BR102016017071A2 - aspectos de identificação de dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em dados biométricos - Google Patents

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Abstract

aspectos de identificação de dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em dados biométricos. a presente invenção se refere a métodos e um aparelho para formar um sistema de comunicação de informações baseadas em dados biométricos. em alguns exemplos, o sistema de comunicação de informações baseadas em dados biométricos compreende dispositivos biomédicos com meios de detecção, em que os meios de detecção produzem um resultado biométrico, sendo que o resultado pode compreender resultados que são exclusivos do usuário e suportam a identificação. em outros exemplos, dispositivos biomédicos que estão inseridos ou de outra forma conectados ao corpo de um usuário podem ter funções especificamente incluídas para fornecer dados de identificação armazenados que são exclusivos ao usuário e que podem ser comunicados sob as condições especificadas. um resultado de identificação pode acionar a comunicação de uma mensagem de comunicação de informações baseada em dados biométricos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ASPECTOS DE IDENTIFICAÇÃO DE DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS PARA COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÕES BASEADAS EM DADOS BIO-MÉTRICOS".
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[0001] Este pedido é uma continuação-em-parte do pedido de patente US n° 15/006.370, depositado em 26 de janeiro de 2016, que reivindica o benefício do pedido provisório de patente dos Estados Unidos n°62/196.513, depositado em, 24 de julho de 20 15. ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da invenção [0002] São descritos dispositivos biomédicos para comunicação de informações e exibição de informações baseadas em GPS. Em algumas modalidades exemplificadoras, a funcionalidade dos dispositivos envolve a coleta de informações biométricas juntamente com informações de GPS para estabelecer a comunicação de informações personalizadas para o usuário do dispositivo. 2. Discussão da Técnica Relacionada [0003] Recentemente, o número de dispositivos médicos e sua funcionalidade começaram a ser desenvolvidos rapidamente. Esses dispositivos médicos podem incluir, por exemplo, marcapassos implan-táveis, pílulas eletrônicas para monitorar e/ou testar uma função biológica, dispositivos cirúrgicos com componentes ativos, lentes de contato, bombas de infusão e neuroestimulantes. Esses dispositivos são frequentemente expostos a e interagem com sistemas biológicos e químicos, tornando os dispositivos ótimas ferramentas para coletar, armazenar e distribuir dados biométricos.
[0004] Alguns dispositivos médicos podem incluir componentes como dispositivos semicondutores que realizam uma variedade de funções incluindo posicionamento GPS e coleta de dados biométricos, e podem ser incorporados em muitos dispositivos biocompatíveis e/ou implantáveis. Entretanto, tais componentes semicondutores exigem energia e, portanto, elementos de energização também têm que ser incluídos em tais dispositivos biocompatíveis. A adição de energia au-tocontida em um dispositivo biomédico capaz de coletar dados biomé-tricos possibilita que o dispositivo realize a comunicação de informações personalizadas ao usuário do dispositivo. Estabelecer a identidade das pessoas é uma função útil para muitos fins no mundo atualmente, inclusive fins comerciais, médicos e de segurança. Em alguns aplicativos, pode ser desejável utilizar medições biométricas para dar suporte a aplicativos de identificação, ou pode ser desejável que os dispositivos biomédicos associados ao usuário forneçam capacidade de identificação para dar suporte aos aplicativos de identificação. SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0005] Coerentemente, são discutidos aqui aparelho e método para suporte de aplicativos de identificação em sistemas de comunicação de informações baseadas em dados biométricos. A capacidade de medir dados biométricos e comunicar os resultados em tempo real com sistemas sofisticados de comunicação se abre a novas modalidades para o uso dos dados biométricos particularmente associados à identificação ou suporte de identificação do usuário cujos dados biométricos são medidos. Os resultados biométricos podem transmitir a comunicação relacionada aos serviços disponíveis, e coordenar com bancos de dados sobre as informações de preferência do usuário. Os protocolos de comunicação podem melhorar as respostas para decisões logísticas, econômicas, de segurança e saúde de vários tipos. Essas vantagens são aprimoradas com boa capacidade de verificar a identificação do usuário.
[0006] Em um exemplo não limitador, a presente invenção utilizes dados biométricos coletados por qualquer número de dispositivos em conjunto com dispositivos secundários e terciários, inclusive redes de comunicação, para fornecer ao usuário uma confirmação exclusiva de identificação com meios amplos. Um aspecto geral inclui um sistema para comunicação de informações baseadas em biometria que inclui um dispositivo biomédico. O sistema inclui adicionalmente um meio de detecção. O sistema inclui adicionalmente um dispositivo de energiza-ção. O dispositivo biomédico também compreende um elemento de armazenamento em que o elemento de armazenamento contém um valor armazenado de dados de identificação. O sistema inclui adicionalmente um meio de comunicação; um hub de comunicação, em que o hub recebe a comunicação contendo ao menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação a um servidor de conteúdo; e um elemento de retroalimentação.
[0007] As implementações podem incluir uma ou mais das seguintes características. O sistema pode adicionalmente incluir um dispositivo eletrônico de usuário, no qual o dispositivo eletrônico de usuário é emparelhado em um protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico. O sistema pode incluir exemplos em que o elemento de retroalimentação está localizado no dispositivo eletrônico de usuário. O sistema pode incluir exemplos em que o elemento de retroalimentação fornece retroinformações sobre a identificação do usuário anexada ao dispositivo biomédico.
[0008] O sistema pode incluir exemplos em que o meio de detecção inclui um sensor ocular implantado, e/ou um sensor intraocular, e/ou um sensor implantado em um órgão, e/ou um sensor dental e/ou um sensor subcutâneo. O sistema pode incluir exemplos nos quais o meio de detecção inclui um elemento para monitorar o nível de oxime-tria do usuário. O sistema pode incluir exemplos em que o meio de detecção é um sensor usável, em que o sensor usável é afixado ao usuário pelo menos por um período de tempo. Em alguns exemplos, o meio de detecção é um sensor do tipo stent intravascular. Em alguns exemplos, o meio de detecção é um sensor do tipo porta de sangue.
[0009] Um outro aspecto geral inclui um sistema para comunicação de informações baseadas em dados biométricos incluindo um dispositivo biomédico. O sistema também inclui um meio de detecção em que o meio de detecção mede um dado biométrico que se refere a identificação. O sistema inclui adicionalmente um dispositivo de ener-gização. O sistema inclui adicionalmente um meio de comunicação; um hub de comunicação, em que o hub recebe a comunicação contendo ao menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação a um servidor de conteúdo; e um elemento de retro-alimentação. Em alguns exemplos, o sistema também inclui um dispositivo eletrônico de usuário, sendo que o dispositivo eletrônico de usuário está emparelhado em um protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico. Em alguns exemplos, o meio de detecção compreende um elemento para medir pelo menos uma porção do padrão de retina de um usuário. Em alguns exemplos, o meio de detecção compreende um elemento para medir o peso de um usuário.
[0010] Um aspecto geral inclui um método para comunicar uma mensagem, em que o método inclui: obter um dispositivo biomédico capaz de realizar uma medição biométrica, em que a medição é de um dado biométrico que se refere a identificação; usar o dispositivo biomédico para fazer a medição do dado biométrico; e receber uma mensagem com base em uma comunicação de um resultado de dados biométricos, obtidos pela medição biométrica.
[0011] Um aspecto geral inclui um método para comunicar uma mensagem, em que o método inclui: fornecer um dispositivo biomédico capaz de realizar uma medição biométrica, receber uma comunicação de um sistema de comunicação do sistema de medição biométrica, em que a comunicação inclui pelo menos um valor de dados correspon- dente a um resultado biométrico obtido com o dispositivo biomédico e processar o resultado biométrico com um processador, em que o processamento gera um fluxo de dados de mensagem referente à identificação. O método pode também incluir transmitir o fluxo de dados de mensagem ao sistema de comunicação do sistema de medição biomé-trica.
[0012] As implementações podem incluir uma ou mais das seguintes características. O método pode adicionalmente incluir receber uma segunda porção da comunicação do sistema de comunicação do sistema de medição biométrica, sendo que a segunda porção da comunicação inclui ao menos um valor de dados correspondente a uma localização do usuário. O método adicionalmente inclui adaptar o fluxo de dados de mensagem com base no valor de dados que corresponde à localização do usuário. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo usado. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. Um exemplo pode estar onde o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico usado no corpo. O método pode incluir um exemplo no qual o dispositivo biomédico usado é uma lente de contato. O método pode incluir adicionalmente exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado é um anel inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um smartphone. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico subcutâ-neo.
[0013] Um aspecto geral relacionado com os métodos inclui: obter um primeiro dispositivo, sendo que o primeiro dispositivo é capaz de medir ao menos um primeiro dado biométrico de um usuário; medir o primeiro dado biométrico com o primeiro dispositivo para obter dados biométricos; determinar o local do primeiro dispositivo com o primeiro dispositivo para obter dados de local; informar os dados biométricos e os dados de localização a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, a obter dados ambientais relacionados aos dados de local; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar conteúdo dirigido e individualizado com base nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de local e em uma determinação de preferência personalizada via análise preditiva para gerar o conteúdo dirigido e individualizado; receber uma mensagem que inclui o conteúdo direcionado e individualizado no primeiro dispositivo; e exibir a mensagem para o usuário.
[0014] As implementações podem incluir uma ou mais das seguintes características. O método no qual o primeiro dispositivo inclui um dispositivo usado. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico usado. O método pode incluir exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado é uma lente de contato. O método pode incluir exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado é um anel inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um smartphone. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico subcutâneo.
[0015] Um aspecto geral relacionado aos métodos inclui: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir pelo menos um primeiro dado biométrico de um usuário e também compreende um elemento de identificação que armazena dados de identificação no primeiro dispositivo; medir o primeiro dado biométrico com o primeiro dispositivo para obter dados biométricos; comunicar os dados biométricos e os dados de identificação a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, a comparar os dados de identificação com os dados armazenados no dispositivo de computação conectado à rede; receber uma mensagem compreendendo o conteúdo dirigido e individualizado para um segundo dispositivo inteligente; e exibir a mensagem a um usuário do segundo dispositivo inteligente.
[0016] Um aspecto geral relacionado aos métodos inclui: fornecer um dispositivo biomédico capaz de fazer a medição de um dado biométrico; receber uma comunicação de um sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos, em que a comunicação compreende pelo menos um valor de dados correspondente a um valor de dados de identificação armazenado no dispositivo biomédico; receber a comunicação em um servidor de conteúdo; processar o resultado biométrico com um processador, sendo que o processador gera uma comparação entre o valor de dados correspondente a um valor de dados de identificação com um resultado calculado por um algoritmo baseado em dados armazenados no servidor de conteúdo; e transmitir uma mensagem sobre um usuário da identidade do dispositivo biomédico derivada do processamento para o sistema de comunicação do sistema de medição biométrica.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0017] Os recursos e as vantagens mencionados anteriormente, assim como outros da presente invenção, ficarão evidentes a partir da descrição mais específica a seguir referente às modalidades preferenciais da invenção, conforme ilustrado nos projetos anexos.
[0018] As Figuras 1A e 1B ilustram um dispositivo biomédico exemplificador para a descrição exemplificadora dos conceitos de comunicação de informações baseadas em biometria.
[0019] A Figura 2 ilustra uma rede exemplificadora de dispositivos biomédicos, de usuário e de processamento de dados, consistente com os conceitos de comunicação de informações baseadas em biometria.
[0020] A Figura 3 ilustra um processador que pode ser usado para implementar algumas modalidades da presente invenção.
[0021] A Figura 4 ilustra um modelo de estrutura funcional exemplificadora para um dispositivo biomédico para monitoramento baseado em biometria.
[0022] A Figura 5 ilustra um dispositivo de monitoramento biomé-trico exemplificador baseado em fluorescência.
[0023] As Figuras 6A a 6B ilustram um exemplo de dispositivo de monitoramento biométrico baseado em colorimetria.
[0024] As Figuras 7A a 7B ilustram um dispositivo de monitoramento biométrico alternativo.
[0025] A Figura 7C ilustra de que forma uma banda espectral pode ser analisado com filtros baseados em pontos quânticos.
[0026] As Figuras 8A a 8C ilustram um exemplo de espectrômetro de pontos quânticos em um dispositivo biomédico.
[0027] A Figura 9A ilustra um dispositivo de monitoramento biométrico baseado em dados microfluídicos.
[0028] A Figura 9B ilustra um dispositivo de monitoramento biométrico exemplificador baseado em vascularização retiniana.
[0029] A Figura 10 ilustra um sistema de exibição exemplificador no interior de um dispositivo médico.
[0030] A Figura 11 ilustra uma rede exemplificadora de dispositivos biomédicos, de usuário e de processamento de dados, de acordo com os conceitos de comunicação de informações baseadas em bio- metria focada em alguma funcionalidade exemplificadora do dispositivo biomédico.
[0031] A Figura 12 ilustra mecanismos de detecção exemplificado-res que podem ser atuados através de um dispositivo de monitoramento baseado em dados oftálmicos.
[0032] A Figura 13 ilustra um diagrama de fluxo de processo exemplificador para comunicação de informações baseadas em bio-metria.
[0033] A Figura 14 ilustra um diagrama de fluxo de processo adicional exemplificador para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0034] A Figura 15 ilustra um exemplo de fluxograma de processo para comunicação de informações baseadas em dados biométricos incluindo um dispositivo de identificação.
[0035] A Figura 16A ilustra exemplos de dispositivos para a comunicação relacionada à identificação baseada em medições biométricas.
[0036] A Figura 16B ilustra exemplos de dispositivos para comunicação relacionada a identificação baseada em funcionalidade adicional de identificação em dispositivos biomédicos.
[0037] A Figura 17 ilustra um exemplo de fluxograma de processo para identificação baseada em comunicação de informações baseadas em dados biométricos.
[0038] A Figura 18 ilustra um fluxograma de processo adicional exemplificador para identificação com base na comunicação de informações baseadas em dados biométricos.
[0039] A Figura 19 ilustra exemplos de dispositivos e técnicas que podem ser usados para comunicação de informações baseadas em dados biométricos. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS Glossário [0040] Dados biométricos ou biometria, como usados aqui, refere-se aos dados e à coleta de dados a partir de medições realizadas em entidades biológicas. Tipicamente, a coleta de dados pode referir-se a dados relacionados com dimensionamento, condição médica, condição química e bioquímica e similares. Em alguns exemplos, os dados biométricos podem ser obtidos a partir de medições realizadas por bi-ossensores. Em outros exemplos, o componente ou parâmetro biológico mensurável pode se referir a uma característica fisiológica, como temperatura, pressão arterial e similares.
[0041] Biossensor ou sensor biológico, como usado aqui, refere-se a um sistema que inclui um componente biológico ou bioelemento como enzima, anticorpo, proteína ou ácido nucleico. O bioelemento interage com o analito e a resposta é processada por um componente eletrônico que mede ou detecta a resposta biológica mensurável e transmite o resultado obtido. Quando o bioelemento liga-se ao analito, o sensor pode ser chamado sensor de afinidade. Quando o analito é quimicamente transformado pelo bioelemento, o sensor pode ser chamado sensor metabólico. Biossensores catalíticos podem se referir a um sistema de biossensor baseado no reconhecimento de um analito molecular pelo bioelemento que leva à conversão de um substrato auxiliar em algo que pode ser detectado.
[0042] Conforme aqui utilizado, háptico, retroalimentação háptica ou dispositivo háptico referem-se a uma capacidade, um método ou um dispositivo que se comunique através do sentido tátil de um usuário, particularmente em relação à percepção dos objetos usando-se os sentidos tátil e de propriocepção.
[0043] Conforme aqui utilizado, propriocepção se refere ao sentido da posição relativa das partes adjacentes do corpo e à força do esforço sendo empregado em movimento.
Comunicação de informações baseadas em biometria [0044] Dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em biometria são apresentados neste pedido. Nas seções a seguir, descrições detalhadas de várias modalidades são descritas. As descrições tanto da modalidade alternativa quanto da preferida são modalidades exemplificadoras apenas, e várias modificações e alterações podem ser evidentes aos versados na técnica. Portanto, as modalidades exemplificadoras não limitam o escopo do presente pedido. Os dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em biometria são projetados para uso em, sobre ou próximo ao corpo de um organismo vivo. Um exemplo de tal dispositivo biomédico é um dispositivo oftálmico, como uma lente de contato. Outras possibilidades para a comunicação de informações baseadas em dados bio-métricos podem ser encontradas conforme estabelecido no pedido de patente dos Estados Unidos n° 15/006.370 depositado em 26 de janeiro de 2016, que está aqui incorporado por referência.
[0045] Ocorreram desenvolvimentos recentes em dispositivos biomédicos incluindo, por exemplo, dispositivos oftálmicos, permitindo que os dispositivos biomédicos funcionalizados fossem energizados. Esses dispositivos biomédicos energizados têm a capacidade de melhorar a saúde de um usuário através do fornecimento de retroalimen-tação atualizado sobre os padrões homeostáticos e de melhorar a experiência do usuário na interação com o mundo externo e com a internet. Estas melhorias podem ser possíveis mediante o uso de dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0046] Dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em biometria podem ser úteis para projetar conteúdo personalizado a um dispositivo de usuário baseado em uma coleta de dados daquele usuário que inclui informações como tendências de navegação e compras online, tendências de compras presenciais e de nave- gação, hábitos alimentares, biomarcadores como metabólitos, eletróli-tos e patógenos, e informações biométricas, como frequência cardíaca, pressão arterial, ciclos de sono e glicose sanguínea, como exemplos não limitadores. Os dados coletados podem ser analisados e usados pelo usuário ou por terceiros, como a equipe médica, para prever comportamento futuro, sugerir mudanças nos hábitos atuais, e propor novos itens ou hábitos para o usuário.
