BR102016017078A2 - dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em dados biométricos em ambientes veiculares - Google Patents

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BR102016017078A2
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Gonzalez Jorge
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Abstract

patente de invenção: dispositivos biomédicos para comu- nicação de informações baseadas em dados biométri- cos em ambientes automotivos 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 disposi- tivos biomédicos com meios de detecção, em que os meios de detec- ção produzem um resultado biométrico. em alguns exemplos, o siste- ma de comunicação de informações baseadas em dados biométricos pode compreender um dispositivo de usuário como um smartphone emparelhado em comunicação com o dispositivo biomédico. uma me- dição biométrica pode acionar uma comunicação de uma mensagem baseada em dados biométricos. o sistema pode operar em um ambi- ente veicular.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS PARA COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÕES BASEADAS EM DADOS BIOMÉTRICOS EM AMBIENTES AUTOMOTIVOS".
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido de patente reivindica o benefício do pedido provisório de patente US n°. 62/196513, depositado em, 24 de julho de 2015.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO 1. Campo da invenção [002] 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 biomédicas junto com informações de GPS para realizar a comunicação de informações personalizadas para o usuário do dispositivo. 2. Discussão da técnica relacionada [003] 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 tais dispositivos ótimas ferramentas para coletar, armazenar e distribuir dados biométricos.
[004] Alguns dispositivos médicos podem incluir componentes como dispositivos semicondutores que executam uma variedade de funções incluindo posicionamento por GPS e coleta de dados biométricos, e podem ser incorporados em muitos dispositivos biocompatí- veis 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 uma fonte de energia autônoma em um dispositivo biomédico capaz de coletar dados biométricos e de determinar o posicionamento por GPS, permitiría que o dispositivo estabelecesse a comunicação de informações personalizadas para o usuário do dispositivo.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[005] Consequentemente, aparelhos e métodos para exibição de informações baseadas em dados biométricos são discutidos na presente invenção. A capacidade de medir dados biométricos e comunicar os resultados em tempo real com sistemas de comunicação sofisticados possibilita novas modalidades para uso de dados biométricos. Os resultados biométricos podem determinar a comunicação relacionada a serviços disponíveis, e interagir com bancos de dados sobre as informações de preferências do usuário. Os protocolos de comunicação podem melhorar as respostas para vários tipos de decisões logísticas, econômicas, de segurança e de saúde.
[006] Em um exemplo não limitador, a presente invenção usa dados biométricos coletados por qualquer número de dispositivos em conjunto com dispositivos secundários e terciários, incluindo redes de comunicação, para fornecer a um usuário um meio abrangente para manutenção de cuidados com a saúde. Por exemplo, podem ser gerados dados de um indivíduo que usa lentes de contato com um sensor de glicose, e esses dados são transmitidos através de uma rede de comunicação para o telefone celular do usuário como um possível alerta sobre níveis baixos ou altos de glicose. Simultaneamente com isso, uma mensagem pode ser gerada automaticamente para alertar um profissional de saúde situado nos arredores do usuário sobre uma possível emergência médica. Os dados coletados podem ser transmi- tidos para o profissional de saúde, de modo que ele ou ela tenha esses dados disponíveis para quando a pessoa chegar. Um aplicativo de GPS como parte do sistema serviría para fornecer a localização do usuário. Mais especificamente, a presente invenção pode recuperar dados biométricos baseados em conteúdo direcionado e individualizado, dados ambientais, dados de localização e uma determinação de preferências personalizadas, calculados através de análise preditiva para gerar o conteúdo direcionado e individualizado.
[007] Em alguns exemplos, um sistema de comunicação baseado em informações biométricas compreende um dispositivo para ser usado junto ao corpo e que tem a capacidade de detectar o local, dados biométricos e ambientais de um usuário para fornecer comunicação de informações direcionadas.
[008] Em alguns exemplos, um sistema de comunicação baseado em informações biométricas compreende um dispositivo para ser usado junto ao corpo, e que tem a capacidade de detectar o local, dados biométricos e ambientais de um usuário, bem como dados sobre condições climáticas, para fornecer comunicação de informações direcionadas.
[009] Um aspecto geral inclui um sistema para comunicação de informações baseadas em dados biométricos que inclui um dispositivo biomédico. O sistema inclui adicionalmente um meio de detecção. O sistema inclui adicionalmente um dispositivo de energização. O sistema inclui adicionalmente um meio de comunicação, um hub de comunicação que recebe a comunicação contendo ao menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação a um servidor de conteúdo e uma tela.
[0010] As implementações podem incluir uma ou mais das características a seguir. O sistema pode adicionalmente incluir um dispositivo eletrônico de usuário que é emparelhado em um protocolo de co- municação com o dispositivo biomédico. O sistema pode incluir exemplos nos quais a tela está situada no dispositivo eletrônico de usuário. O sistema pode incluir exemplos nos quais a tela está situada no dispositivo biomédico. O sistema pode incluir exemplos nos quais o servidor de conteúdo transmite uma mensagem direcionada através de um sistema de comunicação de informações biométricas para a tela.
[0011] O sistema pode incluir exemplos nos quais o meio de detecção inclui um elemento para monitorar a temperatura de um usuário, e/ou um elemento para monitorar o tamanho da pupila de um usuário, e/ou um elemento para monitorar a pressão intraocular de um usuário, e/ou um elemento para monitorar o movimento dos olhos de um usuário, e/ou um elemento para monitorar uma taxa em que o usuário pisca, e/ou um elemento para monitorar o pulso do usuário, e/ou um elemento para monitorar a pressão arterial do usuário. O sistema pode incluir exemplos nos quais o meio de detecção inclui um elemento para monitorar o nível de oximetria do usuário. O sistema pode incluir exemplos nos quais o meio de detecção inclui um elemento para monitorar o nível de glicose sanguínea do usuário.
[0012] Pode haver métodos nos quais o sistema recebe uma segunda porção da comunicação vinda do sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos, em que a segunda porção da comunicação inclui ao menos um valor de dados correspondente à localização do usuário.
[0013] Os métodos podem adicionalmente incluir a adaptação do fluxo de dados da mensagem com base no valor de dados correspondente ao local do usuário. Em alguns métodos, o primeiro dispositivo inclui um dispositivo para ser usado no corpo. Em alguns desses métodos, o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente ("smartwatch"). Pode haver exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico para ser usado no corpo e, em alguns casos, esse dispositivo biomédico é uma lente de contato. Alternativamente, o dispositivo biomédico usado no corpo pode ser um anel inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um smartphone. Alternativamente, o segundo dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. Em outros exemplos, o primeiro dispositivo pode incluir um dispositivo biomédico subcutâneo.
[0014] Um aspecto geral inclui um método para comunicar uma mensagem, em que o método inclui: obter um dispositivo biomédico capaz de realizar uma medição de dados biométricos; usar o dispositivo biomédico para realizar a medição de dados biométricos; e receber uma mensagem com base na comunicação de um resultado de dados biométricos, obtidos pela medição de dados biométricos.
[0015] Um aspecto geral inclui um método para comunicar uma mensagem, em que o método inclui: fornecer um dispositivo biomédico capaz de realizar uma medição de dados biométricos, receber uma comunicação de um sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos, em que a comunicação inclui ao menos um valor de dados correspondente 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. O método pode também incluir transmitir o fluxo de dados de mensagem ao sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos.
[0016] As implementações podem incluir uma ou mais das características a seguir. O método pode adicionalmente incluir o recebimento de uma segunda porção da comunicação vinda do sistema de comunicação do sistema de medição de dados biométricos, em que a segunda porção da comunicação inclui ao menos um valor de dados correspondente à 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 para ser usado no corpo. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. Um exemplo pode ser o do método no qual o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico para ser usado no corpo. O método pode incluir um exemplo no qual o dispositivo biomédico para ser usado no corpo é uma lente de contato. O método pode incluir adicionalmente exemplos nos quais o dispositivo biomédico para ser usado no corpo 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 em que o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico subcutâneo.
[0017] Um aspecto geral relacionado com os métodos inclui: obter um primeiro dispositivo que 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 a fim de obter dados de local; comunicar os dados biométricos e os dados de local a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal vindo do primeiro dispositivo, a fim de obter dados ambientais relacionados aos dados de local; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar conteúdo direcionado e individualizado baseado nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de local e em uma determinação de preferência personalizada via análise predi-tiva para gerar o conteúdo direcionado e individualizado; receber uma mensagem incluindo o conteúdo direcionado e individualizado no primeiro dispositivo; e mostrar a mensagem ao usuário.
