BR102016017120A2 - dispositivos biomédicos para monitoração em tempo real de condições médicas usando comunicação de informações baseadas em dados biométricos - Google Patents

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A Flitsch Frederick
B Pugh Randall
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Abstract

resumo patente de invenção: "dispositivos biomédicos para moni- toração em tempo real de condições médicas usando comunicação de informações baseadas em dados bio- métricos".a presente invenção refere-se a métodos e aparelho para formar um sistema de comunicação de informações baseadas em da- dos biométricos. em alguns exemplos, o sistema de comunicação de informações baseadas em dados biométricos compreende dispositivos biomédicos com meios de detecção, em que os meios de detecção produzem um resultado biométrico. em alguns exemplos, o sistema de comunicação de informações baseadas em dados biométricos pode compreender um dispositivo de usuário como um smartphone empare- lhado em comunicação com o dispositivo biomédico. um resultado da medição biométrica pode acionar a comunicação de uma mensagem de comunicação de informações baseadas em dados biométricos.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS PARA MONITORAÇÃO EM TEMPO REAL DE CONDIÇÕES MÉDICAS USANDO COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÕES BASEADAS EM DADOS BIOMÉTRICOS".
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido é uma continuação-em-parte do pedido US n° 15/006.370, depositado em 26 de janeiro de 2016, que reivindica o benefício do pedido provisório de patente US n° 62/19 6.513, 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 biométricas juntamente com informações de GPS para estabelecer 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 os dispositivos ótimas ferramentas para coletar, armazenar e distribuir dados biométricos.
[004] Alguns dispositivos médicos podem incluir componentes como dispositivos semicondutores que realizam uma variedade de funções incluindo posicionamento GPS e coleta de dados biométricos, e podem ser incorporados em muitos dispositivos biocompatíveis e/ou implantáveis. Entretanto, tais componentes semicondutores exigem energia e, portanto, elementos de energização também têm que ser incluídos em tais dispositivos biocompatíveis. A adição de fonte de energia autônoma em um dispositivo biomédico, capaz de coletar dados biométricos e posicionamento GPS, permitiría que o dispositivo estabelecesse a comunicação de informações personalizadas para o usuário do dispositivo.
[005] A capacidade de um dispositivo ou, de preferência, uma coleção de dispositivos biomédicos executar medições biométricas, abre a possibilidade de sistemas de dispositivos se comunicarem entre si e com dispositivos inteligentes que podem se ligar à "nuvem" (cloud). Seria útil ao configurar sistemas que permitissem que um grande número de dispositivos biomédicos detectassem dados biométricos de um usuário e se comunicassem através de um sistema de comunicação com base em informação biométrica e monitorassem proativa e reativamente condições médicas dos usuários, se comunicando com os profissionais médicos, conforme considerado necessário com base no processamento das comunicações com base em uma computação em nuvem, coordenassem e controlassem o uso e a aquisição de produtos farmacêuticos e oferecessem oferecer ou comunicassem informações sobre produtos ou serviços relativos a uma ou mais condições médicas de um usuário.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[006] Consequentemente, aparelhos e métodos para exibição de informações baseadas em biometria, 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 acionar a comunicação relacionada aos serviços disponíveis, e coordenar com bancos de dados sobre as informações de preferência do usuário e informações médicas armazenadas do usuário. Os protocolos de comunicação podem melhorar as respostas para decisões logísticas, econômicas, de segurança e saúde de vários tipos.
[007] 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 proporcionar a um usuário um meio abrangente para manutenção de cuidados com a saúde. Por exemplo, um indivíduo que usa lentes de contato com um sensor de glicose pode ter os dados gerados pelo sensor transmitidos através de uma rede de comunicação para o seu telefone celular como um possível alerta sobre níveis baixos ou alto de glicose. Simultaneamente a isso, pode ser gerada automaticamente uma mensagem para alertar um profissional de saúde situado nos arredores do usuário sobre uma possível emergência médica. Os dados coletados podem ser transmitidos para o profissional de saúde, de modo que ele ou ela tenha os 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, histórico médico individualizado e uma determinação de preferência personalizada calculada através de análise pre-ditiva para gerar o conteúdo direcionado e individualizado.
[008] Em alguns exemplos, um sistema de comunicação baseado em informações biométricas compreende um dispositivo que pode ser usado junto ao corpo e que tem a capacidade de detectar uma localização, dados biométricos e ambientais de um usuário para fornecer comunicação de informações direcionadas.
[009] Em alguns exemplos, um sistema de comunicação baseado em informações biométricas compreende um dispositivo que pode ser usado junto ao corpo, e que tem a capacidade de detectar uma localização, dados biométricos e ambientais de um usuário, bem como dados sobre condições climáticas, para fornecer comunicação de informações direcionadas.
[0010] Um aspecto geral inclui um sistema para comunicação de informações baseadas em biometria que inclui um dispositivo biomédi-co. 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, em que o hub recebe a comunicação contendo ao menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação a um servidor de conteúdo; e uma tela.
[0011] As implementações podem incluir uma ou mais das seguintes características. O sistema pode adicionalmente incluir um dispositivo eletrônico de usuário, no qual o dispositivo eletrônico de usuário é emparelhado em um protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico. O sistema pode incluir exemplos 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.
[0012] 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 de pestanejo do usuário, e/ou um elemento de um 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.
[0013] Pode haver métodos nos quais o sistema recebe uma segunda porção da comunicação do sistema de comunicação do sistema de medição biométrica, em que a segunda porção da comunicação inclui ao menos um valor de dados correspondente a uma localização do usuário.
[0014] 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 usado. 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 usado, e, em alguns casos, esse dispositivo biomédico usado é uma lente de contato. Alternativamente, o dispositivo biomédico usado 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.
[0015] Um aspecto geral inclui um método para comunicar uma mensagem, em que o método inclui: obter um dispositivo biomédico de realizar uma medição biométrica; usar o dispositivo biomédico para fazer a medição de dados biométricos; e receber uma mensagem com base em uma comunicação de um resultado de dados biométricos, obtidos pela medição biométrica.
[0016] Um aspecto geral inclui um método para comunicar uma mensagem, em que o método inclui: fornecer um dispositivo biomédico capaz de realizar uma medição biométrica, receber uma comunicação de um sistema de comunicação de sistema de medição biométrica, 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 biométrica.
[0017] As implementações podem incluir uma ou mais das seguintes características. O método pode adicionalmente incluir receber uma segunda porção da comunicação do sistema de comunicação do sistema de medição biométrica, em que a segunda porção da comunicação inclui ao menos um valor de dados correspondente a uma localização do usuário. O método adicionalmente inclui adaptar o fluxo de dados de mensagem com base no valor de dados que corresponde à localização do usuário. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo usado. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. Um exemplo pode ser quando o método no qual o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico usado. O método pode incluir um exemplo no qual o dispositivo biomédico usado é uma lente de contato. O método pode incluir adicionalmente exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado é um anel inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um smartphone. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico subcu-tâneo.
[0018] Um aspecto geral relacionado aos métodos inclui: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir ao menos um primeiro dado biométrico de um usuário; medir o primeiro dado biométrico com o primeiro dispositivo para obter dados biométri-cos; determinar o local do primeiro dispositivo com o primeiro dispositivo para obter dados de local; informar os dados biométricos e os dados de localização a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, a 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 nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de local e em uma determinação de preferência personalizada via análise preditiva para gerar o conteúdo dirigido e individualizado; receber uma mensagem que inclui o conteúdo direcionado e individualizado no primeiro dispositivo; e exibir a mensagem para o usuário.
[0019] As implementações podem incluir uma ou mais das seguintes características. O método no qual o primeiro dispositivo inclui um dispositivo usado. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico usado. O método pode incluir exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado é uma lente de contato. O método pode incluir exemplos nos quais o dispositivo biomédico usado é um anel inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um smartphone. O método pode incluir exemplos nos quais o segundo dispositivo inclui um relógio de pulso inteligente. O método pode incluir exemplos nos quais o primeiro dispositivo inclui um dispositivo biomédico subcutâneo.
[0020] Um aspecto geral relacionado aos métodos inclui: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir ao menos um primeiro dado biométrico de um usuário; medir o primeiro dado biométrico com o primeiro dispositivo para obter dados biométri-cos; obter um segundo dispositivo, em que o segundo dispositivo inclui uma tela e um dispositivo de comunicação de rede; autorizar uma comunicação emparelhada 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; informar os dados biométricos e os dados de localização a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação, através de um sinal proveniente do primeiro dispositivo, a 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 nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de local e em uma determinação de preferência personalizada via análise preditiva para gerar o conteúdo dirigido e individualizado; receber uma mensagem que inclui o conteúdo direcionado e individualizado no segundo dispositivo; e exibir a mensagem para o usuário.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0021] 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.
[0022] As Figuras 1A e 1B ilustram um dispositivo biomédico exemplificador para a descrição exemplificadora dos conceitos de comunicação de informações baseadas em biometria.
[0023] 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 bio-metria.
[0024] A Figura 3 ilustra um processador que pode ser usado para implementar algumas modalidades da presente invenção.
[0025] A Figura 4 ilustra um modelo de estrutura funcional exem-plificadora para um dispositivo biomédico para monitoramento baseado em biometria.
[0026] A Figura 5 ilustra um dispositivo de monitoramento biomé-trico exemplificador baseado em fluorescência.
[0027] As Figuras 6A-6B ilustram um dispositivo de monitoramento biométrico baseado em dados colorimétricos exemplificador.
[0028] As Figuras 7A-7B ilustram um dispositivo de monitoramento biométrico alternativo.
[0029] A Figura 10 ilustra de que forma uma banda espectral pode ser analisado com filtros baseados em pontos quânticos.
[0030] As Figuras 8A a 8C ilustram um Espectrômetro de Ponto Quântico exemplificador em um dispositivo biomédico.
[0031] A Figura 9A ilustra um dispositivo de monitoramento biométrico baseado em dados microfluídicos.
[0032] A Figura 9B ilustra um dispositivo de monitoramento biométrico exemplificador baseado em vascularização retiniana.
[0033] A Figura 10 ilustra um sistema de exibição exemplificador no interior de um dispositivo médico.
[0034] 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 biometria focada em alguma funcionalidade exemplificadora do dispositivo biomédico.
[0035] A Figura 12 ilustra mecanismos de detecção exemplificado- res que podem ser atuados através de um dispositivo de monitoramento baseado em dados oftálmicos.
[0036] A Figura 13 ilustra um diagrama de fluxo de processo exemplificador para comunicação de informações baseadas em bio-metria.
[0037] A Figura 14 ilustra um diagrama de fluxo de processo adicional exemplificador para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0038] A Figura 15A ilustra um esquema operacional para comunicação de informações baseadas em dados biométricos móvel com o uso.
[0039] A Figura 15B ilustra o esquema de funcionamento para comunicação de baseada em dados biométricos que inclui um leito e um dispositivo de cama inteligente.
[0040] A Figura 16A ilustra exemplos de dispositivos para detecção de infecção que podem ser usados para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0041] A Figura 16B ilustra exemplos de dispositivos para detecção de infecção que podem ser usados para comunicação de informações baseadas em biometria.
[0042] A Figura 17 ilustra um fluxograma de processo exemplificador para detecção de infecção com base em comunicação de informações baseadas em biometria.
[0043] A Figura 18 ilustra exemplos de dispositivos e técnicas que podem ser usados para comunicação de informação baseada em biometria no contexto de monitoramento de infecção.
DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAIS GLOSSÁRIO
[0044] Dados biométricos ou biometria, como usados aqui, refere-se aos dados e à coleta de dados a partir de medições realizadas em entidades biológicas. Tipicamente, a coleta de dados pode referir-se a dados relacionados com dimensionamento, condição médica, condição química e bioquímica e similares. Em alguns exemplos, os dados biométricos podem ser obtidos a partir de medições realizadas por bi-ossensores. Em outros exemplos, o componente ou parâmetro biológico mensurável pode se referir a uma característica fisiológica, como temperatura, pressão arterial e similares.
