いくつかの例では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、感知手段を有する生物医学的デバイスを備え、感知手段はバイオメトリクス結果をもたらす。いくつかの例では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、生物医学的デバイスと通信してペアリングされた、スマートウォッチなどのユーザデバイスを含んでもよい。バイオメトリクス測定結果は、バイオメトリクスに基づく情報通信メッセージの通信をトリガしてもよい。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムであって、
生物医学的デバイスであって、
感知手段と、
エネルギー印加デバイスと、
通信手段と、を含む、生物医学的デバイスと、
通信プロトコルにおいて前記生物医学的デバイスとペアリングされる、ベッドスマートデバイスと、
データ値を少なくとも含む通信を前記生物医学的デバイスから受信し、前記通信をコンテンツサーバに送信する、通信ハブと、
フィードバック要素と、を備える、システム。
【請求項２】
ユーザの個人的デバイスが、通信プロトコルにおいて前記通信ハブとペアリングされている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記フィードバック要素が、前記ユーザの個人的デバイス上に位置する、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記生物医学的デバイスは、前記ユーザが眠っている間にユーザのバイオメトリクスを測定する、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記フィードバック要素が、前記ベッドスマートデバイス内に位置する、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記フィードバック要素が、振動変換器を含む、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記コンテンツサーバが、バイオメトリクス情報通信システムを通して、前記フィードバック要素に標的とされるメッセージを送信する、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記感知手段が、ユーザの呼吸速度を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記感知手段が、ユーザの脈拍を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記感知手段が、ユーザの眼内圧を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記感知手段が、ユーザの眼球運動を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記感知手段が、ユーザのいびきの音を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記感知手段が、ユーザの血糖値を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記感知手段が、ユーザの血圧を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
前記感知手段が、ユーザの血中酸素飽和度を監視する要素を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項１６】
前記ベッドスマートデバイスが、前記ベッドの頭の高さを制御する、請求項１に記載のシステム。
【請求項１７】
メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスを得ることと、
前記生物医学的デバイスをユーザの寝室内に位置決めすることと、
無線通信プロトコルを用いて、前記ユーザの寝室内で前記生物医学的デバイスをベッドスマートデバイスとペアリングすることと、
前記生物医学的デバイスを利用して前記バイオメトリクス測定を行うことと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することと、
前記バイオメトリクスデータ結果をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の前記通信に基づくメッセージを受信することと、
フィードバックデバイスを用いてユーザに前記メッセージを通信することと、を含む、方法。
【請求項１８】
メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスを提供することと、
前記生物医学的デバイスをユーザの寝室内に位置決めすることと、
ベッドスマートデバイスから、前記生物医学的デバイスで得られたバイオメトリクス結果に対応するデータ値を少なくとも含む通信を受信することと、
前記通信をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス結果に対して、プロセッサを用いて、メッセージデータストリームを生成する処理を行うことと、
前記メッセージデータストリームを前記バイオメトリクス測定システム通信システムに送信することと、
を含む、方法。
【請求項１９】
ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができる、第１のデバイスを得ることと、
バイオメトリクスデータを得るために前記第１のデバイスで前記第１のバイオメトリクスを測定することであって、前記測定は、前記ユーザが眠っているときに行われる、測定することと、
ディスプレイ及びネットワーク通信デバイスを含むユーザの個人的デバイスである、第２のデバイスを得ることと、
前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間でペアリングされた通信の権限を与えることと、
前記バイオメトリクスデータを前記第１のデバイスから前記第２のデバイスに通信することと、
ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに、前記バイオメトリクスデータを通信することと、
前記第１のデバイスからの信号を介して、ベッドスマートデバイスからベッドの状態に関連する状態データを得るように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、前記バイオメトリクスデータ、前記ベッド状態データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、前記標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
前記標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを前記第２のデバイスに受信することと、
前記メッセージを前記ユーザに対して表示することと、
を含む、方法。
【請求項２０】
前記第１のデバイスが、装着された生物医学的デバイスを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
前記装着された生物医学的デバイスが、コンタクトレンズである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
前記装着された生物医学的デバイスが、スマートリングである、請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記第２のデバイスが、スマートフォンを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２４】
前記第２のデバイスが、スマートウォッチを含む、請求項１９に記載の方法。
【請求項２５】
前記第１のデバイスが、枕、敷布、又は毛布のうちの１つ又は２つ以上の中の生物医学的デバイスを含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１５年７月２４日出願の米国特許仮出願第６２／１９６５１３号の利益を主張する、２０１６年１月２６日出願の米国特許出願第１５／００６，３７０号の一部継続出願である。
【０００２】
（発明の分野）
情報通信及びＧＰＳに基づく情報表示のための生物医学的デバイスについて記載する。いくつかの例示的な実施形態では、デバイスの機能性は、バイオメトリクス情報をＧＰＳ情報と共に収集して、デバイスのユーザに関する個人的情報通信を行うことを伴う。
【背景技術】
【０００３】
近年、医療デバイスの数及びその機能が急速に発達し始めている。こうした医療デバイスとしては、例えば、埋め込み型ペースメーカー、生物学的機能の監視及び／又は検査を行うための電子ピル、能動部品を備える外科用デバイス、コンタクトレンズ、輸液ポンプ、及び神経刺激装置を挙げることができる。これらのデバイスは、多くの場合、生物及び化学システムに暴露されると共にそれらと相互作用するので、デバイスが、バイオメトリクスデータの収集、記憶、及び分配に最適なツールとなる。
【０００４】
一部の医療用デバイスは、ＧＰＳ測位及びバイオメトリクス収集を含む様々な機能を行うと共に、多くの生体適合性及び／又は埋込み型デバイスに組み込まれてもよい、半導体デバイスなどの構成要素を含んでもよい。しかし、これらの半導体部品は、エネルギーを必要とする。したがって、かかる生体適合性デバイスは、エネルギー印加素子を含む必要がある。バイオメトリクス収集及びＧＰＳ測位が可能な生物医学的デバイス内に自給エネルギーを追加することにより、デバイスが、デバイスのユーザに関する個人的情報通信を行うことが可能になるであろう。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に従う生物医学的デバイスを利用する睡眠監視は、デバイスのユーザ、デバイスのユーザと関連付けられた医療関係者、並びにユーザと何らかの関係がある他の個人に、豊富な有用情報を提供し得る。睡眠は、人の健康全般にとって重要であり、十分な睡眠の欠如は、多数の疾患並びに慢性及び急性病態と並べられている。生物医学的デバイス、例えば、電子眼用デバイスは、睡眠に関連する様々なデータポイント又は情報（バイオメトリクスデータ）を収集又は感知するために利用され得る。例えば、生物医学的デバイスは、血中酸素レベル、急速眼球運動、呼吸速度、身体及び／又は筋運動、並びに脳波活動を感知するために利用され得る。この情報をただ単純に感知することに加えて、生物医学的デバイスは、感知された情報に応答して様々な機能性を実装するための他のデバイスと相互作用するように構成され得る。例えば、収集された読取り値に基づいて、ベッド位置を調節する、酸素の流れを増加させる、及び／又はＣＰＡＰデバイスの呼吸速度を変更するなどの措置が、個人によって及び／又は単純に個人を起こすことによって利用され得る。更に、この情報は、個人の健康状態を評価するために、ヘルスケア従事者に提供され得る。例えば、個人は、睡眠時無呼吸症を有し得る。
【０００６】
バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、様々な種類の生物医学的デバイスを利用してバイオメトリクス結果を取得し、次いで取得したバイオメトリクス結果に基づいて通信を提供するための多数の形式で用いられ得る。いくつかの例では、得られた通信は、取得した中核になるバイオメトリクス結果を識別し、定量し得る。いくつかの代替例では、取得した結果（単数又は複数）は、システムが情報ストリームを判定して、通信に提供するための入力として使用され得る。情報ストリームは、生物医学的デバイスのユーザに関するデータ又は特性と一緒に、バイオメトリクス情報の分析に基づいて形成され得る。いくつかの例では、ユーザに関連するデータを用いたこれらのバイオメトリクス情報の合成は、ユーザ又はユーザと一緒に若しくはユーザのために行動する個人の購買決定に関し得る情報ストリームを提供し得る。他の例では、得られた情報ストリームは、様々なタイプの治療、サービス、又は製品を指定又は禁止（proscribe）する個人によって利用され得る。
【０００７】
したがって、バイオメトリクスに基づく情報表示の装置及び方法を、本明細書において考察する。いくつかの例では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、ユーザの位置、バイオメトリクス、及び環境を検出して標的情報通信を提供する能力を有する、装着式デバイスを備える。
【０００８】
１つの一般的態様は、生物医学的デバイスを含む、バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムを含む。システムは感知手段も含む。システムはエネルギー印加デバイスも含む。システムは、通信手段も含む。システムは、ベッドスマートデバイスも含み、ベッドスマートデバイスは、通信プロトコルにおいて生物医学的デバイスとペアリングされている。システムはまた、生物医学的デバイスからデータ値を少なくとも含む通信を受信し、コンテンツサーバに通信を送信する、通信ハブと、フィードバック要素と、を含む。
【０００９】
実装形態は、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含み得る。システムは、通信プロトコルにおいて生物医学的デバイスとペアリングされている、ユーザ電子デバイスを追加的に含んでもよい。システムは、フィードバック要素がユーザ電子デバイス上に位置する例を含んでもよい。システムは、フィードバック要素がベッドスマートデバイス内に位置する例を含んでもよい。システムは、フィードバック要素が振動変換器又は触覚フィードバック要素を含む例を含んでもよい。システムは、コンテンツサーバが、バイオメトリクス情報通信システムを通して、フィードバック要素に標的とされるメッセージを送信する例を含んでもよい。
【００１０】
システムは、感知手段が、ユーザの呼吸速度を監視する要素、及び／又はユーザの脈拍を監視する要素、及び／又はユーザの眼内圧を監視する要素、及び／又はユーザの眼球運動を監視する要素、及び／又はユーザのいびきの音を監視する要素、及び／又はユーザの血糖値を監視する要素、及び／又はユーザの血圧を監視する要素を含む、例を含んでもよい。システムは、感知手段がユーザの血中酸素飽和度を監視する要素を含む例を含んでもよい。システムは、ベッドスマートデバイスが、ベッドの頭の高さを制御する例を含んでもよい。
【００１１】
バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスが得られる、バイオメトリクス測定システム通信システムからの通信のための方法が存在し得る。
【００１２】
生物医学的デバイスは、ユーザの寝室内に位置し得る。生物医学的デバイスは、無線通信プロトコルを使用して、ベッドスマートデバイスとペアリングされ得る。生物医学的デバイスは、所望のバイオメトリクスの測定を行うために使用され得る。本方法は、バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することを含んでもよい。バイオメトリクスデータ結果を含む通信されたメッセージは、コンテンツサーバで受信され得る。本方法は、バイオメトリクスデータ結果を含むメッセージの通信に基づいてメッセージを受信することを含んでもよい。
【００１３】
本方法は、フィードバックデバイスを用いたユーザへの通信に基づいてメッセージを通信することも含んでもよい。
【００１４】
いくつかの例では、バイオメトリクスデータ結果を含む通信されたメッセージはまた、ユーザの位置に対応するデータ値を少なくとも含んでもよい。
【００１５】
いくつかの方法では、バイオメトリクスデータ結果を含む通信に基づくメッセージは、バイオメトリクス結果をプロセスで処理することによって生成され得る通信ストリームになり、処理は、メッセージストリームの少なくとも一部分を生成する。
【００１６】
方法は、ユーザ位置に対応するデータ値に基づいて、メッセージデータストリームを調整することを追加的に含んでもよい。
【００１７】
いくつかの方法では、第１のデバイスは装着されたデバイスを含む。これらの方法のいくつかでは、第１のデバイスはスマートウォッチを含む。第１のデバイスが、装着された生物医学的デバイスを含む例があり得、いくつかの事例では、この装着された生物医学的デバイスはコンタクトレンズである。あるいは、装着された生物医学的デバイスはスマートリングであってもよい。本方法は、第２のデバイスがスマートフォンを含む例を含んでもよい。あるいは、第２のデバイスはスマートウォッチを含む。更なる例では、第１のデバイスは皮下生物医学的デバイスを含んでもよい。
【００１８】
１つの一般的態様は、メッセージを通信する方法を含み、該方法は、バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスを得ることと、生物医学的デバイスを利用してバイオメトリクス測定を行うことと、バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の通信に基づいたメッセージを受信することと、を含む。
【００１９】
１つの一般的態様は、メッセージを通信する方法を含み、該方法は、バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスを提供することと、バイオメトリクス測定システム通信システムから、生物医学的デバイスを用いて得られたバイオメトリクスの結果に対応するデータ値を少なくとも含む通信を受信することと、プロセッサを用いて、メッセージデータストリームを生成するバイオメトリクス結果の処理を行うことと、を含む。本方法はまた、メッセージデータストリームをバイオメトリクス測定システム通信システムに送信することを含んでもよい。
【００２０】
実装形態は、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含み得る。バイオメトリクス測定システム通信システムから、ユーザ位置に対応するデータ値を少なくとも含む通信の第２の部分を受信することを追加的に含む、方法。ユーザ位置に対応するデータ位置に基づいてメッセージデータストリームを調整することを追加的に含む、方法。
【００２１】
方法に関連する１つの一般的態様は、ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができる第１のデバイスを得ることと、バイオメトリクスデータを得るために第１のデバイスで第１のバイオメトリクスを測定することであって、測定は、ユーザが眠っているときに行われる、測定することと、ディスプレイ及びネットワーク通信デバイスを含む第２のデバイスを得ることと、第１のデバイスと第２のデバイスとの間でペアリングされた通信の権限を与えることと、バイオメトリクスデータを第１のデバイスから第２のデバイスに通信することと、を含む。いくつかの事例では、本方法は、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定して、位置データを得ることを含んでもよい。いくつかの例では、本方法は、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに、バイオメトリクスデータを通信することと、第１のデバイスからの信号を介して、ベッドスマートデバイスからベッドの状態に関連する状態データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、ベッド状態データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを第２のデバイスに受信することと、メッセージをユーザに対して表示することと、を含む。いくつかの事例では、メッセージは、触覚手段によって、可聴手段によって、又は他の非視覚的手段によってユーザに配信される。
