JP2021515631A - 健康データの収集および利用システム - Google Patents

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Abstract

健康データの収集および利用システムは、患者の健康に関連するデータを収集することと、該データを他のデータソースと統合し、データベースを定義することとを含んでもよい。患者データは、スマートコンタクトレンズまたはスマートコンタクトレンズ容器等の電子機器によって収集されてもよい。上記データベース内のデータを操作、編成、またはそうでなければ処理し、該データベースの傾向、関係、または他の特性を判定してもよい。上記データベースの特性は、上記患者の健康状態を予測する、健康管理に関する推奨を生成する、またはこれらの組み合わせのために、関連付けられてもよい。

Description

本開示は、保健医療分野に関し、特に、大量の患者データを収集および利用して、健康状態を予測し、推奨を行うことに関する。
医療従事者は長い間、疾患に苦しむ個人の診断、モニタリング、および治療を担ってきた。早期の診断および治療により、高確率で、平均余命が延長するか、または、病気から完全に回復することが多い。実際、糖尿病，癌、心臓病、緑内障等の世界の人々に影響を及ぼす重大な疾患の治療は、早期に診断されれば治療可能であることがより多い。早期の診断には、定期健診とモニタリングが必要となることが多い。しかしながら、定期健診は、世界中の多数の人々にとって問題となり得る。例えば、血液検査、生検、および他の定期健診は、非常に高価であることが判明し得る。同様に、近時の医療機器は、非常に高価であるため、医療従事者は調達できないことがあり得る。十分な医療機器を所有する地域でさえ、上記機器を定期的に入手することは保留され得るかまたはそうでなければ予定するのが困難であり得る。このように、多数の個人が十分な健康管理のない生活を余儀なくされているため、早期の診断の恩恵を受けられない。
本開示の一態様において、健康モニタリング方法は、現在のユーザの健康データを収集する工程と、記録保管済みのユーザの健康データをデータベースから受信する工程とを含んでもよい。上記方法はまた、ユーザが提出した健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データと統合する工程と、プロセッサを用いて、統合された健康データを分析する工程とを含んでもよい。上記方法は、上記ユーザの健康状態を予測するために、上記統合された健康データを健康状態指標と関連付ける工程とをさらに含んでもよい。
上記統合された健康データを分析する工程は、機械学習、人工知能、データマイニングを含んでもよい。上記現在のユーザの健康データをユーザから収集する工程は、ユーザの健康データをスマートコンタクトレンズから受信することを含んでもよい。上記スマートコンタクトレンズは、上記ユーザの眼圧を測定するように構成されたものであってもよい。上記スマートコンタクトレンズは、ユーザの涙液中のグルコースレベルまたは濃度を測定するように構成されたものであってもよい。現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズ容器を用いることを含んでもよい。上記スマートコンタクトレンズ容器は、該スマートコンタクトレンズ容器内のバイオマーカーの少なくとも一つのバイオマーカー特性を測定するように構成されてもよい。上記少なくとも一つのバイオマーカー特性は、上記スマートコンタクトレンズ容器内のバイオマーカーのタイプまたはバイオマーカーの濃度を識別することを含んでもよい。上記方法はまた、上記関連付けに基づいた健康管理に関する推奨を生成する工程を含んでもよい。
本開示の別の態様において、健康モニタリング方法は、現在のユーザの健康データを収集する工程と、記録保管済みのユーザの健康データをデータベースから受信する工程とを含んでもよい。上記方法はまた、ユーザが提出した健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データと統合する工程と、プロセッサを用いて、統合された健康データを分析する工程とを含んでもよい。上記方法は、推奨を生成するために、上記統合された健康データを関連付ける工程をさらに含んでもよい。
上記推奨は、健康診断、コンタクトレンズ、および医師のうちの少なくとも一つを推奨することを含んでもよい。上記現在のユーザの健康データは、年齢、性別、体重、身長、および居住地のうちの少なくとも一つを含んでもよい。上記統合された健康データを分析する工程は、機械学習、人工知能、データマイニングを含んでもよい。現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズを用いることを含んでもよい。上記スマートコンタクトレンズは、別の電子機器と無線通信してもよい。現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズ容器を用いることを含んでもよい。上記スマートコンタクトレンズ容器は、別の電子機器と無線通信してもよい。
本開示のさらに別の態様において、健康モニタリング方法は、現在のユーザの健康データを収集する工程を含んでもよい。現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズを用いて光学的流体中のグルコース濃度を検出することを含んでもよい。現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズを用いて眼の眼圧を検出することを含んでもよい。上記眼圧を検出することは、相対眼圧および絶対眼圧を検出することを含んでもよい。現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズ容器を用いてバイオマーカー特性を検出することを含んでもよい。上記方法は、記録保管済みのユーザの健康データをデータベースから受信する工程と、上記現在のユーザの健康データを該記録保管済みのユーザの健康データと統合する工程とを含んでもよい。上記方法はまた、プロセッサを用いて、統合された健康データを分析する工程を含んでもよい。上記統合された健康データを分析する工程は、プロセッサを用いてデータマイニングアルゴリズムを実行することを含んでもよい。上記方法はまた、上記ユーザの予測健康状態を生成するために、上記統合された健康データを健康状態指標と関連付ける工程を含んでもよい。
上記スマートコンタクトレンズは、上記現在のユーザの健康データを収集した後、該現在のユーザの健康データを送信するように構成されたものであってもよい。上記現在のユーザの健康データを受信する工程は、上記現在のユーザの健康データを電子機器において受信することを含んでもよい。上記現在のユーザの健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データに統合する工程は、上記現在のユーザの健康データを上記データベース内に保存することを含んでもよい。上記ユーザの予測健康状態は、該ユーザの携帯装置において受信されてもよい。上記グルコース濃度は、上記スマートコンタクトレンズの表面に配置されたグルコースセンサによって検出されてもよい。上記相対眼圧は、上記スマートコンタクトレンズに動作可能に連結された可変静電容量センサによって検出されてもよい。上記絶対眼圧は、上記スマートコンタクトレンズに動作可能に連結された眼圧計によって検出されてもよい。上記バイオマーカー特性は、上記スマートコンタクトレンズ容器内のバイオマーカーのタイプまたは濃度のうちの少なくとも一つであってもよい。
添付の図面は、本装置の様々な実施形態を示し、本明細書の一部である。図示された実施形態は、本装置の例にすぎず、本装置の範囲を限定するものではない。
図１は、本開示に係る、健康データの収集および利用システムの図を示す。
図２は、本開示に係る、眼の上に配置されたコンタクトレンズの一例の断面図を示す。
図３は、本開示に係るコンタクトレンズの一実施形態を示す。
図４は、本開示に係るコンタクトレンズの一実施形態を示す。
図５は、本開示に係るコンタクトレンズシステムの一実施形態を示す。
図６は、本開示に係るコンタクトレンズシステムの一実施形態を示す。
図７は、本開示に係る、コンタクトレンズに動作可能に連結されたグルコースセンサの一例の断面図を示す。
図８は、本開示に係る、例示的な無線受信器のブロック図を示す。
図９は、本開示に係る、グルコースセンサを用いる方法の一例のブロック図を示す。
図１０は、本開示に係る、グルコースセンサを用いる方法の一例のブロック図を示す。
図１１は、一実施形態に係る、一定期間にわたってグルコースの濃度にさらされたグルコースセンサの透明度のグラフを示す。
図１２Ａは、本開示に係る、可変静電容量センサを内蔵する例示的なコンタクトレンズの断面図である。
図１２Ｂは、本開示に係る、可変静電容量センサを内蔵する例示的なコンタクトレンズの中央部の断面図である。
図１２Ｃは、本開示に係る、可変静電容量センサと微小磁石とを内蔵する例示的なコンタクトレンズの中央部の断面図である。
図１３は、本開示に係る、可変静電容量センサとアンテナとを内蔵するコンタクトレンズと、電子機器とを含む、例示的なコンタクトレンズシステムの上面図である。
図１４Ａは、本開示に係る可変静電容量センサの例示的な回路図を示す。
図１４Ｂは、測定された固有振動数を印加圧力に対して比較するグラフである。
図１４Ｃ‐３Ｇは、静電容量を用いて眼圧を測定するために使用するテストデータのグラフである。
図１４Ｈは、様々な眼圧で静電容量を測定するために使用するコンタクトレンズの断面図である。
図１５Ａは、本開示に係る、眼圧計システムを内蔵する例示的なコンタクトレンズの断面図を示す。
図１５Ｂは、本開示に係る、眼圧計システムを内蔵する例示的なコンタクトレンズの上面図を示す。
図１６Ａは、本開示に係る、眼の上にある初期位置の試験体を含む例示的なコンタクトレンズの断面図を示す。
図１６Ｂは、本開示に係る、眼の上にある膨張位置の試験体を含む例示的なコンタクトレンズの断面図を示す。
図１６Ｃは、本開示に係る、膨張状態から初期状態に遷移する試験体を含み、眼の絶対眼圧を測定する例示的なコンタクトレンズの断面図を示す。
図１６Ｄは、ブタの眼の上のコンタクトレンズの検量線のグラフである。
図１７は、本開示に係る、眼の眼圧を無線で測定する例示的なシステムのブロック図である。
図１８は、本開示に係る、眼の上に配置されたコンタクトレンズの例示的な断面図を示す。
図１９は、本開示に係る、コンタクトレンズに付着したバイオマーカーの例示的な断面図を示す。
図２０は、本開示に係る、溶液における例示的なコンタクトレンズの断面図を示す。
図２１は、本開示に係る、コンタクトレンズからのバイオマーカーを含む溶液の試験を行う例の断面図を示す。
図２２は、本開示に係る、光トランスミッタの一例の断面図を示す。
図２３は、本開示に係る、光トランスミッタの一例の断面図を示す。
図２４は、本開示に係る、健康状態システムの一例のブロック図を示す。
図２５は、本開示に係る、データベースの一例のブロック図を示す。
図２６は、本開示に係る、健康状態システムの一例の図を示す。
図２７は、本開示に係る、健康状態を判定する方法のブロック図を示す。
図２８は、本開示に係る、健康状態を判定する方法のブロック図を示す。
図２９は、本開示に係る、コンタクトレンズ保管容器の一例を示す。
図３０は、本開示に係る、コンタクトレンズ保管容器の一例を示す。
図３１は、本開示に係る、コンタクトレンズ保管容器の一例を示す。
図３２は、本開示に係る、コンタクトレンズ保管容器の一例を示す。
図３３は、本開示に係る、コンタクトレンズ保管容器の一例を示す。
図３４は、本開示に係る、コンタクトレンズ保管容器の一例を示す。
図３５‐３７は、本開示に係る、様々な波長でのグルコース溶液試料の赤外線吸光度を示す。
図３８は、本開示に係る、グルコースの検量線を示す。
図３９Ａは、一実施形態に係る、コンタクトレンズからのバイオマーカーを含む溶液の試験を行う断面図を示す。
図３９Ｂは、別の実施形態に係る、コンタクトレンズからのバイオマーカーを含む溶液の試験を行う断面図を示す。
図４０は、本開示に係る、健康状態システムの一例のブロック図を示す。
図４１は、本開示に係る、データベースの一例のブロック図を示す。
図４２は、本開示に係る、健康状態システムの一例の断面図を示す。
図４３は、本開示に係る、健康状態を判定する一例の方法のブロック図を示す。
図４４は、本開示に係る、健康状態を判定する一例の方法のブロック図を示す。
図４５は、本開示に係る、健康状態を判定する一例の方法のブロック図を示す。
図４６は、本開示に係る、健康状態を判定する一例の方法のブロック図を示す。
図４７は、本開示に係る、健康状態を判定する一例の方法のブロック図を示す。
図４８は、本開示に係る、電極における測定電流のグラフを示す。
図４９は、本開示に係る、電極における測定電流強度のグラフを示す。
図５０は、本開示に係る、電極において測定されたインピーダンスのグラフを示す。
図５１Ａは、本開示に係る、測定眼表面温度のグラフを示す。
図５１Ｂは、本開示に係る、測定眼表面温度の別のグラフを示す。
図５２は、本開示に係る、推奨システムの一例のブロック図である。
図５３は、本開示に係る、データベースの一例のブロック図である。
図５４は、本開示に係る、コンタクトレンズを推奨する例示的な方法のブロック図である。
図５５は、本開示に係る、コンタクトレンズを推奨する別の例示的な方法のブロック図である。
図５６は、本開示に係る、コンタクトレンズを推奨するさらに別の例示的な方法のブロック図である。
図５７は、本開示に係る、コンタクトレンズを推奨する別の例示的な方法のブロック図である。
図５８は、本開示に係る、コンタクトレンズを推奨する例示的な方法のブロック図である。
図面全体を通して、同一の参照番号は、必ずしも同一ではないが、類似の要素を示す。
疾患の診断および治療能力は、長い間、医療技術の現状と結びつけられてきた。その結果、医療技術は、絶えず革新状態にあるように思われる。大部分の技術と同様に、診断に関連する医療技術は、結果もたらされる診断の精度、信頼性、およびアクセス可能性を高めつつ、複雑な作業を簡素化するように作用する。医師は、血液検査、生検、および他の侵襲的な形式の医学的検査に依拠して、診断を示すことが多い。しかしながら、これらの侵襲的な形式の医学的検査は、非常に高価である、痛みを伴う、またはそうでなければ負担が重いため、多数の個人が定期的に受けることができないことがあり得る。例えば、ある個人の家は、最も近い保健センターから非常に遠いところにあるため、当該センターに定期的に行くことができないことがあり得る。同様に、高い医療保険コストは、非常に負担が重いため、多数の個人が定期健診を受けられないことがあり得る。
最新の医療技術と同様に、データ管理に関連する技術もまた、絶えず革新状態にあるように思われる。人工知能、機械学習、およびデータマイニングにおける近時の進展は、データ管理に適用されると、多大な資源となる。さらに、このような進展に関連する計算能力によって、大規模なデータ処理は、これまで以上に費用効果的かつ実行可能になった。
本開示の主な態様は、医療産業に関連する大規模なデータの収集、処理、および利用に関する。より具体的には、大量のデータを収集し、集約し、分析して、人々に一貫した健康モニタリングを提供することを可能にする全体観的（ホリスティックな）医学システムが想定される。このシステムは、健康状態を検出することと、上記データの統計的に関連した特性に基づいて健康管理に関する推奨を行うこととを含んでもよい。いくつかの実施形態では、複数の要素は、互換性があるようにして通信し、健康データの収集および利用システムを実現してもよい。健康データは、現在のユーザの健康データ（例えば、スマートコンタクトレンズシステムまたはスマートコンタクトレンズ容器等を用いてユーザから収集されたデータ）および記録保管済みのユーザの健康データ（例えば、診療記録、歯科治療記録、および家系記録等の別のデータソース）を含んでもよい。
図１は、本開示に係る、健康データの収集および利用システムの一実施形態の図を示す。上記システムは、クラウドコンピューティングネットワーク１０５に通信可能に連結された複数の要素を含んでもよい。上記複数の要素は、データ分析ツール１１０と、スマートコンタクトレンズ１１５と、スマートコンタクトレンズ容器１２０と、医師のポータル１２５と、患者のポータル１３０と、別の健康データ１３５と、データベース１４０とを含む。各要素は、クラウドコンピューティングネットワーク１０５および他の要素のうちの一つまたは複数と通信するように構成される。
クラウドコンピューティングネットワーク１０５は、必要に応じて、大量の計算能力、ソフトウェア、および記憶容量を提供するデータセンタまたはサーバファームのネットワークを含んでもよい。クラウドコンピューティングネットワーク１０５は、一つまたは複数のデータセンタの全体にわたって分散された複数のノードを含んでもよい。代替的にまたは追加的に、クラウドコンピューティングネットワーク１０５は、複数のバーチャルマシンを利用してデータを処理してもよい。
データ分析ツール１１０は、例えばデータマイニング、機械学習、および人工知能等の近時のデータアナリティクスを表してもよい。データ分析ツール１１０はまた、ユーザ、医師、別の医療専門家、または別の受領者に対する出力を出力するまたはそうでなければ生成するように構成されてもよい。例えば、データ分析ツール１１０は、データ内の相関関係に関連する健康管理に関する推奨を出力するように構成されてもよい。別の実施形態では、データ分析ツール１１０は、データ内の相関関係に関連する健康状態予測を出力するように構成されてもよい。
＜データ収集＞
スマートコンタクトレンズ１１５は、コンタクトレンズ装着者に関連付けられたバイオマーカー特性を測定またはそうでなければ検出するように構成されたコンタクトレンズを表してもよい。いくつかの実施形態では、スマートコンタクトレンズ１１５は、コンタクトレンズに動作可能に連結されたセンサまたは検出要素を含んでもよい。例えば、グルコースセンサをコンタクトレンズの表面に配置し、定期的にコンタクトレンズ装着者の涙液中のグルコースの濃度レベルを検出してもよい。他の実施形態では、スマートコンタクトレンズ１１５は、測定されたバイオマーカー特性を、例えば無線受信器または携帯電話等の別の電子機器に送信してもよい。スマートコンタクトレンズ１１５は、スマートコンタクトレンズ１１５が別の装置と無線通信することを可能にする別の電子部品（例えば、電源、アンテナ、マイクロコントローラ等）を含んでもよい。
他の実施形態では、スマートコンタクトレンズ１１５は、コンタクトレンズ装着者の絶対および／または相対眼圧を検出するように構成されてもよい。例えば、スマートコンタクトレンズ１１５は、可変静電容量センサを用いてコンタクトレンズの機械的歪みの変化を検出することによって、ユーザの眼の相対眼圧を検出するように構成されてもよい。別の実施形態では、上記スマートコンタクトレンズは、例えば、眼圧計システムを用いてユーザの眼の表面のリバウンドを測定することによって、ユーザの眼の絶対眼圧を検出するように構成されてもよい。スマートコンタクトレンズ１１５はまた、眼圧測定値を、例えば無線受信器または携帯電話等の別の電子機器に送ってもよい。スマートコンタクトレンズ１１５は、スマートコンタクトレンズ１１５が別の装置と無線通信することを可能にする別の電子部品（例えば、電源、アンテナ、マイクロコントローラ等）を含んでもよい。
スマートコンタクトレンズ容器１２０は、ユーザまたは患者のバイオマーカー特性を測定または検出するように構成された任意の容器を表してもよい。例えば、スマートコンタクトレンズ容器１２０は、コンタクトレンズ保守用洗浄水溶液を収容する夜間用のコンタクトレンズ保管容器であってもよい。この実施形態では、スマートコンタクトレンズ容器１２０は、スマートコンタクトレンズ容器１２０内のバイオマーカー特性を測定するように構成された一つまたは複数のセンサを含んでもよい。上記センサは、スマートコンタクトレンズ容器１２０内の光の各種特性を測定する光源および受光器を含むスペクトル分析器であってもよい。スマートコンタクトレンズ容器１２０はまた、一つまたは複数の別の電子機器と通信するように構成されてもよい。例えば、スマートコンタクトレンズ容器１２０は、無線トランスミッタ、電源、マイクロコントローラ、トランシーバー、または任意の他のスマートコンタクトレンズ容器１２０と別の電子機器との間の通信を可能にするであろう構成要素を含んでもよい。
医師のポータル１２５は、医師がデータを入力する、データを監視する、データを要求する、情報を受信する、またはそうでなければシステムの別の要素と通信することを可能にする電子機器を表してもよい。例えば、医師または別の医療専門家は、医師のポータル１２５を利用して、患者に関連付けられ、かつ、患者の健康データに基づいた予測健康状態等の自身の患者のうちの１人に関連する情報を受信してもよい。上記予測健康状態は、データ分析ツール１１０によって行われるデータ処理の結果であってもよい。
患者のポータル１３０は、患者またはユーザがデータを入力する、データを監視する、データを要求する、情報を受信する、またはそうでなければシステムの別の要素と通信することを可能にする電子機器を表してもよい。例えば、ユーザまたは患者は、患者のポータル１２５を利用して、患者の年齢、性別、身長、体重、および家族の健康履歴等に関連する情報またはデータを提出してもよい。患者によって提出されたデータは、データベース内で記憶され、分析され、関連付けられてもよい。患者のポータル１３０はまた、患者の日常繰り返される活動に関連するデータを受信してもよい。例えば、患者は、自身が特定のスマートコンタクトレンズを装着した期間または自身のコンタクトレンズがスマートコンタクトレンズ容器内に置かれていた時間を入力してもよい。患者のポータル１３０はまた、推奨または別の情報を、患者の健康データに関連する患者に伝達するように構成されてもよい。
別の健康データ１３５または記録保管済みのユーザの健康データは、患者または医師への正確な情報の伝達に影響を及ぼし得る任意の情報を表してもよい。例えば、患者が住んでいる市、州、地方、または国、患者の家族の病歴、患者の家系、患者の健康記録、患者の運動習慣、患者の食事、およびその他の医師、スマートコンタクトレンズ１１５、またはスマートコンタクトレンズ容器１２０によって現在収集されていない患者に関する他のデータ。いくつかの実施形態では、別の健康データ１３５はまた、前に収集され、データベース１４０内に保存された、記録保管済みのユーザの健康データとみなされてもよい。
データベース１４０は、数千または数百万の患者から収集され、例えば、一つまたは複数のデータセンタ内に保存された膨大な量のデータを表してもよい。データベース１４０は、データ処理技術を経てもよく、例えば、機械学習を実行し、データを分類、処理、編成、またはそうでなければ利用して、患者、医師、またはその両方に対して予測および推奨を生成してもよい。例えばデータマイニング等の別の関連データ処理技術を使用して、パターン、統計的傾向、相関関係を発見してもよく、またはそうでなければデータに関連する予測および推奨を決定してもよい。
＜スマートコンタクトレンズシステム＞
本開示の一態様によれば、健康データの収集および利用システムは、現在のユーザの健康データを収集し、監視する複数の非侵襲性装置を内蔵してもよい。さらに、上記システムは、現在のユーザの健康データを、記録保管済みのユーザの健康データ（例えば、周辺の人々に関連付けられた健康データ）と比較するかまたはそうでなければ関連付けることができる。記録保管済みのユーザの健康データに現在のユーザの健康データを統合することによって、データから導出される相関関係、統計的傾向、および予測の精度を大幅に向上させることができる。健康データを検出および記録することができる非侵襲性装置は、例えば、スマートコンタクトレンズシステム１１５およびスマートコンタクトレンズ容器１２０であってもよい。
〔実施形態１〕
本開示に記載されている原理は、２０１８年３月１３日に出願された米国仮出願第６２／６４２，１７６号に記載されているような、グルコースセンサをコンタクトレンズ（例えば、スマートコンタクトレンズ１１５の一実施形態）に内蔵し、閾値量のグルコースが光学的流体（例えば、涙）中に存在する時を検出またはそうでなければ判定するスマートコンタクトレンズを含み、当該出願の開示の全体がこの参照により本明細書に組み込まれる。このグルコース検出コンタクトレンズは、さらに、または代替的に、ユーザの眼の中のグルコース特性を検出、記録、またはそうでなければ測定し、測定値を、電子機器、演算装置、データベース、またはそれらの組み合わせに送信してもよい。上記グルコースセンサは、コンタクトレンズに結合されるかまたはそうでなければ動作可能に取り付けられるかまたは組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、上記グルコースセンサは、光学的流体中のグルコースの濃度に基づく第１の状態と第２の状態との間を遷移してもよい。例えば、第１の状態は、第１の色、透明度、または不透明度として観察者に見えてよく、第２の状態は、第２の色、透明度、または不透明度として観察者に見えてもよい。したがって、コンタクトレンズがユーザの眼に装着されている間、ユーザの眼を観察するユーザまたは別の人は、コンタクトレンズのグルコースセンサを見て、上記閾値量のグルコースがユーザの体内に存在するかどうかを迅速に判定することができる。
図２は、本開示に係るコンタクトレンズ２０５の一例を示す。人が（例えば、まばたきまたはウィンクすることによって）眼瞼を閉じると、該眼瞼は、光学的流体または涙を眼の表面上に付着させる。この光学的流体は、眼２１０の上方に位置する涙腺２２０によって生成される。いくつかの実施形態では、本開示のコンタクトレンズ２０５は、角膜２１５の上に位置し、眼瞼によって付着した光学的流体（例えば、涙）に接触してもよい。コンタクトレンズ２０５に動作可能に連結されたグルコースセンサ（図示せず）は、ユーザの涙中のグルコースの濃度を測定することができる。上記グルコースセンサ（図示せず）は、光学的流体中のグルコースの濃度に関連する第１の状態と第２の状態との間を動的に遷移してもよい。
コンタクトレンズ２０５には、ハードコンタクトレンズ、ハイドロゲルレンズ、シリコーンハイドロゲルレンズ、ハイドロゲルレンズ、長時間装着コンタクト、球面コンタクト、トーリックコンタクト、多焦点コンタクト、モノビジョンコンタクト、硬質ガス透過性レンズ、トーリックレンズなどが含まれてもよい。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ２０５には、ユーザの虹彩の外見を変えるように、着色部が組み込まれてもよい。
コンタクトレンズ２０５の製造に使用するのに適した任意のモノマー材料を使用することができる。いくつかの実施形態では、モノマーはＨＥＭＡ／ＧＭＡである。本例はコンタクトレンズ２０５を作製するために使用できる特定のタイプのモノマーに関して記載されているが、任意の適切なタイプのモノマーを用いてコンタクトレンズ２０５を構築してもよい。さらに、別の例では、ケイ素、ポリマー、またはその他のタイプの成分、またはそれらの組み合わせを、モノマーと共に、またはモノマーの代わりに、コンタクトレンズ２０５の構築のために使用してもよい。
いくつかの実施形態では、モノマーと共に追加の材料を使用してコンタクトレンズ２０５を作製することができる。コンタクトレンズ２０５の様々な特性を改善するための、当該技術分野において公知の任意の添加剤を使用することができる。モノマーと共に使用してもよい添加剤の例には増粘剤、染料、緩衝剤、その他のタイプの添加剤、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。モノマーと共に使用される添加剤の量は、コンタクトレンズ２０５の光学特性および添加剤によって付与される所望の特性を含む様々な要因に基づいて変化してもよい。一般的に言えば、添加剤は、得られるコンタクトレンズ２０５の質量に著しく影響を与えない程度に少ない量で使用される。
コンタクトレンズ２０５は、任意の適切なタイプの材料により構成されることができる。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズは、ハイドロゲルコンタクトレンズ２０５または硬質ガス透過性（ＲＧＰ）コンタクトレンズ２０５であってもよい。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ２０５は、シリコーンハイドロゲルコンタクトレンズ２０５であってもよい。
コンタクトレンズ２０５のその他の光学的および構造的性質を調整および／または固定して、より快適で良好に機能するコンタクトレンズ２０５を製造することができる。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ２０５は固定ベースカーブを含む。言い換えれば、コンタクトレンズ２０５は、広範囲の倍率にわたって同じモノマー体積および同じベースカーブを有することができる。いくつかの実施形態では、ある倍率の範囲におけるコンタクトレンズ２０５の固定ベースカーブは、７．５０〜９．１０の範囲内から選択される。
図３および図４は、グルコース検出能力を有するコンタクトレンズ２０５の例を示す。コンタクトレンズ２０５は、コンタクトレンズ２０５の本体２０７の周囲に配置されたグルコースセンサ２２５と共に示されている。本体２０７は、後方面および前方面を含んでもよい。上記後方面は、ユーザの眼２１０の表面に接触するように構成された略凹状の輪郭を有してもよい。上記前方面は、略凸状の輪郭を有してもよい。グルコースセンサ２２５は、コンタクトレンズ２０５の本体２０７上の任意の場所に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５を、本体２０７の前方面上に、かつ、コンタクトレンズ２０５の本体２０７の中心から離れて配置し、起こり得るユーザの視力への干渉を防止してもよい。他の実施形態では、グルコースセンサ２２５を、本体２０７の前方面上に、かつ、本体２０７の中心付近に配置し、警告機構としてユーザの視覚を鈍らせてもよい。いくつかの実施形態では、本体２０７の外周は、円を形成してもよい。他の実施形態では、本体２０７の外周は、楕円を形成してもよい。
グルコースセンサ２２５の特性は、グルコースの存在下で変化してもよい。例えば、グルコースセンサ２２５の色または不透明度は、ユーザの光学的流体（例えば、涙）内のグルコースの濃度に応じて変化してもよい。グルコースセンサ２２５は、グルコースセンサ２２５が、いくつかの実施形態において眼の角膜（例えば、図２、眼２１０の角膜２１５）上の涙に接触するように、コンタクトレンズ２０５の本体２０７の後方面に配置されてもよい。他の実施形態では、グルコースセンサ２２５は、ユーザの眼瞼がグルコースセンサ２２５上に涙を付着させるように、本体２０７の前方面に動作可能に連結されてもよい。ユーザの涙中に存在し得るグルコースの濃度は、ユーザの体内および／または血中に存在するグルコースの全体のレベルを示し得る。存在するグルコースの量が閾値に達した場合、ユーザの健康は、危険に晒され得る。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５は、その外観を変更し、過剰濃度のグルコースが存在する時を視覚的に示すようにしてもよい。
例えば、ユーザが角膜２１５の上に新しいコンタクトレンズ２０５を配置すると、グルコースセンサ２２５は、第１の状態３３０を有してもよい。第１の状態３３０の不透明度は、グルコースの第１の濃度が存在する場合、維持されるかまたは一定であってもよい。例えば、グルコースの第１の濃度には、人の体内に存在するグルコースの範囲が含まれてもよい。上記範囲は、一般集団または特定のユーザもしくはユーザ集団について正常または健康な範囲と考えられるものを包含してもよい。いくつかの実施形態では、上記グルコースの範囲には、血液１デシリットル当たり約８０〜１８０ミリグラムの血中グルコースレベルに対応する量が含まれてもよい。この範囲には、正常な空腹時グルコースレベルが含まれてもよく、食後グルコースレベルが含まれてもよい。
いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５は、人の涙中に健康で許容可能な範囲のグルコースが存在する場合に第１の状態３３０を維持してもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５の第１の状態３３０は、グルコースレベルが健康なグルコース濃度を表す閾値を超えた場合に第２の状態４３５に遷移してもよい。さらなる実施形態では、グルコースセンサ２２５は、上記グルコースレベルが所定の期間にわたって超過された場合に第２の状態４３５に変化してもよい。例えば、人のグルコースレベルが所定の期間にわたって所定の範囲を超えた場合、グルコースセンサ２２５の状態（例えば、外観）は変化してもよい。あるいはまた、人のグルコースレベルが所定の一定期間にわたって所定の範囲を超えていない場合、グルコースセンサ２２５の状態は不変であってもよい。他の実施形態では、グルコースセンサ２２５は、グルコースの所定の閾値がユーザの体内で検出された場合に第１の状態３３０と第２の状態４３５との間を遷移してもよい。例えば、ユーザのグルコース濃度が、上記所定の閾値を超えたという１つの事象によって、グルコースセンサ２２５は外観を変化させてもよい。
一実施形態では、グルコースセンサ２２５は、紫外線開始フリーラジカル反応によって調製されるポリマーであってもよい。例えば、アクリルアミドフェニルボロン酸、エチレンアクリル酸、およびアクリル酸は、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミドを、開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを用いて、ジメチルスルホキシド溶媒を用いて結合させてもよい。上記混合物は、型内に配置され、紫外線照射を受けてもよい。
別の実施形態では、グルコースセンサ２２５は、紫外線開始フリーラジカル反応によって調製される別のポリマーであってもよい。例えば、アクリルアミドフェニルボロン酸、エチレンアクリル酸、およびジメチルアクリルアミドは、架橋剤としてメチレンビスアクリルアミドを、開始剤として２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンを用いて、ジメチルスルホキシド溶媒を用いて結合させてもよい。上記混合物は、型内に配置され、紫外線照射を受けてもよい。
いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５には、ユーザの光学的流体中に存在するグルコースの濃度に応じて第１の状態３３０から第２の状態４３５に遷移することができるバイオセンサが含まれてもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５には、酵素を含まないバイオセンサが含まれてもよい。酵素を含まないバイオセンサ系グルコースセンサ２２５は、室温において、かつユーザの眼に存在する生理学的状態において、安定であってもよい。バイオセンサは第１の状態３３０において第１の外観を有し、第２の状態４３５において第２の外観を有してもよい。
例えば、いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５のステータスは、二つの不透明度の設定、すなわち、第１のグルコースレベルまたは範囲についての第１の状態３３０に関連付けられた第１の不透明度と、第２のグルコースレベルまたは範囲に関連付けられた第２の状態４３５についての第２の不透明度とを有してもよい。第１の不透明度は、コンタクトレンズ２０５上のグルコースセンサ２２５内に位置する、不透明またはほぼ不透明な領域を含んでもよい。不透明性は、それに関連付けられた色を有してもよい。例えば、第１の不透明度には、コンタクトレンズ２０５上の白色で不透明な領域が含まれてもよい。不透明な領域の大きさおよび形は、コンタクトレンズの大きさおよびその他の要因に基づいて変化してもよい。第２の不透明度は、ほとんど透明および／または完全に透明であってもよい。
いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５は、グルコースの存在下で不透明度を変化させる材料を含んでもよい。いくつかの例では、上記材料は、ユーザの光学的流体中のグルコースとの化学反応によって不透明度を変化させてもよい。いくつかの例では、上記材料は、ユーザの光学的流体中のグルコースおよび／または別の化学物質との一化学反応または一連の化学反応によって、不透明度を変化させてもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５は、ボロン酸共重合体生体材料であってもよい。グルコースセンサ２２５は、グルコースと反応し、光学特性を変化させてもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５は酵素を含まない材料を含んでもよい。グルコースセンサ２２５を単独重合体、共重合体、または三元共重合体等と分類することができるように、グルコースセンサ２２５が任意の数の単量体を含んでもよいことを理解すべきである。
いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５の色が変化してもよい。例えば、健康なグルコース範囲では、グルコースセンサ２２５は第１の色を有してもよい。第２の不健康なグルコース範囲では、グルコースセンサ２２５は第２の色を含んでもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサ２２５は第２の色にゆっくりと遷移してグルコースの上昇を示してもよい。例えば、第１の色は赤色を含み、第２の色は青色を含んでもよい。ユーザのグルコースレベルが上昇するにつれて、グルコースセンサ２２５は、赤色が薄れるとともに青色が現れるにつれて、様々な色合いの紫色に変化してもよい。さらなる実施形態では、グルコースセンサ２２５の不透明度および色が変化してもよい。例えば、第１の状態３３０は、第１の不透明度と、それに関連付けられた第１の色、例えば白色とを有してもよい。グルコースレベルが不健康なレベルへと上昇するにつれて、第１の状態３３０の不透明度が薄れ始め、同時に、グルコースセンサ２２５の色が変化してもよい。初期色および最終色または不透明度は、色または不透明度の任意の組み合わせを含んでもよい。いくつかの例では、第１の色および第２の色および不透明度は、裸眼で容易に区別できるほど十分に異なる。別の例では、不透明度センサおよび／またはカラーセンサを使用して、領域の状態が変化する時を判定する。
いくつかの実施形態では、ユーザの体内に存在するグルコースの濃度は、グルコースセンサ２２５を見ることによって容易に特徴付けられてもよい。例えば、ユーザは鏡を見て、第１の状態３３０または第２の状態４３５が存在するかどうかを視覚的に見ることができ、これにより、ユーザが体内に健康なまたは不健康な範囲のグルコースを有するかどうかを迅速にはっきりさせることができる。観察方法として、複数の方法を利用してもよい。例えば、第三者がユーザのコンタクトレンズ２０５を見て、第１の状態３３０または第２の状態４３５がグルコースセンサ２２５に存在するかどうかを判定してもよい。また、ユーザが携帯装置またはラップトップコンピュータなどの撮像装置を使用して、コンタクトレンズ２０５を装着した自分の眼を撮影し、第１の状態３３０と第２の状態４３５とを視覚的に区別してもよい。ユーザは画像を自分で見てもよいし、観察または記録の目的で第三者に画像を送信してもよい。
図５は、本開示に係る、グルコースを検出するコンタクトレンズ５０５の一例を示す。コンタクトレンズ５０５は、アンテナ５４０と動作可能に連結されたプリント回路基板５３０を含んでもよい。プリント回路基板５３０は、任意の個数の電気部品を含むかまたは動作可能に連結され、コンタクトレンズ５０５の表面上のグルコース濃度を検出し、送信してもよい。一実施形態では、プリント回路基板５３０は、グルコースセンサ５２５と、トランスミッタ電源５４５と、無線トランスミッタ５５０とを含む。グルコースセンサ５２５は、コンタクトレンズ５０５の表面上のグルコースの濃度を検出またはそうでなければ測定するように構成されてもよい。グルコースセンサ５２５は、無線トランスミッタ５５０に動作可能に接続されてもよい。無線トランスミッタ５５０がアンテナ５４０およびトランスミッタ電源５４５に動作可能に連結されることにより、グルコース検出に関連する信号が容易に送信される。一実施形態では、アンテナ５４０は、図５に示されるように、コンタクトレンズ５０５の周囲に広がる複数のループアンテナを含んでもよい。
プリント回路基板５３０およびアンテナ５４０がコンタクトレンズ５０５に連結される位置は変化してもよい。例えば、一実施形態では、プリント回路基板５３０およびアンテナ５４０は、コンタクトレンズ５０５の前方面に動作可能に連結されてもよい。別の実施形態では、プリント回路基板５３０およびアンテナ５４０は、コンタクトレンズ５０５の後方面に動作可能に連結されてもよい。さらに、プリント回路基板５３０よびアンテナ５４０は、コンタクトレンズ装着者の視線に対するさまざまな相対位置に連結されてもよい。例えば、アンテナ５４０は、装着者の視覚を妨害することを回避するように、コンタクトレンズ５０５の中心から半径ＲＳの位置に配置されてもよい。同様に、プリント回路基板５３０は、装着者の視覚を妨害しないように、寸法Ｄの外部で動作可能に連結されてもよい。あるいはまた、コンタクトレンズ５０５の構成要素は、装着者の視力を弱めるように、コンタクトレンズ５０５の中心付近に配置されてもよい。例えば、グルコースセンサ５２５は、コンタクトレンズ５０５の中心に配置され、色または不透明度を変化させ、閾値グルコース濃度を超えたことを装着者に警告するように構成されてもよい。
プリント回路基板５３０およびアンテナ５４０は、いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ５０５の上または中に組み込まれたＲＦＩＤセンサタグであってもよい。上記ＲＦＩＤセンサタグは、感光性の１つまたは複数のセンサと、ＲＦＩＤセンサとを含んでもよい。上記ＲＦＩＤセンサタグはまた、該ＲＦＩＤセンサタグの動作態様（例えば、信号の送受信、電源供給および電力消費等）を制御するように構成されたマイクロコントローラユニットを含んでもよい。上記ＲＦＩＤセンサタグはまた、アンテナ（例えば、複合ループアンテナ）を含んでもよい。上記ＲＦＩＤセンサタグは、カプトン（Ｋａｐｔｏｎ）（登録商標）等の可撓性ポリイミド基板上にプリントされてもよい。上記ＲＦＩＤセンサタグは、例えば、コンタクトレンズ５０５の近傍に配置されたＲＦＩＤ中継装置によって、無線で給電されてもよい。さらに、上記ＲＦＩＤ中継装置を利用して、上記ＲＦＩＤセンサタグによって送信されるデータまたは他の信号を受信してもよい。
図６は、本開示に係る、グルコースを検出するコンタクトレンズシステム６００の一例を示す。コンタクトレンズシステム６００は、コンタクトレンズ６０８および無線受信器６５５を含んでもよい。コンタクトレンズ６０８の一例は、図２〜図５を参照して説明したコンタクトレンズを含んでもよい。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ６０８は、グルコースセンサ６２５、アンテナ６４０、トランスミッタ電源６４５、無線トランスミッタ６５０、およびグルコース検出エリア６６０を含んでもよい。グルコースセンサ６２５は、図３〜図５を参照して説明したグルコースセンサと同一または類似であってもよい。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ６０８は、アンテナ６４０を介して無線受信器６５５にデータを送信することによって、無線受信器６５５と無線で通信してもよい。
図７は、本開示の一実施形態に係る、コンタクトレンズ６０８に動作可能に連結されたグルコースセンサ６２５の断面図を示す。グルコースセンサ６２５は、グルコース検出エリア６６０および光センサ７６５を含んでもよい。グルコースセンサ６２５は、眼２１０とは反対側のコンタクトレンズ６０８上に配置されてもよい（例えば、コンタクトレンズ６０８の前方７０７面に動作可能に連結されてもよい）。光センサ７６５は、グルコース検出エリア６６０に動作可能に連結されてもよい。例えば、光センサ７６５は、グルコース検出エリア６６０とコンタクトレンズ６０８との間に配置されてもよい。グルコース検出エリア６６０は、図３〜図６を参照して説明したグルコースセンサと同様の特性を有してもよい。例えば、グルコース検出エリア６６０は、第１の状態と第２の状態との間を遷移してもよい。第１の状態および第２の状態は、図３〜図４を参照して説明したように、第１の状態３３０および第２の状態４３５に類似していてもよい。第１の状態は、第１の不透明度、透明度、色またはそれらの組み合わせを有してもよく、第２の状態は、ユーザの光学的流体中のグルコースの濃度に関連する第２の不透明度、透明度、色またはそれらの組み合わせを有してもよい。グルコース検出エリア６６０は、ユーザの涙中のグルコースの濃度が変化するにつれて、第１および第２の状態間を動的に遷移してもよい。
