KR20140012653A - 모니터를 갖는 콘택트 렌즈 세정 시스템 - Google Patents

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KR20140012653A
KR20140012653A KR1020137022945A KR20137022945A KR20140012653A KR 20140012653 A KR20140012653 A KR 20140012653A KR 1020137022945 A KR1020137022945 A KR 1020137022945A KR 20137022945 A KR20137022945 A KR 20137022945A KR 20140012653 A KR20140012653 A KR 20140012653A
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찰스 프란카빌라
라민 나자피
에디 로우
티모시 시아우
에릭 더글라스 터틀
도노흐 존 로거 오’마호니
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노바베이 파마슈티컬스, 인크.
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    • Y10S134/901—Contact lens

Abstract

본 발명은 과산화수소 용액 및 과산화수소 중화 촉매를 포함하는 중화 과정을 모니터링하고 측정된 값을 이론적 값과 비교한다. 상기 시스템은 화학 반응을 모니터링하고 사용자에게 중화 상태를 알려준다. 예시적인 실시양태에서, 초기 과산화수소 용액 농도를 일정 시간 후 팔라듐 촉매로 중화한다. 마이크로컨트롤러는 측정값을 분석하고 LED 색광을 이용하여 중화 과정 결과를 표시하고/하거나 LCD 디스플레이 상에 문자 또는 영상을 표시한다. 일 실시양태에서, 의학 장치를 세정하기 위해 사용되는 세정액과 사용하기에 적합한 기구는 트리거, 트리거와 연통하는 처리 장치 및 디스플레이 장치를 포함할 수 있다. 처리 장치는 트리거 계수를 제공하고, 디스플레이 장치는 처리 장치와 연통하고, 이 계수에 기초하여 메시지를 표시한다.

Description

모니터를 갖는 콘택트 렌즈 세정 시스템{CONTACT LENS CLEANING SYSTEM WITH MONITOR}
관련 출원의 상호 참조
본 출원은 2011년 2월 23일자에 출원된 미국 가출원 제61/445,910호 및 2011년 10월 14일자에 출원된 미국 가출원 제61/547,598호의 이익을 주장한다. 이들 기초 출원은 본 명세서에 이들 전체가 참조로 포함된다.
참조에 의한 포함
본 명세서에 언급된 모든 공보 및 특허 출원은, 각각의 개별적인 공보 또는 특허 출원이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로 포함되는 것으로 표시된 것과 동일한 정도로, 본 명세서에 참조로 포함된다.
발명의 기술분야
본 발명은 일반적으로 콘택트 렌즈를 세정하고 소독하기 위한 시스템 및 이의 사용 방법에 관한 것이다. 다양한 측면에서, 본 발명은 반응 센서를 사용하여 세정액 중화 과정을 모니터링하고 측정된 값을 이론적 값과 비교하는 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 반응 센서에 의해 얻은 측정값에 기초하여 상기 과정이 적절히 진행되는지 또는 아닌지를 결정하고, 사용자에게 중화 상태를 알려준다.
콘택트 렌즈에 대해 다목적 및 과산화수소계 시스템의 주요한 2종의 화학 소독 시스템이 있다. 과산화수소계 시스템은 이의 신속한 미생물 오염물질 사멸, 보존제 비함유 팩키징, 낮은 사용자 감수성, 및 물 및 산소와 같은 천연 부산물로의 중화로 인해 흔히 선호된다. 과산화수소계 시스템의 단점은 소독 시간이 언제 시작되었는지의 기억 및 중화 과정이 언제 완료되었는지를 알아낼 것을 요한다는 것이다. 또한, 과산화수소 용액이 중화된 후 너무 긴 시간이 경과하면, 살균액이 결국 재감염되고 미생물 성장을 조장할 수 있다. 사용자가 과산화수소계 시스템으로부터 다목적으로 전환하는 주요 이유 중 하나는 과산화수소계 시스템은 사용자가 백금 촉매가 얼마나 효과적으로 작용하는지의 지식 없이 사용자의 콘택트 렌즈를 소독하는 매회 이상적인 사용 시간이 언제인지; 즉, 화학 결막염 및 각막염을 피하기 위해 과산화물이 충분히 중화되도록 보장하기에 충분한 경과 시간이 지났는지, 및 미생물이 살균액을 재감염시키지 않도록 보장하기에 충분히 짧은 경과 시간이 지났는지를 계산할 것을 요한다는 것이다.
콘택트 렌즈 세정 및 살균 시스템의 예가 미국 특허 제4,687,997호에 기재되어 있다. 이 세정 시스템은 렌즈를 프리셋 기간 동안 소독액에 삽입한 후 제2 프리셋 기간 동안 중화액에 삽입할 것을 요한다. 제1 인디케이터는 소독제가 세정 케이스 내에 있을 때 정상 광(steady light)을 나타내고, 제2 인디케이터는 중화액이 케이스 내에 있을 때 정상 광을 나타낸다. 상기 시스템은 세정 케이스 내의 용액의 전기 전도도를 측정함으로써 소독액을 중화액과 구별한다. 소정의 시간 후, 광 둘 다 섬광하여 품목이 각각 소독되고 중화되었다는 것을 나타낸다. 이 시스템은 용액의 세정, 소독 또는 중화의 효과를 모니터링하지 않지만, 인디케이터 광은 섬광하여 오직 시간 경과에 반응하여 소독 및 중화 사이클의 완료를 보여준다.
세정 및 살균 시스템의 또 다른 예가 미국 특허 제6,183,705호에 기재되어 있다. 상기 시스템은 초음파를 이용하여 콘택트 렌즈를 세정하고, 열을 이용하여 콘택트 렌즈 용액 매질을 소독한다. 상기 시스템은 하우징(housing), 제어 회로 어셈블리, 초음파 도파관, 2개의 전극을 갖는 가열 봉 및 자동 제어 회로를 사용하여 조작되는 눈금 세정 컵을 포함한다. 제어 회로는 가열 봉 및 초음파 도파관을 제어하기 위한 마이크로프로세서를 포함한다. 마이크로프로세서는 초음파 변환기(transducer)를 프리셋 시간 동안 작동시키고, 이후 정지시킨다. 휴지 시간 후, 마이크로프로세서는 세정액을 온도 센서에 의해 측정할 때 90℃의 프리셋 온도로 가열하고, 이후 가열 봉을 꺼서, 렌즈가 다른 프리셋 시간 동안 뜨거운 용액 중에 침지되게 한다. 다시 한번, 이 시스템은 세정액의 효과를 모니터링하지 않고; 세정 과정은 항상 동일한 프리셋 시간 간격을 따라 진행하고, 인디케이터 광은 단지 세정 과정이 어느 단계에 있는지를 보여준다.
본 발명은 소프트(친수성) 및 경성 가스 투과성 콘택트 렌즈를 세정하고 소독하기 위해 과산화수소 용액을 사용하고, 과산화물 중화에 백금 디스크를 사용한다. 중화는 과산화수소를 물 및 산소로 전환하는 데 필요하고, 그래서 콘택트 렌즈 삽입 동안 접촉하는 잔류 용액은 눈에 자극을 주지 않을 것이다. 상기 시스템은 상기 장치 내의 세정액을 모니터링하고, 콘택트 렌즈 세정 과정을 통해 광 및/또는 문자 지시에 의해 사용자를 지도한다.
상기 시스템은 또한 내부 및 외부 온도를 모니터링하고 과산화수소 용액이 적절히 중화하고 있다는 것을 검증할 수 있다. 발열 과산화물 중화 과정이 허용되는 속도로 일어나는지를 검증함으로써 모니터링을 수행한다. 열악한 중화의 원인으로는 오래된 또는 사용 기간 지난 과산화물 용액, 불량하게 저장된 세정액, 지나친 용액 온도 또는 백금 디스크에 의한 촉매 능력의 감소를 들 수 있다. 상기 장치는 사용자가 우연히 과산화수소 용액 병 대신 식염수 병을 사용하였는지를 결정할 수 있다. 과산화수소 용액 병 대신에 식염수 병이 사용된 경우, 콘택트 렌즈의 세정 및 소독이 일어나지 않아 눈 감염의 위험을 증가시킬 것이다. 추가로, 상기 장치는 세정 후 눈으로 삽입 전 콘택트 렌즈를 식염수로 헹구려는 바람을 최소화하고; 식염수 대신에 과산화수소가 실수로 사용된 경우, 화학 결막염 또는 각막염이 발생할 수 있다.
본 발명은 일반적으로 콘택트 렌즈를 세정하고 소독하기 위한 기구에 관한 것이다. 정상적인 의학 장치 세정 프로토콜에 대한 순응도를 독려하도록 하나 이상의 메시지가 표시되는 의학 장치를 세정하는 데 사용되는 세정액과 사용하기 위한 기구, 시스템 및 방법이 본 출원에 제공된다.
하기 실시양태, 양태 및 이의 변형은 예시적이고 실례이며, 범위를 제한하고자 의도되지 않는다.
일 실시양태에서, 콘택트 렌즈 세정 시스템은 콘택트 렌즈 홀더; 콘택트 렌즈 홀더 및 세정액을 포함하기에 적합한 바이알; 세정액의 화학 반응 속도를 모니터링하기에 적합한 반응 센서; 반응 센서로부터의 반응 신호를 수신하고 반응 센서와 연통하는 처리 장치; 및 처리 장치와 연통하는 디스플레이로서, 처리 장치는 반응 신호에 기초하여 세정 효과 정보를 제공하도록 디스플레이를 조작하기에 적합한 것인 디스플레이를 포함한다. 촉매 부재는 바이알 내에 배치되고 세정액과 반응하기에 적합할 수 있다. 반응 센서는 온도 센서일 수 있다. 온도 센서는 바이알을 커버하는 캡 내에 또는 바이알의 외부에 배치될 수 있다. 처리 장치는 반응 신호로부터 온도 변화 속도를 결정하기에 적합할 수 있다.
일 실시양태에서, 상기 시스템은 온도 변화 속도를 이론적 온도 변화 속도와 비교함으로써 세정 효과를 결정할 수 있다. 상기 시스템은 바이알의 외부에 배치된 주변 온도 센서를 포함할 수 있고, 바이알을 둘러싸는 공기의 온도를 측정할 수 있다. 처리 장치는 주변 온도 센서로부터의 온도 신호에 기초하여 세정 효과 정보를 표시할 수 있다. 상기 시스템은 처리 장치와 연통하는 사용 횟수 카운터(use counter)를 포함할 수 있다. 처리 장치는 세정 시스템의 세정 사용 횟수에 상응하는 정보를 표시할 수 있다.
반응 센서는 압력 센서일 수 있다. 상기 시스템은 바이알을 지지하기 위한 캐디(caddy)를 포함할 수 있다. 디스플레이는 캐디 내에 배치될 수 있다. 디스플레이는 바이알 위의 캡 내에 배치될 수 있다. 상기 시스템은 바이알 내에 배치된 용액 센서를 포함할 수 있다. 처리 장치는 용액 센서로부터의 신호에 기초하여 바이알 내의 세정액의 존재를 결정할 수 있다. 용액 센서는 전극 및/또는 정전용량 센서를 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 콘택트 렌즈를 세정하고 세정 효과 정보를 표시하기 위한 방법은 콘택트 렌즈 홀더 내에 콘택트 렌즈를 수용하는 것, 콘택트 렌즈 및 콘택트 렌즈 홀더를 포함하는 바이알 내에 세정액을 수용하는 것, 세정액의 화학 반응 속도를 결정하고, 이 화학 반응 속도에 기초하여 세정 효과 정보를 결정하는 것 및 세정 효과 정보를 표시하는 것을 포함한다.