【００２２】
本方法は、第１のデバイスが、装着された生物医学的デバイスを備える例を含んでもよい。装着された生物医学的デバイスは、コンタクトレンズ、スマートリング、スマートウォッチであり得る。本方法は、第２のデバイスがスマートフォンであるか、又はスマートフォンを含む例を含んでもよい。本方法は、第２のデバイスがスマートウォッチである例を含んでもよい。第１のデバイスは、ユーザと接触するベッド敷布、毛布、又は枕の中に含まれる生物医学的デバイスであり得る。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
本発明の前述並びに他の特徴及び利点は、付随する図面に示される本発明の好ましい実施形態の、以下のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
【図１Ａ】バイオメトリクスに基づく情報通信の概念を例示的に説明する、例示的な生物医学的デバイスを図示する。
【図１Ｂ】バイオメトリクスに基づく情報通信の概念を例示的に説明する、例示的な生物医学的デバイスを図示する。
【図２】バイオメトリクスに基づく情報通信の概念と一致する、生物医学的デバイス、ユーザデバイス、及びデータ処理デバイスの例示的なネットワークを図示する。
【図３】本発明のいくつかの実施形態を実装するために使用され得るプロセッサを図示する。
【図４】バイオメトリクスに基づく監視用の生物医学的デバイスの例示的な機能的構造モデルを図示する。
【図５】例示的な蛍光に基づくバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図６Ａ】例示的な比色に基づくバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図６Ｂ】例示的な比色に基づくバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図７Ａ】代替のバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図７Ｂ】代替のバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図７Ｃ】スペクトルバンドを量子ドットに基づくフィルタを用いていかにして分析することができるかを図示する。
【図８Ａ】生物医学的デバイスの例示的な量子ドット分光計を図示する。
【図８Ｂ】生物医学的デバイスの例示的な量子ドット分光計を図示する。
【図８Ｃ】生物医学的デバイスの例示的な量子ドット分光計を図示する。
【図９Ａ】例示的なマイクロ流体に基づくバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図９Ｂ】例示的な網膜血管新生に基づくバイオメトリクス監視デバイスを図示する。
【図１０】生物医学的デバイス内の例示的なディスプレイシステムを図示する。
【図１１】生物医学的デバイスのいくつかの例示的な機能性に焦点を当てた、バイオメトリクスに基づく情報通信の概念と一致する生物医学的デバイス、ユーザデバイス、及びデータ処理デバイスの例示的なネットワークを図示する。
【図１２】眼に基づくバイオメトリクス監視デバイスによって行うことができる、例示的な感知機構を図示する。
【図１３】バイオメトリクスに基づく情報通信に関する例示的なプロセスフロー図を示す。
【図１４】バイオメトリクスに基づく情報通信に関する追加の例示的なプロセスフロー図を示す。
【図１５】寝室に基づくスマートデバイスを有するベッドを含む、バイオメトリクスに基づく情報通信の例示的なプロセスフロー図を示す。
【図１６】バイオメトリクスに基づく情報通信に使用され得る、睡眠監視に関連する感知のためのデバイスの例を示す。
【図１７】スマートベッドデバイスを含むバイオメトリクスに基づく情報通信のための睡眠に関連する感知の例示的なプロセスフロー図を示す。
【図１８】バイオメトリクスに基づく情報通信のための一般化された睡眠に関連する感知の例示的なプロセスフロー図を示す。
【図１９】バイオメトリクスに基づく情報通信に使用することができる、デバイス及び技術の例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
用語集
本明細書で使用されるバイオメトリクス（単数又は複数）とは、生物学的な実体に対して行われた測定によるデータ及びデータ群を指す。一般的に、データ群は、サイジング、医学的状態、化学的状態、及び生化学的状態などに関する人間のデータを指してもよい。いくつかの例では、バイオメトリクスデータは、バイオセンサによって行われる測定に由来してもよい。他の例では、測定可能な生物学的成分又はパラメータは、温度、血圧などの生理学的特性を指してもよい。
【００２５】
本明細書で使用されるバイオセンサ又は生物学的センサとは、酵素、抗体、タンパク質、若しくは核酸などの、生物学的成分又は生物元素を含むシステムを指す。生物元素は検体と相互作用し、その応答は、測定可能な生物学的応答を測定又は検出し、得られた結果を送信する、電子部品によって処理される。生物元素が検体に結合すると、センサはアフィニティセンサと呼ばれることがある。検体が生物元素によって化学的に変換されると、センサは代謝センサと呼ばれることがある。触媒バイオセンサ（catalytic biosensors）は、生物元素が分子検体を認識し、それによって補助基質（auxiliary substrate）が検出できるものへと変換されることに基づく、バイオセンサシステムを指してもよい。
【００２６】
本明細書で使用される触覚、触覚フィードバック、又は触覚デバイスとは、特に触覚の感覚及び固有受容感覚を使用する物体の知覚に関する、ユーザの触覚の感覚を通して通信する能力、方法、又はデバイスを指す。
【００２７】
本明細書で使用される固有受容感覚とは、身体の隣り合った部位の相対的位置及び運動に用いられている労力の強さの感覚を指す。
【００２８】
バイオメトリクスに基づく情報通信
バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスについて、本明細書に開示する。以下の節において、様々な実施形態の詳細な説明が記載される。好ましい実施形態及び代替的実施形態のいずれの説明も、単なる例示的な実施形態に過ぎず、様々な修正及び変更が当業者には明らかであり得る。したがって、例示的な実施形態は、本出願の範囲を制限するものではない。バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスは、生物の身体内、身体上で、又は身体に近接して使用するように設計される。かかる生物医学的デバイスの一例は、コンタクトレンズなどの眼用デバイスである。
【００２９】
バイオメトリクスに基づく情報通信を更に可能にすることが、本明細書に組み込まれる、２０１６年１月２６日出願の米国特許出願第第１５／００６，３７０号に説明されているものとして見出される。
【００３０】
例えば眼用デバイスを含む、生物医学的デバイスの最近の開発が行われており、エネルギー印加され得る機能化された生物医学的デバイスが実用化されている。これらのエネルギー印加された生物医学的デバイスは、身体の恒常性パターンに関する最新のフィードバックを提供し、外界及びインターネットと相互作用するユーザの経験を向上させることによって、ユーザの健康を向上させるという能力を有する。これらの向上は、バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスを使用することによって可能であってもよい。
【００３１】
バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスは、非限定例として、オンラインサーフィン及び買い物の傾向、実店舗での買い物及び閲覧の傾向、食事習慣、バイオマーカー（代謝産物、電解質、及び病原体など）、並びにバイオメトリクス情報（心拍、血圧、睡眠サイクル、及び血糖など）などの情報を含むユーザからのデータ群に基づいて、個人的コンテンツをユーザデバイスに投影するのに有用であり得る。収集されたデータは、将来の行動を予測し、現在の習慣に対する変更を示唆し、新しいアイテム又は習慣をユーザに提示するために、ユーザ、又は医療従事者などの第三者によって分析され使用されてもよい。
【００３２】
バイオメトリクスデータを収集する生物医学的デバイス
広範なタイプのバイオメトリクスデータを収集してもよい、多数のタイプの生物医学的デバイスがあり得る。一部のデバイスは、非限定例として、カメラ、電磁スペクトルセンサ、はかり、及びマイクロフォンなど、人間の対象者を遠くから測定し観察する遠隔センサに対応してもよい。他のデバイスは、様々な形式でユーザによって装着されてもよい。いくつかの例では、スマートデバイスは、手首、腕、及び脚に着けるバンド、指、足指、及び耳に着けるリング、眼上のコンタクトレンズ、外耳道に入れる補聴器、並びに身体の様々な部位に身に着ける衣服などの上で装着されて、バイオメトリクスデータを収集する能力を有してもよい。他の例は、ペースメーカー、ステント、眼用インプラント、耳用インプラント、及び一般化された皮下インプラントなど、様々なタイプの埋め込まれた生物医学的デバイスを含んでもよい。
【００３３】
エネルギー印加された眼用デバイス
いくつかの例示的な実施形態では、例えば電池である電源、及び例えば半導体ダイであ図１Ａを参照すると、エネルギー印加された眼用デバイスのためのメディアインサート１００、及びそれに対応するエネルギー印加された眼用デバイス１５０（図１Ｂ）の例示的な一実施形態が示される。メディアインサート１００は、視力矯正を提供する機能性がある場合もない場合もある光学ゾーン１２０を含み得る。眼用デバイスのエネルギー印加された機能が視力に関連しない場合は、メディアインサートの光学ゾーン１２０は、材料がなくてもよい。いくつかの代表的な実施形態では、メディアインサートは、エネルギー印加素子１１０（電源）及び電子構成要素１０５（ロード）が組み込まれた基板１１５からなる、光学ゾーン１２０内ではない部分を含み得る。
【００３４】
る負荷が、基板１１５に取り付けられてもよい。導電性トレース１２５及び１３０は、電子構成要素１０５とエネルギー印加素子１１０とを電気的に相互接続してもよく、エネルギー印加素子は、導電性トレース１１４などによって電気的に相互接続されてもよい。メディアインサート１００は、エネルギー印加素子１１０、トレース１２５、及び電子構成要素１０５を保護し、包含するために、完全に封入することができる。いくつかの代表的な実施形態では、封入材料は、例えば、水などの特定の物質がメディアインサートに浸入することを防止し、周囲の気体又はエネルギー印加素子内部の反応副生成物などの特定の物質がメディアインサートに浸透するか又はメディアインサートから逃げることを可能とするように半透過性のものとすることができる。
【００３５】
いくつかの例示的な実施形態では、図１Ｂに示されるように、メディアインサート１００は、生体適合性高分子材料を含んでもよい、眼用デバイス１５０に含まれてもよい。眼用デバイス１５０は、剛性の中央部分、柔らかいスカートの設計を含み得、中央の剛性の光学素子がメディアインサート１００を含む。いくつかの具体的な実施形態において、媒体インサート１００は、大気及び角膜表面とそれぞれ前面及び後面において直接接触してもよく、あるいは、媒体インサート１００は眼用デバイス１５０内に封入されてもよい。眼用デバイス１５０又はレンズの周辺１５５は、例えばヒドロゲル材料を含む、軟質のスカート材料であってもよい。メディアインサート１００及び眼用デバイス１５０の基盤は、非限定例における蛍光に基づく分析素子などを用いた多数の分析技術による流体試料の処理を伴う、多数の実施形態のための環境を提供してもよい。
【００３６】
個人的情報の通信
本明細書に記載する技術の様々な態様は、全体として、個人的コンテンツを提供するシステム、方法、及びコンピュータ可読記憶媒体を対象とする。本明細書で使用される個人的コンテンツとは、広告、生体情報、宣伝コンテンツ、又はユーザを個別的に対象とすることが望ましい他の任意のタイプの情報を指してもよい。個人的コンテンツは、例えば、広告プロバイダ、情報プロバイダなど、標的コンテンツプロバイダによって提供されてもよい。本発明の実施形態を利用して、ユーザ又はコンテンツプロバイダは、標的としたい特定のコンテンツを選択してもよい。関連性のある情報がデバイスによって検出されてもよく、デバイスの電力は自給されるので、関連性のある個人情報を作成するように計算又は分析されてもよい。分析されると、次に個人的コンテンツは、デバイスによってユーザに対して提示されてもよい。
【００３７】
予測分析
コンピューティングシステムは、個人の行動を追跡するように構成されてもよい。コンピューティングシステムは、次に、収集された情報に基づいて、１つ又は２つ以上のユーザ特異的な報告をコンパイルしてもよい。これらの報告は、次に、ユーザに送られるか、又は別のデバイスに送られて、集められた情報を他の行動に基づく報告と併せて使用して、新しいより詳細な行動に基づく報告をコンパイルしてもよい。これらのより詳細な行動に基づく報告は、将来の好ましい行動又は傾向を推論するのに使用されてもよい、個人に関する特定の好ましい行動、動向、習慣などを捕捉してもよい。この実践は予測分析と呼ばれることがある。
【００３８】
予測分析は、現在及び過去の事実を分析して、将来の、又はそれ以外の未知の事象に関する予測を行う、モデリング、機械学習、及びデータマイニングによる様々な統計技術を網羅する。予測分析の一例は、ある個人が人気のあるカリブ海の旅行先に関して最近インターネットを検索したことであってもよい。その個人はまた、安い航空運賃に関してインターネットを検索した。この情報がコンパイルされ、先月１か月以内に全てのインターネットユーザが購入したカリブ海の旅行先への最安値の包括パッケージを見つけるのに使用されてもよい。
【００３９】
行動情報の記憶
将来的に使用するため、行動情報を記憶する必要があり得る。情報は、情報を収集するデバイスにローカルで記憶されるか、又はコンピュータ可読媒体として遠隔で記憶されてもよい。かかるコンピュータ可読媒体は、ユーザが他のコンピューティングデバイス上で行動情報にアクセス及び／又はそれを利用できるように、ユーザプロファイル情報と関連付けられてもよい。いくつかの例では、デバイス及び記憶媒体は、１つ又は２つ以上の他のデバイス又は記憶媒体と通信することを必要とし得る。
【００４０】
通信ネットワークにより、タスクを遠隔で行うことが可能になってもよい。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、メモリ記憶デバイスを含むローカル及び遠隔両方のコンピュータ記憶媒体に位置してもよい。コンピュータ使用可能命令は、コンピュータが入力のソースに従って反応することを可能にするインターフェイスを形成する。命令は、他のコードセグメントで動作して、受信データのソースと併せて受信データに応答して様々なタスクを開始する。図２は、デバイスと記憶装置との間の通信ネットワークの例を示す。コンタクトレンズなどの生物医学的デバイス２０１は、バイオメトリクス及び他のタイプのデータを通信ネットワークに提供し得る。いくつかの例では、スマートフォンなどの第１のユーザデバイス２０２が、お気に入りのウェブサイト及び買い物の傾向などのユーザ情報を集めるのに使用されてもよい。第１のユーザデバイス２０２はまた、生物医学的デバイスからのデータも受信してもよく、このデータは、他のユーザ情報と関連付けられてもよい。同じことが、パーソナルコンピュータなどの二次ユーザデバイス２０４、又はタブレットなどの三次デバイス２０６によって達成されてもよい。この情報が収集されると、デバイス自体に記憶されるか、あるいは外部プロセッサ２１０に転送されてもよい。外部プロセッサ２１０は、例えば、クラウドベースの情報記憶システムであってもよい。記憶された情報は、次に、過去のユーザの傾向及び事象が将来のユーザの傾向及び事象をどのようにして予測できるかに関して分析する予測分析モジュール２２０に送られ、それによって処理されてもよい。かかるモジュールは、例えば、予測分析を専門とする既存の第三者によって提供されてもよい。処理された情報は、次に、ユーザデバイスが容易に利用可能な予測情報として、外部プロセッサに返送されてもよい。あるいは、処理された情報は、１つ又は複数の第三者のコンテンツプロバイダ２３２、２３４、２３６によって受信されてもよい。第三者のコンテンツプロバイダによって受信されると、第三者は自身の広告をユーザの個性に合わせて調整してもよい。例えば、いくつかの異なるタイプの車両を販売する自動車販売店は、スポーツカーに関して最近インターネットを見て回っていたユーザには、自店のスポーツカーの選択肢のみを広告してもよい。この個人的コンテンツは、次に、ユーザに直接送られてもよく、又はユーザが後で検索するように外部プロセッサ２１０に記憶されてもよい。
【００４１】
記憶媒体からデバイスへの通信は、コンピュータ可読媒体を介して達成されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピューティングデバイスによって評価されてもよい任意の利用可能な媒体であってもよく、揮発性及び不揮発性両方の媒体、取外し可能及び取外し不能両方の媒体を含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含んでもよい。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ若しくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル多目的ディスク（ＤＶＤ）若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置若しくは他の磁気記憶デバイス、又は所望の情報を記憶するのに使用できると共にコンピューティングデバイスがアクセスすることができる他の任意の媒体を含んでもよい。
【００４２】
通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波若しくは他の搬送機構など、変調されたデータ信号の形の他のデータを含んでもよく、任意の情報配信媒体を含んでもよい。変調されたデータ信号は、信号中にある情報を符号化するような形で設定又は変更された、その特性の１つ又は２つ以上を有する信号を含んでもよい。例えば、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続などの有線媒体、並びに音響、ＲＦ、赤外線、及び他の無線媒体などの無線媒体を含んでもよい。上述のいずれの組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【００４３】
行動情報の第三者使用
