KR20240023182A - 눈의 혈류를 조절하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents
눈의 혈류를 조절하기 위한 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
환자 눈 컨디션을 치료, 억제 또는 예방하기 위한 장치는 커버를 포함할 수 있고, 커버는 환자 눈 위에 위치될 때 커버와 눈의 전방 표면 사이에 캐비티를 정의하기 위해 환자 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진다. 장치는 캐비티와 연통하고, 캐비티 내에서 비-주변 압력을 적용할 수 있는 압력 소스를 포함할 수 있다. 장치는 압력 소스와 연통하고 제1 생리학적 압력 레벨의 표시와 환자 눈에 연관된 제2 생리학적 압력 레벨 사이의 목표 압력 관계에 영향을 미치도록 캐비티에 적용되는 비-주변 압력을 변화시키도록 구성되는 제어 회로를 포함할 수 있다.
Description
우선권
본 특허 출원은 2018년 8월 9일자로 출원되고 발명의 명칭이 "눈 및 혈압 기반 눈 치료(Eye and Blood Pressure Based Eye Treatment)"인 John Berdahl의 미국 가특허 출원 번호 제62/716,669호의 우선권의 혜택을 주장하며, 그것의 전체내용이 참조에 의해 여기에 포함된다.
안압(intraocular pressure; IOP)은 안과 분야에서 중요한 생리학적 파라미터이다. IOP의 제어된 변이는 눈 컨디션들(eye conditions)을 평가하고 치료하는 데 사용될 수 있다.
Morris의 미국 특허 제5,032,111호는 가스 펌프, 액체 주입액 저장소, 및 안구 수술 주입 기구를 포함하는, 폐쇄 상처 안구 내 수술 동안 IOP를 제어하기 위한 장치를 언급한다.
Denninghoff의 미국 특허 제6,701,169호는 망막 혈관들의 제1 측정값을 획득하는 단계, 미리 선택된 자극을 부여하는 단계, 자극에 응답하여 혈관들의 제2 측정값을 획득하는 단계, 및 비율을 결정하는 단계를 포함하는, 눈의 자기 조절 상태를 결정하는 방법을 언급한다.
Kuenen의 미국 공개 번호 제20160128587호는 SVP를 검출하는 단계, SVP가 발생하기 시작하거나 발생을 멈추는 머리의 배향을 식별하는 단계, 및 식별된 머리의 배향을 사용하여 대상의 두개 내압(intracranial pressure; ICP)을 결정하는 단계를 포함하는, ICP를 측정하기 위한 방법을 언급한다.
녹내장은 오늘날 세계에서 실명의 주요 원인이다. 안압(IOP) 상승과 같은 기계적 원인들은 녹내장의 중요한 위험 팩터들로서 널리 인식되고 있다. 그러나, 정상 안압 녹내장에서 볼 수 있는 바와 같이, 과도한 IOP가 없어도 질병이 진행될 수 있다. 안구 조직들로의 혈류 부족과 같은 혈관 장애는 근본적으로 다른 녹내장의 원인이며, 다른 눈 컨디션들(eye conditions)뿐만 아니라 질병의 병인 및 발병기전에 중요한 역할을 할 수 있다.
본 발명자들은 특히, 본 기술분야에서 환자 눈에서 혈류, 예컨대 혈류 용적을 조절하기 위한 장치 및 방법들이 필요하다는 것을 인식하였다. 본 명세서에 설명된 장치 및 방법들은 향상된 안구 관류(ocular perfusion)를 통해 녹내장을 포함하는 눈 컨디션들을 치료, 억제 및 예방하기 위해 눈의 혈류를 조절할 수 있다. 장치 및 방법들은 안구 자기조절 능력의 평가 및 뇌척수액 압력의 비-침습성 추정과 같은 환자 평가 목적들을 위해 더 사용될 수 있다.
장치는 눈의 전방 표면과 커버 사이의 캐비티를 정의하기 위해 환자 눈 위에 맞도록 하는 크기 및 형상이 정해진 커버를 포함할 수 있다. 장치는 캐비티와 연통하고 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 압력 소스를 포함할 수 있다. 장치는 눈의 혈관으로부터 혈관 파라미터의 표시를 수신하고, 수신된 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 조절하기 위해 수신된 표시를 처리하도록 구성되는, 압력 소스와 통신하는 제어 회로를 포함할 수 있다.
본 발명의 주제의 특정 비-제한적 양태들의 개요가 아래에 제공된다.
양태 1은 환자 눈에서 안구 혈류를 조절하기 위한 장치를 포함하거나 사용할 수 있는 것과 같이, 주제(예컨대, 장치, 시스템, 디바이스, 방법, 동작들을 수행하기 위한 수단, 또는 디바이스에 의해 수행될 때 디바이스가 동작들을 수행하게 할 수 있는 명령어들을 포함하는 디바이스 판독가능한 매체, 또는 제조물)를 포함하거나 사용할 수 있다. 장치는 커버와 눈의 전방 표면 사이에 캐비티를 정의하기 위해 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진 커버, 캐비티와 연통하고 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 압력 소스, 및 압력 소스와 통신하고, 안구 혈류를 목표 레벨을 향해 조정하기 위해 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 제어 회로를 포함할 수 있다.
양태 2는 제어 회로가 수신된 표시에 적어도 부분적으로 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 조절하기 위해 안구 혈관에 연관된 혈관 파라미터의 표시를 수신하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 3은 제어 회로가 수신된 표시를 처리하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 또는 양태 2 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 4는 혈관 파라미터의 표시가 안구 혈관 내의 안구 혈류의 표시를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 3 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 5는 눈의 혈관으로부터의 혈류의 표시를 감지하도록 구성되는 혈류 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 4 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 6은 제어 회로가 수신된 표시들에 적어도 부분적으로 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 조절하기 위해 눈의 IOP의 표시 및 혈류의 표시를 수신하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 5 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 7은 눈의 IOP의 표시를 감지하도록 구성된 IOP 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 6 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 8은 제어 회로가 수신된 표시들에 적어도 부분적으로 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 조절하기 위해 환자의 전신 혈압의 표시 및 혈류 및 IOP의 표시들을 수신하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 7 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 9는 환자의 전신 혈압의 표시를 감지하도록 구성되는 혈압 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 8 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 10은 제어 회로가 수신된 표시들 사이의 관계에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 목표 혈류 레벨을 향해 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 9 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 11은 제어 회로가 수신된 표시들 사이의 관계에 기초하여 환자 눈에서 혈류를 목표 혈류 레벨을 향해 조절하게끔 캐비티 압력을 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 10 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 12는 수신된 표시들 사이의 관계가 안구 관류 압력(ocular perfusion pressure, OPP) 레벨을 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 11 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 13은 제어 회로가 안구 자기조절(ocular autoregulation, OA) 값을 제공하기 위해 혈류의 표시를 처리하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 12 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 14는 목표 레벨이 목표 OPP 그래프-포인트 레벨을 포함하고, 제어 회로는 목표 OPP 그래프-포인트 레벨 및 목표 OPP 그래프-포인트 레벨에 대응하는 혈류의 표시를 포함하는 OA 순서 쌍으로서 OA 값을 제공하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 13 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 15는 제어 회로가 OA 인덱스를 계산하기 위해 적어도 2개의 OA 순서 쌍을 처리하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 14 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 16은 OA 인덱스가 적어도 2개의 OA 순서 쌍 사이의 최적 선(best-fit line)의 기울기를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 15 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 17은 환자의 CSFP 레벨을 추정하기 위해, 수신된 혈류 표시에 적어도 부분적으로 기초하여, 제어 회로가 캐비티 내의 압력을 목표 SVP 상태에 영향을 주는 쪽으로 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 16 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 18은 눈의 혈관으로부터 혈관 구경(blood vessel caliber)의 표시를 감지하도록 구성되는 이미징 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 17 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 19는 눈의 혈관으로부터 혈관 구경의 표시를 감지하도록 구성되는 SVP 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 18 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 20은 제어 회로가 수축기 및 이완기 혈압 레벨의 표시를 포함하는 전신 혈압의 표시를 수신하도록 구성되고, 제어 회로가 수축기 혈압 레벨에 대응하는 혈관 파라미터의 제1 이미지, 및 이완기 혈압 레벨에 대응하는 혈관 파라미터의 제2 이미지를 캡처하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 19 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 21은 제어 회로가 목표 SVP 상태에서의 CSFP의 표시를 제공하기 위해 혈류 표시에 연관된 IOP의 표시를 수신하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 20 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 22는 수신된 표시들에 연관된 IOP의 표시를 감지하도록 구성되는 압력 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 21 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 23은 압력 센서가 IOP의 표시를 감지하기 위한 IOP 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 22 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 24는 압력 센서가 IOP의 표시의 추정을 감지하기 위한 캐비티 압력 센서를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 23 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 25는 혈관 파라미터의 표시가 혈관 구경을 포함하고, 제어 회로는 혈관 구경 팩터에 적어도 부분적으로 기초하여 환자의 CSFP 레벨을 추정하기 위해, 캐비티 내의 유체 압력을 연관된 목표 SVP 상태에 영향을 미치는 쪽으로 조절하기 위해 혈관 구경 팩터를 계산하도록 구성되며, 혈관 구경 팩터는 환자 심장 사이클의 제1 압력에서의 제1 이미지에 대응하는 제1 혈관 구경 값과 환자 심장 사이클의 제2 압력에서의 제2 이미지에 대응하는 제2 혈관 구경 값의 비율로서 정의되는, 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 24 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 26은 환자 심장 사이클의 제1 압력이 수축기 혈압 레벨을 포함하고, 환자 심장 사이클의 제2 압력이 이완기 혈압 레벨을 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 25 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 27은 혈관 파라미터의 표시가 혈관 단면에 대한 혈관 형상 특성을 포함하고, 혈관 형상 특성은 혈관의 장축과 혈관의 단축 사이의 관계를 나타내고, 제어 회로는 혈관 특성 팩터에 적어도 부분적으로 기초하여 환자의 CSFP 레벨을 추정하기 위해, 캐비티 내의 유체 압력을 연관된 목표 SVP 상태에 영향을 주는 쪽으로 조절하기 위해 혈관 특성 팩터를 계산하도록 구성되고, 혈관 특성 팩터는 환자 심장 사이클의 제1 압력에서의 제1 이미지에 대응하는 제1 혈관 형상 특성과 환자 심장 사이클의 제2 압력에서의 제2 이미지에 대응하는 제2 혈관 형상 특성의 관계를 나타내는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 26 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 28은 환자 심장 사이클의 제1 압력이 수축기 혈압 레벨을 포함하고, 환자 심장 사이클의 제2 압력이 이완기 혈압 레벨을 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 27 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 29는 주제(예컨대, 장치, 시스템, 디바이스, 방법, 동작들을 수행하기 위한 수단, 또는 디바이스에 의해 수행될 때 디바이스가 동작들을 수행하게 할 수 있는 명령어들을 포함하는 디바이스 판독가능한 매체, 또는 제조물)를 포함하거나 사용할 수 있거나, 장치를 이용하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 28 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제와 선택적으로 조합될 수 있다. 장치는 커버와 눈의 전방 표면 사이에 캐비티를 정의하기 위해 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진 커버, 캐비티와 연통하고 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 압력 소스, 및 압력 소스와 통신하고, 안구 혈류를 목표 레벨을 향해 조정하기 위해 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 제어 회로를 포함할 수 있다. 방법은 제어 회로로 환자 눈의 혈관 파라미터의 표시를 수신하는 단계를 포함할 수 있다. 방법은 커버와 눈의 전방 표면 사이에 정의된 캐비티 내의 유체 압력을 조절하기 위해, 수신된 표시에 기초하여 제어 회로를 이용하는 단계를 포함할 수 있다.
양태 30은 혈관 파라미터의 표시를 수신하는 단계가 혈관 내의 혈류의 표시를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 29 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 31은 사용자가 혈관 파라미터의 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 것을 허용하기 위해, 수신된 표시를 GUI를 통해 사용자에게 디스플레이하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 30 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 32는 수신된 표시를 처리하는 단계가 수신된 표시와 목표 혈관 파라미터 값 사이의 차이를 계산하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 31 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 33은 처리하는 단계가 수신된 표시에 기초하여 압력 소스를 조절하도록 구성되는 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 32 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 34는 피드백 신호를 생성하는 단계가 압력 소스를 환자 눈의 목표 혈류 레벨을 향해 조절하도록 구성되는 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 33 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 35는 제어 회로로 눈의 안압(IOP)의 표시, 및 환자의 전신 혈압의 표시를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 34 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 36은 수신된 표시를 처리하는 단계가 수신된 IOP 및 전신 혈압의 표시들에 기초하여 안구 관류 압력(OPP)의 표시를 계산하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 35 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 37은 제어 회로가 OPP의 표시를 사용자에게 전달하도록 구성된 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함하고, 처리하는 단계는 사용자가 OPP의 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 수동으로 조절하는 것을 허용하기 위해 표시 OPP를 GUI를 통해 사용자에게 디스플레이하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 36 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 38은 수신된 표시를 처리하는 단계가 OPP의 표시에 기초하여 압력 소스를 조절하도록 구성되는 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 37 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 39는 수신된 표시를 처리하는 단계가 OA 순서 쌍을 포함하는 안구 자기조절(OA) 값을 형성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 38 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 40은 수신된 표시를 처리하는 단계가 적어도 2개의 OA 값에 기초하여 안구 자기조절(OA) 인덱스를 계산하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 39 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 41은 OA 인덱스를 계산하는 단계가 적어도 2개의 OA 값 사이의 최적 선의 기울기를 계산하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 40 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 42는 캐비티 내의 유체 압력 또는 눈의 IOP의 표시 중 적어도 하나를 포함하는, 환자 눈에 연관된 압력의 표시를 수신하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 41 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 43은 혈관 파라미터의 표시를 수신하는 단계가 혈관 구경의 표시를 수신하는 단계를 포함하고, 수신된 표시를 처리하는 단계가 SVP 상태의 표시를 결정하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 42 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 44는 제어 회로가 사용자에게 SVP 상태의 표시를 전달하도록 구성되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함하고, 처리하는 단계는 사용자가 SVP 상태의 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 수동으로 조절하는 것을 허용하기 위해, SVP 상태의 표시를 GUI를 통해 사용자에게 디스플레이하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 43 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 45는 수신된 표시를 처리하는 단계가 SVP 상태의 표시에 기초하여 압력 소스를 조절하도록 구성되는 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 44 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 46은 피드백 신호를 생성하는 단계가 압력 소스를 목표 SVP 상태를 향해 조절하도록 구성되는 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 45 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 47은 피드백 신호를 생성하는 단계가 압력 소스를 SVP ON 상태로부터 SVP OFF 상태로 조절하기 위한 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 46 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 48은 피드백 신호를 생성하는 단계가 압력 소스를 SVP OFF 상태로부터 SVP ON 상태로 조절하기 위한 피드백 신호를 생성하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 47 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 49는 수신된 표시를 처리하는 단계가 목표 SVP 상태에서의 환자 눈에 연관된 압력의 표시를 환자의 CSFP 레벨의 추정으로서 디스플레이하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 48 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 50은 혈관 파라미터의 표시를 수신하는 단계가 혈관 특성을 시각화하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 49 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 51은 혈관 파라미터를 시각화하는 단계가 혈관 파라미터를 이미징 센서로 이미징하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 50 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 52는 혈관 파라미터를 시각화하는 단계가 SVP 센서로 SVP의 표시를 감지하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 51 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 53은 제어 회로를 사용하는 단계가 환자의 CSFP를 추정하기 위해 캐비티 압력을 목표 SVP 상태를 향해 주변 압력 위로 증가시키는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 52 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 54는 제어 회로를 사용하는 단계가 환자의 CSFP를 추정하기 위해 캐비티 압력을 목표 SVP 상태를 향해 주변 압력 아래로 감소시키는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 53 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 55는 주제(예컨대, 장치, 시스템, 디바이스, 방법, 동작들을 수행하기 위한 수단, 또는 디바이스에 의해 수행될 때 디바이스가 동작들을 수행하게 할 수 있는 명령어들을 포함하는 디바이스 판독가능한 매체, 또는 제조물)를 포함하거나 사용할 수 있고, 또는 장치를 이용하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 54 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제와 선택적으로 조합될 수 있다. 장치는 커버와 눈의 전방 표면 사이에 캐비티를 정의하기 위해 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진 커버, 캐비티와 연통하고 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 압력 소스, 및 압력 소스와 통신하고, 안구 혈류를 목표 레벨을 향해 조정하기 위해 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 제어 회로를 포함할 수 있다. 방법은 환자 눈과 커버 사이에 캐비티를 형성하는 단계를 포함할 수 있으며, 커버는 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진다. 방법은 환자의 CSFP를 추정하기 위해 목표 SVP 상태에 영향을 미치도록 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계를 포함할 수 있다.
양태 56은 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 초기 SVP 상태로부터 목표 SVP 상태로의 전이에 영향을 주도록 캐비티 내의 유체 압력을 증가시키는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 55 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 57은 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 초기 SVP 상태로부터 목표 SVP 상태로의 전이에 영향을 주도록 캐비티 내의 유체 압력을 증가시키는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 56 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 58은 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 초기 SVP 상태로부터 목표 SVP 상태로의 전이에 영향을 주도록 캐비티 내의 유체 압력을 감소시키는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 57 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 59는 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 이미징 센서로 안구 혈관의 SVP 상태를 시각화하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 58 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 60은 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 환자의 CSFP를 추정하기 위해 초기 SVP로부터 목표 SVP 상태로의 전이에 대응하는 환자 눈의 IOP를 검출하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 59 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 61은 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 초기 SVP 상태로부터 목표 SVP 상태로의 전이에 영향을 주도록 캐비티 내의 유체 압력을 감소시키는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 60 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 62는 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 이미징 센서로 안구 혈관의 SVP 상태를 시각화하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 61 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 63은 캐비티 내의 유체 압력을 조절하는 단계가 환자의 CSFP를 추정하기 위해 초기 SVP로부터 목표 SVP 상태로의 전이에 대응하는 환자 눈의 IOP를 검출하는 단계를 포함하는 방법을 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 62 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 64는 환자 눈에서 안구 혈류를 조절하기 위한 장치를 포함하거나 사용할 수 있는 것과 같이, 주제(예컨대, 장치, 시스템, 디바이스, 방법, 동작들을 수행하기 위한 수단, 또는 디바이스에 의해 수행될 때 디바이스가 동작들을 수행하게 할 수 있는 명령어들을 포함하는 디바이스 판독가능한 매체, 또는 제조물)를 포함하거나 사용할 수 있다. 장치는 커버와 눈의 전방 표면 사이에 캐비티를 정의하기 위해 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진 커버, 캐비티와 연통하고 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 압력 소스, 및 압력 소스와 통신하고, 환자 눈에 연관된 압력의 표시 및 전신 혈압(BP)의 표시를 수신하고, 수신된 표시들 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 조절하기 위해 수신된 표시들을 처리하도록 구성되는 제어 회로를 포함할 수 있다.
