JP2017023751A - バイオメトリクスに基づく情報通信及びフィードバックのための生物医学的デバイス - Google Patents

Abstract

【課題】 バイオメトリクスに基づく情報通信システムを形成する方法及び装置を提供する。
【解決手段】 いくつかの例では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、感知手段を有する生物医学的デバイスを備え、この感知手段がバイオメトリクス結果を作成する。いくつかの例では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、生物医学的デバイスと通信してペアリングされた、スマートウォッチなどのユーザデバイスを備えてもよい。バイオメトリクス測定結果は、バイオメトリクスに基づく情報通信メッセージの通信をトリガしてもよい。
【選択図】 図２

Description

（関連出願の相互参照）
本願は、２０１５年７月２４日出願の米国特許仮出願第６２／１９６，５１３号の利益を主張する、２０１６年１月２６日出願の米国特許出願第１５／００６，３７０号の一部継続出願である。

（発明の分野）
情報通信及びＧＰＳに基づく情報表示のための生物医学的デバイスについて記載する。いくつかの例示的な実施形態では、デバイスの機能性は、バイオメトリクス情報をＧＰＳ情報と共に収集して、デバイスのユーザに関する個人的情報通信を行うことを伴う。

近年、医療デバイスの数及びその機能が急速に発達し始めている。こうした医療デバイスとしては、例えば、埋め込み型ペースメーカー、生物学的機能の監視及び／又は検査を行うための電子ピル、能動構成要素を備える外科用デバイス、コンタクトレンズ、輸液ポンプ、及び神経刺激装置を挙げることができる。これらのデバイスは、多くの場合、生物及び化学システムに暴露されると共にそれらと相互作用するので、デバイスが、バイオメトリクスデータの収集、格納、及び分配に最適なツールとなる。

一部の医療用デバイスは、ＧＰＳ測位及びバイオメトリクス収集を含む様々な機能を行うと共に、多くの生体適合性及び／又は埋込み型デバイスに組み込まれてもよい、半導体デバイスなどの構成要素を含んでもよい。しかし、これらの半導体構成要素は、エネルギーを必要とする。したがって、かかる生体適合性装置は、エネルギー印加要素を含む必要がある。バイオメトリクス収集及びＧＰＳ測位が可能な生物医学的デバイス内に自給エネルギーを追加することにより、デバイスが、デバイスのユーザに関する個人的情報通信を行うことが可能になるであろう。

ユーザのバイオメトリクスを測定し、ユーザの個人的データを含むシステムを用いた統合処理のためにそれらを通信するセンサを備えた、生物医学的デバイスのシステムが利用され得る、医学的状態が多数存在し得る。世界の重要な医療問題の１つは、患者と嗜癖性物質との相互作用である。したがって、嗜癖性物質の使用の制御及び排除においてユーザを支援し得る生物医学的センサを備えたシステムが望ましくあり得る。

したがって、嗜癖性物質との相互作用を有する患者を支援するための、バイオメトリクスに基づく情報処理のための装置及び方法を本明細書にて考察する。バイオメトリクスデータを測定し、その結果を、リアルタイムで精巧な通信システムを用いて通信する能力により、バイオメトリクスデータを使用するための新しい実施形態が開拓される。バイオメトリクス結果は、利用可能なサービスに関する通信を行わせ、ユーザの嗜好情報に関するデータベースと協働してもよい。通信プロトコルは、様々な種類の安全、健康、ロジスティックス、及び経済面での決定に対する応答を向上させてもよい。

非限定例では、本発明は、通信ネットワークを含む二次及び三次デバイスと連動して任意の数のデバイスによって集められたバイオメトリクスデータを利用して、健康維持管理のための包括的手段をユーザに提供する。例えば、検体センサを備えたコンタクトレンズを装着している個人は、嗜癖性物質の存在に対する可能性のある警告として、通信ネットワークを通じて自身の携帯電話に送信される、センサによって生成されたデータを有してもよい。それと同時に、ユーザの付近に位置する支援団体に対して、嗜癖患者の可能性のある再発に関するメッセージが自動的に生成されてもよい。本システムの一部としてのＧＰＳアプリケーションは、ユーザの位置を提供する役割を果たすことができる。より具体的には、本発明は、嗜癖患者における潜在的な又は発生中の再発の分析を生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算された個人的な病歴に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索することができる。

いくつかの例では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、標的とされる情報通信を提供するために、ユーザの位置、バイオメトリクス、及び環境を検出して能力を有する、装着式デバイスを備える。

１つの一般的態様は、生物医学的デバイスを含む、バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムを含む。システムは、ユーザの流体中の嗜癖性物質及び／又はホルモンのうちの１つ又は２つ以上の濃度を測定する感知手段も含む。システムはエネルギー印加デバイスも含む。システムはまた、通信手段と、生物医学的デバイスからのデータ値を少なくとも含む通信を受信し、その通信をコンテンツサーバに送信する通信ハブと、フィードバック要素とを含む。

実現形態は、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含み得る。システムは、通信プロトコルにおいて生物医学的デバイスとペアリングされる、ユーザ電子デバイスを追加的に含んでもよい。システムは、ディスプレイがユーザ電子デバイス上に位置する例を含んでもよい。システムは、ディスプレイが生物医学的デバイス内に位置する例を含んでもよい。システムは、コンテンツサーバが、バイオメトリクス情報通信システムを通して標的とされるメッセージをディスプレイに送信する例を含んでもよい。

システムは、嗜癖性物質の濃度の測定が、嗜癖性物質の使用事象の可能性を判定するためにコンテンツサーバによって処理される例を含んでもよい。

システムが、バイオメトリクス測定システム通信システムから、ユーザ位置に対応するデータ値を少なくとも含む通信の第２の部分を受信する、方法があり得る。

実現形態は、感知手段が皮下センサを含む例を含んでもよい。感知手段は、代替的に又は追加的に、ポートに基づくセンサを含んでもよい。感知手段は、あるいは、に又は追加的に、動脈ステントセンサを含んでもよい。感知手段は、代替的に又は追加的に、コンタクトレンズ検体センサを含んでもよい。

実現形態は、システムが一台の機械装置を含む例を含んでもよい。いくつかの例では、一台の機械装置は自動車である。システムは、一台の機械装置と通信してもよく、この結果、機械装置の制御信号が解釈されてもよい。いくつかの例では、制御信号は、一台の機械装置を一時停止させるか、中断させるか、又はその電源を切ってもよい。

１つの一般的態様は、生物医学的デバイスを含む、バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムを含む。システムは、ユーザの流体中のホルモンの濃度を測定する感知手段も含み、ここでホルモンの濃度の変化は、嗜癖性物質に対するユーザの欲求と相関する。システムはエネルギー印加デバイスも含む。システムはまた、通信手段と、生物医学的デバイスからのデータ値を少なくとも含む通信を受信し、その通信をコンテンツサーバに送信する通信ハブと、フィードバック要素とを含む。いくつかの例では、ホルモンはコルチゾールである。いくつかの例では、ホルモンはドーパミンである。

１つの一般的態様は、メッセージを通信する方法を含み、該方法は、バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを得ることと、生物医学的デバイスを利用してバイオメトリクス測定を行うことと、並びに、バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の通信に基づいたメッセージを受信することを含む。

１つの一般的態様は、メッセージを通信する方法を含み、該方法は、バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを提供することと、バイオメトリクス測定システム通信システムから、生物医学的デバイスを用いて得られたバイオメトリクス結果に対応するデータ値を少なくとも含む通信を受信することと、バイオメトリクス結果に対して、プロセッサを用いて、メッセージデータストリームを生成する処理を行うことと、を含む。本方法はまた、メッセージデータストリームをバイオメトリクス測定システム通信システムに送信することを含んでもよい。メッセージは、一台の機械装置のコントローラに通信されてよく、コントローラは、それに通信される制御信号に基づいて、機械装置を一時停止させるか、中断させるか、又はその電源を切る能力を有してもよい。

実現形態は、以下の特徴のうちの１つ又は２つ以上を含み得る。本方法は、バイオメトリクス測定システム通信システムから、ユーザ位置に対応するデータ値を少なくとも含む通信の第２の部分を受信することを、追加的に含んでもよい。実現形態は、ユーザ位置に対応するデータ値に基づいてメッセージデータストリームを調整することを追加的に含む方法を含んでもよい。本方法は、第１のデバイスが装着されたデバイスを含む例を含んでもよい。本方法は、第１のデバイスがスマートウォッチを含む例を含んでもよい。一例は、第１のデバイスが装着された生物医学的デバイスを含む方法であってもよい。本方法は、装着された生物医学的デバイスがコンタクトレンズである例を含んでもよい。本方法は、装着された生物医学的デバイスがスマートリングである例を追加的に含んでもよい。本方法は、第２のデバイスがスマートフォンを含む例を含んでもよい。本方法は、第２のデバイスがスマートウォッチを含む例を含んでもよい。本方法は、第１のデバイスが皮下の生物医学的デバイスを含む例を含んでもよい。

方法に関連する１つの一般的態様は、第１のデバイスを得ることであって、第１のデバイスが、ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができ、生物医学的デバイスが、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、得ることと、第１のデバイスを用いて第１のバイオメトリクスを測定してバイオメトリクスデータを得ることと、第１のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定して位置データを得ることと、バイオメトリクスデータ及び位置データを、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信し、第１のデバイスからの信号によって、位置データに関連する環境データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、ユーザが嗜癖性物質の使用を再発している確率の推定を生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算された個人的な病歴に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、標的とされる個別的な推定を含むメッセージを第１のデバイスに受信することと、メッセージをユーザに対して表示することと、を含む。

方法に関連する１つの一般的態様は、第１のデバイスを得ることであって、第１のデバイスが、ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができ、生物医学的デバイスが、ユーザの流体中の嗜癖性物質及び／又はホルモンのうちの１つ又は２つ以上の濃度を測定する、得ることと、第１のデバイスを用いて第１のバイオメトリクスを測定してバイオメトリクスデータを得ることと、ディスプレイ及びネットワーク通信デバイスを含む第２のデバイスを得ることと、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のペアリングされた通信に権限を与え、バイオメトリクスデータを第１のデバイスから第２のデバイスに通信し、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定して位置データを得ることと、バイオメトリクスデータ及び位置データを、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信し、第１のデバイスからの信号によって、位置データに関連する環境データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることと、標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを第２のデバイスに受信することと、メッセージをユーザに対して表示することと、を含む。いくつかの例では、第２のデバイスの工程は、第１のデバイスのみを用いて行われてもよい。

本発明の前述並びに他の特徴及び利点は、付随する図面に示される本発明の好ましい実施形態の、以下のより詳細な説明から明らかとなるであろう。
バイオメトリクスに基づく情報通信の概念を例示的に説明する、例示的な生物医学的デバイスを示す。 バイオメトリクスに基づく情報通信の概念を例示的に説明する、例示的な生物医学的デバイスを示す。 バイオメトリクスに基づく情報通信の概念と一致する、生物医学的デバイス、ユーザデバイス、及びデータ処理デバイスの例示的なネットワークを示す。 本発明のいくつかの実施形態を実施するために使用され得るプロセッサを示す。 バイオメトリクスに基づく監視用の生物医学的デバイスの例示的な機能的構造モデルを示す。 例示的な蛍光に基づくバイオメトリクス監視デバイスを示す。 例示的な比色に基づくバイオメトリクス監視デバイスを示す。 例示的な比色に基づくバイオメトリクス監視デバイスを示す。 代替的なバイオメトリクス監視デバイスを示す。 代替的なバイオメトリクス監視デバイスを示す。 スペクトルバンドを量子ドットに基づくフィルタを用いていかにして分析することができるかを示す。 生物医学的デバイスにおける例示的な量子ドット分光計を示す。 生物医学的デバイスにおける例示的な量子ドット分光計を示す。 生物医学的デバイスにおける例示的な量子ドット分光計を示す。 例示的なマイクロ流体に基づくバイオメトリクス監視デバイスを示す。 例示的な網膜血管新生に基づくバイオメトリクス監視デバイスを示す。 生物医学的デバイス内の例示的な表示システムを示す。 生物医学的デバイスのいくつかの例示的な機能性に焦点を当てた、バイオメトリクスに基づく情報通信の概念と一致する生物医学的デバイス、ユーザデバイス、及びデータ処理デバイスの例示的なネットワークを示す。 眼に基づくバイオメトリクス監視デバイスによって行うことができる、例示的な感知機構を示す。 バイオメトリクスに基づく情報通信に関する例示的なプロセスフロー図を示す。 バイオメトリクスに基づく情報通信に関する追加の例示的なプロセスフロー図を示す。 嗜癖性物質に関するバイオメトリクスに基づく情報通信のための、例示的な構成要素相互作用図を示す。 自動推進デバイス及び自動推進スマートデバイスを含む、嗜癖性物質に関するバイオメトリクスに基づく情報通信のための、例示的な構成要素相互作用図を示す。 バイオメトリクスに基づく情報通信に使用され得る、嗜癖監視のためのデバイスの役割の例を示す。 嗜癖監視に基づくバイオメトリクスに基づく情報通信に関する例示的なプロセスフロー図を示す。 バイオメトリクスに基づく情報通信に使用され得るデバイス及び技術の例を示す。

用語集
ことと、されるバイオメトリック又はバイオメトリクスとは、生物学的な実体に対して行われた測定によるデータ及びデータ群を指す。一般的に、データ群は、サイジング、医学的状態、化学的状態、及び生化学的状態などに関する人間のデータを指してもよい。いくつかの例では、バイオメトリクスデータは、バイオセンサによって行われる測定に由来してもよい。他の例では、測定可能な生物学的成分又はパラメータは、温度、血圧などの生理学的特性を指してもよい。

本明細書で使用されるバイオセンサ又は生物学的センサとは、酵素、抗体、タンパク質、若しくは核酸などの、生物学的成分又は生物元素を含むシステムを指す。生物元素は検体と相互作用し、その応答は、測定可能な生物学的応答を測定又は検出し、得られた結果を送信する、電子部品によって処理される。生物元素が検体に結合すると、センサはアフィニティセンサと呼ばれることがある。検体が生物元素によって化学的に変換されると、センサは代謝センサと呼ばれることがある。触媒バイオセンサ（catalytic biosensors）は、生物元素が分子検体を認識し、それによって補助基質（auxiliary substrate）が検出できるものへと変換されることに基づく、バイオセンサシステムを指してもよい。

本明細書で使用される触覚、触覚フィードバック、又は触覚デバイスとは、特に、触覚及び固有受容性感覚を使用して物体を認知することに関する、ユーザの触覚を介して通信する能力、方法、又はデバイスを指す。

本明細書で使用される固有受容性感覚とは、身体の近隣部分の相対位置、及び運動に用いられる労力の強度に関する感覚を指す。

バイオメトリクスに基づく情報通信
バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスについて、本出願に開示する。以下の節において、様々な実施形態の詳細な説明が記載される。好ましい実施形態及び代替的な実施形態のいずれの説明も、単なる例示的な実施形態に過ぎず、様々な修正及び変更が当業者には明らかであり得る。したがって、例示的な実施形態は、本出願の範囲を制限するものではない。バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスは、生存生物の身体内、身体上、又は身体に近接して使用するように設計される。かかる生物医学的デバイスの一例は、コンタクトレンズなどの眼用デバイスである。バイオメトリクスに基づく情報通信の更なる使用可能性は、参照により本明細書に組み込まれる、２０１６年１月２６日出願の米国特許出願第１５／００６，３７０号に説明されているものとして見出され得る。

例えば眼用デバイスを含む生物医学的デバイスは近年発展してきており、エネルギー印加され得る機能化された生物医学的デバイスを可能にしている。これらのエネルギー印加された生物医学的デバイスは、身体の恒常性パターンに関する最新のフィードバックを提供し、外界及びインターネットと相互作用することにおけるユーザの経験を向上させることによって、ユーザの健康を向上させるという能力を有する。これらの向上は、バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスを使用することによって可能であってもよい。

バイオメトリクスに基づく情報通信のための生物医学的デバイスは、非限定例として、オンラインサーフィン及び買い物の傾向、実店舗での買い物及び閲覧の傾向、食事習慣、バイオマーカー（代謝物、電解質、及び病原体など）、並びにバイオメトリクス情報（心拍、血圧、睡眠サイクル、及び血糖など）などの情報を含むユーザからのデータ群に基づいて、個人的コンテンツをユーザデバイスに投影するのに有用であってもよい。収集されたデータは、将来の行動を予測し、現在の習慣に対する変更を提案し、新しいアイテム又は習慣をユーザに提示するために、ユーザ、又は医療従事者などの第三者によって分析され使用されてもよい。

バイオメトリクスデータを収集する生物医学的デバイス
広範なタイプのバイオメトリクスデータを収集することができる、多数のタイプの生物医学的デバイスがあり得る。一部のデバイスは、非限定例として、カメラ、電磁スペクトルセンサ、はかり、及びマイクロフォンなど、人間の対象を遠くから測定し観察する遠隔センサに対応してもよい。他のデバイスは、様々な様式でユーザによって装着されてもよい。いくつかの例では、スマートデバイスは、手首、腕、及び脚に着けるバンド、指、足指、及び耳に着けるリング、眼に装着するコンタクトレンズ、外耳道に入れる補聴器、並びに身体の様々な部分に身に着ける衣服などの上で、装着されて、バイオメトリクスデータを収集する能力を有してよい。他の例は、ペースメーカー、ステント、眼用インプラント、耳用インプラント、及び全身の皮下インプラントなど、様々なタイプの埋め込まれた生物医学的デバイスを含んでもよい。