Dispositivos biomédicos para coleta de dados biométricos [0047] Pode haver vários tipos de dispositivos biomédicos que podem coletar tipos diferentes de dados biométricos. Alguns dispositivos podem se conectar a sensores remotos que medem e observam à distância um indivíduo humano, como câmeras, sensores espectrais eletromagnéticos, balanças e microfones, como exemplos não limitadores. Outros dispositivos podem ser usados por um usuário de várias maneiras. Em alguns exemplos, podem ser usados dispositivos inteligentes que tenham a capacidade de coletar dados biométricos, como em faixas para pulsos, braços e pernas; anéis em dedos, dedos do pé e orelhas; lentes de contato nos olhos; aparelhos auditivos em canais auditivos; e peças de vestuário em várias partes do corpo. Outros exemplos podem incluir dispositivos biomédicos implantados de vários tipos, como marca-passos, stents, implantes oculares, implantes auri-culares e implantes subcutâneos generalizados.
Dispositivo oftálmico enerqizado [0048] Um tipo de dispositivo que pode ser utilizado em conexão com a presente invenção é um dispositivo oftálmico energizado. Com referência à Figura 1A, uma modalidade exemplificadora de um elemento de inserção de mídia 100 para um dispositivo oftálmico energizado e de um dispositivo oftálmico energizado correspondente 150 (Figura 1B) são ilustrados. O elemento de inserção em mídia 100 pode compreender uma zona óptica 120 que pode ou não ser funcional para proporcionar uma correção de visão. Quando a função energizada do dispositivo oftálmico não é relacionada à visão, a zona óptica 120 do inserto de mídia pode ser desprovido de material. Em algumas modalidades exemplificadora, o inserto de mídia pode incluir uma porção não situada na zona óptica 120, compreendendo um substrato 115 incorporado com elementos de energização 110 (fonte de alimentação) e componentes eletrônicos 105 (carga).
[0049] Em algumas modalidades exemplificadoras, uma fonte de energia, por exemplo, uma bateria e uma carga, por exemplo, uma matriz de semicondutor, podem ser fixadas ao substrato 115. Os traços condutores 125 e 130 podem se interconectar eletricamente aos componentes eletrônicos 105 e os elementos de energização 110, e os elementos de energização podem ser interconectados eletricamente, como pelos traços condutores 114. O inserto de mídia 100 pode ser completamente encapsulado para proteger e conter os elementos de energização 110, os traços 125 e os componentes eletrônicos 105. Em algumas modalidades exemplificadoras, o material de encapsulação pode ser semipermeável, por exemplo, para impedir que determinadas substâncias, como água, penetrem no inserto de mídia e para permitir que substâncias específicas, como gases ambientes ou os subprodutos de reações no interior dos elementos de energização, penetrem ou escapem do inserto de mídia.
[0050] Conforme representado na figura 1B, em algumas modalidades exemplificadoras o inserto de mídia 100 pode estar incluído em um dispositivo oftálmico 150, o qual pode compreender um material polimérico biocompatível. O dispositivo oftálmico 150 pode incluir um design com centro rígido e saia flexível, sendo que um elemento óptico rígido central compreende o inserto de mídia 100. Em algumas modalidades específicas, o inserto de mídia 100 pode estar em contato direto com a atmosfera e a superfície da córnea nas respectivas superfí- cies anterior e posterior ou alternativamente o inserto de mídia 100 pode ser encapsulado no dispositivo oftálmico 150. A periferia 155 do dispositivo oftálmico 150 ou da lente pode consistir de um material em borda flexível, por exemplo, um material de hidrogel. A infraestrutura do elemento de inserção de mídia 100 e do dispositivo oftálmico 150 pode fornecer um ambiente para numerosas modalidades envolvendo processamento de amostra de fluido através de várias técnicas analíticas, como com elementos de análise baseados em fluorescência, em um exemplo não limitador.
Comunicação de informações personalizadas [0051] Vários aspectos da tecnologia descrita na presente invenção são, em geral, direcionados a sistemas, métodos, e mídia de armazenamento legível por computador para o fornecimento de conteúdo personalizado. Conteúdo personalizado, como usado aqui, pode referir-se à publicidade, informações biológicas, conteúdo promocional, ou qualquer outro tipo de informação que se queira direcionar individualmente a um usuário. O conteúdo personalizado pode ser fornecido, por exemplo, por um provedor de conteúdo alvo, como um provedor de publicidade, um provedor de informações, e similares. Com o uso das modalidades da presente invenção, o usuário ou um provedor de conteúdo pode selecionar conteúdo específico que gostaria de direcionar. As informações relevantes podem ser detectadas pelo dispositivo, e devido à energia autônoma do dispositivo, podem ser computadas ou analisadas para produzir informações pessoais relevantes. Uma vez analisado, o conteúdo personalizado pode, então, ser apresentado ao usuário pelo dispositivo.
Análise Preditiva [0052] Os sistemas de computação podem ser configurados para rastrear o comportamento de um indivíduo. O sistema de computação pode então compilar um ou mais relatórios específicos de usuário com base nas informações coletadas. Esses relatórios podem, então, ser enviados para o usuário, ou para outro dispositivo para uso das informações reunidas juntamente com outros relatórios baseados em comportamento para compilar relatórios comportamentais mais pormenorizados. Esses relatórios com base comportamental profunda podem capturar determinados comportamentos, tendências, hábitos preferidos e outros, para os indivíduos que podem ser usados para inferir comportamentos preferidos ou tendências futuras. Essa prática pode ser chamada de análise preditiva.
[0053] Análises preditivas abrangem uma variedade de técnicas estatísticas a partir de modelagem, aprendizado de máquina, e pros-pecção de dados que analisam fatos atuais ou históricos para fazer predições sobre o futuro ou de outros eventos desconhecidos. Um exemplo de análise preditiva pode ser o de um indivíduo que tenha buscado, na Internet, destinos populares no Caribe. O indivíduo também procurou na Internet tarifas aéreas de baixo custo. Essas informações podem ser compiladas e usadas para encontrar os pacotes mais baratos de destinos para o Caribe com tudo incluído adquiridos por todos os internautas no último mês.
Armazenamento de informações comportamentais [0054] Pode haver a necessidade de armazenar informações comportamentais para uso futuro. As informações podem ser armazenadas localmente, no dispositivo de coleta de informações, ou remotamente armazenadas como mídia legível por computador. Essa mídia legível por computador pode ser associada a informações de perfil do usuário, de modo que o usuário possa acessar e/ou usar as informações comportamentais em outros dispositivos de computação. Em alguns casos, os dispositivos e a mídia de armazenamento podem precisar se comunicar com um ou mais outros dispositivos ou mídia armazenamento.
[0055] Uma rede de comunicação pode possibilitar a execução remota de funções. Em um ambiente de computação distribuída, os módulos de programa podem estar situados em mídia de armazenamento de computador, tanto local como remota, inclusive em dispositivos de armazenamento de memória. As instruções utilizáveis em computador formam uma interface que permite a um computador reagir de acordo com uma fonte de entrada. As instruções operam com outros segmentos de código para iniciar uma variedade de tarefas em resposta aos dados recebidos em conjunto com a fonte dos dados recebidos. A Figura 2 ilustra um exemplo de uma rede de comunicação entre dispositivos e elementos de armazenamento. Um dispositivo biomédico 201 como uma lente de contato pode fornecer dados biométricos, entre outros, para a rede de comunicação. Em alguns exemplos, um primeiro dispositivo de usuário 202, como um smartphone, pode ser usado para reunir informações de usuário como websites favoritos e tendências de compra. O primeiro dispositivo de usuário 202 pode, também, receber dados do dispositivo biomédico 201 e esses dados podem ser correlacionados com outras informações do usuário. O mesmo pode ser realizado por meio de um dispositivo de usuário secundário 204, como um computador pessoal, ou um dispositivo terciário 206, como um tablet. Uma vez coletadas essas informações, elas podem ser armazenadas no próprio dispositivo ou transferidas para um processador externo 210. O processador externo 210 pode ser, por exemplo, um sistema de armazenamento de informações em nuvem. As informações armazenadas podem, então, ser enviadas a e processadas por um módulo de análise preditiva 220 para analisar de que forma as tendências e eventos de um usuário anterior podem predizer tendências e eventos de um usuário futuro. Esse módulo 220 pode ser fornecido, por exemplo, por um terceirizado existente especializado em análise preditiva. As informações processadas podem ser, então, en- viadas de volta ao processador externo 210, como informações prognosticas disponíveis para um dispositivo de usuário. Alternativamente, as informações processadas podem ser recebidas por um ou vários provedores de conteúdo terceirizados 232, 234, 236. Uma vez recebidas por um provedor de conteúdo terceirizado, o terceirizado pode adaptar seus anúncios à personalidade do usuário. Por exemplo, uma concessionária de veículos que comercializa vários tipos diferentes de veículo pode anunciar somente sua seleção de veículos esportivos para um usuário que tenha recentemente surfado na Internet em busca de veículos esportivos. Esse conteúdo personalizado pode então ser enviado diretamente ao usuário, ou pode ser armazenado em um processador externo 210 para posterior recuperação pelo usuário.
[0056] A comunicação de mídia de armazenamento para dispositivo pode ser realizada através de mídia legível por computador. Mídia legível por computador pode ser qualquer mídia disponível que possa ser avaliada através de um dispositivo de computação, e pode incluir tanto mídia volátil como não volátil, removível ou não removível. Mídia legível por computador pode compreender mídia de armazenamento em computador e mídia de comunicação. Os meios de armazenamento em computador podem incluir RAM, ROM, EEPROM, memória flash ou outra tecnologia de memória, CD-ROM, discos digitais versáteis (DVD) ou outro tipo de armazenamento óptico em disco, cassetes magnéticos, fita magnética, armazenamento magnético em disco ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser usado para armazenar as informações desejadas e que podem ser acessados por um dispositivo de computação.
[0057] Mídia de comunicação pode incluir instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programa ou outros ou outros dados em um ou outro sinal de dados modulados, como uma onda portadora ou outro mecanismo de transporte e podem incluir qualquer meio de fornecimento de informações. Um sinal de dados modulado pode incluir um sinal que tem uma ou mais de suas características adaptadas ou alteradas de modo a codificar informações no sinal. Por exemplo, a mídia de comunicação inclui mídia com fio, como rede com fio ou conexão direta com fio, e mídia sem fio, como mídia acústica, RF, por infravermelho e outra mídia sem fio. Combinações de qualquer mídia anteriormente citada, precisam também ser incluídas no escopo de mídias legíveis por computador.
Uso das informações comportamentais por parte de terceiros [0058] Uma vantagem de armazenar e compilar informações comportamentais pode ser seu uso por terceirizados para conteúdo individualizado. Terceiros podem obter acesso às informações comportamentais armazenadas para uso em uma variedade de formas, incluindo: resposta médica de emergência, medicina personalizada, comunicação de informações, rastreamento de atividades, navegação e outros. Um ou mais terceirizados podem registrar-se no dispositivo ou na rede de dispositivos através de uma interface de usuário. Uma vez registrados, os terceirizados podem se comunicar com o usuário através da rede e podem, a critério do usuário, obter acesso a todos ou a alguns dados comportamentais armazenados no sistema de armazenamento de dados comportamentais.
[0059] Uma modalidade exemplificadora do sistema de exibição de conteúdo personalizado revelado pode permitir que um dispositivo ras-treie os sites preferidos de um usuário, seus hábitos de consumo, agenda diária, metas pessoais, e similares, e armazene estas informações em uma nuvem. A nuvem pode ser acessada por anunciantes terceirizados, e pode ser usada por esses terceirizados para análise preditiva. Os terceirizados podem predizer futuros sites de interesse, hábitos, agendas propostas, metas pessoais, e similares, e enviar essas propostas para o dispositivo para serem visualizados pelo usuário.
[0060] Mais de um provedor de conteúdo personalizado pode se concentrar no mesmo usuário. Em um exemplo, o usuário pode ter configurações preferenciais que permitam o acesso apenas a certos tipos de conteúdo, resultando assim em uma experiência de usuário optimizada. O conteúdo personalizado pode ser fornecido ao usuário de vários modos, com o uso de um ou mais sentidos que incluem visão, audição, tato, paladar e olfato. Adicionalmente, o conteúdo personalizado pode ser transmitido para um conjunto de dispositivos configurado para ser usado pelo usuário e que inclui dispositivos biomédi-cos, telefones celulares, computadores, tablets, tecnologia vestível, e similares.
Fontes de Dados Ambientais [0061] Dados ambientais organizados por regiões geográficas estão prontamente disponíveis em maneiras de acesso de rede. Sistemas meteorológicos organizados por vários provedores de tais dados podem conectar vários dados ambientais, como temperatura, umidade, pressão, precipitação, incidência solar, e outros desses dados. Estações climáticas de pessoas físicas e empresas conectadas em rede fornecem dados geográficos refinados em nível local. E, sistemas de satélite avançados fornecem dados ambientais desde escala local a escalas regionais. Finalmente, sistemas sofisticados de modelagem usam os dados registrados em nível regional e dados ambientais do projeto no futuro. Os dados ambientais, em alguns exemplos, podem ser vinculados a outros tipos de dados da presente invenção para estabelecer uma comunicação direcionada.
Diagramas para sistemas elétricos e de computação [0062] Agora, com referência à Figura 3, é ilustrado um diagrama esquemático de um processador que pode ser usado para implementar alguns aspectos da presente revelação. Um controlador 300 pode incluir um ou mais processadores 310, que podem incluir um ou mais componentes de processador acoplados a um dispositivo de comunicação 320. Em algumas modalidades, o controlador 300 pode ser usado para transmitir energia à fonte de energia colocada no dispositivo.
[0063] Os processadores 310 podem ser acoplados a um dispositivo de comunicação 320 configurado para comunicar a energia por meio de um canal de comunicação. O dispositivo de comunicação 320 pode ser usado para comunicar-se eletronicamente com componentes no interior do elemento de inserção de mídia, por exemplo. O dispositivo de comunicação 320 pode também ser usado para se comunicar, por exemplo, com um ou mais aparelhos controladores ou componentes de dispositivo de interface/programação.
[0064] O processador 310 também está em comunicação com um dispositivo de armazenamento 330. O dispositivo de armazenamento 330 pode compreender qualquer dispositivo de armazenamento de informações adequado, incluindo combinações de dispositivos de armazenamento magnéticos, dispositivos de armazenamento ópticos e/ou dispositivos de memória semicondutores, como dispositivos de Memória de Acesso Aleatório (RAM) e dispositivos de Memória Somente de Leitura (ROM).
[0065] O dispositivo de armazenagem 330 pode armazenar um programa ou programas 340 para controlar o processador 310. O processador 310 realiza instruções de um programa ou programas de software 340 e, desse modo, opera de acordo com a presente invenção. Por exemplo, o processador 310 pode receber informações que descrevem o posicionamento do elemento de inserção de mídia e as zonas alvo ativas do dispositivo. O dispositivo de armazenamento 330 também pode armazenar outros dados predeterminados relacionados à biometria em um ou mais bancos de dados 350 e 360. Os dados bi-ométricos podem incluir, por exemplo, zonas retinianas predetermina- das que apresentem alterações, de acordo com o ritmo cardíaco ou um quadro anormal correlacionado com a vascularização retiniana, limiares de medição, dados de metrologia e sequências de controle específicas para o sistema, fluxo de energia em direção a um elemento de inserção de mídia e a partir dele, protocolos de comunicação e similares. O banco de dados também pode incluir parâmetros e algoritmos de controle para o controle do sistema de monitoramento baseado em dados biométricos que pode residir no dispositivo, bem como os dados e/ou a retroalimentação que podem resultar da ação deles. Em algumas modalidades, esses dados podem ser, em última instância, comunicados para um dispositivo receptor sem fio externo ou a partir dele.
Sistemas e estrutura de dispositivos para sensores biométricos e comunicações [0066] Dispositivos exemplificadores para executar a presente invenção podem ter complexidade significativa. Em algumas modalidades, soluções para realizar as diversas funções podem ser implementadas em um dispositivo biomédico pequeno, através da cointegração de dispositivos a componentes e através do empilhamento dos vários componentes.
[0067] Em algumas modalidades, de acordo com os aspectos da presente invenção, um único dispositivo eletrônico e/ou múltiplos dispositivos eletrônicos distintos podem ser incluídos, como circuitos integrados distintos. Em outras modalidades, elementos eletrônicos ener-gizados podem ser incluídos em um elemento de inserção de mídia (vide Figuras 1A e 1B) na forma de componentes integrados empilhados. Consequentemente e agora com referência à Figura 4, é representado um diagrama esquemático de uma seção transversal exempli-ficadora de componentes integrados empilhados que implementam um sistema de monitoramento baseado em dados biométricos 410 com uma camada de detecção biométrica 411. O sistema de monitoramento baseado em biometria pode ser, por exemplo, um monitor vasculari-zação retiniana, um monitor de varredura visual, um monitor GPS ou monitor de rastreamento baseado em localização, ou qualquer outro tipo de sistema útil para fornecer informações sobre o usuário. Particularmente, um elemento de inserção de mídia pode incluir várias camadas de tipos diferentes que são encapsuladas em formas consistentes com o ambiente que ocuparão. Em algumas modalidades, esses elementos de inserção de mídia com camadas de componentes integrados empilhados podem assumir o formato completo do elemento de inserção de mídia. Alternativamente, em alguns casos, o elemento de inserção de mídia pode ocupar apenas uma porção do volume em todo o formato.
