CN107567596B - 具有两个层的身体可安装装置 - Google Patents
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Abstract
一种身体可安装装置(110)，其包括第一层、第二层和电子结构(150)。所述第一层可以包括第一形貌特征，而所述第二层可以包括第二形貌特征。所述第一地形特征和所述第二地形特征可以是相互对应地成形的。所述第二层可以安装在所述第一层上，使得所述第一形貌特征与所述第二形貌特征接合，从而将所述第二层机械地固定到所述第一层。可以包括天线(170)、传感(162)器和电子装置(150)的电子结构可以嵌入在所述第二层中。在所述身可体安装装置是眼睛可安装装置的示例中，所述第一层可以是后透镜，第二层可以是前透镜。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求2015年4月30日提交的美国临时专利申请No.62/155,409的优先权，其通过引用并入本文。
背景技术
除非另有说明，本节中描述的材料不是本申请中权利要求书的现有技术，并且不被认为是通过包含在本节中而是现有技术。
身体可安装装置可以被配置为基于来自用户的至少一种分析物来监测健康相关信息。例如，可以将生物相容性装置嵌入聚合物中以提供身体可安装装置。生物相容装置包括传感器，该传感器配配置为检测佩戴身体可安装装置的用户的流体中的至少一种分析物(例如，葡萄糖)。身体可安装装置还可以被配置为监测各种其他类型的健康相关信息。
发明内容
在一个方面中，公开了一种方法。该方法包括形成具有第一形貌特征的第一透镜。该方法还包括形成具有第二形貌特征的第二透镜，其中第一形貌特征和第二形貌特征具有相互对应(reciprocal)的形状。嵌入在第二透镜中的是包括天线、传感器和电子装置的电子结构。该方法还包括将第二透镜安装在第一透镜上，使得第一形貌特征与第二形貌特征相接合(interface)，从而将第二透镜机械地固定到第一透镜。
在另一方面中，公开了一种身体可安装装置。身体可安装装置包括具有第一形貌特征的第一透镜。身体可安装装置还包括具有第二形状特征的第二透镜，其中第一形貌特征和第二形貌特征具有相互对应的形状。第二透镜安装在第一透镜上，使得第一形貌特征与第二形貌特征相接合，从而将第二透镜机械地固定到第一透镜。眼睛可安装装置还包括电子结构，其包括天线、传感器和电子装置，电子装置被嵌入第二透镜中。
在又一方面中，公开了一种系统。该系统包括用于形成具有第一形貌特征的第一透镜的器件。该系统还包括用于形成具有第二形貌特征的第二透镜的器件，其中第一形貌特征和第二形貌特征具有互相对应的形状。该系统还可以包括用于在第二透镜中嵌入包括天线、传感器和电子装置的电子结构的器件。另外，该系统包括用于将第二透镜安装在第一透镜上，使得第一形貌特征与第二形貌特征相接合，从而将第二透镜机械地固定到第一透镜的器件。
适当地参考附图，通过阅读以下详细的说明，这些以及其他方面、优点和替代方案对于本领域普通技术人员将变得显而易见。
附图说明
图1是根据示例实施例的具有与外部读取器无线通信的身体可安装装置的系统的框图。
图2a是根据示例实施例的眼睛可安装装置的俯视图。
图2b是根据示例实施例的眼睛可安装装置的侧视图。
图2c是根据示例实施例的当安装到眼睛的角膜表面时的图2a的眼睛可安装装置的侧面横截面视图。
图2d是示出根据示例实施例的围绕如图2c所示被安装的眼睛可安装装置的表面的泪膜层的侧面横截面视图。
图3是示出根据示例实施例的用于制造生物相容性装置的方法的流程图。
图4和5示出了可用于眼睛可安装装置中的示例透镜。
图6描绘了根据示例实施例配置的计算机可读介质。
具体实施方式
以下详细描述参照附图描述所公开的方法和系统的各种特征和功能。在附图中，相似的符号通常标识相似的部件，除非上下文另有说明。本文描述的说明性方法和系统实施例不意味着限制。将容易理解，所公开的方法和系统的特定方面可以以各种不同的配置进行排列和组合，所有这些都在本文中被考虑。
I、简介
身体可安装装置可以包括嵌入透明聚合物中的电子结构。电子结构可以包括至少一个天线、传感器和电子装置。在示例性实施例中，身体可安装装置可以是眼睛可安装装置，其被形成为具有与隐形眼镜相同的总体形状，从而允许用户将眼睛可安装装置安装到用户的角膜。在使用期间，电子结构可以测量用户的泪膜中的分析物，并将指示分析物测量的信息传输到诸如智能电话或其他计算系统的另外的装置。
为了允许在透镜形眼睛可安装装置中使用，电子结构可以具有环形。为了保持眼睛可安装装置的形状，透明聚合物可以包括一种或多种生物相容性材料，其提供足够的刚度以保持眼睛可安装装置的形状(例如，透明聚合物应当提供足够的结构以抵抗电子结构形状的变形)，同时也足够地柔性以用作隐形眼镜。这种材料的一个例子是硅树脂弹性体。硅树脂弹性体也是疏水性的，这可以允许更准确地测量用户的泪膜中的分析物。但是由于硅树脂弹性体是疏水性的，硅树脂弹性体镜片倾向于与角膜结合，从而导致镜片的后表面紧绷在眼睛上并引起不适。