[0018] As implementações podem incluir uma ou mais das características a seguir. O método no qual o primeiro dispositivo inclui um dispositivo para ser usado no corpo. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico para ser usado no corpo. O método pode incluir exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado no corpo é uma lente de contato. O método pode incluir exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado no corpo 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 em que o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico sub-cutâneo.
[0019] Um aspecto geral relacionado com os métodos inclui: obter um primeiro dispositivo que 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; obter um segundo dispositivo, em que o segundo dispositivo inclui uma tela e um dispositivo de comunicação de rede; autorizar uma comunicação pareada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos do primeiro dispositivo para o segundo dispositivo; determinar o local do primeiro dispositivo com o segundo dispositivo para obter dados de local; comunicar os dados biométricos e os dados de local a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal vindo do primeiro dispositivo, a fim de obter dados ambientais relacionados aos dados de local; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar conteúdo direcionado e individualizado baseado nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de local e em uma determinação de preferência personalizada via análise preditiva para gerar o conteúdo direcionado e individualizado; receber uma mensagem que inclui o conteúdo direcionado e individualizado no segundo dispositivo; e mostrar a mensagem ao usuário.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0020] 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.
[0021] As Figuras 1A e 1B ilustram um dispositivo biomédico exemplificador para a descrição exemplificadora dos conceitos de comunicação de informações baseadas em dados biométricos.
[0022] 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 dados biométricos.
[0023] A Figura 3 ilustra um processador que pode ser usado para implementar algumas modalidades da presente invenção.
[0024] A Figura 4 ilustra um modelo de estrutura funcional exemplificadora de um dispositivo biomédico para monitoramento baseado em dados biométricos.
[0025] A Figura 5 ilustra um dispositivo de monitoramento de dados biométricos exemplificador baseado em fluorescência.
[0026] As Figuras 6A a 6B ilustram um dispositivo de monitoramento de dados biométricos exemplificador baseado em colorimetria.
[0027] As Figuras 7A e 7B ilustram um dispositivo de monitoramento de dados biométricos alternativo.
[0028] A Figura 10 ilustra de que forma uma banda espectral pode ser analisada com filtros baseados em pontos quânticos.
[0029] As Figuras 8A a 8C ilustram um Espectrômetro de Ponto Quântico exemplificador em um dispositivo biomédico.
[0030] A Figura 9A ilustra um dispositivo de monitoramento biomé-trico exemplificador baseado em dados microfluídicos.
[0031] A Figura 9B ilustra um dispositivo de monitoramento biomé-trico exemplificador baseado em vascularização retiniana.
[0032] A Figura 10 ilustra um sistema de exibição exemplificador em um dispositivo médico.
[0033] 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 dados biométricos e focados em alguma funcionalidade exemplificadora do dispositivo biomédico.
[0034] A Figura 12 ilustra mecanismos de detecção exemplificado-res que podem ser acionados por um dispositivo de monitoramento com base em dados oftálmicos.
[0035] A Figura 13 ilustra o diagrama de fluxo de um processo exemplificador para comunicação de informações baseadas em bio-metria.
[0036] A Figura 14 ilustra o diagrama de fluxo de um processo exemplificador adicional para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0037] A Figura 15 ilustra o diagrama de fluxo de um processo exemplificador para comunicação de informações baseadas em biometria que inclui um dispositivo automotivo e um dispositivo automotivo inteligente.
[0038] A Figura 16 ilustra exemplos de dispositivos para detecção de glicose que podem ser usados para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0039] A Figura 17 ilustra um diagrama de fluxo de processo exemplificador para detecção de glicose com base em comunicação de informações baseadas em dados biométricos.
[0040] A Figura 18 ilustra um diagrama de fluxo de processo exemplificador para detecção de glicose com base em comunicação de informações baseadas em dados biométricos e em um dispositivo emparelhado.
[0041] A Figura 19 ilustra vários dispositivos de detecção exempli-ficadores, de acordo com a presente invenção. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS Glossário [0042] Os termos "dados biométricos" ou "biometria", como usados aqui, se referem aos dados e à coleta de dados de medições feitas em entidades biológicas. Tipicamente, a coleta de dados pode se referir 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 feitas por biossen-sores. Em outros exemplos, o componente ou o parâmetro biológico mensurável pode se referir a uma característica fisiológica, como temperatura, pressão arterial e similares.
[0043] O termo biossensor ou sensor biológico, como usado aqui, refere-se a um sistema que contém um componente biológico ou um bioelemento como uma enzima, um anticorpo, uma proteína ou um 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 se liga ao analito, o sensor pode ser chamado de sensor de afinidade. Quando o analito é quimicamente transformado pelo bioelemento, o sensor pode ser chamado de sensor metabólico. O termo "biossensores catalíticos" pode se referir a sistemas biossenso-res baseados no reconhecimento de um analito molecular pelo biole-mento que leva à conversão de um substrato auxiliar em algo que po- de ser detectado.
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.
[0045] Foram feitos desenvolvimentos recentes em dispositivos biomédicos, incluindo, por exemplo, dispositivos oftálmicos, que habilitam dispositivos biomédicos funcionalizados que podem ser energiza-dos. Esses dispositivos biomédicos energizados têm a capacidade de melhorar a saúde de um usuário por meio do fornecimento de retroin-formação atualizada 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 com 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 com base na coleta de dados daquele usuário, incluindo informações como tendências de navegação e de compras online, tendências de compras e de escolhas em pessoa, hábitos alimentares, biomarcadores como metabólitos, eletrólitos e pa-tógenos, 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 têm a capacidade de coletar dados biométricos, como faixas para os pulsos, os braços e as pernas; anéis nos dedos das mãos, nos dedos do pé e nas orelhas; lentes de contato nos olhos; aparelhos auditivos nos 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 auditivos, 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, é mostrada uma modalidade exemplificadora de um elemento de mídia inserível 100 para um dispositivo oftálmico energizado e de um dispositivo oftálmico energizado correspondente 150 (Figura 1B). O elemento inserível 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 batería, e uma carga, por exemplo um molde de semicondutor, podem ser conectadas ao substrato 115. Trilhas condutores 125 e 130 podem interconectar eletricamente os componentes eletrônicos 105 e os elementos de energização 110 e os elementos de energização podem ser interconectados eletricamente, por exemplo através de trilhas condutoras 114. O inserto de mídia 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 encapsula-ção 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] Em algumas modalidades exemplificadoras, conforme representado na Figura 1B, o elemento de mídia inserível 100 pode estar em um dispositivo oftálmico 150, que pode compreender um material polimérico biocompatível. O dispositivo oftálmico 150 pode incluir um design com centro rígido e saia flexível, em 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 superfícies 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 ser uma borda de material flexível, por exemplo um material de hidrogel. A infraestrutura do elemento de mídia inserível 100 e do dispositivo oftálmico 150 pode fornecer um ambiente para numerosas modalidades envolvendo o processamento de amostras de fluido através de várias técnicas analíticas, como as que usam 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 genericamente direcionados a sistemas, métodos e a mídia de armazenamento legível por computador para o fornecimento de conteúdo personalizado. Conteúdo personalizado, como usado aqui, pode se referir a 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, por exemplo, um provedor de conteúdo, como um provedor de publicidade, um provedor de informações e similares. Com o uso das modalidades da presente invenção, o usuário ou o provedor de conteúdo pode selecionar conteúdo específico que ele gostaria de direcionar. As informações relevantes podem ser detectadas pelo dispositivo e, como o dispositivo tem alimentação independente, podem ser computadas ou analisadas para produzir informações pessoais relevantes. Uma vez analisado, o conteúdo personalizado pode 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 um usuário com base nas informações coletadas. Estes relatórios podem, então, ser enviados para o usuário, ou para outro dispositivo, que usará as informações obtidas juntamente com outros relatórios baseados em comportamento para compilar relatórios comportamentais mais pormenorizados. Esses relatórios comportamentais pormenorizados podem indicar certos comportamentos, tendências, hábitos e similares do indivíduo que podem ser usados para inferir comportamentos ou tendências futuras preferidas. Essa prática pode ser chamada de análise preditiva.