エネルギー印加された眼用デバイス
本発明と関連して利用されてもよいデバイスの１つのタイプは、エネルギー印加された眼用デバイスである。図１Ａを参照すると、エネルギー印加された眼用デバイスのためのメディアインサート１００、及びそれに対応するエネルギー印加された眼用デバイス１５０（図１Ｂ）の例示的な一実施形態が示される。メディアインサート１００は、視力矯正を提供する機能性がある場合もない場合もある光学ゾーン１２０を含み得る。眼用デバイスのエネルギー印加された機能が視力に関連しない場合は、メディアインサートの光学ゾーン１２０は、材料がない場合がある。いくつかの例示的な実施形態では、メディアインサートは、エネルギー印加要素１１０（電源）及び電子部品１０５（負荷）が組み込まれた基板１１５を含む、光学ゾーン１２０内ではない部分を含み得る。

いくつかの例示的な実施形態では、例えば電池である電源、及び例えば半導体ダイである負荷が、基板１１５に取り付けられてもよい。導電性トレース１２５及び１３０は、電子部品１０５とエネルギー印加要素１１０とを電気的に相互接続してもよく、エネルギー印加要素１１０は、導電性トレース１１４などによって電気的に相互接続されてもよい。メディアインサート１００は、エネルギー印加要素１１０、トレース１２５、及び電子部品１０５を保護及び収容するために、全体的に封入されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、封入材料は、例えば、水などの特定の物質がメディアインサートに浸入することを防止し、周囲の気体又はエネルギー印加要素内部の反応副生成物などの特定の物質がメディアインサートに浸透するか又はメディアインサートから逃げることを可能とするように半透過性のものとすることができる。

いくつかの例示的な実施形態では、図１Ｂに示されるように、メディアインサート１００は、生体適合性高分子材料を含んでもよい、眼用デバイス１５０に含まれてもよい。眼用デバイス１５０は、剛性の中央部分、軟質のスカートの設計を含み得、中央の剛性の光学要素がメディアインサート１００を含む。いくつかの具体的な実施形態において、メディアインサート１００は、大気及び角膜表面とそれぞれ前面及び後面において直接接触してもよく、あるいは、メディアインサート１００は眼用デバイス１５０内に封入されてもよい。眼用デバイス１５０又はレンズの周辺１５５は、例えばヒドロゲル材料を含む、軟質のスカート材料であってもよい。メディアインサート１００及び眼用デバイス１５０の基盤は、非限定例における蛍光に基づく分析要素などを用いた多数の分析技術による流体試料の処理を伴う、多数の実施形態のための環境を提供してもよい。

個人的情報の通信
本明細書に記載する技術の様々な態様は、全体として、個人的コンテンツを提供するシステム、方法、及びコンピュータ可読記憶媒体を対象とする。本明細書で使用される、個人的コンテンツとは、広告、生物情報、宣伝コンテンツ、又はユーザを個別的に対象とすることが望まれる他の任意のタイプの情報を指してもよい。個人的コンテンツは、例えば、広告プロバイダ、情報プロバイダなど、標的コンテンツプロバイダによって提供されてもよい。本発明の実施形態を利用して、ユーザ又はコンテンツプロバイダは、標的としたい特定のコンテンツを選択してもよい。関連性のある情報がデバイスによって検出されてもよく、デバイスの電力は自給されるので、関連性のある個人情報を作成するように計算又は分析されてもよい。分析されると、次に個人的コンテンツはデバイスによってユーザに対して提示されてもよい。

予測分析
コンピュータシステムは、個人の行動を追跡するように構成されてもよい。コンピュータシステムは、次に、収集された情報に基づいて、１つ又は２つ以上のユーザ特異的な報告をコンパイルしてもよい。これらの報告は、次に、ユーザに送られるか、又は別のデバイスに送られて、集められた情報を他の行動に基づく報告と併せて使用して、新しいより詳細な行動に基づく報告をコンパイルしてもよい。これらのより詳細な行動に基づく報告は、将来の好ましい行動又は傾向を推論するのに使用されてもよい、個人に関する特定の好ましい行動、動向、習慣などを捕捉してもよい。この実践は予測分析と称されることがある。

予測分析は、現在及び過去の事実を分析して、将来の、又はそれ以外の未知の事象に関する予測を行う、モデリング、機械学習、及びデータマイニングによる様々な統計技術を包含する。予測分析の一例は、ある個人が人気のあるカリブ海の旅行先について最近インターネットを検索したことであってもよい。その個人はまた、安い航空運賃に関してインターネットを検索した。この情報がコンパイルされ、最近１か月以内に全てのインターネットユーザが購入したカリブ海の旅行先への最安値の包括パッケージを見つけるのに使用されてもよい。

行動情報の格納
将来的に使用するために、行動情報を格納する必要があり得る。情報は、情報を収集するデバイスにローカルで格納されるか、又はコンピュータ可読媒体として遠隔で格納されてもよい。かかるコンピュータ可読媒体は、ユーザが他のコンピューティングデバイス上の行動情報にアクセスし、かつ／又はそれを利用することができるように、ユーザプロファイル情報と関連付けられてもよい。いくつかの例では、デバイス及び記憶媒体は、１つ又は２つ以上の他のデバイス又は記憶媒体と通信することを必要とし得る。

通信ネットワークにより、タスクを遠隔で行うことが可能になってもよい。分散コンピューティング環境では、プログラムモジュールは、メモリ記憶デバイスを含むローカル及び遠隔両方のコンピュータ記憶媒体に位置してもよい。コンピュータ使用可能命令は、コンピュータが入力のソースにしたがって反応することを可能にするインターフェイスを形成する。命令は、他のコードセグメントで動作して、受信データのソースと併せて受信データに応答して様々なタスクを開始する。図２は、デバイスと記憶要素との間の通信ネットワークの一例を示す。コンタクトレンズなどの生物医学的デバイス２０１は、バイオメトリクスデータ及び他のタイプのデータを通信ネットワークに提供することができる。いくつかの例では、スマートフォンなどの第１のユーザデバイス２０２が、お気に入りのウェブサイト及び買い物の傾向などのユーザ情報を集めるのに使用されてもよい。第１のユーザデバイス２０２はまた、生物医学的デバイス２０１からデータを受信してもよく、このデータは他のユーザ情報と相関されてもよい。同じことが、パーソナルコンピュータなどの二次ユーザデバイス２０４、又はタブレットなどの三次デバイス２０６によって達成されてもよい。この情報が収集されると、情報は、デバイス自体に格納されるか、あるいは外部プロセッサ２１０に転送されてもよい。外部プロセッサ２１０は、例えば、クラウドベースの情報格納システムであってもよい。格納された情報は、次に、過去のユーザの傾向及び事象が将来のユーザの傾向及び事象をどのようにして予測できるかに関して分析する予測分析モジュール２２０に送られ、それによって処理されてもよい。かかるモジュール２２０は、例えば、予測分析を専門とする既存の第三者によって提供されてもよい。処理された情報は、次に、ユーザデバイスにとって容易に利用可能な予測情報として、外部プロセッサ２１０に返送されてもよい。あるいは、処理された情報は、１つ又は２つ以上の第三者のコンテンツプロバイダ２３２、２３４、２３６によって受信されてもよい。第三者のコンテンツプロバイダによって受信されると、第三者は自身の広告をユーザの個性に合わせて調整してもよい。例えば、いくつかの異なるタイプの車両を販売する自動車販売店は、スポーツカーに関して最近インターネットを見て回っていたユーザには、自店のスポーツカーの選択肢のみを広告してもよい。この個人的コンテンツは、次に、ユーザに直接送られてもよく、又はユーザが後で検索するように外部プロセッサ２１０に格納されてもよい。

記憶媒体からデバイスへの通信は、コンピュータ可読媒体を介して達成されてもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピューティングデバイスによって評価されてもよい任意の利用可能な媒体であってもよく、揮発性及び不揮発性両方の媒体、取外し可能及び取外し不能両方の媒体を含んでもよい。コンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体及び通信媒体を含んでもよい。コンピュータ記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、若しくは他のメモリ技術、ＣＤ−ＲＯＭ、デジタル汎用ディスク（ＤＶＤ）、若しくは他の光ディスク記憶装置、磁気カセット、磁気テープ、磁気ディスク記憶装置、若しくは他の磁気記憶デバイス、又は、所望の情報を格納するために使用することができ、コンピューティングデバイスによってアクセスすることができる任意の他の媒体を含んでもよい。

通信媒体は、コンピュータ可読命令、データ構造、プログラムモジュール、又は搬送波若しくは他の搬送機構など、変調されたデータ信号の形の他のデータを含んでもよく、任意の情報配信媒体を含んでもよい。変調されたデータ信号は、信号中にある情報を符号化するような形で設定又は変更された、その特性の１つ又は２つ以上を有する信号を含んでもよい。例えば、通信媒体は、有線ネットワーク又は直接有線接続などの有線媒体、並びに音響、ＲＦ、赤外線、及び他の無線媒体などの無線媒体を含んでもよい。上述のいずれの組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。

行動情報の第三者使用
行動情報をコンパイルし格納することの１つの利点は、個別的なコンテンツに関して第三者がそれを使用することであり得る。第三者は、救急医療的応答、個人的な医薬、情報通信、活動追跡、ナビゲーションなどを含む様々な方法で使用するために、格納された行動情報にアクセスすることの同意を得てもよい。１つ又は２つ以上の第三者が、ユーザインターフェイスを介してデバイス又はデバイスのネットワークに登録してもよい。登録されると、第三者は、ネットワークを介してユーザと通信してもよく、ユーザの自由裁量で、行動情報記憶システムに格納された行動データの全て又は一部にアクセスしてもよい。

開示される個人的コンテンツ表示システムの１つの例示的な実施形態は、デバイスが、ユーザのお気に入りのウェブサイト、支出習慣、日々の予定、個人目標などを追跡し、この情報をクラウドに格納することを可能にしてもよい。クラウドは、第三者の広告主がアクセス可能であってもよく、かかる第三者によって予測分析に使用されてもよい。第三者は、将来的に興味が持たれるウェブサイト、習慣、提案される予定、個人目標などを予測し、これらの提案を、ユーザが見るようにデバイスに送ってもよい。

１つを超える個人的コンテンツプロバイダが同じユーザを標的にしてもよい。一例では、ユーザは、特定のタイプのコンテンツのみを許可する選択的設定を有し、それによって最適化されたユーザ経験をもたらしてもよい。個人的コンテンツは、視覚、聴覚、触覚、味覚、及び嗅覚を含む１つ又は２つ以上の感覚を利用して、いくつかの形でユーザに配信されてもよい。更に、個人的コンテンツは、生物医学的デバイス、携帯電話、コンピュータ、タブレット、ウェアラブル技術などを含む、ユーザが使用するように構成されたデバイスのアレイに配信されてもよい。

環境データソース
地理的領域によって組織される環境データは、ネットワークアクセス方式で容易に利用可能である。かかるデータの様々なプロバイダによって組織される天候システムは、温度、湿度、気圧、雨量、日射入射率、及び他のかかるデータなど、様々な環境データをリンクさせてもよい。ネットワーク化された個人及び企業の気象観測定点は、局地毎に正確な地理データを提供する。また、高度衛星システムは、地球規模から地域規模までの環境データを提供する。最後に、高度なモデリングシステムは、地域毎に記録されたデータを使用し、将来に向けた環境データを算出する。環境データは、いくつかの例では、本明細書の他のタイプのデータに結び付けられて、標的とされる通信を確立する。

電気及びコンピュータシステムに関する図
次に図３を参照すると、本開示のいくつかの態様を実現するのに使用されてもよいプロセッサの概略図が示される。コントローラ３００は、通信デバイス３２０に連結された１つ又は２つ以上のプロセッサ構成要素を含んでもよい、１つ又は２つ以上のプロセッサ３１０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、コントローラ３００は、デバイス内に配置されたエネルギー源にエネルギーを送るために使用されてもよい。

プロセッサ３１０は、通信チャネルを介してエネルギーを伝えるように構成された通信デバイス３２０に連結されてもよい。通信デバイス３２０は、例えば、メディアインサート内部の構成要素と電子的に通信するのに使用されてもよい。例えば、１つ又は２つ以上のコントローラデバイス又はプログラミング／インターフェイスデバイス構成要素と通信するために、通信デバイス３２０を使用してもよい。

プロセッサ３１０は、記憶デバイス３３０とも接続する。記憶デバイス３３０は、磁気記憶デバイス、光学式記憶デバイス、並びに／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）デバイス及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）デバイスなどの半導体記憶デバイスを含む、任意の適切な情報記憶デバイスを備えてもよい。

記憶デバイス３３０は、プロセッサ３１０を制御するためのプログラム（単数又は複数）３４０を格納することができる。プロセッサ３１０は、ソフトウェアプログラム３４０の指示を実行し、それによって本発明にしたがって動作する。例えば、プロセッサ３１０は、メディアインサートの配置、及びデバイスの能動標的領域を記述する情報を受信してもよい。記憶デバイス３３０はまた、１つ又は２つ以上のデータベース３５０及び３６０に、他の所定のバイオメトリクスに関連するデータを格納してもよい。バイオメトリクスデータは、例えば、網膜血管新生と相関された心リズム又は異常状態にしたがって変化を呈する所定の網膜領域、測定閾値、測定データ、及びシステムの特定の制御シーケンス、メディアインサートとの間でのエネルギーの流れ、通信プロトコルなどを含んでもよい。データベースはまた、デバイス内に常駐し得るバイオメトリクスに基づく監視システムの制御のためのパラメータ及び制御アルゴリズム、並びにそれらの動作から生じ得るデータ及び／又はフィードバックを含んでもよい。いくつかの実施形態では、そのデータは、外部受信無線デバイスに／外部受信無線デバイスから最終的に通信され得る。

バイオメトリクスセンサ及び通信のためのシステム及びデバイス構造
本発明を行うための例示的なデバイスは、著しい複雑さを有することがある。いくつかの実施形態では、様々な機能を実施するための解決策は、デバイスを構成要素に共統合することにより、また様々な構成要素を積層することにより、小型の生物医学的デバイスのフォームファクタとして実現されてもよい。

本開示の態様によるいくつかの実施形態では、単一及び／又は複数の別個の電子デバイスが別個のチップとして含まれてもよい。他の実施形態では、エネルギー印加された電子要素が、積層型集積構成要素の形態でメディアインサート（図１Ａ及び１Ｂを参照）に含まれてもよい。したがって、次に図４を参照すると、バイオメトリクス感知層４１１を備えた、バイオメトリクスに基づく監視システム４１０を実現する積層型ダイ集積構成要素の例示的な断面の概略図が示されている。バイオメトリクスに基づく監視システムは、例えば、グルコース監視装置、網膜血管新生監視装置、ビジュアル走査監視装置、ＧＰＳ若しくは位置検出に基づく追跡監視装置、又はユーザに関する情報を提供するのに有用な他の任意のタイプのシステムであってもよい。特に、メディアインサートは、これらが占有する環境と一致する外形に封入される、様々なタイプの多数の層を含んでよい。いくつかの実施形態では、積層型集積構成要素の層を有するこれらのメディアインサートは、メディアインサートの全体形状をとってもよい。あるいは、場合によっては、メディアインサートは、全体形状内の容積の一部分のみを占有してもよい。

図４に示すように、エネルギー印加を提供するために薄膜電池４３０が使用され得る。いくつかの実施形態では、これらの薄膜電池４３０は、層内に複数の構成要素及びそれらの間の相互接続部を有する、互いの上に積層され得る１つ又は２つ以上の層を備えてもよい。電池は例示目的で薄膜電池４３０として図示されているが、積層型及び非積層型の両方の実施形態における動作を含め、本明細書の実施形態と一致する、他のエネルギー印加要素が多数存在し得る。非限定的な代替例として、複数の空洞を有する空洞に基づく積層型電池が、図示される薄膜電池４３０と同等又は同様に機能してもよい。

いくつかの実施形態においては、互いに積層された２つの層の間に、追加的な相互接続が存在し得る。最新技術では、これらの相互接続を行う多数の方法があり得るが、実証されているように、相互接続は、層間のはんだボール相互接続によって作られてもよい。いくつかの実施形態では、これらの接続のみが求められることがあるが、他の事例では、はんだボール４３１が、例えば層貫通ビアを有する構成要素と同様に、他の相互接続要素に接触してもよい。

積層型集積構成要素メディアインサートの他の層では、層４２５は、相互接続層内の様々な構成要素のうちの２つ又は３つ以上の相互接続専用であってよい。相互接続層４２５は、様々な構成要素から他の構成要素へと信号を伝えることができるビア及び経路を含んでもよい。例えば、相互接続層４２５は、様々な電池要素に、技術層４１５に存在し得る電力管理ユニット４２０への接続を提供し得る。電力管理ユニット４２０は、生の電池供給条件を受信し、供給部４４０の出力からデバイス標準電力供給条件の残りを出力する、回路構成を含んでもよい。技術層４１５の他の構成要素は、例えば、送受信器４４５、制御構成要素４５０などを含んでもよい。それに加えて、相互接続層４２５は、例えば集積受動デバイス４５５内に存在し得るように、技術層４１５内の構成要素間、並びに技術層４１５外の構成要素間に接続を作るように機能してもよい。相互接続層４２５のような、専用相互接続層の存在により支持され得る、電気信号の経路を定めるための方法が多数存在し得る。