本文所述的实施例涉及身体可安装装置，特别是(但不排他地)涉及眼睛可安装装置、以及用于制造这种身体可安装装置的方法。更具体地，本文所述的眼睛可安装装置可以由两个透明透镜形成：后透镜和前透镜。而电子结构嵌入其中的前透镜可以由较硬的疏水性生物相容性材料形成，所述后透镜在使用期间将直接接触角膜，所述后透镜可以包含比较不易受角膜结合影响的亲水性生物相容性材料，因此比前透镜的材料更被能忍受来佩戴。作为一个示例，前透镜可以包括硅树脂弹性体，并且后透镜可以包括硅树脂凝胶。以这种方式，本文公开的眼睛可安装装置对于使用者来说可更舒适地佩戴，从而促进眼睛可安装装置的使用。
为了便于前透镜到后透镜的恰当对准和固定，后透镜和前透镜可以在相应的配合表面上具有相互对应的形貌特征。作为一个示例，前透镜可以包括在后表面上的突起，而后透镜可以包括在前表面上的相互对应地成形的凹陷。凹陷的直径可以与突起的直径相同或稍小(即，在几十分之一毫米内)。当将后部透镜安装到前透镜时，凹陷可以在突起上对准，并且可以施加压缩力(compressive force)以将后透镜按压到前透镜上。突起可以进入凹陷，并且所得到的突起和凹陷之间的接口可将前透镜机械地固定到后透镜。
II、示例性系统和装置
现在将更详细地描述一种类型的身体可安装装置——被配置为检测佩戴眼睛可安装装置的用户的泪膜中的至少一种分析物的眼睛可安装装置。
图1是包括与外部读取器120无线通信的眼睛可安装装置110的系统100的框图。眼睛可安装装置110可以是聚合材料，所述聚合材料可以被适当地成形用于安装到角膜表面，并且一结构至少部分地被嵌入在所述聚合材料中。该结构可以包括电源140、控制器150、生物交互电子器件160和天线170。
在一些实施例中，该结构可以是生物相容性装置，其中形成或安装在其上的一些或全部部件被生物相容性材料封装。
在一些示例实施例中，该结构可以远离眼睛可安装装置110的中心定位，从而避免干扰到眼睛的中心、光敏感区域的光传输。例如，在眼睛可安装装置110被成形为弯曲盘的情况下，该结构可以围绕盘的周边(例如，接近外圆周)嵌入。在其他示例实施例中，该结构可以被定位在眼睛可安装装置110的中心区域中或附近。例如，结构的部分对于入射的可见光可以是基本上透明的，以减轻干扰到眼睛的光传输。此外，在一些实施例中，生物交互式电子器件160可以包括像素阵列164，其根据显示指令发射和/或传输要由眼睛接收的光。因此，生物交互式电子器件160可以可选地定位在眼睛可安装装置的中心，以便产生由眼睛可安装装置110的佩戴者可感知的视觉提示，例如在像素阵列164上显示信息(例如，字符、符号、闪烁图案等)。
电源140被配置为收集环境能量以为控制器150和生物交互式电子器件160供电，并且可以包括能量收集天线142和/或太阳能电池144。能量收集天线142可以从入射的无线电辐射捕获能量。太阳能电池144可以包括光伏电池，其被配置为从入射的紫外、可见和/或红外辐射捕获能量。
整流器/调节器146可以用于将捕获的能量调节到在适合于操作控制器的电平上的稳定的DC电源电压141，然后将电压供应到控制器150。整流器/调节器146可以包括一个或多个能量存储装置，以减轻能量收集天线142和/或(一个或多个)太阳能电池144中的高频变化。例如，一个或多个能量存储装置(例如，电容器或电感器)可以跨过整流器/调节器146的输出被并联连接以调节DC电源电压141，并且可以被配置为用作低通滤波器。
控制器150被配置为执行指令以操作生物交互式电子器件160和天线170。控制器150包括逻辑电路，其被配置为操作生物交互式电子器件160，以便与眼睛可安装装置110的生物环境相互作用。相互作用可以涉及使用生物交互式电子器件160中的一个或多个部件，诸如分析物生物传感器162，以获得来自生物环境的输入。另外或替代地，相互作用可以涉及使用一个或多个部件，诸如像素阵列164，以提供输出到生物环境。
在一个示例中，控制器150包括被配置为操作分析物生物传感器162的传感器接口模块152。分析物生物传感器162可以是例如安培电化学传感器，其包括由传感器接口驱动的工作电极和参考电极。在工作电极和参考电极之间施加电压以引起分析物在工作电极处经历电化学反应(例如，还原和/或氧化反应)。电化学反应产生可通过工作电极测量的安培电流。安培电流可以取决于分析物浓度。因此，通过工作电极测量的安培电流的量可以提供分析物浓度的指示。在一些实施例中，传感器接口模块152可以是恒电位仪，其被配置为在通过工作电极测量电流的同时在工作电极和参考电极之间施加电压差。
在一些情况下，还可以包括试剂以使电化学传感器对一种或多种期望的分析物敏感。例如，靠近工作电极的葡萄糖氧化酶(“GOX”)层可以催化葡萄糖氧化以产生过氧化氢(H2O2)。然后可以在工作电极处电氧化过氧化氢，其将电子释放到工作电极，导致可以通过工作电极测量的安培电流。