[0068] Como mostrado na Figura 4, pode haver baterias de filme fino 430 usadas para fornecer energização. Em algumas modalidades, essas baterias de filme fino 430 podem compreender uma ou mais camadas que podem ser empilhadas uma sobre as outras, com múltiplos componentes nas camadas e interconexões entre os mesmos. As baterias são representadas como baterias de filme fino 430 para fins exemplificadores, pode haver inúmeros outros elementos de energização consistentes com as modalidades da presente invenção, incluindo a operação em modalidades empilhadas e não empilhadas. Como exemplo alternativo não limitador, o laminado a base de cavidade de baterias com múltiplas cavidades pode ter performance equivalente ou similar às baterias de filme fino 430 mostradas.
[0069] Em algumas modalidades, pode haver interconexões adicionais entre duas camadas que são empilhadas uma sobre a outra. No estado da técnica pode existir inúmeras maneiras de fazer estas interconexões; entretanto, conforme demonstrado, a interconexão pode ser feita através de interconexões de bola de solda entre as camadas. Em algumas modalidades, apenas essas conexões podem ser necessárias; entretanto, em outros casos, as bolas de solda 431 podem entrar em contato com outros elementos de interconexão, como, por exemplo, com um componente tendo vias através das camadas.
[0070] Em outras camadas do elemento de inserção de mídia de componentes integrados empilhados, uma camada 425 pode ser dedicada à interconexão entre dois ou mais dos vários componentes nas camadas interconectadas. A camada de interconexão 425 pode incluir vias e linhas de roteamento que podem transmitir sinais de vários componentes a outros. Por exemplo, a camada de interconexão 425 pode proporcionar as várias conexões de elementos de bateria a uma unidade de gerenciamento de potência 420 que a pode estar presente em uma camada de tecnologia 415. A unidade de gerenciamento de energia 420 pode incluir um conjunto de circuitos para receber condições críticas de alimentação por bateria e saída para o restante das condições de fonte de alimentação padrão do dispositivo a partir da saída da fonte de alimentação 440. Outros componentes na camada de tecnologia 415 podem incluir, por exemplo, um transceptor 445, componentes de controle 450 e similares. Além disso, a camada de interconexão 425 pode funcionar para estabelecer conexões entre os componentes na camada de tecnologia 415 assim como os componentes fora da camada de tecnologia 415; como pode existir, por exemplo, no dispositivo passivo integrado 455. Pode haver inúmeras maneiras para o roteamento de sinais elétricos que podem ser suportados pela presença de camadas de interconexão dedicadas, como a camada de interconexão 425.
[0071] Em algumas modalidades, a camada de tecnologia 415, como outros componentes da camada, pode ser incluída na forma de múltiplas camadas, uma vez que esses recursos representam uma diversidade de opções de tecnologia que podem ser incluídas em ele- mentos de inserção de mídia. Em algumas modalidades, uma das camadas pode incluir tecnologias CMOS, BiCMOS, Bipolar, ou tecnologias baseadas em memória enquanto a outra camada pode incluir uma tecnologia diferente. Alternativamente, as duas camadas podem representar famílias tecnológicas em uma mesma família como, por exemplo, uma camada pode incluir elementos eletrônicos produzidos com o uso de uma tecnologia CMOS de 0,5 mícron e outra camada pode incluir elementos produzidos com o uso de uma tecnologia CMOS de 20 nanômetros. Pode ser evidente que muitas outras combinações de vários tipos de tecnologia eletrônica sejam consistentes dentro da técnica descrita aqui.
[0072] Em algumas modalidades, o elemento de inserção de mídia pode incluir localizações para interconexões elétricas a componentes fora do elemento de inserção de mídia. Em outros exemplos; entretanto, o elemento de inserção de mídia pode também incluir uma interco-nexão a componentes externos de um modo sem fio. Em tais casos, o uso de antenas em uma camada de antenas 435 pode proporcionar maneiras exemplificadoras de comunicação sem fio. Em muitos casos, tal camada de antena 435 pode estar localizada, por exemplo, na parte superior ou inferior do dispositivo de componente integrado empilhado dentro do elemento de inserção de mídia.
[0073] Em algumas das modalidades apresentadas na presente invenção, os elementos de energização que foram, até o momento, chamados de baterias de filme fino 430, podem ser incluídos como elementos em ao menos uma das próprias camadas empilhadas. Também pode ser notado que outras modalidades podem ser possíveis quando os elementos de batería são localizados externamente às camadas de componente integrado empilhado. Adicionalmente, diversidade adicional em modalidades pode derivar do fato de que também pode existir uma batería separada ou outro componente de energiza- ção dentro do elemento de inserção de mídia, ou, alternativamente, esses componentes de energização separados também podem estar localizados externamente ao elemento de inserção de mídia. Nesses exemplos, a funcionalidade pode ser representada para inclusão de componentes integrados empilhados, e pode ser evidente que os elementos funcionais possam também ser incorporados a dispositivos bi-omédicos, de modo que não envolva componentes empilhados e ainda ser capaz de executar funções relacionadas às modalidades aqui descritas. Em modalidades alternativas, as baterias podem não ser necessárias já que a energia pode ser transferida sem fio através de uma estrutura de antena ou uma estrutura de captação de energia similar.
[0074] Componentes do sistema de monitoramento baseado em biometria 410 também podem ser incluídos em uma arquitetura de componente integrado empilhado. Em algumas modalidades, os componentes do sistema de monitoramento baseado em biometria 410 podem ser fixados como uma porção de uma camada. Em outras modalidades, todo o sistema de monitoramento baseado em biometria 410 também pode compreender um componente com formato semelhante ao dos outros componentes integrados empilhados. Em alguns exemplos alternativos, os componentes podem não ser empilhados, mas sim dispostos nas regiões periféricas do dispositivo oftálmico ou de outro dispositivo biomédico, onde a interação funcional geral dos componentes pode funcionar de modo equivalente, embora o rotea-mento de sinais e a potência em todo o circuito possam ser diferentes. Biomarcadores/Química Analítica [0075] Um biomarcador, ou marcador biológico, geralmente se refere a um indicador mensurável de algum estado ou condição biológica. O termo também é ocasionalmente usado para se referir a uma substância cuja presença indica a existência de um organismo vivo. Além disso, formas de vida são conhecidas por transmitir característi- cas químicas exclusivas, incluindo DNA, no ambiente como evidência de sua presença em um local particular. Os biomarcadores são frequentemente medidos e avaliados para examinar processos biológicos normais, processos patogênicos ou respostas farmacológicas a uma intervenção terapêutica. Em sua totalidade, esses biomarcadores podem revelar vastas quantidades de informações importantes para a prevenção e tratamento de doenças, e a manutenção da saúde e do bem-estar.
[0076] Dispositivos biomédicos configurados para analisar biomarcadores podem ser utilizados para revelar, de forma rápida e precisa, o funcionamento normal do organismo de uma pessoa e avaliar se ela mantém um estilo de vida saudável ou se uma mudança pode ser necessária para evitar enfermidade ou doença. Dispositivos biomédicos podem ser configurados para ler e analisar proteínas, bactérias, vírus, alterações na temperatura, alterações de pH, metabólitos, eletrólitos, e outros analitos usados em medicina diagnostica e química analítica. Elementos de sonda baseados em fluorescência para análise de anali-tq [0077] Diversos tipos de analitos podem ser detectados e analisados usando técnicas de análise baseada em fluorescência. Um subconjunto destas técnicas pode envolver a emissão de fluorescência direta desde o próprio analito. Um conjunto mais genérico de técnicas refere-se a sondas de fluorescência dotadas de constituintes que se ligam a moléculas do analito e, em tal ligação, alteram uma assinatura de fluorescência. Por exemplo, em transferência de energia por ressonância de Fõrster (FRET), sondas são configuradas com uma combinação de dois fluoróforos que podem ser quimicamente unidos proteínas que interagem entre si. A distância entre os fluoróforos pode afetar a eficiência de um sinal de fluorescência que emane do mesmo.
[0078] Um dos fluoróforos pode absorver um sinal de irradiação de excitação e pode transferir razoavelmente a excitação para os estados eletrônicos no outro fluoróforo. A ligação de analitos às proteínas que interagem proteínas pode perturbar a geometria e provocar uma mudança na emissão fluorescente do par de fluoróforos. Sítios de ligação pode ser geneticamente programado nas proteínas que interagem, e, por exemplo, um sítio de ligação, que é sensível à glicose, pode ser programado. Em alguns casos, o sítio resultante pode ser menos sensível ou não sensível aos outros constituintes em fluidos intersticiais de uma amostra desejada.
[0079] A ligação de um analito às sondas de FRET pode produzir um sinal de fluorescência que é sensível a concentrações de glicose. Em algumas modalidades exemplificadoras, as sondas baseadas em FRET podem ser sensíveis a uma concentração de glicose de 10 μΜ e podem ser sensíveis a concentrações de até centenas de micromola-res. Diversas sondas de FRET podem ser geneticamente projetadas e formadas. As sondas resultantes podem ser configuradas em estruturas que podem ajudar a análise de fluidos intersticiais de um sujeito. Em algumas modalidades exemplificadoras, as sondas podem ser colocadas dentro uma matriz de material que é permeável aos fluidos intersticiais e seus componentes, por exemplo, as sondas de FRET podem ser montadas em estruturas de hidrogel. Em algumas modalidades exemplificadoras, estas sondas de hidrogel podem ser incluídas no processamento baseado em hidrogel de lentes de contato oftálmi-cas de tal maneira que podem residir em uma encapsulação de hidrogel que é imerso em fluido de lágrima quando usado no olho. Em outras modalidades exemplificadoras, a sonda pode ser inserida nos tecidos oculares logo acima da esclera. Uma matriz de hidrogel que compreende sondas sensíveis a analito que emite fluorescência pode ser colocado em várias localizações que estão em contato com fluidos corporais contendo um analito.
[0080] Nos exemplos fornecidos, as sondas de fluorescências podem estar em contato com fluido intersticial da região ocular próximo à esclera. Nestes casos, onde as sondas são incrustadas de forma inva-siva, um dispositivo de detecção pode fornecer um sinal de radiação incidente na sonda de fluorescência desde uma localização externa ao olho tal como desde uma lente oftálmica ou um dispositivo portátil mantido em proximidade ao olho.
[0081] Em outras modalidades exemplificadoras, a sonda pode ser incrustada dentro de uma lente oftálmica em proximidade a um dispositivo de detecção de fluorescência que é também incrustado dentro da lente oftálmica. Em algumas modalidades exemplificadoras, uma saia de hidrogel pode encapsular um inserto oftálmico com um detector de fluorescência bem como uma sonda de analito baseada em FRET.
Dispositivos de inserção oftálmico e dispositivos oftálmicos com detectores de fluorescência [0082] Com referência à Figura 5, um elemento de inserção oftálmico 500 é demonstrado e inclui componentes que podem formar um sistema analítico exemplificador baseado em fluorescência. O elemento de inserção oftálmico demonstrado 500 é mostrado em uma forma anular exemplificadora contendo uma margem interna de 535 e uma margem externa de 520. Além de elementos de energização 530, de componentes eletrônicos energizados 510 e de recursos de intercone-xão 560, pode existir um sistema analítico de fluorescência 550, que, em certas modalidades exemplificadoras, pode ser posicionado sobre uma aba 540. A aba 540 pode ser conectada ao inserto 500 ou ser uma extensão integral, monolítica da mesma. A aba 540 pode adequadamente posicionar o sistema analítico de fluorescência 550 quando um dispositivo oftálmico, que compreende um detector de fluorescência, é usado. A aba 540 pode permitir que o sistema analítico 550 se sobreponha com porções do olho do usuário longe da zona óptica. O sistema analítico baseado em fluorescência 550 pode ser capaz de determinar um analito, em termos de sua presença ou sua concentração, em uma amostra de fluido. Como um exemplo não limitativo, os fluoróforos podem incluir Fluoresceína, Tetrametilrodamina, ou outros derivados de Rodamina e Fluoresceína. Pode ser óbvio para os versados na técnica que qualquer sonda de analito que emite fluorescência, que pode incluir combinações de fluoróforo para FRET ou outra análise baseada em fluorescência pode ser consistente com a técnica no presente documento.
[0083] Para uma análise de fluorescência, uma sonda pode ser irradiada com uma fonte de luz de excitação. Esta fonte de luz pode ser localizada dentro do corpo do sistema analítico 550. Em algumas modalidades exemplificadoras, a fonte de luz pode compreender um dispositivo ou dispositivos de estado sólido tal como um diodo emissor de luz. Em uma modalidade alternativa exemplificadora, um diodo laser azul baseado em InGaN pode irradiar a uma frequência que corresponde a um comprimento de onda de 442 nm, por exemplo. Fontes de luz nanoscópicas como fontes individuais ou em matriz podem ser formadas a partir de cavidades metálicas com recursos de emissão conformados tal como laços ou cruzes. Em outras modalidades exemplificadoras, diodos emissores de luz podem emitir uma gama de frequências a comprimentos de onda correspondentes que se aproximam 440 nm, por exemplo. Também, as fontes de emissão podem ser suplementadas com um dispositivo de filtragem de passagem de banda em algumas modalidades.
[0084] Outros elementos ópticos podem ser usados para difundir a fonte de luz desde o dispositivo de estado sólido conforme deixa o dispositivo de inserção. Estes elementos podem ser moldados no próprio corpo do inserto oftálmico. Em outras modalidades exemplificadoras, elementos como filamentos de fibra óptica podem ser unidos ao dispositivo de inserção para funcionar como um emissor difuso. Podem existir numerosos meios para fornecer irradiação a uma sonda de fluorescência desde um dispositivo de inserção oftálmico 500 do tipo demonstrado na Figura 5.
[0085] Um sinal de fluorescência pode também ser detectado dentro do sistema analítico baseado em fluorescência 550. Um elemento detector de estado sólido pode ser configurado para detectar luz em uma banda ao redor de 525 nm como um exemplo. O elemento de estado sólido pode ser revestido de tal maneira para passar somente uma banda de frequências que não está presente nas fontes de luz que foram descritas. Em outras modalidades exemplificadoras, as fontes de luz podem ter um ciclo de trabalho e um sinal de elemento de detector pode somente ser registrado durante períodos quando a fonte de luz está em um estado desligado. Quando o ciclo de trabalho é usado, detectores com capacidade de detecção de banda larga podem ser vantajosos.
[0086] Um barramento de controle eletrônico de interconexões 560 mostrado esquematicamente pode fornecer os sinais para a fonte ou fontes de luz e retornar sinais dos detectores. O componente eletrônico energizado 510 pode fornecer os sinais e aspectos de energia. A modalidade exemplificadora da Figura 5, ilustra uma fonte de alimentação por bateria para elementos de energização 530 fornecida para o conjunto de circuitos eletrônicos que também pode ser chamado de conjunto de circuitos de controle. Em outras modalidades exemplificadoras, a energização pode também ser fornecida ao circuito eletrônico pelo acoplamento de energia através de maneiras sem fio como transferência por radiofrequência ou transferência fotoelétrica.
[0087] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/011.902, depositado em 28 de agosto de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Lente oftálmica com mecanismo de tinqimento por evento [0088] Um outro método para detectar analitos pode ser um esquema de tingimento passivo em que analitos podem se ligar estritamente a um composto reativo, resultando em uma mudança de cor que pode indicar a presença de um analito específico.
[0089] Em algumas modalidades, um mecanismo de tingimento por evento pode compreender uma mistura reativa, que, por exemplo, pode ser adicionada a, impressa sobre ou embutida em um elemento de inserção rígido de um dispositivo oftálmico, como através de técnicas de termoformação. Alternativamente, o mecanismo de tingimento por evento pode não exigir um elemento de inserção rígido, mas, em vez disso, pode estar situado na ou dentro de uma porção de hidrogel, por exemplo, mediante o uso de técnicas de impressão ou injeção.
[0090] O mecanismo de tingimento por evento pode compreender uma porção de um elemento de inserção rígido que é reativo com algum componente do fluido lacrimal transitório ou algum componente dentro de uma lente oftálmica. Por exemplo, o evento pode ser um acúmulo específico de algum precipitante, como lipídios ou proteínas, em qualquer um ou em ambos dentre o elemento de inserção oftálmico rígido e a porção de hidrogel, dependendo da composição da lente oftálmica. O nível de acúmulo pode "ativar" o mecanismo de tingimento por evento sem necessidade de uma fonte de energia. A ativação pode ser gradual, sendo que a cor se torna mais visível conforme o nível de acúmulo aumenta, o que pode indicar que a lente oftálmica precisa ser higienizada ou substituída.
[0091] Alternativamente, a cor pode ser apenas aparente a um nível específico. Em algumas modalidades, a ativação pode ser reversível, por exemplo, onde o usuário efetivamente remove o precipitante da porção de hidrogel ou do elemento de inserção rígido. O mecanismo de tingimento por evento pode estar situado fora da zona óptica, o que pode permitir uma modalidade anular do elemento de inserção rígido. Em outras modalidades, particularmente quando o evento pode instruir um usuário a tomar uma ação imediata, o mecanismo de tingimento por evento pode estar situado dentro da zona óptica, permitindo ao usuário visualizar a ativação do mecanismo de tingimento por evento.
[0092] Em algumas outras modalidades, o mecanismo de tingimento por evento pode compreender um reservatório contendo uma substância colorida, como, por exemplo, um corante. Antes da ocorrência do evento, o reservatório pode não ser visível. O reservatório pode ser encapsulado com um material degradável, que pode ser degradado de maneira irreversível por algum constituinte do fluido lacri-mal, incluindo, por exemplo, proteínas ou lipídios. Uma vez degradada, a substância colorida pode ser liberada para a lente oftálmica ou para o interior do segundo reservatório. Tal modalidade pode indicar quando a lente oftálmica descartável deve ser descartada, por exemplo, com base em parâmetros recomendados pelo fabricante.