[0053] As análises preditivas abrangem uma variedade de técnicas estatísticas de modelagem, aprendizado de máquina e prospecção de dados que analisam fatos históricos para realizar predições sobre o futuro ou sobre outros eventos desconhecidos. Um exemplo de análise preditiva pode ser o de um indivíduo que tenha recentemente procurado, na Internet, destinos atraentes no Caribe. O indivíduo procurou também 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 usuários da Internet 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 podem ser 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 mídias de armazenamento.
[0055] Uma rede de comunicação pode possibilitar a execução remota de tarefas. Em um ambiente de computação distribuída, os módulos de programa podem estar em mídias de armazenamento Io- cais ou remotas, inclusive em dispositivos de armazenamento em memória. As instruções utilizáveis por computador formam uma interface que permite a um computador reagir de acordo com uma fonte de entrada de dados. As instruções trabalham 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, por exemplo um dispositivo oftálmico, pode fornecer dados biométricos e outros tipos de dados para a rede de comunicação. Em alguns exemplos, um primeiro dispositivo de usuário 202, como um smartphone, pode ser usado para colher informações de usuário como sites favoritos e tendências de compras. 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 objetivo pode ser obtido por meio de um dispositivo de usuário secundário 204, como um computador pessoal, ou um dispositivo terciário 206, como um tablet. Depois que essas informações são coletadas, elas podem ser armazenadas no próprio dispositivo ou transferidas para um processador externo 210. O processador 210 pode ser externo, 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 passados de um usuário podem predizer tendências e eventos futuros do usuário. Esse módulo 220 pode ser fornecido, por exemplo, por terceiros especializados em análise preditiva. As informações processadas podem ser, então, enviadas de volta ao processador externo 210, como informações prognosticas disponíveis para um dispositivo de usuário. Alternativamente, as informações processadas podem ser recebidas por um por ou vários pro- vedores de conteúdo terceirizados 232, 234, 236. O provedor de conteúdo terceirizado pode então, após receber tais infirmações, 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 navegado 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 entre a mídia de armazenamento e o dispositivo pode ser feita através de mídia legível por computador. Mídia legível por computador pode ser qualquer mídia disponível que possa ser acessada por 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. Mídia de armazenamento em computador pode incluir memória RAM, ROM, EEPROM, memória flash ou outra tecnologia de memória, CD-ROM, discos versáteis digitais (DVD) ou outro armazenamento em disco óptico, cassetes magnéticos, fita magnética, armazenamento em disco magnético ou outros dispositivos de armazenamento magnético, ou qualquer outro meio que possa ser usado para armazenar as informações desejadas e que possam 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 configuradas ou alteradas para 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 outras mídias sem fio. Combinações de quaisquer mídias anteriormente citadas devem também ser incluídas no escopo de mídias legíveis por computador.
Uso de informações comportamentais por terceirizados [0058] Uma vantagem de armazenar e compilar informações comportamentais pode ser seu uso por terceirizados para fornecer conteúdo individualizado. Terceirizados podem obter autorização para acessar as informações comportamentais armazenadas para uso em uma variedade de formas, incluindo: responder a emergências médicas, fornecer medicina personalizada, comunicar informações, rastrear atividades, navegação e similares. Um ou mais terceirizados podem se registrar 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 otimizada. 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 biomédicos, telefones celulares, computadores, tablets, tecnologia vestível, e similares.
Fontes de Dados Ambientais [0061] Dados ambientais organizados por regiões geográficas estão prontamente disponíveis de várias formas 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 dados deste tipo. Estações climáticas de indivíduos e empresas conectadas em rede fornecem dados geográficos refinados em nível local. E sistemas de satélite avançados fornecem dados ambientais desde escalas locais até 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. O 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, um controlador 300 pode ser usado para transmitir energia à fonte de energia posicionada no dispo- sitivo.
[0063] Os processadores 310 podem ser acoplados a um dispositivo de comunicação 320 configurado para transmitir energia através de um canal de comunicação. O dispositivo de comunicação 320 pode ser usado para comunicar-se eletronicamente com componentes no interior do elemento de mídia inserível, 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 340 para controlar o processador 310. O processador 310 realiza instruções de um programa 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 mídia inserível 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 biométricos podem incluir, por exemplo, zonas retinianas predeterminadas que apresentem alterações de acordo com o ritmo cardíaco ou um quadro anormal correlacionado com vascularização retiniana, limiares de medição, dados de metrologia, e sequências de controle específicas do sistema, fluxo de energia em direção a um elemento de mídia inserível 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 podem residir no dispositivo, bem como dados e/ou retroinformação que pode 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 mídia inserível (vide Figuras 1A e 1B) na forma de componentes integrados empilhados. Consequentemente e agora com referência à Figura 4, é mostrado um diagrama esquemático de uma seção transversal exemplificadora de componentes integrados de matriz empilhados que implementam um sistema de monitoramento baseado em biometria 410. O sistema de monitoramento baseado em biometria pode ser, por exemplo, um monitor vascularização 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 mídia inserível 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 com o componente integrado de camadas empilhadas pode assumir todo o formato do elemento de mídia inserível. Alternativamente, em alguns casos, o elemento de mídia inserível 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 mostradas como baterias de filme fino para fins exemplifi-cadores, podendo haver muitos outros elementos de energização, consistentes com as modalidades da presente invenção, incluindo operação tanto nas modalidades empilhadas como nas não empilhadas. Como exemplo não limitador alternativo, baterias em forma de laminado com cavidades múltiplas podem ter desempenho equivalente ou similar ao das baterias de filme fino 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 realizar 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 podem entrar em contato com outros elementos de interconexão, por exemplo com um componente tendo vias através das camadas.
[0070] Em outras camadas do elemento de mídia inserível de componentes integrados empilhados, uma camada 425 pode ser dedicada à interconexão de dois ou mais dos vários componentes nas camadas de interconexão. A camada de interconexão 425 pode conter, vias e linhas de roteamento transmitindo sinais de vários componentes a outros. Por exemplo, a camada de interconexão 425 pode proporcionar as várias conexões de elementos de batería 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 batería 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 elementos de mídia inserível. 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 de tecnologia diferentes dentro de uma mesma fa- mília global, por exemplo uma camada pode incluir elementos eletrônicos produzidos com o uso de uma tecnologia CMOS de 0,5 mícron e uma 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 mídia inserível pode incluir locais para interconexões elétricas a componentes fora do elemento de mídia inserível. Em outros exemplos, entretanto, o elemento inserível pode, também, incluir um meio de interconexão sem fio a componentes externos. 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 mídia inserível.
[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, a diversidade adicional em modalidades pode derivar do fato de que também pode existir uma batería separada ou outro componente de energização dentro do elemento de mídia inserível, ou, alternativamente, esses componentes de energização separados também podem estar localizados externamente ao elemento de mídia inserível. Nesses exemplos, a funcionalidade pode ser representada para inclusão de componentes integrados empilhados, e pode ser evidente que os ele- mentos funcionais possam também ser incorporados a dispositivos biomédicos, de modo que não envolva componentes empilhados e ainda ser capaz de executar funções relacionadas às modalidades aqui descritas.
[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, refere-se genericamente a um indicador mensurável de algum estado ou condição biológica. O termo é também ocasionalmente usado para se referir a uma substância cuja presença indica a existência de um organismo vivo. Adicionalmente, as formas de vida são conhecidas por liberar substâncias químicas únicas, inclusive DNA, para o meio ambiente como evidência de sua presença em um local específico. Os biomarcadores são frequentemente medidos e avaliados para examinar processos biológicos normais, processos patogênicos, ou respostas 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 biomar-cadores 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-tg [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 do sinal de fluorescência que emana deles.
[0078] Um dos fluoróforos pode absorver uma irradiação de excitação e pode transferir, por ressonância, a excitação para 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, no mínimo, uma concentração de glicose de 10 uM e podem ser sensíveis até centenas de concentrações micromolares. 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 pode 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 of-tálmicas 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 fluorescência 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 oftálmico inserível demonstrado 500 é mostrado em uma forma anular exemplificadora contendo uma borda interna de 535 e uma borda externa de 520. Além de elementos de energização 530, de componentes eletrônicos energizados 510 e de recursos de interconexão 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 elemento inserível 500 ou ser uma extensão integral monolítica da mesma. A aba pode posicionar adequadamente o 540 fluorescência sistema analítico 550 quando um dispositivo oftálmico que compreende um detector de fluorescência, é usada. 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. Da mesma forma, as fontes de emissão podem ser suplementadas com um dispositivo de filtragem passa banda em algumas modalidades.