[0045] Biossensor ou sensor biológico, como usado aqui, refere-se a um sistema que inclui um componente biológico ou bioelemento como enzima, anticorpo, proteína ou ácido nucleico. O bioelemento interage com o analito e a resposta é processada por um componente eletrônico que mede ou detecta a resposta biológica mensurável e transmite o resultado obtido. Quando o bioelemento liga-se ao analito, o sensor pode ser chamado sensor de afinidade. Quando o analito é quimicamente transformado pelo bioelemento, o sensor pode ser chamado sensor metabólico. Biossensores catalíticos podem se referir a um sistema de biossensor baseado no reconhecimento de um analito molecular pelo biolemento que leva à conversão de um substrato auxiliar em algo que pode ser detectado.
[0046] Háptico, Realimentação háptica, dispositivo háptico, como aqui usados, referem-se a uma capacidade, um método ou um dispositivo que se comunica por meio de sentido de tato de um usuário, em particular referentes à percepção de objetos que usam os sentidos de toque e propriocepção.
[0047] Propriocepção, como aqui usado, refere-se ao sentido da posição relativa de partes vizinhas do corpo e à resistência do esforço sendo empregada em movimento.
[0048] Dispositivo inteligente, como usado aqui, são dispositivos eletrônicos que geralmente podem ser conectados a outros dispositivos ou redes através de diferentes protocolos sem fio como Bluetooth, SNF, Wi-Fi, 3G, e similares, que pode operar até certo ponto de forma interativa e autônoma. Vários tipos notáveis de dispositivos são smar-tphones, fablets e tablets, smartwatches, faixas inteligentes e chaveiros inteligentes. Como usado aqui, um dispositivo inteligente também pode se referir a um dispositivo de computação localizado de modo fixo e que interage com equipamento de um ambiente, tais como salas, camas, dispositivos automotivos, gabinetes, mesas e similares, onde a interação é focada na interação com um usuário, por meio dos dispositivos inteligentes exemplificadores acima.
COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÕES BASEADAS EM BIOMETRIA
[0049] 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 desse dispositivo biomédico é um dispositivo oftálmico como uma lente de contato. Capacitação adicional para comunicação de informação baseada em biometria pode ser encontrada no pedido de patente US n° 15/006 .370, depositado em 26 de janeiro de 2016, que é aqui incorporado, a título de referência.
[0050] Ocorreram desenvolvimentos recentes em dispositivos biomédicos, incluindo, por exemplo, dispositivos oftálmicos, que permitiram que os dispositivos biomédicos funcionalizados pudessem ser energizados. Esses dispositivos biomédicos energizados têm a capacidade de melhorar a saúde de um usuário pelo fornecimento de feed- back atualizado sobre os padrões homeostáticos e de melhorar a experiência do usuário na interação com o mundo externo e com a Internet. Estas melhorias podem ser possíveis mediante o uso de dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em bio-metria.
[0051] Dispositivos biomédicos para comunicação de informações baseadas em biometria podem ser úteis para projetar conteúdo personalizado a um dispositivo de usuário baseado em uma coleta de dados daquele usuário que inclui informações como tendências de navegação e compras online, tendências de compras presenciais e de navegação, hábitos alimentares, biomarcadores como metabólitos, eletróli-tos e patógenos, e informações biométricas, como frequência cardíaca, pressão arterial, ciclos de sono e glicose sanguínea, como exemplos não limitadores. Os dados coletados podem ser analisados e usados pelo usuário ou por terceiros, como a equipe médica, para prever comportamento futuro, sugerir mudanças nos hábitos atuais, e propor novos itens ou hábitos para o usuário.
DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS PARA COLETA DE DADOS BIOMÉ-TRICOS
[0052] Pode haver vários tipos de dispositivos biomédicos que podem coletar tipos diferentes de dados biométricos. Alguns dispositivos podem se conectar a sensores remotos que medem e observam à distância um indivíduo humano, como câmeras, sensores espectrais eletromagnéticos, balanças e microfones, como exemplos não limitadores. Outros dispositivos podem ser usados por um usuário de várias maneiras. Em alguns exemplos, podem ser usados dispositivos inteligentes que tenham a capacidade de coletar dados biométricos, como em faixas para pulsos, braços e pernas; anéis em dedos, dedos do pé e orelhas; lentes de contato nos olhos; aparelhos auditivos em canais auditivos; e peças de vestuário em várias partes do corpo. Outros exemplos podem incluir dispositivos biomédicos implantados de vários tipos como marca-passos, stents, implantes oculares, implantes auditivos, e implantes subcutâneos generalizados.
DISPOSITIVO OFTÁLMICO ENERGIZADO
[0053] Um tipo de dispositivo que pode ser utilizado em conexão com a presente invenção é um dispositivo oftálmico energizado. Com referência à Figura 1A, uma modalidade exemplificadora de um elemento de inserção de mídia 100 para um dispositivo oftálmico energizado e de um dispositivo oftálmico energizado correspondente 150 (Figura 1B) são ilustrados. O elemento de inserção em mídia 100 pode compreender uma zona óptica 120 que pode ou não ser funcional para proporcionar uma correção de visão. Quando a função energizada do dispositivo oftálmico não é relacionada à visão, a zona óptica 120 do inserto de mídia pode ser desprovido de material. Em algumas modalidades exemplificadora, o inserto de mídia pode incluir uma porção não situada na zona óptica 120, compreendendo um substrato 115 incorporado com elementos de energização 110 (fonte de alimentação) e componentes eletrônicos 105 (carga).
[0054] Em algumas modalidades exemplificadoras, uma fonte de energia, por exemplo, uma bateria e uma carga, por exemplo, uma matriz de semicondutor, podem ser fixadas ao substrato 115. Traços 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 energização, como através de traços condutores 114. O inserto de mídia 100 pode ser completamente encapsulado para proteger e conter os elementos de energização 110, os traços 125 e os componentes eletrônicos 105. Em algumas modalidades exemplificadoras, o material de encapsulação pode ser semipermeável, por exemplo, para impedir que determinadas substâncias, como água, penetrem no inserto de mídia e para permitir que substâncias específicas, como gases ambientes ou os subprodutos de reações no interior dos elementos de energização, penetrem ou escapem do inserto de mídia.
[0055] Conforme representado na figura 1B, em algumas modalidades exemplificadoras o inserto de mídia 100 pode estar incluído em um dispositivo oftálmico 150, o qual pode compreender um material polimérico biocompatível. O dispositivo oftálmico 150 pode incluir um design com centro rígido e saia flexível, 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 consistir de um material em borda flexível, por exemplo, um material de hidrogel. A infraestrutura do elemento de inserção de mídia 100 e do dispositivo oftálmico 150 pode fornecer um ambiente para numerosas modalidades envolvendo processamento de amostra de fluido através de várias técnicas analíticas, como com elementos de análise baseados em fluorescência, em um exemplo não limitador.
COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÕES PERSONALIZADAS
[0056] Vários aspectos da tecnologia descrita na presente invenção são, em geral, direcionados a sistemas, métodos, e mídia de armazenamento legível por computador para o fornecimento de conteúdo personalizado. Conteúdo personalizado, como usado aqui, pode referir-se à publicidade, informações biológicas, conteúdo promocional, ou qualquer outro tipo de informação que se queira direcionar individualmente a um usuário. O conteúdo personalizado pode ser fornecido, por exemplo, por um provedor de conteúdo alvo, como um provedor de publicidade, um provedor de informações, e similares. Com o uso das modalidades da presente invenção, o usuário ou um provedor de conteúdo pode selecionar conteúdo específico que gostaria de direcionar. As informações relevantes podem ser detectadas pelo dispositivo, e devido à energia autônoma do dispositivo, podem ser computadas ou analisadas para produzir informações pessoais relevantes. Uma vez analisado, o conteúdo personalizado pode, então, ser apresentado ao usuário pelo dispositivo.
ANÁLISE PREDITIVA
[0057] Os sistemas de computação podem ser configurados para rastrear o comportamento de um indivíduo. O sistema de computação pode então compilar um ou mais relatórios específicos de usuário com base nas informações coletadas. Esses relatórios podem, então, ser enviados para o usuário, ou para outro dispositivo para uso das informações reunidas juntamente com outros relatórios baseados em comportamento para compilar relatórios comportamentais mais pormenorizados. Esses relatórios comportamentais pormenorizados podem capturar 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.
[0058] Análises preditivas abrangem uma variedade de técnicas estatísticas a partir de modelagem, aprendizado de máquina, e pros-pecção de dados que analisam fatos atuais ou históricos para fazer predições sobre o futuro ou de outros eventos desconhecidos. Um exemplo de análise preditiva pode ser o de um indivíduo que tenha buscado, na Internet, destinos populares no Caribe. O indivíduo também procurou na Internet tarifas aéreas de baixo custo. Essas informações podem ser compiladas e usadas para encontrar os pacotes mais baratos de destinos para o Caribe com tudo incluído adquiridos por todos os internautas no último mês.
[0059] Algoritmos e computação cognitiva referentes a isso podem proporcionar a estrutura principal para processamento analítico prediti-vo. Tal sistema pode usar os registros históricos coletivos, embora anônimos, e os resultados pacientes sob vários cenários para aprender as relações e conexões entre os tipos de dados e valores de dados com diversas necessidades de ação referentes a condições médicas.
ARMAZENAMENTO DE INFORMAÇÕES COMPORTAMENTAIS
[0060] Pode haver a necessidade de armazenar informações comportamentais para uso futuro. As informações podem ser armazenadas localmente, no dispositivo de coleta de informações, ou remotamente armazenadas como mídia legível por computador. Tal mídia legível por computador pode ser associada a informações de perfil do usuário, de modo que o usuário possa acessar e/ou usar as informações comportamentais em outros dispositivos de computação. Em alguns casos, os dispositivos e a mídia de armazenamento podem precisar se comunicar com um ou mais outros dispositivos ou mídia armazenamento.
[0061] Uma rede de comunicação pode possibilitar a execução remota de funções. Em um ambiente de computação distribuída, os módulos de programa podem estar situados em mídia de armazenamento de computador, tanto local como remota, inclusive em dispositivos de armazenamento de memória. As instruções utilizáveis em computador formam uma interface que permite a um computador reagir de acordo com uma fonte de entrada. As instruções operam com outros segmentos de código para iniciar uma variedade de tarefas em resposta aos dados recebidos em conjunto com a fonte dos dados recebidos. A Figura 2 ilustra um exemplo de uma rede de comunicação entre dispositivos e elementos de armazenamento. Um dispositivo biomédico 201, como lentes de contato, pode fornecer dados biométricos e outros tipos de dados à rede de comunicação. Em alguns exemplos, um pri- meiro dispositivo de usuário 202, como um smartphone, pode ser usado para reunir informações de usuário como websites favoritos e tendências de compra. O primeiro dispositivo de usuário 202 pode, também, receber dados do dispositivo biomédico 201 e esses dados podem ser correlacionados com outras informações do usuário. O mesmo pode ser realizado por meio de um dispositivo de usuário secundário 204, como um computador pessoal, ou um dispositivo terciário 206, como um tablet. Uma vez coletadas essas informações, elas podem ser armazenadas no próprio dispositivo ou transferidas para um processador externo 210. O processador externo 210 pode ser, por exemplo, um sistema de armazenamento de informações em nuvem. As informações armazenadas podem, então, ser enviadas a e processadas por um módulo de análise preditiva 220 para analisar de que forma as tendências e eventos de um usuário anterior podem predizer tendências e eventos de um usuário futuro. Esse módulo 220 pode ser fornecido, por exemplo, por um terceirizado existente especializado em análise preditiva. As informações processadas podem ser, então, 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 ou vários provedores de conteúdo terceirizados 232, 234, 236. Uma vez recebidas por um provedor de conteúdo terceirizado, o terceirizado pode adaptar seus anúncios à personalidade do usuário. Por exemplo, uma concessionária de veículos que comercializa vários tipos diferentes de veículo pode anunciar somente sua seleção de veículos esportivos para um usuário que tenha recentemente surfado na Internet em busca de veículos esportivos. Esse conteúdo personalizado pode então ser enviado diretamente ao usuário, ou pode ser armazenado em um processador externo 210 para posterior recuperação pelo usuário.
