CN106372379A - 用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置识别方面 - Google Patents

Abstract

本发明题为“用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置识别方面”。本发明描述了用于形成基于生物计量的信息通信系统的方法和设备。在一些示例中，所述基于生物计量的信息通信系统包括具有感测部件的生物医疗装置，其中所述感测部件生成生物计量结果，其中所述结果可包括用户独有的并支持识别的结果。在其它示例中，嵌入或以其它方式连接至用户的生物医疗装置可具有专门纳入的功能，以提供用户独有的存储的识别数据，所述数据可在特定条件下进行传送。识别结果可触发基于生物计量的信息通信消息的通信。

Description

用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置识别方面

相关申请的交叉引用

本专利申请为2016年1月26日提交的美国专利申请15/006,370的部分继续申请，所述专利申请要求2015年7月24日提交的美国临时专利申请62/196,513的权益。

背景技术

1.技术领域

描述了用于信息通信及基于GPS的信息显示的生物医疗装置。在一些示例性实施方案中，这些装置的功能性涉及收集生物计量信息及GPS信息以对装置用户执行个性化信息通信。

2.相关领域的讨论

近来，医疗装置的数量开始快速增长并且其功能不断完善。这些医疗装置可包括例如植入式起搏器、监测和/或测试生物功能的电子圆丸、具有有源部件的外科装置、接触镜片、输注泵和神经刺激器。这些装置通常暴露于生物和化学系统并与生物和化学系统交互，从而使这些装置成为收集、存储和分布生物计量数据的最佳工具。

一些医疗装置可包括诸如半导体器件的部件，这些部件执行多种功能(包括GPS定位和生物计量收集)并且可以结合到许多生物相容性和/或植入式装置中。然而，此类半导体组件需要能量，因此，通电元件也必须包括在此类生物相容性装置中。在能够收集生物计量的生物医疗装置中添加自备能量，能够使该装置能对装置用户执行个性化信息通信。在当今的世界，建立人的身份在许多用途(包括商业、医疗和安全用途)方面都具有重要的功能。在一些应用中，可能希望的是利用生物计量测量来支持识别应用，或者可能希望的是用户相关生物医疗装置提供识别能力来支持识别应用。

发明内容

因此，本文讨论了用于在基于生物计量的信息通信系统中支持识别应用的设备和方法。用复杂通信系统测量生物计量数据并实时传送结果的能力开创了使用生物计量数据(尤其是与被测量生物计量的用户的识别或识别支持相关的生物计量数据)的新型实施方案。生物计量结果可驱动与可用服务相关的通信，并与用户偏好信息相关的数据库协调。通信协议可增强对各种类型的安全、健康、逻辑和经济决策的响应。这些优点由于具有验证用户身份的良好能力而得以加强。

在非限制性示例中，本发明利用通过任何数量的装置连同二级和三级装置(包括通信网络)一起收集的生物计量数据，来为用户提供唯一识别确认的完备手段。一个总体方面包括用于基于生物计量的信息通信的系统，包括生物医疗装置。该系统也包括感测部件。该系统也包括通电装置。该生物医疗装置还包括存储元件，其中该存储元件包含存储的识别数据值。该系统还包括通信部件；通信集线器，其中该集线器接收至少包含来自生物医疗装置的数据值并将通信传输至内容服务器。

具体实施可包括以下特征中的一者或多者。该系统另外还可包括用户电子装置，其中该用户电子装置以通信协议与生物医疗装置配对。系统可包括这样的示例，其中反馈元件位于用户的电子装置上。该系统可包括这样的示例，其中反馈元件提供有关附接到生物医疗装置的用户的识别反馈。

该系统可包括这样的示例，其中感测部件包括植入的眼插入件传感器，和/或眼内传感器，和/或器官植入物传感器，和/或牙科传感器，和/或皮下传感器。该系统可包括这样的示例，其中感测部件包括用于监测用户血氧水平的元件。该系统可包括这样的示例，其中感测部件为可穿戴传感器，其中该可穿戴传感器在至少一段时间内附连到用户。在一些示例中，该感测部件为血管支架传感器。在一些示例中，该感测部件为血液口传感器。

另一个总体方面包括用于基于生物计量的信息通信的系统，包括生物医疗装置。该系统还包括感测部件，其中该感测部件测量与识别相关的生物计量。该系统也包括通电装置。该系统还包括通信部件；通信集线器，其中该集线器接收至少包含来自生物医疗装置的数据值并将通信传输至内容服务器。在一些示例中，该系统还可包括用户电子装置，其中该用户电子装置以通信协议与生物医疗装置配对。在一些示例中，该感测部件包括用于测量用户视网膜图案的至少一部分的元件。在一些示例中，该感测部件包括用于测量用户体重的元件。

一个总体方面包括用于传送消息的方法，该方法包括：获得能够执行生物计量测量的生物医疗装置，其中该测量具有与识别相关的生物计量；利用生物医疗装置执行生物计量测量；以及基于生物计量测量所获得的生物计量数据结果的通信来接收消息。

一个总体方面包括用于传送消息的方法，该方法包括：提供能够执行生物计量测量的生物医疗装置；接收来自生物计量测量系统通信系统的通信，其中该通信至少包括与用生物医疗装置获得的生物计量结果对应的数据值；以及用处理器处理生物计量结果，其中该处理生成与识别相关的消息数据流。该方法还可包括将消息数据流传输到生物计量测量系统通信系统。

具体实施可包括以下特征中的一者或多者。该方法另外还可包括接收来自生物计量测量系统通信系统的通信的第二部分，其中该通信的第二部分至少包括与用户位置对应的数据值。该方法另外还包括基于与用户位置对应的数据值来定制消息数据流。该方法可包括这样的示例，其中第一装置包括穿戴装置。该方法可包括这样的示例，其中第一装置包括智能手表。示例可为第一装置包括穿戴生物医疗装置。该方法可包括这样的示例，其中穿戴生物医疗装置为接触镜片。该方法另外还可包括这样的示例，其中穿戴生物医疗装置为智能环。该方法可包括这样的示例，其中第二装置包括智能电话。该方法可包括这样的示例，其中第二装置包括智能手表。该方法可包括这样的示例，其中第一装置包括皮下生物医疗装置。

一个与方法相关的总体方面包括：获得第一装置，其中第一装置能够测量用户的至少第一生物计量；用第一装置测量第一生物计量以获得生物计量数据；用第一装置确定第一装置的位置以获得位置数据；将生物计量数据和位置数据传送到连接至网络的计算装置；经由来自第一装置的信号，授权计算装置获得与位置数据相关的环境数据；授权计算装置启动待执行的算法，该算法基于生物计量数据、环境数据、位置数据和经由预测分析计算的个性化偏好确定，检索针对性且个性化的内容以生成针对性且个性化的内容；将包括针对性且个性化的内容的消息接收到第一装置；以及向用户显示消息。

具体实施可包括以下特征中的一者或多者。该方法中第一装置包括穿戴装置。该方法可包括这样的示例，其中第一装置包括智能手表。该方法可包括这样的示例，其中第一装置包括穿戴生物医疗装置。该方法可包括这样的示例，其中穿戴生物医疗装置为接触镜片。该方法可包括这样的示例，其中穿戴生物医疗装置为智能环。该方法可包括这样的示例，其中第二装置包括智能电话。该方法可包括这样的示例，其中第二装置包括智能手表。该方法可包括这样的示例，其中第一装置包括皮下生物医疗装置。

一个与方法相关的总体方面包括：获得第一装置，其中第一装置能够测量用户的至少第一生物计量，并且还包括将识别数据存储在第一装置内的识别元件；用第一装置测量第一生物计量以获得生物计量数据；将生物计量数据和识别数据传送到连接至网络的计算装置；经由来自第一装置的信号，授权计算装置将识别数据与存储在与网络连接的计算装置上的数据进行比较；将包括针对性且个性化的内容的消息接收到第二智能装置；以及向第二智能装置用户显示消息。

一个与方法相关的总体方面包括：提供能够执行生物计量测量的生物医疗装置；接收来自生物计量测量系统通信系统的通信，其中该通信至少包括与存储在生物医疗装置内的识别数据值对应的数据值；在内容服务器处接收通信；用处理器处理生物计量结果，其中该处理生成比较结果，该比较为与识别数据值对应的数据值与基于内容服务器处存储的数据的算法计算结果之间的比较；以及将得自处理的有关生物医疗装置的身份用户的消息传输到生物计量测量系统通信系统。

附图说明

以下是附图所示的本发明优选实施方案的更为具体的说明，通过这些说明，本发明的上述及其它特征和优点将显而易见。

图1A和图1B示出了用于基于生物计量的信息通信的概念的示例性说明的示例性生物医疗装置。

图2示出了与基于生物计量的信息通信的概念相符的生物医疗装置、用户装置和数据处理装置的示例性网络。

图3示出了可用于实施本发明的一些实施方案的处理器。

图4示出了用于基于生物计量的监测的生物医疗装置的示例性功能结构模型。

图5示出了示例性基于荧光的生物计量监测装置。

图6A至图6B示出了示例性的基于比色的生物计量监测装置。

图7A至图7B示出了另选的生物计量监测装置。

图7C示出了可如何用基于量子点的滤波器分析光谱带。

图8A至图8C示出了生物医疗装置中的示例性量子点光谱仪。

图9A示出了示例性基于微流体的生物计量监测装置。

图9B示出了示例性基于视网膜血管形成的生物计量监测装置。

图10示出了生物医疗装置内的示例性显示系统。

图11示出了与基于生物计量的信息通信的概念相符的生物医疗装置、用户装置和数据处理装置的示例性网络，聚焦于生物医疗装置的一些示例性功能性。

图12示出了可通过基于眼科的生物计量监测装置执行的示例性感测机构。

图13示出了用于基于生物计量的信息通信的示例性过程流程图。

图14示出了用于基于生物计量的信息通信的另外示例性过程流程图。

图15示出了用于基于生物计量的信息通信的示例性过程流程图，其中包括识别装置。

图16A示出了基于生物计量测量且与通信相关的识别装置的示例。

图16B示出了用于基于在生物医疗装置中所添加的识别功能来识别与通信相关的装置的示例。

图17示出了以基于生物计量的信息通信为基础的识别的示例性过程流程图。

图18示出了以基于生物计量的信息通信为基础的识别的另外示例性过程流程图。

图19示出了可用于基于生物计量的信息通信的装置和技术的示例。

具体实施方式

术语

本文所述的生物计量是指对生物实体执行测量所得的数据和数据集合。通常，数据集合可指与体型、医学状态、化学和生化状态等相关的人类数据。在一些示例中，生物计量数据可得自生物传感器所执行的测量。在其它示例中，可测量的生物组分或参数可指生理特性，诸如体温、血压等。

此处所用的生物传感器或生物学传感器是指这样的系统，其包括生物组分或生物元素，诸如酶、抗体、蛋白质或核酸。生物元素与分析物相互作用，并通过电子部件处理该响应，该电子部件测量或检测可测量的生物响应并传输所得的结果。当生物元素结合于分析物时，传感器可称为亲和性传感器。当分析物被生物元素化学转化时，传感器可称为代谢传感器。催化生物传感器可指基于生物元素对分子分析物的识别的生物传感器系统，该识别引起辅助底物转化为可检测的物质。

此处所用的触觉、触觉反馈或触觉装置是指通过用户的触摸感觉，特别涉及使用触摸感觉和本体感受的物体知觉通信的能力、方法或装置。

此处所用的本体感受是指感测身体邻近部位的相对位置以及运动中采用的施力强度。

基于生物计量的信息通信

本申请中公开了用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置。在下述部分中，描述了各种实施方案的详细说明。文中描述的优选实施方案和替代实施方案均仅为示例性实施方案，各种修改和更改对于本领域的技术人员而言可为显而易见的。因此，示例性实施方案不限制本申请的范围。用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置被设计成使用于活生物体的机体之中、之上或附近。这种生物医疗装置的一个示例是眼科装置，诸如接触镜片。基于生物计量的信息通信的进一步实现可见于2016年1月26日提交的美国专利申请15/006,370，其以引用的方式并入本文。

包括例如眼科装置的生物医疗装置的最新发展表现为启用可通电的功能化生物医疗装置。这些通电的生物医疗装置有能力提升用户的健康，具体方式是提供关于机体内稳态模式的最新反馈，并增强用户在与外界和互联网交互时的体验。通过使用用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置，可以实现这些增强。

