JP6049831B2 - 瞬き検出を用いた液体分配 - Google Patents

Description

（関連出願の相互参照）
本出願は、２０１０年１０月１２日に出願された米国特許出願第１２／９０２，５７５号、及び２００９年１０月２１日に出願された米国特許仮出願第６１／２５３，６１３号の優先権を主張する。

（発明の分野）
本発明は、目の中に液体又はミストを分配するためのデバイス、より具体的には、いくつかの実施形態において、瞬きの検出に基づいて目の中にスプレー又はミストを分配するデバイスを記載する。

多くの異なるデバイスを用いて、目の中に液体又はミストを分配することが知られている。多くのデバイスが液体を目に入れる結果をもたらしはするが、液体を目の中に入れる経験は、概して、満足のいくものではない。

液体を自動分配するためのデバイスは、典型的には、瞬き反射に対抗するためにユーザーが眼瞼を開いた状態に保持することを必要とする。この論点は、所望の流体の容易な適用を抑制する。いくつかの自動デバイスは、眼瞼が閉じるのを阻止するために、１つの眼瞼を下に引っ張るか、あるいは目領域を被包する。この接触は化粧にダメージを与え、デバイス及び目に進入する液体の汚染につながり得る。

システムからの投与量は、多大なユーザーの努力なく、眼瞼又はユーザーの顔の他の部分上ではなく、ユーザーの目の中に一貫して分配されるべきであり、最適には、化粧にダメージを与えるか、あるいはデバイスを汚染する様式で顔に触れるべきではない。

いくつかの分配デバイスは、「銃」を模倣し、瞬き反射に勝るように計算された速度で目の中に流体を発射するが、流体の速度及び影響は、患者の不快感を誘発するように思われる。

他のデバイスは、眼瞼の下の頬及び上眼瞼の上の眉の領域に触れ、次に、目の中に流体を噴霧することを介する異なる様式で眼瞼が開くことを強制する。この眼瞼を強制的に開くことは不快であり、かつユニット自体が大きく扱いにくくなる。消費者のいかなる化粧もプロセス中にぼかされ、ディスペンサー及び／又は分配された液体を汚染することもある。

目全体又は更には顔領域にわたる流体の霧吹きも実行可能であるが、目のみならず、眼瞼、額、及び鼻等の望ましくない表面も湿らす。眼瞼への液体の適用も、目に流れ込むことにより目を湿らすと断言されているが、この方法からの結果にはむらがあり、眼瞼を湿らすこと自体が、典型的には、望ましくない。

したがって、本発明は、目の中に液体又はミストを正確かつ清潔に分配するためのデバイス及び方法を含む。本発明は、瞬きを自動的に感知し、目が再び瞬きし得る前に、液体が目に進入することを可能にするように、瞬きの後に液体をタイミングよく分配する。瞬きの直後に窓を用いることにより、本発明は、快適なレベルで目の上の流体の慣性影響を維持するために、目の中に分配して、目の中への流体の適用に対して適切に緩徐な速度で分配するのにも、十分な時間を一貫して提供する。

本発明のいくつかの実施形態に従う閉じた目を感知する分配デバイスを示した図。 本発明のいくつかの実施形態に従う開いた目を感知する分配デバイスを示した図。 整合装置を用いての目を示した図。 開いた目又は閉じた目の状態を感知するための例示の装置を示した図。 本発明のいくつかの実施形態を実践するために使用され得るコントローラを示した図。

本発明は、目の中に液体又はミストを分配するためのデバイスを含む。目の中に液体又はミストを分配するためのデバイスは、いつ瞬きが完了したかを決定する検出方法を含む。分配は、例えば、意識的に誘発される瞬き又は自然の瞬き等において、液体が分配される目がいつ開閉するかの決定に基づく間隔に調節される。瞬きは、目が開いていることが分かっているかどうかを決定するために利用され、それによって、患者が目を閉じる前に液体が分配される。

いくつかの実施形態では、デバイスは、液体適用中の顔接触の必要性を最小限に抑えるための特性を含む。更なる実施形態は、目に対するデバイスの適切な整合を確保するための整合特性を含む。例えば、いくつかの実施形態では、分配デバイスは、眉上に静置する突出部を含み、ユーザーが目を通すための小径穴を有する。ユーザーがその穴を通して見ることができると、適切な整合が達成されている。

いったんデバイスが目と適切に整合すると、目の開閉は、センサーによって自動的に決定される。センサーと論理的に通信している分配装置は、瞬きの開周期のタイミングに従って、目の中に液体又はミストを分配するようにプログラム化される。瞬き検出と結び付けられる整合プロセスは、眼瞼を開いた状態で保つ必要性、顔に触れる必要性、あるいは定期的な顔接触に関連した汚染を除外する。加えて、眼瞼の開運動に基づいて分配することにより、本発明に従うディスペンサーは、眼瞼又は周囲の顔を湿らせることなく、目を一貫して湿らせる。

