KR102388755B1 - 가스를 이용한 눈 치료 방법 - Google Patents

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KR102388755B1
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존 버달
조지 싸이
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에퀴녹스 아프샐믹 인크.
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Abstract

환자 눈의 전방 표면 위에서 환경을 유지하기 위한 장치(100)는 외장(110)을 포함하고, 외장은 환자 눈 주위에 안착되어 외장 내에 공동(112)을 형성하는 크기 및 형상을 갖는다. 외장은 주변 공기 이외의 유체를 환자 눈과 접촉되게 포함하도록 구성될 수 있다. 장치는 외장과 연통되는 유체 조절기(1209)를 포함할 수 있고, 유체 조절기는 외장 내에 포함되는 유체의 조성을 조절하도록 구성될 수 있다.

Description

가스를 이용한 눈 치료 방법{THERAPEUTIC EYE TREATMENT WITH GASES}
우선권 주장
본원은 2016년 3월 9일자로 출원되고, 전체가 본원에서 참조로 포함되는, John Berdahl의 "가스를 이용한 치료적 눈 치료 방법"라는 명칭의 미국 가특허출원 제62/305,751호에 대한 우선권의 이익을 주장한다.
눈에 치료 물질을 인가하는 것에서의 환자 순응도는 녹내장과 같은 눈의 질병을 처치하는데 있어서 중요하다. 점안과 같은 국부적 투약은 눈으로부터 신속하게 배액될 수 있고 그에 의해서 각막, 공막, 및 결막과 같은 흡수 표면과의 접촉 시간을 최소화한다.
Kang의 미국 특허 제5,807,357호는, 공기 홀 및 공기 홀과 연통되고 사용자의 눈 위에 피팅(fitting)되는 적어도 하나의 공기 챔버를 가지는 고글 유닛을 포함하는, 눈을 처치하기 위한 소형 분무기(nebulizer)를 기술한다. 공기 배기를 위해서 복수의 배기 홀이 고글 유닛에 만들어진다.
Skiba의 미국 출원 제2002/0124843호는, 연무가 연무 배출구로부터 방출되어 약물을 하나 이상의 눈에 전달하도록 약물을 연무로 분무하기 위한 무화기(atomizer)의 하나 이상의 연무 배출구를 갖는, 눈 주위에 착용되는 마스크를 기술한다.
Guillon의 미국 특허 제2007/0265505호는 사용자의 눈 주위에 포위 지역을 제공하도록 구성된 눈 외장, 눈 외장을 제 위치에서 유지하기 위한 수단, 및 눈 외장에 건조 공기를 공급하기 위한 수단을 기술한다.
개요
본 발명자는, 특히, 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 질소 산화물(NO), 오존(O3), 질소, 플루오로카본 및 퍼플루오로카본, 육불화황을 포함하는 탄화수소와 같은 치료 가스, 그리고, 50% 질소 산화물 및 50% 산소의 혼합물을 포함하는 질소 산화물과 산소의 혼합물, 헬리옥스(heliox)로도 알려진 헬륨 및 산소의 혼합물, 및 의료용 공기와 같은 치료 물질의 조합을, 각막, 공막, 및 결막 표면과 같은 눈의 표면을 통해서, 긴 기간에 걸쳐 전달할 수 있게 하는 방법 및 디바이스가 당업계에서 요구된다는 것을 인지하였다. 치료 힘을 눈의 전방 부분에 인가하는 것과 같은 새로운 치료 기술이 약리적 요법을 보충할 수 있다. 치료 물질과 새로운 기술을 조합함으로써, 향상된 환자 결과가 실현될 수 있다.
이러한 문헌은, 특히, 눈 질환을 처치하기 위해서 기체 유체를 눈에 도입하기 위한 방법 및 장치를 설명한다. 그러한 방법은 외장을 제공하는 것을 포함할 수 있다. 외장은, 눈 주위에 안착되고 외장 내에 공동을 형성하기 위한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 주변 공기 이외의 기체 유체가 공동 내로 진입되어, 눈에 치료를 제공할 수 있다. 기체 유체는 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 또는 질소 산화물(N2O) 중 적어도 하나의 특정 비-주변(non-ambient) 농도를 포함할 수 있다.
본 청구 대상의 특정의 비제한적인 양태의 개요가 이하에 제공된다.
양태 1은, 환자 눈의 전방 표면 위에서 환경을 유지하기 위한 장치와 같은, 청구 대상(예를 들어, 장치, 시스템, 디바이스, 방법, 행위 실시 수단, 또는 디바이스에 의해서 실시될 때 디바이스가 행위를 실시하게 할 수 있는 명령어를 포함하는 디바이스 판독 가능 매체)을 포함하거나 이용한다. 외장은, 환자 눈 주위에 안착되고 외장 내에 공동을 형성할 수 있는 크기 및 형상을 갖는다. 외장은 주변 공기 이외의 유체를 포함하도록 구성될 수 있고, 그에 따라 유체가 환자 눈과 접촉될 수 있다. 유체 조절기가 외장과 연통될 수 있다. 유체 조절기는 외장 내에 포함되는 유체의 조성을 조절하도록 구성될 수 있다.
양태 2는 양태 1의 청구 대상을 포함 또는 이용하거나 그와 선택적으로 조합되어, 공동과 주위 환경 사이에서 차등적 유체 압력을 유지하도록 구성된 외장을 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 유체 조절기는 외장 내에 포함된 유체의 차등적 압력을 조절하도록 구성된다.
양태 3은 양태 1 또는 2 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 포함할 수 있는 유체를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 4는 양태 1 내지 양태 3 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 기체 유체는 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 또는 질소 산화물(NO) 중 적어도 하나의 특정 비-주변 백분율을 포함한다.
양태 5는 양태 1 내지 양태 4 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 기체 유체는 이산화탄소(CO2)의 특정 비-주변 백분율을 포함한다.
양태 6은 양태 1 내지 양태 5 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 기체 유체는 산소(O2)의 특정 비-주변 백분율을 포함한다.
양태 7은 양태 1 내지 양태 6 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 기체 유체는 질소 산화물(NO)의 특정 비-주변 백분율을 포함한다.
양태 8은 양태 1 내지 양태 7 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 눈의 지표 또는 공동 내의 환경의 매개변수의 지표 중 적어도 하나를 검출하도록 구성된 센서를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있다.
양태 9는 양태 1 내지 8 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 센서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 센서는 광 간섭성 단층촬영(OCT) 시스템을 포함한다.
양태 10은 양태 1 내지 9 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 센서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 센서는 비접촉식 혈관 특성 검출기를 포함한다.
양태 11은 양태 1 내지 10 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 센서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 센서는 석영 결정 나노밸런스 센서(nanobalance sensor)를 포함한다.
양태 12는 양태 1 내지 11 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 센서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 센서는 비-침습적 광학적 산소 센서를 포함한다.
양태 13은 양태 1 내지 12 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 센서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 센서는 염도 센서를 포함한다.
양태 14는 양태 1 내지 13 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 센서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 센서는 압타머(aptamer)-계 센서를 포함한다.
양태 15는 양태 1 내지 14 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 유체 조절기 또는 센서 중 적어도 하나와 연통되는 프로세서 모듈을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 16은 양태 1 내지 15 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 프로세서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 프로세서 모듈은 유체 조절기와 연통된다.
양태 17은 양태 1 내지 16 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 프로세서를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 프로세서 유닛은 센서와 연통된다.
양태 18은 양태 1 내지 17 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 프로세서 또는 외장 중 적어도 하나와 연통되는 펌프를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 19는 양태 1 내지 18 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 펌프를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 펌프는 프로세서와 연통된다.
양태 20은 양태 1 내지 19 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 펌프를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 펌프는 외장과 연통된다.
양태 21은 양태 1 내지 20 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 펌프를 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 펌프는 진공 펌프이다.
양태 22는 청구 대상(예를 들어, 장치, 시스템, 디바이스, 방법, 행위 실시 수단, 또는 디바이스에 의해서 실시될 때 디바이스가 행위를 실시하게 할 수 있는 명령어를 포함하는 디바이스 판독 가능 매체)을 포함하거나 이용할 수 있고, 또는 양태 1 내지 21 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상과 선택적으로 조합되어, 환자 눈 주위에 안착되어 외장 내에 공동을 형성할 수 있는 크기 및 형상을 갖는 외장을 선택적으로 포함 또는 이용 또는 제공할 수 있다. 외장에서, 주변 공기 이외의 유체가 공동에 제공되어, 예를 들어 눈 질환을 처치할 수 있다.
양태 23은 양태 1 내지 22 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 공동과 주위 환경 사이에서 차등적 유체 압력을 유지하기 위한 유체를 제공하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 24는 양태 1 내지 23 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 공동 내의 주변 공기 이외의 유체의 지표를 감지하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 25는 양태 1 내지 24 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 감지하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 지표를 감지하는 것은 유체 압력, 유체 부분압, 유체 농도, 또는 유체 습도 중 적어도 하나의 지표를 감지하는 것을 포함한다.
양태 26은 양태 1 내지 양태 25 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 감지하는 것을 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 유체 부분압의 지표를 감지하는 것은 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 질소 산화물(NO), 케톤, 글루코스, 산소 레벨, 용해 염, 또는 혈관 내피 성장 인자 중 적어도 하나의 유체 부분압을 감지하는 것을 포함한다.
양태 27은 양태 1 내지 양태 26 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 감지하는 것을 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 유체 농도의 지표를 감지하는 것은 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 질소 산화물(NO), 케톤, 글루코스, 산소 레벨, 용해 염, 또는 혈관 내피 성장 인자 중 적어도 하나의 농도를 감지하는 것을 포함한다.
양태 28은 양태 1 내지 27 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 환자 눈의 지표를 감지하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 29는 양태 1 내지 28 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 감지하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 환자 눈의 지표를 감지하는 것은 안압의 지표, 경동맥 압력의 지표, 또는 두개 내압의 지표 중 적어도 하나의 지표를 감지하는 것을 포함한다.
양태 30은 양태 1 내지 29 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 감지하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 경동맥 압력의 지표를 감지하는 것은 사상판의 편향, 사상판의 편향의 변화, 또는 혈관 특성의 변화 중 적어도 하나의 지표를 감지하는 것을 포함한다.
양태 31은 양태 1 내지 30 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 주변 공기 이외의 유체의 지표를 조정하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 32는 양태 1 내지 31 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 조정하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있고, 지표를 조정하는 것은 유체 압력, 유체 부분압, 유체 농도, 또는 유체 습도 중 적어도 하나의 지표를 조정하는 것을 포함한다.
양태 33은 양태 1 내지 양태 32 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 질소 산화물(NO), 오존(O3), 질소, 탄화수소, 헬륨, 육불화황, 의료용 공기, 또는 수증기 중 적어도 하나의 특정 비-주변 농도를 갖는 기체 유체를 포함하는 기체 유체를 선택적으로 포함 또는 사용 또는 제공할 수 있다.
양태 34는 양태 1 내지 양태 33 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 푹스내피세포이상증(Fuchs' dystrophy), 녹내장, 안구 건조증, 당뇨망막병증, 백내장, 정맥 및 동맥 폐색 질병, 황반변성, 각막, 내피 및 상피의 질병, 망막 혈관의 질병, 망막 색소 상피의 질병, 각막 감염, 또는 눈의 다른 감염 중 적어도 하나를 포함하는 눈 질환을 갖는 환자를 수용하는 것을 선택적으로 포함 또는 이용할 수 있다.
양태 35는 양태 1 내지 양태 34 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 제공하는 것을 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 유체를 제공하는 것은 30 퍼센트 내지 100 퍼센트 산소(O2)의 부분압으로 기체 유체를 제공하는 것을 포함한다.
양태 36은 양태 1 내지 양태 35 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 기체 유체는 특정 농도의 이산화탄소(CO2)를 포함한다.
양태 37은 양태 1 내지 양태 36 중 하나 또는 그 임의 조합의 청구 대상을 포함하거나 이용하여, 또는 그와 선택적으로 조합되어, 기체 유체를 선택적으로 포함하거나 이용할 수 있고, 기체 유체는 특정 농도의 질소 산화물(NO)을 포함한다.
이러한 '과제의 해결 수단'은 본 특허출원의 청구 대상의 개요를 제공하기 위한 것이다. 이는 본 발명의 배타적인 또는 포괄적인 설명을 제공하기 위한 것이 아니다. 상세한 설명은 본 특허출원에 관한 추가적인 정보를 제공하기 위해서 포함된 것이다.
반드시 실제 축척(scale)으로 그려진 것이 아닌 도면에서, 유사한 번호가 상이한 도면들 내의 유사한 구성요소를 설명할 수 있다. 상이한 문자 접미사를 가지는 유사한 번호가 유사한 구성요소의 상이한 경우를 나타낼 수 있다. 도면은, 예로서, 그러나 비제한적인 예로서, 본 문헌에서 설명된 다양한 실시예를 일반적으로 도시한다.
도 1a는 예를 들어 치료 가스를 눈에 도입하기 위한 장치의 예를 도시한다.
도 1b는 예를 들어 도 1a의 장치에 부착된 매니폴드의 예를 도시한다.
도 2a는 흡성 가스켓(wicking gasket)의 제1 예를 도시한다.
도 2b는 흡성 가스켓의 제2 예를 도시한다.
도 3은 외장에 부착된 예시적인 흡성 가스켓의 횡단면을 도시한다.
도 4는 흡입 관을 갖는 예시적인 흡성 가스켓의 저면도를 도시하며, 흡성 가스켓은 외장에 부착된다.
도 5는 외장 내의 하나 이상의 공동 내로 주변 공기 이외의 기체 유체를 도입하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 6은 장치로 지표를 감지하는 예시적인 방법을 도시한다.