H2O2→2H+O2+2e-
还原或氧化反应产生的电流与反应速率约成比例。此外，反应速率取决于分析物分子的速率，所述分析物分子到达电化学传感器电极以直接或通过试剂催化地激起(fuel)还原或氧化反应。在稳定状态下，在分析物分子以与附加分析物分子从周围区域扩散到采样区域大约相同的速率而从采样区域扩散到电化学传感器电极的情况下，反应速率与分析物分子的浓度大约成比例。因此，通过工作电极测量的电流提供了分析物浓度的指示。
控制器150还可以包括用于操作像素阵列164的显示驱动器模块154。像素阵列164是以行和列排列的单独可编程的光透射、光反射和/或光发射像素的阵列。各个像素电路可以可选地包括液晶技术、微机电技术、发射二极管技术等，以根据来自显示驱动器模块154的信息来选择性地透射、反射和/或发射光。这样的像素阵列164还可以包括多于一种的像素颜色(例如，红色、绿色和蓝色像素)，以呈现彩色的视觉内容。显示驱动器模块154可以包括例如向像素阵列164中的单独编程的像素提供编程信息的一个或多个数据线，以及用于设置像素的组以接收这种编程信息的一个或多个寻址线。位于眼睛上的这种像素阵列164还可以包括一个或多个透镜，以将来自像素阵列的光引导到由眼睛可感知的焦平面。
控制器150还可以包括用于经由天线170发送和/或接收信息的通信电路156。通信电路156可以包括一个或多个振荡器、混频器、频率注入器等，以调制和/或解调要被天线170发送和/或接收的载波频率上的信息。在一些示例性实施例中，眼睛可安装装置110被配置为以外部读取器120可感知的方式通过调制天线170的阻抗来指示来自生物传感器的输出。例如，通信电路156可以引起来自天线170的反向散射辐射的振幅、相位和/或频率的变化，并且然后可以由读取器120检测到这种变化。
控制器150经由互连151连接到生物交互式电子器件160。类似地，控制器150经由互连157连接到天线170。互连151、157可以包括图案化的导电材料(例如金、铂、钯、钛、铜、铝、银、金属、这些的任何组合等)。
注意，为了便于描述，结合功能模块描述了图1所示的框图。然而，眼睛可安装装置110的实施例可以布置有在单个芯片、集成电路和/或物理部件中实现的一个或多个功能模块(“子系统”)。
另外或替代地，能量收集天线142和天线170可以在相同的双用途天线中实现。例如，环形天线可以既收集入射辐射用于发电也经由后向散射辐射通信信息。
外部读取器120包括天线128(或一个以上的天线的组)，以向眼睛可安装装置110发送和从其接收无线信号171。外部读取器120还包括具有与存储器122通信的处理器126的计算系统。存储器122是非暂时计算机可读介质，其可以包括但不限于磁盘、光盘、有机存储器和/或任何其它可由处理器126读取的易失性(例如RAM)或非易失性(例如，ROM)存储系统。存储器122包括数据存储器123，以存储数据的指示，诸如传感器读数(例如，来自分析物生物传感器162)、程序设置(例如，以调整眼睛可安装装置110和/或外部读取器120的行为)等。存储器122还包括用于由处理器126执行的程序指令124。例如，程序指令124可以使得外部读取器120提供用户界面，该用户界面允许检索从眼睛可安装装置110通信的信息(例如，来自分析物生物传感器162的传感器输出)。外部读取器120还可以包括一个或多个硬件部件，用于操作天线128，以向眼睛可安装装置110发送和从其接收无线信号171。例如，振荡器、频率注入器、编码器、解码器、放大器和滤波器可以根据来自处理器126的指令而驱动天线128。
外部读取器120可以是具有足以提供无线通信链路171的无线连接的智能电话、数字助理或其他便携式计算装置。外部读取器120还可以被实现为可插入到便携式计算装置中的天线模块，诸如在通信链路171以在便携式计算装置中不常用的载波频率操作的情况下的示例中。在一些情况下，外部读取器120是被配置为相对地靠近佩戴者眼睛而被佩戴的专用装置，以允许无线通信链路171使用少量或低功率操作。例如，外部读取器120可以集成在诸如项链、耳环等的首饰中，或者集成在接近于头部穿戴的衣物(例如帽子、头带等)中。
在眼睛可安装装置110包括分析物生物传感器162的示例中，系统100可以被操作以监测眼睛表面上的泪膜中的分析物浓度。为了与配置为泪膜分析物监测器的系统100执行读取，外部读取器120可以发射射频辐射171，射频辐射171被收集以经由电源140为眼睛可安装装置110供电。由能量收集天线142(和/或天线170)捕获的射频电信号在整流/调节器146中被整流和/或调节，并且将调节的DC电源电压141提供给控制器150。因此，射频辐射171打开眼睛可安装装置110内的电子部件。一旦被打开，控制器150操作分析物生物传感器162以测量分析物浓度水平。例如，传感器接口模块152可以在分析物生物传感器162中的工作电极和参考电极之间施加电压。施加的电压可以足以导致分析物在工作电极处经历电化学反应，从而产生可通过工作电极测量的安培电流。所测量的安培电流可以提供指示分析物浓度的传感器读数(“结果”)。控制器150可以操作天线170以将传感器读数通信回至外部读取器120(例如，经由通信电路156)。