양태 65는 눈에 연관된 압력의 표시가 캐비티 내의 유체 압력의 표시 또는 눈의 안압(IOP)의 표시 중 적어도 하나를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 64 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 66은 유체 압력의 표시가 압력 센서로 감지되고, IOP의 표시가 IOP 센서로 감지되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 65 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 67은 전신 BP의 표시가 BP 센서로 감지되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 66 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 68은 제어 회로가 눈에 연관된 압력의 표시를 사용자에게 전달하도록 구성되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함하고, 처리하는 것은 사용자가 압력의 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 수동으로 조절하는 것을 허용하기 위해, 압력의 표시를 GUI를 통해 사용자에게 디스플레이하는 것을 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 67 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 69는 제어 회로가 눈에 연관된 압력의 표시를 사용자에게 전달하도록 구성되는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 포함하고, 처리하는 것은 사용자가 IOP의 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 수동으로 조절하는 것을 허용하기 위해, IOP의 표시를 GUI를 통해 사용자에게 디스플레이하는 것을 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 68 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 70은 처리하는 것이 사용자가 제1 및 제2 IOP 표시 중 적어도 하나에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 수동으로 조절하는 것을 허용하기 위해, 제1 전신 BP 레벨 표시에서의 제1 IOP 레벨 표시, 및 제2 전신 BP 레벨 표시에서의 제2 IOP 레벨 표시를 GUI를 통해 사용자에게 디스플레이하는 것을 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 69 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 71은 제1 전신 BP 레벨 표시가 환자 심장 사이클의 수축기 BP의 표시를 포함하고, 제2 전신 BP 레벨 표시가 환자 심장 사이클의 이완기 BP의 표시를 포함하는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 70 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 72는 제어 회로가 캐비티 내의 유체 압력을 목표 레벨을 향해 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 71 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 73은 제어 회로가 캐비티 내의 유체 압력을 눈의 목표 IOP 레벨을 향해 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 72 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 74는 제어 회로가 수신된 표시들 사이의 관계에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 목표 레벨을 향해 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 73 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
양태 75는 제어 회로가 환자 눈의 안구 관류 압력(OPP) 레벨의 표시를 처리하고, OPP의 표시에 기초하여 캐비티 내의 유체 압력을 목표 안구 관류 압력(OPP) 레벨을 향해 조절하도록 구성되는 장치를 선택적으로 포함하거나 사용하기 위해, 양태 1 내지 양태 74 중 하나 또는 그들의 임의의 조합의 주제를 포함하거나 사용할 수 있거나, 또는 선택적으로 그와 조합될 수 있다.
이러한 비-제한적인 예들 각각은 그 자체로 독립적일 수 있거나, 다양한 순열들로, 또는 하나 이상의 다른 예와의 조합으로 결합될 수 있다.
본 개요는 본 특허 출원의 주제의 개요를 제공하도록 의도된 것이다. 본 발명의 배타적이거나 철저한 설명을 제공하는 것은 의도되지 않는다. 상세한 설명은 본 특허 출원에 관한 추가 정보를 제공하기 위해 포함된다.
반드시 비율에 맞게 그려지지는 않은 도면들에서, 유사한 숫자들은 상이한 도면들에서 유사한 컴포넌트들을 설명할 수 있다. 상이한 문자 접미사들을 가진 유사한 번호들은 유사한 컴포넌트들의 상이한 사례들을 표현할 수 있다. 도면들은 일반적으로 본 문서에서 논의된 다양한 실시예들을 제한이 아닌 예로서 도시한다.
도 1은 환자 눈에 대한 환경을 제어하기 위한 장치의 예를 도시한다.
도 1a는 수동 구동식 압력 소스의 예를 포함하는 장치의 예를 도시한다.
도 2a는 개방 위치에 있는 예시적인 양의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 2b는 폐쇄 위치에 있는 예시적인 양의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 3a는 폐쇄 위치에 있는 예시적인 음의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 3b는 개방 위치에 있는 예시적인 음의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 4는 예시적인 체크 밸브 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 5a는 예시적인 제1 이중 내강 도관의 단면을 도시한다.
도 5b는 예시적인 제2 이중 내강 도관의 단면을 도시한다.
도 5c는 예시적인 제3 이중 내강 도관의 단면을 도시한다.
도 6은 환자 눈의 안구 혈관에서 혈류를 조절하기 위해 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 7a는 눈에서의 AR 능력의 제1 예를 도시하는 그래프를 도시한다.
도 7b는 눈에서의 AR 능력의 제2 예를 도시하는 그래프를 도시한다.
도 8은 환자 눈의 OA 능력을 정량화하기 위해 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 9는 환자의 CSFP 레벨을 비-침습적으로 검출하기 위해 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 1은 환자 눈에 대한 환경을 제어하기 위한 장치의 예를 도시한다.
도 1a는 수동 구동식 압력 소스의 예를 포함하는 장치의 예를 도시한다.
도 2a는 개방 위치에 있는 예시적인 양의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 2b는 폐쇄 위치에 있는 예시적인 양의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 3a는 폐쇄 위치에 있는 예시적인 음의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 3b는 개방 위치에 있는 예시적인 음의 압력 캐비티 체크 밸브의 측면도를 도시한다.
도 4는 예시적인 체크 밸브 어셈블리의 측면도를 도시한다.
도 5a는 예시적인 제1 이중 내강 도관의 단면을 도시한다.
도 5b는 예시적인 제2 이중 내강 도관의 단면을 도시한다.
도 5c는 예시적인 제3 이중 내강 도관의 단면을 도시한다.
도 6은 환자 눈의 안구 혈관에서 혈류를 조절하기 위해 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 7a는 눈에서의 AR 능력의 제1 예를 도시하는 그래프를 도시한다.
도 7b는 눈에서의 AR 능력의 제2 예를 도시하는 그래프를 도시한다.
도 8은 환자 눈의 OA 능력을 정량화하기 위해 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 9는 환자의 CSFP 레벨을 비-침습적으로 검출하기 위해 장치를 사용하기 위한 예시적인 방법을 도시한다.
도 1은 예를 들어 환자 눈에 대한 환경을 제어하기 위한 장치(100)의 예를 도시한다. 적어도 하나의 예에서, 환자 눈은 환자 눈의 전방 표면과 같은 시각 체계의 기관을 포함할 수 있다. 장치(100)는 커버(110), 유체 조정기(120), 센서(130), 제어 회로(140), 및 압력 소스(150)를 포함할 수 있다.
커버(110)는 예를 들어 눈의 전방 표면을 포함하는 눈과 접촉하지 않고서, 환자 눈을 둘러싸고 눈으로부터 이격되도록 크기 및 형상이 정해질 수 있다. 커버(110)는 환자의 좌안 및 우안과 같은 환자의 양쪽 눈을 둘러싸고 덮도록 크기 및 형상이 정해질 수 있다. 예에서, 커버(110)는 다이빙 또는 스노클링 마스크와 형상 및 기능이 유사한 커버(110)와 같은 마스크를 포함할 수 있다. 커버(110)는 환자가 커버(110)를 통해 바깥쪽을 보는 것을 허용하기 위해, 또는 커버(110)를 통해 안쪽으로, 각막을 포함하는 눈의 외부 구조물들 또는 망막을 포함하는 눈의 안구 내 구조물들과 같은 눈을 관찰하는 것을 허용하기 위해, 렌즈 부분(182)을 포함할 수 있다. 렌즈 부분(182)은 예를 들어 눈의 난시를 교정하기 위해, 환자를 위한 교정 렌즈의 역할을 할 수 있다. 렌즈 부분(182)은 A8 렌즈 블랭크와 같은 렌즈 블랭크를 포함할 수 있으며, 이는 예를 들어 눈의 굴절 오류를 교정하기 위해 환자를 위한 처방 렌즈로서 성형될 수 있다. 렌즈 부분(182)은 교체가능한 렌즈 부분(182)을 포함할 수 있고, 예를 들어 장치(100)의 제1 렌즈 부분은 예를 들어 환자에게 제시된 렌즈 배율을 변경하기 위해 제2 렌즈 부분과 교환될 수 있다. 예에서, 렌즈 배율은 예컨대 진단 또는 치료 목적 중 적어도 하나를 위한 망막 및 맥락막의 평가를 포함하여 눈의 안구 내 공간의 검사를 허용하도록 선택될 수 있다. 렌즈 배율은 눈의 검사를 향상시키도록, 예를 들어 눈의 일부의 시각화를 향상시키기 위해 렌즈 부분(182)을 포커싱하도록 선택될 수 있다. 렌즈 부분(182)의 내부 표면은, 예를 들어 응결이 환자의 시야를 가리는 것을 방지하기 위한 김서림 방지 코팅으로 처리될 수 있다.
커버(110)는, 예를 들어 커버(110)가 눈 위에 그리고 환자에 맞닿아 배치될 때, 밀폐된 캐비티(112)를 정의할 수 있다. 캐비티(112)는, 예를 들어 커버(110)가 환자의 좌안 및 우안 위에 위치된 마스크를 포함할 때, 양쪽 눈 위에 밀폐된 캐비티(112)를 정의할 수 있다. 예에서, 커버(110)의 주변 에지는 눈 위에 배치될 수 있으며, 예를 들어 주변 에지는 눈 궤도(예를 들어, 안와)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 캐비티(112)는 커버(110)의 내부 표면(188)과 환자 눈의 전방 표면 사이에 정의된 공간 용적과 같은 공간 용적을 포함할 수 있다. 캐비티(112)는 환자 눈과 접촉하는 눈 환경을 형성할 수 있는 액체 또는 기체 유체와 같은 작동 유체를 포함할 수 있다. 예에서, 눈 환경은 환자 눈의 생리학적 상태를 특성화하는 데 사용될 수 있으며, 예를 들어 눈 환경은 눈으로부터 방출된 바이오마커들을 포함하는 생리학적 성분들을 포함할 수 있다. 캐비티(112) 내의 작동 유체로부터 감지된 바이오마커들과 같이 장치(100)에 의해 감지된 정보는, 예컨대 환자 눈에 연관된 눈 컨디션을 진단하기 위해, 환자 정보를 의료 전문가에게 제공할 수 있다. 예에서, 눈 환경은 환자 눈을 치료하기 위해 사용될 수 있으며, 예를 들어 장치(100)는 눈 컨디션을 치료하기 위해 캐비티(112) 내의 압력 또는 작동 유체 조성 중 적어도 하나를 변화시키도록 눈 환경을 조절할 수 있다.
눈 컨디션은 환자의 시력에 영향을 미칠 수 있는 눈의 생리학적 상태와 같은 눈의 상태를 설명할 수 있다. 눈 컨디션은 몇 초, 몇 분 또는 며칠 단위로 측정되는 기간 동안 지속될 수 있는 눈 컨디션과 같은 급성 눈 컨디션, 또는 며칠, 몇 주, 몇 개월, 또는 몇 년 단위로 측정되는 기간 동안 지속될 수 있는 눈 컨디션과 같은 만성 눈 컨디션 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예에서, 눈 컨디션은 질병 상태를 경험하고 있는 눈과 같은 비정상적인 눈 컨디션을 포함할 수 있다. 눈의 질병 상태는 녹내장, 시신경 유두 부종과 같은 유두 부종, 푹스 이영양증, 당뇨성 망막증, 습성 또는 건성 황반 변성과 같은 황반 변성, 백내장, 안구 건조, 각막 감염, 마이봄샘 질환, 모낭충, 각막 확장증, 또는 눈 주위 피부 이완 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
눈 컨디션은, 예를 들어 눈의 전방 부분을 포함하는 환자 눈을 캐비티(112)의 눈 환경에 노출시킴으로써, 장치(100)에 의해 영향을 받을 수 있다. 예에서, 녹내장은 예컨대 음의 게이지 압력을 포함하는 눈 환경에 눈을 노출시킴으로써, 장치(100)로 치료, 억제 또는 예방된다. 예에서, 시신경 유두 부종은 예컨대 양의 게이지 압력을 포함하는 눈 환경에 눈을 노출시킴으로써, 장치(100)로 치료, 억제 또는 예방된다. 예에서, 호기성 안구 감염은 예를 들어 호기성 안구 감염의 근본 원인을 해결하기 위해, 예를 들어 혐기성 환경(예를 들어, 산소가 없는 환경)에 눈을 노출시킴으로써, 장치(100)로 치료, 억제 또는 예방된다.
하나 이상의 눈 컨디션은 캐비티(112) 내의 환경에 눈을 노출시킴으로써 동시에 영향을 받는 것과 같이, 장치(100)에 의해 영향을 받을 수 있다. 예에서, 환자가 녹내장 및 호기성 안구 감염과 같은 하나 이상의 눈 컨디션을 경험할 수 있는 경우, 예컨대 녹내장을 치료하기 위한 음의 압력 환경 및 호기성 안구 감염을 치료하기 위한 혐기성 환경과 같이, 음의 게이지 압력 및 혐기성 눈 환경을 포함하는 눈 환경에 환자 눈을 노출시킴으로써, 눈 컨디션들이 장치(100)로 치료, 억제 또는 예방될 수 있다.
눈 환경은 캐비티(112) 내의 작동 유체의 특성과 같은 환경적 파라미터에 의해 정의될 수 있다. 환경적 파라미터는 캐비티(112) 안팎으로의 작동 유체 용적 유량과 같은 캐비티(112) 내의 작동 유체 흐름, 캐비티(112) 내의 작동 유체의 상대 습도와 같은 캐비티(112) 내의 작동 유체 습도, 캐비티(112) 내의 작동 유체 온도, 캐비티(112) 내의 작동 유체 게이지 압력 및 캐비티를 둘러싸는 환경의 주변 압력과 같은 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력(예를 들어, 캐비티 압력), 또는 구성 유체 농도 또는 부분 유체 압력 중 적어도 하나에 의해 측정되는 작동 유체 조성과 같은 캐비티(112) 내의 작동 유체 조성 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
눈 환경에 대한 눈의 노출은 눈의 변화를 유발할 수 있으며, 예컨대 눈으로의 작동 유체의 흡수는 눈에 연관된 생리학적 파라미터의 변화를 유발할 수 있다. 생리학적 파라미터는 안압(IOP), 뇌척수액 압력(CSFP)과 같은 두개 내압(ICP), 또는 SVP 상태와 같은 자발적 정맥 맥동(SVP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
커버(110)는 캐비티(112) 내에 눈 환경을 형성하기 위해, 작동 유체를 환자에 맞닿게, 예를 들어 환자 눈의 전방 부분과 접촉하게 유지할 수 있다. 눈 환경에 대한 환자 눈의 노출은 예컨대 눈에 연관된 눈 컨디션을 치료, 억제 또는 예방하기 위해, 눈의 진단 테스트 또는 눈의 치료법 중 적어도 하나와 같이, 눈의 치료에 영향을 줄 수 있다. 눈의 치료는 예를 들어 눈의 안압(IOP) 레벨을 조절하도록 눈의 전방 부분에 힘을 가하기 위해, 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력 중 적어도 하나에 눈을 노출시키는 것, 또는 예를 들어 눈의 전방 부분을 통한 것을 포함하여 눈으로의 작동 유체의 흡수를 용이하게 하기 위해, 캐비티(112) 내의 작동 유체 조성물에 눈을 노출시키는 것을 포함할 수 있다.
커버(110)는 환자 눈과 접촉하는 캐비티(112) 내의 작동 유체의 게이지 압력과 같은 차동 유체 압력을 유지할 수 있다. 예에서, 게이지 압력은 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력과 커버(110)를 둘러싼 대기압 사이의 압력 차이로서 정의될 수 있다. 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력이 대기압보다 큰 경우와 같은 양의 게이지 압력은 예컨대 눈의 안압(IOP)을 증가시키도록, 눈의 전방 표면에 압축 작동 유체 힘을 생성할 수 있다. 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력이 대기압보다 낮은 경우와 같은 음의 게이지 압력은 예컨대 눈의 IOP를 감소시키도록, 눈의 전방 표면에 음의(또는 "진공"의) 작동 유체 힘을 생성할 수 있다. 적어도 하나의 예에서, 캐비티(112) 내의 작동 유체는 주변 공기와 동일한 조성을 갖는 기체 유체와 같은, 쉽게 압축가능한 유체를 포함할 수 있다.
눈의 전방 표면에 적용되는 작동 유체 힘은 진단 테스트를 위한 힘과 같은 섭동력(perturbation force)을 포함할 수 있다. 섭동력은 제1 위치로부터 제2 위치로의 편향과 같은 눈의 편향의 측정을 허용하기에 충분한 기간 동안 눈의 전방 표면에 적용될 수 있다. 예에서, 몇 초 또는 몇 분 단위로 측정되는 기간 동안의 섭동력의 적용은 편향 측정에 충분할 수 있다. 섭동력은 진단 측정을 포함하는 진단 테스트를 위해 눈의 곡률을 감소시키기 위한 것과 같이, 눈에 양의 섭동력을 가하기 위한 캐비티(112) 내의 양의 게이지 압력에 의해 생성될 수 있다. 섭동력은 진단 측정을 포함하는 진단 테스트를 위해 눈의 곡률을 증가시키기 위한 것과 같이, 눈에 음의 섭동력을 가하기 위한 캐비티(112) 내의 음의 게이지 압력에 의해 생성될 수 있다.
눈의 전방 표면에 가해지는 힘은 급성 눈 컨디션 및 만성 눈 컨디션을 포함하는 눈 컨디션을 치료하기에 충분한 기간 동안 눈의 전방 표면에 치료 요법을 적용하는 힘과 같은 치료적 힘을 포함할 수 있다. 예에서, 치료되는 눈 컨디션에 따라, 며칠, 몇 주, 몇 개월 또는 몇 년 단위로 측정되는 기간 동안 치료적 힘의 인가가 적용될 수 있다. 치료적 힘은 시신경 유두 부종을 포함하는 눈 컨디션을 억제, 치료 또는 예방하기 위해 눈의 안압(또는 IOP)을 증가시키기 위한 것과 같이, 눈에 양의 치료적 압축력을 가하기 위한 양의 게이지 압력에 의해 생성될 수 있다. 치료적 힘은 녹내장을 포함하는 눈 컨디션을 억제, 치료 또는 예방하기 위해 눈의 IOP를 감소시키기 위한 것과 같이, 눈에 음의 치료적 힘을 가할 수 있는 음의 게이지 압력에 의해 생성될 수 있다.
눈 컨디션은 몇 초, 몇 분 또는 며칠 단위로 측정되는 지속시간 동안 지속될 수 있는 눈 컨디션과 같은 급성 눈 컨디션, 또는 며칠, 몇 주, 몇 개월 또는 몇 년 단위로 측정되는 지속시간 동안 지속될 수 있는 눈 컨디션과 같은 만성 눈 컨디션 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예에서, 눈 컨디션은 녹내장, 시신경 유두 부종과 같은 유두 부종, 푹스 이영양증, 당뇨성 망막증, 습성 또는 건성 황반 변성과 같은 황반 변성, 백내장, 안구 건조, 각막 감염, 마이봄샘(마이봄낭) 질환, 모낭충, 각막 확장증, 또는 눈 주위 피부 이완 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
작동 유체는 하나 이상의 액체 또는 기체의 조합과 같은 하나 이상의 구성 유체로 구성될 수 있다. 작동 유체는 기체 산화 질소 및 기체 이산화탄소의 조합과 같은 두 가지 구성 유체의 조합을 포함할 수 있다. 구성 유체는 치료용 유체를 포함할 수 있고, 예를 들어 구성 유체의 성분은 눈 컨디션을 억제, 치료 또는 예방하기 위해 눈을 통해 흡수될 수 있다. 예를 들어, 작동 유체는 질소 및 산화 질소의 조합을 포함할 수 있으며, 예를 들어 산화 질소 성분은 녹내장을 포함한 눈 컨디션을 치료하도록 눈의 혈관의 혈관 확장을 촉진하기 위해 눈 표면을 통해 흡수될 수 있다.