用于基于生物计量的信息通信的生物医疗装置可用于基于来自该用户的数据集合将个性化内容投影到用户装置，该数据集合包括信息诸如网上冲浪和购物倾向、现场购物和浏览倾向、饮食习惯，生物标记物诸如代谢物、电解质和病原体，以及生物计量信息诸如心率、血压、睡眠周期及血糖(作为非限制性示例)。所收集的数据可由用户或第三方诸如医护人员分析和使用，以预测未来行为，建议对当前习惯的改变，以及向用户提议新选项或习惯。

用于收集生物计量数据的生物医疗装置

可存在多种类型的生物医疗装置，这些装置可收集不同类型的生物计量数据。一些装置可对应于从远处测量和观察人类受检者的遥感器，诸如相机、电磁光谱传感器、标尺和麦克风(作为非限制性示例)。用户可以多种方式穿戴其它装置。在一些示例中，可穿戴有能力收集生物计量数据的智能装置，诸如手腕、手臂和腿部上的带；手指、脚趾和耳朵上的环；眼睛上的接触镜片；耳道中的助听器；以及身体各部分上的衣物。其它示例可包括植入的各种类型生物医疗装置，诸如起搏器、支架、眼部植入物、耳部植入物和全身性皮下植入物。

通电眼科装置

可结合本发明使用的其它类型装置为通电眼科装置。参见图1A，示出了用于通电眼科装置的介质插入件100和对应的通电眼科装置150(图1B)的示例性实施方案。介质插入件100可包括可具有或可不具有提供视力矫正功能的光学区120。在眼科装置的通电功能与视力无关的情况下，介质插入件的光学区120可不含材料。在一些示例性实施方案中，介质插入件可包括不在光学区120中的一部分，该部分包括与通电元件110(功率源)和电子部件105(负载)结合的基底115。

在一些示例性实施方案中，功率源(例如电池)和负载(例如半导体芯片)可附接到基底115。导电迹线125和130可使电子部件105和通电元件110电互连，并且通电元件可诸如由导电迹线114电互连。介质插入件100可被完全封装以保护和容纳通电元件110、迹线125以及电子组件105。在一些示例性实施方案中，封装材料可为半可渗透的例如以防止特定物质，诸如水进入介质插入件并允许特定物质，诸如环境气体或通电元件内反应的副产物渗透或从介质插入件逸出。

在一些示例性实施方案中，如图1B所示，介质插入件100可被包括在眼科装置150中，该眼科装置可包含聚合物生物相容性材料。眼科装置150可包括刚性中心、柔性裙边设计，在该设计中，中心刚性光学元件包括介质插入件100。在一些特定的实施方案中，介质插入件100可与大气环境直接接触，并且相应的前表面和后表面上的角膜表面(或另选地，介质插入件100)可封装在眼科装置150中。眼科装置150或镜片的周边155可为软性裙边材料，包括例如水凝胶材料。介质插入件100和眼科装置150的基础结构可为多种实施方案提供环境，所述多种实施方案涉及通过多种分析技术(诸如在非限制性示例中用基于荧光的分析元件)进行流体样本处理。

个性化信息通信

本文所述的技术的各个方面一般涉及用于提供个性化内容的系统、方法和计算机可读存储介质。如本文所用，个性化内容可指通告、有机信息、促销内容或希望向用户单独投送的任何其它类型的信息。个性化内容可由例如目标内容提供商诸如广告提供商、信息提供商等提供。通过利用本发明的实施方案，用户或内容提供商可选择希望针对的特定内容。可通过装置检测相关信息，并且由于装置具有自备功率，可计算或分析相关信息以产生相关个人信息。一旦分析，就可通过装置将个性化内容呈现给用户。

预测分析

计算系统可被配置成跟踪个体的行为。计算系统可基于所收集的信息来编译一份或多份用户特定的报告。然后可将这些报告发送到用户或发送到另一个装置，以结合使用所收集的信息和其它基于行为的报告来编译新的、更深入的基于行为的报告。这些深入的基于行为的报告可捕获个体的某些偏向行为、趋势、习惯等，它们可用于推断未来偏向行为或倾向。这些实践可称为预测分析。

预测分析涵盖来自建模、机器学习和数据挖掘的多种统计技术，这些技术分析当前和历史事实以对未来事件或其它未知事件作出预测。预测分析的一个示例可为个体最近在互联网上搜索了热门的加勒比目的地。该个体也在互联网上搜索了廉价机票。该信息可被编译并用于寻找最近一个月内所有互联网用户购买的加勒比目的地最廉价全包旅行套餐。

行为信息的存储

需要存储行为信息以供未来使用。信息可本地存储在收集信息的装置上，或以计算机可读介质的方式远程存储。这种计算机可读介质可与用户配置文件信息相关联，以使得用户可在其它计算装置上访问和/或利用行为信息。在一些情况下，装置和存储介质可能需要与一种或多种其它装置或存储介质通信。

通信网络可允许远程执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可位于包括存储器存储装置在内的本地和远程计算机存储介质中。计算机可用指令形成接口，以允许计算机根据输入源作出反应。指令与其它代码段一起操作以响应于所接收的数据连同所接收数据的来源，而启动多种任务。图2示出了装置与存储元件之间的通信网络的示例。生物医疗装置201(例如接触镜片)可向通信网络提供生物计量和其它类型的数据。在一些示例中，第一用户装置202(诸如智能电话)可用于收集用户信息(诸如收藏网站和购物倾向)。第一用户装置202也可接收来自生物医疗装置201的数据，并且该数据可与其它用户信息相关。二级用户装置204(诸如个人计算机)或三级装置206(诸如平板计算机)可完成同样操作。一旦收集了该信息，就可将该信息存储在装置自身中，或传出到外部处理器210。外部处理器210可为例如基于云的信息存储系统。然后可将所存储的信息发送到预测分析模块220并由该预测分析模块处理，以分析以往用户倾向和事件可如何预测未来用户倾向和事件。这种模块220可由例如专门从事预测分析的现有第三方提供。然后可将经处理的信息发送回外部处理器210，作为用户装置的现成预测器信息。另选地，可通过一个或若干个第三方内容提供商232、234、236接收经处理的信息。一旦被第三方内容提供商接收，第三方就可根据用户的个性定制其广告。例如，出售若干不同类型车辆的汽车经销商可仅向最近在互联网上浏览跑车的用户投送其精选的跑车的广告。然后该个性化内容可直接发送到用户，或可存储在外部处理器210中以供用户以后检索。

存储介质与装置的通信可经由计算机可读介质完成。计算机可读介质可为可由计算装置访问的任何可用介质，并且可包括易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。计算机可读介质可包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其它光盘存储、磁带盒、磁带、磁盘存储或其它磁存储装置、或可用于存储所需信息并可由计算装置访问的任何其它介质。

通信介质可包括诸如载波或其它传输机制之类的已调制数据信号的形式的计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据，并包括任何信息传递介质。已调制数据信号可包括这样一种信号，它的一个或多个特性已以在信号中编码信息的方式被设置或改变。例如，通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接等有线介质，以及诸如声波、RF、红外及其它无线介质等无线介质。上述介质的任何组合也应涵盖在计算机可读介质的范围内。

行为信息的第三方使用

编译和存储行为信息的一个优点可为第三方用其来实现个性化内容。第三方可征得同意以访问所存储的行为信息，从而以多种方式使用，包括：急救医疗响应、个性化医疗、信息通信、活动跟踪、导航等。一个或多个第三方可经由用户界面向装置或装置网络注册。一旦注册，第三方就可经由网络与用户通信，并且可由用户自行决定访问存储在行为信息存储系统中的所有或一些行为数据。

所公开的个性化内容显示系统的一个示例性实施方案可使装置能够跟踪用户的喜好网站、消费习惯、每天日程、个人目标等，并将该信息存储在云中。所述云可由第三方广告商访问，并且可由此类第三方用于预测分析。第三方可预测未来感兴趣的网站、习惯、提出的日程、个人目标等，并将这些提议发送到装置以供用户查看。

一个以上的个性化内容提供商可针对相同用户。在一个示例中，用户可具有仅允许某些类型的内容的偏好设置，从而可带来优化的用户体验。可利用一种或多种感觉(包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉)，以若干种方式向用户输送个性化内容。此外，可将个性化内容输送到被配置成供用户使用的一系列装置，包括生物医疗装置、手机、计算机、平板计算机、可穿戴技术等。

环境数据源

由地理区域所组织的环境数据易于以网络访问方式获得。由此类数据的各种提供商组织的天气系统可链接各种环境数据，诸如温度、湿度、压力、降水、太阳入射和其它此类数据。个人和公司的联网气象站在本地基础上提供细化的地理数据。并且，先进卫星系统提供从全球尺度到区域尺度的环境数据。最后，复杂建模系统使用区域记录的数据并将环境数据投射到未来。环境数据可在一些示例中绑定到本文中其它类型的数据，以确立有针对性的通信。

电与计算系统的示意图

现在参见图3，示出了可用于实现本公开的一些方面的处理器的示意图。控制器300可包括一个或多个处理器310，所述处理器可包括耦合到通信装置320的一个或多个处理器部件。在一些实施方案中，控制器300可用于将能量传输到放置在装置内的能量源。

处理器310可耦合到通信装置320，所述通信装置被配置成通过通信通道来传送能量。通信装置320可用于例如与介质插入件内的部件进行电通信。通信装置320还可用于例如与一个或多个控制器设备或编程/接口装置部件进行通信。

处理器310还与存储装置330进行通信。存储装置330可包括任何适当的信息存储装置，其包括磁存储装置、光存储装置和/或半导体存储器装置(诸如，随机存取存储器(RAM)装置和只读存储器(ROM)装置)的组合。

存储装置330可存储用于控制处理器310的一个或多个程序340。处理器310执行软件程序340的指令，从而根据本发明进行操作。例如，处理器310可接收描述介质插入件放置及装置的有源目标区的信息。存储装置330还可在一个或多个数据库350和360中存储其它预定的生物计量相关数据。生物计量数据可包括例如表现出根据与视网膜血管形成相关的心律或异常状况而变化的预先确定的视网膜区、测量阈值、计量学数据、系统的特定控制序列、进出介质插入件的能量流动、通信协议等。数据库还可包括用于控制可驻留在装置中的基于生物计量的监测系统的参数和控制算法以及可由它们动作造成的数据和/或反馈。在一些实施方案中，该数据可最终被传送到外部接收装置/由外部接收装置传送。

用于生物计量传感器和通信的系统和装置结构

用于执行本发明的示例性装置可具有明显的复杂性。在一些实施方案中，用于执行各种功能的解决方案可通过各装置共同整合到部件中以及通过堆叠各种部件，而以小生物医疗装置形状因数实现。

在根据本发明各方面的一些实施方案中，单个和/或多个分立电子装置可被包括作为分立芯片。在其它实施方案中，通电电子元件可以以堆叠的集成部件形式被包括在介质插入件(参见图1A和1B)中。因此并且现在参见图4，描绘了实现具有生物计量感测层411的基于生物计量的监测系统410的叠芯集成部件的示例性剖面示意图。基于生物计量的监测系统可为例如葡萄糖监测仪、视网膜血管形成监测仪、视觉扫描监测仪、GPS或基于位置的跟踪监测仪、或可用于提供用户相关信息的任何其它类型的系统。具体地，介质插入件可包括许多不同类型的层，所述层被封装成符合其将占据的环境的轮廓。在一些实施方案中，具有堆叠的集成部件层的这些介质插入件可呈现介质插入件的整个形状。另选地，在一些情况下，介质插入件可只占据整个形状内的体积的一部分。

如图4中所示，可存在用于供电的薄膜电池430。在一些实施方案中，这些薄膜电池430可包括可彼此堆叠使层中的多个部件和互连处于其间的一个或多个层。出于示例性目的，电池示为薄膜电池430，可存在符合本文实施方案(包括堆叠和非堆叠实施方案中的操作)的多种其它通电元件。作为非限制性另选示例，具有多个腔的基于腔的层合形式电池可相同地或相似地执行到所描绘的薄膜电池430。

在一些实施方案中，在堆叠在彼此上的两个层之间可存在另外的互连。在现有技术中，可存在许多建立这些互连的方式，然而，如所展示，可通过各层之间的焊料球互连来建立互连。在一些实施方案中，可能只需要这些连接；然而，在其它情况下，焊料球431可接触其它互连元件，例如如同具有透层通路的部件一样。