以下の項において、本発明の実施形態がより詳細に説明される。好ましい実施形態及び代替の実施形態の両方の説明は、代表的な実施形態に過ぎず、変形、修正、及び代替が当業者にとって明白であり得ることが理解される。したがって、上述した代表的な実施形態は、基礎となる発明の範囲を限定するものではないと理解されるべきである。

ここで図１を参照して、液体分配デバイス１００は、目１０５の開いた状態又は閉じた状態を感知することができる１つ以上の電子センサー１０１を含む。いくつかの実施形態では、１つ以上のセンサー１０１は、エミッタ１０２及び検出器１０３を含む。エミッタ１０２は、反射点１０４から検出器１０３に戻って反射する光線１０６を発する。図１に図解されるように、反射点１０４は、目の眼瞼１０７の上にある。光線１０６は、例えば、赤外線、可視光線、超音波波長、又は他の波長のうちの１つ以上を含み得る。

プロセッサ１０９は、エミッタ及びエミッタ１０２並びに検出器１０３のうちの１つ又は両方からの入力を受信し得る。実行可能なソフトウェアは、プロセッサに光線１０６の反射量を計算するように機能させることができる。ソフトウェアは、プロセッサと論理的に通信しているデジタル記憶装置に記憶され得る。いくつかの実施形態では、記憶装置は、プロセッサを含むマイクロコントローラを内蔵し得る。第１の反射量の範囲は、閉じた目の状態と相関し得、第２の反射量は、開いた目の状態と相関し得る。

別の態様では、近接センサー１０８は、エミッタ及び検出器も含み得、反射された光線が、液体分配デバイス１００と目１０５の表面等の表面との間の相対距離を決定するためのプロセッサ１０９に使用されるように、位置付けられ得る。

ここで図２を参照して、開いた目１０５は、眼瞼１０７に対して、目１０５の開いた部分２０３上に反射点１０４を提供する。目２０３の開いた部分は、例えば、目の強膜又は他の部分からの反射を含み得る。いくつかの実施形態では、発せられた光線の波長は、反射点１０４の物理的特性と相関している。眼瞼からのエミッタ光線１０６の反射は、第１の一連の反射特性で戻し反射し、目２０３の開いた部分からの反射は、第２の一連の反射特性で戻し反射する。反射特性は、検出器１０３によって感知される。

本発明の別の態様では、液体分配デバイス１００との目１０５の整合は、目、例えば、目の強膜、虹彩、及び瞳孔等の所定の部分と整合しているエミッタ１０２の焦点によって促進され得る。整合は、例えば、視通線２０１を介して達成され得る。いくつかの実施形態では、瞳孔２０２が視通線２０１と整合しているとき、目１０５の開いた状態及び閉じた状態を感知するために、センサー１０１も適切に整合している。例えば、いくつかの実施形態では、デバイス本体は、患者が分配デバイス中に視通線２０１を形成する本体の中の管状切り取りに対して整合するときに、液体分配デバイス１００の位置が、視通線と管の中心との間に同軸整合を作るように、センサー１０１及びディスペンサーを含む。整合は、分配デバイス１００に対する瞳孔の角度及びＸ−Ｙ位置を確立する。

いくつかの実施形態では、視通線は、顔及び／又は額に押し付ける１つ以上の位置合わせ脚を含む位置付けデバイスと合わせられ得る。

加えて、いくつかの実施形態では、可聴信号伝達デバイスが、センサーの中に含まれ得るか、あるいはセンサーと電気的に通信し得る。センサーが目からのデバイスの距離を測定すると、可聴信号伝達デバイスは、（恐らく、クリック、発信音、音声、又は振動によって）それが最適投与量において目から許容できるＺ位置範囲内であるという信号を送り得る。この範囲が比較的広い（２〜５ｍｍ範囲）ため、瞬きを検出することができると上で言及されたセンサーのうちのいずれかは、目から分配デバイス１００までの距離を検出するためにも使用され得ることが予想される。

ここで図３を参照して、分配ノズル３０１は、センサー１０１が、目１０５が開いた状態にあることを感知するときに、スプレー３０２又はミスト（図解されず）を介して液体を分配する。開いた状態は、検出器１０３によって感知される光線１０６の本質によって決定される。好ましい実施形態は、眼瞼１０７が開周期に関与することを表示するタイミングに基づいて、液体スプレー３０２を分配する。目の開周期の間の分配スプレー３０２は、液体が分配される前に、患者が物理的に瞬きして目を閉じることができないように遂行され得る。スプレーは、液体ストリーム又はミストであり得る。