도 7은 공동 내의 기체 유체의 조성을 변경하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 8은 환자를 수용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 9는 푹스내피세포이상증 처치의 예를 도시한다.
도 10은 양의 게이지 압력으로 공동 내로 기체 유체를 도입하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 11은 음의 게이지 압력으로 공동 내로 기체 유체를 도입하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 12는 공동 내의 수증기 레벨을 제어하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
이러한 문헌은, 예를 들어 눈 질환의 처치를 위해서 상이한 처치 양상들을 동시에 제공하기 위해서, 환자 눈과 접촉되는 치료 환경을 구축, 유지, 및 제어하기 위한 디바이스 및 방법의 예를 설명한다.
예에서, 본 디바이스는 환자의 눈 위에 위치되는, 고글의 쌍과 같은, 고글을 포함할 수 있다. 고글은, 외장이 환자의 눈 위에 위치될 수 있을 때, 외장의 내부 표면과 환자 사이의 공동과 같은 공동을 형성하는 외장, 및 예를 들어 주변 공기 이외의 유체를 포함하는 유체를 공동에 전달하는 것을 제어하기 위한 유체 조절기를 포함할 수 있다. 예를 들어 환자의 눈과 연관된 눈 질환을 처치하기 위해서, 치료 환경과 같은 환경이 공동 내에 구축될 수 있다. 처치하고자 하는 눈 질환에 의해서 공동 내에서 유지될 필요가 있는 치료 환경이 결정될 수 있다. 예에서, 공동 내의 치료 환경이 시스템 매개변수로 특성화될 수 있다.
예에서, 본 디바이스는 고글, 유체 조절기, 고글에 근접한 센서, 고글과 유체 연통되는 펌프, 및 유체 조절기, 센서, 또는 펌프 중 적어도 하나와 전기 연통되는 프로세싱 모듈을 포함할 수 있다. 예를 들어 환자의 눈과 연관된 눈 질환을 처치하기 위해서, 치료 환경과 같은 환경이, 예를 들어 폐쇄-루프 제어기로, 공동 내에서 구축, 유지, 및 제어될 수 있다.
치료 환경의 제1 시스템 매개변수는, 치료 환경을 형성할 수 있는 성분 유체의 조성물과 같은, 공동 내의 유체의 조성물을 포함할 수 있다. 치료 환경이 눈의 표면과 접촉될 수 있음에 따라, 공동 내의 하나 이상의 성분 유체의 부분압이, 예를 들어 눈의 전방 부분을 통한 하나 이상의 성분 유체의 흡수를 통해서, 눈 질환을 처치하기 위해서 이용될 수 있다. 예에서, 예를 들어 푹스내피세포이상증과 연관된, 각막의 부종(swelling)은, 기체 산소(O2)의 비-주변 부피 농도를 갖는 치료 환경과 같은, 치료 환경에 각막을 노출시키는 것에 의해서 처치될 수 있다. 예에서, 공동(112) 내의 치료 환경이 주변 압력에서 눈에 적용될 수 있고, 예를 들어 공동(112) 내의 압력이 외장(110)을 둘러싸는 환경의 압력과 동일하거나 대략적으로 동일할 수 있다.
치료 환경의 제2 시스템 매개변수가, 공동 내의 치료 환경과 주변 주위부 사이의 차등적 압력과 같은, 치료 환경의 게이지 압력을 포함할 수 있다. 공동 내의 유체의 게이지 압력을 이용하여, 예를 들어 기계적 힘을 눈에 인가하는 것에 의해서, 눈 질환을 처치할 수 있다. 예에서, 예를 들어 눈의 부피 팽창을 허용하여 안압의 감소 또는 환자 눈의 경동맥 압력을 균등화하기 위해서, 공동에 음의 게이지 압력을 인가하는 것에 의해서, 상승된 안압 또는 경동맥 압력과 같은 녹내장 증상이 처치될 수 있다.
예에서, 게이지 압력 및 유체 조성과 같은 시스템 매개변수의 조합을 이용하여, 예를 들어 하나 초과의 처치 양상으로 눈 질환을 동시에 처치함으로써, 눈 질환의 처치를 개선할 수 있다. 예에서, 예를 들어 눈의 황반 내의 유체 축적으로 인한 황반부종이, 예를 들어 황반의 부종을 감소시키기 위해서 눈 내의 경동맥 압력차를 균등화하기 위한 양의 게이지 압력, 및 이산화탄소(CO2) 또는 질소 산화물(NO) 중 적어도 하나의 비-주변 부피 농도를 포함하는, 혈관확장을 증가시키는 것으로 알려진 물질과 같은 치료 유체의 조합으로 치료 환경에서 처치될 수 있다.
도 1a는 예를 들어 치료 환경을 눈 위에 형성하기 위한 장치(100)의 예를 도시한다. 장치(100)는, 예를 들어 프로세서 모듈(140)과 연통되는, 제1 외장(110A) 및 제2 외장(110B)과 같은 외장(110), 유체 조절기(120), 센서(130), 프로세서 모듈(140), 및 펌프(150)를 포함할 수 있다.
외장(110)은 환자 눈을 둘러싸기 위한 그리고 예를 들어 눈과 접촉되지 않고 눈으로부터 이격되기 위한 크기 및 형상을 가질 수 있다. 외장(110)은, 외장(110)이 환자에 대해서 배치될 때, 외장(110)의 내부 표면과 환자 눈 사이의 공동(112)과 같은, 포위된 공동(112)을 형성할 수 있다. 외장(110)은, 예를 들어 환자가 외장(110)을 통해서 외측을 볼 수 있게 하기 위해서 또는 외장(110)을 통해서 내측으로 눈을 관찰할 수 있게 하기 위해서, 광학적 투명 재료로 구성될 수 있다. 외장(110)의 내부 표면은, 응축물이 환자의 시야를 막는 것을 방지하기 위해서, 예를 들어 김서림 방지 코팅으로 처리될 수 있다. 외장(110)은, 공동(112)으로부터의 응축물의 배액을 허용하기 위해서, 복수의 홀(113)과 같은 홀(113)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 홀(113)의 직경이, 예를 들어 약 1 mm 내지 약 10 mm의 범위에서, 변경될 수 있다. 외장(110)은, 외장(110)의 둘레의 적어도 일부 주위에 위치되는 가스켓과 같은 가스켓(114)을 포함할 수 있다. 외장(110)이 눈 위에 배치될 수 있고, 예를 들어 가스켓(114)이 환자의 피부에 대해서 위치될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 외장(110)과 피부 사이에 밀폐형 밀봉부를 형성하여, 공동(112)을 주위 환경으로부터 격리시킬 수 있다. 예에서, 가스켓(114)은 흡성 가스켓(160), 예를 들어, 장치(100)의 동작 중에 공동(112) 내에 나타날 수 있는 응축물과 같은 유체를 수용 및 유지할 수 있는 가스켓을 포함할 수 있다.
도 2a는 흡성 가스켓(160)의 제1 예를 도시한다. 흡성 가스켓(160)은 제1 표면(163)을 갖는 흡성 코어(162), 그리고 내부 표면(167) 및 외부 표면(168)을 갖는 코어 커버(166)를 포함할 수 있다. 흡성 가스켓(162) 및 코어 커버(166)가 피부와 접촉될 수 있고, 예를 들어 제1 표면(163)의 적어도 일부 및 외부 표면(168)이 피부와 접촉되어, 공동(112) 내의 물, 땀, 또는 다른 액체 유체와 같은 응축물을 흡수할 수 있다. 과다 응축물을 공동(112)으로부터 제거하는 것은 장치(100)의 사용 중에 환자의 편안함을 개선할 수 있다.
흡성 코어(162)는, 발포 폴리테트라플루오로에틸렌(또는 PTFE)와 같이, 제1 위치로부터 제2 위치로 유체를 전달하기 위해서 모세관 작용을 이용할 수 있는 재료와 같은, 흡수 재료로 구성될 수 있다. 코어 커버(166)는 다공성 재료, 예를 들어 흡성 가스켓(160)을 통한 응축물의 특정 이동 속력을 달성하도록 선택된 다공도를 가지는 재료로 구성될 수 있고, 그러한 재료는, 예를 들어 긴 기간 동안, 환자의 피부에 대해서 배치될 때 외장(110)에 의해서 유발되는 불편함을 최소화하도록 선택된다. 예에서, 코어 커버(166), 예를 들어 내부 표면(167)이 흡성 코어(162), 예를 들어 적어도 제1 표면(163)의 특정 부분 또는 표면적 백분율을 캡슐화할 수 있다.
도 2b는 흡성 가스켓(160)의 제2 예를 도시한다. 코어 커버(166)는 흡성 코어(162)를 실질적으로 캡슐화할 수 있고, 코어 커버(166)를 통해서, 예를 들어 내부 표면(167)으로부터 외부 표면(168)까지 연장되는, 수용 홀(165), 예를 들어 복수의 수용 홀(165)을 포함할 수 있다. 응축물을 공동(112)으로부터 제거하기 위해서, 수용 홀(165)은 흡성 코어(162)를 공동(112)과 연통되게 배치할 수 있고, 예를 들어 응축물은 공동(112)으로부터 수용 홀(165)을 통해서 흡성 코어(162)까지 유동될 수 있다.
도 3은 외장(110)에, 예를 들어 외장(110)의 둘레에 부착된 예시적인 흡성 가스켓(160)의 횡단면을 도시한다. 동작 시에, 흡성 가스켓(160)은 환자에 대해서, 예를 들어 환자의 피부와 접촉되어 위치될 수 있고, 그에 따라 공동(112)을 주위 환경으로부터 분리할 수 있다. 흡성 코어(162)가 공동(112)과 연통되어, 축적된 응축물을, 예를 들어 수용 홀(165)을 통해서, 흡수할 수 있다. 예에서, 흡수된 응축물은 흡성 코어(162) 및 코어 커버(166)를 통해서 이동될 수 있고, 그에 따라, 예를 들어 주위 환경에 노출된 외부 표면(168)으로부터 증발될 수 있다.
도 4는 흡입 관(169)을 갖는 예시적인 흡성 가스켓(160)의 저면도를 도시하며, 흡성 가스켓(160)은 외장(110)에 부착된다. 예에서, 흡입 관(169)은 코어 커버(166)에 부착될 수 있고, 흡입 관(169)의 내강(lumen)은 흡성 코어(162)와 연통될 수 있다. 음의 게이지 압력이 흡입 관(169)의 내강 내에서 생성될 수 있고 흡성 코어(162)의 표면에 인가될 수 있고, 그에 따라, 예를 들어 흡성 코어(162)에 의해서 흡수된 응축물의 흡성 코어(162)를 통한 흡입 관(169)까지의 이동이 유발되고, 예를 들어 응축물을 공동(112)으로부터 제거한다. 음의 게이지 압력은 흡입 관(169)에 부착된 응축물 펌프에 의해서 생성될 수 있다. 예에서, 응축물 펌프는 장치(100)로부터 분리된 펌프, 예를 들어 진공을 생성할 수 있는 독립형 펌프, 및 펌프(150)와 같이 장치(100)에 포함된 펌프를 포함할 수 있다.
예를 들어 외장(110)에 부착된 조정 가능 끈으로, 외장(110)이 환자에 고정되어 외장(110)을 환자의 눈 위에 위치시킬 수 있고, 그러한 조정 가능 끈은 머리를 실질적으로 둘러싼다.
외장(110)은, 공동(112)과, 외장(110)을 둘러싸는 대기와 같은 다른 압력 영역 사이에서, 게이지 압력과 같은 차등적 유체 압력을 유지할 수 있다. 공동(112) 내에 포함된 유체는 눈의 전방 표면에 압력을 인가할 수 있고, 예를 들어 치료 힘을 눈에 인가하여 눈 질환을 처치할 수 있다. 예에서, 양의 게이지 압력이 눈에 치료 압축력을 인가할 수 있고, 예를 들어 눈의 안압(또는 IOP)을 높일 수 있다. 예에서, 음의 게이지 압력이 눈에 치료 진공력을 인가할 수 있고, 예를 들어 눈의 IOP를 줄일 수 있다.
공동(112)은 주변 공기 이외의 유체를 포함하는 치료 유체와 같은 유체를, 눈과 접촉되게, 포함할 수 있다. 치료 유체는, 눈 질환을 치료하기 위해서, 예를 들어 눈의 전방 표면을 통해서, 눈에 의해서 흡수될 수 있다. 예에서, 치료 유체는 액체 유체 및 기체 유체와 같은 의료용 유체로 이루어질 수 있다.
치료 유체는 수성 용액과 같은 혼화성 용액, 및 콜로이드 현탁액을 포함하는 액체 유체와 같은 의료용 유체를 포함할 수 있다. 수성 용액은 물에 용해된 약물 또는 비타민과 같은 치료 물질을 포함할 수 있다. 예에서, 약물은 마취 점안액, 항생제, 또는 녹내장 진단 및 처치를 위한 물질을 포함할 수 있다. 예에서, 치료 유체는, 예를 들어 치료 유체의 안개 또는 연무를 생성하기 위해서, 에어로졸화될 수 있다.
치료 유체는 의료용 유체, 예를 들어 치료 가스를 포함하는 기체 유체를 포함할 수 있다. 치료 가스는 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 질소 산화물(NO), 오존(O3), 질소, 헬륨(He), 플루오로카본 및 퍼플루오로카본을 포함하는 탄화수소, 육불화황, 및 치료 가스의 조합을 포함할 수 있다. 예에서, 치료 가스는 이산화탄소, 산소, 또는 질소 산화물 중 적어도 하나의 혼합물을 포함할 수 있다. 예에서, 치료 가스는, 50% 질소 산화물 및 50% 산소의 혼합물을 포함하는 질소 산화물과 산소의 혼합물, (헬리옥스로도 알려진) 헬륨과 산소의 혼합물, 의료용 공기, 예를 들어 의료 등급 공기 USP를 포함할 수 있다. 예에서, 치료 가스의 조합은 질소 산화물 및 산소의 혼합물, 예를 들어 BOC Group plc가 ENTONOX라는 상표명으로 제공하는 가스를 포함하는 50% 질소 산화물 및 50% 산소의 혼합물을 포함할 수 있다. 예에서, 혼합물은 헬륨과 산소의 혼합물, 예를 들어 헬리옥스로도 알려진 21% 산소 및 79% 헬륨의 혼합물을 포함할 수 있다.