[0062] A comunicação de mídia de armazenamento para dispositi- vo pode ser realizada através de mídia legível por computador. Mídia legível por computador pode ser qualquer mídia disponível que possa ser avaliada através de um dispositivo de computação, e pode incluir tanto mídia volátil como não volátil, removível ou não removível. Mídia legível por computador pode compreender mídia de armazenamento em computador e mídia de comunicação. 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.
[0063] Mídia de comunicação pode incluir instruções legíveis por computador, estruturas de dados, módulos de programa ou outros ou outros dados em um ou outro sinal de dados modulados, como uma onda portadora ou outro mecanismo de transporte e podem incluir qualquer meio de fornecimento de informações. Um sinal de dados modulado pode incluir um sinal que tem uma ou mais de suas características adaptadas ou alteradas de modo a codificar informações no sinal. Por exemplo, a mídia de comunicação inclui mídia com fio, como rede com fio ou conexão direta com fio, e mídia sem fio, como mídia acústica, RF, por infravermelho e outra mídia sem fio. Combinações de qualquer mídia anteriormente citada, precisam também ser incluídas no escopo de mídias legíveis por computador.
USO DE INFORMAÇÕES COMPORTAMENTAIS POR TERCEIRA PARTE
[0064] Uma vantagem de armazenar e compilar informações com-portamentais pode ser seu uso por terceirizados para conteúdo individualizado. Terceirizados podem obter autorização para acessar as in- formações comportamentais armazenadas para uso em uma variedade de formas, incluindo: resposta à emergência médica, medicina personalizada, comunicação de informação, rastreamento de atividade, navegação e similares. Um ou mais terceirizados podem registrar-se no dispositivo ou na rede de dispositivos através de uma interface de usuário. Uma vez registrados, os terceirizados podem se comunicar com o usuário através da rede e podem, a critério do usuário, obter acesso a todos ou a alguns dados comportamentais armazenados no sistema de armazenamento de dados comportamentais.
[0065] 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.
[0066] Mais de um provedor de conteúdo personalizado pode se concentrar no mesmo usuário. Em um exemplo, o usuário pode ter configurações preferenciais que permitam o acesso apenas a certos tipos de conteúdo, resultando assim em uma experiência de usuário optimizada. O conteúdo personalizado pode ser fornecido ao usuário de vários modos, com o uso de um ou mais sentidos que incluem visão, audição, tato, paladar e olfato. Adicionalmente, o conteúdo personalizado pode ser transmitido para um conjunto de dispositivos configurado para ser usado pelo usuário e que inclui dispositivos biomédi-cos, telefones celulares, computadores, tablets, tecnologia vestível, e similares.
FONTES DE DADOS AMBIENTAIS
[0067] Dados ambientais organizados por regiões geográficas estão prontamente disponíveis em maneiras de acesso de rede. Sistemas meteorológicos organizados por vários provedores de tais dados podem conectar vários dados ambientais, como temperatura, umidade, pressão, precipitação, incidência solar, e outros desses dados. Estações climáticas de pessoas físicas e empresas conectadas em rede fornecem dados geográficos refinados em nível local. E, sistemas de satélite avançados fornecem dados ambientais desde escala local a escalas regionais. Finalmente, sistemas sofisticados de modelagem usam os dados registrados em nível regional e dados ambientais do projeto no futuro. Os dados ambientais, em alguns exemplos, podem ser vinculados a outros tipos de dados da presente invenção para estabelecer uma comunicação direcionada.
DIAGRAMAS PARA SISTEMAS ELÉTRICOS E DE COMPUTAÇÃO
[0068] Agora, com referência à Figura 3, é ilustrado um diagrama esquemático de um processador que pode ser usado para implementar alguns aspectos da presente revelação. Um controlador 300 pode incluir um ou mais processadores 310, que podem incluir um ou mais componentes de processador acoplados a um dispositivo de comunicação 320. Em algumas modalidades, o controlador 300 pode ser usado para transmitir energia à fonte de energia posicionada no dispositivo.
[0069] Os processadores 310 podem ser acoplados a um dispositivo de comunicação 320 configurado para comunicar a energia por meio de um canal de comunicação. O dispositivo de comunicação 320 pode ser usado para comunicar-se eletronicamente com componentes no interior do elemento de inserção de mídia, por exemplo. O dispositivo de comunicação 320 pode também ser usado para se comunicar, por exemplo, com um ou mais aparelhos controladores ou componentes de dispositivo de interface/programação.
[0070] 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).
[0071] O dispositivo de armazenagem 330 pode armazenar um programa de software ou programas de software 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 inserção de mídia e as zonas alvo ativas do dispositivo. O dispositivo de armazenamento 330 também pode armazenar outros dados predeterminados relacionados à biometria em um ou mais bancos de dados 350 e 360. Os dados biométricos podem incluir, por exemplo, zonas retinianas predeterminadas que apresentem alterações, de acordo com o ritmo cardíaco ou um quadro anormal correlacionado com a vascularização retiniana, limiares de medição, dados de metrologia e sequências de controle específicas para o sistema, fluxo de energia em direção a um elemento de inserção de mídia e a partir dele, protocolos de comunicação e similares. O banco de dados pode também incluir parâmetros e algoritmos de controle para o controle do sistema de monitoramento baseado em dados biométricos que pode residir no dispositivo, bem como dados e/ou feedback 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.
SISTEMA E ESTRUTURA DE DISPOSITIVO PARA SENSORES Bl-OMÉTRICOS E COMUNICAÇÕES
[0072] 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.
[0073] Em algumas modalidades, de acordo com os aspectos da presente invenção, um único dispositivo eletrônico e/ou múltiplos dispositivos eletrônicos distintos podem ser incluídos, como circuitos integrados distintos. Em outras modalidades, elementos eletrônicos ener-gizados podem ser incluídos em um elemento de inserção de mídia (vide Figuras 1A e 1B) na forma de componentes integrados empilhados. Consequentemente e agora com referência à Figura 4, é mostrado um diagrama esquemático de uma seção transversal exemplifica-dora de componentes integrados de matriz empilhados que implementam um sistema de monitoramento baseado em biometria 410 com uma camada de detecção biométrica 411. O sistema de monitoramento baseado em biometria pode ser, por exemplo, um monitor vasculari-zação retiniana, um monitor de varredura visual, um monitor GPS ou monitor de rastreamento baseado em localização, ou qualquer outro tipo de sistema útil para fornecer informações sobre o usuário. Particularmente, um elemento de inserção de mídia pode incluir várias camadas de tipos diferentes que são encapsuladas em formas consistentes com o ambiente que ocuparão. Em algumas modalidades, esses elementos de inserção de mídia com camadas de componentes integrados empilhados podem assumir o formato completo do elemento de inserção de mídia. Alternativamente, em alguns casos, o elemento de inserção de mídia pode ocupar apenas uma porção do volume em to- do o formato.
[0074] 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 das 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 430 para fins exemplificadores, 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 um exemplo não limitador alternativo, baterias em forma de laminado com cavidades múltiplas podem ter desempenho equivalente ou similar ao das baterias de filme fino 430 representadas.
[0075] Em algumas modalidades, pode haver interconexões adicionais entre duas camadas que são empilhadas uma sobre a outra. No estado da técnica pode existir inúmeras maneiras de fazer estas interconexões; entretanto, conforme demonstrado, a interconexão pode ser feita através de interconexões de bola de solda entre as camadas. Em algumas modalidades, apenas essas conexões podem ser necessárias; entretanto, em outros casos, as bolas de solda 431 podem entrar em contato com outros elementos de interconexão, como, por exemplo, com um componente que tem vias através das camadas.
[0076] Em outras camadas do elemento de inserção de mídia de componentes integrados empilhados, uma camada 425 pode ser dedicada à interconexão de dois ou mais dos vários componentes nas camadas interconectadas. A camada de interconexão 425 pode conter, vias e linhas de roteamento que passam sinais oriundos de vários componentes, para outros. Por exemplo, a camada de interconexão 425 pode proporcionar as várias conexões de elementos de bateria a uma peça de gerenciamento de potência 420 que a pode estar presen- te em uma camada de tecnologia 415. A peça 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.
[0077] 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 inserção de mídia. Em algumas modalidades, uma das camadas pode incluir tecnologias CMOS, BiCMOS, Bipolar, ou tecnologias baseadas em memória enquanto a outra camada pode incluir uma tecnologia diferente. Alternativamente, as duas camadas podem representar famílias de tecnologia diferentes dentro de uma mesma família global, como, por exemplo, uma camada pode incluir elementos eletrônicos produzidos com o uso de uma tecnologia CMOS de 0,5 mí-cron 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.
[0078] Em algumas modalidades, o elemento de inserção de mídia pode incluir localizações para interconexões elétricas a componentes fora do elemento de inserção de mídia. Em outros exemplos; entretanto, o elemento de inserção de mídia pode também incluir uma interco-nexão a componentes externos de um modo sem fio. Em tais casos, o uso de antenas em uma camada de antenas 435 pode proporcionar maneiras exemplificadoras de comunicação sem fio. Em muitos casos, tal camada de antena 435 pode estar localizada, por exemplo, na parte superior ou inferior do dispositivo de componente integrado empilhado dentro do elemento de inserção de mídia.
[0079] Em algumas das modalidades apresentadas na presente invenção, os elementos de energização que foram, até o momento, chamados de baterias de filme fino 430, podem ser incluídos como elementos em ao menos uma das próprias camadas empilhadas. Também pode ser notado que outras modalidades podem ser possíveis quando os elementos de batería são localizados externamente às camadas de componente integrado empilhado. Adicionalmente, diversidade adicional em modalidades pode derivar do fato de que também pode existir uma batería separada ou outro componente de energização dentro do elemento de inserção de mídia, ou, alternativamente, esses componentes de energização separados também podem estar localizados externamente ao elemento de inserção de mídia. Nesses exemplos, a funcionalidade pode ser representada para inclusão de componentes integrados empilhados, e pode ser evidente que os elementos funcionais possam também ser incorporados a dispositivos biomédicos, de modo que não envolva componentes empilhados e ainda ser capaz de executar funções relacionadas às modalidades aqui descritas. Em modalidades alternativas, pode não ser necessária nenhuma batería, pelo fato de que a energia pode ser transferida sem fio, através de uma estrutura de antena ou de estrutura de coleta de energia similar.
[0080] 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
[0081] 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.
[0082] Dispositivos biomédicos configurados para analisar biomarcadores podem ser utilizados para revelar, de forma rápida e precisa, o funcionamento normal do organismo de uma pessoa e avaliar se ela mantém um estilo de vida saudável ou se uma mudança pode ser necessária para evitar enfermidade ou doença. Dispositivos biomédicos podem ser configurados para ler e analisar proteínas, bactérias, vírus, alterações na temperatura, alterações de pH, metabólitos, eletrólitos, e outros analitos usados em medicina diagnostica e química analítica. ELEMENTOS DE SONDA BASEADOS EM FLUORESCÊNCIA PARA ANÁLISE DE ANALITO
[0083] 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 dos fluoróforos entre si pode afetar a eficiência de um sinal de fluorescência que emana do mesmo.
[0084] Um dos fluoróforos pode absorver um sinal de 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.