在一些实施例中，系统100可以操作以非连续地(“间歇地”)向眼睛可安装装置110供应能量，以对控制器150和电子器件160供电。例如，射频辐射171可以被供应以对眼睛可安装装置110供电足够长的时间，以执行泪膜分析物浓度测量并通信结果。例如，所供应的射频辐射可以提供足够的电力，以在工作电极和参考电极之间施加足以在工作电极处引起电化学反应的电位，测量所得到的安培电流，并调制天线阻抗，以便以指示测得的安培电流的方式调整反向散射辐射。在这样的示例中，所供应的射频辐射171可以被认为是从外部读取器120到眼睛可安装装置110以请求测量的询问信号。通过周期性地询问眼睛可安装装置110(例如，通过供应射频辐射171以暂时打开装置)并存储传感器结果(例如，经由数据存储器123)，外部读取器120可以随着时间累积一组分析物浓度测量结果，而不为眼睛可安装装置110连续地供电。
图2a是眼睛可安装装置210的俯视图。图2b是眼睛可安装装置210的侧视图。注意，图2a和2b中的相对尺寸不一定按比例，而是在描述眼睛可安装装置210的布置时仅为了说明的而被描绘。
根据上述讨论，眼睛可安装装置210可以包括后透镜220和前透镜221，其每个可以由基本上透明的生物相容性聚合材料形成，以允许入射光透射到眼睛。实际上，眼睛可安装装置210可以显示为一个透镜。为了说明的目的，在图2a和2b中示出了前透镜221的边缘222以区分后透镜220与前透镜221。
在一些示例中，后透镜220和前透镜221可以包括不同的聚合材料。作为示例，后透镜220可以包括促进维持角膜表面上的水分的亲水性聚合材料，诸如硅树脂凝胶，而前透镜221可以包括促进传感器操作的更硬的疏水性材料，诸如硅树脂弹性体。在其他示例中，后视镜220可以包括硅树脂水凝胶，而前透镜221可以包括不同的水凝胶。替代地，后透镜220和前透镜221可以包括相同的聚合材料，诸如硅树脂水凝胶。
为了便于接触安装，后透镜220可以包括被配置为粘附(“安装”)到润湿的角膜表面(例如，通过用涂覆角膜表面的泪膜的毛细血管力)的凹形后表面226。当与后表面226抵着眼睛安装的同时，形成可由前透镜221的前表面和后透镜220的前表面的一部分限定的眼睛可安装装置210的前表面224,以便在眼睛安装装置210安装到眼睛时不干扰眼睑运动。圆形的外侧边缘228连接前表面224和后表面226。图2a所示的“俯”视图面向前表面224。
眼睛可安装装置210可以具有与视力矫正和/或化妆用隐形眼镜相似的尺寸，诸如约13.5毫米至约14.5毫米的直径，以及约0.1毫米至约0.5毫米的厚度。然而，直径和厚度值仅供说明目的。在一些实施例中，眼睛可安装装置210的尺寸可以根据佩戴者眼睛的角膜表面和/或巩膜表面的尺寸和/或形状来选择。在其他实施例中，眼睛可安装装置210被成形为提供预定的视力矫正光焦度，诸如由处方隐形眼镜提供。
电子结构230嵌入在眼睛可安装装置210中。电子结构230可以被嵌入以接近前透镜221的边缘222而定位。这样的位置确保了当可眼睛可安装装置210安装在佩戴者的眼睛上时，电子结构230将不会干扰佩戴者的视力，因为它被定位成远离前透镜221的中心区域，在该中心区域处入射光被传输到眼睛的感光部分。此外，电子结构230的部分可以由透明材料形成，以进一步减轻对视觉感知的影响。
电子结构230可以被成形为平坦的圆形环(例如具有中心孔的盘)。电子结构230的平坦表面(例如，沿着径向宽度)允许安装诸如芯片的电子器件(例如，经由倒装芯片安装)和允许图案化导电材料以形成电极、天线和/或互连。电子结构230和前透镜221可以围绕公共中心轴近似圆柱地对称。电子结构230可以具有例如约10毫米的直径，约1毫米的径向宽度(例如，外半径比内半径大1毫米)和约50微米的厚度。这些尺寸仅作为示例目的被提供，而绝不限制本公开。
环形天线270、控制器250和生物交互式电子器件260被包括在电子结构230中。控制器250可以是包括逻辑元件的芯片，该逻辑元件被配置为操作生物交互式电子器件260和环形天线270。控制器250通过也位于电子结构230上的互连257电连接到环形天线270。类似地，控制器250通过互连251电连接到生物交互式电子器件260。互连251、257，环形天线270和任何导电电极(例如，用于电化学分析物生物传感器等)可以由任何类型的导电材料形成，并且可以通过任何可用于图案化这样的材料的工艺(诸如沉积或光刻)而被图案化。图案化在电子结构230上的导电材料可以是例如金，铂，钯，钛，碳，铝，铜，银，氯化银，由贵金属形成的导体，金属或这些材料的任何组合。也可以设想其他材料。