行動情報をコンパイルし記憶することの１つの利点は、個別的なコンテンツに関して第三者がそれを使用することであり得る。第三者は、救急医療的応答、個人的な医薬、情報通信、活動追跡、ナビゲーションなどを含む様々な方法で使用するため、記憶された行動情報にアクセスすることの同意を得てもよい。１人又は２人以上の第三者が、ユーザインターフェイスを介してデバイス又はデバイスのネットワークに登録してもよい。登録されると、第三者は、ネットワークを介してユーザと通信してもよく、ユーザの自由裁量で、行動情報記憶システムに記憶された行動データの全て又は一部にアクセスしてもよい。
【００４４】
開示される個人的コンテンツ表示システムの１つの例示的な実施形態は、デバイスが、ユーザのお気に入りのウェブサイト、支出習慣、日々の予定、個人目標などを追跡し、この情報をクラウドに記憶することを可能にしてもよい。クラウドは、第三者の広告主がアクセス可能であってもよく、かかる第三者によって予測分析に使用されてもよい。第三者は、将来的に興味が持たれるウェブサイト、習慣、提案される予定、個人目標などを予測し、これらの提案を、ユーザが見るようにデバイスに送ってもよい。
【００４５】
１つを超える個人的コンテンツプロバイダが同じユーザを標的にしてもよい。一例では、ユーザは、特定のタイプのコンテンツのみを許可する選択的設定を有し、それによって最適化されたユーザ経験をもたらしてもよい。個人的コンテンツは、視覚、聴覚、触覚、味覚、及び嗅覚を含む１つ又は２つ以上の感覚を利用して、いくつかの形でユーザに配信されてもよい。更に、個人的コンテンツは、生物医学的デバイス、携帯電話、コンピュータ、タブレット、ウェアラブル技術などを含む、ユーザが使用するように構成されたデバイスのアレイに配信されてもよい。
【００４６】
環境データソース
地理的領域によって組織される環境データは、ネットワークアクセス方式で容易に利用可能である。かかるデータの様々なプロバイダによって組織される天候システムは、温度、湿度、気圧、雨量、日射入射率、及び他のかかるデータなど、様々な環境データをリンクさせてもよい。ネットワーク化された個人及び企業の気象観測定点は、局地毎に正確な地理データを提供する。また、高度衛星システムは、地球規模から地域規模までの環境データを提供する。最後に、洗練されたモデリングシステムは、地域毎に記録されたデータを使用し、将来に向けた環境データを算出する。環境データは、いくつかの例では、本明細書の他のタイプのデータに結び付けられて、標的とされる通信を確立する。
【００４７】
電気及びコンピューティングシステムに関する図
次に図３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てもよいプロセッサの概略図が示される。コントローラ３００は、通信デバイス３２０に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ構成要素を含んでもよい、１つ又は２つ以上のプロセッサ３１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ３００を使用して、デバイス内に配置されたエネルギー源にエネルギーを伝送してもよい。
【００４８】
プロセッサ３１０は、通信チャネルを介してエネルギーを通信するように構成された通信デバイス３２０に連結されてもよい。通信デバイス３２０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のに使用されてもよい。例えば、１つ又は２つ以上のコントローラデバイス又はプログラミング／インターフェイスデバイス構成要素と通信するために、通信デバイス３２０を使用してもよい。
【００４９】
プロセッサ３１０は、記憶デバイス３３０とも通信している。記憶デバイス３３０は、磁気記憶デバイス、光学式記憶デバイス、並びに／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）デバイスなどの半導体記憶デバイスを含む、任意の適切な情報記憶デバイスを含んでもよい。
【００５０】
記憶デバイス３３０は、プロセッサ３１０を制御するためのプログラム又はプログラム３４０を記憶することができる。プロセッサ３１０は、ソフトウェアプログラム３４０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３１０は、メディアインサートの配置、及びデバイスのアクティブ標的区域を記述する情報を受信してもよい。記憶デバイス３３０はまた、１つ又は２つ以上のデータベース３５０及び３６０に、他の所定のバイオメトリクスに関連するデータを記憶することができる。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、測定閾値、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、デバイス内に常駐してもよいバイオメトリクスに基づく監視システムを制御するパラメータ及び制御アルゴリズム、並びに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を含んでもよい。いくつかの実施形態では、そのデータは、外部受信無線デバイスに／外部受信無線デバイスから最終的に通信され得る。
【００５１】
本開示の態様によるいくつかの実施形態では、単一及び／又は複数の別個の電子デバイスが別個のチップとして含まれてもよい。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構成要素の形状でメディアインサート内に含まれてもよい。したがって、ここで図４を参照すると、バイオメトリクス感知層４１１を有するバイオメトリクスに基づく監視システム４１０を実装する積層型ダイ集積構成要素の例示的な断面の概略図が、示される。バイオメトリクスに基づく追跡システムは、例えば、グルコースモニタ、網膜血管新生モニタ、ビジュアル走査モニタ、ＧＰＳ若しくは位置検出に基づく追跡モニタ、又はユーザに関する情報を提供するのに有用な他の任意のタイプのシステムであってもよい。特に、メディアインサートは、これらが占有する環境と一致する外形に封入される、様々なタイプの多数の層を含んでよい。いくつかの実施形態では、積層型集積構成要素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全体形状をとってもよい。あるいは、場合によっては、メディアインサートは、全体形状内の容積の一部分のみを占有してもよい。
【００５２】
図４に示すように、エネルギー印加を提供するために薄膜電池４３０が使用され得る。いくつかの実施形態では、これらの薄膜電池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つ又は２つ以上の層を備えてもよい。電池は、例示の目的で薄膜電池４３０として図示されているが、積層型及び非積層型両方の実施形態における動作を含めて、本明細書の実施形態と一致する、多数の他のエネルギー印加素子があってもよい。非限定的な代替例として、複数のキャビティを有するキャビティに基づく積層型電池が、図示される薄膜電池４３０と同等又は同様に機能してもよい。
【００５３】
いくつかの実施形態においては、互いに積層された２つの層の間に、追加的な相互接続が存在し得る。最新技術では、これらの相互接続を形成する多数の方法があり得るが、実証されているように、相互接続は、層間のはんだボール相互接続によって形成してもよい。いくつかの実施形態では、これらの接続のみが求められることがあるが、他の場合では、はんだボール４３１が、例えば層貫通ビアを有する構成要素と同様に、他の相互接続要素に接触してもよい。
【００５４】
積層型集積構成要素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つ又は３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、信号を様々な構成要素から他の構成要素へと通すことができる、ビア及び経路を含み得る。例えば、相互接続層４２５は、様々な電池素子に、技術層４１５に存在し得る電力管理ユニット４２０への接続を提供し得る。電力管理ユニット４２０は、生の電池供給条件を受信し、供給部４４０の出力からデバイス標準電力供給条件の残りを出力する、回路構成を含んでもよい。技術層４１５の他の構成要素は、例えば、送受信器４４５、制御構成要素４５０などを含んでもよい。それに加えて、例えば集積受動デバイス４５５内に存在することがあるように、相互接続層４２５は、技術層４１５の構成要素間、並びに技術層４１５外の構成要素間に、接続を形成するように機能してもよい。相互接続層４２５のような、専用相互接続層の存在により支持され得る、電気信号の経路を定めるための方法が多数存在し得る。
【００５５】
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においては、これらの層のうちの１つが、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、又はメモリベースの技術を含んでよく、一方他の層が、異なる技術を含んでいてよい。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技術を用いて製造された電子素子を含んでよく、別の層は、２０ナノメートルのＣＭＯＳ技術を用いて製造された素子を含んでよい。様々な種類の電子技術の他の多くの組み合わせは、本明細書に記載されている当該技術内に適合することは明らかであろう。
【００５６】
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のアンテナの使用は、無線通信の例示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、積層型集積構成要素デバイスの頂部又は底部に位置することができる。
【００５７】
本明細書で考察する実施形態のうちいくつかでは、これまで薄膜電池４３０と呼ばれてきたエネルギー印加素子は、積層された層自体の少なくとも１つに素子として含まれてもよい。電池素子が積層型統合構成要素層の外部に位置する、他の実施形態が可能であり得ることも留意され得る。実施形態のまた更なる多様性は、別個の電池又は他のエネルギー印加構成要素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構成要素もまた、メディアインサートの外部に位置することができる。これらの例では、積層型集積構成要素を含める機能性が示されてもよく、積層された構成要素を必要とすることなく本明細書の実施形態に関連する機能を行うことが依然として可能であるような形で、機能的素子も生物医学的デバイスに組み込まれてもよいことが明らかであろう。エネルギーをアンテナ構造体又は同様のエネルギーハーベスティング構造体を通して無線的に転送することができる代替実施形態では、電池は必要であり得ない。
【００５８】
バイオメトリクスに基づく監視システム４１０の構成要素はまた、積層型集積構成要素アーキテクチャに含まれてもよい。いくつかの実施形態では、バイオメトリクスに基づく監視システム４１０の構成要素は、層の一部分として取り付けられてもよい。他の実施形態では、バイオメトリクスに基づく監視システム４１０全体はまた、他の積層型集積構成要素に類似した形状の構成要素を備えてもよい。いくつかの代替例では、構成要素は積層されず、眼用デバイス又は他の生物医学的デバイスの周辺領域にレイアウトされてもよく、その場合、構成要素の全体的な機能的関係は同等に機能してもよいが、回路全体を通る信号及び電力の経路指定は異なってもよい。
【００５９】
バイオマーカー／分析化学
バイオマーカー、又は生物学的マーカーは、一般に、いくつかの生物学的状態又は症状の測定可能な指標を指す。この用語はまた、場合によっては、生存生物の存在を示す物質の存在を指すのに使用される。更に、生命体は、特定の場所にそれらが存在する証拠として、ＤＮＡを含む固有の化学物質を環境中に残すことが知られている。バイオマーカーは、多くの場合、通常の生物プロセス、病原体プロセス、又は治療的介入に対する薬理学的応答を検査するために測定及び評価される。全体として、これらのバイオマーカーは、疾患の予防及び治療、並びに衛生及び健康の維持にとって重要な、膨大な量の情報を明らかにし得る。
【００６０】
バイオマーカーを分析するように構成された生物医学的デバイスは、ある人の正常な身体機能を迅速かつ正確に明らかにし、その人が健康なライフスタイルを維持しているか、又は病気若しくは疾患を回避するために変化を要することがあるかを評価するのに利用されてもよい。生物医学的デバイスは、タンパク質、細菌、ウイルス、温度変化、ｐＨの変化、代謝産物、並びに診断医学及び分析化学で使用される他のかかる検体を読み取り、分析するように構成されてもよい。
【００６１】
検体分析用の蛍光に基づくプローブ素子
蛍光に基づく分析法を用いて、様々なタイプの検体を検出し、分析することができる。これらの手法のサブセットは、検体自体からの直接の蛍光発光を含み得る。より包括的な技術の集合は、検体分子に結合し、その際に蛍光符号を変更する構成成分を有する蛍光プローブに関係する。例えば、フォルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）において、プローブは、相互作用するタンパク質に化学的に付着し得る２つのフルオロフォアの組み合わせを用いて構成される。フルオロフォアの互いからの距離は、それらから発する蛍光信号の効率に影響を及ぼす可能性がある。
【００６２】
フルオロフォアの一方は、励起照射信号を吸収してもよく、励起を他方のフルオロフォアにおける電子状態へと共振伝送することができる。結合した、相互作用するタンパク質への検体の結合は幾何学を乱し、フルオロフォアの対からの蛍光発光における変化を引き起こし得る。結合部位は、相互作用するタンパク質に遺伝学的にプログラムすることができ、例えば、グルコースに感受性のある結合部位をプログラムすることができる。場合によっては、得られる部位は、所望の試料の間質液中の他の構成成分に対する感受性が低いか又は感受性がないことがある。
【００６３】
ＦＲＥＴプローブへの検体の結合は、グルコース濃度に感受性のある蛍光信号をもたらし得る。いくつかの代表的な実施形態では、ＦＲＥＴに基づくプローブは、わずか１０μＭの濃度のグルコースにも感受性があり得、かつ最高数百マイクロモルの濃度に感受性があり得る。様々なＦＲＥＴプローブを遺伝学的に設計及び形成し得る。得られるプローブは、対象の間質液の分析を補助し得る構造に構成し得る。いくつかの代表的な実施形態では、プローブは、間質液及びそれらの構成要素に対して透過性の材料のマトリックス内部に配置することができ、例えば、ＦＲＥＴプローブは、ヒドロゲル構造体に組み立てることができる。いくつかの代表的な実施形態では、これらのヒドロゲルプローブは、それらが眼の上に装着されたときに涙液中に浸漬されるヒドロゲル封入内で存在し得るような様式で、眼用コンタクトレンズのヒドロゲルに基づく処理工程中に含めることができる。他の代表的な実施形態では、プローブは、鞏膜のすぐ上の眼組織に挿入し得る。蛍光発光検体反応性のプローブを含むヒドロゲルマトリックスは、検体を含有する体液と接触している様々な場所に配置し得る。
【００６４】
提供した例では、蛍光プローブは、鞏膜の近くの眼領域の間質液と接触し得る。プローブが侵襲的に埋め込まれている、これらの場合、検出器は、眼用レンズ、又は眼に近接して保持されている携帯デバイスからなどの眼の外部の場所から、蛍光プローブ上に放射信号の入射を提供し得る。
【００６５】
他の代表的な実施形態では、プローブは、眼用レンズの内部に埋め込むこともまた可能な蛍光検出デバイスに近接した眼用レンズの内部に埋め込まれてもよい。いくつかの代表的な実施形態では、ヒドロゲルのスカートは、蛍光検出器を有する眼用インサートと並びにＦＲＥＴに基づく検体プローブとの両方を封入し得る。
【００６６】
蛍光検出器を有する眼用インサートデバイス及び眼用デバイス
図５を参照すると、例示的な蛍光に基づく分析システムを形成してもよい構成要素を含む、眼用インサート５００が示される。図示される眼用インサート５００は、内部の境界５３５及び外部の境界５２０を有する例示的な環状形態で示されている。エネルギー印加素子５３０、電力供給された電子構成要素５１０、及び相互接続機構５６０に加えて、蛍光分析システム５５０が存在してもよく、それは、特定の例示的な実施形態では、フラップ５４０上に位置付けられてもよい。フラップ５４０は、インサート５００に接続されてもよく、又は一体式の、それ自体のモノリシックな延長部分であってもよい。フラップ５４０は、蛍光検出器を含む眼用デバイスが装着されたとき、蛍光分析システム５５０を適切に位置付けてもよい。フラップ５４０は、分析システム５５０が光学ゾーンから離れているユーザの眼の部分と重なることを可能にする。蛍光に基づく分析システム５５０は、流体試料中の検体の存在又はその濃度によって検体を決定することができる。非限定的な例として、フルオロフォアは、フルオレセイン、テトラメチルローダミン、又はローダミン及びフルオレセインの他の誘導体を含み得る。当業者には明白であり得るように、ＦＲＥＴ又は他の蛍光に基づく分析のためのフルオロフォアの組み合わせを含み得る、任意の蛍光発光検体プローブが、本明細書の技術と一致し得る。
【００６７】
蛍光分析のために、プローブを励起光源で照射し得る。この光源は、分析システム５５０の本体内に位置付けることができる。いくつかの例示的な実施形態では、光源は、発光ダイオードのような固体デバイス（単数又は複数）を含み得る。代替の代表的な実施形態では、ＩｎＧａＮ系の青色レーザーダイオードは、例えば、波長４４２ｎｍに相当する周波数で照射し得る。個々の又は配列された光源としてのナノスケールの光源を、蝶ネクタイ又は十字のような形状の発光機構を有する金属製の空洞から形成し得る。他の代表的な実施形態では、発光ダイオードは、例えば、約４４０ｎｍに相当する波長の周波数の範囲で発光し得る。また、いくつかの実施形態では、帯域通過フィルタリングデバイスを発光源に補ってもよい。
【００６８】
他の光学素子を使用して、固体デバイスがインサートデバイスを出る際に、固体デバイスから光源を拡散してもよい。これらの素子は、眼用インサート本体自体に一体成形されてもよい。他の代表的な実施形態では、光ファイバーのフィラメントのような素子を、拡散エミッタとして機能させるためにインサートデバイスに取り付けてもよい。
【００６９】
図５に示したタイプの眼用インサートデバイス５００から蛍光プローブに放射を提供する多くの手段があり得る。
【００７０】
蛍光信号は、蛍光に基づく分析システム５５０の内部でも検出され得る。例えば、帯域で約５２５ｎｍの光を検出するために、固体検出素子を構成し得る。固体素子は、記載した光源に存在しない周波数の帯域のみを通過するような様式で被覆し得る。他の代表的な実施形態では、光源はデューティサイクルを有することができ、検出素子の信号は、光源がオフ状態である期間中にのみ記録され得る。デューティサイクルが使用されるとき、広域の帯域検出能力を有する検出器が有利であり得る。
【００７１】
概略的に示される相互接続部５６０の電子制御バスは、光源（単数又は複数）に信号を提供し、検出器から信号を返してもよい。電力供給された電子構成要素５１０は、信号及び電力の態様を提供してもよい。図５の例示的な実施形態は、制御回路構成とも呼ばれることがある電子回路構成に対する、エネルギー印加素子５３０の電池電源を示している。他の代表的な実施形態では、高周波転送又は光電転送のようなワイヤレス方式を介して、エネルギーの連結により電子回路にエネルギー印加を提供し得る。