光センサ７６５は、第１の状態のグルコース検出エリア６６０によって、光７１３から最初に遮蔽されるかまたは覆い隠されてもよい。グルコース検出エリア６６０が第１の状態から第２の状態に遷移するにつれて、光センサ７６５は、徐々に部分的にまたは完全に光７１３にさらされてもよい。光センサ７６５が光７１３にさらされるにつれて、光センサ７６５は、測定値を読み取り始めるかまたはそうでなければデータを収集し始めてもよい。
この第１の状態では、グルコース検出エリア６６０は、光７１３がグルコースセンサ６２５を通過しないようにして、それにより、光センサ７６５が光７１３を受信しないようにするために、不透明であってもよい。ユーザの涙中のグルコース濃度が所定の閾値（例えば、健康に有害なグルコースの濃度）に達すると、グルコース検出エリア６６０は、第２の状態に遷移してもよい。例えば、グルコース検出エリア６６０は、光７１３がグルコースセンサ６２５を通過し、光センサ７６５によって受信されることを可能にするために、第２の状態においてより透明であってもよい。
一実施形態では、光センサ７６５は、薄膜太陽電池を含んでもよい。光センサ７６５は、基板上の光電起性材料でできた薄膜の一つまたは複数の薄層を含んでもよい。上記基板は、プラスチックを含んでもよい。光センサ７６５は、数ナノメートルから数十マイクロメートル以下の厚さであってもよい。上記太陽電池が光７１３にさらされるにつれて、光センサ７６５として動作する該太陽電池は、トランスミッタ電源６４５の充電を開始してもよい。トランスミッタ電源６４５が充電されるにつれて、トランスミッタ電源６４５は、アンテナ６４０に給電し、一つまたは複数の信号、情報、またはデータを無線受信器６５５に送信し始めてもよい。上記送信には、ユーザの光学的流体中のグルコースの濃度に関する所定の情報が含まれてもよい。いくつかの実施形態では、上記送信は、光センサ７６５が光７１３にさらされたことを中継する簡易通信であってもよい。これにより、グルコースが閾値濃度に達したかまたは該閾値濃度を超えたことが装着者に警告される。
いくつかの実施形態では、光センサ７６５は、追加的および／または代替的に、光度計センサまたは周囲光センサを含んでもよい。光センサ７６５は、光強度または光学的強度を測定してもよい。光センサ７６５は、照度、放射照度、光吸収、光の散乱、光の反射、蛍光、リン光、発光などを測定してもよい。光センサ７６５は、フォトレジスタ、フォトダイオード、光電子増倍管などのうちの少なくとも一つを使用して光を検出してもよい。いくつかの実施形態では、光センサ７６５は、フィルタまたはモノクロメータを通過した後の光の量を測定してもよい。フィルタまたはモノクロメータの使用により、光センサ７６５が規定された波長での光強度を測定すること、または光のスペクトル分布を分析することが可能になり得る。
他の実施形態では、光センサ７６５は、入射フラックスではなく個々の光子を測定してもよい。フラックスは、光センサ７６５に到達する光のスペクトルフラックスまたはスペクトルパワーを含んでもよい。いくつかの実施形態では、光センサ７６５は、波長の関数として表面の反射率を測定可能な反射率測定器を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、光センサ７６５は代替的にまたは追加的に、所定の波長の光の吸光度を測定してもよい。例えば、光センサ７６５は、溶液中の着色物の濃度を測定してもよい。光センサ７６５は、特定の光波長の紫外線域及び可視光域を測定するために吸光光度計を含んでもよい。
光センサ７６５は、光度計として、無線トランスミッタ６５０に対してデータを収集および供給してもよい。無線トランスミッタ６５０は、トランスミッタ電源６４５によって給電されたアンテナ６４０を通して、データまたは他の信号を無線受信器６５５に送信してもよい。例えば、光センサ７６５が光７１３にさらされるにつれて、光センサ７６５は、先に述べた通り、様々な光学特性の測定を開始してもよい。光学測定値が所定の閾値に達すると、光センサ７６５は、データを無線トランスミッタ６５０に供給してもよい。無線トランスミッタ６５０は、上記データを無線受信器６５５に送信してもよい。一実施形態では、グルコース検出エリア６６０が不透明度の第１の状態から不透明度の第２の状態へ遷移するにつれて、不透明度の変化によって、より高密度の光７１３がグルコース検出エリア６６０を透過し、それにより、光センサ７６５がより高密度の光７１３にさらされてもよい。したがって、グルコース検出エリア６６０の不透明度は、ユーザの光学的流体中に健康に有害な濃度のグルコースがある場合にのみ光を通過させる一時障壁としての機能を果たしてもよい。
いくつかの実施形態では、光センサ７６５は、コンデンサとしての機能を果たしてもよい。例えば、光センサ７６５は、光センサ７６５が光７１３にさらされると、例えば、グルコース検出エリア６６０が第１の状態から第２の状態へ遷移すると放出され得る電荷を蓄積してもよい。光センサ７６５が、コンデンサとして、光７１３にさらされると、該コンデンサは、電荷を蓄積し、続いて、該電荷を放出して、トランスミッタ電源６４５に給電することができる。トランスミッタ電源６４５が給電されると、アンテナ６４０は、データまたは他の信号を無線受信器６５５に送信してもよい。
トランスミッタ電源６４５は、コンタクトレンズ６０８に動作可能に連結された電池を含んでもよい。上記電池は、充電可能であってもよい。トランスミッタ電源６４５は、最初に蓄積電荷を有するか、または、トランスミッタ電源６４５は、光センサ７６５によって充電されてもよい。トランスミッタ電源６４５は、グラフェンを含んでもよい。いくつかの実施形態では、トランスミッタ電源６４５は、コンタクトレンズの表面にプリントされてもよい。トランスミッタ電源６４５は、グラフェンプリント電池であってもよい。いくつかの実施形態では、トランスミッタ電源６４５は、完全にプリント加工可能であってもよく、平面構造を含んでもよい。いくつかの実施形態では、トランスミッタ電源６４５は、可撓性があり、保存寿命が長くてもよい。トランスミッタ電源６４５は、湿潤環境で機能してもよい。いくつかの実施形態では、トランスミッタ電源６４５は、単位面積当たり１平方ミリメートル当たり約１マイクロアンペアの容量を有してもよい。トランスミッタ電源６４５は、単位体積当たり１立方センチメートル当たり約２５マイクロアンペアの容量を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、トランスミッタ電源６４５は、無線充電が可能であってもよい。例えば、トランスミッタ電源６４５は、トランスミッタ電源６４５の近傍に配置された電子機器（図示せず）から無線で給電されてもよい。一実施形態では、ＲＦＩＤ読取装置を有する中継装置は、コンタクトレンズ６０８の近傍に配置され、トランスミッタ電源６４５および／またはグルコースセンサ６２５を動作させるために必要な電力を無線で送信するように構成されてもよい。
無線受信器６５５の一実施形態を図８に示す。無線受信器６５５は、受信器電源８７５を含んでもよい。無線受信器６５５はまた、プロセッサモジュール８８０と、メモリモジュール８８５（ソフトウェア／ファームウェアコード（ＳＷ）８０５を含む）と、制御モジュール８００と、ユーザインターフェースモジュール８９５と、送受信モジュール８９０と、それぞれ（例えば、一つまたは複数のバス８１０を介して）直接的または間接的に互いに通信可能な一つまたは複数のアンテナ８７０とを含んでもよい。送受信モジュール８９０は、アンテナ８７０を介してコンタクトレンズ６０８（またはコンタクトレンズ６０８上の構成要素）と双方向通信してもよい。例えば、送受信モジュール８９０は、一つまたは複数のコンタクトレンズ６０８からデータまたは他の通信媒体を受信することができる。いくつかの実施形態では、送受信モジュール８９０は、一つまたは複数のコンタクトレンズ６０８と双方向通信してもよい。いくつかの実施形態では、送受信モジュール８９０はさらに、リモートデバイス８１５と双方向通信してもよい。上記リモートデバイスは、携帯装置、ラップトップコンピュータ、中継装置、または他の装置を含んでもよい。送受信モジュール８９０は、送信のためにアンテナ８７０に送るパケットを変調し、アンテナ８７０から受信したパケットを復調してもよい。無線受信器６５５が１つのアンテナ８７０を含んでもよい一方、無線受信器６５５はまた、複数の無線送信を同時に送信または受信することが可能な複数のアンテナを有してもよい。
いくつかの実施形態では、無線受信器６５５は、コンタクトレンズ６０８の近傍に配置された（例えば、一対の眼鏡フレームに実装された）中継装置であってもよい。上記中継装置は、ＲＦＩＤ読取装置、マイクロコントローラ、および送信用アンテナを含んでもよい。無線受信器６５５の動作は、クラウドサーバを介して無線受信器６５５内のマイクロコントローラと無線通信して、制御されてもよい。さらに、無線受信器６５５で受信したコンタクトレンズ６０８からの送信データは、上記クラウドサーバ上に記録されてもよい。
受信器電源８７５は、無線受信器６５５内の各モジュールに動作可能に連結され、電力を供給してもよい。いくつかの実施形態では、受信器電源８７５は、無線受信器６５５の移動操作に対応するように構成された電池を含んでもよい。他の実施形態では、上記受信器電源は、交流電流（すなわち、ＡＣ）の連続的な供給を直流電流（すなわち、ＤＣ）に変換して、無線受信器６５５のハードウェア構成要素に給電するように構成されたブリッジ回路を含んでもよい。例えば、受信器電源８７５は、家庭または職場の壁にある電源コンセントに直接差し込んでもよい。
いくつかの実施形態では、無線受信器６５５は代替的に、有線伝送によりリモートデバイスに接続してもよい。いくつかの実施形態では、無線受信器６５５の一つの要素（例えば、アンテナ８７０、トランシーバモジュール８９０など）は、デジタルセルラー電話接続、セルラーデジタルパケットデータ（ＣＤＰＤ）接続、デジタル衛星データ接続、および／または別の接続を含む無線技術を使用して接続を実現してもよい。無線受信器６５５に関連付けられた信号には、無線周波数、電磁気、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、バーチャルプライベートネットワーク（ＶＰＮ）、無線ネットワーク（例えば８０２．１１を使用）、３４５ＭＨｚ、Ｚ−ＷＡＶＥ（登録商標）、セルラーネットワーク（例えば、３Ｇ及び／またはＬＴＥを使用）、および／またはその他の信号などの無線通信信号が含まれてもよい。一つまたは複数のアンテナ８７０および／またはトランシーバモジュール８９０は、ＷＷＡＮ（ＧＳＭ（登録商標）、ＣＤＭＡ、およびＷＣＤＭＡ（登録商標））、ＷＬＡＮ（ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）およびＷｉ‐Ｆｉを含む）、ＷＭＡＮ（ＷｉＭＡＸ）、移動体通信用のアンテナ、無線パーソナルエリアネットワーク（ＷＰＡＮ）アプリケーション（ＲＦＩＤおよびＵＷＢを含む）用のアンテナを含んでもよい、またはこれらに関連してもよいが、これらに限定されない。いくつかの実施形態では、アンテナ２７０は、個々のアンテナに固有の、および／または専用の信号または情報を受信可能な複数のアンテナを含んでもよい。
ユーザインターフェースモジュール８９５は、無線受信器６５５の操作者（例えば、医師）またはユーザからの入力を受信してもよい。例えば、無線受信器６５５のユーザまたは操作者は、グルコースデータが収集、送信、または受信される周期的時間間隔を入力してもよい。ユーザインターフェースモジュール８９５はまた、ユーザまたは操作者が、ユーザインターフェースモジュール８９５が警告を発する前に到達しなければならないグルコース濃度の最低閾値を入力または変更できるようにしてもよい。さらに、ユーザまたは操作者は、警告が発せられる前にグルコース濃度閾値を超える最小数のインスタンスを入力してもよい。例えば、警告は、上記閾値が満たされるかまたは２時間以内に５回を超える場合に発せられてもよい。同様に、ユーザまたは操作者は、上記グルコース濃度が警告が発せられる前に上記閾値を超えることが求められている持続時間を入力してもよい。例えば、警告は、測定されたグルコース濃度が少なくとも３０分間最低閾値を超える場合に発せられてもよい。
いくつかの実施形態では、ユーザインターフェースモジュール８９５は、外部スピーカシステムなどのオーディオデバイス、視覚的ディスプレイ、および／または入力装置を含んでもよい。スピーカは、グルコース濃度が所定の閾値に達したまたは該閾値を超えた時に可聴出力を提供してもよい。例えば、グルコース濃度がグルコースセンサ（例えば、グルコースセンサ６２５）によって検出される不健康なレベルに達すると、無線受信器６５５は通信を受信し、ユーザに対して可聴警告を発してもよい。いくつかの実施形態では、画面または光などの視覚的表示が、追加的または代替的に検出した不健康なグルコース濃度をユーザに警告してもよい。
一つまたは複数のバス８１０は、無線受信器６５５の一つまたは複数のモジュール（例えば、プロセッサモジュール８８０、メモリモジュール８８５、制御モジュール８００、ユーザインターフェースモジュール８９５など）間のデータ通信を可能にしてもよい。
メモリモジュール８８５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、フラッシュＲＡＭ、および／またはその他のタイプのメモリを含んでもよい。メモリモジュール８８５は、実行されると、本開示に記載する様々な機能（例えば、グルコース濃度に関するアラートを受信すること、ユーザに警告を通知すること、など）をプロセッサモジュール８８０に実行させる命令を含む、コンピュータ読み取り可能な情報かつコンピュータ実行可能なソフトウェア／ファームウェアコード８０５を記憶してもよい。プロセッサモジュール８８０は、アンテナ８７０によって受信されたデータを処理し、送信のためのデータの前処理（例えば、コンタクトレンズ６０８に送信されるデータの符号化、多重化、およびパケット化）をしてもよい。プロセッサモジュール８８０は、データを上記閾値濃度と比較し、ユーザインターフェースモジュール８９５を作動させて警告または警報を発してもよい。プロセッサモジュール８８０はまた、処理されたデータを、ユーザまたは医師による確認のための時間記録としてメモリモジュール８８５内に保存してもよい。プロセッサモジュール８８０は、グルコース濃度データ（例えば、平均値、中央値、傾向等）に基づいて計算を行ってもよい。プロセッサモジュール８８０は、ユーザによってユーザインターフェースモジュール８９５に入力されたコマンドを処理してもよい。
制御モジュール８００は、上記コンタクトレンズシステムの動作態様を制御するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、制御モジュール８００は、グルコース濃度データがコンタクトレンズ６０８によって収集および送信される間隔を制御してもよい。制御モジュール８００はまた、コンタクトレンズ６０８からの送信が無線受信器６５５によって受信される間隔を制御してもよい。他の実施形態では、制御モジュール８００は、コンタクトレンズが収集しているデータの種類（例えば、グルコース濃度、照度、放射照度、光吸収、光の散乱、光の反射、蛍光、リン光、発光等）を制御してもよい。制御モジュール８００はまた、ユーザインターフェースモジュール８９５を通して受信されたユーザまたは操作者入力を作動させるかまたはそうでなければ実行してもよい。
図９は、コンタクトレンズを作製する方法９００の一例を示す。この例では、方法９００は、コンタクトレンズの成形に適した型を提供するステップ９０５と、コンタクトレンズの種々の層を成形するステップ９１０と、センサ構造物をコンタクトレンズに挿入するステップ９１５と、コンタクトレンズの形成および硬化を終了するステップ９２０とを含む。
ブロック９０５において、マスター型が生成される。上記マスター型は、形成されている最終的なコンタクトレンズの輪郭を有する。上記型は、ＰＴＦＥ等の低表面材料を含んでもよい。これにより、上記型への付着を防止することができる。上記型はまた、他の材料を含んでもよく、さらに、ＰＴＦＥまたは他の好適な低表面エネルギー材料でコーティングされてもよい。いくつかの例では、上記型は、金属もしくはセラミック材料、またはそれらの複合材を含んでもよい。より詳細には、上記生成される型は、注型成形用の雌型であってもよく、または、本実施例では、上記型は、コンタクトレンズの回転成形に使用するように構成された型であってもよい。この例示的な実施形態によれば、回転成形型の表面は、最終的に形成されるコンタクトレンズの前面に形成される形状および特徴を含む。
ブロック９１０において、コンタクトレンズの複数の層を形成してもよい。レンズが回転成形レンズである例では、モノマーが型内に配置されてもよく、かつ、上記型は、該モノマーを部分的に硬化、またはゲル状態に硬化させつつ、回転され、該モノマーを分散させてもよい。
ブロック９１５において、上記センサは、コンタクトレンズの本体に挿入される。一つの例示的な実施形態によれば、ブロック９１０において説明したように、上記センサは、前もって形成され、モノマーの挿入および部分硬化の前に上記型に挿入されてもよい。
代替的な実施形態では、上記センサは、別の型内で形成され、ブロック９１０において説明した、部分硬化コンタクトレンズに挿入されてもよい。この例示的な実施形態によれば、上記センサは、最終的なコンタクトレンズ型に酷似した型内で形成される。上記酷似した型は、上記センサ構造物の異なる層でコーティングされている。例えば、上記型は、上記層をプリント、浸漬、またはスピンコーティングすることによって、該型上にコーティングされてもよい。完了次第、上記センサ構造物は、上記型の上に形成される。一例では、上記センサ構造物は、上記型から取り外される。例えば、上記センサ構造物は、該センサ構造物に付着する別のツールを用いて、上記型から持ち上げられてもよい。上記ツールは、粘着性表面を含むかまたは含んでもよい。例えば、上記ツールは、型から構造体を除去する際の使用に適したシルガード（Ｓｙｌｇａｒｄ）（登録商標）シリコーンゲルまたは任意の他の材料を含んでもよい。除去されると、上記センサ構造物は、上記部分硬化コンタクトレンズに圧入されてもよい。例えば、上記センサ構造物は、別体であってもよく、数秒間上記部分硬化コンタクトレンズに押しつけられ、該コンタクトレンズと該センサ構造物との間に結合が形成されてもよい。上記結合は、ポリジメチルシロキサン（ＰＤＭＳ）およびハイドロゲルまたはシリコーンハイドロゲルを含んでもよい。上記センサ構造物がＰＤＭＳを有する第１の層を含む場合、当該ＰＤＭＳ層は、アルギン酸塩で調整され、ＰＤＭＳを有する上記センサ構造物と上記ハイドロゲルまたはシリコーンハイドロゲルとの間の結合を強化してもよい。
上記結合が形成されると、コンタクトレンズの形成および硬化を完了してもよい（５２０）。一実施形態によれば、追加のモノマーは、上記センサを埋め込む型内に配置してもよい。例えば、上記センサ構造物は、ハイドロゲル、シリコーンハイドロゲル、もしくは他の好適な材料、またはそれらの組み合わせでコーティングしてもよい。上記コーティングは、上記センサ構造物をコンタクトレンズ上に取り囲み埋め込んでもよい。
図１０は、コンタクトレンズを使用する方法１０００の一例を示す。この例では、方法１０００は、コンタクトレンズを糖尿病のユーザの眼の中に配置するステップ１００５と、グルコースセンサを観察するステップ１０１０と、ユーザのグルコースレベルの表示を受信するステップ１０１５とを含む。
ブロック１００５において、コンタクトレンズはユーザの眼の中に配置される。センサの使用は、ユーザが糖尿病または糖尿病患者を示す徴候の例が確認されている場合に最も効果的であり得る。ブロック１０１０において、グルコースセンサが観察される。ユーザは、鏡、写真（例えば、自撮り写真、またはその他の自身の写真）、反射、またはその他の自身を見る方法により、自身のグルコースセンサを観察してもよい。ブロック１０１５において、方法１０００は、グルコースレベルの表示を受信するステップを含んでもよい。いくつかの実施形態では、表示は、第１の状態から第２の状態へのグルコースセンサの変化を含んでもよい。例えば、グルコースセンサは、目に見える第２の状態に遷移し得る、目に見えない第１の状態を有してもよい。第１の状態と第２の状態との間の遷移は、グルコース濃度が不健康なレベルに達したことをユーザまたは第三者に示してもよい。他の実施形態では、第三者がグルコースセンサを見てユーザに知らせてもよい。別の実施形態では、グルコースセンサはセンサであってもよく、ユーザの体内のグルコースレベルを自動的に検出してもよい。グルコースセンサは、リモートデバイスと通信してもよい。リモートデバイスは、ユーザのグルコース濃度に関連する警告をユーザに送ってもよい。いくつかの実施形態では、グルコースセンサからの通信がないことは、ユーザの体内における許容可能なグルコースレベルを示してもよい。センサ構造物がリモートセンサと通信し始めると、ユーザは、自身の体内における不健康なグルコース濃度レベルについて警告を受けてもよい。いくつかの実施形態では、ユーザはまた、上記リモートデバイスからグルコース濃度の状態を要求してもよい。
本開示の詳細をさらに明確にするために、本開示の一実施形態について、図１１を参照して詳細に説明する。紫外線開始フリーラジカル反応を利用して、ポリマーグルコースセンサが調製された。上記ポリマーグルコースセンサは、ジメチルスルホキシド溶媒中でアクリルアミドフェニルボロン酸、エチレンアクリル酸およびアクリル酸を組み合わせることによって生成された。メチレンビスアクリルアミドが架橋剤として使用され、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノンが開始剤として使用された。その後、上記組合せは、型内に配置され、紫外線照射を受けた。
上記ポリマーグルコースセンサは、１ＭのＤ‐グルコースを含むホスフェート緩衝液（ｐＨ＝７．４）に浸漬された。その後、上記ポリマーグルコースセンサは、光源とデジタル周囲光センサ（例えば、テキサスインスツルメンツ社のＯＰＴ３００１）との間に配置された。その後、上記ポリマーグルコースセンサの透明度を４２０秒間にわたって測定し、図１１に示されるグラフを作成した。図１１に示すように、上記ポリマーグルコースセンサの透明度は、該ポリマーグルコースセンサが上記溶液中に浸漬されたままであると、ほぼ５０％減少した。上記ポリマーグルコースセンサの透明度におけるこの差を利用して、コンタクトレンズ装着者の涙液中のグルコースの濃度を画像的にまたは数字表示式で知らせてもよい。
本明細書に記載の種々の実施例および実施形態における特徴のいずれも、任意の他の実施例または実施形態と交換可能および／または置換可能であり得ることに留意されたい。よって、特定の実施例または実施形態にかかわる任意の構成要素または要素の説明は、例示的なものに過ぎないことを意味する。さらに、上述の方法は考えられる実施態様を説明していること、上記工程および上記ステップは再構成またはそうでなければ変更してもよいこと、ならびに他の実施態様が考えられることに留意されたい。さらに、上記方法のうちの二つ以上に由来する態様を組み合わせてもよい。
〔実施形態２〕
本明細書に提示する開示は、米国特許出願番号６２／６４２，９１３および６２／６４２，９２６（両件とも２０１８年３月１４日に出願）に記載されているように、システム上の眼に装着されるコンタクトレンズ（例えば、スマートコンタクトレンズ１１５の一実施形態）を使用して眼の眼圧を決定するための各種装置、システム、および方法についても記載しており、その開示内容は参照により本明細書にすべて組み込まれる。本明細書に開示される実施形態においてより詳細に説明されるように、これらの装置、システム、および方法は、静電容量測定値、撓み測定値、および磁場測定値のうちの少なくとも一つを利用するコンタクトレンズおよびセンサを使用してもよい。これらの測定値は、眼の絶対眼圧および眼の相対眼圧のうちの少なくとも一つに関連付けられてもよい。
例えば、いくつかの実施形態では、本明細書に記載される原理には、ユーザの眼に装着することができるコンタクトレンズに可変静電容量センサを内蔵することが含まれる。コンタクトレンズがユーザの眼に装着されている間、上記可変静電容量センサを介してコンタクトレンズの機械的歪みの変化を検出することによって、眼の相対眼圧を無線で測定し、監視することができる。
いくつかの例では、上記可変静電容量センサは、透明材料の層を一つまたは複数含んでもよく、コンタクトレンズの外面に配置されてもよい。例えば、上記可変静電容量センサは、第１の導電層、第２の導電層、および第１の導電層と第２の導電層との間に配置された誘電層を含んでもよい。上記導電層のうちの一つまたは複数の導電層は、ポリマー、金属、微細複合材料、ナノ複合材料、任意の適切な材料、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。例えば、上記導電層は、透明なポリマー層であってもよく、例えば、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネートを含んでいてもよい。上記誘電層は、透明なポリマー層であってもよく、例えば、ポリジメチルシロキサンを含んでいてもよい。いくつかの例では、これらの層のうちの一つまたは複数の層は、例えば、注型成形、印刷、またはスピンコーティングなどのいくつかの堆積プロセスによって、コンタクトレンズ上に堆積されてもよい。いくつかの例では、上記の層は、型上に堆積されてもよく、次いで、コンタクトレンズ上にスタンプされ（stamped）てもよい。いくつかの例では、層間の材料汚染を回避するために、一つまたは複数の層の間に拡散障壁または移動障壁が含まれる。例えば、拡散障壁または移動障壁を導電層と誘電層との間に含むことで、該導電層と該誘電層との間の材料の拡散または移動を防止してもよい。
いくつかの実施形態では、第１の導電層と、第２の導電層とを含み、その間に誘電層が配置された上記可変静電容量センサが、コンデンサとして機能してもよい。例えば、上記可変静電容量センサは、第１の導電層と第２の導電層とが平行板として機能する平行板コンデンサであってもよい。この例では、上記可変静電容量センサの静電容量は、第１の導電層と第２の導電層の離間距離、すなわち、両者の間に配置される誘電層の厚さに関連する。いくつかの例では、例えば、眼圧の変化による眼の膨張または収縮に起因して、コンタクトレンズおよびその上に配置された可変静電容量センサが曲げられたり、または伸張されたりすると、誘電層の厚さがその分変化してもよい。例えば、誘電材料の伸張による、この厚さの変化は、それによって、可変静電容量センサを含むコンデンサの静電容量の変化をもたらすことができる。
上記可変静電容量センサは、アンテナ構造をさらに含んでもよい。いくつかの例では、上記アンテナ構造は、上記可変静電容量センサを含むコンデンサの最上部の導電層に組み込まれてもよい。いくつかの例では、上記アンテナ構造は、上記可変静電容量センサを含むコンデンサの最上部の導電層であってもよい。したがって、いくつかの例では、上記可変静電容量センサは、コンデンサ、一定のインダクタンスを有するアンテナ、および可変静電容量センサの自然抵抗によって形成される電気発振器であってもよい。いくつかの例では、この電気発振器は、上記可変静電容量センサの機械的歪みに依存、または対応する固有振動数を有してもよい。したがって、上記可変静電容量センサがコンタクトレンズ上に配置される例では、上記可変静電容量センサを含む電気発振器の固有振動数を検出することによって、コンタクトレンズの機械的歪み、またはコンタクトレンズが眼によってどれだけ伸張したかが測定できる。いくつかの例では、上記コンタクトレンズおよび／または上記可変静電容量センサがさらに、温度センサを含んでもよい。いくつかの実施形態では、より正確な測定値を得るために、温度センサからのデータを使用して、コンタクトレンズ内の材料の自然の熱膨張を数学的に補償してもよい。
いくつかの例では、上記可変静電容量センサの固有振動数は、電子機器によって無線で検出されてもよい。例えば、電子機器が送信する信号周波数が上記可変静電容量センサを含む電気発振器の固有振動数と一致すると、コンタクトレンズが応答信号を送るように、上記電子機器は、上記信号周波数を有する信号をコンタクトレンズに送ってもよい。このようにして、コンタクトレンズの機械的歪み、ひいては眼の相対眼圧を、無線で測定してもよい。さらに、コンタクトレンズは、バッテリまたは集積回路を含んでいなくてもよく、それにより、製造が単純化され、コストが削減される。いくつかの例では、電子機器は、無線遠隔給電システムを有してもよく、コンタクトレンズに電力を伝送するのに遠距離場電磁結合方式を用いてもよい。いくつかの例では、電子機器は、無線遠隔給電システムを有してもよく、コンタクトレンズに電力を伝送するのに誘導結合方式、すなわち近距離場結合方式を用いてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズと電子機器との間の通信は、半二重方式または全二重方式によって行われてもよい。すなわち、いくつかの例では、電力およびデータの両方が、コンタクトレンズと電子機器との間で単一の無線接続を介して無線で送信されてもよい。しかしながら、いくつかの例では、一つの方法または接続によって電力を伝送してもよく、第２の方法または接続によってデータを送信してもよい。
本明細書に記載されるさらなる原理には、試験体を含む眼圧計システムを、ユーザの眼に装着可能なコンタクトレンズであって、眼の絶対眼圧および眼の相対眼圧のうちの少なくとも一つを測定するために撓み測定値を利用するコンタクトレンズに組み込むことが含まれる。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズがユーザの眼に装着されている間、眼圧計システムは、眼の表面上の試験体のリバウンドを測定することによって眼の絶対眼圧を無線で測定できる。いくつかの例では、眼の物理的特性によって引き起こされる試験体の減速速度が検出され、眼の絶対眼圧を計算するために使用される。いくつかの例では、眼および／またはレンズの膨張状態から非膨張状態への戻り速度が測定され、眼の絶対眼圧を計算するために使用される。試験体の減速速度および／またはコンタクトレンズまたは眼の戻り速度は、コンタクトレンズ上に位置するかまたはコンタクトレンズに組み込まれ、電子機器などの二次的装置に関連するデータを無線で送信できるセンサによって測定可能である。いくつかの例では、眼圧計システムは上記センサを含んでもよい。いくつかの例では、このセンサは可変静電容量センサであってもよく、眼の上にある間、コンタクトレンズの機械的歪みを測定してもよい。
いくつかの例では、コンタクトレンズは、レンズ材料と、レンズ材料に接する試験体とを含んでもよい。試験体は、レンズ材料の表面上に配置することができ、またはレンズ材料に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、試験体は、ユーザの視力を矯正するように構成されたコンタクトレンズの光学ゾーンの外部に配置されてもよい。このタイプの例では、試験体は、ユーザがコンタクトレンズを装着している間、ユーザの視覚に対して干渉も妨害もしないことが可能である。いくつかの例では、眼圧計システムは、眼に対して力を印加するために試験体を含んでもよい。いくつかの例では、試験体は、選択的に膨張可能な材料であってもよく、当該膨張性材料は、膨張状態にある時に眼に力を印加してもよい。すなわち、膨張性材料は、特定の条件下で膨張することができ、それらの条件が停止または除去されると、初期状態に戻ることができる。例えば、いくつかの例では、上記選択的に膨張可能な材料は、磁気応答性エラストマーであってもよい。磁気応答性エラストマー材料は、磁場の存在下で膨張し、磁場が除去されると初期状態に戻ることができる。
特定の実施形態では、コンタクトレンズは、例えば、試験体および／またはコンタクトレンズの特定の特性を検出して眼の絶対眼圧を測定できる眼圧計システムの構成要素として、センサをさらに含んでもよい。例えば、コンタクトレンズは、試験体が膨張状態から初期状態へ戻るのに要する時間を測定できるセンサを含んでもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズは、膨張状態に入る際に眼によって引き起こされる試験体の減速速度を測定できるセンサを含んでもよい。センサはこの情報を、リアルタイムでセンサデータを管理することができ、かつ、眼の絶対眼圧、眼の相対眼圧、眼のその他のパラメータ、またはそれらの組み合わせを計算することができる電子機器などの二次的装置に、無線で通信してもよい。いくつかの例では、センサは、膨張性材料が膨張している時と膨張性材料が初期状態にある時との間の静電容量の変化を関連付けることによって、眼の上のコンタクトレンズの機械的歪みを測定することができる、透明な可変静電容量センサであってもよい。本明細書において、用語「絶対眼圧」は、眼内の全液圧を指すことがあるのに対して、用語「相対眼圧」は、基準眼圧値からの逸脱量または変動量を指すことがある。
試験体を含むコンタクトレンズは、スピンコーティング、ディップコーティング、印刷、スタンピング（stamping）、またはそれらのいずれかの組み合わせを含む、様々な方法によって製造してもよい。特定の実施形態では、コンタクトレンズ材料が供給されてもよい。そして、試験体が層ごとの堆積工程でレンズ材料上に堆積または形成されてもよい。したがって、試験体は、印刷、スピンコーティング、および／またはディップコーティングによってレンズ材料上に堆積または形成される一つまたは複数のポリマー層を含んでもよい。しかしながら、いくつかの他の実施形態では、コンタクトレンズはスタンピング工程によって製造されてもよく、試験体は金型上に堆積または形成され、スタンプまたはツールに貼りつけられ、次いで、コンタクトレンズ材料上に置かれる。スタンピング工程は、試験体をレンズ材料とは別々に堆積または形成することができ、並列処理ラインを可能にすることから、コンタクトレンズの処理または製造時間を大幅に短縮することができる。レンズ材料および試験体の両方が形成されると、スタンピングによってこれらを接合することができる。いくつかの例では、コンタクトレンズ本体は、スピンキャスティング工程によって形成され、眼の眼圧を測定するための回路の少なくとも一部は別体として製造されて、スピンキャスティングされたコンタクトレンズ本体に接合される。
さらに他の例では、本明細書に記載されるさらなる原理には、試験体として微小磁石または微小磁石アレイを、ユーザの眼に装着可能なコンタクトレンズに組み込むことが含まれる。これらの例または他の例では、微小磁石または微小磁石アレイの磁場測定値を用いて眼の絶対眼圧および眼の相対眼圧のうちの少なくとも一つを測定する。他の実施形態と同様に、コンタクトレンズは、レンズ材料と、該レンズ材料に接する微小磁石試験体とを含んでもよい。微小磁石試験体は、レンズ材料の表面上に配置することができ、またはレンズ材料に組み込むことができる。いくつかの実施形態では、微小磁石試験体は、ユーザの視力を矯正するように構成されたコンタクトレンズの光学ゾーンの外部に配置されてもよい。このタイプの例では、微小磁石試験体は、ユーザがコンタクトレンズを装着している間、ユーザの視覚に対して干渉も妨害もしないことが可能である。勾配計を使用して、微小磁石試験体の周りの磁場の測定値を測定し、その測定値を、眼の絶対眼圧または眼圧のうちの少なくとも一つに関連付けることができる。
図１２Ａは、レンズ材料１２１０と、その上に配置されたセンサ１２２０とを含むコンタクトレンズ１２００の一例を示す。いくつかの実施形態では、センサは、可変静電容量センサ１２２０を含んでもよい。レンズ材料１２１０は、現在知られている、または、将来開発されるコンタクトレンズとして使用するのに適した任意の材料を含んでもよい。すなわち、いくつかの例では、レンズ材料１２１０は、当該技術分野で知られているような典型的なハイドロゲルコンタクトレンズを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、レンズ材料１２１０は、ハイドロゲルなどの透明ポリマー材料を含んでもよい。いくつかの例では、レンズ材料１２１０はシリコーンハイドロゲル材料を含んでもよい。コンタクトレンズ材料１２１０は、コンタクトレンズ１２００の中心に配置された光学領域またはゾーンを含んでもよい。光学ゾーンは、典型的には微光条件における眼の瞳孔とほぼ同一のサイズであり、例えば、光学ゾーンは、約１０ミリメートルの直径を有してもよい。光学ゾーンは、矯正度数が存在する場合、コンタクトレンズ１２００の矯正度数を含む。
さらに、コンタクトレンズ１２００は、可変静電容量センサ１２２０の上に配置された封入層１２３０を備えてもよい。可変静電容量センサ１２２０および封入層１２３０の組み合わせ厚さは、約２０マイクロメートル〜約３０マイクロメートルの厚さ、約３０マイクロメートル〜約４０マイクロメートルの厚さ、約４０マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの厚さ、約５０マイクロメートル未満の厚さ、約４５マイクロメートル未満の厚さ、約４０マイクロメートル未満の厚さ、約３５マイクロメートル未満の厚さ、約３０マイクロメートル未満の厚さ、または約２５マイクロメートル未満の厚さなど、約２０マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの厚さを有してもよい。
いくつかの実施形態では、図１Ｂに示されるように、可変静電容量センサ１２２０は、導電層１２２４とも呼ばれる導電材料層１２２４と、導電材料層１２２４を覆う、誘電層１２２６とも呼ばれる誘電材料層１２２６とを少なくとも含んでもよい。いくつかの例では、誘電材料層１２２６は、導電材料層１２２６の上に直接配置されてもよい。いくつかの例では、可変静電容量センサ１２２０は、第１の導電層１２２４と、第１の導電層１２２４を覆う誘電層１２２６と、誘電層１２２６を覆う第２の導電層１２２８とを含んでもよい。第２の導電層１２２８は、誘電層１２２６の上に直接配置されてもよい。
導電層又は層１２２４、１２２８、および誘電層１２２６は、下にあるレンズ材料１２１０の実質的に同様の領域を覆うか、またはその領域の上に配置されてもよい。すなわち、導電層又は層１２２４、１２２８、および誘電層１２２６は、上から見た場合、実質的に同一の形状および／または境界を有してもよい。いくつかの例では、導電層又は層１２２４、１２２８、および誘電層１２２６は、レンズ材料１２１０上にほぼ円形、楕円形、または卵形の形状を有してもよい。しかしながら、いくつかの他の例では、導電層又は層１２２４、１２２８、および誘電層１２２６は、本明細書に記載されるような可変静電容量センサ１２２０における使用に適した任意の形状および／または境界を含んでもよく、例えば、導電層１２２４、１２２８は半月形状を有してもよい。いくつかの例では、単一の導電層、例えば、導電層１２２４または導電層１２２８は、互いに分離された二つの半月形状を含んでもよい。導電層および／または誘電層は、実質的に連続した層であってもよい。いくつかの例では、導電層および／または誘電層は、実質的に連続していなくてもよく、同じ層の一つまたは複数の別個の領域を含んでもよい。
いくつかの例では、導電材料層１２２４および／または導電材料層１２２８を含む導電材料は、透明ポリマー材料であってもよい。上記導電材料は、二つ以上のアイオノマーのポリマー混合物を含んでもよい。いくつかの例では、上記導電材料は、芳香族環および／または二重結合を有するポリマーまたはポリマー混合物を含んでもよい。いくつかの例では、上記導電材料は、窒素および／または硫黄を含むポリマーまたはポリマー混合物を含んでもよい。いくつかの例では、上記導電材料は、高分子塩を含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、上記導電材料は、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）ポリスチレンスルホネート（PEDOT：PSS）を含んでもよい。いくつかの例では、上記導電材料は、例えば、処理中に該導電材料の粘度を制御または調整するために、ポリエチレングリコール（PEG）などの一つまたは複数の添加剤を含んでもよい。
いくつかの他の実施形態では、上記導電材料は、適切な塩と混合されたハイドロゲルなどのゲルを含んでもよい。例えば、上記導電材料は、塩と混合されてイオン伝導体を形成するシリコーンハイドロゲルを含んでもよい。いくつかの例では、上記塩は、塩化ナトリウム（NaCl）であってもよい。塩と混合されたハイドロゲルを上記導電材料が含むいくつかの例では、導電材料を形成する一つまたは複数の層は、下にあるレンズ材料１２１０と実質的に同じまたは同様の機械的特性を有利に有してもよい。
いくつかの例では、誘電層１２２６を含む誘電材料は、透明ポリマー材料を含んでもよい。上記誘電材料は、エラストマーであってもよい。いくつかの例では、上記誘電材料は、導電材料よりも低い電気伝導率および／またはイオン伝導率を有する任意の透明エラストマーを含んでもよい。例えば、いくつかの例では、上記誘電材料は、ポリジメチルシロキサン（PDMS）を含んでもよい。
本明細書で使用されるように、用語「導電」は、層または材料が電気伝導体および／またはイオン伝導体として作用する性能を指す。一方、用語「誘電」は、層または材料が電気絶縁体またはイオン絶縁体として作用する性能を指す。「導電（conductive またはconducting）」という用語は、本明細書において併用される場合、「導電」材料が「誘電」材料よりも高い電気伝導性および／またはイオン伝導性を有するという事実を意味する。
いくつかの実施形態では、可変静電容量センサ１２２０は、第１の導電層１２２４の下に配置された追加の誘電材料層１２２２をさらに含むことができる。したがって、いくつかの実施形態では、可変静電容量センサ１２２０の第１の導電層１２２４は、レンズ材料１２１０上、例えば、レンズ材料１２１０の外面上に、直接配置されることができるが、いくつかの他の実施形態では、可変静電容量センサ１２２０は、レンズ材料１２１０の上に直接配置される下部誘電層１２２２を含むことができる。いくつかの例では、この下部誘電層１２２２は、本明細書にさらに記載されるように、可変静電容量センサ１２２０の製造中に基材層として機能することができる。
可変静電容量センサ１２２０が二つ以上の導電層１２２４、１２２８を含んでもよいいくつかの例では、各導電層は、同一の導電材料を含んでもよい、あるいは各導電層は、他の導電層とは異なる導電材料を含んでもよい。同様に、可変静電容量センサ１２２０が二つ以上の誘電層１２２２、１２２６を含んでもよいいくつかの例では、各誘電層は、同一の誘電材料を含んでもよい、あるいは各誘電層は、他の誘電層とは異なる誘電材料を含んでもよい。
いくつかの例では、コンタクトレンズ１２００は、可変静電容量センサ１２２０の上に配置された封入層１２３０をさらに含んでもよい。上記封入層１２３０は、可変静電容量センサ１２２０と直接接してもよい。いくつかの例では、封入層１２３０は、ハイドロゲルなどのポリマー材料を含んでもよい。いくつかの例では、レンズ材料１２１０は、シリコーンハイドロゲル材料を含んでもよく、レンズ材料１２１０と同じ材料であってもよい。上記封入層１２３０は、約０．１マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの厚さ、約０．５マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの厚さ、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有してもよい。