[0085] 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 a concentrações de até centenas de 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.
[0086] Nos exemplos fornecidos, as sondas de fluorescências podem estar em contato com fluido intersticial da região ocular próximo à esclera. Nestes casos, onde as sondas são incrustadas de forma inva-siva, um dispositivo de detecção pode fornecer um sinal de radiação incidente na sonda de fluorescência desde uma localização externa ao olho tal como desde uma lente oftálmica ou um dispositivo portátil mantido em proximidade ao olho.
[0087] 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 OF-TÁLMICOS COM DETECTORES DE FLUORESCÊNCIA
[0088] Com referência à Figura 5, um elemento de inserção oftálmico 500 é demonstrado e inclui componentes que podem formar um sistema analítico exemplificador baseado em fluorescência. O elemento de inserção oftálmico demonstrado 500 é mostrado em uma forma anular exemplificadora contendo uma margem interna de 535 e uma margem externa de 520. Além de elementos de energização 530, de componentes eletrônicos energizados 510 e de recursos de intercone-xão 560, pode existir um sistema analítico baseado em fluorescência 550, que, em certas modalidades exemplificadoras, pode ser posicionado em uma aba 540. A aba 540 pode ser conectada ao inserto 500 ou ser uma extensão integral, monolítica da mesma. A aba 540 pode posicionar adequadamente o sistema analítico baseado em fluorescência 550 quando um dispositivo oftálmico, que compreende um detector de fluorescência, é usado. A aba 540 pode permitir que o sistema analítico baseado em fluorescência 550 se sobreponha a 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.
[0089] Para uma análise de fluorescência, uma sonda pode ser irradiada com uma fonte de luz de excitação. Esta fonte de luz pode estar localizada dentro do corpo do sistema analítico baseado em fluorescência 550. Em algumas modalidades exemplificadoras, a fonte de luz pode compreender um dispositivo ou dispositivos de estado sólido tal como um diodo emissor de luz. Em uma modalidade alternativa exemplificadora, um diodo laser azul baseado em InGaN pode irradiar a uma frequência que corresponde a um comprimento de onda de 442 nm, por exemplo. Fontes de luz nanoscópicas como fontes individuais ou em matriz podem ser formadas a partir de cavidades metálicas com recursos de emissão conformados tal como laços ou cruzes. Em outras modalidades exemplificadoras, diodos emissores de luz podem emitir uma gama de frequências a comprimentos de onda correspondentes que se aproximam 440 nm, por exemplo. Também, as fontes de emissão podem ser suplementadas com um dispositivo de filtragem de passagem de banda em algumas modalidades.
[0090] Outros elementos ópticos podem ser usados para difundir a fonte de luz a partir do dispositivo em estado sólido, conforme este deixa o dispositivo de inserção. Estes elementos podem ser moldados no próprio corpo do inserto oftálmico. Em outras modalidades exempli-ficadoras, elementos como filamentos de fibra óptica podem ser unidos ao dispositivo de inserção para funcionar como um emissor difuso.
[0091] 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.
[0092] Um sinal de fluorescência pode também ser detectado dentro do sistema analítico baseado em fluorescência 550. Um elemento detector de estado sólido pode ser configurado para detectar luz em uma banda ao redor de 525 nm como um exemplo. O elemento de estado sólido pode ser revestido de tal maneira para passar somente uma banda de frequências que não está presente nas fontes de luz que foram descritas. Em outras modalidades exemplificadoras, as fontes de luz podem ter um ciclo de trabalho e um sinal de elemento de detector pode somente ser registrado durante períodos quando a fonte de luz está em um estado desligado. Quando o ciclo de trabalho é usado, detectores com capacidade de detecção de banda larga podem ser vantajosos.
[0093] 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.
[0094] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/011.902, depositado em 28 de agosto de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
LENTE OFTÁLMICA COM MECANISMO DE TINGIMENTO POR EVENTO
[0095] 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.
[0096] 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.
[0097] 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.
[0098] 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.
[0099] Em algumas outras modalidades, o mecanismo de tingimento por evento pode compreender um reservatório contendo uma substância colorida, como, por exemplo, um corante. Antes da ocorrência do evento, o reservatório pode não ser visível. O reservatório pode ser encapsulado com um material degradável, que pode ser degradado de maneira irreversível por algum constituinte do fluido lacri-mal, incluindo, por exemplo, proteínas ou lipídios. Uma vez degradada, a substância colorida pode ser liberada para a lente oftálmica ou para o interior do segundo reservatório. Tal modalidade pode indicar quando uma lente oftálmica descartável precisa ser descartada, por exemplo, com base em parâmetros recomendados pelo fabricante.
[00100] 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.
[00101] Tais modalidades podem não exigir um elemento de inserção rígido ou elemento de inserção de mídia para fazer funcionar os mecanismos de tingimento por evento 601 a 608, embora os elementos de inserção ainda possam ser incorporados à lente oftálmica 600, permitindo funções adicionais. Em algumas modalidades, cada 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.
[00102] 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 meca- nismos 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 mediante reação, como em alguns testes de oxidase.
[00103] 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 tingimento por evento pode aumentar com o aumento da concentração de ácido.
[00104] 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.
[00105] 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 ou 600, sem alterar a superfície óptica da porção de hidrogel 630. Em algumas modalidades, não mostradas, os mecanismos de tingimento por evento podem estar ao menos parcialmente dentro da zona óptica 629, alertando o usuário sobre o evento. As localizações dos mecanismos de tingimento por evento 622, 626 podem variar dentro de uma única lente oftálmica 600, com algumas localizações na periferia e algumas na zona óptica 629.
[00106] 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 ferramen- tas de diagnóstico, o tingimento pode não ser reversível, permitindo ao usuário remover a lente oftálmica 600 sem perder a indicação do evento.
[00107] Em algumas modalidades, o mecanismo de tingimento por evento 608 pode ser revestido por uma substância com baixa permeabilidade, como, por exemplo, parileno. Essa modalidade pode ser particularmente significativa onde o mecanismo de tingimento por evento 608 contiver compostos que podem ser potencialmente perigosos se em contato com o olho, ou onde o evento não exigir 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.
[00108] 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 vários 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 enviado para um controlador no interior do dispositivo biomédico. Em al- guns exemplos, uma fonte de luz pode ser incluída no fotodetector, de modo que um sinal de luz calibrado possa passar pelo dispositivo de tingimento e detectar uma alteração na absorbância em uma região espectral apropriada. Em alguns exemplos, um resultado de detecção quantitativa ou semiquantitativa pode resultar da irradiação do dispositivo de tingimento e da medição de um nível de fotodetecção no detector fotoativo e da correlação daquele nível com uma concentração dos componentes ativos de tingimento.
[00109] 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, e 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, respectivamente, ancorada dentro da lente oftálmica 700. A molécula reativa 712 a 714, 732 a 734 pode compreender uma porção ligante central 713, 733 flanqueada por um extintor 712, 732 e uma porção de tingimento 714, 734, como, por exemplo, um cromóforo ou fluoróforo. Dependendo da estrutura molecular, quando um composto específico se liga à porção de ligação 713, 733, a porção de tingimento 714, 734 pode se deslocar para mais perto do extintor 712, reduzindo o 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.
[00110] A molécula reativa 712-714, 722-724, e 732-734 pode ser selecionada para atingir compostos específicos dentro do fluido lacrimal. Em algumas modalidades, o composto específico pode indicar diretamente o evento. Por exemplo, quando um nível de glicose no fluido lacrimal for o evento, a molécula reativa 712-714, 722-724 e 732734 pode se ligar diretamente à glicose. Quando o evento for a presença ou concentração de um patógeno, por exemplo, um aspecto em particular deste patógeno pode se ligar à molécula reativa 712-714, 722-724 e 732-734. Isto pode incluir um componente de lipídio ou proteína único deste patógeno. Alternativamente, o composto específico pode ser um indicador indireto do evento. O composto específico pode ser um derivado do patógeno, como um anticorpo em particular que responde àquele patógeno.
[00111] 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.
[00112] 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.
[00113] Em algumas modalidades, a tonalização do mecanismo de ancoramento pode proporcionar escolhas cosméticas mais amplas. A lente oftálmica 700 pode compreender, adicionalmente, um anel límbi-co ou um padrão de íris que pode fornecer um plano de fundo ou primeiro plano estático e natural aos mecanismos de tingimento por evento. O padrão de design pode ser incluído no ou dentro do hidro-gel, ou pode ser incluído em um elemento de inserção rígido através de uma variedade de processos, como, por exemplo, impressão sobre uma superfície do elemento de inserção rígido. Em algumas destas modalidades, os mecanismos de tingimento por evento periféricos podem ser dispostos para que pareçam menos artificiais, por exemplo, através de um padrão irradiante que pode se integrar, de modo mais natural, ao padrão da íris do usuário ou a um padrão de íris incluído na lente oftálmica 700, do que um pontilhado aleatório ao longo da lente oftálmica 700.
[00114] Em outras modalidades, a molécula reativa 732 a 734 pode ser ancorada a um elemento de inserção rígido. O elemento de inserção rígido, não mostrado, pode ser anular e pode ancorar múltiplas moléculas reativas fora da zona óptica 701. Alternativamente, o elemento de inserção rígido pode ser um inserto de periferia pequeno, que pode ancorar uma única molécula reativa 732-734, ou diversas das mesmas moléculas reativas, o que pode permitir um tingimento mais vibrante.
[00115] 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.
[00116] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/899.528, depositado em terça-feira, 21 de maio de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência. ESPECTROSCOPIA DE PONTOS QUÂNTICOS
[00117] Pequenos dispositivos de espectroscopia podem ser auxiliares significativos na criação de dispositivos biomédicos com a capacidade de medir e controlar as concentrações de vários analitos para um usuário. Por exemplo, a metrologia de glicose pode ser usada para controlar variações do material em pacientes e após tratamentos com vários tipos de medicamentos. Projetos atuais de microespectrômetro usam principalmente filtros e óptica interferométrica para medir respostas espectrais de misturas que contêm materiais que absorvem luz. Em alguns exemplos, um espectrômetro pode ser formado pela criação de uma matriz composta por pontos quânticos. Um espectrômetro baseado em matrizes de pontos quânticos pode medir um espectro de luz com base no princípio de multiplexação de comprimento de onda. O princípio de multiplexação de comprimento de onda pode ser realizado quando bandas espectrais múltiplas são codificadas e detectadas simultaneamente com um elemento de filtro e um elemento detector, respectivamente. O formato da matriz pode permitir que o processo seja repetido várias vezes, de forma eficiente, com o uso de filtros diferentes com codificação diferente, de modo que sejam obtidas informações suficientes para permitir a reconstrução computacional do espectro alvo. Um exemplo pode ser ilustrado considerando um conjunto de detectores de luz, como os encontrados em uma câmera de CCD. O conjunto de dispositivos sensíveis à luz pode ser útil para determinar a quantidade de luz que atinge cada elemento detector específico no conjunto de CCD. Em um espectrômetro de banda larga, uma pluralidade, às vezes centenas de elementos de filtro baseados em pontos quânticos são posicionados de modo que cada filtro permita a passagem de luz de certas regiões espectrais para um ou alguns elementos de CCD. Um conjunto de centenas desses filtros dispostos tal modo que uma iluminação passada por uma amostra possa avançar através da matriz de filtros de pontos quânticos (chamada QD) e até um respectivo conjunto de elementos CCD para os filtros QD. A coleta simultânea de dados codificados de modo espectral pode permitir a rápida análise de uma amostra.
[00118] Exemplos de análise espectral de banda estreita podem ser formados mediante o uso de um menor número de filtros QD que circundam uma banda estreita. Na Figura 7C, é mostrada uma ilustração de como uma banda espectral pode ser observada através de uma combinação de dois filtros. Pode também ficar claro que o conjunto de centenas de filtros pode ser previsto como um conceito similar àquele da Figura 7C repetido muitas vezes.