电子结构230可以是其中一些或全部部件被生物相容性材料封装的生物相容性装置。在一个示例中，除了生物交互式电子器件260中的传感器电极之外，控制器250，互连251、257，生物交互式电子器件260和环形天线270被生物相容性材料完全封装。
如图2a所示，生物交互式电子模块260在面向前表面224的电子结构230的一侧上。在生物交互式电子模块260包括分析物生物传感器的情况下，例如，将这样的生物传感器安装在电子结构230上以接近前表面224允许生物传感器感测已经通过前表面224扩散的分析物或已经通过前表面224中的通道到达生物传感器的分析物(图2c和2d示出通道272)。
环形天线270是沿着电子结构230的平坦表面图案化的导电材料层，以形成平坦的导电环。在一些示例性实施例中，环形天线270不形成完整的环。例如，环形天线270可以包括切口，以允许用于控制器250和生物交互式电子器件260的空间，如图2a所示。然而，在另一个示例性实施例中，环形天线270可以被布置为导电材料的连续条带，其完全地绕电子结构230缠绕一次或多次。这种缠绕天线(例如，天线引线)的端部之间的互连可以连接到电子结构230中的控制器250。在一些实施例中，环形天线可以包括彼此间隔开的多个导电环，诸如三个导电环，五个导电环，九个导电环等。通过这种布置，聚合材料220可以在多个导电回中的相邻的导电环之间延伸。
图2c是安装到眼睛280的角膜表面284的眼睛可安装装置210的侧面横截面视图。图2d是图2c所示的眼睛可安装装置的横截面的局部放大图。注意，图2c和2d中的相对尺寸不一定按比例，而是在描述眼睛可安装装置210的布置时仅为了说明的目的而被描绘。一些方面被夸大是为了允许说明和便于解释。
眼睛280包括通过使上眼睑286和下睑288在眼睛280的表面上会聚而被覆盖的角膜282。入射光由眼睛280通过角膜282接收，在角膜处光被光学地引导到眼睛280的光感测元件，以刺激视觉感知。上眼睑286和下眼睑288的运动将泪膜遍及眼睛280的暴露的角膜表面284分布。泪膜是由泪腺分泌以保护和润滑眼睛280的水溶液。当眼睛可安装装置210安装在眼睛280中时，泪膜涂覆前表面224和后表面226，提供内层290(沿着后表面226)和外层292(沿着前表面224)。角膜表面284上的内层290还有助于通过后表面226和角膜表面284之间的毛细作用力安装眼睛可安装装置210。在一些实施例中，由于后表面226的曲率，眼睛可安装装置210也可部分地通过抵着角膜表面284的真空力被保持在眼睛280上。泪膜层290、292的厚度可以为约10微米，并且一起占约10微升的流体。
泪膜通过眼睛结构中的毛细血管与血液供应接触，并且包括在血液中发现的许多生物标记物，其被分析以诊断个体的健康状态。例如，泪膜包括葡萄糖，钙，钠，胆固醇，钾，其他生物标记物等。泪膜中的生物标记物浓度可以与血液中的生物标记物的对应浓度系统地不同，但两种浓度水平之间的关系可以被建立，以将泪膜生物标记物浓度值映射到血液浓度水平。例如，可以建立葡萄糖的泪膜浓度(例如经验地确定)为对应血液葡萄糖浓度的约十分之一。尽管可以使用另外的比例关系和/或非比例关系。因此，与通过切开(lancing)一定体积的血液以在人身体外部被分析而执行的血液采样技术相比，测量泪膜分析物浓度水平提供了一种用于地监测生物标记物水平的非侵入性技术。
如图2c和2d中的横截面图所示，电子结构230可以倾斜，以大致平行于前表面224的相邻部分。如上所述，电子结构230是具有向内面向的表面232(更靠近聚合材料220的后表面226)和向外面向的表面234(更靠近前表面224)的平坦的环。电子结构230可以包括与任一表面或两个表面232、234相邻的电子部件和/或图案化导电材料。
如图2d所示，生物交互式电子器件260，控制器250和导电互连251位于向外面向的表面234和向内面向的表面632之间，使得生物交互式电子器件260面向前表面224。通过这种布置，生物交互式电子器件260可以通过通道272接收泪膜292中的分析物浓度。然而，在其他示例中，生物交互式电子器件260可以安装在电子结构230的向内面向的表面232上，使得生物交互式电子器件260面向后表面226。
虽然身体可安装装置已经被描述为包括眼睛可安装装置110和/或眼睛可安装装置210，但是身体可安装装置可以包括安装在人体的其他部分上或其他部分中的其他可安装装置。
例如，在一些实施例中，身体可安装装置可包括牙齿可安装装置。在一些实施例中，牙齿可安装装置可以采取眼睛可安装装置110和/或眼睛可安装装置210的形式或与其相似的形式。例如，牙齿可安装装置可以包括与本文所述的任何聚合材料相同或类似的聚合材料，以及与本文所述的任何结构相同或类似的结构。通过这样的布置，牙齿可安装装置可被配置成检测佩戴牙齿可安装装置的用户的流体(例如，唾液)中的至少一种分析物。