いくつかの実施形態では、技術層４１５は、他の層の構成要素と同様、これらの機能がメディアインサートに含まれ得る技術オプションの多様性を表すように複数の層として含まれ得る。いくつかの実施形態においては、これらの層のうちの１つが、ＣＭＯＳ、ＢｉＣＭＯＳ、バイポーラ、又はメモリベースの技術を含んでよく、一方他の層が、異なる技術を含んでいてよい。あるいは、２つの層は、同一の全体系統中の異なる技術系統を表してもよく、例えば一方の層は、０．５マイクロメートルのＣＭＯＳ技術を用いて作成された電子要素を含んでもよく、別の層は、２０ナノメートルのＣＭＯＳ技術を用いて作成された要素を含んでもよい。様々な種類の電子技術の他の多くの組み合わせは、本明細書に記載されている当該技術内に適合することは明らかであり得る。

いくつかの実施形態では、メディアインサートは、インサートの外の構成要素への電気相互接続のための場所を含むことができる。しかしながら、他の実施例では、メディアインサートは、無線方式による外部構成要素への相互接続部を含むこともある。そのような場合、アンテナ層４３５のアンテナの使用は、無線通信の例示的な方法を提供し得る。多くの場合では、このようなアンテナ層４３５は、例えば、メディアインサート内で、積層型集積構成要素デバイスの頂部又は底部に位置することができる。

本明細書で考察する実施形態のうちいくつかでは、これまで薄膜電池４３０と呼ばれてきたエネルギー印加要素は、積層された層自体の少なくとも１つに要素として含まれてもよい。電池要素が積層型統合構成要素層の外部に位置する、他の実施形態が可能であり得ることも留意され得る。実施形態のまた更なる多様性は、別個の電池又は他のエネルギー印加構成要素もまたメディアインサートの内部に存在し得るという事実からもたらされる場合があり、又はこれらの別個のエネルギー印加構成要素もまた、メディアインサートの外部に位置してもよい。これらの例では、積層型集積構成要素を含める機能性が図示され得るが、機能的素子はまた、積層型構成要素を伴わない様式で生物医学的デバイスに組み込まれながらも依然として、本明細書の実施形態に関連する機能を行うことが可能であり得ることが明らかであり得る。代替的な実施形態では、アンテナ構造又は同様のエネルギーハーベスティング構造によって無線でエネルギーが移送され得ることから、電池が必要とされない場合がある。

バイオメトリクスに基づく監視システム４１０の構成要素はまた、積層型集積構成要素アーキテクチャに含まれてもよい。いくつかの実施形態では、バイオメトリクスに基づく監視システム４１０の構成要素は、層の一部分として取り付けられてもよい。他の実施形態では、バイオメトリクスに基づく監視システム４１０全体はまた、他の積層型集積構成要素に類似した形状の構成要素を備えてもよい。いくつかの代替例では、構成要素は積層されず、眼用デバイス又は他の生物医学的デバイスの周辺領域にレイアウトされてもよく、その場合、構成要素の全体的な機能的関係は同等に機能してもよいが、回路全体を通る信号及び電力の経路指定は異なってもよい。

バイオマーカー／分析化学
バイオマーカー、又は生物学的マーカーは、一般に、いくつかの生物学的状態又は病態の測定可能な指標を指す。この用語はまた、場合によっては、生存生物の存在を示す物質の存在を指すのに使用される。更に、生命体は、特定の場所にそれらが存在する証拠として、ＤＮＡを含む固有の化学物質を環境中に残すことが知られている。バイオマーカーは、多くの場合、通常の生物プロセス、病原体プロセス、又は治療的介入に対する薬理学的応答を検査するために測定され評価される。全体として、これらのバイオマーカーは、疾患の予防及び治療、並びに健康及び健康状態の維持にとって重要な、膨大な量の情報を明らかにし得る。

バイオマーカーを分析するように構成された生物医学的デバイスを利用して、ある人の正常な身体機能を迅速かつ正確に明らかにし、その人が健康なライフスタイルを維持しているかどうか、又は病気若しくは疾患を回避するために変化が必要とされ得るかどうかを評価してもよい。生物医学的デバイスは、タンパク質、細菌、ウイルス、温度変化、ｐＨの変化、代謝産物、並びに診断医学及び分析化学で使用される他のかかる検体を読み取り、分析するように構成されてもよい。

検体分析用の蛍光に基づくプローブ要素
蛍光に基づく分析法を用いて、様々なタイプの検体を検出し、分析することができる。これらの技法の部分集合は、検体自体からの直接の蛍光発光を含み得る。より包括的な技法の集合は、検体分子に結合し、その際に蛍光符号を変更する構成成分を有する蛍光プローブに関する。例えば、フォルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）において、プローブは、相互作用するタンパク質に化学的に付着し得る２つのフルオロフォアの組み合わせを用いて構成される。フルオロフォアの互いからの距離は、それらから発する蛍光信号の効率に影響を及ぼす場合がある。

フルオロフォアの一方は、励起照射信号を吸収してもよく、励起を他方のフルオロフォアにおける電子状態へと共振伝送することができる。結合した、相互作用するタンパク質への検体の結合は幾何形状を乱し、フルオロフォアの対からの蛍光発光における変化を引き起こし得る。結合部位は、相互作用するタンパク質に遺伝学的にプログラムすることができ、例えば、グルコースに感受性がある結合部位をプログラムすることができる。場合によっては、得られる部位は、所望の試料の間質液中の他の構成成分に対する感受性が低いか又は感受性がないことがある。

ＦＲＥＴプローブへの検体の結合は、グルコース濃度に感受性がある蛍光信号をもたらし得る。いくつかの例示的な実施形態では、ＦＲＥＴに基づくプローブは、わずか１０μＭのグルコース濃度に感受性があり得、最大数百マイクロモルの濃度に感受性があり得る。様々なＦＲＥＴプローブを遺伝学的に設計及び形成し得る。得られるプローブは、対象の間質液の分析を補助し得る構造へと構成されてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、プローブは、間質液及びそれらの構成成分に対して透過性である材料のマトリックスの内部に配置することができ、例えば、ＦＲＥＴプローブは、ヒドロゲル構造体に組み立てることができる。いくつかの例示的な実施形態では、これらのヒドロゲルプローブは、それらが眼の上に装着されたときに涙液中に浸漬されるヒドロゲル封入内で存在し得るような様式で、眼用コンタクトレンズのヒドロゲルに基づく処理工程中に含めることができる。他の例示的な実施形態では、プローブは、鞏膜のすぐ上の眼組織に挿入され得る。蛍光発光型の検体感受性プローブを含むヒドロゲルマトリックスは、検体を含有する体液と接触している様々な場所に配置され得る。

提供される例では、蛍光プローブは、鞏膜の近くの眼領域の間質液と接触し得る。プローブが侵襲的に埋め込まれている、これらの場合、検出器は、眼用レンズ、又は眼の近くに保持されている携帯デバイスからなどの眼の外部の場所から、蛍光プローブ上に放射信号の入射を提供し得る。

他の例示的な実施形態では、プローブは、眼用レンズの内部に同様に埋め込まれる蛍光感知デバイスに近接して眼用レンズの内部に埋め込まれてもよい。いくつかの例示的な実施形態では、ヒドロゲルのスカートは、蛍光検出器を有する眼用インサートと並びにＦＲＥＴに基づく検体プローブとの両方を封入し得る。

蛍光検出器を有する眼用インサートデバイス及び眼用デバイス
図５を参照すると、例示的な蛍光に基づく分析システムを形成してもよい構成要素を含む、眼用インサート５００が示される。示される眼用インサート５００は、内部の境界５３５及び外部の境界５２０を有する例示的な環状形態で示されている。エネルギー印加要素５３０、電力供給された電子部品５１０、及び相互接続機構５６０に加えて、蛍光分析システム５５０が存在してもよく、それは、特定の例示的な実施形態では、フラップ５４０上に位置付けられてもよい。フラップ５４０は、インサート５００に接続されてもよく、又は一体式の、それ自体のモノリシックな延長部分であってもよい。フラップ５４０は、蛍光検出器を含む眼用デバイスが装着されたときに、蛍光分析システム５５０を適切に位置付けてもよい。フラップ５４０は、分析システム５５０が光学ゾーンから離れているユーザの眼の部分と重なることを可能にする。蛍光に基づく分析システム５５０は、流体試料中の検体の存在又はその濃度の観点から、検体を判定することが可能であり得る。非限定的な例として、フルオロフォアは、フルオレセイン、テトラメチルローダミン、又はローダミン及びフルオレセインの他の誘導体を含み得る。当業者には明白であり得るように、ＦＲＥＴ又は他の蛍光に基づく分析のためのフルオロフォアの組み合わせを含み得る、任意の蛍光発光検体プローブが、本明細書の技術と一致し得る。

蛍光分析のために、プローブを励起光源で照射し得る。この光源は、分析システム５５０の本体内に位置してもよい。いくつかの例示的な実施形態では、光源は、発光ダイオードのような固体デバイス（単数又は複数）を含み得る。代替的な例示的実施形態では、ＩｎＧａＮ系の青色レーザーダイオードは、例えば、波長４４２ｎｍに対応する周波数で照射し得る。個々の又は配列された光源としてのナノスケールの光源を、蝶ネクタイ又は十字のような形状の発光機構を有する金属製の空洞から形成し得る。他の例示的な実施形態では、発光ダイオードは、例えば、約４４０ｎｍに対応する波長の周波数の範囲で発光し得る。同様に、いくつかの実施形態では、帯域通過フィルタリングデバイスを発光源に補ってもよい。

他の光学要素を使用して、固体デバイスがインサートデバイスを出る際に、固体デバイスから光源を拡散してもよい。これらの要素は、眼用インサート本体自体に一体成形されてもよい。他の例示的な実施形態では、光ファイバーのフィラメントのような要素を、拡散エミッタとして機能させるためにインサートデバイスに取り付けてもよい。

図５に示されるタイプの眼用インサートデバイス５００から蛍光プローブに放射を提供する多くの手段があり得る。

蛍光信号は、蛍光に基づく分析システム５５０の内部でも検出され得る。例えば、固体検出素子は、約５２５ｎｍの帯域の光を検出するように構成され得る。固体素子は、記載した光源に存在しない周波数の帯域のみを通過するような様式で被覆され得る。他の例示的な実施形態では、光源はデューティサイクルを有することができ、検出要素の信号は、光源がオフ状態である期間中にのみ記録され得る。デューティサイクルが使用される場合、広域の帯域検出能力を有する検出器が有利であり得る。

概略的に示される相互接続部５６０の電子制御バスは、光源（単数又は複数）に信号を提供し、検出器から信号を返してもよい。電力供給された電子部品５１０は、信号及び電力の態様を提供してもよい。図５の例示的な実施形態は、制御回路構成とも呼ばれることがある電子回路構成に対する、エネルギー印加要素５３０の電池電源を示している。他の例示的な実施形態では、エネルギー印加はまた、高周波転送又は光電転送のような無線方式を介したエネルギーの連結により、電子回路に提供され得る。

生物医学的デバイスにおいて蛍光検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年８月２８日出願の米国特許出願第１４／０１１，９０２号に説明されているものとして見出され得る。

事象着色機構を有する眼用レンズ
検体を検出する別の方法は、検体が反応性化合物に固く結合し、その結果として特定の検体の存在を示してもよい色の変化をもたらすことができる、受動着色スキームであってもよい。

いくつかの実施形態では、事象着色機構は反応性混合物を含んでもよく、それは例えば、熱成形技術などを通して、眼用デバイスの剛性インサートに追加されるか、印刷されるか、又は埋め込まれてもよい。あるいは、事象着色機構は、剛性インサートを要しないことがあるが、その代わりに、例えば、印刷又は注入技術を使用することによって、ヒドロゲル部分の上又は内部に位置してもよい。

事象着色機構は、一次的な過渡涙液の何らかの構成成分、又は眼用レンズ内の何らかの構成成分に対して反応性である、剛性インサートの一部分を含んでもよい。例えば、事象は、眼用レンズの組成に応じて、剛性インサート及びヒドロゲル部分のどちらか又は両方の上に、脂質若しくはタンパク質などの何らかの沈殿剤が特異的に蓄積することであってもよい。蓄積レベルにより、電源を要することなく事象着色機構が「活性化」されてもよい。活性化は漸進的であってもよく、その際、蓄積レベルが増加するにつれて色がより可視的になり、これは、眼用レンズを洗浄又は交換する必要があるときを示してもよい。

あるいは、色は、特定のレベルで明らかになるのみであってもよい。いくつかの実施形態では、この活性化は、例えば装着者がヒドロゲル部分又は剛性インサートから沈殿剤を効果的に除去する場合、可逆的であってもよい。事象着色機構は、光学ゾーンの外側に位置してもよく、それによって剛性インサートの環状の実施形態が可能になってもよい。他の実施形態では、特に事象が装着者に対して即時に措置を講じるように促してもよい場合、事象着色機構は光学ゾーン内に位置してもよく、それによって装着者が事象着色機構の活性化を見ることが可能になる。

いくつかの他の実施形態では、事象着色機構は、染料などの着色された物質を含有するリザーバを備えてもよい。事象の発生の前は、リザーバは可視的でない場合がある。リザーバは、例えば、タンパク質又は脂質を含む、涙液のいくつかの構成成分によって不可逆的に分解され得る、分解性材料で封入され得る。分解されると、着色された物質は眼用レンズの中に、又は第２のリザーバの中に放出されることがある。かかる実施形態は、例えば、製造業者の推奨するパラメータに基づいて、使い捨て眼用レンズが廃棄されるべきであるときを示してもよい。

図６Ａ及び６Ｂに進むと、複数の事象着色機構６０１〜６０８を備えた眼用レンズ６００の例示的な一実施形態が示される。いくつかの実施形態では、事象着色機構６０１〜６０８は、眼用レンズ６００の軟質のヒドロゲル部分６１０内、及び光学ゾーン６０９の外側に位置してもよい。

かかる実施形態は、事象着色機構６０１〜６０８を機能させるための剛性インサート又はメディアインサートを要しないことがあるが、インサートはそれでも眼用レンズ６００に組み込まれて、追加の機能性を可能にしてもよい。いくつかの実施形態では、各事象着色機構６０１〜６０８は、眼用レンズ６００の軟質のヒドロゲル部分６１０内に別個に封入されてもよい。事象着色機構６０１〜６０８の内容物は、温度などの何らかの条件、又はバイオマーカーなど、涙液の構成成分に対して反応性の化合物を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、各事象着色機構６０１〜６０８は、異なる事象に基づいて「活性化」してもよい。例えば、１つの事象着色機構６０８は、眼の環境の温度の変化に反応し得る液晶を含み得、ここでは、事象は、熱である。同じ眼用レンズ６００内の他の事象着色機構６０２〜６０６は、特定の病原体に反応してもよく、それらの病原体は、例えば、眼感染を引き起こすことがあるものであってもよく、又は角膜炎、結膜炎、角膜潰瘍、及び蜂巣炎など、眼以外の感染若しくは疾患を示してもよい。かかる病原体は、例えば、アカントアメーバ角膜炎（Acanthamoeba keratitis）、緑膿菌（Pseudomona aeruginosa）、淋菌（Neisseria gonorrhoeae）、並びに黄色ブドウ球菌（S. aureus）などのスタフィロコッカス（Staphylococcus）及びストレプトコッカス（Streptococcus）株を含んでもよい。事象着色機構６０１〜６０７は、涙液の構成成分に対して選択的に透過性であってもよい化合物に封入されてもよい。いくつかの実施形態では、事象着色機構６０２〜６０６は、コアグラーゼ試験などを通して凝集によって機能してもよく、その場合、より高濃度の病原体が、事象着色機構６０２〜６０６内の化合物に付着することがあり、沈殿物の集塊又は形成を引き起こすことがある。沈殿物は、着色をもたらすことがあり、又は別個の反応を通して事象着色機構６０２〜６０６の別の化合物と反応することがある。あるいは、事象着色機構６０２〜６０６は、何らかのオキシダーゼ試験などを用いて、反応すると着色する試薬を含んでもよい。

更に他の実施形態では、事象着色機構６０２〜６０６は、リトマス試験と同様に機能してもよく、その場合、事象着色機構は、眼の環境内のｐＨ又はｐＯＨに基づいて活性化する。例えば、バルプロ酸の濃度を監視するために、事象着色機構は、最大で特定の濃度までバルプロ酸に結合することができるであろう特定のタンパク質を含有し得る。非結合バルプロ酸は、涙液内の有効量の指標であり得る。事象着色機構内のｐＨ又はｐＯＨは、酸の濃度の増加と共に増加し得る。

他の例示的な着色機構６０１は、紫外線に対して反応性であり得、ここでは、事象は、雪盲の場合のように、ＵＶ光への眼の過剰暴露であり得る。別の着色機構６０７は、図６で説明されるものなど、タンパク質蓄積に反応してもよい。いくつかの事象着色機構６０８は、装着者が事象に有効に反応したときなどに、可逆的であり得る。例えば、装着者が眼用レンズ６００をすすいだ後、病原体又はタンパク質のレベルは、眼用レンズ６００の安全な使用を可能にするように十分に低減されてもよい。あるいは、着色は、事象が熱であり、装着者の温度が効果的に低下した場合などに、眼上で可逆的であり得る。

図６Ｂに断面で示されるように、事象着色機構６２２、６２６は、ヒドロゲル部分６３０の光学表面を改変することなく、眼用レンズ６２０の周辺に位置してもよい。いくつかの実施形態では、図示されないが、事象着色機構は、少なくとも部分的に光学ゾーン６２９内にあって、装着者に事象を警告してもよい。事象着色機構６２２、６２６の位置は、単一の眼用レンズ６００内で様々であってもよく、このうちいくつかは周辺にあり、いくつかは光学ゾーン６２９内にある。