【００７２】
生物医学的デバイスにおいて蛍光検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年８月２８日出願の米国特許出願第１４／０１１９０２号に説明されているものとして見出される。
【００７３】
事象着色機構を有する眼用レンズ
検体を検出する別の方法は、検体が反応性化合物に固く結合し、その結果として特定の検体の存在を示してもよい色の変化をもたらすことができる、受動着色スキームであってもよい。
【００７４】
いくつかの実施形態では、事象着色機構は反応性混合物を含んでもよく、それは例えば、熱成形技術などを通して、眼用デバイスの剛性インサートに追加されるか、印刷されるか、又は埋め込まれてもよい。あるいは、事象着色機構は、剛性インサートを要しないことがあるが、その代わりに、例えば、印刷又は注入技術を使用することによって、ヒドロゲル部分の上又は内部に位置してもよい。
【００７５】
事象着色機構は、過渡涙液の何らかの成分、又は眼用レンズ内の何らかの成分に対して反応性である、剛性インサートの一部分を含んでもよい。例えば、事象は、眼用レンズの組成に応じて、剛性インサート及びヒドロゲル部分のどちらか又は両方の上に、脂質若しくはタンパク質などの何らかの沈殿物が特異的に蓄積することであってもよい。蓄積レベルにより、電源を要することなく事象着色機構が「活性化」されてもよい。活性化は漸進的であってもよく、その際、蓄積レベルが増加するにつれて色がより可視的になり、これは、眼用レンズを洗浄又は交換する必要があるときを示してもよい。
【００７６】
代替的に、色は、特定のレベルで明らかになるのみであってもよい。いくつかの実施形態では、活性化は、例えば、装着者がヒドロゲル部分又は剛性インサートから沈殿物を効果的に除去するなど、可逆的であってもよい。事象着色機構は、光学部の外側に位置してもよく、それによって剛性インサートの環状の実施形態が可能になってもよい。他の実施形態では、特に事象が装着者に対して即時に処置を講じるように促してもよい場合、事象着色機構は光学部内に位置してもよく、それによって装着者が事象着色機構の活性化を見ることが可能になる。
【００７７】
他のいくつかの実施形態では、事象着色機構は、着色された物質、例えば染料を含有するリザーバを含んでもよい。事象の発生の前は、リザーバは可視的でなくてもよい。リザーバは、例えば、タンパク質又は脂質を含む、涙液のいくつかの構成要素によって不可逆的に分解され得る、分解性材料で封入され得る。分解されると、着色された物質は眼用レンズの中に、又は第２のリザーバの中に放出されることがある。かかる実施形態は、例えば製造元の推奨パラメータに基づいて、使い捨て眼用レンズを廃棄すべきであるときを示してもよい。
【００７８】
図６Ａ及び６Ｂに進むと、複数の事象着色機構６０１〜６０８を備えた眼用レンズ６００の例示的な一実施形態が示される。いくつかの実施形態では、事象着色機構６０１〜６０８は、眼用レンズ６００の軟質のヒドロゲル部分６１０内、及び光学部６０９の外側に位置してもよい。
【００７９】
かかる実施形態は、事象着色機構６０１〜６０８を機能させるための剛性インサート又はメディアインサートを要しないことがあるが、インサートはそれでも眼用レンズ６００に組み込まれて、追加の機能性を可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、各事象着色機構６０１〜６０８は、眼用レンズ６００の軟質のヒドロゲル部分６１０内に別個に封入されてもよい。事象着色機構６０１〜６０８の内容物は、温度などの何らかの条件、又はバイオマーカーなど、涙液の成分に対して反応性の化合物を含んでもよい。
【００８０】
いくつかの実施形態では、各事象着色機構６０１〜６０８は、異なる事象に基づいて「活性化」してもよい。例えば、１つの事象着色機構６０８は、眼球環境の温度の変化に反応し得る液晶を含み得、ここでは、事象は、熱である。同じ眼用レンズ６００内の他の事象着色機構６０２〜６０６は、特定の病原体に反応してもよく、それらの病原体は、例えば、眼感染を引き起こすことがあるものであってもよく、又は角膜炎、結膜炎、角膜潰瘍、及び蜂巣炎など、眼以外の感染若しくは疾患を示してもよい。かかる病原体は、例えば、アカントアメーバ角膜炎（Acanthamoeba keratitis）、緑膿菌（Pseudomona aeruginosa）、淋菌（Neisseria gonorrhoeae）、並びに黄色ブドウ球菌（S. aureus）などのスタフィロコッカス（Staphylococcus）及びストレプトコッカス（Streptococcus）株を含んでもよい。事象着色機構６０１〜６０７は、涙液の成分に対して選択的に透過性であってもよい化合物に封入されてもよい。いくつかの実施形態では、事象着色機構６０２〜６０６は、コアグラーゼ試験などを通して凝集によって機能してもよく、その場合、より高濃度の病原体が、事象着色機構６０２〜６０６内の化合物に付着することがあり、沈殿物の集塊又は形成を引き起こすことがある。沈殿物は、着色をもたらすことがあり、又は別個の反応を通して事象着色機構６０２〜６０６の別の化合物と反応することがある。あるいは、事象着色機構６０２〜６０６は、何らかのオキシダーゼ試験などを用いて、反応すると着色する試薬を含んでもよい。
【００８１】
更に他の実施形態では、事象着色機構６０２〜６０６は、リトマス試験と同様に機能してもよく、その場合、事象着色機構は、眼球環境内のｐＨ又はｐＯＨに基づいて活性化する。例えば、バルプロ酸の濃度を監視するために、事象着色機構は、最大で特定の濃度までバルプロ酸に結合することができるであろう特定のタンパク質を含有し得る。非結合バルプロ酸は、涙液内の有効量を示し得る。事象着色機構内のｐＨ又はｐＯＨは、酸の濃度の増加と共に増加し得る。
【００８２】
他の例示的な着色機構６０１は、紫外線に対して反応性であり得、ここでは、事象は、雪盲のようにＵＶ光への眼の過剰暴露であり得る。別の着色機構６０７は、図１で説明されるものなど、タンパク質蓄積に反応してもよい。いくつかの事象着色機構６０８は、装着者が事象に有効に反応したときなどに、可逆的であり得る。例えば、装着者が眼用レンズ６００をすすいだ後、病原体又はタンパク質のレベルは、眼用レンズ６００の安全な使用を可能にするように十分に低減されてもよい。代替的に、着色は、事象が熱であり、装着者の温度が効果的に低下した場合などに、眼上で可逆的であり得る。
【００８３】
断面で示されるように、事象着色機構６２２、６２６は、ヒドロゲル部分６３０の光学表面を改変することなく、眼用レンズ６２０の周辺に位置してもよい。いくつかの実施形態では、図示されないが、事象着色機構は、少なくとも部分的に光学部６２９内にあって、装着者に事象を警告してもよい。事象着色機構６２２、６２６の位置は、いくつかは周辺にあり、いくつかは光学部６２９内にあって、単一の眼用レンズ６００内で様々であってもよい。事象着色機構６０１〜６０８は、独立して活性化され得る。例えば、装着者は、熱を有し得、事象着色機構６０８に含有される液晶の着色の変化を誘発する。他の２つの事象着色機構６０５、６０６は、高レベルの黄色ブドウ球菌（S. aureus）及びアカントアメーバ角膜炎（A. karatitis）を示してもよく、これは、特に他の症状が診断を裏付けている場合に、何が熱を引き起こしているかについてのガイダンスを提供してもよい。事象着色機構６０１〜６０８が診断ツールとしての役割を果たす場合、着色が可逆的でなく、装着者が、事象の指標を失うことなく眼用レンズ６００を取り外すことを可能にしてもよい。
【００８４】
いくつかの実施形態において、事象着色機構６０８は、例えば、パリレンなどの低透過性を有する物質でコーティングされ得る。この実施形態は、事象着色機構６０８が、眼と接触する場合に危険であり得る化合物を含有する場合、又は事象が、涙液との相互作用を必要としない場合に、特に重要であり得る。例えば、事象が温度変化である場合、液晶液滴は、パレリンコーティングされ得、これは、二酸化ケイ素、金、又はアルミニウムなどの強化化合物でパリレンを改変することによって、更に強化して密封し得る。
【００８５】
例示のため、眼用レンズ６００は、８つの事象着色機構を含むように示される。しかしながら、当業者には、他の数量の事象着色機構が実践的であり得ることが明らかであり得る。いくつかの例では、光活性検出器は、眼用レンズインサートデバイス内の事象着色機構の領域の内部に位置してもよい。光活性検出器は、着色機構のスペクトル内の光の存在に感受性があるように形成されてもよい。光活性検出器は、ユーザの周囲光を監視し、動作中の光の基底レベルを判定してもよい。例えば、ユーザが瞬きをすると周囲光は変動するので、光活性検出器は、瞬き事象の間の多数回の、例えば１０回の信号期間内における反応を記録してもよい。着色機構の色が変化すると、光活性検出器の平均信号がそれに付随して変化し、信号が生物医学的デバイス内のコントローラに送られてもよい。いくつかの例では、光源が光検出器に含まれてもよいので、校正された光信号が着色デバイスを通過し、適切なスペクトル領域における吸光度の変化を感知してもよい。いくつかの例では、定量的又は半定量的検出結果は、着色デバイスを照射し、光活性検出器で光検出レベルを測定し、そのレベルを活性着色成分の濃度と関連付けることによって得られてもよい。
【００８６】
図７Ａ及び７Ｂに進むと、事象着色機構７１１〜７１４、７２１〜７２４、及び７３１〜７３４を備えた眼用レンズ７００の代替実施形態が示される。いくつかのかかる実施形態では、事象機構７１１〜７１４、７２１〜７２４及び７３１〜７３４は、眼用レンズ７００内で固定される反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４及び７３２〜７３４をそれぞれ含んでもよい。反応性分子７１２〜７１４、７３２〜７３４は、消光剤７１２、７３２と、着色部分７１４、７３４、例えば発色団又はフルオロフォアとが両側に配置された、中央結合部分７１３、７３３を含んでもよい。分子構造に依存して、指定された化合物が、結合部分７１３、７３３に結合するとき、着色部分７１４、７３４は、消光剤７１２の近くにシフトし、着色を低減し得るか、又は消光剤７３２から離れてシフトし得、これは、着色を増加させるであろう。他の実施形態では、反応性分子７２２〜７２４は、フェルスター共鳴エネルギー転移（ＦＲＥＴ）対７２２、７２４が両側に配置された結合部分７２３を含んでもよい。ＦＲＥＴ対７２２、７２４は、消光剤７１２、７３２及び発色団（着色部分）７１４、７３４と同様に機能してもよいが、ＦＲＥＴ対７２２、７２４は両方とも着色を呈してもよく、また互いに近接しているとき、それらのスペクトルの重なりによって着色の変化を引き起こしてもよい。
【００８７】
反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４は、涙液中の特定の化合物を標的とするように選択されてもよい。いくつかの実施形態において、特定の化合物は、事象を直接示し得る。例えば、涙液中のグルコースのレベルが事象である場合、反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４は、グルコースと直接結合してもよい。事象が病原体の存在又は濃度である場合、例えば、その病原体の特定の態様が、反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４と結合してもよい。これは、その病原体の固有の脂質又はタンパク質成分を含み得る。代替的に、特定の化合物は、事象の間接的なインジケータであり得る。特定の化合物は、その病原体に応答する特定の抗体などの病原体の副生成物であり得る。
【００８８】
いくつかの例示的な標的化合物は、ヘモグロビン、心筋梗塞事象を検出するためのトロポニ（Troponi）、急性膵炎を検出するためのアミラーゼ、腎不全を検出するためのクレアチニン、胆管閉塞又は胆汁うっ滞（choleostasis）を検出するためのガンマグルタミル、胃炎を検出するためのペプシノゲン、がんを検出するためのがん抗原、及び、疾患、怪我などを検出する、当該技術分野で既知の他の検体を含んでもよい。
【００８９】
いくつかの実施形態において、反応性分子７１２〜７１４は、例えば、タンパク質、ペプチド、又はアプタマーなどの２次的化合物７１１によって、眼用レンズ内に固定され得る。あるいは、ヒドロゲル７０２は、反応性分子７２２〜７２４を眼用レンズ７００内で固着するのに十分なアンカーを提供してもよい。反応性分子７２２〜７２４は、重合の前に反応性モノマー混合物と接触してもよく、それによって、反応性分子７２２〜７２４がヒドロゲル７２１と化学的に結合することが可能になってもよい。反応性分子は、重合の後、しかしながら、水和の前に、ヒドロゲルの中へ注入され得、これは、反応性分子の正確な定置を可能にし得る。
【００９０】
いくつかの実施形態において、固定機構の色付けは、より広い美容選択肢を提供し得る。眼用レンズ７００は、辺縁リング又は虹彩パターンを更に備えてもよく、
それによって、静的で自然な背景又は前景が事象着色機構に対して提供されてもよい。デザインパターンは、ヒドロゲル上若しくはその内部に含まれてもよく、又は、例えば剛性インサートの表面上に印刷するなど、様々なプロセスを通して剛性インサートに含まれてもよい。いくつかのかかる実施形態では、周辺事象着色機構は、例えば、眼用レンズ７００全体にわたってランダムにドットを配するよりも自然に、装着者の虹彩パターン又は眼用レンズ７００に含まれる虹彩パターンに溶け込んでもよいサンバーストパターンを通して、あまり人工的に見えないように配置されてもよい。
【００９１】
他の実施形態では、反応性分子７３２〜７３４は剛性インサート７３１に固定されてもよい。剛性インサートは、図示されないが、環状であってもよく、光学部７０１の外側で複数の反応性分子を固定してもよい。あるいは、剛性インサート７３１は小さい周辺インサートであってもよく、これは、単一の反応性分子７３２〜７３４、又は多くの同じ反応性分子を固定してもよく、それによってより鮮やかな着色を可能にしてもよい。
【００９２】
断面で示されるように、眼用レンズ７５０内における反応性分子７６０、７８０の配置は、ヒドロゲル７５２内で様々であってもよい。例えば、いくつかの反応性分子７８０は、光学部７５１と重ならずに完全に周辺にあってもよい。他の反応性分子７６０は、光学部７５１内へと少なくとも部分的に延在してもよい。いくつかのかかる実施形態では、反応性分子７６０は、事象が発生したときなど、その反応性分子７６０のいくつかの構成では光学部７５１内へと延在してもよく、それによって装着者に事象を警告してもよい。
【００９３】
生物医学的デバイスにおいて蛍光検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年５月２１日出願の米国特許出願第１３／８９９５２８号に説明されているものとして見出される。
【００９４】
量子ドット分光法
小型の分光デバイスは、ユーザに関する様々な検体の濃度を測定し制御する能力を有する、生物医学的デバイスを作り出すのを大幅に援助するものであってもよい。例えば、グルコースの計量を使用して、患者の体内における、様々な種類の薬を用いた治療後の物質の変動を制御してもよい。現在のマイクロ分光計設計は、主に干渉フィルタ及び干渉光学系を使用して、光を吸収する物質を含有する混合物のスペクトル反応を測定している。いくつかの例では、分光計は、量子ドットで構成されたアレイを作り出すことによって形成されてもよい。量子ドットアレイに基づく分光計は、波長多重化原理に基づいて光スペクトルを測定してもよい。波長多重化原理は、複数のスペクトルバンドに対して、１つのフィルタ素子及び１つの検出器素子を用いて、符号化及び検出が同時に行われたとき、達成されてもよい。アレイ形式により、異なる符号化の異なるフィルタを使用して、プロセスを多数回効率的に繰り返すことが可能になってもよく、それによって、標的スペクトルの計算再構成を可能にするのに十分な情報が得られる。ＣＣＤカメラに見られるような光検出器のアレイを考慮することによって、一例が示されてもよい。感光性デバイスのアレイは、ＣＣＤアレイの特定の検出器素子それぞれに達する光の量を定量するのに有用であってもよい。広帯域分光計では、複数の、場合によっては数百の量子ドットに基づくフィルタ素子が配備されるので、各フィルタが、特定のスペクトル領域から１つ又はいくつかのＣＣＤ素子に光を通すことができる。数百のかかるフィルタのアレイは、試料を通過した照明光が、量子ドット（ＱＤと称される）フィルタのアレイを通り、ＱＤフィルタに対する一連のＣＣＤ素子それぞれの上へと進むことができるようにしてレイアウトされる。スペクトルを符号化したデータを同時に収集することによって、試料の迅速な分析が可能になってもよい。
【００９５】
狭帯域スペクトル分析の例は、狭帯域を取り囲むより少数のＱＤフィルタを使用することによって形成されてもよい。図７Ｃでは、２つのフィルタの組み合わせによってスペクトルバンドをどのように観察できるかの図が示される。数百のフィルタのアレイは、図７Ｃに類似した概念が多数回繰り返されるものとして想到されてもよいことも明白であろう。
【００９６】
図７Ｃでは、第１のＱＤフィルタ７７０は、図示され、ｙ軸上にＡＢＳとして示されるような、関連するスペクトル吸収反応を有してもよい。第２のＱＤフィルタ７７１は、フィルタに含まれる量子ドットの異なる性質と関連付けられる、シフトされた関連するスペクトル吸収を有してもよく、例えば、ＱＤはＱＤフィルタ７７１においてより大きい直径を有してもよい。全波長の光（白色光）における均一な照射量の差分曲線は、フィルタ７７１を横断し、フィルタ７７０を横断する光による吸収の差に起因するものであってもよい。したがって、これら２つのフィルタを通して照射する効果は、差分曲線が、図示される透過帯７７２のスペクトル反応を示すことであり、ここでｙ軸は、反応曲線が透過特性に関することを示すために、Ｔｒａｎｓと標示される。検体が分光計の光路に導入されると、検体がＵＶ／可視スペクトルの、また場合によっては赤外の吸収帯を有する場合、結果は、スペクトル７７３によって示されるような、そのスペクトルバンドにある光の透過を修正するであろう。７７２から７７３への差異は、２つの量子ドットフィルタによって画定される領域内の検体の吸収スペクトル７７４をもたらす。したがって、狭いスペクトル域の反応は少数のフィルタによって得られてもよい。いくつかの例では、同じスペクトル領域の異なるフィルタタイプによる冗長な有効範囲が、スペクトル結果の信号対雑音特性を改善するために用いられてもよい。
【００９７】
ＱＤに基づく吸収フィルタは、表面に消光分子を有するＱＤを含んでもよい。これらの分子は、ＱＤが適切な周波数範囲のエネルギーを吸収した後に光を発しないようにしてもよい。より一般的には、ＱＤフィルタは、バルク励起子のボーア半径よりも小さい半径を有するナノ結晶から形成されてもよく、そのことが電子電荷の量子閉じ込めに結び付く。結晶のサイズはナノ結晶の拘束されたエネルギー状態に関連し、一般に、結晶サイズを減少させると閉じ込めがより強固になるという効果がある。この強固な閉じ込めは、量子ドットの電子状態に影響を及ぼし、有効バンドギャップの増加をもたらし、それによって光吸収及び蛍光発光の両方が青色波長へとシフトする。購入又は製作に利用可能であってもよく、また生物医学的デバイスに組み込まれてフィルタとして作用してもよい、数多くの量子ドットに対する多くのスペクトル限定光源が規定されてきた。ＱＤのサイズ、形状、及び組成を変更することなどによって、わずかに修正されたＱＤを配備することによって、遠紫外から中赤外まで及ぶ波長にわたって連続的かつ微細に吸収スペクトルを調整することが可能であってもよい。ＱＤは、非常に微細なパターンに印刷することもできる。