此外，在一些实施例中，身体可安装装置可以包括皮肤可安装装置。在一些实施例中，皮肤可安装装置可以采取眼睛可安装装置110和/或眼睛可安装装置210的形式或与其类似的形式。例如，皮肤可安装装置可以包括与本文所述的任何聚合材料相同或类似的聚合材料，以及与本文所述的任何结构相同或类似的结构。通过这样的布置，皮肤可安装装置可以被配置为检测佩戴皮肤可安装装置的用户的流体(例如，汗水，血液等)中的至少一种分析物。
此外，一些实施例可以包括可以被身体可安装装置的佩戴者自动实施或控制的隐私控制。例如，在佩戴者的所收集的生理参数数据和健康状态数据被上传到云计算网络以供临床医生进行趋势分析的情况下，在存储或使用数据之前，可以以一种或多种方式处理数据，使得个人可辨识信息被删除。例如，可以处理用户的身份，使得对于用户不能确定个人可辨识信息，或者可以在获得位置信息(诸如城市，邮政编码或州级)的情况下将用户的地理位置被一般化，使得不能确定用户的特定位置。
另外或替代地，身体可安装装置的佩戴者可以被提供机会以控制装置是否或如何收集关于佩戴者的信息(例如，关于用户的病史，社会动作或活动，职业，用户的偏好，或用户的当前位置的信息)，或者以控制如何使用这样的信息。因此，佩戴者可以控制如何收集关于他或她的信息以及信息如何由临床医师或医生或数据的其他用户使用。例如，佩戴者可以选择从他或她的装置收集的诸如健康状况和生理参数的数据可以仅用于生成单独的基线和响应于他/她自己的数据的收集和比较的建议，并且不可用于生成群体基线或用于群体相关性研究。
III、示例方法
图3是根据示例实施例的用于制造眼睛可安装装置的方法300的流程图。方法300可以涉及形成包括至少一个天线、传感器和电子装置的电子结构(框302)。可以使用现在已知或之后开发的任何合适的方法或过程来形成电子结构，诸如图2a-2d所示的电子结构230。
方法300还可以涉及形成具有第一形貌特征的第一透镜(框304)和具有第二形貌特征的第二透镜(框306)。为了说明的目的，第一透镜是眼睛可安装装置的后透镜(例如，关于图2a-2d描述的后透镜220)，并且第二透镜是眼睛可安装装置的前透镜(例如，关于图2a-2d描述的前透镜221)。
第一透镜和第二透镜中的每一个可以使用铸造模制来形成。用于形成第一透镜的模具可以具有导致第一透镜在前表面上具有第一形貌特征并具有凹形后表面的形状。后表面的曲率半径可以类似于人角膜的曲率半径，这随后将便于将眼睛可安装装置安装在用户的眼睛上。用于形成第二透镜的模具又可以具有导致第二透镜在后表面上具有第二形状特征并具有凸形前表面的形状。可以选择前表面的曲率半径，以便为眼睛可安装装置的用户提供需要的视力矫正系数。
关于形成第二透镜，铸造模制技术可以包括分层地(in-layers)形成第二透镜，以便于将电子结构嵌入第二透镜中。例如，可以形成第二透镜的第一层，电子结构可以被放置在第一层上，然后可以在第一层和电子装置上形成第二透镜的第二层，以便提供第二透镜。用于将电子结构嵌入第二透镜中的其它示例也是可行的。
第一透镜可以具有约13.5毫米和约14.5毫米之间的直径以及约120微米和约150微米之间的厚度，而第二透镜可具有约13毫米和约13.3毫米之间的直径以及约200微米的厚度。
在一些实施例中，第一透镜和第二透镜可以包括不同的生物相容的透明聚合材料。作为示例，第一透镜可以包括适于在第一透镜和用户角膜之间保持湿润界面的亲水化合物。相比之下，第二透镜可以包括疏水材料，其可以促进被包括在电子结构中的传感器的更好的操作。例如，第一透镜可以包括硅树脂水凝胶，并且第二透镜可以包括硅树脂弹性体。或者，第二透镜可以包括不同的水凝胶(例如，硅树脂水凝胶以外的水凝胶)。并且在其它实施例中，两个透镜可以包括硅树脂水凝胶。
方法300还可以涉及将第二透镜安装在第一透镜上，使得第一形貌特征与第二形貌特征相接合，从而将第二透镜机械地固定到第一透镜(框308)。将第二透镜安装在第一透镜上可以包括使第二透镜在第一透镜上对准，使得第二形貌特征在第一形貌特征上对准。然后施加压缩力以使第一形貌特征与第二形貌特征相接合，将第二透镜机械地固定到第一透镜。
另外或替代地，可以在将第二透镜安装在第一透镜上之前加热第一透镜或第二透镜中的一个，从而使得第一形貌特征或第二形貌特征中的一个膨胀。在将第二透镜安装在第一透镜上之后，作为结果的眼睛可安装装置可以冷却，并且膨胀的第一形貌特征或第二形貌特征可收缩。这种收缩可导致第一形貌特征和第二形貌之间的更紧密的接合，从而将第一透镜机械地固定到第二透镜。
此外，加热的透镜(第一透镜或第二透镜中的一个)可以具有粘着性，其也促进第二透镜对第一透镜的粘附。在又一示例中，将第二透镜安装在第一透镜上可以涉及将透明的生物相容性粘合剂施加到第一透镜和/或第二透镜。粘合剂可以进一步将第二透镜固定到第一透镜。粘合剂可以包括现在已知或之后开发的适用于眼睛可安装装置的任何材料或材料的组合。