치료용 유체는 이산화탄소(CO2), 산소(O2), 산화 질소(NO), 오존(O3), 질소(N2), 헬륨(He), 플루오로카본 및 퍼플루오로카본을 포함하는 탄화수소, 육불화황, 테트라하이드로칸나비놀(THC) 및 칸나비디올(CBD)을 포함하는 칸나비노이드, 둘 이상의 기체 치료용 유체의 조합, 또는 그와 유사한 것과 같은 기체 치료용 유체를 포함할 수 있다. 예에서, 치료용 기체는 예컨대 눈 컨디션을 치료하기 위해 이산화탄소, 산소 또는 산화 질소 중 적어도 하나의 혼합물을 포함할 수 있다. 예에서, 치료용 기체는 예컨대 눈 컨디션을 치료하기 위해, 50% 산화 질소와 50% 산소의 혼합물을 포함하는 산화 질소와 산소의 혼합물, 헬륨과 산소의 혼합물(헬리옥스라고도 알려짐), 및 Medical Grade Air USP를 포함한 Medical Air를 포함할 수 있다. 예에서, 치료용 기체들의 혼합물은 예를 들어 눈 컨디션을 치료하기 위해 상표 ENTONOX인 The BOC Group plc로부터의 기체들을 포함하는 50% 산화 질소와 50% 산소의 혼합물과 같은 산화 질소와 산소의 혼합물을 포함할 수 있다. 예에서, 치료용 기체들의 조합은 예를 들어 눈 컨디션을 치료하기 위해, 헬리옥스로도 알려진 21% 산소와 79% 헬륨의 혼합물과 같은 헬륨과 산소의 혼합물을 포함할 수 있다. 예에서, 치료용 기체들의 조합은 예를 들어 눈 감염을 포함하는 눈 컨디션을 치료하기 위해, 불소 또는 염소 중 적어도 하나의 혼합물을 포함할 수 있다. 예에서, 치료용 기체들의 조합은 예를 들어 호기성 안구 감염을 치료하기 위해 약 21% 미만의 용적 분율을 갖는 O2와의 혼합물과 같이 주변 공기보다 낮은 산소 용적 분율을 갖는 혼합물, 또는 예를 들어 혐기성 안구 감염을 치료하기 위해 약 21%를 초과하는 용적 분율을 갖는 O2와의 혼합물과 같이 주변 공기보다 큰 산소 용적 분율을 갖는 혼합물 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
치료용 유체는 치료 용액과 같은 액체 치료용 유체를 포함할 수 있다. 치료 용액은 물(H2O)과 같은 용매 및 치료 용질과 같은 용질을 포함할 수 있다. 치료 용질은 비타민 A, 리보플라빈(비타민 B2)과 같은 B 비타민, 비타민 C, 비타민 D, 비타민 E, 베타-카로틴, 아연, 루테인 또는 엽산 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 치료 용액은 캐비티(112)로의 전달 및 환자 눈과의 접촉을 위해 치료용 미스트 또는 안개를 형성하기 위해, 예를 들어 네뷸라이저 또는 분무기로, 액체 치료용 유체로부터 기체 치료용 유체로 변환될 수 있다. 예에서, 환자 눈은 각막 궤양의 치료와 같은 제1 치료 결과를 달성하기 위해, 비타민 A를 포함하는 치료용 미스트와 같은 기체 치료용 유체에 노출될 수 있다. 예에서, 환자 눈은 리보플라빈을 포함하는 치료용 미스트와 같은 기체 치료용 유체에 노출될 수 있으며, 이어서 원추각막을 치료하기 위한 각막 교차 결합의 증가와 같은 제2 치료 결과를 달성하기 위해 자외선과 같은 강화 에너지에 노출될 수 있다.
커버(110)는 제1 포트(114)를 포함할 수 있다. 제1 포스트(114)는 커버(110)의 표면 내에 위치될 수 있고, 예를 들어 제1 포트(114)는 캐비티(112)의 눈 환경에 접근하는 것을 허용하기 위해, 커버(110)의 외부 표면(187)으로부터 커버(110)의 내부 표면(188)까지 연장될 수 있다. 제1 포트(114)는 캐비티(112)를 주변 환경으로부터 격리시키기 위해 제1 포트(114) 위에 위치된 가요성 격막과 같은 격막을 포함할 수 있다. 가요성 격막은 캐비티(112)에서 양 또는 음의 게이지 압력 중 적어도 하나와 같은 게이지 압력을 유지할 수 있다.
가요성 격막은 캐비티(112) 내의 게이지 압력을 유지하면서 격막을 통해 캐비티(112) 내로 기구들을 삽입 및 인출하는 것을 허용할 수 있는 자가 밀봉 폴리머 재료를 포함하는 자가 치유 재료로 형성된 격막과 같은 재밀봉가능한 격막을 포함할 수 있다. 예에서, 재밀봉가능한 격막은 캐비티(112) 내의 게이지 압력(예를 들어, 양 또는 음의 게이지 압력)을 유지하면서 피하 주사 바늘이 재밀봉가능한 격막을 통해 삽입 및 인출되는 것을 허용할 수 있다. 예를 들어, 재밀봉가능한 격막은 캐비티(112) 내의 게이지 압력을 유지하면서 치료용 유체를 눈과 접촉하도록 배치하는 것과 같이 피하 주사 바늘이 눈에 근접하게 배치되는 것을 허용할 수 있다.
가요성 격막은 센서(130)와 같은 센서가 눈 환경과 접촉하지 않고서 캐비티(112) 내의 눈 환경의 표시를 감지하는 것을 허용하는 격막과 같은 측정 격막을 포함할 수 있다. 예에서, 압력 센서는 예를 들어 압력 측정 격막을 통해 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력의 표시를 감지하기 위해, 커버(110)의 제1 포트(114)를 덮는 측정 격막과 접촉하여 위치될 수 있다.
커버(110)는 커버(110)의 외부 표면(187)으로부터 커버(110)의 내부 표면(188)까지 연장되는 제2 포트(116)를 포함할 수 있다. 예에서, 제2 포트(116)는 예를 들어 도관(117)으로, 캐비티(112)를 압력 소스(150)와 연통하게 배치할 수 있다.
커버(110)는 예를 들어 장치(100)를 착용할 때 환자의 편안함을 향상시키도록 커버(110)와 환자 사이에 커버-환자 인터페이스를 포함하는 인터페이스를 제공하기 위해, 밀봉부(119)를 포함할 수 있다. 밀봉부는 또한 예를 들어 주변 환경으로부터 캐비티(112) 내의 눈 환경을 분리하기 위해, 장벽으로 작용할 수 있다. 밀봉부(119)는 커버(110)의 주변부의 적어도 일부와 같은 커버(110)의 주변부에 부착될 수 있다. 예에서, 밀봉부(119)는 예를 들어 캐비티(112) 내의 용적을 주변 환경으로부터 분리하도록 커버(110)와 환자(119) 사이에 밀봉 표면을 형성하기 위해, 커버의 주변부 주위에서 연속적으로 연장될 수 있다.
장치(100)는 캐비티 체크 밸브(189)를 포함할 수 있다. 캐비티 체크 밸브(189)는 캐비티(112)와 연통하여 장치(100) 상에, 예를 들어 커버(110)의 임의의 표면을 포함하는 커버(110), 도관(117), 제어 회로(140), 또는 압력 소스(150) 중 적어도 하나 상에 위치될 수 있다. 예에서, 캐비티 체크 밸브(189)는 제1 포트(114)에 근접하게, 예를 들어 제1 포트 내에, 제1 포트 상에, 또는 제1 포트 위에 위치될 수 있다.
캐비티 체크 밸브(189)는 캐비티(112)에 적용되는 작동 유체 압력을 제한할 수 있다. 예에서, 캐비티 체크 밸브(189)는 예를 들어 캐비티(112) 내의 압력이 눈을 손상시킬 수 있는 캐비티 압력 레벨들을 초과하지 않을 것을 보장하기 위해, 안전 밸브로서 사용될 수 있다. 예에서, 캐비티 체크 밸브(189)는 캐비티(112) 내의 압력을 목표 캐비티 압력 레벨로 제한할 수 있다.
캐비티 체크 밸브(189)는 밸브를 통한 유체 흐름의 개시를 제어할 수 있는 캐비티 체크 밸브(189)의 특성과 같은 크래킹 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 크래킹 압력은 유체가 캐비티 체크 밸브(189)를 통한 흐름을 개시할 수 있는, 캐비티 체크 밸브(189)의 입구 압력 레벨을 기술할 수 있다. 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력은, 캐비티 체크 밸브(189)의 크래킹 압력을 선택 또는 설정함으로써, 예를 들어 캐비티 체크 밸브(189)의 크래킹 압력을 목표 캐비티 압력 레벨과 동일하게 선택 또는 설정함으로써, 목표 캐비티 압력 레벨로 제한될 수 있다. 예를 들어, 캐비티(112)의 작동 유체 압력이 캐비티 체크 밸브(189)의 크래킹 압력 미만일 때, 캐비티 체크 밸브(189)는 예를 들어 캐비티로부터 주변 대기로의 작동 유체의 흐름을 방지하기 위해, 폐쇄 상태를 상정할 수 있다. 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력이 캐비티 체크 밸브(189)의 크래킹 압력 이상일 때, 캐비티 체크 밸브(189)는 예를 들어 캐비티(112)로부터 주변 대기로의 작동 유체의 흐름을 허용하기 위해, 개방 상태를 상정할 수 있다.
캐비티 체크 밸브(189)는 플래퍼 밸브 또는 포펫 밸브와 같은 패시브 캐비티 체크 밸브를 포함할 수 있다. 패시브 캐비티 체크 밸브의 크래킹 압력은 예를 들어 패시브 캐비티 체크 밸브, 또는 패시브 캐비티 체크 밸브의 컴포넌트들의 치수들을 변경함으로써 조절될 수 있다. 예에서, 예를 들어 플래퍼 체크 밸브 치수들(예를 들어, 길이, 폭, 두께), 플래퍼 체크 밸브 구성요소 재료(예를 들어, 재료의 타입, 재료 경도계, 단일 또는 다중 재료, 밸브의 강성), 또는 플래퍼 체크 밸브 힌지 중 적어도 하나를 변경함으로써, 플래퍼 캐비티 체크 밸브의 크래킹 압력이 조절될 수 있다. 예에서, 포펫 캐비티 체크 밸브의 크래킹 압력은 포펫 밸브 치수들(예를 들어, 스프링 강성, 포펫 직경) 중 적어도 하나를 변경함으로써 조절될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 캐비티(112) 내의 압력을 양의 목표 캐비티 압력 레벨로 제어하도록 구성된 플래퍼 밸브와 같은 양의 압력 캐비티 체크 밸브의 예의 측면도를 도시한다. 양의 목표 캐비티 압력 레벨은, 예를 들어 눈 컨디션을 치료, 억제 또는 예방하도록 의료 전문가에 의해 지정될 수 있다. 양의 압력 캐비티 체크 밸브는 체크 밸브의 크래킹 압력보다 더 큰 압력에서의 캐비티(112) 내의 양의 압력 작동 유체가 캐비티(112)로부터 주변 환경으로 흐르는 것을 허용하기 위해, 커버(110)의 외부 표면(187)과 같은 커버(110) 상에 위치될 수 있다.
도 2a에 도시된 바와 같이, 캐비티 체크 밸브(189)는 폐쇄 위치를 상정할 수 있고, 예를 들어 작동 유체는 캐비티 체크 밸브(189)를 통해 캐비티(112)로부터 주변 환경으로 이동할 수 없다. 폐쇄 위치에서, 장치(100)는 양의 목표 캐비티 압력 레벨보다 낮은 양의 게이지 압력 레벨과 같이, 캐비티(112) 내의 양의 게이지 압력 환경을 지원할 수 있다. 예를 들어, 양의 압력 캐비티 체크 밸브의 크래킹 압력을 양의 목표 캐비티 압력 레벨과 동일하게 설정함으로써, 양의 목표 캐비티 압력 레벨이 제어될 수 있다.
도 2b에 도시된 바와 같이, 캐비티 체크 밸브(189)는 개방 위치를 상정할 수 있고, 예를 들어 작동 유체는, 예를 들어 캐비티(112)의 양의 게이지 압력이 양의 목표 캐비티 압력 레벨 이상일 때, 캐비티(112)로부터 캐비티 체크 밸브(189)를 통해 주변 환경으로 이동할 수 있다. 개방 위치에서, 장치(100)는 예를 들어 과도한 작동 유체 압력으로부터 눈을 보호하기 위해, 캐비티(112) 내의 양의 게이지 압력 환경을 양의 목표 캐비티 압력 레벨과 대략 동일한 압력 레벨로 제한할 수 있다.
도 3a 및 도 3b는 캐비티(112) 내의 압력을 음의 목표 캐비티 압력 레벨로 제어하도록 구성된 플래퍼 밸브와 같은 음의 압력 캐비티 체크 밸브의 예의 측면도를 도시한다. 음의 목표 캐비티 압력 레벨은, 예를 들어 눈 컨디션을 치료, 억제 또는 예방하기 위해 의료 전문가에 의해 지정될 수 있다. 음의 압력 캐비티 체크 밸브는 주변 환경으로부터의 유체가 주변 환경으로부터 캐비티(112) 내로 흐르는 것을 허용하기 위해, 커버(110)의 내부 표면(188)과 같은 커버(110) 상에 위치될 수 있다.
도 3a에 도시된 바와 같이, 캐비티 체크 밸브(189)는 폐쇄 위치를 상정할 수 있고, 예를 들어 주변 유체는 주변 환경으로부터 캐비티 체크 밸브(189)를 통해 캐비티(112) 내로 이동할 수 없다. 폐쇄 위치에서, 장치(110)는 음의 목표 캐비티 압력 레벨보다 큰 음의 게이지 압력 레벨과 같이, 캐비티(112) 내의 음의 게이지 압력 환경을 지원할 수 있다. 예를 들어 음의 압력 캐비티 체크 밸브의 크래킹 압력을 음의 목표 캐비티 압력 레벨과 동일하게 설정함으로써, 음의 목표 캐비티 압력 레벨이 제어될 수 있다.
도 3b에 도시된 바와 같이, 캐비티 체크 밸브(189)는 개방 위치를 상정할 수 있고, 예를 들어 주변 유체는, 예를 들어 캐비티(112) 내의 음의 게이지 압력이 음의 목표 캐비티 압력 레벨 이하일 때, 주변 환경으로부터 캐비티 체크 밸브(189)를 통해 캐비티(112) 내로 이동할 수 있다. 개방 위치에서, 장치(100)는 예를 들어 과도한 작동 유체 압력에 의해 가능한 눈의 손상을 방지하기 위해, 캐비티(112) 내의 음의 게이지 압력 환경을 음의 목표 캐비티 압력 레벨과 대략 동일한 압력 레벨로 제한할 수 있다.
환자 눈 컨디션이 변함에 따라, 예를 들어 개선 또는 저하됨에 따라, 의료 전문가는 예를 들어 양의 목표 캐비티 압력 레벨 또는 음의 목표 캐비티 압력 레벨 중 적어도 하나를 변경하기 위해, 처방된 치료 요법을 조절할 수 있다. 목표 압력 레벨을 조절하기 위해, 어셈블리(100)는 조절가능한 밸브를 포함할 수 있다. 예에서, 조절가능한 밸브는 교체가능한 체크 밸브 어셈블리와 같은 교체가능한 밸브를 포함할 수 있다.
도 4는 개방 위치에 있는 플래퍼 체크 밸브 어셈블리와 같은 체크 밸브 어셈블리(190)의 예의 측면도를 도시한다. 장치(100)는 캐비티(112) 내의 목표 캐비티 압력 레벨을 조절하기 위해 교체가능한 체크 밸브 어셈블리(190)와 같은 체크 밸브 어셈블리(190)를 포함할 수 있다. 예에서, 예를 들어 목표 캐비티 압력 레벨의 변화를 포함하는 처방된 환자 치료 요법에서 지정된 눈에 적용되는 압력의 변화를 실현하기 위해, 제1 목표 압력 레벨로 설정된 제1 크래킹 압력을 갖는 제1 캐비티 체크 밸브를 포함하는 제1 체크 밸브 어셈블리를 갖는 장치(100)는, 제2 목표 압력 레벨로 설정된 제2 크래킹 압력을 갖는 제2 캐비티 체크 밸브를 포함하는 제2 체크 밸브 어셈블리로 교체될 수 있다.
캐비티 체크 밸브 어셈블리(190)는 제1 면(193), 제1 면(193)에 평행한 제2 면(194), 제1 면(193)으로부터 제2 면(194)으로 연장되는 베이스 주변부(195), 베이스(192)를 통해 제1 면(193)으로부터 제2 면(194)으로 연장되는 베이스 포트(196)를 갖는 베이스(192), 및 베이스 포트(196)의 적어도 일부와 같이 베이스 포트(196) 위에서 제1 면(193) 상에 위치된 캐비티 체크 밸브(189)를 포함할 수 있다. 캐비티 체크 밸브 어셈블리(190)는 베이스 주변부(195)가 포트(114)의 표면의 적어도 일부와 같은 커버(110)와 접촉할 수 있도록, 장치(100) 내에, 예컨대 커버(110) 내에 위치될 수 있다.
체크 밸브 어셈블리(190)는 캐비티(112)와 연통하여 장치(100) 상에, 예를 들어 커버(110)의 임의의 표면을 포함하는 커버(110), 도관(117), 제어 회로(140), 또는 압력 소스(150) 중 적어도 하나 상에 위치될 수 있다. 캐비티 체크 밸브 어셈블리(190)는 커버(110)와 접촉하여 위치될 수 있고, 예를 들어 베이스 주변부(195)가 포트(114)의 표면, 외부 표면(187), 또는 내부 표면(188) 중 적어도 하나와 같이, 커버(110)의 적어도 일부와 접촉할 수 있다. 양의 압력 체크 밸브 어셈블리와 같은 캐비티 체크 밸브 어셈블리(190)는 캐비티(112) 내의 압력을 양의 목표 캐비티 압력 레벨로 제어하도록 구성될 수 있고, 예를 들어 체크 밸브 어셈블리(190)는 캐비티 체크 밸브(189)가 캐비티(112)의 외부에 위치될 수 있도록 포트(114) 내에 위치될 수 있다. 음의 압력 체크 밸브 어셈블리와 같은 캐비티 체크 밸브 어셈블리(190)는 캐비티(112) 내의 압력을 음의 목표 캐비티 압력 레벨로 제어하도록 구성될 수 있고, 예를 들어 체크 밸브 어셈블리(190)는 캐비티 체크 밸브(189)가 캐비티(112)의 내부에 위치될 수 있도록 포트(114) 내에 위치될 수 있다.