[0084] Outros elementos ópticos podem ser usados para difundir a fonte de luz proveniente do dispositivo de estado sólido, conforme ela sai do dispositivo inserível. 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.
[0085] Podem existir numerosos meios para fornecer irradiação a uma sonda de fluorescência desde um dispositivo de inserção oftálmico 500 do tipo demonstrado na Fig. 5.
[0086] 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 exemplo. O elemento de estado sólido pode ser revestido para deixar passar apenas uma banda de frequências que não está presente nas fontes de luz que foram descritas. Em outras modalidades exemplificadoras, as fontes de luz pode 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.
[0087] 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 batería 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 exemplifica-doras, 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.
[0088] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/011902, depositado em 28 de agosto de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Lente oftálmica com mecanismo de tinqimento por evento [0089] 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.
[0090] 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.
[0091] 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, em 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.
[0092] Alternativamente, a cor pode ser apenas aparente a um nível específico. Em algumas modalidades, a ativação pode ser reversível, por exemplo quando 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.
[0093] Em algumas outras modalidades, o mecanismo de tingi-mento por evento pode compreender um reservatório contendo uma substância colorida, 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 lacrimal, 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. Essa modalidade pode indicar quando uma lente oftálmica descartável precisa ser descartada, por exemplo com base em parâmetros recomendados pelo fabricante.
[0094] 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.
[0095] Tais modalidades podem não exigir um elemento de inserção rígido ou elemento de mídia inserível para realizar 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 mecanismo de tingimento por evento 601 a 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.
[0096] 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, em que o evento é uma febre. Outros mecanismos de tingimento por evento 602 a 606 dentro da mesma lente of-tálmica 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, conjuntivite, úlceras da córnea, e celulite. Esses patógenos podem incluir, por exemplo, Acanthamoeba keratitis, Pseudomona aeruginosa, Neisseria gonor-rhoeae, e cepas de Staphylococcus e Streptococcus, como S. aureus. Os mecanismos de tingimento por evento 601 a 607 podem ser en-capsulados 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 por reação, como em alguns testes de oxidase.
[0097] Em ainda outras modalidades, um mecanismo de tingimento por evento 602-606 pode funcionar de modo similar a um teste de tornassol, em 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 fingimento por evento pode aumentar com o aumento da concentração de ácido.
[0098] Outros mecanismos de tingimento exemplificadores 601 podem reagir a raios ultravioleta, em 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 na Figura 6. 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 of-tálmica 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.
[0099] 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. Os locais dos mecanismos de tingimento por evento 622, 626 podem variar dentro de uma única lente oftálmica 620, com alguns locais na periferia e alguns na zona óptica 629.
[00100] 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.
[00101] 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 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.
[00102] 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, uma vez que a luz ambiente varia quando a pálpebra de um usuário pestaneja, o detector fotoativo pode registrar a resposta durante alguns períodos de sinal, por exemplo, dez, entre eventos de pestanejo. Quando o mecanismo de tingimento alterar a cor, o sinal médio no detector fotoativo irá mudar concomitantemente e um sinal pode ser en- viado para um controlador no interior do 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 adequada. Em alguns exemplos, um resultado de detecção quantitativa ou semiquantitativa pode ser causado pela 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.
[00103] Prosseguindo para as Figuras 7 A e 7B, é ilustrada uma modalidade alternativa de uma lente oftálmica 700 com mecanismos de tingimento por evento 711 a 714, 721 a 724, 731 a 734. Em algumas dessas modalidades, os mecanismos de evento 711 a 714, 721 a 724, 731 a 734 podem incluir uma molécula reativa 712 a 714, 722 a 724, 732 a 734 ancorada dentro da lente oftálmica. 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, 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 tingimento, 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.
[00104] A molécula reativa 712-714, 722-724, 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, 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, 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.
[00105] 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.
[00106] Em algumas modalidades, a molécula reativa 712 a 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.
[00107] Em algumas modalidades, a tonalização do mecanismo de ancoramento pode proporcionar escolhas cosméticas mais amplas. A lente oftálmica pode compreender adicionalmente um anel límbico ou um padrão de íris, que pode proporcionar um plano de fundo ou um primeiro plano estático e natural aos mecanismos de tingimento por evento. O padrão de design pode ser incluído no ou dentro do hidro-gel, ou pode ser incluído em um elemento de inserção rígido através de uma variedade de processos, por exemplo impressão sobre uma superfície do elemento de inserção rígido. Em algumas destas modalidades, os mecanismos de tingimento por evento periféricos podem ser dispostos para que pareçam menos artificiais, por exemplo através de um padrão de raios de sol que pode se integrar mais naturalmente ao padrão da íris do usuário ou a um padrão de íris incluído na lente oftálmica, do que um pontilhado aleatório ao longo da lente oftálmica.
[00108] Em outras modalidades, a molécula reativa 732 a 734 pode ser ancorada a um elemento de inserção rígido 731. 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 731 pode ser um elemento de inserção periférico pequeno que pode ancorar uma única molécula reativa 732 a 734, ou muitas das mesmas moléculas reativas, o que pode permitir um tingimento mais vibrante.
[00109] Conforme ilustrado em seção transversal na Figura 7B, o posicionamento das moléculas reativas 760, 780 dentro da lente oftálmica 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 rea- tivas 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.
[00110] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/899528, depositado em terça-fei ra, 21 de maio de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Esoectroscopia de pontos quânticos [00111] 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 usado quando bandas espectrais múltiplas são codificadas e detectadas simultaneamente com um único elemento de filtro e um único 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 de- terminar 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 espectral mente pode possibilitar a rápida análise de uma amostra.
[00112] 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 visto como um conceito similar àquele da Figura 7C repetido muitas vezes.
[00113] Na Figura 10, 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 deslocada, associada com uma natureza diferente dos pontos quânticos incluídos no filtro, por exemplo os QDs podem ter um diâmetro maior no filtro QD 771. A curva de diferença de uma irradiância plana de luz de todos os comprimentos de onda (luz branca) pode resultar da diferença entre o resultado de absorção de luz que atravessa o filtro 771 e a 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 772 mostrada, onde o eixo 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 analito 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.
[00114] 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 adequadas. 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. QDs podem também ser impressos em padrões muito finos. Dispositivos biomédicos com espectrômetros de pontos quânticos [00115] A Figura 8A ilustra um espectrômetro QD exemplificador em um dispositivo biomédico 800. A ilustração na Figura 8A pode usar 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 reagentes 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 engolível. A pílula pode conter regiões que emitem medicamentos 850, bem como regiões que analisam o fluido circundante como fluido gástrico quanto à presença de um analito, em que o analito pode ser, por exemplo, o medicamento. A pílula pode conter regiões de controlador 870 próximas ao medicamente, onde o controle de liberação de medicamento pode ser feito através de porções do dispositivo biomédico de pílulas. Uma região de análise pode compreender um canal reentrante dentro do dispositivo biomédico de pílulas que permite que o fluido externo flua passivamente para dentro e para fora do canal. Quando um analito, por exemplo, no fluido gástrico, se difunde ou flui para dentro do canal 802, ele fica situado entre a região de análise, conforme representado na Figura 8A.
[00116] Com referência agora à Figura 8B, uma vez que um analito se difunde ou de outra forma entra no canal do espectrômetro de pontos quânticos, que deve ser chamado de canal 802, uma amostra 830 pode passar pela porção de emissão de um emissor 810 de ponto quântico (QD). 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.
[00117] Em alguns exemplos, o emissor de QD pode atuar com base em 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. A excitação no QD pode relaxar mediante emissão de 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 quânticos, 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.
[00118] 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.
[00119] 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 da 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.
[00120] 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 para dentro de uma região de um dispositivo biométrico que encerra o fluido externo com o material do dispositivo biomédico para formar um poro ou cavidade no interior do qual a amostra pode fluir ou se difundir passivamente para uma região analítica que faça passar luz de emissores presentes no interior do dispositivo médico, fora do dispositivo biomédico e novamente para os detectores presentes no dispositivo biomédico. As Figuras 8B e 8C representam esse movimento como a diferença entre as localizações da amostra 830 que se movimentou ao longo da região de análise da nova localização 831. Em outros exemplos, os QDs podem ser consolidados para atuar em um local de mul-tipontos 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 ter limitações de espaço para um espectrômetro que compreende 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.
[00121] 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, pequenas 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.
[00122] 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 move a mistura de amostra para 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 quânticos ou de filtros de absorção de pontos quânticos nas maneiras descritas.