再び図６Ａを参照すると、事象着色機構６０１〜６０８は独立して活性化されてもよい。例えば、装着者は、熱を有し得、事象着色機構６０８に含有される液晶の着色の変化を誘発する。他の２つの事象着色機構６０５、６０６は、高レベルの黄色ブドウ球菌（S. aureus）及びアカントアメーバ角膜炎（A. karatitis）を示してもよく、これは、特に他の症状が診断を裏付けている場合に、何が熱を引き起こしているかについてのガイダンスを提供してもよい。事象着色機構６０１〜６０８が診断ツールとしての役割を果たす場合、着色が可逆的でなく、装着者が、事象の指標を失うことなく眼用レンズ６００を取り外すことを可能にしてもよい。

いくつかの実施形態では、事象着色機構６０８は、低い透過性を有する物質、例えばパリレンでコーティングされてもよい。この実施形態は、事象着色機構６０８が、眼と接触した場合に潜在的に危険であり得る化合物を含有する場合、又は、事象が涙液との相互作用を必要としない場合に、特に重要であり得る。例えば、事象が温度変化である場合、液晶液滴は、パレリンコーティングされ得、これは、二酸化ケイ素、金、又はアルミニウムなどの強化化合物でパリレンを改変することによって、更に強化して密封し得る。

例示のため、眼用レンズ６００は、８つの事象着色機構を含むように示される。しかしながら、当業者には、他の数量の事象着色機構が実践的であり得ることが明らかであり得る。いくつかの例では、光活性検出器は、眼用レンズインサートデバイス内の事象着色機構の領域の内部に位置してもよい。光活性検出器は、着色機構のスペクトル内の光の存在に感受性があるように形成されてもよい。光活性検出器は、ユーザの周囲光を監視し、動作中の光の基底レベルを判定してもよい。例えば、ユーザが瞬きすると周囲光は変動するため、光活性検出器は、瞬目事象間で複数回の、例えば１０回の信号期間内における応答を記録し得る。着色機構の色が変化すると、光活性検出器の平均信号がそれに付随して変化し、信号が生物医学的デバイス内のコントローラに送られてもよい。いくつかの例では、光源が光検出器に含まれてもよく、それにより、校正された光信号が着色デバイスを通過し、適切なスペクトル領域における吸光度の変化を感知してもよい。いくつかの例では、定量的又は半定量的検出結果は、着色デバイスを照射し、光活性検出器で光検出レベルを測定し、そのレベルを活性着色成分の濃度と相関させることによって得られてもよい。

図７Ａ及び７Ｂに進むと、事象着色機構７１１〜７１４、７２１〜７２４、及び７３１〜７３４を備えた眼用レンズ７００の代替的な実施形態が示されている。いくつかのかかる実施形態では、事象機構７１１〜７１４、７２１〜７２４、及び７３１〜７３４は、それぞれ、眼用レンズ７００内に固定された反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４を含んでもよい。反応性分子７１２〜７１４、７３２〜７３４は、消光剤７１２、７３２と、着色部分７１４、７３４、例えば発色団又はフルオロフォアとが両側に配置された、中央結合部分７１３、７３３を含んでもよい。分子構造に依存して、指定された化合物が、結合部分７１３、７３３に結合するとき、着色部分７１４、７３４は、消光剤７１２の近くにシフトし、着色を低減し得るか、又は消光剤７３２から離れてシフトし得、これは、着色を増加させるであろう。他の実施形態では、反応性分子７２２〜７２４は、フェルスター共鳴エネルギー転移（ＦＲＥＴ）対７２２、７２４が両側に配置された結合部分７２３を含んでもよい。ＦＲＥＴ対７２２、７２４は、消光剤７１２、７３２及び発色団（着色部分）７１４、７３４と同様に機能してもよいが、ＦＲＥＴ対７２２、７２４は両方とも着色を呈してもよく、また互いに近接しているとき、それらのスペクトルの重なりによって着色の変化を引き起こしてもよい。

反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４は、涙液中の特定の化合物を標的とするように選択されてよい。いくつかの実施形態において、特定の化合物は、事象を直接示し得る。例えば、涙液中のグルコースのレベルが事象である場合、反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４は、グルコースと直接結合してもよい。例えば、事象が病原体の存在又は濃度である場合、その病原体の特定の態様が、反応性分子７１２〜７１４、７２２〜７２４、及び７３２〜７３４と結合してもよい。これは、その病原体の固有の脂質又はタンパク質成分を含み得る。あるいは、特定の化合物は、事象の間接的な指標であり得る。特定の化合物は、その病原体に応答する特定の抗体などの病原体の副生成物であり得る。

いくつかの例示的な標的化合物は、ヘモグロビン、心筋梗塞事象を検出するためのトロポニ（Troponi）、急性膵炎を検出するためのアミラーゼ、腎不全を検出するためのクレアチニン、胆管閉塞又は胆汁うっ滞を検出するためのガンマグルタミル、胃炎を検出するためのペプシノゲン、がんを検出するためのがん抗原、及び、疾患、怪我などを検出する、当該技術分野で既知の他の検体を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、反応性分子７１２〜７１４は、二次化合物７１１、例えば、タンパク質、ペプチド、又はアプタマーによって、眼用レンズ７００内に固定されてもよい。あるいは、ヒドロゲル７０２は、反応性分子７２２〜７２４を眼用レンズ７００内で固着するのに十分なアンカーを提供してもよい。反応性分子７２２〜７２４は、重合の前に反応性モノマー混合物と接触してもよく、それによって、反応性分子７２２〜７２４がヒドロゲル７０２と化学的に結合することが可能になってもよい。反応性分子は、重合の後、しかしながら、水和の前に、ヒドロゲルの中へ注入され得、これは、反応性分子の正確な定置を可能にし得る。

いくつかの実施形態において、固定機構の色付けは、より広い美容選択肢を提供し得る。眼用レンズ７００は、辺縁リング又は虹彩パターンを更に備えてもよく、それによって、静的で自然な背景又は前景を事象着色機構に提供してもよい。デザインパターンは、ヒドロゲル上若しくはその内部に含まれてもよく、又は、例えば剛性インサートの表面上に印刷するなど、様々なプロセスを通して剛性インサートに含まれてもよい。いくつかのかかる実施形態では、周辺事象着色機構は、眼用レンズ７００全体にわたってランダムにドットを配するよりも自然に、装着者の虹彩パターン、又は眼用レンズ７００内に含まれる虹彩パターンに一体化され得るサンバーストパターンによって、あまり人工的に見えないように配置されてもよい。

他の実施形態では、反応性分子７３２〜７３４は、剛性インサートに固定されてもよい。剛性インサートは、図示されないが、環状であってもよく、光学ゾーン７０１の外側で複数の反応性分子を固定してもよい。あるいは、剛性インサートは、小さな周辺インサートであってもよく、これは、単一の反応性分子７３２〜７３４又は同じ反応性分子の多くを固定することができ、これにより、より鮮やかな着色を可能にすることができる。

図７Ｂに断面で示されるように、眼用レンズ７５０内における反応性分子７６０、７８０の配置は、ヒドロゲル７５２内で様々であってもよい。例えば、いくつかの反応性分子７８０は、光学ゾーン７５１と重ならずに完全に周辺にあってもよい。他の反応性分子７６０は、光学ゾーン７５１内へと少なくとも部分的に延在してもよい。いくつかのかかる実施形態では、反応性分子７６０は、事象が発生したときなど、その反応性分子７６０のいくつかの構成では光学ゾーン７５１内へと延在してもよく、それによって装着者に事象を警告してもよい。

生物医学的デバイスにおいて蛍光検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年５月２１日出願の米国特許出願第１３／８９９，５２８号に説明されているものとして見出され得る。

量子ドット分光法
小型の分光デバイスは、ユーザに関する様々な検体の濃度を測定し制御する能力を有する、生物医学的デバイスを作り出すのを大幅に援助するものであってもよい。例えば、グルコースの計量を使用して、患者の体内における、及び様々な種類の薬での治療後の、物質の変動を制御してもよい。現在のマイクロ分光計設計は、主に干渉フィルタ及び干渉光学系を使用して、光を吸収する材料を含有する混合物のスペクトル反応を測定している。いくつかの例では、分光計は、量子ドットで構成されたアレイを作り出すことによって形成されてもよい。量子ドットアレイに基づく分光計は、波長多重化原理に基づいて光スペクトルを測定してもよい。波長多重化原理は、複数のスペクトルバンドに対して、１つのフィルタ要素及び１つの検出器要素を用いて、符号化及び検出が同時に行われたとき、達成されてもよい。アレイ形式により、異なる符号化の異なるフィルタを使用して、プロセスを多数回効率的に繰り返すことが可能になってもよく、それによって、標的スペクトルの計算再構成を可能にするのに十分な情報が得られる。ＣＣＤカメラに見られるような光検出器のアレイを考慮することによって、一例が示されてもよい。感光性デバイスのアレイは、ＣＣＤアレイの特定の検出器要素それぞれに達する光の量を定量化するのに有用であってもよい。広帯域分光計では、複数の、場合によっては数百の量子ドットに基づくフィルタ要素が配備されるので、各フィルタが、特定のスペクトル領域から１つ又はいくつかのＣＣＤ要素に光を通すことができる。数百のかかるフィルタのアレイは、試料を通過した照明光が、量子ドット（ＱＤと称される）フィルタのアレイを通り、ＱＤフィルタに対する一連のＣＣＤ要素それぞれの上へと進むことができるようにしてレイアウトされる。スペクトルを符号化したデータを同時に収集することによって、試料の迅速な分析が可能になってもよい。

狭帯域スペクトル分析の例は、狭帯域を取り囲むより少数のＱＤフィルタを使用することによって形成されてもよい。図７Ｃでは、２つのフィルタの組み合わせによってスペクトルバンドをどのように観察できるかについての実例が示される。数百のフィルタのアレイは、図７Ｃに類似した概念が多数回繰り返されるものとして想到されてもよいことも明白であろう。

図７Ｃでは、第１のＱＤフィルタ７７０は、ｙ軸上にＡＢＳとして図示され、示されるような、関連付けられたスペクトル吸収反応を有してもよい。第２のＱＤフィルタ７７１は、フィルタに含まれる量子ドットの異なる性質と関連付けられる、シフトされた関連付けられたスペクトル吸収を有してもよく、例えば、ＱＤは、ＱＤフィルタ７７１においてより大きな直径を有してもよい。全波長の光（白色光）における均一な照射量の差分曲線は、フィルタ７７１を横断し、フィルタ７７０を横断する光による吸収の差に起因するものであってもよい。したがって、これら２つのフィルタを通して照射する効果は、差分曲線が図示される透過帯７７２のスペクトル反応を示すことであり、ここでｙ軸は、反応曲線が透過特性に関することを示すために、透過と標示される。検体が分光計の光路に導入されると、検体がＵＶ／可視スペクトルの、また場合によっては赤外の吸収帯を有する場合、結果は、スペクトル７７３によって示されるような、そのスペクトルバンドにある光の透過を修正するであろう。７７２から７７３への差によって、２つの量子ドットフィルタによって定義される領域内における、検体に対する吸収スペクトル７７４がもたらされる。したがって、狭いスペクトル域の反応は少数のフィルタによって得られてもよい。いくつかの例では、同じスペクトル領域の異なるフィルタタイプによる冗長な有効範囲が、スペクトル結果の信号対雑音特性を改善するために用いられてもよい。

ＱＤに基づく吸収フィルタは、表面に消光分子を有するＱＤを含んでもよい。これらの分子は、ＱＤが適切な周波数範囲のエネルギーを吸収した後に光を発しないようにしてもよい。より一般的には、ＱＤフィルタは、バルク励起子のボーア半径よりも小さい半径を有するナノ結晶から形成されてもよく、そのことが電子電荷の量子閉じ込めに結び付く。結晶のサイズはナノ結晶の拘束されたエネルギー状態に関連し、一般に、結晶サイズを減少させると閉じ込めがより強固になるという効果がある。この強固な閉じ込めは、量子ドットの電子状態に影響を及ぼし、有効バンドギャップの増加をもたらし、それによって光吸収及び蛍光発光の両方が青色波長へとシフトする。購入又は製作に利用可能であってもよく、また生物医学的デバイスに組み込まれてフィルタとして作用してもよい、量子ドットの幅広いアレイに対する多くのスペクトル限定光源が規定されてきた。ＱＤのサイズ、形状、及び組成を変更することなどによって、わずかに修正されたＱＤを配備することによって、遠紫外から中赤外まで及ぶ波長にわたって連続的かつ微細に吸収スペクトルを調整することが可能であってもよい。ＱＤは、非常に微細なパターンに印刷することもできる。

量子ドット分光計を備えた生物医学的デバイス
図８Ａは、生物医学的デバイス８００内の例示的なＱＤ分光計システムを示す。図８Ａの図は、試料流体がチャネル８０２に受動的に入る、受動的な試料収集の方策を利用してもよい。いくつかの例では、チャネル８０２が生物医学的デバイス８００の内部にあってよく、他の例では、示されるように、生物医学的デバイス８００が再入可能な空洞を有する外部領域を包囲してもよい。生物医学的デバイス８００がそれ自体の外部に流体のチャネルを作り出すいくつかの例では、デバイス８００は、試薬又は染料を放出してチャネル領域内の外部流体と相互作用させる、ポア８６０も含んでもよい。非限定的な意味では、受動的なサンプリングは、生物医学的デバイス８００が嚥下可能なピルであってもよい例を参照して理解されてもよい。このピルは、薬剤８５０を放出する領域、並びに胃液などの周囲の流体を検体の存在について分析する領域を含んでもよく、この検体は、例えば薬剤であってよい。ピルは、薬剤に近接してコントローラ８７０の領域を含んでもよく、その場合、薬剤の放出の制御は生物医学的ピルデバイスの部分によって行われてもよい。分析領域８０３は、外部流体がチャネル８０２に受動的に流入及び流出できるようにする、生物医学的ピルデバイス内の再入可能チャネルを含んでもよい。例えば胃液中の検体がチャネル８０２内に拡散又は流入すると、図８Ａに示されるように、分析領域８０３内に位置するようになる。

次に図８Ｂを参照すると、検体が、量子ドット分光計チャネル（チャネル８０２と称されるものとする）内に拡散又は別様に進入すると、試料８３０は、量子ドット（ＱＤ）エミッタ８１０の放射部分を通ることができる。ＱＤエミッタ８１０は、ＱＤエミッタ８１０にチャネル８０２を横切る光の出力スペクトルを放射するように命令する、ＱＤエミッタコントローラ８１２から情報を受信してもよい。

いくつかの例では、ＱＤエミッタ８１０は、量子ドットの放射性質に基づいて作用し得る。他の例では、ＱＤエミッタは、量子ドットの吸収性質に基づいて作用してもよい。量子ドットの放射性質を利用する例では、これらの放射は、光刺激されるか又は電気的に刺激されてもよい。光刺激のいくつかの例では、紫から紫外のエネルギー光が光源によって放射され、量子ドットに吸収されてもよい。ＱＤにおける励起は、狭帯域の特性エネルギーの光子を放射することによって緩和してもよい。上述したように、ＱＤは、選択された所望の周波数で放射が起こるように操作されてもよい。

同様の一連の例では、ＱＤは、一連の層状に形成され得る。この層は、電子及び正孔をＱＤ内に供与し得る電気活性層間にＱＤを配置することができる。電子及び正孔の供与に起因するこれらの励起は、ＱＤを同様に刺激して、選択された周波数の特徴的な光子を放射させることができる。ＱＤエミッタ８１０は、量子ドットとして機能するナノスケールの結晶を含めることによって形成されてもよく、結晶は、エミッタ素子上に含まれる前にそれらを形成するのに使用される、それらの成長及び材料が制御されてもよい。

ＱＤが吸収モードで作用する代替的な一連の例では、一連のフィルタの組み合わせが、領域内のスペクトル反応を判定するのに使用されてもよい。この機構は、図７Ｃを参照した先の節に記載されている。ＱＤ吸収要素の組み合わせは、分析のためのスペクトル領域を選択するために、分析で使用されてもよい。

これらのタイプの放射例のいずれかにおいて、光周波数のスペクトルは、ＱＤエミッタ８１０によって放射されてもよく、試料８３０を通過してもよい。試料８３０は、試料内の化学的構成成分が放射された周波数を吸収することができる場合、これらの周波数の一部からの光を吸収してもよい。吸収されない残りの周波数は、検出器要素へと続いてもよく、ＱＤ受信器８２０は光子を吸収し、それらを電気信号に変換してもよい。これらの電気信号は、ＱＤ検出器センサ８２２によってデジタル情報に変換されてもよい。いくつかの例では、センサ８２２は、ＱＤ受信器８２０それぞれに接続されてもよく、又は他の例では、電気信号は、感知のために集中電気回路へと経路指定されてもよい。デジタルデータは、ＱＤ波長吸収度値に対する所定の値に基づいて、試料８３０の分析に使用されてもよい。

図８Ｃでは、ＱＤシステムは、空間的に位置決めスペクトル分析要素の前方に試料が通される形で示されている。これは、例えば、マイクロ流体の進行に関して記載した形で達成されてもよい。他の例では、試料８３０は、外部流体を囲む生物医学的デバイスの領域の内部で拡散する検体を含んでもよく、生物医学的デバイスの材料はポア又はキャビティを形成し、その中へと試料が受動的に分析領域まで流入又は拡散し、その分析領域がエミッタからの光を生物医学的デバイス内で、生物医学的デバイスの外部で、また再び生物医学的デバイス内の検出器へと通す。図８Ｂ及び８Ｃは、かかる移動を、分析領域に沿って第１の位置８３１から新しい位置８３２まで移動した試料８３０の位置間の差として示す。他の例では、ＱＤは合併されて単一のマルチドット位置で作用してもよく、その位置で励起手段及び感知手段が各機能に対する単一の要素へと合併される。眼用デバイスなどのいくつかの生物医学的デバイスは、百を超える量子ドットデバイスを備える分光計に対して空間の制限を有することがあるが、他の生物医学的デバイスは、数百の量子ドットデバイスを有してもよく、それによって混合物を含有する検体の完全な分光写真による特性決定が可能になる。