다시 도 1을 참조하면, 유체 조정기(120)는 캐비티(112)와 가압된 기체 실린더와 같은 유체 소스(170) 사이의 유체 흐름과 같은 2개의 저장소 사이의 유체 흐름을 조정할 수 있다. 유체 조정기(120)는 예를 들어 제1 및 제2 저장소 사이의 유량들을 조정하기 위한 조정기 밸브를 포함할 수 있다. 조정기 밸브는 압력이 임계 값을 초과할 때 폐쇄되는 체크 밸브와 같은 수동 밸브를 포함할 수 있다. 예에서, 체크 밸브를 갖는 유체 조정기(120)는 커버(110)와 유체 소스(170) 사이에 위치될 수 있고, 예를 들어 유체 소스(170)의 압력이 환자 눈에 손상을 야기할 수 있는 압력과 같은 임계 값을 초과하는 경우, 체크 밸브는 예를 들어 과도한 힘으로부터 환자 눈을 보호하기 위해, 환자 눈으로부터 유체 소스(170)의 압력을 격리시키도록 폐쇄될 수 있다. 조정기 밸브는 서보 밸브를 포함하는 전기 변조식 밸브와 같은 능동 밸브, 또는 피에조 작동식 비례 밸브와 같은 비례 밸브를 포함할 수 있다. 예에서, 조정기 밸브는 전기 변조식 밸브를 통한 유체 흐름을 조정하기 위한 것과 같이, 전기 변조식 스풀의 위치를 밸브 본체에 대해 변조하기 위해, 예를 들어 제어 회로(140)로부터 제어 신호를 수신할 수 있다.
유체 조정기(120)는 예를 들어 유체 소스(170)로부터 캐비티(112)로의 유체의 흐름을 조정하기 위해 유체 소스(170)에 부착될 수 있다. 유체 소스(170)는 가압 기체 유체의 저장 컨테이너와 같은 유체 용기를 포함할 수 있다. 유체 소스(170)는 다른 유체로부터의 구성 유체를 농축 또는 증류하는 디바이스와 같은 발생기 디바이스를 포함할 수 있다. 예에서, 발생기 디바이스는 산소 농축기 또는 이산화탄소 농축기와 같은 농축기를 포함할 수 있다. 예에서, 발생기 디바이스는 혼합성 용액 또는 콜로이드 현탁액과 같은 액체 치료용 유체를 치료용 미스트 또는 안개와 같은 기체 작동 유체로 변환하기 위해, 초음파 가습기 또는 에어로졸라이저와 같은 분무기를 포함할 수 있다.
유체 조정기(120)는 장치(100)와 연통할 수 있으며, 예를 들어 유체 조정기(120)는 캐비티(112)와 연통할 수 있다. 예에서, 유체 조정기(120)는 예를 들어 제2 포트(116)를 통해 커버(110)와 직접 연통하는 도관(117)으로, 커버(110)에 연결될 수 있다. 예에서, 유체 조정기(120)는 Y-커넥터와 같은 튜브 커넥터(118)에 의해 커버(110)와 연통하는 도관(117)에 연결될 수 있다. 예에서, 유체 조정기(120)는 예를 들어 서보 밸브의 위치를 조절하도록 제어 회로(140)로부터 제어 신호를 수신하기 위해, 제어 회로(140)에 연결될 수 있다.
센서(130)는 캐비티(112) 내의 작동 유체의 특성의 표시 또는 환자의 생리학적 파라미터의 표시 중 적어도 하나와 같은, 캐비티(112) 내의 눈 환경의 표시를 감지할 수 있다. 센서(130)는 센서(130)에 의해 감지된 물리적 파라미터의 표시를 수신하고, 수신된 표시를 예를 들어 제어 회로(140) 또는 압력 소스(150) 중 적어도 하나에 의해 수신되기에 적합한 전기 신호를 포함하는 표시로 처리하기 위한 센서 회로와 같은 센서 회로를 포함할 수 있다.
센서(130)는 캐비티(112)와 연통하거나 환자에게 적어도 부분적으로 부착되는 것과 같이, 장치(100)에 근접하게 위치될 수 있다. 예에서, 센서(130)는 장치(100)로부터 분리될 수 있다. 예를 들어, 센서(130)는 예를 들어 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력의 표시를 감지하기 위해 포트(114) 위에 위치된 측정 격막에 맞닿아 눌러지도록, 핸드핼드형 압력 게이지를 포함할 수 있다. 예에서, 센서(130)는 캐비티(112)와 유체 연통할 수 있으며, 예를 들어 센서(130)는 캐비티(112) 내에, 또는 캐비티(112)와 유체 연통하는 제어 회로(140) 상에 위치될 수 있다. 예에서, 센서(130)는 눈의 전방 표면을 포함하는 눈의 표면, 또는 전두골, 두정골, 접형골, 측두골, 관골, 상악골, 후두골, 및 하악골 위의 조직을 포함하는 두개골을 덮는 환자 조직과 같이, 환자에게 적어도 부분적으로 부착될 수 있다. 예를 들어, 센서(130)는 전기 망막 검사 디바이스를 포함할 수 있고, 예를 들어 그것의 일부는 패턴 전기 망막 검사(또는 PERG) 테스트에 연관된 전기적 활동을 포함하는 환자의 전기적 활동의 표시를 감지하기 위해 환자 조직에 부착된 전극을 포함할 수 있다. 센서(130)는 제어 회로(140) 또는 압력 소스(150) 중 적어도 하나와 같이 장치와 전기적으로 연통될 수 있다. 센서(130)는 예를 들어 센서(130)로 눈 환경의 표시를 모니터링하거나 IOP 또는 CSFP와 같은 환자에 연관된 생리학적 파라미터의 표시를 모니터링하기 위해, 작동 유체의 연속적 또는 주기적(예를 들어, 간헐적) 감지 중 적어도 하나를 제공할 수 있다.
센서(130)는 눈의 안압(IOP) 레벨의 표시를 감지하는 디바이스와 같은 IOP 센서를 포함할 수 있다. IOP 센서는 상표 EYEMATE® 하에서 판매용으로 제공되는 Implandata Ophthalmic Products GmbH(독일 하노버)의 센서를 포함하여 IOP를 감지하기 위해 눈의 안구 내 공간에 이식가능한 IOP 센서와 같은 침습성 IOP 센서, 또는 상표 SENSIMED TRIGGERFISH® 하에서 판매용으로 제공되는 Sensimed AG(스위스 로잔)의 콘택트 렌즈 기반 센서를 포함하여 인체에의 이식 없이 IOP를 감지하는 IOP 센서와 같은 비-침습성 IOP 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
IOP 센서는 환자 눈의 IOP 레벨을 지속적으로 감지할 수 있는 IOP 센서와 같은 연속 IOP 센서, 또는 주기적 또는 비-주기적 간격으로 환자 눈의 IOP 레벨을 감지할 수 있는 IOP 센서와 같은 주기적 IOP 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예에서, 주기적 IOP 센서는 IOP의 환자 자가 모니터링을 위해 설계된 핸드헬드형 안압계와 같은 안압계를 포함할 수 있다. IOP 센서에 의해 감지된 데이터는 예를 들어 장치(100)의 사용을 용이하게 하기 위해 제어 회로(140)에 의해 수신될 수 있다.
센서(130)는 예를 들어 환자의 심장 활동의 표시를 검출하기 위한 심장 센서를 포함할 수 있다. 심장 활동의 표시는 수축기 혈압의 표시 및 이완기 혈압의 표시와 같은 전신 혈압의 표시, 또는 심박수의 표시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
심장 센서는 환자의 전신 혈압 레벨을 포함하는 혈압 레벨의 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 혈압(BP) 센서를 포함할 수 있다. BP 센서는 환자 내부에 이식할 수 있는 BP 센서와 같은 침습성 BP 센서, 및 환자 신체 내에 이식하지 않고도 BP를 감지할 수 있는 BP 센서와 같은 비-침습성 BP 센서 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서(130)는 캐비티(112) 안팎으로의 용적 유량 또는 질량 유량 중 적어도 하나를 포함하는 작동 유체 흐름의 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 작동 유체 흐름 센서를 포함할 수 있다. 센서(130)는 캐비티(112) 내의 작동 유체의 상대 습도 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 습도 센서를 포함한다. 센서(130)는 캐비티(112) 내부의 작동 유체의 온도 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 온도계를 포함할 수 있다. 센서(130)는 환자 눈에 연관된 구조물들의 변위를 감지하도록 구성된 광 간섭 단층 촬영 디바이스를 포함하여 변위 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 변위 센서를 포함할 수 있다.
센서(130)는 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력의 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 압력 센서를 포함할 수 있다. 압력 센서는 캐비티(112)에 근접하게, 예를 들어 캐비티(112)와 연통하여 위치될 수 있다. 예에서, 압력 센서는 캐비티(112) 내에 위치된 압력 센서와 같은 캐비티 압력 센서를 포함할 수 있다.
예에서, 일부 경우들에서, 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력은 눈의 안압(IOP)에 대한 추정(예를 들어, 근사)으로서 작용할 수 있다. 그러나, 각막 두께 및 각막 강성과 같은 눈의 특성으로 인해, 캐비티 압력은 눈의 IOP의 대리 역할을 할 수 없다.
압력 소스(150)가 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력을 조절하고 있지 않을 때 압력 센서에 의해 감지되는 압력 레벨과 같은 캐비티(112)의 정적 캐비티 압력 레벨은 캐비티(112) 내의 임의의 위치에서 동일할 수 있다. 압력 소스(150)가 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력을 조절하고 있을 때 압력 센서에 의해 감지되는 압력 레벨과 같은 동적 캐비티 압력 레벨은 캐비티(112)와 연통하는 압력 센서의 위치에 따라 달라질 수 있다.
센서(130)는 캐비티(112) 내의 정적 캐비티 압력 레벨을 추정하기 위해, 압력 소스(150)의 동작 상태의 표시와 같은 다른 표시와 조합된 압력 센서를 포함할 수 있다. 예에서, 측정 위치에서 작동 유체 압력(정적 및 동적) 및 작동 유체 흐름 둘 다를 측정할 수 있는 센서를 포함하는 압력-흐름 센서와 같은 압력 센서는, 압력 센서 위치에서 동적 압력의 표시를 감지하기 위해 압력 소스(150)의 입구 포트 또는 출구 포트와 같이 압력 소스(150)에 근접하여 위치될 수 있고, 유량의 표시를 포함하는 압력 소스(150)의 동작 상태의 표시를 수신하는 센서 회로와 같은 회로를 포함할 수 있다(예를 들어, 펌프 속도는 유량에 비례할 수 있다). 압력-흐름 센서는 예를 들어 캐비티(112) 내에서 목표 압력 레벨과 같은 정적 캐비티 압력 레벨을 달성하도록 압력 소스(150)에 의해 수신될 수 있는 제어 신호를 형성하기 위해, 동적 압력의 표시 또는 유량의 표시 중 적어도 하나를 처리할 수 있다. 제어 신호는 압력 소스(150)의 동작 특성을 설명할 수 있는 p-Q(예를 들어, 압력-흐름) 차트에 의해 기술되는 관계를 포함하는 압력과 흐름 사이의 관계와 같은, 동적 압력의 표시와 표시 유량 사이의 관계에 기초할 수 있다.
예에서, 압력 센서는 압력 소스(150)에 근접하게 위치될 수 있다. 제어 회로(140)는 압력 센서로부터의 동적 압력의 표시, 및 펌프 속도의 표시를 포함하는 압력 소스(150)의 동작 상태의 표시를 수신하도록 구성될 수 있다. 제어 회로(140)는 예를 들어 캐비티(112)에서 목표 압력 레벨과 같은 정적 캐비티 압력 레벨을 달성하도록 압력 소스(150)에 의해 수신될 수 있는 제어 신호를 형성하기 위해, 동적 압력의 표시 또는 압력 소스(150) 동작 상태의 표시 중 적어도 하나를 처리할 수 있다.
센서(130)는 작동 유체 내의 화학 성분의 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 작동 유체 조성 센서 또는 농도 센서를 포함할 수 있다. 예에서, 농도 센서는 작동 유체의 성분과 같은, 작동 유체의 표시를 감지하도록 구성될 수 있다. 캐비티(112)에 전달되는 작동 유체 내의 성분과 같은 작동 유체 내의 성분은 치료용 유체를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 예에서, 작동 유체 조성 센서는 (CO2), 산소(O2), 산화 질소(NO), 오존(O3), 질소, 헬륨(He), 플루오로카본 및 퍼플루오로카본을 포함하는 탄화수소, 육불화황, 테트라하이드로칸나비놀(THC) 및 칸나비디올(CBD)을 포함하는 칸나비노이드, 또는 치료용 기체들의 조합 중 적어도 하나와 같은 치료용 유체를 감지할 수 있다.
*센서(130)는 화학 성분을 포함하는 바이오마커의 표시를 감지하기 위한 디바이스와 같은 바이오마커 센서를 포함할 수 있다. 작동 유체의 화학 성분은 환자 눈에 의해 방출되거나 환자 눈 내에서 감지되는 바이오마커와 같은 바이오마커를 포함할 수 있다. 바이오마커는 의학적 개입이 요구될 수 있는 고통 상태와 같은 눈의 생리학적 상태를 시사할 수 있다. 바이오마커 센서는 수정 결정 나노밸런스(quartz crystal nanobalance, QCN) 센서를 포함하는 휘발성 기체 센서로 검출될 수 있는 것과 같은 케톤, 예를 들어 OCT 이미징 시스템을 포함하는 광학 포도당 센서로 검출될 수 있는 것과 같은 포도당, 비-침습성 광학 산소 센서로 검출될 수 있는 것과 같은 산소 레벨들, 염도 센서로 검출될 수 있는 것과 같은 용해된 염, 및 2012년 2월에 출판되고 그 전체 내용이 참조에 의해 여기에 포함되는 ACS Nano, Vol.6, #2, 1486-1493 페이지의 Kwon 등에 의한 "전도성 고분자로부터 변환된 질소 도핑된 그래핀 기반의 가요성 FET-타입 VEGF 압타센서" 출판물에 기술된 방법들 및 센서를 포함하는 압타머-기반 센서로 검출될 수 있는 것과 같은 혈관 내피 세포 성장 인자(또는 VEGF)를 포함할 수 있다. 바이오마커는 효소 센서로 검출될 수 있는 매트릭스 메탈로펩티다제 9(MPP-9)와 같은 효소, 또는 단백질 센서로 검출될 수 있는 뇌 유래 신경 영양 인자(BDNF)와 같은 단백질 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
센서(130)는 환자에 연관된 생리학적 파라미터의 표시를 감지하도록 구성된 센서와 같은 바이오센서를 포함할 수 있다. 생리학적 파라미터는 환자 눈에 연관된 과정 또는 환자 눈의 생리학적 활동에 연관된 과정과 같은, 환자에 연관된 생리학적 과정의 표시를 포함할 수 있다. 예에서, 생리학적 파라미터는 IOP 레벨과 같은 환자 눈의 안압(IOP) 표시, CSFP 레벨과 같은 환자에 연관된 뇌척수액 압력(CSFP) 표시, 전신 혈압 또는 심박수 중 적어도 하나와 같은 심장 활동의 표시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 생리학적 파라미터는 패턴 전기 망막 검사(또는 PERG) 디바이스를 포함하는 전기 망막 검사 디바이스에 의해 측정되는 것과 같은 망막 활동의 표시를 포함할 수 있다.
센서(130)는 눈의 안구 내 부분과 같은 눈의 표시를 감지하기 위한 이미징 센서를 포함할 수 있다. 이미징 센서는 눈에 근접하게, 예를 들어 커버(110)를 포함하는 장치(100)에 부착되어 위치될 수 있거나, 독립형 디바이스를 포함하여 장치와 별개로 존재할 수 있다. 예에서, 이미징 센서는 단일 이미지 캡처 카메라 또는 비디오 카메라를 포함하는 다중 이미지 캡처 카메라와 같은 카메라를 포함할 수 있으며, 예를 들어 하나 이상의 캡처된 이미지는 이미지 처리를 위해 장치(100)로 전송될 수 있다. 예에서, 이미징 센서는 광 간섭 단층 촬영(optical coherence tomography, OCT) 디바이스를 포함할 수 있다.
센서(130)는 안구 혈류 센서와 같은 혈류 센서를 포함할 수 있다. 혈류 센서는 시스템의 적어도 부분 컴포넌트가 환자에게 삽입될 것을 요구하는 이미징 시스템인 혈류 센서와 같은 침습성 혈류 센서 안구 이미징 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, 침습성 혈류 센서 및 침습성 안구 이미징 시스템은 플루오레세인 혈관 조영 시스템을 포함할 수 있다.
혈류 센서는 센서 이미징 시스템의 컴포넌트가 환자에게 삽입될 것을 요구하지 않는 이미징 시스템인 안구 혈류 센서와 같은 비-침습성 안구 혈류 센서 안구 이미징 시스템을 포함할 수 있다. 비-침습성 안구 혈류 센서 안구 이미징 시스템은 안구 혈류의 표시를 산출하기 위해 환자로부터의 정보를 처리하기 위해, 환자 또는 회로로부터 안구 혈류의 표시를 감지하기 위한 시스템을 포함할 수 있다. 안구 혈류의 표시는 최대 수축기 혈액 속도(PSV), 이완기 말 혈액 속도(EDV), 평균 혈액 속도(MV), 저항률 지수(RI), 예를 들어 RI=(PSV-EDV)/PSV, 또는 맥박 지수(PI), 예를 들어 PI=(PSV-EDV)/MV 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 안구 이미징 시스템은 예를 들어 센서로 감지될 수 있는 조직으로부터의 응답을 이끌어 내기 위해 안구 조직을 포함하는 조직을 에너지로 복사 조명하기 위해, 안구 에너지 소스를 포함할 수 있다. 안구 조직은 약 3 헤르츠(Hz) 내지 약 300 엑사헤르츠(EHz) 주파수 범위의 EM 에너지와 같은, 안구 에너지 소스에 의해 생성된 전자기(EM) 에너지로 조명될 수 있다. 예에서, 안구 에너지 소스는 예를 들어 전구에 의해 생성되는 확산 광원, 및 예를 들어 레이저 다이오드에 의해 생성되는 시준된 광원을 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 안구 이미징 시스템은, 예를 들어 안구 조직을 에너지 소스로 조명함으로써 안구 조직으로부터 방사되는 에너지를 포함하여 안구 조직으로부터 복사된 에너지를 감지하기 위해, 안구 혈류 센서를 포함할 수 있다. 안구 혈류 센서는 약 3 헤르츠(Hz) 내지 약 300 엑사헤르츠(EHz)의 주파수 범위의 EM 에너지와 같은 EM 에너지를 감지하도록 구성될 수 있다.
예에서, 안구 혈류 센서는 약 20 킬로헤르츠(kHz) 내지 약 400kHz의 주파수 범위 및 약 1 메가헤르츠(MHz) 내지 약 18MHz의 주파수 범위를 포함하여, 약 3 Hz 내지 약 300 기가헤르츠(GHz)의 주파수 범위에서 EM 에너지를 감지하도록 구성되는 초음파 센서와 같은 초음파 센서를 포함할 수 있다.