예를 들어 눈에 대한 치료 힘을 생성하기 위해서, 치료 유체, 예컨대 주변 공기 이외의 것을, 게이지 압력에서 공동(112)에 인가하는 것의 조합은, 환자 눈의 동시적인, 다수-양상 치료 처치를 허용할 수 있다. 예에서, 황반 부종을 감소시키기 위해서 치료 유체로 눈에 압축력을 인가하기 위해 공동(112) 내에 게이지 압력으로, 예를 들어 양의 게이지 압력으로 인가된, 황반으로부터 유체의 순환 및 제거를 개선하기 위한 이산화탄소(CO2) 또는 질소 산화물(NO) 중 적어도 하나의 비-주변 부피 농도를 포함하는 혈관확장제와 같은 치료 유체의 조합으로 눈 질환, 예를 들어 황반부종 또는 눈의 황반 내의 유체 축적을 처치하는 것은, 눈 질환의 처치 및 환자의 삶의 품질을 개선할 수 있다.
외장(110)은, 외장(110)의 표면 내에 위치된 포트(116)와 같은 포트(116)를 포함할 수 있다. 포트(116)는, 공동(112) 내의 게이지 압력을 유지하면서 기구가 공동(112) 내로 진입될 수 있게 하기 위해서, 바늘 천공부를 재밀봉할 수 있는 격막과 같은 격막을 포함할 수 있다. 예에서, 예를 들어 공동(112) 내의 게이지 압력을 유지하면서 치료 유체를 눈과 접촉되게 배치하기 위해서, 주사기의 바늘이 격막 내로 또는 통해서 삽입될 수 있다.
예를 들어 외장(110) 내의 치료 유체의 온도를 제1 온도로부터 제2 온도로 변화시키기 위해서, 외장(110)이 온도 제어 디바이스를 포함할 수 있다. 외장 온도 제어 디바이스는, 예를 들어 눈 또는 치료 유체의 혈관확장 성질을 변화시키기 위해서, 그에 따라 예를 들어 눈 내의 혈관확장을 증가시키기 위해서, 공동(112) 내의 치료 유체를 가열함으로써 유체 온도를 높일 수 있다. 예를 들어 외장(110)의 하나 이상의 표면과 접촉되는 전기 저항 가열 요소를 이용한 전도에 의해서, 치료 유체가 외장(110) 내에서 가열될 수 있다. 예에서, 전기 저항 가열 요소는 외장(110)의 일반적으로 오목한 내부 표면, 외장(110)의 일반적으로 볼록한 외부 표면과 접촉될 수 있고, 또는 외장의 내부 표면과 외부 표면 사이와 같이, 외장(110) 내에 내재될 수 있다. 전기 저항 가열 요소는, 프로세서 모듈(140) 또는 벽 콘센트(wall outlet)와 같은 전원에 전기적으로 연결될 수 있다.
예에서, 장치(100)는, 예를 들어 고글의 쌍을 형성하기 위해서, 제1 외장(110A) 및 제2 외장(110B)을 포함할 수 있다. 외장(110A 및 110B)은, 특정 환자에 피팅될 수 있는 조정 가능 가교부와 같은 가교부(119)에 의해서 함께 결합될 수 있다. 가교부(119)는 외장(110A 및 110B)에 연결된 압력 관(117C)을 포함할 수 있고, 예를 들어 외장(110A)에 의해서 형성된 공동(112A)이 외장(110B)에 의해서 형성된 공동(112B)과 유체 연통될 수 있다. 예에서, 공동(112A) 내의 유체 압력이 공동(112B) 내의 유체 압력과 동일하거나 대략적으로 동일할 수 있다. 예에서, 외장(110)은 2개의 환자 눈을 둘러싸기 위한 크기 및 형상을 가질 수 있고, 그 곳에서 공동(112)은, 예를 들어 다이빙 안면 마스크와 유사한 방식으로, 양쪽 눈과 동시에 연통될 수 있다.
유체 조절기(120)는 2개의 저장용기들 사이의 유체의 유동, 예를 들어 제1 압력의 제1 저장용기와 제1 압력과 상이한 제2 압력의 제2 저장용기 사이의 유체 유동을 조절할 수 있다. 유체 조절기(120)는, 예를 들어 제1 및 제2 저장용기 사이의 유량을 조절하기 위해서, 밸브를 포함할 수 있다. 밸브는, 압력이 임계 값을 초과할 때 폐쇄되는 체크 밸브와 같은, 피동적 밸브를 포함할 수 있다. 예에서, 체크 밸브를 가지는 유체 조절기(120A)가 외장(110A)과 유체 공급원(170) 사이에 위치될 수 있고, 유체 공급원(170)의 압력이 임계 값, 예를 들어 환자 눈에 손상을 유발할 수 있는 압력을 초과하는 경우에, 체크 밸브가 폐쇄되어 유체 공급원(170)의 압력을 환자 눈으로부터 격리시켜, 과다한 힘으로부터 환자 눈을 보호할 수 있다. 밸브는 능동형 밸브, 예를 들어 서보(또는 전기-변조형) 밸브를 포함할 수 있다. 예에서, 서보 밸브는 제어 신호를 예를 들어 제어 회로로부터 수신하여, 밸브 본체에 대한 서보 스풀의 위치를 변조할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 밸브를 통한 유체 유동을 조절할 수 있다.
유체 조절기(120)가 유체 공급원(170)에 부착될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 유체 공급원(170)으로부터 공동(112)으로의 유체 유동을 조절할 수 있다. 유체 공급원(170)은 저장 컨테이너, 예를 들어 가압된 치료 유체의 저장 컨테이너를 포함할 수 있다. 저장 컨테이너는 일회용 또는 재활용 가능 수용부, 예를 들어 단일-사용 카트리지, 또는 재충진 가능 수용부, 예를 들어 다수-사용 컨테이너 또는 카트리지를 포함할 수 있다. 유체 공급원(170)은 발생기 디바이스, 예를 들어 치료 유체를 다른 유체로부터 농축하거나 증류하는 디바이스를 포함할 수 있다. 예에서, 발생기 디바이스는 농축기, 예를 들어 산소 농축기 또는 이산화탄소 농축기를 포함할 수 있다. 예에서, 발생기 디바이스는 무화기, 예를 들어 초음파 가습기 또는 에어로졸화 장치를 포함할 수 있고, 그에 따라 치료 유체, 예를 들어 혼화성 용액 또는 콜로이드 현탁액을 치료 가스, 예를 들어 치료 안개 또는 연무로 변환할 수 있다.
유체 조절기(120)가 장치(100)에 연결될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 유체 조절기(120)의 출력을 공동(112)과 연통되게 배치할 수 있다. 예에서, 유체 조절기(120A)는, 예를 들어 외장(110A)과 직접적으로 연통되는 압력 관(117D)으로, 외장(110A)에 연결될 수 있다. 예에서, 유체 조절기(120B)는 관 연결기(118), 예를 들어 Y-연결기에 의해서 외장(110B)과 연통되는 압력 관(117B)에 연결될 수 있다. 예에서, 유체 조절기(120C)가 프로세서 모듈(140)에 연결될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 프로세서 모듈(140)에 연결된 압력 관(117A)에 의해서 외장(110A)과 연통된다.
눈의 지표가, 예를 들어 눈의 생리학적 변화로 인해서 또는 눈에 적용된 치료에 응답하여 시간에 걸쳐 변경될 수 있는, 물리적 특성과 같은 눈의 특성을 포함할 수 있다. 눈의 물리적 특성은 안압(또는 IOP), 경동맥 압력차(또는 TPD), 시신경-대-유두함몰비(cup-to-disc ratio), 눈의 혈관의 직경, 예를 들어 혈관의 직경의 변화, 또는 사상판의 변위, 예를 들어 사상판의 변위의 변화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
환경, 예를 들어 공동(112) 내의 치료 환경의 지표가 치료 유체의 특성을 포함할 수 있다. 치료 유체의 특성은, 예를 들어 공동(112) 내의, 치료 유체 유동, 습도, 압력, 온도, 가스, 예를 들어 가스 조성 또는 부분압 분률(partial pressure fraction), 또는 바이오마커, 예를 들어 눈으로부터 공동(112) 내로 방출되는 신체 물질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서(130)는 지표, 예를 들어 눈의 지표 및 치료 환경의 지표를 감지할 수 있다. 눈의 지표, 예를 들어 눈의 지표 변화를 감지하는 것은 눈 질환의 진행 및 적용된 처치의 효과를 정량화할 수 있다. 예에서, 눈의 특성, 예를 들어 시신경-대-유두함몰비는 눈 질환, 예를 들어 제1 IOP에서의 제1 시신경-대-유두함몰비로부터, 녹내장의 존재를 제안할 수 있는 제1 IOP 보다 큰 제2 IOP에서의 제2 시신경-대-유두함몰비로의 변화로 인해서 변화될 수 있다. 눈 질환을 처치하기 위해서 적용된 치료는 또한 눈의 지표를 변화시킬 수 있고, 예를 들어 눈에 적용된 녹내장 치료는, 예를 들어 눈 내의 IOP을 낮춤으로써, 제2 시신경-대-유두함몰비를 제1 시신경-대-유두함몰비로 변화시킬 수 있다.
눈의 물리적 특성이 센서(130)로 감지될 수 있다. 예를 들어, 센서(130)는, 예를 들어 배율을 가지거나 가지지 않는 슬릿 램프, 디지털 카메라와 같은 화상화 디바이스, 광 간섭성 단층촬영(OCT) 화상화 시스템, 또는 혈관 특성 검출기, 예를 들어 전체가 본원에서 참조로 포함되는, Berdahl에 의해서 2015년 8월 27일에 출원된 미국 특허출원 제62/210,751호에서 설명된 검출기 및 방법과 조합된, 인간의 눈을 포함할 수 있다.
센서(130)는 눈의 외측에, 예를 들어 장치(100)에 근접하나 그로부터 이격되어 위치될 수 있다. 예에서, 센서(130), 예를 들어 OCT 화상화 시스템을 이용하여, 눈의 제1 질환, 예를 들어 제1 안압(IOP)에서의 사상판의 제1 위치, 및 눈의 제2 질환, 예를 들어 제2 IOP에서의 사상판의 제2 위치를 검출할 수 있다. 예에서, 센서(130), 예를 들어 혈관 특성 검출기를 이용하여, 혈관의 특성, 예를 들어 제1 IOP에서의 공막외 혈관의 제1 직경 및 제2 IOP에서의 공막외 혈관의 제2 직경을 검출할 수 있다. OCT 및 혈관 특성 검출기는, 주기적인 눈 검사 중의 이용을 위해서, 예를 들어 만성 눈 질환의 진행을 문서화하고 눈 질환을 해결하기 위한 처치 요법을 제시하기 위해서, 사무실, 예를 들어 의료 전문가의 사무실 내에 위치될 수 있다.
센서(130)는 눈 내측에, 예를 들어 눈의 안구내 공간 내에 위치될 수 있다. 센서(130)는 압력, 예를 들어 센서(130)가 이식된 눈의 IOP을 검출할 수 있는 디바이스를 포함할 수 있다. 센서(130)는 눈의 제1 질환이 있는 눈의 제1 IOP 및 눈의 제2 질환이 있는 눈의 제2 IOP을 검출하기 위해서 눈의 안구내 공간 내에 위치될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 장치(100)에 의해서 눈에 전달되는 기체 치료 처치의 효과를 결정할 수 있다. 예에서, 센서(130)는 센서 시스템, 예를 들어 전체가 본원에서 참조로 포함되는 Ostermeier에 의해서 2013년 2월 22일에 출원된 미국 특허 제13/818,497호, 및 2014년 6월 26일에 온라인으로 간행되고 전체가 본원에서 참조로 포함되는 간행물 ["An Implantable Intraocular Pressure Transducer Initial Safety Outcomes", by Melki, et at., JAMA Ophthalmology]에서 설명된 "WIT eye pressure measurement system from Implandata Ophthalmic Products GmbH (Hannover, Germany)"에 설명된 검출기 및 방법을 포함할 수 있다. 눈 내에 위치된 센서(130)는, 환자 처치를 개선하기 위해서, 제어기, 예를 들어 폐쇄 루프 제어기로, 치료 환경, 예를 들어 치료 유체의 조성 및 압력을 변경하기 위해서, 예를 들어 장치(100)와 함께 눈 질환의 처치 중에 이용하기 위한, 눈의 지표, 예를 들어 IOP의 연속적인 감지를 제공할 수 있다.
센서(130)는 공동(112) 내의 치료 환경의 지표, 예를 들어 눈과 접촉되는 치료 유체의 특성, 예를 들어 치료 유체 유동, 습도, 압력, 온도, 또는 의료용 유체 농도 중 적어도 하나를 감지할 수 있다. 센서(130)는 장치(100)에 근접하여, 예를 들어 공동(112)과 연통되어 위치될 수 있고, 예를 들어 폐쇄-루프 제어 시스템 내의 피드백 매개변수로서의 이용을 위해서, 치료 유체의 연속적인 감지를 제공할 수 있다. 치료 환경의 지표는 프로세싱 모듈(140), 예를 들어 PID 제어기에 의해서 수신될 수 있고, 그에 따라 공동(112) 내의 치료 유체의 조성 및 압력을, 예를 들어 눈 질환의 처치에 대해서 의료 전문가가 처방한 치료 요법에 맞춰, 제어할 수 있다.