图4和5示出了当执行方法300的框304和306的步骤时可以形成的透镜的示例横截面。在图4和5中，后视镜410和前透镜420中的每一个具有前表面412、422和后表面414、424。在这些示例中，后透镜410可以是第一透镜，而前透镜420可以是第二透镜。这样，电子结构430可以嵌入在前透镜420中，所述电子结构可以与关于图2a-2d描述的电子结构230相同或基本相似。
在图4中，第一形貌特征可以包括中心地位于后透镜410的前表面412上的突起416，并且第二形貌特征426可以包括中心地位于前透镜420的后表面424上的相互对应地成形的凹陷。为了便于将前透镜420机械地固定到后透镜410，凹陷直径dd可以相同于或略小于突起直径dp。作为一个示例，凹陷直径dd可以小于或等于约5.5毫米，并且突起直径dp可以在凹陷直径dd的十分之几毫米内。当前透镜420安装到后透镜410时，突起416可以牢固地配合在凹陷426中，从而将前透镜420机械地固定到后透镜410。
图5示出了后透镜410和前透镜420的替代实施例。在该示例中，第一形貌特征包括从后透镜410的前表面412突出的环形环418。可以在前透镜420的后表面424中形成相互对应地成形的环形凹陷428，环形凹陷428的径向宽度wd略小于环形环418的径向宽度wr。在该示例中，将前透镜420安装在后透镜410上可涉及将环形凹陷428在环形环418上对准。施加压缩力到前透镜420和后透镜410可以使环形环428与环形凹陷428相接合，从而将前透镜420机械地固定到后透镜410。
在一些实施例中，代替或除了压缩力之外，可以使用不同的技术来将第二透镜420安装到第一透镜410。例如，在将前透镜420安装在后透镜410上之前，可以将前透镜420加热(或不允许充分冷却)。在加热状态下，第二形貌特征(例如，凹陷426或环形凹陷428)可以具有与第一形貌特征(例如，突起416或环形环418)大致相同的直径或径向宽度。相比于后视透镜410和前透镜420具有大致相同的温度的情况，第一形貌特征可以与第二形貌特征更容易地相接合，因此需要较小的用以将第二透镜安装在第一透镜上的压缩力。然后可以将作为结果的眼睛可安装装置冷却，导致第二形貌特征收缩。该收缩可导致第二形貌特征结合到第一形貌特征，从而将前透镜420机械地固定到后透镜410。
虽然在上述示例中，第一形貌特征和第二形貌特征分别被描述为突起和凹陷，但是第一形貌特征可以是后透镜410的前表面412中的凹陷，并且第二形貌特征可以是前透镜420的后表面424中的相互对应成形的突起或突部。此外，取决于电子结构430的配置和由传感器测量的分析物，第一透镜可以是前透镜，第二透镜可以是后透镜。
尽管到目前为止方法300已经在制造眼睛可安装装置的情境中被描述，但是该方法300可适用于形成不同的身体可安装装置，诸如皮肤可安装装置。在这种示例中，与上述第一透镜和第二透镜相反地，执行框304和306的步骤可以分别导致形成第一聚合物层和第二聚合物层。取决于应用，例如由电子结构的传感器测量的分析物，第一聚合物层可以是前层，第二聚合物层可以是后层。
图6描绘了根据示例性实施例配置的计算机可读介质。在示例实施例中，示例系统可以包括一个或多个处理器，一种或多种形式的存储器，一个或多个输入装置/接口，一个或多个输出装置/接口、以及机器可读指令，当其由一个或多个处理器执行时导致系统进行上述各种功能、任务、能力等。
在一些实施例中，所公开的技术可以通过以机器可读格式编码在非暂时计算机可读存储介质上的、或编码在其他非暂时介质或制品上的计算机程序指令实施。图6是示出计算机程序产品600的概念性部分视图的示意图，计算机程序产品600包括用于在计算装置上执行计算机过程的计算机程序，以执行本文所述的任何方法。
在一个实施例中，使用信号承载介质602来提供计算机程序产品600。信号承载介质602可以包括一个或多个编程指令604，当所述一个或多个编程指令604由一个或多个处理器执行时，可以提供上面关于图3描述的功能或功能的部分。在一些示例中，信号承载介质602可以包括非暂时性计算机可读介质606，诸如但不限于硬盘驱动器，压缩盘(CD)，数字视频盘(DVD)，数字磁带，存储器等。在一些实施方式中，信号承载介质602可以是计算机可记录介质608，诸如但不限于存储器，读/写(R/W)CD，R/W DVD等。在一些实施方式中，信号承载介质602可以是通信介质610，诸如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆，波导，有线通信链路，无线通信链路等)。因此，例如，信号承载介质602可以通过通信介质610的无线形式传送。
一个或多个编程指令604可以是例如计算机可执行和/或逻辑实现的指令。在一些示例中，计算装置被配置为响应于通过计算机可读介质606、计算机可记录介质608中和/或通信介质610中的一个或多个传送到计算装置的编程指令604来提供各种操作、功能或动作。