[0093] Prosseguindo para as Figuras 6A e 6B, é ilustrada uma modalidade exemplificadora de uma lente oftálmica 600 com mecanismos múltiplos de tingimento por evento 601-608. Em algumas modalidades, os mecanismos de tingimento por evento 601 a 608 podem estar situados dentro da porção de hidrogel macia 610 da lente oftálmica 600 e fora da zona óptica 609.
[0094] Tais modalidades podem não exigir um elemento de inserção rígido ou elemento de inserção de mídia para fazer funcionar os mecanismos de tingimento por evento 601 a 608, embora os elementos de inserção ainda possam ser incorporados à lente oftálmica 600, permitindo funções adicionais. Em algumas modalidades, cada meca- nismo de tingimento por evento 601-608 pode ser encapsulado separadamente dentro da porção de hidrogel macia 610 da lente oftálmica 600. O conteúdo dos mecanismos de tingimento por evento 601-608 pode incluir um composto reativo a alguma condição, como temperatura, ou componente do fluido lacrimal, como um biomarcador.
[0095] Em algumas modalidades, cada mecanismo de tingimento por evento 601-608 pode ser "ativado" com base em diferentes eventos. Por exemplo, um mecanismo de tingimento por evento 608 pode compreender cristal líquido que pode reagir a alterações nas temperaturas do ambiente ocular, sendo que o evento é uma febre. Outros mecanismos de tingimento por evento 602 a 606 dentro da mesma lente oftálmica 600 podem reagir a patógenos específicos, por exemplo, aqueles que podem causar infecções oculares ou podem ser indicativos de infecções ou doenças não oculares, como queratite, conjun-tivite, úlceras da córnea, e celulite. Esses patógenos podem incluir, por exemplo, Acanthamoeba keratitis, Pseudomona aeruginosa, Neisseria gonorrhoeae, e cepas de Staphylococcus e Streptococcus, como S. aureus. Os mecanismos de tingimento por evento 601 a 607 podem ser encapsulados com um composto que pode ser seletivamente permeável a um componente do fluido lacrimal. Em algumas modalidades, os mecanismos de tingimento por evento 602 a 606 podem funcionar por aglutinação, como através de um teste de coagulase, no qual uma concentração maior de patógeno pode aderir a um composto dentro dos mecanismos de tingimento por evento 602 a 606 e pode causar formação de nódulos ou formação de precipitado. O precipitado pode proporcionar tingimento ou pode reagir com outro composto nos mecanismos de tingimento por evento 602 a 606, através de uma reação separada. Alternativamente, os mecanismos de tingimento por evento 602 a 606 podem compreender um reagente que colore mediante reação, como em alguns testes de oxidase.
[0096] Em ainda outras modalidades, os mecanismos de tingimen-to por evento 602-606 podem funcionar de modo similar a um teste de tornassol, sendo que o mecanismo de tingimento por evento é ativado com base no pH ou pOH dentro do ambiente ocular. Por exemplo, para monitorar a concentração de ácido valproico, o mecanismo de tingimento por evento pode conter proteínas específicas que seriam capazes de se ligar ao ácido valproico até uma concentração específica. O ácido valproico que não se liga pode indicar quantidades eficazes dentro do fluido lacrimal. O pH ou pOH dentro do mecanismo de tingimento por evento pode aumentar com o aumento da concentração de ácido.
[0097] Outros mecanismos de tingimento exemplificadores 601 podem reagir a raios ultravioleta, sendo que o evento pode ser exposição excessiva do olho a luz UV, como em cegueira da neve. Outro mecanismo de tingimento 607 pode reagir ao acúmulo de proteína, conforme descrito com relação à Figura 6A. Alguns mecanismos de tingimento por evento 608 podem ser reversíveis, como quando o usuário respondeu eficazmente ao evento. Por exemplo, após um usuário enxaguar a lente oftálmica 600, o nível de patógenos ou proteína pode ser reduzido suficientemente, permitindo o uso seguro da lente oftálmica 600. Alternativamente, o tingimento pode ser reversível no olho, como onde o evento é uma febre e a temperatura do usuário foi efetivamente diminuída.
[0098] Conforme mostrado em seção transversal na Figura 6B, os mecanismos de tingimento por evento 622, 626 podem estar situados na periferia da lente oftálmica 620, sem alterar a superfície óptica da porção de hidrogel 630. Em algumas modalidades, não mostradas, os mecanismos de tingimento por evento podem estar ao menos parcialmente dentro da zona óptica 629, alertando o usuário sobre o evento. As localizações dos mecanismos de tingimento por evento 622, 626 podem variar dentro de uma única lente oftálmica 600, com algumas localizações na periferia e algumas na zona óptica 629.
[0099] Com referência à Figura 6A, os mecanismos de tingimento por evento 601 a 608 podem ser ativados de forma independente. Por exemplo, o usuário pode ter uma febre, o que ativa uma alteração no tingimento do cristal líquido contido em um mecanismo de tingimento por evento 608. Outros dois mecanismos de tingimento por evento 605, 606 podem indicar altos níveis de S. aureus e A. keratitis, o que pode fornecer orientação sobre a causa da febre, particularmente quando outros sintomas corroboram o diagnóstico. Quando os mecanismos de tingimento por evento 601 a 608 servirem como ferramentas de diagnóstico, o tingimento pode não ser reversível, permitindo ao usuário remover a lente oftálmica 600 sem perder a indicação do evento.
[0100] Em algumas modalidades, o mecanismo de tingimento por evento 608 pode ser revestido por uma substância com baixa permeabilidade, por exemplo, parileno. Essa modalidade pode ser particularmente significativa onde o mecanismo de tingimento por evento 608 contém compostos que podem ser potencialmente perigosos se em contato com o olho, ou onde o evento não exige interação com o fluido lacrimal. Por exemplo, onde o evento é uma alteração na temperatura, uma gotícula de cristal líquido pode ser revestida com parileno, que pode ser adicionalmente reforçado em um lacre hermético que alterna o parileno com um composto fortificante, como dióxido de silício, ouro ou alumínio.
[0101] Para propósitos exemplificadores, a lente oftálmica 600 é mostrada incluindo oito mecanismos de tingimento por evento. Entretanto, pode ser óbvio aos versados na técnica que outras quantidades de mecanismos de tingimento por evento podem ser práticas. Em alguns exemplos, um detector fotoativo pode ser posicionado dentro da região do mecanismo de tingimento por evento no interior do dispositivo de inserção de lente oftálmica. O detector fotoativo pode ser formado para ser sensível à presença de luz no espectro do mecanismo de tingimento. O detector fotoativo pode monitorar a luz ambiente de um usuário e determinar um nível base de luz sob operação. Por exemplo, como a luz ambiente irá variar quando a pálpebra de um usuário piscar, o detector fotoativo pode registrar a resposta durante um número, por exemplo, dez períodos de sinal entre as piscadas. Quando o mecanismo de tingimento muda de cor, o sinal médio no detector fotoativo mudará concomitantemente e um sinal pode ser enviado a um controlador no dispositivo biomédico. Em alguns exemplos, uma fonte de luz pode ser incluída no fotodetector, de modo que um sinal de luz calibrado possa passar pelo dispositivo de tingimento e detectar uma alteração na absorbância em uma região espectral apropriada. Em alguns exemplos, um resultado de detecção quantitativa ou semiquanti-tativa pode resultar da irradiação do dispositivo de tingimento e da medição de um nível de fotodetecção no detector fotoativo e da correlação daquele nível com uma concentração dos componentes ativos de tingimento.
[0102] Prosseguindo para as Figuras 7 A e 7B, uma modalidade alternativa de uma lente oftálmica 700 com mecanismos de tingimento por evento 711-714, 721-724 e 731-734 é ilustrada. Em algumas destas modalidades, os mecanismos de evento 711-714, 721-724 e 731734 podem incluir uma molécula reativa 712-714, 722-724 e 732-734, respectivamente, ancorada dentro da lente oftálmica 700. A molécula reativa 712 a 714, 732 a 734 pode compreender uma porção ligante central 713, 733 flanqueada por um extintor 712, 732 e uma porção de tingimento 714, 734, como, por exemplo, um cromóforo ou fluoróforo. Dependendo da estrutura molecular, quando um composto específico se liga à porção de ligação 713, 733, a porção de tingimento 714, 734 pode se deslocar para mais perto do extintor 712, reduzindo o tingi-mento, ou pode se deslocar para longe o extintor 732, o que aumentaria o tingimento. Em outras modalidades, a molécula reativa 722-724 pode compreender uma porção de ligação 723 orlada por pares de transferência de energia de ressonância Fõrster (FRET) 722, 724. Os pares de FRET 722, 724 podem funcionar de modo similar a um extintor 712, 732 e cromóforo (a porção de tingimento) 714, 734, embora os pares de FRET 722, 724 possam, ambos, exibir tingimento e, quando próximos um do outro, sua sobreposição espectral pode causar uma alteração no tingimento.
[0103] A molécula reativa 712-714, 722-724 e 732-734 pode ser selecionada para atingir compostos específicos dentro do fluido lacrimal. Em algumas modalidades, o composto específico pode indicar diretamente o evento. Por exemplo, onde um nível de glicose no fluido lacrimal é o evento, a molécula reativa 712-714, 722-724 e 732-734 pode se ligar diretamente à glicose. Onde o evento é a presença ou concentração de um patógeno, por exemplo, um aspecto em particular deste patógeno pode se ligar à molécula reativa 712-714, 722-724 e 732-734. Isto pode incluir um componente de lipídio ou proteína único deste patógeno. Alternativamente, o composto específico pode ser um indicador indireto do evento. O composto específico pode ser um derivado do patógeno, como um anticorpo em particular que responde àquele patógeno.
[0104] Alguns exemplos de compostos alvo podem incluir: hemoglobina; troponi para a detecção de eventos do miocárdio; amilase para a detecção de pancreatite aguda; creatinina para a detecção de insuficiência renal; gama-glutamila para a detecção de obstrução biliar ou colestase; pepsinogênio para a detecção de gastrite; antígenos de câncer para detecção de cânceres; e outros analitos conhecidos na técnica para detectar doença, lesão e similares.
[0105] Em algumas modalidades, a molécula reativa 712-714 pode ser ancorada dentro da lente oftálmica 700 por um composto secundário 711, por exemplo, uma proteína, um peptídeo ou aptâmero. Alternativamente, o hidrogel 702 pode fornecer um ancoramento suficiente para fixar a molécula reativa 722 a 724 dentro da lente oftálmica 700. A molécula reativa 722 a 724 pode estar com contato com a mistura de monômero reativo antes da polimerização, o que pode permitir que a molécula reativa 722 a 724 ligue-se quimicamente ao hidrogel 702. A molécula reativa pode ser injetada no hidrogel após a polimerização, mas antes da hidratação, o que pode permitir posicionamento preciso da molécula reativa.
[0106] Em algumas modalidades, a tonalização do mecanismo de ancoramento pode proporcionar escolhas cosméticas mais amplas. A lente oftálmica 700 pode compreender ainda um anel límbico ou uma íris que pode fornecer um plano de fundo ou primeiro plano estático e natural aos mecanismos de tingimento por evento. O padrão de design pode ser incluído no ou dentro do hidrogel, ou pode ser incluído em um elemento de inserção rígido através de uma variedade de processos, como, por exemplo, impressão sobre uma superfície do elemento de inserção rígido. Em algumas destas modalidades, a periferia dos mecanismos de tingimento por evento pode ser disposta para parecer menos artificial, por exemplo, através de um padrão irradiante que pode se integrar mais naturalmente ao padrão da íris do usuário, ou um padrão de íris incluso na lente oftálmica, do que um pontilhado aleatório ao longo da lente oftálmica.
[0107] Em outras modalidades, a molécula reativa 732-734 pode ser ancorada a um elemento de inserção rígido. O elemento de inserção rígido, não mostrado, pode ser anular e pode ancorar múltiplas moléculas reativas fora da zona óptica 701. Alternativamente, o elemento de inserção rígido pode ser um inserto de periferia pequeno, que pode ancorar uma única molécula reativa 732-734, ou diversas das mesmas moléculas reativas, o que pode permitir um tingimento mais vibrante.
[0108] Conforme ilustrado em seção transversal na Figura 7B, o posicionamento das moléculas reativas 760, 780 dentro da lente oftál-mica 750 pode variar dentro do hidrogel 752. Por exemplo, algumas moléculas reativas 780 podem estar totalmente na periferia, sem nenhuma sobreposição com a zona óptica 751. Outras moléculas reativas 760 podem, ao menos parcialmente, se estender para dentro da zona óptica 751. Em algumas dessas modalidades, as moléculas reativas 760 podem se estender para dentro da zona óptica 751, em algumas configurações daquela molécula reativa 760, como quando o evento ocorreu, o que pode alertar o usuário quanto ao evento.
[0109] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/899.528, depositado em terça-feira, 21 de maio de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Esoectroscopia de pontos quânticos [0110] Pequenos dispositivos de espectroscopia podem ser auxiliares significativos na criação de dispositivos biomédicos com a capacidade de medir e controlar as concentrações de vários analitos para um usuário. Por exemplo, a metrologia de glicose pode ser usada para controlar variações do material em pacientes e após tratamentos com vários tipos de medicamentos. Projetos atuais de microespectrômetro usam principalmente filtros e óptica interferométrica para medir respostas espectrais de misturas que contêm materiais que absorvem luz. Em alguns exemplos, um espectrômetro pode ser formado pela criação de uma matriz composta por pontos quânticos. Um espectrômetro baseado em matrizes de pontos quânticos pode medir um espectro de luz com base no princípio de multiplexação de comprimento de onda. O princípio de multiplexação de comprimento de onda pode ser realizado quando bandas espectrais múltiplas são codificadas e detectadas simultaneamente com um elemento de filtro e um elemento detector, respectivamente. O formato da matriz pode permitir que o processo seja repetido várias vezes, de forma eficiente, com o uso de filtros diferentes com codificação diferente, de modo que sejam obtidas informações suficientes para permitir a reconstrução computacional do espectro alvo. Um exemplo pode ser ilustrado considerando um conjunto de detectores de luz, como os encontrados em uma câmera de CCD. O conjunto de dispositivos sensíveis à luz pode ser útil para determinar a quantidade de luz que atinge cada elemento detector específico no conjunto de CCD. Em um espectrômetro de banda larga, uma pluralidade, às vezes centenas de elementos de filtro baseados em pontos quânticos são posicionados de modo que cada filtro permita a passagem de luz de certas regiões espectrais para um ou alguns elementos de CCD. Um conjunto de centenas desses filtros dispostos tal modo que uma iluminação passada por uma amostra possa avançar através da matriz de filtros de pontos quânticos (chamada QD) e até um respectivo conjunto de elementos CCD para os filtros QD. A coleta simultânea de dados codificados de modo espectral pode permitir a rápida análise de uma amostra.
[0111] Exemplos de análise espectral de banda estreita podem ser formados mediante o uso de um menor número de filtros QD que circundam uma banda estreita. Na Figura 7C, é mostrada uma ilustração de como uma banda espectral pode ser observada através de uma combinação de dois filtros. Pode também ficar claro que o conjunto de centenas de filtros pode ser previsto como um conceito similar àquele da Figura 7C repetido muitas vezes.
[0112] Na Figura 7C, um primeiro filtro QD 770 pode ter uma resposta de absorção espectral associada, conforme ilustrado e indicado como ABS no eixo y. Um segundo filtro QD 771 pode ter uma absorção espectral associada alterada com uma natureza diferente de pontos quânticos incluídos no filtro, por exemplo, os QDs podem ter um diâmetro maior no filtro QD 771. A curva de diferença de uma irradiân-cia plana de luz de todos os comprimentos de onda (luz branca) pode resultar da diferença do resultado de absorção da luz que atravessa o filtro 771 e da que atravessa o filtro 770. Dessa forma, o efeito de irradiação através desses dois filtros é que a curva de diferença indica resposta espectral na banda de transmissão representada 772, onde o eixo geométrico y é identificado como Trans para indicar que a curva de resposta se refere a características de transmissão. Quando um analito é introduzido na trajetória de luz do espectrômetro, onde o ana-lito tem uma banda de absorção no espectro de UV/visível e, possivelmente, no infravermelho, o resultado seria modificar a transmissão de luz naquela banda espectral, como mostrado pelo espectro 773. A diferença de 772 para 773 resulta em um espectro de absorção 774 para o analito na região definida pelos dois filtros de pontos quânticos. Portanto, uma resposta espectral estreita pode ser obtida através de um pequeno número de filtros. Em alguns exemplos, a cobertura redundante através de tipos diferentes de filtros da mesma região espectral pode ser empregada para melhorar as características de sinal e ruído do resultado espectral.