바이알은 촉매를 또한 포함할 수 있고, 화학 반응 속도는 세정액과 촉매 사이의 화학 반응의 속도를 포함할 수 있다. 결정 단계는 온도를 모니터링하는 것, 세정액의 온도를 모니터링하는 것, 바이알 외부의 온도를 모니터링하는 것, 온도 변화 속도를 계산하는 것, 온도 변화 속도를 이론적 온도 변화 속도와 비교하는 것 및/또는 바이알 내의 온도를 모니터링하는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법은 바이알 외부의 주변 온도를 모니터링하는 것을 포함할 수 있어서, 결정 단계는 바이알 내의 온도 및 주변 온도로부터 화학 반응 속도를 결정하는 것을 포함한다. 상기 방법은 콘택트 렌즈 세정 사용 횟수를 계수하는 것을 포함할 수 있고, 콘택트 렌즈 세정 사용 횟수와 관련된 정보를 표시할 수 있다. 결정 단계는 바이알 내의 압력을 모니터링하는 것을 포함할 수 있다. 상기 방법은 화학 반응 속도를 결정하는 단계 전에 바이알 내에 세정액이 있는지를 결정하는 것을 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 상기 기구는 콘택트 렌즈 컵에 부착하도록 구성된 캡 어셈블리, 캡 어셈블리로부터 컵으로 연장되는 콘택트 렌즈 홀더, 캡 어셈블리에 부착되고 컵 내의 용액의 존재를 결정하도록 구성된 용액 센서, 및 캡 어셈블리에 부착된 제1 온도 센서, 디스플레이 및 캡 내의 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 마이크로컨트롤러는 용액 센서, 제1 온도 센서 및 디스플레이와 연통할 수 있다.
용액 센서는 전도도를 측정하는 한 쌍의 전극 또는 정전용량 센서일 수 있다. 상기 기구는 중화액에 대한 촉매를 포함할 수 있고, 중화액은 과산화수소일 수 있다. 제1 온도 센서는 열전대 또는 서미스터일 수 있고, 용액 또는 컵을 둘러싸는 공기 온도를 측정하도록 위치할 수 있다.
상기 기구는 제2 온도 센서를 포함할 수 있다. 제2 온도 센서는 컵을 둘러싸는 공기 온도를 측정하도록 위치할 수 있고 마이크로컨트롤러와 연통할 수 있다. 마이크로컨트롤러는 전극으로부터 전도도 데이터를 수신하고, 제1 온도 센서로부터 용액 온도 데이터를 수신하고, 제2 온도 센서로부터 공기 온도 데이터를 수신하기에 적합할 수 있다. 마이크로컨트롤러는 이 데이터에 기초하여 신호를 출력할 수 있다.
마이크로컨트롤러에 의해 출력된 신호는 디스플레이 상의 LED를 구동할 수 있고 디스플레이 상에 문자 디스플레이를 제공할 수 있다.
문자 디스플레이는 액정 디스플레이를 통해 제공될 수 있다. 정전용량 터치 센서는 캡 어셈블리에 부착될 수 있다. 상기 기구는 마이크로컨트롤러에 전력 공급하기 위해 배터리를 포함할 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 콘택트 렌즈를 세정하고 세정 과정의 상태를 표시하기 위한 방법은 콘택트 렌즈 홀더 내에 콘택트 렌즈를 수용하는 것을 포함할 수 있다. 콘택트 렌즈 세정액은 콘택트 렌즈 컵 내에 수용될 수 있고, 컵 내에 세정액이 있는지의 결정이 이루어진다. 세정액이 컵 내에 존재하는 경우, 상기 방법은 세정액의 온도를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 세정 상태는 세정액 온도에 기초하여 결정될 수 있다. 세정 상태가 표시될 수 있다.
컵을 둘러싸는 공기 온도를 측정할 수 있다. 세정 상태는 측정된 공기 온도에 기초하여 결정될 수 있고 LED 디스플레이 상에 표시될 수 있다. 이 상태가 메시지 디스플레이 상에 표시될 수 있다. 세정 상태를 결정하는 것은 컵 내에 전도도를 측정하는 것을 포함할 수 있다. 세정액의 모니터링은 정전용량 터치 센서에 의해 초기화될 수 있다.
또 다른 실시양태에서, 콘택트 렌즈를 세정하고 소독하기 위한 기구는 캡 어셈블리, 콘택트 렌즈 홀더, 세정액, 촉매, 제1 온도 센서, 디스플레이 및 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 캡 어셈블리는 콘택트 렌즈 컵에 부착하도록 구성된다. 콘택트 렌즈 홀더는 캡 어셈블리로부터 컵으로 연장된다. 세정액은 컵 내에 포함된다. 촉매는 컵 내에 포함되고 세정액을 중화시키도록 구성된다. 제1 온도 센서는 캡 어셈블리에 부착된다. 마이크로컨트롤러는 캡 내에 있고 제1 온도 센서 및 디스플레이와 연통한다.
또 다른 실시양태에서, 하나 이상의 메시지가 표시되는 의학 장치를 세정하기 위해 사용되는 세정액과 사용하기 위한 기구, 시스템 및 방법이 제공된다. 의학 장치를 사용하기에 안전한 때, 세정 시스템이 교체되어야할 때 및 몇몇 경우에는 건강관리 전문의와 상담할 것에 대한 메시지를 비롯한 메시지는 사용자에게 세정 시스템의 세정 프로토콜 또는 상태에 대해 알려줄 수 있고, 적절한 세정 프로토콜에 대한 순응도를 독려할 수 있다.
또 다른 실시양태는 의학 장치를 세정하는 데 사용되는 세정액과 사용하기에 적합하고, 트리거, 트리거와 연통하고 트리거가 트립핑되는 횟수의 계수를 제공하는 처리 장치, 및 처리 장치와 연통하고 이 계수에 기초하여 메시지를 표시하는 디스플레이 장치를 포함하는 기구를 제공한다. 특정한 실시양태에서, 의학 장치는 콘택트 렌즈일 수 있다. 예를 들면, 디스플레이 장치는, 특정 계수가 도달될 때, 예를 들면 계수가 180일 때(6 개월간 매일 사용시의 계수일 것임) "당신의 케이스 및 용액을 교체하십시오(Please replace your case and solution)"의 메시지를 표시할 수 있다.
또 다른 실시양태는 의학 장치를 세정하는 데 사용되는 세정액과 사용하기에 적합하고, 세정액 또는 주변 영역 또는 의학 장치의 특성을 측정하는 센서; 검출기와 연통하는 처리 장치; 처리 장치와 연통하고 세정액 또는 주변 영역 또는 의학 장치의 특성에 기초하여 메시지를 표시하는 디스플레이 장치를 포함할 수 있는 기구를 제공한다. 특정한 실시양태에서, 세정액은 과산화수소를 포함한다. 특정한 실시양태에서, 의학 장치는 콘택트 렌즈이다. 특정한 실시양태에서, 센서는 온도 센서, 전자 센서, 압력 센서, 음향 센서, 광학 센서 또는 가스 센서이다. 특정한 실시양태에서, 처리 장치는 센서로부터의 입력 신호를 하나 이상의 프리셋 값과 비교하고, 비교에 따른 하나 이상의 출력 신호를 디스플레이 장치에 제공한다. 특정한 실시양태에서, 디스플레이 장치는 광(예를 들면, LED) 또는 액정 디스플레이이다.
또 다른 실시양태는 의학 장치를 세정하는 데 사용되는 세정액과 사용하기에 적합하고, 세정 사이클 동안 세정액 또는 주변 영역의 온도 프로필을 측정하는 온도 센서; 온도 센서와 연통하고 허용되는 온도 프로필 범위를 메모리에 저장하는 처리 장치; 타이머; 및 처리 장치와 연통하는 디스플레이 장치를 포함하고, 온도 센서가 허용되는 온도 프로필 범위 안에 또는 밖에 있는 온도 프로필을 측정하는지에 따라 다른 메시지가 디스플레이 장치에 표시되는 기구를 제공한다.
또 다른 실시양태는 의학 장치를 세정하는 데 사용되는 세정액과 사용하기에 적합하고, 사용자에게 메시지를 제공하고, 세정액 또는 주변 영역 또는 의학 장치의 특성을 측정하기 위한 수단; (a) 입력 신호를 수신하고; (b) 입력 신호와 하나 이상의 프리셋 값과의 비교를 제공하고; (c) 비교에 따른 하나 이상의 출력 신호를 제공하기 위한 처리 수단; 및 출력 신호에 기초하는 메시지를 표시하기 위한 수단을 포함하는 기구를 제공한다.
또 다른 실시양태는 세정액에 의해 의학 장치를 세정하기 위한 프로토콜에 대한 환자 순응도를 모니터링하는 방법으로서, 세정액 또는 주변 영역 또는 의학 장치의 특성을 측정함으로써 데이터를 얻는 것 및 이 데이터에 따라 하나 이상의 메시지를 표시하는 것을 포함하는 방법을 제공한다. 몇몇 실시양태에서, 이 데이터는 의학 전문의에게 제공될 수 있다.
본 발명의 신규한 특징이 특히 하기 특허청구범위에 기재되어 있다. 본 발명의 원칙이 이용되는 예시적인 실시양태가 기재된 하기 상세한 설명 및 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 특징 및 이점을 더 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1a 및 도 1b는 예시적인 콘택트 렌즈 저장 시스템을 예시한 도면;
도 2a 및 도 2b는 또 다른 예시적인 콘택트 렌즈 저장 시스템을 예시한 도면;
도 3은 예시적인 작업 순서도를 예시한 도면;
도 4a 및 도 4b는 또 다른 예시적인 콘택트 렌즈 저장 시스템을 예시한 도면;
도 5는 또 다른 예시적인 작업 순서도를 예시한 도면;
도 6a 및 도 6b는 각각 또 다른 콘택트 렌즈 저장 시스템의 상면도 및 측면도를 예시한 도면;
도 7은 콘택트 렌즈 세정 케이스 및 모니터의 측면 투시도를 예시한 도면;
도 8a는 콘택트 렌즈 캡, 렌즈 바스켓 및 백금 촉매의 측면도를 예시한 도면;
도 8b는 주요 내부 구성부품을 보여주는 콘택트 렌즈 캡의 상면 투시도를 예시한 도면;
도 8c는 LED 구성을 보여주는 콘택트 렌즈 캡의 또 다른 상면 투시도를 예시한 것이다.
도 8d는 LCD 구성을 보여주는 콘택트 렌즈 캡의 또 다른 상면 투시도를 예시한 도면;
도 9는 시간에 따른 용액의 온도 증가의 속도를 예시한 도면;
도 10은 초기 용액 온도에 대한 의존성의 속도를 예시한 도면;
도 11은 공식 기울기 및 y 절편의 방정식의 결정을 예시한 도면;
도 12는 공기가 콘택트 렌즈 케이스 내의 용액을 가열하는 속도의 결정을 예시한 도면;
도 13은 서미스터 RC 시간 대 온도 전환의 예를 예시한 도면;
도 14는 의학 장치에 대한 세정 장치의 블록 선도를 예시한 도면;
도 15는 예시적인 온도 감지 콘택트 렌즈 세정 케이스의 블록 선도를 예시한 도면;
도 16a 및 도 16b는 또 다른 예시적인 작업 순서도를 예시한 도면;
도 17은 또 다른 예시적인 콘택트 렌즈 저장 시스템을 예시한 도면;
도 18a 및 도 18b는 각각 도 17의 세정 케이스의 측면도 및 상면도.
본 발명은 예컨대 과산화수소 및 중화 촉매를 사용하는 시스템에서 콘택트 렌즈 세정 과정의 효과 및 상태를 모니터링하기 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 목적은 촉매가 콘택트 렌즈를 눈에 삽입하기에 충분히 낮게 과산화물 농도를 감소시키는 때의 개선된 결정을 사용자에게 제공하는 것이다. 전통적으로 오직 경과 시간에 기초하고 용액 온도에 대해 보정되지 않은 개선된 결정은 돌발적인 과산화물 눈 화상에 의해 야기되는 화학 결막염의 위험을 크게 감소시킬 수 있다. 사고의 화상은 과산화수소 소독 시스템의 부정확한 사용, 사용 기간이 지난 과산화물 용액의 사용, 잘못 저장된 소독액, 지나친 소독액 온도, 삽입 전 과산화수소에 의한 콘택트 렌즈의 헹굼 또는 촉매 능력을 감소시키는 백금 촉매의 사용에 의해 야기될 있다.