在堆叠的集成部件介质插入件的其它层中，可存在专用于互连层中的各个部件中的两个或更多个的互连的层425。互连层425可包括可将信号从各个部件传递到其它部件的通路和铺设线。例如，互连层425可提供与功率管理单元420的各种电池元件连接，所述功率管理单元可存在于技术层415中。功率管理单元420可包括电路，以接收原始电池电源条件，并向装置的其余部分输出来自电源440的输出的标准功率电源条件。技术层415中的其它部件可包括例如收发器445、控制部件450等。此外，互连层425可用于建立技术层415中的部件以及技术层415外部的部件之间的连接；这是由于可存在于例如集成无源装置455中。可存在可由专用互连层(诸如，互连层425)的存在支持的用于电信号发送的许多方式。

在一些实施方案中，技术层415像其它层部件一样可被包括作为多个层，因为这些特征结构表示可包括在介质插入件中的技术选项的多样性。在一些实施方案中，所述层中的一个可包括CMOS、BiCMOS、双极性或基于存储器的技术，而其它层可包括不同的技术。另选地，这两个层可代表同一总类别中不同的技术类别，例如，一个层可包括使用0.5微米CMOS技术产生的电子元件，而另一个层可包括使用20纳米CMOS技术产生的元件。可显而易见的是，各种电子技术类型的许多其它组合可符合本文所述的技术。

在一些实施方案中，介质插入件可包括用于电互连到介质插入件外部的部件的位置。然而，在其它示例中，介质插入件还可包括以无线方式与外部部件的互连。在此类情况下，天线层435中的天线的使用可提供无线通信的示例性方式。在许多情况下，此类天线层435可位于例如介质插入件内的堆叠的集成部件装置的顶部或底部。

在本文所讨论的实施方案中的一些中，通电元件(此前一直称为薄膜电池430)可作为元件被包括在堆叠层自身中的至少一个中。还可注意到，电池元件位于堆叠集成部件层外部的其它实施方案也可以是可能的。实施方案中另外的多样性可来源于如下事实：单独的电池或其它通电部件也可存在于介质插入件内，或者另选地，这些单独的通电部件也可位于介质插入件的外部。在这些示例中，可描绘包含堆叠的集成部件时的功能性，可以清楚的是，功能元件也可以不涉及堆叠的部件但仍然能够执行本文实施方案相关的功能的方式结合到生物医疗装置中。在另选的实施方案中，可要求不用电池，其中可通过天线结构或相似能量收集结构无线传输能量。

基于生物计量的监测系统410的部件也可被包括在堆叠的集成部件构造中。在一些实施方案中，基于生物计量的监测系统410部件可被附接作为层的一部分。在其它实施方案中，整个基于生物计量的监测系统410还可包括类似成型的部件作为其它堆叠的集成部件。在一些另选的示例中，部件可不堆叠而是在眼科装置或其它生物医疗装置的周边区域中展开，其中部件的一般功能相互作用可等同地发挥功能，然而通过整个电路进行的信号和功率的路由可不同。

生物标记物/分析化学

生物标记物或生物学标记物一般是指一些生物学状态或状况的可测量指标。该术语还偶尔用来指这样的物质，该物质的出现指示活生物体的存在。此外，已知生命形式会将独特化学物质(包括DNA)分泌到环境中，这可以作为它们存在于特定位置中的证据。通常对生物标记物进行测量和评价，以检查正常生物过程、致病过程、或对治疗性干预的药理反应。总体上，这些生物标记物可揭示大量对于疾病预防和治疗及健康和良好状态维持而言重要的信息。

被配置为分析生物标记物的生物医疗装置可用于快速而准确地揭示个人的正常机体功能并评估该个人是否保持健康生活方式或是否可需要改变以避免患病或疾病。生物医疗装置可被配置成读取并分析蛋白质、细菌、病毒、体温变化、pH变化、代谢物、电解质及用于诊断医学和分析化学的其它此类分析物。

用于分析物分析的基于荧光的探针元件

可使用基于荧光的分析技术检测并分析各种类型的分析物。这些技术的子集可涉及来自分析物自身的直接荧光发射。技术的更一般集合涉及荧光探针，这些荧光探针具有结合于分析物分子并由此改变荧光特征图的成分。例如，在福斯特共振能量转移(FRET)中，探针被配置有两个荧光团的组合，这两个荧光团可化学附接到相互作用的蛋白质。荧光团彼此间的距离可影响从其发出的荧光信号的有效性。

荧光团之一可吸收激发辐射信号，并且可将激发态共振地转移至其它荧光团中的电子态。分析物与附接的相互作用蛋白质的结合可干扰几何形状，并引起来自该对荧光团的荧光发射的变化。结合位点可在遗传学上编程到相互作用的蛋白质中，并且例如，对葡萄糖敏感的结合位点可被编程。在一些情况下，所得的位点对所需样品的间质液中的其它成分可不太敏感或不敏感。

分析物与FRET探针的结合可生成对葡萄糖浓度敏感的荧光信号。在一些示例性实施方案中，基于FRET的探针可对少至10μM浓度的葡萄糖敏感，并且可对多至数百微摩尔浓度敏感。各种FRET探针可在遗传学上设计并形成。所得的探针可被配置到可有助于分析受检者间质液的结构中。在一些示例性实施方案中，可将探针放入可透过间质液及其组分的材料基质内，例如，可将FRET探针组装到水凝胶结构中。在一些示例性实施方案中，这些水凝胶探针可以一定方式包括在眼科接触镜片的基于水凝胶的处理中，使得它们可驻留在水凝胶封装中，当佩戴在眼睛上时，该水凝胶封装浸入泪液中。在其它示例性实施方案中，可将探针插入在眼组织中巩膜的正上方。可将包含发荧光分析物敏感探针的水凝胶基质放入到与包含分析物的体液接触的各种位置中。

在所提供的示例中，荧光探针可与巩膜附近的眼区的间质液接触。在这些情况下，若侵入式嵌入探针，则感测装置可提供从眼睛外部的位置(诸如从眼科镜片或保持在眼睛近侧的手持式装置)入射到荧光探针上的辐射信号。

在其它示例性实施方案中，探针可嵌入在眼科镜片内的荧光感测装置近侧，荧光感测装置也嵌入在眼科镜片内。在一些示例性实施方案中，水凝胶裙边可封装具有荧光检测器的眼科插入件以及基于FRET的分析物探针。

眼科插入件装置和具有荧光检测器的眼科装置

参见图5，展示了眼科插入件500，包括可形成示例性基于荧光的分析系统的部件。所展示的眼科插入件500以具有内部边界535和外部边界520的示例性环形形式示出。除了通电元件530、电动电子部件510和互连特征结构560之外，还可存在荧光分析系统550，其在某些示例性实施方案中可定位在翼片540上。翼片540可连接至插入件500或为其一体的整体式延伸部。当佩戴包括荧光检测器的眼科装置时，翼片540可适当地定位荧光分析系统550。翼片540可允许分析系统550与用户眼睛的远离光学区的部分重叠。基于荧光的分析系统550能够在其存在或其浓度方面测定流体样本中的分析物。作为非限制性示例，荧光团可包括荧光素、四甲基罗丹明或者罗丹明和荧光素的其它衍生物。对于本领域技术人员而言显而易见的是，任何发荧光分析物探针(其可包括用于FRET或其它基于荧光的分析的荧光团组合)可符合本文的领域。

对于荧光分析，可用激发光源照射探针。该光源可位于分析系统550的主体内。在一些示例性实施方案中，光源可包括一个或多个固态装置诸如发光二极管。在一个另选的示例性实施方案中，基于InGaN的蓝色激光二极管可例如以对应于442nm波长的频率照射。作为单独光源或阵列光源的纳米级光源可由具有成形发射特征结构(诸如蝴蝶结或十字形)的金属腔形成。在其它示例性实施方案中，发光二极管可在例如接近440nm的对应波长下发射一系列频率。同样，在一些实施方案中，发射源可补充有带通滤波装置。

其它光学元件可用于使光源在离开插入件装置时从固态装置漫射。这些元件可模制到眼科插入件主体自身中。在其它示例性实施方案中，诸如光纤丝的元件可附接到插入件装置以充当漫射发射器。有多种部件可以提供从图5所展示的类型的眼科插入件装置500向荧光探针的照射。

也可在基于荧光的分析系统550内检测荧光信号。固态检测器元件可被配置成检测例如约525nm带中的光。固态元件可以一定方式涂布，使得仅通过不存在于所述光源中的频率带。在其它示例性实施方案中，光源可具有工作周期，并且可仅在光源处于关闭状态时的时间期间记录检测器元件的信号。当使用工作周期时，具有宽带检测能力的检测器可为有利的。

示意性地示出的互连560的电子控制总线可将信号提供到一个或多个光源并从检测器返回信号。电动电子部件510可提供信号和功率方面。图5的示例性实施方案示出了对于电子电路的通电元件530的电池功率源，该电子电路也可称为控制电路。在其它示例性实施方案中，也可以通过以无线方式(诸如射频传输或光电传输)耦合能量，而对电子电路通电。

生物医疗装置中的荧光检测器使用的进一步实现可见于2013年8月28日提交的美国专利申请14/011,902中所述，该专利申请以引用方式并入本文。

具有事件着色机构的眼科镜片

检测分析物的另一种方法可为被动着色方案，其中分析物可严格结合于反应性化合物，产生颜色变化，从而可指示特定分析物的存在。

在一些实施方案中，事件着色机构可包括反应性混合物，其可通过例如热成型技术，被例如添加至、印刷至或嵌入眼科装置的刚性插入件。另选地，事件着色机构可不需要刚性插入件，而是可通过使用例如印刷或注射技术置于水凝胶部分上或其内。

事件着色机构可包括刚性插入件的一部分，其与瞬态泪液的一些组分或眼科镜片内的一些组分反应。例如，事件可以是一些析出物(例如，脂质或蛋白质)在刚性眼科插入件和水凝胶部分中的任一者或两者上的特定积聚，这取决于眼科镜片的组合物。积聚浓度可“激活”事件着色机构，而无需功率源。激活可以是渐进的，其中随着积聚浓度的增大，颜色变得更加可见，这可以指示何时应该清洗或更换眼科镜片。

另选地，颜色可仅在特定的浓度下明显。在一些实施方案中，在佩戴者有效地将析出物从水凝胶部分或刚性插入件上移除的情况下，激活可为可逆的。事件着色机构可位于光学区之外，这可允许刚性插入件的环形实施方案。在其它实施方案中，特别是事件可促使佩戴者立即行动的那些实施方案中，事件着色机构可位于光学区内，这使佩戴者可看到事件着色机构的激活过程。

在一些其它实施方案中，事件着色机构可包括贮存器，其可容纳有色物质，例如，染料。在事件发生之前，贮存器可为不可见的。可以用可降解材料封装贮存器，泪液中的一些成分(包括，例如，蛋白质和脂质)可使可降解材料不可逆地降解。一旦降解，有色物质可被释放到眼科镜片中或第二贮存器中。此类实施方案可基于制造商的推荐参数指示何时应将一次性眼科镜片丢弃。

转至图6A和6B，图中示出了具有多个事件着色机构601-608的眼科镜片600的示例性实施方案。在一些实施方案中，事件着色机构601-608可位于眼科镜片600的软水凝胶部分610内和光学区609之外。

此类实施方案可不需要刚性插入件或介质插入件来用于使事件着色机构601-608发挥功能，但是仍可将插入件结合至眼科镜片600中，以允许另外的功能性。在一些实施方案中，每个事件着色机构601-608可分别封装在眼科镜片600的软水凝胶部分610内。事件着色机构601-608的内容物可包含对一些状况，例如温度或泪液组分(诸如生物标记物)具有反应性的化合物。