ＱＤ分析システムはまた、マイクロ流体デバイスが、検体を含有する試料と染料を含有する試薬とを反応させるように機能してもよい。染料分子は特定の検体と反応してもよい。上述したように、かかる結合の一例はＦＲＥＴ指標であってもよい。染料分子は、高い吸光係数を有するものとしても称されてもよい、著しく強力な吸収帯を紫外及び可視スペクトルに有してもよい。したがって、少量の特定の検体が、ＱＤ分析システムによってそこに集中されてもよいスペクトル周波数で著しく吸収する分子に選択的に結合されてもよい。染料錯体の拡張された信号により、検体濃度のより正確な定量化が可能になってもよい。

いくつかの例では、マイクロ流体処理システムは、検体試料を、標的検体に結合する染料を含む試薬と混合してもよい。マイクロ流体処理システムは、染料と検体との間の十分な錯化を担保する期間の間、２つの試料を互いに混合してもよい。その後、いくつかの例では、マイクロ流体処理システムは、混合された液体試料を、錯化されていない染料分子に結合してもよい表面を含む位置まで移動させてもよい。マイクロ流体システムが次に、試料混合物を分析領域へと更に移動させると、残りの染料分子が試料中の検体の濃度に対して相関可能になる。混合物は、記載した方式で、量子ドット放射光源又は量子ドット吸収フィルタのどちらかの前方で移動されてもよい。

１つのタイプの蛍光染料は、消光分子を用いて量子ドットを錯化することによって形成されてもよい。錯化された消光分子を含む量子ドットの試薬混合物は、生物医学的デバイス内の検体を含有する試料に、例えばマイクロ流体セルに導入されてもよい。消光分子は、検体に選択的に結合してもよい領域を含んでもよく、その際に、消光分子を量子ドットから分離してもよい。錯化されていない量子ドットは、ここで、励起放射の存在下で蛍光を発してもよい。いくつかの例では、量子ドットフィルタの組み合わせを使用して、錯化されていない量子ドットに特徴的な波長における拡張された放射の存在を検出する能力を作り出してもよい。他の例では、錯化されていない量子ドットの拡張された放射を検出する他の方式が利用されてもよい。錯化された量子ドットの溶液は、生物医学的デバイスのマイクロ流体処理セル内に格納されてもよく、生物医学的デバイスに導入される試料中に、ユーザによる検体が存在するのを検出するのに使用されてもよい。

マイクロ流体検出器を備えた眼用インサートデバイス及び眼用デバイス
次に図９Ａを参照すると、眼用デバイスの例示的なマイクロ流体分析システム９５０の上面図が、眼用メディアインサート上に示される。エネルギー印加要素９５１、制御回路構成９５２、及び相互接続機構９５３に加えて、いくつかの実施形態では、メディアインサートは、廃棄流体保持構成要素９５５を含むマイクロ流体分析構成要素９５４を含んでもよい。マイクロ流体分析システム９５０は、流体試料中の検体／バイオマーカーを、その存在又は濃度に関して判定することが可能であってもよい。マイクロ流体分析システムは、ユーザの涙液中に見出され得る多数の検体を化学的に検出してもよい。非限定例は、涙液の試料中に存在するグルコースの量を検出することを含んでもよい。

生物医学的デバイスにおいて蛍光検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年５月１７日出願の米国特許出願第１３／８９６，７０８号に説明されているものとして見出され得る。

網膜血管新生検出器を備えた眼用インサートデバイス及び眼用デバイス
次に図９Ｂを参照すると、例示的なエネルギー印加された眼用デバイスを含む患者の眼の横断面図が示される。特に、角膜９０６の上に載っているエネルギー印加されたコンタクトレンズの形態をとる眼用デバイス９００が示され、眼用デバイス９００と角膜９０６との間の少なくともいくつかの部分に眼液を含んでいる。いくつかの実施形態では、眼用デバイス９００の凹状輪郭は、１つ又は２つ以上の圧電変換器が角膜９０６上に直接載ることができるように設計されてもよい。角膜９０６上に圧電変換器を直接乗せることで、超音波パルスが焦点９０２、９１０から角膜９０６に向かって直接移動できるため、より詳細な結像を可能にすることができる。例示的な本実施形態に示されるように、圧電変換器（複数可）は、視覚干渉を防ぐため、エネルギー印加されたコンタクトレンズの周辺区域及び視線の外側に位置する。しかしながら、代替的なエネルギー印加されたコンタクトレンズデバイスでは、圧電変換器は瞳孔９０４の前側に位置する中央領域に位置してもよく、またユーザの視覚を著しく干渉することもない。

したがって、眼用デバイス９００の設計に応じて、超音波パルスが眼の水晶体９０８を通過し、その後、硝子体液９２０を通過して、脈動血管、例えば９１２及び９１６を含む、１つ又は２つ以上の網膜区域に達してもよい。いくつかの実施形態では、網膜区域は、特定の機能を果たす眼の部分に近いか若しくはそれを含む所定の区域、又は、例えば、周辺視野の損失、例えば、加齢黄斑変性を早期検出するためにスクリーニングされ得る斑９１４を含む、特定の状態の予測因子として使用され得る所定の区域であってもよい。検出された電気信号はまた、非限定例としてユーザの脈拍及び血圧に関連するデータストリームを提供してもよい。

生物医学的デバイスにおいて超音波パルスに基づく検出器の使用を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月２２日出願の米国特許出願第１４／０８７，３１５号に説明されているものとして見出され得る。

位置認識
位置認識は、バイオメトリクスに基づく情報通信の実施形態のために非常に重要であり得る。位置認識を確立する多数の方式が存在してもよい。いくつかの例では、生物医学的デバイスは、スマートフォンなどの別のデバイスと協働して機能してもよい。生物医学的デバイスと他のデバイスとの間に通信リンクが確立されてもよい。かかる実施形態では、スマートフォンなどのデバイスは、ユーザの位置を判定する機能を行ってもよい。他の例では、生物医学的デバイスはスタンドアロン方式で使用されてもよく、位置を判定する能力を有してもよい。スタンドアロン方式では、生物医学的デバイスは、コンピュータネットワークと相互作用する通信手段を有してもよい。非限定的な意味で、Ｗｉ−Ｆｉ通信、セルラー通信、ブルートゥース通信、ジグビー通信などを含む、ネットワーク及び他のネットワークアクセス可能なデバイスに接続する、多くの方法が存在し得る。ネットワークに対する接続は、位置を判定するのに使用されてもよい。位置は、生物医学的デバイス、又はスマートフォンなどのそれに関連付けられたデバイスによってアクセスされてもよい、ネットワークアクセスデバイスの既知の位置に基づいて推定されてもよい。ネットワークアクセスデバイス又はセルラーアクセスデバイスの組み合わせによって、三角測量及び改善された位置判定が可能になってもよい。

他の例では、生物医学的デバイス又はそれに関連付けられたデバイスは、それ自体の位置を直接判定してもよい。これらのデバイスは、衛星航法システムネットワーク（ＧＰＳ）と相互作用してもよい、無線システムを有してもよい。衛星からの多数の信号の受信が処理され、アルゴリズムが標準化された方式で使用されて、精密な精度でＧＰＳ無線の位置を判定してもよい。

ある程度の地理的精度でユーザの位置を判定することによって、様々な位置に基づく情報通信の実施形態が可能になってもよい。

バイオメトリクス
バイオメトリクスは、具体的には、生物学的に関連性のある態様の測定を意味する。一般的用法では、この用語は、例として、指紋、顔の特徴、身体のタイプ、及び歩行など、識別又はセキュリティの態様で利用されてもよい、個人の生物学的態様の測定を意味するようになっている。本明細書で使用するとき、バイオメトリクスは、より広くは、生物医学的デバイスで測定又は分析することができる生物学的特性を指す。本明細書の後の節では、バイオメトリクスに基づく情報通信の目的のために有用なバイオメトリクスデータの多数の例を開示する。温度のバイオメトリクスパラメータは非限定的な例であり得る。ユーザの体表又はユーザの中核の温度を測定する多数の手段があってもよい。温度の測定は正常からの偏差を示してもよい。測定は、ユーザの位置に関する他の情報と連結されてもよく、現在の周囲温度が得られてもよい。バイオメトリクスの中核温度が低く、周囲温度も低い場合、ユーザは、好みの温かい飲料又は衣服に関する選択肢を指示されてもよい。他方で、高い温度は、好みの冷たい飲料の供給者又は衣服を指示してもよい。周囲温度の上昇に関連しない、高温に向かう全体的な動向により、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、ユーザが地元の医師又は薬局を望み得るかどうかを尋ねてもよい。かかるバイオメトリクスデータの測定に対して多数の情報通信が使用されてもよい。

図１０を参照すると、例示的な眼用の生物医学的デバイスのタイプ１００５、例えば電子眼用レンズによって得られてもよい、一部のバイオメトリクスデータの例が見出される。いくつかの例では、眼用デバイスは、以下のタイプのバイオメトリクスデータの１つ又は２つ以上を測定及び／又は分析することが可能であってもよい。いくつかの例では、眼用デバイスは、周囲光レベル１０１０と協調する瞳孔の特性を検出し測定することが可能であってもよい。瞳孔の特性の測定を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年２月２８日出願の米国特許出願第１３／７８０，１３５号に説明されているものとして見出され得る。

別の例では、眼用デバイスは、眼内圧１０１５を測定又は推定することが可能であってもよい。生物医学的デバイスにおいて眼内圧の測定を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年１１月２２日出願の米国特許出願第１４／０８７，２１７号に説明されているものとして見出され得る。

別の例では、眼用デバイスは、例えば、眼用レンズに組み込まれたメムスに基づく加速度計によって、ユーザの眼球運動１０２０を測定又は推定することが可能であってもよい。ユーザの睡眠状態を評価するなど、眼球運動を測定する多数の目的があってもよい。いくつかの例では、ユーザが眠っていることが安全でないことがあり、かかる測定及び判定に対してアプリケーションが措置を講じてもよい。他の例では、ユーザの睡眠状態は、急速眼球運動（ＲＥＭ）睡眠状態の間に評価されてもよい。ユーザのＲＥＭ睡眠の時間及び持続時間によって、情報通信システムが、医師、睡眠補助薬、栄養などを提案することが可能になってもよい。ＲＥＭ睡眠の測定の更なる使用可能性は、参照により本明細書に組み込まれる、両方とも２０１３年２月２８日出願の米国特許出願第１３／７８０，０７４号及び同第１３／７８０，４７９号に見出され得る。

別の例では、眼用デバイスは、ユーザの瞬目機能１０２５の特性を測定又は推定することが可能であってもよい。瞬目機能に相関されてもよい多数の環境上又は健康上の条件があってもよく、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、その条件に関連する製品又はサービスを提案してもよい。簡略化された例では、ユーザの瞬目機能１０２５と、周囲光レベルと協調する瞳孔の特性との組み合わせにより、様々なタイプのサングラスに関する情報通信の選択肢が喚起されてもよい。瞬目の測定を更に可能にすることが、参照により本明細書に組み込まれる、２０１３年２月２８日出願の米国特許出願第１３／７８０，６０７号及び第１３／７８０，０１４号に見出され得る。

別の例では、眼用デバイスは、生体電気信号及び筋肉／神経信号伝達の特性１０３０を測定又は推定することが可能であってもよい。いくつかの例では、眼用デバイスは、眼用デバイスの環境で電気信号を感知する、アンテナ又は他の無線手段を含んでもよい。他の例では、生物学的に一貫した材料が眼用デバイスから突出してもよく、その場合の材料は導電性であってもよい。突出部は、電気信号を直接測定することが可能であってもよい。感知された電気信号は、増幅され、眼用デバイスの処理要素に与えられて、機能上の意味を信号に関連付けてもよい。

別の例では、眼用デバイスは、ユーザの脈拍の特性１０３５を測定又は推定することが可能であってもよい。いくつかの例では、感圧性要素は圧力波を電気信号として登録してもよい。圧電性及び電気活性のポリマーセンサは、圧力波を、デバイス内の処理要素を用いて処理されてもよい電気信号として登録してもよい、感知の非限定例を提供してもよい。他の例では、光信号は、表面領域上に血管を含む眼の環境の領域上に集中されてもよい。いくつかの例では、反射の際の光の散乱特性により、血液パルス信号を抽出する必須の手段が提供される。

別の例では、眼用デバイスは、ユーザの血圧１０４０又は相対血圧の特性を測定又は推定することが可能であってもよい。いくつかの例では、血圧を測定する感知能力は、血管内又は眼の環境自体で生じている相対圧力の判定に合わせて校正されてもよい。他の例では、結像要素は、ユーザの相対圧力の変化に相関されてもよい、心拍の間の形状及びサイズの相対変化を判定するために、血管を撮像することが可能であってもよい。

別の例では、眼用デバイスは、ユーザの温度の特性１０４５を測定又は推定することが可能であってもよい。いくつかの例では、赤外検出器は、環境に焦点を当てることによって、ユーザの眼球内の赤外光のレベルを感知してもよい。瞬目検出器は、赤外光のレベルが眼の環境内部のソースに更に限定され、したがって体温とより緊密に相関されてもよい場合に、ユーザの瞼が閉じられている期間を感知するのに使用されてもよい。他の例では、眼用デバイス内の直接プローブが、それが直接接触する眼組織の温度を感知してもよい。いくつかの例では、接触測定は、抵抗値又は熱電対圧力値を感知された温度に相関させてもよい。

別の例では、眼用デバイスは、ユーザの眼の化学的特性１０５０を測定又は推定することが可能であってもよい。化学的特性は、ユーザの血液又は組織中のＣＯ_２のレベル、涙液のｐＨなどに関し得る。いくつかの例では、ｐＨレベルは、眼用デバイスの環境内にある流体をデバイス中に試料採取し、指示薬の比色技術を介して、又はｐＨ測定に相関されてもよいマイクロサイズの電極対の電気的測定によって、ｐＨを測定することに基づいて、推定されてもよい。他の化学的特性は、本明細書に上述してきたような方式で、比色、分光法、又は電気的特性決定に関する眼用デバイスの処理領域に、試料を導入することによって判定されてもよい。別の例に対して同様の方式で、眼用デバイスは、感染の存在１０５５に関して眼の特性及びバイオマーカーを測定又は推定することが可能であってもよい。

別の例では、眼用デバイスは、ユーザのヘモグロビンの特性及びユーザの血液の酸素飽和度１０６０を測定又は推定することが可能であってもよい。いくつかの例では、光の波長の組み合わせは、内側を見たときはユーザの眼の内表面から、又は外側を見たときは瞼からの反射に対して反射されてもよい。これらの波長における相対吸収特性は、光によって探査される血流中の酸素飽和度と相関されてもよい。いくつかの例では、検出された信号は、検出を改善するために、脈動に相関されてもよい。

更に別の例では、眼用デバイスは、生物が利用可能な化学物質及びタンパク質の存在及び濃度１０７０を測定又は推定することが可能であってもよい。非限定例として、涙液中のグルコースレベルが評価されてもよく、又は強膜内など、細胞間領域におけるグルコースレベルが評価されてもよい。いくつかの例では、著しい逸脱の推定によって、バイオメトリクスシステムが治療の選択肢を提案してもよいが、通常の読取り値からの逸脱がより小さい場合、ユーザに対して、食品又はユーザの付近にあるサービスが提案されてもよい。

バイオメトリクス情報通信システムで取得され使用されてもよい、バイオメトリクス読取り値の他の多数の例があってもよい。情報通信からの応答及び健康上の展望が進化し、時間及び経験に伴ってより多数の洗練されたものになると予期することができるが、本明細書で考察する方法及びデバイスは、バイオメトリクスデータの取得並びにかかるデータの通信及び処理によって、かかるデータを情報通信の観点で使用可能にするための、基幹及び基本的解決策を提供する。

バイオメトリクスに基づく情報通信における生物医学的デバイスの機能及び動作の概要
次に図１１を参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信システムにおける、バイオメトリクスに基づく生物医学的デバイスの例示的な動作の概要が示される。図示される例では、ユーザは、自身の所有物に、電力供給された生物医学的デバイス１１１０及びそれに関連するスマートデバイス１１００を有する。これら２つのデバイスは、情報及びデータを交換することができ、別様に互いと通信する。これらの例では、電力供給された生物医学的デバイス１１１０は、１つ又は２つ以上のバイオメトリクスデバイス及びセンサ１１１３を動作させてもよい。いくつかの例では、電力供給された生物医学的デバイス１１１０はまた、音声、振動、及び他のフィードバック手段を含んでもよい、（いくつかの例がその機能を有しない場合があることを伝えるため、図面では点線で描かれている）表示／フィードバック要素１１１２を有してもよい。電力供給された生物医学的デバイス１１１０はまた、ＧＰＳ又は位置検出能力１１１１、及びＷｉ−Ｆｉ又はセルラー通信能力１１１４を有してもよい。いくつかの事例では、通信能力は、ブルートゥース若しくはジグビーなどの別の規格に基づいてもよく、又はカスタマイズされた通信プロトコル及びシステムで動作してもよい。電力供給された生物医学的デバイスが別のスマートデバイスとペアリングする事例では、電力供給された生物医学的デバイス１１１０が、スマートデバイスと基本的な通信を行う機能性を提供し、並びに１つ又は２つ以上のタイプのバイオメトリクスデータを獲得するように機能することが、実用的であってもよい。