[00123] 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 complexadas pode ser introduzida em uma amostra contendo analitos, por exemplo, em uma célula microfluídica, dentro de um dispositivo biomédico. A 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 complexa-do pode agora fluorescer na presença de radiação de excitação. Em alguns exemplos, combinações de filtros de pontos quânticos podem ser usadas para criar uma capacidade de detectar a presença de melhor emissão de 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 de- tectores de fluorescência [00124] 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 mídia inserível oftálmi-co. Além de elementos de energização 951, de conjunto de circuitos de controle 952 e de recursos interconectados 953, em algumas modalidades, o elemento de mídia inserível 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.
[00125] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/896708, depositado em sexta-fei ra, 17 de maio de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Dispositivos oftálmico inseríveis e dispositivos oftálmicos com detectores de vascularização retiniana [00126] 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. Com os transdutores piezelétricos posicionados diretamente sobre a córnea 906, pode-se permitir uma imagem mais detalhada, pois os pulsos ul-trassônicos podem trafegar diretamente em direção à córnea 906 a partir dos pontos focais 902, 910. Em modalidades alternativas, podem ser implementados apenas um ou mais de dois pontos fo-cais/transdutores piezelétricos. 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 interferência na visão. Entretanto, em dispositivos de lente de contato energizada alternativos, o transdutor piezelé-trico pode estar situado na região central localizada à frente da pupila 904, também sem interferência significativa na visão do usuário.
[00127] 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. O sinal elétrico detectado pode, também, fornecer um fluxo de dados relacionados ao pulso e à pressão arterial dos usuários, como exemplos não limitadores.
[00128] A capacitação adicional para o uso de detectores de pulso ultrassônicos em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/087315, depositado em 22 de novembro de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Conscientização de local [00129] A conscientização de local pode ser muito importante para modalidades de comunicação de informações baseadas em biometria. Pode haver numerosas formas de estabelecer a conscientização de local. 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 maneiras de conexão a redes e a outros dispositivos de rede acessíveis, inclusive em sentido não limitador, comunicação por Wi-Fi, celular e via Bluetooth, ZigBee e similares. Conexões a redes podem ser usadas para determinar a localização. O local pode ser estimado 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.
[00130] Em outros exemplos, o dispositivo biomédico ou seu dispositivo emparelhado 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.
[00131] 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 [00132] 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. Para uso na presente invenção, biometria refere-se mais genericamente a características biológicas que podem ser medidas ou analisadas com um dispositivo biomédico. Em seções posteriores desta descrição, serão encontrados muitos exemplos de dados biométricos úteis para o propósito de comunicação de informações baseadas em biometria, embora se possa considerar o parâmetro biométrico de temperatura como 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 do núcleo biométrico for baixa e a temperatura ambiente também for baixa, o usuário poderá ser orientado a escolher entre suas opções preferidas de bebidas quentes ou peças de vestuário que protejam contra o frio. Por outro lado, altas temperaturas podem levar a opções de bebidas geladas ou peças de vestuário leves. Uma tendência generalizada em relação a uma temperatura mais alta não relacionada a um aumento na temperatura ambiente pode realizar com que o sistema de comunicação de informações baseadas em biometria indague se um médico ou uma farmácia local podem ser desejados por um usuário. Pode haver muitos usos de comunicação de informações para medições desses dados biométricos.
[00133] 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.
[00134] 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° 14/087217, depositado em 22 de novembro de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
[00135] 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 na fase REM de um usuário pode possibilitar que um sistema de comunicação de informações sugira médicos, auxiliadores de sono, produtos nutricionais e similares. A capacitação adicional para medir sono REM pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/780.07 4 e 13/780.479, ambos depositados em 28 de fevereiro de 2013, e aqui incorporados a título de referência.
[00136] 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.
[00137] 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 eletricamente 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.
[00138] 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.
[00139] 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.
[00140] 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 detectar 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 exem- pios, a medição de contato pode correlacionar um valor de resistência ou um valor de tensão de termopar com uma temperatura detectada.
[00141] 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.
[00142] 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 exemplos, 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.
[00143] 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 realizar 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.
[00144] 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 na comunicação de informações baseadas em biometria [00145] Com referência agora à Figura 11, é ilustrado um esquema operacional exempliflcador 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 outro modo, se comunicarem uns com os outros. Nesses exemplos, o dispositivo biomédico energizado 1110 pode ter um ou mais dispositivos e sensores biométricos 1113 operacionais. Em al- guns exemplos, o dispositivo biomédico 1110 pode também ter (mostrado como linhas pontilhadas na ilustração para comunicar que alguns exemplos podem não ter a função) tela/elemento de retroalimentação 1112, que pode incluir áudio, meios vibracionais e outros meios de re-troinformação. O dispositivo biomédico 1110 pode também ter um GPS ou capacidade de localização 1111 e capacidade de comunicação por 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.
[00146] O dispositivo emparelhado com o dispositivo biomédico 1110, que é o dispositivo inteligente 1100, pode, portanto, ter um complemento de funções em uma perspectiva sugerida opcional ou incluída. Na realidade, o dispositivo inteligente 1100 pode ter capacidades melhoradas de armazenamento de energia para um dispositivo biomédico 1110, e, portanto, isso pode otimizar a capacidade do dispositivo para computação, comunicação, exibição e outras funções. O dispositivo inteligente pode ter uma capacidade de comunicação por Wi-Fi/celular 1104, GPS ou capacidade de sensibilidade à localização 1101 e uma capacidade de exibição/retroinformação 1102, que pode incluir áudio, meios vibracionais ou outros meios de retroalimentação. 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.
[00147] 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 1110 pode fornecer a funcionalidade principal para a comunicação do sistema 1130, e pode operar a capacidade de comunicação sem fio 1140 em um dispositivo de acesso à rede 1150. O dispositivo de acesso à rede 1150 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 1150 pode fornecer a via de comunicação para rotear dados do sistema de comunicação de informações biométricas 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 [00148] 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 indicar que o usuário deve consultar um outro dispositivo emparelhado para um fim específico. 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, portanto; ativar uma troca de dados através dos vários meios de comunicação e uma comunicação visual direcionada pode ser comunicada para o dispositivo médico e então exibida através de um monitor de dispositivo biomédico.
[00149] Com referência agora à Figura 12, uma tela em um dispositivo biomédico 1200, 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 inserível em outras modalidades. Na representação, a borda 1211 circunda um dispositivo inserível fundamentalmente anular 1236. Podem estar vedados no dispositivo inserível 1236 elementos de energização, circuito eletrônico para controle, ativação, comunicação, processamento e similares. Os elementos de energização podem ser elementos de batería de uso único ou elementos recar-regáveis juntamente com sistemas de controle de energia, que possibilitam a recarga do dispositivo. Os componentes podem estar situados no dispositivo inserível como componentes distintos ou como dispositivos integrados empilhados com camadas ativas múltiplas, conforme descrito acima.
[00150] 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.
[00151] O dispositivo inserível 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 imagens de 64 x 64 pixels pode ser formado com um tamanho aproximado de 0,5 mm x 0,5 mm. Em seção transversal, pode-se observar que o item 1240 pode ser um componente de projeção fotônica que pode compreender elementos emissores fotôni-cos; um dispositivo de controle de transmitância de pixel baseado em EWOD, uma fonte de luz ou múltiplas fontes de luz e componentes eletrônicos para controle esses componentes. O sistema de imagem baseado em fotônica pode ser fixado a um sistema de lente 1250 e ser conectado ao componente inserível anular por meio de um barramento de interconexão de energia e dados 1241.
[00152] 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 inserível anular ou ambos.
[00153] Em algumas modalidades, a exibição pode ser um sistema de projeção baseado em 64 x 64 pixels, 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 orígi-nar-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 próprios dispositivo oftálmico.
[00154] A capacitação adicional para o uso de dispositivos de exibição em em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/842009, depositado em 15 de março de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
Comunicação de informações personalizadas baseadas em biometria [00155] Vários aspectos da tecnologia descrita na presente invenção são genericamente direcionados a sistemas, métodos e a 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 direcionar 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 con- teúdo pode selecionar conteúdo específico gostaria de direcionar. A informação relevante pode ser detectada pelo dispositivo, e transmitida através de vários sistemas de comunicação para um sistema que possa analisar a situação e fornecer conteúdo adequado. Uma vez analisado, o conteúdo personalizado pode então ser apresentado ao usuário pelo sistema. Em alguns exemplos, o dispositivo pode apresentar o conteúdo ao usuário ou em outros exemplos; um dispositivo emparelhado pode apresentar o conteúdo.