[0113] Os filtros de absorção baseados em QD podem incluir QDs que têm moléculas de extinção em suas superfícies. Essas moléculas podem evitar que o QD emita luz após absorver energia em faixas de frequência apropriadas. De modo mais genérico, os filtros QD podem ser formados de nanocristais com raios menores que o raio de Bohr do éxciton em massa, o que resulta em confinamento quântico de cargas eletrônicas. O tamanho do cristal está relacionado com estados de energia restrita do nanocristal e, em geral, a redução do tamanho do cristal tem o efeito de um confinamento mais forte. Esse confinamento mais forte afeta os estados eletrônicos no ponto quântico e resulta em um aumento eficaz no gerador de banda proibida, o que leva a um deslocamento para comprimentos de onda azuis tanto de absorção óptica como de emissão fluorescente. Existem muitas fontes espectrais limitadas, definidas para um amplo conjunto de pontos quânticos, que podem estar disponíveis para compra ou fabricação, e que podem ser incorporados a dispositivos biomédicos para atuar como filtros. Pelo posicionamento de QDs levemente modificados, como pela alteração do tamanho, formato e composição do QD, pode ser possível adaptar, de forma contínua e fina, os espectros de absorção em faixas de comprimento variando de ultravioleta profundo a infravermelho médio. Os QDs também podem ser impressos em padrões muito finos. Dispositivos biomédicos com espectrômetros de pontos quânticos [0114] A Figura 8A ilustra um sistema de espectrômetro de QD exemplificador em um dispositivo biomédico 800. O dispositivo ilustrado na Figura 8A pode utilizar uma abordagem passiva para coletar amostras em que um fluido de amostra entra passivamente em um canal 802. O canal 802 pode ser interno em relação ao dispositivo biomédico 800 em alguns exemplos e, em outros exemplos, conforme ilustrado; o dispositivo biomédico 800 pode circundar uma região externa com uma cavidade reentrante. Em alguns exemplos, quando o dispositivo biomédico 800 cria um canal de fluido externo a si próprio, o dispositivo 800 pode também conter um poro 860 para emitir reagen-tes ou corantes para interagir com o fluido na região de canal externo. Em sentido não limitador, a amostragem passiva pode ser entendida com referência a um exemplo no qual o dispositivo biomédico 800 pode ser uma pílula deglutível. A pílula pode compreender regiões que emitem o medicamento 850 assim como regiões que analisam o fluido envolvente, como o fluido gástrico quanto a presença de um analito, em que o analito pode ser o medicamento, por exemplo. A pílula pode conter o controlador 870 próximo ao medicamento, em que o controle da liberação do medicamento pode ser feita por porções do dispositivo biomédico de pílula. Uma região de análise 803 pode compreender um canal de reentrada no dispositivo biomédico de pílula que permite que o fluido externo flui passivamente para dentro e fora do canal. Quando um analito, por exemplo, no fluido gástrico, se difunde ou flui para o canal 802, ele passa a ser localizar dentro da região de análise 803 conforme mostrado na Figura 8A.
[0115] Com referência agora à Figura 8B, quando um analito se difunde ou de outra forma entra no canal do espectrômetro de pontos quânticos, doravante chamado de canal 802, uma amostra 830 pode passar na porção de emissão de um emissor de pontos quânticos ("quantum dot" ou QD) 810. Os emissores de QD 810 podem receber informações de um controlador de emissor de QD 812, instruindo os emissores de QD 810 para que emitam um espectro de luz de saída através do canal 802.
[0116] Em um conjunto de exemplos similar, o emissor QD 810 pode agir com base nas propriedades de emissão dos pontos quânticos. Em outros exemplos, o emissor de QD podem atuar com base nas propriedades de absorção dos pontos quânticos. Nos exemplos que usam as propriedades de emissão de pontos quânticos, essas emissões podem ser fotoestimuladas ou estimuladas eletricamente. Em alguns exemplos de fotoestimulação; luz energética na faixa ultravioleta a violeta pode ser emitida por uma fonte de luz e absorvida nos pontos quânticos. Essa excitação pode relaxar no QD emitindo fótons de energias características em uma faixa estreita. Conforme mencionado anteriormente, os QDs podem ser projetados para que a emissão ocorra a frequências selecionadas de interesse. Em um conjunto similar de exemplos, QDs podem ser formados na disposição intercalada em camadas anteriormente mencionada, entre camadas eletricamente ativas, que podem doar elétrons, e orifícios presentes nos QDs. Essas excitações podem emitir, de forma similar, fótons característicos de frequência selecionada. O emissor de QD 810 pode ser formado pela inclusão de cristais nanoscópicos, que funcionam como pontos quânti-cos, em que os cristais podem ser controlados quanto ao seu crescimento e material que são usados para forma-los os, antes de serem incluídos no elemento emissor.
[0117] Em um conjunto alternativo de exemplos, em que os QDs atuam em um modo de absorção, uma combinação de um conjunto de filtros pode ser usada para determinar uma resposta espectral em uma região. Esse mecanismo é descrito em uma seção anterior em referência à Figura 7C. Combinações de elementos de absorção QD podem ser usadas em análise de regiões para selecionar regiões do espectro para análise.
[0118] Em qualquer um desses tipos de exemplos de emissão, um espectro de frequências de luz pode ser emitido pelo emissor de QD 810 e podem passar pelas amostras 830. A amostra 830 pode absorver luz de algumas das frequências emitidas, se um constituinte químico na amostra for capaz de absorver essas frequências. As demais frequências que não são absorvidos podem continuar no elemento detector, onde os receptores de QD 820 podem absorver os fótons e convertê-los em sinais elétricos. Esses sinais elétricos podem ser convertidos em informações digitais por um sensor de detector de QD 822. Em alguns exemplos, o sensor 822 pode ser conectado a cada um dos receptores de QD 820, ou em outros exemplos, os sinais elétricos podem ser encaminhados para circuitos elétricos para a detecção. Os dados digitais podem ser usados na análise da amostra 830 com base em valores predeterminados para valores de absorbância de comprimento de onda de QD.
[0119] Na Figura 8C, o sistema QD é mostrado de uma maneira em que a amostra é passada diante dos elementos de análise espectral que estão espacialmente localizados. Isso pode ser realizado, por exemplo, nas maneiras descritas para a progressão de microfluido. Em outros exemplos, a amostra 830 pode conter analitos que se difundem dentro de uma região de um dispositivo biomédico que inclui o fluido externo com material do dispositivo biomédico para formar um poro ou cavidade em que a amostra pode fluir passivamente ou se difundir para uma região analítica que passa a luz dos emissores no dispositivo biomédico, fora do dispositivo biomédico, e novamente para detectores no dispositivo biomédico. As Figuras 8B e 8C representam esse movimento como a diferença entre as localizações da amostra 830 que se moveu de uma primeira localização 831 ao longo da região de análise para a nova localização 832. Em outros exemplos, os QDs podem ser consolidados para atuar em um local de multipontos único, onde os meios de excitação e os meios de detecção são consolidadas em elementos simples para cada função. Alguns dispositivos biomédicos, como dispositivos oftálmicos, podem apresentar limitações de espaço para um espectrômetro que compreenda mais de uma centena de dispositivos de pontos quânticos, mas outros dispositivos médicos podem ter centenas de dispositivos de pontos quânticos que permitem uma caracterização espectrográfica completa de misturas contendo analito.
[0120] O sistema analítico de QD pode também funcionar com dispositivos microfluídicos para reagir amostras contendo analitos com reagentes contendo corantes. As moléculas de corante podem reagir com analitos específicos. Conforme mencionado anteriormente, um exemplo dessa ligação pode ser os indicadores de FRET. As moléculas de corante podem ter bandas de absorção no espectro ultravioleta e visível que são significativamente resistentes, e que também foram referidas como tendo altos coeficientes de extinção. Portanto, peque- nas quantidades de um analito específico podem ser ligadas seletivamente a moléculas com absorção significativa a uma frequência espectral que podem ser visualizadas pelo sistema analítico QD. O sinal intensificado do complexo corante pode permitir uma quantificação mais precisa da concentração de analito.
[0121] Em alguns exemplos, um sistema microfluídico de processamento pode misturar uma amostra de analito com um reagente que compreende um corante que se ligará a um analito alvo. O sistema de processamento microfluídico pode misturar as duas amostras juntas por um período que possa assegurar complexação suficiente entre o corante e o analito. Em seguida, em alguns exemplos, o sistema de processamento microfluídico pode mover a amostra líquida misturada para um local contendo uma superfície que possa ligar-se a quaisquer moléculas de corante não complexadas. Quando o sistema microfluídico então, movimenta a mistura de amostra para dentro de uma região de análise, as moléculas de corante restantes poderão ser correlacionadas com a concentração do analito na amostra. A mistura pode ser movimentada diante das fontes de luz de emissão de pontos quân-ticos ou de filtros de absorção de pontos quânticos nas maneiras descritas.
[0122] Um tipo de corante fluorescente pode ser formado mediante complexação de pontos quânticos com moléculas de extinção. Uma mistura reagente de pontos quânticos com moléculas de extinção complexas pode ser introduzida em uma amostra contendo analitos, por exemplo, em uma célula microfluídica em um dispositivo biomédi-co. As moléculas de extinção podem conter regiões que podem se ligar a analitos de forma seletiva, e, ao fazê-lo, pode separar a molécula de extinção do ponto quântico. O ponto quântico não complexado pode agora fluorescer na presença de radiação de excitação. Em alguns exemplos, combinações de filtros de pontos quânticos podem ser usa- dos para criar a habilidade de detectar a presença de emissão aprimorada em comprimentos de onda característicos do ponto quântico não complexado. Em outros exemplos, outras maneiras de detectar a emissão aprimorada dos pontos quânticos não complexados podem ser utilizadas. Uma solução de pontos quânticos complexados pode ser armazenada dentro de uma célula de processamento microfluídico de um dispositivo biomédico e pode ser usada para detectar a presença de analitos de um usuário em amostras que são introduzidas no dispositivo biomédico.
Dispositivos de inserção oftálmicos e dispositivos oftálmicos com detectores de fluorescência [0123] Com referência agora à Figura 9A, uma vista superior de um sistema analítico microfluídico exemplificador 950 de um dispositivo oftálmico é mostrada sobre um elemento de inserção de mídia of-tálmico. Além de elementos de energização 951, de conjunto de circuitos de controle 952 e de recursos interconectados 953, em algumas modalidades, o elemento de inserção de mídia pode incluir componentes analíticos microfluídicos 954 que inclui um componente de retenção de fluido de descarte 955. O sistema analítico microfluídico 950 pode ser capaz de determinar um analito/biomarcador, em termos de sua presença ou sua concentração, em uma amostra de fluido. Um sistema analítico microfluídico pode detectar quimicamente numerosos analitos que podem ser encontrados no fluido lacrimal de um usuário. Um exemplo não limitador pode incluir a detecção de uma quantidade de glicose presente em uma amostra de fluido lacrimal.
[0124] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/896.708, depositado em sexta-feira, 17 de maio de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Dispositivos de inserção oftálmico e dispositivos oftálmicos com detec- tores de vascularizacão retinal [0125] Com referência agora à Figura 9B, é ilustrada uma representação em seção transversal lateral do olho de um paciente, com um dispositivo oftálmico energizado exemplificador. Em particular, é ilustrado um dispositivo oftálmico 900 com a forma de uma lente de contato energizada disposto sobre a córnea 906, com fluido ocular em ao menos algumas porções entre o dispositivo oftálmico 900 e a córnea 906. Em algumas modalidades, o contorno côncavo do dispositivo oftálmico 900 pode ser projetado de modo que um transdutor piezelé-trico ou mais pode estar diretamente sobre a córnea 906. Os transdu-tores piezelétricos diretamente sobre a córnea 906 podem permitir uma imagem com mais detalhes, pois os pulsos ultrassônicos podem ir diretamente em direção à córnea 906 partindo dos pontos focais 902, 910. Como mostrado na presente modalidade exemplificadora, o(s) transdutor(es) piezelétrico(s) estão localizados na área periférica da lente de contato energizada e fora da linha de visão para impedir a interferência na visão. Entretanto, em dispositivos de lente de contato energizada alternativos, o transdutor piezelétrico pode estar situado na região central localizada à frente da pupila 904, também sem interferência significativa na visão do usuário.
[0126] Consequentemente, dependendo do projeto do dispositivo oftálmico 900, os pulsos ultrassônicos podem atravessar o cristalino 908 do olho antes de passar pelo humor vítreo 920 e alcançar uma ou mais áreas da retina, incluindo os vasos pulsantes, por exemplo, 912 e 916. Em algumas modalidades, as áreas da retina podem ser áreas predeterminadas próximas de partes do olho, ou que as incluam, que tenham uma função específica ou que possam ser usadas como prognóstico de um quadro específico, incluindo, por exemplo, a mácula 914, que pode ser tríada para a detecção precoce de perda da visão periférica, por exemplo, degeneração macular relacionada à idade. O sinal elétrico detectado pode, também, fornecer um fluxo de dados relacionados ao pulso e à pressão arterial dos usuários, como exemplos não limitadores.
[0127] A capacitação adicional para o uso de detectores de pulso ultrassônicos em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/087.315, depositado em 22 de novembro de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Conscientização de Localização [0128] A conscientização de localização pode ser muito importante para modalidades de comunicação de informações baseadas em bio-metria. Pode haver numerosas maneiras para estabelecer a conscientização de localização. Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico pode funcionar em cooperação com outro dispositivo, como um smartphone. Pode haver um link de comunicação estabelecido entre o dispositivo biomédico e o outro dispositivo. Nessas modalidades, o dispositivo, como o smartphone, pode realizar a função de determinar a localização do usuário. Em outros exemplos, o dispositivo biomédico pode ser usado de uma maneira autônoma e pode ter a capacidade de determinar a localização. Em um modo autônomo, o dispositivo biomédico pode ter um meio de comunicação para interagir com uma rede de computador. Pode haver muitas formas de se conectar a redes e outros dispositivos de rede acessíveis incluindo, de forma não limitadora, comunicação via Wi-Fi, comunicação celular, comunicação Blueto-oth, comunicação via ZigBee e outros. Conexões a redes podem ser usadas para determinar a localização. A localização pode ser estimada com base na localização conhecida de um dispositivo de acesso à rede que pode ser acessado pelo dispositivo biomédico ou seu dispositivo associado, como um smartphone. Combinações de dispositivos de acesso à rede ou dispositivos de acesso a celular pode permitir melhor determinação de triangulação e de localização.
[0129] Em outros exemplos, o dispositivo biomédico ou seu dispositivo associado pode determinar diretamente sua própria localização. Estes dispositivos podem ter sistemas de rádio que podem interagir com a rede de sistema de posicionamento global (GPS). A recepção de vários sinais de satélites pode ser processada e algoritmos usados de formas padronizadas para determinar uma localização do rádio GPS com estrita precisão.
[0130] Pela determinação de um local para o usuário até um certo grau de precisão geográfica, várias modalidades de comunicação de informações baseadas em localização podem ser habilitadas.
Biometria [0131] Especificamente, biometria significa a medição de aspectos biologicamente relevantes. Em uso comum, o termo significa a medição de aspectos biológicos de um indivíduo que pode ser utilizada para identificação ou aspectos de segurança como impressões digitais, características faciais, tipo corporal e modo de andar, como exemplos. Conforme aqui utilizado, dados biométricos se referem de modo geral a características biológicas que podem ser medidas ou analisadas com um dispositivo biomédico. Em seções posteriores desta descrição, inúmeros exemplos de dados uteis biométricos para fins de comunicação de informações baseadas em dados biométricos são revelados, o parâmetro biométrico da temperatura pode ser um exemplo não limitador. Pode haver muitas maneiras de medir a temperatura na superfície de um usuário e no núcleo de um usuário. A medição de temperatura pode mostrar um desvio do normal. A medição pode ser acoplada a outras informações sobre a localização do usuário e a temperatura ambiente atual pode ser obtida. Se a temperatura de núcleo biométrico for baixa e a temperatura ambiente também for baixa, o usuário poderá ser orientado a optar por bebidas quentes ou peças de vestuário que proporcionem aquecimento preferenciais. Por outro lado, altas temperaturas podem fazer optar por bebidas frias ou peças de vestuário leves preferenciais. Uma tendência generalizada em relação a uma temperatura mais alta não relacionada a um aumento na temperatura ambiente pode fazer com que o sistema de comunicação de informações baseadas em biometria indague se um médico ou farmácia local pode ser desejado por um usuário. Pode haver diversos usos de comunicação de informações para medições desses dados biométricos.
[0132] Com referência à Figura 10, são encontrados exemplos de alguns dados biométricos podem ser obtidos através de um tipo de dispositivo biomédico oftálmico exemplificador 1005, por exemplo, por exemplo, uma lente oftálmica eletrônica. Em alguns exemplos, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir e/ou analisar um ou mais dos seguintes tipos de dados biométricos. Em alguns exemplos, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de detectar e medir as características de uma pupila de acordo com um nível de luz ambiente 1010. A capacitação adicional para medir características de pupila pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/780.135, d epositado em 28 de fevereiro de 2013, que é aqui incorporado a título de referência.
[0133] Em outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar uma pressão intraocular 1015. A capacitação adicional para a medição de pressão intraocular em dispositivos biomédi-cos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/087.217, depositado em 22 de novembro de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
[0134] Em outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar o movimento do olho de um usuário 1020 através, por exemplo, de acelerômetros baseados em mems, incorporados em uma lente oftálmica. Pode haver diversas finalidades para medir o movimento dos olhos, como a avaliação do estado de sono do usuário.
Em alguns exemplos, pode ser não ser seguro para um usuário o fato de estar dormindo e aplicativos podem tomar providências sobre essa medição e determinação. Em outros exemplos, um estado de sono do usuário pode ser avaliado durante estados de sono na fase de movimento rápido dos olhos (REM). O tempo e duração do sono REM de um usuário pode permitir que um sistema de comunicação de informações sugira médicos, soníferos, produtos nutricionais e similares. A capacitação adicional para medir sono REM pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/780.074 e 13/780.479, am bos depositados em 28 de fevereiro de 2013, e aqui incorporados a título de referência.
[0135] Em um outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode medir ou avaliar características da função de pestanejo de um usuário 1025. Pode haver diversas condições ambientais ou de saúde que possam ser correlacionadas com a função de pestanejo e um sistema de comunicação de informações baseadas em biometria pode sugerir produtos ou serviços relacionados à condição. Em um exemplo simplificado, uma combinação da função de pestanejo de usuários 1025 e de características de uma pupila de acordo com um nível de luz ambiente pode evocar opções de comunicação de informações para vários tipos de óculos de sol. A capacitação adicional para medir o pestanejo pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/780.60 7 e 13/780.014, ambos depositados em 28 de fevereiro de 2013, e aqui incorporados a título de referência.