안구 혈류 센서는 상보성 금속 산화물 반도체(CMOS) 센서를 포함하는 CCD(charge coupled device) 센서를 포함할 수 있다. CCD 센서는 약 300GHz 내지 약 400 테트라헤르츠 또는 THz의 주파수 범위(약 1,000 마이크로미터 내지 약 750 나노미터 또는 nm의 파장에 대응하는 적외선), 약 400THz 내지 약 800THz의 주파수 범위(약 750nm 내지 약 375nm의 파장에 대응하는 가시광선), 및 약 800THz 내지 약 30 페타헤르츠 또는 PHZ의 주파수 범위(약 375nm 내지 약 10nm의 파장에 대응하는 자외선 복사)를 포함하여, 약 300GHz 내지 약 300EHz의 주파수 범위에서 EM 에너지를 감지하도록 구성할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 안구 이미징 시스템은 초음파 트랜스듀서와 같은 안구 에너지 소스, 초음파 수신기와 같은 안구 혈류 센서, 또는 초음파 트랜시버와 같은 안구 혈류 센서와 안구 에너지 소스의 조합 중 적어도 하나와 함께, 의료용 초음파 이미징 시스템과 같은 컬러 도플러 이미징(CDI) 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, CDI 시스템은 약 6.5MHz의 주파수에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템 안구 이미징은 레이저 스펙클 플로우그래피(LSF) 또는 레이저 스펙클 콘트라스트 이미징(LSCI) 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, LSF 시스템은 약 361THz의 주파수(약 830nm의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다. 예에서, LSF 시스템은 상표 LSFG-Retflow 하에서 판매용으로 제공되는 Nidek Co., Ltd.(일본 아이치)로부터의 시스템을 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템은 공동 초점 스캐닝 레이저 도플러 유량계(CSLDF) 시스템과 같은 레이저 도플러 유량계(LDF)를 포함할 수 있다. 예에서, LDF 시스템은 약 384THz의 주파수(약 780nm의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다. 예에서, CSLDF 시스템은 상표 Heidelberg Retina Flowmeter 하에서 판매용으로 제공되는 Heidelberg Engineering GmbH(독일 하이델베르그)로부터의 시스템을 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템은 안구 간섭 단층 촬영 혈관 조영(OCTA) 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, 안구 간섭 단층 촬영(OCT) 시스템의 기능은 예를 들어 OCTA 모듈이 OCT 시스템과 통신하게 하는 것에 의해 향상될 수 있다. OCTA 모듈은 예를 들어 안구 혈류의 표시를 생성하기 위해, OCT 시스템이 안구 조직의 한 섹션을 반복적으로 스캔하고, 안구 조직의 각각의 스캔을 메모리에 저장하고, 저장된 스캔들을 처리하여 스캔들 사이의 차이를 식별하도록 하는 코딩된 명령어들을 실행할 수 있는 제어 회로를 포함할 수 있다. 예에서, OCTA 시스템은 상표 Spectralis 하에서 판매용으로 제공되는 Heidelberg Engineering GmbH(독일 하이델베르그)로부터의 OCT 시스템, 또는 상표 Spectralis OCT Angiography Module 하에서 판매용으로 제공되는 Heidelberg Engineering GmbH(독일 하이델베르그)로부터의 OCTA 모듈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템은 레이저 도플러 유속계(LDV) 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, LDV 시스템은 약 444THz의 주파수(약 675nm의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템은 망막 혈관 분석기(RVA) 시스템을 포함할 수 있다. RVA 시스템은 눈 혈관을 조명하고 광 반사 팩터 또는 광 흡수 팩터 중 적어도 하나를 감지하는 시스템을 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템은 안구 조직을 조명하도록 구성되는 시준된 광원과 같은 시준된 광원, 및 안구 조직으로부터 반사된 시준된 광을 수신하도록 구성되는 CCD 센서를 갖는 도플러 광 간섭 단층 촬영(DOCT) 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, DOCT 시스템은 약 356THz의 주파수(약 841nm의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다. 예에서, DOCT 시스템은 상표 RTVue 하에서 판매용으로 제공되는 Optovue, Inc(캘리포니아 프레몬트)로부터의 DOCT 시스템을 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 혈류 센서 시스템은 망막 기능 이미저(RFI) 시스템, 박동성 안구 혈류(POBF) 시스템, 안저 맥동 진폭(FPA) 시스템, 플루오레세인 및 인도시아닌 혈관 조영술(FA, ICG) 시스템, 컬러 도플러 이미징(CDI) 시스템, 망막 산소 계측 시스템, 자기 공명 이미징(MRI) 시스템, 자기 공명 이미징(MRI) 시스템, 청색광 내시경 시스템, 주파수 영역 광 간섭 단층 촬영(FD-OCT) 시스템, 혈관 조영 시스템 또는 광 간섭 단층 촬영(SSADA-OCT) 시스템을 사용한 분할 스펙트럼 진폭 역상관 혈관 조영 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 이미징 시스템은 전장(full field), 다초점, 패턴, 또는 시각 유발 전위(VEP) 전기 망막 검사 시스템 중 적어도 하나와 같은 전기 망막 검사(ERG) 시스템을 포함할 수 있다. 예에서, ERG 시스템은 약 440THz의 주파수(약 680nm 이상의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다. 예에서, ERG 시스템은 상표 Diopsys Nova-ERG 하에서 판매용으로 제공되는 Diopsys, Inc.(뉴저지 파인 브룩)으로부터의 시스템을 포함할 수 있다.
ERG 시스템은 예를 들어 가시광선과 같은 EM 에너지를 포함하는 눈에 적용된 자극으로부터, 망막의 신경 및 비-신경 세포 중 적어도 하나를 포함하는 눈의 전기적 활동의 표시를 감지하기 위해, 기록 전극을 포함할 수 있다. 예에서, 안구 혈류의 표시로서 패턴 전기 망막 검사(PERG) 테스트와 같은 눈의 전기적 활동의 표시를 측정하기 위해, 기록 전극이 ERG 시스템과 함께 사용될 수 있다. 기록 전극은 콘택트 렌즈에 부착되고 눈의 표면과 접촉하도록 구성되는 전극과 같이 눈과 접촉할 수 있는 전극, 또는 눈의 아래 눈꺼풀에 위치될 수 있는 전극과 같이 눈에 근접한 전극 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
비-침습성 안구 이미징 시스템은 망막 기능 이미징(retinal functional imaging, RFI) 시스템을 포함할 수 있다. RFI 시스템은 약 547THz의 주파수(약 548nm의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다. 예에서, RFI 시스템은 상표 RFI 3000 하에서 판매용으로 제공되는 Optical Imaging, Ltd.(이스라엘 레호봇)로부터의 시스템을 포함할 수 있다. RFI 시스템은 약 666THz의 주파수(적어도 450nm의 파장에 대응함)에서 EM 에너지를 생성할 수 있는 에너지 소스로 구성될 수 있다. 예에서, RFI 시스템은 상표 OcuMet Beacon 하에서 판매용으로 제공되는 OcuScience Inc.(미시간 앤 아버)로부터의 시스템을 포함할 수 있다.
제어 회로(140)는 장치(100)의 동작을 용이하게 하고 조정할 수 있다. 예에서, 제어 회로(140)는 유체 조정기(120), 센서(130), 압력 소스(150), 또는 유체 소스(170) 중 적어도 하나에, 예를 들어 그와 연통하여 연결될 수 있다.
제어 회로(140)는 센서(130)에 의해 감지된 눈 환경의 표시 중 적어도 하나와 같은 신호를 수신하도록 구성되는 데이터 인터페이스를 포함할 수 있다. 예에서, 감지된 표시는 센서(130)로부터 감지된 표시와 같이, 좌안 환경의 표시와 우안 환경의 표시 사이의 관계의 표시, 또는 눈 환경의 표시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 제어 회로(140)는 수신 신호를 예를 들어 처리된 신호로 처리할 수 있고, 처리된 신호를 장치(100)의 하나 이상의 컴포넌트에 전송할 수 있다.
제어 회로(140)는 예를 들어 작동 유체 조성을 제어하도록 조정기 밸브의 위치를 조절하기 위해, 유체 조정기(120)와 통신할 수 있다. 제어 회로(140)는 예를 들어 센서(130)로부터의 감지된 데이터를 포함하는 눈 환경의 표시를 수신하고 처리하기 위해, 센서(130)와 통신할 수 있다. 제어 회로(140)는 예를 들어 장치(100)에서 작동 유체 압력 또는 작동 유체 흐름 중 적어도 하나를 조절하도록 압력 소스 제어 신호를 생성하기 위해, 압력 소스(150)와 통신할 수 있다.
제어 회로(140)는 예를 들어 사용자가 장치(100)를 동작시키고 그와 상호작용하는 것을 허용하기 위해, 통신 인터페이스를 제공할 수 있다. 통신 인터페이스는 장치(100)에 관한 정보(예를 들어, 감지된 표시들, 오류 상태 등의 판독)를 포함하는 정보를 사용자에게 전달하거나 사용자로부터 정보를 수신하기 위해, 그래픽 사용자 인터페이스(또는 GUI)를 포함할 수 있다. 사용자로부터 수신된 정보는 장치(100)에 전력을 순환시키는 것과 같은 장치(100)의 기본 기능을 관리하기 위한 정보, 또는 최대 및 최소 한계와 같은 안전 파라미터 및 치료 프로토콜들을 정의하기 위한 목표 레벨들을 포함하는 동작 파라미터들과 같은 사용자 선호도의 표시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예에서, 통신 인터페이스는 환자 눈에 대한 손상을 방지하기 위해 사용자에 의해 선택된 캐비티(112) 내의 최대 또는 최소 압력 레벨 중 적어도 하나와 같은 안전 압력 레벨을 수신하여, 캐비티(112)에 전달되는 작동 유체 압력을 조절하거나, 캐비티(112) 내의 목표 압력 레벨을 설정할 수 있다.
제어 회로(140)는 예를 들어 환경적 파라미터 또는 생리학적 파라미터 중 적어도 하나와 같이 센서(130)에 의해 감지된 눈 환경의 표시를 포함하는 표시를 수신하고 기록하기 위해, 디지털 신호 처리(DSP) 회로를 포함할 수 있다. 눈 환경의 표시는 몇 초, 몇 분, 몇 시간, 며칠, 몇 년의 기간 동안, 또는 환자의 일생 동안과 같은 지속시간 동안, 제어 회로(140)에 의해 모니터링되고 기록될 수 있다.
제어 회로(140)는 프로그래밍가능한 중앙 처리 유닛(CPU)과 같은 처리 유닛을 포함할 수 있다. CPU는 예를 들어 환자 눈 컨디션을 처리, 억제, 또는 예방하기 위해, 장치(100)를 사용하는 방법들을 구현하기 위한 명령어들을 실행할 수 있다. 예에서, CPU는 컴퓨팅 기계(1500)와 같은 컴퓨팅 기계의 컴포넌트일 수 있다.
CPU는 피드백 제어 회로와 같은 제어 회로로서 구성될 수 있다. 피드백 제어 회로는 센서(130)에 의해 감지된 표시, 통신 인터페이스로부터의 사용자 선호도의 표시, 또는 CPU에 의해 처리된 신호를 포함하는 처리된 신호의 표시 중 적어도 하나와 같은 정보를 수신하고, 예를 들어 제어 신호를 형성하기 위해, 감지된 표시를 처리할 수 있다.
CPU는 예를 들어 캐비티(112) 내의 압력 레벨을, 예를 들어 캐비티(112)와 연통하는 압력 센서로부터의 캐비티 압력 레벨의 표시에 기초하여 조절하도록 압력 소스(150)에 대한 제어 신호(예를 들어, 압력 소스 제어 신호)를 생성하기 위해, 압력 피드백 제어 회로로서 구성될 수 있다.
예에서, 압력 소스 제어 신호는 캐비티(112) 내의 목표 압력 레벨을 달성하기 위해 캐비티(112) 내의 압력과 같은 캐비티 압력의 표시에 기초할 수 있다. 압력 피드백 제어 회로는 캐비티(112)와 연통하는 압력 센서를 포함하는 센서(130)에 의해 감지된 캐비티 압력 레벨의 표시와 같이, 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력의 표시를 수신할 수 있다. 압력 피드백 제어 회로는 캐비티(112)에서 목표 압력 레벨을 달성하도록 압력 소스(150)를 조절하기 위한 제어 신호와 같은 제어 신호를 형성하기 위해, 압력 레벨의 수신된 표시를 처리할 수 있다.
수신된 압력 표시를 처리하는 것은 캐비티 압력 차이 값의 표시를 형성하기 위해 통신 인터페이스로부터 수신된 캐비티 압력 세트포인트 레벨을 포함하여, 사용자 선호도의 표시와 캐비티 압력 레벨의 표시 사이의 차이의 표시를 계산하는 것과 같이, 표시를 계산하는 것을 포함할 수 있다. 수신된 표시를 처리하는 것은 압력 소스(150)를 조절하기 위해 CPU에서 실행되는 PID(proportional-integral-derivative) 제어 알고리즘을 사용하여 캐비티 압력 차이 값의 표시에 기초한 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 제어 신호를 생성하는 것은 수신된 압력 레벨의 표시와 캐비티 압력 세트포인트 레벨 사이의 차이를 최소화하기 위해 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
예에서, 압력 소스 제어 신호는 환자 눈에서 목표 IOP 레벨을 달성하기 위해, 환자 눈의 IOP의 표시와 같은 환자에 연관된 생리학적 파라미터의 표시에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 압력 피드백 제어 회로는 IOP를 감지하도록 구성되는 바이오센서를 포함하는 센서(130)에 의해 감지된 IOP 레벨의 표시와 같이, 환자 눈의 IOP 레벨의 표시를 수신할 수 있다. 압력 피드백 제어 회로는 환자 눈에서 목표 IOP 레벨을 달성하기에 충분한 목표 캐비티 압력 레벨과 같은 캐비티(112) 내의 목표 캐비티 압력 레벨을 달성하기 위해, 압력 소스(150)를 조절하기 위한 제어 신호와 같은 제어 신호를 형성하기 위해 수신된 IOP 레벨의 표시를 처리할 수 있다.
수신된 IOP 표시를 처리하는 것은 IOP 차이 값을 형성하기 위해, 통신 인터페이스로부터 수신된 IOP 세트포인트 레벨을 포함하여, 사용자 선호도의 표시와 IOP 레벨의 표시 사이의 차이를 계산하는 것을 포함할 수 있다. 수신된 표시를 처리하는 것은 압력 소스(150)를 조절하기 위해 CPU에서 실행되는 PID(proportional-integral-derivative) 제어 알고리즘을 사용하여 IOP 차이 값에 기초한 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 제어 신호를 생성하는 것은 수신된 압력 레벨의 표시와 캐비티 압력 세트포인트 레벨 사이의 차이를 최소화하기 위해 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
CPU는 예를 들어 캐비티(112) 내의 화학 성분 레벨을 조절하도록 조정기 제어 신호를 생성하기 위해, 농도 피드백 제어 회로로서 구성될 수 있다.
예에서, 조정기 제어 신호는 작동 유체에서 목표 NO 농도 레벨을 달성하기 위해, 산화 질소(NO) 농도의 표시와 같은 작동 유체에 연관된 화학 성분의 표시에 기초할 수 있다. 농도 피드백 제어 회로는 NO를 감지하도록 구성되는 농도 센서를 포함하는 센서(130)에 의해 감지된 NO 레벨의 표시와 같은 작동 유체의 NO 농도 레벨의 표시를 수신할 수 있다. 농도 피드백 제어 회로는 캐비티(112)에서 목표 NO 농도 레벨을 달성하도록 조정기(120)를 조절하기 위한 제어 신호와 같은 제어 신호를 형성하기 위해, 수신된 NO 레벨의 표시를 처리할 수 있다.
수신된 NO 농도 표시를 처리하는 것은 NO 차이 값을 형성하기 위해, 통신 인터페이스로부터 수신된 NO 세트포인트 레벨을 포함하여, 사용자 선호도의 표시와 NO 농도의 표시 사이의 차이를 계산하는 것을 포함할 수 있다. 수신된 표시를 처리하는 것은 NO 차이 값에 기초하여 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 수신된 표시를 처리하는 것은 조정기(120)를 조절하기 위해 CPU에서 실행되는 PID(proportional-integral-derivative) 제어 알고리즘을 사용하여 NO 차이 값에 기초하는 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 제어 신호를 생성하는 것은 수신된 NO 농도 표시와 NO 세트포인트 레벨 사이의 차이를 최소화하기 위한 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다.
제어 회로(140)는 센서(130)에 의해 감지된 표시 중 적어도 하나에 기초하여 압력 소스(150)의 동작을 조절하도록 구성되는 압력 소스 회로와 같은 압력 소스 회로를 포함할 수 있다. 압력 소스 회로는 데이터 인터페이스에서 수신된 감지된 표시 또는 통신 인터페이스를 통해 수신된 사용자 선호도의 표시 중 적어도 하나에 기초하여 시스템 오류를 발생시키도록 구성되는 압력 소스 논리 회로와 같은 압력 소스 논리 회로를 포함할 수 있다. 예에서, 압력 소스 논리 회로는, 캐비티(112) 내의 캐비티 압력의 표시가 통신 인터페이스를 통해 사용자에 의해 설정된 압력 안전 레벨과 같은 압력 안전 레벨을 초과할 때와 같은 오류 이벤트의 발생 시에 시스템 오류를 발생시킬 수 있다.
제어 회로(140)는 예를 들어 장치(100)에 전기 에너지를 공급하기 위해, 전원(152)을 포함할 수 있다. 예에서, 전원(152)은 리튬 이온 배터리와 같은 배터리, 및 예를 들어 지정된 전압 및 전류에서 장치(100)에서 사용하기 위해 벽 콘센트로부터 전력을 수신하기 위한 변압기를 포함할 수 있다. 제어 회로(140)는 치료용 유체의 온도를 증가시키기 위해, 유체 조정기(120) 또는 커버(110)의 내부 표면(188)을 포함하는 커버(110)의 표면 상에 또는 그에 근접하게 위치된 가열 요소를 포함하여, 치료용 유체와 연통하는 가열 요소와 같은 가열 요소를 포함할 수 있다.
압력 소스(150)는 예를 들어 작동 유체를 압력 소스(150)로부터 캐비티(112)로 이동시키기 위해, 또는 작동 유체를 캐비티(112)로부터 압력 소스(150) 또는 주변 환경 중 적어도 하나로 이동시키기 위해, 장치(100) 내에서 작동 유체의 용적 흐름을 발생시킬 수 있다. 압력 소스(150)는 예를 들어 캐비티(112)의 압력 레벨의 표시를 포함하는 유체 압력의 표시를 제1 압력 레벨로부터 제1 압력 레벨과는 다른 제2 압력 레벨로 조절하기 위해, 캐비티(112)에 비-주변 압력을 적용하도록 구성될 수 있다.
압력 소스(150)는 양의 게이지 압력 또는 음의 게이지 압력 중 적어도 하나를 생성할 수 있는 펌프와 같은 펌프를 포함할 수 있다. 압력 소스(150)는 변위 펌프 또는 원심 펌프를 포함하는 펌프와 같은, 전기 구동식 압력 소스를 포함할 수 있다. 예를 들어, 압력 소스(150)는 다이어프램 진공 펌프와 같은 다이어프램 펌프를 포함할 수 있다. 압력 소스(150)는 벨로우즈 스타일 펌프를 포함하는 핸드 펌프와 같은 수동 구동식 압력 소스를 포함할 수 있다. 예에서, 압력 소스(150)는 커버(110)와 같은 장치(100)의 컴포넌트에 통합될 수 있다.