【００９８】
量子ドット分光計を備えた生物医学的デバイス
図８Ａは、生物医学的デバイス８００内の例示的なＱＤ分光計システムを示す。図８Ａの図は、試料流体がチャネル８０２に受動的に入る、受動的な試料収集の方策を利用してもよい。チャネル８０２は、いくつかの例では生物医学的デバイス８００の内部にあってもよく、他の例では、図示されるように、生物医学的デバイス８００が再入可能なキャビティを有する外部領域を取り囲んでもよい。生物医学的デバイス８００がそれ自体の外部に流体のチャネルを作り出すいくつかの例では、デバイスは、試薬又は染料を放出してチャネル領域内の外部流体と相互作用させる、ポア８６０も含んでもよい。非限定的な意味では、受動的なサンプリングは、生物医学的デバイス８００が嚥下可能なピルであってもよい例を参照して理解されてもよい。ピルは、薬剤８５０を放出する領域、並びに検体の存在に関して胃液などの周囲の流体を分析する領域を含んでもよく、検体は、例えば薬剤であってもよい。ピルは、薬剤に近接してコントローラ８７０の領域を含んでもよく、その場合、薬剤の放出の制御は生物医学的ピルデバイスの部分によって行われてもよい。分析領域８０３は、外部流体がチャネルに受動的に流入及び流出できるようにする、生物医学的ピルデバイス内の再入可能なチャネルを含んでもよい。例えば胃液中の検体がチャネル内へと拡散又は流入すると、図８Ａに示されるように、分析領域８０３内に位置するようになる。
【００９９】
次に図８Ｂを参照すると、検体が、チャネル８０２と称されよう量子ドット分光計チャネルに拡散するか又は別の形で入ると、試料８３０は、量子ドット（ＱＤ）エミッタ８１０の放射部分に入る。ＱＤエミッタ８１０は、ＱＤエミッタ８１０にチャネル８０２を横切る光の出力スペクトルを放射するように命令する、ＱＤエミッタコントローラ８１２から情報を受信してもよい。
【０１００】
いくつかの例では、ＱＤエミッタ８１０は、量子ドットの放射性質に基づいて作用してもよい。他の例では、ＱＤエミッタは、量子ドットの吸収性質に基づいて作用してもよい。量子ドットの放射性質を利用する例では、これらの放射は、光刺激されるか又は電気的に刺激されてもよい。光刺激のいくつかの例では、紫から紫外のエネルギー光が光源によって放射され、量子ドットに吸収されてもよい。ＱＤにおける励起は、狭帯域の特性エネルギーの光子を放射することによって緩和してもよい。上述したように、ＱＤは、選択された対象の周波数で放射が起こるように操作されてもよい。
【０１０１】
同様の一連の例では、ＱＤは、一組の層へと形成されてもよい。層は、電子を供与することができる電気的活性層とＱＤへの穴と間にＱＤを配置してもよい。電子の供与及び穴に起因するこれらの励起は、同様に、選択した周波数の特性光子を放射するようにＱＤを刺激してもよい。ＱＤエミッタ８１０は、量子ドットとして機能するナノスケールの結晶を含めることによって形成されてもよく、結晶は、エミッタ素子上に含まれる前にそれらを形成するのに使用される、それらの成長及び材料が制御されてもよい。
【０１０２】
ＱＤが吸収モードで作用する代替の一連の例では、一連のフィルタの組み合わせが、領域内のスペクトル反応を判定するのに使用されてもよい。この機構は、図７Ｃを参照した先の節に記載されている。ＱＤ吸収素子の組み合わせは、分析のためのスペクトル領域を選択するため、分析で使用されてもよい。
【０１０３】
これらのタイプの放射例のいずれかにおいて、光周波数のスペクトルは、ＱＤエミッタ８１０によって放射されてもよく、試料８３０を通過してもよい。試料８３０は、試料内の化学的構成成分が放射された周波数を吸収することができる場合、これらの周波数の一部からの光を吸収してもよい。吸収されない残りの周波数は、検出器素子へと続いてもよく、ＱＤ受信器８２０は光子を吸収し、それらを電気信号に変換してもよい。これらの電気信号は、ＱＤ検出器センサ８２２によってデジタル情報に変換されてもよい。いくつかの例では、センサ８２２は、ＱＤ受信器８２０それぞれに接続されてもよく、又は他の例では、電気信号は、感知のために集中電気回路へと経路指定されてもよい。デジタルデータは、ＱＤ波長吸収度値に対する所定の値に基づいて、試料８３０の分析に使用されてもよい。
【０１０４】
図８Ｃでは、ＱＤシステムは、空間的に位置決めされたスペクトル分析素子の前方に試料が通される形で示されている。これは、例えば、マイクロ流体の進行に関して記載した形で達成されてもよい。他の例では、試料８３０は、外部流体を囲む生物医学的デバイスの領域の内部で拡散する検体を含んでもよく、生物医学的デバイスの材料はポア又はキャビティを形成し、その中へと試料が受動的に分析領域まで流入又は拡散し、その分析領域がエミッタからの光を生物医学的デバイス内で、生物医学的デバイスの外部で、また再び生物医学的デバイス内の検出器へと通す。図８Ｂ及び８Ｃは、分析領域に沿って第１の位置８３１から新しい位置８３２に移動した試料８３０の位置の差異としてのかかる運動を示す。他の例では、ＱＤは、励起手段及び感知手段が各機能について単一の素子に統合される単一の多重ドットの位置に作用するように統合されてもよい。眼用デバイスなどのいくつかの生物医学的デバイスは、百を超える量子ドットデバイスを備える分光計に対して空間の制限を有することがあるが、他の生物医学的デバイスは、数百の量子ドットデバイスを有してもよく、それによって混合物を含有する検体の完全な分光写真による特性評価が可能になる。
【０１０５】
ＱＤ分析システムはまた、マイクロ流体デバイスが、検体を含有する試料と染料を含有する試薬とを反応させるように機能してもよい。染料分子は特定の検体と反応してもよい。上述したように、かかる結合の一例はＦＲＥＴインジケータであってもよい。染料分子は、高い吸光係数を有するものとしても称されてもよい、著しく強力な吸収帯を紫外及び可視スペクトルに有してもよい。したがって、少量の特定の検体が、ＱＤ分析システムによってそこに集中されてもよいスペクトル周波数で著しく吸収する分子に選択的に結合されてもよい。染料錯体の拡張された信号により、検体濃度のより正確な定量が可能になってもよい。
【０１０６】
いくつかの例では、マイクロ流体処理システムは、検体試料を、標的検体に結合する染料を含む試薬と混合してもよい。マイクロ流体処理システムは、染料と検体との間の十分な錯化を担保する期間の間、２つの試料を互いに混合してもよい。その後、いくつかの例では、マイクロ流体処理システムは、混合された液体試料を、錯化されていない染料分子に結合してもよい表面を含む位置まで移動させてもよい。マイクロ流体システムが次に、試料混合物を分析領域へと更に移動させると、残りの染料分子が試料中の検体の濃度に対して相関可能になる。混合物は、記載した方式で、量子ドット放射光源又は量子ドット吸収フィルタのどちらかの前方で移動されてもよい。
【０１０７】
１つのタイプの蛍光染料は、消光分子を用いて量子ドットを錯化することによって形成されてもよい。錯化された消光分子を含む量子ドットの試薬混合物は、生物医学的デバイス内の検体を含有する試料に、例えばマイクロ流体セルに導入されてもよい。消光分子は、検体に選択的に結合してもよい領域を含んでもよく、その際に、消光分子を量子ドットから分離してもよい。錯化されていない量子ドットは、ここで、励起放射の存在下で蛍光を発してもよい。いくつかの例では、量子ドットフィルタの組み合わせを使用して、錯化されていない量子ドットに特徴的な波長における拡張された放射の存在を検出する能力が作り出されてもよい。他の例では、錯化されていない量子ドットの拡張された放射を検出する他の方式が利用されてもよい。錯化された量子ドットの溶液は、生物医学的デバイスのマイクロ流体処理セル内に記憶されてもよく、生物医学的デバイスに導入される試料中に、ユーザによる検体が存在するのを検出するのに使用されてもよい。
【０１０８】
マイクロ流体検出器を備えた眼用インサートデバイス及び眼用デバイス
次に図９Ａを参照すると、眼用デバイスの例示的なマイクロ流体分析システム９５０の上面図が、眼用メディアインサート上に示される。エネルギー印加素子９５１、制御回路構成９５２、及び相互接続機構９５３に加えて、いくつかの実施形態では、メディアインサートは、廃棄流体保持構成要素９５５を含むマイクロ流体分析構成要素９５４を含んでもよい。マイクロ流体分析システム９５０は、流体試料中の検体／バイオマーカーを、その存在又は濃度に関して判定することが可能であってもよい。マイクロ流体分析システムは、ユーザの涙液中に見出されることがある多数の検体を化学的に検出してもよい。非限定例は、涙液の試料中に存在するグルコースの量を検出することを含んでもよい。
【０１０９】
生物医学的デバイスにおいて蛍光検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年５月１７日出願の米国特許出願第１３／８９６７０８号に説明されているものとして見出される。
【０１１０】
網膜血管新生検出器を備えた眼用インサートデバイス及び眼用デバイス
次に図９Ｂを参照すると、例示的なエネルギー印加された眼用デバイスを含む患者の眼の横断面図が示される。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９００が示され、眼用デバイス９００と角膜９０６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９０６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９００の凹状輪郭は、１つ又は２つ以上の圧電変換器が角膜９０６上に直接静止できるように設計されてよい。角膜９０６上に圧電変換器を直接乗せることで、超音波パルスが焦点９０２、９１０から角膜９０６に向かって直接移動できるため、より詳細な結像を可能にし得る。この例示的な実施形態に示されるように、圧電変換器（複数可）は、視覚への干渉を防ぐため、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９０４の前方に位置する中央領域に位置してもよく、またユーザの視覚を著しく干渉することもない。
【０１１１】
したがって、眼用デバイス９００の設計に応じて、超音波パルスが眼の水晶体９０８を通過し、その後、硝子体液９２０を通過して、脈動血管、例えば９１２及び９１６を含む、１つ又は２つ以上の網膜区域に達してもよい。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、例えば、年齢に関連する黄斑変性を早期検出するためにスクリーニングされることがある斑９１４を含む、特定の症状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もよい。
【０１１２】
検出された電気信号はまた、非限定例としてユーザの脈拍及び血圧に関連するデータストリームを提供してもよい。
【０１１３】
生物医学的デバイスにおいて超音波パルスに基づく検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月２２日出願の米国特許出願第１４／０８７３１５号に説明されているものとして見出される。
【０１１４】
位置認識
位置認識は、バイオメトリクスに基づく情報通信の実施形態に関して非常に重要なことがある。位置認識を確立する多数の方式が存在してもよい。いくつかの例では、生物医学的デバイスは、スマートフォンなどの別のデバイスと協働して機能してもよい。生物医学的デバイスと他のデバイスとの間に通信リンクが確立されてもよい。かかる実施形態では、スマートフォンなどのデバイスは、ユーザの位置を判定する機能を行ってもよい。他の例では、生物医学的デバイスはスタンドアロン方式で使用されてもよく、位置を判定する能力を有してもよい。スタンドアロン方式では、生物医学的デバイスは、コンピュータネットワークと相互作用する通信手段を有してもよい。非限定的な意味で、ＷｉＦｉ通信、セルラー通信、ブルートゥース通信、ジグビー通信などを含む、ネットワーク及び他のネットワークアクセス可能なデバイスに接続する、多くの方法があってもよい。ネットワークに対する接続は、位置を判定するのに使用されてもよい。位置は、生物医学的デバイス、又はスマートフォンなどのそれに関連付けられたデバイスによってアクセスされてもよい、ネットワークアクセスデバイスの既知の位置に基づいて推定されてもよい。ネットワークアクセスデバイス又はセルラーアクセスデバイスの組み合わせによって、三角測量及び改善された位置判定が可能になってもよい。
【０１１５】
他の例では、生物医学的デバイス又はそれに関連付けられたデバイスは、それ自体の位置を直接判定してもよい。これらのデバイスは、衛星航法システムネットワーク（ＧＰＳ）と相互作用してもよい、無線システムを有してもよい。衛星からの多数の信号の受信が処理され、アルゴリズムが標準化された方式で使用されて、精密な精度でＧＰＳ無線の位置を判定してもよい。
【０１１６】
ある程度の地理的精度でユーザの位置を判定することによって、様々な位置に基づく情報通信の実施形態が可能になってもよい。
【０１１７】
バイオメトリクス
バイオメトリクスは、具体的には、生物学的に関連性のある態様の測定を意味する。一般的用法では、この用語は、例として、指紋、顔の特徴、身体のタイプ、及び歩行など、識別又はセキュリティの態様で利用されてもよい、個人の生物学的態様の測定を意味するようになっている。本明細書で使用するとき、バイオメトリクスは、より広くは、生物医学的デバイスで測定又は分析することができる、生物学的特性を指す。この説明の後の節において、バイオメトリクスに基づく情報通信の目的のための有用なバイオメトリクスデータの多数の例が開示されている。温度のバイオメトリクスパラメータは、非限定的な例であり得る。ユーザの体表又はユーザの中核の温度を測定する多数の手段があってもよい。温度の測定は正常からの偏差を示してもよい。測定は、ユーザの位置に関する他の情報と連結されてもよく、現在の周囲温度が得られてもよい。バイオメトリクスの中核温度が低く、周囲温度も低い場合、ユーザは、好みの温かい飲料又は衣服に関する選択肢を指示されてもよい。他方で、高い温度は、好みの冷たい飲料の供給者又は衣服を指示してもよい。周囲温度の上昇に関連しない高温に向かう一般化された動向により、バイオメトリクスに基づく情報通信システムが、地元の医師又は薬局をユーザが望んでいるか否かを照会してもよい。かかるバイオメトリクスデータの測定に対して多数の情報通信が使用されてもよい。
【０１１８】
図１０を参照すると、例示的な眼用生物医学的デバイスタイプ１００５を通して得られ得るいくつかのバイオメトリクスデータの例が見出される。いくつかの例では、眼用デバイスは、以下のタイプのバイオメトリクスデータの１つ又は２つ以上を測定及び／又は分析することが可能であってもよい。いくつかの例では、眼用デバイスは、周囲光レベル１０１０と協調する瞳孔の特性を検出し測定することが可能であってもよい。
【０１１９】
別の例では、眼用デバイスは、眼内圧１０１５を測定又は推定することが可能であってもよい。生物医学的デバイスにおいて眼内圧の測定を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月２２日出願の米国特許出願第１４／０８７２１７号に説明されているものとして見出される。
【０１２０】
別の例では、眼用デバイスは、例えば、眼用レンズに組み込まれたメムスに基づく加速度計によって、ユーザの眼球運動１０２０を測定又は推定することが可能であってもよい。ユーザの睡眠状態を評価するなど、眼球運動を測定する多数の目的があってもよい。いくつかの例では、ユーザが眠っていることが安全でないことがあり、かかる測定及び判定に対してアプリケーションが措置を講じてもよい。他の例では、ユーザの睡眠状態は、急速眼球運動（ＲＥＭ）睡眠状態の間に評価されてもよい。ユーザのレム睡眠の時間及び持続時間によって、情報通信システムが、医師、睡眠補助薬、栄養などを提案することが可能になってもよい。
【０１２１】
別の例では、眼用デバイスは、ユーザの瞬き機能１０２５の特性を測定又は推定することが可能であってもよい。瞬き機能に相関されてもよい多数の環境上又は健康上の条件があってもよく、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、その条件に関連する製品又はサービスを提案してもよい。簡略化された例では、ユーザの瞬き機能１０２５と、周囲光レベルと協調する瞳孔の特性との組み合わせにより、様々なタイプのサングラスに関する情報通信の選択肢が喚起されてもよい。
【０１２２】
別の例では、眼用デバイスは、生体電気信号及び筋肉／神経信号伝達の特性１０３０を測定又は推定することが可能であってもよい。
【０１２３】
別の例では、眼用デバイスは、ユーザの脈拍の特性１０３５を測定又は推定することが可能であってもよい。
【０１２４】
別の例では、眼用デバイスは、ユーザの血圧１０４０又は相対血圧の特性を測定又は推定することが可能であってもよい。
【０１２５】
別の例では、眼用デバイスは、ユーザの温度の特性１０４５を測定又は推定することが可能であってもよい。
【０１２６】
別の例では、眼用デバイスは、ユーザの眼の化学的特性１０５０を測定又は推定することが可能であってもよい。化学的特性は、ユーザの血液又は組織中のＣＯ２のレベル、涙液のｐＨなどに関連してもよい。
【０１２７】
別の例では、眼用デバイスは、感染の存在１０５５に関して眼の特性及びバイオマーカーを測定又は推定することが可能であってもよい。
【０１２８】
別の例では、眼用デバイスは、ユーザのヘモグロビンの特性及びユーザの血液の酸素飽和度１０６０を測定又は推定することが可能であってもよい。
【０１２９】
更に別の例では、眼用デバイスは、生物が利用可能な化学物質及びタンパク質の存在及び濃度１０７０を測定又は推定することが可能であってもよい。非限定例として、涙液中のグルコースレベルが評価されてもよく、又は強膜内など、細胞間領域におけるグルコースレベルが評価されてもよい。いくつかの例では、著しい逸脱の推定によって、バイオメトリクスシステムが治療の選択肢を提案してもよいが、一方で、通常の読取り値からの逸脱がより小さい場合、ユーザに対して、食品又はユーザの近傍にあるサービスが提案されてもよい。
【０１３０】
バイオメトリクス情報通信システムで取得され使用されてもよい、バイオメトリクス読取り値の他の多数の例があってもよい。情報通信からの反応及び健康の観点は、時間及び経験と共に進化し、より多くかつ洗練されるようになるはずであり得るが、本明細書で論じられる方法及びデバイスは、バイオメトリクスデータ及び通信を得て、情報通信の観点において、かかるデータの使用を可能にするために、かかるデータを処理するための骨格及び基本的解決策を提供する。
【０１３１】
バイオメトリクスに基づく情報通信における生物医学的デバイスの機能及び動作の概要