[0136] Em outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características dos sinais bioelétricos e de sinalização muscular/nervosa 1030. Em alguns exemplos, o dispositivo oftálmico pode incluir antenas ou outros meios sem fio para detectar sinais elétricos no meio ambiente do dispositivo oftálmico. Em outros exemplos, materiais biologicamente compatíveis podem projetar-se a partir do dispositivo oftálmico no qual os materiais podem ser eletrica- mente condutores. As protuberâncias podem ser capazes de medir sinais elétricos diretamente. Os sinais elétricos detectados podem ser amplificados e atribuído aos elementos de processamento do dispositivo oftálmico para associar significado funcional aos sinais.
[0137] Em outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características de pulso do usuário 1035. Em alguns exemplos, os elementos sensíveis à pressão podem registrar uma onda de pressão como um sinal elétrico. Sensores piezoelétricos e de polímero eletroativo podem fornecer um exemplo não limitador de detecção com capacidade de registrar ondas de pressão como sinais elétricos que podem ser processadas com elementos de processamento no interior do dispositivo. Em outros exemplos, sinais de luz podem ser concentrados em regiões do ambiente oftálmico que incluem vasos sanguíneos em uma região de superfície. Em alguns exemplos, alterações em características de dispersão da luz mediante reflexão fornecem os meios necessários para a extração de um sinal de pressão sanguínea.
[0138] Em um outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características da pressão arterial de um usuário 1040 ou a pressão arterial relativa. Em alguns exemplos, as capacidades de detecção que medem a pressão arterial podem ser calibradas para determinar a pressão relativa que ocorre nos vasos ou no próprio ambiente oftálmico. Em outros exemplos, os elementos de formação de imagens podem ser capazes de determinar a imagem de vasos para determinar alterações em seu formato e tamanho durante batimentos cardíacos que possam ser correlacionadas com alterações na pressão relativa do usuário.
[0139] Em um outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características da temperatura de um usuário 1045. Em alguns exemplos, detectores de infravermelho podem de- tectar níveis de luz infravermelha dentro do globo ocular de um usuário, por direcionamento do foco para o ambiente. Um detector de pestanejo pode ser usado para detectar o período de tempo durante o qual a pálpebra de um usuário pode se fechar quando níveis de luz infravermelha podem estar mais restritos a fontes internas ao ambiente ocular e, portanto, mais estreitamente relacionados com a temperatura corporal. Em outros exemplos, sondas diretas dentro do dispositivo oftálmico podem detectar temperaturas dos tecidos oculares com os quais o dispositivo entra em contato diretamente. Em alguns exemplos, a medição de contato pode correlacionar um valor de resistência ou um valor de tensão de termopar com uma temperatura detectada.
[0140] Em um outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características químicas do olho de um usuário 1050. As características químicas podem se referir a níveis de C02 no sangue ou tecidos do usuário, pH do fluido lacrimal e similares. Em alguns exemplos, um nível de pH pode ser avaliado com base na amostragem de fluidos no ambiente do dispositivo oftálmico no dispositivo e na medição do pH através de técnicas colorimétricas de indicadores ou através de medições elétricas de pares de eletrodo micro-dimensionados que podem ser correlacionados com medições de pH. Outras características químicas podem ser determinadas pela introdução de amostras em regiões de processamento do dispositivo oftálmico para caracterização colorimétrica, espectroscopia ou elétrica das formas que foram descritas anteriormente na presente invenção. De maneira similar para outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características oculares e biomarcadores quanto à presença de uma infecção 1055.
[0141] Em um outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar características da hemoglobina de um usuário e níveis de oximetria no sangue do usuário 1060. Em alguns exem- pios, uma combinação de comprimentos de onda de luz pode ser refletida a partir das superfícies internas do olho de um usuário, quando este olha para dentro ou para o reflexo da pálpebra quando olha para fora. As características de absorção relativa nesses comprimentos de onda podem ser correlacionadas com os níveis de oximetria nas correntes sanguíneas sondadas pela luz. Em alguns exemplos, os sinais detectados podem ser correlacionados com pulsação para melhor detecção.
[0142] Em ainda outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar a presença e concentração de substâncias químicas e proteínas biodisponíveis 1070. Como exemplo não limitador, o nível de glicose no fluido lacrimal pode ser avaliado, ou um nível de glicose em regiões intercelulares, como na esclera, pode ser avaliado. Em alguns exemplos, estimativas de divergência significativa podem fazer com que um sistema biométrico sugira uma opção de tratamento médico; ao passo que, para menor divergência de leituras normais, um usuário pode receber sugestões de um produto alimentício ou serviço nas proximidades do usuário.
[0143] Pode haver muitos outros exemplos de leituras biométricas que podem ser obtidas e usadas em um sistema de comunicação de informações biométricas. É de se esperar que respostas de uma perspectiva de comunicação de informações e de saúde evoluam e se tornem mais numerosas e sofisticadas de acordo com o tempo e a experiência; entretanto, os métodos e dispositivos discutidos na presente invenção fornecem as soluções estruturais e básicas para obter dados biométricos, bem como comunicação e processamento desses dados para permitir seu uso em uma perspectiva de comunicação de informações.
Esquema funcional e operacional para dispositivos biomédicos em comunicação de informações baseadas em biometria [0144] Com referência agora à Figura 11, é ilustrado um esquema operacional exemplificador para um dispositivo biomédico baseado em biometria em um sistema de comunicação de informações baseadas em biometria. No exemplo ilustrado, um usuário(a) tem em seu poder um dispositivo biomédico energizado 1110 e um dispositivo inteligente relacionado 1100. Esses dois dispositivos podem trocar informações e dados e, de outra forma, se comunicam entre si. Nesses exemplos, o dispositivo biomédico energizado 1110 pode ter um ou mais dispositivos e sensores biométricos 1113 operacionais. Em alguns exemplos, o dispositivo biomédico energizado 1110 também pode ter (mostrado nas linhas pontilhadas na ilustração para passar a ideia de que alguns exemplos podem não ter a função) um tela/elemento de retroalimenta-ção 1112 que pode incluir áudio, vibração e outros meios de retroali-mentação. O dispositivo biomédico energizado 1110 também pode ter um GPS ou capacidade de localização 1111 e uma capacidade de comunicação via Wi-Fi ou celular 1114. Em alguns casos, a capacidade de comunicação pode se basear em um outro padrão como Bluetooth ou ZigBee ou pode operar em um protocolo e sistema de comunicação customizado. Nos casos em que um dispositivo biomédico energizado é emparelhado com um outro dispositivo inteligente, pode ser prático que o dispositivo biomédico energizado 1110 forneça funcionalidade para comunicação básica com o dispositivo inteligente, bem como opere para coleta de um ou mais tipos de dados biométricos.
[0145] O dispositivo emparelhado ao dispositivo biomédico 1110, que é o dispositivo inteligente 1100, pode portanto ter um complemento de funções. Na realidade, o dispositivo inteligente 1100 pode ter capacidade aprimorada de armazenamento de energia ao dispositivo biomédico energizado 1110 e portanto pode aprimorar a capacidade de dispositivo para computação, comunicação, tela e outras funções. O dispositivo inteligente pode ter uma capacidade de comunicação por Wi-Fi/celular 1104, GPS ou ter capacidade de sensibilidade à localização 1101 e uma capacidade de exibição/retroalimentação 1102, que pode incluir áudio, meios vibracionais ou outros meios de retroalimen-tação. Mesmo que o dispositivo biomédico possa ter uma função significativa para a captura de dados biométricos, o dispositivo inteligente 1100 pode, entretanto, ter sensores funcionais 1103 de vários tipos, que podem ser redundantes em relação àqueles contidos no dispositivo biomédico, que podem ser complementares em relação aos contidos no dispositivo biomédico ou podem estar relacionados com detecção que não seja da perspectiva de dados biométricos.
[0146] A combinação do dispositivo biomédico energizado 1110 e de dispositivo inteligente 1100, cada um conectado a um usuário, pode operar como um sistema e pode ter um protocolo de comunicação unificado para comunicação do sistema 1130. Em muitos exemplos, o dispositivo inteligente 1100 pode fornecer a principal funcionalidade de comunicação do sistema 1130, e pode operar uma comunicação sem fio 1140 para um dispositivo de acesso de rede 1150. O dispositivo de acesso à rede 1150 pode ser um dispositivo como um hub de rede WiFi ou um hub de comunicação por celular. Em qualquer um dos casos, o dispositivo de acesso à rede 1150 pode fornecer a via de comunicação para rotear dados do sistema de comunicação de informações bi-ométricas para vários sistemas externos, como, em exemplos não limitadores, servidores de conteúdo, sistemas de armazenamento e processamento 1160 que podem mediar e operar a conexão a várias informações. Além disso, o dispositivo de acesso à rede, pode fornecer a via de comunicação a sistemas externos para sistemas relacionados com emergência e cuidados com a saúde 1170 para atividade relacionada com comunicação de informações ou emergência.
Tela de dispositivo biomédico [0147] Em alguns exemplos, o dispositivo biomédico pode ter uma função de exibição. Em alguns exemplos, uma função de exibição em um dispositivo oftálmico pode se limitar a um LED ou a um pequeno número de LEDs de cor diferente que pode fornecer uma função de exibição para alertar um usuário que observe em um outro dispositivo emparelhado para um propósito. O propósito pode ter alguma codificação baseada na cor do LED que for ativado. Em exemplos mais sofisticados, a exibição pode ser capaz de projetar imagens sobre a retina de um usuário. Em um sistema de comunicação de informações baseadas em biometria, a exibição de imagens pode ter utilidade óbvia, com base em abordagens de comunicação de informações padrão baseadas em imagens. Nos exemplos fornecidos, uma medição de um conjunto de dados biométricos pode desencadear portanto uma troca de dados por meio dos vários meios de comunicação e uma comunicação visual dirigida pode ser comunicada ao dispositivo biomédico e então exibida por meio de uma tela do dispositivo biomédico.
[0148] Com referência agora à Figura 12, uma tela 1200 em um dispositivo biomédico exemplificador é ilustrada. O item 1210 pode ser um dispositivo oftálmico capaz de ser usado na superfície do olho de um usuário. Pode ser formado de uma borda baseada em hidrogel 1211 que circunda completamente em algumas modalidades ou parcialmente circunda ou suporta um dispositivo de inserção em outras modalidades. Na representação, a borda 1211 circunda um dispositivo de inserção fundamentalmente anular 1236. Podem estar vedados no dispositivo de inserção 1236 elementos de energização, circuito eletrônico para controle, ativação, comunicação, processamento e similares. Os elementos de energização podem ser elementos de bateria de uso único ou elementos recarregáveis juntamente com sistemas de controle de energia, que possibilitam a recarga do dispositivo. Os componentes podem estar situados no dispositivo de inserção como componentes discretos ou como dispositivos integrados empilhados com camadas ativas múltiplas. Estes componentes são discutidos em detalhes acima.
[0149] O dispositivo oftálmico pode ter aspectos estruturais e cosméticos a ele associados que incluem elementos de estabilização 1260 e 1261 que podem ser úteis para definir a orientação do dispositivo no olho do usuário e para centralizar o dispositivo adequadamente. O dispositivo fundamentalmente anular pode ter padrões estampados em uma ou mais de suas superfícies mostradas como um item de padrão de íris 1221 e na seção transversal 1230, ao longo da linha 1215, como os itens 1231.
[0150] O dispositivo de inserção 1236 pode ter um sistema de formação de imagens baseado em fotônica em uma pequena região da zona óptica, conforme mostrado como item 1240. Em alguns exemplos, um sistema de formação de imagem de pixel 64x64 pode ser formado com um tamanho de cerca de 0,5 mm χ 0,5 mm. Na seção transversal, pode ser observado que o item 1240 pode ser um componente de projeção fotônica que pode compreender elementos de emissor fotônico; um dispositivo de controle de transmitância de pixel com base em EWOD, uma fonte de luz ou múltiplas fontes de luz e eletrônicos para controlar esses componentes. O sistema de imagem baseado em fotônica pode ser fixado a um sistema de lente 1250 e ser conectado ao componente de inserção anular por meio de um barramen-to de interconexão de energia e dados 1241.
[0151] Em algumas modalidades, o sistema de lente pode ser formado de componentes de lente estáticos que focam a imagem de campo próximo do sistema de formação de imagens em um local fixo no espaço relacionado ao corpo do dispositivo oftálmico. Em outras modalidades, o sistema de lente pode também incluir componentes ativos. Por exemplo, um dispositivo de lente baseado em menisco com múltiplas regiões de eletrodo pode ser usado para converter o centro da imagem projetada e ajustar a potência focal do dispositivo para ajustar o foco e efetivamente o tamanho da Imagem projetada. O dispositivo de lente pode ter seus próprios componentes eletrônicos de controle ou alternativamente pode ser controlado e energizado por componente de imagem baseado em fotônica ou por dispositivo de inserção anular ou ambos.
[0152] Em algumas modalidades, a exibição pode ser um sistema de projeção baseado em 64 x 64 pixel, porém um número maior ou menor de pixels está facilmente incluído no escopo da técnica da invenção, que pode ser limitado pelo tamanho dos elementos de pixel e pelo próprio dispositivo oftálmico. A exibição pode ser útil para exibir dos dados textuais de matriz de pontos, dados de imagem ou dados de vídeo. O sistema de lente pode ser usado para expandir o tamanho efetivo de pixels do monitor em algumas modalidades através da varredura do sistema de projeção pelo olho do usuário ao mesmo tempo que exibe os dados. A exibição pode ser monocromática por natureza ou alternativamente ter uma faixa de cor com base nas múltiplas fontes de luz. Os dados a serem apresentados podem ser comunicados à lente oftálmica a partir de uma fonte externa ou os dados podem originar-se do próprio dispositivo oftálmico a partir de sensores ou componente de memória, por exemplo. Em alguns casos, os dados podem originar-se de fontes externas com a comunicação e a partir de dentro do próprio dispositivo oftálmico.
Comunicação de informação personalizada baseada em biometria [0153] Vários aspectos da tecnologia descrita na presente invenção são, em geral, direcionados a sistemas, métodos, e mídia de armazenamento legível por computador para o fornecimento de conteúdo personalizado. Conteúdo personalizado, como usado na presente invenção, pode referir-se a anúncios, informações biológicas, conteúdo promocional ou qualquer outro tipo de informação que se deseje dire- cionar a um usuário. O conteúdo personalizado pode ser fornecido, por exemplo, através de um provedor de conteúdo alvo, como um provedor de publicidade, um provedor de informações, etc. Com o uso das modalidades da presente invenção, o usuário ou um provedor de conteúdo pode selecionar conteúdo específico gostaria de direcionar. As informações relevantes podem ser detectadas pelo dispositivo e comunicadas através de vários sistemas de comunicação a um sistema que pode analisar o status e fornecer conteúdo apropriado. Uma vez analisado, o conteúdo personalizado pode então ser apresentado ao usuário pelo sistema. Em alguns exemplos, o dispositivo biomédico pode apresentar o conteúdo ao usuário ou em outros exemplos, um dispositivo emparelhado pode apresentar o conteúdo.
[0154] Em um exemplo, o conteúdo personalizado pode ser apresentado, por exemplo, como conteúdo visual em tempo real sobre uma lente oftálmica, conteúdo de áudio transmitido ao usuário através de um dispositivo biomédico, ou um conteúdo alvo pode ser uma experiência em um dispositivo companheiro secundário, como um telefone celular, tablet ou computador.
Chamada de Assistência Médica [0155] Na operação geral de um sistema de comunicação de informações baseado em dados biométricos, as informações podem ser apresentadas a um usuário com base nos dados produzidos pelo sistema de comunicação de informações biométricas. Os dados biométricos podem ser suplementados por dados relacionados à localização e/ou ambiente do usuário. Entretanto, em alguns exemplos, pode haver um conjunto de condições de dados biométricos, no qual a lógica de análise dos dados pode ser uma condição de saúde grave. Nessas circunstâncias, o sistema de comunicação de informações biométricas pode solicitar serviços de emergência ou outra assistência média para auxiliar o usuário. O sistema tem controle dos dados biométricos e po- de ter dados relativos a localização. Essas informações também podem ser encaminhadas juntamente com a comunicação para serviços de emergência ou outra assistência médica.
Medidas De Segurança [0156] Os dados biométricos podem suportar as várias funções de um sistema de comunicação de informações biométricas, conforme descrito. Entretanto, os dados biométricos podem ter valor legal e confidencial. Portanto, o dispositivo biomédico e outros dispositivos ao longo da sequência de comunicação podem encriptar os dados biométricos antes da transmissão, de modo que qualquer intercepção por um terceirizado pode não resultar em um resultado significativo. Pode haver vários meios para garantir a segurança de dados biométricos compatíveis com o aparelho e métodos de sistemas de comunicação de informações baseadas em dados biométricas, conforme apresentados na presente invenção. Métodos de criptografia para dados são bem conhecidos na técnica relevante. Métodos [0157] Com referência à Figura 13, um fluxograma de um método exemplificador para uma comunicação de informações baseadas em processo de dados biométricos é exibido. Em 1310, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, sendo que o dispositivo mede ao menos uma primeira biometria de um usuário. Em seguida, em 1320, o método prossegue com a medição da primeira biometria com o primeiro dispositivo. Em seguida, em 1330, o método prossegue com a determinação da localização geográfica do usuário. Em seguida, em 1340, o método prossegue com a comunicação dos dados biométricos e dos dados de localização a um dispositivo de computação conectado a uma rede. Em seguida, em 1350, o método prossegue com a autorização do dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, para obter dados am- bientais relacionados com a localização de dados. Em seguida, em 1360, o método prossegue com a autorização do dispositivo de computação para iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar conteúdo direcionado e individualizado, baseado nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de localização e em uma determinação de preferência personalizada calculada através de análise prediti-va para gerar o conteúdo direcionado e individualizado. Em seguida em 1370, o método prossegue com o recebimento de uma mensagem que compreende o conteúdo direcionado e individualizado para o primeiro dispositivo. E, em 1380, o método prossegue com a exibição da mensagem ao usuário. Pode haver muitos desses métodos em que etapas adicionais são executadas e a ordem de etapas específicas pode ser alterada.