可変静電容量センサ１２２０は、レンズ材料１２１０の上において、約１０マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの厚さ、または約２０マイクロメートル〜約５０マイクロメートルの厚さを有してもよい。上記可変静電容量センサ１２２０が約１００マイクロメートル未満の厚さ、具体的には約５０マイクロメートル未満の厚さを有する場合、上記可変静電容量センサ１２２０は、眼の相対眼圧を検出する際に良好に機能することができ、上記可変静電容量センサ１２２０を含むコンタクトレンズ１２００は、センサを含まない一般的なコンタクトレンズに対するユーザの快適さおよび視力矯正に関して、実質的に同じように機能することが有利に見出された。いくつかの例では、上記可変静電容量センサ１２２０を含む一つまたは複数の導電層は、それぞれ、約０．１マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの厚さ、約０．５マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの厚さ、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有してもよい。同様に、上記可変静電容量センサ１２２０を含んでもよい一つまたは複数の誘電層１２２２、１２２６は、約０．１マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの厚さ、約０．５マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの厚さ、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有してもよい。
いくつかの実施形態では、図１２Ｃを参照すると、コンタクトレンズ１２００は、微小磁石１２２７も含んでもよい。微小磁石１２２７は、レンズ材料と封入層１２３０との間に配置されてもよい。いくつかの実施形態によれば、本明細書に記載の微小磁石１２２７は、光学ゾーンの外部のコンタクトレンズ材料１２１０上に配置される。いくつかの例では、微小磁石１２２７は、光学ゾーンに実質的に隣接して配置されてもよいが、いくつかの他の例では、微小磁石１２２７は、レンズ材料１２１０の縁部の近く、またはこれらの間の任意の位置に配置されてもよい。
ある例では、微小磁石１２２７は、封入層１２３０と一つまたは複数の誘電層１２２２、１２２６との間に配置される。例えば、微小磁石１２２７は、誘電層１２２６と封入層１２３０との間に配置されてもよい。別の例では、微小磁石１２２７は、導電層１２２８と封入層１２３０との間に配置されてもよい。いくつかの実施形態では、微小磁石１２２７は、一つまたは複数の誘電層１２２２、１２２６、および一つまたは複数の導電層１２２８、１２２４のうちの少なくとも一つの上に配置されてもよいか、または一つまたは複数の誘電層１２２２、１２２６、および一つまたは複数の導電層１２２８、１２２４のうちの少なくとも一つの内部に少なくとも部分的に埋め込まれてもよい。例えば、微小磁石１２２７は、導電層１２２８または誘電層１２２６の上に配置されるか、または導電層１２２８または誘電層１２２６の内部に少なくとも部分的に埋め込まれてもよい。
微小磁石１２２７は、眼の外部に配置された磁気アクチュエータによって作動される。磁気アクチュエータは、微小磁石１２２７を、眼に向かって付勢するか、さもなければ押圧して、眼の圧平および圧入のうちの少なくとも一つを行うように構成される。微小磁石１２２７は、焼結サマリウムコバルト磁石またはネオジム‐鉄‐ボロンなどの希土類磁石を含んでもよい。いくつかの実施形態では、微小磁石１２２７は、反射率を修正し、飛行時間近接センシング可能にするためのコーティングを含んでもよい。いくつかの実施形態では、微小磁石１２２７は、強磁性ディスクなどの単一の磁石を含んでもよい。単一の微小磁石ディスクは、コンタクトレンズ１２００に成形し、コンタクトレンズ１２００の重合後に所望の方向に磁化されてもよい。あるいは、単一の微小磁石ディスクは、あらかじめ磁化された別のディスクを使用して、コンタクトレンズの重合の前に磁化されてもよい。
いくつかの実施形態では、微小磁石１２２７は、微小磁石アレイを含んでもよい。微小磁石アレイは透明とすることができるが、微小磁石の剛性および柔軟性は、粒子粒度分析（particle granulometry）および配列密度に依存して可変である。微小磁石１２２７は、磁気発生源からコンタクトレンズ１２００へ無線送電をするために製造される微小磁石アレイの複数の層も含んでもよい。微小磁石アレイは、コンタクトレンズ１２００の成形中にコンタクトレンズ１２００に一体化されてもよい。
圧平または圧入の間、磁気アクチュエータが微小磁石１２２７を眼に向かって押圧すると、可変静電容量センサ１２２０の層は機械的に圧縮され、それにより、誘電層１２２２、１２２６との間の距離及びコンタクトレンズ１２００の静電容量が変化する。図１３に示すように、いくつかの例では、可変静電容量センサ１２２０は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）１３４１も含んでもよい。ＡＳＩＣ１３４１は、磁気アクチュエータおよび微小磁石１２２７を使用して圧平または圧入が行われる前、その間、およびその後に、可変静電容量センサ１２２０内の静電容量を測定するように構成される。
本明細書に記載され、図１３に図示されるように、いくつかの例では、上記可変静電容量センサ１２２０は、アンテナ構造１３４０を含んでもよい。上記アンテナ構造１３４０は、当該技術分野で周知のループ構造またはコイル構造を含んでもよいが、本明細書では他のアンテナ設計について特に検討する。例えば、本明細書に記載されるように機能することができ、本明細書に記載されるように可変静電容量センサ１２２０に内蔵されてもよい任意のアンテナ設計は、当業者によって理解されるように利用され得る。いくつかの例では、アンテナ構造１３４０は、例えば、図示するコイル構造またはループ構造を含む導電線を含んでもよい。上記導電線は、本明細書に記載される導電層１２２４、１２２８を形成するために使用される導電材料を含んでもよく、約２５マイクロメートル〜約２００マイクロメートルの線幅、または約５０マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの線幅を有してもよい。上記可変静電容量センサ１２２０がコンデンサを含む場合、アンテナ構造１３４０は、コンデンサの各側に電気的に接続され、それにより電気回路を形成してもよい。例えば、上記可変静電容量センサ１２２０が二つの導電層１２２４、１２２８を含む平行板コンデンサを含む場合、アンテナ構造１３４０は、導電層１２２４、１２２８のそれぞれに電気的に接続され、それにより電気回路を形成してもよい。
いくつかの例では、例えば、アンテナ構造１３４０の形に導電材料を印刷することによって、上部導電層１２２８の上にアンテナ構造１３４０を形成してもよい。いくつかの例では、上部導電層１２２８の上に導電材料をインクジェット印刷することによって、アンテナ構造１３４０を形成してもよい。また、導電層１２２８の上に配置される所望のアンテナ構造１３４０を含むステンシルに導電材料を塗装または塗布するステンシル処理によって、アンテナ構造１３４０を形成してもよい。アンテナ構造１３４０を形成する他の方法は、当該技術分野で知られている方法、または将来開発される方法を利用してもよい。アンテナ構造は、約０．１マイクロメートル〜約２０マイクロメートルの厚さ、約０．５マイクロメートル〜約１５マイクロメートルの厚さ、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有してもよい。いくつかの例では、アンテナ構造１３４０は、それゆえに、堆積後または形成後に、上部導電層１２２８に内蔵されてもよい、または上部導電層１２２８の一部になってもよい。しかしながら、いくつかの他の例では、誘電材料を含む追加の層（図示せず）が、上部導電層１２２８の上に堆積または形成されてもよい。そして、アンテナ構造１３４０は、この追加の誘電層の上に、例えば、印刷またはステンシル処理によって形成されてもよい。
本明細書に記載されるように、いくつかの例では、可変静電容量センサ１２２０は、二つの平行導電層１２２４、１２２８を有するコンデンサであって、それらの間に誘電層１２２６が配置されたコンデンサを含んでもよい。導電層１２２４、１２２８が平行板コンデンサのプレートとして作用するこれらの例では、コンデンサの静電容量（Ｃ）は、下記の式（１）により表されてもよい。
Figure 2021515631
式（１）において、ｅ０は自由空間の誘電率であり、定数ｅｒは誘電層１２２６の比誘電率であり、Ａはコンデンサのプレート、すなわち導電層１２２４、１２２８の有効表面積であり、ｄは誘電層１２２６の厚さである。コンタクトレンズ１２００が眼の上にある状態でコンタクトレンズ１２００が機械的な歪みを受ける、例えば、眼圧が相対的に変化している間、コンタクトレンズ１２００は、眼と共に膨張または収縮する。この膨張または収縮により、導電層１２２４、１２２８の面積（Ａ）および誘電層１２２６の厚さ（ｄ）に変化が生じるため、静電容量（Ｃ）にその分変化が生じることになる。例えば、眼圧が増加すると、眼およびレンズ１２００が膨張し、それによって、導電層１２２４、１２２８の面積（Ａ）が増加するとともに、誘電層１２２６の厚さ（ｄ）が減少する。同様に、眼圧が減少すると、眼およびレンズ１２００が収縮し、それによって、導電層１２２４、１２２８の面積（Ａ）が減少するとともに、誘電層１２２６の厚さ（ｄ）が増大する。その分の静電容量（Ｃ）の変化は、眼の相対眼圧を測定するために、本明細書に記載されるように最終的に検出することができる。
しかしながら、コンデンサを形成する上記層の厚さの面積を連続的に測定するのではなく、眼圧が変化している期間に生じるように、一軸方向の力がコンデンサを因子（λ）で伸張した場合には、静電容量（Ｃ）は下記の式（２）のようにスケーリングされることが分かった。
Figure 2021515631
式（２）において、Ｃ０は、初期状態のコンデンサの元の静電容量である。例えば、初期状態は、レンズが引張力を受けない非伸張状態であってもよい。いくつかの例では、初期状態は、例えば、レンズが眼の上にあるときに、レンズの少なくとも一部を横切って何らかの引張力が働くような状態であってもよい。元の静電容量（Ｃ０）を知り、静電容量（Ｃ）を測定することによって、このスケーリング因子（λ）を決定し、例えば、眼の相対眼圧を測定するために外部読取装置に送信することができる。これが可能となるのは、眼の眼圧に比例するコンタクトレンズ１２００上の機械的歪みに、スケーリング因子（λ）が比例するからである。いくつかの例では、スケーリング因子（λ）は、コンタクトレンズ１２００上の機械的歪みに直線的に関連してもよい。しかし、他の例では、スケーリング因子（λ）は、コンタクトレンズ上の機械的歪みと非線形の関係を有してもよい。
コンデンサを含む二つの導電層１２２４、１２２８に電気的に接続されたアンテナ構造１３４０を可変静電容量センサ１２２０が含む例では、電気発振器を形成することができる。上記電気発振器は、直列接続されたインダクタ、コンデンサ、抵抗として概念化できるＬＣＲ発振器である。ここで、インダクタンス（Ｌ）は一定であり、アンテナ１３４０の構造によって定められる。静電容量（Ｃ）は式（１）および式（２）によって表される。そして、抵抗（Ｒ）は導電層１２２４、１２２８の導電率によって決定される。図１４Ａは、可変静電容量センサ１２２０およびアンテナ構造１３４０を含むＬＣＲ発振器の例示的な回路図を示す。この発振器の固有振動数（ｆ）は下記の式（３）により表される。
Figure 2021515631
ただし、静電容量（Ｃ）を表すために式（２）を利用すると、発振器の固有振動数（ｆ）は下記の式（４）として表すことができる。
Figure 2021515631
したがって、スケーリング因子（λ）、ひいては眼の相対眼圧は、可変静電容量センサ１２２０およびアンテナ構造１３４０を含むコンデンサから形成される電気発振器の固有振動数（ｆ）を測定または検出することによって決定することができる。
再び図１３を参照すると、コンタクトレンズ１２００上のＡＳＩＣ１３４１を用いて、このような電気発振器の固有振動数を測定することができる。例えば、上述したように、ＡＳＩＣ１３４１は、磁気アクチュエータおよび微小磁石１２２７による眼への圧平または圧入を行う前、その最中、および／またはその後に、静電容量を測定することができる。次いで、測定された静電容量を用いて、ＡＳＩＣ１３４１は、固有振動数を決定することができる。あるいは、ＡＳＩＣ１３４１によって測定された静電容量を、アンテナ１３４０および無線信号１３６０を介して、別個の電子機器１３５０に送信することができる。次いで、電子機器１３５０または何らかの他の電子機器が、ＡＳＩＣ１３４１によって測定された静電容量を用いて固有振動数を決定することができる。
あるいは、いくつかの実施形態では、ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）などの別個の電子機器１３５０からこのような電気発振器の固有振動数を測定することができる。電子機器１３５０は、無線信号１３６０をコンタクトレンズ１２００に送信することができ、この無線信号１３６０をアンテナ構造１３４０が受信すると、本明細書にさらに記載するように、コンタクトレンズ１２００は応答信号を電子機器１３５０に送信することができる。電子機器１３５０によって受信された信号は、コンタクトレンズ１２００内の電気発振器の固有振動数（ｆ）などの情報を含んでいてもよく、次に眼の相対眼圧を測定するためにこの情報を使用することができる。いくつかの実施形態では、電気発振器の固有振動数（ｆ）を決定するために別個の電子読取装置１３５０を利用することにより、バッテリなどの電源、またはレンズ１２００上にＡＳＩＣなどの集積回路を必要とせずに、コンタクトレンズ１２００を介した眼の相対眼圧の無線測定が可能となる。したがって、いくつかの例では、レンズ１２００は、電源または集積回路を含まない。
圧力を加えることで固有振動数がどのように変化するかを調べるために、グラファイトを有するコンタクトレンズに対して、少量の圧力を加えた。それぞれの水圧を１分間保ち、その間に固有振動数を測定した。図３Ｂで実証されるように、コンタクトレンズに加える圧力の量を変化させるとコンタクトレンズの固有振動数が変化することが観察された。具体的には、コンタクトレンズに加える圧力が増加すると、コンタクトレンズの測定固有振動数は低下する。なお、固有振動数は約４．１３９５ＧＨｚであることが検出され、図３Ｂに示すグラフのｙ軸は測定値の下３桁のみを示す。例えば、圧力なし（０ｃｍの水圧）では、固有振動数は４．１３９５００８００ＧＨｚであった。５ｃｍの水圧では、固有振動数は約４．１３９５００６２５ＧＨｚ〜４．１３９５００６４０ＧＨｚに低下した。１０ｃｍの水圧では、固有振動数は約４．１３９５００６００ＧＨｚに低下した。１５ｃｍの水圧では、コンタクトレンズの固有振動数は約４．１３９５００５７５ＧＨｚ〜４．１３９００５５９０ＧＨｚに低下した。
コンタクトレンズ内のセンサ間の静電容量をどのように用いて眼の眼圧を測定することができるかを示すために、実験室で内蔵型単一電極を含むコンタクトレンズをブタの眼の上に置いた。図１４Ｈの断面図に例示されているように、第１の外部半月検知電極と第２の外部半月検知電極を用いて、第２の内部電極の半月形状を模倣させた。ポンプを含む流体系をブタの眼に接続してブタの眼の眼圧を調節し、実験室においてブタの眼を支持体に挿入した。
上記第１の外部半月検知電極と内蔵型単一電極との間の第１の静電容量（ＣＡ）を測定し、上記第２の外部半月検知電極と内蔵型単一電極との間の第２の静電容量（ＣＢ）を測定した。全静電容量は、下記の式を用いて求めることができる。
Figure 2021515631
ブタの眼の眼圧を変化させると、ブタの眼の球体の体積変形が起きた。これは、内蔵型単一電極と２つの外部半月検知電極との間の距離ｘの変化に反映された。この距離の変化もまた、全静電容量（Ｃ）の値を変化させることが観察された。したがって、
Figure 2021515631
となる。
最初はいずれのコンタクトレンズにも組み込まれなかった単一電極から１ｍｍ未満離して２つの半月電極を置いたときにデータが得られた。図３Ｃのグラフに示すように、試験装置の測定値を検証するために、異なる電極間距離における３つの測定値のセットが取得された。異なる電極間距離として、０マイクロメートル、５０マイクロメートル、１００マイクロメートル、１５０マイクロメートル、および２５０マイクロメートルが含まれた。図３Ｃに示されるように、それぞれの距離において３回測定を繰り返したが、それぞれの測定中、静電容量は実質的に変わらなかった。
また、全静電容量Ｃは、内蔵型単一電極と２つの外部半月検知電極との間の距離ｘを変えて測定され、その結果を図１４Ｄのグラフに示す。図１４Ｄのグラフで実証されるように、静電容量は、０マイクロメートルの距離では１．５００〜１．６００ｐＦであったが、２００マイクロメートルおよび２５０マイクロメートルの距離では１．０００ｐＦ未満に減少した。
基準センサ（ＩＣＡＲＥ眼圧計）を使用して、ブタの眼に接続された流体系のポンプから印加された圧力により、ブタの眼の実際の眼圧を較正した。眼に当たったプローブの減速と反発時間をＩＣＡＲＥ眼圧計で測定し、眼の眼圧を算出する。較正は、１日目（図１４Ｅ）および２日目（図１４Ｆ）に行われ、７．５ｍｍＨｇ、１５ｍｍＨｇ、および２２．５ｍｍＨｇの流体系ポンプ圧力でＩＣＡＲＥ眼圧計によるブタの眼の眼圧を測定することによって行われた。
図３Ｅおよび３Ｆに示す２日間の実験から得たデータを使用して、図３Ｇに示す眼の眼圧に応じた静電容量の変化量を求めるための検量線を作製した。図３Ｇの各点は、４．６Ｈｚでサンプリングされた２００倍の生の静電容量値の平均であり、エラーバーは、各点に対するこれらの２００倍値の標準偏差を表す。次いで、図３Ｇに実証されるように、２つの外部電極とコンタクトレンズ内の第３電極との間の静電容量を測定することは、（０．６７５ｐＦ）から０．６７５ｐＦへの静電容量の増加が１０ｍｍＨｇ付近から２５ｍｍＨｇ付近への眼の眼圧の上昇を示す場合、例えば、装着者の眼において、高眼圧および／または緑内障を判定する際に有用であり得る。
多くの実施形態では、コンタクトレンズ内のセンサを使用した撓み測定値を用いて、眼の絶対眼圧および相対眼圧のうちの少なくとも一つを測定することができる。図１５Ａおよび図１５Ｂは、レンズ材料１２１０と、センサ１２２０と、封入層１２３０とを含むコンタクトレンズ１５００のさらなる例を示す。コンタクトレンズ１５００は、装着者の眼の絶対眼圧を測定するために利用されてもよい。また、コンタクトレンズ１５００は、その上に配置された試験体１５２５を含む眼圧計システムも含んでもよい。試験体１５２５は、コンタクトレンズの光学ゾーン１５１２の外部に配置されてもよい。レンズ材料１２１０は、コンタクトレンズとして使用するのに適した任意の材料を含んでもよい。すなわち、いくつかの例では、レンズ材料１２１０は、典型的なハイドロゲルコンタクトレンズを含んでもよい。例えば、いくつかの実施形態では、レンズ材料１２１０は、ハイドロゲルなどの透明ポリマー材料を含んでもよい。いくつかの例では、レンズ材料１２１０はシリコーンハイドロゲル材料を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、試験体１５２５は、コンタクトレンズ１５００の光学ゾーン１５１２内に完全にまたは部分的に配置されてもよい。これらの例の一部において、試験体１５２５は、少なくとも初期状態にある際、透明であり得るものであり、ユーザの視覚を歪めたり、妨げたりしない。しかしながら、いくつかの例では、少なくとも部分的にコンタクトレンズ１５００の光学ゾーン１５１２内に配置された試験体１５２５は、膨張状態および／または初期状態にある時に、ユーザの視覚を妨害する、または歪ませることがある。
試験体１５２５は、リバウンド眼圧測定法によって眼圧を取得するのに充分な力を、眼に選択的に印加してもよい。いくつかの実施形態では、試験体１５２５は選択的に膨張可能な材料であってもよい。すなわち、試験体１５２５は、一つの所定の条件または一連の条件下で膨張し、当該一つまたは複数の条件が除去されるとその初期状態に戻る材料であってもよい。特定の実施形態では、上記膨張性材料はポリマー材料であってもよい。いくつかの例では、上記膨張性材料はエラストマーであってもよい。いくつかの実施形態では、上記膨張性材料はハイドロゲル材料であってもよい。
いくつかの例では、上記膨張性材料は、磁場の存在下にある際には膨張し、磁場の存在下ではなくなった際、または当該材料を膨張させるのに十分な強度を有する磁場の存在下になくなった際には初期状態に戻る磁気応答性材料を含んでもよい。これらの例では、上記膨張性磁気応答性材料は、当該材料が十分な強度の磁場に曝された時に磁場と選択的に整列され得る複数の分子微小鎖を含むポリマー膜を含んでもよい。いくつかの実施形態では、上記膨張性磁気応答性材料は、ポリマー膜の厚さ全体にわたって整列した磁性微小鎖を含んでもよい。いくつかの実施形態では、整列した磁性微小鎖は、膨張性磁気応答性材料のポリマー硬化中（例えば、試験体１５２５の形成中）に微粒子が磁気泳動により輸送されて組み立てられると、形成されてもよい。
いくつかの実施形態では、膨張性磁気応答性材料は、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）マトリクスなどのポリマーマトリクスに埋め込まれた複数の磁性ナノ結晶を含んでもよい。いくつかの実施形態では、膨張性磁気応答性材料は、シリコンエラストマーなどのエラストマーを含んでもよい。いくつかの例では、エラストマーは、磁性微小鎖が分散されたマトリクスであってもよい。いくつかの実施形態では、磁性微小鎖は、約５００ミクロン未満、約２５０ミクロン未満、約１００ミクロン未満、約５０ミクロン未満、約１０ミクロン未満、またはそれよりも小さい平均サイズを有する粒子から形成されてもよい。いくつかの実施形態では、磁性微小鎖を形成する粒子は、金属強磁性合金粒子などの強磁性粒子であってもよい。いくつかの例では、これらの粒子は、Ｎｄ、Ｆｅ、Ｐｒ、Ｃｏ、Ｂ、Ｄｙ、Ｇａ、またはその他の元素のうちの一つまたは複数を含んでもよい。いくつかの実施形態では、磁性粒子は、硬化した磁気応答性材料の約１重量％〜約５０重量％であってもよい。いくつかの実施形態では、磁性粒子を輸送および整列して硬化したエラストマーマトリクス全体にわたって実質的に均一な向きを有する微小鎖を形成するように、磁気応答性材料の硬化中または形成中に外部磁場を磁気応答性材料に印加することにより、磁性微小鎖をエラストマーマトリクス中に形成してもよい。
いくつかの実施形態では、膨張性磁気応答性材料が当該材料を膨張させるのに十分な強度の磁場に曝されない場合（例えば、約１００ｍＴ未満、約１０ｍＴ未満、または約１ｍＴ未満、またはさらに低い場合）、当該材料は微粒子またはポリマーブロックの均一な分散液を含んでもよい。
いくつかの例では、眼圧計システムおよび／または試験体１５２５は、別個の機械的可動部品を備えていない。すなわち、いくつかの実施形態では、眼圧計システムおよび／または試験体１５２５は、互いに対して移動または摺動する複数の部品を含んでいなくてもよい。例えば、いくつかの例では、眼圧計システムおよび／または試験体１５２５は、磁石等の摺動可能または移動可能な中心片、および当該中心片がそこを通って移動可能な、コイル等の筐体片を含んでいなくてもよい。いくつかの実施形態では、眼圧計システムおよび／または試験体１５２５は、永久磁石および／または電磁石を含まなくてもよい。
試験体１５２５は、初期状態において約１ミリメートル〜約３ミリメートルの直径を有してもよい。いくつかの例では、試験体１５２５は約２ミリメートルの直径を有してもよい。試験体１５２５は、約２５マイクロメートル〜約２００マイクロメートル、または約５０マイクロメートル〜約１００マイクロメートルの厚さを有してもよい。例えば１００マイクロメートル未満の厚さを有する試験体１５２５は、コンタクトレンズ１５００が眼の上にある時に不快感を引き起こすことなく眼の絶対眼圧を測定する性能を実現できることが有利に見出された。試験体１２２０は、図１５Ｂでは形状がほぼ円形として描かれているが、他の形状も考えられることは明らかである。例えば、いくつかの実施形態では、試験体１５２５は楕円形、長方形、または不規則形状であってもよい。いくつかの例では、試験体１５２５は、約１平方ミリメートル〜約１０平方ミリメートルの表面積を有してもよい。いくつかの例では、試験体１５２５は、約４平方ミリメートルの表面積を有してもよい。状況によっては、眼圧計の表面積は、コンタクトレンズの表面積の１０パーセント未満、コンタクトレンズの表面積の１０パーセント超、コンタクトレンズの表面積の２０パーセント超、コンタクトレンズの表面積の３０パーセント超、コンタクトレンズの表面積の５０パーセント超、コンタクトレンズの表面積の別のパーセント超、またはそれらの組み合わせであってもよい。
コンタクトレンズ材料１２１０は、コンタクトレンズ１５００の中心に配置された光学領域またはゾーン１５１２を含んでもよい。光学ゾーン１５１２は、典型的には微光条件における眼の瞳孔とほぼ同一のサイズであり、例えば、光学ゾーンは、約１０ミリメートルの直径を有してもよい。光学ゾーン１５１２は、矯正度数が存在する場合、コンタクトレンズ１５００の矯正度数を含む。いくつかの実施形態によると、本明細書に記載される試験体１５２５は、光学ゾーン１５１２の外部のコンタクトレンズ材料１２１０上に配置される。いくつかの例では、試験体は、光学ゾーン１５１２に実質的に隣接して配置されてもよいが、他の例では、眼圧計は、レンズ材料１２１０の縁部の近く、またはこれらの間の任意の位置に配置されてもよい。
いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ１５００の眼圧計システムはセンサ１２２０をさらに含んでもよい。センサ１２２０は、レンズ材料１２１０と接してもよい。いくつかの例では、センサ１２２０は、試験体１５２５が膨張状態から初期状態へと遷移する時に、コンタクトレンズ１２１０の機械的歪みの変化率に関する情報を検出および／または無線送信してもよい。いくつかの例では、センサ１２２０は、膨張性材料が膨張状態に入る際に眼によって引き起こされる試験体１５２５の減速に関する情報を検出および／または無線送信してもよい。センサ１２２０は例えば、可変静電容量センサであってもよい。したがって、センサ１２２０は、平行板コンデンサおよびアンテナ構造を含んでもよい。センサ１２２０の平行板コンデンサは、誘電層が間に配置された、少なくとも第１の透明導電層および第２の透明導電層を含んでもよい。センサ１２２０に接続されたアンテナは、導電層のそれぞれに電気的に接続されることにより電気発振器を形成してもよい。いくつかの例では、センサ１２２０を含む電気発振器の固有振動数は、例えば試験体１５２５の膨張によってコンタクトレンズ１５００に生ずる機械的歪みの量に、対応してもよい。したがって、機械的歪みの変化率および眼の絶対眼圧を測定するために、ベクトルネットワークアナライザ（ＶＮＡ）などの二次的電子機器が、センサ１２２０を介してコンタクトレンズ１５００の機械的歪みを検出するのに用いられてもよい。
いくつかの例では、コンタクトレンズ１５００は、試験体１５２５および／またはセンサ１２２０の上に配置された封入層１２３０をさらに備えてもよい。封入層１２３０は、試験体１５２５と直接接触してもよい。いくつかの例では、封入層１２３０は、ハイドロゲルなどのポリマー材料を含んでもよい。いくつかの例では、封入層１２３０は、シリコーンハイドロゲル材料を含んでもよく、レンズ材料１２１０と同一の材料であってもよい。封入層１３０は、約０．１マイクロメートル〜約２０マイクロメートル、約０．５マイクロメートル〜約１５マイクロメートル、または約１マイクロメートル〜約１０マイクロメートルの厚さを有してもよい。
図１６Ａは、ユーザの眼１６６５の上に配置された、初期状態の試験体１５２５を含むコンタクトレンズ１５００の断面図を示す。本明細書に記載されるように、試験体１５２５は、眼の光学ゾーン１５１２の外部に配置される。図１６Ｂは、眼１６６５上に配置されたコンタクトレンズ１５００および試験体１５２５を示しており、試験体１５２５は例えば、試験体１５２５を含んでもよい膨張性磁気応答性材料を膨張させるのに充分な磁場に曝されている。図１６Ｂに示すように、また、本明細書に記載されるように、試験体１５２５が膨張状態にある時、試験体１５２５の膨張により眼１６６５に圧力が加わることがある。この膨張および関連する力は、眼１６６５にわずかな変形を引き起こすことがある。
試験体１５２５は、例えば磁場から外されると、図１６Ｃに示すように、眼１６６５が本来の形状に戻るにしたがって、試験体１５２５は初期状態に戻ることができる。本明細書に記載されるように、試験体１５２５が図１６Ｃに示すように初期状態に戻るのに関わる時間は、コンタクトレンズに生ずる機械的歪みの変化または変化率を無線で検出することによって測定される。この測定された時間は、次いで眼の絶対眼圧を測定するために使用されてもよい。図１６Ａ〜図１６Ｃに示されるような試験体１５２５を含む膨張性材料の膨張の程度は、本開示の理解をより助けるために誇張してもよいことに留意されたい。
多くの実施形態では、コンタクトレンズ中のセンサを使用する磁場測定値は、眼の絶対眼圧および相対眼圧のうちの少なくとも一つを測定するために使用されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、試験体１５２５は微小磁石を含む。試験体１５２５の微小磁石は、焼結サマリウムコバルト磁石またはネオジム‐鉄‐ボロンなどの希土類磁石を含みんでもよい。いくつかの実施形態では、試験体の微小磁石は、強磁性ディスクなどの単一の磁石を含んでもよい。単一の微小磁石ディスクは、コンタクトレンズ１５００に成形し、コンタクトレンズ１５００の重合後に所望の方向に磁化されてもよい。あるいは、単一の微小磁石ディスクは、あらかじめ磁化された別のディスクを使用して、コンタクトレンズの重合の前に磁化されてもよい。
いくつかの実施形態では、試験体１５２５の微小磁石１２２７は、微小磁石アレイを含んでもよい。微小磁石アレイは透明とすることができるが、微小磁石の剛性および柔軟性は、粒子粒度分析（particle granulometry）および配列密度に依存して可変である。試験体１５２５は、磁気発生源からコンタクトレンズ１５００へ無線送電をするために製造される微小磁石アレイの複数の層も含んでもよい。微小磁石アレイは、コンタクトレンズ１５００の成形中にコンタクトレンズ１５００に一体化されてもよい。
いくつかの実施形態では、試験体１５２５は、飛行時間近接センシングを可能にするように構成された造影剤を含む。造影剤は、放射線源層のコーティング、色素、または標識のうちの少なくとも一つを含んでもよい。代替的に、試験体１５２５の微小磁石など、試験体１５２５の表面は、反射率を修正し、飛行時間近接を可能にするために、任意でコーティングを含んでもよい。試験体１５２５の表面はまた、位置測定のための選択的な特定のトランスミッタ飛行時間システムを含んでもよい。これらの実施形態および他の実施形態では、放射線源層は、放射反射材料で置き換えられてもよい。
いくつかの実施形態では、コンタクトレンズの外部に配置されたアクチュエータは、試験体１５２５の微小磁石を、眼に向かって付勢するか、さもなければ押圧して、眼の圧平および圧入のうちの少なくとも一つを行うように構成されてもよい。例えば、試験体１５２５の微小磁石は磁場に曝されると、試験体１５２５の微小磁石は眼１６６５に向かって押圧される。図１６Ｂの膨張可能な磁気応答性材料と同様に、試験体１５２５の微小磁石は、眼１６６５に圧力を加えることがある。試験体１５２５の微小磁石の動きに応じて眼１６６５に加えられるこの力は、眼１６６５を僅かに変形させることがある。
いくつかの実施形態では、センサ１２２０は、磁力計または勾配計センサを使用して試験体１５２５の磁場を測定してもよく、眼１６６５の圧力に関連付けることができる電圧をもたらす。いくつかの例によれば、試験体１５２５内に微小磁石を含むコンタクトレンズは、コンタクトレンズ内にセンサ１２２０を含まず、代わりに試験体１５２５内の微小磁石と併せて外部センサを使用してもよい。例えば、勾配計は、試験体１５２５の磁場勾配を測定するとともに、コンタクトレンズ内に内蔵された微小磁石の変位に相関がある眼１６６５に加えられた圧力を測定してもよい。図１６Ｄは、ブタの眼の上のコンタクトレンズの検量線を示すグラフである。勾配計は、０Ｍｂａｒ（０ｍｍＨｇ）の圧力で５．９８８ｍＶの平均真自乗平均平方根（ｒｍｓ）、１０Ｍｂａｒ（７．５００６２ｍｍＨｇ）の圧力で７．５１３ｍＶの平均ｒｍｓ、２０Ｍｂａｒ（１５．００１２４ｍｍＨｇ）の圧力で７．９９５ｍＶの平均ｒｍｓ、３０Ｍｂａｒ（２２．５０１８６ｍｍＨｇ）の圧力で８．７２９ｍＶの平均ｒｍｓ、および４０Ｍｂａｒ（３０．００２４８ｍｍＨｇ）の圧力で１０．４２ｍＶの平均ｒｍｓを測定した。
図１７は、眼の眼圧を無線で測定する方法１７００の一例を示す。この例では、方法１７００は、無線信号をコンタクトレンズに送信するステップ１７０２と、コンタクトレンズから応答信号を受信するステップ１７０８と、眼の眼圧を測定するステップ１７１０とを含む。いくつかの実施形態では、方法１７００は、ブロック１７０２とブロック１７０８との間にさらに動作を含んでもよい。例えば、無線信号がコンタクトレンズに送信された後に、方法１７００は、コンタクトレンズ上の試験体を第１の状態から第２の状態へ遷移させるための条件を開始するステップ１７０４と、コンタクトレンズ上の試験体を第１の状態から第２の状態へ遷移させるための条件を除去するステップ１７０６とを含んでもよい。ブロック１７０６で測定される眼の眼圧は、眼の相対眼圧および眼の絶対眼圧のうちの少なくとも一つすることを含んでもよい。
ブロック１７０２において、無線信号は、ベクトルネットワークアナライザなどの電子機器から、眼の上のコンタクトレンズに送られる。上記コンタクトレンズおよび電子機器は、図１２Ａ、図１２Ｂ、および図１３に関して本明細書に記載されるように、コンタクトレンズ１２００および電子機器１３５０であってもよく、本明細書に記載されるように、電気発振器を含む可変静電容量センサを含んでもよい。上記無線信号は、信号周波数を有する。いくつかの例では、電子機器は、所定の範囲にわたって信号周波数を変化させることができるので、それぞれが異なる信号周波数を有する複数の無線信号をコンタクトレンズに送信することができる。
いくつかの実施形態では、方法１７００は、磁気アクチュエータでコンタクトレンズ内の微小磁石を作動させるステップも含む。微小磁石の作動には、眼の圧平および圧入のうちの少なくとも一つのために、微小磁石を眼に向かって押圧するか、さもなければ押し付けることが含まれる。圧平または圧入の間、コンタクトレンズ内のセンサの一つまたは複数の層は、機械的に圧縮されることで、コンタクトレンズ内のセンサ内の誘電層間の距離を変化させる。いくつかの実施形態では、方法１７００は、センサの一つまたは複数の層が圧縮されたときにセンサ内で発生する静電容量を、コンタクトレンズ内のＡＳＩＣで測定するステップも含む。
代替的な実施形態では、方法１７００は、コンタクトレンズ上の試験体を第１の状態から第２の状態へ遷移させるための条件を開始するステップ１７０４を含んでもよい。いくつかの実施形態では、試験体を遷移させるための条件を開始するステップは、コンタクトレンズ上の試験体、例えば、眼圧計システムの試験体を、膨張状態へ遷移させるために条件を開始するステップを含む。したがって、例えば図１５Ａ〜図１６Ｃに関して本明細書に記載するような試験体を含むコンタクトレンズは、例えば、試験体が初期状態から膨張状態へ遷移するような条件に曝され、それによって図１６Ａ〜図１６Ｃに示すように眼に力を印加することがある。例えば、コンタクトレンズが本明細書に記載される磁気応答性試験体を含む眼圧計システムを含む場合、該試験体は、試験体が初期状態から例えば図１６Ｂに示されるような膨張状態へと遷移するように、磁場に曝されることがある。いくつかの例では、磁場を発生させ得る電磁装置などの二次的装置をコンタクトレンズの近傍に配置して、試験体を初期状態から膨張状態へと遷移させてもよい。例えば、コンタクトレンズに含まれる装置が磁場を発生させてもよい。いくつかの例では、アンテナが信号を受け取ると、磁場を発生させる電流がアンテナに流れ、これによって膨張性材料が膨張する。別の例では、ユーザが、磁場を発生させる装置を提供されてもよい。さらに別の実施形態では、ハンドヘルド装置または別のタイプの装置によって磁場が発生する。いくつかの例では、診療所または別のタイプの場所において磁場が発生される。
いくつかの実施形態では、試験体を遷移させるための条件を開始するステップは、コンタクトレンズ上の試験体を膨張状態へ遷移させるために条件を開始し、それによって、試験体の微小磁石は眼を対して押圧するか、さもなければ眼に対して力を印加する（圧平または圧入など）ステップを含む。例えば、試験体は、当該試験体の微小磁石が眼に対して力を印加していない初期状態から、当該試験体の微小磁石が眼に対して力を印加している膨張状態へと遷移するように、当該試験体が磁場に曝されることがある。いくつかの例では、磁場を発生させ得る電磁装置などの二次的装置をコンタクトレンズの近傍に配置して、試験体の微小磁石を初期状態から膨張状態へと遷移させてもよい。例えば、コンタクトレンズに含まれる装置が磁場を発生させてもよい。いくつかの例では、アンテナが信号を受け取ると、磁場を発生させる電流がアンテナに流れ、これにより、微小磁石が試験体を膨張状態へと遷移させる。別の例では、ユーザが、磁場を発生させる装置を提供されてもよい。さらに別の実施形態では、ハンドヘルド装置または別のタイプの装置によって磁場が発生する。いくつかの例では、診療所または別のタイプの場所において磁場が発生される。
これらの代替的な実施形態では、方法１７００は、コンタクトレンズ上の試験体を第１の状態から第２の状態へと遷移させるための条件を除去するステップ１７０６も含んでもよい。試験体を遷移させるための条件を除去するステップは、膨張状態から初期状態へ試験体が遷移するように当該条件を停止するステップ１７０４を含んでもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズが磁場から外に出されるか、または磁場を発生させるために使用される装置がコンタクトレンズの近傍から取り除かれてもよい。電磁装置によって磁場が発生するいくつかの例では、磁場をオフにしてもよい。いくつかの実施形態では、磁場などの条件がオフにされるかまたは取り除かれると、試験体は、本明細書に記載されるように、膨張状態から初期状態へと遷移してもよい。
いくつかの実施形態では、方法１７００は、試験体が膨張状態から初期状態へと遷移するのに関わる時間を無線でモニターするステップを含む。遷移時間は、図１５Ａおよび図１５Ｂに関して本明細書に記載されるように、例えば、センサ１２２０によって無線でモニターされてもよい。いくつかの例では、試験体が遷移するのに関わる時間は、コンタクトレンズに生ずる機械的歪みの変化または変化率を無線で検出することによって測定される。これは、いくつかの例では、本明細書に記載される可変静電容量センサによって達成されてもよい。例えば、いくつかの例では、第１の機械的歪みは、磁気応答性試験体の膨張状態に対応してもよく、第２の機械的歪みは磁気応答性試験体の初期状態に対応してもよく、第１の機械的歪みの検出と第２の機械的歪みの検出との間の時間は、例えば、センサと通信する電子機器によって無線で記録されてもよい。但し、いくつかの他の例では、ブロック６０８において膨張性材料が初期状態から膨張状態へと遷移する時の試験体の減速が、無線で測定または検出されてもよい。いくつかの実施形態において、方法１７００は、試験体が膨張状態から初期状態へと遷移するにつれてセンサの一つまたは複数の層が圧縮されなくなったときにセンサ内で発生する静電容量を、コンタクトレンズ内のＡＳＩＣで測定するステップも含む。
ブロック１７０８において、電子機器は、測定可能な特性を含む応答信号をコンタクトレンズから受信する。応答信号で受信される測定可能な特性は、本明細書に記載される異なる実施形態によって異なっていてもよい。いくつかの実施形態では、ブロック１７０２で送られた無線信号の信号周波数が電気発振器の固有振動数と一致する場合か、または該固有振動数に対応する場合に、応答信号は、コンタクトレンズから電子機器に送られる、または送信される。さらに、コンタクトレンズから送信される応答信号は、電気発振器の固有振動数に対応する、応答信号自体の周波数などの測定可能な特性を含む。いくつかの実施形態では、応答信号は、コンタクトレンズ内のＡＳＩＣによって測定される静電容量値の測定可能な特性を含む。いくつかの実施形態では、応答信号が試験体が膨張状態から初期状態へと遷移するのに関わる時間の測定可能な特性を含むか、またはコンタクトレンズの機械的歪みの変化率を使用して眼の絶対眼圧を測定する。いくつかの例では、試験体が膨張状態から初期状態へと遷移するのに関わる時間が、眼の絶対眼圧に対応してもよい。同様に、いくつかの例では、試験体の機械的歪みの変化率が眼の絶対眼圧に対応してもよい。いくつかの実施形態では、応答信号は、初期状態および膨張状態のうちの少なくとも一つにおける試験体の磁場の電圧の測定可能な特性を含む。ブロック１７１０において、応答信号の測定可能な特性を使用して眼の眼圧を測定する。眼圧は、相対眼圧または絶対眼圧のいずれかによって特定される。例えば、電気発振器の固有振動数は、本明細書に記載の、例えば、式（４）を利用することによって眼の相対眼圧を測定するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、コンタクトレンズ上のＡＳＩＣによって測定された静電容量は、例えば、眼圧と測定された固有振動数との間の相関関係を利用することによって眼の相対眼圧を測定するために使用されてもよい。いくつかの実施形態では、眼の絶対眼圧は、膨張状態から初期状態へと遷移する試験体に関わる時間から測定されてもよい。いくつかの実施形態では、眼の絶対眼圧は、初期状態および膨張状態のうちの少なくとも一つにおける試験体の磁場の電圧から測定されてもよい。
＜スマートコンタクトレンズ容器＞
本開示の別の態様によれば、２０１８年３月１４日に出願された米国出願第６２／６４２，８９７号に記載されているように、涙液中の成分（例えば、バイオマーカー）を（例えば、スマートコンタクトレンズ容器１２０を介して）分析して、ユーザの健康状態を判定してもよく、当該出願の開示の全体がこの参照により本明細書に組み込まれる。これらのバイオマーカーは、ユーザによって装着されるコンタクトレンズ上で収集されてもよい。任意の適切なタイプのコンタクトレンズが、上記バイオマーカーを収集するのに用いられることができる。しかし、さまざまな製造業者から市販される矯正視力用コンタクトレンズが、そのまま改変されずに上記バイオマーカーを収集するのに用いられるコンタクトレンズとして想定される。通常、タンパク質などのバイオマーカーは、コンタクトレンズがユーザの眼の上に置かれるとすぐに、コンタクトレンズに結合し始める。上記製造業者に提供されたそのままのコンタクトレンズを改変せずに、上記コンタクトレンズは、上記涙液中の上記タンパク質、電解質、および／または、他のバイオマーカーに結合してもよい。
通常、ユーザは、一定期間コンタクトレンズを装着した後、コンタクトレンズを取り外す。多くの場合、上記ユーザは寝る前に、コンタクトレンズを取り外し、夜間、コンタクトレンズを保管容器の中に入れる。上記保管容器は、コンタクトレンズを消毒し、さらにコンタクトレンズ上の蓄積物の分解をもする保存液を含んでもよい。上記保存液は、上記コンタクトレンズ上の蓄積物を上記保存液中に溶解させる水溶液であってもよい。一定期間後に、上記保存液は、涙液に含まれる涙液成分の濃度を低下させるために新鮮な保存液に置き換えられてもよい。
上記保存液は、上記コンタクトレンズから離れて溶解したバイオマーカーのタイプおよび／または濃度を測定するために分析されてもよい。いくつかの例では、上記溶液は、溶液中のコンタクトレンズなしで分析されてもよい。別の例では、上記コンタクトレンズは、上記バイオマーカーを分析する前に上記溶液から取り出される。
上記バイオマーカーのタイプおよび／または濃度を識別するために、任意の適切なタイプのセンサが用いられてもよい。ある例では、上記センサは、コンタクトレンズの保管容器に組み込まれる。この例では、上記センサは、上記保存液を保持する保管容器のキャビティを通って光源から受光器まで光を通す光学スペクトル分析器であってもよい。上記受光器は、上記保存液を通りぬける光の光学的透過量を測定してもよい。いくつかの例では、上記スペクトル分析器は、分離された所定の波長の光を上記保存液に通し、上記所定の波長範囲の各々で光透過率を測定する。記録された透過率の各々は、特定の種類のバイオマーカーの存在およびそれらの濃度に関連付けられてもよい。