백금 촉매가 세정액을 중화하는 데 있어서 어떻게 효과적인지에 대한 지식 없이, 사용자는 사용자의 콘택트 렌즈를 소독하는 매 경우 안전한 사용 시간이 언제인지를 계산할 필요가 있다. 즉, 사용자는 화학 결막염을 피하기 위해 과산화물이 충분히 중화되도록 보장하기에 충분한 시간이 지났는지, 및 미생물이 살균액을 재감염시키지 않도록 보장하기에 충분히 짧은 경과 시간이 지났는지를 결정할 필요가 있다. 본 발명은 사용자 대신 자동으로 계산하여서, 사용자는 그럴 필요가 없고; 상기 장치가 중화 동안 일어나는 화학 반응의 유효성을 평가한다.
상기 시스템은 콘택트 렌즈 컵 또는 바이알에 부착하도록 구성된 캡 어셈블리를 포함한다. 캡 및 콘택트 렌즈 컵 또는 바이알을 포함하는 세정 케이스의 예는 문헌에 널리 공지되어 있고, 본원에 기재되지 않은 다른 피쳐(feature)를 포함할 수 있다. 이러한 케이스의 예는 미국 특허 제4,637,919호, 제4,750,610호, 제5,186,317호, 제5,366,078호, 제5,558,846호, 제5,609,284호, 제5,609,837호 및 제6,148,992호에서 확인할 수 있다. 이러한 케이스의 상업용 예는 AOSEPT(등록상표) Disposable Cup & Disc(CIBA VISION(등록상표)) 및 CLEAR CARE(등록상표)(CIBA VISION(등록상표)) 시스템에서 확인할 수 있거나, 이의 일부로서 포함된다.
용액 센서는 캡 어셈블리에 부착되고 컵 내의 용액의 존재를 결정하도록 구성될 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 시스템은 반응 센서를 포함할 수 있다. 반응 센서는 세정액의 화학 반응 속도를 모니터링하기에 적합할 수 있다. 반응 센서는 온도 센서, 전기 센서, 압력 센서, 음향 센서, 광학 센서 또는 가스 센서로서 실행될 수 있다. 상기 시스템은 디스플레이 및 캡 어셈블리에 부착된 제1 온도 센서를 포함할 수 있다. 제1 온도 센서는 제1 반응 센서로서 실행될 수 있고, 용액의 온도를 측정하도록 구성될 수 있다. 상기 시스템은 컵을 둘러싸는 공기 온도를 측정하도록 구성된 제2 온도 센서 형태의 제2 반응 센서를 추가로 포함할 수 있다. 캡 어셈블리는 마이크로컨트롤러를 포함할 수 있다. 마이크로컨트롤러는 반응 센서, 용액 검출기, 정전용량 터치 센서, 용액 센서, 제1 온도 센서, 제2 온도 센서 및/또는 디스플레이와 연통할 수 있고, 이 데이터에 기초하여 출력 신호를 송출할 수 있다.
특정한 양태에서, 본원에 기재된 기구, 시스템 및 방법은 하기 이점을 가질 수 있다. 특정한 양태에서, 이들은 세정이 정상적으로 일어나거나 진행되는지, 의학 장치를 사용하기에 안전할 때 또는 의학 장치가 교체되어야 할 때에 대해 사용자에게 편리한 리마인더를 제공할 수 있다. 상기 기구, 시스템 또는 방법이 콘택트 렌즈 세정제와 사용되는 실시양태에서, 이들은 콘택트 렌즈의 세정 절차에 대한 사용자 순응도를 개선하고 렌즈의 안전성 및 세정성을 개선할 수 있다. 특정한 양태에서, 본원에 기재된 기구, 시스템 및 방법을 사용하는 것은 렌즈가 적절히 세정될 가능성을 증가시킬 수 있고, 콘택트 렌즈가 세정 절차 후 재감염될 가능성을 감소시킬 수 있거나, 렌즈가 세정 후 눈에 자극을 줄 가능성을 감소시킬 수 있다. 예를 들면, 과산화수소계 세정액을 사용하는 기구의 경우, 본원에 기재된 기구는 용액이 강력한지(즉, 특정 시간 내에 렌즈를 세정하기 위해 용액 내 충분한 과산화물이 있는지), 정상적인 세정 사이클이 완료되고 렌즈가 눈에 위치하기에 안전한지, 과산화수소를 소모하도록 사용되는 촉매가 적절히 작용하거나 교체될 필요가 있는지 및 세정 프로토콜의 다른 양상을 사용자에게 나타낼 수 있다. 또 다른 양태에서, 콘택트 렌즈 세정 시스템과 사용하기 위한 본원에 기재된 기구는 사용자가 안경사 또는 안과 전문의와 상담해야 한다는 신호 또는 메시지를 표시할 수 있다. 특정한 양태에서, 본원에 기재된 콘택트 렌즈 저장 시스템을 사용하는 것은 정상적인 렌즈 세정 프로토콜에 대한 환자 또는 사용자 순응도 또는 눈 관리의 다른 양상을 증가시킬 수 있다. 상기 언급된 이점 중 일부가 콘택트 렌즈 세정 시스템에 적용되더라도, 이 이점은 또한 의치, 내시경, 카테터, 포트 등을 비롯한 다른 의학 장치를 세정하는 데 사용되기에 적합한 상응하는 기구, 시스템 및 방법에 적용될 수 있다.
용어 "캐디"는 의학 장치를 세정하기 위해 사용되는 세정액과 사용하기에 적합한 기구를 의미한다. 특정한 실시양태에서, 캐디는 별도의 세정 케이스가 안에 또는 위에 제거 가능하게 위치할 수 있는 기구일 수 있다. 다른 실시양태에서, 캐디는 또한 세정 케이스일 수 있고, 즉 세정액을 캐디의 일부에 직접 부을 수 있다.
용어 "세정액"은 콘택트 렌즈와 같은 의학 장치를 세정하기 위해 사용되는 임의의 액체 세정액 또는 소독액을 의미한다. 세정액은 과산화수소 또는 다른 과산화물 화합물을 포함하거나 포함하지 않을 수 있다. 세정액은 또한 다른 성분을 포함할 수 있다. 본원에 기재된 시스템에 따라 사용될 수 있는 세정액의 예로는, 제한 없이, AOSEPT(등록상표) Disinfectant(CIBA VISION(등록상표)) 및 CLEAR CARE(등록상표)(CIBA VISION(등록상표))를 들 수 있다.
용어 "세정 시스템"은 세정액 및 부수 장치, 예컨대 과산화물계 세정액 중의 과산화수소를 소모하도록 사용되는 촉매를 의미한다.
용어 "특성"은 물리적 특성, 화학적 특성, 전기적 특성, 광학적 특성 또는 다른 특성, 및 시간에 따른 이 특성의 프로필을 의미한다.
본원에 달리 구체적으로 기재되지 않은 한, 사용된 용어의 정의는 유기 합성 및 제약학의 분야에서 사용되는 표준 정의이다. 예시적인 실시양태, 양태 및 변형은 도표 및 도면으로 예시되어 있고, 본원에 개시된 실시양태, 양태 및 변형, 및 도표 및 도면은 예시적이고 제한이 아닌 간주되는 것으로 의도된다.
도 1a 및 도 1b는 캐디(150) 및 세정 케이스(110)를 보여준다. 도 1a를 참조하면, 캐디(150)는 캐디 케이스(151), 인디케이터(152) 및 디스플레이 패널(154)을 포함한다. 캐디 케이스(151)는 당해 분야에 널리 공지된 플라스틱 또는 유사한 유형의 재료와 같은 적절한 재료로부터 제조될 수 있다. 인디케이터(152)는 광 또는 LED(발광 다이오드)일 수 있고, 디스플레이 패널은 색상 또는 흑색/백색/그레이 스케일의 글자 및/또는 그래픽 영상을 표시할 수 있는 LCD(액정 디스플레이) 또는 유사한 디스플레이 패널일 수 있다. 디스플레이는 광 또는 LED와 같은 인디케이터 또는 LCD와 같은 디스플레이 패널일 수 있다. 이러한 구성성분 및 구조는 또한 당해 분야에 널리 공지되어 있다.
몇몇 실시양태에서, 캐디(150)는 용액 상태, 온도 모니터링 및 다른 정보의 음성 표시를 제공하기 위한 기전을 포함할 수 있다. 예를 들면, 캐디 케이스는 하나 이상의 스피커 및 컨트롤러 또는 프로세서를 포함할 수 있다. 하나 이상의 스피커는 컨트롤러 또는 프로세서에 의해 제공되는 음향 신호로부터 음성을 출력할 수 있다. 컨트롤러 또는 프로세서는 하나 이상의 센서로부터 온도 또는 다른 데이터를 수신할 수 있다. 음성 메시지는 센서에 의해 제공된 데이터에 기초하여 제공될 수 있다. 예를 들면, 캐디(150)는 중화 과정에 남은 시간, 중화 과정의 완료, 캐디가 콘택트 렌즈를 소독하고 있다는 것, 소독이 성공 또는 실패인지, 용액이 검출되지 않는다는 것 및 다른 메시지를 나타내는 음성 경보를 제공할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 시스템은 본 발명 기술의 콘택트 렌즈, 용액 및 다른 양상과 관련된 사건 또는 상태를 전달하기 위한 시각 또는 시간 주기 경보(tactive alert) 대신에 또는 이것 이외에 음성 경보를 제공할 수 있다.
도 1b를 참조하면, 별도의 부분 해체된 세정 케이스(110)가 도시되어 있다. 세정 케이스(110)는 캡(112), 지지 빔(114), 바스켓(116) 및 촉매(118) 및 실린더(120)와 같은 부재를 포함할 수 있다. 콘택트 렌즈(117)가 또한 도시되어 있다. 세정 케이스의 예는 문헌에 널리 공지되어 있고, 본원에 기재되지 않은 피쳐 또는 본원에 기재된 피쳐의 변형을 포함할 수 있다. 도시된 바대로, 캡(112)을 실린더(120)에 (예를 들면, 스크루잉(screwing), 스냅핑(snapping), 형상 결합(form-fitting), 마찰 결합(friction fitting) 등에 의해) 가역적으로 장착함으로써 세정 케이스(110)를 완전 조립할 수 있다. 도 1b에 도시된 실시양태의 실린더(120)는 캡(112)을 장착하기 위한 트레드 또는 나사(3)를 포함한다. 도 1b에 도시된 실시양태의 실린더(120)는 캡(112)을 장착하기 위한 트레드 또는 나사(3)를 포함한다. 완전 조립되면, 세정 케이스는 캐디 내에 또는 위에 제거 가능하게 위치할 수 있다.
도 2a를 참조하면, 캐디(150)가 측면 투시도에 도시되어 있고, 여기서 캐디 케이스(151), 인디케이터(152) 및 디스플레이 패널(154)이 또한 도시되어 있다. 도 2b는 전원(180)에 접속되고 이에 의해 전력 공급되는 처리 장치(170)에 전기 접속된 트리거(160) 및 캐디(150)의 횡단면도를 보여준다. 처리 장치(170)는 또한 인디케이터(152) 및 디스플레이 패널(154)에 전기 접속된다. 트리거(160)는 세정 케이스(110)가 캐디(150) 내에 또는 위에 위치할 때 정상 조작 하에 트립핑되도록 위치한다. 트리거의 트립핑은 처리 장치 내의 카운터가 계수를 제공하도록 진행시킨다. 처리 장치(170)는 논리 회로, 집적 회로 칩 또는 마이크로프로세서, 예를 들면 컴퓨팅 칩, 또는 이들의 복수 또는 조합일 수 있다. 유사하게, 프로세서는 논리 회로, 집적 회로 칩 또는 마이크로프로세서, 예를 들면 컴퓨터 칩, 또는 이들의 복수 또는 조합의 형태를 취할 수 있다. 전원(180)은 소형 전자 장치에서 통상적으로 사용되는 충전지 또는 다른 유형의 배터리와 같은 배터리일 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 전원은 가정용 110 V 또는 유사한 소스와 같은 캐디의 외부 전원일 수 있다. 도시되지 않은 소형 변압기가 또한 필요할 수 있다.