次に図１１を参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信システムにおける、バイオメトリクスに基づく生物医学的デバイスの例示的な動作の概要が示される。図示される例では、ユーザは、自身の所有物に、電力供給された生物医学的デバイス１１１０及び関連するスマートデバイス１１００を有する。これら２つのデバイスは、情報及びデータを交換し、また別の形で互いに通信してもよい。これらの例では、電力供給された生物医学的デバイス１１１０は、１つ又は２つ以上のバイオメトリクスデバイス及びセンサ１１１３を動作させてもよい。いくつかの例では、生物医学的デバイス１１１０はまた、音声、振動、及び他のフィードバック手段を含んでもよい、（いくつかの例がその機能を有さなくてもよいことを伝達するため、図面では点線で描かれている）表示／フィードバック要素１１１２を有してもよい。生物医学的デバイス１１１０はまた、ＧＰＳ又は位置検出能力１１１１と、ＷｉＦｉ又はセルラー通信能力１１１４とを有してもよい。いくつかの事例では、通信能力は、ブルートゥース若しくはジグビーなどの別の規格に基づいてもよく、又はカスタマイズされた通信プロトコル及びシステムで動作してもよい。電力供給された生物医学的デバイスが別のスマートデバイスとペアリングする事例では、電力供給された生物医学的デバイスが、スマートデバイスと基本的な通信を行う機能性を提供し、並びに１つ又は２つ以上のタイプのバイオメトリクスデータを獲得するように機能することが、実用的であってもよい。
【０１３２】
生物医学的デバイス１１１０に対してペアリングされたデバイス、つまりスマートデバイス１１００は、したがって、機能の補足を有してもよい。実際に、スマートデバイスは、生物医学的デバイスに対する拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。スマートデバイスは、ＷｉＦｉ／セルラー通信能力１１０４と、ＧＰＳ又は位置検出感度能力１１０１と、音声、振動、及び他のフィードバック手段を含んでもよい、表示／フィードバック能力１１０２とを有してもよい。生物医学的デバイスはバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有してもよいが、スマートデバイス１１００は、それにもかかわらず、生物医学的デバイスではそれらに対して冗長なことがあるか、生物医学的デバイスではそれらに対して補完的なことがあるか、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る、様々な種類の機能的センサ１１０３を有してもよい。
【０１３３】
ユーザにそれぞれ接続された、電力供給された生物医学的デバイス１１１０及びスマートデバイス１１００の組み合わせは、システムとして動作してもよく、システム通信１１３０に関する統一された通信プロトコルを有してもよい。多くの例では、スマートデバイスは、システム通信１１３０に対して主要な機能性を提供してもよく、ネットワークアクセスデバイス１１５０に対する無線通信能力１１４０を動作させてもよい。ネットワークアクセスデバイス１１５０は、ＷｉＦｉネットワークハブ又はセルラー通信ハブなどのデバイスであってもよい。いずれの事象においても、ネットワークアクセスデバイス１１５０は、バイオメトリクス情報通信システムから、非限定例では、コンテンツサーバ、記憶装置、及び処理システム１１６０など、様々な情報に対する接続を仲介し操作してもよい、様々な外部システムへとデータを経路指定する、通信経路を提供してもよい。それに加えて、ネットワークアクセスデバイスは、情報通信又は救急に関連する行動のための、救急及びヘルスケアに関連するシステム１１７０に対する外部システムへの通信経路を提供してもよい。
【０１３４】
生物医学的デバイスのディスプレイ
いくつかの例では、生物医学的デバイスは表示機能を有してもよい。いくつかの例では、眼用デバイス内の表示機能は、ある目的のために別のペアリングされたデバイスを見るようにユーザに警告する表示機能を提供してもよい、ＬＥＤ又は異なる色の少数のＬＥＤに限定されてもよい。その目的は、活性化されたＬＥＤの色に基づいて何らかの符号化を有してもよい。より洗練された例では、ディスプレイは、ユーザの網膜に画像を投射することが可能であってもよい。バイオメトリクスに基づく情報通信システムでは、イメージの表示は、イメージに基づく標準的な情報通信の方策に基づいて、明白な効用を有してもよい。提供してきたような例では、バイオメトリクスデータセットの測定が、したがって、様々な通信手段を介したデータの交換をトリガしてもよく、標的とされる視覚的通信が生物医学的デバイスに通信され、次に生物医学的デバイスのディスプレイを介して表示されてもよい。
【０１３５】
次に図１２を参照すると、例示的な生物医学的デバイス内のディスプレイ１２００が示される。アイテム１２１０は、ユーザの眼の表面上に装着することができる眼用デバイスであってもよい。これはヒドロゲル系のスカート１２１１から形成されてもよく、これは、いくつかの実施形態ではインサートデバイスを完全に包囲し、又は他の実施形態ではインサートデバイスを部分的に包囲し、若しくは支持する。図解において、スカート１２１１は基本的な環状インサートデバイス１２３６を包囲する。インサートデバイス１２３６内の密閉物は、エネルギー印加素子、制御、起動、通信、処理などのための電子回路であってもよい。エネルギー印加素子は、使いきりの電池素子又は、デバイスの再充電を可能にする電力制御システムと共にした、再充電可能な素子であってもよい。構成要素は、別個の構成要素として、又は複数の活性層を備える積層集積素子としてインサートデバイス内に位置してもよい。これらの構成要素は、上に詳細に考察されている。
【０１３６】
眼用デバイスは、安定化素子１２６０及び１２６１を含む、デバイスに対する構造的又は美容的態様を有してもよく、この安定化素子は、ユーザの眼の上でデバイスの配向を規定するのに、またデバイスを適切に中心合わせするのに有用であってもよい。基本的な環状デバイスは、虹彩パターンアイテム１２２１として図解されるように、並びにアイテム１２３１としてライン１２１５にそって、断面１２３０に示されるように、その表面の１つ又は２つ以上の上に印刷されたパターンを有してもよい。
【０１３７】
インサートデバイス１２３６は、アイテム１２４０として示されるような、光学部の小さい領域にあるフォトニックベースの結像系を有してもよい。いくつかの例では、６４×６４ピクセル結像系は、おおよそ０．５ｍｍ×０．５ｍｍの寸法で形成されてもよい。断面では、アイテム１２４０が、フォトニックエミッタ素子を含んでもよいフォトニック投射構成要素、ＥＷＯＤベースのピクセル伝送制御デバイス、光源又は複数の光源、及びこれらの構成要素を制御する電子部品であってもよいことを観察することができる。フォトニックベースの画像処理システムは、レンズシステム１２５０に取り付けられてもよく、並びにデータ及び電力相互接続バス１２４１によって環状インサート構成要素に接続されてもよい。
【０１３８】
いくつかの実施形態では、レンズシステムは、眼用デバイスの本体に関連する空間における固定位置に、画像処理システムの近視野像を焦点合わせする、静的レンズ構成要素から形成されてもよい。他の実施形態では、レンズシステムはまた、活性構成要素を含んでもよい。例えば、複数の電極領域を備える、メニスカスベースのレンズデバイスは、投影された画像の中心部の並進運動、並びに、投影された画像の焦点及び寸法を効果的に調節するためにデバイスの焦点屈折力の調節の両方のために使用することができる。レンズデバイスは、それ自体の制御電子機器を有してもよく、あるいは、レンズデバイスは、フォトニックベースの画像処理構成要素又は環状インサートデバイスのいずれか、又はこの両方により制御され、電力供給されてもよい。
【０１３９】
いくつかの実施形態では、ディスプレイは６４×６４ピクセルベースの投射システムであってもよいが、それ以上又はそれ以下のピクセルも本発明の技術の範囲内であり、それは、ピクセル素子及び眼用デバイス自体の寸法によって制限されることがある。このディスプレイは、ドットマトリックステキストデータ、画像データ、又はビデオデータの表示に有用であり得る。レンズシステムは、いくつかの実施形態では、データを表示している状態でユーザの眼にわたる投射システムをラスタ化することによって、ディスプレイの有効ピクセルサイズを拡張するのに使用されてもよい。このディスプレイは本来的に単色性であってもよく、あるいは、複数の光源に基づく色範囲を有してもよい。表示されるべきデータは、外部源から眼用レンズに通信されてもよく、あるいは、眼用デバイス自体から、又は例えばセンサ若しくはメモリ構成要素から生じてもよい。いくつかの場合によっては、データは通信部を備える外部源から、及び眼用デバイス自体の両方から生じてもよい。
【０１４０】
バイオメトリクスに基づく個人的情報通信
本明細書に記載する技術の様々な態様は、全体として、個人的コンテンツを提供するシステム、方法、及びコンピュータ可読記憶媒体を対象とする。本明細書で使用される個人的コンテンツとは、広告、生体情報、宣伝コンテンツ、又はユーザを対象とすることが望ましい他の任意のタイプの情報を指してもよい。個人的コンテンツは、例えば、広告プロバイダ、情報プロバイダなど、標的コンテンツプロバイダによって提供されてもよい。本発明の実施形態を利用して、ユーザ又はコンテンツプロバイダは、標的としたい特定のコンテンツを選択してもよい。関連性のある情報がデバイスによって検出されてもよく、様々な通信システムを通して、情報を分析し適切なコンテンツを提供することができるシステムに通信されてもよい。分析されると、次に個人的コンテンツはシステムによってユーザに対して提示されてもよい。いくつかの例では、生物医学的デバイスは、ユーザに対してコンテンツを提示してもよく、又は他の例では、ペアリングされたデバイスがコンテンツを提示してもよい。
【０１４１】
一例では、個人的コンテンツは、例えば、眼用レンズ上のリアルタイムの視覚コンテンツ、生物医学的デバイスを通してユーザに送信される音声コンテンツとして提示されてもよく、又は標的コンテンツは、携帯電話、タブレット、若しくはコンピュータなどの二次的な随伴デバイス上における経験であってもよい。
【０１４２】
治療の要求
バイオメトリクスに基づく情報通信システムの一般的動作では、情報は、バイオメトリクス情報通信システムによって生成されるデータに基づいて、ユーザに対して提示されてもよい。バイオメトリクスデータは、ユーザの位置に関連するデータによって補足されてもよい。しかしながら、いくつかの例では、データの論理的分析が深刻な健康状態のことがある、一連のバイオメトリクスデータ条件があってもよい。かかる状況下では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、ユーザを支援する救急サービス又は他の治療を呼び出してもよい。システムは、バイオメトリクスデータを制御し、位置に関するデータを有し得るため、これらの情報は、緊急サービス又は他の治療に通信で転送されてもよい。
【０１４３】
安全対策
バイオメトリクスデータは、記載してきたようなバイオメトリクス情報通信システムの様々な機能を支援してもよい。しかしながら、バイオメトリクスデータは機密上及び法律上の重要性を有することがある。したがって、生物医学的デバイス及び他のデバイスは、通信シーケンスに従って、第三者による傍受があっても意味のある結果がもたらされないように、バイオメトリクスデータを送信前に符号化してもよい。本明細書に提示されるようなバイオメトリクスに基づく情報通信システムの装置及び方法と一致する、バイオメトリクスデータの安全性を担保する多数の手段があってもよい。
【０１４４】
方法
図１３を参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信プロセスの例示的な方法のフローチャートが表示される。１３１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは少なくともユーザの第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１３２０で、本方法は、第１のデバイスを用いて第１のバイオメトリクスを測定することによって継続する。次に、１３３０で、本方法は、第１のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定することによって継続する。次に、１３４０で、本方法は、バイオメトリクスデータ及び位置データをネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することによって継続する。次に、１３５０で、本方法は、第１のデバイスからの信号を介して、位置データに関連する環境データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。次に、１３６０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。次に、１３７０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを第１のデバイスに受信することによって継続する。また、１３８０で、本方法は、メッセージをユーザに対して表示することによって継続する。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。
【０１４５】
図１４を参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信プロセスの例示的な方法のフローチャートが表示される。１４１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは、ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１４２０で、本方法は、第１のデバイスを用いて第１のバイオメトリクスを測定することによって継続する。１４２５で、本方法は、第２のデバイスを得ることによって進行し、第２のデバイスは、ディスプレイ及びネットワーク通信手段を含む。次に、１４３０で、本方法は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のペアリングされた通信の権限を与えることによって継続する。１４４０で、バイオメトリクスデータを第１のデバイスから第２のデバイスに通信する方法ステップが行われてもよい。次に、１４５０で、本方法は、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定することによって継続する。次に、１４６０で、本方法は、バイオメトリクスデータ及び位置データをネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することと、第１のデバイスからの信号によって、位置データに関連する環境データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、によって進行する。１４７０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。続いて、１４８０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを第２のデバイスに受信することと、１４９０で、メッセージをユーザに対して表示することと、を含んでもよい。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。
【０１４６】
次に図１５を参照すると、睡眠監視のためにベッド内で利用されるバイオメトリクスに基づく情報通信システムにおける、バイオメトリクスに基づく生物医学的デバイスの例示的な動作の概要が示される。ユーザ及びデバイスが、同様にベッドスマートデバイス１５７０と呼ばれるスマートデバイス能力を有する、ベッド１５９０の近傍にある図示される例では、ユーザは、自身の所有物に、少なくとも第１の電力供給された生物医学的デバイス１５１０、並びに多くの例では、複数の電力供給された生物医学的デバイス、関連するスマートデバイス１５００、及び個人用デバイス１５８０を有する。複数のスマートデバイスがシステムの機能を行うために用いられるバイオメトリクスに基づく情報通信システムの例のタイプを示す例が、示される。
【０１４７】
これらの例のうちのいくつかでは、スマートデバイス１５００などの市販のスマートデバイスは、比較的永久的接続で電力供給された生物医学的デバイス１５１０に関連付けられても良い。あるいは、これらの例では、ユーザは、バイオメトリクスに基づく情報通信システムを用いて通信に入り、システムが様々なタイプにプロセッサによってバイオメトリクス分析から合成された通信を提供するための手段をユーザに提供する個人用デバイス１５８０を有してもよい。単一のスマートデバイスが示されるスマートデバイス１５００及び個人用デバイス１５８０の機能を提供することができる同様の例が存在することは、明らかであり得る。一般に、いくつかの異なるデバイスがバイオメトリクスデータ及びバイオメトリクスデータの合成に関連する情報のための通信及び処理経路を提供する例が存在する。
【０１４８】
図示される例では、これらの２つのデバイス及びベッドスマートデバイス１５７０は、情報及びデータを交換してもよく、別の方法として、コンテンツ及び記憶及び処理のプロバイダ１５６０及び個人用アカウントサーバ１５８５に対する通信リンクを介して互いに通信してもよい。これらの例では、電力供給された生物医学的デバイスは、１つ又は２つ以上のバイオメトリクスデバイス及びセンサ１５１３を動作させてもよい。いくつかの事例では、通信能力は、ブルートゥース若しくはジグビーなどの別の規格に基づいてもよく、又はカスタマイズされた通信プロトコル及びシステムで動作してもよい。電力供給された生物医学的デバイス１５１０が別のスマートデバイス１５００、個人用デバイス１５８０、又はベッドスマートデバイス１５７０とペアリングする事例では、電力供給された生物医学的デバイスが、スマートデバイスと基本的な通信を行う機能性を提供し、並びに１つ又は２つ以上のタイプのバイオメトリクスデータを獲得するように機能することが、実用的であってもよい。
【０１４９】
生物医学的デバイス１５１０に対してペアリングされたスマートデバイス１５００は、したがって、機能の補足を有してもよい。いくつかの例では、スマートデバイス１５００は、生物医学的デバイス１５１０と比較して拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。いくつかの他の例では、ベッドスマートデバイス１５７０が、これらの機能を行ってもよい。スマートデバイス１５００は、ＷｉＦｉ／セルラー通信能力１５０４と、ＧＰＳ又は位置検出感度能力１５０１と、ディスプレイ能力１５０２とを有してもよい。生物医学的デバイス１５１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有してもよいが、スマートデバイス１５００は、それにもかかわらず、生物医学的デバイスではそれらに対して冗長なことがあるか、生物医学的デバイスではそれらに対して補完的なことがあるか、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る、様々な種類の機能的センサを有してもよい。
【０１５０】
同様に、個人用デバイス１５８０は、生物医学的デバイス１５１０と重複してペアリングされてもよく、この場合、個人用デバイス１５８０も同様に機能の補完を提供し得る。いくつかの例では、個人用デバイス１５８０は、生物医学的デバイス１５１０に対して拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。個人用デバイス１５８０は、ディスプレイ能力１５８２、音声フィードバックデバイス１５８３、及び振動又は触覚フィードバックデバイス１５８４を有してもよい。