別の例では、上記センサは、ハンドヘルド装置に組み込まれる。一例では、上記センサは、スマートフォンおよび／または電気タブレットなどのユーザの携帯装置に組み込まれてもよい。これらのタイプの例のうちの一つでは、ユーザが光ビームを保存液へ向け、反射を測定してもよい。
いくつかの例では、測定値は、ユーザがコンタクトレンズを装着した時間に関連付けられる。例えば、ユーザは、ユーザがコンタクトレンズを装着した時間はどのくらいかを入力するために、センサへのユーザインターフェースと相互作用してもよい。いくつかの例では、ユーザがコンタクトレンズを何時間装着したかを入力するように、ユーザが要求されてもよい。別の例では、ユーザがコンタクトレンズを装着した日数、ユーザが夜間にコンタクトレンズを取り外したかどうか、保存液が最後に交換された時はいつか、保存液内のバイオマーカーの濃度に影響し得る他の要因、またはそれらの組み合わせを入力するように、ユーザが要求されてもよい。
いくつかの例では、センサは、所望の各バイオマーカーの測定レベルを決定するために測定値を記録してもよい。いくつかの例では、センサは、測定値をリアルタイムで記録してもよい。さらに、センサは、様々な種類のバイオマーカーのタイプ、濃度、および／または他の特性を割り出すためにローカルベースおよび／またはクラウドベースのロジックを含んでもよい。いくつかの例では、センサは、学習アルゴリズム、予測モデル、データ相関モデル、クラスタリングモデル、任意の他の適切な計算手法、およびそれらの組み合わせを用いてもよい。いくつかの例では、センサから収集されたデータに適用されるアルゴリズムは、サポートベクターマシン、神経回路網、決定木、ガウス混合モデル、隠れマルコフ法、およびウェーブレット解析を含んでもよい。データから学習するために用いるモデルは、異常検出モデル、クラスタリングモデル、分類モデル、回帰モデルまたは要約モデルを含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの例では、センサは、バイオマーカーの識別（identification）／濃度とユーザの健康状態との間の相関関係を保存するデータベースを含んでもよい。
測定値は、センサから読み出された情報を処理する演算装置に送信されてもよい。いくつかの例では、計算が完了する演算装置にデータを送信する前に、少なくともいくつかの計算がセンサによって実行される。別の例では、センサが生データを演算装置に送信する。この例では、データクリーニング、データマネージメント、データマイニング、および任意のアプリケーション固有の問題を含むすべてのデータ処理は、センサに対してリモートで実行される。いくつかの例では、情報処理は、例えば、次の処理で使用するデータをフォーマット化または変更するために、データ処理を含んでもよい。いくつかの例では、データ処理は、マトリックス計算、データ標準化、データ同期およびデータフィルタリング用のフォーマッティングを含んでもよい。
バイオマーカーのタイプ、バイオマーカーの濃度などのバイオマーカーの特性、比率キネティックス（ratio kinetics）、ピーク、プラトー（plateau）、時定数、減衰などの計量化学データの判定結果は、データベースに格納されたデーターポイントと比較されてもよい。データベースは、演算装置に対してローカルであってもよい。あるいは、演算装置がデータベースにリモートアクセスしてもよい。データベース内のデータは、バイオマーカーの様々なタイプおよび濃度を、眼の健康状態、アレルギー状態、他の生理学的状態、またはそれらの組み合わせなどの健康状態と関連付けられてもよい。いくつかの例では、予測推論、または眼の健康状態、アレルギー状態、他の生理学的状態、またはそれらの組み合わせなどの健康状態に関連する他のデータマイニング問題を解決するための機械学習技術または他の統計学習アプローチを実施および管理するために、データベース内のデータが、入力またはトレーニングデータとして、使用されてもよい。
いくつかの例では、データベースが複数のユーザやデータソースと通信する。ユーザの保存液に関するデータが収集されるにつれて、それぞれのユーザからのデータがデータベース内の情報に寄与し得る。いくつかの例では、データ収集によってデータベースのデータマネージメントシステムが自動的に起動されてもよい。いくつかの例では、データマネージメントシステムまたは別のプロセスがユーザの各々の健康状態のような追加データをデータベースに組み込みんでもよい。その結果、データベース内の相関関係は、ユーザからの報告から構築されてもよい。いくつかの例では、患者データが統計的機械学習プロセスにおけるプレディクタとして使用されてもよい。データベースが何千人ものユーザを使用して構築されるいくつかの例では、データベースの入力により、健康状態と科学界に知られていない様々なタイプのバイオマーカーの具体的なレベルとの間の相関関係が確認されてもよい。したがって、バイオマーカーと健康状態との間の相関関係を見つけるために科学的研究が行われ得る前であっても、データベースは、疾病の診断、疾病重症度評価、リスクの層化、治療の決定または要求、特定のタイプの状態について検査されるべきユーザへの推奨、またはそれらの組み合わせに関する情報を送信してもよい。
これらの原理は、ユーザの健康状態をバイオマーカーの様々なパラメータと関連付ける超多変量データベースを構築することを可能にする。例えば、データベースは、年齢、性別、体重、身長などの補助的なユーザデータを含んでもよい。これらの原理はまた、ユーザがバイオマーカーを測定する非侵襲的な手段を有することを可能にする。さらに、ユーザがすでに自分のコンタクトレンズを時々保管しきれいにしている例では、ユーザはバイオマーカーを測定し、自分の健康状態の少なくとも一部に関する報告を受け取るために追加の労力をほとんどまたは全く負わないことがある。
いくつかの例では、上記データベースは、ユーザのコンタクトレンズのタイプを判定するためのユーザのバイオマーカープロファイルまたは他のタイプのバイオマーカー特性間の相関関係を含んでもよい。上記バイオマーカーは、ユーザが特定のタイプのコンタクトレンズに対してアレルギー反応を有することを示してもよく、上記データベースは、ユーザが非アレルギー性であると思われる他のタイプのコンタクトレンズに関する情報を含んでもよい。別の例では、上記データベースは、ユーザがアレルギー性である、または、コンタクトレンズが、別のタイプのコンタクトレンズがユーザにより適していることを示唆するであろう別の特性を有することを示してもよいが、該データベースは、ユーザに代替の選択肢を提供しない場合がある。しかしながら、ユーザは、コンタクトレンズタイプのうちのどれがユーザにとって快適である高い可能性を有しないかを知っていた方がよく、その結果、ユーザは、これらのタイプのコンタクトレンズを購入することを回避することができる。別の例では、上記システムは、上記データベース以外の異なるソースを頼りにして、ユーザに適している可能性がより高いコンタクトレンズのタイプに関する情報を見つけてもよい。
ここで図面を参照すると、図１８は、人間の眼１８５０の外部に位置するコンタクトレンズ１８１０の一例を示す。コンタクトレンズ１８１０は、眼１８５０の露出部の外面に広がっている。コンタクトレンズ１８１０の上部は、上瞼のひとまとまりのまつげ１８５２に隣接している。コンタクトレンズ１８１０は、眼１８５０の角膜に接する後面と、後面に対向する前面とを含んでもよい。眼瞼が眼１８５０上を移動すると、眼瞼はコンタクトレンズ１８１０の前面を横切って移動する。
ユーザは、視力矯正の眼的でコンタクトレンズを装着してもよい。このタイプの例では、コンタクトレンズは、光学ゾーン１８２０および周辺ゾーン１８２２を含んでもよい。光学ゾーン１８２０は、ユーザの網膜１８２４の中心に光を集束させる領域を含んでもよい。周辺ゾーン１８２２は、強膜の上で眼に接触してもよい。この例は眼に装着される視力矯正用に構成された市販のコンタクトレンズの使用を開示するが、他のタイプのコンタクトレンズが本開示に記載される原理に従って使用されてもよい。例えば、コンタクトレンズは、視力を矯正する曲率または特徴を含まなくてもよい。
コンタクトレンズ１８１０は、ソフトコンタクトレンズ、硬質ガス透過性（RGP）コンタクトレンズ、角膜矯正治療コンタクトレンズ、別のタイプのコンタクトレンズ、またはそれらの組み合わせであってもよい。コンタクトレンズは、任意の適切なタイプの材料から作られてもよい。上記コンタクトレンズを構成するために使用することができる材料の非網羅的リストには、任意の適切なシリコーン材料および／またはハイドロゲル材料が含まれる。このような材料は、テフィルコン（tefilcon）、テトラフィルコンＡ（tetrafilcon A）、クロフィルコン（crofilcon）、ヘルフィルコンＡ＆Ｂ（helfilcon A&B）、マフィルコン（mafilcon）、ポリマコン（polymacon）、ヒオキシフィルコンＢ（hioxifilcon B）、ロトラフィルコンＡ（lotrafilcon A）、ロトラフィルコンＢ（lotrafilcon B）、ガリフィルコンＡ（galyfilcon A）、セノフィルコンＡ（senofilcon A）、シフィルコンＡ（sifilcon A）、コムフィルコンＡ（comfilcon A）、エンフィルコンＡ（enfilcon A）、リドフィルコンＢ（lidofilcon B）、サーフィルコンＡ（surfilcon A）、リドフィルコンＡ（lidofilcon A）、アルファフィルコンＡ（alfafilcon A）、オマフィルコンＡ（omafilcon A）、バサーフィルコンＡ（vasurfilcon A）、ヒオキシフィルコンＡ（hioxifilcon A）、ヒオキシフィルコンＤ（hioxifilcon D）、ネルフィルコンＡ（nelfilcon A）、ヒラフィルコンＡ（hilafilcon A）、アコフィルコンＡ（acofilcon A）、ブフィルコンＡ（bufilcon A）、デルタフィルコンＡ（deltafilcon A）、フェムフィルコンＡ（phemfilcon A）、ブフィルコンＡ（bufilcon A）、パーフィルコン（perfilcon）、エタフィルコンＡ（etafilcon A）、フォコフィルコンＡ（focofilcon A）、オキュフィルコンＢ（ocufilcon B）、オキュフィルコンＣ（ocufilcon C）、オキュフィルコンＤ（ocufilcon D）オキュフィルコンＥ（ocufilcon E）、オキュフィルコンＦ（ocufilcon F）、フェムフィルコンＡ（phemfilcon A）、メタフィルコンＡ（methafilcon A）、メタフィルコンＢ（methafilcon B）、ビルフィルコンＡ（vilfilcon A）などのポリマー、その他のタイプのポリマー、モノマー、またはそれらの組み合わせなどから形成されてもよい。これらの材料は、モノマー、ポリマー、およびコンタクトレンズを構成する材料を形成する他の材料の種々の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態では、コンタクトレンズ材料は、シリコーンを全く含まないハイドロゲルポリマーから作られる。これは、コンタクトレンズの湿潤性を増大させるために望ましいことがある。別の実施形態では、コンタクトレンズ材料がシリコーンハイドロゲル材料から作られる。
眼窩の涙液は、コンタクトレンズと接してもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズの表面全域が涙液と接する。涙液の成分は、脂質、電解質、代謝産物、タンパク質、抗体、他のタイプの化合物、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。これらの成分は、ユーザの健康状態を示すことができるバイオマーカーとなってもよい。バイオマーカーはコンタクトレンズに結合してもよい。
対象となり得る、涙液からのバイオマーカーの非網羅的リストは、電解質、ナトリウム、カリウム、塩化物、フェニルアラニン、尿酸、ガラクトース、グルコース、システイン、ホモシステイン、カルシウム、エタノール、アセチルコリンおよびアセチルコリン類似体、オルニチン、血中尿素窒素、クレアチニン、金属元素、鉄、銅、マグネシウム、ポリペプチドホルモン、甲状腺刺激ホルモン、成長ホルモン、インシュリン、黄体形成ホルモン、絨毛性ゴナドトロピンホルモン（chorionogonadotrophic hormone）、肥満ホルモン、レプチン、セロトニン、薬剤、ジランチン、フェノバルビタール、プロプラノロール、コカイン、ヘロイン、ケタミン、ホルモン、甲状腺ホルモン、ＡＣＴＨ、エストロゲン、コルチゾール、プロゲステロン、ヒスタミン、ＩｇＥ、サイトカイン、脂質、コレステロール、アポリポタンパク質Ａ１、タンパク質および酵素、ラクトフェリン、リゾチーム、涙液固有プレアルブミンまたはリポカリン、アルブミン、相補体、凝固因子、肝機能酵素、心臓障害酵素、フェリチン、ウイルス成分、ＩｇＭやＩｇＧなどの免疫グロブリン、プロテアーゼ、プロテアーゼ阻害剤、乳酸塩、ケトン体、他のタイプのバイオマーカー、またはこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
いくつかの例では、市販のコンタクトレンズは、いかなる改変もせずにそのまま、バイオマーカーがコンタクトレンズに結合することを可能にする表面特性を有してもよい。従来、コンタクトレンズ上でのタンパク質蓄積物および他のタイプの蓄積物は、コンタクトレンズに結合するバイオマーカーの能力を高めるための表面改質がされていない通常のコンタクトレンズ上の問題であると考えられている。別の例では、コンタクトレンズは、バイオマーカーの結合能を増強するために、または特定のバイオマーカーのためだけに改変されてもよい。コンタクトレンズの表面がバイオマーカーに結合する能力を増強するように改質されてもよい例では、周辺ゾーン、光学ゾーン、コンタクトレンズの前面、コンタクトレンズの後面、コンタクトレンズの他の領域、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、コンタクトレンズ上の適切な位置に結合増強が行われてもよい。
図１９は、コンタクトレンズの後面１９３０に付着したバイオマーカー１９１４の一例を示す。この例は、コンタクトレンズ１８１０の後面１９３０に付着したバイオマーカー１９１４を示しているが、バイオマーカー１９１４はコンタクトレンズ１８１０の前面１９３２のみに付着してもよく、前面１９３２と後面１９３０との両方にも付着してもよい。いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０の面に吸着、吸収、結合、共有結合、イオン結合、接着、凝集、またはそうでなければ接続されてもよい。いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、厚みのあるコンタクトレンズ１８１０に組み込まれる。
コンタクトレンズ１８１０がユーザの眼から取り外されると、図１９に示すように、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０に留まってもよい。コンタクトレンズ１８１０に付着したバイオマーカー１９１４の量は、コンタクトレンズ１８１０が眼の上にあった時間の量に関連し得る。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０は、その日の日中にユーザが装着し、夜間に取り外してもよい。これらの状況では、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズの表面域のかなりの部分を覆ってもよい。しかしながら、別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、より短時間の間、ユーザによって装着されてもよい。一つの具体的な例では、分析用のバイオマーカー１９１４を収集するために、患者は、コンタクトレンズ１８１０を診療所で数分間提供されてもよい。別の例では、所望のバイオマーカー１９１４を収集するために、患者は、コンタクトレンズ１８１０を数時間あるいは１日より長くつけておくように指示されてもよい。
図２０は、内部キャビティ２００２を有する保管容器２０４０内のコンタクトレンズ１８１０の一例を示す。キャビティ２００２は、下部面２００８で互いに接続される第１の壁２００４と第２の壁２００６とによって画定される。また、コンタクトレンズ１８１０および溶液２０１２がキャビティ２００２内に配置される。
溶液２０１２は、コンタクトレンズを洗浄し、バクテリア、真菌、他のタイプの細菌、またはそれらの組み合わせを殺す過酸化水素または他のタイプの薬剤などの洗浄剤を含んでもよい。溶液２０１２は、コンタクトレンズを水和し、洗浄する既製のタイプの保存液であってもよい。保存液２０１２は、バイオマーカー１９１４を溶液２０１２に溶解させ、それによってコンタクトレンズ１８１０を洗浄してもよい。コンタクトレンズ１８１０は、コンタクトレンズ１８１０が後に装着のためにユーザによって取り出されるまで、保存液２０１２内に留まる。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０は短時間（例えば、数分間）溶液２０１２中に浸漬される。別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、一晩など、複数時間溶液２０１２中に留まってもよい。バイオマーカー１９１４がコンタクトレンズ１８１０から除去された状態で、バイオマーカー１９１４は、バイオマーカータイプおよびそれらバイオマーカーの各々の濃度が分析可能な溶液２０１２中に存在する。
バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０に悪影響を及ぼすことなく、コンタクトレンズ１８１０から採取することができる。それらの例では、コンタクトレンズ１８１０は、ユーザによって再装着されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０が溶液２０１２から取り出され、その結果、コンタクトレンズ１８１０は溶液に対して行われる試験メカニズムの影響を受けない。別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、溶液２０１２が分析される間、溶液２０１２内に留まるが、この分析はコンタクトレンズ１８１０に悪影響を及ぼさず、その結果、コンタクトレンズ１８１０はユーザによって再装着されることが可能である。
いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、保管容器２０４０内で分析されてもよい。別の例では、溶液２０１２は、測定を行うためのセンサを有する別のタイプの装置に移されてもよい。さらに別の例では、ハンドヘルド装置は、溶液２０１２の分析を実行することができるセンサを組み込んでもよい。
溶液を分析するアプローチの一つの型が図２１に示されている。この例では、光学スペクトル分析器は、保管容器２０４０に組み込まれたタイプのセンサである。図２１の例では、コンタクトレンズ１８１０用の保管容器２０４０は、フロア２１２６によって接続される少なくとも一つの壁面２００４によって画定されるキャビティ２００２を含む。いくつかの例では、単一の円形壁がキャビティ２００２の少なくとも一部を画定する。別の例では、複数の独立した壁が互いに接合されて、キャビティ２００２を画定する。
光トランスミッタ２１４２は、キャビティの第１の面内に組み込まれる。光トランスミッタ２１４２は、任意の適切なタイプの光を発出してもよい。いくつかの例では、光トランスミッタ２１４２は、白熱光、蛍光、ハロゲン光、赤外光、可視光、紫外光、別のタイプの光、またはそれらの組み合わせを発出する。光トランスミッタ２１４２は、スイッチでオン／オフできる電球、ダイオード、または他のソースを含んでもよい。光トランスミッタ２１４２は、一つまたは複数の光源を含んでもよい。光トランスミッタ２１４２内の光源は、所望の波長内で光を供給するように構成されてもよい。例えば、光トランスミッタ２１４２は、一つまたは複数の光源を含み、紫外領域および赤外領域に波長を有する光を発出してもよい。
光トランスミッタ２１４２は、光のビーム２１４４が溶液２０１２を通って受光器２１４６または検出器へ向かうように向きを合わせられてもよい。光のビーム２１４４が溶液２０１２を透過する際、光の一部は、その溶液の中身に応じて、溶液２０１２によって吸収される。異なるタイプのバイオマーカー１９１４を有する溶液２０１２を通過する光の透過率は、異なっていてもよい。さらに、同じバイオマーカー１９１４の異なる濃度を有する溶液２０１２も、異なる光透過率を示してもよい。
いくつかの例では、光トランスミッタ２１４２は、溶液２０１２を透過する分離した波長の範囲を独立して発出する能力を有してもよい。各波長の透過率が測定されてもよい。溶液２０１２内のあるバイオマーカーは、第１の波長での光透過率に影響を及ぼさないが、第２の波長での光透過率に影響を及ぼしうる。したがって、異なる波長の光を透過させることによって、溶液の組成のより精密な測定結果を測定することができる。各波長で測定された透過率は、既知のタイプおよび既知の量のバイオマーカーを有する他の溶液と比較してもよい。そのため、測定された透過率レベルは、溶液２０１２中のバイオマーカー１９１４のタイプおよび濃度に関連付けることができる。
他のタイプの分光法を使用して、上記溶液中のバイオマーカーのタイプおよび濃度を識別することができる。いくつかの例では、波長ではなく周波数を測定することが、スペクトル分析器で行われてもよい。溶液を分析するための他のタイプの分光機構の非網羅的リストは、原子吸光分光法、減衰全反射分光法、電子常磁性分光法、電子分光法、フーリエ変換分光法、ガンマ線分光法、赤外線分光法、レーザー分光法、マルチプレックス質量分光分析または周波数変調分光法、近赤外（ＮＩＲ）分光光度法、ラマン分光法、紫外分光法、およびｘ線分光法を含んでもよい。
受光器２１４６または検出器はまた、光トランスミッタ２１４２によって発せられる光の波長に対応してもよい。例えば、赤外光を発出する光トランスミッタ２１４２は、赤外波長で光を検出するように構成された受光器に対応するように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、受光器２１４６は、紫外スペクトルおよび赤外スペクトルの両方等の複数のスペクトルで光を検出するように構成される。受光器２１４６は、白熱光、蛍光、ハロゲン光、赤外光、可視光、紫外光、別のタイプの光、またはそれらの組み合わせのうちの一つまたは複数を検出するように構成されてもよい。
図２１の例は、キャビティの複数の壁の異なる側に光トランスミッタ２１４２と受光器２１４６とを備えるが、光トランスミッタ２１４２と受光器２１４６とはキャビティ２００２の同じ側にあってもよい。このような例では、光トランスミッタ２１４２は、光トランスミッタ２１４２から発せられた光を受光器２１４６で反射させてもよい。
いくつかの実施形態では、ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５はまた、溶液２０１２を分析する際に使用してもよい。ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５は、レンズ容器の本体部分に組み込まれるかまたは接着されてもよい。例えば、図２１において、ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５は第１の壁２００４に配置される。他の実施形態では、ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５は、フロア２１２６、第２の壁２００６、またはレンズ容器の本体部分または蓋部分におけるどこか他の場所に配置されてもよい。例えば、ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５は、ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５がレンズ容器のキャビティ内のレンズ溶液に少なくとも部分的に浸漬されるように、本体部分または蓋部分のうちの少なくとも一つにおける任意の場所に配置されてもよい。キャビティ２００２が少なくとも部分的にコンタクト溶液で満たされ、コンタクトレンズがレンズ容器中の標準位置にある場合、ミクロ流体ストリップセンサ２１４５は、コンタクトレンズ溶液および装着コンタクトレンズから溶解された溶質を連続的に収集する。
上記ミクロ流体使い捨てストリップの検出は、比色読み取りを有する免疫系プラットフォームによって行われてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、光トランスミッタ２１４２および受光器２１４６は、レンズ容器の本体部分に組み込まれた紫外分光計を含む。上記紫外分光計を使用して、ミクロ流体使い捨てストリップ２１４５上の特定の抗体を標的としたミクロ流体使い捨てストリップ２１４５上の基板の変色を定量的に分析することができる。
いくつかの実施形態では、上記ミクロ流体使い捨てストリップの検出はまた、蛍光リーダーユニットに関連付けられた蛍光免疫系プラットフォームにおいて行われてもよい。上記蛍光免疫系プラットフォームおよび蛍光リーダーユニットによって、コンタクトレンズを上記レンズ容器内でコンタクトレンズ溶液中に浸漬している間に長期にわたって測定を行うことができる。蛍光検出信号の比色分析の経時的進展は、コンタクトレンズからのバイオマーカーのコンタクトレンズ溶液における溶解に直接的に関連している。これらのバイオマーカーは、サイトカイン、酵素、免疫グロブリン、ペプチド、および脂質のうちの一つまたは複数など、眼表面炎症に関連していてもよい。上記蛍光検出信号の時間依存進展は、追跡のためにデータベースおよび予測プラットフォームにリアルタイムで送られてもよい。上記データベースおよび予測プラットフォームは、分析および予測結果を、上記レンズ容器上の内蔵されたユーザインターフェース、または、ユーザの要請により、スマートフォンまたはタブレット上のユーザインターフェース等のユーザインターフェースに送り返してもよい。上記データベースはまた、コンタクトレンズが上記レンズ容器から取り外される時、または、選択された一定期間後、分析および予測結果を送り返す。
上記溶液は、自動的に、ユーザ入力に対応して、またはその両方で、上記センサによって分析されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、上記溶液は、所定の間隔で上記センサによって自動的に分析されてもよい。上記所定の時間間隔は、コンタクトレンズおよび上記溶液がキャビティ内に配置され、かつ／または、上記レンズ容器の蓋部分が本体部分に固定されると、開始されてもよい。あるいはまた、上記所定の間隔は、上記レンズ容器上のユーザ入力または上記センサと通信している装置に対応して、生じてもよい。いくつかの実施形態では、上記溶液は、ユーザ入力にのみ対応して、すなわち、自動的に繰り返される間隔なしに、分析されてもよい。
図２２は、光トランスミッタ２１４２の一例を示す。この例では、光トランスミッタ２１４２は、光源２２００と、第１のミラー２２０２と、回折格子２２０４と、第２のミラー２２０６と、保管容器２０４０の壁面２００４内のスリット２２０８とを含む。いくつかの例では、光学窓が、スリット２００８に配置されてもよい。いくつかの例では、光トランスミッタ２１４２のこれらの構成要素は、保管容器の本体部分、保管容器の蓋部分、保管容器２０４０の付属物、またはそれらの組み合わせの中に位置している。
光源２２００は、任意の適切なタイプの光源であり得る。いくつかの例では、上記光源は、白熱光源、蛍光光源、ハロゲン光源、発光ダイオード光源、他のタイプの光源、またはそれらの組み合わせである。上記光源は、スイッチでオン／オフできる電球、ダイオード、または他のソースに含まれてもよい。いくつかの例では、上記光源は、少なくとも２つの異なる種類の波長を放射することができる。状況によっては、上記光源は、赤外光源、可視光源、紫外光源、別のタイプの光源、またはそれらの組み合わせである。
上記第１のミラー２２０２は、光源２２００からの光を回折格子２２０４へ向けるのに用いられてもよい。いくつかの例では、上記第１のミラー２２０２は、異なる波長の光がわずかに異なる位置で該ミラーと接触するように、湾曲している。上記波長が異なる位置でミラーから離れるので、該波長が第１のミラーから離れる角度もわずかに異なる。これは、波長を分離させるのに役立つ。
回折格子２２０４は、光を異なる方向の異なる波長のいくつかのビームに分割する光学的構成要素であってもよい。これらのビームの方向は、格子の間隔と光の波長に依存する。回折格子２２０４は、反射格子であっても透過格子であってもよい。図２２の例では、回折格子２２０４は、波長を分散させる方法で波長を反射する反射格子である。この例では、回折格子２２０４は、その反射面２２０３上に複数の畝２２０１を有する。それぞれの波長の角度は、異なる位置で反射面に当たり、回折格子の角度は、異なる波長のビームをさらに離して分離する。つまり、回折格子２２０４は、波長をさらに広げる分散素子である。透過格子を含む別の例では、回折格子２２０４は、光がプリズムの材料の厚みを通過するときに光を異なる波長に分離するプリズムとすることができる。
いくつかの例では、回折格子２２０４は、傾斜機構２２１２に接続される。それらの例では、回折格子２２０４が傾斜機構に接続されている場合、該傾斜機構２２１２は、回折格子２２０４を異なる角度に動かすことができる。これにより、異なる波長のビームが回折格子２２０４から離れる角度を変化させることができる。いくつかの例では、第２のミラー２２０６が回折格子２２０４からの光ビームをスリット２２０８の方へ反射する。図２３の例では、回折格子２２０４は、光を第２のミラーによって方向付けされることなく直接スリット２２０８に向かわせる。
スリットに近づく光ビームは、単一の光ビームだけが一度に光学窓を通過できるように、間隔をあけられてもよい。したがって、単一の光ビームのみが、一度に溶液２０１２の中を透過される。異なる波長の別の光ビームに光学窓を透過させるために、傾斜機構２２１２は、異なる波長の異なるビームがスリット２２０８を透過するように、回折格子２２０４を動かすことができる。
これらの例は特定の配置で特定の構成要素を有する光トランスミッタを示してきたが、光トランスミッタは、図示された構成要素よりも多いまたは少ない構成要素を異なる配置で含んでもよい。任意の適切なタイプの光トランスミッタが、本開示に記載される原理に従って用いられてもよい。
図２４は、コンタクトレンズ容器２４０２に組み込まれた健康状態システム２４００の図を示す。上記システム２４００は、プロセッサ２４１５、入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ２４２０、およびメモリ２４２５を含む。Ｉ／Ｏコントローラ２４２０は、リモートデバイス２４３０と通信してもよい。システムの構成要素およびリモートデバイス２４３０は、無線で、配線接続を介して、またはそれらの組み合わせで通信してもよい。いくつかの例では、上記コンタクトレンズ容器２４０２は、除去装置２４３０と通信するためのトランスポンダを含んでもよい。さらに、いくつかの例では、上記除去装置２４３０は、トランスポンダと通信するベースステーションを含んでもよい。いくつかの例では、上記リモートデバイス２４３０は、データセンタであってもよい。システムのメモリ２４２５は、光源スイッチ２４４５、波長選択部２４５０、傾斜制御部２４５５、および透過率記録部２４６０を含んでもよい。また、上記プロセッサ２４１５は、光源２４３２、傾斜機構２４３４、光トランスミッタ２４３６、および受光器２４３８と通信してもよい。
プロセッサ２４１５は、インテリジェントハードウェアデバイス（例えば、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジックコンポーネント、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせ）を含んでもよい。いくつかの例では、プロセッサ２４１５は、メモリコントローラを使用してメモリアレイを動作させるように構成されてもよい。別の例では、メモリコントローラは、プロセッサ２４１５に統合されてもよい。プロセッサ２４１５は、様々な機能（例えば、規定の光学装置の評価をサポートする機能またはタスク）を実行するために、メモリに記憶されたコンピュータ読み取り可能な命令を実行するように構成されてもよい。
Ｉ／Ｏコントローラ２４２０は、モデム、キーボード、マウス、タッチスクリーン、または同様の装置を表してもよいし、またはそれらと相互作用するものであってもよい。いくつかの例では、Ｉ／Ｏコントローラ２４２０は、プロセッサの一部として実装されてもよい。いくつかの例では、ユーザは、Ｉ／Ｏコントローラ２４２０を介して、またはＩ／Ｏコントローラ２４２０によって制御されるハードウェアの構成要素を介して、システムと相互作用してもよい。Ｉ／Ｏコントローラ２４２０は、任意の適切な入力装置および任意の適切な出力装置と通信してもよい。
メモリ２４２５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含んでもよい。メモリ２４２５は、実行されると本明細書に記載する様々な機能をプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータ読み取り可能かつコンピュータ実行可能なソフトウェアを記憶してもよい。いくつかの例では、メモリ２４２５は、特に、周辺構成要素または周辺装置とのやり取りなどの基本ハードウェアオペレーションおよび／または基本ソフトウェアオペレーションを制御可能な基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含んでもよい。
光源スイッチ２４４５は、プロセッサ２４１５に光源をオンオフさせるプログラム命令を表す。いくつかの例では、光源スイッチ２４４５は、連続的に発光している光源２４３２を遮断または遮断解除してもよい。光源２４３２は、ライト部分がコンタクトレンズ容器２４０２の本体部分と結合すると自動的に光照射してもよい。別の例では、光源スイッチ２４４５は、光源２４３２に光照射するように指示された場合に、光源に光照射させる。光照射させる上記指示は、ユーザインターフェース、リモートデバイス、別のタイプの装置、またはそれらの組み合わせから入ってもよい。
波長選択部２４５０は、プロセッサ２４１５に、コンタクトレンズ溶液を透過する所望の波長の光を選択させるプログラム命令を表す。いくつかの例では、上記コンタクトレンズ容器がコンタクトレンズ溶液を分析するように指示されたことに応じて、上記波長選択部は、プロセッサに光スペクトルの一端から他端まで自動的に着手させるようにプログラムされる。この例では、上記波長選択部は、一貫性のある方法で各波長を順次試験してもよい。別の例では、上記波長選択部は、特定のタイプの波長のみを試験させる。上記コンタクトレンズ溶液が特定のタイプの特性または特定のタイプのバイオマーカーについてのみ試験されている状況では、少なくとも波長のうちのいくつかは、分析に入れなくてもよい。いくつかの例では、特定の波長は、特定のバイオマーカーを変化させてしまう可能性、または悪影響を及ぼす可能性があり、それにより、バイオマーカーが解析において後に識別されることを困難にする可能性がある。これらの状況では、特定の波長は分析に含まれなくてもよい。
傾斜制御部２４５５は、プロセッサ２４１５に、回折格子に接続された傾斜機構を制御させるプログラム命令を表す。回折格子が配置される角度により、どの波長に溶液中を透過させるかの決定ができる。いくつかの例では、波長選択部は、適切な波長に溶液中を透過させるために、傾斜制御部と通信する。
透過率記録部２４６０は、プロセッサ２４１５に、溶液中を透過されたビームの透過率を記録させるプログラム命令を表す。いくつかの例では、異なる透過率の複数のビームが溶液中を別々に透過され、透過率記録部は各波長の透過率を記録してもよい。いくつかの例では、上記透過率記録部は、光ビームを受け取る受信器と通信している。状況によっては、上記記録部は、タイムスタンプ付きで透過強度を収集し、溶液を透過する波長もタイムスタンプを付される。これらの状況では、透過された波長は、一致する時間に基づいて、記録された透過強度と比較できる。
特定のバイオマーカーとそれらそれぞれの濃度との相関関係は、各々の患者の１対１の分析では観察されない場合がある。しかしながら、そのような大きなサンプルサイズでは、以前には観察されなかった相関関係が、例えば、システムによって使用されるデータマイニング技術によって検出されてもよい。例えば、特定の健康状態を有するユーザの全てのバイオマーカー特性に対して、分析が実行されてもよい。そのような分析により、以前にその健康状態と関連付けられていなかった特定のバイオマーカーが、統計的に有意な正常濃度レベル、統計的に有意な低濃度レベル、統計的に有意な高濃度レベル、別の統計的に有意な濃度レベル、統計的に有意ではないタイプの濃度レベル、または以前に観察されていなかったそれらの組み合わせを有することを明らかにすることができる。これらの相関関係は、他の方法では患者において観察されない場合がある健康状態を特定するのに役立ち得る。ユーザの健康状態が最終的に適切に診断可能な場合であっても、取得されたバイオマーカー特性をデータベースに格納された情報と比較することにより、より迅速な診断が実現し得る。
図２５は、涙液化学（tear chemistry）の特性と、潜在的症候と、涙液化学の考えられる要因とを関連付けたデータベース２５００の一例を示す。この例では、データベース２５００が涙液化学を表す第１列２５０２と、潜在的症候を表す第２列２５０４と、涙液化学の考えられる要因を表す第３列２５０６とを含む。データベース２５００は、正常なラクトフェリンレベルと正常なＩｇＥレベルとを有する涙液化学に対する相関関係を含む第１行２５０８、正常なラクトフェリンレベルと高ＩｇＥレベルとを有する涙液化学に対する相関関係を含む第２行２５１０、低ラクトフェリンレベルと正常なＩｇＥレベルとを有する涙液化学に対する相関関係を含む第３行２５１２、低ラクトフェリンレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第４行２５１４、高ラクトフェリンレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第５行２５１６、および高ＩｇＥレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第６行２５１８を含んでもよい。
図２５の例は特定のタイプのバイオマーカーの相関関係を有する例を示しているが、任意の適切なタイプの相関関係をデータベースに含めてもよい。ある例では、行２５１４、行２５１６、行２５１８に示すように、単一のバイオマーカーと相関がある特性が含まれてもよい。別の例では、特定のバイオマーカーセットと相関がある特性を含めてもよい。例えば、異なるタイプのバイオマーカーの二つ以上の特性と相関がある健康状態が、行２５０８、行２５１０、行２５１２に示すように含まれてもよい。任意の適切な個数のバイオマーカー特性が含まれてもよい。例えば、１つの、または代替的に、数百の特性が、特定のタイプの健康状態に集合的に関連付けられてもよい。さらに、図２５の例は、特定のタイプのバイオマーカーを含むが、データベースは任意の適切なタイプのバイオマーカーの相関関係を含んでもよい。
図２６は、ユーザの健康状態を判定するシステム２６０２の一例を示す。この例では、保存液がコンタクトレンズ容器２０４０内に収容されてもよい。コンタクトレンズ容器２０４０は、携帯装置２６０４と無線通信してもよい。携帯装置２６０４は、記録されたレベルをデータセンタ２６０６内のデータベースへ中継してもよい。そして、データセンタ２６０６は、相関関係を携帯装置２６０４に返信してもよい。携帯装置２６０４は、ハンドヘルド装置からの結果および／またはデータベースからの相関関係を携帯装置２６０４のユーザインターフェースに提示してもよい。
リターン信号から取得された、保存液からの測定値の処理の少なくとも一部は、コンタクトレンズ容器２０４０、携帯装置２６０４、および／またはデータセンタ２６０６で行われてもよい。いくつかの例では、携帯装置２６０４は、データベースから相関関係を読み出し、追加のタスクを実行するプログラムを含む。例えば、携帯装置２６０４は、データベースからの健康状態の受信に応じて、データベース以外の別のソースから健康状態に関する情報を読み出してもよい。携帯装置２６０４が健康状態の受信に応じて実行可能な別の追加タスクは、医療専門家の連絡先を検索すること、医療専門家との面会予約を設定するためにユーザのカレンダーを閲覧すること、医療専門家との面会予約を予定にいれること、別のタスクを実行すること、またはそれらの組み合わせである。
図２７は、健康状態を判定する方法２７００の一例を示す。この例では、方法２７００は、コンタクトレンズ容器からのバイオマーカーに関する情報を演算装置に送るステップ２７０２を含む。
ブロック２７０２において、バイオマーカーに関する情報は、コンタクトレンズ容器から演算装置へ送信される。上記情報は、任意の適切な演算装置に送付されてもよい。いくつかの例では、上記演算装置は、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、携帯装置、スマートフォン、電子タブレット、デジタル装置、リモートデバイス、ネットワーク装置、他のタイプの装置、またはそれらの組み合わせである。
いくつかの例では、バイオマーカーは、分析中、コンタクトレンズ上に留まる。別の例では、バイオマーカーは、分析の前にコンタクトレンズから採取される。上記特性は、バイオマーカーのタイプ、バイオマーカーの濃度、コンタクトレンズ上のバイオマーカーの位置、別のタイプの特性、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。上記特性は、単一のバイオマーカーに関わってもよい。別の例では、上記特性は、複数のバイオマーカーの集合状態を含む。
図２８は、バイオマーカー特性を取得する方法２８００の一例を示す。この例では、上記方法２８００は、コンタクトレンズ容器内のコンタクトレンズ溶液に第１波長の光を透過させるステップ２８０２と、コンタクトレンズ溶液を透過する第１波長の第１光透過率測定値を取得するステップ２８０４と、傾斜機構で回折格子を動かすことによってコンタクトレンズ溶液に第２波長の光を透過させるステップ２８０６と、コンタクトレンズ溶液を通過する第２波長の第２光透過率測定値を取得する２８０８をステップとを含む。
いくつかの例では、上記コンタクトレンズ溶液は、ヒアルロナン、スルホベタイン、ポロキサミン、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、アスコルビン酸、エデト酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、ヒドロキシアルキルリン酸、ポロクサマー、リン酸ナトリウム緩衝液、エチレンジアミンとのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、およびポリアミノプロピルビグアニド、またはそれらの組み合わせを含む。コンタクトレンズは、消毒剤、界面活性剤、抗真菌剤、抗菌剤、別のタイプの薬剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
コンタクトレンズから溶液中へのバイオマーカーの除去は、任意の適切な期間にわたって行われてもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、少なくとも１分間、少なくとも５分間、少なくとも２０分間、少なくとも４５分間、少なくとも１時間、少なくとも２時間、少なくとも５時間、少なくとも７時間、少なくとも１日間、少なくとも２日間、別の適切な期間、またはそれらの組み合わせの間、溶液中にある。
いくつかの例では、コンタクトレンズは、バイオマーカー用の結合部位となるように、または、コンタクトレンズ中に涙液を引き込むように構築された表面のキャビティを含まない。いくつかの例では、コンタクトレンズは、特定のバイオマーカーのコンタクトレンズへの結合を目的とする表面処理を含まない。
状況によっては、保存液は、コンタクトレンズの表面と涙液からのバイオマーカーとの間の結合を容易にするように構成された結合剤を含む。別の例では、結合剤は、コンタクトレンズ溶液に導入されない。コンタクトレンズは、バイオマーカーがコンタクトレンズの任意の他の表面と同様にコンタクトレンズの任意の表面に結合し易い表面を含んでもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、コンタクトレンズの光学ゾーン、コンタクトレンズの周辺ゾーン、コンタクトレンズの縁部、コンタクトレンズの後面、コンタクトレンズの前面、コンタクトレンズの別の領域、またはそれらの組み合わせに付着してもよい。