도 3을 참조하면, 캐디의 특정한 실시양태의 조작의 다양한 양태가 도시되어 있다. 상기 과정은 콘택트 렌즈 및 세정액이 세정 케이스(예를 들면, 도 1a에서의 세정 케이스(110)) 내에 위치한 후 단계(301)에서 과정이 시작한다. 이때, 완전 조립된 세정 케이스가 베이스 유닛(base unit) 내에 위치해야 한다. 단계(302)에서 콘택트 렌즈 케이스가 베이스 유닛 내에 위치하는지를 결정하기 위해 트리거(예를 들면, 도 2b에서의 트리거(160)) 및 트리거가 접속된 처리 장치(예를 들면, 도 2b에서의 처리 장치(170))를 사용할 수 있다. 세정 케이스가 내부에 위치하는 경우, 단계(304)에서 처리 장치 내의 카운터가 1 단위로 계수를 진행시킬 수 있고; 그렇지 않은 경우, 단계(303)에서 상기 시스템은 "대기" 모드에 위치할 수 있다. 단계(305)에서 계수가 특정한 프리셋 인디케이터 값에 도달하는 경우, 단계(307)에서 상기 시스템은 "당신의 케이스 및 용액을 교체하십시오"와 같은 메시지를 표시할 수 있다. 프리셋 인디케이터 또는 다른 값은 처리 장치의 일부일 수 있는 메모리 유닛 내에 저장될 수 있다.
예를 들면, 렌즈 세정 케이스 및 용액이 통상적으로 약 6 개월의 유효 수명을 갖는 경우, 인디케이터 값은 180으로 설정될 수 있다(6 개월간 매일 세정을 가정). 다른 인디케이터 값이 설정될 수 있고, 복수의 인디케이터가 다른 메시지에 설정될 수 있고, 인디케이터 값은 변할 수 있다. 계수가 인디케이터 값에 도달한 경우, 상기 시스템은 사용자에게 새로운 세정 케이스 및 용액의 사용을 권유하는 적절한 메시지를 표시할 수 있고, 이로써 적절한 렌즈 세정 프로토콜에 대한 순응도를 개선할 수 있다. 이 절차는 단계(308)로 표시되어 있다. 이때, 예를 들면 사용자가 베이스 유닛 위의 버튼 또는 스위치(도시되지 않음)를 누름으로써 또는 외부 컴퓨팅 장치(역시 도시되지 않음)를 통해 상기 시스템을 리셋할 수 있고, 즉 카운터를 0 값으로 리셋할 수 있다. 단계(305)를 다시 참조하면, 인디케이터가 아직 도달되지 않은 경우, 단계(306)에서 사용자는 세정 시스템의 정상 조작을 계속할 수 있고 후속 세정에 이를 사용할 수 있다.
메시지는 광, 예컨대 LED로부터의 광 또는 유사한 광, 음향 신호, 예컨대 차임, 벨, 음성 녹음 등, 촉각 신호, 예컨대 점자 또는 다른 신호를 표시하는 인디케이터 형태일 수 있다. 일 실시양태에서, 처리 장치에서의 인디케이터 값이 도달될 때, 적색 광이 표시된다. 또 다른 실시양태에서, 인디케이터 값이 도달되기 전에 녹색 광이 표시되고, 인디케이터 값이 도달될 때 녹색 광이 꺼지고 적색 광이 켜진다. 유사하게, 인디케이터 값이 도달될 때 음성 신호, 예컨대 벨, 차임 또는 적절한 음성 녹음이 트리거될 수 있다.
메시지는 또한 LCD에 표시될 수 있는 문자 메시지 또는 그래프 표식 형태를 취할 수 있다. 문자 메시지의 일례는 카운터가 특정한 프리셋 값에 도달될 때 표시될 수 있는 "당신의 케이스 및 용액을 교체하십시오"이고, 이는 용액 및/또는 촉매가 이의 유효 수명이 거의 다해간다는 것을 나타낸다. 그래프 표식의 일례는 세정 케이스 또는 세정액 병의 그래프 표시이다. 메시지의 더 많은 예 및 상세내용이 하기 기재되어 있다.
메시지의 추가의 예로는 하기를 들 수 있다: "클리어 케어 렌즈 용액을 사용하여 주셔서 감사합니다(Thank You for using Clear Care Lens Solution)"; "당신의 눈을 AOSEPT(등록상표)에 맡기십시오(You can trust your eyes to AOSEPT®)"; "당신의 콘택트 렌즈가 소독 중입니다(Your contact lenses are being disinfected)"; "6시간 후 당신의 콘택트 렌즈를 사용할 수 있습니다(It will take six hours before your contact lens are ready for use)"; "당신의 콘택트 렌즈를 사용할 수 있습니다(Your contact lenses are ready for use)"; "비누와 물로 손을 씻은 후에만 이것을 제거하십시오(Please remove them only after you have washed your hands with soap and water)"; "당신의 콘택트 렌즈 용액이 더 이상 효과가 없으면 이 용액을 버리십시오(Please discard your contact lens solution as the solution is no longer active))"; "당신의 콘택트 렌즈 케이스를 구입한 지 이제 6 개월입니다. 안경사를 방문하십시오(It is now six months since your contact lens case was purchased. Please see your Optometrist)".
다양한 실시양태에서, 콘택트 렌즈 저장 시스템은 (a) 세정액, (b) 세정액 근처의 영역(주변 영역이라고도 칭함)(예를 들면, 세정액 위의 가스 두부 간격(headspace)) 또는 (c) 세정되는 하나 이상의 의학 장치의 특성을 측정할 수 있다. 세정액의 특성의 예로는 온도, 전기 전도도, 색상, UV/Vis 흡광도 및 이들의 프로필(예를 들면, 시간에 따른 온도 등)을 들 수 있다. 주변 영역의 특성의 예로는 압력, 음향(예를 들면, 용액/공기 계면에서의 거품을 터뜨리면서 생성되는 음향), 온도 및 이들의 프로필을 들 수 있다. 의학 장치의 특성의 예로는 회절, 분산 또는 다른 특성을 들 수 있다. 이러한 측정은, 처리 장치에서의 기지의 계산값 및/또는 비교값을 통해, 세정액이 강력하고, 적절히 작용하고, 교체될 필요가 있고, 렌즈가 세정되고 사용을 위해 제거될 준비가 되었는지 등과 관련된 하나 이상의 메시지의 기준일 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 콘택트 렌즈 저장 시스템(400)의 실시양태를 예시한 것으로, 베이스 유닛(450)(본원에서 캐디라고도 칭함)에 제거 가능하게 위치한 세정 케이스(110)를 보여준다. 도 4a를 참조하면, 이 실시양태에서, 상기 기재된 바대로 베이스 유닛 케이스(151)(본원에서 캐디 케이스라고도 칭함) 및 디스플레이 패널(154)이 도시되어 있다. 또한 이 실시양태에서, 상기 기재된 바대로, 예를 들면 적색 광 및 녹색 광일 수 있는 2개의 인디케이터(152A 및 152B)가 있다. 이 도면에서 전원(180)(상기 기재됨), 온도 센서(492) 및 회로판(495)이 점선으로 도시되어 있다.
도 4b는 시야에 있는 콘택트 렌즈 저장 시스템(400)의 베이스 유닛(450)에 제거 가능하게 위치한 세정 케이스(110)를 보여주고, 여기서 특정한 피쳐는 가려져 보이지 않고, 특정한 다른 피쳐가 본원에 기재되어 있다. 베이스 유닛(450)으로 세정 케이스(110)를 삽입시, 트리거(460)는 트립핑될 수 있고, 롤러(461)는 아래로 편향될 수 있다. 롤러(461)는 볼, 디스크 또는 유사 구성부품일 수 있다. 트리거(460)는, 예를 들면 (도 4b에 도시된 것과 같은) 기계적 스위치 또는 LED IR 에미터 및 광 검출기의 조합과 같은 광학 스위치(도시되지 않음)일 수 있다. 온도 센서(492)는 세정 사이클 동안 세정액의 온도 또는 온도 변화(즉, 온도 프로필)를 모니터링할 수 있도록 위치할 수 있다. 임의의 서미스터(494)가 특정한 실시양태에서 존재하여 주변 온도(예를 들면, 세정 케이스 외부의 온도)를 측정할 수 있다. 트리거(460) 및 온도 센서(492)는 처리 장치(170)에 접속되고 모두 전원(180)에 의해 전력 공급된다. 이 실시양태에서, 처리 장치(170)는 또한 포트(490)에 접속된다. 포트(490)는, 예를 들면 시스템을 컴퓨터, 스마트폰 또는 유사 장치에 접속시키는 USB 포트일 수 있다. 무선 접속(예를 들면, BLUETOOTH(등록상표))이 또한 이용될 수 있다.
통상적으로, 과산화수소를 촉매(118)를 포함하는 세정 케이스(110)에 도입할 때, 촉매가 과산화물을 화학적으로 환원시키고, 이로써 이를 소모하는 화학 반응이 일어난다. 렌즈를 눈에 삽입하기 전에 과산화물의 완전 소모가 추천되는데, 왜냐하면 미량의 과산화물이 있더라도 눈에 매우 통증을 줄 수 있기 때문이다. 이 화학 반응 동안 열이 생성된다. 반응 동안의 온도 증가 및 반응 후의 온도 감소의 속도 및 정도를 측정할 수 있고, 촉매 재료, 통상적으로 백금과 같은 금속이 반응 동안 또한 산화되므로, 이는 용액 중 과산화물의 양 및 이용 가능한 촉매의 양의 함수일 수 있다. 따라서, 일 실시양태에서, 세정액의 온도 또는 온도 프로필(즉, 온도 대 시간 곡선의 형상)의 변화는 세정액의 품질(예를 들면, 존재하는 과산화물의 양) 또는 촉매의 품질(얼마나 많은 촉매가 여전히 이용 가능한지)의 변화와 상관관계될 수 있다. 이후, 처리 장치는 온도 또는 온도 프로필을 프리셋 값과 비교하도록 프로그래밍될 수 있다. 따라서, 온도 센서가 허용되는 온도 프로필 범위 안에 또는 밖에 있는 온도 프로필을 측정하는지에 따라 디스플레이 장치에 다른 메시지가 표시될 수 있다.