別の態様では、液体スプレー３０２は、目１０５からの近接センサーの距離の範囲に基づいて分配され得る。

ここで図４を参照して、眼瞼の開いた状態及び閉じた状態を検出するために使用される感知デバイスの例が図解される。臨床試験中、例示のセンサー３０１を、オシロスコープ（図示せず）に接続し、目に近接して位置付けた。いくつかの実験では、センサーを、目から約６ミリメートルに位置付けた。オシロスコープは、センサー３０１が、目の開いた状態対目の閉じた状態をセンサー３０１が正確に検出したことを表示する論理信号の提供に成功したことを記録した。検出器４０１は、エミッタ４０２及び検出器４０３を含んだ。センサーは、開いた眼瞼の状態等の目の第１の状態から閉じた眼瞼の状態等の目の第２の状態への遷移を正確に検出した。

本発明に従って、検出器４０１は、目の中に所定の量の液体を分配することができる自動分配ユニットと論理的に通信して設置される。分配ユニットは、感知デバイス１０１の論理に基づいて電気的に信号を受信することができ、分配ユニットに近接して位置付けられる目の中への液体投与量の分配を作動させることが現在既知であり、入手可能である。例えば、自動ディスペンサーは、目の中に脈動液体投与量の薬剤を分配する電動ポンプを含み得る。電動ポンプは、目が目の中への液体の進入に反応し得る前に、脈動投与量が目に進入するのに十分素早く反応する。

図５を参照すると、本発明のいくつかの実施形態で使用し得るコントローラ５００を図示する。コントローラ６００はプロセッサ６１０を含むが、このプロセッサは、通信装置６２０に結合した１つ以上のプロセッサ構成要素を含み得る。いくつかの実施形態では、コントローラ６００は、目が第１の状態又は第２の状態にあり、第１の状態から第２の状態への遷移に基づいて液体又はミストを目の中に分配するのに適切な時に、エネルギーを液体ディスペンサーに伝達する論理的表示を受信するために使用され得る。

コントローラは、通信チャネルを介してエネルギーを通信するように構成された通信装置に結合した１つ以上のプロセッサを含むことができる。通信デバイスは、例えば、液体分配のタイミング、分配される液体の量、分配運動の期間、いくつかの分配活動の追跡、経時的分配パターンの追跡、又は分配に関連する他の活動のうちの１つ以上を電子的に制御するために使用され得る。

プロセッサ４１０は、記憶装置６３０とも通信する。記憶装置４３０は、磁気記憶装置（例えば、磁気テープ及びハードディスクドライブ）、光学式記憶装置、並びに／又はランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）装置及びリードオンリーメモリ（ＲＯＭ）装置等の半導体記憶装置を含む、任意の適切な情報記憶装置を備え得る。

記憶装置４３０は、プロセッサ４１０を制御するためのプログラム４４０を記憶し得る。プロセッサ４１０は、プログラム４４０の指示を実行し、それによって、本発明に従って動作する。例えば、プロセッサ４１０は、分配される液体、分配量、分配パターン等、表示する情報を受信し得る。

結論
上に記載され、かつ以下の「特許請求の範囲」によって更に定義される本発明は、瞬き検出機構を伴う液体ディスペンサーを提供する方法を提供する。

〔実施の態様〕
（１） 目の中に液体を分配する方法であって、
自動ポンプを目に近接して位置付ける工程と、
目の第１の状態及び目の第２の状態を検出する位置に、センサーを位置付ける工程と、
前記目が、前記第１の状態及び前記第２の状態のうちの１つにあることを表示する信号を生成する工程と、
前記目が、前記第１の状態及び前記第２の状態のうちの１つにあることを表示する前記信号に基づくタイミングで、前記自動ポンプを介して液体を分配する工程と、を含む、方法。
（２） 前記センサーが、所定の波長の信号を発するエミッタを備える、実施態様１に記載の方法。
（３） 前記センサーが、前記所定の波長の信号を検出することができる検出器を更に備える、実施態様２に記載の方法。
（４） 前記センサーが、前記目が前記第１の状態又は前記第２の状態にあるかどうかを表示する信号を生成する、実施態様３に記載の方法。
（５） 整合装置を介して、前記目を前記自動ポンプと整合させる工程を更に含む、実施態様１に記載の方法。
（６） 前記整合装置が、視通線を備える、実施態様５に記載の方法。
（７） 前記整合装置が、整合固定具を更に備える、実施態様６に記載の方法。
（８） コントローラに投薬量を入力する工程と、前記目の前記第１の状態又は第２の状態の前記表示に基づいて、前記投薬量を分配する工程と、を更に含む、実施態様６に記載の方法。
（９） 前記第１の状態が、眼瞼が閉じた状態の目を含み、前記第２の状態が、眼瞼が開いた状態の目を含む、実施態様１に記載の方法。
（１０） 前記眼瞼が開いた状態の目に基づくタイミングで、前記自動ポンプを介して液体を分配する、実施態様９に記載の方法。