コンタクトレンズは、任意の適切な製造方法によって作製されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズは、自身の形状に成形される。別の例では、コンタクトレンズは、自身の精密な形状に機械加工される。さらに別の例では、コンタクトレンズは、注型成形または回転成形される。回転成形コンタクトレンズは、ユーザの視力を補助するように構築された輪郭に適合するコンタクトレンズの後面に連続面を作製できる。回転成形処理中のコンタクトレンズの前面は、コンタクトレンズ型に適合する輪郭を含んでもよい。上記コンタクトレンズ型は、途切れることのない連続的な湾曲面を含んでもよい。いくつかの例では、上記回転成形コンタクトレンズは、マイクロキャビティなどの途切れが実質的に含まれない連続面を提供する。いくつかの例では、前面および後面の両方に連続的な、途切れることのない表面を有することにより、コンタクトレンズ内の涙液がたまらないようにしてもよい。涙液がたまらないようにすることによって、コンタクトレンズの重量が追加されないようにしてもよい。さらに、コンタクトレンズが溶液に導入されると、相当量の涙液がコンタクトレンズ溶液と混合しないことがある。これにより、分析される際の流体の量が歪曲され、濃度分析が影響を受けることがある。涙液がたまらないいくつかの例では、バイオマーカーのみがコンタクトレンズと共に溶液中に運ばれてもよい。したがって、分析は、流体の増加に対応するように調整される必要がない。しかしながら、いくつかの例では、分析される流体の量が正確な量の流体を必要としないことがある。一例では、コンタクトレンズ容器は充填量を示す線を含んでもよく、溶液が該充填量を示す線に近いが、正確に該充填量を示す線にある必要がないなら、センサによって行われる測定で十分であってもよい。さらに、特定のバイオマーカーを収集する能力が向上するようにコンタクトレンズを改変しないことによって、コンタクトレンズに結合するバイオマーカーの濃度は、涙液中の当該バイオマーカーの有効濃度をより反映してもよい。特定のバイオマーカーまたは多種多様なバイオマーカーを収集する能力が向上することによって、不相応な量の当該バイオマーカーがコンタクトレンズに結合することがある。これにより、溶液を分析する際に作成される測定レベルが歪曲され、バイオマーカーの有効濃度の特性が不正確に決定される可能性がある。
図２９〜図３４は、本例示的な教示に係る、様々なコンタクトレンズ容器を示す。各コンタクトレンズ容器は、プロセッサ、メモリ、Ｉ／Ｏコントローラなどを含む、図２４に関連して開示された要素を備えてもよい。
図２９は、コンタクトレンズ容器２０４０の一例を示す。この例では、容器２０４０は、本体部分２９００と蓋部分２９０２とを備える。蓋部分２９０２は、本体部分２９００に嵌合してもよい。図示された例では、蓋部分２９０２は、本体部分２９００に螺合的に係合してもよい。
本体部分２９００は、カウンタートップまたはシンク面などの支持面上に載置されたときに、容器２０４０に安定性を提供する実質的に平坦な下面２９５０を有してもよい。別の例では、本体部分２９００は、本体部分２９００を直立方向に安定させる複数の脚部を備える。直立位置では、コンタクトレンズ容器２０４０は、保存液がキャビティの底部に溜まって、蓋部分２９０２を本体部分２９００に固定するねじ部分または他の連結機構から離れるような向きに置かれる。また、本体部分２９００は、フロア（図３０、３０５４）に接続される内壁（図３０、３０５２）を含んでもよい。内壁３０５２およびフロア３０５４は、共同でキャビティを画定する。キャビティは、ある量のコンタクトレンズ保存液を収容するように構成されてもよい。コンタクトレンズは、ユーザがコンタクトレンズをユーザの眼に再度戻し入れることを決定するまで、一晩などの所望の時間、キャビティの保存液に入れられてもよい。
本体部分２９００は、第１のキャビティ２９０４および第２のキャビティ２９０６を含んでもよい。ユーザは、通常、自分の眼のそれぞれに別個のコンタクトレンズを装着するので、コンタクトレンズ容器２０４０は、第１のコンタクトレンズ用の第１のキャビティ２９０４と、第２のコンタクトレンズ用の第２のキャビティ２９０６とを含んでもよい。センサは、キャビティの各々に組み込まれてもよいし、キャビティのうちのの１つだけに組み込まれてもよい。いくつかの例では、ユーザの一方の眼のバイオマーカープロファイルが他方の眼のバイオマーカープロファイルと類似または同一であってもよい。これらの例では、片眼のバイオマーカーの試験が、ユーザの涙液化学を理解するのに充分なものであればよい。しかしながら、別の例では、それぞれの眼の涙液を試験することが、単一の眼だけを検査するときに実現され得ないプロファイルを特定するのに役立ってもよい。
本明細書に開示される原理に関連して、任意の適切なタイプの保存液が使用されてもよい。いくつかの例では、保存液は、コンタクトレンズ上にあるバクテリア、ウイルス、真菌、細菌、酵素、望ましくない微生物、またはそれらの組み合わせを殺す消毒剤を含む。いくつかの例では、保存液は、タンパク質蓄積物、脂質蓄積物、残骸蓄積物、またはコンタクトレンズ上の他のタイプの蓄積物の防止もする。さらに、保存液は、シリコンハイドロゲルコンタクトレンズまたは他のタイプのコンタクトレンズの湿潤性および快適性を改善する成分を含んでもよい。いくつかの例では、保存液は、生理食塩水、過酸化水素溶液、別のタイプの溶液、またはそれらの組み合わせを含む。
コンタクトレンズ容器２０４０は、任意の適切な機構によって形成されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズ容器２０４０は、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、アクリロニトリルブタジエンスチレンコポリマー（ＡＢＳ）、プロピレンエチレンコポリマー、またはそれらの組み合わせなどの合成樹脂を用いて射出成形される。別の例では、コンタクトレンズ容器２０４０は、鋳造、機械加工、または他の方法で形成されてもよい。いくつかの例では、蓋部分２９０２は、本体部分２９００と同じ材料で作製される。
いくつかの例では、本体部分２９００が第１のねじ山部分（図３０、３０５６）を含み、蓋部分２９０２が第２のねじ山部分（図３０、３０５８）を含む。いくつかの例では、第１のねじ山部分３０５６は外側ねじ山部分であり、第２のねじ山部分３０５８は内側ねじ山部分である。しかしながら、別の例では、第１のねじ山部分３０５６が内側ねじ山部分であり、第２のねじ山部分３０５８が外側ねじ山部分である。第１のねじ山部分３０５６および第２のねじ山部分３０５８は、互いに螺合されることができる。蓋部分２９０２が、ねじ部分を介して本体部分２９００に固定されると、蓋部分２９０２はキャビティを塞ぐ。
これらの例は相補的なねじ山部分を介して接続された蓋部分２９０２と本体部分２９００とを有するコンタクトレンズ容器２０４０に関して説明したが、蓋部分２９０２と本体部分２９００とは、任意の適切な機構によって接続できる。例えば、蓋部分２９０２と本体部分２９００とは、スナップ接続部、圧縮嵌め接続部、ヒンジ接続部、別のタイプの接続部、またはそれらの組み合わせによって互いに固定されることができる。いくつかの例では、コンタクトレンズ容器２０４０が横向きにして置かれた場合、または上下逆向きにして置かれた場合に保存液がキャビティから漏れ出すことを防止するために、上記接続部は水密である。
図３０および図３１は、蓋部分２９０２に組み込まれたセンサの例を示す。これらの例では、蓋部分２９０２は、第１のキャビティ２９０４の空間内に突き出る突出部３００８を含む。突出部３００８は、キャビティの断面厚さ未満の断面厚さを有してもよい。それによって、流体がキャビティの壁の表面と突出部３００８の表面との間の空間内を移動することが可能になる。また、突出部は、キャビティの底部にコンタクトレンズを固定するように、または少なくともコンタクトレンズをキャビティの底部と突出部３００８の遠位端との間に位置させるように、サイズ決めされてもよい。
突出部３００８は、蓋部分２９０２に接続されてもよい。突出部３００８は、第２のネジ部分よりも、蓋部分２９０２から遠くに延在してもよい。突出部３００８は、遠位端３０６０を含んでもよい。そして、遠位端３０６０は、湾曲面３０６２を含んでもよい。
いくつかの例では、コンタクトレンズの中心部がキャビティのフロア３０５４の中央部に接する。フロア３０５４と突出部３００８の遠位端３０６０との間の間隙がコンタクトレンズのサジタルデプスよりも小さい例では、突出部３００８とフロア３０５４とが共同で、コンタクトレンズを湾曲面３０６２に突きあたった状態を保つのを補助する圧縮荷重をコンタクトレンズに加えてもよい。しかし、遠位端３０６０の曲率により、上記間隙は、フロア３０５４の中央部から湾曲面３０６２の縁部に向かって次第に増加することがある。このような状況では、コンタクトレンズが湾曲面３０６２上の中心からずれた位置にあると、コンタクトレンズは上記と異なり湾曲面３０６２から外れてしまいやすい。
突出部３００８は、センサによって発出され得る光ビームから離れた、キャビティの容積内のある空間内にコンタクトレンズが位置するようにさせてもよい。言い換えれば、突出部３００８は、キャビティのある領域内にコンタクトレンズを配置するのを補助してもよい。その結果、コンタクトレンズは、コンタクトレンズ溶液中で行われる測定に干渉する可能性が低くなる。
その空間内にコンタクトレンズ溶液の一部が入ることを可能にするような大きさのチャネル３０１０が、突出部３００８内に画定されてもよい。光トランスミッタ２１４２および受光器２１４６は、チャネル３０１０内にあるコンタクトレンズ溶液を試験できるように、チャネル３０１０に近接した位置にある。図３０の例では、チャネル３０１０は、突出部３００８の側壁に画定される。図３１では、チャネル３０１０は、突出部３００８の遠位端３０６０に形成される。図３１の例では、突出部３００８がコンタクトレンズ溶液に入るときにチャネル３０１０内に空気が閉じ込められることを避けるために、通気孔（図示せず）が該チャネルと突出部の壁の表面とを接続してもよい。
図３２は、コンタクトレンズがキャビティの底部に沈降するとき、光ビームを透過する空間の下に該コンタクトレンズが位置するようにキャビティのフロア３０５４から十分遠く離れた位置にある受光器および光トランスミッタ２１４２を有する本体部分２９００内のキャビティ３２００の一例を示す。
図３３は、フロア３０５４において画定されたチャネル３０１０の一例を示す。そして、関連する光トランスミッタ２１４２および受光器２１４６は、溶液を分析することができるチャネル３０１０に隣接している。図示された例では、フロア３０５４からコンタクトレンズを引き離すように、立上り部３３７０がフロア３０５４から突出している。立上り部３３７０は、保存液が立上り部３３７０の周りを通過することができるように間隔を置いて配置される。このように、立上り部３３７０によって、コンタクトレンズに、保存液がチャネル３０１０に入ることを妨害させない。
図３４は、ユーザインターフェース３４００を有するコンタクトレンズ容器２０４０の例を示す。ユーザインターフェース３４００は、ユーザにメッセージまたは選択肢を提示するために用いられてもよい。また、ユーザは、コンタクトレンズ容器２０４０に指示を与えるためにユーザインターフェース３４００を用いてもよい。別の例では、ユーザインターフェースは、コンタクトレンズ容器２０４０と通信している装置に組み込まれる。例えば、コンタクトレンズ容器２０４０は、携帯装置と無線通信してもよく、携帯装置のユーザインターフェースは、容器とユーザとの間のインターフェースとして動作してもよい。別の例では、ユーザインターフェースは、容器２０４０に配線で接続されてもよい。上記容器と通信し、ユーザインターフェースを提供することができるデバイスの非網羅的リストには、携帯装置、スマートフォン、電子タブレット、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、演算装置、ネットワーク装置、別のタイプの装置、またはそれらの組み合わせが含まれるが、これらに限定されない。
図３４の例は容器２０４０の蓋部分２９０２に組み込まれたユーザを示すが、該ユーザインターフェース３４００は、容器２０４０の任意の適切な部分に組み込まれてもよい。例えば、ユーザインターフェース３４００は、本体部分２９００、容器の側面、容器の下面、容器の別の部分、またはそれらの組み合わせに組み込まれてもよい。
ユーザに提示することができるメッセージの例には、分析の結果、分析を開始するオプション、バッテリ交換の要求、保存液交換の要求、分析を実行すべき時期の予定、特定の健康状態を検査するオプション、蓋部分をきつく締める要求、光源交換または容器の別の構成要素交換の要求、コンタクトレンズ挿入の要求、検査結果をリモートデバイスに送信することへの許諾要求、別のタイプのメッセージ、またはそれらの組み合わせが含まれる。
ユーザがユーザインターフェースを介して容器に伝達することができる指示の例には、試験を開始すること、試験を特定のタイプの状態に限定すること、波長の範囲を限定すること、試験を実行させる時間を設定すること、試験結果をリモートデバイスに送信すること、試験を中止すること、試験を実行しないこと、別のタイプの指示、またはそれらの組み合わせが含まれる。
実施例
一実施例では、コンタクトレンズ上に前に付着した一つまたは複数のタンパク質バイオマーカーは、近赤外分光法によって検出された。センサは、光トランスミッタと受光器がレンズ容器の本体に組み込まれた近赤外分光計を含んでいた。上記光トランスミッタ（または照射源）は、コンタクトレンズが、夜間取り外し中に上記レンズ容器内の標準位置に保管されている場合、光をコンタクトレンズに略垂直に向けるように該レンズ容器の本体に配置される。コンタクトレンズ容器蓋部分は、上記光トランスミッタの上記光の発出時に閉じられているため、上記レンズ容器内に該光が封じ込められる。
上記光トランスミッタは、９００ｎｍ〜２５００ｎｍの領域における波長を有する光を提供する。例えば、上記光トランスミッタは、水の第１上音を含む、１３００ｎｍ〜１６００ｎｍのより狭い選択領域における波長を有する光を提供してもよい。上記光トランスミッタは、ユーザの要求に応じてスペクトルを繰り返し照射してもよい。追加的にまたは代替的に、上記光トランスミッタは、該光トランスミッタからの光のスペクトルの照射を自動的に繰り返すようにプログラムされてもよい。例えば、スペクトル分析は、コンタクトレンズが上記レンズ容器に挿入され、容器蓋部分が閉じられた後、１時間おきに行ってもよい。スペクトル分析は、コンタクトレンズを上記レンズ容器に挿入した１時間後、コンタクトレンズを該レンズ容器に挿入した２時間後、および／または該レンズ容器内でコンタクトレンズ溶液中に一晩放置した後に行ってもよい。スペクトル分析は、上記蓋部分上のボタンまたは作動装置によって開始されてもよい。スペクトル分析はまた、スマートフォンまたはタブレット上のユーザインターフェースを介して無線で開始されてもよい。上記スペクトル分析の結果は、記憶装置に一時的に保存され、本体部分に組み込まれた処理ユニット内で分析される。
スペクトル結果は、処理されると、データベースに無線で送られる。眼の健康状態予測のために開発された特別なアルゴリズムは、該スペクトル結果のデータを分析し、該スペクトル結果を患者の健康データベースと比較する。データベースおよび計算プラットフォームは、分析および予測結果をスマートフォンまたはタブレット上のユーザインターフェース等のユーザインターフェースに送り返す。
別の実施例では、コンタクトレンズ上に前に付着した一つまたは複数のタンパク質バイオマーカーは、ミクロ流体使い捨てストリップによって検出される。上記ミクロ流体使い捨てストリップは、上記レンズ容器の本体部分に組み込まれる。例えば、上記ミクロ流体使い捨てストリップは、該レンズ容器のキャビティを画定する上記レンズ容器の壁またはフロアのいずれかに組み込まれる。上記キャビティが少なくとも部分的にコンタクト溶液で満たされ、コンタクトレンズが上記レンズ容器中の標準位置にある場合、上記ミクロ流体ストリップセンサは、コンタクトレンズ溶液および装着コンタクトレンズから溶解した溶質を連続的に収集する。
上記ミクロ流体使い捨てストリップの検出は、比色読み取りを有する免疫系プラットフォームにおいて行われる。上記レンズ容器の本体に組み込まれた紫外分光計を使用して、該ミクロ流体使い捨てストリップ上の特定の抗体を標的とした上記ミクロ流体使い捨てストリップ上の基板の変色を定量的に分析することができる。
上記ミクロ流体使い捨てストリップの検出はまた、蛍光リーダーユニットに関連付けられた蛍光免疫系プラットフォームにおいて行われる。上記蛍光免疫系プラットフォームおよび蛍光リーダーユニットによって、コンタクトレンズを上記レンズ容器内でコンタクトレンズ溶液中に浸漬している間に長期にわたって測定を行うことができる。蛍光検出信号の比色分析の経時的進展は、コンタクトレンズからのバイオマーカーのコンタクトレンズ溶液における溶解に直接的に関連している。これらのバイオマーカーは、例えばサイトカイン、酵素、免疫グロブリン、ペプチド、および脂質のうちの一つまたは複数など、眼表面炎症に関連していてもよい。上記蛍光検出信号の時間依存進展は、追跡のためにデータベースおよび予測プラットフォームにリアルタイムで送られる。
上記データベースおよび予測プラットフォームは、分析および予測結果を、上記レンズ容器上の内蔵されたユーザインターフェース、または、ユーザの要請により、スマートフォンまたはタブレット上のユーザインターフェース等のユーザインターフェースに送り返す。上記データベースはまた、コンタクトレンズが上記レンズ容器から取り外される時、または、選択された一定期間後、分析および予測結果を送り返す。
別の実施例では、グルコース水の様々な希釈物を分析して、溶液中の例示的な粒子の検出を実証した。以下の濃度を有する試料液が調製された。純水、水１リットル当たり１グラムのグルコース、水１リットル当たり５グラムのグルコース、水１リットル当たり１０グラムのグルコース、水１リットル当たり５０グラムのグルコース、および水１リットル当たり１００グラムのグルコース
各測定について、数滴の試料液がダイヤモンド結晶サンプルプレートの上に滴下された。各試料の４００〜４０００ｃｍ−１での赤外線吸光度は、サーモ・サイエンティフィック・ニコレット（Thermo Scientific Nicolet）８７００フーリエ変換赤外分光光度計を用いて、以下の測定条件に基づいて測定された。減衰全反射（ＡＴＲ）反射測定法；ダイヤモンド結晶サンプルプレート；測定時間：２５６秒；測定間隔：約１．９ｃｍ−１；解像度：約４ｃｍ−１；および、大気のおよびＡＴＲによって補正されたバックグラウンド。
図３５は、６つの試料の４００〜４０００ｃｍ−１の赤外線吸光度を示すグラフである。図３５のグラフにおいて、おおよそ９００〜１２００ｃｍ−１の第１領域および約２０００〜２３００ｃｍ−１の第２領域は、上記６つの試料の中で濃度依存領域を示す。したがって、第１領域および第２領域は、グルコース分子に特有のありうる領域である。図３６は、上記６つの試料の、９００〜１２００ｃｍ−１の上記で参照した第１領域における赤外線吸光度を示すグラフである。図３６は、スペクトルの変化がグルコースの濃度に依存することを示す。図３７は、純水、水１リットル当たり１グラムのグルコース、および水１リットル当たり５グラムのグルコースのより低濃度の試料の、９００〜１２００ｃｍ−１の上記で参照した第１領域における赤外線吸光度を示すさらに詳細なグラフである。ピークは、図３７では、１０３１ｃｍ−１、１０８０ｃｍ−１、および１１０８ｃｍ−１において示される。次に、検量線は、試料中のグルコース濃度を概算するために、１０８０ｃｍ−１に設定されてもよい。図３８は、新しい試料の吸光度が提供された場合に該新しい試料の濃度を提供する際に使用可能な、１０８０ｃｍ−１の吸光度を用いた検量線を示す。
＜データ分析＞
本開示の別の態様によれば、上記健康データの収集および利用システムは、膨大な量のデータを分類、分析、操作、またはそうでなければ処理してもよい。上記データは、スマートコンタクトレンズシステム、スマートコンタクトレンズ容器、公的健康記録、患者健康記録、他の記録情報源、またはそれらの組み合わせを用いて収集されてもよい。上記データは、データベースとして編成されてもよい。上記データベースは、コンピュータ読み取り可能な記録媒体（例えば、不揮発性ランダムアクセスメモリ）上で構成され、例えば、データセンタまたはサーバファーム内の複数サーバによって維持されてもよい。いくつかの実施形態では、上記データは、クラウドコンピューティングネットワークを介してデータソースから上記データベースに転送されてもよい。
上記データベース内に保存されたデータを分析、操作、またはそうでなければ処理し、該データの関係、共通点、パターン、相関関係、または他の基本的な特性を推定してもよい。データ処理アルゴリズムを利用して上記データを処理してもよい。これらのアルゴリズムは、学習アルゴリズム、予測モデル、データ相関モデル、クラスタリングモデル、任意の他の適切な計算手法、およびそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの例では、収集されたデータに適用されるアルゴリズムはまた、サポートベクターマシン、神経回路網、決定木、ガウス混合モデル、隠れマルコフ法、およびウェーブレット解析を含んでもよい。同様に、モデルは、上記データに適用されてもよい。これらのモデルは、異常検出モデル、クラスタリングモデル、分類モデル、回帰モデルまたは要約モデルを含んでもよい。近時のデータマイニング処理、機械学習、および人工知能もまた使用して、上記データを処理してもよい。
その結果、上記データの処理は、該データ内の有益かつ有意義な関係、傾向、相関関係、パターン、サブセット、およびクラスターの発見につながり得る。以下にさらに詳細に説明するように、このような情報を使用して、ユーザの健康予測または健康管理に関する推奨に関連する、ユーザまたは医師に対する情報を提供してもよい。
＜システム利用＞
本開示の別の態様によれば、上記健康データの収集および利用システムは、該データから導出された比較、相関関係、傾向、または他の特性に関連する情報を出力してもよい。例えば、上記システムを利用して、患者が特定の疾患（緑内障、糖尿病等）にかかったことを検出するかまたはそうでなければ予測してもよい。追加的にまたは代替的に、上記システムは、上記データから導出された比較、相関関係、傾向、または他の特性に基づいて、患者または医師への推奨を生成するように構成されてもよい。例えば、上記システムは、推奨される材料、スタイル、およびメーカー等を含むコンタクトレンズの推奨を生成してもよい。
〔実施形態１〕
本明細書に開示される原理は、２０１８年３月１４日に出願された米国出願第６２／６４２，８６０号に記載されているように、分析して、ユーザの健康状態を判定することが可能なバイオマーカーとして、涙液中の成分を用いる方法を含み、当該出願の開示の全体がこの参照により本明細書に組み込まれる。これらのバイオマーカーは、ユーザによって装着されるコンタクトレンズ上で収集されてもよい。任意の適切なタイプのコンタクトレンズが、上記バイオマーカーを収集するのに用いられることができる。しかし、さまざまな製造業者から市販される矯正視力用コンタクトレンズが、そのまま改変されずに上記バイオマーカーを収集するのに用いられるコンタクトレンズとして想定される。通常、タンパク質などのバイオマーカーは、コンタクトレンズがユーザの眼の上に置かれるとすぐに、コンタクトレンズに結合し始める。上記製造業者に提供されたそのままのコンタクトレンズを改変せずに、上記涙液中の上記タンパク質、電解質、および／または、他のバイオマーカーは、上記コンタクトレンズに結合してもよい。
通常、ユーザは、一定期間コンタクトレンズを装着した後、コンタクトレンズを取り外す。多くの場合、上記ユーザは寝る前に、コンタクトレンズを取り外し、夜間、コンタクトレンズを保存部（例）の中に入れる。上記保存部（例）は、コンタクトレンズを消毒し、さらにコンタクトレンズ上の蓄積物の分解をもする保存液を含んでもよい。上記保存液は、上記コンタクトレンズ上の蓄積物を上記保存液中に溶解させる水溶液であってもよい。一定期間後に、上記保存液は、溶液に含まれる涙液成分または他の汚染物質の濃度を低下させるために新鮮な保存液に置き換えられてもよい。
上記保存液は、上記コンタクトレンズから該溶液中に溶解したバイオマーカーのタイプおよび／または濃度を測定するために分析されてもよい。いくつかの例では、上記溶液は、溶液中にコンタクトレンズがある状態で分析されてもよい。別の例では、上記コンタクトレンズは、上記バイオマーカーを分析する前に上記溶液から取り出されてもよい。
いくつかの実施形態では、上記溶液から検体の情報を収集するために、センサまたは検出装置が用いられてもよい。上記バイオマーカーのタイプ、濃度、および／または、特性を確認するために、任意の適切なタイプのセンサが用いられてもよい。ある例には、上記センサは、コンタクトレンズの保管容器に組み込まれてもよい。例えば、上記センサは、上記保管容器に動作可能に連結された１つの電極または電極列であってもよい。代替的にまたは追加的に、上記センサは、光源から、上記保管容器（例えば、保存液を収容するコンタクトレンズ容器）内のキャビティを通って、検出器または受光器へ光を通す光学スペクトル分析器であってもよい。上記検出器または受光器は、上記保存液を通りぬける光の光透過率を測定してもよい。いくつかの実施形態では、上記スペクトル分析器は、分離された所定の波長の光を上記保存液に通し、上記所定の波長範囲の各々で光透過率を測定する。記録された透過率の各々は、特定の種類のバイオマーカーの存在およびそれらの濃度に関連付けられてもよい。一実施形態では、上記保管容器は、上記センサ、プロセッサ、およびメモリを含んでもよい。上記センサは、ユーザが使用するコンタクトレンズから得られるバイオマーカーであって、上記保管容器に保存された少なくとも一つのバイオマーカーの特性を示す情報を取得するように構成されてもよい。上記プロセッサは、その情報に基づいて上記ユーザの健康状態を確認する演算装置にその情報を送信するように構成されてもよい。
別の例では、上記センサは、ハンドヘルド装置に組み込まれてもよい。一実施形態では、上記センサは、スマートフォンおよび／または電気タブレットなどのユーザの携帯装置に組み込まれてもよい。携帯電話または他の電子機器を用いて、ユーザは、光ビームを保存液へ向け、センサを上記ハンドヘルド装置に組み込んだ状態で反射を測定してもよい。
いくつかの実施形態では、ユーザがコンタクトレンズを装着した時間などの補足的な情報で測定値が増補されてもよい。例えば、ユーザは、ユーザがコンタクトレンズを装着した時間はどのくらいかを入力するために、ユーザインターフェースと相互作用してもよい。いくつかの例では、ユーザがコンタクトレンズを何時間装着したかを入力するように、ユーザが促されてもよい。別の例では、ユーザがコンタクトレンズを装着した日数、ユーザが夜間にコンタクトレンズを取り外したかどうか、保存液が最後に交換された時はいつか、保存液内のバイオマーカーの濃度に影響し得る他の要因、またはそれらの組み合わせを入力するように、ユーザが促されてもよい。
いくつかの実施形態では、上記センサまたは他の検出装置は、上記測定値を記録して、一つまたは複数のバイオマーカーの濃度または他の測定可能な特徴を測定してもよい。上記記録された測定値（すなわち、測定値）は、特定のバイオマーカーに関連付けられた所定の数値範囲内の数値であってもよい。いくつかの例では、センサは、測定値をリアルタイムで記録してもよい。さらに、センサは、様々な種類のバイオマーカーのタイプ、濃度、および／または他の特性を割り出すためにローカルベースおよび／またはクラウドベースのロジックを含んでもよい。いくつかの例では、上記センサまたはセンサを含む検出装置は、学習アルゴリズム、予測モデル、データ相関モデル、クラスタリングモデル、任意の他の適切な計算手法、およびそれらの組み合わせを用いてもよい。いくつかの例では、上記センサまたはセンサを含む検出装置は、バイオマーカーの識別（identification）／濃度とユーザの健康状態との間の相関関係を保存するデータベースを含んでもよい。
測定値は、センサによって収集された情報を処理する演算装置に送信されてもよい。いくつかの例では、計算が完了する演算装置にデータを送信する前に、少なくともいくつかの計算がセンサによって実行される。別の例では、センサが生データを演算装置に送信してもよい。この例では、データクリーニング、データマネージメント、データマイニング、および任意のアプリケーション固有の問題を含むすべてのデータ処理は、センサから離れてリモートで実行される。
バイオマーカーのタイプ、バイオマーカーの濃度などのバイオマーカーの特性、比率キネティックス（ratio kinetics）、ピーク、プラトー（plateau）、時定数、減衰などの計量化学データの判定結果は、データベースに格納されたデーターポイントと比較されてもよい。データベースは、演算装置に対してローカルであってもよい。あるいは、演算装置がデータベースにリモートアクセスしてもよい。データベース内のデータは、バイオマーカーの様々なタイプおよび濃度を、眼の健康状態、アレルギー状態、他の生理学的状態、またはそれらの組み合わせなどの健康状態と関連付けられてもよい。いくつかの例では、予測推論、または眼の健康状態、アレルギー状態、他の生理学的状態、またはそれらの組み合わせなどの健康状態に関連する他のデータマイニング問題を解決するための機械学習技術または他の統計学習アプローチを実施および管理するために、データベース内のデータが、入力またはトレーニングデータとして、使用されてもよい。いくつかの実施形態では、データベースはまた、少なくとも一つの個体群層に基づいて、測定されたバイオマーカーの特性をサブカテゴリ内の健康状態に関連付けられてもよい。
いくつかの例では、データベースが複数のユーザやデータソースと通信する。ユーザのバイオマーカー特性に関連するデータが収集されるにつれて、このデータおよび複数の他のユーザからのデータは、データベース内に保存された情報に寄与し得る。いくつかの例では、データ収集によってデータベースのデータマネージメントシステムが自動的に起動されてもよい。いくつかの例では、データマネージメントシステムまたは別のプロセスがユーザの各々の健康状態のような追加データをデータベースに組み込みんでもよい。その結果、データベース内の相関関係は、ユーザからの報告を含んでもよい。演算装置は、ユーザからの報告に基づいてデータベースを更新してもよい。いくつかの例では、患者データが統計的機械学習プロセスにおけるプレディクタとして使用されてもよい。データベースが何千人ものユーザを使用して構築されるいくつかの例では、データベースの入力により、健康状態と科学界に知られていない様々なタイプのバイオマーカーの具体的なレベルとの間の相関関係が確認されてもよい。したがって、バイオマーカーと健康状態との間の相関関係を見つけるために科学的研究が行われ得る前であっても、演算装置は、データベースを参照して、疾病の診断、疾病重症度評価、リスクの層化、治療の決定または要求、特定のタイプの健康状態について検査されるべきユーザへの推奨、またはそれらの組み合わせに関する情報を送信してもよい。他の実施形態では、データベースは、疾病の診断、疾病重症度評価、リスクの層化、治療の決定または要求、もしくは検査の推奨に関する情報をユーザ指定の医師に送信してもよい。
これらの原理は、ユーザの健康状態をバイオマーカーの様々なパラメータ（すなわち、バイオマーカー特性）と関連付ける巨大データベースを構築することを可能にする。例えば、データベースは、年齢、性別、体重、身長などの補助的なユーザデータを含んでもよい。
これらの原理はまた、ユーザがバイオマーカーを測定する非侵襲的な手段を有することを可能にする。さらに、ユーザがすでに自分のコンタクトレンズを時々保管しきれいにしている例では、ユーザはバイオマーカーを測定し、自分の健康状態の少なくとも一部に関する報告を受け取るために追加の労力をほとんどまたは全く負わないことがある。
ここで図面を参照すると、上記のように、図１８は、人間の眼１８５０の外部に位置するコンタクトレンズ１８１０の一例を示す。コンタクトレンズ１８１０は、眼１８５０の露出部の外面の一部に広がっている。コンタクトレンズ１８１０の上部は、上瞼のひとまとまりのまつげ１８５２に隣接している。コンタクトレンズ１８１０は、眼１８５０の角膜に接する後面と、後面に対向する前面とを含んでもよい。眼瞼が眼１８５０上を移動すると、眼瞼はコンタクトレンズ１８１０の前面を横切って移動してもよい。
ユーザは、視力矯正の目的でコンタクトレンズを装着してもよい。このタイプの例では、コンタクトレンズは、光学ゾーン１８２０および周辺ゾーン１８２２を含んでもよい。光学ゾーン１８２０は、ユーザの網膜１８２４の中心に光を集束させる領域を含んでもよい。周辺ゾーン１８２２は、強膜の近傍または上で眼に接触してもよい。この例は眼に装着される視力矯正用に構成された市販のコンタクトレンズの使用を開示するが、他のタイプのコンタクトレンズが本開示に記載される原理に従って使用されてもよい。例えば、コンタクトレンズは、視力を矯正する曲率または他の特徴を含まなくてもよい。実際、一実施形態では、医師は、患者の涙液中のバイオマーカーを収集するためだけにコンタクトレンズを処方してもよい。
コンタクトレンズ１８１０は、ソフトコンタクトレンズ、硬質ガス透過性（ＲＧＰ）コンタクトレンズ、角膜矯正治療コンタクトレンズ、別のタイプのコンタクトレンズ、またはそれらの組み合わせであってもよい。コンタクトレンズは、任意の適切なタイプの材料から作られてもよい。上記コンタクトレンズを構成するために使用することができる材料の非網羅的リストには、任意の適切なシリコーン材料および／またはハイドロゲル材料が含まれる。このような材料は、テフィルコン（tefilcon）、テトラフィルコンＡ（tetrafilcon A）、クロフィルコン（crofilcon）、ヘルフィルコンＡ＆Ｂ（helfilcon A&B）、マフィルコン（mafilcon）、ポリマコン（polymacon）、ヒオキシフィルコンＢ（hioxifilcon B）、ロトラフィルコンＡ（lotrafilcon A）、ロトラフィルコンＢ（lotrafilcon B）、ガリフィルコンＡ（galyfilcon A）、セノフィルコンＡ（senofilcon A）、シフィルコンＡ（sifilcon A）、コムフィルコンＡ（comfilcon A）、エンフィルコンＡ（enfilcon A）、リドフィルコンＢ（lidofilcon B）、サーフィルコンＡ（surfilcon A）、リドフィルコンＡ（lidofilcon A）、アルファフィルコンＡ（alfafilcon A）、オマフィルコンＡ（omafilcon A）、バサーフィルコンＡ（vasurfilcon A）、ヒオキシフィルコンＡ（hioxifilcon A）、ヒオキシフィルコンＤ（hioxifilcon D）、ネルフィルコンＡ（nelfilcon A）、ヒラフィルコンＡ（hilafilcon A）、アコフィルコンＡ（acofilcon A）、ブフィルコンＡ（bufilcon A）、デルタフィルコンＡ（deltafilcon A）、フェムフィルコンＡ（phemfilcon A）、ブフィルコンＡ（bufilcon A）、パーフィルコン（perfilcon）、エタフィルコンＡ（etafilcon A）、フォコフィルコンＡ（focofilcon A）、オキュフィルコンＢ（ocufilcon B）、オキュフィルコンＣ（ocufilcon C）、オキュフィルコンＤ（ocufilcon D）オキュフィルコンＥ（ocufilcon E）、オキュフィルコンＦ（ocufilcon F）、フェムフィルコンＡ（phemfilcon A）、メタフィルコンＡ（methafilcon A）、メタフィルコＢ（methafilcon B）、ビルフィルコンＡ（vilfilcon A）などのポリマー、その他のタイプのポリマー、モノマー、またはそれらの組み合わせなどから形成されてもよい。これらの材料は、モノマー、ポリマー、およびコンタクトレンズを構成する材料を形成する他の材料の種々の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態では、コンタクトレンズ材料は、シリコーンを全く含まないハイドロゲルポリマーから作られてもよい。これは、コンタクトレンズの湿潤性を増大させるために望ましいことがある。別の実施形態では、コンタクトレンズ材料がシリコーンハイドロゲル材料から作られてもよい。
眼窩の涙液は、コンタクトレンズと接してもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズの表面全域が涙液と接する。涙液の成分は、脂質、電解質、代謝産物、タンパク質、抗体、他のタイプの化合物、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。これらの成分は、ユーザの健康状態を示すことができるバイオマーカーとなってもよい。バイオマーカーはコンタクトレンズに結合してもよい。
対象となり得る、涙液からのバイオマーカーの非網羅的リストは、電解質、ナトリウム、カリウム、塩化物、フェニルアラニン、尿酸、ガラクトース、グルコース、システイン、ホモシステイン、カルシウム、エタノール、アセチルコリンおよびアセチルコリン類似体、オルニチン、血中尿素窒素、クレアチニン、金属元素、鉄、銅、マグネシウム、ポリペプチドホルモン、甲状腺刺激ホルモン、成長ホルモン、インシュリン、黄体形成ホルモン、絨毛性ゴナドトロピンホルモン（chorionogonadotrophic hormone）、肥満ホルモン、レプチン、セロトニン、薬剤、ジランチン、フェノバルビタール、プロプラノロール、コカイン、ヘロイン、ケタミン、ホルモン、甲状腺ホルモン、ＡＣＴＨ、エストロゲン、コルチゾール、プロゲステロン、ヒスタミン、ＩｇＥ、サイトカイン、脂質、コレステロール、アポリポタンパク質Ａ１、タンパク質および酵素、ラクトフェリン、リゾチーム、涙液固有プレアルブミンまたはリポカリン、アルブミン、相補体、凝固因子、肝機能酵素、心臓障害酵素、フェリチン、ウイルス成分、ＩｇＭやＩｇＧなどの免疫グロブリン、プロテアーゼ、プロテアーゼ阻害剤、乳酸塩、ケトン体、他のタイプのバイオマーカー、またはこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
いくつかの例では、市販のコンタクトレンズは、いかなる改変もせずにそのまま、バイオマーカーがコンタクトレンズに結合することを可能にする表面特性を有してもよい。従来、タンパク質蓄積物および他のタイプの蓄積物は、コンタクトレンズに結合するバイオマーカーの能力を高めるための表面改質がされていない通常のコンタクトレンズ上の問題であると考えられている。別の例では、コンタクトレンズは、バイオマーカーの結合能を増強するために、または特定のバイオマーカーのためだけに改変されてもよい。コンタクトレンズの表面がバイオマーカーに結合する能力を増強するように改質されてもよい例では、周辺ゾーン、光学ゾーン、コンタクトレンズの前面、コンタクトレンズの後面、コンタクトレンズの他の領域、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、コンタクトレンズ上の適切な位置に結合増強が行われてもよい。
上記のように、図１９は、コンタクトレンズの後面１９３０に付着したバイオマーカー１９１４の一例を示す。この例は、コンタクトレンズの後面１９３０に付着したバイオマーカー１９１４を示しているが、バイオマーカー１９１４は該コンタクトレンズの前面１９３２のみに付着してもよく、前面１９３２と後面１９３０との両方にも付着してもよい。いくつかの実施形態では、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０の面に吸着、吸収、結合、共有結合、イオン結合、接着、凝集、またはそうでなければ接続されてもよい。いくつかの実施形態では、バイオマーカー１９１４は、厚みのあるコンタクトレンズ１８１０に組み込まれる。
コンタクトレンズ１８１０がユーザの眼から取り外されると、図１９に示すように、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０に留まってもよい。コンタクトレンズ１８１０に付着したバイオマーカー１９１４の量は、コンタクトレンズ１８１０が眼の上にあった時間の量に関連し得る。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０は、その日の日中にユーザが装着し、夜に取り外してもよい。これらの状況では、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズの表面域のかなりの部分を覆ってもよい。しかしながら、別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、より短時間の間、ユーザによって装着されてもよい。一つの具体的な例では、分析用のバイオマーカー１９１４を収集するために、患者は、コンタクトレンズ１８１０を診療所で数分間提供されてもよい。別の例では、所望の量のバイオマーカー１９１４を収集するために、患者は、コンタクトレンズ１８１０を数時間または他の期間つけておくように指示されてもよい。
上記のように、図２０は、内部キャビティ２００２を有する保管容器２０４０内のコンタクトレンズ１８１０の一例を示す。キャビティ２００２は、底面２００８で互いに接続される第１の壁２００４と第２の壁２００６とによって画定される。また、コンタクトレンズ１８１０および溶液２０１２がキャビティ２００２内に配置される。
溶液２０１２は、コンタクトレンズを洗浄し、バクテリア、真菌、他のタイプの細菌、またはそれらの組み合わせを殺す過酸化水素または他のタイプの薬剤などの洗浄剤を含んでもよい。溶液２０１２は、コンタクトレンズを水和し、洗浄する既製のタイプの保存液であってもよい。保存液２０１２は、バイオマーカー１９１４を溶液２０１２に溶解させ、それによってコンタクトレンズ１８１０を洗浄してもよい。コンタクトレンズ１８１０は、コンタクトレンズ１８１０が続いてユーザによって取り出されるまで、保存液２０１２内に留まっていてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０は短時間（例えば、数分間）上記溶液中に浸漬される。別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、一晩など、複数時間上記溶液中に留まってもよい。バイオマーカー１９１４がコンタクトレンズ１８１０から除去された状態で、バイオマーカー１９１４は、バイオマーカータイプ、それらバイオマーカーの各々の濃度、または他のバイオマーカー特性が測定または分析可能な溶液２０１２中に希釈されてもよい。
バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０に悪影響を及ぼすことなく、コンタクトレンズ１８１０から採取することができる。それらの例では、コンタクトレンズ１８１０は、ユーザによって再装着されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０が溶液２０１２から取り出され、その結果、コンタクトレンズ１８１０は溶液に対して行われる試験メカニズムの影響を受けない。別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、溶液２０１２が分析される間、溶液２０１２内に留まるが、この分析はコンタクトレンズ１１０に悪影響を及ぼさず、その結果、コンタクトレンズ１８１０はユーザによって再装着されることが可能である。
いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、保管容器２０４０内で分析されてもよい。別の例では、溶液２０１２は、測定を行うためのセンサを有する別のタイプの装置に移されてもよい。さらに別の例では、ハンドヘルド装置は、溶液の分析を実行することができるセンサを組み込んでもよい。