在一些实施方案中，每个事件着色机构601-608可基于不同的事件“激活”。例如，一个事件着色机构608可包括对眼部环境温度变化作出反应的液晶，其中事件为发烧。相同眼科镜片600内的其它事件着色机构602-606可对特定病原体作出反应，所述病原体例如，可引起眼部感染或可指示非眼部感染或疾病，如角膜炎、结膜炎、角膜溃疡和蜂窝组织炎的那些病原体。此类病原体可包括，例如，棘阿米巴角膜炎(Acanthamoeba keratitis)、铜绿假单胞菌(Pseudomona aeruginosa)、淋病奈瑟氏菌(Neisseria gonorrhoeae)以及葡萄球菌(Staphylococcus)和链球菌(Streptococcus)菌株，诸如金黄色葡萄球菌(S.aureus)。可用可选择性地透过泪液组分的化合物，封装事件着色机构601-607。在一些实施方案中，事件着色机构602-606可通过凝集而发挥作用，如通过凝固酶测试，其中较高浓度的病原体可附着到事件着色机构602-606内的化合物上并可导致结块或形成沉淀。沉淀可提供着色或可通过独立的反应与事件着色机构602-606中的另一种化合物发生反应。另选地，事件着色机构602-606可包含通过反应，诸如通过一些氧化酶测试着色的试剂。

在其它实施方案中，事件着色机构602-606可以类似于石蕊试验而发挥作用，其中事件着色机构基于眼部环境内的pH或pOH而激活。例如，为了监测丙戊酸浓度，事件着色机构可包含将能够结合到高达特定浓度的丙戊酸上的特异性蛋白。非结合丙戊酸可以指示泪液内的有效量。事件着色机构内的pH或pOH可随酸浓度的增大而增大。

其它示例性着色机构601可对紫外线具有反应性，其中所述事件可以是眼睛过度暴露于紫外光，正如雪盲一样。另一着色机构607可对蛋白质积聚作出反应，诸如图6A所述。一些事件着色机构608可以是可逆式的，诸如当佩戴者对事件进行有效地响应时。例如，佩戴者冲洗眼科镜片600后，病原体或蛋白质的水平可充分降低，以允许安全使用眼科镜片600。另选地，诸如，在事件是发烧，并且佩戴者的温度已有效降低的情况下，在眼睛上的着色可为可逆的。

如图6B中以横截面示出，事件着色机构622,626可位于眼科镜片620的周边，而不会改变水凝胶部分630的光学表面。在一些实施方案中，未示出，事件着色机构可至少部分地位于光学区629内，向佩戴者警示该事件。事件着色机构622,626在单个眼科镜片600内的位置可变化，一些位于周边，一些在光学区629内。

再次参见图6A，事件着色机构601-608可被独立激活。例如，佩戴者发烧时，可触发包含在事件着色机构608内的液晶中的着色变化。另外两个事件着色机构605,606可指示高水平的金黄色葡萄球菌和棘阿米巴角膜炎，这尤其是在其它症状证实该诊断的情况下可提供有关引起发烧的原因的指导。在事件着色机构601-608用作诊断工具的情况下，着色可为不可逆的，这使佩戴者能够在不丢失事件指示的情况下移除眼科镜片600。

在一些实施方案中，事件着色机构608可用低透过性物质包覆，例如，聚对二甲苯。在事件着色机构608包含与眼睛接触时可能有潜在危险的化合物的情况下，或在事件不需要与泪液相互作用的情况下，该实施方案特别有意义。例如，在事件为温度变化的情况下，液晶滴可由聚对二甲苯包覆，还可使用强化化合物诸如二氧化硅、金或铝，通过与聚对二甲苯交替强化形成气密密封。

出于示例性目的，眼科镜片600示出为包括八个事件着色机构。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，其它数量的事件着色机构也是可行的。在一些示例中，光敏检测器可位于眼科镜片插入件装置中的事件着色机构的区域内。光敏检测器可形成为对着色机构光谱中的光的存在较敏感。光敏检测器可监测用户的环境光并确定在操作下光的基线水平。例如，由于当用户眨眼时环境光会有所不同，因此光敏检测器可在某一次数(例如十次)的眨眼期间记录反应，发信号通知各个眨眼事件之间的周期。当着色机构改变颜色时，光敏检测器处的平均信号将同时变化，并且信号可发送到生物医疗装置内的控制器。在一些示例中，光源可包括在光电探测器中，使得经校准的光信号可通过着色装置并感测适当光谱区域中吸光度的变化。在一些示例中，定量或半定量检测结果可由如下步骤得出：照射着色装置，在光敏检测器处测量光检测水平，以及将该水平与活性着色组分的浓度相关联。

转至图7A和图7B，图中示出了具有事件着色机构711-714,721-724，以及731-734的眼科镜片700的另选实施方案。在一些此类实施方案中，事件机构711-714,721-724，以及731-734分别可包括锚定在眼科镜片700内的反应性分子712-714,722-724，以及732-734。反应性分子712-714,732-734可包括中央结合部分713,733，其两侧是淬灭剂712,732和着色部分714,734，例如发色团或荧光团。根据分子结构，当特定化合物结合到结合部分713、733时，着色部分714、734可靠近淬灭剂712而减轻着色，或可远离淬灭剂732而增加着色。在其它实施方案中，反应性分子722-724可包括结合部分723，其两侧是福斯特共振能量转移(FRET)对722,724。FRET对722,724的功能可类似于淬灭剂712,732和发色团(着色部分)714,734，但是FRET对722,724两者均可表现出着色，并且当它们彼此接近时，其光谱重叠可引起着色变化。

反应性分子712-714,722-724,732-734可经选择以靶向泪液中的特定化合物。在一些实施方案中，该特定化合物可直接指示事件。例如，当事件为泪液中的葡萄糖水平时，反应性分子712-714,722-724,732-734可直接与葡萄糖结合。例如，当事件为病原体的存在或浓度时，该病原体的特定方面可与反应性分子712-714,722-724,732-734结合。该特定方面可包括该病原体的特有脂质或蛋白组分。另选地，该特定化合物可以是事件的间接指示剂。特定化合物可以是该病原体的副产物，诸如响应该病原体的特殊抗体。

一些示例性目标化合物可包括：血红蛋白；用于检测心肌事件的肌钙蛋白；用于检测急性胰腺炎的淀粉酶；用于检测肾衰竭的肌酸酐；用于检测胆道梗阻或胆汁郁积的γ-谷氨酰；用于检测胃炎的胃蛋白酶原；用于检测癌的癌抗原；以及本领域已知用来检测疾病、损伤等的其它分析物。

在一些实施方案中，反应性分子712-714可由次级化合物711例如蛋白、肽或适配体锚定在眼科镜片700内。另选地，水凝胶702可提供足够的锚固力来将反应性分子722-724固定在眼科镜片700内。反应性分子722-724可在发生聚合作用之前与反应性单体混合物接触，这可使反应性分子722-724与水凝胶702化学结合。可在发生聚合作用后，但在发生水合作用前，将反应性分子注入水凝胶中，这可使反应性分子的位置更精确。

在一些实施方案中，给锚定机构着色可提供更广泛的美容选择。眼科镜片700可还包括缘环或虹膜图案，这可为事件着色机构提供静态和自然背景或前景。可以用多种方法将设计图案包括在水凝胶上或水凝胶内，或包括在刚性插入件中，例如，印在刚性插入件的表面上。在一些此类实施方案中，周边事件着色机构可例如通过旭日图案被布置成看起来较自然，旭日图案可比整个眼科镜片上的随机点更自然地结合到佩戴者的虹膜图案中或包括在眼科镜片中的虹膜图案中。

在其它实施方案中，反应性分子732-734可被锚定到刚性插入件。刚性插入件(未示出)可以是环形的并且可将多个反应性分子锚定在光学区701外。另选地，刚性插入件可以是小的周边插入件，其可锚定单个反应性分子732-734或多个相同的反应性分子，这可使着色更鲜亮。

如图7B中以横截面示出，反应性分子760,780在眼科镜片750内的布置在水凝胶752内可有所不同。例如，一些反应性分子780可完全位于周边，而不与光学区751重叠。其它反应性分子760可至少部分地延伸到光学区751中。在一些此类实施方案中，在反应性分子760的某些构型中，例如当事件发生时，反应性分子760可延伸到光学区751中，这可向佩戴者警示该事件的发生。

生物医疗装置中的荧光检测器使用的进一步实现可见于2013年5月21日提交的美国专利申请13/899,528中所述，该专利申请以引用方式并入本文。

量子点光谱

小光谱装置可有效帮助建立生物医疗装置，使之能够测量和控制用户的各种分析物的浓度。例如，葡萄糖的计量可用于控制在用各类药物治疗后患者体内该物质的变化。当前的微型光谱仪设计大多数使用干涉滤波器和干涉光学器件来测量包含吸光物质的混合物的光谱响应。在一些示例中，光谱仪可通过建立由量子点组成的阵列而形成。基于量子点阵列的光谱仪可基于波长复用原理测量光谱。当分别用一个滤波器元件和一个检测器元件同时编码和检测多个光谱带时，可实现波长复用原理。阵列格式可允许该过程使用不同滤波器以不同编码有效重复多次，从而获得足够的信息以实现目标光谱的计算重构。可通过考虑光检测器的阵列(诸如存在于CCD相机中)示出示例。光敏装置的阵列可用于对到达CCD阵列中的每个具体检测器元件的光的量进行定量。在宽带光谱仪中，多个(有时数百个)基于量子点的滤波器元件被部署成使得每个滤波器允许光从某些光谱区域通过到达一个或数个CCD元件。数百个此类滤波器的阵列被布置成使得穿过样品的照明光可继续穿过量子点(称为QD)滤波器的阵列并到达QD滤波器的相应组的CCD元件。光谱编码数据的同时收集可允许样品的快速分析。

窄带光谱分析示例可通过使用围绕窄带的较少数量的QD滤波器而形成。在图7C中，示出了可如何由两个滤波器的组合观察光谱带的图示。还可以清楚的是，可设想数百个滤波器的阵列，作为图7C中重复多次的相似概念。

在图7C中，第一QD滤波器770可具有作为y轴上的ABS来示出和指示的相关光谱吸收响应。第二QD滤波器771可具有与包括在滤波器中的量子点的不同性质相关联的移动的相关光谱吸收，例如，QD在QD滤波器771中可具有较大直径。所有波长(白光)的光的固定辐照度的差分曲线由来自横穿滤波器771及横穿滤波器770的光的吸收结果的差异得出。因此，通过这两个滤波器的照射的效应是，差分曲线将指示所描绘的传输带772中的光谱响应，其中y轴被标记为Trans以指示响应曲线与传输特性相关。当将分析物引入光谱仪的光路中时，在分析物在UV/可见光谱中、并可能在红外区中具有吸收带的情况下，结果将是改变该光谱带中的光的传输，如光谱773所示。从772到773的差异得到由这两个量子点滤波器限定的区域中分析物的吸收光谱774。因此，可通过少量滤波器获得窄光谱响应。在一些示例中，不同滤波器类型对相同光谱区域的冗余覆盖可用于改善光谱结果的信噪特征。

基于QD的吸收滤波器可包括在其表面上具有淬灭分子的QD。在QD吸收适当频率范围内的能量后，这些分子可阻止QD发光。更一般地，QD滤波器可由半径小于体相激子玻尔半径的纳米晶体形成，从而引起电子电荷的量子限域。晶体的尺寸与纳米晶体的受限能态相关，并且一般来讲，减小晶体尺寸具有更强限域的效应。这种更强的限域影响量子点中的电子态并导致增加的有效带隙，使得光学吸收和荧光发射都移向蓝波长。已存在针对量子点宽阵列所定义的许多光谱受限源，它们可以购买或制造得到并且可结合到生物医疗装置中充当滤波器。通过部署略微修改的QD，诸如通过改变QD的尺寸、形状和组成，可以连续且精细地在深紫外到中红外范围内的波长中调谐吸收光谱。QD也可被印刷成非常精细的图案。

具有量子点光谱仪的生物医疗装置

图8A示出了生物医疗装置800内的示例性QD光谱仪系统。图8A所示的装置可利用被动方式收集样品，其中样品流体被动地进入通道802。在一些示例中，通道802可在生物医疗装置800的内部，但在其它示例中，如图所示，生物医疗装置800可围绕具有再凹入式腔的外部区域。在生物医疗装置800形成其自身外部的流体的通道的一些示例中，装置800也可包括孔860以排出试剂或染料，从而与通道区域中的外部流体相互作用。在非限制性意义上，被动采样可参照生物医疗装置800可为可吞服丸剂的示例来理解。小丸可包括发射药物850的区域以及分析周围流体(诸如胃液)以确定分析物的存在的区域，其中所述分析物可以是(例如)药物。丸剂可包含药物近侧的控制器870，其中药物释放的控制可由生物医疗丸剂装置的部分进行。分析区域803可在使外部流体被动流入并流出通道的生物医疗药丸装置内包括折返通道。当分析物(例如，在胃液中)扩散或流入到通道802中时，它将位于图8A所示的分析区域803内。