[00119] 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 representada 772, onde o eixo geométrico y é identificado como Trans para indicar que a curva de resposta se refere a características de transmissão. Quando um analito é introduzido na trajetória de luz do espec-trômetro, 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.
[00120] Os filtros de absorção baseados em QD podem incluir QDs que têm moléculas de extinção em suas superfícies. Essas moléculas podem evitar que o QD emita luz após absorver energia em faixas de frequência apropriadas. De modo mais genérico, os filtros QD podem ser formados de nanocristais com raios menores que o raio de Bohr do éxciton em massa, o que resulta em confinamento quântico de cargas eletrônicas. O tamanho do cristal está relacionado com estados de energia restrita do nanocristal e, em geral, a redução do tamanho do cristal tem o efeito de um confinamento mais forte. Esse confinamento mais forte afeta os estados eletrônicos no ponto quântico e resulta em um aumento eficaz no gerador de banda proibida, o que leva a um deslocamento para comprimentos de onda azuis tanto de absorção óptica como de emissão fluorescente. Existem muitas fontes espectrais limitadas, definidas para um amplo conjunto de pontos quânticos, que podem estar disponíveis para compra ou fabricação, e que podem ser incorporados a dispositivos biomédicos para atuar como filtros. Pelo posicionamento de QDs levemente modificados, como pela alteração do tamanho, formato e composição do QD, pode ser possível adaptar, de forma contínua e fina, os espectros de absorção em faixas de comprimento variando de ultravioleta profundo a infravermelho médio. QDs podem também ser impressos em padrões muito finos. DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS COM ESPECTRÔMETROS DE PONTOS QUÂNTICOS
[00121] A Figura 8A ilustra um sistema de 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 ao dispositivo biomédico 800 em alguns exemplos e em outros exemplos, como ilustrado, o dispositivo biomédico 800 pode circundar uma região externa à região a 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 de-glutível. 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 803 pode compreender um canal reentrante 802 dentro do dispositivo biomédico de pílula 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 803, conforme representado na Figura 8A.
[00122] Com referência agora à Figura 8B, uma vez que um analito se difunda ou, ou de outra forma, entre 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.
[00123] Em alguns exemplos, o emissor de QD 810 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.
[00124] Em um conjunto similar de exemplos, QDs podem ser formados em um conjunto de camadas. As camadas podem posicionar os QDs entre camadas ativas do ponto de vista elétrico, que podem doar elétrons e orifícios para os QDs. Essas excitações, devido à doação de elétrons e buracos podem, de maneira similar, estimular os QDs a emitirem fótons 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 for-ma-los os, antes de serem incluídos no elemento emissor.
[00125] 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.
[00126] Em qualquer um desses tipos de exemplos de emissão, um espectro de frequências de luz pode ser emitido pelo emissor de QD 810 e podem passar pelas amostras 830. A amostra 830 pode absorver luz de algumas das frequências emitidas, se um constituinte químico na amostra for capaz de absorver essas frequências. As demais frequências que não são absorvidos podem continuar no elemento detector, onde os receptores de QD 820 podem absorver os fótons e convertê-los em sinais elétricos. Esses sinais elétricos podem ser convertidos em informações digitais por um sensor de detector de QD 822. Em alguns exemplos, o sensor 822 pode ser conectado a cada um dos receptores de QD 820, ou em outros exemplos, os sinais elétricos podem ser encaminhados para circuitos elétricos para a detecção. Os dados digitais podem ser usados na análise da amostra 830 com base em valores predeterminados para valores de absorbância de comprimento de onda de QD.
[00127] 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 ilustram esse movimento como a diferença entre as localizações da amostra 830 que se movimentou de um primeiro local 831 ao longo da região de análise, para a nova localização 832. Em outros exemplos, os QDs podem ser consolidados para atuar em um local de multipontos único, onde os meios de excitação e os meios de detecção são consolidadas em elementos simples para cada função. Alguns dispositivos biomédicos, como dispositivos oftál-micos, podem apresentar limitações de espaço para um espectrômetro que compreenda mais de uma centena de dispositivos de pontos quânticos, mas outros dispositivos médicos podem ter centenas de dispositivos de pontos quânticos que permitem uma caracterização espectrográfica completa de misturas contendo analito.
[00128] 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.
[00129] Em alguns exemplos, um sistema microfluídico de processamento pode misturar uma amostra de analito com um reagente que compreende um corante que se ligará a um analito alvo. O sistema de processamento microfluídico pode misturar as duas amostras juntas por um período que possa assegurar complexação suficiente entre o corante e o analito. Em seguida, em alguns exemplos, o sistema de processamento microfluídico pode mover a amostra líquida misturada para um local contendo uma superfície que possa ligar-se a quaisquer moléculas de corante não complexadas. Quando o sistema microfluídico então, movimenta a mistura de amostra para dentro de uma região de análise, as moléculas de corante restantes poderão ser correlacionadas com a concentração do analito na amostra. A mistura pode ser movimentada diante das fontes de luz de emissão de pontos quân-ticos ou de filtros de absorção de pontos quânticos nas maneiras descritas.
[00130] 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 OF-TÁLMICOS COM DETECTORES MICROFLUÍDICOS
[00131] Com referência agora à Figura 9A, uma vista superior de um sistema analítico microfluídico exemplificador 950 de um dispositivo oftálmico é mostrada sobre um elemento de inserção de mídia of-tálmico. Além de elementos de energização 951, de conjunto de circuitos de controle 952 e de recursos interconectados 953, em algumas modalidades, o elemento de inserção de mídia pode incluir componentes analíticos microfluídicos 954 que inclui um componente de retenção de fluido de descarte 955. O sistema analítico microfluídico 950 pode ser capaz de determinar um analito/biomarcador, em termos de sua presença ou sua concentração, em uma amostra de fluido. Um sistema analítico microfluídico pode detectar quimicamente numerosos analitos que podem ser encontrados no fluido lacrimal de um usuário. Um exemplo não limitador pode incluir a detecção de uma quantidade de glicose presente em uma amostra de fluido lacrimal.
[00132] A capacitação adicional para o uso de detectores de fluorescência em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 13/896.708, depositado em sexta-feira, 17 de maio de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
DISPOSITIVOS DE INSERÇÃO OFTÁLMICO E DISPOSITIVOS OF-TÁLMICOS COM DETECTORES DE VASCULARIZAÇÃO RETINAL
[00133] 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 cór- nea 906. Em algumas modalidades, o contorno côncavo do dispositivo oftálmico 900 pode ser projetado de modo que um ou mais transduto-res piezelétricos possam 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. 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.
[00134] 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 uma condição específica, incluindo, por exemplo, a mácula 914, que pode ser examinada quanto à detecção precoce de perda da visão periférica, por exemplo, degeneração macula relacionada à idade. O sinal elétrico detectado pode, também, fornecer um fluxo de dados relacionados ao pulso e à pressão arterial dos usuários, como exemplos não limitadores.
[00135] A capacitação adicional para o uso de detectores de pulso ultrassônicos em dispositivos biomédicos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/087.315, depositado em 22 de novembro de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
CONSCIENTIZAÇÃO DE LOCALIZAÇÃO
[00136] A conscientização de localização pode ser muito importante para modalidades de comunicação de informações baseadas em bio-metria. Pode haver numerosas maneiras para estabelecer a conscientização de localização. Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico pode funcionar em cooperação com outro dispositivo, como um smartphone. Pode haver um link de comunicação estabelecido entre o dispositivo biomédico e o outro dispositivo. Nessas modalidades, o dispositivo, como o smartphone, pode realizar a função de determinar a localização do usuário. Em outros exemplos, o dispositivo biomédico pode ser usado de uma maneira autônoma e pode ter a capacidade de determinar a localização. Em um modo autônomo, o dispositivo biomédico pode ter um meio de comunicação para interagir com uma rede de computador. Pode haver muitas 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. A localização pode ser estimada com base na localização conhecida de um dispositivo de acesso à rede que pode ser acessado pelo dispositivo biomédico ou seu dispositivo associado, como um smartphone. Combinações de dispositivos de acesso à rede ou dispositivos de acesso a celular pode permitir melhor determinação de triangulação e de localização.
[00137] Em outros exemplos, o dispositivo biomédico ou seu dispositivo associado pode determinar diretamente sua própria localização. Estes dispositivos podem ter sistemas de rádio que podem interagir com a rede de sistema de posicionamento global (GPS). A recepção de vários sinais de satélites pode ser processada e algoritmos usados de formas padronizadas para determinar uma localização do rádio GPS com estrita precisão.
[00138] 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
[00139] 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. Como usado aqui, 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 diversos exemplos de dados biométricos úteis com o propósito de comunicação de informações baseadas em biometria. O parâmetro biométrico de temperatura pode ser um exemplo não limitador. Pode haver muitas maneiras de medir a temperatura na superfície de um usuário e no núcleo de um usuário. A medição de temperatura pode mostrar um desvio do normal. A medição pode ser acoplada a outras informações sobre a localização do usuário e a temperatura ambiente atual pode ser obtida. Se a temperatura de núcleo biométrico for baixa e a temperatura ambiente também for baixa, o usuário poderá ser orientado a optar por bebidas quentes ou peças de vestuário que proporcionem aquecimento preferenciais. Por outro lado, altas temperaturas podem fazer optar por bebidas frias ou peças de vestuário leves preferenciais. Uma tendência generalizada em relação a uma temperatura mais alta não relacionada a um aumento na temperatura ambiente pode fazer com que o sistema de comunicação de informações baseadas em biometria indague se um médico ou farmácia local pode ser desejado por um usuário. Pode haver diversos usos de comunicação de informações para medições desses dados biométricos.
[00140] 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.
[00141] Em outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar uma pressão intraocular 1015. A capacitação adicional para a medição de pressão intraocular em dispositivos biomédi-cos pode ser encontrada no pedido de patente US n° 14/087.217, depositado em 22 de novembro de 2013, que é aqui incorporado, a título de referência.
[00142] 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 de sono na fase REM de um usuário pode permitir que um sistema de comunicação de informações sugira médicos, auxiliadores de sono, produtos nutricionais e similares. Capacitação adicional para medir sono REM pode ser encontrada nos pedidos de patente US Nos. 13/780.074 e 13/780.479, ambos depositados em 28 de fevereiro de 2013, e aqui incorporados a título de referência.
[00143] 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° 13/7 80.607 e 13/780.014, ambos depositados em 28 de fevereiro de 2013, e aqui incorporados a título de referência.
[00144] 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.
[00145] 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.
[00146] 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.
[00147] 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 exemplos, a medição de contato pode correlacionar um valor de resistência ou um valor de tensão de termopar com uma temperatura detectada.
[00148] 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.
[00149] 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 de- tecção.
[00150] Em ainda outro exemplo, um dispositivo oftálmico pode ser capaz de medir ou avaliar a presença e concentração de substâncias químicas e proteínas biodisponíveis 1070. Como exemplo não limitador, o nível de glicose no fluido lacrimal pode ser avaliado, ou um nível de glicose em regiões intercelulares, como na esclera, pode ser avaliado. Em alguns exemplos, estimativas de divergência significativa podem fazer com que um sistema biométrico sugira uma opção de tratamento médico; ao passo que, para menor divergência de leituras normais, um usuário pode receber sugestões de um produto alimentício ou serviço nas proximidades do usuário.
[00151] Pode haver muitos outros exemplos de leituras biométricas que podem ser obtidas e usadas em um sistema de comunicação de informações biométricas. É de se esperar que respostas de uma perspectiva de comunicação de informações e de saúde evoluam e se tornem mais numerosas e sofisticadas de acordo com o tempo e a experiência; entretanto, os métodos e dispositivos discutidos na presente invenção fornecem as soluções estruturais e básicas para obter dados biométricos, bem como comunicação e processamento desses dados para permitir seu uso em uma perspectiva de comunicação de informações.