上記溶液を分析する１つのアプローチが図３９Ａに示されている。いくつかの実施形態では、光学スペクトル分析器は、保存液容器２０４０に組み込まれてもよい。図３９Ａの例では、コンタクトレンズ１８１０用の保管容器２０４０は、フロア２１２６によって接続される少なくとも一つの壁面２００４によって画定されるキャビティ２００２を含む。いくつかの例では、単一の円形壁がキャビティ２００２の少なくとも一部を画定する。別の例では、複数の独立した壁が互いに接合されて、キャビティ２００２を画定する。
光源２１４２は、キャビティ２００２の第１の面に組み込まれてもよい。光源２１４２は、光のビーム２１４４が溶液２０１２を通って受光器２１４６または検出器へ向かうように向きを合わせられてもよい。光のビーム２１４４が溶液２０１２を透過する際、光の一部は、その溶液の中身に応じて、該溶液によって吸収されてもよい。異なるタイプのバイオマーカー１９１４を有する溶液２０１２の溶液２０１２通過の光透過率は、異なっているかまたは固有であってもよい。さらに、同じバイオマーカー１９１４の異なる濃度を有する溶液２０１２も、異なるまたは固有の光透過率を示してもよい。
いくつかの実施形態では、光源２１４２は、溶液２０１２を独立して透過する波長の範囲を分離してもよい。各波長の透過率が測定されてもよい。溶液２０１２内のあるバイオマーカーは、第１の波長での光透過率に影響を及ぼさないかもしれないが、第２の波長での光透過率に影響を及ぼし得る。したがって、異なる波長の光を透過させることによって、溶液の組成のより精密な測定結果を測定することができる。各波長で測定された透過率は、バイオマーカーのタイプおよび濃度が既知である他の溶液のデータと比較してもよい。そのため、測定された透過率レベルは、溶液２０１２中のバイオマーカー１９１４のタイプおよび濃度に関連付けることができる。
他のタイプの分光法を使用して、上記溶液中のバイオマーカーのタイプおよび濃度を分析および識別することができる。いくつかの例では、波長ではなく周波数を測定することが、受光器２１４６（例えば、スペクトル分析器）で行われてもよい。溶液を分析するための他のタイプの分光機構の非網羅的リストは、原子吸光分光法、減衰全反射分光法、電子常磁性分光法、電子分光法、フーリエ変換分光法、ガンマ線分光法、赤外線分光法、レーザー分光法、マルチプレックス質量分光分析または周波数変調分光法、ラマン分光法、およびｘ線分光法を含んでもよい。
図３９Ａの例示的な実施形態は、キャビティの複数の壁の異なる側に光源２１４２と受光器２１４６とを備えるが、光源２１４２と受光器２１４６とはキャビティ２００２の同じ側にあってもよい。このような例では、光源２１４２から発せられる光は、容器内で反射されてもよく、該反射は、受光器２１４６（例えば、スペクトル分析器）によって記録またはそうでなければ測定されてもよい。
いくつかの例では、センサが図４２に示されるハンドヘルド装置４２０２の一部であってもよい。この例では、溶液中のバイオマーカーの濃度を測定することができる赤外分光計などのセンサをハンドヘルド装置が含む。例えば、ハンドヘルド装置は、赤外線源を有する端部を含んでもよい。この赤外線源は、ユーザが、赤外線が適切な方向に向かうようにハンドヘルド装置を正しい向きに置いて、赤外光を溶液に送るように命令すると、溶液に赤外線を送るものである。溶液中に吸収される赤外光の量は、少なくとも部分的に、溶液中のバイオマーカーの濃度に基づいてもよい。したがって、ハンドヘルド装置への赤外光の戻り量は、ハンドヘルド装置に組み込まれた赤外線受信器で測定されてもよい。
さらに別の例では、溶液２０１２は、分析用の別の装置に注がれてもよい。一例では、溶液２０１２の少なくとも１つの特性（例えば、バイオマーカー特性）を測定するために、免疫拡散マシン、遠心分離機、別のタイプの装置、またはそれらの組み合わせに溶液２０１２が注がれてもよい。
上記溶液を分析する別のアプローチが図３９Ｂに示されている。いくつかの実施形態では、少なくとも一つの電極は、保存液容器２０４０に組み込まれ、クロノアンペロメトリーによって保存液２０１２における内容物を分析してもよい。図３９Ｂの例において、電位を所定の期間にわたって電極３９４８に印加し、結果として生じる電流強度を引き出してもよい。上記電流強度は、溶液２０１２の特性に比例して変化してもよい。例えば、電極３９４８で測定される電流強度は、一実施形態では、溶液２０１２内のグルコースの濃度に比例して変化してもよい。電極３９４８の電流強度を記録し、データベースと比較し、コンタクトレンズユーザの健康状態を判定してもよい。
電極３９４８は、容器２０４０のフロア２１２６に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、段階電位または電圧が電極３９４８に印加されてもよく、電極３９４８に印加される電圧は、一定期間にわたって所定の段階だけ増加する。他の実施形態では、電極３９４８に印加される電位または電圧は、一定期間にわたって定電位であってもよい。電極列を含む複数の電極は、フロア２１２６または容器２０４０の任意の他の表面に組み込まれてもよい。電極３９４８は、電極３９４８に電力を供給するように構成された電源（図示せず）に動作可能に連結されてもよい。電極３９４８は、該電極の操作パラメータ（例えば、電圧、電流、時間等）を測定するように構成された処理ユニット（図示せず）に動作可能に連結されてもよい。
図４０は、健康状態システム４０００の図を示す。上記システム４０００は、プロセッサ４０１５、入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ４０２０、およびメモリ４０２５を有するベースステーション４００５を含む。いくつかの実施形態では、プロセッサ４０１５およびメモリ４０２５は、演算装置のサブコンポーネントであって、例えば、ベースステーション４００５は、演算装置であってもよい。Ｉ／Ｏコントローラ４０２０は、例えば、アンテナを介して検出装置４０３０と通信してもよい。いくつかの例では、検出装置４０３０のセンサは、コンタクトレンズ保存部（例）内、ハンドヘルド装置内、溶液分析するように構成された独立したマシン内、別のタイプのセンサ内、またはそれらの組み合わせ内に組み込まれてもよい。いくつかの例では、検出装置は、それ自体のプロセッサ、メモリ、および／またはＩ／Ｏコントローラ４０２０を備えてもよい。システムの構成要素および検出装置４０３０は、無線で、配線接続を介して、またはそれらの組み合わせで通信してもよい。このシステムのメモリ４０２５は、バイオマーカー特性取得部４０４５、データベース４０５０、バイオマーカーとデータベースとの比較部４０５５、健康状態判定部４０６０、および推奨生成部４０６５を含んでもよい。いくつかの実施形態では、システム４０００は、メモリ４０２５と通信するベースステーション４００５をさらに含んでもよく、ベースステーション４００５は、例えばＩ／Ｏコントローラ４０２０またはトランスポンダ内のアンテナを介してプロセッサ４０１５および／または検出装置４０３０と通信してもよい。いくつかの実施形態では、検出装置４０３０は、少なくとも一つの電極および／または光学スペクトル分析器である。
プロセッサ４０１５は、インテリジェントハードウェアデバイス（例えば、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジックコンポーネント、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせ）を含んでもよい。いくつかの例では、プロセッサ４０１５は、メモリコントローラを使用してメモリアレイを動作させるように構成されてもよい。別の例では、メモリコントローラは、プロセッサ４０１５に統合されてもよい。プロセッサ４０１５は、様々な機能（例えば、規定の光学装置の評価をサポートする機能またはタスク）を実行するために、メモリに記憶されたコンピュータ読み取り可能な命令を実行するように構成されてもよい。
Ｉ／Ｏコントローラ４０２０は、モデム、キーボード、マウス、タッチスクリーン、または同様の装置を含むかまたはそれらと相互作用してもよい。いくつかの例では、Ｉ／Ｏコントローラ４０２０は、プロセッサの一部として実装されてもよい。いくつかの例では、ユーザは、Ｉ／Ｏコントローラ４０２０を介して、またはＩ／Ｏコントローラ４０２０によって制御されるハードウェアの構成要素を介して、システムと相互作用してもよい。Ｉ／Ｏコントローラ４０２０は、システム４０００の任意の入力装置および任意の出力装置と通信してもよい。
メモリ４０２５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含んでもよい。メモリ４０２５は、実行されると本明細書に記載する様々な機能をプロセッサ４０１５に実行させる命令を含む、コンピュータ読み取り可能かつコンピュータ実行可能なソフトウェアを記憶してもよい。いくつかの例では、メモリ４０２５は、数ある要素の中で、周辺構成要素または周辺装置とのやり取りなどの基本ハードウェアオペレーションおよび／または基本ソフトウェアオペレーションを制御可能な基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含んでもよい。ソフトウェア（例えば、プログラム）を記憶したメモリ４０２５は、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」と呼ぶことができる。記録媒体は、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブル論理回路などの「一時的でない有形の媒体」とすることができる。プログラムは、プログラムを送信することができる任意の送信媒体（通信ネットワークまたは放送波など）を介してコンピュータに供給することができる。いくつかの実施形態では、本開示の態様は、種々のプログラムが電子的な伝送によって具体化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現できる。
バイオマーカー特性取得部４０４５は、プロセッサ４０１５にバイオマーカー特性を溶液から取得させるプログラム命令を含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ４０１５が、上記プログラム命令を実行して、バイオマーカー特性取得部４０４５として機能してもよい。上記バイオマーカー特性は、バイオマーカーの識別（identification）、バイオマーカー濃度、別のタイプの特性、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの例では、バイオマーカー特性取得部４０４５は、バイオマーカー特性に関する情報を含む信号を受動的に受信する。別の例では、バイオマーカー特性取得部４０４５がバイオマーカー特性に関する情報を能動的に要求する。
データベース４０５０は、バイオマーカー特性に関する情報を保持するデータ構造を含んでもよい。データベース４０５０は、少なくとも一人のユーザから取得された、例えば、計量化学的な方法によって、実験室で記録または測定されたバイオマーカー特性、またはそれらの組み合わせに関する情報を含んでもよい。いくつかの例では、既知の健康状態を有する患者および／またはユーザからの情報と実験室または他の状況で研究された、涙液内のバイオマーカータイプおよび濃度レベルとが、データベースに初めに投入されてもよい。同じ健康状態のユーザでも若干異なるバイオマーカー特性を示す場合があるので、複数のユーザからの情報が蓄積されてもよい。いくつかの例では、数千から数百万ものサンプルバイオマーカー特性が収集されてもよい。
バイオマーカーとデータベースとの比較部４０５５は、プロセッサ４０１５に、取得されたバイオマーカー特性をデータベース４０５０に格納された情報と比較させるプログラム命令を表すかまたはそうでなければ含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ４０１５が、上記プログラム命令を実行して、バイオマーカーとデータベースとの比較部４０５５として機能してもよい。いくつかの例では、プログラム命令には、バイオマーカー特性を比較するためのデータマイニングアルゴリズムが含まれてもよい。健康状態判定部４０６０は、プロセッサ４０１５に、ユーザのバイオマーカー特性をデータベース４０５０内に保存された類似のバイオマーカー特性に関連付け、該ユーザの健康状態を判定または予測するプログラム命令を表すかまたはそうでなければ含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ４０１５が、上記プログラム命令を実行して、健康状態判定部４０６０として機能してもよい。
特定のバイオマーカーとそれらそれぞれの濃度との相関関係は、各々の患者の１対１の分析では観察されない場合がある。しかしながら、より大きなサンプルサイズでは、以前には観察されなかった相関関係が、例えば、システム４０００によって使用されるデータマイニング技術によって検出されてもよい。例えば、以前にその健康状態と関連付けられていなかった特定のバイオマーカーが、統計的に有意な正常濃度レベル、統計的に有意な低濃度レベル、統計的に有意な高濃度レベル、別の統計的に有意な濃度レベル、統計的に有意ではないタイプの濃度レベル、または以前に観察されていなかったそれらの組み合わせを有することを明らかにすることができる、特定の健康状態を有するユーザのバイオマーカー特性を分析してもよい。これらの相関関係は、他の方法では患者において観察されない場合がある健康状態を特定するのに役立ち得る。ユーザの健康状態が最終的に適切に診断可能な場合であっても、取得されたバイオマーカー特性をデータベース４０５０に格納された情報と比較することにより、より迅速な診断が実現し得る。
推奨生成部４０６５は、プロセッサ４０１５にユーザへの推奨を生成させるプログラム命令を表すかまたはそうでなければ含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ４０１５が、上記プログラム命令を実行して、推奨生成部４０６５として機能してもよい。推奨は、ユーザがその判定された健康状態を有しているか否かを確認するための確認検査をすることを含んでもよい。上記確認検査は、ユーザが一般に操作する外部の演算装置（例えば、携帯装置）によって行われてもよい。確認検査を行う例では、確認検査の結果がデータベースおよび／または演算装置に送信されてもよい。上記結果は、データベースおよびその関連するアナリティックスが健康状態の判定を改善するのを支援するために使用されてもよい。
別の推奨によって、判定された健康状態に対する治療を受けることをユーザに促してもよい。別の推奨によって、特定タイプの医師を訪れることをユーザに促してもよい。別の推奨は、特定タイプの食品を避けることを含んでもよい。さらに、別の推奨は、健康レジメン、特定タイプの食事、あるタイプの行動を実行すべきとする別の推奨、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
図４１は、涙液化学（tear chemistry）の特性（例えば、ユーザの涙液中の成分およびそれらの関連濃度）と、潜在的症候と、涙液化学の潜在的要因とを関連付けたデータベース４１００の一例を示す。この例では、データベース４１００が涙液化学を表す第１列４１０２と、潜在的症候を表す第２列４１０４と、涙液化学の潜在的要因を表す第３列４１０６とを含む。データベース４１００は、正常なラクトフェリンレベルと正常なＩｇＥレベルとを有する涙液化学に対する相関関係を含む第１行４１０８、正常なラクトフェリンレベルと高ＩｇＥレベルとを有する涙液化学に対する相関関係を含む第２行４１１０、低ラクトフェリンレベルと正常なＩｇＥレベルとを有する涙液化学に対する相関関係を含む第３行４１１２、低ラクトフェリンレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第４行４１１４、高ラクトフェリンレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第５行４１１６、および高ＩｇＥレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第６行４１１８を含んでもよい。
図４１の例は特定のタイプのバイオマーカーの相関関係を有する例を示しているが、任意の適切なタイプの相関関係をデータベースに含めてもよい。ある例には、行４１１４、行４１１６、行４１１８に示すように、単一のバイオマーカーと相関がある特性が含まれてもよい。別の例には、特定のバイオマーカーセットと相関がある特性を含めてもよい。例えば、異なるタイプのバイオマーカーの二つ以上の特性と相関がある健康状態が、行４１０８、行４１１０、行４１１２に示すように含まれてもよい。任意の適切な個数のバイオマーカー特性が含まれてもよい。例えば、１、３、から数百の特性のいずれの場合も、特定のタイプの健康状態に集合的に関連付けられてもよい。さらに、図４１の例は、特定のタイプのバイオマーカーを含むが、データベースは任意の適切なタイプのバイオマーカーの相関関係を含んでもよい。図４１に示す実施形態では、バイオマーカーの測定値を所定の閾値と比較することにより、バイオマーカーレベルが「正常」、「低」、または「高」のいずれであるかが判定され得る。
図４２は、ユーザの健康状態を確認またはそうでなければ判定するシステム４２００の一例を示す。この例では、保存液（すなわち、水溶液）がコンタクトレンズ容器２０４０内に収容されてもよい。センサを備えるハンドヘルド装置４２０２は、溶液中のバイオマーカーの少なくとも１つの特性の測定を行うのに使用してもよい。ハンドヘルド装置４２０２は、データベース（図４１、４１００）を記憶するクラウドベースデータセンタ４２０６と通信している携帯装置４２０４（すなわち、演算装置）に、バイオマーカー特性を送信してもよい。携帯装置４２０４は、測定されたバイオマーカー特性をデータセンタ４２０６内のデータベースへ中継してもよい。そして、データセンタ４２０６は、該バイオマーカー特性と健康状態との間の相関関係を携帯装置４２０４に返信してもよい。携帯装置４２０４は、ハンドヘルド装置４２０２からの結果および／またはデータベースからの相関関係を携帯装置４２０４のユーザインターフェースに提示してもよい。
リターン信号から取得された、保存液からの測定値の処理の少なくとも一部は、ハンドヘルド装置４２０２、携帯装置４２０４、および／またはデータセンタ４２０６で行われてもよい。いくつかの例では、携帯装置４２０４は、データベースから相関関係を読み出し、追加のタスクを実行するプログラムを含んでもよい。例えば、携帯装置４２０４は、データベースからの健康状態の受信に応じて、データベース以外の別のソースから健康状態に関する情報を読み出してもよい。携帯装置４２０４はまた、医療専門家の連絡先を検索すること、医療専門家との面会予約を設定するためにユーザのカレンダーを閲覧すること、医療専門家との面会予約を予定にいれること、別のタスクを実行すること、またはそれらの組み合わせを行ってもよい。
図４３は、健康状態を判定する方法４３００の一例を示す。この例では、方法４３００は、ユーザの健康状態を判定するために、コンタクトレンズ上に含まれる少なくとも一つのバイオマーカーの特性を分析するステップ４３０２と、上記特性を、該特性を健康状態と関連付けるデータベースと比較するステップ４３０４とを含む。
ブロック４３０２において、少なくとも一つのバイオマーカーの特性が分析される。この工程は、プロセッサ４０１５が、検出装置４０３０内のセンサによって検出された測定値を取得するかまたはそうでなければ受信した後、検出装置４０３０またはプロセッサ４０１５（例えば、バイオマーカー特性取得部４０４５）によって行われてもよい。前述したように、バイオマーカーは、コンタクトレンズから取得することができる。いくつかの例では、バイオマーカーは、分析またはそうでなければ測定中、コンタクトレンズ上に留まってもよい。別の例では、バイオマーカーは、分析の前にコンタクトレンズから採取されてもよい。上記バイオマーカー特性は、バイオマーカーのタイプ、バイオマーカーの濃度、コンタクトレンズ上のバイオマーカーの位置、別のタイプの特性、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。上記バイオマーカー特性は、単一のバイオマーカーに関わってもよい。別の例では、上記バイオマーカー特性は、複数のバイオマーカーの集合状態を含んでもよい。
ブロック４３０４において、上記バイオマーカー特性は、該バイオマーカー特性を健康状態と関連付けるデータベース（例えば、図４０のデータベース４０５０）と比較されてもよい。例えば、上記データベースは、特定の健康状態と相関がある単一のバイオマーカーのタイプおよび濃度を含んでもよい。この工程は、プロセッサ４０１５（例えば、バイオマーカーとデータベースとの比較部４０５５）によって実行されてもよい。別の例では、データベースは、特定の濃度を有する第１のタイプのバイオマーカーおよび異なる特定の濃度を有する第２のタイプのバイオマーカーを、特定のタイプの健康状態に関連付けてもよい。
図４４は、健康状態を判定する方法４４００の一例を示す。この例では、上記方法４４００は、ユーザが前に装着したコンタクトレンズからバイオマーカーを取得するステップ４４０２と、ユーザの健康状態を判定するために少なくとも一つのバイオマーカーを分析するステップ４４０４と、該バイオマーカーの分析に基づいて濃度レベルを取得するステップ４４０６と、上記濃度レベルを、該濃度レベルを健康状態と関連付けるデータベースと比較するステップ４４０８とを含む。工程ブロック４４０４および４４０６は、図４３におけるブロック４３０２と同一の主体（例えば、プロセッサ）によって行われてもよい。工程ブロック４４０８は、図４３におけるブロック４３０４と同一の主体（例えば、プロセッサ）によって行われてもよい。
ブロック４４０２において、バイオマーカーは、任意の適切な方法でコンタクトレンズから取得されてもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、マルチパーパスコンタクトレンズ保存液において、コンタクトレンズから解離してもよい。別の例では、バイオマーカーは、コンタクトレンズ表面全体から物質を拭き取ることによって、コンタクトレンズから取得される。さらに別の例では、レンズ表面からバイオマーカーをこすり取ることによって、バイオマーカーがコンタクトレンズから採取されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズからバイオマーカーを取得することにより、ユーザが再装着できるコンタクトレンズが得られる。別の例では、コンタクトレンズからバイオマーカーを取得することにより、ユーザが再装着できないように該コンタクトレンズを改変することになる。バイオマーカー特性取得部４０４５は、上記のように取得されたバイオマーカーの特性を示す情報を、例えば、検出装置４０３０から取得する。
図４５は、健康状態を判定する方法４５００の一例を示す。この例では、方法４５００は、ユーザが前に装着したコンタクトレンズからのバイオマーカーの特性を、バイオマーカーの特性を健康状態と関連付ける集約データベースと比較するステップ４５０２を含む。工程ブロック４５０２は、図４３におけるブロック４３０４と同一の主体によって行われてもよい。
上記集約データベースは、複数のソースからの健康状態に関連付けられた濃度レベルを含んでもよい。いくつかの例では、医師、患者、他のタイプの専門家、他のタイプのソース、またはそれらの組み合わせは、上記データベースに追加可能な情報を提供してもよい。いくつかの例では、関連付けられたバイオマーカー特性を有する何千、さらには何百万もの健康状態が上記データベースに集約されてもよい。
さらに、相関がある健康状態がユーザに送られた後、該ユーザは、該健康状態が正確であったかどうかを確認する選択肢を有してもよい。例えば、ユーザは、自身のコンタクトレンズを保存部（例）に入れ、自身がある健康状態を有している、または有している可能性があるという通知を受信してもよい。その結果、ユーザは、医師と話し、該医師は、検査を行い、該ユーザがその健康状態を有するかどうかを確認してもよい。ユーザが上記データベースが示す健康状態を有する場合、該ユーザは、該データベースに確認メッセージを送ってもよい。上記確認メッセージは、上記バイオマーカー特性と上記健康状態との間の相関関係の信頼水準を高めてもよい。上記検査によって、ユーザが上記データベースが示す健康状態を有さないことが示された場合、該ユーザは、自身が該健康状態を有さないことを示す確認メッセージを該データベースに送ってもよい。この確認メッセージは、上記バイオマーカー特性と上記健康状態との間の相関関係の信頼水準を下げてもよい。ユーザが上記示された健康状態を有さない場合、上記データベースは、導き出された相関関係を再評価し、該導き出された相関関係が適切な推定に基づいているかどうかを判定してもよい。いくつかの例では、ユーザが上記示された健康状態を有さないことを示すメッセージは、該ユーザが、前に上記データベースが特定しなかった異なる健康状態を有することを含んでもよい。上記データベースは、上記異なる健康状態を、ユーザの判定されたバイオマーカー特性と関連付けてもよい。
図４６は、健康状態を判定する方法４６００の一例を示す。この例では、方法４６００は、コンタクトレンズ上の蓄積物を溶液に溶解させるステップ４６０２と、溶液中のタンパク質蓄積物の成分を分析するステップ４６０４と、分析から導出された少なくとも一つのパラメータを演算装置に送るステップ４６０６とを含む。工程ブロック４６０４および４６０６は、例えば、検出装置４０３０によって行われてもよい。
ブロック４６０２において、上記蓄積物は、コンタクトレンズをコンタクトレンズ保存液に入れることによって、溶解されてもよい。任意の適切なタイプのコンタクトレンズ溶液が使用されてもよい。例えば、上記コンタクトレンズ溶液は、過酸化水素溶液、マルチパーパスソリューション、別のタイプの溶液、またはそれらの組み合わせであってもよい。
いくつかの例では、上記コンタクトレンズ溶液は、ヒアルロナン、スルホベタイン、ポロキサミン、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、アスコルビン酸、エデト酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、ヒドロキシアルキルリン酸、ポロクサマー、リン酸ナトリウム緩衝液、エチレンジアミンとのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、およびポリアミノプロピルビグアニド、またはそれらの組み合わせを含む。コンタクトレンズは、消毒剤、界面活性剤、抗真菌剤、抗菌剤、別のタイプの薬剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
コンタクトレンズから溶液中へのバイオマーカーの除去は、任意の適切な期間にわたって行われてもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、少なくとも１分間、少なくとも５分間、少なくとも２０分間、少なくとも４５分間、少なくとも１時間、少なくとも２時間、少なくとも５時間、少なくとも７時間、少なくとも１日間、少なくとも２日間、別の適切な期間、またはそれらの組み合わせの間、溶液中にある。
いくつかの例では、コンタクトレンズは、バイオマーカー用の結合部位となるように、または、コンタクトレンズ中に涙液を引き込むように構築された表面のキャビティを含まない。いくつかの例では、コンタクトレンズは、特定のバイオマーカーのコンタクトレンズへの結合を目的とする表面処理を含まない。
いくつかの実施形態では、保存液は、コンタクトレンズの表面と涙液からのバイオマーカーとの間の結合を容易にするように構成された結合剤を含んでもよい。別の例では、結合剤は、コンタクトレンズ溶液に導入されない。コンタクトレンズは、バイオマーカーがコンタクトレンズの任意の他の表面と同様にコンタクトレンズの任意の表面に結合し易い表面を含んでもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、コンタクトレンズの光学ゾーン、コンタクトレンズの周辺ゾーン、コンタクトレンズの縁部、コンタクトレンズの後面、コンタクトレンズの前面、コンタクトレンズの別の領域、またはそれらの組み合わせに付着してもよい。
溶解物は、その後、ブロック４６０４において、例えば、図４３および図４４をそれぞれ参照して本明細書において説明する工程４３０２または４４０４に従って、分析されてもよい。ブロック４６０６において、分析から導出された少なくとも一つのパラメータは、例えば図４２を参照して説明したように、演算装置に送られる。
本開示において説明する原理は、ユーザの腔内に存在してもよい別のデバイスに適用されてもよい。例えば、ユーザのマウスガードは、夜の睡眠後にユーザの口から取り外されると、洗浄用溶液中に入れられてもよい。タンパク質、抗体、脂質、酵素、電解質などは、マウスガードに結合してもよい。これらのバイオマーカーは、上記溶液中へマウスガードと解離し、分析されてもよい。測定されたバイオマーカーレベルは、ユーザの歯の状態またはユーザの別のタイプの状態を判定するために、データベースに含まれる相関関係と比較されてもよい。
別の例では、上記デバイスは、歯ブラシ、綿棒、フロス、キューチップ（綿棒）、ヘッドホン、針、可消化デバイス、バンドエイド、別のタイプの絆創膏、取り外し可能な整形外科用ハードウェア、別のタイプのハードウェア、チューインガム、別のタイプのデバイス、またはそれらの組み合わせであってもよい。
図４７は、ユーザの健康状態を判定する方法４７００の一例を示す。この例では、方法４７００は、第１の期間中にユーザが前に装着した第１のコンタクトレンズからの少なくとも一つのバイオマーカーの第１の特性を分析するステップ４７０２と、上記第１の特性を上記ユーザからの少なくとも一つのバイオマーカーの第２の特性と比較するステップ４７０４と、上記第１の特性と上記第２の特性との間の変化を判定するステップ４７０６と、上記変化を、該変化を健康状態と関連付けるデータベースと比較するステップ４７０８とを含む。工程ブロック４７０２は、図４３におけるブロック４３０２と同一の主体（例えば、プロセッサ）によって行われてもよい。工程ブロック４７０４〜４７０８は、プロセッサ４０１５（具体的には、例えば、バイオマーカーとデータベースとの比較部４０５５）によって行われてもよい。
ブロック４７０４において、第１の特性は、第２の特性と比較される。第１および第２の特性は、さまざまな時間に装着される同一のコンタクトレンズから取得されてもよい。例えば、ユーザは、１日目にコンタクトレンズを装着し、該ユーザがバイオマーカーを該コンタクトレンズから除去させる１日目の終わりに該コンタクトレンズを取り外してもよい。上記バイオマーカーの分析を行い、第１のバイオマーカーの第１の濃度などの第１の濃度を取得してもよい。２日目に、ユーザは、コンタクトレンズを自身の眼の中に戻し、その日の終わりに該コンタクトレンズを取り外してもよい。バイオマーカーの除去および分析も行われてもよい。第２の特性は、第１のバイオマーカーの異なる濃度であってもよい。したがって、上記変化は、増加した濃度、減少した濃度、別のタイプの濃度、またはそれらの組み合わせであってもよい。いくつかの実施形態では、バイオマーカーの分析は、複数日間、１日につき１回行われてもよい。この実施形態では、バイオマーカーの濃度を平均し、１つの分析と関連した異常を抑えてもよい（例えば、あるバイオマーカーの濃度レベルが上記複数日のうちの１日では非常に高いまたは低いことが分かるが、他の日では通常の濃度レベルにある）。
いくつかの例では、同一のコンタクトレンズを使用して第２のバイオマーカーセットを取得する場合、上記データベースは、特定の相関関係を含んでもよい。いくつかの例では、１日目の夜の洗浄の際にバイオマーカーの全てがコンタクトレンズから除去することができるとは限らないため、２日目の夜にコンタクトレンズを洗浄するために溶液中に入れると、より多くのバイオマーカーが得られることがある。別の例では、１回目の洗浄後にコンタクトレンズ上に残留するそれらのバイオマーカーは、別のバイオマーカーが該コンタクトレンズに付着するのを妨げるため、２日目の夜に取得するバイオマーカーがより少ないことがよくある。
別の例では、第２のバイオマーカーセットは、未使用のコンタクトレンズから取得されてもよい。そのような状況では、前回の洗浄時からの残存バイオマーカーは問題にはならない。第２のバイオマーカーセット（例えば、第２のバイオマーカー特性セット）は、第１のコンタクトレンズ（第１のバイオマーカー特性セットが取得されるコンタクトレンズ）とは異なる第２のコンタクトレンズから取得されてもよい。
ブロック４７０８において、第１および第２の濃度の間の変化は、該変化が健康状態と相関があるデータベースと比較されてもよい。上記演算装置は、上記データベースを参照して、送信し、ユーザ（すなわち、携帯装置、ハンドヘルド装置、センサなど）は、相関がある健康状態の表示を受信してもよい。
いくつかの例では、第１の特性は、第２の特性が取得される時間とは異なる時間に取得される。別の例では、第１および第２の特性は、ほぼ同一の期間に取得されてもよい。例えば、第１のコンタクトレンズが第１の眼に装着され、第２のコンタクトレンズが第２の眼に装着され、バイオマーカーの特性が分析されてもよい。上記特性が異なるそのような状況では、他方の眼にはない状態が一方の眼に存在してもよい。
ユーザは、ハンドヘルド装置、携帯装置、データベースに関連付けられたアカウント、またはユーザのバイオマーカーの特性のうちの少なくとも一部を、それらがデータベースに送られると保存する別の演算装置に関連付けられたアカウントを有してもよい。これらの保存された記録は、ユーザの健康履歴を集約してもよい。上記健康履歴は、医師によって確認され、別の健康状態の検出、治療計画の作成、予防計画の作成、親族の健康状態の診断、別のタイプの情報の判定、またはそれらの組み合わせの助けとなってもよい。
本開示の詳細をさらに明確にするために、本開示の一実施形態について、図４８〜５０を参照して詳細に説明する。特定の実施形態は、水溶液を収容するコンタクトレンズ容器内に配置された電極を利用する。上記電極は、該電極の表面で電流を生成するように構成される。上記水溶液中のバイオマーカーは、上記電極の表面で生成される電流を、該溶液中のバイオマーカーのタイプ、濃度、または他の特性に応じて変化させてもよい。追加的にまたは代替的に、インピーダンスを上記水溶液中で測定してもよい。測定されたインピーダンスはまた、上記溶液中のバイオマーカーのタイプ、濃度、または他の特性に応じて変化してもよい。脱イオン水を使用して、上記水溶液を所望のバイオマーカー濃度に希釈してもよい。
図４８には、一定期間にわたって水溶液中に配置された電極における測定電流の図示が示されている。より具体的には、上記電極を用いてクロノアンペロメトリー測定を行い、３つのサンプル読み取り値を重ね合わせた。図４８に示される３つのサンプル読み取り値は、１２時間装着された後にそれぞれ水溶液中に配置された３つコンタクトレンズセットを用いた３つの反復測定値（すなわち、読み取り値１、読み取り値２、および読み取り値３）に関する。コンタクトレンズは、装着者の涙液からコンタクトレンズの表面上に免疫グロブリンＥ（「ＩｇＥ」）を結合するように構成された。図４８によって示されるように、５０，０００秒後、上記読み取り値はそれぞれ、電極において約−２μＡの同様の定常電流に達した。
図４９には、一定期間にわたる水溶液中の電極における測定電流強度の図示が示されている。より具体的には、それぞれ別の水溶液試料に浸漬された複数の電極を用いて、クロノアンペロメトリー測定値を取得した。各水溶液試料は、０．０２ｍＭ〜０．６ｍＭの範囲の別の濃度のグルコースを含んでいた。
コンタクトレンズを装着すると、グルコースを含む涙液は、コンタクトレンズの表面に付着し得る。該溶液中にコンタクトレンズを配置すると、この涙液は、水溶液中で溶解し、該水溶液の全体にわたって広がり得る。図４９に示されるように、それぞれの水溶液中のグルコースの濃度は、一定期間にわたって電極において測定された電流強度に影響を及ぼし得る。したがって、所定の一定期間での強度測定値を使用して、水溶液中のグルコースの濃度を関連付けてもよい。
特定のグルコース濃度に対する電流強度測定値は、データベース内に保存されてもよい。さらに、特定のグルコースレベルと関連した特定の健康状態もまた、上記データベース内に保存してもよい。したがって、コンタクトレンズ用の保管容器で取得された測定値は、上記データベースに保存された情報を参照して、健康状態を関連付けてもよい。いくつかの実施形態では、演算装置またはプロセッサを利用して、上記データベースと通信してもよい。
図５０では、電極において測定されたインピーダンスの図示が示されている。より具体的には、電極への印可信号が高い周波数から低い周波数へ遷移した場合の、水溶液中の測定インピーダンスの変化を示すナイキストプロットが示されている。さらに、２つの水溶液試料が利用された。第１の試料（すなわち、ａｂ ＩｇＧ）は、上記溶液中に免疫グロブリンＧ（「ＩｇＧ」）を含まず、第２の試料（すなわち、ＩｇＧ ０．５６ｎｇ／ｍｌ）は、０．５６ｎｇ／ｍｌの濃度のＩｇＧを含んでいた。図５０に示されるように、測定インピーダンスは、高い周波数の下では実質的に異ならないが、周波数が減少するにつれて異なり始める。したがって、水溶液中のＩｇＧの濃度は、該溶液中のインピーダンスを測定することによって決定されてもよい。
〔実施形態２〕
本開示に提示されている原理は、２０１８年３月１４日に出願された米国出願第６２／６４２，８７５号に記載されているように、分析して、ユーザにコンタクトレンズを推奨することが可能なバイオマーカーとして、涙液中の成分を用いる方法を含み、当該出願の開示の全体がこの参照により本明細書に組み込まれる。これらのバイオマーカーは、ユーザによって装着されるコンタクトレンズ上で収集されてもよい。任意の適切なタイプのコンタクトレンズが、上記バイオマーカーを収集するのに用いられることができる。しかし、さまざまな製造業者から市販される矯正視力用コンタクトレンズが、そのまま改変されずに上記バイオマーカーを収集するのに用いられるコンタクトレンズとして想定される。通常、タンパク質などのバイオマーカーは、コンタクトレンズがユーザの眼の上に置かれるとすぐに、コンタクトレンズに結合し始める。上記製造業者に提供されたそのままのコンタクトレンズを改変せずに、上記涙液中の上記タンパク質、電解質、および／または、他のバイオマーカーは、上記コンタクトレンズに結合してもよい。コンタクトレンズに吸着またはそうでなければ結合したタンパク質の数または濃度は、コンタクトレンズ材料および患者の眼の健康状態に関連付けられてもよい。バイオマーカー特性を収集、編成、および参照することによって、バイオマーカー特性（例えば、タンパク質濃度）を患者の眼の健康データベースと関連付け、今後の装着用に好ましいコンタクトレンズタイプを提案するコンタクトレンズの推奨を生成してもよい。
通常、ユーザは、一定期間コンタクトレンズを装着した後、コンタクトレンズを取り外す。多くの場合、上記ユーザは寝る前に、コンタクトレンズを取り外し、夜間、コンタクトレンズを保存部（例）の中に入れる。上記保存部（例）は、コンタクトレンズを消毒し、さらにコンタクトレンズ上の蓄積物の分解をもする保存液を含んでもよい。上記保存液は、上記コンタクトレンズ上の蓄積物を上記保存液中に溶解させる水溶液であってもよい。一定期間後に、上記保存液は、溶液に含まれる涙液成分または他の汚染物質の濃度を低下させるために新鮮な保存液に置き換えられてもよい。
上記保存液は、上記コンタクトレンズから該溶液中に溶解したバイオマーカーのタイプおよび／または濃度を測定するために分析されてもよい。いくつかの例では、上記溶液は、溶液中にコンタクトレンズがある状態で分析されてもよい。別の例では、上記コンタクトレンズは、上記バイオマーカーを分析する前に上記溶液から取り出されてもよい。
いくつかの実施形態では、上記溶液から検体の情報を収集するために、センサまたは検出装置が用いられてもよい。上記溶液中の上記バイオマーカーのタイプおよび／または濃度を識別するために、任意の適切なタイプのセンサが用いられてもよい。ある例では、上記センサは、コンタクトレンズの保管容器に組み込まれてもよい。例えば、光学スペクトル分析器は、上記保管容器内の光源からの光特性を検出またはそうでなければ測定してもよい。上記スペクトル分析器は、上記保存液を通りぬける光の光学的透過量を測定してもよい。いくつかの例では、上記光源は、分離された所定の波長の光を上記保存液に通し、上記スペクトル分析器は、上記所定の波長範囲の各々で光透過率を測定する。記録された透過率の各々は、特定の種類のバイオマーカーの存在およびそれらの濃度に関連付けられてもよい。一実施形態では、上記保管容器は、上記センサ、プロセッサ、およびメモリを含んでもよい。上記センサは、ユーザが使用するコンタクトレンズから得られるバイオマーカーであって、上記保管容器に保存された少なくとも一つのバイオマーカーの特性を示す情報を取得するように構成されてもよい。上記プロセッサは、その情報に基づいて上記ユーザに対するコンタクトレンズの推奨を生成する演算装置にその情報を送信するように構成されてもよい。
別の例では、上記センサは、ハンドヘルド装置に組み込まれてもよい。一例では、上記センサは、スマートフォンおよび／または電気タブレットなどのユーザの携帯装置に組み込まれてもよい。これらのタイプの例のうちの一つでは、ユーザが光ビームを保存液へ向け、反射を測定してもよい。
いくつかの実施形態では、ユーザがコンタクトレンズを装着した時間などの補足的な情報で測定値が増補されてもよい。例えば、ユーザは、ユーザがコンタクトレンズを装着した時間はどのくらいかを入力するために、ユーザインターフェースと相互作用してもよい。いくつかの例では、ユーザがコンタクトレンズを何時間装着したかを入力するように、ユーザが促されてもよい。別の例では、ユーザがコンタクトレンズを装着した日数、ユーザが夜間にコンタクトレンズを取り外したかどうか、保存液が最後に交換された時はいつか、保存液内のバイオマーカーの濃度に影響し得る他の要因、またはそれらの組み合わせを入力するように、ユーザが促されてもよい。
いくつかの実施形態では、上記センサまたは他の検出装置は、測定値またはデータを記録して、所望のバイオマーカーそれぞれの濃度を測定してもよい。上記記録された測定値（すなわち、測定値）は、特定のバイオマーカーに関連付けられた所定の数値範囲内の数値であってもよい。いくつかの例では、上記センサまたは検出装置は、溶液データをリアルタイムで記録してもよい。さらに、上記センサまたは検出装置は、様々な種類のバイオマーカーのタイプ、濃度、および／または他の特性を割り出すためにローカルベースおよび／またはクラウドベースのロジックを含んでもよい。いくつかの例では、上記センサまたは検出装置は、学習アルゴリズム、予測モデル、データ相関モデル、クラスタリングモデル、人工知能、任意の他の適切な計算手法、およびそれらの組み合わせを用いてもよい。いくつかの例では、上記センサまたは検出装置から収集されたデータに適用されるアルゴリズムは、サポートベクターマシン、神経回路網、決定木、ガウス混合モデル、隠れマルコフ法、およびウェーブレット解析を含んでもよい。データから学習するために用いるモデルは、異常検出モデル、クラスタリングモデル、分類モデル、回帰モデルまたは要約モデルを含んでもよいが、これらに限定されない。いくつかの例では、上記センサまたは検出装置は、バイオマーカーの識別（identification）／濃度とユーザに対するコンタクトレンズの推奨とを関連付けまたは比較するのに使用するデータを保存するデータベースを含んでもよい。
別の実施形態では、検出装置を使用して、角膜トライボロジー特性に関連するユーザの眼表面パラメータを検出してもよい。このような角膜トライボロジー特性は、測定され、分析され、上記データベース内に記録されてもよい。例えば、ユーザの眼の温度プロファイルが収集されてもよい。このようなトライボロジー特性は、特定のコンタクトレンズが装着者の眼の表面に及ぼす影響を確認してもよい。このようなトライボロジー特性は、報告された患者特性、眼表面刺激に対する応答、機能的視力、まばたきパラメータ、涙バイオマーカー、コンタクトレンズ堆積分析、眼表面温度、および運動に対する眼表面抵抗を含んでもよい。