[00156] 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.
Chamadas para Obter Assistência Médica [00157] 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 pode 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 [00158] 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 [00159] Com referência à Figura 13, é apresentado um método representativo para um processo de comunicação de informações baseadas em biometria. Em 1310, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, em 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 ambientais 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 preditiva 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.
[00160] Com referência à Figura 14, é apresentado um método representativo para um processo de comunicação de informações baseadas em biometria. Em 1410, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, em 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, em 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 localização 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 direcio- nado 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. Passando agora para 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.
[00161] Com referência agora à Figura 15, é ilustrado um esquema operacional exemplificador para um dispositivo biomédico baseado em biometria em um sistema de comunicação de informações baseadas em biometria utilizado em um automóvel. No exemplo ilustrado, um usuário tem em seu poder um dispositivo biomédico energizado 1510, e um dispositivo inteligente relacionado 1500, em que o usuário e ambos os dispositivos são colocados no interior de um automóvel 1590 que também tem capacidades de dispositivo inteligente 1570. Esses dois dispositivos 1510 e 1500 e o automóvel 1590 podem trocar informações e dados e de outro modo se comunicarem um com o outro através de links de comunicação com provedores de conteúdo e 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 é emparelhado com um outro dispositivo inteligente 1500 ou dispositivos inteligentes automotivos 1570, pode ser prático que o dispositivo biomédico energizado forneça funcionalidade para comunicação básica com o dispositivo inteligente, bem como opere para coleta de um ou mais tipos de dados biométricos.
[00162] O dispositivo inteligente emparelhado 1500 com o dispositivo biomédico 1510, pode, portanto, ter um complemento de funções em uma perspectiva sugerida opcional ou incluída. Na realidade, o dispositivo inteligente 1500 pode ter capacidades melhoradas de armazenamento de energia para um dispositivo biomédico 1510, e, portanto, isso pode otimizar a capacidade do dispositivo para computação, comunicação, exibição 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.
[00163] De modo similar, o dispositivo inteligente emparelhado automotivo 1570 com o dispositivo biomédico 1510, pode, também, ter um complemento de funções em uma perspectiva sugerida opcional ou incluída. Em alguns exemplos, o dispositivo inteligente automotivo 1570 pode ter capacidades melhoradas de armazenamento de energia para um dispositivo biomédico 1510, e, portanto, isso pode otimizar a capacidade do dispositivo para computação, comunicação, exibição e outras funções. O dispositivo inteligente automotivo 1570 pode ter uma capacidade de GPS ou capacidade de sensibilidade à localização 1571, uma capacidade de exibição 1572 e um dispositivo de retroali-mentação de áudio 1573. Mesmo que o dispositivo biomédico 1510 possa ter uma função significativa para a captura de dados biométri- cos, 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 bio-métricos.
[00164] A combinação do dispositivo biomédico energizado 1510 e de dispositivo inteligente 1570 e dispositivo inteligente automotivo 1570, cada um em um automóvel conectado a um usuário 1590, pode operar como um sistema e pode ter um protocolo de comunicação unificado para comunicação do sistema 1540. Nesse exemplo, o dispositivo inteligente 1500 pode fornecer a funcionalidade principal para a comunicação do sistema 1540, e pode operar a capacidade de comunicação sem fio 1540 em um dispositivo de acesso à rede 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.
[00165] Esse dispositivo pode ser usado por um usuário que esteja dirigindo um veículo automotor, como um automóvel, caminhão ou motocicleta, entre outros exemplos. Esse dispositivo biomédico pode ser emparelhado com o smartphone do usuário com capacidade de GPS e ambos podem ser ligados ao veículo e podem transmitir informações ao usuário visualmente com ajuda da tela ou verbalmente com o sistema de alto-falantes do veículo. A comunicação com o usuário pode ser possível com a tela do telefone, bem como com seus alto-falantes, entretanto, devido aos perigos envolvidos com o uso de um smartphone durante a condução de um veículo; pode ser desejável facilitar essa comunicação com os sistemas do veículo por motivos de segurança.
[00166] Com referência à Figura 16, exemplos múltiplos de um dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose podem incluir um sensor de analito de lente de contato 1610, um leitor de elemento inserível ocular de lente de contato 1620, um sensor baseado em porta 1630, um sensor de stent arterial 1640, ou um sensor subcutâneo 1650. Um ou mais desses exemplos podem ser usados em um sistema de comunicação de informações baseadas em dados biométricos configurado em um automóvel, conforme descrito na Figura 15.
[00167] Um exemplo de dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose 1600 pode incluir um sensor de analito de lente de contato 1610. O dispositivo pode incluir, por exemplo, uma lente de contato de hidrogel a ser colocada sobre o olho de um usuário. Esse dispositivo pode ter componentes eletrônicos de detecção e componentes contidos na lente de hidrogel. Esse dispositivo também pode ter elementos de energização e componentes eletrônicos contidos na lente de hidrogel. Em alguns exemplos, os componentes eletrônicos podem estar contidos dentro de um dispositivo inserível. Os componentes eletrônicos de detecção desse dispositivo podem amostrar e analisar o fluido lacrimal de um usuário para detectar a presença e quantidades de analitos. O dispositivo pode funcionar para detectar vários tipos de analitos através de transferência de energia de ressonância Fõrster (FRET). Em alguns exemplos, o analito pode ligar-se a sondas de FRET sobre o sensor, o que pode realizar causar uma alteração mensurável na emissão fluorescente dos fluoróforos nas sondas. As alterações nesses emissões podem ser sensíveis à concentração de glicose, permitindo-lhes, dessa forma, produzir uma medição de concentração de glicose.
[00168] Um outro exemplo de um dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose pode incluir um leitor de elemento inserível ocular baseado em lente de contato 1620. Um elemento inserível ocular pode incluir um hidrogel que encapsula uma molécula sensível à glicose baseada em FRET. O elemento inserível pode ser um elemento inserível de hidrogel pequeno que pode ser colocado cirurgicamente no interior do olho de um usuário. O elemento inserível pode durar aproximadamente um ano no interior do olho, e pode possuir as sondas usadas para FRET, em que as moléculas baseadas em FRET podem ser aprisionadas na matriz de hidrogel, ao mesmo tempo em que o analito de glicose na solução aquosa intersticial pode ficar livre para se difundir em torno da matriz de hidrogel. O dispositivo de leitura pode incluir, por exemplo, uma lente de contato de hidrogel formatada com características de alinhamento e uma aba projetada para sobreposição com o local do elemento inserível ocular. O dispositivo leitor baseado em lente de contato pode ter componentes eletrônicos de detecção e componentes que excitam, de maneira fotoativa, as moléculas de FRET. Uma outra porção do leitor baseado em lente de contato pode compreender um elemento detector que pode ser sensível a sinais de fluorescência das moléculas de FRET. Esse dispositivo pode funcionar para detectar diversos tipos de analitos através de FRET, nestes exemplos, o foco pode ser glicose.
[00169] Um outro exemplo de dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose 1600 pode incluir um sensor baseado em porta 1630. Em aplicações típicas, um usuário pode ter um dispositivo de porta implantado cirurgicamente em seu corpo para auxiliar na aplicação de injeções intravenosas regulares. Dispositivos semelhantes podem ser configurados para funcionar como um dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose 1600. O dispositivo de porta instalado no usuário pode ser instalado com um sensor baseado em porta 1630, já que este dispositivo pode ter um contato regular com o sangue do usuário para possibilitar a análise biométrica regular do sangue do usuário. Esse dispositivo pode ter componentes eletrônicos de detecção e componentes contidos em seu interior. Esse dispositivo também pode ter elementos de energização, bem como outros componentes eletrônicos contidos em seu interior. Esse dispositivo pode funcionar para detectar vários tipos de analitos através de FRET ou espec-troscopia com base em pontos quânticos; como este dispositivo pode estar em contato direto com o sangue do usuário, alterações na química sanguínea do usuário podem ser detectadas assim que ocorrerem.