센서(130)는 유동 센서, 예를 들어 공동(112) 내로 도입된 치료 유체의 유동에 관한 지표를 감지하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 센서(130)는 습도 센서, 예를 들어 공동(112) 내의 치료 유체의 상대 습도에 관한 지표를 감지하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 센서(130)는 압력 센서, 예를 들어 공동(112) 내의 치료 유체의 압력에 관한 지표를 감지하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 센서(130)는 온도계, 예를 들어 공동(112) 내의 치료 유체의 온도에 관한 지표를 감지하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다.
센서(130)는 가스 센서, 예를 들어 치료 유체 내의 기체 물질의 지표, 예를 들어 치료 유체 내의 기체 물질의 퍼센트 농도를 감지하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 예에서, 기체 물질은 의료용 가스, 예를 들어 공동(112)에 전달되는 치료 유체의 성분을 포함할 수 있다. 예에서, 기체 물질은 바이오마커, 예를 들어 눈에 의해서 방출되는 바이오마커를 포함할 수 있다.
바이오마커는, 예를 들어 석영 결정 나노밸런스(QCN) 센서를 포함하는 휘발성 가스 센서로 검출될 수 있는 케톤, 예를 들어 OCT 화상화 시스템을 포함하는 광학적 글루코스 센서로 검출될 수 있는 글루코스, 예를 들어 비-침습형 광학적 산소 센서로 검출될 수 있는 산소 레벨, 예를 들어 염도 센서로 검출될 수 있는 용해 염, 및 예를 들어 본원에서 전체가 참조로서 포함되는, 2012년 2월에 간행된 간행물 ["Flexible FET-Type VEGF Aptasensor Based on Nitrogen-Doped Graphene Converted from Conducting Polymer”, by Kwon, et at., ACS Nano, Vol.6, #2, pages 1486-1493]에서 설명된 센서 및 방법을 포함하는 압타머-계 센서로 검출될 수 있는 혈관 내피 성장 인자(또는 VEGF)를 포함할 수 있다. 바이오마커는, 예를 들어 의료적 개입이 요구될 수 있는 곳의, 눈의 생리학적 상태, 예를 들어 안정성 상태 또는 피로 상태를 제안할 수 있다.
센서(130)는 펄스 산소 측정기 디바이스, 예를 들어 전신 산소 레벨의 지표를 감지하기 위한 디바이스를 포함할 수 있다. 예에서, 전신 산소 레벨의 지표가 프로세싱 모듈(140)에 의해서 수신될 수 있고, 낮은 전신 산소 레벨이 존재할 때도 눈의 산소화를 유지하기 위해서, 치료 유체 내의 산소 농도가 조정될 수 있고, 예를 들어 증가될 수 있다.
프로세서 모듈(140)은, 예를 들어 사용자가 장치(100)를 동작시킬 수 있도록, 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 통신 인터페이스는, 예를 들어 사용자가 장치(100)의 기본적 기능, 예를 들어 장치(100)의 전력의 사이클링을 관리할 수 있도록, 동작 유닛을 포함할 수 있다. 통신 인터페이스는 지표, 예를 들어 공동(112) 내의 치료 유체의 지표 또는 눈의 지표를 기간에 걸쳐 기록하기 위한 데이터 획득 유닛을 포함할 수 있다. 예에서, 지표는 예를 들어 건강 검진 목적을 위해서 비교적 짧은 기간 동안, 또는 예를 들어 치료되는 눈 질환에 대한 처방 처치의 효과를 모니터링하기 위해서 비교적 긴 기간 동안 기록될 수 있다.
프로세서 모듈(140)은 장치(100)의 동작을 제어할 수 있고, 예를 들어 장치는 피드백 또는 폐쇄-루프 제어 모드로 동작될 수 있다. 프로세서 모듈(140)은, 예를 들어 구성요소의 동작으로 조율하기 위해서, 조절기(120), 센서(130), 또는 펌프(150) 중 적어도 하나와 연통, 예를 들어 전기 연통될 수 있다. 프로세서 모듈(140)은 신호, 예를 들어 눈 또는 환경의 지표에 비례하는 신호를 센서(130)로부터 수신할 수 있고 그 신호를 프로세스하여, 예를 들어 제1 신호와 제2 신호를 비교하고, 그에 따라 예를 들어 제1 및 제2 신호 사이의 차이를 발견할 수 있다. 프로세서 모듈(140)은 제어 회로를 포함할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 피드백 제어 알고리즘을 포함하는 제어 알고리즘을 실시할 수 있다. 예에서, 제어 회로는 제어기, 예를 들어 비례-적분-미분(또는 PID) 제어기를 포함할 수 있다. 동작 시에, 제어 회로는 센서(130)로부터 신호, 예를 들어 감지된 지표의 변화에 비례하는 전기 신호를 수신할 수 있고, 예를 들어 PID 제어기로 신호를 프로세스하여 센서 신호와 설정점, 예를 들어 특정 사용자-규정된 설정점 사이의 정상 상태 오류를 최소화할 수 있고, 그리고 예를 들어 조절기(120), 매니폴드 분출구(144), 또는 펌프(150) 중 적어도 하나의 동작 상태를 조정하기 위해서 제어 신호를 생성할 수 있다.
프로세서 모듈(140)은, 예를 들어 전기 에너지를 장치(100)에 공급하기 위한, 전원을 포함할 수 있다. 예에서, 전원은 배터리, 예를 들어 리튬 이온 배터리, 및 예를 들어 특정 전압 및 전류로 장치(100)에서 이용하기 위해서 벽 콘센트로부터 전력을 수용하기 위한 변압기를 포함할 수 있다. 프로세서 모듈(140)은, 치료 유체의 온도를 높이기 위해서, 가열 요소, 예를 들어 혼합 챔버(146)의 표면 상에 위치된 가열 요소를 포함하는, 치료 유체와 연통되는 가열 요소를 포함할 수 있다.
도 1b는 매니폴드(149)의 예, 예를 들어 프로세싱 모듈(140)과 연통, 예를 들어 전기 연통될 수 있고, 그리고 펌프(150)와 예를 들어 유체 연통될 수 있는 매니폴드(149)를 도시한다. 매니폴드는 혼합 챔버(146)를 포함할 수 있고, 그에 따라, 압력 관(117), 예를 들어 압력 관(117A)으로, 예를 들어 유체 조절기(120C)와 펌프 배출구(155)를 유체적으로 연결할 수 있다. 동작 시에, 유체 조절기(120C)를 통해서, 펌프 배출구(155)로부터의 부피 유체 유동이, 예를 들어 유체 공급원(170)으로부터의, 의료용 유체와 조합되어, 혼합 챔버(146) 내에서 치료 유체를 형성할 수 있다. 치료 유체는, 예를 들어 공동(112A) 내로의 도입을 위해서, 압력 관(117A)을 통해 혼합 챔버(146)를 빠져 나갈 수 있다.
매니폴드(149)는 유입구 챔버(148)를 포함할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 펌프 유입구(156)를 압력 관(117), 예를 들어 공동(112B)과 유체 연통되는 압력 관(117B)과, 그리고, 예를 들어 주변 환경과 연통되는, 매니폴드 분출구(144)와 유체 연결시킨다.
매니폴드(149)는, 공동(112)과 유체 연통되는 분출구(144)를 포함할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 외장(110) 내의 게이지 압력을 조정할 수 있다. 분출구(144)가 프로세서 모듈(140)과 연통되어 분출구(144)를 개방 및 폐쇄할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112) 내에서 희망 게이지 압력을 유지할 수 있다. 예에서, 공동(112) 내의 센서(130)에 의해서 감지된 게이지 압력이 미리 결정된 문턱값을 초과할 때, 분출구(144)가 제어 회로로부터 제어 신호를 수신할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112) 내에서 희망 게이지 압력을 유지하도록 분출구(144)를 변조할 수 있다.
동작 시에, 펌프(150)는 펌프 유입구(156)에서 저압 영역을 생성할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 압력 관(117B)으로부터 치료 유체를 그리고 매니폴드 분출구(144)로부터 주변 유체를, 예를 들어 표준 온도 및 압력의 공기를 끌어들일 수 있다. 치료 유체의 조성은 매니폴드 분출구(144)로부터 인입되는 주변 공기의 양에 의해서 조정될 수 있다.
펌프(150)는, 예를 들어 장치(100), 예를 들어 공동(112)으로부터의 또는 외부 공급원으로부터의 유체를 이용하는 것에 의해서, 부피 유체 유동을 생성할 수 있다. 펌프(150)는, 예를 들어 펌프 유입구(156)와 펌프 배출구(155) 사이의 통로(157), 및 통로(157) 내에 적어도 부분적으로 위치되는 팬(153), 예를 들어 부피 유체 유동을 생성할 수 있는 원심 팬을 포함할 수 있다. 펌프(150)는 필터(158), 예를 들어 통로(157)와 연통되는 유체 유동으로부터 분진을 제거하기 위한 미립자 필터 및 수증기(즉 습기)를 제거하기 위한 제습 필터, 그리고 통로(157) 및 주위 환경과 연통되는 펌프 분출구(159)를 포함하고, 그에 따라 예를 들어 주변 공기가 장치(100) 내로 도입되게 할 수 있다. 펌프(150)는 전원(152), 예를 들어 배터리를 포함할 수 있고, 외장(120), 센서(130), 및 프로세서 모듈(140)과 연통될 수 있다.
동작 시에, 통로(157) 내의 팬(153)의 회전은 유입구로부터, 예를 들어 분출구(144) 및 펌프 분출구(159)를 포함하는 펌프 유입구(156)로부터 유체를 끌어 들일 수 있고, 그에 따라 배출구, 예를 들어 펌프 배출구(155)에서 부피 유체 유동을 생성할 수 있다. 필터(158)는 통로(157) 내에, 예를 들어 펌프 유입구(156)와 팬(153) 사이에 또는 팬(153)과 펌프 배출구(155) 사이에 위치될 수 있다. 유체 유동에 대한 필터(158)의 노출이 조절될 수 있고, 예를 들어 필터를 통과하는 유체 유동의 부피가 제어될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체의 매개변수를 조정할 수 있다. 예에서, 치료 유체의 적어도 일부를 필터(158), 예를 들어 제습 필터에 노출시키는 것에 의해서, 치료 유체 내의 습도가 조정될 수 있고, 예를 들어 감소될 수 있다. 치료 유체에 대한 필터(158)의 노출은 활주 밸브, 예를 들어 작동기에 부착되고 프로세싱 모듈(140)의 제어 회로와 전기 연통되는 활주 밸브로 조절될 수 있다. 예에서, 예를 들어 제습 필터가 포화될 수 있을 때까지, 수증기가 제습 필터 내에 동반될 수 있고, 그리고 포화 후에, 예를 들어 포화된 제습 필터(158)를 교체함으로써 또는, 제습 필터(158)로부터 수증기를 증발시키기 위해서, 제습 필터(158)를 가열함으로써, 장치(100)로부터 제거될 수 있다.
펌프(150)는 공동(112) 내에 게이지 압력을 인가하고 유지할 수 있고, 유체, 예를 들어 치료 유체를 공동(112) 내에서 분배할 수 있다. 인가되는 게이지 압력은 약 -40 mmHg 내지 약 40 mmHg의 범위, 예를 들어 약 -20 mmHg 내지 약 20 mmHg의 범위, 약 -10 mmHg 내지 약 10 mmHg의 범위, 약 -5 mmHg 내지 약 5 mmHg의 범위, 약 -1 mmHg 내지 약 1 mmHg의 범위, 또는 약 -0.5 mmHg 내지 약 0.5 mmHg의 범위에서 변경될 수 있다. 예에서, 펌프(150)는 -40 mmHg, -35 mmHg, -30 mmHg, -25 mmHg, -20 mmHg, -15 mmHg, -10 mmHg, -5 mmHg, -4 mmHg, -3 mmHg, -2 mmHg, -1 mmHg, -0.9 mmHg, -0.8 mmHg, -0.7 mmHg, -0.6 mmHg, -0.5 mmHg -0.4 mmHg, -0.3 mmHg, -0.2 mmHg, -0.1 mmHg, -0.09 mmHg, -0.08 mmHg, -0.07 mmHg, -0.06 mmHg, -0.05 mmHg, -0.04 mmHg, -0.03 mmHg, -0.02 mmHg, -0.01 mmHg, 0.01 mmHg, 0.02 mmHg, 0.03 mmHg, 0.04 mmHg, 0.05 mmHg, 0.06 mmHg, 0.07 mmHg, 0.08 mmHg, 0.09 mmHg, 0.1 mmHg, 0.2 mmHg, 0.3 mmHg, 0.4 mmHg, 0.5 mmHg, 0.6 mmHg, 0.7 mmHg, 0.8 mmHg, 0.9 mmHg, 1 mmHg, 2 mmHg, 3 mmHg, 4 mmHg, 5 mmHg, 10 mmHg, 15 mmHg, 20 mmHg, 25 mmHg, 30 mmHg, 35 mmHg, 또는 40 mmHg 중 적어도 하나의 레벨에서 게이지 압력을 공동(112)에 인가할 수 있다.