【０１５１】
生物医学的デバイス１５１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有してもよいが、ベッドスマートデバイス１５７０は、それにもかかわらず、生物医学的デバイスではそれらに対して冗長なことがあるか、生物医学的デバイスではそれらに対して補完的なことがあるか、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る、様々な種類の機能的センサを有してもよい。同様に、ユーザと相互作用し得る敷布、枕、毛布、及びベッド１５９０の他の部分内に含まれる生物医学的センサが存在し得る。図の目的のために、いくつかの例では、センサのこれらの例は、ベッドスマートデバイス内に組み込まれたセンサとして扱われてもよい。他の例では、これらは、例示的な図で作用し得る生物医学的デバイス１５１０の機能を果たしてもよい。
【０１５２】
また同様に、生物医学的デバイス１５１０に対してペアリングされたベッドスマートデバイス１５７０もまた、機能の補足を有してもよい。いくつかの例では、ベッドスマートデバイス１５７０は、生物医学的デバイス１５１０に対する拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。ベッドスマートデバイス１５７０は、ディスプレイ能力１５７２、音声フィードバックデバイス１５７３、及び振動又は触覚フィードバックデバイス１５７４を有してもよい。生物医学的デバイス１５１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有してもよいが、ベッドスマートデバイス１５７０は、それにもかかわらず、生物医学的デバイスではそれらに対して冗長なことがあるか、生物医学的デバイスではそれらに対して補完的なことがあるか、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る、様々な種類の機能的センサを有してもよい。
【０１５３】
寝室１５９０内でユーザにそれぞれ接続された、電力供給された生物医学的デバイス１５１０、スマートデバイス１５００、個人用デバイス１５８０、及びベッドスマートデバイス１５７０の組み合わせは、システムとして動作してもよく、システム通信１５４０に関する統一された通信プロトコルを有してもよい。この例では、スマートデバイス１５００又は個人用デバイス１５８０は、システム通信１５４０に対して主要な機能性を提供してもよく、ネットワークアクセスデバイス１５５０に対する無線通信能力１５４０を動作させてもよい。ネットワークアクセスデバイス１５５０は、ＷｉＦｉネットワークハブ又はセルラー通信ハブなどのデバイスであってもよい。いずれの事象においても、ネットワークアクセスデバイス１５５０は、バイオメトリクス情報通信システム１５６５から、非限定例では、コンテンツ及び記憶装置及び処理システム１５６０など、記憶された情報及びメッセージコンテンツに対する接続を仲介し操作してもよい、様々な外部システムへとデータを経路指定する、通信経路を提供してもよい。
【０１５４】
バイオメトリクスに基づく情報通信のための例示的な生物医学的デバイスは、ベッドの中にいるユーザによって装着されてもよい。この生物医学的デバイスは、ユーザのスマートフォンとペアリングされてもよく、両方とも、ベッドに接続されてもよく、またスクリーンを用いて視覚的に、又はベッドのシステムを用いて言葉によって情報をユーザに伝達してもよい。ユーザとの通信は、電話のスクリーン及びスピーカーを用いて可能であり得るが、いくつかの例では、通信が、ユーザを起こすため眠っているユーザに対して行われなければならない場合、安全性の理由から、ベッドのシステムを用いてこの通信を促進することが望ましくあり得る。生物医学的デバイスは、バイオメトリクスデータをユーザから収集するのに使用されてもよく、非限定的な例として、デバイスは、血中酸素飽和度測定ツールとして、使用されてもよい。生物医学的デバイスはいくつかの例では、ユーザが、睡眠中に低血中酸素含有量を有することを検知することができ、生物医学的デバイスは、この情報をユーザにベッドを通した通信能力を介して通信する。他の例では、通信は、ベッドの動作条件の変更をもたらしてもよい。非限定的な例では、ベッドの頭支えの傾きが、上昇されてもよく、他の例では、持続性陽圧呼吸（ＣＰＡＰ）機械又は他の呼吸補助ユニットが、変更された動作パラメータを有してもよい。寝室スマートデバイスに通信される他の動作条件情報が存在してもよい。
【０１５５】
他の例では、分析結果又はバイオメトリクスデータの通信は、コンテンツ、記憶装置、及び処理システムへの通信を開始するのに使用されてもよく、続いてーザに伝達されてもよい情報は、ユーザの嗜好のアルゴリズム分析に基づいて調整されてもよい。いくつかの例では、かかる嗜好は、ユーザがその地域におけるいくつかの選択肢の中で有していたことがある、これまでの経験に基づいていてもよい。また更なる例では、コンテンツシステムは、ユーザの様々な態様とバイオメトリクスデータとを相関させ、睡眠及び睡眠中の呼吸の改善された態様、並びに他のそのような例に関し得る情報を、ユーザに提供してもよい。他の例では、コンテンツシステムは、前夜の結果についてのユーザへの朝のＥメール通信などの、前の期間中のバイオメトリクスセンサからの結果を説明するカスタマイズされたレポートを提供してもよい。
【０１５６】
図１６を参照すると、睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの複数の例は、身体運動センサ１６１０、聴覚酸素飽和度測定センサ１６２０、コンタクトレンズに基づいた酸素飽和度測定センサ１６３０、脳波キャップ１６４０、グルコース検体コンタクトレンズセンサ１６５０、コンタクトレンズに、基づいた急速眼球運動センサ１６６０、歯科インサートに基づいた音センサ１６７０、又は包帯センサ１６８０を含んでもよい。これらの例の１つ又は２つ以上は、図１５に示されるような、寝室内で構成されたバイオメトリクスに基づく情報通信システムで利用されてもよい。他の例では、耳クリップデバイスに内蔵された酸素飽和度測定センサなどの他の形態の測定センサが、使用されてもよい。
【０１５７】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの例は、身体運動１６１０を含んでもよい。ＲＥＭ睡眠などの睡眠の深い段階中、ヒトの身体は、睡眠中にこれらの筋肉が動くことを防ぐために、様々な段階の筋肉緊張減退、筋肉の硬直、及び運動の欠如を経験し、その人の睡眠が深ければ深いほど、彼らの体はより静止する。この方法では、睡眠中の人の身体の運動は、睡眠の段階を示し得る。いくつかの例では、身体運動センサ１６１０は、運動を測定するための加速度計を使用してもよい。身体運動の測定はまた、睡眠障害又は他の睡眠に影響を及ぼす病態の診断の補助をするために、使用されてもよい。非限定的な例では、１つ又は複数のセンサが、身体上の所定の区域（単数）又は区域（複数）に配置され、身体全体の運動を示す身体の選択した領域の運動を測定するか、又は身体の複数部位それぞれの相対的運動を見てもよい。睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、聴覚酸素飽和度測定センサ１６２０を含んでもよい。
【０１５８】
酸素消費は、睡眠の重要な部分であり、この酸素消費のレベルは、ユーザの睡眠状態を示し得る。身体は、起きている間又はより浅い睡眠状態にあるときに身体的により活発であるため、酸素消費のレベルは、ＲＥＭ睡眠など、より深い睡眠のものより高くなる。ユーザの血中酸素レベルを測定することにより、酸素消費のレベルを推定することができる。ヒトの酸素消費における差異は、典型的に覚醒状態とＲＥＭ睡眠との間で大きいが、中間睡眠状態間では大きくあり得ず、そのため、かかる酸素消費計量は、ユーザの睡眠状態（例えば覚醒対浅い睡眠対深い睡眠）の総測定基準を得るために使用され得るが、ユーザの中間睡眠状態を判定するための他のセンサと連動され得る。聴覚酸素飽和度測定センサ１６２０は、ユーザの耳（単数）又は耳（複数）の中に配置して、血中酸素濃度の測定を判定してもよい。このセンサは、非限定的な例として、ユーザの皮膚を損傷するか、又は血液に直接接触することなしにこれらの測定を行うために、パルス酸素飽和度測定法などの方法又は他の光に基づいた感知方法を使用してもよい。耳に基づいたセンサとして、このセンサは、非侵襲的なだけではなく、他の酸素濃度計タイプと比較して睡眠のためにより快適でもある。
【０１５９】
無呼吸は、不定の呼吸パターン又はある一定時間呼吸を完全にしなくなる人を特徴とし得る、多くの人びとが患う病態である。この病態は典型的に多くの個人の睡眠と関連し、（それが起こると毎回彼らを起こし得るため）人の睡眠にとって有害であるか、又は窒息をもたらし得るため更に非常に危険であり得る。酸素飽和度測定に基づいたセンサは、血中酸素レベル又ユーザが、この状態から窒息したときに危険的に急降下するため、睡眠時無呼吸症を患う個人にとって重要なセンサであり得、これらの事例では、非限定的な例として、ユーザは、警告されて睡眠窒息の危険な状態から起こされ得るか、又は更にわずかに押して窒息の彼らの状態から中断させるが、彼らを起こさなくてもよい。
【０１６０】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、コンタクトレンズに基づいた酸素飽和度測定センサ１６３０を含んでもよい。酸素消費は、睡眠の重要な部分であり、酸素のレベルは、ユーザの睡眠状態を示し得る。起きているか又はより浅い状態の睡眠にあるときに身体が身体的により活発であればあるほど、酸素消費のレベルは、ＲＥＭ睡眠などのより深い睡眠のものより高くなる。ユーザの血中酸素レベルを測定することにより、酸素消費のレベルを推定することができる。ヒトの酸素消費における差異は、典型的に覚醒状態とＲＥＭ睡眠との間で大きいが、中間睡眠状態間では大きくあり得ず、そのため、かかる酸素消費計量は、ユーザの睡眠状態（例えば覚醒対浅い睡眠対深い睡眠）の総測定基準を得るために使用され得るが、ユーザの中間睡眠状態を判定するための他のセンサと連動され得る。コンタクトレンズに基づいた酸素飽和度測定センサ１６３０は、ユーザの眼上に配置されて血中酸素濃度の測定を判定することができる。このセンサは、非限定的な例として、ユーザの皮膚を損傷するか、又は血液に直接接触することなしにこれらの測定を行うために、パルス酸素飽和度測定などの方法又は他の光に基づいた感知方法を使用してもよい。コンタクトレンズに基づいたセンサとして、このセンサは、非侵襲的なだけではなく、他の酸素濃度計タイプと比較してユーザにとってより快適でもあり得、多くの事例では、コンタクトレンズは、複数のセンサを装備し、同じ身体デバイスでユーザにおける複数のバイオメトリクス測定を可能にし得る。
【０１６１】
無呼吸は、不定の呼吸パターン又はある一定時間呼吸を完全にしなくなる人を特徴とし得る、多くの人びとが患う病態である。この病態は典型的に多くの個人の睡眠と関連し、（それが起こると毎回彼らを起こし得るため）人の睡眠にとって有害であるか、又は窒息をもたらし得るため更に非常に危険であり得る。酸素飽和度測定に基づいたセンサは、血中酸素レベル又ユーザが、この状態から窒息したときに危険的に急降下するため、睡眠時無呼吸症を患う個人にとって重要なセンサであり得、これらの事例では、非限定的な例として、ユーザは、警告されて睡眠窒息の危険な状態から起こされ得る。
【０１６２】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、脳波キャップ１６４０を含んでもよい。脳波キャップは、布地に留められるか、さもなければ取り付けされ得る複数の電極を有する布地のキャップからなり、ヒトの頭に適合し得る。ユーザ１５９０は、彼らの頭にキャップを取り付け、これは、ユーザの頭周辺の所望の位置に電極を配置する。これらの電極は、脳電図（脳波）のセンサの機能を果たすか、又は使用されるデバイスは、脳内の電気信号を読み取るために使用されてもよい。脳波は、ユーザの１５９０神経変動（これらの電子信号に関連する多くの他のタイプの障害の中でもとりわけ、睡眠障害を診断するために使用される一般的な方法であり、キャップとして、このデバイスは、ユーザが睡眠中に使用するのに十分に快適であり得る。脳波キャップは、ユーザの１５９０神経変動を感知するためのセンサ及び／又は変換器の両方／いずかとして機能し得る、及び／又は得られた信号を変換して、生物医学的デバイスによって読み取られて処理され得る形式又は方法で睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスに送るか、又は他のセンサ（複数可）から収集されたデータと一緒に処理される。
【０１６３】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、グルコース検体コンタクトレンズセンサ１６５０を含んでもよい。
【０１６４】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、コンタクトレンズに基づいた急速眼球運動センサ１６６０を含んでもよい。
【０１６５】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、歯科インサートに基づいた音センサ１６７０を含んでもよい。
【０１６６】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、包帯センサ１６８０を含んでもよい。
【０１６７】
睡眠感知１６００のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、ベッド敷布、毛布、又は枕１６９１の中に位置するセンサを含んでもよい。図１７を参照すると、バイオメトリクス分析結果の取得に基づいて情報を通信するための方法のフローチャートが得られ得る。１７１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは少なくともユーザの第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１７２０で、本方法は、第２のデバイスを得ることによって継続し、第２のデバイスは、ディスプレイ及びネットワーク通信手段などのフィードバックデバイスを含む。次に１７２５で本方法は、ユーザが寝室中に位置している間に、第１のデバイスを用いて睡眠状態を測定することによって継続する。ユーザは、第３のデバイスを有し得、第３のデバイスは、フィードバックデバイス及び通信手段を含む。次に、１７３０で、本方法は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のペアリングされた通信；及び第２のデバイスと第３のデバイスとの間のペアリングされた通信の権限を与えることによって継続する。次に、１７４０で、本方法は、睡眠分析データを第２のデバイスに通信することによって継続してもよい。次に、１７５０で、本方法は、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定することによって継続してもよい。次に、１７６０で、本方法は、睡眠分析データ及び位置データをネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することによって継続してもよい。次に、１７７０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的な情報を検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。次に、１７８０で、本方法は、標的とされる個別的な情報を含むメッセージを第２のデバイスに受信することによって継続する。次に、１７９０で、メッセージはユーザに通信されてもよい。いくつかの例では、ユーザに対する通信は、ベッド内のデバイスを通して行われてもよい。一例では、個人用デバイスのディスプレイスクリーンは、メッセージを視覚的に表示してもよい。視覚的表示は、文字、画像、及び文字とイメージの組み合わせを含んでもよい。表示される情報は、文字又は画像に関連する位置が表示されてもよい、地図などのナビゲーションディスプレイに組み込まれてもよい。いくつかの例では、メッセージはまた、言葉による通信の形態の、又は音響としての音声メッセージに変換されてもよい。いくつかの例では、メッセージは、ベッド内に位置してもよい振動作成デバイス又は触覚デバイスと連動してもよい。いくつかの例では、メッセージはダッシュボードのディスプレイを介して伝達されてもよい。いくつかの例では、メッセージは、デバイスの風防上のヘッドアップディスプレイを介して伝達されてもよい。メッセージがユーザに対して伝達されてもよい、多数の手段が存在してもよい。いくつかの例では、第２のデバイスが、バイオメトリクスデータ結果に関連するメッセージを伝達するのに使用されてもよい。また更なる例では、バイオメトリクスを測定するのに使用される第１のデバイスも同様に、メッセージを伝達する手段を含んでもよく、本明細書のメッセージを伝達するのに使用されてもよい。これらの通信手段の一部又は全ての組み合わせが、いくつかの例で用いられてもよい。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。
【０１６８】
バイオメトリクス分析結果の取得に基づいた情報の通信のためのこの方法は、非限定的な例として、睡眠の時間中のユーザのグルコースレベルに関するデータを収集するためのグルコースモニタとして使用される生物医学的デバイスを用いて、利用してもよい。いくつかの例では、質の悪い又は不完全な睡眠の結果は、グルコースのレベルの上昇であり得る。生物医学的デバイスは、睡眠中のユーザが低血糖であることを検出してもよく、この情報を、ユーザの個人用デバイスを通した通信能力を介してユーザに通信してもよい。そのようにするために、ユーザは、病態及び医療選択肢の区域で強調されたこれらに対して、警告されてもよい。病態が既知である事例では、結果は、ユーザに望ましくあり得る彼らの睡眠状態における変化、例えば、ＣＰＡＰ機械の使用、呼吸支援、上昇した頭のレベルなどをユーザに警告する。
【０１６９】
いくつかの例では、バイオメトリクスデータ値は、コンテンツ、記憶装置及び処理システムに対する通信を開始するのに使用されてもよく、ユーザに伝達されてもよい情報は、ユーザの嗜好のアルゴリズム分析に基づいて調整されてもよい。いくつかの例では、かかる嗜好は、ユーザがその地域におけるいくつかの選択肢、例えば特定の医療行為の中で有していたことがある、これまでの経験に基づいていてもよい。また更なる例では、コンテンツシステムは、ユーザの様々な態様とバイオメトリクスデータとを相関させ、グルコースレベルの改善された制御、運動プログラム、専門の医療提供者、及び他のそのような例に関し得る情報を、ユーザに提供してもよい。
【０１７０】