现在参见图8B，一旦分析物扩散或以其它方式进入量子点光谱仪通道中，所述通道将表述为通道802，样品830可通过量子点(QD)发射器810的发射部分。QD发射器810可接收来自QD发射器控制器812的信息，指示QD发射器810发射跨过通道802的光的输出光谱。

在一组类似的示例中，QD发射器810可基于量子点的发射特性发挥作用。在其它示例中，QD发射器可基于量子点的吸收特性发挥作用。在利用量子点的发射特性的示例中，这些发射可受到光激励或电激励。在光激励的一些示例中，紫色到紫外区中的高能光可被光源发射并吸收在量子点中。QD中的这些激发可通过发射窄带中的特征能量的光子而发生弛豫。如此前所提及，QD可被设计用于在所选感兴趣的频率处发生发射。在相似组的示例中，QD可形成为层状，如此前所提及，它们夹在可向QD中提供电子和空穴的电活性层之间。这些激发可相似地发射所选频率的特征光子。QD发射器810可通过包括充当量子点的纳米级晶体而形成，其中所述晶体在其生长和材料方面可受到控制，这些材料用于在晶体包括于发射器元件上之前形成晶体。

在QD以吸收模式发挥作用的另选组的示例中，可使用一组滤波器的组合来确定区域中的光谱响应。该机制在之前部分中参照图7C描述。QD吸收元件的组合可用于分析中，以选择分析用的光谱区域。

在这些类型的发射示例的任一者中，光频谱可由QD发射器810发射并且可通过样品830。样品830可从所发射频率的一些中吸收光，前提是样品内的化学成分能够吸收这些频率。其余未被吸收的频率可继续传送到检测器元件，其中QD接收器820可吸收光子并将其转换为电信号。这些电信号可通过QD检测器传感器822转换为数字信息。在一些示例中，传感器822可连接至每个QD接收器820，或在其它示例中，电信号可路由至用于感测的集中式电路。数字数据可用于基于QD波长吸光度值的预定值来分析样品830。

在图8C中，QD系统以这样的方式描绘，其中样品在空间上定位的光谱分析元件前方通过。这可例如以针对微流体进程所述的方式完成。在其它示例中，样品830可包含分析物，这些分析物扩散到生物医疗装置的区域内，该区域用生物医疗装置的材料包封外部流体以形成孔或腔，样品可在该孔或腔中被动地流入或扩散到分析区域，该分析区域通过来自生物医疗装置内、生物医疗装置外的发射器的光，并再次到达生物医疗装置内的检测器。图8B和8C描绘了样品830的位置之间的差异之类的运动，该样品已从第一位置831沿着分析区域运动到了新位置832。在其它示例中，这些QD可合并成在单个多点位置中发挥作用，在该位置中，激发部件和感测部件合并成每种功能的单一元件。一些生物医疗装置诸如眼科装置对于包括超过一百个量子点装置的光谱仪可具有空间限制，但其它生物医疗装置可具有实现含分析物的混合物的全光谱表征的数百个量子点装置。

QD分析系统还可与微流体装置一起发挥功能，以使含分析物的样品与含染料的试剂反应。染料分子可与特定分析物反应。如此前所提及，这种结合的示例可为FRET指标。染料分子在紫外和可见光谱中可具有特别强的吸收带，这也可称为具有高消光系数。因此，少量的具体分析物可选择性地结合于在光谱频率处显著吸收的分子，该光谱频率可被QD分析系统聚焦。染料络合物的增强信号可允许对分析物浓度的更精确定量。

在一些示例中，微流体处理系统可将分析物样品与包含染料的试剂混合，该染料将结合于目标分析物。微流体处理系统可将这两种样品一起混合一段时间，从而确保染料与分析物之间的充分络合。然而，在一些示例中，微流体处理系统可将混合液体样品移动到特定位置，该位置包含可结合于任何未络合的染料分子的表面。当微流体系统接着进一步将样品混合物移动到分析区域中时，其余染料分子将可与样品中的分析物的浓度相关联。可以所述方式将混合物移动到量子点发射光源或量子点吸收滤波器的前方。

一种类型的荧光染料可通过量子点与淬灭分子络合而形成。可将量子点与复合淬灭分子的试剂混合物引入含分析物的样品中，例如引入生物医疗装置内的微流体细胞中。淬灭分子可包含这样的区域，这些区域可选择性地结合于分析物，并由此可将淬灭分子与量子点分离。未络合的量子点此时可在存在激发辐射的情况下发荧光。在一些示例中，量子点滤光器的组合可用于创建在具有非复合量子点特征的波长处检测增强发射的存在的能力。在其它示例中，可利用检测未络合的量子点的增强发射的其它方式。络合量子点的溶液可保存在生物医疗装置的微流体处理池内，并且可用于在引入生物医疗装置中的样品中检测来自用户的分析物的存在性。

眼科插入件装置和具有微流体检测器的眼科装置

现在参见图9A，描绘了位于眼科介质插入件上的眼科装置的示例性微流体分析系统950的顶视图。除了通电元件951、控制电路952和互连特征结构953之外，在一些实施方案中，介质插入件可包括微流体分析部件954，包括废物流体保持部件955。微流体分析系统950能够在其存在或其浓度方面测定流体样本中的分析物/生物标记物。微流体分析系统可在化学上检测可存在于用户泪液中的许多分析物。非限制性示例可包括检测存在于泪液样品中的葡萄糖的量。

生物医疗装置中的荧光检测器使用的进一步实现可见于2013年5月17日提交的美国专利申请13/896,708中所述，该专利申请以引用方式并入本文。

眼科插入件装置和具有视网膜血管形成检测器的眼科装置

现在参见图9B，示出了带有示例性通电眼科装置的患者眼睛的侧剖视示意图。具体地，采取通电接触镜片形式的眼科装置900被示出为搁置在眼角膜906上，其中，在眼科装置900和眼角膜906之间的至少一些部分中存在眼液。在一些实施方案中，眼科装置900的凹轮廓可被设计成，使得一个或多个压电换能器可被直接搁置在眼角膜906上。压电换能器直接搁置在眼角膜906上可允许更细节地成像，因为超声脉冲可直接从焦点902、910向着眼角膜906行进。如在本示例性实施方案中所描绘的，压电换能器位于通电接触镜片的周边区域并且在视线之外，以防止视线被干扰。然而，在可供选择的通电接触镜片装置中，压电换能器可定位在位于瞳孔904前方的中心区域中，这样也没有明显干扰用户的视线。

因此，根据眼科装置900的设计，超声脉冲可在穿过玻璃状体920并且到达包括脉动血管的一个或多个视网膜区域(例如，912和916)之前，穿过眼睛的晶状体908。在一些实施方案中，视网膜区域可以是用于特定功能或可用作特定状况的预测因子的眼内部分附近或包括所述眼内部分的预定区域，例如，可为了早期检测周边视力损失而被筛查的黄斑914，例如年龄相关的黄斑变性。作为非限制性示例，所检测的电信号也可提供与用户脉搏和血压相关的数据流。

生物医疗装置中基于超声波脉冲的检测器使用的进一步实现可见于2013年11月22日提交的美国专利申请14/087,315中所述，该专利申请以引用方式并入本文。

位置感知

位置感知对于基于生物计量的信息通信实施方案可非常重要。可存在确立位置感知的许多方式。在一些示例中，生物医疗装置可与另一个装置(诸如智能电话)协同发挥功能。可在生物医疗装置与另一装置之间确立通信链路。在此类实施方案中，该装置(诸如智能电话)可执行确定用户位置的功能。在其它示例中，生物医疗装置可以独立方式使用，并且可以有确定位置的能力。采用独立方式时，生物医疗装置可具有与计算机网络交互的通信部件。可存在多种连接网络和其它网络可访问装置的方式，包括采用非限制性感测Wi-Fi通信、蜂窝通信、蓝牙通信、ZigBee通信等。与网络的连接可用于确定位置。可基于网络接入装置的已知位置来估计位置，该网络接入装置可由生物医疗装置或其关联装置(诸如智能电话)访问。网络接入装置或蜂窝接入装置的组合可实现三角剖分和改善的位置确定。

在其它示例中，生物医疗装置或其关联装置可直接确定其自身的位置。这些装置可具有可与全球定位系统网络(GPS)交互的无线电系统。可对接收自卫星的多个信号进行处理，并按标准化方式使用算法以高精度确定GPS无线电的位置。

通过确定达到一定程度的地理精度的用户位置，可实现各种基于位置的信息通信实施方案。

生物计量

生物计量具体是指生物学相关方面的量度。在常见用法中，该术语用来指可用于识别的个体生物学方面的量度或安全性方面，诸如指纹、面部特征、体型和步态(作为示例)。如本文所用，生物计量更一般地指可用生物医疗装置测量或分析的生物学特征。本说明书的后面部分公开了以基于生物计量的信息通信为目的的可用生物计量数据的大量示例；温度生物计量参数可为非限制性示例。有许多部件可用于在用户体表上及在用户体核中测量温度。温度的测量值可显示与正常的偏差。该测量值可与用户位置相关的其它信息结合，并且可获得当前环境温度。如果生物计量体核温度较低且环境温度也较低，用户可被导向至喜好的热饮或衣物的选项。另一方面，高温可导向至喜好的冷饮供应商或衣物。出现与环境温度升高无关的较高温度的一般趋势可致使基于生物计量的信息通信系统询问用户是否需要当地医生或药房。可存在用于测量此类生物计量数据的许多信息通信用途。

参见图10，存在可通过示例性眼科生物医疗装置类型1005(例如电子眼科镜片)获得的一些生物计量数据的示例。在一些示例中，眼科装置能够测量和/或分析一种或多种以下类型的生物计量数据。在一些示例中，眼科装置能够检测和测量与环境光水平1010相呼应的瞳孔的特征。测量瞳孔特征的进一步实现可见于2013年2月28日提交的美国专利申请13/780,135，该专利申请以引用方式并入本文。

又如，眼科装置能够测量或估计眼内压1015。在生物医疗装置中测量眼内压的进一步实现可见于2013年11月22日提交的美国专利申请14/087,217中所述，该专利申请以引用方式并入本文。

又如，通过例如在眼科镜片中结合基于mems的加速计，眼科装置能够测量或估计用户眼睛1020的运动。可存在用于测量眼动的许多目的，诸如估计用户的睡眠状况。在一些示例中，用户入睡可能不安全，应用可对这种测量和确定采取行动。在其它示例中，可在快速眼动(REM)睡眠状态期间评估用户的睡眠状况。用户REM睡眠的时间和持续时间可允许信息通信系统推荐医生、睡眠辅助药、营养品等。对测量REM睡眠的其它实施可见于美国专利申请13/780,074和13/780,479，两份专利申请均提交于2013年2月28日，其以引用方式并入本文。

又如，眼科装置能够测量或估计用户眨眼功能1025的特征。可存在许多可与眨眼功能相关联的环境或健康状况，并且基于生物计量的信息通信系统可推荐与该状况相关的产品或服务。在一个简化的示例中，用户眨眼功能1025和与环境光水平相呼应的瞳孔特征的组合可唤起各种类型的太阳镜的信息通信选项。测量眨眼的进一步实现可见于美国专利申请13/780,607和13/780,014，这两份专利申请都提交于2013年2月28日，并且以引用方式并入本文。

又如，眼科装置能够测量或估计生物电信号和肌肉/神经信号传导1030的特征。在一些示例中，眼科装置可包括天线或其它无线部件以感测眼科装置环境中的电信号。在其它示例中，生物学上一致的材料可从眼科装置突出，其中所述材料可为导电的。这些突出部能够直接测量电信号。所感测的电信号可放大并给予眼科装置的处理元件，以将功能意义与信号进行关联。

又如，眼科装置能够测量或估计用户脉搏1035的特征。在一些示例中，压敏元件可将压力波寄存为电信号。压电和电活性聚合物传感器可提供感测的非限制性示例，该感测将压力波寄存为电信号，可用装置内的处理元件处理该电信号。在其它示例中，光信号可聚焦于眼科环境的区域，这些区域包括体表区域上的血管。在一些示例中，反射后光的散射特征的变化提供提取血液脉搏信号的必要部件。