[0158] Com referência à Figura 14, um fluxograma de um método exemplificador para uma comunicação de informações baseadas em processo de dados biométricos é exibido. Em 1410, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, sendo que o dispositivo mede ao menos uma primeira biometria de um usuário. Em seguida, em 1420, o método prossegue e o primeiro dispositivo é usado para medir a primeira biometria anteriormente mencionada. Em 1425, o método prossegue com a obtenção de um segundo dispositivo, sendo que o segundo dispositivo inclui um monitor e um meio de comunicação de rede. Em seguida, em 1430, o método prossegue com a autorização de uma comunicação pareada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo. Em 1440, uma etapa do método de comunicar os dados biométricos do primeiro dispositivo para o segundo dispositivo, pode ocorrer. Em seguida, em 1450, o método prossegue com a determinação de uma localização do primeiro dispositivo com o segundo dispositivo. Em seguida, em 1460, o método prossegue com a comunicação dos dados biométricos e dos dados de locali- zação para um dispositivo de comunicação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, para obter dados ambientais relacionados com os dados de localização. Em seguida, em 1470, o método prossegue com a autorização do dispositivo de computação para iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar conteúdo direcionado e individualizado, baseado nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de localização e em uma determinação de preferência personalizada calculada através de análise preditiva para gerar o conteúdo direcionado e individualizado. Prosseguindo em 1480, o método pode incluir o recebimento de uma mensagem que compreende o conteúdo direcionado e individualizadas para o segundo dispositivo; e em 1490 a exibição da mensagem para o usuário. Pode haver muitos desses métodos em que etapas adicionais são executadas e a ordem de etapas específicas pode ser alterada.
[0159] Com referência agora à Figura 15, um esquema operacional exemplificador de um dispositivo biomédico baseado em biometria utilizado em um sistema de identificação é ilustrado. No exemplo ilustrado, um usuário 1590 tem em sua posse um dispositivo biomédico energizado 1510 e um dispositivo inteligente relacionado opcional 1500, em que o usuário e ambos os dispositivos são usados com um sistema de identificação que também possui capacidades de dispositivo inteligente. Esses dois dispositivos 1510 e 1500 e os dispositivos inteligentes de identificação 1570 podem trocar informações e dados e de outra forma se comunicar entre si por meio de links de comunicação para provedores de conteúdo, armazenamento e processamento 1560. Nesses exemplos, o dispositivo biomédico energizado pode ter um ou mais dispositivos e sensores biométricos 1513 operacionais. Em alguns casos, a capacidade de comunicação pode se basear em um outro padrão como Bluetooth ou ZigBee ou pode operar em um protocolo e sistema de comunicação customizado. Nos casos em que um dispositivo biomédico energizado 1510 se emparelha com outro dispositivo inteligente 1500 ou dispositivos inteligentes de identificação 1570, pode ser prático para o dispositivo biomédico energizado fornecer funcionalidade para comunicação básica com o dispositivo inteligente, assim como para funcionar para aquisição de um ou mais tipos de dados biométricos e, em alguns casos, para ter informações de identificação incorporadas que podem ser comunicadas.
[0160] O dispositivo inteligente emparelhado 1500 ao dispositivo biomédico 1510 pode portanto ter um complemento de funções. O dispositivo inteligente 1500 pode ter capacidade aprimorada de armazenamento de energia em relação a um dispositivo biomédico 1510 e portanto pode aprimorar a capacidade de dispositivo para computação, comunicação, tela e outras funções. O dispositivo inteligente 1500 pode ter uma capacidade de comunicação por Wi-Fi/celular 1504, GPS ou capacidade de sensibilidade à localização 1501 e uma capacidade de exibição 1502. Mesmo que o dispositivo biomédico 1510 possa ter uma função significativa para a captura de dados biométricos, o dispositivo inteligente 1500 pode, entretanto, ter sensores funcionais de vários tipos, que podem ser redundantes em relação àqueles contidos no dispositivo biomédico, que podem ser complementares em relação aos contidos no dispositivo biomédico ou podem estar relacionados com detecção que não seja de uma perspectiva de dados biométricos.
[0161] De modo similar, os dispositivos inteligentes de identificação emparelhados 1570 ao dispositivo biomédico 1510 também podem ter um complemento de funções. Em alguns exemplos, os dispositivos inteligentes de identificação 1570 podem ter capacidade aprimorada de armazenamento de energia a um dispositivo biomédico 1510 e portanto pode aprimorar a capacidade de dispositivo para computação, comunicação, tela e outras funções. Os dispositivos inte- ligentes de identificação 1570 podem ter GPS ou capacidade sensível de localização 1571, uma capacidade de tela 1572 e um dispositivo de retroalimentação de áudio 1573. Embora o dispositivo biomédico 1510 possa ter uma função significativa para a aquisição de dados biométri-cos, os dispositivos inteligentes de identificação 1570 podem entretanto ter sensores funcionais de vários tipos que podem ser redundantes aos dos dispositivo biomédico, podem ser complementares aos do dispositivo biomédico ou podem se referir a detectar que não é de uma perspectiva de dados biométricos.
[0162] A combinação do dispositivo biomédico energizado 1510, do dispositivo inteligente 1500 e de dispositivos inteligentes de identificação 1570 cada um conectado a um usuário 1590 pode funcionar como um sistema e pode ter um protocolo unificado de comunicação para comunicação com o sistema 1540. Neste exemplo, o dispositivo inteligente 1500 pode fornecer a principal funcionalidade de comunicação do sistema 1130 e pode operar uma comunicação sem fio 1540 a um dispositivo de acesso de rede em interface com fio/sem fio 1550. O dispositivo de acesso à rede 1550 pode ser um dispositivo como um hub de rede Wi-Fi ou um hub de comunicação por celular. Em qualquer um dos casos, o dispositivo de acesso à rede 1550 pode fornecer a via de comunicação para rotear dados do sistema de comunicação de informação de dados biométricos para vários sistemas externos, como, em exemplos não limitadores, servidores de conteúdo e sistemas de armazenamento e processamento 1560 que podem mediar e operar a conexão a informações de comunicação de informações.
[0163] Com referência à Figura 16A, há múltiplos exemplos ilustrados de um dispositivo biomédico energizado para sistemas de identificação 1600 que podem incluir um inserto auricular 1601, uma lente de contato de imageamento 1602 e um sensor de peso do calçado 1603. Um ou mais desses exemplos podem ser utilizados em um sis- tema de comunicação de informações baseadas em dados biométricos configurado para uma função de identificação, conforme descrito na Figura 15. Os dispositivos exemplificadores e outros dispositivos bio-médicos potenciais podem ser considerados de um primeiro tipo em que o dispositivo mede um dado biométrico de um usuário e as informações biométricas em si podem fornecer suporte na determinação da identificação de um indivíduo. Esse primeiro tipo está em contraste com o segundo tipo que será descrito com relação à Figura 16B, em que a função de identificação é fornecida de forma suplementar à medição biométrica e à comunicação. Pode haver exemplos em que os dispositivos funcionam de formas relacionadas ao primeiro e ao segundo tipo de função de identificação em um dispositivo biomédico.
[0164] Com referência novamente à Figura 16A, um exemplo de um dispositivo biomédico energizado para sistemas de identificação 1600 pode incluir o implante auricular 1601. Um implante auricular pode ser usado por um usuário para suplementar a audição, por exemplo. Em alguns exemplos esse dispositivo pode ser suplementado para medir dados biométricos relacionados ao usuário, incluindo temperatura, pulso arterial, oximetria do sangue e pressão sanguínea, como alguns exemplos não limitadores, e podem até medir esses dados biométricos ao mesmo tempo em que não suplementam a audição. Em uma perspectiva de identificação, o sensor auricular 1601 pode incluir a capacidade de formação de imagem para que uma imagem do padrão vascular no tímpano ou uma porção do tímpano possa ser comunicada ao sistema de comunicação baseado em biometria. A imagem pode ser analisada em comparação com um registro armazenado da estrutura vascular do tímpano e, com uma boa comparação, a combinação resultante pode ser usada para determinar ou fortalecer uma identificação do usuário. Este exemplo pode demonstrar um tipo geral de dispositivo em que um padrão vascular ou padrão de tecido de um indivíduo em particular pode ter a imagem gerada com um dispositivo biomédico e ser comunicada.
[0165] Outro exemplo similar de um dispositivo biomédico energi-zado para sistemas de identificação 1600 pode incluir uma lente de contato de imageamento 1602. Este dispositivo pode compreender uma lente de contato com um inserto que incluía entre outras funções uma câmera de formação de imagens ou sensor que pode ser usado para gerar imagem de uma porção do olho de um usuário. Em alguns exemplos, este dispositivo pode realizar uma leitura de retina, que gera a imagem da retina de um usuário ou uma porção da retina e combina com o padrão exclusivo de vasos sanguíneos do usuário com uma imagem de comparação da retina do mesmo usuário, como em uma impressão digital. Em um exemplo diferente, o inserto pode focar na íris do usuário. Esse inserto também pode determinar características relativamente simples do olho de um usuário, como uma cor como um exemplo não limitador, que podem ser usadas para verificar a identificação do usuário. Em alguns exemplos mais complexos, o sensor pode ser capaz de formar porções de imagem do padrão da íris do usuário. Em alguns exemplos, o dispositivo pode detectar ou formar porções de imagem da íris que não se movem significativamente em resposta à luz. Em outros exemplos, o dispositivo pode incluir um dispositivo de luz que pode ser usado para fechar temporariamente a íris antes da geração da imagem. Quando a imagem obtida é comunicada por meio dos inúmeros meios aqui discutidos, os detalhes dos padrões na íris de um usuário podem fornecer suporte de identificação a um sistema. Pode ser claro que esta função pode ter uma função adicional a outras funções do dispositivo biomédico de lente de contato que pode incluir a capacidade de acomodar alterações no foco do olho, assim como outras funções biométricas como detecção de analito, pulso arterial, oximetria do sangue e os inúmeros outros tipos de detecção descritos com referência à Figura 10.
[0166] Outro exemplo de um dispositivo biomédico energizado para sistemas de identificação 1600 pode incluir um sensor de peso do calçado 1603. Esse dispositivo pode ser colocado em um ou ambos os calçados de um usuário, em que o usuário coloque seu peso sobre o mesmo ao ficar de pé. O dispositivo pode ser ativado e usado para medir ou estimar o peso do usuário em um determinado tempo. Este exemplo pode ser um tipo de função de identificação em que a biome-tria resultante não é extremamente exclusiva a um indivíduo em particular, mas pode fornecer dados de suporte de uma identificação. Um usuário que pesa 160 libras (ou 72,5 kg) e cujo sensor de calçado tenha correlação com este peso pode ser um dentre milhões de indivíduos que têm esse peso, mas como verificação para outros desafios de identificação, a biometria resultante pode fornecer determinações de consistência ou não consistência. Por exemplo, se os calçados registrarem 200 libras (90,70 kg) de peso estimado do indivíduo, o sistema de identificação pode ser induzido a reavaliar a probabilidade de uma identificação de um indivíduo. Nesses tipos de exemplos, uma combinação não exata dos dados de um usuário pode ainda ser útil e, embora os dados medidos por este dispositivo possam ser suscetíveis a variações, pois o peso exato de um usuário flutua mesmo ao longo de um curso de um único dia, a operação desse dispositivo pode funcionar em conjunto com outros dispositivos biomédicos energizados para sistemas de identificação 1600 para estabelecer avaliações redundantes de identificação. Em alguns exemplos, os algoritmos podem ser ajustados de modo que levam inúmeros dados biométricos medidos de um indivíduo a uma perspectiva média e os usam para avaliar a consistência em um indivíduo. Um indivíduo pode ter uma faixa típica de peso, pulso, pressão sanguínea, temperatura e concentração de analitos na lágrima, por exemplo, e a combinação de inúmeras medi- ções não específicas de um indivíduo humano, podem ser avaliadas com base em sua coerência conjunta com os valores típicos de um usuário para determinar a probabilidade cada vez maior de identificação. Em alguns exemplos, as determinações de identificação resultantes podem ser relacionadas a aspectos de tipo de segurança de um indivíduo, mas em outros exemplos, eles podem ser usados em configurações de controle de qualidade, o que pode incluir configurações de hospital em que a consistência da identidade de um indivíduo com um tratamento ou com uma dose de fármacos pode ser aprimorada pela suplementação da identificação baseada em dispositivos de medição biométrica. Em seções posteriores, são descritos os usos de informações de identificação em configurações hospitalares ou médicas ou em configurações comerciais.
[0167] Com referência à Figura 16B, o segundo tipo de função de identificação em um dispositivo biomédico é ilustrado. Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico pode ter vários sensores que detectam um dado biométrico do usuário, em que o resultado da medição biométrica não contém em si ou não transportam informações sobre a identificação de um usuário. Nesses dispositivos biomédicos, pode haver componentes que fornecem informações de identificação. Isso pode variar de um identificador alfanumérico a um esquema de identificação mais elaborado. Em alguns exemplos, uma chave de identificação alfanumérica armazenada pode ser também codificada com um processamento algorítmico com base nos dados biométricos que o dispositivo comunica. Pode haver inúmeras formas de codificar essas informações identificadoras, por exemplo, usando um valor somado para todas as medições biométricas levadas com sucesso a um sistema de processamento. Esse valor somente pode ser conhecido no sistema de processamento e no próprio dispositivo. Sejam as informações identificadoras codificadas, criptografadas ou não, se o dispositi- vo biomédico for associado ao usuário de forma semipermanente, isso pode resultar em uma maior confiança nas informações de identificação. Inúmeros exemplos de dispositivos biomédicos que podem incluir sensores que medem vários tipos de informações biométricas podem ser conectados ao usuário de várias formas.
[0168] Por exemplo, um sensor ocular pode ser implantado como um pedaço de material nos tecidos externos do olho ou como um implante intraocular como exemplos do sensor ocular implantado 1610. A colocação e remoção desses dispositivos é naturalmente realizada como eventos cirúrgicos, e o sensor implantando é portanto associado semipermanentemente a um usuário. O pedaço de material implantado exemplificador pode incluir um código de barras em sua superfície ou pode incluir um identificador por radiofrequência (RFID) em alguns exemplos. O implante intraocular exemplificador pode incluir um elemento de energização e pode incluir um circuito eletrônico energizado que contém uma porção de dados que inclui uma identificação com fio ou na forma de um valor armazenado de dados em um elemento estático de memória.
[0169] Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico pode ser um inserto subcutâneo 1630. Este dispositivo pode incluir, por exemplo, uma pequena cápsula com componentes eletrônicos anexados e elementos de energização que podem ser inseridos embaixo da pele de um usuário. Este dispositivo pode compreender hardware ou software que estabeleça um ID exclusivo para o usuário. O dispositivo também pode incluir sensores que são usados para medir dados bio-métricos de vários tipos, conforme foi discutido por inúmeros tipos de dispositivos biomédicos. Em um exemplo, o implante subcutâneo 1630 pode incluir sensores que podem medir parâmetros relacionados à pressão sanguínea e ao pulso do usuário. O sensor pode monitorar continuamente esses parâmetros e comunicar os resultados da medi- ção de várias maneiras aqui descritas. O monitoramento contínuo pode fornecer uma tela de integridade que aprimora ainda a precisão de uma função de identificação do dispositivo biomédico. Se o sensor tiver de ser removido de um primeiro usuário, é muito difícil que o dispositivo seja implantado em um segundo indivíduo sem interrupção da medição, de modo que não seja detectado como uma interrupção no fluxo de dados biométricos. Assim, em adição à função do sensor sub-cutâneo 1630 de medir dados biométricos, ele também pode fornece uma função de identificação com integridade aprimorada.
[0170] Além disso, um aprimoramento adicional da integridade de identificação pode ser produzido pelos aspectos básicos dos sistemas de comunicação aqui descritos. Conforme o dispositivo biomédico comunica seus resultados biométricos medidos através do sistema, ele pode receber transmissões para confirmar o recebimento dos dados através do sistema. Com o tempo, o histórico da transmissão e recepção de dados pode criar conjuntos de dados exclusivos para criptogra-far informações de identificação, que podem ser suplementados por valores de dados de criptografia inicialmente armazenados que nunca são diretamente comunicados. Pode ser muito difícil quebrar um código de criptografia se ele for determinado algoritmicamente pelos valores históricos dos dados biométricos.
[0171] Outros exemplos de dispositivos biomédicos que podem ter uma conexão semipermanente com um usuário podem incluir implantes de órgãos 1615, sensores dentais 1620, sensores de stent 1650 e sensores de entrada de sangue 1660 que podem compartilhar aspectos com o sensor subcutâneo exemplificador 1630. Além disso, os sensores usáveis 1640 podem ser semipermanentemente afixados a um usuário, embora com menos dificuldade de remoção.
Usos exemplificadores de funções de identificação baseada em biome-tria [0172] Em alguns exemplos, a identificação baseada em biometria pode fornecer função valiosa nos ambientes médicos, como hospitais. Em tais configurações, a coleta em tempo real dos dados biométricos pode ter relevância médica conveniente ou urgente. Os sensores podem estar associados aos usuários de forma semipermanente, e as informações de identificação que eles fornecem podem ser usadas para proteger vários procedimentos. Em alguns exemplos, a administração de fármacos pode ter dispositivos inteligentes de identificação que podem vincular as informações de identificação com os bancos de dados que fazem referência cruzada a planos de administração do produto farmacêutico. Em outros exemplos, os procedimentos médicos podem usar a verificação cruzada de identificação incluindo testes diagnósticos como raios X, tomografias computadorizadas, ressonância magnética e outros. Em alguns exemplos, os procedimentos médicos podem incluir procedimentos cirúrgicos e procedimentos cirúrgicos diagnósticos.