[00170] Outro exemplo de um dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose 1600 pode incluir um sensor de stent arterial 1640. Em aplicações típicas, um usuário pode ter um stent implantado cirurgicamente em seu corpo para ajudar a resolver problemas arteriais médicos. Em outras aplicações, um dispositivo similar pode funcionar como um dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose 1600. O dispositivo instalado no usuário pode ser instalado com um sensor de stent arterial 1640, já que este dispositivo pode ter um contato regular com o sangue do usuário para permitir a detecção biométrica regular do sangue do usuário. Esse dispositivo pode ter componentes eletrônicos de detecção e componentes contidos em seu interior. Esse dispositivo também pode ter elementos de energização, bem como outros componentes eletrônicos contidos em seu interior. Esse dispositivo pode funcionar para detectar vários tipos de analitos através de FRET, espectroscopia de pontos quânticos e outros dispositivos de análise. Como esse dispositivo de stent pode estar em contato direto com o sangue do usuário, alterações na química sanguínea do usuário podem ser detectadas assim que ocorrerem.
[00171] Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico energizado para detecção de glicose 1600 pode incluir um sensor subcutâneo 1650. Esse dispositivo pode consistir em um invólucro resistente ao acúmulo de biofilme, e pode ter componentes eletrônicos de detecção e componentes contidos em seu interior sob a superfície da pele do usuário. Esse dispositivo também pode ter elementos de energização, bem como outros componentes eletrônicos e componentes de detecção de analito contidos em seu interior. Esse dispositivo pode funcionar para detectar vários tipos de analitos através de FRET, espectros-copia de pontos quânticos e outras técnicas de análise; como este dispositivo pode estar em contato direto com o fluido intersticial do usuário, alterações detectadas pelo dispositivo biomédico resultam daqueles analitos que podem ser trocados entre o sistema sanguíneo e o fluido intersticial do usuário, a uma velocidade tal que esses analitos se difundam nas proximidades do sensor subcutâneo 1650.
[00172] Com referência à Figura 17, pode-se obter um método para transmitir informações baseadas na obtenção de um resultado de análise biométrica. Em 1710, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, em que o dispositivo mede ao menos uma primeira biometria de um usuário. Em 1720, o método prossegue com a obtenção de um segundo dispositivo, em que o segundo dispositivo inclui um dispositivo de retroalimentação, como um monitor e um meio de comunicação de rede. Em seguida, o método pode continuar com 1725 medir o nível de glicose com um primeiro dispositivo enquanto que o usuário está situado em um veículo com um terceiro dispositivo, caracterizado pelo fato de que o terceiro dispositivo inclui um dispositivo de realimentação, e um meio de comunicação. A medição pode ser feita automaticamente pelo sensor, ou pode ser direcionada por um sinal externo. Em seguida, em 1730, o método prossegue com a autorização de uma comunicação pareada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo; e uma comunicação pareada entre o segundo dispositivo e o terceiro dispositivo. Em seguida, em 1740, o método pode prosseguir com a transmissão dos dados de análise de glicose para o segundo dispositivo. Em seguida, em 1750, o método pode prosseguir com a determinação de uma localização do primeiro dispositivo com o segundo dispositivo. Em seguida, em 1760, o método pode prosseguir com a comunicação dos dados de análise de glicose e dos dados de localização a 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 recuperar informações direcionadas e individualizadas, com base nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de localização e em uma determinação de preferência personalizada calculada através de análise preditiva para gerar informações direcionadas e individualizadas. Em seguida, em 1780, o método prossegue com o recebimento de uma mensagem que compreende as informações direcionadas e individualizadas para o segundo dispositivo. Em seguida, em 1790, a mensagem pode ser comunicada ao usuário. Em alguns exemplos, a comunicação ao usuário pode ser feita através de dispositivos instalados no automóvel. Em um exemplo, a tela de exibição em uma central de mídia automotiva pode exibir visualmente uma mensagem. A exibição visual pode incluir texto, imagens, e combinações de texto e imagem. A informação exibida pode ser incorporada em uma tela de navegação, como um mapa no qual uma localização relacionada a um texto ou a uma imagem pode ser exibida. Em alguns exemplos, a mensagem pode também ser convertida em mensagem de áudio na forma de comunicação verbal ou de sons. Em alguns exemplos, a mensagem pode se conectar a um dispositivo de criação de vibração, que pode estar situado sob o assento do motorista de um automóvel. Em alguns exemplos, uma mensagem pode ser transmitida por meio de um painel de exibição. Em alguns exemplos, uma mensagem pode ser transmitida através de uma tela contendo informações visuais projetadas no para-brisa do dispositivo. Pode haver diversos meios pelos quais uma mensagem pode ser transmitida a um usuário. Em alguns exemplos, o segundo dispositivo pode ser usado para transmitir uma mensagem relacionada com o resultado de dados bio-métricos. Em ainda outros exemplos, o primeiro dispositivo usado para medir um dado biométrico pode também incluir meios para transmitir uma mensagem, e pode ser usado para transmitir a mensagem da presente invenção. A combinação de alguns ou de todos esses meios de comunicação pode ser empregada em alguns exemplos. Pode haver muitos desses métodos em que etapas adicionais são executadas e a ordem de etapas específicas pode ser alterada.
[00173] Esse método para comunicação de informações com base na obtenção de um resultado de análise biométrica pode ser utilizado, em um exemplo não-limitador, com um dispositivo biomédico usado como monitor de glicose para coletar dados sobre o nível de açúcar no sangue do usuário. O dispositivo biomédico pode detectar automaticamente que o usuário apresenta baixo nível de açúcar no sangue quando tal usuário está no veículo; pode comunicar esta informação ao usuário através das capacidades de comunicação através de veículo. Assim sendo, com o uso de sistemas de rastreamento baseados em localização, pode-se recomendar ao usuário opções de alimentação em sua área, que podem ser usadas para aumentar os baixos níveis de açúcar no sangue. Em alguns exemplos, o valor de dados bi-ométricos pode ser usado para iniciar a comunicação aos sistemas de conteúdo, processamento e armazenamento, e as informações que podem ser transmitidas aos usuários podem ser ajustadas com base em análise algorítmica das preferências do usuário. Em alguns exemplos, essa preferência pode se basear em experiência anterior que o usuário possa ter tido em algumas opções na região. Em ainda outros exemplos, o sistema de conteúdo pode correlacionar vários aspectos do usuário e os dados biométricos e fornecer informações ao usuário que podem se relacionar a um melhor controle dos níveis de glicose, programas de exercícios, fornecedores médicos especializados e outros exemplos.
[00174] Em alguns exemplos, também pode-se recomendar opções de bebidas ao usuário em sua área, que, quando consumidas, podem aumentar o baixo nível de açúcar no sangue, como um outro exemplo não limitador. Se o nível de açúcar no sangue de um usuário for considerado significativamente baixo ou alto, o usuário pode ser avisado e receber informações sobre centros médicos existentes nas imediações. Nesse caso, o dispositivo biomédico pode ter acesso à lista de contatos do usuário, e pode enviar alertas a certos destinatários, conforme o usuário possa determinar, para avisar a lista de contatos do usuário de que ele enfrenta problemas e pode precisar de ajuda. Nesses casos, informações específicas, como a localização do usuário, podem também ser enviadas para a lista de contato do usuário, entre outras informações possíveis. No caso de um evento adverso, como acidente de automóvel, a informação de sensor pode ser transmitida, em alguns exemplos, de modo a permitir uma intervenção médica otimizada. Em alguns exemplos, a detecção biométrica de glicose pode detectar um nível elevado e fornecer informações ao usuário nos vários meios já descritos, para alertar o usuário sobre a condição.
[00175] Com referência à Figura 18, pode-se obter um método para transmitir informações baseadas na obtenção de um resultado de análise biométrica, usando um dispositivo pessoal do usuário. Em 1810, o método pode começar com a obtenção de um primeiro dispositivo, em que o dispositivo mede ao menos uma primeira biometria de um usuário. Em 1820, o método prossegue com a obtenção de um segundo dispositivo, em que o segundo dispositivo inclui um dispositivo de re-troalimentação, como um monitor e um meio de comunicação de rede.