したがって、電力供給された生物医学的デバイス１１１０とペアリングされたデバイス、すなわちスマートデバイス１１００は、補足の機能を有してもよい。実際に、スマートデバイス１１００は、電力供給された生物医学的デバイス１１１０に対する拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。スマートデバイスは、Ｗｉ−Ｆｉ／セルラー通信能力１１０４と、ＧＰＳ又は位置検出感度能力１１０１と、音声、振動、及び他のフィードバック手段を含んでもよい、表示／フィードバック能力１１０２とを有してもよい。電力供給された生物医学的デバイス１１１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有し得るが、それにもかかわらず、スマートデバイス１１００は、様々な種類の機能的センサ１１０３を有してもよく、これは、電力供給された生物医学的デバイス１１１０内のセンサと重複してもよく、電力供給された生物医学的デバイス１１１０内のセンサに対して補完的であってもよく、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る。

ユーザにそれぞれ接続された、電力供給された生物医学的デバイス１１１０及びスマートデバイス１１００の組み合わせは、システムとして動作してもよく、システム通信１１３０に関する統一された通信プロトコルを有してもよい。多くの例では、スマートデバイス１１００は、システム通信１１３０に対して主要な機能性を提供してもよく、ネットワークアクセスデバイス１１５０に対する無線通信能力１１４０を動作させてもよい。ネットワークアクセスデバイス１１５０は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークハブ又はセルラー通信ハブなどのデバイスであってもよい。いずれの事象においても、ネットワークアクセスデバイス１１５０は、バイオメトリクス情報通信システムから、非限定例では、コンテンツサーバ、記憶装置、及び処理システム１１６０など、様々な情報に対する接続を仲介し操作してもよい、様々な外部システムへとデータを経路指定する、通信経路を提供してもよい。それに加えて、ネットワークアクセスデバイスは、情報通信又は救急に関連する行動のための、救急及びヘルスケアに関連するシステム１１７０に対する外部システムへの通信経路を提供してもよい。

生物医学的デバイスのディスプレイ
いくつかの例では、生物医学的デバイスは表示機能を有してもよい。いくつかの例では、眼用デバイス内の表示機能は、ある目的のために別のペアリングされたデバイスを見るようにユーザに警告する表示機能を提供してもよい、ＬＥＤ又は異なる色の少数のＬＥＤに限定されてもよい。その目的は、活性化されたＬＥＤの色に基づいて何らかの符号化を有してもよい。より洗練された例では、ディスプレイは、ユーザの網膜に画像を投射することが可能であってもよい。バイオメトリクスに基づく情報通信システムでは、イメージの表示は、イメージに基づく標準的な情報通信の方策に基づいて、明白な効用を有してもよい。したがって、提供してきたような例では、バイオメトリクスデータセットの測定が、様々な通信手段を介したデータの交換をトリガしてもよく、標的とされる視覚的通信が生物医学的デバイスに通信され、次に生物医学的デバイスのディスプレイを介して表示されてもよい。

次に図１２を参照すると、例示的な生物医学的デバイス内のディスプレイ１２００が示されている。アイテム１２１０は、ユーザの眼の表面上に装着することができる眼用デバイスであってもよい。これはヒドロゲル系のスカート１２１１から形成されてもよく、これは、いくつかの実施形態ではインサートデバイスを完全に包囲し、又は他の実施形態ではインサートデバイスを部分的に包囲し、若しくは支持する。図解において、スカート１２１１は基本的な環状インサートデバイス１２３６を包囲する。インサートデバイス１２３６内の密閉物は、エネルギー印加要素、制御、起動、通信、処理などのための電子回路であってもよい。エネルギー印加要素は、使い捨ての電池要素又は、デバイスの再充電を可能にする電力制御システムと共にした、再充電可能な要素であってもよい。構成要素は、別個の構成要素として、又は複数の活性層を備える積層集積要素としてインサートデバイス内に位置してもよい。これらの構成要素は、上に詳細に考察されている。

眼用デバイスは、安定化要素１２６０及び１２６１を含む、デバイスに対する構造的又は美容的態様を有してもよく、この安定化要素は、ユーザの眼の上でデバイスの配向を規定するのに、またデバイスを適切に中心合わせするのに有用であってもよい。基本的な環状デバイスは、虹彩パターンアイテム１２２１として図解されるように、並びにアイテム１２３１としてライン１２１５に沿って、断面１２３０に示されるように、その表面の１つ又は２つ以上の上に印刷されたパターンを有してもよい。

インサートデバイス１２３６は、アイテム１２４０として示されるような、光学ゾーンの小さい領域にあるフォトニックベースの結像系を有してもよい。いくつかの例では、６４×６４ピクセルの画像処理システムは、およそ０．５ｍｍ×０．５ｍｍのサイズで形成されてよい。断面では、アイテム１２４０が、フォトニックエミッタ素子を含んでもよいフォトニック投射構成要素、ＥＷＯＤベースのピクセル伝送制御デバイス、光源又は複数の光源、及びこれらの構成要素を制御する電子部品であってもよいことが観察され得る。フォトニックベースの画像処理システムは、レンズシステム１２５０に取り付けられてもよく、並びにデータ及び電力相互接続バス１２４１によって環状インサート構成要素に接続されてもよい。

いくつかの実施形態では、レンズシステムは、眼用デバイスの本体に関連する空間における固定位置に、画像処理システムの近視野像を焦点合わせする、静的レンズ構成要素から形成されてもよい。他の実施形態では、レンズシステムはまた、活性構成要素を含んでもよい。例えば、複数の電極領域を備える、メニスカスベースのレンズデバイスは、投影された画像の中心部の並進運動、並びに、投影された画像の焦点及び寸法を効果的に調節するためにデバイスの焦点屈折力の調節の両方のために使用することができる。レンズデバイスは、それ自体の制御電子機器を有してもよく、あるいは、レンズデバイスは、フォトニックベースの画像処理構成要素又は環状インサートデバイスのいずれか、又はこの両方により制御され、電力供給されてもよい。

いくつかの実施形態では、ディスプレイは６４×６４ピクセルベースの投射システムであってもよいが、それ以上又はそれ以下のピクセルも本発明の技術の範囲内であり、それは、ピクセル要素及び眼用デバイス自体のサイズによって制限されることがある。このディスプレイは、ドットマトリックステキストデータ、画像データ、又はビデオデータの表示に有用であり得る。レンズシステムは、いくつかの実施形態では、データを表示している状態でユーザの眼にわたる投射システムをラスタ化することによって、ディスプレイの有効ピクセルサイズを拡張するのに使用されてもよい。このディスプレイは本来的に単色性であってもよく、あるいは、複数の光源に基づく色範囲を有してもよい。表示されるべきデータは、外部源から眼用レンズに通信されてもよく、あるいは、眼用デバイス自体から、又は例えばセンサ若しくはメモリ構成要素から生じてもよい。いくつかの場合によっては、データは通信部を備える外部源から、及び眼用デバイス自体の両方から生じてもよい。

バイオメトリクスに基づく個人的情報通信
本明細書に記載する技術の様々な態様は、全体として、個人的コンテンツを提供するシステム、方法、及びコンピュータ可読記憶媒体を対象とする。本明細書で使用される、個人的コンテンツとは、広告、生物情報、宣伝コンテンツ、又はユーザを対象とすることが望まれる他の任意のタイプの情報を指してもよい。個人的コンテンツは、例えば、広告プロバイダ、情報プロバイダなどの標的コンテンツプロバイダによって提供されてもよい。本発明の実施形態を利用して、ユーザ又はコンテンツプロバイダは、標的としたい特定のコンテンツを選択することができる。関連性のある情報がデバイスによって検出され、様々な通信システムを通して、状態を分析し適切なコンテンツを提供し得るシステムに通信されてもよい。分析されると、次に個人的コンテンツはシステムによってユーザに対して提示されてもよい。いくつかの例では、生物医学的デバイスがコンテンツをユーザに提示してもよく、又は他の例では、ペアリングされたデバイスがコンテンツを提示してもよい。

一例では、個人的コンテンツは、例えば、眼用レンズ上のリアルタイムの視覚コンテンツ、生物医学的デバイスを通してユーザに送信される音声コンテンツとして提示されてもよく、又は標的コンテンツは、携帯電話、タブレット、若しくはコンピュータなどの二次的な随伴デバイス上における経験であってもよい。

治療の要求
バイオメトリクスに基づく情報通信システムの一般的動作では、情報は、バイオメトリクス情報通信システムによって生成されるデータに基づいて、ユーザに対して提示されてもよい。バイオメトリクスデータは、ユーザの位置及び／又は環境に関連するデータによって補足されてもよい。しかしながら、いくつかの例では、データの論理的分析が深刻な健康状態のことがある、一連のバイオメトリクスデータ条件があってもよい。かかる状況下では、バイオメトリクスに基づく情報通信システムは、ユーザを支援する救急サービス又は他の治療を呼び出してもよい。システムは、バイオメトリクスデータの制御を有し、位置に関するデータを有してもよい。この情報はまた、通信を用いて、救急サービス又は他の治療に転送されてもよい。

安全対策
バイオメトリクスデータは、記載してきたようなバイオメトリクス情報通信システムの様々な機能を支援してもよい。しかしながら、バイオメトリクスデータは機密上及び法律上の重要性を有することがある。したがって、生物医学的デバイス及び他のデバイスは、通信シーケンスに従って、第三者による傍受があっても意味のある結果がもたらされないように、バイオメトリクスデータを送信前に符号化してもよい。本明細書に提示されるようなバイオメトリクスに基づく情報通信システムの装置及び方法と一致する、バイオメトリクスデータの安全性を担保する多数の手段があってもよい。データの符号化方法は関連技術分野において周知である。

方法
図１３を参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信プロセスの例示的な方法のフロー図が表示されている。１３１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは少なくともユーザの第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１３２０で、本方法は、第１のデバイスを用いて第１のバイオメトリクスを測定することによって継続する。次に、１３３０で、本方法は、ユーザの地理的位置を判定することによって継続する。次に、１３４０で、本方法は、バイオメトリクスデータ及び位置データをネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することによって継続する。次に、１３５０で、本方法は、第１のデバイスからの信号を介して、位置データに関連する環境データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。次に、１３６０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。次に、１３７０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを第１のデバイスに受信することによって継続する。また、１３８０で、本方法は、メッセージをユーザに対して表示することによって継続する。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。

図１４を参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信プロセスの例示的な方法のフロー図が表示されている。１４１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは、ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１４２０で、本方法は継続し、第１のデバイスは上述の第１のバイオメトリクスを測定するのに使用される。１４２５で、本方法は、第２のデバイスを得ることによって進行し、第２のデバイスは、ディスプレイ及びネットワーク通信手段を含む。次に、１４３０で、本方法は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のペアリングされた通信の権限を与えることによって継続する。１４４０で、バイオメトリクスデータを第１のデバイスから第２のデバイスに通信する方法ステップが行われてもよい。次に、１４５０で、本方法は、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を判定することによって継続する。次に、１４６０で、本方法は、バイオメトリクスデータ及び位置データを、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信し、第１のデバイスからの信号によって、位置データに関連する環境データを得るように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって進行する。１４７０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを生成するために、バイオメトリクスデータ、環境データ、位置データ、及び予測分析によって計算される個人的嗜好の判定に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。続いて、１４８０で、本方法は、標的とされる個別的なコンテンツを含むメッセージを第２のデバイスに受信すること、また１４９０で、メッセージをユーザに対して表示することを含み得る。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。

嗜癖監視のための電力供給された生物医学的デバイスは、様々な例において、図１５Ａに示されるようにユーザ単独のために機能してもよく、又は、図１５Ｂに示されるように動作する機械装置の内部で若しくはすぐ近くで機能してもよい。次に図１５Ａを参照すると、バイオメトリクスに基づく情報通信システムにおいて嗜癖に関連するバイオメトリクスを感知することに関連するセンサを備える、電力供給された生物医学的デバイスの例示的な動作の概要が示されている。図示される例では、ユーザ１５９０は、自身の所有物に、電力供給された生物医学的デバイス１５１０及びそれに関連するスマートデバイス１５００を有する。これら２つのデバイス１５１０及び１５００は、情報及びデータを交換してもよく、別様に、コンテンツ及び記憶及び処理のプロバイダ１５６０に対する通信リンクを介して互いと通信してもよい。これらの例では、電力供給された生物医学的デバイス１５１０は、１つ又は２つ以上のバイオメトリクスデバイス及びセンサ１５１３を動作させてもよい。いくつかの事例では、通信能力は、ブルートゥース若しくはジグビーなどの別の規格に基づいてもよく、又はカスタマイズされた通信プロトコル及びシステムで動作してもよい。電力供給された生物医学的デバイス１５１０が別のスマートデバイス１５００とペアリングする事例では、電力供給された生物医学的デバイスが、スマートデバイスと基本的な通信を行う機能性を提供し、かつ、１つ又は２つ以上のタイプのバイオメトリクスデータを獲得するように機能することが実用的であり得る。

生物医学的デバイス１５１０に対してペアリングされたスマートデバイス１５００は、したがって、提案される任意の又は包含される観点において機能の補足を有してもよい。実際に、スマートデバイス１５００は、生物医学的デバイス１５１０に対する拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。スマートデバイス１５００は、Ｗｉ−Ｆｉ／セルラー通信能力１５０４、ＧＰＳ又は位置検出感度能力１５０１、及び表示能力１５０２を有してもよい。生物医学的デバイス１５１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有してもよいが、スマートデバイス１５００は、それにもかかわらず、生物医学的デバイスではそれらに対して冗長なことがあるか、生物医学的デバイスではそれらに対して補完的なことがあるか、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る、様々な種類の機能的センサを有してもよい。

ユーザ１５９０に接続された、電力供給された生物医学的デバイス１５１０とスマートデバイス１５００との組み合わせは、システムとして動作してもよく、システム通信１５４０に関する統一された通信プロトコルを有してもよい。この例では、スマートデバイス１５００は、システム通信１５４０に対して主要な機能性を提供してもよく、有線／無線ネットワークアクセスデバイス１５５０に対する無線通信能力１５４０を動作させてもよい。ネットワークアクセスデバイス１５５０は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークハブ又はセルラー通信ハブなどのデバイスであってもよい。いずれの事象においても、ネットワークアクセスデバイス１５５０は、バイオメトリクス情報通信システム１５６５から、非限定例では、コンテンツ及び記憶装置及び処理システム１５６０など、情報通信情報に対する接続を仲介し操作してもよい、様々な外部システムへとデータを経路指定する、通信経路を提供してもよい。

次に図１５Ｂを参照すると、機械装置の内部で又はそれに近接して利用される、バイオメトリクスに基づく情報通信システムにおいてバイオメトリクスに基づく生物医学的デバイス内の嗜癖に関連するバイオメトリクスを感知することに関連するセンサを備える、電力供給された生物医学的デバイスの例示的な動作の概要が示されている。この機械装置は、遠隔で、すなわちその外部でユーザが動作させる機械に限定され得ず、注目に値する例として自動車などのユーザが内部に乗る車両を含んでもよい。図示される例では、ユーザ１５９０は、自身の所有物に、少なくとも第１の電力供給された生物医学的デバイス１５１０、多くの例では複数の電力供給された生物医学的デバイス、それに関連するスマートデバイス１５００、及び個人用デバイスを有し、ユーザ及びこれらのデバイスは、スマートデバイス１５７０と呼ばれるスマートデバイス能力を同様に有する機械１５９０に近接している。この動作の概要は、システムの機能を行うために複数のスマートデバイスが用いられる、バイオメトリクスに基づく情報通信システムの例のタイプを例示するために提供される。これらの例のいくつかでは、スマートデバイス１５００などの一般的スマートデバイスは、電力供給された生物医学的デバイス１５１０と比較的永続する接続で関連付けられてもよい。あるいは、これらの例では、ユーザ１５９０は、バイオメトリクスに基づく情報通信システムとの通信に入って、システムが様々なタイプのプロセッサによるバイオメトリクス分析から合成された通信をユーザ１５９０に提供する手段を提供する、個人用デバイスを有してもよい。単一のスマートデバイスが、図示されたスマートデバイス１５００、また使用される場合は個人用デバイスの機能を提供することができる、同様の例が存在することは明らかであり得る。概して、多数の異なるデバイスが、バイオメトリクスデータ及びバイオメトリクスデータの合成に関連する情報の通信並びに処理経路を提供する例が存在し得る。

図示される例では、スマートデバイス１５００及び機械用スマートデバイス１５７０は、情報及びデータを交換してもよく、別様に、コンテンツ及び記憶及び処理のプロバイダ１５６０、並びに個人用アカウントサーバに対する通信リンクを介して互いと通信してもよい。これらの例では、電力供給された生物医学的デバイス１５１０は、１つ又は２つ以上のバイオメトリクスデバイス及びセンサ１５１３を動作させてもよい。いくつかの事例では、通信能力は、ブルートゥース若しくはジグビーなどの別の規格に基づいてもよく、又はカスタマイズされた通信プロトコル及びシステムで動作してもよい。電力供給された生物医学的デバイス１５１０が別のスマートデバイス１５００とペアリングする事例では、電力供給された生物医学的デバイス１５１０が、スマートデバイス１５００と基本的な通信を行う機能性を提供し、かつ、１つ又は２つ以上のタイプのバイオメトリクスデータを獲得するように機能することが実用的であり得る。