又如，眼科装置能够测量或估计用户血压1040或相对血压的特征。在一些示例中，测量血压的感测能力可被校准，以确定在血管或眼科环境自身内出现的相对压力。在其它示例中，成像元件能够使血管成像，以确定心跳期间形状和尺寸的相对变化，这可与用户的相对压力变化相关联。

又如，眼科装置能够测量或估计用户体温1045的特征。在一些示例中，红外检测器可通过聚焦到环境中，感测用户眼球内的红外光的水平。眨眼检测器可用于感测用户眼睑可能闭上的时间段，其中红外光的水平可更局限于眼环境内部的来源，因此与体温更紧密相关。在其它示例中，眼科装置内的直接探针可感测其直接接触的眼组织的温度。在一些示例中，接触测量可将电阻值或热电偶电压值与所感测的温度相关联。

又如，眼科装置能够测量或估计用户眼睛1050的化学特征。化学特征可与用户血液或组织中的CO₂水平、泪液的pH等相关。在一些示例中，可基于如下方式估计pH水平：将眼科装置环境中的流体采样到装置中，并且经由指示剂的比色技术或通过微小尺寸电极对的电测量值(其可与pH测量值相关联)来测量pH。可通过如下方式确定其它化学特征：将样品引入眼科装置的处理区域中，以按诸如本文此前已描述的方式进行比色表征、光谱表征或电表征。对于另一个示例相似地，眼科装置能够测量或估计用于确定感染1055的存在性的眼特征和生物标记物。

又如，眼科装置能够测量或估计用户血红蛋白的特征和用户血液1060的血氧定量水平。在一些示例中，光波长的组合可在向内注视时从用户眼睛的内表面反射，或在向外注视时从眼睑反射。这些波长处的相对吸收特征可与光所探测的血流中的血氧定量水平相关联。在一些示例中，所检测的信号可与搏动相关联以获得改善的检测。

再如，眼科装置能够测量或估计生物可利用的化学物质和蛋白质1070的存在和浓度。作为非限制性示例，可评估泪液中的葡萄糖水平，或可评估细胞间区域中诸如巩膜中的葡萄糖水平。在一些示例中，显著差异的估计值可致使生物计量系统推荐医疗选项；然而，对于偏离正常读数的较小差异而言，可向用户推荐用户附近的食物产品或服务。

可存在可在生物计量信息通信系统中获得和使用的生物计量读数的许多其它示例。从信息通信和健康角度看，响应可能预计会随着时间的推移和经验的丰富而演变，并变得越来越多样而复杂；然而，本文所讨论的方法和装置提供基础和基本的解决方案，以获得生物计量数据并传送和处理此数据，从而实现在信息通信角度使用此数据。

基于生物计量的信息通信中生物医疗装置的功能与操作模式

现在参见图11，示出了基于生物计量的信息通信系统中基于生物计量的生物医疗装置的示例性操作模式。在所示的示例中，用户持有电动生物医疗装置1110和相关智能装置1100。这两种装置可交换信息和数据，另外也可相互通信。在这些示例中，电动生物医疗装置1110可具有一个或多个操作性的生物计量装置和传感器1113。在一些示例中，电动生物医疗装置1110还可能具有(如图示中的虚线所示，虚线表示有些示例可能不具有该功能)显示/反馈元件1112，该元件可包括音频反馈部件、振动反馈部件和其它反馈部件。该电动生物医疗装置1110还可具有GPS或定位能力1111和Wi-Fi或蜂窝通信能力1114。在一些情况下，通信能力可基于另一标准诸如蓝牙或ZigBee，或可在定制通信协议和系统上操作。在电动生物医疗装置与另一智能装置配对的情况下，由电动生物医疗装置1110提供与智能装置基本通信的功能，以及发挥功能以采集一种或多种类型的生物计量数据可能是可行的。

因此，生物医疗装置1110的配对装置，即智能装置1100可具有补充功能。实际上，智能装置1100可对电动生物医疗装置1110具有增强的能量储存能力，因此这可改善装置进行计算、通信、显示的能力以及其它功能。智能装置可具有Wi-Fi/蜂窝通信能力1104、GPS或定位灵敏度能力1101及显示/反馈能力1102，该显示/反馈能力可包括反馈的音频部件、振动部件和其它部件。尽管生物医疗装置可拥有采集生物计量数据的重要功能，但智能装置1100仍可具有各种类型的功能传感器1103，这些功能传感器相对生物医疗装置中的传感器来说可能是多余的，可能与生物医疗装置中的传感器互补，也可能涉及感测并非生物计量数据的数据。

电动生物医疗装置1110和智能装置1100(各自都连接至用户)的组合可作为一个系统工作，并且可具有统一的通信协议用于系统通信1130。在许多示例中，智能装置1100可为系统通信1130提供主要功能，并且可运行至网络访问装置1150的无线通信能力1140。网络接入装置1150可为Wi-Fi网络集线器或蜂窝通信集线器之类的装置。无论如何，网络接入装置1150都可提供通信路径，用于将来自生物计量信息通信系统的数据路由至各种外部系统，诸如(作为非限制性示例)内容服务器、存储和处理系统1160，其中内容服务器、存储和处理系统1160可协调并操纵到各种信息的连接。另外，网络接入装置可提供到急救和医疗保健相关系统1170的外部系统的通信路径，以进行信息通信或急救相关活动。

生物医疗装置显示器

在一些示例中，生物医疗装置可具有显示功能。在一些示例中，眼科装置内的显示功能可局限于一个LED或少量不同颜色的LED，这些LED可提供显示功能以出于一定目的而提醒用户查看另一个配对装置。该目的可具有基于激活的LED的颜色采用的一些编码。在一些更复杂的示例中，显示器能够将图像投影到用户的视网膜上。在基于生物计量的信息通信系统中，图像的显示可具有以基于图像的标准信息通信方式为基础的明显效用。在如已经提供的示例中，测量生物计量数据组因此可触发经由各种通信部件的数据交换，并且可将目标视觉通信传送至生物医疗装置，然后经由生物医疗装置显示器显示。

现在参见图12，其示出了示例性生物医疗装置内的显示器1200。条目1210可为能够佩戴在用户的眼睛表面上的眼科装置。其可由基于水凝胶的裙边1211形成，在一些实施方案中基于水凝胶的裙边1211完全地围绕，在其它实施方案中，其部分地围绕或支撑插入件装置。在示图中，裙边1211围绕基本环形的插入件装置1236。在插入件装置1236中密封的可为通电元件，用于控制、激活、通信、处理等的电子电路。通电元件可为一次性使用的电池组元件或可再充电元件连同功率控制系统，其使装置能够再充电。部件可位于插入件装置中作为离散部件或作为具有多个有源层的堆叠集成装置。在上文中已对这些部件进行详细讨论。

眼科装置可具有结构和美容方面，其包括稳定元件1260和1261，稳定元件1260和1261可用于定义在用户的眼睛上的装置的取向和适当地集中装置。基本环形的装置可具有印刷在其一个或多个表面上的图案，示为虹膜图案条目1221且在横截面1230中，沿着线1215，示为条目1231。

插入件装置1236可在光学区的小区域中具有基于光子的成像系统，如示为条目1240。在一些示例中，64×64像素的成像系统可具有大约0.5mm×0.5mm的尺寸。可在横截面中观察到项目1240可为光子投影部件，其可包括光子发射元件(即基于EWOD的像素透射率控制装置)、一个或多个光源、和控制这些部件的电子器件。基于光子的成像系统可附接到镜片系统1250并通过数据和电力相互连接总线1241连接至环形插入件部件。

在一些实施方案中，镜片系统可由静态镜片部件形成，静态镜片部件将成像系统的近场图像聚焦到与眼科装置主体相关的空间的固定位置。在其它实施方案中，镜片系统还可包括有源部件。例如，具有多电极区域的基于弯月面的镜片装置可被用来平移投影图像的中心并调节装置的焦度以调节焦点和有效地调节投影的图像的尺寸。镜片装置可具有其自己的控制电子器件，或可替换地其可被基于光子的成像部件或环形插入件装置中的一者或二者控制和驱动。

在一些实施方案中，显示器可为基于64×64像素的投影系统，但更多或更少的像素易于包括在本发明技术的范围内，其可由像素元件和眼科装置自身的尺寸限制。显示器可用于显示点阵文本数据、图像数据或视频数据。在一些实施方案中镜片系统可用于通过在显示数据时横跨用户的眼睛光栅扫描投影系统扩展显示器的有效像素尺寸。显示器可实际上是单色的，或可替换地具有基于多光源的颜色范围。待显示的数据可从外部源传送到眼科镜片，或数据可例如从传感器或存储部件产生于眼科装置自身。在一些情况下，数据可产生于具有通信的外部源和产生于眼科装置自身中。

基于生物计量的个性化信息通信

本文所述的技术的各个方面一般涉及用于提供个性化内容的系统、方法和计算机可读存储介质。如本文所用，个性化内容可指通告、有机信息、促销内容或希望向用户投送的任何其它类型的信息。个性化内容可由例如目标内容提供商诸如广告提供商、信息提供商等提供。通过利用本发明的实施方案，用户或内容提供商可选择希望针对的特定内容。可通过所述装置检测相关信息，然后通过各种通信系统将信息传送到可分析状态并提供合适内容的系统。一旦分析，就可通过系统将个性化内容呈现给用户。在一些示例中，生物医疗装置可将内容呈现给用户，或在其它示例中，配对的装置可呈现内容。

在一个示例中，个性化内容可呈现为例如眼科镜片上的实时视觉内容、通过生物医疗装置向用户传输的音频内容，或目标内容可为辅助伴随装置诸如手机、平板计算机或计算机上的体验。

寻求医疗救助

在基于生物计量的信息通信系统的一般操作中，可基于由生物计量信息通信系统产生的数据，将信息呈现给用户。生物计量数据可由与用户位置和/或环境相关的数据补充。然而，在一些示例中，可存在一组生物计量数据条件，其中数据的逻辑分析可为严重健康状况。在此类情况下，基于生物计量的信息通信系统可呼叫急救服务或其它医疗救助以帮助用户。这是由于系统掌控着生物计量数据并可具有与位置相关的数据。该信息也可与所述通信一起转发给急救服务或其它医疗救助。

安全措施

生物计量数据可支持已描述的生物计量信息通信系统的各种功能。然而，生物计量数据可具有机密和法律意义。因此，生物医疗装置及沿着通信序列的其它装置可在传输之前对生物计量数据加密，使得第三方的任何拦截可能无法得到有意义的结果。有许多部件可用于确保与本文所示基于生物计量的信息通信系统的设备和方法相符的生物计量数据的安全性。数据的加密方法是相关领域熟知的。

方法

参见图13，其显示了用于基于生物计量的信息通信过程的示例性方法的流程图。在1310处，该方法可从获得第一装置开始，其中该装置测量用户的至少第一生物计量。接下来在1320处，该方法按如下步骤继续：用第一装置测量第一生物计量。接下来在1330处，该方法按如下步骤继续：确定用户的地理位置。接下来在1340处，该方法按如下步骤继续：将生物计量数据和位置数据传送到连接至网络的计算装置。接下来在1350处，该方法按如下步骤继续：经由来自第一装置的信号，授权计算装置获得与位置数据相关的环境数据。接下来在1360处，该方法按如下步骤继续：授权计算装置启动待执行的算法，该算法基于生物计量数据、环境数据、位置数据和经由预测分析计算的个性化偏好确定，检索针对性且个性化的内容以生成针对性且个性化的内容。接下来在1370处，该方法按如下步骤继续：将包括针对性且个性化的内容的消息接收到第一装置。并且在1380处，该方法按如下步骤继续：向用户显示消息。可存在多种此类方法，其中执行另外的步骤并且其中可改变特定步骤的顺序。