Em seguida, em 1825, o método pode prosseguir com a medição do nível de glicose com o primeiro dispositivo enquanto o usuário está em um veículo automotivo com um terceiro dispositivo, em que o terceiro dispositivo pode ser um dispositivo pessoal que inclui um dispositivo de retroalimentação e um meio de comunicação. Em alguns exemplos, essa medição pode ocorrer automaticamente e em em outros exemplos ela pode ser sinalizada por um sinal de controle externo. Em seguida, em 1830, o método prossegue com a autorização de uma comunicação pareada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo; e uma comunicação pareada entre o segundo dispositivo e o terceiro dispositivo. Em seguida, em 1840, o método pode prosseguir com a transmissão dos dados de análise de glicose para o segundo dispositivo. Em seguida, em 1850, o método pode prosseguir com a determinação de uma localização do primeiro dispositivo com o segundo dispositivo. Em seguida, em 1860, o método pode prosseguir com a comunicação dos dados de análise de glicose e dos dados de localização a um dispositivo de computação conectado a uma rede. Em seguida, em 1870, o método prossegue com a autorização do dispositivo de computação para iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar informações direcionadas e individualizadas, com base nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de localização e em uma determinação de preferência personalizada calculada através de análise preditiva para gerar informações direcionadas e individualizadas. Em seguida, em 1880, o método prossegue com o recebimento e o armazenamento de uma mensagem que compreende as informações direcionadas e individualizadas para o servidor da conta pessoal do usuário. Em seguida, em 1890, o servidor da conta pessoal pode ser autorizado a fornecer os resultados do teste para o usuário. Em alguns exemplos, a comunicação com o usuário pode ser feita através de dispositivos que estão no automóvel. Em alguns exemplos, a tela de exibição em uma central de mídia automotiva pode exibir visualmente uma mensagem. A exibição visual pode incluir texto, imagens, e combinações de texto e imagem. A informação exibida pode ser incorporada em uma tela de navegação, como um mapa no qual uma localização relacionada a um texto ou a uma imagem pode ser exibida. Em alguns exemplos, a mensagem pode também ser convertida em mensagem de áudio na forma de comunicação verbal ou de sons. Em alguns exemplos, a mensagem pode se conectar a um dispositivo de criação de vibração, que pode estar situado sob o assento do motorista de um automóvel. Em alguns exemplos, uma mensagem pode ser transmitida por meio de um painel de exibição. Em alguns exemplos, uma mensagem pode ser transmitida através de uma tela contendo informações visuais projetadas no para-brisa do dispositivo. Pode haver diversos meios pelos quais uma mensagem pode ser transmitida a um usuário. Em alguns exemplos, o segundo dispositivo pode ser usado para transmitir uma mensagem relacionada com o resultado de dados biométricos. Em ainda outros exemplos, o primeiro dispositivo usado para medir um dado biométrico pode também incluir meios para transmitir uma mensagem, e pode ser usado para transmitir a mensagem da presente invenção. A combinação de alguns ou de todos esses meios de comunicação pode ser empregada em alguns exemplos. Pode haver muitos desses métodos em que etapas adicionais são executadas e a ordem de etapas específicas pode ser alterada. Exemplos de detecção [00176] 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, dispositi- vos intraoculares, plugues 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. Os dispositivos podem operar automaticamente, com o o comando para a medição sendo feito pelo próprio dispositivo. Em outros exemplos, o dispositivo de detecção pode ser instruído a realizar a medição por meio de vários tipos de sinais externos.
[00177] 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.
[00178] 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.
[00179] 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.
[00180] 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 rela- cionados com dados biométricos como temperaturas corporais, frequências respiratórias, durações, resistências e similares.
[00181] Sensores de porta vascular 1940 podem ser usados para detectar vários aspectos de 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, como exemplos não limitadores.
[00182] 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 joias, em alguns exemplos. Em outros exemplos, os sensores vestíveis 1950 podem ser fixados a peças de vestuário ou joias.
[00183] 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, como por exemplo, através de técnicas descritas anteriormente na presente invenção. Parâmetros físicos também podem ser medidos, como temperatura, pressão e outros parâmetros biométricos fisicamente relevantes.
[00184] 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.
[00185] Um sensor biométrico na forma de pílula, como uma pílula engolível 1980, pode ser usado para fornecer retroalimentação biomé-trica. Em alguns exemplos, a pílula engolível pode incorporar componentes farmacêuticos. Em outros exemplos, a pílula engolível 1980 pode simplesmente conter sensores biométricos de vários tipos. A pílula engolível 1980 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.
[00186] Um sensor biométrico em forma de bandagem 1990 pode ser usado para realizar a detecção de biometria. Em alguns exemplos, o sensor biométrico em forma de bandagem forma 1990 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 1990 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.
[00187] 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, em 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.
[00188] 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.
[00189] 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 (21)

1. Sistema para comunicação de informações baseadas em dados biométricos, caracterizado por compreender: um dispositivo biomédico que compreende: um meio de detecção, em que o meio de detecção determina automaticamente um nível de glicose em uma região analisada; um dispositivo de energização; e um primeiro meio de comunicação; um dispositivo eletrônico de usuário, em que o dispositivo eletrônico de usuário está emparelhado em um primeiro protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico; um hub de comunicação, em que o hub recebe comunicação incluindo pelo menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação para um servidor de conteúdo; e um dispositivo veicular que compreende: um segundo meio de comunicação; um dispositivo de localização de posição; 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 segundo protocolo de comunicação com o hub de comunicação.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo eletrônico de usuário está emparelhado em um terceiro protocolo de comunicação com o meio de comunicação do dispositivo veicular.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de retroalimentação inclui uma tela.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de retroalimentação inclui um dispositivo de áudio.
6. Sistema, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de retroalimentação inclui um transdutor vibracional.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o servidor de conteúdo transmite uma mensagem dirigida através de um sistema de comunicação de informações biomé-tricas para o elemento de retroalimentação.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de localização de posição é um dispositivo de GPS.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de localização de posição é um telefone móvel, em que um sinal de comunicação celular é usado para triangular a localização do telefone móvel.
10. Método para comunicar uma mensagem, caracterizado pelo fato de que o método compreende: obter um dispositivo biomédico capaz de realizar uma medição automática de nível de glicose; usar o dispositivo biomédico para realizar a medição automática do nível de glicose; transmitir um resultado de dados biométricos obtido pela medição do nível de glicose; receber o resultado dos dados biométricos em um servidor de conteúdo; gerar a mensagem com base na comunicação do resultado dos dados biométricos obtido pela medição do nível de glicose; e comunicar a mensagem a um usuário com um dispositivo de retroalimentação, em que o dispositivo de retroalimentação está incluído em um dispositivo veicular.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de retroalimentação é uma tela de exibição no dispositivo veicular e a mensagem inclui uma leitura do nível de glicose.
12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente determinar a localização atual do dispositivo veicular com um dispositivo de GPS do dispositivo veicular.
13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a tela de exibição exibe também uma mensagem de texto relacionada a vendedores que oferecem bebidas na vizinhança da localização atual do dispositivo veicular.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a tela de exibição exibe também uma mensagem de texto relacionada a instalações médicas na vizinhança da localização atual do dispositivo veicular e em que o usuário não é um operador do dispositivo veicular.
15. Método para comunicar uma mensagem, caracterizado pelo fato de que o método compreende: fornecer um dispositivo médico capaz de realizar uma medição automática de glicose; receber uma comunicação de um sistema de comunicação de medição de dados biométricos em um servidor de conteúdo, em que a comunicação compreende pelo menos um valor de dados correspondente a um resultado biométrico obtido com o dispositivo bio-médico; processar o valor de dados correspondente ao resultado de dados biométricos com um processador, em que o processamento gera um fluxo de dados de mensagem; e transmitir o fluxo de dados da mensagem para o sistema de comunicação de medição de dados biométricos, em que o sistema de comunicação de medição de dados biométricos é emparelhado com um sistema de comunicação de um dispositivo veicular.
16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente receber uma segunda comunicação do sistema de comunicação de medição de dados biométricos, em que a segunda comunicação compreende pelo menos um segundo valor de dados correspondente à localização do usuário.
17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente ajustar o fluxo de dados da mensagem com base no valor de dados correspondente à localização do usuário.
18. Método, caracterizado por compreender: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir automaticamente pelo menos um nível de glicose de um usuário; medir o nível de glicose com o primeiro dispositivo; determinar uma localização do primeiro dispositivo com um segundo dispositivo para obter dados de localização, em que o segundo dispositivo é emparelhado em comunicação com o primeiro dispositivo; comunicar o nível de glicose 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 segundo dispositivo, a fim de 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 no nível de glicose, 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 compreendendo o conteúdo dirigido e individualizado para o segundo dispositivo; e mostrar a mensagem ao usuário.
19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo compreende um dispositivo para ser usado no corpo.
20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o segundo dispositivo compreende um relógio inteligente.
21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o primeiro dispositivo é uma lente de contato.
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