도 1a는 수동 구동식 압력 소스의 예를 포함하는 장치(101)의 예를 도시한다. 예에서, 장치(101)는 장치(100)의 모든 컴포넌트를 포함할 수 있다. 장치(101)는 좌측 벨로우즈 커버(111A) 또는 우측 벨로우즈 커버(111B) 중 적어도 하나와 같은 벨로우즈 커버(111), 좌측 캐비티 체크 밸브(189A) 또는 우측 캐비티 체크 밸브(189B) 중 적어도 하나와 같은 캐비티 체크 밸브(189), 및 좌측 밀봉부(119A) 또는 우측 밀봉부(119B) 중 적어도 하나와 같은 밀봉부(119)를 포함할 수 있다.
벨로우즈 커버(111)는 눈의 전방 표면을 포함하여 눈과 접촉하지 않는 것과 같이, 환자 눈을 둘러싸고 눈으로부터 이격되도록 크기 및 형상이 정해질 수 있다. 벨로우즈 커버(111)는 환자의 좌안 및 우안과 같은 환자의 양쪽 눈을 둘러싸고 덮도록 크기 및 형상이 정해질 수 있다. 예에서, 벨로우즈 커버(111)는 다이빙 또는 스노클링 마스크와 형상 및 기능이 유사한 벨로우즈 커버(111)와 같은 마스크를 포함할 수 있다.
벨로우즈 커버(111)는 렌즈(182)와 밀봉부(119) 사이의 벨로우즈 커버(111)의 일부와 같은 벨로우즈 부분을 포함할 수 있다. 벨로우즈 부분은 렌즈(182)와 밀봉부(119) 사이의 제1 벨로우즈 거리에 의해 정의되는 것과 같은 제1 벨로우즈 위치를 상정할 수 있다. 벨로우즈 부분은 제1 벨로우즈 위치로부터 변위된 위치와 같은 제2 벨로우즈 위치를 상정할 수 있다. 벨로우즈 부분은 움직임에 대한 저항을 나타낼 수 있고, 예를 들어 벨로우즈 부분을 제1 벨로우즈 위치로부터 제2 벨로우즈 위치로 변위시키기 위해 외력이 요구될 수 있다. 움직임에 대한 저항의 레벨은 예를 들어 벨로우즈 재료의 선택 및 벨로우즈 접힘 수를 포함하는 벨로우즈 부분의 설계를 통해 제어될 수 있다. 벨로우즈 부분은 외력의 제거 후의 힘 평형 위치를 포함하는 평형 위치로 복구되는 벨로우즈 부분의 경향과 같은 탄성을 나타낼 수 있다.
제2 벨로우즈 위치는 예를 들어 환자 눈 위에 음의 게이지 압력(예를 들어, 진공)을 생성하기 위해, 압축된 벨로우즈 위치를 포함할 수 있다. 예에서, 렌즈(182)와 밀봉부(119) 사이의 거리는 벨로우즈 커버(111)에, 예를 들어 압축된 벨로우즈 위치에 압축력을 적용할 때의 제1 벨로우즈 위치로부터 압축된 벨로우즈 위치로 감소될 수 있다. 벨로우즈 커버(111)가 제1 벨로우즈 위치로부터 압축된 벨로우즈 위치로 이동함에 따라, 예를 들어 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력을 증가시키기 위해 캐비티(112)의 용적이 감소될 수 있으며, 그 후에 캐비티(112)는 예를 들어 체크 밸브(189)를 통해 캐비티(112)로부터 소정 용적의 작동 유체를 배출시킬 수 있다. 압축력의 제거 시에, 벨로우즈 부분은 벨로우즈 예를 들어 환자 눈에 "흡입" 또는 음의 게이지 압력을 생성하기 위해, 벨로우즈 부분의 탄성으로 인해 제1 벨로우즈 위치와 압축된 벨로우즈 위치 사이의 위치와 같은 제3 벨로우즈 위치로 복구될 수 있다.
제2 벨로우즈 위치는 예를 들어 환자 눈에 대해, 양의 게이지 압력을 생성하기 위해(예를 들어, 주변 압력에 비해 압력 증가), 연장된 벨로우즈 위치를 포함할 수 있다. 예에서, 렌즈(182)와 밀봉부(119) 사이의 거리는 벨로우즈 커버(111)에 인장력을 적용할 때, 제1 벨로우즈 위치로부터 예를 들어 인장된 벨로우즈 위치로 증가될 수 있다. 벨로우즈 커버(111)가 제1 벨로우즈 위치로부터 인장된 벨로우즈 위치로 이동함에 따라, 예를 들어 캐비티(112)의 작동 유체 압력을 감소시키도록 캐비티(112)의 용적이 증가될 수 있으며, 그 후에 캐비티(112)는 예를 들어 체크 밸브(189)를 통해, 주변 환경으로부터 주변 공기의 용적을 수용할 수 있다. 인장력이 제거되면, 벨로우즈 부분은 예를 들어 환자 눈에 대해 "가압된" 또는 양의 게이지 압력을 생성하도록, 벨로우즈 부분의 탄성으로 인해 제1 벨로우즈 위치와 인장된 벨로우즈 위치 사이의 위치와 같은 제3 벨로우즈 위치로 복구될 수 있다.
압력 소스(150)는 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력을 조절하는 데 사용될 수 있는, 장치(100)로부터 분리된 가압된 기체 실린더 또는 가압된 유체의 소스와 같은 압력 소스를 포함할 수 있다. 압력 소스(150)는 캐비티의 압력을 조절하기 위해 보조 디바이스와 함께 사용되는 압력의 소스를 포함할 수 있다. 예에서, 압력 소스(150)는 캐비티(112) 내의 유체 압력을 조절하기 위해 압력의 소스와 연통하는, 벤츄리 제트 펌프와 같은 벤츄리-타입 펌프를 포함할 수 있다.
압력 소스(150)는 물리적 특성들에 의해, 예를 들어 물리적 특성들 사이의 관계에 의해 특성화될 수 있다. 수 개의 흐름 소스의 성능을 비교하는 데 유용한 척도는 유체 흐름에 기인하여 생성되는 정적 압력과 같은 압력과, 흐름의 소스로부터의 작동 유체 흐름의 용적 사이의 관계와 같은 용적-압력 특성을 포함한다. 예에서, 압력 소스(150)는 p-Q 차트와 같은 용적-압력 특성에 의해 특성화될 수 있다.
압력 소스(150)는 예를 들어 캐비티(112) 내에서 목표 캐비티 압력을 달성하도록 또는 그를 향해 이동하도록 캐비티(112)의 압력을 조절하기 위해, 캐비티(112) 내에 압력을 발생시킬 수 있다. 목표 캐비티 압력은 환자 눈에 대한 진단 절차를 포함하는 측정 절차에 영향을 미치는 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 캐비티(112) 내의 압력은 환자 눈의 전방 표면의 제1 변위에 영향을 미치도록 제1 목표 캐비티 압력과 같은 목표 캐비티 압력을 향해 압력 소스(150)로 조절될 수 있다. 제1 변위의 표시는 변위 센서를 포함하는 센서(130)에 의해 감지될 수 있다. 결과적으로, 제2 목표 캐비티 압력은 변위 센서에 의해 감지될 수 있는 제2 변위의 표시와 같은 환자 눈의 전방 표면의 제2 변위에 영향을 미칠 수 있다. 제1 및 제2 목표 압력에서의 변위 표시들 사이의 차이는 환자 눈의 IOP 표시의 추정과 같은 생리학적 파라미터의 추정을 초래할 수 있다.
목표 캐비티 압력은 눈 컨디션을 치료, 억제 또는 예방하기 위해 의료 전문가에 의해 처방된 캐비티 압력과 같이 환자 눈의 치료에 영향을 주는 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 캐비티(112) 내의 압력은 IOP의 표시를 감지하도록 구성되는 바이오센서를 포함하는 센서(130)에 의해 감지될 수 있는 환자 눈의 IOP 레벨의 표시를 포함하는 환자 눈의 생리학적 파라미터의 표시에 영향을 미치기 위한 목표 캐비티 압력과 같이, 목표 캐비티 압력을 향해 압력 소스(150)로 조절될 수 있다. 환자 눈의 치료는 예를 들어 환자 눈에서 원하는 IOP 레벨의 표시에 영향을 미치기 위한 캐비티(112) 내의 목표 캐비티 압력을 달성하도록 압력 소스를 조절하는 것에 의해, 압력 소스(150)에 의해 영향을 받을 수 있다.
목표 캐비티 압력은 환자 눈에서 목표 IOP 레벨을 달성하기 위해 캐비티(112)에 적용되는 압력과 같은 목표 IOP 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 목표 IOP 캐비티 압력은 예를 들어 환자 눈에서 IOP 레벨을 증가 또는 감소시키기 위해 환자 눈에서 IOP 레벨을 조절하거나 달성할 수 있는 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 목표 IOP 레벨은 약 5mmHg 내지 약 30mmHg 범위의 IOP 레벨, 약 10mmHg 내지 약 21mmHg 범위의 IOP 레벨, 및 약 12mmHg 내지 약 18mmHg 범위의 IOP 레벨을 포함할 수 있다.
경층 압력(translaminar pressure)은 사상판(lamina cribrosa)을 가로지르는 압력 차동을 설명한다. 경층 압력 차(translaminar pressure difference, TPD)는 환자 눈의 안압과 환자 신체의 뇌척수액 압력 사이의 차이로서 정의될 수 있다. 경층 압력 기울기(translaminar pressure gradient, TPG)는 TPD와 관련이 있으며 사상판의 단위 두께 당 CSFP와 IOP의 차이로서 정의될 수 있다. TPD 레벨과 같은 TPD의 표시는 눈 컨디션의 존재 또는 부재와 같은 환자 눈의 생리학적 건강을 나타낼 수 있다. 눈 컨디션이 없는 환자 눈과 같은 생리학적으로 정상인 눈은 정상 TPD 레벨, 예를 들어 약 -4mmHg 내지 약 4mmHg 범위 또는 약 -6mmHg 내지 약 6mmHg의 범위 중 적어도 하나에 있는 정상 TPD 레벨에 의해 특성화될 수 있다. 대조적으로, 녹내장을 포함한 눈 컨디션을 경험하는 환자 눈과 같은 비정상적인 눈은 정상 TPD 레벨의 범위 밖에 속하는 TPD 레벨에 의해 특성화될 수 있고, 예를 들어 TPD 레벨은 약 -4mmHg 미만 또는 약 4mmHg 초과일 수 있다.
목표 캐비티 압력은 눈의 TPD 레벨을 등화할 수 있는 캐비티(112)에 적용되는 압력과 같은 목표 등화 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 눈의 TPD 레벨을 등화할 수 있는 캐비티 압력은 예를 들어 제1 TPD 레벨로부터 제2 TPD 레벨로 눈의 TPD 레벨을 감소시킬 수 있는 캐비티(112)에 적용되는 임의의 압력을 포함할 수 있고, 여기서 제2 TPD 레벨의 절대 값이 제1 TPD 레벨의 절대 값보다 작을 수 있는 것이 포함된다.
목표 캐비티 압력은 환자 눈에서 목표 TPD 레벨을 달성할 수 있는 캐비티(112)에 적용되는 압력과 같은 목표 경층 압력 차이(TPD) 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 목표 TPD 캐비티 압력은 환자 눈의 TPD 레벨을 목표 TPD 레벨 범위와 같은 범위로 조절하기에 충분한 캐비티(112)에 적용되는 압력 레벨을 포함할 수 있다. 목표 TPD 레벨 범위는 약 -4mmHg 내지 약 4mmHg, 약 -6mmHg 내지 약 6mmHg, 약 -7mmHg 내지 약 7mmHg, 또는 약 -10mmHg 내지 약 10mmHg 중 적어도 하나의 범위의 TPD 레벨을 포함할 수 있다. 예에서, 정상 TPD 레벨 범위는 약 -4mmHg 내지 약 4mmHg 또는 약 -6mmHg 내지 약 6mmHg 중 적어도 하나의 범위 내의 TPD 레벨을 포함할 수 있다.
환자 눈의 TPD를 제1 TPD 레벨로부터 제1 TPD 레벨보다 낮은 제2 TPD 레벨로 조절하는 것과 같은 TPD의 조절은 예를 들어 환자 눈의 건강을 개선하기 위해 환자 눈의 생리학적 과정을 개선할 수 있다. 환자의 시신경에서 세포 생존력을 유지하는 것을 담당하는 세포 과정들의 수집과 같은 축삭 수송은, 예를 들어 환자 눈의 TPD의 표시가 정상 TPD 레벨 범위에 속하지 않는 경우에서, 상승된 TPD의 존재 시에 부정적인 영향을 받을 수 있다. 시신경에서와 같은 축삭 수송 레벨의 표시들은 축삭 수송 센서를 포함하는 센서(130)에 의해 감지될 수 있다. 예에서, 축삭 수송 센서는 광 간섭 단층 촬영(OCT) 이미징 시스템 또는 공초점 스캐닝 레이저 검안경(confocal scanning laser ophthalmoscope, CSLO) 시스템 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
목표 캐비티 압력은 환자 눈에서 목표 축삭 수송 레벨을 달성하기 위해 캐비티(112)에 적용되는 캐비티 압력과 같은 목표 축삭 수송 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 목표 축삭 수송 캐비티 압력은 예를 들어 축삭 수송 레벨의 제1 표시로부터 축삭 수송 레벨의 제2 표시로 눈의 축삭 수송 레벨의 표시를 향상(또는 증가)시킬 수 있는 캐비티 압력을 포함할 수 있고, 여기서 제2 축삭 수송 레벨의 표시는 제1 축삭 수송 레벨의 표시보다 클 수 있다.
축삭 수송의 레이트들은 예를 들어 수송되는 생리학적 성분들에 따라 달라질 수 있다. 예에서, "느린" 축삭 수송은 예를 들어 중간 대사의 가용성 효소들 및 세포 골격을 포함하여, 축삭을 따른 세포질 성분들의 이동을 나타낼 수 있다. 예를 들어 느린 축삭 수송 성분들에 대한 목표 축삭 수송 레벨은 약 0.2mm/일 내지 약 2mm/일 범위 내의 축삭 수송 레벨을 포함할 수 있다. 예에서, "빠른" 축삭 수송은 축삭을 따른 시냅스 소포 폴리펩티드와 같은 미토콘드리아 폴리펩티드 및 신경 펩티드의 이동을 나타낼 수 있다. 예를 들어 빠른 축삭 수송 성분들에 대한 목표 축삭 수송 레벨은 예를 들어 미토콘드리아 폴리펩티드에 대해 약 50mm/일 내지 약 100mm/일 범위 내의 축삭 수송 레벨, 및 예를 들어 신경 펩티드에 대해 약 100 mm/일 내지 약 200 mm/일 범위 내의 축삭 수송 레벨을 포함할 수 있다.
목표 캐비티 압력은 환자 눈의 눈 컨디션을 치료, 억제 또는 예방하기 위한 목표 치료 캐비티 압력을 포함할 수 있다.
눈 컨디션을 치료하기 위한 목표 치료 캐비티 압력은 센서(130)에 의해 감지된 생리학적 파라미터와 같은 생리학적 파라미터의 표시를 조절하도록 선택되는 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 생리학적 파라미터의 표시를 조절하는 것은, 환자의 불편함을 완화하는 것과 같이 환자의 증상을 완화하는 것, 또는 눈 컨디션 또는 질병 상태로 인해 저하된 환자의 기능과 같은 환자의 기능을 개선하는 것을 포함할 수 있다.
눈 컨디션을 억제하기 위한 목표 치료 캐비티 압력은 진단된 눈 컨디션으로 인한 환자 기능의 추가 저하를 중지 또는 지연시키는 것과 같이 환자 기능을 유지하도록 선택된 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 환자 기능의 표시를 유지하는 것은 환자 눈의 생리학적 파라미터 표시의 변동을 최소화하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 눈 컨디션을 억제하기 위한 목표 치료 캐비티 압력은 일정 기간 동안 IOP의 표시의 변동을 최소화하도록 선택된 캐비티 압력을 포함할 수 있다.
눈 컨디션을 예방하기 위한 목표 치료 캐비티 압력은 눈 컨디션이 나타나기 전에 환자 눈에 적용되는 예방 조치로서 선택된 캐비티 압력을 포함할 수 있다. 예에서, 녹내장의 잠재적 표시인 비정상적인 시신경-유두함몰 비율(cup-to-disc ratio)과 같이, 눈 컨디션에 대한 전구 특성을 나타내는 환자에 대해, 생리학적 과정들이 임상적인 눈 컨디션 진단으로 진행되는 것을 방지하기 위해, 예를 들어 환자의 생리에 적합한 압력 레벨에서, 장치(100)를 사용하여 환자 눈에 캐비티 압력이 적용될 수 있다. 따라서, 목표 캐비티 압력 레벨은 예를 들어 환자 눈에서 시신경-유두함몰 비율을 감소시키기 위해, 환자 눈의 시신경-유두함몰 비율을 제1 시신경-유두함몰 비율로부터 제1 시신경-유두함몰 비율보다 낮은 제2 시신경-유두함몰 비율로 조절하기에 충분한 캐비티 압력 레벨을 포함할 수 있다.
도관(117)은 캐비티(112)와 센서(130) 사이 또는 캐비티(112)와 압력 소스(150) 사이 중 적어도 하나에서 압력 사이의 지속적으로 개통되는 유체 전송 경로(continuously patent fluidic transmission path)와 같이, 장치(100)의 하나 이상의 컴포넌트 사이의 개통(patent) 유체 전송 경로를 제공할 수 있다. 도관(117)은 하나 이상의 내강과 같은 내강을 포함할 수 있다.
도 5a는 제1 이중 내강 도관과 같은 도관(117)의 예의 단면을 도시한다. 제1 이중 내강 도관은 제1 내강 벽(115A)에 의해 정의된 제1 내강(113A) 및 제2 내강 벽(115B)에 의해 정의된 제2 내강(113B)을 포함할 수 있고, 예를 들어 제1 내강(115A)은 제2 내강(115B)에 인접하게 위치될 수 있다. 예에서, 제1 내강(113A)은 압력 소스(150)와 캐비티(112) 사이에 유체 연통 경로를 제공할 수 있으며, 예컨대 압력 소스(150)는 목표 캐비티 압력 레벨을 달성하기 위해 내강(113A)을 통해 캐비티(112)로 작동 유체를 전달할 수 있다. 예에서, 제2 내강(113B)은 예를 들어 압력 소스(150)의 동작을 제어하기 위한 피드백 신호로서 사용하기 위해, 센서(130)가 캐비티(112) 내의 캐비티 압력 레벨의 표시를 감지하는 것을 허용하기 위해, 제어 회로(140) 상에 위치된 작동 유체 압력 센서와 같은 센서(130)와 캐비티(112) 사이의 유체 연통 경로를 제공할 수 있다.
장치(100)의 잠재적인 동작 위험은 도관(117)의 킹크(kink)를 포함하여, 개통 유체 전송 경로가 차단될 수 있는 도관(117)의 상태와 같은 도관(117)의 막힘을 포함할 수 있다. 예에서, 킹크는 제1 내강(113A) 또는 제2 내강(113B) 중 적어도 하나가 접히고 자체적으로 허탈(collapse)될 수 있는 도관(117)에 적용되는 굽힘력으로 인한 막힘과 같은 막힘을 포함할 수 있고, 예를 들어 내강의 내부 표면의 제1 부분이 내강의 내부 표면의 제2 부분과 접촉하여 내강을 통한 유체 전송을 방지할 수 있다. 제어 회로(140) 상에 위치된 작동 유체 압력 센서와 같은 센서(130)와 캐비티(112) 사이의 도관(117) 내의 킹크는 압력 소스(150)가 제어를 벗어날 수 있는 가능성을 만들어낼 수 있고, 예를 들어 제어 회로(140)는 센서(130)로부터의 캐비티 압력 레벨의 잘못된 표시에 기초하여, 압력 소스(150)에 캐비티 압력 레벨을 생성할 것을 명령할 수 있다.