ESQUEMA FUNCIONAL E OPERACIONAL PARA DISPOSITIVOS BIOMÉDICOS EM COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÕES BASEADAS EM BIOMETRIA
[00152] Com referência agora à Figura 11, é ilustrado um esquema operacional exemplificador para um dispositivo biomédico baseado em biometria em um sistema de comunicação de informações baseadas em biometria. No exemplo ilustrado, um usuário(a) tem em seu poder um dispositivo biomédico energizado 1110 e um dispositivo inteligente relacionado 1100. Esses dois dispositivos podem trocar informações e dados e, de 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 alguns 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 feedback. O dispositivo biomédico 1110 pode também ter um GPS ou capacidade de localização 1111 e capacidade de comunicação por WiFi 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.
[00153] O dispositivo emparelhado com o dispositivo biomédico 1110, que é o dispositivo inteligente 1100, pode, portanto, ter um complemento de funções. 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/feedback 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.
[00154] A combinação do dispositivo biomédico energizado 1110 e de dispositivo inteligente 1100, cada um conectado a um usuário, pode operar como um sistema e pode ter um protocolo de comunicação unificado para comunicação do sistema 1130. Em muitos exemplos, o dispositivo inteligente 1100 pode fornecer a funcionalidade principal para a comunicação do sistema 1130, e pode operar a capacidade de comunicação sem fio 1140 com 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
[00155] Em alguns exemplos, o dispositivo biomédico pode ter uma função de exibição. Em alguns exemplos, uma função de exibição em um dispositivo oftálmico pode se limitar a um LED ou a um pequeno número de LEDs de cor diferente que pode fornecer uma função de exibição para alertar um usuário que observe em um outro dispositivo emparelhado para um propósito. O propósito pode ter alguma codifica- ção 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.
[00156] Com referência agora à Figura 12, é ilustrada uma tela 1200 em um dispositivo biomédico. O item 1210 pode ser um dispositivo oftálmico capaz de ser usado na superfície do olho de um usuário. Pode ser formado de uma borda baseada em hidrogel 1211 que circunda completamente em algumas modalidades ou parcialmente circunda ou suporta um dispositivo de inserção em outras modalidades. Na representação, a borda 1211 circunda um dispositivo de inserção fundamentalmente anular 1236. Podem estar vedados no dispositivo de inserção 1236 elementos de energização, circuito eletrônico para controle, ativação, comunicação, processamento e similares. Os elementos de energização podem ser elementos de batería de uso único ou elementos recarregáveis juntamente com sistemas de controle de energia, que possibilitam a recarga do dispositivo. Os componentes podem estar situados no dispositivo de inserção como componentes discretos ou como dispositivos integrados empilhados com camadas ativas múltiplas. Esses componentes são discutidos em detalhes acima.
[00157] 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 disposi- tivo 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.
[00158] O dispositivo de inserção 1236 pode ter um sistema de formação de imagens baseado em fotônica em uma pequena região da zona óptica, conforme mostrado como item 1240. Em alguns exemplos, um sistema de formação de 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 fotônicos; 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 de inserção anular por meio de um barramento de interconexão de energia e dados 1241.
[00159] Em algumas modalidades, o sistema de lente pode ser formado de componentes de lente estáticos que focam a imagem de campo próximo do sistema de formação de imagens em um local fixo no espaço relacionado ao corpo do dispositivo oftálmico. Em outras modalidades, o sistema de lente pode também incluir componentes ativos. Por exemplo, um dispositivo de lente baseado em menisco com múltiplas regiões de eletrodo pode ser usado para converter o centro da imagem projetada e ajustar a potência focal do dispositivo para ajustar o foco e efetivamente o tamanho da Imagem projetada. O dispositivo de lente pode ter seus próprios componentes eletrônicos de controle ou alternativamente pode ser controlado e energizado por componente de imagem baseado em fotônica ou por dispositivo de inserção anular ou ambos.
[00160] 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 originar-se do próprio dispositivo oftálmico a partir de sensores ou componente de memória, por exemplo. Em alguns casos, os dados podem originar-se de fontes externas com a comunicação e a partir de dentro do próprio dispositivo oftálmico.
COMUNICAÇÃO DE INFORMAÇÃO PERSONALIZADA BASEADA EM BIOMETRIA
[00161] Vários aspectos da tecnologia descrita na presente invenção são, em geral, direcionados a sistemas, métodos, e mídia de armazenamento legível por computador para o fornecimento de conteúdo personalizado. Conteúdo personalizado, como usado na presente invenção, pode referir-se a anúncios, informações biológicas, conteúdo promocional ou qualquer outro tipo de informação que se deseje 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 apropriado. 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.
[00162] Em um exemplo, o conteúdo personalizado pode ser apresentado, por exemplo, como conteúdo visual em tempo real sobre uma lente oftálmica, conteúdo de áudio transmitido ao usuário através de um dispositivo biomédico, ou um conteúdo alvo pode ser uma experiência em um dispositivo companheiro secundário, como um telefone celular, tablet ou computador.
CHAMADA DE ASSISTÊNCIA MÉDICA
[00163] 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
[00164] 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
[00165] Com referência à Figura 13, um fluxograma ilustra um método exemplificador para um processo de comunicação de informação baseada 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.
[00166] Com referência à Figura 14, um fluxograma ilustra um método exemplificador para um processo de comunicação de informação baseada 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 emparelhada 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 direcionado e individualizado, baseado nos dados biométricos, nos dados ambientais, nos dados de localização e em uma determinação de preferência personalizada calculada através de análise preditiva para gerar o conteúdo direcionado e individualizado. Prosseguindo em 1480, o método pode incluir o recebimento de uma mensagem que compreende o conteúdo direcionado e individualizadas para o segundo dispositivo; e em 1490 a exibição da mensagem para o usuário. Pode haver muitos desses métodos em que etapas adicionais são executadas e a ordem de etapas específicas pode ser alterada.
[00167] Agora com referência à Figura 15A, é ilustrado o esquema operacional exemplificador de um dispositivo biomédico com base em um sistema de comunicação de informação baseada em biometria, em que os dispositivos biomédicos, e dispositivos inteligentes do sistema são móveis com um usuário. No exemplo ilustrado, um usuário(a) tem em seu poder um dispositivo biomédico energizado 1510 e um dispositivo inteligente relacionado 1500. Esses dois dispositivos 1510 e 1500 podem trocar informações e dados e, de outro modo, se comunicarem um com o outro através de enlaces de comunicação com provedores de conteúdo e armazenamento e processamento 1560. Nesses exemplos, o dispositivo biomédico energizado 1510 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, pode ser prático que o dispositivo biomédico energizado 1510 forneça funcionalidade para comunicação básica com o dispositivo inteligente 1500, bem como opere para coleta de um ou mais tipos de dados biométricos.
[00168] O dispositivo inteligente 1500 emparelhado com o dispositivo médico 1510 pode consequentemente, ter um complemento de funções. Na realidade, o dispositivo inteligente 1500 pode ter maior capacidade de armazenamento de energia a um dispositivo biomédico 1510 e isso pode otimizar a capacidade do dispositivo de computação, de comunicação, 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.
[00169] A combinação do dispositivo biomédico energizado 1510 e de dispositivo inteligente 1500 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 1565 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.
[00170] Agora com referência à Figura 15B, o esquema operacional exemplificador de um dispositivo biomédico em um sistema de comunicação de informação baseada em biometria é ilustrado, em que os dispositivos biomédicos, e dispositivos inteligentes do sistema são relativamente fixos em um ambiente dotado de suporte, como o quarto ilustrado. No exemplo ilustrado, um usuário 1596 tem em sua posse pelo menos um primeiro dispositivo biométrico energizado 1510, e em muitos exemplos uma pluralidade de dispositivos biomédicos, um dispositivo inteligente relacionado 1500, e um dispositivo pessoal 1580, onde o usuário e os dispositivos estão próximos a uma cama 1591 que também tem capacidades de dispositivo inteligente chamado dispositivo inteligente de cama 1570. O exemplo é apresentado para ilustrar os tipos de exemplos de sistemas de comunicação com base em informações biométricas onde são empregados múltiplos dispositivos inteligentes são usados para realizar as funções do sistema. Em alguns destes exemplos, um dispositivo inteligente genérico como o dispositivo inteligente 1500 pode ser associado ao dispositivo biomédico energizado 1510 em uma conexão relativamente permanente. Alternativamente, em tais exemplos, o usuário pode ter um dispositivo pessoal 1580 que entra em comunicação com o sistema de comunicação de informação biométrica para fornecer um meio para o sistema fornecer comunicação sintetizada da análise biométrica por processadores de vários tipos, ao usuário. Pode ficar claro, que existem exemplos similares em que um único dispositivo inteligente pode proporcionar a função do dispositivo inteligente ilustrado 1500 e do dispositivo pessoal 1580. Em geral, pode haver exemplos onde vários dispositivos diferentes fornecem comunicação e rotas de processamento para informações e dados biométricos relacionados à síntese dos dados biométri-cos.
[00171] No exemplo ilustrado, esses dois dispositivos 1500 e 1510 e o dispositivo inteligente de cama 1570 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 e servidores de conta pessoal 1585. Nesses exemplos, o dispositivo biomédico energizado 1500 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, dispositivo pessoal 1580 ou dispositivos de cama inteligentes 1570, pode ser prático que o dispositivo biomédico energizado 1510 forneça funcionalidade para comunicação básica com o dispositivo inteligente, bem como opere para coleta de um ou mais tipos de dados biométricos.
[00172] O dispositivo inteligente emparelhado 1500 com o dispositivo biomédico 1510, pode, portanto, ter um complemento de funções. Em alguns exemplos, o dispositivo inteligente 1500 pode ter capacidades melhoradas de armazenamento de energia em comparação com um dispositivo biomédico 1510, e, portanto, isso pode otimizar a capacidade do dispositivo para computação, comunicação, exibição e outras funções. Em alguns outros exemplos, o dispositivo inteligente de cama 1570 pode realizar estas funções. O dispositivo inteligente 1500 pode ter uma capacidade de comunicação por Wi-Fi/celular 1504, um 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 bio-métricos.
[00173] De modo similar, o dispositivo pessoal 1580 pode ser redundantemente emparelhado ao dispositivo biomédico 1510, em que ele pode também oferecer um complemento de funções. Em alguns exemplos, o dispositivo pessoal 1580 pode ter capacidades melhoradas de armazenamento de energia em comparação com um dispositivo biomédico 1510, e, portanto, isso pode otimizar a capacidade do dispositivo para computação, comunicação, exibição e outras funções. O dispositivo pessoal 1580 pode ter uma tela de exibição 1582, um dispositivo de feedback de áudio 1583 e um dispositivo de vibração ou dispositivo de retroalimentação háptico 1584.
[00174] Mesmo que o dispositivo biomédico 1510 possa ter uma função significativa para a captura de dados biométricos, o dispositivo inteligente de cama 1570 pode, entretanto, ter sensores funcionais de vários tipos, que podem ser redundantes em relação aos 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. Bem como pode haver sensores biomédicos incluídos em lençóis, travesseiros, mantas e outras porções da cama 1591 que podem interagir com um usuário. Para fins de ilustração, esses exemplos de sensores podem ser tratados como um sensor incorporado no dispositivo inteligente de cama em alguns exemplos. Em outros exemplos, eles podem atuar como um dispositivo biomédico 1510 pode agir no exemplo de ilustração.
[00175] Também de modo similar, o dispositivo inteligente de cama emparelhado 1570 com o dispositivo biomédico 1510, pode, também, ter um complemento de funções. 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 de cama 1570 pode ter uma tela de exibição 1572, um dispositivo de feedback de áudio 1573 e um dispositivo de vibração ou dispositivo de retroalimentação háptico 1574. Mesmo que o dispositivo biomédico 1510 possa ter uma função significativa para a captura de dados bio-métricos, o dispositivo inteligente de cama 1570 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.