したがって、生物医学的デバイス１５１０とペアリングされたスマートデバイス１５００は、補足の機能を有してもよい。いくつかの例では、スマートデバイス１５００は、生物医学的デバイス１５１０に対する拡張された電力貯蔵能力を有してもよく、したがって、これにより、計算、通信、表示、及び他の機能に関するデバイスの能力が改善されてもよい。いくつかの他の例では、機械用スマートデバイス１５７０が、これらの機能を行ってもよい。スマートデバイス１５００は、Ｗｉ−Ｆｉ／セルラー通信能力１５０４、ＧＰＳ又は位置検出感度能力１５０１、表示能力１５０２を有してもよい。生物医学的デバイス１５１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有し得るが、それにもかかわらず、スマートデバイス１５００は、様々な種類の機能的センサを有してもよく、これは、生物医学的デバイス内のセンサと重複してもよく、生物医学的デバイス内のセンサに対して補完的であってもよく、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る。

生物医学的デバイス１５１０はバイオメトリクスデータを獲得する重要な機能を有し得るが、それにもかかわらず、機械用スマートデバイス１５７０は、様々な種類の機能的センサを有してもよく、これは、生物医学的デバイス１５１０内のセンサと重複してもよく、生物医学的デバイス１５１０内のセンサに対して補完的であってもよく、又はバイオメトリクスデータの観点ではない感知に関し得る。

それぞれユーザ１５９０に接続された機械における、電力供給された生物医学的デバイス１５１０、スマートデバイス１５００、及び機械用スマートデバイス１５７０の組み合わせは、システムとして動作してもよく、システム通信１５４０に関する統一された通信プロトコルを有してもよい。この例では、スマートデバイス１５００は、システム通信１５４０に対して主要な機能性を提供してもよく、有線／無線ネットワークアクセスデバイス１５５０に対する無線通信能力１５４０を動作させてもよい。ネットワークアクセスデバイス１５５０は、Ｗｉ−Ｆｉネットワークハブ又はセルラー通信ハブなどのデバイスであってもよい。いずれの事象においても、ネットワークアクセスデバイス１５５０は、バイオメトリクス情報通信システム１５６５から、非限定例では、コンテンツ及び記憶装置及び処理システム１５６０など、情報通信情報に対する接続を仲介し操作してもよい、様々な外部システムへとデータを経路指定する、通信経路を提供してもよい。

バイオメトリクス情報通信システムが嗜癖問題又は嗜癖問題の経歴を有するユーザを支援するためのツールとして機能し得る方法が多数存在し得る。こうした方式のうちいくつかは、後の節における図１６に関連した更なる考察事項であり得る。しかしながら、基準レベルにおいて図１５Ｂのシステムは、ユーザが添加物質と接触したときの事象を検出するように動作することができ、機械装置を動作させる能力は低減してもよい。機械用スマートデバイスと連結するシステムは拡張された通信能力を有し得るが、起こり得るユーザの能力の低減をシステムが検出する事象においてかかる機械装置を無効化する手段を提供してもよい。

次に図１６を参照すると、嗜癖監視のための電力供給された生物医学的デバイス１６００の複数の例は、歯科インプラントセンサ１６１０、皮下センサ１６２０、ポートに基づくセンサ１６３０、動脈ステントセンサ１６４０、又はコンタクトレンズ検体センサ１６５０を含んでもよい。

システムは、歯科インプラントセンサ１６１０を含んでもよい。このデバイスは、感知電子部品及びその中に収容された構成要素を有してもよい。このデバイスはまた、エネルギー印加要素、並びにやはりその中に収容された他の電子部品を有してもよい。センサ１６１０は、食品からの生体分子及び化学種、アルコールのように経口的に消費される可能性のある嗜癖性物質に関して口腔内の流体を、また環境内の生物流体を探査してもよい。センサ１６１０はまた、非限定的な観点で、体内への嗜癖性物質の導入によって影響され得る体温、呼吸速度、持続時間、強度などのバイオメトリクスに直接的又は間接的に関連し得る、環境内の圧力、温度、流れ、及び音を含む、様々なタイプの間接的な測定値を探査してもよい。

いくつかの例では、電力供給された生物医学的デバイスは、皮下センサ１６２０を含んでもよい。皮下センサ１６２０は、皮膚の最上層下の間質液中に位置してもよい。間質液は、ユーザの血液系内に見出される物質及び化学物質の多くを含有し得る。したがって、センサは、様々な嗜癖性物質を探査することができる。皮下センサ１６２０は、上に詳細に記載されているように、ＦＲＥＴ、若しくは量子ドットに基づく分光法、又は検体を検出することができる他のタイプの分析によって、様々なタイプの検体を検出するように機能することができる。皮下センサ１６２０は、血液と間質液との交換によってユーザの血液と間接的な接触状態にあり得るため、ユーザの血液の化学的性質の変化が起こると、可能性のある遅延要因がいくつかあっても、そうした変化が感知され得る。皮下的な化学的性質の監視は、非限定的な例としてアルコールのような、消費すなわち体内に導入されると血流に進入する嗜癖性物質の濃度を検出するために使用され得る。同様の血液の化学的性質の監視も、特定のタイプの嗜癖を治療するために一般的に使用され得る薬又は他の物質の濃度を検出するために使用され得る。

嗜癖感知のための電力供給された生物医学的デバイス１６００の別の例は、ポートに基づくセンサ１６３０を含んでもよい。一般的な用途では、ユーザは、定期的に静脈内注射を受けるのを助けるため、身体に外科的に埋め込まれる血管ポートデバイスを有してもよい。同様のデバイスが、嗜癖監視のための電力供給された生物医学的デバイス１６００として機能するように構成されてよい。ユーザの体内に設置された血管ポートデバイスには、血管ポートに基づくセンサ１６３０が設置されてもよいが、それは、このデバイスがユーザの血液と定期的に接触して、ユーザの血液の定期的なバイオメトリクス感知が可能になるためである。このデバイスは、感知電子部品及びその中に収容された構成要素を有してもよい。このデバイスはまた、エネルギー印加要素、並びにその中に収容された他の電子部品を有してもよい。このデバイスは、ＦＲＥＴ又は量子ドットに基づく分光法によって、様々なタイプの検体を検出するように機能してもよく、それは、このデバイスがユーザの血液と定期的に接触してもよく、ユーザの血液の化学物質における変化が起こるとそれを感知できるためである。血液の化学的性質の監視は、非限定的な例としてアルコールのような、消費すなわち体内に導入されると血流に進入する嗜癖性物質の濃度を検出するために使用され得る。それに加えて、分子刷込高分子及び分子刷込センサなどのセンサが、様々な生物検体を検出するように構成されてよい。いくつかの例では、ドーパミン、エンドルフィン、ストレスホルモン、様々なオピオイド、又は嗜癖に関連する他の神経化学物質などの生物検体も、血液ポート生物医学的デバイス内で感知され得る。同様の血液の化学的性質の監視も、特定のタイプの嗜癖を治療するために一般的に使用され得る薬又は他の物質の濃度を検出するために使用され得る。

嗜癖監視のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、ポートに基づくセンサ１６３０の機能といくつかの形で同様であり得る動脈ステントセンサ１６４０を含んでもよい。一般的な用途では、ユーザは、医学的な動脈の問題を解決するのを助けるため、体内に外科的に埋め込まれたステントを有してもよい。他の例では、このステントは、ユーザの血液と相互作用する感知デバイスの生体適合性基質を形成してもよい。これらの例では、動脈ステントセンサ１６４０は、嗜癖監視のための電力供給された生物医学的デバイス１６００として機能してもよい。ユーザの体内に設置されたステントには、動脈ステントセンサ１６４０が接地されてもよいが、それは、このデバイスがユーザの血液と定期的に接触して、ユーザの血液の定期的なバイオメトリクス感知が可能になるためである。このデバイスは、感知電子部品及びその中に収容された構成要素を有してもよい。このデバイスはまた、エネルギー印加要素、並びにやはりその中に収容された他の電子部品を有してもよい。このデバイスは、ＦＲＥＴ、量子ドット分光法、及び他の分析デバイスを介して、様々なタイプの検体を検出するように機能してもよい。このステントは、ユーザの血液と直接接触していてもよいので、ユーザの血液の化学物質における変化が起こるとそれを感知できる。血液の化学的性質の監視は、非限定的な例としてアルコールのような、消費すなわち体内に導入されると血流に進入する嗜癖性物質の濃度を検出するために使用され得る。それに加えて、分子刷込高分子及び分子刷込センサなどのセンサが、様々な生物検体を検出するように構成されてよい。いくつかの例では、ドーパミン、エンドルフィン、ストレスホルモン、様々なオピオイド、又は嗜癖に関連する他の神経化学物質などの生物検体も、血管ステント生物医学的デバイス内で感知され得る。同様の血液の化学的性質の監視も、特定のタイプの嗜癖を治療するために一般的に使用され得る薬又は他の物質の濃度を検出するために使用され得る。

嗜癖監視のための電力供給された生物医学的デバイスの別の例は、コンタクトレンズ検体センサ１６５０を含んでもよい。いくつかの例では、センサは、上で考察したように眼組織内に埋め込まれるパッチセンサを含んでもよく、１つ又は２つ以上の検体が眼の間質液中に存在するときにそれらの濃度を検出するように調整されてもよい。他のセンサは、眼から涙液の試料を収集し、嗜癖と関連付けられる様々な化学物質についてそれらを分析してもよい。

バイオメトリクス情報通信システム１６０１は、生物医学的デバイスのうちの１つ又は２つ以上と通信し、得られる情報及び通信を他の専門家並びに又は設備に伝達してもよい。図１５Ａ及び図１５Ｂに関して記載してきたように、バイオメトリクス情報通信システム１６０１には多数の中間工程及びノードが存在し得る。したがって、通信１６０７として示されるバイオメトリクス情報通信システム１６０１からの通信、及び通信１６０６として示されるバイオメトリクス情報通信システム１６０１への通信は、コンテンツサーバ、記憶装置、及び処理１５６０によって処理されている場合がある通信を指してもよい（図１５Ａ及び１５Ｂ）。得られる通信は、ユーザによって権限が与えられるとき、医療専門家１６０２、複数台の機械装置１６０３、及び様々な支援団体１６０４に通信されてもよい。

専門医１６０２への通信は、ユーザ及びユーザの嗜癖の病気に関連付けられた専門医に現状の状態を通知する、日常的な状態の通信を含んでもよい。あるいは、救急の場合、ユーザ体内の嗜癖性物質の検出を含む通信が行われてもよい。この通信はまた、ユーザが配備している場合がある他の生物医学的感知デバイスの性質に応じて、他のバイオメトリクス情報を含んでもよい。いくつかの例では、専門医は、ユーザに対して直接通信を開始させることが可能であり得るが、他の状況では、医療専門家が監視を要する症状の提言と共に、衛生隊及び警察などの応急手当提供者に対する要請が行われてもよい。

別の例では、ユーザは、一日の間に様々なタイプの機械装置１６０３を日常的に動作させてもよい。これは、輸送の手段、又は非限定的な例として職場に位置する機械装置を含んでもよい。嗜癖問題を有する患者は、ユーザの嗜癖に関連して記載されたセンサを備える生物医学的デバイスを、自身の嗜癖が制御下にあるときにユーザが機械装置を動作させることを可能にする手段として用いてもよい。あるいは、バイオメトリクス情報通信システム１６０１からの通信１６０７が嗜癖性物質の潜在的使用を示す場合に機械装置の動作を一時停止させる手段が存在してもよい。

別の例では、ユーザは、ユーザが嗜癖と闘うのを助ける支援団体１６０４に接続されてもよい。いくつかの例では、ユーザの生物医学的デバイスのバイオメトリクス結果における閾値レベルの物質の検出は、逸脱が著しくなる前に限定され得るように、又は、有効であると支援団体が見出した処置を用いて支援団体が支援を試みることができるように、支援団体１６０４又はその団体の一員への通信をもたらしてもよい。いくつかの他の例では、バイオメトリクスセンサは、嗜癖性事象が将来の期間においておそらく起こり得るユーザの潜在的な挙動又は潜在的な状態を予測するために、位置情報などの他の情報と組み合わされ得るユーザのバイオメトリクスに焦点を当ててよい。繰り返しになるが、コンテンツサーバ、記憶装置、及び処理デバイス１５６０によって処理されている場合があるバイオメトリクス情報並びに非バイオメトリクス情報の処理は、様々な支援団体に対する通信を作り出してもよく、その団体の処置は、ユーザの真の状態を評価し、実用的な最良の結果をもたらすために用いられ得る。本明細書で考察される技術によって行われ得る他のタイプの通信は多数存在し得る。

図１７を参照すると、嗜癖に関するバイオメトリクス分析の取得に基づいて情報を通信する方法のフロー図が示されている。１７１０で、本方法は、第１のデバイスを得ることによって始まってもよく、デバイスは少なくともユーザの第１のバイオメトリクスを測定する。次に、１７２０で、本方法は、第２のデバイスを得ることによって継続し、第２のデバイスは、ディスプレイ及びネットワーク通信手段などのフィードバックデバイスを含む。次に、１７２５で、本方法は、第１のデバイスを用いてユーザの嗜癖の一態様を測定することによって継続してもよい。次に、１７３０で、本方法は、第１のデバイスと第２のデバイスとの間のペアリングされた通信の権限を与えることによって継続する。次に、１７４０で、本方法は、嗜癖分析データを第２のデバイスに通信することによって継続してもよい。次に、１７５０で、本方法は、第２のデバイスを用いて第１のデバイスの位置を任意に判定することによって継続してもよい。次に、１７６０で、本方法は、嗜癖分析データ及び位置データ（存在する場合）を、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することによって継続してもよい。次に、１７７０で、本方法は、バイオメトリクスデータ、位置データ、及び個人的な嗜癖病歴に基づいて、標的とされる個別的な情報を検索するため、並びに予測分析によって嗜癖性物質の使用の可能性を推定するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、コンピューティングデバイスに権限を与えることによって継続する。いくつかの事例では、この推定は、バイオメトリクス測定における嗜癖性物質の検出レベルに基づいてもよい。他の例では、この推定は、バイオメトリクス測定において測定される嗜癖性薬剤以外の化学物質のレベルに基づいて推論されてもよい。また更なる例では、この推定は、バイオメトリクス測定、及び位置履歴を含む非バイオメトリクス測定に基づいて推論されてもよい。

次に、１７８０で、本方法は、嗜癖性物質の使用又は潜在的使用の推定を含むメッセージを第２のデバイスに受信することによって継続する。次に、１７９０で、メッセージは、ユーザ及び又はメッセージコンテンツの１人若しくは２人以上の指定された受信者に通信され得る。いくつかの例では、機械装置のコントローラが、システムから通信を受信する際に含まれてもよい。いくつかの例では、ユーザに対する通信は、ディスプレイを備えたデバイスによって行われてもよい。視覚的表示は、文字、画像、及び文字とイメージの組み合わせを含んでもよい。嗜癖問題を有するユーザに役立ち得るフィードバック情報が存在し得る。表示される情報は、文字又は画像に関連する位置が表示されてもよい、地図などのナビゲーションディスプレイに組み込まれてもよい。いくつかの例では、メッセージはまた、言葉による通信の形態の、又は音響としての音声メッセージに変換されてもよい。いくつかの例では、メッセージは、振動生成デバイスと連動してもよい。メッセージをユーザに伝達することができる手段は多数存在し得る。いくつかの例では、第２のデバイスが、バイオメトリクスデータ結果に関連するメッセージを伝達するのに使用されてもよい。また更なる例では、バイオメトリクスを測定するのに使用される第１のデバイスも同様に、メッセージを伝達する手段を含んでもよく、本明細書のメッセージを伝達するのに使用されてもよい。これらの通信手段の一部又は全ての組み合わせが、いくつかの例で用いられてもよい。追加のステップが行われ、特定のステップの順序が変更されてもよい、多くのかかる方法があってもよい。

ユーザが自動車などの機械装置の電源を入れること又はそれを動作させることを試みる非限定的な例では、ユーザは、ユーザが安全又は有効な方式で機械装置を動作させ得ないような形でユーザを害し得る（このことは、ユーザ又は他者を深刻な損害の危険に晒し得る）ユーザの体内の嗜癖性物質の存在を監視することを望むか、又は監視せざるを得ない場合がある。ユーザが機械装置の電源を入れること又はそれを動作させることを試みるときに、生物医学的デバイスが監視される嗜癖性物質の存在をユーザの体内で検出する場合、機械装置内に存在する電子システム又は機械システムは、ユーザが機械装置の電源を入れることを防止してもよく、又は、機械装置の電源を切るか若しくは別様にそれを無効化して、ユーザがそれを動作させることを防止してもよい。ユーザは、機械装置を介した通信能力によって、この動作及び自身の体内の嗜癖性物質の存在を通知されてもよい。この機械装置が自動車又はユーザによって操作される他の輸送車両である例では、位置に基づく追跡システムを使用して、非限定的な例として、近くの公共輸送手段の選択肢、又は、所望の目的地までの代替的な輸送手段を手配するための地元のタクシー会社の電話番号がユーザに推奨されてもよい。

感知の例
本発明と一致した感知を行うのに個別に又は組み合わせて使用されてもよい、生物医学に関連する多数のタイプの感知技術が存在し得る。図１８を参照すると、多数の例示的なタイプの生物医学的デバイスの概要が見出され得る。一部を本明細書に詳細に記載してきた、コンタクトレンズ、眼内デバイス、涙点プラグなどの様々な眼用デバイス１８００は、眼の環境にあるバイオ流体中の検体の分析を含む様々な感知機能を行ってもよい。