いくつかの実施形態では、ユーザの眼の眼表面の温度は、一定期間にわたって測定されてもよい。例えば、図５１Ａは、一定期間にわたる眼表面温度測定値を示す。３セットの測定値がコンタクトレンズ（ＣＬ）装着者から収集され、該測定値は、午前、正午、および午後にコンタクトレンズ装着者から収集された（すなわち、ＣＬ‐午前、ＣＬ‐正午、およびＣＬ‐午後）。データ中の温度スパイクは、コンタクトレンズ装着者のまばたきを表してもよい。図５１Ａに示される測定データは、コンタクトレンズ装着者の眼の眼表面温度が所定の一定期間にわたって変化し得ることを示す。図５１Ｂはまた、一定期間にわたって収集された眼表面温度測定値を示す。図５１Ｂにおいて、２セットの眼表面温度測定値が収集された。第一に、眼表面温度測定値は、ユーザの眼の上にコンタクトレンズ（ＣＬ）を配置せずに収集された（すなわち、１日目‐ＣＬなし）。第二に、眼表面温度測定値は、ユーザの眼の上にコンタクトレンズを配置して収集された（すなわち、１日目‐ＣＬ９時間３０分）。図５１Ｂに示されるように、眼の眼表面温度は、ユーザがコンタクトレンズを装着しているかどうかに基づいて変化し得る。このようなトライボロジー特性は、測定され、データベース内に記録されてもよい。
測定値は、センサによって収集されたデータまたは他の情報を処理する演算装置に送信されてもよい。いくつかの例では、計算が完了する演算装置にデータを送信する前に、少なくともいくつかの計算がセンサまたは検出装置によって実行される。別の例では、センサが生データを演算装置に送信する。この例では、データクリーニング、データマネージメント、データマイニング、および任意のアプリケーション固有の問題を含むすべてのデータ処理は、センサから離れてリモートで実行される。いくつかの例では、情報処理は、例えば、次の処理で使用するデータをフォーマット化または変更するために、データ処理を含んでもよい。いくつかの例では、データ処理は、マトリックス計算、データ標準化、データ同期およびデータフィルタリング用のフォーマッティングを含んでもよい。
バイオマーカーのタイプ、バイオマーカーの濃度などのバイオマーカーの特性、比率キネティックス（ratio kinetics）、ピーク、プラトー（plateau）、時定数、減衰などの計量化学データの判定結果は、データベースに格納されたデーターポイントと比較されてもよい。データベースは、演算装置に対してローカルであってもよい。あるいは、演算装置がデータベースにリモートアクセスしてもよい。データベース内のデータは、測定されたバイオマーカー特性（例えば、バイオマーカーの様々なタイプおよび濃度）を、コンタクトレンズの推奨または眼の健康状態、アレルギー状態、他の生理学的状態、またはそれらの組み合わせなどの健康状態と関連付けられてもよい。いくつかの例では、予測推論、または眼の健康状態、アレルギー状態、他の生理学的状態、またはそれらの組み合わせなどの健康状態に関連する他のデータマイニング問題を解決するための機械学習技術または他の統計学習アプローチを実施および管理するために、データベース内のデータが、入力またはトレーニングデータとして、使用されてもよい。
これらの健康状態は、ユーザによって好まれるかまたはユーザにとって有益な特定のコンタクトレンズタイプに関連付けてもよい。例えば、第１のタイプのコンタクトレンズは、特定のタイプのアレルギーを有する人々に不快感を与え得る。アレルギータイプは、上記データベース内で検出され、より快適なタイプのコンタクトレンズがユーザに推奨されてもよい。いくつかの例では、上記データベースは、上記バイオマーカー特性をコンタクトレンズのタイプの推奨に直接関連付ける。上記推奨は、同様のバイオマーカー特性を有するユーザからの好ましいタイプのコンタクトレンズを含んでもよい。いくつかの例では、上記データベースには、快適さ、ドライアイ、または他の考慮事項に基づいて、ユーザのコンタクトレンズの好みが登録される。上記データベースは、ユーザのバイオマーカー特性に基づいてこれらの好みを分類してもよい。
上記データベースはまた、ユーザのバイオマーカー特性と該ユーザのコンタクトレンズの好みとの間の相関関係の量または割合等の情報を保存してもよい。例えば、特定のバイオマーカープロファイルを有するユーザのうちの９５パーセントが同じタイプのコンタクトレンズを好む場合、相関評価は高いまたは強いとみなされてもよく、この相関関係に関する情報は、データベースに保存されてもよい。別の例では、特定のバイオマーカープロファイルを有するユーザのうちのほんの５５パーセントが好ましいコンタクトレンズタイプを有する場合、相関評価は、より低いとみなされてもよいが、それでも推奨できる程度に高い。複数のバイオマーカーとの相関関係は、保存され、コンタクトレンズの推奨を生成する際に考慮されてもよい。特定のバイオマーカープロファイルを有するユーザが複数の好ましいコンタクトレンズを有するそれらの例では、上記推奨は、該好ましいコンタクトレンズのそれぞれを、例えば順位表に含めてもよい。この状況では、上記演算装置は、上記データベースを参照して、どのタイプのコンタクトレンズが好ましくないかを判定し、それらのタイプのコンタクトレンズの使用に対してユーザに警告してもよい。いくつかの例では、上記コンタクトレンズが好ましいまたは推奨されない理由は、収集され、嗜好情報として上記データベース内に保存されてもよい。この嗜好情報は、同様のバイオマーカープロファイルを有する他のユーザと共有されてもよい。
いくつかの例では、データベースが複数のユーザやデータソースと通信してもよい。ユーザのバイオマーカー特性に関連するデータが収集されるにつれて、このデータおよび複数の他のユーザからのデータは、データベース内に保存された情報に寄与し得る。いくつかの例では、データ収集によってデータベースのデータマネージメントシステムが自動的に起動されてもよい。いくつかの例では、データマネージメントシステムまたは別のプロセスがユーザの各々の健康状態のような追加データをデータベースに組み込みんでもよい。その結果、データベース内の相関関係は、ユーザからの報告を含んでもよい。演算装置は、ユーザからの報告に基づいてデータベースを更新してもよい。いくつかの例では、患者データが統計的機械学習プロセスにおけるプレディクタとして使用されてもよい。データベースが何千人ものユーザを使用して構築されるいくつかの例では、データベースの入力により、コンタクトレンズの好みと科学界に知られていない様々なタイプのバイオマーカーの具体的なレベルとの間の相関関係が確認されてもよい。したがって、バイオマーカーと健康状態またはコンタクトレンズの推奨との間の相関関係を見つけるために科学的研究が行われ得る前であっても、演算装置は、データベースを参照して、該コンタクトレンズの推奨に関する情報を送信してもよい。いくつかの例では、ユーザがコンタクトレンズの好みがない場合、好みを送らなくてもよい。状況によっては、ユーザが好まないコンタクトレンズが上記データベースに送られてもよい。その結果、上記データベースにおける相関関係はまた、ユーザの報告から導出されてもよい。何千ものユーザからの情報を用いてデータベースが導出されるいくつかの例では、データベースの入力は、ユーザの好みとバイオマーカープロファイルとの間の相関関係を同定してもよい。
これらの原理は、ユーザのコンタクトレンズの好みをバイオマーカーの様々なパラメータ（すなわち、バイオマーカー特性）と関連付ける巨大データベースを構築することを可能にする。例えば、データベースは、年齢、性別、体重、身長などの補助的なユーザデータを含んでもよい。
これらの原理はまた、ユーザがバイオマーカーを測定し、コンタクトレンズの推奨を受信する非侵襲的な手段を有することを可能にする。さらに、ユーザがすでに自分のコンタクトレンズを時々保管しきれいにしている例では、ユーザはバイオマーカーを測定し、コンタクトレンズの推奨に関する報告を受け取るために追加の労力をほとんどまたは全く負わないことがある。
この推奨は、特定のレンズ材料を推奨することを含んでもよい。例えば、特定のレンズ材料は、ユーザの眼と反応して、炎症を引き起こすかまたはユーザの眼を感染しやすくすることがある。いくつかの例では、コンタクトレンズは、特定のバイオマーカーを生成することによって眼を反応させ得る誤った処方がされていることがある。この例では、上記推奨は、眼の処方を確認してもらうことを含んでもよい。さらに別の例では、上記推奨は、ワンデー（１ｄａｙ）使い捨てレンズ、硬質ガス透過性レンズ、およびソフトコンタクトレンズ等の異なるコンタクトレンズタイプに切り替えることを含んでもよい。いくつかの例では、上記推奨は、特定のブランドのコンタクトレンズを含んでもよい。
ここで図面を参照すると、上記のように、図１８は、人間の眼１８５０の外部に位置するコンタクトレンズ１８１０の一例を示す。コンタクトレンズ１８１０は、眼１８５０の露出部の外面の一部に広がっている。コンタクトレンズ１８１０の上部は、上瞼のひとまとまりのまつげ１８５２に隣接している。コンタクトレンズ１８１０は、眼１８５０の角膜に接する後面と、後面に対向する前面とを含んでもよい。眼瞼が眼１８５０上を移動すると、眼瞼はコンタクトレンズ１８１０の前面を横切って移動してもよい。
ユーザは、視力矯正の目的でコンタクトレンズを装着してもよい。このタイプの例では、コンタクトレンズは、光学ゾーン１８２０および周辺ゾーン１８２２を含んでもよい。光学ゾーン１８２０は、ユーザの網膜１８２４の中心に光を集束させる領域を含んでもよい。周辺ゾーン１８２２は、強膜の近傍または上で眼に接触してもよい。この例は眼に装着される視力矯正用に構成された市販のコンタクトレンズの使用を開示するが、他のタイプのコンタクトレンズが本開示に記載される原理に従って使用されてもよい。例えば、コンタクトレンズは、視力を矯正するように構成された曲率または他の特徴を含まなくてもよい。実際、一実施形態では、医師は、患者の涙液中のバイオマーカーを収集するためだけにコンタクトレンズを処方してもよい。
コンタクトレンズ１８１０は、ソフトコンタクトレンズ、硬質ガス透過性（ＲＧＰ）コンタクトレンズ、角膜矯正治療コンタクトレンズ、別のタイプのコンタクトレンズ、またはそれらの組み合わせであってもよい。コンタクトレンズは、任意の適切なタイプの材料から作られてもよい。上記コンタクトレンズを構成するために使用することができる材料の非網羅的リストには、任意の適切なシリコーン材料および／またはハイドロゲル材料が含まれてもよい。このような材料は、テフィルコン（tefilcon）、テトラフィルコンＡ（tetrafilcon A）、クロフィルコン（crofilcon）、ヘルフィルコンＡ＆Ｂ（helfilcon A&B）、マフィルコン（mafilcon）、ポリマコン（polymacon）、ヒオキシフィルコンＢ（hioxifilcon B）、ロトラフィルコンＡ（lotrafilcon A）、ロトラフィルコンＢ（lotrafilcon B）、ガリフィルコンＡ（galyfilcon A）、セノフィルコンＡ（senofilcon A）、シフィルコンＡ（sifilcon A）、コムフィルコンＡ（comfilcon A）、エンフィルコンＡ（enfilcon A）、リドフィルコンＢ（lidofilcon B）、サーフィルコンＡ（surfilcon A）、リドフィルコンＡ（lidofilcon A）、アルファフィルコンＡ（alfafilcon A）、オマフィルコンＡ（omafilcon A）、バサーフィルコンＡ（vasurfilcon A）、ヒオキシフィルコンＡ（hioxifilcon A）、ヒオキシフィルコンＤ（hioxifilcon D）、ネルフィルコンＡ（nelfilcon A）、ヒラフィルコンＡ（hilafilcon A）、アコフィルコンＡ（acofilcon A）、ブフィルコンＡ（bufilcon A）、デルタフィルコンＡ（deltafilcon A）、フェムフィルコンＡ（phemfilcon A）、ブフィルコンＡ（bufilcon A）、パーフィルコン（perfilcon）、エタフィルコンＡ（etafilcon A）、フォコフィルコンＡ（focofilcon A）、オキュフィルコンＢ（ocufilcon B）、オキュフィルコンＣ（ocufilcon C）、オキュフィルコンＤ（ocufilcon D）オキュフィルコンＥ（ocufilcon E）、オキュフィルコンＦ（ocufilcon F）、フェムフィルコンＡ（phemfilcon A）、メタフィルコンＡ（methafilcon A）、メタフィルコＢ（methafilcon B）、ビルフィルコンＡ（vilfilcon A）などのポリマー、その他のタイプのポリマー、モノマー、またはそれらの組み合わせなどから形成されてもよい。これらの材料は、モノマー、ポリマー、およびコンタクトレンズを構成する材料を形成する他の材料の種々の組み合わせを含んでもよい。
一実施形態では、コンタクトレンズ材料は、シリコーンを全く含まないハイドロゲルポリマーから作られてもよい。これは、コンタクトレンズの湿潤性を増大させるために望ましいことがある。別の実施形態では、コンタクトレンズ材料がシリコーンハイドロゲル材料から作られてもよい。
眼窩の涙液は、コンタクトレンズと接してもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズの表面全域が涙液と接してもよい。涙液の成分は、脂質、電解質、代謝産物、タンパク質、抗体、他のタイプの化合物、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。これらの成分は、ユーザの健康状態、遺伝子の状態、眼の状態、他のタイプの状態、またはそれらの組み合わせを示すことができるバイオマーカーとなってもよい。これらのバイオマーカーはコンタクトレンズに結合してもよい。
対象となり得る、涙液からのバイオマーカーの非網羅的リストは、電解質、ナトリウム、カリウム、塩化物、フェニルアラニン、尿酸、ガラクトース、グルコース、システイン、ホモシステイン、カルシウム、エタノール、アセチルコリンおよびアセチルコリン類似体、オルニチン、血中尿素窒素、クレアチニン、金属元素、鉄、銅、マグネシウム、ポリペプチドホルモン、甲状腺刺激ホルモン、成長ホルモン、インシュリン、黄体形成ホルモン、絨毛性ゴナドトロピンホルモン（chorionogonadotrophic hormone）、肥満ホルモン、レプチン、セロトニン、薬剤、ジランチン、フェノバルビタール、プロプラノロール、コカイン、ヘロイン、ケタミン、ホルモン、甲状腺ホルモン、ＡＣＴＨ、エストロゲン、コルチゾール、プロゲステロン、ヒスタミン、ＩｇＥ、サイトカイン、脂質、コレステロール、アポリポタンパク質Ａ１、タンパク質および酵素、ラクトフェリン、リゾチーム、涙液固有プレアルブミンまたはリポカリン、アルブミン、相補体、凝固因子、肝機能酵素、心臓障害酵素、フェリチン、ウイルス成分、ＩｇＭやＩｇＧなどの免疫グロブリン、プロテアーゼ、プロテアーゼ阻害剤、乳酸塩、ケトン体、他のタイプのバイオマーカー、またはこれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない。
いくつかの実施形態では、市販のコンタクトレンズは、コンタクトレンズに対していかなる改変もせずにそのまま、バイオマーカーがコンタクトレンズに結合することを可能にする表面特性を有してもよい。従来、コンタクトレンズの表面上でのタンパク質蓄積物および他のタイプの蓄積物は、コンタクトレンズに結合するバイオマーカーの能力を高めるための表面改質がされていない通常のコンタクトレンズ上の問題であると考えられている。別の例では、コンタクトレンズは、特定のバイオマーカーまたは通常のバイオマーカーの結合能を増強するために改変されてもよい。コンタクトレンズの表面がバイオマーカーに結合する能力を増強するように改質されてもよい実施形態では、周辺ゾーン、光学ゾーン、コンタクトレンズの前面、コンタクトレンズの後面、コンタクトレンズの他の領域、またはそれらの組み合わせを含むが、これらに限定されない、コンタクトレンズ上の適切な位置に結合増強が行われてもよい。コンタクトレンズがバイオマーカーを収集する能力を向上させるように改質される一例では、マイクロキャビティが、毛細管現象による涙液の取り込みを促進するような形状および大きさでコンタクトレンズ材料中に形成されてもよい。
前述したように、図１９は、コンタクトレンズの後面１９３０に付着したバイオマーカー１９１４の一例を示す。この例は、コンタクトレンズの後面１９３０に付着したバイオマーカー１９１４を示しているが、バイオマーカー１９１４は該コンタクトレンズの前面１９３２のみに付着してもよく、前面１９３２と後面１９３０との両方にも付着してもよい。いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０の面に吸着、吸収、結合、共有結合、イオン結合、接着、凝集、またはそうでなければ接続されてもよい。いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、厚みのあるコンタクトレンズ１８１０に組み込まれる。
コンタクトレンズ１８１０がユーザの眼から取り外されると、図１９に示すように、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１９１０に留まってもよい。コンタクトレンズ１８１０に付着したバイオマーカー１９１４の量は、コンタクトレンズ１８１０が眼の上にあった時間の量に関連し得る。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０は、その日の日中にユーザが装着し、夜に取り外してもよい。これらの状況では、バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズの表面域のかなりの部分を覆ってもよい。しかしながら、別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、より短時間の間、ユーザによって装着されてもよい。一つの具体的な例では、分析用のバイオマーカー１９１４を収集するために、患者は、コンタクトレンズ１８１０を診療所で数分間提供されてもよい。別の例では、所望の量のバイオマーカー１９１４を収集するために、患者は、コンタクトレンズ１８１０を数時間または他の期間つけておくように指示されてもよい。
前述したように、図２０は、内部キャビティ２００２を有する保管容器２０４０内のコンタクトレンズ１８１０の一例を示す。キャビティ２００２は、底面２００８で互いに接続される第１の壁２００４と第２の壁２００６とによって画定されてもよい。また、コンタクトレンズ１８１０および溶液２０１２がキャビティ２００２内に配置されてもよい。
溶液２０１２は、コンタクトレンズを洗浄し、バクテリア、真菌、他のタイプの細菌、またはそれらの組み合わせを殺す過酸化水素または他のタイプの薬剤などの洗浄剤を含んでもよい。溶液２０１２は、コンタクトレンズを水和し、洗浄する既製のタイプの保存液であってもよい。保存液２０１２は、バイオマーカー１９１４を溶液２０１２に溶解させ、それによってコンタクトレンズ１８１０を洗浄してもよい。コンタクトレンズ１８１０は、コンタクトレンズ１８１０が後にユーザによって取り出されるまで、保存液２０１２内に留まっていてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０は短時間（例えば、数分間）上記溶液中に浸漬される。別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、一晩など、複数時間上記溶液中に留まってもよい。バイオマーカー１９１４がコンタクトレンズ１８１０から除去された状態で、バイオマーカー１９１４は、バイオマーカータイプ、それらバイオマーカーの各々の濃度、または他のバイオマーカー特性が測定または分析可能な溶液２０１２中に希釈されてもよい。
バイオマーカー１９１４は、コンタクトレンズ１８１０に悪影響を及ぼすことなく、コンタクトレンズ１８１０から採取することができる。それらの例では、コンタクトレンズ１８１０は、ユーザによって再装着されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズ１８１０が溶液２０１２から取り出され、その結果、コンタクトレンズ１８１０は溶液２０１２に対して行われる試験メカニズムの影響を受けない。別の例では、コンタクトレンズ１８１０は、溶液２０１２が測定または分析される間、溶液２０１２内に留まってもよいが、この分析はコンタクトレンズ１８１０に悪影響を及ぼさず、その結果、コンタクトレンズ１８１０はユーザによって再装着されることが可能である。
いくつかの例では、バイオマーカー１９１４は、保管容器１９４０内で分析されてもよい。別の例では、溶液２０１２は、測定を行うためのセンサを有する別のタイプの装置に移されてもよい。さらに別の例では、ハンドヘルド装置は、溶液２０１２の測定または分析を実行するように構成されたセンサを組み込んでもよい。
上記溶液を分析する１つのアプローチが、上記のように、図３９Ａに示されている。いくつかの実施形態では、光学スペクトル分析器は、保存液容器１９４０に組み込まれてもよい。図３９Ａに示される例では、コンタクトレンズ１８１０用の保管容器１９４０は、フロア２１２６によって接続される少なくとも一つの壁面２００４によって画定されるキャビティ２００２を含む。いくつかの例では、単一の円形壁がキャビティ２００２の少なくとも一部を画定してもよい。別の例では、複数の独立した壁が互いに接合されて、キャビティ２００２を画定する。
光源２１４２は、キャビティ２００２の第１の面に組み込まれてもよい。光源２１４２は、光のビーム２１４４が溶液２０１２を通って受光器２１４６または検出器へ向かうように向きを合わせられてもよい。光のビーム２１４４が溶液２０１２を透過する際、光の一部は、その溶液の中身に応じて、該溶液によって吸収されてもよい。異なるタイプのバイオマーカー１９１４を有する溶液２０１２によって、溶液２０１２通過の光透過率は、異なっているかまたは固有であってもよい。さらに、同じバイオマーカー１９１４の異なる濃度を有する溶液２０１２も、異なるまたは固有の光透過率を示してもよい。
いくつかの実施形態では、光源２１４２は、分離された波長の範囲が溶液２０１２を独立して透過するように構成されてもよい。各波長の透過率が測定されてもよい。溶液２０１２内の特定のバイオマーカーは、第１の波長での光透過率に影響を及ぼさないかもしれないが、第２の波長での光透過率に影響を及ぼし得る。したがって、異なる波長の光を透過させるまたは放射することによって、溶液の組成のより精密な測定結果を測定または記録することができる。各波長で測定された透過率は、バイオマーカーのタイプおよび濃度が既知である他の溶液と比較してもよい。そのため、測定された透過率レベルは、溶液２０１２中のバイオマーカー１９１４のタイプおよび濃度に関連付けることができる。
他のタイプの分光法を使用して、上記溶液中のバイオマーカーのタイプおよび濃度を識別することができる。いくつかの例では、波長ではなく周波数を測定することが、受光器２１４６（例えば、スペクトル分析器）で行われてもよい。溶液を分析するための他のタイプの分光機構の非網羅的リストは、原子吸光分光法、減衰全反射分光法、電子常磁性分光法、電子分光法、フーリエ変換分光法、ガンマ線分光法、赤外線分光法、レーザー分光法、マルチプレックス質量分光分析または周波数変調分光法、ラマン分光法、およびｘ線分光法を含んでもよい。追加的にまたは代替的に、２８０ｎｍでの紫外線吸光度、濁度、および光散乱を使用して、バイオマーカー特性について上記溶液を分析してもよい。紫外線吸収に関して、紫外線吸光度の強さは、タンパク質のトリプトファンおよびチロシン含有量に依存し得る。このような特性は、データベースにおいて、タンパク質の既知濃度を有する検量線に関連付けてもよい。上記分析は、比色アッセイを上記溶液に組み込む（例えば、染料を一つまたは複数のバイオマーカーに結合させる）ことによって、補助されるかまたはそうでなければ強化されてもよい。
図３９Ａの例示的な実施形態は、キャビティの複数の壁の異なる側に光源２１４２と受光器２１４６とを備えるが、光源２１４２と受光器２１４６とはキャビティ２００２の同じ側にあってもよい。このような例では、光源２１４２から発せられる光は、容器内で反射されてもよく、該反射は、受光器２１４６（例えば、スペクトル分析器）によって記録またはそうでなければ測定されてもよい。
いくつかの例では、センサが図４２に示されるハンドヘルド装置４２０２の一部であってもよい。この例では、溶液中のバイオマーカーの濃度を測定することができる赤外分光計などのセンサをハンドヘルド装置が含む。例えば、ハンドヘルド装置は、赤外線源を有する端部を含んでもよい。この赤外線源は、ユーザが、赤外線が適切な方向に向かうようにハンドヘルド装置を正しい向きに置いて、赤外光を溶液に送るように命令すると、溶液に赤外線を送るものである。溶液中に吸収される赤外光の量は、少なくとも部分的に、溶液中の成分に基づいてもよい。したがって、ハンドヘルド装置への赤外光の戻り量は、例えば、ハンドヘルド装置に組み込まれた赤外線受信器で測定されてもよい。
他の実施形態では、保存液容器２０４０内のセンサまたは検出装置は、例えば比色紙ベースのアッセイによって、保存液容器２０４０内のｐＨレベルまたはｐＨ値を検出するように構成されてもよい。保存液容器２０４０内のｐＨレベルまたはｐＨ値は、微生物汚染または他のバイオマーカー特性を示してもよい。いくつかの実施形態では、上記ｐＨレベルまたはｐＨ値は、保存液容器２０４０内に溶液２０１２がない状態で測定される。他の実施形態では、上記ｐＨレベルまたはｐＨ値は、保存液容器２０４０内に溶液２０１２がある状態で測定される。比色紙ベースのアッセイを使用することによって、紫外線吸光度に基づいた比色出力を生成してもよい。
さらに別の例では、溶液２０１２は、分析用の別の装置に注がれてもよい。一例では、溶液２０１２の少なくとも１つの特性（例えば、バイオマーカー特性）を測定するために、免疫拡散マシン、遠心分離機、別のタイプの装置、またはそれらの組み合わせに溶液２０１２が注がれてもよい。
上記溶液を分析する別のアプローチが、前述したように、図３９Ｂに示されている。いくつかの実施形態では、少なくとも一つの電極は、保存液容器２０４０に組み込まれ、クロノアンペロメトリーによって保存液２０１２における内容物を分析してもよい。図３９Ｂの例において、電位を所定の期間にわたって電極３９４８に印加し、結果として生じる電流強度を引き出してもよい。上記電流強度は、溶液２０１２の特性に比例して変化してもよい。例えば、電極３９４８で測定される電流強度は、一実施形態では、溶液２０１２内のグルコースの濃度に比例して変化してもよい。電極３９４８の電流強度を記録し、データベースと比較し、コンタクトレンズユーザの健康状態を判定してもよい。
電極３９４８は、容器２０４０のフロア２１２６に組み込まれてもよい。いくつかの実施形態では、段階電位または電圧が電極３９４８に印加されてもよく、電極３９４８に印加される電圧は、一定期間にわたって所定の段階だけ増加する。他の実施形態では、電極３９４８に印加される電位または電圧は、一定期間にわたって定電位であってもよい。電極列を含む複数の電極は、フロア２１２６または容器２０４０の任意の他の表面に組み込まれてもよい。電極３９４８は、電極３９４８に電力を供給するように構成された電源（図示せず）に動作可能に連結されてもよい。電極３９４８は、該電極の操作パラメータ（例えば、電圧、電流、時間等）を測定するように構成された処理ユニット（図示せず）に動作可能に連結されてもよい。
図５２は、コンタクトレンズ推奨システム５２００の図を示す。上記システム５２００は、プロセッサ５２１５、入出力（Ｉ／Ｏ）コントローラ５２２０、およびメモリ５２２５を有するベースステーション５２０５を含む。いくつかの実施形態では、プロセッサ５２１５およびメモリ５２２５は、演算装置の構成要素またはサブコンポーネントであって、例えば、ベースステーション５２０５は、演算装置であってもよい。Ｉ／Ｏコントローラ５２２０は、例えば、アンテナを介して検出装置５２３０と通信してもよい。いくつかの例では、検出装置５２３０のセンサは、コンタクトレンズ保存部（例）内、ハンドヘルド装置内、溶液分析するように構成された独立したマシン内、別のタイプのセンサ内、またはそれらの組み合わせ内に組み込まれてもよい。いくつかの例では、検出装置は、それ自体のプロセッサ、メモリ、および／またはＩ／Ｏコントローラを備えてもよい。システムの構成要素および検出装置５２３０は、無線で、配線接続を介して、またはそれらの組み合わせで通信してもよい。このシステムのメモリ５２２５は、バイオマーカー特性取得部５２４５、データベース５２５０、バイオマーカーとデータベースとの比較部５２５５、および推奨生成部５２６０を含んでもよい。いくつかの実施形態では、システム５２００は、メモリ５２２５と通信するベースステーション５２０５をさらに含んでもよく、ベースステーション５２０５は、例えばＩ／Ｏコントローラ５２２０またはトランスポンダ内のアンテナを介してプロセッサ５２１５および／または検出装置５２３０と通信してもよい。いくつかの実施形態では、検出装置５２３０は、少なくとも一つの電極および／または光学スペクトル分析器である。
プロセッサ５２１５は、インテリジェントハードウェアデバイス（例えば、汎用プロセッサ、デジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）、中央演算処理装置（ＣＰＵ）、マイクロコントローラ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、プログラマブルロジックデバイス、ディスクリートゲートまたはトランジスタロジックコンポーネント、ディスクリートハードウェアコンポーネント、またはそれらの任意の組み合わせ）を含んでもよい。いくつかの実施形態では、プロセッサ５２１５は、メモリコントローラを使用してメモリアレイを動作させるように構成されてもよい。他の実施形態では、メモリコントローラは、プロセッサ５２１５に統合されてもよい。プロセッサ５２１５は、様々な機能（例えば、規定の光学装置の評価をサポートする機能またはタスク）を実行するために、メモリ５２２５に記憶されたコンピュータ読み取り可能な命令を実行するように構成されてもよい。
Ｉ／Ｏコントローラ５２２０は、モデム、キーボード、マウス、タッチスクリーン、または同様の装置を含んでもよい。いくつかの例では、Ｉ／Ｏコントローラ５２２０は、プロセッサ５２１５の一部として実装されてもよい。いくつかの例では、ユーザは、Ｉ／Ｏコントローラ５２２０を介して、またはＩ／Ｏコントローラ５２２０によって制御されるハードウェアの構成要素を介して、システムと相互作用してもよい。Ｉ／Ｏコントローラ５２２０は、システム５２００の任意の入力装置および任意の出力装置と通信してもよい。
メモリ５２２５は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）およびリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）を含んでもよい。メモリ５２２５は、実行されると本明細書に記載する様々な機能をプロセッサに実行させる命令を含む、コンピュータ読み取り可能かつコンピュータ実行可能なソフトウェアを記憶してもよい。いくつかの例では、メモリ５２２５は、数ある要素の中で、周辺構成要素または周辺装置とのやり取りなどの基本ハードウェアオペレーションおよび／または基本ソフトウェアオペレーションを制御可能な基本入出力システム（ＢＩＯＳ）を含んでもよい。ソフトウェア（例えば、プログラム）を記憶したメモリ５２２５は、「コンピュータ読み取り可能な記録媒体」と呼ぶことができる。記録媒体は、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブル論理回路などの「一時的でない有形の媒体」とすることができる。プログラムは、プログラムを送信することができる任意の送信媒体（通信ネットワークまたは放送波など）を介してコンピュータに供給することができる。いくつかの実施形態では、本開示の態様は、種々のプログラムが電子的な伝送によって具体化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号の形態でも実現できる。
バイオマーカー特性取得部５２４５は、プロセッサ５２１５にバイオマーカー特性を溶液から測定または記録させるプログラム命令を含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ５２１５が、上記プログラム命令を実行して、バイオマーカー特性取得部５２４５として機能してもよい。上記特性は、バイオマーカーの識別（identification）、バイオマーカー濃度、別のタイプの特性、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。いくつかの例では、バイオマーカー特性取得部５２４５は、バイオマーカー特性に関する情報を含む信号を受動的に受信する。別の例では、バイオマーカー特性取得部５２４５がバイオマーカー特性に関する情報を能動的に要求する。
データベース５２５０は、バイオマーカー特性に関する情報を保持するデータ構造を含んでもよい。データベース５２５０は、少なくとも一人のユーザから取得された、例えば、計量化学的な方法によって実験室で記録または測定されたバイオマーカー特性、またはそれらの組み合わせに関する情報を含んでもよい。いくつかの例では、上記データベースには、特定のコンタクトレンズタイプが自身にとって快適であるか、自身を不快にさせたか、または別の経験をしたことがわかっている、コンタクトレンズの装着歴があるユーザからの情報が最初に登録されてもよい。これらのユーザは、自身のコンタクトレンズ歴と共に自身のバイオマーカープロファイル（すなわち、個人のバイオマーカー情報）を提出してもよい。いくつかの例では、ユーザは、健康状態を検出するために、またはコンタクトレンズの推奨以外の別の理由のために、自身のバイオマーカープロファイルを分析してもらうかまたはそうでなければ上記データベースに関連づけてもらう。いくつかの例では、数千から数百万のバイオマーカープロファイルが上記データベースに収集されてもよい。
バイオマーカーとデータベースとの比較部５２５５は、プロセッサ５２１５に、取得されたバイオマーカー特性をデータベース５２５０に格納された情報と比較させるプログラム命令を表すかまたはそうでなければ含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ５２１５が、上記プログラム命令を実行して、バイオマーカーとデータベースとの比較部５２５５として機能してもよい。いくつかの例では、プログラム命令には、バイオマーカー特性を比較するためのデータマイニングアルゴリズムが含まれてもよい。推奨生成部５２６０は、プロセッサ５２１５に、ユーザのバイオマーカープロファイルに基づいたコンタクトレンズの推奨を生成させるプログラム命令を表すかまたはそうでなければ含んでもよい。言い換えれば、プロセッサ５２１５が、上記プログラム命令を実行して、推奨生成部５２６０として機能してもよい。
いくつかの実施形態では、特定のバイオマーカーとそれらのそれぞれの濃度との間の相関関係は、個々の患者またはユーザによって提供される情報のみによって実現され得る特定のバイオマーカー間の相関関係よりも大きなサンプルサイズの患者情報で実現されてもよい。例えば、分析は、特定のコンタクトレンズの好みを有するユーザの全てのバイオマーカー特性に対して行われてもよい。そのような分析により、以前にそのコンタクトレンズの好みと関連付けられていなかった特定のバイオマーカーが、統計的に有意な正常濃度レベル、統計的に有意な低濃度レベル、統計的に有意な高濃度レベル、別の統計的に有意な濃度レベル、統計的に有意ではないタイプの濃度レベル、または以前に観察されていなかったそれらの組み合わせを有することを明らかにすることができる。
いくつかの実施形態では、推奨は、ユーザが推奨されたコンタクトレンズのよい経験があるか否かを確認するための確認要求を含んでもよい。確認要求を送り、確認メッセージを受信する例では、確認検査の結果が演算装置に送られてもよい。上記結果は、データベース５２５０およびその関連するアナリティックスが今後の推奨を改善するのを支援するために使用されてもよい。上記確認は、ユーザが一般に使用する装置（例えば、携帯電話、ラップトップコンピュータ等）によって行われてもよい。
図５３は、涙液化学の特性、眼の状態（例えば、健康状態）、およびコンタクトレンズの推奨を関連付けるかまたはそうでなければ関連付けるデータベース５３００の一例を示す。この例では、データベース５３００は、涙液化学の情報（例えば、バイオマーカー特性）を含む第１カラム５３０２と、眼の状態の情報を含む第２カラム５３０４と、コンタクトレンズの推奨を含む第３カラム５３０６とを含んでもよい。データベース５３００は、正常な第１のバイオマーカーレベルおよび正常な第２のバイオマーカーレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第１行５３０８と、正常な第１のバイオマーカーレベルおよび高い第２のバイオマーカーレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第２行５３１０と、低い第１のバイオマーカーレベルおよび正常な第２のバイオマーカーレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第３行５３１２と、低い第１のバイオマーカーレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第４行５３１４と、高い第１のバイオマーカーレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第５行５３１６と、高い第２のバイオマーカーレベルを有する涙液化学に対する相関関係を含む第６行５３１８とを含んでもよい。
図５３の例は第１および第２のバイオマーカーの相関関係を有する一実施形態を示しているが、任意の数のバイオマーカーの相関関係をデータベースに含めてもよい。いくつかの実施形態では、行５３１４、行５３１６、行５３１８に示すように、単一のバイオマーカーと相関がある特性が含まれてもよい。他の実施形態では、特定のバイオマーカーセットと相関がある特性を含めてもよい。例えば、異なるタイプのバイオマーカーの二つ以上の特性と関連付けられる推奨が、行５３０８、行５３１０、行５３１２に示すように含まれてもよい。任意の適切な個数のバイオマーカー特性が含まれてもよい。例えば、３から数百の特性が、特定のタイプの健康状態に集合的に関連付けられてもよい。図５３に示す例では、バイオマーカーの測定値を所定の閾値と比較することにより、バイオマーカーのレベルが「正常」、「低」、または「高」のいずれであるかが判定され得る。
前述したように、図４２は、バイオマーカーを用いて健康状態を検出するシステム４２００の一実施形態を示すが、図４２はまた、ユーザにコンタクトレンズを推奨するシステムを示してもよい。一実施形態では、保存液（すなわち、水溶液）がコンタクトレンズ容器２０４０内に収容されてもよい。センサを備えるハンドヘルド装置４２０２は、溶液中のバイオマーカーの少なくとも１つの特性の測定を行うのに使用してもよい。ハンドヘルド装置４２０２は、データベース（図５３、５３００）を記憶するクラウドベースデータセンタ４２０６と通信している携帯装置４２０４（すなわち、演算装置）に、記録されたレベルを送信してもよい。携帯装置４２０４は、記録されたレベルをデータセンタ４２０６内のデータベースへ中継してもよい。そして、データセンタ４２０６は、相関関係およびコンタクトレンズの推奨を携帯装置４２０４に返信してもよい。携帯装置４２０４は、ハンドヘルド装置４２０２からの結果および／またはデータベースからの相関関係を携帯装置４２０４のユーザインターフェースに提示してもよい。
リターン信号から取得された、保存液からの測定データの処理の少なくとも一部は、ハンドヘルド装置４２０２、携帯装置４２０４、および／またはデータセンタ４２０６で行われてもよい。いくつかの例では、携帯装置４２０４は、データベースから相関関係を読み出し、追加のタスクを実行するプログラムを含む。例えば、携帯装置４２０４は、データベースからの推奨の受信に応じて、データベース以外の別のソースから推奨されたコンタクトレンズに関する情報を読み出してもよい。携帯装置４２０４はまた、コンタクトレンズの推奨の受信に応じて、そのタイプのコンタクトレンズを提供することができる医療専門家の連絡先を検索すること、医療専門家との面会予約を設定するためにユーザのカレンダーを閲覧すること、医療専門家との面会予約を予定にいれること、別のタスクを実行すること、そのタイプのコンタクトレンズを購入すること、ユーザのためにそのタイプのコンタクトレンズのサンプルを要求すること、またはそれらの組み合わせを行ってもよい。
図５４は、コンタクトレンズを推奨する例示的な方法５４００を示す。一実施形態では、方法５４００は、コンタクトレンズ上に含まれる少なくとも一つのバイオマーカーの特性を分析するステップ５４０２と、上記特性を、該特性をコンタクトレンズの推奨と関連付けるデータベースと比較するステップ５４０４とを含んでもよい。
ブロック５４０２において、少なくとも一つのバイオマーカーの特性が分析されるかまたはそうでなければ測定される。この工程は、プロセッサ５２１５が、検出装置５２３０内のセンサによって読み取られた測定値を取得した後、検出装置５２３０またはプロセッサ５２１５（例えば、バイオマーカー特性取得部５２４５）によって行われてもよい。バイオマーカーは、コンタクトレンズから取得することができる。いくつかの例では、バイオマーカーは、分析またはそうでなければ測定中、コンタクトレンズ上に留まってもよい。別の例では、バイオマーカーは、分析の前にコンタクトレンズから採取されてもよい。上記バイオマーカー特性は、バイオマーカーのタイプ、バイオマーカーの濃度、コンタクトレンズ上のバイオマーカーの位置、別のタイプの特性、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。上記バイオマーカー特性は、単一のバイオマーカーに関わってもよい。別の例では、上記バイオマーカー特性は、複数のバイオマーカーの集合状態を含む。
ブロック５４０４において、上記特性は、該特性をコンタクトレンズタイプまたはコンタクトレンズの推奨と関連付けるデータベース（例えば、図５２において参照されたデータベース５２５０）と比較されてもよい。この工程は、プロセッサ５２１５（例えば、バイオマーカーとデータベースとの比較部５２５５）によって実行されてもよい。例えば、上記データベースは、特定のコンタクトレンズのタイプと関連付けられる単一のバイオマーカーのタイプおよび濃度を含んでもよい。一実施形態では、上記データベースは、第１の濃度を有する第１のタイプのバイオマーカーを第２の濃度を有する第２のタイプのバイオマーカーと関連付け、特定のタイプのコンタクトレンズを推奨してもよい。
図５５は、コンタクトレンズを推奨する例示的な方法５５００を示す。一実施形態では、上記方法５５００は、ユーザが前に装着したコンタクトレンズからバイオマーカーを取得するステップ５５０２と、ユーザの眼の状態を判定するために少なくとも一つのバイオマーカーを分析するステップ５５０４と、上記眼の状態に基づいてコンタクトレンズの推奨を生成するステップ５５０６とを含んでもよい。工程ブロック５５０４は、図５４におけるブロック５４０２と同一の主体（例えば、プロセッサ）によって行われてもよい。工程ブロック５５０６は、プロセッサ５２１５（例えば、推奨生成部５２６０）によって行われてもよい。
ブロック５５０２において、バイオマーカーは、任意の適切な方法でコンタクトレンズから取得されてもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、マルチパーパスコンタクトレンズ保存液において、コンタクトレンズから解離してもよい。別の例では、バイオマーカーは、コンタクトレンズ表面全体から物質を拭き取ることによって、コンタクトレンズから取得されてもよい。さらに別の例では、レンズ表面からバイオマーカーをこすり取ることによって、バイオマーカーがコンタクトレンズから採取されてもよい。いくつかの例では、コンタクトレンズからバイオマーカーを取得することにより、ユーザが再装着できるコンタクトレンズが得られる。別の例では、コンタクトレンズからバイオマーカーを取得することにより、ユーザが再装着できないように該コンタクトレンズを改変することになる。バイオマーカー特性取得部５２４５は、上記のように取得されたバイオマーカーの特性を示す情報を、例えば、検出装置５２３０から取得する。
図５６は、コンタクトレンズの推奨を生成する例示的な方法５６００を示す。一実施形態では、方法５６００は、ユーザが前に装着したコンタクトレンズからのバイオマーカーの特性を、バイオマーカーの特性をコンタクトレンズの推奨と関連付ける集約データベースと比較するステップ５６０２を含んでもよい。工程ブロック５６０２は、図５４におけるブロック５４０４と同一の主体によって行われてもよい。