치료 유체, 예를 들어 게이지 압력으로 또는 게이지 압력이 없이 인가되는 치료 유체를 인가하기 위한 적절한 지속시간은 처치되는 눈 질환에 따라 달라질 수 있다. 급성 눈 질환을 위한 치료 요법은, 예를 들어 게이지 압력으로 또는 게이지 압력이 없이, 비교적 짧은 기간 동안, 예를 들어 분, 시간, 일, 또는 주 단위로 측정되는 기간 동안 치료 유체의 인가를 요구할 수 있다. 예에서, 급성 눈 질환을 처치하기 위한 치료 요법은 1 시간, 2 시간, 3 시간, 4 시간, 5 시간, 6 시간, 7 시간, 8 시간, 9 시간, 10 시간, 11 시간, 12 시간, 13 시간, 14 시간, 15 시간, 16 시간, 17 시간, 18 시간, 19 시간, 20 시간, 21 시간, 22 시간, 23 시간, 및 24 시간, 1 일, 2 일, 3 일, 4 일, 5 일, 6 일, 및 7 일, 1 주, 2 주, 3 주, 또는 4 주 중 적어도 하나 동안 장치(100)로 치료 유체를 인가하는 것을 포함할 수 있다.
녹내장과 같은, 만성 눈 질환을 위한 치료 요법은, 예를 들어 게이지 압력으로 또는 게이지 압력이 없이, 비교적 긴 기간 동안, 예를 들어 일, 주, 달 또는 년 단위로 측정되는 기간 동안 치료 유체의 인가를 요구할 수 있다. 예를 들어, 만성 눈 질환을 처치하기 위한 치료 요법은 1 일, 2 일, 3 일, 4 일, 5 일, 6 일, 및 7 일, 1 주, 2 주, 3 주, 및 4 주, 1 개월, 2 개월, 3 개월, 4 개월, 5 개월, 6 개월, 7 개월, 8 개월, 9 개월, 10 개월, 11 개월, 및 12 개월, 1 년, 2 년, 3 년, 4 년, 5 년, 6 년, 7 년, 8 년, 9 년, 또는 10 년 중 적어도 하나 동안 장치(100)로 치료 유체를 인가하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 녹내장 및 시신경 유두 부종과 같은 만성 눈 질환을 처치하기 위한 치료 요법은, 예를 들어 게이지 압력으로 또는 게이지 압력이 없이, 환자의 수명 동안 장치(100)로 눈에 전달되는 치료 유체의 인가를 포함할 수 있다.
펌프(150)는, 예를 들어 게이지 압력으로 또는 게이지 압력이 없이, 공동(112) 내로 인가되는 치료 유체를, 예를 들어 주기적으로 또는 비주기적으로 변조할 수 있다. 주기적인 게이지 압력은, 예를 들어 정현파 신호, 주기적인 비-정현파 신호, 및 반복적인 프로세스와 같은, 규칙적인 간격으로 크기가 변화될 수 있는 게이지 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 외장(110)에 인가되는 게이지 압력은, 예를 들어 환자의 눈 내의 IOP의 자연적인 매일 매일의 주기를 보상하기 위해서, 약 24 시간의 주기로 실질적으로 정현파 방식으로 변화될 수 있다. 주기적인 게이지 압력은, 주기적 신호 내의 반복 간격들 사이의 시간과 같은, 주파수가 변화되는 게이지 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 예를 들어 공동(112)에 인가되는 게이지 압력이 심장 활동, 예를 들어 심박수 및 혈압에 따라 달라질 때, 외장에 인가되는 게이지 압력이 주파수 변경될 수 있고, 심장 활동은 프로세싱 모듈(140)과 연통되는 혈압 모니터링 디바이스와 같은 검출 디바이스에 의해서 측정된다.
비주기적인 게이지 압력은, 예를 들어 비주기적인 신호 및 비-반복적인 프로세스와 같은, 불규칙적인 간격으로 크기가 변화되는 게이지 압력을 포함할 수 있다. 외장에 인가되는 게이지 압력은, 좌표 시스템과 관련된 환자의 위치와 같은, 신체 매개변수의 지표에 따라 달라지는 비주기적 방식으로 변화될 수 있다. 예에서, 신체 위치의 지표는 신체 위치의 변화, 예를 들어 직립 위치와 같은 제1 신체 위치로부터 착석 또는 엎드린 위치와 같은 제2 신체 위치로 이행되는 환자의 신체 위치의 변화를 포함할 수 있다. 외장(110)에 인가되는 게이지 압력은, 하나 이상의 주기적 및 비주기적 신호의 합에 따라 달라지는 비주기적 방식으로 변화될 수 있다. 예에서, 외장(110)에 인가되는 게이지 압력은, 심장 활동으로 인한 게이지 압력과 같은 주기적인 성분, 및 환자의 신체 위치로 인한 게이지 압력과 같은 비주기적 성분을 포함할 수 있다.
도 5는 유체, 예를 들어 주변 공기 이외의 기체 치료 유체를 공동(112) 내로 도입하기 위한 예시적인 방법(500)을 도시한다. 502에서, 외장(110), 예를 들어 눈 주위에 안착되게 하기 위한, 그에 따라 예를 들어 눈 위에서 외장(110) 내에 공동(112)을 형성하게 하기 위한 크기 및 형상을 갖는 외장(110)이 제공될 수 있다. 외장(110)은, 외장(110)과 환자의 피부 사이에 안착되어 외장(110)과 환자의 피부 사이에 밀봉을 형성할 수 있는 가스켓(114)을 포함할 수 있다. 가스켓(114)은 공동(112) 내의 치료 환경과 주위 환경 사이에 저항 유동 경로를 형성하도록 선택될 수 있고, 예를 들어 저항은 사용되는 가스켓에 따라 달라질 수 있다. 예에서, 가스켓(114)은 외장(110)과 환자 사이에 '느슨한(loose)' 밀봉을 형성할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112)으로부터 저항 유동 경로를 통해서 유체가 주위 환경으로 약간 누출될 수 있게 허용할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112) 내에서 약간의 게이지 압력을 유지할 수 있다. 예에서, 가스켓(114)은 외장(110)과 환자 사이에 '타이트한(tight)' 밀봉을 형성할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112)으로부터 저항 유동 경로를 통해서 주위 환경으로 유체의 누출을 대부분 방지할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112) 내에서 상당한 게이지 압력을 유지할 수 있다. 예에서, 가스켓(114)은, 공동(112)으로부터 주위 환경으로 유체가 누출되는 것을 방지할 수 있는 밀폐 밀봉부를 형성할 수 있다.
504에서, 유체, 예를 들어 주변 공기 이외의 치료 유체가 공동(112)에 제공될 수 있다. 치료 유체는 의료용 유체, 예를 들어 질소 산화물 및 이산화탄소를 포함하는 순수 가스, 및 의료용 가스와의 조합을 포함할 수 있다. 예에서, 의료용 가스의 조합이 질소 산화물 및 이산화탄소의 조합을 포함할 수 있고, 그에 따라 예를 들어, 낮은 IOP로의 수성 체액 유출을 증가시킴으로써, 눈의 혈관확장에 영향을 미칠 수 있다. 질소 산화물 및 이산화탄소의 백분율은 특정 종료점을 달성하도록, 예를 들어 특정 환자의 생리 기능을 기초로 눈의 혈관확장을 최대화하도록 특정될 수 있다. 질소 산화물의 백분율은 질소 산화물의 특정 백분율, 예를 들어 1%, 2%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 99%, 또는 다른 백분율을 포함할 수 있다.
예에서, 가스의 조합이 질소 산화물 및 산소의 조합을 포함할 수 있고, 그에 따라 예를 들어, 낮은 IOP로의 수성 체액 유출을 증가시킴으로써, 눈의 혈관확장을 증가시키면서, 증가된 산소 농도를 조직에, 예를 들어 눈 조직에 제공할 수 있다. 질소 산화물 및 산소의 백분율은 특정 종료점을 달성하도록, 예를 들어 특정 환자의 생리 기능을 기초로 눈 조직 산소 포화를 최대화하도록 특정될 수 있다.
기체 치료 유체는 수증기, 예를 들어 습기를 포함할 수 있다. 치료 유체의 습도는 특정 습도, 예를 들어 특정 백분율 습도(예를 들어, 상대 습도), 예를 들어 1%, 2%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 99%, 또는 다른 백분율을 포함할 수 있다.
공동(112)에 제공되는 치료 유체는 눈과, 예를 들어 눈의 각막, 공막 및 결막 표면을 포함하는 눈의 전방 표면과 접촉될 수 있고, 그에 따라 치료 유체가 눈 내로, 예를 들어 눈의 표면을 통한 치료 유체의 흡수를 통해서 전달될 수 있다. 치료 유체의 조성은, 예를 들어 유체 조절기(120)로 제어될 수 있다. 유체 조절기(120)는 피동적 밸브, 예를 들어 압력이 임계 값, 예를 들어 환자 눈을 손상시킬 수 있는 압력을 초과할 때 폐쇄되는 체크 밸브를 포함할 수 있다. 예에서, 유체 공급원(170)의 압력이 임계 값 미만일 수 있는 경우에, 유체가 공동(112)과 유체 공급원(170) 사이에서 유동될 수 있다. 예에서, 유체 공급원(170)의 압력이 임계 값 이상인 경우에, 체크 밸브가 폐쇄될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 환자 눈의 손상을 방지할 수 있다. 예에서, 임계 값이 조정될 수 있고, 예를 들어 체크 밸브가 제1 임계 값으로부터 제2 임계 값으로 조정될 수 있고, 예를 들어 제2 임계 값은 제1 임계 값과 상이하다.
도 6은 장치(100)로 지표를 감지하는 예시적인 방법(600)을 도시한다. 606에서, 눈의 지표 또는 공동(112) 내의 환경의 지표가, 예를 들어, 센서(130)로 감지될 수 있다. 눈의 지표를 감지하는 것은 눈의 물리적 특성, 예를 들어 물리적 특성의 변화를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 물리적 특성은 주기적으로 감지될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 눈 검사의 일부로서 눈 질환의 진행을 추적할 수 있고, 또는 예를 들어 공동(112) 내의 치료 유체의 조성을 조정하도록 구성된 폐쇄-루프 제어 시스템 내의 피드백 매개변수가 연속적으로 감지될 수 있다.
환경의 지표를 감지하는 것은 공동(112) 내의 치료 유체의 특성, 예를 들어 특성의 레벨 또는 특성의 레벨의 변화를 감지하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 센서(130)는, 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도와 같은, 유체 농도의 레벨 또는 유체 농도의 변화를 감지할 수 있다. 치료 유체 특성은 주기적으로, 예를 들어 일별 또는 시간별 스케쥴로, 또는 연속적으로 감지될 수 있다.
도 7은 공동(112) 내의 치료 유체를 조정하기 위한 예시적인 방법(700)을 도시한다. 708에서, 치료 유체, 예를 들어 치료 유체의 조성이 변경될 수 있다. 치료 유체를 변경하는 것은 치료 유체의 조성을, 예를 들어 치료 유체 내의 성분 유체, 예컨대 의료용 가스의 농도를 변경함으로써, 변화시키는 것을 포함할 수 있다.
치료 유체의 조성을 변경하는 것은, 예를 들어 유체 조절기(120)의 밸브를 조정함으로써, 성분 유체의 농도를 수동으로 조정하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 눈 질환의 증상이 나빠지는 것이 인지될 때, 눈 환자는, 눈 질환의 증상이 없어질 때까지, 예를 들어 공동(112)으로의 의료용 유체의 유동을 증가시킴으로써, 예를 들어 유체 조절기(120)의 체크 밸브를 수동을 개방하는 것에 의해서, 공동(112)으로 제공되는 치료 유체의 조성을 변경할 수 있다.
치료 유체의 조성을 변경하는 것은 개방-루프 제어 알고리즘으로, 예를 들어 미리 결정된 시간에 치료 조성을 변경하는 제어기로, 장치(100)를 동작시키는 것을 포함할 수 있다. 환자의 눈 압력이 하루 전체를 통해서 달라질 수 있고, 예를 들어 IOP는 하루 중에 활동적인 시간 중에 높아질 수 있고 비활동적인 시간 중에 낮아질 수 있다. 예에서, 장치(100)는, 예를 들어 개방-루프 알고리즘을 동작시키는 제어 회로로, IOP 치료를 관리할 수 있고, 여기에서 제어 회로는 서보 밸브에 연결될 수 있고, 제어 회로는 하루 중의 시간을 기초로 미리 설정된 패턴을 개시하도록 프로그래밍된다. 예를 들어, 제어 회로는, 환자가 활동적일 수 있는 시간 동안 치료 유체 내의 산소 농도를 증가시키도록 그리고 환자가 비활동적일 수 있는 시간 동안 치료 유체 내의 산소 농도를 감소시키도록, 유체 조절기(120)의 서보 밸브를 조정할 수 있다.
치료 유체의 조성을 변경하는 것은 폐쇄-루프 제어 알고리즘으로, 예를 들어 제1 피드백 매개변수, 예를 들어 눈의 지표의 수신에 응답하여 치료 조성을 변경하는 제어기로, 장치(100)를 동작시키는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 센서(130), 예를 들어 디지털 카메라가 눈의 지표의 변화, 예를 들어 눈의 시신경-대-유두함몰비의 변화를 감지할 수 있다. 디지털 카메라는, 예를 들어 프로세싱 모듈(140)로, 예를 들어 제1 시간 순간에 캡쳐된 제1 화상과 제2 시간 순간에 캡쳐된 제2 화상을 비교하고 제1 화상과 제2 화상 사이의 차이를 식별함으로써, 시신경-대-유두함몰비의 변화를 감지할 수 있다. 제어기, 예를 들어 PID 제어기는 눈의 지표에 비례하는 센서(130)로부터의 신호를 수신할 수 있고, 예를 들어 유체 조절기(120)로, 제어 신호를 발송할 수 있고, 그에 따라 의료용 유체의 조성을 변경할 수 있고, 예를 들어 센서(130)에 의해서 감지된 시신경-대-유두함몰비의 변화에 반대로 작용하게 할 수 있다.