[00176] A combinação do dispositivo biomédico energizado 1510, dispositivo inteligente 1500, dispositivo pessoal 1580 e dispositivo inteligente de cama 1570, cada um em um quarto com uma cama 1591 conectada a um usuário 1591, pode operar como um sistema e pode ter um protocolo de comunicação unificado para comunicação do sistema 1540. Nesse exemplo, o dispositivo inteligente 1500 ou dispositivo pessoal 1580 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 1565 para vários sistemas externos, como, em exemplos não limitadores, sistemas de armazenamento e processamento 1560 que podem mediar e operar a conexão com infor- mações armazenadas e conteúdo de mensagem.
EXEMPLOS DE DETECÇÃO
[00177] 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 16A, uma síntese de numerosos tipos exemplificadores de dispositivos biomédicos pode ser encontrada. Os vários dispositivos oftálmicos, como lentes de contato, dispositivos intraoculares, tampões pontuais e similares, alguns deles descritos em detalhes na presente invenção, podem desempenhar várias funções de detecção, que incluem análise de analitos nos biofluidos no ambiente ocular.
[00178] Lentes de contato 1600 ou leitores de inserção ocular de lente de contato 1610, podem também ser usados para ler e quantificar resultados oriundos de dispositivos de detecção que podem ser implantados no tecido ocular, conforme anteriormente mencionado na presente invenção.
[00179] Implantes em órgãos 1605, 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.
[00180] Em outros exemplos, um dispositivo biomédico de detecção pode ser um sensor auricular 1620. O sensor auricular 1620 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 oxige-nação do sangue, detecção de analito e bio-organismos e outra detecção.
[00181] Um sensor oral 1630 pode ser usado para detectar uma variedade de tipos diferentes de dados biométricos. O sensor oral 1630 pode sondar os fluidos na cavidade oral quanto a biomoléculas e espécies químicas de alimentos, e os fluidos biológicos presentes no ambiente. O sensor oral 1630 pode também sondar medições indiretas de vários tipos, incluindo, de uma perspectiva não limitadora, pressões, temperaturas, fluxos e sons no ambiente, que podem estar direta ou indiretamente relacionados com dados biométricos como temperaturas corporais, frequências respiratórias, durações, resistências e similares.
[00182] Sensores de porta vascular 1640 podem ser usados para detectar vários aspectos em um fluxo sanguíneo. Alguns exemplos podem incluir monitoramento de glicose, monitoramento de oxigênio ou outro monitoramento químico. Outras biometrias que podem ser monitoradas em uma porta vascular são pressão arterial ou pulso, como exemplos não limitadores.
[00183] Alguns sensores biométricos podem ser sensores vestíveis 1650. Um sensor vestível 1650 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 1650 podem ter a forma de ou ser incorporados a peças do vestuário ou a joias, em alguns exemplos. Em outros exemplos, os sensores vestíveis 1650 podem ser fixados a peças de vestuário ou joias.
[00184] Vários exemplos de sensores biométricos podem ser incorporados a sensores subcutâneos 1660, em que um procedimento cirúrgico pode colocar um dispositivo médico com sensores sob uma camada cutânea de um usuário. O sensor subcutâneo 1660 pode ser sensível ao contato direto com camadas de tecido ou com fluidos in-tersticiais. O sensor subcutâneo 1660 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.
[00185] Os sensores podem ser incorporados a vasos sanguíneos ou a stents gastrointestinais de vários tipos que formam o sensor de stent 1670. Os sensores de stent 1670 podem, portanto, ser capazes de executar a detecção de várias espécies químicas. Os sensores de stent 1670 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 1670 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.
[00186] Um sensor biométrico na forma de pílula, como uma pílula deglutível 1690, pode ser usado para fornecer retroalimentação biomé-trica. Em alguns exemplos, a pílula deglutível pode incorporar componentes farmacêuticos. Em outros exemplos, a pílula deglutível 1690 pode simplesmente conter sensores biométricos de vários tipos. A pílula deglutível 1690 pode executar medições de analito de fluidos gas- trointestinais 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.
[00187] Um sensor biométrico em forma de curativo 1680 pode ser usado para realizar a detecção de biometria. Em alguns exemplos, o sensor biométrico em forma de curativo forma 1680 pode ser similar a um sensor vestível 1650 e realizar medições em substâncias químicas no ambiente cutâneo incluindo aspectos de perspiração. O sensor biométrico em forma de curativo 1680 pode também executar medições físicas. Em alguns exemplos especiais, o curativo 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 curativo pode ser um fator de forma útil ou região ambientalmente controlada para a inclusão de um sensor biométrico.
[00188] Um sensor biométrico pode ser incorporado em um implante neural 1695. 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, for- necer 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.
[00189] Os tipos de sensor biométrico ilustrados na Figura 16A 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 16A, que podem ser relevantes. A presente invenção não pretende ser limitada aos exemplos fornecidos na Figura 16A.
[00190] Agora com referência à figura 16B, vários sensores como discutido em referência à figura 16A, são ilustrados em conexão com um sistema de comunicação de informação biométrica 1601. O sistema de comunicação de informação biométrica 1601 pode transmitir informações 1607 e receber informação 1606 de elementos fora do sistema e sensores.
[00191] Um complemento de sensores pode ser configurado para monitorar várias condições médicas. Por exemplo, um paciente com uma condição cardíaca pode empregar sensores utilizáveis 1650 e sensores biométricos em forma de curativo 1680 para configurar um monitor cardíaco, e um órgão 1605 pode ser um marca-passo cardíaco implantado que pode ser equipado com capacidade de comunicações. Além disso, o usuário pode ter um sensor do tipo porta de sangue 1640 com sensores capazes de detectar assinaturas químicas de tensão no músculo cardíaco, assim como níveis de fármacos presentes na corrente sanguínea. Os dados podem ser comunicados em tempo real através do sistema de comunicação de informação biométrica.
[00192] Um outro exemplo de monitoramento médico pode empregar um complemento de sensores para monitorar um paciente diabético. Vários sensores podem ter capacidade de medir ou estimar a concentração de glicose no sangue incluindo um sensor do tipo porta 1640, um sensor de stent 1670, ou um sensor do tipo lente de contato 1600, por exemplo. Uma possível aplicação pode ter sensores orais 1630 ou pode ingerir uma pílula deglutível 1690 para ajudar um paciente a avaliar o nível de ingestão que o usuário está tomando. Sensores 1650 podem monitorar o fluxo sanguíneo e níveis de oximetria nas extremidades do paciente como seus pés ou dedos.
[00193] Ainda um outro exemplo de monitoramento médico pode referir-se a procedimentos diagnósticos que podem empregar dispositivos médicos capazes de fazer interface com um sistema de comunicação de informação biométrica. Como um exemplo não-limitador, uma pílula deglutível 1690 pode conter uma fonte de luz e um sensor de câmera. O paciente pode ter formada a imagem de seu sistema digestivo sob sua função normal. O paciente pode ingerir uma ou mais das pílulas deglutíveis, talvez em tempos separados. Em alguns exemplos, o paciente pode ter um grande sensor biométrico em forma de curativo 1680 preso a seu abdômen, o que pode permitir um processo de triangulação e rastreamento contínuo das localizações dos comprimidos deglutíveis. O sensor em forma de curativo pode agir como uma fonte de energia para uma função de comunicação intermediária, onde os sinais da pílula deglutível podem ser interceptados em tempo real e retransmitidos para dispositivos inteligentes do sistema. A transferência de dados em tempo real para um servidor pode permitir que o processamento visualize as imagens e detecte qualquer imagem que mereça maior atenção. Uma comunicação com um especialista médico 1602 pode permitir que um especialista médico mire os comprimidos deglutíveis subsequentes para a área em questão, ou pode permitir que o especialista sugira testes de diagnóstico adicionais para o paciente.
[00194] No exemplo da pílula deglutível, a transmissão subsequente de informações do sistema de comunicação de informação biométri-ca 1601 é ilustrado com o exemplo de médicos especialistas. Em alguns exemplos, o sistema de comunicação de informações biométri-cas 1601 pode fazer cálculos sobre dados biométricos que ele recebe e a comunicação de informação determinada pelo processamento do algoritmo para equipamento de dosagem automatizado 1603. O equipamento de dosagem automatizada 1603 pode fornecer doses ao paciente de coisas como fármacos, drogas de câncer, produtos biológicos, soro, plasma, elementos, e/ou soluções nutritivas.
[00195] Em alguns outros exemplos, o sistema de comunicação de informação biométrica 1601 pode fornecer mensagem de comunicação a prestadores de cuidados de emergência 1604. Em alguns exemplos, um sistema de comunicação e informação biométrica e seus sensores associados podem monitorar o estado de um indivíduo e os dados comunicados de um ou mais sensores e determinar que o usuário pode estar em um estado, como um estado inconsciente ou em uma condição deitado de bruços ou de supino, que requer a intervenção de provedores de cuidados emergência 1604. No caso de um paciente cardíaco, a combinação de sensores biométricos transmitindo informações para os servidores de dados com capacidades de processamento algorítmico com base nas transmissões de dados instantâneas e resultados do histórico, pode permitir que o sistema atinha um resultado diagnóstico que pode implicar em o paciente ficar em um estado que requeira cuidado de emergência. Pode haver outras condições médicas que podem ser monitoradas através de sensores conectados a um sistema de comunicação de informações biométricas 1601.
[00196] Em geral, um sistema de comunicação de informações bi-ométricas 1601 pode incluir nós que fornecem uma Retroinformação a um usuário 1609. Esse modo de comunicação é realçado também como um nó de comunicação para e a partir de sistemas de comunicação de informações biométricas 1601.
[00197] Com referência à Figura 17, pode-se obter um fluxograma de 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. A seguir, em 1725, o método pode continuar por meio da medição de um aspecto de uma condição médica de um usuário, com o primeiro dispositivo. Em seguida, em 1730, o método prossegue com a autorização de uma comunicação emparelhada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo. Em seguida, em 1740, o método pode prosseguir com a comunicação dos dados de medição da condição médica do usuário para o segundo dispositivo. Em seguida, em 1750, o método pode, em alguns exemplos, 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 condição médica e dos dados de localização (se houver) 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 (se houver), nos dados de localização (se houver) e um histórico médico personalizado para calcular, por meio de análise diagnostica, uma necessidade de ação relacionada a uma condição médica. Em seguida, em 1780, o método prossegue com o recebimento de uma mensagem que compreende as informações direcionadas e individualizadas para o segundo dispositivo. A seguir, em 1790 a mensagem pode ser comunicada a um ou mais receptores designados de informações individualizadas e direcionadas.
[00198] Em alguns exemplos, a comunicação pode ser feita para o usuário. Em um exemplo, uma tela de exibição pode exibir uma mensagem visualmente. 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 interconectar a um dispositivo de criação de vibração ou dispositivo háptico. 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.
EXEMPLO DE MONITORAMENTO DE INFECÇÃO
[00199] Com referência à figura 18, vários exemplos de um dispositivo biomédico energizado detecção de infecção 1800 podem incluir um sensor baseado em porta 1810, um sensor de stent arterial 1820, um sensor subcutâneo 1830, um sensor de curativo, um sensor auricular 1850, e/ou um sensor oral 1860.