図１８を参照すると、バイオメトリクス分析結果の取得に基づいてユーザの個人用デバイスを用いて情報を通信するための方法のフローチャートが得られ得る。１８１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは少なくともユーザの第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１８２０で、本方法は、第２のデバイスを得ることによって継続し、第２のデバイスは、ディスプレイ及びネットワーク通信手段などのフィードバックデバイスを含む。次に、１８２５で、本方法は、ユーザが第３のデバイスを有するベッドの中にいる状態で、第１のデバイスを用いて睡眠状態を測定することによって継続してもよく、第３のデバイスは、フィードバックデバイス及び通信手段を含む個人用デバイスであり得る。次に、１８３０で、本方法は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のペアリングされた通信；及び第２のデバイスと第３のデバイスとの間のペアリングされた通信の権限を与えることによって継続する。次に、１８４０で、本方法は、睡眠分析データを第２のデバイスに通信することによって継続してもよい。次に、１８５０で、本方法は、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定することによって継続してもよい。次に、１８６０で、本方法は、睡眠分析データ及び位置データをネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することによって継続してもよい。次に、１８７０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的な情報を検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。次に１８８０で、本方法は、標的とされる個別的な情報を含むメッセージを、ユーザの個人用アカウントサーバに受信及び記憶するによって継続する。次に１８９０で、個人用アカウントサーバは、個人用アカウントサーバと通信してユーザの試験結果を提供するように、権限を与えられてもよい。
【０１７１】
いくつかの例では、ユーザに対する通信は、ベッド内のデバイスを通して行われてもよい。いくつかの例では、個人用デバイスのディスプレイスクリーンは、メッセージを視覚的に表示してもよい。視覚的表示は、文字、画像、及び文字とイメージの組み合わせを含んでもよい。表示される情報は、文字又は画像に関連する位置が表示されてもよい、地図などのナビゲーションディスプレイに組み込まれてもよい。いくつかの例では、メッセージはまた、言葉による通信の形態の、又は音響としての音声メッセージに変換されてもよい。いくつかの例では、メッセージは、ベッド内に位置してもよい振動作成デバイス又は触覚デバイスと連動してもよい。いくつかの例では、メッセージはダッシュボードのディスプレイを介して伝達されてもよい。いくつかの例では、メッセージは、デバイスの風防上のヘッドアップディスプレイを介して伝達されてもよい。メッセージがユーザに対して伝達されてもよい、多数の手段が存在してもよい。いくつかの例では、第２のデバイスが、バイオメトリクスデータ結果に関連するメッセージを伝達するのに使用されてもよい。また更なる例では、バイオメトリクスを測定するのに使用される第１のデバイスも同様に、メッセージを伝達する手段を含んでもよく、本明細書のメッセージを伝達するのに使用されてもよい。これらの通信手段の一部又は全ての組み合わせが、いくつかの例で用いられてもよい。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。
【０１７２】
感知の例
本発明と一致した感知を行うのに個別に又は組み合わせて使用されてもよい、生物医学に関連する多数のタイプの感知技術が存在し得る。図１９を参照すると、多数の例示的なタイプの生物医学的デバイスの概要が見出される。一部を本明細書に詳細に記載してきた、コンタクトレンズ、眼内デバイス、涙点プラグなどの様々な眼用デバイス１９００は、眼球環境にあるバイオ流体中の検体の分析を含む様々な感知機能を行ってもよい。
【０１７３】
コンタクトレンズ１９１０はまた、本明細書で上述してきたように、眼組織に埋め込まれてもよい感知デバイスからの結果を読み取り定量するのに使用されてもよい。
【０１７４】
器官へのインプラント１９０５は、脳インプラント、心臓インプラント、ペースメーカー、及びユーザの器官に埋め込まれる他のインプラントを含んでもよい。これらのインプラントは、ユーザの細胞組織層、又はユーザの細胞組織層に接触する流体を、直接感知するか若しくは間接的に感知することができてもよい。
【０１７５】
他の例では、生物医学的感知デバイスは聴覚センサ１９２０であってもよい。聴覚センサは、温度などのバイオメトリクスを、例えば赤外信号として、間接的に感知してもよい。聴覚センサはまた、血中酸素濃度、検体、及び生命体感知、及び他のかかる感知など、他のバイオメトリクスを定量することができてもよい。
【０１７６】
歯センサ１９３０は、様々な異なるタイプのバイオメトリクスデータを感知するのに使用されてもよい。センサは、食品からの生体分子及び化学種に関して口腔内の流体を、また環境中の生物学的流体を探査してもよい。センサはまた、非限定的な観点で、体温、呼吸速度、持続時間、強度などのバイオメトリクスに直接若しくは間接的に関連してもよい、環境中の圧力、温度、フロー、及び音を含む、様々なタイプの間接的な測定値を探査してもよい。
【０１７７】
血管ポートセンサ１９４０は、血流内の様々な態様を感知するのに使用されてもよい。いくつかの例は、グルコース監視、酸素監視、又は他の化学監視を含んでもよい。非限定例として、血圧又は脈拍など、他のバイオメトリクスが血管ポートで監視されてもよい。
【０１７８】
いくつかのバイオメトリクスセンサは装着式センサ１９５０であってもよい。装着式センサ１９５０は、様々なバイオメトリクスを間接的に測定してもよい。いくつかの例では、感知素子は、ユーザのいずれの体組織又は体液からも独立していてもよい。かかる感知素子は、ユーザの運動量など、ユーザの身体全体に関連するバイオメトリクスを監視してもよい。他の装着式センサは、ユーザの細胞組織層を直接若しくは間接的に感知又は探査してもよく、それによって、非限定例として、温度、酸素濃度、及び汗の化学分析の測定が可能になってもよい。装着式センサ１９５０は、いくつかの例では、衣服若しくは装身具の形態をとるか、又はそれに組み込まれてもよい。他の例では、装着式センサ１９５０は衣服若しくは装身具に付着してもよい。
【０１７９】
バイオメトリクスセンサの様々な例は、皮下センサ１９６０に組み込まれてもよく、その場合、外科的処置によって、センサを有する生物医学的デバイスがユーザの皮膚層の下に置かれてもよい。皮下センサ１９６０は、組織層又は間質液との直接接触に反応してもよい。皮下センサ１９６０は、例えば本明細書で上述した技術などを用いて、様々な検体を分析することができてもよい。温度、圧力、及び他のかかる物理的に関連性のあるバイオメトリクスパラメータなど、物理的パラメータも測定されてもよい。
【０１８０】
センサは、様々な種類の血管又は胃腸管ステントに組み込まれて、ステントセンサ１９７０を形成してもよい。したがって、ステントセンサ１９７０は、様々な化学種の感知を行うことができてもよい。血管内に組み込まれたステントセンサ１９７０は、また、様々な種類の物理的パラメータを特性評価し測定することができてもよい。例えば、ステントセンサ１９７０の血管形態は、血管圧力の生理学的に関連性のある判定のため、心臓の拍動サイクル中における血管内の圧力を測定することができてもよい。かかる圧力センサが、小さい圧電センサ、エラストマーセンサ、及び他のかかるセンサと共に機能することができる、多数の方式が存在してもよい。血流内で直接監視されてもよい圧力に加えて、多数の物理的パラメータが存在してもよい。
【０１８１】
嚥下可能なピル１９８０などのピル形態のバイオメトリクスセンサは、バイオメトリクスのフィードバックを提供するのに使用されてもよい。いくつかの例では、嚥下可能なピルは薬剤成分を組み込んでもよい。他の例では、嚥下可能なピル１９８０は、単純に様々な種類のバイオメトリクスセンサを含有してもよい。嚥下可能なピル１９８０は、それが組み込む胃腸液の検体測定を行ってもよい。更に、ピルは、非限定例として、行ってもよい物理的測定の中核温度測定を提供してもよい。また、ピルがユーザの消化路を通って移動する速度によって、バイオメトリクス関連の追加情報が提供されてもよい。いくつかの例では、検体センサは、食品摂取及び栄養の態様に関連する測定を提供することができてもよい。
【０１８２】
包帯形態のバイオメトリクスセンサ１９９０は、バイオメトリクス感知を行うのに使用されてもよい。いくつかの例では、包帯形態のバイオメトリクスセンサ１９９０は、装着式センサ１９５０に類似していてもよく、発汗の態様を含む皮膚環境における化学物質の測定を行ってもよい。包帯形態のバイオメトリクスセンサ１９９０はまた、物理的測定を行ってもよい。いくつかの特別な例では、包帯は、ユーザの様々な種類の創傷に近接していてもよく、その領域における化学的及び物理的測定は、治癒に関する専門化された目的を有してもよい。他の例では、包帯センサは、有用なフォームファクタ、又はバイオメトリクスセンサを含めるための環境的に制御された領域であってもよい。いくつかの例では、バイオメトリクスセンサ１９９０を形成する包帯は、心電図の構成要素などの電気的信号を測定し、これらを無線的に送信することができる自己電力供給された電気的感知デバイスを含んでもよい。
【０１８３】
バイオメトリクスセンサは、神経インプラント１９９５内に組み込まれてもよい。神経インプラントは、それが能動的又は受動的な役割を有してもよいいくつかの例では、ユーザの脳に入れられてもよい。神経インプラントに組み込まれたバイオメトリクスセンサは、神経に関連するインプラントに固有であってもよい電気的及び電気化学的なタイプの測定に加えて、化学的及び物理的監視を可能にしてもよい。神経インプラントは、実際には、神経系と連動するユーザの身体内の多数の位置に配置されてもよく、バイオメトリクスを感知する役割によって能力が拡張されてもよい。いくつかの例では、神経インプラントは、神経における電気インパルスを感知し、その際に、本明細書に記載するバイオメトリクス情報通信システムの態様に対する制御態様をユーザに提供してもよい。代替的な意味では、神経に関連するインプラントはまた、バイオメトリクス情報通信システムがフィードバック要素としてユーザに情報を提供する、追加の手段を提供してもよい。
【０１８４】
図１９に示されるバイオメトリクスセンサのタイプは、本発明と一致してもよい例示的なタイプのセンサを表してもよい。しかしながら、本発明と一致してもよい多数の他のタイプのセンサが存在してもよい。更に、関連性があり得る、図１９に関連して考察した機能的態様の一部又は全てを組み合わせる、センサの例があってもよい。本発明は、図１９に提供されるそれらの例に限定されることを意図しない。
【０１８５】
ここで図示及び説明した実施形態は、最も実用的で好適な実施形態と考えられるが、当業者であれば、ここに図示及び開示した特定の設計及び方法からの変更はそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかであろう。本発明は、説明及び図示される特定の構造に限定されるものではないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得る全ての改変例と一貫性を有するものとして解釈されるべきである。
【０１８６】
〔実施の態様〕
（１）  バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムであって、
生物医学的デバイスであって、
感知手段と、
エネルギー印加デバイスと、
通信手段と、を含む、生物医学的デバイスと、
通信プロトコルにおいて前記生物医学的デバイスとペアリングされる、ベッドスマートデバイス（bed smart device）と、
データ値を少なくとも含む通信を前記生物医学的デバイスから受信し、前記通信をコンテンツサーバに送信する、通信ハブと、
フィードバック要素と、を備える、システム。
（２）  ユーザの個人的デバイスが、通信プロトコルにおいて前記通信ハブとペアリングされている、実施態様１に記載のシステム。
（３）  前記フィードバック要素が、前記ユーザの個人的デバイス上に位置する、実施態様２に記載のシステム。
（４）  前記生物医学的デバイスは、前記ユーザが眠っている間にユーザのバイオメトリクスを測定する、実施態様３に記載のシステム。
（５）  前記フィードバック要素が、前記ベッドスマートデバイス内に位置する、実施態様２に記載のシステム。
【０１８７】
（６）  前記フィードバック要素が、振動変換器を含む、実施態様５に記載のシステム。
（７）  前記コンテンツサーバが、バイオメトリクス情報通信システムを通して、前記フィードバック要素に標的とされるメッセージを送信する、実施態様１に記載のシステム。
（８）  前記感知手段が、ユーザの呼吸速度を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（９）  前記感知手段が、ユーザの脈拍を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（１０）  前記感知手段が、ユーザの眼内圧を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
【０１８８】
（１１）  前記感知手段が、ユーザの眼球運動を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（１２）  前記感知手段が、ユーザのいびきの音を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（１３）  前記感知手段が、ユーザの血糖値を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（１４）  前記感知手段が、ユーザの血圧を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
（１５）  前記感知手段が、ユーザの血中酸素飽和度（user’s blood oximetry level）を監視する要素を含む、実施態様１に記載のシステム。
【０１８９】
（１６）  前記ベッドスマートデバイスが、前記ベッドの頭の高さを制御する、実施態様１に記載のシステム。
（１７）  メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスを得ることと、
前記生物医学的デバイスをユーザの寝室内に位置決めすることと、
無線通信プロトコルを用いて、前記ユーザの寝室内で前記生物医学的デバイスをベッドスマートデバイスとペアリングすることと、
前記生物医学的デバイスを利用して前記バイオメトリクス測定を行うことと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することと、
前記バイオメトリクスデータ結果をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の前記通信に基づくメッセージを受信することと、
フィードバックデバイスを用いてユーザに前記メッセージを通信することと、を含む、方法。
（１８）  メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができる生物医学的デバイスを提供することと、
前記生物医学的デバイスをユーザの寝室内に位置決めすることと、
ベッドスマートデバイスから、前記生物医学的デバイスで得られたバイオメトリクス結果に対応するデータ値を少なくとも含む通信を受信することと、
前記通信をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス結果に対して、プロセッサを用いて、メッセージデータストリームを生成する処理を行うことと、
前記メッセージデータストリームを前記バイオメトリクス測定システム通信システムに送信することと、
を含む、方法。
（１９）  ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができる、第１のデバイスを得ることと、
バイオメトリクスデータを得るために前記第１のデバイスで前記第１のバイオメトリクスを測定することであって、前記測定は、前記ユーザが眠っているときに行われる、測定することと、
ディスプレイ及びネットワーク通信デバイスを含むユーザの個人的デバイスである、第２のデバイスを得ることと、
前記第１のデバイスと前記第２のデバイスとの間でペアリングされた通信の権限を与えることと、
前記バイオメトリクスデータを前記第１のデバイスから前記第２のデバイスに通信することと、
ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに、前記バイオメトリクスデータを通信することと、
前記第１のデバイスからの信号を介して、ベッドスマートデバイスからベッドの状態に関連する状態データを得るように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、前記バイオメトリクスデータ、前記ベッド状態データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、前記標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
前記標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを前記第２のデバイスに受信することと、
前記メッセージを前記ユーザに対して表示することと、
を含む、方法。
（２０）  前記第１のデバイスが、装着された生物医学的デバイスを含む、実施態様１９に記載の方法。
【０１９０】
（２１）  前記装着された生物医学的デバイスが、コンタクトレンズである、実施態様２０に記載の方法。
（２２）  前記装着された生物医学的デバイスが、スマートリングである、実施態様２０に記載の方法。
（２３）  前記第２のデバイスが、スマートフォンを含む、実施態様１９に記載の方法。
（２４）  前記第２のデバイスが、スマートウォッチを含む、実施態様１９に記載の方法。
（２５）  前記第１のデバイスが、枕、敷布、又は毛布のうちの１つ又は２つ以上の中の生物医学的デバイスを含む、実施態様１９に記載の方法。
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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【図２】
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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７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図８Ｃ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
2017023747.tif 000026
【図１８】
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【図１９】
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【外国語明細書】
2017023747000001.pdf