参见图14，其显示了用于基于生物计量的信息通信过程的示例性方法的流程图。在1410处，该方法可从获得第一装置开始，其中该装置测量用户的至少第一生物计量。接下来在1420处，该方法继续，并且第一装置用于测量此前提及的第一生物计量。在1425处，该方法可按如下步骤进行：获得第二装置，其中第二装置包括显示器和网络通信部件。接下来在1430处，该方法按如下步骤继续：授权第一装置与第二装置之间的配对通信。在1440处，可进行将生物计量数据从第一装置传送到第二装置的方法步骤。接下来在1450处，该方法按如下步骤继续：用第二装置确定第一装置的位置。接下来在1460处，该方法按如下步骤进行：将生物计量数据和位置数据传送到连接至网络的计算装置；经由来自第一装置的信号，授权计算装置获得与位置数据相关的环境数据。在1470处，该方法按如下步骤继续：授权计算装置启动待执行的算法，该算法基于生物计量数据、环境数据、位置数据和经由预测分析计算的个性化偏好确定，检索针对性且个性化的内容以生成针对性且个性化的内容。在1480处继续，该方法可包括将包括针对性且个性化的内容的消息接收到第二装置；以及在1490处，向用户显示消息。可存在多种此类方法，其中执行另外的步骤并且其中可改变特定步骤的顺序。

现在参见图15，其示出了识别系统中基于生物计量的生物医疗装置的示例性操作图解。在所示的示例中，用户1590在他或她的所有物中具有电动生物医疗装置1510和可选的相关智能装置1500，其中该用户和两种装置与也具有智能装置能力的识别系统一起被使用。这两种装置1510和1500以及识别智能装置1570可交换信息和数据，并通过其它方式经由到内容和存储以及提供处理者1560的通信链路彼此进行通信。在这些示例中，电动生物医疗装置可具有一个或多个操作性的生物计量装置和传感器1513。在一些情况下，通信能力可基于另一标准诸如蓝牙或ZigBee，或可在定制通信协议和系统上操作。在电动生物医疗装置1510与另一智能装置1500或识别智能装置1570配对的情况下，对于电动生物医疗装置而言，提供与智能装置基本通信的功能以及发挥采集一种或多种类型生物计量数据的功能，并且在某些情况下具有可被传送的嵌入识别信息可为实际可行的。

因此，生物医疗装置1510的配对智能装置1500可具有补充功能。智能装置1500可具有相对于生物医疗装置1510增强的能量储存能力，并且这因此可改善所述装置进行计算、通信、显示的能力和其它功能。智能装置1500可具有Wi-Fi/蜂窝通信能力1504、GPS或定位灵敏度能力1501和显示能力1502。尽管生物医疗装置1510可拥有采集生物计量数据的重要功能，但智能装置1500仍可具有各种类型的功能传感器，这些功能传感器相对生物医疗装置中的传感器来说可能是多余的，可能与生物医疗装置中的传感器互补，也可能涉及感测并非生物计量数据的数据。

同样地，与生物医疗装置1510配对的识别智能装置1570还可具有补充功能。在一些示例中，识别智能装置1570可具有相对于生物医疗装置1510增强的能量储存能力，并且这因此可改善所述装置进行计算、通信、显示的能力和其它功能。识别智能装置1570可具有GPS或定位感测能力1571、显示能力1572和听觉反馈装置1573。尽管生物医疗装置1510可拥有采集生物计量数据的重要功能，但识别智能装置1570仍可具有各种类型的功能传感器，这些功能传感器可能对于生物医疗装置中的传感器来说是多余的，可能与生物医疗装置中的传感器互补，也可能用来感测并非生物计量数据的数据。

电动生物医疗装置1510、智能装置1500、识别智能装置1570(各自连接至用户1590)的组合可作为一个系统工作，并且可具有统一的通信协议用于系统通信1540。在该示例中，智能装置1500可提供系统通信1540的主要功能，而且可操纵到有线/无线接口网络接入装置1550的无线通信能力1540。网络接入装置1550可为Wi-Fi网络集线器或蜂窝通信集线器之类的装置。无论如何，网络接入装置1550都可提供通信路径，用于将来自生物计量信息通信系统的数据路由至各种外部系统，诸如(作为非限制性示例)内容和存储及处理系统1560，其中内容和存储及处理系统1560可协调并操纵到信息通信信息的连接。

参照图16A，其示出了识别系统1600的电动生物医疗装置的多个示例，该电动生物医疗装置可包括耳部插入件1601、成像接触镜片1602和鞋中重量传感器1603。这些示例中的一个或多个可用于被配置为识别功能的基于生物计量的信息通信系统中，如图15所描述。可将该示例性装置和其它可能的生物医疗装置视为第一个类型，在该类型中，该装置测量用户的生物计量，并且生物计量信息本身可为确定个体识别提供支持。该第一个类型与将在图16B中描述的第二个类型形成对比，在第二个类型中，以补充形式向生物计量测量和通信提供识别功能。可存在这样的示例，其中装置功能与生物医疗装置中第一种类型和第二种类型的识别功能均相关。

再次参见图16A，识别系统1600的电动生物医疗装置的一个示例可包括耳部植入物1601。用户可穿戴耳部植入物以例如补充听觉。在一些示例中，可补充此类装置以测量与用户相关的生物计量，包括作为非限制性示例的体温、血液脉搏、血氧和血压，并且此类装置可在未补充听觉时测量这些生物计量。从识别角度来看，听觉传感器1601可包括成像能力，因此可将耳鼓膜或部分耳鼓膜上的血管图案的图像与基于生物计量的通信系统进行通信。可对比耳鼓膜血管结构的存储记录对该图像进行分析，仔细比较后，所得的匹配结果可用于确定或加强用户的识别。该示例可展示一般类型的装置，其中可利用生物医疗装置使特定个体的血管图案或组织图案成像并且可传送这些图案。

识别系统1600的电动生物医疗装置的另一个类似示例可包括成像接触镜片1602。该装置可包括具有插入件和成像相机或传感器的接触镜片，该插入件包括在其它功能中，该成像相机或传感器可用于使用户眼睛的部分成像。在一些示例中，该装置可执行视网膜扫描，使用户的视网膜或视网膜的部分成像并将用户独特的血管图案与同一用户的视网膜的对比图像(如指纹)进行匹配。在一个不同的示例中，该插入件可聚焦于用户虹膜。该插入件还能够确定相对简单的用户眼睛特征，诸如作为非限制性示例的颜色，这些简单特征可用于验证用户身份。在一些更复杂的示例中，该传感器能够使用户虹膜图案的部分成像。在一些示例中，该装置可感测响应于光不会显著移动的虹膜的部分或使这种虹膜的部分成像。在其它示例中，该装置可包括光装置，该光装置可用于在使虹膜成像前暂时关闭虹膜。当通过本文所述的多种方式传送所获得的图像时，用户虹膜中的图案细节可为系统提供识别支持。可以清楚的是，这种功能可以是接触镜片生物医疗装置的其它功能的附加功能，可包括适应眼睛焦点变化以及其它生物计量功能，诸如分析物感测、血液脉搏、血氧和图10所述的许多其它类型的感测。

识别系统1600的电动生物医疗装置的另一个示例可包括鞋中重量传感器1603。可将该装置置于用户的一只或一双鞋内，当用户站立时，其体重落在该鞋上。可激活该装置并用于测量或评估给定时刻的用户体重。该示例可以是一类识别功能，其中针对特定个体所得的生物计量不是特别唯一的，但可提供识别的支持数据。体重为160磅并且其鞋中传感器与该体重相关的用户可能是数以百万计的该体重的个体之一，但作为其它识别挑战的检验，所得生物计量可提供一致性或非一致性的确定。例如，如果鞋登记个体的估重为200磅，可导致识别系统再次评估个体识别的可能性。在此类示例中，与用户数据的非完全匹配仍可以是有用的，并且尽管由该装置测量的数据可能会有变化(因为用户的确切体重哪怕在一天中都是波动的)，但该装置的操作可与其它电动生物医疗装置串联发挥功能，以供识别系统1600建立冗余识别评估。在一些示例中，可将算法设定如下：针对某一个体，在平均视角上取过多所测量的生物计量，并使用它们来评估与个体的一致性。个体可具有体重、脉搏、血压、体温和分析物浓度(例如泪液)的典型谱带，并且对于一个人类个体，可基于它们与用户典型值的系统一致性来评估多种非特异性测量的组合，以确定识别的越来越高的可能性。在一些示例中，所得识别确定可与个体的安全类型方面相关，但在其它示例中，它们可用于质量控制环境，该质量控制环境可包括医院环境，其中可通过利用基于生物计量测量装置的补充的识别来增强进行治疗或施用一剂药物的个体身份的一致性。在后面部分中，描述了识别信息在医院或医疗环境或商业环境中的用途。

参见图16B，示出了生物医疗装置中的第二类识别功能。在一些示例中，生物医疗装置可具有检测用户生物计量的各种传感器，其中生物计量测量的结果本身不包含或不传达关于用于识别的信息。在这些生物医疗装置中，可具有提供识别信息的部件。这可涵盖从存储的字母数字标识符到更复杂的识别方案。在一些示例中，可基于装置通信的生物计量，使用算法处理进一步编码存储的字母数字识别关键。可存在多种编码此类识别信息的方式，例如，使传达到处理系统的所有生物计量测量的加和值。该值可仅能够在处理系统和装置本身内是已知的。无论识别信息被编码或加密与否，如果生物医疗装置与用户以半永久的方式相连，那么可得到更具信心的识别信息。可包括测量各种类型生物计量信息的传感器的生物医疗装置的许多示例可以各种方式附接至用户。

例如，可将基于眼睛的传感器作为材料贴片植入眼睛的外部组织中，或者作为眼内植入物(作为植入的眼睛插入件传感器1610的示例)。这些装置的放置和移除作为外科事件自然地执行，因此植入的传感器半永久地与用户相连。示例性植入的材料贴片可包括印刷在其表面上的条形码，或者在一些示例中可包括RFID。示例性眼内植入物可包括通电元件，并且可包括具有数据部分的电动电子电路，该数据部分包括硬连接方式的识别或者作为静态存储器元件中存储的数据值的识别。

在一些示例中，生物医疗装置可为皮下插入件1630。该装置可包括(例如)具有封闭电子器件的小胶囊和恰好可插入用户皮肤下的通电元件。该装置可包括为用户创建唯一ID的硬件或软件。该装置还可包括用于测量各种生物计量的传感器，如本文针对多种类型的生物医疗装置所述的那些。在一个示例中，皮下植入物1630可包括可测量与用户血液和脉搏相关的参数的传感器。该传感器可连续监测这些参数并以本文所述的多种方式传送测量结果。这种连续监测可形成完整画面，从而进一步增强生物医疗装置识别功能的准确性。如果传感器从第一名用户移除，而不以某种方式中断测量(将不会被检测为生物计量数据流的中断)，则该装置很难植入第二名个体内。因此，皮下传感器1630除了在测量生物计量中的功能外，它还可提供具有增强的完整性的识别功能。

此外，另外的识别完整性的增强可通过本文所述通信系统的基本方面来实现。当生物医疗装置通过系统传送其测量的生物计量结果时，它可通过系统接收传输以确保接收到数据。随着时间的推移，数据传输和接收的历史可生成唯一的数据集以加密识别信息，这可通过从未直接传送的最初存储的加密数据值来补充。如果是由生物计量数据的历史值确定的算法，那么可能很难破坏加密代码。

与用户可具有半永久连接的生物医疗装置的其它示例可包括器官植入物1615、牙科传感器1620、支架传感器1650和血液口传感器1660，它们可与示例性皮下传感器1630在某些方面相同。此外，可穿戴传感器1640可半永久地附接至用户，虽然不难移除。

基于生物计量的识别功能的示例性用途

在一些示例中，基于生物计量的识别可在医疗环境(例如医院)中提供有价值的功能。在这种环境中，生物计量数据的实时采集可具有及时或紧急医疗相关性。传感器可以半永久方式与用户相连，并且它们提供的识别信息可用于保障各种程序。在一些示例中，药物的施用可具有识别智能装置，该识别智能装置可将识别信息与数据库绑定，以交叉检验药物的施用计划。在其它示例中，医疗程序可使用识别交叉检验，包括诊断测试，例如X射线、CAT扫描、MRI扫描等等。在一些示例中，医疗程序可包括外科手术和外科诊断程序。

在其它示例中，半永久地附接的生物医疗装置可用于监测用户的生物计量，以用于常规或诊断目的。生物医疗装置的识别功能可应用于更多商业环境中，例如药店环境中药物商业分配中的个体识别。在一些示例中，识别信息可用于增强针对商业金融交易的完整性，例如信用卡或其它电子购买交易的实现。