도 5를 참조하면, 콘택트 렌즈 저장 시스템의 특정한 실시양태의 조작의 다양한 양태가 도시되어 있다. 상기 과정은 콘택트 렌즈 및 세정액이 세정 케이스(예를 들면, 도 4b에서의 세정 케이스(110)) 내에 위치한 후 단계(501)에서 시작한다. 이때, 세정 케이스가 베이스 유닛 내에 삽입되어야 한다. 단계(502)에서 콘택트 렌즈 케이스가 베이스 유닛 내에 위치하는지를 결정하기 위해 트리거(예를 들면, 도 4b에서의 트리거(460)) 및 트리거가 접속된 처리 장치를 사용할 수 있다. 세정 케이스가 내부에 위치하는 경우, 단계(503)에서 "소독(Disinfecting)"과 같은 메시지가 디스플레이 패널(예를 들면, 도 4a에서의 디스플레이 패널(154))에 표시될 수 있다. 세정 케이스가 베이스 유닛 내에 위치하지 않는 경우, 단계(507)에서 디스플레이 패널은 "대기(Standing By)"와 같은 메시지를 표시할 수 있고, 베이스 유닛은 "대기 모드"에 있다고 말할 수 있다. 트리거가 트립핑된 후, 단계(504)에서 세정 케이스 내의 용액의 온도 프로필을 측정하여 이 용액이 허용되는 온도 프로필 범위 안에 있는지를 결정할 수 있다. "그렇지 않은" 경우, 단계(505)에서 "소독 실패. 케이스 및 용액을 교체하십시오(Disinfection unsuccessful. Please replace case and solution)"와 같은 메시지가 표시될 수 있고, 이후 단계(506)에서 케이스를 제거할 수 있고, 단계(507)에서 "대기" 메시지가 표시될 수 있다. 온도가 허용되는 범위 안에서 증가하는 것으로 확인된 경우, 단계(508)에서 타이머가 한 쌍의 콘택트 렌즈의 정상 소독에 대한 프리셋 최소 소독 시간("MDT; minimum disinfection time")을 계수하기 시작할 수 있다. 이때, "적절히 소독 작동(Disinfection working properly)"의 메시지가 표시될 수 있다. 단계(510)에서 경과 시간이 최소 소독 시간보다 길지 않은 한 이 메시지가 여전히 표시될 수 있다. 단계(510)에서 경과 시간("ET; elapsed time")이 최소 소독 시간과 동일하면, 단계(511)에서 "렌즈를 착용하기에 안전(Safe to Wear Lenses)" 또는 "소독 완료(Disinfection Complete)"의 메시지가 표시될 수 있다. 예를 들면, 최소 소독 시간은 6시간으로 설정될 수 있다. 다른 최소 소독 시간은 온도 프로필을 측정하는 데 걸리는 시간, 렌즈 케이스 및 촉매의 크기 및 형상, 및 세정 시스템(예를 들면, CLEAR CARE(등록상표) 등)에 기재된 소독의 권장 최소 시간과 같은 인자에 따라 설정될 수 있다. 이후, 단계(512)에서 케이스가 제거된 경우, 베이스 유닛은 대기 모드로 돌아간다. 단계(512)에서 케이스가 제거되지 않은 경우, 타이머는 계속해서 계수한다. 단계(514)에서 타이머에 의해 측정된 경과 시간이 안전한 저장 시간("SST; safe storage time")의 프리셋 상한치에 도달한 경우, 단계(515)에서 "소독 과정을 다시 시작하십시오(Please restart the disinfection process)"와 같은 메시지가 표시될 수 있다; 그렇지 않은 경우, "렌즈를 착용하기에 안전"의 메시지가 여전히 표시될 수 있다. 예를 들면, SST의 상한치는 약 18시간, 약 24시간, 약 7일 또는 사용된 세정 시스템에 따라서는 또 다른 시간일 수 있다. 이 시간 이후 재감염의 위험이 증가할 수 있으므로, 이 시간 전에 세정 케이스로부터 렌즈를 제거할 것이 권유될 수 있다. 하나 이상의 메모리 유닛을 포함할 수 있는 처리 장치가 경과 시간, 안전한 저장 시간 등과 같은 값을 저장할 수 있고, 상기 기재된 비교 및 계산을 수행할 수 있다는 것을 당업자는 이해할 것이다.
도 6a 및 도 6b를 참조하면, 캐디 그 자체가 세정액을 수용하는(즉, 별도의 세정 케이스가 없는) 실시양태가 도시되어 있다. 도 6a를 참조하면, 플라스틱 또는 몇몇 다른 적절한 재료로부터 제조된 캐디 케이스(851), 인디케이터(852), 컨트롤 버튼(853A 및 853B), 디스플레이(854), 레저바(reservoir; 820A 및 820B) 및 캐디 케이스(851)에 (예를 들면, 스크루잉, 스냅핑, 형상 결합, 마찰 결합 등에 의해) 가역적으로 장착될 수 있는 캡(812A 및 812B)을 포함하는 캐디(800)가 측면도로 도시되어 있다. 이러한 구성부품 중 몇몇이 도 6b에 측면도로 도시되어 있다. 이 캐디는 다른 실시양태에서 예시되어 있고, 여기에 명확히 도시되지 않은 피쳐, 예컨대 트리거, 타이머, 처리 장치 또는 전원을 포함할 수 있다. 도 6a 및 도 6b에 도시된 캐디는 또한 온도 센서, 전자 센서, 압력 센서, 음향 센서 또는 가스 센서와 같은 반응 센서를 포함할 수 있다. 예를 들면, 캐디(800)는 도 4b에 도시된 유형의 온도 센서 또는 도 17 및 도 18에 도시된 유형의 압력 센서(예를 들면, 캡(812A 및 812B)에서의 압력 센서)를 포함할 수 있다. 캐디는 또한 캡이 케이스에 가역적으로 장착되었을 때 캡이 위치한 부분 아래에 눌리는 버튼 또는 탭을 포함할 수 있다. 누를 때, 트리거와 유사하게 신호는 처리 장치로 송출되어 타이머를 시작시키거나 상기 기재된 메시지를 표시할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시양태에 따라 콘택트 렌즈 세정 케이스 및 모니터의 측면 투시도를 예시한 것이다. 도 7의 실시양태는 완충 과산화수소 용액이 필 라인(2)으로 충전되는 콘택트 렌즈 컵(1)을 갖는다.
도 8a는 콘택트 렌즈 캡, 렌즈 바스켓 및 백금 촉매의 측면도를 예시한 것이다. 콘택트 렌즈 컵(1)은 나사(3)를 사용하여 이를 도 8a의 나사 캡(4)에 고정한다. 용액 온도 센서(5)는 수소 중화 과정 동안 시간에 따라 용액의 온도를 모니터링한다. 다양한 실시양태에서, 용액 온도 센서(5)는 서미스터 또는 열전대일 수 있다. 용액 센서(6)를 사용하여, 마이크로컨트롤러(도시되지 않음)는 콘택트 렌즈가 용액 중에 액침되어 있다는 것을 감지하고 모니터링 과정을 개시한다. 용액 센서(6)는 2개의 전극을 포함할 수 있고, 이들 중 1개는 도 8a의 지지 빔 상에 보인다. 용액 센서(6)는 렌즈 바스켓(7)의 상부 부분에 인접하게 또는 근처에 위치할 수 있다(도시되지 않음). 용액 센서는 한 쌍의 전도도 전극일 수 있다. 다양한 실시양태에서, 전도도를 사용하여 용액의 존재가 감지될 때, 마이크로컨트롤러(11)는 1개의 전극에 전력을 공급하고 다른 전극에서 전류를 측정할 수 있다. 전류가 1개의 전극으로부터 다른 전극으로 흐르는 경우, 마이크로컨트롤러는 캡이 용액 내에 위치한다는 것을 결정하다. 용액 센서는 또한 정전용량 센서일 수 있다. 다양한 실시양태에서, 정전용량 센서를 사용하여 용액의 존재가 감지될 때, 마이크로컨트롤러는 정전용량 부하를 측정할 수 있다. 정전용량을 측정하기 위한 단순한 방식의 예는 RC 회로를 사용하는 것이고, 효과적인 커패시터의 충전 또는 방전 시간을 마이크로컨트롤러에 의해 측정하고; 정전용량 증가는 시간 증가와 상관관계된다. 정전용량 용액 센서의 예는 미국 특허 제2,409,073호, 제5,145,323호 및 제5,238,369호에서 확인할 수 있다.
한 쌍의 콘택트 렌즈 바스켓(7)은 세정 과정 동안 콘택트 렌즈를 제자리에 고정한다. 백금 촉매(8)는 과산화수소 용액을 중화하고, 이는 발열 과정이다. 바스켓 힌지(9)는 콘택트 렌즈 바스켓(7)이 개봉되게 하여, 콘택트 렌즈가 부착되거나 제거되게 한다.
도 8b는 주요 내부 구성부품을 보여주는 콘택트 렌즈 캡의 상면도를 예시한 것이다. 콘택트 렌즈 캡의 주요 내부 구성부품은 마이크로컨트롤러(11), 반응 센서, 예컨대 외부 온도 센서(13) 및 배터리(12)를 포함할 수 있다. 정전용량 터치 센서(10)는 절전 수면 모드로부터 마이크로컨트롤러(11)를 웨이크업한다. 휴대폰 정전식 터치 스크린과 같은 많은 핸드 헬드(hand-held) 장치에서 통상 사용되는 정전용량 터치 센서(10)는 마이크로컨트롤러(11)와 연통하여 핸드 터치를 확인할 수 있다. 마이크로컨트롤러(11)는 터치 센서(10)의 정전용량 부하를 측정할 수 있다. 손가락과 같은 전도성 물체가 터치 센서에 가깝게 근접할 때, 정전용량 부하가 변한다. 터치 센서의 예는 미국 특허 제4,186,392호, 제4,736,191호 및 제5,650,597호에서 확인할 수 있다. 배터리(12)는 장치에 전력을 공급한다.
외부 온도 센서(13)는 컵(1) 주위의 공기 온도를 측정하고 용액의 외부 가열 또는 냉각에 대해 보정한다. 다양한 실시양태에서, 외부 온도 센서(13)는 서미스터 또는 열전대일 수 있다. 마이크로컨트롤러(11)가 서미스터를 사용하여 어떻게 온도를 측정할 수 있는지의 예는 RC 회로의 사용에 의한다. 온도와 관련하여 가변 저항을 갖는 서미스터(예를 들면, 33k NTC형)는 공지의 고정된 정전용량(예를 들면, 1000 pF)의 커패시터와 병렬로 접속될 수 있다. 마이크로컨트롤러는 초기에 커패시터를 더 높은 특정 전압(예를 들면, 약 4.5V)으로 충전한다. 초기 전압이 도달된 경우, 충전 과정을 중지하고, 서미스터가 커패시터를 더 낮은 특정 전압(예를 들면, 약 1.4V)으로 방전하는 시간을 측정한다. 서미스터의 저항이 온도에 따라 달라지므로, 더 높은 전압과 더 낮은 전압 사이의 시간 측정에 의해 마이크로컨트롤러(11)에 의해 온도를 용이하게 계산할 수 있다. 이 예로부터의 측정 결과가 도 13에 도시되어 있다.
일 실시양태에서, 마이크로컨트롤러(11)는 비유사한 두 개의 열전 특징으로 이루어지는 열전대에 의해 생성된 전류를 측정함으로써 열전대를 사용하여 온도를 측정할 수 있다. 전류는 아날로그 디지털 변환기에 의해 마이크로컨트롤러가 처리하는 디지털 신호로 전환된다. 전류가 온도에 따라 달라지므로, 마이크로컨트롤러(11)는 이 전류에 기초하여 온도를 계산할 수 있다. 열전대의 예는 미국 특허 제2,985,949호 및 제4,588,307호에서 확인할 수 있다.
도 8c는 LED 구성을 이용한 디스플레이를 보여주는 콘택트 렌즈 캡의 상면도를 예시한 것이다. 도 8c의 LED 색광 또는 색광들(14)은 용액의 상태를 나타낸다. 도 8d는 LCD 구성을 이용한 디스플레이를 보여주는 콘택트 렌즈 캡의 상면도를 예시한 것이다. 임의의 LCD 디스플레이(15)는 사용자에 장치 또는 용액의 상태를 전달하는 데 있어서 LED 광 또는 광들을 보충하거나 대체할 수 있다. 장치 또는 용액의 상태는 "용액의 세정 과정을 분석(analyzing the solution's cleaning process)", "용액이 세정 과정을 완료하기까지 대기(wait for solution to complete cleaning process)", "콘택트 렌즈를 눈에 삽입하기에 안전(safe to insert contacts into eye)", "콘택트 렌즈를 눈에 삽입하기에 콘택트 렌즈 불안전, 세정 과정을 다시 실행(contacts unsafe to insert contacts into eye, redo cleaning process)", "세정 과정은 적절히 작동하지 않음, 용액 및/또는 케이스를 교체(cleaning process not functioning properly, replace solution and/or case)" 및 "배터리 낮음(battery low)"이 쓰인 문자를 포함할 수 있다. LED 색광 또는 색광들, 예를 들면 적색, 황색, 오렌지색, 녹색 등 및 임의의 LCD 디스플레이 상의 단문 메시지에 의해 표시할 수 있다. 단문 메시지로는 "배터리(BATT)", "대기(WAIT)", "오케이(OK)", "재실행(REDO)", "나쁨(BAD)", "사용(USE)", "안전(SAFE)", "낮음(LOW)", "세정(CLEANING)", "분석(ANALYZE)", "교체(REPLACE)"를 들 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 표시는 음성 신호로서 제공될 수 있다.