치료 유체의 조성을 변화시키는 것은 제2 피드백 매개변수, 예를 들어 공동(112) 내의 환경의 지표를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 센서(130), 예를 들어 가스 센서가 치료 유체의 지표, 예를 들어 의료용 유체의 농도를 감지할 수 있다. 제어기는 치료 유체의 지표에 비례하는 센서(130)로부터의 신호를 수신할 수 있고 수신된 신호를 설정점 값과 비교할 수 있다. 의료 유체의 농도가 설정점 값 미만으로 떨어지는 경우에, 제어기는 제어 신호를 유체 조절기(120)로 발송하여 유체 공급원(170)으로부터의 의료용 유체의 유체 유동을 변경할 수 있고, 예를 들어 치료 유체 내의 의료용 유체 농도를 증가시킬 수 있고 그리고 수신된 신호와 설정점 값의 차이를 최소화할 수 있다. 의료 유체의 농도가 설정점 값을 초과하는 경우에, 제어기는 제어 신호를 펌프(150)로, 예를 들어 팬(153)으로 발송하여 부피 유체 유동을 증가시킬 수 있고, 예를 들어 치료 유체 내의 의료용 유체 농도를 감소 또는 희석하고 그리고 수신된 신호와 설정점 값의 차이를 최소화할 수 있다.
도 8은 환자를 수용하기 위한 예시적인 방법(800)을 도시한다. 810에서, 환자를 수용하는 것은, 치료 유체로 처치하기 위한 눈 질환을 가지는 환자를 수용하는 것을 포함할 수 있다.
눈 질환은 녹내장, 안구 건조증, 당뇨망막병증, 백내장, 정맥 및 동맥 폐색 질병, 황반변성, 각막, 내피 및 상피의 질병, 망막 혈관의 질병, 망막 색소 상피의 질병, 각막 감염, 또는 눈의 다른 감염을 포함하는 눈 질환이 치료 유체로 처치될 수 있고, 치료 유체는 의료용 유체, 예를 들어 이산화탄소, 산소 또는 질소 산화물 중 적어도 하나를 포함한다. 치료 유체 내의 의료용 유체의 특정 비-주변 농도는, 1%, 2%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 99%, 또는 다른 백분율과 같은 백분율 농도를 포함할 수 있다. 예에서, 치료 유체는, 예를 들어 녹내장을 처치하기 위해서, 50 퍼센트 내지 80 퍼센트 이산화탄소(CO2)를 포함할 수 있다. 예에서, 치료 유체는, 예를 들어 당뇨병 또는 푹스내피세포이상증을 처치하기 위해서, 50 퍼센트 내지 95 퍼센트 산소(O2)를 포함할 수 있다. 예에서, 치료 유체는, 예를 들어 녹내장을 처치하기 위해서, 10 퍼센트 내지 90 퍼센트 질소 산화물(NO)을 포함할 수 있다.
예시적인 방법(800)을 이용하여 눈을 처치할 수 있고, 예를 들어 눈과 접촉되는 치료 물질과 상승작용을 할 수 있다. 상승 작용은, 각각의 약제에 대한 개별적인 응답의 합보다 큰 약리학적인 응답을 초래하는 둘 이상의 치료 약제들 사이의 상호작용으로서 설명될 수 있다. 제1 상승작용 치료 약제는 치료 유체, 예를 들어 리보플라빈, 데코린(decorin), 항-VEGF, 항생제, 항바이러스제 또는 항진균제 유체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제2 상승작용 치료 약제는 복사 에너지의 공급원, 예를 들어 비간섭 광, 적외선(IR) 광, 자외선(UV) 광, 예를 들어 레이저로 실현된, 간섭성 광, 또는 의료용 유체 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예에서, 방법(800)은, 예를 들어 각막 콜라겐 가교-결합에 의해서, 원추각막을 포함하는 각막 확장증, 선명한 가장자리 변성(PMD) 및 라식-후 확장증을 처치하기 위해서, 치료 약제의 제1 세트를 상승작용시킬 수 있다. 810에서, 각막 확장증을 앓는 환자가 수용될 수 있다. 502에서, 눈 주위에 안착시키기 위한 크기 및 형상의 외장이 눈 위에 공동(112)을 형성할 수 있다. 504에서, 제1 상승작용 치료 약제, 예를 들어 특정 농도의 리보플라빈을 갖는 유체를 포함하는 주변 공기 이외의 기체 유체, 및 제2 상승작용 치료 약제, 예를 들어 UV-A 광을 포함하는 복사 에너지가 공동(112) 내로 도입될 수 있다. 기체 리보플라빈이 눈의 전방 표면 내로 흡수될 수 있고 UV-A 광에 대한 노출, 예를 들어 눈을 조명하는 외장(110)을 통한 노출 및 리보플라빈-부화(rich) 치료 유체는 흡수된 리보플라빈을 상승작용시킬 수 있고, 그에 따라 예를 들어 각막의 기질 층 내의 인접한 콜라겐 스트랜드들 사이의 부가적인 결합을 형성하여, 각막의 강도 및 탄성을 개선할 수 있다. 606에서, 리보플라빈의 농도의 지표가 공동(112) 내에서 감지될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 눈에 의해서 흡수되는 리보플라빈의 양을 표시할 수 있다. 708에서, 리보플라빈의 농도가, 예를 들어 의사-권장 농도로, 변경될 수 있고, 예를 들어 증가 또는 감소될 수 있다.
예에서, 방법(800)은 치료 약제의 제2 세트, 예를 들어 특정 농도의 데코린을 포함하는 제3 치료 약제 및 특정 농도의 산소를 포함하는 제4 치료 약제를, 치료 약제의 제1 세트와 같은 방식으로, 상승작용시킬 수 있다.
예시적인 방법(800)을 이용하여 눈을 처치할 수 있고, 예를 들어 눈의 감염을 방지할 수 있다. 호기성 감염은 자유 산소를 필요로 하는 박테리아의 성장을 포함하는 반면, 혐기성 감염은 자유 산소가 없는 박테리아의 성장을 포함한다.
예에서, 방법(800)은, 예를 들어 호기성 감염의 성장을 억제하기 위해서 산소-고갈 환경을 제공함으로써 또는 혐기성 감염의 성장을 억제하기 위해서 산소-부화 환경을 제공함으로써, 눈의 감염의 성장을 방지할 수 있다. 810에서, 눈 감염, 예를 들어 호기성 또는 혐기성 감염을 앓는 환자가 수용될 수 있다. 502에서, 눈 주위에 안착시키기 위한 크기 및 형상의 외장이 눈 위에 공동(112)을 형성할 수 있다. 504에서, 주변 공기 이외의 치료 유체, 예를 들어 호기성 감염을 처치하기 위한 78% 초과의 질소를 포함하는 치료 유체를 포함하는 질소-부화 환경 및 혐기성 감염을 처치하기 위한 21% 초과의 산소를 포함하는 치료 유체를 포함하는 산소-부화 환경이 공동(112)에 제공될 수 있다. 606에서, 환경의 지표, 예를 들어 주변 공기 이외의 유체의 농도가 공동(112) 내에서 감지될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 감염 처치의 효능을 평가할 수 있다. 708에서, 주변 공기 이외의 유체의 농도가 변경될 수 있고, 예를 들어 눈 감염을 처치하기 위한 의사-권장 농도로, 예를 들어 증가 또는 감소될 수 있다.
예시적인 방법(800)을 이용하여 눈을 처치할 수 있고, 예를 들어 눈의 치유 프로세스 중에 수술-후 손상을 최소화할 수 있다. 예에서, 저산소(또는 산소-고갈) 환경이 눈 회복 중에 각막 흉터형성 및 혼탁을 감소시킬 수 있다. 감염, 예를 들어 앞서 개시한 바와 같은 호기성 감염을 처치하기 위해서 이용되는 방법을 이용하여 눈 흉터형성 및 혼탁을 최소화할 수 있다.
도 9는 푹스내피세포이상증 처치의 예시적인 방법(900)을 도시한다. 푹스내피세포이상증은 각막이 부을 때, 예를 들어 내피 세포 기능장애로 인해서 발생될 수 있다. 푹스내피세포이상증은 눈의 IOP를 감소시킴으로써 그리고 각막으로부터 물을 제거함으로써, 예를 들어 염화나트륨 및 글리세린을 포함하는 건조제를 눈의 표면에 도포하는 것 및 눈의 표면으로부터 물을 증발시키는 것을 통해서 처치될 수 있다.
902에서, 눈 질환, 예를 들어 푹스내피세포이상증을 갖는 환자가 수용될 수 있다. 904에서, 외장(110)이 환자의 눈 위에 피팅되도록, 그에 따라 예를 들어 환자의 눈과 외장(110) 사이에 공동(112)을 형성하도록 제공될 수 있다. 906에서, 주변 공기 이외의 치료 유체가 공동(112) 내로 제공될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체가 환자 눈의 표면에 접촉될 수 있다. 예에서, 치료 유체는 의료용 유체의 조성물, 예를 들어 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 질소 산화물(NO), 또는 수증기 중 적어도 하나의 특정 비-주변 농도를 갖는, 예를 들어 기체 유체의 조성의 희망 상대 습도를 실현하기에 충분한 양의 수증기를 갖는 치료 유체를 포함할 수 있다. 치료 유체의 성분의 특정 비-주변 농도, 예를 들어 산소 또는 상대 습도가 1%, 2%, 3%, 5%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%, 35%, 40%, 45%, 50%, 55%, 60%, 65%, 70%, 75%, 80%, 85%, 90%, 95%, 96%, 97%, 98% 99%, 또는 다른 백분율과 같은 백분율 농도를 포함할 수 있다. 그러한 성분의 백분율 농도는 치료 목적을 위해서 선택될 수 있다. 예에서, 기체 유체는, 예를 들어 푹스내피세포이상증으로 진단된 내피 세포 기능을 유지 또는 개선하기 위해서, 30 퍼센트 내지 100 퍼센트 산소(O2)를 포함할 수 있다. 예시적인 방법(900)에서와 같은, 푹스내피세포이상증의 처치는 푹스내피세포이상증과 유사한 증상을 가지는 환자에게 확장될 수 있다. 예에서, 치료 유체, 예를 들어 30 퍼센트 내지 100 퍼센트 산소를 포함하는 기체 유체를 이용하여, 천문학자, 우주비행사, 등산객, 또는 기타와 같이, 높은 고도 또는 저산소 환경에 노출되는 사람의 내피 세포 기능을 유지 또는 개선할 수 있다. 908에서, 제1 센서(130)의 적어도 하나, 예를 들어 OCT 화상화 시스템이 눈의 지표, 예를 들어 IOP을 평가하기 위한 사상판의 편향의 변화를 감지할 수 있고, 또는 제2 센서(130), 예를 들어 습도 센서가 환경의 지표, 예를 들어 공동(112) 내의 상대 습도를 감지할 수 있고, 그에 따라 환자 눈 상에 미치는 치료 유체의 영향을 모니터링할 수 있다. 910에서, 치료 유체의 조성, 예를 들어 치료 유체의 성분 및 상대 습도의 레벨이, 예를 들어 치료 유체의 성분 중 적어도 하나의 특정 비-주변 농도를 조정함으로써 또는 상대 습도를 조정함으로써, 변경될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 환자 눈에 적용되는 바와 같은 푹스내피세포이상증에 대한 처치를 개선할 수 있다.
도 10은 양의 게이지 압력으로 공동(112) 내로 기체 유체, 예를 들어 주변 공기 이외의 기체 유체를 도입하기 위한 예시적인 방법(1000)을 도시한다. 예에서, 사용자는 프로세서 모듈(140)의 동작 유닛과 상호작용할 수 있고, 예를 들어 방법(1000)의 동작을 개시할 수 있다.
1002에서, 분출구(144)가 개방될 수 있다. 분출구(144) 개방은 장치(100), 예를 들어 공동(112) 내의 유체 압력을 주위 환경과 같게 할 수 있다. 압력을 같게 하는 것은 공동(112)이 특정 기체 유체, 예를 들어 치료 유체를 수용하도록 준비시킨다.
1004에서, 유체 조절기(120), 예를 들어 유체 조절기(120C)의 밸브가 개방될 수 있다. 유체 조절기(120C)의 밸브 개방은 유체, 예를 들어 의료용 유체가 유체 공급원(170)의 외부로 그리고 프로세서 모듈(140) 내로, 예를 들어 압력 관(117) 및 펌프 배출구(155)와 연통되는 혼합 챔버(146) 내로 유동되게 할 수 있다. 예에서, 치료 유체의 조성이, 예를 들어 유체 공급원의 유출량을 변화시킴으로써, 예를 들어 유체 조절기(120C)의 밸브를 개방 및 폐쇄함으로써 조정될 수 있다. 예에서, 밸브는 미리 결정된 비율(rate)로, 예를 들어 프로세서 모듈(140)로부터의 제어 신호에 응답하여 개방될 수 있고, 그에 따라 시간에 걸쳐 혼합 챔버(146) 내로 방출되는 의료용 유체의 농도를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
1006에서, 펌프(150)가 시작되어 부피 유체 유동을 생성할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 펌프 배출구(155)에서 양의 게이지 압력을 생성할 수 있다. 예에서, 펌프 유입구(156)가 차단될 수 있고, 펌프 배출구(155)는 혼합 챔버(146)와 직접 연통될 수 있으며, 예를 들어 부피 출력이 유체 조절기(120C)를 통해서 유동되는 의료용 유체와 조합될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체를 생성할 수 있다. 치료 유체의 조성은 펌프(150)의 부피 출력 및 유체 조절기(120C)를 통해서 유동되는 의료용 유체의 부피 및 농도에 따라 달라질 수 있다. 예에서, 치료 유체의 조성은, 예를 들어 펌프(150)의 부피 출력을 변화시킴으로써, 조정될 수 있다. 예를 들어, 펌프(150)의 부피 출력은, 펌프(150), 예를 들어 원심 펌프의 팬(153)의 속력을 증가 또는 감소시킴으로써, 변화될 수 있다. 치료 유체는, 예를 들어 압력 관(117)을 통해서 공동(112) 내로, 혼합 챔버(146)의 외부로 유동될 수 있다.