在其它示例中，半永久地附接的生物医疗装置可用于增强安全性相关功能。这些可包括访问受保护的位置，例如配有上锁门的房间或者具有周边防护的设施。在其它示例中，安全功能可包括访问安全数据系统和硬件。在这些应用中，生物医疗装置可以是增强识别准确性和完整性的识别信息的冗余源。

参见图17的流程图，图中示出了基于获得生物计量分析结果传送信息的方法。在1710处，该方法可从获得第一装置开始，其中该装置测量用户的至少第一生物计量。接下来在1720处，该方法按如下步骤继续：获得第二装置，其中第二装置包括反馈装置，诸如显示器和网络通信部件。方法前进到1725，该步骤可涉及用第一装置测量用户识别特征。方法前进到1730，该步骤可涉及授权第一装置与第二装置之间的配对通信。方法前进到1740，该步骤可涉及将识别数据传送到第二装置。方法前进到1750，该步骤任选地可涉及用第二装置确定第一装置的位置。方法前进到1760，该步骤可涉及将识别数据和任选的位置数据传送到连接至网络的计算装置。方法前进到1770，该步骤涉及授权计算机装置启动待执行的算法，以将识别数据和与用户相关的存储的用户数据进行比较。方法前进到1780，该步骤涉及接收消息，该消息包含识别数据相对于用户的分析。方法前进到1790，该步骤涉及授权基于识别的高值匹配的操作。在一些示例中，该操作可涉及向用户分配药物。在一些示例中，该操作可更为广泛地涉及向用户提供项目。在一些示例中，该操作可涉及完善购买交易。在其它示例中，该操作可涉及允许用户访问物理设施。在其它示例中，该操作可涉及允许用户访问电子系统。生物医疗装置的识别功能可具有多种用途。

参见图18的流程图，图中示出了基于获得来自生物医疗装置的识别通信传送信息的方法。在1810处，该方法可始于获得第一装置，其中该装置测量用户的至少第一生物计量，并且还包含识别功能，该识别功能除了可传送生物计量测量结果之外，还可传送与识别相关的信息。接下来在1820处，该方法按如下步骤继续：获得第二装置，其中第二装置包括反馈装置，诸如显示器和网络通信部件。方法前进到1825，该步骤可涉及用第一装置测量用户的生物计量。方法前进到1830，该步骤可涉及授权第一装置与第二装置之间的配对通信。方法前进到1840，该步骤可涉及将得自识别功能的识别数据传送到第二装置。也可传送生物计量数据。方法前进到1850，该步骤任选地可涉及用第二装置确定第一装置的位置。方法前进到1860，该步骤可涉及将识别数据和任选的位置数据传送到连接至网络的计算装置。方法前进到1870，该步骤涉及授权计算机装置启动待执行的算法，以将识别数据和与用户相关的存储的用户数据进行比较。方法前进到1880，该步骤涉及接收消息，该消息包含识别数据相对于用户的分析。方法前进到1890，该步骤涉及授权基于识别的高值匹配的操作。在一些示例中，该操作可涉及向用户分配药物。在一些示例中，该操作可更为广泛地涉及到向用户提供项目。在一些示例中，该操作可涉及完善购买交易。在其它示例中，该操作可涉及允许用户访问物理设施。在其它示例中，该操作可涉及允许用户访问电子系统。生物医疗装置的识别功能可具有多种用途。

感测实施例

可存在许多类型的生物医疗相关感测技术，这些技术可单独或组合使用以执行符合本发明的感测。参见图19，可看到生物医疗装置的多个示例类型的汇总。各种眼科装置1900，诸如接触镜片、眼内装置、泪点塞等(其中某些装置已在本文中详细介绍)，可执行多种感测功能，包括分析眼部环境中生物体液中的分析物。

接触镜片1910也可用于读取和量化来自感测装置的结果，所述感测装置可以前文中已经提到过的方式植入眼部组织。

器官中的植入物1905可包括脑植入物、心脏植入物、起搏器和其它植入用户器官的植入物。这些植入物能够直接感测或间接感测用户的细胞组织层，或与用户的细胞组织层接触的流体。

在其它示例中，生物医疗感测装置可为听觉传感器1920。听觉传感器可间接感测生物计量诸如例如体温作为红外信号。听觉传感器也能够量化其它生物计量，诸如血氧合作用、分析物和生物有机体感测及其它此类感测。

牙科传感器1930可用于感测多种不同类型的生物计量数据。传感器可探测口腔流体中的生物分子和来自食物的化学物种，以及探测环境中的生物流体。传感器还可探测各种类型的间接测量值，包括环境中非限制性方面的压力、温度、液流和声音，所述环境可直接或间接地与诸如体温、呼吸速率、持续时间、强度等生物计量相关。

血管口传感器1940可用于感测血流内的各方面。一些示例可包括葡萄糖监测、氧监测或其它化学物质监测。可在血管口处监测其它生物计量，诸如血压或脉搏(作为非限制性示例)。

一些生物计量传感器可为可穿戴传感器1950。可穿戴传感器1950可间接测量各种生物计量。在一些示例中，感测元件可独立于用户的任何机体组织或体液。这种感测元件可监测与用户整个机体相关的生物计量，诸如用户的运动量。其它可穿戴传感器可直接或间接感测或探测用户的细胞组织层，从而可允许测量温度、氧合作用和对汗液的化学分析(作为非限制性示例)。在一些示例中，可穿戴传感器1950可采取衣物或珠宝的形式或结合到衣物或珠宝中。在其它示例中，可穿戴传感器1950可附接到衣物或珠宝。

生物计量传感器的各种示例可结合到皮下传感器1960，其中外科手术可将生物医疗装置与传感器一起放入到用户的皮肤层下方。皮下传感器1960因与组织层或与间质液直接接触而可较敏感。皮下传感器1960能够(例如)采用本文之前所述的技术分析各种分析物。也可测量物理参数，诸如温度、压力和其它此类物理相关生物计量参数。

传感器可结合到各种类型的血管或胃肠支架中，从而形成支架传感器1970。因此，支架传感器1970能够对各种化学物质执行感测。结合到血管内的支架传感器1970也能够表征并测量各种类型的物理参数。例如，血管形式的支架传感器1970能够在心脏泵血周期期间测量血管内的压力，以实现血管压力的生理学相关确定。有许多方式可使这种压力传感器能与小压电传感器、弹性传感器和其它此类传感器一起发挥功能。除了压力之外，还可直接在血流内监测许多其它物理参数。

丸剂形式生物计量传感器(诸如可吞服丸剂1990)可用于提供生物计量反馈。在一些示例中，可吞服丸剂可结合药物组分。在其它示例中，可吞服丸剂1990可仅仅包含各种类型的生物计量传感器。可吞服丸剂1990可对其结合的胃肠液执行分析物测量。此外，丸剂可提供中央体核温度测量，作为可执行的物理测量的非限制性示例。丸剂穿过用户消化道的运动速率也可提供生物计量相关性的额外信息。在一些示例中，分析物传感器能够提供与饮食食用和营养方面相关的测量。

绷带形式生物计量传感器1980可用于执行生物计量感测。在一些示例中，绷带形式生物计量传感器1980可类似于可穿戴传感器1950，并且对皮肤环境中的化学物质(包括汗液的方面)执行测量。绷带形式生物计量传感器1980还可执行物理测量。在一些特殊示例中，绷带可在用户各种类型的创伤近侧，并且该区域中的化学和物理测量可具有与愈合相关的专门目的。在其它示例中，绷带传感器可为有用的形状因数或环境受控的区域，以便包含生物计量传感器。

生物计量传感器可结合在神经植入物1995内。神经植入物在其可起到主动或被动作用的一些示例中，可植入到用户脑中。除了神经相关植入物可能特有的电和电化学类型测量之外，与神经植入物结合的生物计量传感器还可允许化学和物理监测。神经植入物可实际上连同神经系统一起放入用户机体内的许多位置中，并且生物计量感测作用可增强能力。在一些示例中，神经植入物可用于感测神经处的电脉冲，由此为用户提供本文所述生物计量信息通信系统的各方面的控制方面。在另选的意义上，神经相关植入物还可为生物计量信息通信系统提供另外的部件，以作为反馈元件向用户提供信息。

图19中所示的生物计量传感器类型可代表可能与本发明相符的传感器的示例性类型。然而，可存在可与本发明相符的许多其它类型的传感器。此外，可存在结合了针对图19所讨论的可能相关的一些或所有功能方面的传感器示例。本发明并非意在局限于图19中提供的那些示例。特别需要注意的是，虽然所示出的各种传感器位于身体的某几个位置上，但根椐具体的应用方面，这些传感器可位于身体的任意位置。

尽管所示出并描述的据信是最为实用和优选的实施方案，但显而易见的是，对所述和所示的具体设计和方法的变更对于本领域中的技术人员来说不言自明，并且在不脱离本发明的实质和范围的情况下可使用这些变更形式。本发明并不局限于所述和所示的具体构造，而是应当理解为与可落入所附权利要求书的范围内的全部修改形式相符。

Claims (19)

1.一种基于生物医疗装置的识别系统，包括：

生物医疗装置，所述生物医疗装置包括：

感测部件；

通电装置；

存储元件，其中所述存储元件包括存储的识别数据值，以及

通信部件；

用户电子装置，其中所述用户电子装置以通信协议与所述生物医疗装置配对；

通信集线器，其中所述集线器接收至少包含来自所述生物医疗装置的数据值的通信，并将所述通信传输至内容服务器；以及

反馈元件。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述用户电子装置以通信协议与所述通信集线器配对。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述反馈元件位于所述用户电子装置上。

4.根据权利要求3所述的系统，其中所述反馈元件提供有关附接到所述生物医疗装置的用户的识别的反馈。

5.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为植入式眼插入件传感器。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为眼内传感器。

7.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为器官植入物传感器。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为牙科传感器。

9.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为皮下传感器。

10.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为可穿戴传感器，其中所述可穿戴传感器在至少一段时间内附连到用户。

11.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为血管支架传感器。

12.根据权利要求1所述的系统，其中所述感测部件为血液口传感器。

13.一种基于生物医疗装置的识别系统，包括：

生物医疗装置，所述生物医疗装置包括：

感测部件，其中所述感测部件测量与识别相关的生物计量；

通电装置；以及

通信部件；

用户电子装置，其中所述用户电子装置以通信协议与所述生物医疗装置配对；

通信集线器，其中所述集线器接收至少包含来自所述生物医疗装置的数据值的通信，并将所述通信传输至内容服务器；以及

反馈元件。

14.根据权利要求13所述的系统，其中所述感测部件包括测量用户的视网膜图案的元件。

15.根据权利要求13所述的系统，其中所述感测部件包括测量用户的虹膜图案的元件。

16.根据权利要求13所述的系统，其中所述感测部件包括监测用户的体重的元件。

17.一种传送关于识别的消息的方法，所述方法包括：

获得能够执行生物计量测量的生物医疗装置，其中所述测量过程测量与识别相关的生物计量；

利用所述生物医疗装置来执行生物计量测量；

传送由所述生物计量测量获得的生物计量数据结果；

在内容服务器处接收所述生物计量数据结果；

将所述生物计量数据结果与存储的关于用户的参考信息进行比较；

基于所述生物计量数据与存储的关于用户的参考信息的比较结果，接收消息；以及

向第二用户传送所述消息。

18.一种用于传送消息的方法，所述方法包括：

提供能够执行生物计量测量的生物医疗装置；

接收来自生物计量测量系统通信系统的通信，其中所述通信至少包括与存储在所述生物医疗装置内的识别数据值相对应的数据值；

在内容服务器处接收所述通信；

用处理器处理所述生物计量结果，其中所述处理生成比较，所述比较为与识别数据值相对应的所述数据值与基于所述内容服务器处存储的数据的算法计算结果之间的比较；以及

将得自所述处理的关于所述生物医疗装置识别的用户的消息传输到生物计量测量系统通信系统。

19.一种方法，包括：

获得第一装置，其中所述第一装置能够测量用户的至少第一生物计量，并且还包括将识别数据存储在所述第一装置内的识别元件；

用所述第一装置测量所述第一生物计量以获得生物计量数据；

将所述生物计量数据和所述识别数据传送到连接至网络的计算装置；

经由来自所述第一装置的信号，授权所述计算装置将识别数据与存储在与网络连接的计算装置上的数据进行比较；

将包括针对性且个性化内容的消息接收到第二智能装置；以及

向所述第二智能装置的用户显示所述消息。