예에서, 제1 내강(113A) 내의 킹크는 캐비티(112)와 작동 유체 압력 센서 사이의 유체 연통을 중지시켜, 예를 들어 작동 유체 압력 센서가 캐비티 압력 레벨이 없는 상태(예를 들어, 약 0mmHg 게이지의 캐비티 압력 레벨의 표시)를 포함하여 캐비티 압력 레벨의 잘못된 표시를 감지하게 할 수 있다. 캐비티 압력 레벨의 잘못된 표시는, 제어 회로(140)로 하여금, 압력 소스(150)에게, 예를 들어 목표 캐비티 압력 레벨을 달성하거나 유지하기 위해, 예를 들어 캐비티(112) 내의 캐비티 압력 레벨을 보상하게끔 압력 소스(150)를 동작시키도록, 캐비티(112)로의 유체 전달을 조절, 예를 들어 증가 또는 감소시킬 것을 명령하게 할 수 있다. 캐비티 압력 레벨의 잘못된 표시를 계속해서 감지하면, 압력 소스(150)는 "폭주"(또는 제어되지 않은) 상태로 동작하게 될 수 있고, 그에 의해 예를 들어 환자 눈을 손상시킬 수 있는 캐비티 압력 레벨들을 잠재적으로 발생시킬 수 있다. 폭주 상태를 피하기 위해, 도관(117)은 도관(117) 내의 킹크를 포함하는 막힘으로 인해, 장치(100)의 동작 안전과 같은 장치(100)의 안전성을 향상시키도록 설계된 하나 이상의 특징부와 같은 특징부를 포함할 수 있다.
도 5b는 예를 들어 제2 내강 벽(115B) 내에 제1 내강(113A) 및 제2 내강(113B)을 형성하기 위해, 제1 내강 벽(115A)이 제2 내강 벽(115B)과 인터페이스할 수 있는 도관(117)과 같은 제2 이중 내강 도관의 예의 단면을 도시한다.
도 5c는 제1 내강 벽(115A)은 제2 내강 벽(115B)으로부터 분리될 수 있는 것과 같이, 제1 내강(113A)이 제2 내강(113B) 내에 완전히 위치될 수 있는 도관(117)과 같은 제3 이중 내강 도관의 예를 도시한다.
도관(117)의 개통성(patency)은 예를 들어 제2 내강(113B)에 대한 제1 내강(113A)의 배향에 의해 제어될 수 있다. 예에서, 도 5b 또는 도 5c에 도시된 예시적인 도관(117) 중 적어도 하나와 같은 도관(117) 내의 킹크는 제1 내강(113A)을 차단하여, 예를 들어 압력 소스(150)로부터 캐비티(112)로의 유체 전달을 막을 수 있지만, 제2 내강(113B)이 개방된 채로 남아있는 것을 허용할 수 있고, 예를 들어 제1 내강 벽(115A)의 외부 표면은, 예를 들어 제2 내강(113B)의 내부 표면의 제1 부분이 제2 내강(113B)의 내부 표면의 제2 부분과 접촉하는 것을 방지함으로써, 제2 내강(113B)이 자체적으로 허탈되는 것을 방지한다.
도관(117)의 개통성은 제1 내강(113A) 또는 제2 내강(113B) 중 적어도 하나의 설계를 포함하여, 예를 들어 도관(117)의 설계에 의해 제어될 수 있다. 도관(117)의 치수들은 예를 들어 제2 내강(113B)의 개통성을 유지하도록 선택될 수 있다. 예에서, 예를 들어 도관(117)이 굽힘력에 종속될 때, 제2 내강(113B)의 제1 부분이 자체적으로 허탈되는 것을 방지하기 위해, 제1 내강 벽(115A)의 두께는 제2 내강 벽(115B)의 두께와 다를 수 있다. 도관(117)을 구성하는 데 사용되는 재료들은 제2 내강(113B)의 개통성을 유지하도록 선택될 수 있다. 예에서, 예를 들어 도관(117)이 굽힘력에 종속될 때, 제2 내강(113B)의 제1 부분이 자체적으로 허탈되는 것을 방지하기 위해, 제1 내강 벽(115A)을 형성하는 데 사용되는 재료의 타입 또는 경도계는 제2 내강 벽(115B)을 형성하는 데 사용되는 재료의 타입 또는 경도계와 다를 수 있다.
도관(117)은 예를 들어 제1 내강(113A) 또는 제2 내강(113B) 중 적어도 하나의 막힘을 방지하기 위해, 보강 구조물을 포함할 수 있다. 보강 구조물은 제1 내강 벽(115A) 또는 제2 내강 벽(115B) 내에 위치되고 제1 내강 벽(115A) 또는 제2 내강 벽(115B) 중 적어도 하나의 주변부 주위로 연장되는 와이어 코일과 같은, 와이어의 코일을 포함할 수 있다.
도관(117)의 단면 형상은 도관(117)의 기능에 영향을 주지 않는 임의의 형상과 같은 형상을 상정할 수 있다. 제1 내강(113A)의 단면 형상 및 제2 내강(113B)의 단면 형상과 같은 도관(117)의 단면 형상은 원형, 타원형, 초승달형, 삼각형, 직사각형 또는 임의의 다각형 단면 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
제1 내강 벽(115A) 및 제2 내강 벽(115B)의 강성으로 인한 도관(117)의 전체적인 강성과 같은, 도관(117)의 가요성이 제어될 수 있다. 예에서, 도관(117)의 단면 형상에 연관된 관성 모멘트를 최소화하는 구조적 구성과 같은 도관(117)의 구조적 구성은 도관(117)의 강성을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 제2 관성 모멘트를 갖는 제2 이중 내강 도관 또는 제3 관성 모멘트를 갖는 제3 이중 내강 도관 중 적어도 하나와 비교할 때, 제1 관성 모멘트를 갖는 제1 이중 내강 도관은 예를 들어 굽힘 또는 비틀림에서 더 높은 전체 강성을 나타낼 수 있고, 예를 들어 제1 관성 모멘트는 제2 또는 제3 관성 모멘트보다 클 수 있다. 예에서, 제2 이중 내강 도관 또는 제3 이중 내강 도관은 제1 이중 내강 도관과 비교하여 본딩 또는 압출 중 적어도 하나로부터 발생할 수 있는 비틀림 편향과 같은 비틀림 편향을 최소화할 수 있다.
장치(100)는 예를 들어 환자 눈의 전방 표면과 접촉하는 눈 환경을 조절함으로써, 눈의 안구 내 구조물에 영향을 미칠 수 있다. 예에서, 눈의 전방 표면에 비-주변 압력을 적용하는 것은, 예를 들어 눈의 안구 내 구조물이 반응할 수 있는 힘을 발생시키도록, 눈의 IOP를 조절할 수 있다. 안구 내 구조물은 망막, 맥락막, 또는 안구 내 구조물들을 관류할 수 있는 하나 이상의 안구 내 혈관을 포함하는 혈관 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 적용된 힘에 반응할 때, 혈관 파라미터와 같은 안구 내 혈관의 특성은 적용된 힘에 응답하여 조절되거나 다르게 변경될 수 있다.
혈관 파라미터는 혈관에 연관된 특성을 설명할 수 있으며, 동적 혈관 구경 변동을 포함하는 자발적 정맥 맥동(spontaneous venous pulsation, SVP)에 연관된 혈관 구경의 변화와 같은 혈관 구경(예를 들어, 혈관 직경), 단면적의 형상과 같은 혈관 형상, 혈관 색상, 또는 혈류 용적 또는 혈류 속도 중 적어도 하나와 같은 혈관 내 혈류 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어 눈의 전방 표면에 적용되는 비-주변 압력을 조절하는 것에 의해, 안구 내 구조물에 적용되는 힘들을 조절함으로써, 장치(100)는 하나 이상의 혈관 파라미터를 조절할 수 있다.
장치(100)는 예를 들어 환자 눈의 혈류를 조절하기 위해 혈류 장치(또는 BFA(blood flow apparatus))를 포함할 수 있다. BFA는 커버(110), 유체 조정기(120), 센서(130), 제어 회로(140), 및 압력 소스(150)를 포함할 수 있다.
제어 회로(140)는 환자 눈의 혈류를 조절하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 압력 소스(150)와 연통하는 제어 회로(140)는 예를 들어 목표 혈류 레벨을 포함하는 목표 레벨을 향해 안구 혈류를 조절하기 위해 캐비티 내의 유체 압력을 조정하도록 구성될 수 있다. 제어 회로(140)는 예를 들어 수신된 표시에 적어도 부분적으로 기초하여 환자 눈의 혈류를 조절하도록 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력(예를 들어, 캐비티 압력)을 조절하기 위해, 눈의 혈관으로부터 혈관 파라미터의 표시를 수신하고 수신된 표시를 처리할 수 있다.
제어 회로(140)는 예를 들어 압력 소스(150)에 대한 제어 신호(예를 들어, 압력 소스 제어 신호)를 생성하기 위해, 피드백 제어 회로로서 구성될 수 있는 중앙 처리 유닛(CPU)를 포함할 수 있다. 압력 소스 제어 신호는 압력 소스(150)로 하여금 예를 들어 혈관 파라미터를 포함하는 수신된 표시에 적어도 부분적으로 기초하여, 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력 레벨을 조절하게 할 수 있다.
압력 소스 제어 신호는 혈류 센서에 의해 감지될 수 있는 혈관 내 혈류의 표시와 같은 혈관 파라미터의 표시에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. CPU는 이하의 단계들에 설명된 것과 같이 눈의 전방 표면에 적용되는 캐비티 압력을 조절하기 위한 일련의 동작들과 같이, 압력 소스 조절 사이클을 실행할 수 있다.
압력 소스 조절 사이클의 예에서, CPU는 혈류의 제1 표시와 같은 감지된 혈류 표시를 수신할 수 있다. CPU는 예를 들어 혈관 내 혈류를 조절하기 위해, 캐비티(112)에 적용되는 비-주변 압력을 증분적으로 조절하도록 압력 소스(150)를 조절하기 위해, 예를 들어 혈류의 표시에 적어도 부분적으로 기초하여, 압력 소스 제어 신호를 생성할 수 있다. CPU는 캐비티(112)에 대한 비-주변 압력의 증분적 적용으로부터 발생하는 혈류의 표시와 같은 제2 혈류 표시를 수신할 수 있다. CPU는 제1 및 제2 수신 표시와 같은 수신된 표시들을 비교할 수 있으며, 제1 및 제2 수신 표시들 사이의 차이에 기초하여, 적용되는 비-주변 압력을 조절하도록, 예를 들어 비-주변 압력을 증가 또는 감소시키도록 구성된다. 압력 소스 조절 사이클은 목표 기준이 충족될 때까지 여러 번 실행될 수 있다.
목표 기준은 눈 관류를 "정상" 레벨의 혈류로 회복시키는 것과 같이, 눈 컨디션을 치료하기 위해 선택된 혈류 레벨과 같은 목표 혈류 레벨을 포함할 수 있다. 예에서, 정상 혈류 레벨은 총 망막 혈류량(TRBFR), 예를 들어 약 68μl/분 내지 약 92μl/분(예를 들어, 80μl/분 +/- 12μl/분) 범위의 TRBFR에 관련하여 특성화될 수 있다. CPU는 감지된 혈류 표시와 같은 수신된 표시를 목표 혈류 레벨과 비교할 수 있고, 예를 들어 목표 혈류 레벨을 향해 눈의 혈류에 영향을 미치도록 눈의 IOP를 조절하기 위해, 캐비티(112)에 비-주변 압력을 적용하도록 압력 소스(150)를 조절할 수 있다.
목표 혈류 레벨은 목표 IOP 레벨에 종속되는 환자 눈의 혈류 레벨을 최대화하도록 선택된 혈류 레벨을 포함할 수 있다. 예에서, 목표 IOP 레벨은 약 5mmHg 내지 약 30mmHg 범위, 약 10mmHg 내지 약 21mmHg 범위, 및 약 12mmHg 내지 약 18mmHg 범위 중 적어도 하나 내의 IOP 레벨을 포함할 수 있다. CPU는 예를 들어 각각의 증분적 테스트 압력 레벨에 대해 수반되는 혈류 레벨을 동시에 모니터링하면서, 캐비티(112)에 일정 범위의 비-주변 테스트 압력 레벨들을 증분적 방식으로 적용하기 위해, 테스트 압력 소스 신호를 생성할 수 있다. 그 후, CPU는 예를 들어 가장 큰 혈류 레벨에 연관된 목표 IOP 범위의 압력 레벨을 달성하기 위해, 압력 소스 제어 신호를 선택하고 압력 소스(150)에 적용할 수 있다.
세포 생존력을 유지하기에 충분한 혈류 전달과 같은 장기 관류는 조직 건강 및 일반적인 웰빙을 위해 필요하다. 관류는 동정맥 압력 차이와 같이, 관류된 기관 양단의 압력 차이에 의존할 수 있다. 안구 관류 압력(또는 OPP)은 환자의 전신 BP와 같은 혈압(BP)과 환자 눈의 안압(IOP) 사이의 관계로서 특성화될 수 있다. 예에서, OPP 레벨은 BP 레벨과 IOP 레벨의 차이로서 정의될 수 있고, 예를 들어 OPP = BP - IOP이다. 예에서, 평균 OPP 레벨을 포함하는 OPP 레벨은 MOPP = 2/3 * (MAP - IOP)로서 정의될 수 있고, 예를 들어 MAP = 평균 동맥압 = DBP + 1/3 * (SBP - DBP)이며, 여기서 SBP는 수축기 혈압이고 DBP는 이완기 혈압이다.
환자의 전신 BP는 예를 들어 환자 눈의 OPP 레벨에 영향을 미치도록, 환자의 활동 레벨에 따라 크게 변할 수 있다. 부적절한 OPP는 대사 활동 감소와 같은 비정상적인 안구 대사 활동, 또는 녹내장을 포함한 만성 눈 컨디션을 유발하거나 악화시키는 것과 같은 망막 세포 아폽토시스를 유발할 수 있는 허혈성 손상을 초래할 수 있다.
목표 혈류 레벨은 목표 OPP 레벨에 종속되는 환자 눈의 혈류 레벨을 최대화하도록 선택된 혈류 레벨을 포함할 수 있다. 예에서, 목표 OPP 레벨은 약 30mmHg 내지 약 70mmHg 범위, 약 40mmHg 내지 약 60mmHg 범위, 및 약 45mmHg 내지 약 55mmHg 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. CPU는 예를 들어 각각의 증분적 테스트 압력 레벨에 대해 수반되는 혈류 레벨을 동시에 모니터링하면서, 캐비티(112)에 일정 범위의 비-주변 테스트 압력 레벨들을 증분적 방식으로 적용하기 위해, 테스트 압력 소스 신호를 생성할 수 있다. 그 후, CPU는 예를 들어 가장 큰 혈류 레벨에 연관된 목표 OPP 범위의 압력 레벨을 달성하기 위해, 압력 소스 제어 신호를 선택하고 압력 소스(150)에 적용할 수 있다.
목표 혈류 레벨은 목표 안구 관류 압력(OPP) 레벨과 같이, 환자 활동 레벨에 무관하게 안구 조직을 적절하게 관류하도록 선택된 혈류 레벨을 포함할 수 있다. 목표 혈류 레벨을 구현할 때, 제어 회로(140)는 혈류 표시, 전신 BP 표시 및 IOP 표시를 수신할 수 있으며, 수신된 표시들 중 적어도 하나에 기초하여, 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록, 수신된 표시들을 처리할 수 있다.
예에서, OPP의 표시에 기초한 압력 소스 조절 사이클이 실행될 수 있다. CPU는 제1 OPP 표시와 같은 OPP 표시를 형성하기 위해, IOP 및 혈압의 감지된 표시들을 수신할 수 있다. CPU는 예를 들어 혈관 내 혈류를 조절하기 위해, 캐비티(112)에 비-주변 압력을 적용하도록 압력 소스(150)를 조절하기 위해, 예를 들어 혈류의 표시에 기초하여, 압력 소스 제어 신호를 생성할 수 있다. CPU는 캐비티(112)에 대한 비-주변 압력의 적용에 의해 초래되는 혈류의 표시와 같은 제2 혈류 표시를 수신할 수 있다. CPU는 제1 및 제2 수신 표시와 같은 수신된 표시들을 비교할 수 있고, 적용된 비-주변 압력을 조절할 수 있다. 압력 소스 조절 사이클은 목표 기준이 충족될 때까지 여러 번 실행될 수 있다.
도 6은 환자 눈의 안구 혈관 내의 혈류를 조절하기 위해 장치(100)를 사용하기 위한 예시적인 방법(600)을 도시한다. 제어 회로(140)는 눈의 혈관으로부터 혈관 파라미터의 표시를 수신하고, 수신된 표시에 적어도 부분적으로 기초하여, 캐비티(112) 내의 유체 압력을 조절하기 위해 수신된 표시를 처리하도록 구성될 수 있다. 예에서, 제어 회로(140)는 예를 들어 안구 조직의 관류를 개선하기 위해, 눈의 혈류를 제1 혈류 표시로부터 제2 혈류 표시로 조절할 수 있다.
블록(610)에서, 예를 들어 제어 회로(140)로, 혈관 파라미터의 표시가 수신될 수 있다. 표시를 수신하는 것은 안구 혈관 내의 혈류 용적 또는 혈류 속도 중 적어도 하나와 같은 혈류의 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
표시를 수신하는 것은 눈에 연관된 환경적 파라미터 또는 생리학적 파라미터 중 적어도 하나의 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 표시를 수신하는 것은 예를 들어 압력 센서로, 캐비티(112) 내의 유체 압력의 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 표시를 수신하는 것은 예를 들어 IOP 센서로 눈의 안압(IOP) 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 표시를 수신하는 것은 예를 들어 BP 센서로 환자의 전신 혈압(BP) 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
표시를 수신하는 것은 장치(100)와 상호작용하는 사람 또는 기계와 같은 사용자로부터 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 사용자로부터 표시를 수신하는 것은 예를 들어 제어 회로(140)와 통신하는 GUI를 통해 사용자 입력을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 사용자 입력은 목표 혈류 레벨 및 목표 OPP 레벨을 포함하는 목표 기준 중 적어도 하나와 같은 목표 레벨, 또는 장치(100)의 동작에 연관된 다른 입력을 포함할 수 있다.
표시를 수신하는 것은 환자의 안구 조직 관류를 조절하기 위해 의료 전문가에 의해 지정된 OPP 레벨과 같은 목표 OPP 레벨을 수신하는 것을 포함할 수 있다. 목표 OPP 레벨은 예를 들어 눈 컨디션을 억제, 치료 또는 예방하기 위해, 눈의 충분한 혈류를 유지하기 위한 목표 OPP 레벨을 포함할 수 있다.
블록(620)에서, 수신된 표시에 적어도 부분적으로 기초하여 캐비티(112) 내의 유체 압력을 조절하기 위해, 예를 들어 제어 회로(140)로, 혈관 파라미터의 수신된 표시가 처리될 수 있다.