실시예 1
본 발명의 반응 센서에 의해 모니터링되는 발열 반응은 이 실시예에 의해 예시될 수 있다. 콘택트 렌즈 케이스는 도 7에 도시된 것과 같은 직경 20 ㎜ 및 두께 2 ㎜의 플라스틱 벽의 반응 용기이다. 콘택트 렌즈 케이스를 환경으로부터 단열시켜 외부 온도 영향을 무효화하였다. 케이스를 20.0℃의 초기 온도에서 10㎖의 소독액(3% 과산화수소, 0.85% 염화나트륨, 포스폰산 및 인산염 완충제의 용액)으로 충전하였다. 콘택트 렌즈 캡은 (현재 상업용으로 구입 가능하고 콘택트 렌즈 관리에서 사용되는 통상 약 10.4㎠/1150㎍ 백금 촉매와 유사한) 톱니바퀴 형상의 백금 촉매 디스크를 포함하였다. 열 구배를 임베딩된 열전대로 시간에 따라 기록하였다. 20℃ 용액의 경우, 온도는 초기에 분당 약 1.5℃의 속도로 증가하였다. 용액의 과산화물 농도가 시간에 따라 감소하므로, 온도 변화(발열 반응)의 속도가 느려지기 시작하였다. 한가지 상충되는 사건은 온도가 증가하면서 발열 반응이 가속된다는 것이다. 생성된 재현 가능한 온도 프로필이 도 9에 도시되어 있고, 이는 수학 공식에 의해 예측될 수 있다:
속도(20℃) = 용액이 20℃에 있을 때 외부 공기 온도 영향으로부터의 기여가 없는 온도 변화의 속도(섭씨/분).
상기 공식은 또한 하기와 같이 표시될 수 있다:
속도(20℃) = (0.00009×TIME3) - (0.0184×TIME2) - (0.0248×TIME) + 1.5611
(식 중, TIME은 반응 시간(분)임).
곡선이 다항식인 것으로 보이지만, 더 간단한 계산을 위해 또한 선형 근사식을 이용할 수 있다:
속도(20℃) = (-0.124×TIME) + 1.6725
상기 기재된 실험을 상이한 초기 용액 온도에서 반복하였다. 도 10은 초기 용액 온도에 대한 반응 속도의 의존성을 예시한 것이다. 도 10에 도시된 것처럼, 발열 반응은 용액의 초기 온도에 따라 달라진다. 초기 용액 온도의 감소는 시간에 따라 온도 변화의 속도를 감소시키고, 온도의 증가는 시간에 따라 온도 변화의 속도를 가속시켰다. 도 11은 공식 기울기 및 y 절편의 방정식의 결정을 예시한 것이다. 도 11에 도시된 것처럼, 이 그래프의 기울기 및 y 절편은 초기 용액 온도와 관련하여 꽤 선형이다. 따라서, 소정의 초기 용액 온도에 대한 임의의 시점에서의 변화의 온도 속도를 예측하기 위해 단순한 수학 계산을 이용할 수 있다.
속도(1) = 외부 공기 온도 영향으로부터의 기여가 없는 온도 변화의 속도(섭씨/분).
상기 공식은 또한 하기와 같이 표시될 수 있다:
속도(1) = (((-0.008×IST) + 0.037)×TIME) + ((0.039×IST) + 0.821)
(여기서, IST는 초기 용액 온도(섭씨)이고, TIME은 반응 시간(분)이다).
수학 계산이 콘택트 렌즈 케이스를 가온시키는 외부 공기 온도를 고려하지 않으므로, 이에 대해 용이하게 보정할 수 있다. 상기 기재된 실험을 여러 주변 공기 온도에서 수행하였다. 도 12는 발열 소독 과정 동안 콘택트 렌즈 케이스 내부의 용액의 열에 미치는 주변 공기 온도의 효과의 결정을 예시한 것이다. 그 효과는 공기 온도와 용액 온도 사이의 즉각적인 온도 차이와 관련하여 선형인 것으로 밝혀졌다. 냉각 효과도 이 방정식에 맞고, 여기서 공기 온도는 음성 값이지만 용액 온도보다 낮다. 따라서, 전체 속도는 하기와 같다:
속도(2) = 발열 중화 반응으로부터의 기여가 없는 용액 온도 변화의 속도(섭씨/분)(공기가 용액을 가열하는 속도).
상기 공식은 하기와 같이 표시될 수 있다:
속도(2) = 0.056×(CET - CST)
(여기서, CST는 현재의 용액 온도(섭씨)이고, CET는 현재의 외부 온도(섭씨)이다).
이후, 이론적 속도를 용액 온도의 변화의 전체 속도로서 계산할 수 있다. 이론적 속도는 하기와 같이 표시될 수 있다:
이론적 속도 = 속도(1) + 속도(2)
이론적 속도 = (-0.008×IST + 0.037)×TIME + (0.039×IST + 0.821) + 0.056×(CET - CST)
상기 방정식은 오직 특정한 접촉 케이스 설계, 용액 제제, 과산화물 농도 및 촉매 설계 및 품질에 맞는다. 이론적 온도와 실제 온도 측정값의 비교에 의해 비정상적으로 높은 또는 낮은 과산화물 농도 및/또는 백금 촉매의 품질 감소를 용이하게 확인할 수 있으므로, 이는 유리하다.
상기 장치를 사용하는 방법은 사용자가 콘택트 렌즈를 콘택트 렌즈 캡(4)의 콘택트 렌즈 바스켓(7) 내에 위치시키고 바스켓(7)을 닫을 때 시작할 수 있다. 콘택트 렌즈 케이스 컵(반응 용기)(1)은 필 라인(2)까지 과산화수소 소독액/세정액으로 충전된다. 사용자가 손으로 콘택트 렌즈 캡(4)을 잡는다. 사용자의 손은 정전용량 터치 센서(10)에 의해 감지되고, 이는 마이크로컨트롤러(11)를 절전 모드로부터 웨이크업한다. 이후, 마이크로컨트롤러(11)는 콘택트 렌즈가 용액 중에 액침된 때를 감지하기 위해 용액 센서(6)를 모니터링한다. 논의를 위해, 전도도 전극은 용액 센서의 일례로서 사용된다. 예시적인 용액 센서는 제한되는 것으로 의도되지 않는다. 용액이 전기가 1개의 전극으로부터 다른 전극으로 흐르게 하는 이온을 포함하므로, 마이크로컨트롤러(11)는 콘택트 렌즈가 액침된 때를 감지할 수 있다. 전도도 전극(6)이 용액 온도 센서(5), 콘택트 렌즈 및 필 라인(2) 근처에 또는 위에 위치하므로, 콘택트 렌즈 케이스 컵(반응 용기)(1)에 첨가된 용액이 충분하다는 것이 확인된다. 전도도 전극(6)은 마이크로컨트롤러(11)에 신호를 보내어 콘택트 렌즈 용액의 모니터링을 개시하고 반응 타이머를 시작시킨다. 예를 들면, 마이크로컨트롤러(11)는 황색 LED 광(14)이 빠르게 깜빡거리게 하거나, 디스플레이가 LCD 디스플레이(15) 상에 "분석"의 메시지를 제공하게 한다. 이후, 마이크로컨트롤러(11)는 초기 용액 온도(IST; initial solution temperature) 측정값을 취한다. 다양한 실시양태에서, 마이크로컨트롤러(11)는 1.5 분 및 0.5 분에서 용액 서미스터 또는 열전대(5)로 용액 온도 측정값을 취하고, 이 2개의 숫자(실제 속도)의 차이를 취할 수 있고; 마이크로컨트롤러(11)는 또한 1.0 분(TIME = 1.0)에서 용액 서미스터 또는 열전대(5)로 측정값(CST)을 취하고, 외부 온도 센서(13)로 측정값(CET)을 취한다. 이 값이 하기 예시 방정식에서 이용될 수 있다:
이론적 속도 = (-0.008×IST + 0.037)×TIME + (0.039×IST + 0.821) + 0.056×(CET - CST)
예를 들면, 실제 속도가 이론적 속도의 ±20% 내인 경우, 상기 장치는 용액 및 백금 촉매가 예상된 바대로 수행하고 있다는 것을 확인한다; 이후, 상기 장치는 황색 LED 광(14)을 천천히 깜빡거리거나, LCD 디스플레이(15) 상에 "세정"을 표시할 수 있다. 예를 들면, 실제 속도가 이론적 속도의 ±20% 내가 아닌 경우, 상기 장치는 용액 및 백금 촉매가 예상된 바대로 수행하고 있지 않다는 것을 확인한다; 상기 장치는 적색 LED 광(14)을 깜빡거리거나, LCD 디스플레이(15) 상에 "재실행" 또는 "나쁨"을 표시할 수 있다.
상기 장치가 용액 및 백금 촉매가 예상된 바대로 수행하고 있다는 것을 확인한 경우, 소정의 용액 온도에서 과산화수소의 완전 중화에 적절한 특정 시간(20℃에서의 약 6시간)이 경과하도록 한다. 이때, 콘택트 렌즈가 착용에 준비된 것으로 생각되고, 이후 상기 장치는 녹색 LED 광(14)을 천천히 깜빡거리거나, LCD 디스플레이(15) 상에 "사용" 또는 "안전" 또는 "착용"을 표시할 수 있다. 전도도 전극(6) 및 정전용량 터치 센서(10)가 나사 캡(4)이 중화된 용액을 포함하는 콘택트 렌즈 컵(1)으로부터 제거되었다는 것을 감지하지 않는 경우, 상기 장치는 콘택트 렌즈가 소정의 용액 온도에서 눈에 위치하기에 더 이상 안전하지 않은 시점(20℃에서의 약 7일)까지 녹색 LED 광(14)을 천천히 깜빡거릴 수 있다. 이때, 이후 상기 장치는 적색 LED 광(14)을 천천히 깜빡거리거나, LCD 디스플레이(15) 상에 "재실행"을 표시할 수 있다.
상기 장치는 또한 세정 과정이 수행되는 횟수를 계수할 수 있고, 최대 사용 횟수를 초과한 후, 적색 LED 광(14)을 깜빡거리거나, LCD 디스플레이(15) 상에 "나쁨" 또는 "대체"를 표시할 수 있다. 최대 사용 횟수를 초과하였다는 것을 나타내는 음성 표시가 또한 제공될 수 있다. 상기 장치는 또한 초기 사용 후 경과한 일수를 계수할 수 있고, 최대 일수를 초과한 후, 적색 LED 광(14)을 깜빡거리거나, LCD 디스플레이(15) 상에 "나쁨" 또는 "대체"를 표시할 수 있다.