1008에서, 센서(130), 예를 들어 공동(112) 내에 위치된 가스 센서가 공동(112) 내로 유동되는 치료 유체를 감지할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도의 지표를 감지할 수 있다. 프로세서 모듈(140)은 센서(130)로부터 신호를, 예를 들어 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도의 지표에 비례하는 전기 신호를 수신할 수 있다. 수신된 센서 신호가, 제어 회로로, 미리 결정된 설정점 값, 예를 들어 눈 질환의 처치를 위한 의료용 유체의 의사-권장 농도와 비교될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 농도 설정점 값 미만인 경우에, 유체 조절기(120C)의 밸브가 1007에서 더 개방될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 혼합 챔버(146) 내의 의료용 유체의 농도를 높일 수 있고, 치료 유체가 1008에서 재-감지될 수 있다. 예를 들어 공동(112) 내에서 감지된, 수신된 센서 신호가 미리 결정된 농도 설정점 값에 도달할 때까지, 유체 조절기(120C)의 밸브가 계속 개방될 수 있다.
1010에서, 분출구(144)가 폐쇄될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 설정점 값이 된 후에, 치료 유체는 주위 환경의 압력에서, 예를 들어 국소적인 주변 압력에서 장치(100) 내에서 적절하게 혼합된 것으로 간주될 수 있다. 이어서, 분출구(144)가 폐쇄될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 펌프(150)가 장치(100) 내에서 양의 게이지 압력을 축적하게 할 수 있다.
1012에서, 예를 들어 치료 유체 게이지 압력의 지표를 위해서, 센서(130), 예를 들어 공동(112) 내에 위치된 압력 센서가 공동(112) 내의 유체 압력을 감지할 수 있다. 프로세서 모듈(140)은 센서(130)로부터 신호를, 예를 들어 치료 유체의 게이지 압력에 비례하는 전기 신호를 수신할 수 있다. 수신된 센서 신호가, 제어 회로로, 미리 결정된 설정점 값, 예를 들어 눈 질환의 처치를 위한 치료 유체의 의사-권장 게이지 압력과 비교될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 게이지 압력 설정점 값 미만인 경우에, 팬(153)의 속력이 711에서 증가될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 혼합 챔버(146) 내의 부피 유체 유동을 증가시킬 수 있고, 치료 유체가 1013에서 재-감지될 수 있다. 예를 들어 공동(112) 내에서 감지된, 게이지 압력이 미리 결정된 게이지 압력 설정점 값에 도달할 때까지, 펌프(150)가 부피 유체 유동을 계속 생성할 수 있다.
1014에서, 예를 들어 미리 결정된 게이지 압력 설정점 값이 달성될 때, 펌프가 중단될 수 있다. 펌프(150) 중단은 치료 유체의 조성, 예를 들어 의료용 유체 농도 및 게이지 압력의 변화를 방지할 수 있다.
1016에서, 유체 조절기(120C) 내의 밸브가 폐쇄될 수 있다. 유체 조절기(120C)의 밸브 폐쇄는 의료용 유체가 유체 공급원(170)의 외부로 유동되는 것을 중단할 수 있다. 예에서, 밸브는 미리 결정된 비율로, 예를 들어 치료 유체의 농도 변화를 방지하기 위해서 선택된 비율로 폐쇄될 수 있다.
1018에서, 센서(130)는, 예를 들어 특정 설정점 값으로부터의 편차를 위해서, 공동(112) 내의 치료 유체의 지표를 감지할 수 있다. 예에서, 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도의 지표가 가스 센서에 의해서 감지될 수 있고, 제어 회로로, 의사-권장 농도 설정점 레벨과, 예를 들어 대략 설정점 레벨을 중심으로 하는 공차 범위(또는 오류 밴드(error band))와 비교될 수 있다. 예에서, 치료 유체 내의 양의 게이지 압력의 지표가 압력 센서에 의해서 감지될 수 있고, 제어 회로로, 의사-권장 양의 게이지 압력 설정점 레벨과, 예를 들어 대략 설정점 레벨을 중심으로 하는 공차 범위(또는 오류 밴드)와 비교될 수 있다. 감지된 지표가 공차 범위를 벗어나서 감소될 때, 방법(1000)이, 예를 들어 1004에서, 재개시될 수 있고, 그에 따라 감지된 지표를 공차 범위 내의 값으로 조정한다.
도 11은 음의 게이지 압력으로 공동(112) 내로 기체 유체, 예를 들어 주변 공기 이외의 기체 유체를 도입하기 위한 예시적인 방법(1100)을 도시한다. 예에서, 사용자는 프로세서 모듈(140)의 동작 유닛과 상호작용할 수 있고, 예를 들어 방법(1100)의 동작을 개시할 수 있다.
1102에서, 분출구(144)가 폐쇄될 수 있다. 분출구(144) 폐쇄는 장치(100), 예를 들어 공동(112) 내의 유체 압력을 주위 환경으로부터 격리시킬 수 있다. 압력 격리는 공동(112)이 주변 공기 이외의 가스의 혼합물, 예를 들어 치료 가스의 혼합물을 수용하도록 준비시킬 수 있다.
1104에서, 유체 조절기(120), 예를 들어 유체 조절기(120C)의 밸브가 개방될 수 있다. 유체 조절기(120C)의 밸브 개방은 유체, 예를 들어 의료용 유체가 유체 공급원(170)의 외부로 그리고 프로세서 모듈(140) 내로, 예를 들어 압력 관(117)과 연통되는 혼합 챔버(146) 내로 유동되게 할 수 있다. 예에서, 치료 유체의 조성이, 예를 들어 유체 공급원의 유출량을 변화시킴으로써, 예를 들어 유체 조절기(120C)의 밸브를 개방 및 폐쇄함으로써 조정될 수 있다. 예에서, 밸브는 미리 결정된 비율로 개방될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 시간에 걸쳐 혼합 챔버(146) 내로 방출되는 의료용 유체의 농도를 점진적으로 증가시킬 수 있다.
1106에서, 펌프(150)가 시작되어 부피 끌어 당김을 생성할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 펌프 유입구(156)에서 음의 게이지 압력을 생성할 수 있다. 예에서, 펌프 배출구(155)가 차단될 수 있고, 펌프 유입구(156)는 혼합 챔버(146)와 간접적으로 연통될 수 있고, 예를 들어 펌프 유입구(156)는 압력 관(117)을 통해서 혼합 챔버(146)와 연통될 수 있다. 예를 들어, 펌프(150)는 펌프 유입구(156)에서 음의 게이지 압력을 생성하고, 혼합 챔버(146) 내의 유체, 예를 들어 의료용 유체는 압력 관(117)을 통해서, 예를 들어 압력 관(117A)을 통해서 공동(112A) 내로, 압력 관(117C)을 통해서 공동(112B) 내로, 그리고 압력 관(117B)을 통해서 펌프 유입구(156) 내로 끌어 당겨질 수 있다. 의료용 유체를 혼합 챔버(146)로부터 끌어 당길 때, 의료용 유체는 공동(112) 및 압력 관(117) 내의 유체와 조합되고 혼합될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체를 생성할 수 있다. 치료 유체의 조성은 펌프(150)의 부피 끌어 당김 및 유체 조절기(120C)를 통해서 유동되는 의료용 유체의 부피 및 농도에 따라 달라질 수 있다. 예에서, 치료 유체의 조성은, 예를 들어 펌프(150)의 부피 끌어 당김을 변화시킴으로써, 조정될 수 있다. 예를 들어, 펌프(150)의 부피 끌어 당김은, 펌프(150), 예를 들어 원심 펌프의 속력을 증가 또는 감소시킴으로써, 변화될 수 있다.
1108에서, 센서(130), 예를 들어 공동(112) 내에 위치된 가스 센서가 공동(112)을 통해서 유동되는 치료 유체를 감지할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도의 지표를 감지할 수 있다. 프로세서 모듈(140)은 센서(130)로부터 신호를, 예를 들어 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도의 지표에 비례하는 전기 신호를 수신할 수 있다. 수신된 센서 신호가, 제어 회로로, 미리 결정된 설정점 값, 예를 들어 눈 질환의 처치를 위한 의료용 유체의 의사-권장 농도와 비교될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 농도 설정점 값 미만인 경우에, 유체 조절기(120C)의 밸브가 1107에서 더 개방될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 혼합 챔버(146) 내의 의료용 유체의 농도를 높일 수 있고, 치료 유체가 1108에서 재-감지될 수 있다. 예를 들어 공동(112) 내에서 감지된, 수신된 센서 신호가 미리 결정된 농도 설정점 값에 도달할 때까지, 유체 조절기(120C)의 밸브가 계속 개방될 수 있다.
1110에서, 펌프(150)가 중단될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 설정점 값이 된 후에, 치료 유체는 공동(112) 내의 음의 게이지 압력에서 장치(100) 내에서 적절하게 혼합된 것으로 간주될 수 있다. 이어서, 펌프(150)가 중단될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 장치(100) 내에서 음의 게이지 압력을 유지할 수 있다.
1112에서, 예를 들어 치료 유체 게이지 압력의 지표를 위해서, 센서(130), 예를 들어 공동(112) 내에 위치된 압력 센서가 공동(112) 내의 유체 압력을 감지할 수 있다. 프로세서 모듈(140)은 센서(130)로부터 신호를, 예를 들어 치료 유체의 게이지 압력에 비례하는 전기 신호를 수신할 수 있다. 수신된 센서 신호가, 제어 회로로, 미리 결정된 설정점 값, 예를 들어 눈 질환의 처치를 위한 치료 유체의 의사-권장 음의 게이지 압력과 비교될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 게이지 압력 설정점 값 초과인 경우에, 팬(153)의 속력이 1111에서 증가될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 혼합 챔버(146) 내의 부피 유체 끌어 당김을 증가시킬 수 있고, 치료 유체가 1113에서 재-감지될 수 있다. 예를 들어 공동(112) 내에서 감지된, 게이지 압력이 미리 결정된 게이지 압력 설정점 값에 도달할 때까지, 펌프(150)가 부피 유체 끌어 당김을 계속 생성할 수 있다. 예에서, 장치(100) 내의 게이지 압력이 의사-권장 음의 게이지 압력을 초과할 수 있고, 예를 들어 공동(112) 내의 음의 게이지 압력이 의사-권장 음의 게이지 압력 미만일 수 있다.
1114에서, 분출구(144)가 조정될 수 있다. 분출구(144) 조정은 공기가 주위 환경으로부터 장치(100) 내로 끌어 당겨질 수 있게 하고, 그에 따라 예를 들어 공동(112) 내의 음의 게이지 압력을 감소시킬 수 있다. 예에서, 분출구(144)는 미리 결정된 방법에 의해서 조정될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 공동(112) 내의 음의 게이지 압력을 음의 게이지 압력 설정점 값의 특정 오류 밴드 이내로, 예를 들어 의사-권장 음의 게이지 압력으로 감소시킬 수 있다.
1116에서, 유체 조절기(120C)의 밸브가 폐쇄될 수 있다. 유체 조절기(120C) 폐쇄는 의료용 유체가 유체 공급원(170)의 외부로 유동되는 것을 중단할 수 있다. 예에서, 밸브는 미리 결정된 비율로, 예를 들어 치료 유체의 농도 변화를 방지하기 위해서 선택된 비율로 폐쇄될 수 있다.
1118에서, 센서(130)는, 예를 들어 특정 설정점 값으로부터의 편차를 위해서, 공동(112) 내의 치료 유체의 지표를 감지할 수 있다. 예에서, 치료 유체 내의 의료용 유체의 농도의 지표가 가스 센서에 의해서 감지될 수 있고, 제어 회로로, 의사-권장 농도 설정점 레벨과, 예를 들어 대략 설정점 레벨을 중심으로 하는 공차 범위(또는 오류 밴드)와 비교될 수 있다. 예에서, 치료 유체 내의 음의 게이지 압력의 지표가 압력 센서에 의해서 감지될 수 있고, 제어 회로로, 의사-권장 음의 게이지 압력 설정점 레벨과, 예를 들어 대략 설정점 레벨을 중심으로 하는 공차 범위(또는 오류 밴드)와 비교될 수 있다. 감지된 지표가 공차 범위를 벗어나서 감소될 때, 방법(1100)이, 예를 들어 1104에서, 재개시될 수 있고, 그에 따라 감지된 지표를 공차 범위 내의 값으로 조정한다.
도 12는 공동(112) 내의 수증기(즉, 습도)의 레벨, 예를 들어 치료 유체 내에 동반된 습도의 레벨을 제어하기 위한 예시적인 방법(1200)을 도시한다. 의사-권장 습도 레벨 유지는 눈과 접촉되는 치료 유체의 영향을 향상시킬 수 있다. 그러나, 예를 들어 땀의 축적으로 인해서, 응축물이 공동(112) 내에 형성될 수 있다. 습도 레벨의 제어는, 장치(100)의 사용 중에 처치 효율 및 환자 편안함을 개선하면서, 응축물의 형성을 방해할 수 있다.
1202에서, 센서(130), 예를 들어 공동(112) 내에 위치된 습도 센서가 치료 유체 내의 습도 레벨의 지표를 감지할 수 있다.