[00200] Um exemplo de um dispositivo biomédico energizado para detecção de infecção 1800 pode incluir um sensor baseado em porta 1810. Para pacientes com um estado imune particularmente desafiador que podem incluir indivíduos ou pacientes imunocomprometidos quimioterapia como exemplos não limitadores, um dispositivo de usuário pode ter uma porta no corpo implantado cirurgicamente para auxiliar na detecção e/ou monitoramento de infecções ou detectar o estado do sistema imune. O dispositivo de porta vascular instalado no usuário pode ser instalado com um sensor baseado em porta 1810, 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 detectando diversos tipos de analitos através de FRET ou espectroscopia baseada em ponto quântico ou ligação do analito alvo, o que pode funcionar em conjunto com FRET ou espectroscopia baseada em ponto quântico. Como esse dispositivo pode estar em contato direto com o sangue do usuário, alterações na química sanguínea do usuário podem ser detectadas assim que ocorrerem. Essas alterações na química sanguínea do usuário podem incluir um aumento na concentração de certos tipos de células sanguíneas. Por exemplo, certos tipos de glóbulos brancos podem ser usados pelo corpo para combater diferentes tipos de infecção, quer bacterianas, virais ou outros tipos de infecções, com diferentes métodos. Concentrações elevadas destas células brancas sanguíneas podem indicar uma infecção no corpo do usuário, e o tipo ou tipos de células brancas sanguíneas detectadas pode indicar a natureza da infecção. Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico em um sensor do tipo porta 1810 pode fazer uma amostra da corrente sanguínea e retirar a amostra. A retirada da amostra pode ser detectada por técnicas como "Lab on chip" microfluídico de processamento e/ou pode ser processada com tecnologia de contagem de partícula que pode resultar em uma estimativa bruta de fatores tais como os leucócitos no san- gue. O resultado da detecção pode ser comunicado e processado pelo sistema de comunicação de informação biométrica 1801 para nós externos 1806 ou a partir de nós externos 1807, como médicos especialistas 1802, equipamento de dosagem automática 1803, prestadores de serviços de emergência 1804 e usuário 1805.
[00201] Outro exemplo de um dispositivo biomédico energizado para detecção de infecção 1800 pode incluir um sensor de stent arterial 1820. 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 infecção 1800. O dispositivo instalado no usuário pode ser instalado com um sensor de stent arterial 1820, 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. Essas alterações na química sanguínea do usuário podem incluir um aumento na concentração de certos tipos de células sanguíneas. Por exemplo, certos tipos de glóbulos brancos podem ser usados pelo corpo para combater diferentes tipos de infecção, quer bacterianas, virais ou outros tipos de infecções, com diferentes métodos. Concentrações elevadas destas células brancas sanguíneas podem indicar uma infecção no corpo do usuário, e o tipo ou tipos de células brancas sanguíneas de- tectadas pode indicar a natureza da infecção. O resultado da detecção pode ser comunicado e processado pelo sistema de comunicação de informação biométrica 1801 para nós externos 1806 ou a partir de nós externos 1807, como médicos especialistas 1802, equipamento de dosagem automática 1803, prestadores de serviços de emergência 1804 e usuário 1805.
[00202] Em alguns exemplos, um dispositivo biomédico energizado para detecção de infecção 1800 pode incluir um sensor subcutâneo 1830. 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 e ser inserido sob a superfície da pele de um 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, espectroscopia 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 trocadas entre o sistema sanguíneo e o fluido intersticial do usuário, a uma velocidade tal que esses analitos se difundam nas proximidades do sensor subcutâneo 1830. Tais analitos detectados no fluido intersticial podem incluir certos tipos de células sanguíneas. Por exemplo, certos tipos de glóbulos brancos podem ser usados pelo corpo para combater diferentes tipos de infecção, quer bacterianas, virais, ou outros tipos de infecções, com diferentes métodos, e podem ser encontrados no fluido intersticial. Concentrações elevadas destas células brancas sanguíneas podem indicar uma infecção no corpo do usuário, e o tipo ou tipos de células brancas sanguíneas detectadas pode indicar a natureza da infecção. O resultado da detecção pode ser comunicado e processado pelo sis- tema de comunicação de informação biométrica 1801 para nós externos 1806 ou a partir de nós externos 1807, como médicos especialistas 1802, equipamento de dosagem automática 1803, prestadores de serviços de emergência 1804 e usuário 1805.
[00203] Outro exemplo de um dispositivo biomédico energizado para detecção de infecção 1800 pode incluir um sensor de curativo 1840. Em alguns casos, lesões ou outros tipos de danos à pele podem ser um risco muito maior de infecção localizada daquela parte da pele. Nesse caso, um usuário pode usar um sensor de curativo 1840 nessa parte da pele, como uma medida preventiva para detectar uma infecção conforme a mesma se forma. Há muitos sinais de infecção localizada da pele, e vários tipos de sensores que podem detectar estes tipos de sinais. Por exemplo, o corpo humano tipicamente responde à infecção por lavagem da área infectada com sangue, para elevar a temperatura da área infectada; muitos tipos de agentes infecciosos prosperam nas temperaturas de equilíbrio corpo humano, e, dessa forma, temperaturas elevadas criam um ambiente menos adequado para a sobrevivência desses agentes infecciosos. Um sensor de curativo 1840 equipado com sensores de temperatura pode ser capaz de medir os picos de temperatura indicativos de uma infecção. Adicionalmente, se o sensor de curativo 1840 estiver em contato com o sangue ou outros fluidos que saem da ferida, ele pode 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 ou espectroscopia 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 detec- tadas assim que ocorrerem. Essas alterações na química sanguínea do usuário podem incluir um aumento na concentração de certos tipos de células sanguíneas. Por exemplo, certos tipos de glóbulos brancos podem ser usados pelo corpo para combater diferentes tipos de infecção, quer bacterianas, virais, ou outros tipos de infecções, com diferentes métodos. Concentrações elevadas destes leucócitos podem indicar uma infecção no corpo do usuário, e o tipo ou tipos de células brancas sanguíneas detectadas podem indicar a natureza da infecção. O resultado da detecção pode ser comunicado e processado pelo sistema de comunicação de informação biométrica 1801 para nós externos 1806 ou a partir de nós externos 1807, como médicos especialistas 1802, equipamento de dosagem automática 1803, prestadores de serviços de emergência 1804, 1805 e com o usuário.
[00204] 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 (38)

1. Sistema para comunicação de informações baseadas em dados biométricos caracterizado por compreender: um dispositivo biomédico que inclui: um meio de detecção; um dispositivo de energização; e um meio de comunicação; um dispositivo inteligente, em que o dispositivo inteligente é emparelhado em um protocolo de comunicação com o dispositivo biomédico; um hub de comunicação, em que o hub recebe comunicação contendo ao menos um valor de dados do dispositivo biomédico e transmite a comunicação a um servidor de conteúdo, em que o servidor de conteúdo processa o valor de dados e valores de dados armazenados para prever a necessidade de uma ação relacionada à condição médica de um usuário; e um elo de comunicação entre o sistema para comunicação de informações baseadas em dados biométricos e um nó externo.
2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nó externo é um especialista médico.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nó externo é uma peça de equipamento automatizado de dosagem.
4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o nó externo é um provedor de tratamento de emergência.
5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o servidor de conteúdo usa algoritmos de computação cognitivos para prever a necessidade da ação.
6. 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 no dispositivo inteligente.
7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é uma lente de contato.
8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um implante em um órgão.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor aural.
10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor dental.
11. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor do tipo porta de sangue.
12. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é uma pílula engolível.
13. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um implante neural.
14. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor em um curativo.
15. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor do tipo stent.
16. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor subcutâneo.
17. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biomédico é um sensor para ser usado junto ao corpo.
18. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um segundo dispositivo biomédico.
19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um terceiro dispositivo biomédico.
20. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o meio de detecção e o dispositivo inteligente podem ser movidos com o usuário.
21. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um segundo dispositivo inteligente que é fixado em um local durante o uso pelo usuário.
22. Método caracterizado por compreender: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir pelo menos um primeiro dado biométrico de um usuário, em que o primeiro dado biométrico é relacionado a uma condição médica 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 um dispositivo de comunicação por rede; autorizar uma comunicação emparelhada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos do primeiro dispositivo para o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar um conteúdo dirigido e individualizado baseado nos dados biométricos e em um histórico médico personalizado para estimar a probabilidade de necessidade de uma ação relacionada à condição médica, em que a estimativa é calculada por meio de análise preditiva; receber uma mensagem compreendendo o conteúdo dirigido e individualizado para o segundo dispositivo; e mostrar a mensagem para um profissional médico associado ao usuário.
23. Método caracterizado por compreender: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir pelo menos um primeiro dado biométrico de um usuário, em que o primeiro dado biométrico é relacionado a uma condição médica 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 um dispositivo de comunicação por rede; autorizar uma comunicação emparelhada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos do primeiro dispositivo para o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar um conteúdo dirigido e individualizado baseado nos dados biométricos e em um histórico médico personalizado para estimar a probabilidade de necessidade de uma ação relacionada à condição médica, sendo que a estimativa é calculada por meio de análise preditiva; receber uma mensagem compreendendo o conteúdo dirigido e individualizado para o segundo dispositivo; e mostrar a mensagem ao pessoal de atendimento de emergência.
24. Método caracterizado por compreender: obter um primeiro dispositivo, em que o primeiro dispositivo é capaz de medir pelo menos um primeiro dado biométrico de um usuário, em que o primeiro dado biométrico é relacionado a uma condição médica 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 um dispositivo de comunicação por rede; autorizar uma comunicação emparelhada entre o primeiro dispositivo e o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos do primeiro dispositivo para o segundo dispositivo; comunicar os dados biométricos a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar um conteúdo dirigido e individualizado baseado nos dados biométricos e em um histórico médico personalizado para estimar a probabilidade de necessidade de uma ação relacionada à condição médica, sendo que a estimativa é calculada por meio de análise preditiva; receber uma mensagem compreendendo o conteúdo dirigido e individualizado para o segundo dispositivo; e comunicar a mensagem a uma peça de equipamento de dosagem associado ao usuário.
25. Método caracterizado por compreender: obter uma pluralidade de dispositivos biomédicos, em que cada um dos dispositivos biomédicos é capaz de medir pelo menos um dado biométrico distinto de um usuário, em que o dado biométrico distinto se refere a uma condição médica do usuário; medir uma pluralidade de dados biométricos distintos com a pluralidade de dispositivos biomédicos para obter dados biométricos; obter um primeiro dispositivo inteligente, em que o primeiro dispositivo inteligente inclui um dispositivo de comunicação por rede; autorizar uma comunicação emparelhada entre a pluralidade de dispositivos biomédicos e o primeiro dispositivo inteligente; comunicar os dados biométricos de cada um da pluralidade de dispositivos biomédicos ao primeiro dispositivo inteligente; comunicar os dados biométricos a um dispositivo de computação conectado a uma rede; autorizar o dispositivo de computação a iniciar um algoritmo a ser executado para recuperar um conteúdo dirigido e individualizado baseado nos dados biométricos e em um histórico médico personalizado para estimar a probabilidade de necessidade de uma ação relacionada à condição médica, sendo a estimativa calculada por meio de análise preditiva; e enviar uma mensagem compreendendo o conteúdo dirigido e individualizado a um profissional médico associado ao usuário.
26. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que: cada um dentre a pluralidade de dispositivos biomédicos é portátil; e cada um dentre a pluralidade de dispositivos biomédicos compreende: um sensor; um dispositivo de energização; e um dispositivo de comunicação sem fio.
27. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de computação usa algoritmos de computação cognitivos para prever a necessidade de uma ação.
28. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende uma condição cardíaca.
29. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende uma condição de câncer.
30. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende diabete.
31. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende um distúrbio de cognição.
32. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende uma alergia.
33. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende uma infecção.
34. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende apneia do sono.
35. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende um histórico de derrame cerebral prévio.
36. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende gravidez.
37. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende doença dos rins.
38. Método, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a condição médica compreende doença do fígado.
BR102016017120A 2015-07-24 2016-07-22 dispositivos biomédicos para monitoração em tempo real de condições médicas usando comunicação de informações baseadas em dados biométricos BR102016017120A2 (pt)

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