コンタクトレンズ１８１０はまた、本明細書で上述してきたように、眼組織に埋め込まれてもよい感知デバイスからの結果を読み取り定量化するのに使用されてもよい。器官へのインプラント１８０５は、脳インプラント、心臓インプラント、ペースメーカー、及びユーザの器官に埋め込まれる他のインプラントを含んでもよい。これらのインプラントは、ユーザの細胞組織層、又はユーザの細胞組織層に接触する流体を、直接感知するか若しくは間接的に感知することが可能であり得る。他の例では、生物医学的感知デバイスは聴覚センサ１８２０であってもよい。聴覚センサ１８２０は、温度などのバイオメトリクスを、例えば赤外信号として間接的に感知してもよい。聴覚センサ１８２０はまた、血中酸素濃度、検体及び生命体感知、並びに他のかかる感知など、他のバイオメトリクスを定量化することが可能であり得る。

歯科センサ１８３０は、様々な異なるタイプのバイオメトリクスデータを感知するのに使用されてもよい。センサは、食品からの生体分子及び化学種に関して口腔内の流体を、また環境中の生物学的流体を探査してもよい。センサ１８３０はまた、非限定的な観点で、体温、呼吸速度、持続時間、強度などのバイオメトリクスに直接的又は間接的に関連し得る、環境内の圧力、温度、流れ、及び音を含む、様々なタイプの間接的な測定値を探査してもよい。

血管ポートセンサ１８４０は、血流内の様々な態様を感知するのに使用されてもよい。いくつかの例は、グルコース監視、酸素監視、又は他の化学監視を含んでもよい。非限定例として、血圧又は脈拍など、他のバイオメトリクスが血管ポートで監視されてもよい。

いくつかのバイオメトリクスセンサは装着式センサ１８５０であってもよい。装着式センサ１８５０は、様々なバイオメトリクスを間接的に測定してもよい。いくつかの例では、感知要素は、ユーザのいずれの体組織又は体液からも独立していてもよい。かかる感知要素は、ユーザの運動量など、ユーザの身体全体に関連するバイオメトリクスを監視してもよい。他の装着式センサは、ユーザの細胞組織層を直接若しくは間接的に感知又は探査してもよく、それによって、非限定例として、温度、酸素濃度、及び汗の化学分析の測定が可能になってもよい。装着式センサ１８５０は、いくつかの例では、衣服若しくは宝飾品の形態をとるか、又はそれに組み込まれてもよい。他の例では、装着式センサ１８５０は衣服若しくは宝飾品に付着してもよい。

バイオメトリクスセンサの様々な例は、皮下センサ１８６０に組み込まれてもよく、その場合、外科的処置によって、センサを有する生物医学的デバイスがユーザの皮膚層の下に置かれてもよい。皮下センサ１８６０は、組織層又は間質液との直接接触に感受性があり得る。皮下センサ１８６０は、例えば、本明細書で上述した技術を用いて、様々な検体を分析することが可能であり得る。温度、圧力、及び他のかかる物理的に関連性のあるバイオメトリクスパラメータなど、物理的パラメータも測定されてもよい。

センサは、様々な種類の血管又は胃腸管ステントに組み込まれて、ステントセンサ１８７０を形成してもよい。したがって、ステントセンサ１８７０は、様々な化学種の感知を行うことが可能であり得る。血管内に組み込まれたステントセンサ１８７０は、また、様々な種類の物理的パラメータを特性決定し測定することが可能であり得る。例えば、ステントセンサ１８７０の血管形態は、血管圧力の生理学的に関連性のある判定のため、心臓の拍動サイクル中における血管内の圧力を測定することが可能であり得る。かかる圧力センサが、小さい圧電センサ、エラストマーセンサ、及び他のかかるセンサと共に機能することができる、多数の方式が存在してもよい。血流内で直接監視されてもよい圧力に加えて、多数の物理的パラメータが存在してもよい。

嚥下可能なピル１８９０などのピル形態のバイオメトリクスセンサは、バイオメトリクスのフィードバックを提供するのに使用されてもよい。いくつかの例では、嚥下可能なピルは薬剤成分を組み込んでもよい。他の例では、嚥下可能なピル１８９０は、単純に様々な種類のバイオメトリクスセンサを含有してもよい。嚥下可能なピル１８９０は、それが組み込む胃腸液の検体測定を行ってもよい。更に、ピルは、非限定例として、行ってもよい物理的測定の中核温度測定を提供してもよい。また、ピルがユーザの消化路を通って移動する速度によって、バイオメトリクス関連の追加情報が提供されてもよい。いくつかの例では、検体センサは、食品摂取及び栄養の態様に関連する測定を提供することが可能であり得る。

包帯形態のバイオメトリクスセンサ１８８０は、バイオメトリクス感知を行うのに使用されてもよい。いくつかの例では、包帯形態のバイオメトリクスセンサ１８８０は、装着式センサ１８５０に類似していてもよく、発汗の態様を含む皮膚環境における化学物質の測定を行ってもよい。包帯形態のバイオメトリクスセンサ１８８０はまた、物理的測定を行ってもよい。いくつかの特別な例では、包帯は、ユーザの様々な種類の創傷に近接していてもよく、その領域における化学的及び物理的測定は、治癒に関する専門化された目的を有してもよい。他の例では、包帯センサは、有用なフォームファクタ、又はバイオメトリクスセンサを含めるための環境的に制御された領域であってもよい。

バイオメトリクスセンサは、神経インプラント１８９５内に組み込まれてもよい。神経インプラントは、それが能動的又は受動的な役割を有してもよいいくつかの例では、ユーザの脳に入れられてもよい。神経インプラントに組み込まれたバイオメトリクスセンサは、神経に関連するインプラントに固有であってもよい電気的及び電気化学的なタイプの測定に加えて、化学的及び物理的監視を可能にしてもよい。神経インプラントは、実際には、神経系と連動するユーザの身体内の多数の位置に配置されてもよく、バイオメトリクスを感知する役割によって能力が拡張されてもよい。いくつかの例では、神経インプラントは、神経における電気インパルスを感知し、その際に、本明細書に記載するバイオメトリクス情報通信システムの態様に対する制御態様をユーザに提供してもよい。代替的な意味では、神経に関連するインプラントはまた、バイオメトリクス情報通信システムがフィードバック要素としてユーザに情報を提供する、追加の手段を提供してもよい。

図１８に示されるバイオメトリクスセンサのタイプは、本発明と一致してもよい例示的なタイプのセンサを表してもよい。しかしながら、本発明と一致してもよい多数の他のタイプのセンサが存在してもよい。更に、関連性があり得る、図１８に関連して考察した機能的態様の一部又は全てを組み合わせる、センサの例があってもよい。本発明は、図１８に提供されるそれらの例に限定されることを意図しない。様々なセンサが特定の位置で図示されているが、特定の適用態様に応じて身体上の任意の位置にあってもよいことに留意することが重要である。

ここで図示及び説明した実施形態は、最も実用的で好適な実施形態と考えられるが、当業者であれば、ここに図示及び開示される特定の設計及び方法からの変更はそれ自体当業者にとって自明であり、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく使用できることは明らかである。本発明は、説明及び図示される特定の構造に限定されるものではないが、添付の特許請求の範囲に含まれ得る全ての改変例と一貫性を有するものとして解釈されるべきである。

〔実施の態様〕
（１） バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムであって、
生物医学的デバイスであって、
ユーザの流体内の嗜癖性物質の濃度を測定する感知手段、
エネルギー印加デバイス、及び
通信手段、を含む、生物医学的デバイスと、
通信プロトコルにおいて前記生物医学的デバイスとペアリングされているユーザ電子デバイスと、
前記生物医学的デバイスからのデータ値を少なくとも含む通信を受信し、前記通信をコンテンツサーバに送信する、通信ハブと、
フィードバック要素と、を備える、システム。
（２） 前記ユーザ電子デバイスが、通信プロトコルにおいて前記通信ハブとペアリングされている、実施態様１に記載のシステム。
（３） 前記フィードバック要素が、前記ユーザ電子デバイス上に位置する、実施態様２に記載のシステム。
（４） 前記フィードバック要素が、ディスプレイを含む、実施態様３に記載のシステム。
（５） 嗜癖性物質の濃度の前記測定が、嗜癖性物質の使用事象の可能性を判定するために前記コンテンツサーバによって処理されている、実施態様１に記載のシステム。

（６） 前記コンテンツサーバが、バイオメトリクス情報通信システムを通して、標的とされるメッセージを前記フィードバック要素に送信する、実施態様５に記載のシステム。
（７） 前記感知手段が、歯科インプラントセンサを含む、実施態様１に記載のシステム。
（８） 前記感知手段が、皮下センサを含む、実施態様１に記載のシステム。
（９） 前記感知手段が、ポートに基づくセンサを含む、実施態様１に記載のシステム。
（１０） 前記感知手段が、動脈ステントセンサを含む、実施態様１に記載のシステム。

（１１） 前記感知手段が、コンタクトレンズ検体センサを含む、実施態様１に記載のシステム。
（１２） 一台の機械装置を更に備える、実施態様１に記載のシステム。
（１３） 前記一台の機械装置が自動車である、実施態様１２に記載のシステム。
（１４） バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムであって、
生物医学的デバイスであって、
ユーザの流体内のホルモンの濃度を測定する感知手段であって、前記ホルモンの前記濃度の変化が、嗜癖性物質に対する前記ユーザの欲求と相関する、感知手段、
エネルギー印加デバイス、及び
通信手段、を含む、生物医学的デバイスと、
通信プロトコルにおいて前記生物医学的デバイスとペアリングされているユーザ電子デバイスと、
前記生物医学的デバイスからのデータ値を少なくとも含む通信を受信し、前記通信をコンテンツサーバに送信する、通信ハブと、
フィードバック要素と、を備える、システム。
（１５） 前記ホルモンがコルチゾールである、実施態様１４に記載のシステム。

（１６） 前記ホルモンがドーパミンである、実施態様１５に記載のシステム。
（１７） メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを得ることと、
前記生物医学的デバイスを利用して前記バイオメトリクス測定を行うことと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することと、
前記バイオメトリクスデータ結果をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の前記通信に基づくメッセージを受信することと、
フィードバックデバイスを用いて前記メッセージを前記ユーザに通信することと、を含む、方法。
（１８） メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを得ることと、
前記生物医学的デバイスを利用して前記バイオメトリクス測定を行うことと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することと、
前記バイオメトリクスデータ結果をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の前記通信に基づくメッセージを受信することと、
前記メッセージを一台の機械装置のコントローラに通信することと、を含む、方法。
（１９） メッセージを通信する方法であって、
バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを提供することと、
バイオメトリクス測定システム通信システムから、前記生物医学的デバイスを用いて得られたバイオメトリクス結果に対応するデータ値を少なくとも含む通信を受信することと、
前記通信をコンテンツサーバで受信することと、
前記バイオメトリクス結果に対して、プロセッサを用いて、メッセージデータストリームを生成する処理を行うことと、
前記メッセージデータストリームを前記バイオメトリクス測定システム通信システムに送信することと、
を含む、方法。
（２０） 前記バイオメトリクス測定システム通信システムから、ユーザ位置に対応するデータ値を少なくとも含む第２の通信を受信することを追加的に含む、実施態様１９に記載の方法。

（２１） 前記ユーザ位置に対応する前記データ値に基づいて、前記メッセージデータストリームを調整することを追加的に含む、実施態様２０に記載の方法。
（２２） ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができ、ユーザの流体中のホルモンの濃度を測定する、第１のデバイスを得ることと、
前記第１のデバイスを用いて前記第１のバイオメトリクスを測定してバイオメトリクスデータを得ることと、
前記第１のデバイスを用いて前記第１のデバイスの位置を判定して位置データを得ることと、
前記バイオメトリクスデータ及び前記位置データを、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することと、
前記第１のデバイスからの信号によって、前記位置データに関連する環境データを得るように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
予測分析によって嗜癖性物質の使用の可能性を推定するために、前記バイオメトリクスデータ、前記環境データ、前記位置データ、及び個人的な嗜癖病歴に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
前記使用の可能性の推定を含むメッセージを前記第１のデバイスに受信することと、
前記メッセージを、前記ユーザ、医療専門家、及び支援団体の指定構成員のうちの１人又は２人以上に対して表示することと、を含む、方法。

Claims (22)

1. バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムであって、
   生物医学的デバイスであって、
   ユーザの流体内の嗜癖性物質の濃度を測定する感知手段、
   エネルギー印加デバイス、及び
   通信手段、を含む、生物医学的デバイスと、
   通信プロトコルにおいて前記生物医学的デバイスとペアリングされているユーザ電子デバイスと、
   前記生物医学的デバイスからのデータ値を少なくとも含む通信を受信し、前記通信をコンテンツサーバに送信する、通信ハブと、
   フィードバック要素と、を備える、システム。
2. 前記ユーザ電子デバイスが、通信プロトコルにおいて前記通信ハブとペアリングされている、請求項１に記載のシステム。
3. 前記フィードバック要素が、前記ユーザ電子デバイス上に位置する、請求項２に記載のシステム。
4. 前記フィードバック要素が、ディスプレイを含む、請求項３に記載のシステム。
5. 嗜癖性物質の濃度の前記測定が、嗜癖性物質の使用事象の可能性を判定するために前記コンテンツサーバによって処理されている、請求項１に記載のシステム。
6. 前記コンテンツサーバが、バイオメトリクス情報通信システムを通して、標的とされるメッセージを前記フィードバック要素に送信する、請求項５に記載のシステム。
7. 前記感知手段が、歯科インプラントセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
8. 前記感知手段が、皮下センサを含む、請求項１に記載のシステム。
9. 前記感知手段が、ポートに基づくセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
10. 前記感知手段が、動脈ステントセンサを含む、請求項１に記載のシステム。
11. 前記感知手段が、コンタクトレンズ検体センサを含む、請求項１に記載のシステム。
12. 一台の機械装置を更に備える、請求項１に記載のシステム。
13. 前記一台の機械装置が自動車である、請求項１２に記載のシステム。
14. バイオメトリクスに基づく情報通信のためのシステムであって、
    生物医学的デバイスであって、
    ユーザの流体内のホルモンの濃度を測定する感知手段であって、前記ホルモンの前記濃度の変化が、嗜癖性物質に対する前記ユーザの欲求と相関する、感知手段、
    エネルギー印加デバイス、及び
    通信手段、を含む、生物医学的デバイスと、
    通信プロトコルにおいて前記生物医学的デバイスとペアリングされているユーザ電子デバイスと、
    前記生物医学的デバイスからのデータ値を少なくとも含む通信を受信し、前記通信をコンテンツサーバに送信する、通信ハブと、
    フィードバック要素と、を備える、システム。
15. 前記ホルモンがコルチゾールである、請求項１４に記載のシステム。
16. 前記ホルモンがドーパミンである、請求項１５に記載のシステム。
17. メッセージを通信する方法であって、
    バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを得ることと、
    前記生物医学的デバイスを利用して前記バイオメトリクス測定を行うことと、
    前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することと、
    前記バイオメトリクスデータ結果をコンテンツサーバで受信することと、
    前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の前記通信に基づくメッセージを受信することと、
    フィードバックデバイスを用いて前記メッセージを前記ユーザに通信することと、を含む、方法。
18. メッセージを通信する方法であって、
    バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを得ることと、
    前記生物医学的デバイスを利用して前記バイオメトリクス測定を行うことと、
    前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果を通信することと、
    前記バイオメトリクスデータ結果をコンテンツサーバで受信することと、
    前記バイオメトリクス測定によって得られたバイオメトリクスデータ結果の前記通信に基づくメッセージを受信することと、
    前記メッセージを一台の機械装置のコントローラに通信することと、を含む、方法。
19. メッセージを通信する方法であって、
    バイオメトリクス測定を行うことができ、ユーザの流体中の嗜癖性物質の濃度を測定する、生物医学的デバイスを提供することと、
    バイオメトリクス測定システム通信システムから、前記生物医学的デバイスを用いて得られたバイオメトリクス結果に対応するデータ値を少なくとも含む通信を受信することと、
    前記通信をコンテンツサーバで受信することと、
    前記バイオメトリクス結果に対して、プロセッサを用いて、メッセージデータストリームを生成する処理を行うことと、
    前記メッセージデータストリームを前記バイオメトリクス測定システム通信システムに送信することと、
    を含む、方法。
20. 前記バイオメトリクス測定システム通信システムから、ユーザ位置に対応するデータ値を少なくとも含む第２の通信を受信することを追加的に含む、請求項１９に記載の方法。
21. 前記ユーザ位置に対応する前記データ値に基づいて、前記メッセージデータストリームを調整することを追加的に含む、請求項２０に記載の方法。
22. ユーザの少なくとも第１のバイオメトリクスを測定することができ、ユーザの流体中のホルモンの濃度を測定する、第１のデバイスを得ることと、
    前記第１のデバイスを用いて前記第１のバイオメトリクスを測定してバイオメトリクスデータを得ることと、
    前記第１のデバイスを用いて前記第１のデバイスの位置を判定して位置データを得ることと、
    前記バイオメトリクスデータ及び前記位置データを、ネットワークに接続されたコンピューティングデバイスに通信することと、
    前記第１のデバイスからの信号によって、前記位置データに関連する環境データを得るように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
    予測分析によって嗜癖性物質の使用の可能性を推定するために、前記バイオメトリクスデータ、前記環境データ、前記位置データ、及び個人的な嗜癖病歴に基づいて、標的とされる個別的なコンテンツを検索するために実行すべきアルゴリズムを開始するように、前記コンピューティングデバイスに権限を与えることと、
    前記使用の可能性の推定を含むメッセージを前記第１のデバイスに受信することと、
    前記メッセージを、前記ユーザ、医療専門家、及び支援団体の指定構成員のうちの１人又は２人以上に対して表示することと、を含む、方法。

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