（１１） 目の中に液体を分配するための装置であって、
目に向かって光線を発するエミッタと、
検出器が前記目に近接して位置付けられている間に、開いた目から反射される光を検出するための前記検出器と、
前記目に向かって液体を分配するための自動ディスペンサーと、
前記検出器と論理的に通信しているプロセッサであって、目から反射される光の検出に基づいて、前記目に向かう前記液体の分配を調整するように機能し得る、プロセッサと、を備える、装置。
（１２） 前記プロセッサに、目から反射される光の検出に基づいて、前記目に向かう前記液体の分配を調整するように機能させるように、前記プロセッサと動作可能な、実行可能なソフトウェアを記憶するデジタル記憶装置を更に含む、実施態様１１に記載の装置。
（１３） 前記プロセッサと論理的に通信している近接センサーを更に備え、前記近接センサーが、前記センサーの、表面との近接度に基づいて論理的信号を通信する、実施態様１２に記載の装置。
（１４） 少なくとも前記自動ディスペンサーに固定して取り付けられる視通線を更に備える、実施態様１３に記載の装置。
（１５） 前記視通線が、前記装置の本体の中に管状切り取りを備える、実施態様１４に記載の装置。
（１６） 前記自動ディスペンサーと流体連通しており、スプレーを介して液体を分配するように機能し得る分配ノズルを更に備える、実施態様１３に記載の装置。
（１７） 前記自動ディスペンサーと流体連通しており、ミストを介して液体を分配するように機能し得る分配ノズルを更に備える、実施態様１３に記載の装置。
（１８） 前記近接センサーと電気的に通信している可聴信号伝達デバイスを更に備え、前記可聴信号伝達デバイスが、前記近接センサーからの信号に基づいて、可聴信号を発することができる、実施態様１３に記載の装置。
（１９） 前記プロセッサが、前記検出器から目が開いた状態にあることを表示する信号を受信し、目が開いた状態にあることを表示する前記信号の前記受信に基づいて、前記ディスペンサーに対して論理的信号を生成するように機能し得る、実施態様１３に記載の装置。
（２０） 前記ディスペンサーが、目が開いた状態にあることを表示する前記信号の前記受信に基づいて、液体を分配する、実施態様１９に記載の装置。

Claims (7)

1. 目の中に液体を分配するための装置であって、
   前記目に向かって光線を発するエミッタと、
   前記目から反射される光から瞬きを検出するための検出器と、
   前記瞬きの検出に基づいて前記目に向かって前記液体を分配するための自動ディスペンサーと、
   前記目の中に前記液体を分配するための分配ノズルと、
   前記瞬きの検出に基づいて、前記目に向かう前記液体の分配を調整するように、前記検出器と通信している、プロセッサと、
   前記装置が前記目の表面から適切な距離内にあるかどうかを判断するために前記プロセッサと論理的に通信している近接センサーであって、前記装置は、前記装置が前記目の表面から適切な距離内にある場合に前記液体を分配するように構成されている、近接センサーと、
   前記装置を前記目と整合させるためにユーザーが目を通すための、前記装置を貫通して形成された管状切り取りと、を備えており、
   前記管状切り取りは、視通線と前記管状切り取りとの間の同軸整合が瞳孔に対する前記装置の角度及びＸ−Ｙ位置の整合を保証する、前記装置における視通線整合機構を形成し、
   前記装置は、前記目に近接する側に位置付けられる近位面を有し、
   前記分配ノズルの開口および前記管状切り取りの開口は、前記近位面上に配置される、
   装置。
2. 前記プロセッサに、前記瞬きの検出に基づいて、前記目に向かう前記液体の分配を調整するように機能させるように、前記プロセッサと動作可能な、実行可能なソフトウェアを記憶するデジタル記憶装置を更に含む、請求項１に記載の装置。
3. 前記分配ノズルが、スプレーとして前記液体を分配する、請求項１に記載の装置。
4. 前記分配ノズルが、ミストとして前記液体を分配する、請求項１に記載の装置。
5. 前記近接センサーと電気的に通信している可聴信号伝達デバイスを更に備え、前記可聴信号伝達デバイスが、前記近接センサーからの信号に基づいて、前記装置が前記目の表面から適切な距離内にあるという可聴信号を発することができる、請求項１に記載の装置。
6. 前記プロセッサが、前記検出器から前記目が開いた状態にあることを表示する信号を受信し、前記目が開いた状態にあることを表示する前記信号の受信に基づいて、前記自動ディスペンサーに対して論理的信号を送信するように機能する、請求項１に記載の装置。
7. 前記自動ディスペンサーが、前記目が開いた状態にあることを表示する、前記プロセッサからの前記信号の前記受信に基づいて、前記液体を分配する、請求項６に記載の装置。

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