도 14는 의학 장치에 대한 세정 장치(700)의 블록 선도를 예시한 것이다. 세정 장치(700)는 전력 공급(702)에 의해 전력 공급되는 마이크로컨트롤러(704)를 갖는다. 마이크로컨트롤러(704)는 디스플레이/사용자 계면(701), 반응 센서(703) 및 메모리(705)를 제어하고 이들과 연통한다. 장치의 조작 프로그램 및 사용자 데이터는 메모리(705)에 저장되고, 마이크로컨트롤러(704)에 의해 요구시 정보가 억세스된다. 디스플레이 터치 스크린과 같은 디스플레이/사용자 계면(701)을 통한 사용자로부터의 신호로부터 또는 반응 센서(703)로부터의 신호에 의해 마이크로컨트롤러의 프로그램을 개시할 수 있다. 마이크로컨트롤러(704)는 시간에 걸쳐 센서로부터의 판독값을 취하고, 메모리에 저장된 측정값 및 데이터에 의해 계산하고, 디스플레이/사용자 계면(701) 상에 결과를 표시한다.
도 15는 예시적인 온도 감지 콘택트 렌즈 세정 케이스(706)의 블록 선도를 예시한 것이다. 세정 케이스(706)는 전력 공급(713)에 의해 전력 공급되는 마이크로컨트롤러(708)를 갖는다. 마이크로컨트롤러(708)는 용액이 존재하는 때를 감지하는 용액 센서(711)를 모니터링한다. 마이크로컨트롤러(708)가 용액이 존재한다는 것을 결정한 경우, 공기 온도 센서(709) 및 용액 온도 센서(710)로부터 판독값을 얻는다. 이러한 판독값은, 메모리(712)에 저장된 오차보정 데이터와 함께, 마이크로컨트롤러(708)에 의해 온도 측정값으로 전환된다. 이후, 마이크로컨트롤러(708)는 차후 인출(retrieval)을 위해 메모리(712)에 이 이력 온도 측정값을 저장한다. 특정 기간 후, 온도 측정값은 마이크로컨트롤러(708)에 의해 메모리(712)로부터 재호출된다. 마이크로컨트롤러(708)는 어떠한 신호가 디스플레이(707)로 송출되어야 하는지를 결정한다.
도 16a 및 도 16b는 3개의 광 LED 디스플레이 구성을 사용하기 위한 작업 순서도의 예를 예시한 것이다. 본원에 기재된 작업 순서는 예시 목적을 위한 것이고 제한으로 의도되지 않는다. 다양한 실시양태에서, 상기 과정은 세정 케이스(예를 들면, 도 7에서의 세정 바이알 및 도 8a에서의 캡)가 전력 공급될 때 단계(720)에서 시작한다. 몇몇 실시양태에서, 단계(721)에서 상기 장치는 보통 절전 수면 모드로 있어 제한된 배터리 수명을 보존한다. 단계(722)에서 세정액이 상기 장치에 첨가되었는지를 감지하기 위해 상기 장치는 1초 내지 3초마다 수 마이크로초의 기간 동안 절전 수면 모드로부터 웨이크업할 수 있다. 용액이 검출되지 않는 경우, 상기 장치는 다시 수면 모드로 돌아간다. 용액이 검출되는 경우, 단계(723)에서 상기 장치는 황색 LED를 빠르게 깜빡거린다. 예를 들면, 상기 장치 LED는 초당 2회 깜빡거릴 수 있다. 빠른 깜빡임은 상기 장치가 세정액 및 시스템이 적절히 작동하는지를 결정하고 있다는 것을 나타낼 수 있다. 단계(724)에서 상기 장치는 기준 온도 측정값을 취하기 전에 5초 내지 15초 지연되어 세정액, 바이알 및 캡의 온도 평형을 허용한다. 평형 후, 단계(725)에서 초기 용액 및 대기 온도 측정값을 취한다. 용액 온도는 미래의 용액 온도 속도가 결정될 수 있는 기준점으로서 사용된다. 세정액이 발열 화학 반응 또는 환경으로부터의 열에 의해 가열될 수 있으므로, 대기 온도 측정값을 취하는 것이 유용하다. 공기 온도를 알고 있으면, 용액의 대기 가열이 제어될 수 있고, 이로써 화학 가열의 더 정확한 측정을 제공한다. 단계(726)에서 상기 장치는 캡이 용액 중에 계속해서 액침되어 있는지를 일상적으로 검출한다.
단계(726)에서 용액이 검출되지 않는 경우, 단계(730)에서 LED는 적색을 깜빡거릴 것이고, 이는 세정 과정이 중단되고 콘택트 렌즈를 눈에 위치시키기에 불안전하다는 것을 나타낸다. LED는 30초 동안 계속해서 적색을 깜빡거리고, 이후 순서도 시작 시의 절전 수면 모드로 돌아간다. 용액이 검출되는 경우, 단계(727)에서 마이크로컨트롤러는 30초 동안 지연된다. 단계(728)에서 용액 및 대기 온도 측정값을 다시 샘플링하거나 취한다. 단계(729)에서 상기 장치는 캡이 용액 중에 계속해서 액침되어 있는지를 일상적으로 검출하고, 용액이 검출되는 경우 상기 과정이 진행된다. 단계(732)에서 이론적 온도 속도를 용액 온도 측정값으로부터 계산하고 대기 온도 측정값에 의해 보정한다. 단계(733)에서 실제 온도 속도가 계산된 이론적 온도 속도의 20% 내가 아닌 경우, 단계(741)에서 LED는 적색을 깜빡거려 렌즈가 눈에 삽입하기에 안전하지 않다는 것을 나타낸다. 30초 후, 단계(742)에서 상기 장치는 용액이 검출되지 않을 때까지 계속해서 대기할 수 있고, 이후 단계(743)에서 상기 과정은 시작으로 돌아간다.
단계(733)에서 실제 온도 속도가 계산된 이론적 온도 속도의 20% 내인 경우, 단계(734)에서 상기 장치는 황색 LED를 천천히, 예를 들면 2초 내지 3초마다 1회 깜빡거린다. 천천히 깜빡거리는 목적은 상기 장치가 세정액 및 시스템이 적절히 작동한다는 것을 결정하였고, 상기 장치가 콘택트 렌즈를 세정하고 있다는 것을 나타내기 위한 것이다. 단계(735)에서 상기 장치는 캡이 용액 중에 계속해서 액침되어 있는지를 검출한다. 용액이 검출되는 경우, 단계(736)에서 상기 장치는 세정액이 세정/중화 사이클을 완료하는 데 6시간이 걸리도록 진행한다. 6시간이 경과한 경우, 단계(737)에서 상기 장치는 녹색 LED를 천천히 깜빡거리고, 이는 사용자에게 상기 장치가 세정/중화 사이클을 완료하였고, 콘택트 렌즈가 눈에 삽입하기에 안전하다는 것을 나타낸다. 단계(738)에서 상기 장치는 용액이 검출되지 않을 때까지 녹색 LED를 계속해서 깜빡거리고, 여기서 단계(743)에서 이는 시작으로 돌아간다. 단계(738)에서 용액이 계속해서 검출되고, 단계(739)에서 7일이 경과한 경우, 단계(740)에서 LED는 적색을 깜빡거려 콘택트 렌즈를 눈에 삽입하기에 더 이상 안전하지 않다는 것을 나타낸다. 이는 미생물이 살균액을 재감염시킬 수 있다는 가능성 때문이다. 단계(744)에서 적색 LED는 용액이 검출되지 않을 때까지 계속해서 깜빡거릴 것이다.
도 17은 세정 케이스(610) 및 캐디(680)를 포함하는 시스템(600)의 실시양태를 예시한 것이고, 여기서 세정액 위의 두부 간격 내의 압력은 세정 케이스 내에서 측정되고, 압력 프로필에 기초한 메시지가 캐디 상에 표시된다. 세정 케이스(610)는 캡(630)을 포함하고 또한 여기에 도시되지 않은 상기 언급된 구성부품, 예컨대 콘택트 렌즈를 고정하기 위한 바스켓, 촉매 등을 포함할 수 있다. 이 실시양태에서, 캡(630)은 케이스 접촉부(650A 및 650B)를 포함한다. 캐디 케이스(151), 인디케이터(152A 및 152B) 및 디스플레이 패널(154)과 같은 상기 기재된 피쳐를 포함하는 캐디(680)가 또한 도시되어 있다. 캐디 접촉부(670A 및 670B)가 또한 도시되어 있다.
도 17을 다시 참조하면, 케이스가 캐디(680) 내에 위치할 때 케이스 접촉부(650A 및 650B)는 캐디 접촉부(670A 및 670B)와 전기 접촉한다. 이러한 방식으로, 이 시스템의 다른 피쳐가 가능하도록 케이스와 캐디 사이에 전기 연통이 있다. 세정 케이스(610)는 또한, 케이스 접촉부(650A 및 650B)가 캐디 접촉부(670A 및 670B)와 적절히 접촉하도록, 세정 케이스가 캐디 내에 위치하면 이를 회전하여 위치시키기 위한 배향 구성부품을 가질 수 있는 실린더(620)를 포함한다. 이러한 배향 구성부품은 도시된 핀(621)과 같은 핀일 수 있거나, 홈(groove), 범프(bump), 딤플(dimple) 또는 유사 구조일 수 있다. 이러한 경우에, 캐디는 또한 실린더 상의 구조를 수용하거나 이와 정합시킬 수 있는 상응하는 리시버(도시되지 않음)를 포함할 것이다. 이러한 리시버는 홈, 핀, 딤플 또는 노치(notch)일 수 있고, 도면에 도시되어 있지 않다. 케이스(610)가 캐디 내에 위치할 때, 예를 들면 캐디(680)는 핀(621)을 수용하는 홈을 포함할 수 있다. 케이스를 캐디 내에 적절히 배향하기 위한 다른 기전을 용이하게 고안할 수 있다.
도 18a를 참조하면, 도 17에 도시된 세정 케이스의 실시양태의 특정한 구성부품 및 추가의 피쳐가 도시되어 있다. 도 18a는 도 17에 도시된 세정 케이스의 캡(630)의 측면도를 보여준다.
상기 설명된 바대로, 과산화물계 세정액 및 촉매를 사용할 때, 산화 환원 반응이 일어난다. 이 반응 동안, 촉매에서 산소 거품이 생성된다. 이 거품은 용액의 표면으로 부유하고, 그 결과 산소 가스가 방출된다. 캡이 실린더에 적절한 기밀 시일을 만드는 경우, 가스가 방출되면서 용액 위의 두부 간격 내의 압력은 증가할 것이다. 새로운 용액 및 촉매가 오래된 용액 및 촉매보다 더 많은 가스를 생성할 것이다. 이러한 개념을 이용하여 사용자에게 세정액 및 촉매의 품질 및 유효 수명에 대해 알려주는 메시지를 생성할 수 있다.
도 18a를 다시 참조하면, 캡(630)은 과산화물과 촉매의 반응에 의해 생성된 가스압을 측정할 수 있는 여러 구성부품, 즉 압력 센서 형태의 반응 센서를 포함한다. 내부 포트(632)는 두부 간격(631)으로부터의 가스가 블래더(633)에 진입하도록 하고, 여기서 이 가스가 다이어프램(634)을 민다. 압력이 구축됨에 따라서, 다이어프램(634)은 캡 상부(643)를 향해 스프링(638)에 대항하여 배치된 쇼팅 바(shorting bar)(636)를 핀(646A 및 646B)과 접촉할 때까지 민다. 핀(646A 및 646B)은 케이스 접촉부(650A 및 650B)에 각각 접속된 와이어(640A 및 640B)에 각각 접속된다.
세정 사이클을 개시하고 케이스(610)를 캐디(680) 내에 위치시킨 후(도 17), 가스가 화학 반응에 의해 생성된다. 압력이 구축되면서, 전기 전도성인 쇼팅 바(636)가 핀(646A 및 646B)과 접촉할 때, 2개의 핀 사이에 전기 접속이 이루어지고 로직 칩에의 접속을 완료된다. 따라서, 신호는 처리 장치로 송출되어 메시지가 표시될 수 있고/있거나 타이머가 또한 시작되어 나중에 메시지를 표시할 수 있다. 예를 들면, 쇼팅 바(636)가 핀(646A 및 646B)에 접속 시, 예를 들면 디스플레이(154)에 "당신의 콘택트 렌즈가 세정되고 있습니다"와 같은 메시지가 표시될 수 있다(도 17). 이때 타이머가 특정 시간, 예를 들면 6시간으로 계수하고, 이때 "당신의 콘택트 렌즈는 깨끗하고 사용에 준비되었습니다"와 같은 메시지가 표시될 수 있다. 대안이 용이하게 고안할 수 있다.