上記集約データベースは、複数のソースからのコンタクトレンズの推奨に関連付けられた測定データまたは情報を含んでもよい。一実施形態では、医師、患者、他のタイプの専門家、他のタイプのソース、またはそれらの組み合わせは、上記データベースに情報を提供してもよい。いくつかの実施形態では、関連付けられたバイオマーカー特性を有する何千または何百万もの健康状態および／またはコンタクトレンズの推奨が上記データベースに集約されてもよい。
さらに、上記コンタクトレンズの推奨がユーザに送られた後、該ユーザは、該推奨が正確またはそうでなければ有用であったかどうかを確認する選択肢を有してもよい。例えば、ユーザは、自身のコンタクトレンズを上記保存部（例）に置き、別のコンタクトレンズが該ユーザによりよく合う可能性があることを示す推奨を受信してもよい。その結果、ユーザは、そのタイプのコンタクトレンズを購入することができる。ユーザが推奨されたコンタクトレンズを好む場合、該ユーザは、確認メッセージを上記演算装置に送り、上記データベースを更新し、ユーザの該コンタクトレンズの経験を示してもよい。上記確認メッセージは、上記バイオマーカー特性と上記推奨との間の相関関係の信頼水準を高めてもよい。ユーザが、推奨されたコンタクトレンズの試着後に、該コンタクトレンズのよい経験がない場合、該ユーザは、悪い経験を示す確認メッセージを上記データベースに送ってもよい。この確認メッセージは、上記バイオマーカープロファイルと推奨されたコンタクトレンズとの間の相関関係の信頼水準を下げてもよい。ユーザが推奨されたコンタクトレンズを好まない場合、上記データベースは、導き出された相関関係を再評価し、該導き出された相関関係が適切な推定に基づいているかどうかを判定してもよい。
図５７は、コンタクトレンズを推奨する例示的な方法５７００を示す。一実施形態では、方法５７００は、コンタクトレンズ上のバイオマーカーの蓄積物を溶液に溶解させるステップ５７０２と、溶液中の蓄積物の成分を分析するステップ５７０４と、分析から導出された少なくとも一つのパラメータを演算装置に送るステップ５７０６と、上記演算装置からコンタクトレンズの推奨を受信するステップ５７０８とを含む。工程ブロック５７０４および５７０６は、例えば、検出装置５２３０によって行われてもよい。工程ブロック５７０８は、例えば、携帯装置によって行われてもよい。
ブロック５７０２において、上記バイオマーカー蓄積物は、コンタクトレンズをコンタクトレンズ保存液に入れることによって、溶解されてもよい。任意の適切なタイプのコンタクトレンズ溶液が使用されてもよい。例えば、上記コンタクトレンズ溶液は、過酸化水素溶液、マルチパーパスソリューション、別のタイプの溶液、またはそれらの組み合わせであってもよい。
いくつかの例では、上記コンタクトレンズ溶液は、ヒアルロナン、スルホベタイン、ポロキサミン、ホウ酸、ホウ酸ナトリウム、アスコルビン酸、エデト酸二ナトリウム、塩化ナトリウム、ヒドロキシアルキルリン酸、ポロクサマー、リン酸ナトリウム緩衝液、エチレンジアミンとのポリオキシエチレンポリオキシプロピレンブロック共重合体、およびポリアミノプロピルビグアニド、またはそれらの組み合わせを含む。コンタクトレンズは、消毒剤、界面活性剤、抗真菌剤、抗菌剤、別のタイプの薬剤、またはそれらの組み合わせを含んでもよい。
コンタクトレンズから溶液中へのバイオマーカーの除去は、任意の適切な期間にわたって行われてもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、少なくとも１分間、少なくとも５分間、少なくとも２０分間、少なくとも４５分間、少なくとも１時間、少なくとも２時間、少なくとも５時間、少なくとも７時間、少なくとも１日間、少なくとも２日間、別の適切な期間、またはそれらの組み合わせの間、溶液中にある。
いくつかの例では、コンタクトレンズは、バイオマーカー用の結合部位となるように、または、コンタクトレンズ中に涙液を引き込むように構築された表面のキャビティを含まない。いくつかの例では、コンタクトレンズは、特定のバイオマーカーのコンタクトレンズへの結合を目的とする表面処理を含まない。
いくつかの実施形態では、保存液は、コンタクトレンズの表面と涙液からのバイオマーカーとの間の結合を容易にするように構成された結合剤を含む。別の例では、結合剤は、コンタクトレンズ溶液に導入されない。コンタクトレンズは、バイオマーカーがコンタクトレンズの任意の他の表面と同様にコンタクトレンズの任意の表面に結合し易い表面を含んでもよい。いくつかの例では、バイオマーカーは、コンタクトレンズの光学ゾーン、コンタクトレンズの周辺ゾーン、コンタクトレンズの縁部、コンタクトレンズの後面、コンタクトレンズの前面、コンタクトレンズの別の領域、またはそれらの組み合わせに付着してもよい。
溶解物は、その後、ブロック５７０４において、例えば、図５４および図５５をそれぞれ参照して本明細書において説明する工程５４０２または５５０４に従って、分析されてもよい。ブロック５７０６において、分析から導出された少なくとも一つのパラメータは、例えば図４２を参照して説明したように、演算装置に送られてもよい。ブロック５７０８において、ユーザは（携帯装置を介して）上記演算装置からコンタクトレンズの推奨を受信してもよい。いくつかの実施形態では、上記推奨は、本明細書において説明する方法によって、上記演算装置に送られた少なくとも一つのパラメータから導出されてもよい。
図５８は、コンタクトレンズの推奨を判定する例示的な方法５８００を示す。一実施形態では、方法５８００は、第１の期間中にユーザが前に装着した第１のコンタクトレンズからの少なくとも一つのバイオマーカーの第１の特性を分析するステップ５８０２と、上記第１の特性を上記ユーザからの少なくとも一つのバイオマーカーの第２の特性と比較するステップ５８０４と、上記第１の特性と上記第２の特性との間の変化を判定するステップ５８０６と、上記変化を、該変化をコンタクトレンズの推奨と関連付けるデータベースと比較するステップ５８０８とを含んでもよい。工程ブロック５８０２は、図５４におけるブロック５４０２と同一の主体（例えば、プロセッサ）によって行われてもよい。工程ブロック５８０４〜５８０８は、プロセッサ５２１５（具体的には、例えば、バイオマーカーとデータベースとの比較部５２５５）によって行われる。
ブロック５８０４において、第１の特性は、第２の特性と比較されてもよい。第１および第２の特性は、異なる時間に装着される同一のコンタクトレンズから取得されてもよい。例えば、ユーザは、１日目にコンタクトレンズを装着し、該ユーザがバイオマーカーを該コンタクトレンズから除去させる１日目の終わりに該コンタクトレンズを取り外してもよい。上記バイオマーカーの分析を行い、第１のバイオマーカーの第１の濃度などの第１の濃度を取得してもよい。２日目に、ユーザは、コンタクトレンズを自身の眼の中に戻し、その日の終わりに該コンタクトレンズを取り外してもよい。バイオマーカーの除去および分析も行われてもよい。第２の特性は、第１のバイオマーカーの異なる濃度であってもよい。したがって、上記変化は、増加した濃度、減少した濃度、別のタイプの濃度、またはそれらの組み合わせであってもよい。
いくつかの実施形態では、同一のコンタクトレンズを使用して第２のバイオマーカーセットを取得する場合、上記データベースは、特定の相関関係を含んでもよい。いくつかの実施形態では、１日目の夜の洗浄の際にバイオマーカーの全てがコンタクトレンズから除去することができるとは限らないため、コンタクトレンズは、洗浄のための２日目の夜用に溶液中に入れられてもよい。他の実施形態では、１回目の洗浄後にコンタクトレンズ上に残留するバイオマーカーが、別のバイオマーカーが該コンタクトレンズに付着するのを妨げるため、２日目の夜に保持されるバイオマーカーがより少ない。
いくつかの実施形態では、第２のバイオマーカーセットは、前のバイオマーカーからの汚染を回避するために、未使用のコンタクトレンズを用いて取得されてもよい。そのような状況では、前回の洗浄時からの残存バイオマーカーは問題にはならない。第２のバイオマーカーセット（例えば、第２のバイオマーカー特性セット）は、第１のコンタクトレンズ（第１のバイオマーカー特性セットが取得されるコンタクトレンズ）とは異なる第２のコンタクトレンズから取得されてもよい。
ブロック５８０８において、第１および第２の濃度レベルの間の差異は、上記データベースと比較され、ユーザの健康状態と関連付けるコンタクトレンズの推奨と関連付けられてもよい。上記演算装置は、上記データベースを参照して、送信し、ユーザ（すなわち、携帯装置、ハンドヘルド装置、センサなど）は、上記推奨の表示を受信してもよい。上記データベースは、相関がある健康状態を含んでもよい。この例では、上記演算装置は送信し、ユーザは、相関がある健康状態の表示を受信してもよい。
いくつかの実施形態では、第１の特性は、第２の特性とは異なる時間に取得されてもよい。他の実施形態では、第１および第２の特性は、ほぼ同一の期間内に取得されてもよい。例えば、第１のコンタクトレンズが第１の眼に装着され、第２のコンタクトレンズが第２の眼に装着され、バイオマーカーの特性が分析され、比較されてもよい。上記特性が異なるそのような状況では、他方の眼にはない状態が一方の眼に存在してもよい。
ユーザは、ハンドヘルド装置、携帯装置、データベースに関連付けられたアカウント、またはユーザのバイオマーカーの特性のうちの少なくとも一部を、データがデータベースに送られると保存する別の演算装置に関連付けられたアカウントを有してもよい。これらの保存された記録は、ユーザの健康履歴を集約してもよい。上記健康履歴は、医師によって確認され、健康状態の診断、治療計画の作成、予防計画の作成、親族の健康状態の診断、別のタイプの情報の判定、コンタクトレンズの推奨の変更、またはそれらの組み合わせの助けとなってもよい。いくつかの実施形態では、ユーザの眼は、経時的に特定のバイオマーカーを生成することによって、コンタクトレンズに反応してもよい。ユーザのバイオマーカープロファイルをそのコンタクトレンズのこれまでの装着時間から比較することによって、そのユーザに特有のベースラインプロファイルが取得されてもよい。上記バイオマーカープロファイルが経時的に変化するにつれて、ユーザは、該ユーザのバイオマーカーが集団の大部分の正常濃度レベル内にあるにもかかわらず、そのユーザにとって高い、より高いレベルの特定のバイオマーカーを自身の眼が生成していることに気がつくことがある。
前述したように、大量のデータを収集し、分析して、人々に定期的な健康管理モニタリングを提供することを可能にする健康データを収集および利用するための全体観的医学システムが想定される。このシステムは、健康状態を検出することと、上記データの統計的に関連した特性に基づいて健康管理に関する推奨を行うこととを含んでもよい。上記システムは、クラウドコンピューティングネットワークによって互換性があるようにして通信するように構成された複数の要素を備えてもよい。
上記データは、スマートデバイス（例えば、スマートコンタクトレンズ、スマートコンタクトレンズ容器等）によって収集されてもよく、または、他のソース（例えば、診療記録、状態記録、家族歴記録等）から集約されてもよい。いくつかの実施形態では、ある集団に関連するデータをデータベース内で保存、編成してもよく、データ分析技術（例えば、データマイニング）を使用して、患者の収集されたデータ（例えば、現在のユーザの健康データ）の態様を、該集団のデータ（例えば、他のデータまたは記録保管済みのユーザの健康データ）に対して比較するかまたはそうでなければ関連付けてもよい。これは、特定の疾患が特に流行している地域において特に有益であり得る。上記データから導出された比較、相関関係、傾向、または他の特性は、医師、患者、または別の受領者に提示されてもよい。例えば、上記患者の検出された、または予測された健康状態が伝達されてもよい。追加的にまたは代替的に、患者の健康管理に関連する推奨が伝達されてもよく、例えば、上記患者は、上記システムが該患者に特定の追跡健康診断を受けることを推奨することを示す情報を受け取ってもよい。
別段の指示がない限り、本明細書（特許請求の範囲以外）で使用される、例えば寸法、物理的特性等を表す数または表現等の全ての数または表現は、全ての場合に用語「おおよそ（approximately）」によって変更されると理解される。最低限でも、そして特許請求の範囲に対する均等論の適用を制限する試みとしてではなく、用語「おおよそ（approximately）」によって変更される、本明細書または特許請求の範囲に記載の各数値パラメータは、少なくとも、記載される有効桁数を考慮して、通常の丸め技法を適用することによって、解釈されるべきである。
さらに、本明細書に開示される全ての範囲は、本明細書に包含されるありとあらゆる部分範囲またはありとあらゆる個々の値を記載する特許請求の範囲を包含し、サポートすると理解されるべきである。例えば、１〜１０の規定範囲は、１の最小値と１０の最大値との間にあり、かつ／または、１の最小値と１０の最大値とを含む、ありとあらゆる部分範囲または個々の値、すなわち、１以上の最小値で始まり、１０以下の最大値で終わる全ての部分範囲（例えば、５．５〜１０、２．３４〜３．５６等）または１〜１０の任意の値（例えば、３、５．８、９．９９９４等）を記載する特許請求の範囲を含み、サポートすると考えられなければならない。
本明細書において、特定の詳細な実施形態および実施例を参照して、様々な発明について説明してきた。しかし、以下の特許請求の範囲に記載された発明が、発明の趣旨から逸脱することなく開示された発明の全ての変形および変更を網羅することを意図しているという点で、本明細書において開示された発明の範囲および趣旨から逸脱することなく多数の変更が可能であることは、当業者によって認識されるだろう。本明細書および特許請求の範囲において使用されている「含む（including）」および「有する（having）」という用語は、「備える（comprising）」という用語と同じ意味を持つものとする。
前述の記載は、説明の目的のために、特定の学術用語を使用して、記載された実施形態の完全な理解を提供した。しかしながら、記載された実施形態を実施するために具体的詳細が必要とされないことは、当業者には明らかであろう。したがって、本明細書に記載の具体的な実施形態についての前述の記載は、例示および説明の目的で提示される。これらは、包括的であること、または、本実施形態を開示された正確な形式に限定することを目的とするものではない。上記の教示に鑑みて、多数の変更および変形が可能であることは明らかであろう。

Claims (20)

  1. 健康モニタリング方法であって、
    現在のユーザの健康データを収集する工程と、
    記録保管済みのユーザの健康データをデータベースから受信する工程と、
    ユーザが提出した健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データと統合する工程と、
    プロセッサを用いて、統合された健康データを分析する工程と、
    上記ユーザの健康状態を予測するために、上記統合された健康データを健康状態指標と関連付ける工程と、を含む方法。
  2. 上記統合された健康データを分析する工程は、機械学習、人工知能、およびデータマイニングのうちの少なくとも一つを含む請求項１に記載の方法。
  3. 現在のユーザの健康データをユーザから収集する工程は、ユーザの健康データをスマートコンタクトレンズから受信することを含む請求項１に記載の方法。
  4. 上記スマートコンタクトレンズは、上記ユーザの眼圧を測定するように構成されている請求項３に記載の方法。
  5. 上記スマートコンタクトレンズは、涙液中のグルコースレベルを測定するように構成されている請求項３に記載の方法。
  6. 現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズ容器を用いることを含む請求項１に記載の方法。
  7. 上記スマートコンタクトレンズ容器は、該スマートコンタクトレンズ容器内のバイオマーカーの少なくとも一つのバイオマーカー特性を測定するように構成されている請求項６に記載の方法。
  8. 上記少なくとも一つのバイオマーカー特性は、上記スマートコンタクトレンズ容器内のバイオマーカーのタイプまたはバイオマーカーの濃度を識別することを含む請求項７に記載の方法。
  9. 上記関連付けに基づいた健康管理に関する推奨を生成する工程をさらに含む請求項１に記載の方法。
  10. 健康モニタリング方法であって、
    現在のユーザの健康データを収集する工程と、
    記録保管済みのユーザの健康データをデータベースから受信する工程と、
    上記現在のユーザの健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データと統合する工程と、
    プロセッサを用いて、統合された健康データを分析する工程と、
    推奨を生成するために、上記統合された健康データを関連付ける工程と、を含む方法。
  11. 上記推奨は、健康診断、コンタクトレンズ、および医師のうちの少なくとも一つを推奨することを含む請求項１０に記載の方法。
  12. 上記現在のユーザの健康データは、年齢、性別、体重、身長、および居住地のうちの少なくとも一つを含む請求項１０に記載の方法。
  13. 上記統合された健康データを分析する工程は、機械学習、人工知能、データマイニングのうちの少なくとも一つを含む請求項１０に記載の方法。
  14. 現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズを用いることを含む請求項１０に記載の方法。
  15. 上記スマートコンタクトレンズは、別の電子機器と無線通信するように構成されている請求項１４に記載の方法。
  16. 現在のユーザの健康データを収集する工程は、スマートコンタクトレンズ容器を用いることを含む請求項１０に記載の方法。
  17. 上記スマートコンタクトレンズ容器は、別の電子機器と無線通信するように構成されている請求項１６に記載の方法。
  18. 健康モニタリング方法であって、
    現在のユーザの健康データを収集する工程であって、
    スマートコンタクトレンズを用いて光学的流体中のグルコース濃度を検出すること、
    上記スマートコンタクトレンズを用いて相対眼圧または絶対眼圧のうちの少なくとも一つである眼の眼圧を検出すること、および
    上記スマートコンタクトレンズ容器を用いてバイオマーカー特性を検出することのうちの少なくとも一つを含む工程と、
    記録保管済みのユーザの健康データをデータベースから受信する工程と、
    上記現在のユーザの健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データと統合する工程と、
    プロセッサを用いて、上記統合された健康データを分析する工程であって、該プロセッサを用いてデータマイニングアルゴリズムを実行することを含む工程と、
    上記ユーザの予測健康状態を生成するために、上記統合された健康データを健康状態指標と関連付ける工程と、を含む方法。
  19. 請求項１８に記載の方法であって、
    上記スマートコンタクトレンズは、上記現在のユーザの健康データを収集した後、該現在のユーザの健康データを送信するように構成されており、
    上記現在のユーザの健康データを受信する工程は、上記現在のユーザの健康データを電子機器において受信することを含み、
    上記現在のユーザの健康データを上記記録保管済みのユーザの健康データに統合する工程は、上記現在のユーザの健康データを上記データベース内に保存することを含み、
    上記ユーザの予測健康状態は、該ユーザの携帯装置において受信される方法。
  20. 請求項１８に記載の方法であって、
    上記グルコース濃度は、上記スマートコンタクトレンズの表面に配置されたグルコースセンサによって検出され、
    上記相対眼圧は、上記スマートコンタクトレンズに動作可能に連結された可変静電容量センサによって検出され、
    上記絶対眼圧は、上記スマートコンタクトレンズに動作可能に連結された眼圧計によって検出され、
    上記バイオマーカー特性は、上記スマートコンタクトレンズ容器内のバイオマーカーのタイプまたは濃度のうちの少なくとも一つである方法。
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Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111936853A (zh) * 2018-03-13 2020-11-13 目立康株式会社 确定系统、计算装置、确定方法及程序
US11587656B2 (en) 2019-12-19 2023-02-21 Alcon Inc. Personalized assistance system for user of vision correction device
CN114038567A (zh) * 2020-11-18 2022-02-11 武汉联影医疗科技有限公司 设备测量方法、装置及计算机设备和存储介质
US11355229B1 (en) * 2020-12-29 2022-06-07 Kpn Innovations, Llc. System and method for generating an ocular dysfunction nourishment program
US20220230722A1 (en) * 2020-12-29 2022-07-21 Kpn Innovations, Llc. System and method for generating an ocular dysfunction nourishment program
CN112331270B (zh) * 2021-01-04 2021-03-23 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种新型冠状病毒拉曼光谱数据中心的构建方法
WO2022173872A1 (en) * 2021-02-10 2022-08-18 Eyethena Corporation Digital therapeutic platform
EP4313566A1 (en) * 2021-03-24 2024-02-07 Alcon Inc. Method for making embedded hydrogel contact lenses
DE102021111307B3 (de) 2021-05-02 2022-09-01 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Ophthalmische Linse zur passiven und kumulativen Anzeige der UV-Strahlungsbelastung, System, Verwendung und Verfahren
US11416072B1 (en) 2021-07-20 2022-08-16 Bank Of America Corporation Data entry apparatus leveraging smart contact lenses
US20230043430A1 (en) * 2021-08-09 2023-02-09 Intuit Inc. Auto-improving software system for user behavior modification
US11875323B2 (en) 2021-10-05 2024-01-16 Bank Of America Corporation Automated teller machine (ATM) transaction processing leveraging smart contact lenses
CN114587772A (zh) * 2022-03-09 2022-06-07 中山大学 面向眼科疾病连续检测的可穿戴诊疗一体化系统
WO2023220124A1 (en) * 2022-05-11 2023-11-16 Board Of Trustees Of Michigan State University Intraocular pressure sensor
GR1010509B (el) * 2022-06-02 2023-07-20 Ιωαννης Μηνα Ασλανης Ασλανιδης Εναλλακτικα ευφυη επιθεματα ελεγχομενης οφθαλμικης φαρμακοκινητικης (εοφ)
CN116990450B (zh) * 2023-07-18 2024-04-26 欧几里德(苏州)医疗科技有限公司 一种角膜塑形镜的缺陷检测方法及系统

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004513389A (ja) * 2000-10-30 2004-04-30 ノバルティス　アクチエンゲゼルシャフト 特注美容コンタクトレンズを注文する方法及びシステム
US20100131434A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-27 Air Products And Chemicals, Inc. Automated patient-management system for presenting patient-health data to clinicians, and methods of operation thereor
US20130184554A1 (en) * 2010-10-20 2013-07-18 Ahmed Elsheikh Device for monitoring intraocular pressure
US20140085083A1 (en) * 2010-04-12 2014-03-27 Anton Sabeta Computer-implemented method for contact lens care compliance
WO2015050174A1 (ja) * 2013-10-01 2015-04-09 国立大学法人東北大学 健康情報処理装置、健康情報表示装置及び方法
US20170020391A1 (en) * 2015-07-24 2017-01-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices for real time medical condition monitoring using biometric based information communication
US20170085083A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 General Electric Company Self-powered utility delivery system
JP6174232B1 (ja) * 2016-11-25 2017-08-02 株式会社ユニバーサルビュー ピンホールコンタクトレンズ及びスマートコンタクトシステム
US20180046773A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-15 Htc Corporation Medical system and method for providing medical prediction

Family Cites Families (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3545260A (en) 1967-10-31 1970-12-08 Technicon Corp Means and method for detection of glaucoma
US3585849A (en) 1968-10-09 1971-06-22 American Optical Corp Method and apparatus for measuring intraocular pressure
US3724263A (en) 1970-09-29 1973-04-03 Bio Optronics Inc Electrical digital display tonometer
US4305399A (en) 1978-10-31 1981-12-15 The University Of Western Australia Miniature transducer
JPS61321A (ja) 1984-06-12 1986-01-06 株式会社トプコン 非接触式眼圧計
US4771792A (en) 1985-02-19 1988-09-20 Seale Joseph B Non-invasive determination of mechanical characteristics in the body
US4628938A (en) 1985-12-09 1986-12-16 Lee David A Continuous applanation tonometer
JPS63267331A (ja) 1986-12-27 1988-11-04 Tokyo Optical Co Ltd 非接触式眼圧計
US5076274A (en) 1987-02-18 1991-12-31 Canon Kabushiki Kaisha Non-contact tonometer
US5183044A (en) 1987-06-30 1993-02-02 Kabushiki Kaisha Topcon Noncontact type tonometer
US4922913A (en) 1987-11-12 1990-05-08 Waters Jr George E Intraocular pressure sensor
US4860755A (en) 1988-02-08 1989-08-29 Erath-Young Instrument Company, Inc. Differential pressure applanation tonometer
US4951671A (en) 1988-08-23 1990-08-28 Coan William M Tonometry apparatus
US5005577A (en) 1988-08-23 1991-04-09 Frenkel Ronald E P Intraocular lens pressure monitoring device
US5165409A (en) 1988-08-23 1992-11-24 Coan William M Tonometry apparatus
US5109852A (en) 1990-06-08 1992-05-05 Kaye David B Method for sensing pressure in an object
US5217015A (en) 1990-06-08 1993-06-08 Kaye David B Pressure sensing device having transducer overlying and deforming eye
US5148807A (en) 1990-08-28 1992-09-22 Ohio State University Non-contact tonometer
US5295495A (en) 1991-05-13 1994-03-22 The Australian National University Glaucoma testing from observations of optokinetic nystagmus
US5251627A (en) 1991-06-27 1993-10-12 Morris Donald E Non-invasive measurement of eyeball pressure using vibration
US5179953A (en) 1991-08-27 1993-01-19 Jermik Systems, Ltd. Portable diurnal intraocular pressure recording system
US5375595A (en) 1993-03-17 1994-12-27 The Regents Of The University Of Calif. Apparatus and method for non-contact, acoustic resonance determination of intraocular pressure
JP3537237B2 (ja) 1995-10-11 2004-06-14 学校法人東海大学 人体寄生アカントアメーバの検出試薬および検出方法
US6544193B2 (en) 1996-09-04 2003-04-08 Marcio Marc Abreu Noninvasive measurement of chemical substances
US6060256A (en) 1997-12-16 2000-05-09 Kimberly-Clark Worldwide, Inc. Optical diffraction biosensor
EP1206213B1 (en) 1999-08-26 2005-01-26 Novartis AG Ocular analyte sensor
EP1496345A1 (en) 2002-04-12 2005-01-12 Menicon Co., Ltd. Contact lens user support system and support method
US7429465B2 (en) 2002-09-13 2008-09-30 Novartis Ag Process for analyzing tear fluid
JP2004212813A (ja) 2003-01-07 2004-07-29 Menicon Co Ltd コンタクトレンズとそのケアシステムの選定方法
US20040181172A1 (en) 2003-03-12 2004-09-16 Carney Fiona Patricia Devices for collecting analytes of interest in tears
JP4265758B2 (ja) 2003-07-31 2009-05-20 株式会社メニコン コンタクトレンズにおけるタンパク質汚れの検出方法
US20050065753A1 (en) 2003-09-24 2005-03-24 International Business Machines Corporation Apparatus and method for monitoring system health based on fuzzy metric data ranges and fuzzy rules
US20060224057A1 (en) 2003-10-21 2006-10-05 Oculir, Inc. Methods for non-invasive analyte measurement
AU2006269657B2 (en) 2005-05-24 2012-04-19 Selenbio, Inc. Selenium-based biocidal formulations and methods of use thereof
US8446341B2 (en) 2007-03-07 2013-05-21 University Of Washington Contact lens with integrated light-emitting component
US20110029322A1 (en) 2007-04-11 2011-02-03 Dr. Walid Hindo Health care system
US8465981B2 (en) 2007-08-06 2013-06-18 University Of Kentucky Research Foundation Polypeptides, systems, and methods useful for detecting glucose
US10105441B2 (en) * 2007-08-16 2018-10-23 The Schepens Eye Research Institute, Inc. Method for inhibiting or reducing dry eye disease by IL-1Ra
US8608310B2 (en) 2007-11-07 2013-12-17 University Of Washington Through Its Center For Commercialization Wireless powered contact lens with biosensor
ES2326458B1 (es) 2008-04-04 2010-07-26 Consejo Superior De Investigaciones Cientificas (Csic) (85%) Compuestos fluorescentes para diagnostico de infecciones, procedimiento de obtencion y sus aplicaciones.
US8969830B2 (en) 2010-12-07 2015-03-03 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Ophthalmic lens disinfecting base unit with programmable and communication elements
US8857981B2 (en) * 2012-07-26 2014-10-14 Google Inc. Facilitation of contact lenses with capacitive sensors
US20140192315A1 (en) 2012-09-07 2014-07-10 Google Inc. In-situ tear sample collection and testing using a contact lens
US8870370B1 (en) 2012-09-24 2014-10-28 Google Inc. Contact lens that facilitates antenna communication via sensor impedance modulation
US20140088372A1 (en) 2012-09-25 2014-03-27 Google Inc. Information processing method
US8821811B2 (en) 2012-09-26 2014-09-02 Google Inc. In-vitro contact lens testing
US20140088381A1 (en) * 2012-09-26 2014-03-27 Google Inc. Facilitation of tear sample collection and testing using a contact lens
US9730638B2 (en) 2013-03-13 2017-08-15 Glaukos Corporation Intraocular physiological sensor
US8922366B1 (en) 2013-06-28 2014-12-30 Google Inc. Reader communication with contact lens sensors and display device
US20160223429A1 (en) 2013-09-11 2016-08-04 Novartis Ag Contact lens inspection system and method
WO2015157855A1 (en) 2014-04-15 2015-10-22 Gandhi Harry Functional contact lens and related systems and methods
CN107533169B (zh) 2015-03-13 2024-04-16 恩光码公司 以期望方式影响颜色视觉的光学滤光片及其通过非线性优化的设计方法
WO2016171529A1 (ko) 2015-04-24 2016-10-27 포항공과대학교 산학협력단 스마트 콘택트 렌즈 및 스마트 안경
WO2017031437A1 (en) * 2015-08-20 2017-02-23 Zansors Llc Neuro-vigilance integrated contact eye lens and system
US20180189452A1 (en) 2016-12-30 2018-07-05 United Arab Emirates University System and method for remote healthcare
US20170173262A1 (en) 2017-03-01 2017-06-22 François Paul VELTZ Medical systems, devices and methods
US11042044B2 (en) 2017-03-17 2021-06-22 Imam Abdulrahman Bin Faisal University Contact lens containing a photonic crystal
CN111936853A (zh) * 2018-03-13 2020-11-13 目立康株式会社 确定系统、计算装置、确定方法及程序

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004513389A (ja) * 2000-10-30 2004-04-30 ノバルティス　アクチエンゲゼルシャフト 特注美容コンタクトレンズを注文する方法及びシステム
US20100131434A1 (en) * 2008-11-24 2010-05-27 Air Products And Chemicals, Inc. Automated patient-management system for presenting patient-health data to clinicians, and methods of operation thereor
US20140085083A1 (en) * 2010-04-12 2014-03-27 Anton Sabeta Computer-implemented method for contact lens care compliance
US20130184554A1 (en) * 2010-10-20 2013-07-18 Ahmed Elsheikh Device for monitoring intraocular pressure
WO2015050174A1 (ja) * 2013-10-01 2015-04-09 国立大学法人東北大学 健康情報処理装置、健康情報表示装置及び方法
US20170020391A1 (en) * 2015-07-24 2017-01-26 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices for real time medical condition monitoring using biometric based information communication
US20170085083A1 (en) * 2015-09-18 2017-03-23 General Electric Company Self-powered utility delivery system
US20180046773A1 (en) * 2016-08-11 2018-02-15 Htc Corporation Medical system and method for providing medical prediction
JP6174232B1 (ja) * 2016-11-25 2017-08-02 株式会社ユニバーサルビュー ピンホールコンタクトレンズ及びスマートコンタクトシステム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
KIM, J. ET AL.: "Wearable smart sensor systems integrated on soft contact lenses for wireless ocular diagnostics", NATURE COMMUNICATIONS, vol. 8, no. 14997, JPN6021043337, 27 April 2017 (2017-04-27), pages 1 - 8, ISSN: 0004774211 *

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