非暂时性计算机可读介质606也可以分布在可以彼此远程地定位的多个数据存储元件之间。执行一些或全部存储的指令的计算装置可以是微加工控制器或另外的计算平台。或者，执行一些或全部存储的指令的计算装置可以是诸如服务器的远程地定位的计算机系统。
IV、结论
应当理解，本文描述的布置仅为了示例的目的。这样，本领域技术人员将理解，可以替代地使用其他布置和其他元件(例如机器，接口，功能，命令和功能分组等)，并且可以根据期望的结果一起省略一些元件。此外，所描述的许多元件是可以以任何合适的组合和位置被实现为分离或分布部件或与其它部件结合实现的功能实体。
虽然本文已经公开了各个方面和实施例，但是其他方面和实施例对于本领域技术人员将是显而易见的。本文公开的各个方面和实施例是为了说明的目的，并不意图是限制性的，其真实范围和精神、随同由所附权利要求所赋予的等同物的全部范围由所附权利要求指示。还应当理解，本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，而不是限制性的。
在示例实施例涉及与个人或个人的装置有关的信息的情况下，一些实施例可以包括隐私控制。这样的隐私控制可以至少包括装置标识符，透明度和用户控制的匿名化，其包括使用户能够修改或删除与用户使用产品有关的信息的功能。
此外，在本文讨论的实施例收集关于用户的个人信息或可以利用个人信息的情况下，可以向用户提供机会以控制程序或特征是否收集用户信息(例如，关于用户的病史、社会网络、社交动作或活动、职业、用户偏好或用户的当前位置的信息)、或者以控制是否和/或如何从内容服务器接收可能与用户更相关的内容。此外，特定数据可以在其被存储或使用之前以一种或多种方式处理，以便消除个人可辨识信息。例如，可以对用户的身份进行处理，使得对于用户不能确定个人可辨识信息，或者可以在获得位置信息(诸如城市，邮政编码或州级)的情况下将用户的地理位置被一般化，使得不能确定用户的特定位置。因此，用户可以控制如何收集关于用户的以及由内容服务器使用的信息。
Claims (14)
1.一种制造用于安装到眼睛的角膜表面的眼睛可安装装置的方法，包括：
形成具有第一形貌特征的第一透镜；
形成具有第二形貌特征的第二透镜，其中，嵌入在所述第二透镜中的是包括天线、传感器和电子装置的电子结构，且其中，所述第一形貌特征与所述第二相貌特征具有互相对应的形状；和
将所述第二透镜安装在所述第一透镜上，使得所述第一形貌特征与所述第二形貌特征相接合，从而将所述第二透镜机械地固定到所述第一透镜，
其中，所述第一形貌特征包括形成在所述第一透镜的第一侧中的环形环，所述第二形貌特征包括形成在所述第二透镜的第二侧中的环形凹陷，并且所述环形凹陷的径向宽度小于或等于所述环形环的径向宽度。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一透镜是后透镜，所述第二透镜是前透镜。
3.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一透镜的材料包括水凝胶，所述第二透镜的材料包括弹性体。
4.如权利要求3所述的方法，其中，所述第一透镜的材料包括硅树脂水凝胶。
5.如权利要求4所述的方法，其中，所述第二透镜的材料包括硅树脂弹性体。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述第一透镜和所述第二透镜中的每一个的材料包括水凝胶。
7.如权利要求6所述的方法，其中，所述第一透镜或所述第二透镜中的至少一个的材料包括硅树脂水凝胶。
8.一种用于安装到眼睛的角膜表面的眼睛可安装装置，包括：
具有第一形貌特征的第一透镜；
具有第二形貌特征的第二透镜，其中，所述第一形貌特征和所述第二形貌特征具有互相对应的形状，且其中，所述第二透镜安装在所述第一透镜上，使得所述第一形貌特征与所述第二形貌特征相接合，从而将所述第二透镜机械地固定到所述第一透镜；和
包括天线、传感器和电子装置的电子结构，所述电子装置被嵌入在所述第二透镜中，
其中，所述第一形貌特征包括形成在所述第一透镜的第一侧中的环形环，所述第二形貌特征包括形成在所述第二透镜的第二侧中的环形凹陷，并且所述环形凹陷的径向宽度小于或等于所述环形环的径向宽度。
9.如权利要求8所述的眼睛可安装装置，其中，所述第一透镜是后透镜，并且所述第二透镜是前透镜。
10.如权利要求8所述的眼睛可安装装置，其中，所述第一透镜的材料包括水凝胶，所述第二透镜的材料包括弹性体。
11.如权利要求10所述的眼睛可安装装置，其中，所述第一透镜的材料包括硅树脂水凝胶。
12.如权利要求10所述的眼睛可安装装置，其中，所述第二透镜的材料包括硅树脂弹性体。
13.如权利要求8所述的眼睛可安装装置，其中，所述第一透镜和所述第二透镜中的每一个的材料包括水凝胶。
14.如权利要求13所述的眼睛可安装装置，其中，所述第一透镜或所述第二透镜中的至少一个的材料包括硅树脂水凝胶。
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