도 18a를 다시 참조하면, 외부 포트(642)는 공기가 다이어프램(634)으로서 빠져나가게 하고, 쇼팅 바(636)는 캡 상부(643)를 향해 배치된다. 캡(630)은 또한 일류 밸브(648)에 의해 개방되는 일류 포트(644)를 포함할 수 있다. 몇몇 경우에 두부 간격 내의 압력이 특정 양을 초과할 때, 이러한 시스템은 초과 가스가 두부 간격으로부터 빠져나가게 할 수 있다.
도 18b는 도 18a에 도시된 캡의 톱-다운 도면을 보여준다. 이 도면은 쇼팅 바(636), 스프링(638), 외부 포트(642), 일류 포트(644), 핀(646A 및 646B) 및 케이스 접촉부(650A 및 650B)를 보여준다. 도 18a 및 도 18b에 도시된 실시양태에서, 쇼팅 바(636)는 디스크로서 도시되어 있지만, 핀 또는 봉, 타원형 등의 형상과 같은 임의의 다른 적절한 형상을 취할 수 있다.
상기 예는 용액 온도가 온도 센서로 측정되는 실시양태 및 과산화물과 촉매의 반응에 의해 생성된 가스압이 압력 센서에 의해 측정되는 또 다른 실시양태를 상세히 기재하고 있다. 그러나, 이 개시내용은 센서를 사용하여 특성을 측정하거나 감지하는 다른 방식이 이용될 수 있는 추가의 실시양태를 포괄한다. 이러한 센서는 예를 들면 제한함이 없이 전자 센서(예를 들면, 2개의 전극 사이의 전도도, 전압 또는 다른 전자 특성의 센서를 포함), 음향 센서, 광학 센서 또는 가스 센서일 수 있다. 예를 들면, 일 실시양태에서, 캐디는 세정액과 접촉하는 2개의 전극(촉매는 1개의 전극일 수 있음)을 포함할 수 있다. 과산화물과 촉매의 반응이 진행되면서 시간에 따른 전도도 또는 전압의 차이가 반응 센서를 사용하여 측정할 수 있고, 상기 기재된 바대로 타이머를 개시하거나 하나 이상의 메시지를 표시하도록 이용될 수 있다. 다른 실시양태에서, 유사 과정을 구동하기 위해 다른 유형의 센서를 사용할 수 있다.
의학 장치를 세정액으로 세정하기 위한 프로토콜에 대한 환자 순응도를 모니터링하는 방법이 또한 제공되고, 상기 방법은 세정액 또는 주변 영역 또는 의학 장치의 특성을 측정함으로써 데이터를 얻고, 이 데이터에 따라 하나 이상의 메시지를 표시하는 것을 포함한다. 측정값으로부터 얻은 데이터("측정 데이터")는 메모리에 저장된 프리셋 데이터와 비교될 수 있고, 하나 이상의 메시지는 측정 데이터와 프리셋 데이터 사이의 비교에 기초할 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 상기 데이터는 의학 전문의에게 제공될 수 있다. 예를 들면, 일 방법에서, 세정 케이스의 온도 또는 온도 프로필을 측정함으로써 데이터가 얻어질 수 있고, 프리셋 데이터, 예를 들면 허용되는 온도 프로필 범위와 비교될 수 있다(상기 도 5의 논의 참조). 측정 데이터가 허용되는 범위 내인 경우, "적절히 소독 작동"과 같은 메시지가 표시될 수 있고; 그렇지 않은 경우, "소독 실패"와 같은 메시지가 표시될 수 있다. 일련의 세정 사건에 대한 데이터가 시간에 따라 저장될 수 있다. 이 데이터는 사용자 또는 건강관리 전문가(예컨대 의학 장치가 콘택트 렌즈인 실시양태에서), 안경사에게 제공되고, 이들에 의해 억세스될 수 있다. 예를 들면, 사용자 또는 의학 전문의는 컴퓨터, 스마트폰 또는 유사한 컴퓨팅 장치로 데이터에 억세스할 수 있다. 데이터는 특정 시간, 예를 들면 6개월 또는 1년 동안 사용자의 세정 체계의 이력을 제공할 수 있다. 이 방법으로, 사용자 및 안경사는 세정 프로토콜에 대한 순응도를 모니터링하고 개선할 수 있다.
본원에 기재된 임의의 기구 또는 시스템(예를 들면, 캐디) 또는 방법은 하기의 추가의 피쳐 또는 구성부품을 가질 수 있다. 이들은 제1 센서 및 제2 센서를 포함할 수 있고, 제1 센서 및 제2 센서는 상기 기재된 센서(열, 광학 등)의 각각의 센서이고, 제1 센서는 과산화물 및 촉매의 산화/환원 반응과 관련된 특성(예를 들면, 전극, 압력, 음향 등 사이의 온도 변화, 전도도 또는 전압 변화)을 측정하고, 제2 센서는 용액의 특정한 "서명(signature)"을 측정한다. 서명은, 예를 들면 다른 세정액에는 없는 1명의 공급업자의 세정액의 독특한 광학 흡수율일 수 있다. 캐디는 이 "서명"이 검출될 때에만 조작되도록 프로그래밍될 수 있다. 따라서, 캐디는 특정한 공급업자의 세정액이 사용될 때에만 조작되도록 만들어질 수 있다. 몇몇 실시양태에서, 기구 또는 시스템은 사용자가 사용자의 콘택트 렌즈를 교체하는 빈도를 선택하는 셀렉터 스위치 또는 유사 입력 장치를 포함할 수 있다. 예를 들면, 셀렉터 스위치는 1일마다, 1주마다, 2주마다 또는 1달마다의 교체의 옵션을 포함할 수 있다. 컴퓨터 또는 유사 장치에 의해 또한 만들어질 수 있는 이러한 선택은 신호를 처리 장치에 송출하여 사용자에게 사용자의 콘택트 렌즈를 교체할 것을 권유하는 메시지가 표시될 수 있게 할 수 있다.
다양한 예시적인 실시양태, 양태 및 변형이 본원에 제공되어 있지만, 당업자는 이 실시양태, 양태 및 변형의 특정한 변형, 치환, 추가 및 조합 및 특정한 하위조합을 인식할 것이다. 특허청구범위는 그 범위 내에 있는 실시양태, 양태 및 변형의 모든 이러한 변형, 치환, 추가 및 조합 및 특정한 하위조합을 포함하는 것으로 해석되도록 의도된다. 본 개시내용에 있어서, 온도 센서가 적외선 검출기를 사용하여 온도를 측정할 수 있고 압력 센서가 가스압을 측정할 수 있다는 점에서 온도 센서 및 압력 센서가 구조 균등물이 아닐 수 있지만, 세정액, 세정 근처의 영역 또는 세정되는 하나 이상의 의학 장치의 특성을 측정하는 것에 있어서, 온도 센서 및 압력 센서는 균등 구조물일 수 있다.

Claims (29)

  1. 콘택트 렌즈 세정 시스템으로서,
    콘택트 렌즈 홀더;
    상기 콘택트 렌즈 홀더 및 세정액을 포함하기에 적합한 바이알;
    상기 세정액의 화학 반응 속도를 모니터링하기에 적합한 반응 센서;
    상기 반응 센서와 연통하여 상기 반응 센서로부터의 반응 신호를 수신하는 처리 장치; 및
    상기 처리 장치와 연통하는 디스플레이를 포함하되,
    상기 처리 장치는 상기 반응 신호에 기초하여 세정 효과 정보를 제공하도록 상기 디스플레이를 조작하기에 적합한 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 바이알 내에 배치되고 상기 세정액과 반응하기에 적합한 촉매 부재를 추가로 포함하는 콘택트 렌즈 세정 시스템
  3. 제1항에 있어서, 상기 반응 센서는 온도 센서인 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  4. 제3항에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 바이알을 커버하는 캡 내에 배치되는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  5. 제3항에 있어서, 상기 온도 센서는 상기 바이알의 외부에 배치되는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  6. 제3항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 반응 신호로부터의 온도 변화 속도를 결정하기에 적합한 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  7. 제6항에 있어서, 상기 처리 장치는 상기 온도 변화 속도를 이론적 온도 변화 속도와 비교함으로써 세정 효과를 결정하기에 추가로 적합한 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템.
  8. 제3항에 있어서, 상기 바이알의 외부에 배치되고 상기 바이알을 둘러싸는 공기의 온도를 측정하기에 적합한 주변 온도 센서를 추가로 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 주변 온도 센서로부터의 온도 신호에 기초하여 세정 효과 정보를 표시하기에 추가로 적합한 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  9. 제1항에 있어서, 상기 처리 장치와 연통하는 사용 횟수 카운터(use counter)를 추가로 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 세정 시스템의 세정 사용 횟수에 상응하는 정보를 표시하기에 추가로 적합한 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  10. 제1항에 있어서, 상기 반응 센서는 압력 센서인 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  11. 제1항에 있어서, 상기 바이알을 지지하기에 적합한 캐디(caddy)를 추가로 포함하는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  12. 제11항에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 캐디 내에 배치되는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  13. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이는 상기 바이알 위의 캡 내에 배치되는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  14. 제1항에 있어서, 상기 바이알 내에 배치된 용액 센서를 추가로 포함하고, 상기 처리 장치는 상기 용액 센서로부터의 신호에 기초하여 상기 바이알 내의 세정액의 존재를 결정하기에 추가로 적합한 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  15. 제14항에 있어서, 상기 용액 센서는 전극을 포함하는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  16. 제14항에 있어서, 상기 용액 센서는 정전용량 센서를 포함하는 것인 콘택트 렌즈 세정 시스템
  17. 콘택트 렌즈를 세정하고 세정 효과 정보를 표시하는 방법으로서,
    콘택트 렌즈 홀더 내에 콘택트 렌즈를 수용하는 단계;
    상기 콘택트 렌즈 및 콘택트 렌즈 홀더를 포함하는 바이알 내에 세정액을 수용하는 단계;
    상기 세정액의 화학 반응 속도를 결정하고, 해당 화학 반응 속도에 기초하여 세정 효과 정보를 결정하는 단계; 및
    상기 세정 효과 정보를 표시하는 단계를 포함하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 바이알은 촉매를 또한 포함하고, 상기 화학 반응 속도는 상기 세정액과 촉매 사이의 화학 반응의 속도를 포함하는 것인 방법.
  19. 제17항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 온도를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  20. 제19항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 세정액의 온도를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  21. 제19항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 바이알 외부의 온도를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  22. 제19항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 온도 변화 속도를 계산하는 것을 포함하는 것인 방법.
  23. 제22항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 온도 변화 속도를 이론적 온도 변화 속도와 비교하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  24. 제19항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 바이알 내의 온도를 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  25. 제24항에 있어서, 상기 바이알 외부의 주변 온도를 모니터링하는 단계를 추가로 포함하고, 상기 결정하는 단계는 상기 바이알 내의 온도 및 상기 주변 온도로부터 상기 화학 반응 속도를 결정하는 것을 포함하는 것인 방법.
  26. 제17항에 있어서, 콘택트 렌즈 세정 사용 횟수를 계수하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  27. 제26항에 있어서, 상기 콘택트 렌즈 세정 사용 횟수와 관련된 정보를 표시하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
  28. 제17항에 있어서, 상기 결정하는 단계는 상기 바이알 내의 압력을 모니터링하는 것을 포함하는 것인 방법.
  29. 제17항에 있어서, 상기 화학 반응 속도를 결정하는 단계 전에 상기 바이알 내에 세정액이 있는지를 결정하는 것을 추가로 포함하는 것인 방법.
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