[0173] Em outros exemplos, um dispositivo biomédico semiperma-nentemente conectado pode ser usado para monitorar dados biométricos de um usuário para fins de rotina ou diagnósticos. As funções de identificação dos dispositivos biomédicos podem ter utilidade em configurações mais comerciais, como a identificação de indivíduos para a administração comercial de fármacos em ambientes de farmácia. Em alguns exemplos, as informações de identificação podem ser usadas para aprimorar a integridade para transações financeiras comerciais como cartões de crédito ou a realização de outra transação eletrônica de compra.
[0174] Em outros exemplos, um dispositivo biomédico semiperma-nentemente conectado pode ser usado para aprimorar as funções relacionadas à segurança. Essas podem incluir acessar locais protegidos, como salas com portas trancadas ou instalações com proteção de perímetro. Em outros exemplos, a função de segurança pode incluir acessar sistemas e hardware de dados protegidos. Nesses aplicativos, os dispositivos biomédicos podem ser fontes redundantes de informações de identificação que aprimoram a precisão ou integridade da identificação.
[0175] Com referência à Figura 17, um fluxograma de um método para comunicar informações com base na obtenção de um resultado de análise biométrica é ilustrado. Em 1710, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, sendo que o dispositivo mede ao menos uma primeira biometria de um usuário. Em 1720, o método prossegue com a obtenção de um segundo dispositivo, sendo que o segundo dispositivo inclui um dispositivo de retroalimentação, como um monitor e um meio de comunicação de rede. Em seguida, em 1725, o método pode continuar fazendo-se a métrica de identificação do usuário com o primeiro dispositivo. Em seguida, em 1730, o método continua com a autorização de uma comunicação emparelhada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo. Em seguida, em 1740, o método pode continuar com a comunicação dos dados de identificação para o segundo dispositivo. Em seguida, em 1750, o método pode opcionalmente continuar com a determinação de uma localização do primeiro dispositivo com o segundo dispositivo. Em seguida, em 1760 o método pode continuar com a comunicação dos dados de identificação e opcionalmente dos dados de localização para um dispositivo de computação conectado a uma rede. Em seguida, em 1770, o método prossegue com a autorização do dispositivo de computação para iniciar um algoritmo a ser executado para comparar os dados de identificação com os dados armazenados do usuário associados a um usuário. Em seguida, em 1780, o método continua com a recepção de uma mensagem que compreende uma análise dos dados de identificação em relação ao usuário. Em seguida, em 1790, o método conti- nua a autorizar uma ação com base em uma combinação de alto valor da identificação. Em alguns exemplos, a ação pode estar relacionada a administrar os fármacos ao usuário. Em alguns exemplos, a ação pode estar mais amplamente relacionada a fornecer um item ao usuário. Em alguns exemplos, a ação pode estar relacionada a consumar uma transação de compra. Em outros exemplos, a ação pode estar relacionada a permitir acesso a uma instalação física. Em outros exemplos, a ação pode estar relacionada a permitir acesso do usuário a um sistema eletrônico. Pode haver inúmeros usos para funções de identificação de dispositivos biomédicos.
[0176] Com referência à Figura 18, é ilustrado um fluxograma de um método para comunicar informações com base na obtenção de uma comunicação de identificação a partir de um dispositivo biomédi-co. Em 1810, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, em que o dispositivo mede pelo menos um primeiro dado biométrico de um usuário e também contém uma função de identificação que pode comunicar informações relacionadas à identificação em adição aos resultados das medições biométricas. Em 1820, o método prossegue com a obtenção de um segundo dispositivo, sendo que o segundo dispositivo inclui um dispositivo de retroalimentação, como um monitor e um meio de comunicação de rede. Em seguida, em 1825, o método pode continuar com a medição da biometria do usuário com o primeiro dispositivo. Em seguida, em 1830, o método prossegue com a autorização de uma comunicação emparelhada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo. Em seguida, em 1840, o método pode continuar com a comunicação de dados de identificação obtidos da função de identificação para o segundo dispositivo. Os dados biométricos também podem ser comunicados. Em seguida, em 1850, o método pode opcionalmente continuar com a determinação de uma localização do primeiro dispositivo com o segundo dispositivo. Em seguida, em 1860 o método pode continuar com a comunicação dos dados de identificação e opcionalmente dos dados de localização a um dispositivo de computação conectado a uma rede. Em seguida, em 1870, o método continua com a autorização do dispositivo de computação para iniciar um algoritmo a ser executado para comparar os dados de identificação com os dados armazenados do usuário associados a um usuário. Em seguida, em 1880, o método continua a receber uma mensagem que compreende uma análise dos dados de identificação em relação ao usuário. Em seguida, em 1890, o método continua a autorizar uma ação com base em uma combinação de alto valor da identificação. Em alguns exemplos, a ação pode estar relacionada a administrar farmacêuticos ao usuário. Em alguns exemplos, uma ação pode estar mais amplamente relacionada a fornecer um item ao usuário. Em alguns exemplos, a ação pode estar relacionada a consumar uma transação de compra. Em outros exemplos, a ação pode estar relacionada a permitir acesso a uma instalação física. Em outros exemplos, a ação pode estar relacionada a permitir acesso do usuário a um sistema eletrônico. Pode haver inúmeros usos para funções de identificação de dispositivos biomédicos.
Exemplos de detecção [0177] Pode haver vários tipos de técnicas de detecção relacionadas a dados biomédicos que podem ser usados individualmente ou em combinação para executar a detecção de acordo com a presente invenção. Com referência à Figura 19, uma síntese de numerosos tipos exemplificadores de dispositivos biomédicos pode ser encontrada. Os vários dispositivos oftálmicos 1900, como lentes de contato, dispositivos intraoculares, tampões pontuais e similares, alguns deles descritos em detalhes na presente invenção, podem desempenhar várias funções de detecção, que incluem análise de analitos nos biofluidos no ambiente ocular.
[0178] Lentes de contato 1910, podem também ser usadas para ler e quantificar resultados de dispositivos de detecção que podem ser implantados em tecido ocular, conforme anteriormente mencionado na presente invenção.
[0179] Implantes em órgãos 1905, podem incluir implantes cerebrais, implantes cardíacos, marca-passos e outros implantes que são implantados em órgãos do usuário. Esses implantes podem ser capazes de detectar direta ou indiretamente uma camada de tecido celular de um usuário ou um fluido colocado em contato com a camada de tecido celular de um usuário.
[0180] Em outros exemplos, um dispositivo biomédico de detecção pode ser um sensor auricular 1920. O sensor auricular pode detectar indiretamente um dado biométrico, como temperatura, na forma de um sinal infravermelho, por exemplo. O sensor auricular também pode ser capaz de quantificar outros dados biométricos, como oxigenação do sangue, detecção de analito e bio-organismos e outra detecção.
[0181] Um sensor dental 1930 pode ser usado para detectar uma variedade de tipos diferentes de dados biométricos. O sensor pode sondar os fluidos na cavidade oral para biomoléculas e espécies químicas de alimentos, e os fluidos biológicos presentes no ambiente. O sensor pode também sondar medições indiretas de vários tipos, incluindo, de uma perspectiva não limitadora, pressões, temperaturas, fluxos e sons no ambiente, que podem estar direta ou indiretamente relacionados com dados biométricos como temperaturas corporais, frequências respiratórias, durações, resistências e similares.
[0182] Sensores de porta vascular 1940 podem ser usados para detectar vários aspectos em um fluxo sanguíneo. Alguns exemplos podem incluir monitoramento de glicose, monitoramento de oxigênio ou outro monitoramento químico. Outras biometrias que podem ser monitoradas em uma porta vascular são pressão arterial ou pulso, co- mo exemplos não limitadores.
[0183] Alguns sensores biométricos podem ser sensores vestíveis 1950. Um sensor vestível 1950 pode medir indiretamente uma variedade de biometrias. Em alguns exemplos, o elemento de detecção pode ser independente de qualquer tecido ou fluido corporal de um usuário. Esse elemento de detecção pode monitorar biometrias relacionadas ao corpo do usuário, como um todo, como a quantidade de movimento do usuário. Outros sensores vestíveis podem direta ou indiretamente detectar ou sondar uma camada de tecido celular do usuário, que possa permitir medições de temperatura, oxigenação e análise química da perspiração, como exemplos não limitadores. Os sensores vestíveis 1950 podem ter a forma de ou ser incorporados a peças do vestuário ou a jóias, em alguns exemplos. Em outros exemplos, os sensores vestíveis 1950 podem ser fixados a peças de vestuário ou jóias.
[0184] Vários exemplos de sensores biométricos podem ser incorporados a sensores subcutâneos 1960, em que um procedimento cirúrgico pode colocar um dispositivo médico com sensores sob uma camada cutânea de um usuário. O sensor subcutâneo 1960 pode ser sensível ao contato direto com camadas de tecido ou com fluidos in-tersticiais. O sensor subcutâneo 1960 pode ser capaz de analisar vários analitos, por exemplo, com as técnicas previamente descritas aqui. Parâmetros físicos também podem ser medidos, como temperatura, pressão e outros parâmetros biométricos fisicamente relevantes.
[0185] Os sensores podem ser incorporados a vasos sanguíneos ou a stents gastrointestinais de vários tipos que formam o sensor de stent 1970. Os sensores de stent 1970 podem, portanto, ser capazes de executar a detecção de várias espécies químicas. Os sensores de stent 1970 incorporados a vasos sanguíneos podem ser capazes de também caracterizar e medir parâmetros físicos de diversos tipos. Por exemplo, uma forma de vaso sanguíneo de sensor de stent 1970 pode ser capaz de medir pressões dentro do vaso durante ciclos de bombe-amento cardíaco para uma determinação fisiologicamente relevante de pressão de vaso sanguíneo. Pode haver inúmeras maneiras pelas quais um sensor de pressão pode funcionar com sensores piezoelétri-cos pequenos, sensores elastoméricos e outros sensores. Pode haver inúmeros parâmetros físicos, além de pressão, que podem ser monitorados diretamente na corrente sanguínea.
[0186] Um sensor biométrico na forma de pílula, como uma pílula deglutível 1990, pode ser usado para fornecer retroalimentação biomé-trica. Em alguns exemplos, a pílula deglutível pode incorporar componentes farmacêuticos. Em outros exemplos, a pílula deglutível 1990 pode simplesmente conter sensores biométricos de vários tipos. A pílula deglutível 1990 pode executar medições de analito de fluidos gastrointestinais por ela incorporados. Além disso, as pílulas podem fornecer medições de temperatura de núcleo central, como exemplo não limitador de medições físicas que podem ser realizadas. A velocidade de movimento da pílula através do trato digestivo também pode fornecer informações adicionais de relevância biométrica. Em alguns exemplos, sensores de analito podem ser capazes de fornecer medições relacionadas a consumo alimentar e aspectos nutricionais.
[0187] Um sensor biométrico em forma de bandagem 1980 pode ser usado para realizar a detecção de biometria. Em alguns exemplos, o sensor biométrico em forma de bandagem forma 1980 pode ser similar a um sensor vestível 1950 e realizar medições em substâncias químicas no ambiente cutâneo incluindo aspectos de perspiração. O sensor biométrico em forma de bandagem 1980 pode também executar medições físicas. Em alguns exemplos especiais, a bandagem pode estar nas proximidades de um ferimento de vários tipos do usuário, e as medições químicas e físicas na região podem ter um propósito especializado relacionado com o processo de cura. Em outros exemplos, o sensor de bandagem pode ser um fator de forma útil ou região ambientalmente controlada para a inclusão de um sensor biométrico.
[0188] Um sensor biométrico pode ser incorporado em um implante neural 1995. Um implante neural pode ser realizado no cérebro de um usuário em alguns exemplos, no qual pode ter um papel ativo ou passivo. Sensores biométricos incorporados ao implante neural podem permitir monitoramento físico e químico, além de medições eletroquí-micas do tipo elétrico e eletroquímico que podem ser exclusivos a implantes neurais. Um implante neural pode, de fato, ser colocado em vários locais dentro do corpo de um usuário, juntamente com sistemas nervosos, sendo que o papel de detecção biométrica pode aprimorar as capacidades. Em alguns exemplos, um implante neural pode ser usado para detectar um impulso elétrico em um nervo e, desse modo, fornecer a um usuário um aspecto de controle para aspectos dos sistemas de comunicação de informações biométricas descritos na presente invenção. Em um sentido alternativo, os implantes neurais também podem fornecer meios adicionais para um sistema de comunicação de informações biométricas para fornecer informações ao usuário, como um elemento de realimentação.
[0189] Os tipos de sensor biométrico ilustrados na Figura 19 podem representar tipos exemplificadores de sensores que podem ser consistentes com a presente invenção. Entretanto, pode haver muitos outros tipos de sensores que podem ser consistentes com a presente invenção. Além disso, pode haver exemplos de sensores que combinam alguns ou todos os aspectos funcionais discutidos em relação à Figura 19, que podem ser relevantes. A presente invenção não pretende ser limitada aos exemplos fornecidos na Figura 19. É importante observar que os vários sensores são ilustrados em determinados locais, mas podem estar em qualquer local do corpo, dependendo dos aspectos específicos de aplicação.
[0190] Embora se acredite que o que é mostrado e descrito sejam as modalidades mais práticas e preferenciais, fica evidente que certas discrepâncias dos projetos e dos métodos específicos descritos e mostrados poderão se apresentar aos versados na técnica e poderão ser usadas sem que se afaste do espírito e do escopo da invenção. A presente invenção não se restringe às construções específicas descritas e ilustradas, mas deve ser interpretada de modo coeso com todas as modificações que possam se enquadrar no escopo das reivindicações anexas.
REIVINDICAÇÕES

Claims (19)

1. Sistema de identificação baseado em dispositivo bio-médico, caracterizado pelo fato de compreender: um dispositivo biomédico que compreende: um meio de detecção; um dispositivo de energização; um elemento para armazenamento, sendo que o elemento para armazenamento contém um valor de dados de identificação armazenado e um meio de comunicação; um dispositivo eletrônico de usuário, sendo que o dispositivo eletrônico de usuário está emparelhado em um protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico; um hub de comunicação, em que o hub recebe comunicação contendo pelo menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação para um servidor de conteúdo; e um elemento de retroalimentação.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo eletrônico de usuário está emparelhado em um protocolo de comunicação com o hub de comunicação.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de retroalimentação está localizado no dispositivo eletrônico de usuário.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de retroalimentação fornece retroalimentação sobre a identificação do usuário conectado ao dispositivo biomédico.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor de inserção ocular implantado.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor intraocular.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor de implantação em um órgão.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor dental.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor subcutâneo.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor para ser usado no corpo em que o sensor para ser usado no corpo é afixado a um usuário por ao menos um período de tempo.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor do tipo stent de vaso sanguíneo.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção é um sensor do tipo porta de sangue.
13. Sistema de identificação baseado em dispositivo bio-médico, caracterizado pelo fato de compreender: um dispositivo biomédico que compreende: um meio de detecção, sendo que o meio de detecção mede um dado biométrico relacionado à identificação; um dispositivo de energização; e um meio de comunicação; um dispositivo eletrônico de usuário, sendo que o dispositivo eletrônico de usuário está emparelhado em um protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico; um hub de comunicação em que o hub recebe comunica- ção contendo pelo menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação para um servidor de conteúdo; e um elemento de retroalimentação.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção compreende um elemento para medir o padrão de retina de um usuário.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção compreende um elemento para medir o padrão da íris de um usuário.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção compreende um elemento para monitorar o peso de um usuário.
17. Método para comunicar uma mensagem sobre identificação, sendo o método caracterizado pelo fato de compreender: obter um dispositivo biomédico capaz de fazer a medição de um dado biométrico, sendo que a medição mede um dado biométri-co relacionado à identificação; usar o dispositivo biomédico para fazer a medição do dado biométrico; comunicar um resultado de dados biométricos obtido pela medição do dado biométrico; receber o resultado dos dados biométricos em um servidor de conteúdo; comparar o resultado dos dados biométricos com informações de referência armazenadas sobre o usuário; receber uma mensagem baseada na comparação entre os dados biométricos e as informações de referência armazenadas sobre o usuário; e comunicar a mensagem a um segundo usuário.
18. Método para comunicar uma mensagem, sendo o método caracterizado pelo fato de compreender: fornecer um dispositivo biomédico capaz de fazer a medição de um dado biométrico; receber uma comunicação de um sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos, em que a comunicação compreende pelo menos um valor de dados correspondente a um valor de dados de identificação armazenado no dispositivo biomédico; receber a comunicação em um servidor de conteúdo; processar o resultado biométrico com um processador, sendo que o processador gera uma comparação entre o valor de dados correspondente a um valor de dados de identificação com um resultado calculado por um algoritmo baseado em dados armazenados no servidor de conteúdo; e transmitir uma mensagem sobre a identidade de um usuário do dispositivo biomédico derivada do processamento do sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos.
19. Método caracterizado por compreender: obter um primeiro dispositivo, sendo que o primeiro dispositivo é capaz de medir pelo menos um primeiro dado biométrico de um usuário e compreende também um elemento de identificação que armazena dados de identificação no primeiro dispositivo; medir o primeiro dado biométrico com o primeiro dispositivo para obter dados biométricos; comunicar os dados biométricos e os dados de identificação a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, para comparar os dados de identificação com os dados armazenados no dispositivo de computação conectado à rede; receber uma mensagem compreendendo o conteúdo diri- gido e individualizado para um segundo dispositivo inteligente; e mostrar a mensagem a um usuário do segundo dispositivo inteligente.
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