1204에서, 공동(112) 내의 습도 레벨의 지표가 설정점 값에 비교될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 습도 레벨이 달성되었는지를 결정할 수 있다. 예에서, 프로세서 모듈(140)은 센서(130)로부터 신호를, 예를 들어 치료 유체 내의 습도 레벨 지표에 비례하는 전기 신호를 수신할 수 있다. 수신된 센서 신호가, 제어 회로로, 미리 결정된 설정점 값, 예를 들어 눈 질환의 처치를 위한 특정 습도 레벨과 비교될 수 있다.
1205에서, 치료 유체 내의 습도 레벨이 조정될 수 있다. 수신된 센서 신호가 습도 레벨 설정점 값 미만인 경우에, 유체 조절기(120)의 밸브가 개방될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체 내로의 혼합을 위해서 이용될 수 있는 혼합 챔버(146) 내의 수증기의 농도를 높일 수 있고, 치료 유체가 904에서 재-감지되고 설정점 값에 비교될 수 있다. 수신된 센서 신호가 미리 결정된 습도 레벨 설정점 값에 도달할 때까지, 유체 조절기(120)의 밸브가 계속 개방될 수 있다. 수신된 센서 신호가 습도 레벨 설정점 값보다 큰 경우에, 필터(158), 예를 들어 제습 필터가 치료 유체에, 예를 들어 통로(157) 내의 치료 유체의 적어도 일부에 노출될 수 있고, 그에 따라 과다 수증기를 수집 및 제거할 수 있다.
1206에서, 수증기, 예를 들어 치료 유체 내에 동반된 수증기 및 축적된 응축물이 장치(100)로부터 수집될 수 있다. 예를 들어 장치(100) 내에서 치료 유체를 순환시키기 위해서 팬(153)을 동작시키는 것에 의해서, 통로(157)를 통해서 유동되는 치료 유체가 제습 필터의 적어도 일부에 노출될 수 있고, 예를 들어 그와 접촉될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 수증기를 장치(100)로부터 수집할 수 있다. 제습 필터에 노출되는 치료 유체의 양은 활주 밸브에 의해서, 예를 들어 제습 필터를 덮고 프로세싱 모듈(140)의 제어 회로와 연통되는 활주 밸브에 의해서 제어될 수 있다. 제어 회로는 활주 밸브를 조정할 수 있고, 그에 따라 예를 들어 치료 유체에 노출되는 제습 필터의 표면적을 조정할 수 있고, 그에 따라 수증기가 치료 유체로부터 추출되는 비율을 제어할 수 있다.
예를 들어 공동(112) 내에 축적된 응축물이, 예를 들어 흡성 가스켓(160)으로 수집될 수 있다. 흡성 코어(162)에 의한 흡수를 위해서, 응축물이 흡성 코어(162), 예를 들어 흡성 코어(162)의 제1 표면(163)과 접촉될 수 있다. 흡수된 응축물은, 예를 들어 삼투 현상에 의해서, 흡성 코어(162)를 통해서 분배될 수 있고, 흡성 코어(162) 내에서 유지될 수 있다.
1208에서, 수집된 수증기가 장치(100)로부터 제거될 수 있다. 예에서, 제습 필터, 예를 들어 수증기가 포화된 제습 필터가 펌프(150) 내에서, 예를 들어 건성 제습 필터로, 교체될 수 있고, 그에 따라 수증기를 장치(100)로부터 제거할 수 있다. 예에서, 제습 필터는 주변 대기에 노출될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 수증기가 건조제로부터 증발될 수 있다. 예에서, 제습 필터가, 예를 들어 제습 필터 내로 통합된, 가열기 요소를 포함할 수 있고, 그에 따라 제습 필터의 온도를 증가시켜 수집된 수증기가, 예를 들어 주변 대기 내로 증발되게 할 수 있다.
축적된 응축물, 예를 들어 흡성 코어(162) 내에서 유지되는 응축물이 장치(100)로부터 제거될 수 있다. 예에서, 응축물은 코어 커버(166)를 통해서, 예를 들어 내부 표면(167)으로부터 외부 표면(168)로 이동될 수 있고, 그리고 외부 표면(168)로부터 증발될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 응축물을 장치(100)로부터 제거할 수 있다. 예에서, 음의 게이지 압력이 흡입 관(169)의 내강 내에서 생성될 수 있고, 그에 따라 예를 들어 흡성 코어(162) 내에서 유지되는 응축물을 흡입 관(169)으로 끌어 당길 수 있다. 음의 게이지 압력이 장치(100)로부터 분리된 펌프를 포함하는 응축물 펌프, 예를 들어 프로세서 모듈(140)의 제어 회로와 연통될 수 있는 독립형 진공 펌프, 및 장치(100) 내에 포함된 펌프, 예를 들어 펌프(150)에 의해서 생성될 수 있다.
1210에서, 센서(130)는, 예를 들어 특정 설정점 값으로부터의 편차를 위해서, 공동(112) 내의 치료 유체의 지표를 감지할 수 있다. 예에서, 치료 유체 내의 습도의 지표가 습도 센서에 의해서 감지될 수 있고, 제어 회로로, 의사-권장 습도 설정점 레벨과, 예를 들어 대략 설정점 레벨을 중심으로 하는 공차 범위(또는 오류 밴드)와 비교될 수 있다. 감지된 지표가 공차 범위를 벗어나서 감소될 때, 방법(1200)이, 예를 들어 1202에서, 재개시될 수 있고, 그에 따라 감지된 지표를 공차 범위 내의 값으로 조정한다.
다양한 주석 및 예
전술한 구체적인 설명은 상세한 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면에 대한 참조를 포함한다. 도면은, 예시로서, 본 발명이 실시될 수 있는 구체적인 실시예를 도시한다. 이러한 실시예는 또한 본원에서 "예"로서 지칭된다. 일부 예는 도시되거나 설명된 요소 이외의 요소를 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자는 또한, 그러한 요소만이 도시되거나 설명된 예가 제공되는 것을 고려한다. 또한, 본 발명자는, 특별한 예(또는 그 하나 이상의 양태)와 관련한, 또는 본원에서 도시되거나 설명된 다른 예(또는 그 하나 이상의 양태)와 관련한, 도시되거나 설명된 그러한 요소(또는 그 하나 이상의 양태)의 임의 조합 또는 치환을 이용하는 예를 또한 고려한다.
본 문헌 그리고 참조로 통합되는 임의의 문헌 사이의 일치되지 않는 용법의 이벤트에서는, 본 문헌에서의 용법이 우선한다.
본 문헌에서, 특허 문헌에서 일반적인 바와 같이, 임의의 다른 경우 또는 "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 이용과 관계없이, 하나 또는 하나 초과를 포함하기 위해서 부정관사("a" 또는 "an")가 사용된다. 본 문헌에서, 달리 표시되지 않는 한, 용어 "또는"은 비배타적인 것을 지칭하기 위해서 사용되거나, "A 또는 B"가 "A를 포함하나 B는 포함하지 않는", "B는 포함하는 A는 포함하지 않는", 그리고 "A 및 B를 포함하는"을 포함하도록 사용된다. 본 문헌에서, "포함하는" 및 "여기에서"와 같은 용어는 "포괄하는" 및 "그 점에서"라는 각각의 용어의 일반적인 영어의 균등물로서 사용된 것이다. 또한, 이하의 청구항에서, "포괄하는" 및 "포함하는"은 개방형이고, 다시 말해서, 청구항에서 해당 용어 이후에 나열된 것 이외의 요소를 포함하는 시스템, 디바이스, 물품, 조성물, 제형, 또는 프로세스가 여전히 해당 청구항의 범위 내에 포함될 것이다. 또한, 이하의 청구항에서, "제1", "제2", 및 "제3" 등의 용어는 단지 표시로서 사용된 것이고, 그 대상에 수치적 요건을 부여하기 위한 것은 아니다.
본원에서 설명된 방법 예는 적어도 부분적으로 기계 또는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 일부 예는, 전술한 예에서 설명된 바와 같은 방법을 실시하기 위한 전자 디바이스를 구성하도록 동작 될 수 있는 명령어로 인코딩된, 컴퓨터-판독 가능 매체 또는 기계-판독 가능 매체를 포함할 수 있다. 그러한 방법의 구현예는, 마이크로코드, 조립 언어 코드, 고차원의 언어 코드, 또는 기타와 같은, 코드를 포함할 수 있다. 그러한 코드는 여러 방법을 실시하기 위한 컴퓨터 판독 가능 명령어를 포함할 수 있다. 코드는 컴퓨터 프로그램 제품의 일부를 형성할 수 있다. 또한, 예에서, 코드는, 예를 들어 실행 중에 또는 다른 시간에, 하나 이상의 휘발성, 비-일시적, 또는 비-휘발성의 유형적(tangible) 컴퓨터-판독 가능 매체에 유형적으로 저장될 수 있다. 이러한 유형적 컴퓨터-판독 가능 매체의 예는, 비제한적으로, 하드 디스크, 분리 가능한 자기 디스크, 분리 가능한 광학 디스크(예를 들어, 콤팩트 디스크 또는 디지털 비디오 디스크), 자기 카세트, 메모리 카드 또는 스틱, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 리드 온리 메모리(ROM), 및 기타를 포함할 수 있다.
전술한 설명은 예시적인 것이고, 제한적인 것이도록 의도되지 않는다. 예를 들어, 전술한 예들(또는 그 하나 이상의 양태들)이 서로 조합되어 이용될 수 있을 것이다. 예를 들어 전술한 설명을 검토한 당업자에 의해서, 다른 실시예가 이용될 수 있다. 요약서는, 기술적 개시 내용의 특성을 독자가 신속히 파악하도록, 37 C.F.R. §1.72(b)에 따라 제공된 것이다. 제출된 요약서는, 청구항의 범위 또는 의미를 해석 또는 제한하기 위해서 이용되지 않는다는 것을 이해할 것이다. 또한, 전술한 상세한 설명에서, 다양한 특징들이 함께 조합되어 개시 내용을 합리화할 수 있다. 이는, 청구되지 않은 개시된 특징이 임의의 청구항에서 필수적이라는 것을 의미하는 것으로 해석되지 않아야 한다. 오히려, 본 발명의 청구 대상은 특별한 개시된 실시예의 모든 특징을 포함하지 않을 수 있다. 따라서, 이하의 청구항은 여기에서 예 또는 실시예로서 상세한 설명에 포함되며, 각각의 청구항은 별개의 실시예로서 독자적으로 존재하며, 그러한 실시예가 다양한 조합 또는 순열로 서로 조합될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 본 발명의 범위는, 첨부된 청구범위에 의해서 부여되는 전체 균등 범위와 함께, 첨부된 청구항을 참조하여 결정되어야 할 것이다.

Claims (15)

  1. 공동 내의 사용자가 선택한 비-주변 유체 압력 레벨에서 공동 내의 유체의 습도 레벨을 제어하기 위한 장치이며, 공동은 환자 눈의 전방 표면 위에 형성되고, 상기 장치는:
    환자 눈의 전방 표면 위에 공동을 형성하는 크기 및 형상을 갖는 외장으로서, 공동은 환자 눈과 접촉되게 유체를 포함하도록 구성되는, 외장;
    외장과 연통하고, 공동 내의 유체의 압력 레벨을 사용자가 선택한 비-주변 유체 압력 레벨로 제어하도록 구성된, 압력 공급원;
    공동과 연통하고 공동 내의 습도 레벨의 지표를 감지하도록 구성된 습도 센서; 및
    압력 공급원 및 습도 센서와 연통하고, 공동 내의 습도 레벨을 사용자가 선택한 습도 레벨로 증가 및 감소시키도록 구성된 프로세서 회로를 포함하고,
    프로세서 회로는 공동 내의 비-주변 유체 압력 레벨의 지표 및 공동 내의 습도 레벨의 지표를 수신하고, 사용자가 선택한 비-주변 유체 압력 레벨에서 공동 내의 유체의 습도 레벨을 사용자가 선택한 습도 레벨로 제어하도록 구성되는, 장치
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 압력 공급원은 공동 내 습도 레벨을 감소시키도록 구성된 제습 필터를 포함하는, 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    공동 내의 습도 레벨을 증가시키도록 구성된 프로세서 회로와 연통하는 유체 조절기를 포함하는, 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    유체에 노출되는 제습 필터의 표면적을 조정하도록 구성된 활주 밸브를 포함하는, 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 외장은 주위 환경으로부터 공동을 격리하고 공동 내의 응축을 제어하기위한 흡성 가스켓을 포함하는, 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 흡성 가스켓은 외장 공동으로부터 응축물을 흡수하도록 구성된 흡성 코어 및 흡성 코어를 캡슐화하고 흡성 가스켓을 통한 응축물의 이동 속력을 제어하도록 구성된 코어 커버를 포함하는, 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 코어 커버는 흡성 가스켓을 통한 응축물의 이동 속력을 제어하도록 선택된 다공성 재료로 구성되는, 장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 흡성 코어는 제1 표면을 포함하고, 상기 코어 커버는 제1 표면을 실질적으로 캡슐화하도록 구성되는, 장치.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 코어 커버는 수용 홀을 포함하고, 상기 수용 홀은 상기 코어 커버를 통해 연장되어 주위 환경과 연통하도록 흡성 코어를 배치하는, 장치.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 흡성 가스켓은 흡입 관을 포함하는, 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 흡입 관은 코어 커버에 부착되고, 상기 흡입 관의 루멘은 흡성 코어와 연통하는, 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 흡성 가스켓은 흡입 관에 부착된 응축물 펌프를 포함하는, 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 응축물 펌프는 공동으로부터의 응축물을 제거하기 위해, 흡성 코어를 통해 공동 내의 응축물을 인입하도록 음압을 생성하게 구성되는, 장치.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 흡입 관은 압력 공급원에 부착되는, 장치.
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