수신된 표시를 처리하는 것은 혈관 파라미터의 표시와 같은 수신된 표시의 표시를 사용자에게 디스플레이하는 것을 포함할 수 있다. 디스플레이는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)를 통해, 예를 들어 제어 회로(140)와 통신하는 GUI를 통해 발생할 수 있다. 예에서, 사용자는 예를 들어 GUI 상에 수신된 표시의 표현을 시각화하고, 수신된 혈관 파라미터 표시에 기초하여, 압력 소스(150)를 목표 기준을 향해 수동으로 조절함으로써, 장치(100)를 수동으로 조절할 수 있다.
수신된 표시를 처리하는 것은 예를 들어 수신된 표시들 중 적어도 하나에 기초하여 표시를 계산하는 것을 포함할 수 있다. 표시를 계산하는 것은, 예를 들어 IOP 레벨의 수신된 표시 및 전신 BP 레벨의 수신된 표시에 적어도 부분적으로 기초하여, 안구 관류 압력(OPP)의 표시를 계산하는 것을 포함할 수 있다. 전신 BP 레벨의 표시는 수축기 BP 레벨의 표시 및 이완기 BP 레벨의 표시를 포함할 수 있다.
수신된 표시를 처리하는 것은 압력 소스(150)를 조절하도록 구성된 피드백 신호와 같은 피드백 신호를 형성하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 피드백 신호는 압력 소스 제어 신호를 포함할 수 있다. 피드백 신호는 수신된 표시 또는 계산된 표시 중 적어도 하나에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 예에서, 제어 회로(140)는 수신된 혈관 파라미터 표시에 적어도 부분적으로 기초하여, 예를 들어 제어 회로(140)에서 실행되는 피드백 루프를 통해, 목표 기준을 향해 자동으로 압력 소스(150)를 조절할 수 있다.
블록(630)에서, 목표 기준의 달성은 예를 들어 제어 회로(140)로 식별될 수 있다. 목표 기준은 수신된 표시들 사이의 관계와 같은 관계에 의해 정의될 수 있다. 예에서, 관계는 센서(130)에 의해 감지된 파라미터의 표시와 사용자에 의해 지정된 목표 레벨 사이의 차이와 같은 목표 차동 값을 포함할 수 있다.
목표 기준이 목표 범위 내에 속할 때, 목표 기준이 달성될 수 있다. 목표 기준이 목표 범위 내에 속하는 경우, 제어 회로(140)는 예를 들어 압력 소스(150)의 조절을 중지하도록, 널(예를 들어, 0) 압력 소스 제어 신호를 생성할 수 있다. 목표 기준이 목표 범위 내에 속하지 않는 경우, 제어 회로(140)는 예를 들어 목표 범위에서 목표 레벨을 달성하기 위해 캐비티(112) 내의 유체 압력을 변경하도록 압력 소스(150)를 조절하기 위해, 0이 아닌 압력 소스 제어 신호를 생성할 수 있다.
예에서, 목표 혈류 레벨의 달성을 식별하는 것은 목표 차동 혈류 값을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 목표 차동 혈류 값은 목표 혈류 레벨과 안구 흐름 센서로부터의 수신된 혈류 표시 사이의 차이로서 정의될 수 있다. 목표 차동 혈류 값이 예를 들어 약 68㎕/분 내지 약 92㎕/분(예를 들어, 80㎕/분 +/- 12㎕/분)의 범위 내의 총 망막 혈류량(TRBFR)과 같은 목표 혈류 범위 내에 있을 때, 목표 혈류 레벨이 달성될 수 있다.
예에서, 목표 OPP 레벨의 달성을 식별하는 것은 목표 OPP 값을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 목표 OPP 값은 목표 OPP 레벨과 계산된 OPP 레벨 표시 사이의 차이로서 정의될 수 있다. 목표 OPP 값이 목표 OPP 값을 중심으로 하는 OPP 레벨들의 범위와 같은 목표 OPP 값 범위에 속할 때, 목표 OPP 레벨이 달성될 수 있다. 예에서, 목표 OPP 값 범위는 약 -15mmHg 내지 약 15mmHg 범위, 약 -10mmHg 내지 약 10mmHg 범위, 및 약 -51mmHg 내지 약 5mmHg 범위 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
블록(640)에서, 캐비티(112)에 적용되는 비-주변 압력 레벨이 조절될 수 있다. 캐비티(112) 내의 비-주변 압력 레벨을 조절하는 것은 압력 소스(150)를 사용하여 캐비티(112) 내의 작동 유체 압력과 같은 환경적 파라미터를 조절하는 것을 포함할 수 있다. 비-주변 압력 레벨을 조절하는 것은 제어 회로(140)로 압력 소스 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 압력 소스 제어 신호는 수신된 표시 또는 계산된 표시 중 적어도 하나와 같은 제어 회로(140)에 연관된 표시에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다. 비-주변 압력 조절의 레벨은 예를 들어 환자의 IOP 또는 CSFP 중 적어도 하나를 포함하는 환자의 생리학적 파라미터를 조절함으로써 수정될 수 있다. 생리학적 파라미터는 예를 들어 환자의 IOP 또는 CSFP 중 적어도 하나를 증가 또는 감소시킬 수 있는 약물을 투여함으로써 조절될 수 있다.
블록(650)에서, 예를 들어 제어 회로(140)로, 목표 기준의 유지가 식별될 수 있다. 목표 기준을 유지하는 것은 목표 차동 값이 지속시간 동안 목표 범위 내에 속할 때를 식별하는 것을 포함할 수 있다. 지속시간은 장치(100)가 사용자에 의해 사용될 수 있는 기간을 포함할 수 있다. 목표 기준이 목표 범위 내에 속하는 경우, 제어 회로(140)는 예를 들어 압력 소스(150)의 조절을 중지하기 위해, 널(예를 들어, 0) 압력 소스 제어 신호를 생성할 수 있다. 목표 기준이 목표 범위 내에 속하지 않는 경우, 제어 회로(140)는 예를 들어 목표 범위에서 목표 레벨을 달성하기 위해 캐비티(112) 내의 유체 압력을 변경하도록 압력 소스(150)를 조절하기 위해, 0이 아닌 압력 소스 제어 신호를 생성할 수 있다. 목표 기준을 유지하는 것은 목표 OPP 값을 계산하고 목표 OPP 값이 목표 OPP 범위에 속할 때를 식별하는 것을 포함할 수 있다.
자기조절은 동맥 및 정맥 압력의 변동에도 불구하고 대사 수요들(metabolic demands)을 충족시키기 위해, 장기를 통한 일정한 혈류를 유지하는 장기의 내재적 능력으로서 정의될 수 있다. 안구 자기조절(ocular autoregulation, OA) 능력과 같은 자기조절 능력은 OPP의 변동들을 포함하여, 예를 들어 눈에 걸친 압력 변동들에 종속되는, 눈을 통한 일정한 혈류를 유지하는 눈의 능력을 지칭할 수 있다.
도 7a는 생리학적으로 정상인 눈과 같은 눈에서의 OA 능력의 제1 예를 나타내는 그래프를 보여준다. 안구 자기조절(OA) 안정기는 각각의 환자의 고유한 생리에 따라 의존할 수 있는 범위와 같은 OPP 레벨의 범위에 대해, 눈을 적절히 관류하기 위해, 눈은 일정한 용적(또는 "정상-상태") 혈류와 같은 일정한 혈류를 유지할 수 있음을 나타낸다. 예에서, OA 안정기는 안구 조직을 적절하게 관류하기 위한 최적의 혈류 레벨로 고려될 수 있다. 대조적으로, 영역 1 또는 영역 2의 OPP 레벨과 같이 OA 안정기 외부에 위치된 OPP 레벨에 대해, 눈은 눈에서의 일정한 혈류를 유지할 수 있고, 예를 들어 눈의 혈류는 눈이 경험하는 OPP 레벨에 의존할 수 있다. 낮은 OPP 레벨들에 있는 영역 1에서 경험되는 것과 같이, 안구 조직을 적절하게 관류하는 데 요구되는 혈류의 임계 레벨 아래로 떨어지는 감소된 혈류 레벨은 녹내장을 포함한 눈 컨디션의 발생 또는 진행에 기여할 수 있는 허혈성 손상과 같은 눈 손상을 유발할 수 있다.
OA 안정기를 정의하는 OPP 레벨들의 범위와 같은 OA 안정기의 크기는 눈 컨디션에 대한 질병소질(predisposition)을 예측하거나 그것의 존재를 나타낼 수 있다. 예에서, (생리학적으로 정상인 눈의 OA 안정기에 비해) "작은" OA 안정기, 또는 OA 안정기의 부재는 예를 들어 환자에게 증상이 나타나기 전에, 눈 컨디션의 존재를 나타낼 수 있다. 따라서, 눈의 OA 능력 평가는 눈 컨디션의 진단 및 치료에 유용한 임상 도구일 수 있다.
도 7b는 예를 들어 생리학적으로 기능 장애가 있는 눈을 나타낼 수 있는 OA 안정기의 부재를 디스플레이하는, 눈에서의 OA 능력의 제2 예를 나타내는 그래프를 보여준다. 눈 컨디션을 경험하고 있는 눈에서, OA 능력 그래프는 눈의 OPP 레벨에 의존하는, 예를 들어 OPP 레벨들의 범위에 걸쳐 OPP 레벨에 선형적으로 의존하는 혈류를 보여줄 수 있다. 결과적으로, 안구 조직을 적절하게 관류하기 위한 최적의 혈류 레벨을 유지하기 위한 OPP 레벨의 범위는 도 7a에 도시된 생리학적으로 정상인 눈에서의 OA 능력에 비해 크게 감소될 수 있다.
OA 안정기의 부재는 환자 눈의 건강에 대해 중대한 문제일 수 있다. 시스템 혈압 및 IOP와 같은 생리학적 압력 레벨의 자연적인 변동들은, 환자 눈의 OPP 레벨이 매일의 24시간 사이클 동안 달라지게 할 수 있다. 예를 들어, 신체 자세로 인해 환자의 전신 BP가 감소될 수 있고 IOP가 증가될 수 있는 수면 동안과 같은 야간에서의 OPP 레벨의 감소는, 환자 눈으로의 혈류를 감소시킬 수 있고, 이는 허혈 컨디션을 유발하여 잠재적으로 눈 컨디션을 생성 또는 악화시킬 수 있다.
무증상 환자에서 비정상적인 OA 능력을 식별하는 것과 같은 진단 목적을 위해 OPP를 조절하는 능력은, 의료 전문가가 눈 컨디션을 식별하고 안구 조직의 최적의 관류를 유지하기 위한 치료 요법을 처방하는 것과 같이, 예방 조치를 처방하는 것을 허용할 수 있다. 눈 컨디션을 갖는 있는 눈에서 임계 혈액 관류를 유지하기 위한 OPP 레벨의 범위는 생리학적으로 정상인 눈에서의 OPP 레벨의 범위보다 훨씬 작을 수 있기 때문에, OA 식별의 능력은 눈 컨디션의 식별 및 치료에 매우 중요할 수 있다.
장치(100)는 예를 들어 환자 눈의 안구 자기조절(OA) 능력의 표시를 식별하기 위해, 안구 자기조절 장치(또는 OAA)를 포함할 수 있다. OAA는 커버(110), 유체 조정기(120), 센서(130), 제어 회로(140), 및 압력 소스(150)를 포함할 수 있다.
제어 회로(140)는 안구 자기조절(OA) 인덱스를 포함하는 OA 능력의 표시를 처리하도록 구성될 수 있다. 제어 회로(140)는 눈의 혈관으로부터 혈관 파라미터의 표시를 수신하고, 수신된 표시를 처리하여, 예를 들어, 안구 자기조절(OA) 값을 형성할 수 있다.
제어 회로(140)는, 예를 들어 장치(100)에 연관된 하나 이상의 센서(130)로부터의 하나 이상의 표시를 포함하는 표시를 수신하고, 수신된 표시들을 처리하여, 예를 들어 수신된 표시들 사이의 관계의 표시를 제공하기 위해, 데이터 처리 회로로서 구성된 CPU를 포함할 수 있다. 관계는 예를 들어 OA 값을 형성하기 위해, 독립 변수 및 연관된 종속 변수에 의해 특성화될 수 있다.
OA 값은 예를 들어 수신된 표시들의 순서 쌍을 형성하기 위해, 독립 변수와 연관된 종속 변수 사이의 관계로서 정의될 수 있다. 예에서, OA 값은 OPP 레벨(독립 변수) 및 OPP 레벨에 연관된 환자 눈의 혈류 레벨(종속 변수)을 포함할 수 있다. OA 값은 제1 OPP 레벨 및 제1 OPP 레벨에 연관된 제1 혈류 레벨의 제1 순서 쌍과 같은 제1 OA 값, 및 제2 OPP 레벨 및 제2 OPP 레벨에 연관된 제2 혈류 레벨의 제2 순서 쌍과 같은 제2 OA 값을 포함할 수 있다.
제어 회로(140)는 캐비티 내의 압력을 목표 레벨을 향해, 예를 들어 목표 OA 마크 레벨을 향해 조절하도록 구성될 수 있다. 목표 OA 마크 레벨은 장치(100)의 사용자에 의해 지정된 독립 변수와 같은 OA 값의 독립 변수를 포함할 수 있다. 목표 OA 마크 레벨은 OA 능력 그래프에서 사용할 OA 값을 형성하기 위한 기준으로서, 사용자에 의해 선택된 OPP 레벨과 같은 목표 OPP 그래프-포인트 레벨을 포함할 수 있다. 예에서, 사용자가 예를 들어 시간의 경과에 따른 OA 능력의 변화를 식별하기 위해 하나 이상의 OA 능력 그래프를 점-대-점 검사와 비교하는 것을 허용하기 위해, 동일한 목표 OA 마크 레벨을 가진 OA 능력 그래프들과 같이, 시간의 경과에 따른 하나 이상의 OA 능력 그래프가 생성될 수 있다. 예에서, 둘 이상의 OA 값은 예를 들어 독립 변수들 사이의 균일한 증분들(예를 들어, 균일한 목표 OA 마크 레벨들)로 OA 능력 그래프를 형성할 수 있다.
제어 회로(140)는 안구 자기조절(OA) 인덱스를 처리하도록 구성될 수 있다. 둘 이상의 OA 값의 컬렉션은 OPP 레벨들의 범위에 걸쳐 눈의 OA 능력을 특성화하는 선과 같은 OA 능력 선을 정의할 수 있다. OA 능력 선은 OA 능력 선의 특성과 같은 OA 인덱스에 의해 특성화될 수 있다. OA 인덱스는 지정된 기울기를 갖는 OA 능력 선의 부분의 길이와 같이, OA 능력 선의 기울기 또는 OA 능력 선의 길이 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예에서, 제어 회로(140)는 예를 들어 OA 값들에 기초하여 환자 눈에 대한 OA 인덱스를 형성하기 위해, 적어도 2개의 OA 값 사이의 최적 선의 기울기를 계산하도록 구성될 수 있다. 예에서, 최적 선은 예를 들어 잔차들의 제곱들의 합을 최소화하기 위해, 최소 평균 제곱(LMS) 의미에서 오차를 최소화하도록 선택되는 선형 회귀를 포함할 수 있다. 환자 눈으로부터의 OA 인덱스는 예를 들어 무증상 환자에서의 눈 컨디션을 식별하기 위한, 눈 컨디션에 연관된 일정 범위의 OA 인덱스들, 또는 전염병 데이터로부터 컴파일된 복합 OA 인덱스와 같은 복합 OA 인덱스에 비교될 수 있다.
도 8은 환자 눈의 OA 능력을 정량화하기 위해 장치(100)를 사용하기 위한 예시적인 방법(800)을 도시한다. 예에서, 제어 회로(140)는 예를 들어 OA 인덱스를 추정하도록 OA 능력 선을 형성하기 위해 OA 값 데이터를 수집할 수 있다.
블록(610)에서, 표시를 수신하는 것은 안구 혈관의 혈류의 표시와 같은 혈관 파라미터의 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 표시를 수신하는 것은 환자 눈의 IOP의 표시 및 환자의 전신 BP의 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
블록(620)에서, 수신된 표시를 처리하는 것은 수신되거나 계산된 표시 데이터를 포함하는 표시 데이터의 순서 쌍과 같은 OA 값을 형성하는 것을 포함할 수 있다. OA 값은 OPP 레벨 표시와 같은 독립 변수, 및 OPP 표시에 연관된 안구 혈관의 혈류 레벨의 표시와 같은 종속 변수를 포함할 수 있다.
표시를 처리하는 것은 OA 능력 선의 파라미터를 계산하는 것을 포함할 수 있다. OA 능력 선의 파라미터는 OA 능력 선의 기울기, 예를 들어 적어도 2개의 OA 값 사이의 최적 선의 기울기를 포함할 수 있다. OA 능력 선의 파라미터는 OA 능력 선의 길이, 예를 들어 지정된 기울기를 갖는 OA 능력 선의 길이일 수 있다. OA 능력 선의 길이는 제1 독립 값과 제2 독립 값 사이의 OA 능력 선 상의 OA 안정기의 길이를 포함할 수 있다. 예에서, OA 능력 선의 길이는 예를 들어 OA 능력 그래프의 제1 및 제2 독립 값 사이에서 OA 능력 선의 기울기에 기초하여 달라질 수 있다.
OA 능력 선의 기울기를 계산하는 것은 예를 들어 둘 이상의 OA 값에 기초하여 스플라인을 계산하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 제1 OA 값과 제2 OA 값은 제1 및 제2 OA 값을 연결하는 직선과 같은 2-점 스플라인을 정의할 수 있다. 2-점 스플라인의 기울기는 눈의 OA 능력을 정량화하기 위해 OA 인덱스를 정의할 수 있다. 제3 OA 값과 같은 추가 OA 값이 제1 및 제2 OA 값과 결합하여, 제1, 제2 및 제3 OA 값 사이의 구분적 평활 곡선(piecewise smooth curve)을 표현하는 수학적 표현식과 같은 3-점 스플라인을 정의할 수 있다. 3-점 스플라인의 기울기는 구분적 평활 곡선 기울기들의 산술적 평균, 또는 최소 평균 제곱(LMS) 의미로 정의된 제1, 제2 및 제3 OA 값을 통한 최적 선의 기울기 중 적어도 하나로서 정의될 수 있다.
블록(830)에서, 제어 회로(140)는 OA 데이터 컬렉션의 충분한 정도(sufficiency)를 결정할 수 있다. OA 데이터의 충분한 정도를 결정하는 것은 제어 회로(140)로 OA 인덱스를 추정하기에 충분한 OA 값들이 수집되었는지를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 예를 들어, OA 인덱스를 정의하기 위해 기울기가 계산될 수 있는 선을 정의하기 위해, 적어도 2개의 OA 값이 수집될 수 있다. 예에서, 사용자는 OA 인덱스를 계산하기 위해 컬렉션을 위한 OA 값들의 수를 지정할 수 있다.
OA 데이터의 충분한 정도를 결정하는 것은 지정된 독립 변수에 연관된 둘 이상의 종속 변수의 평균을 구하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 예를 들어 결과적인 OA 값의 정확도를 향상시키기 위해, 지정된 OPP 표시에 연관된 둘 이상의 혈류 표시의 산술적 평균이 결정될 수 있다.
블록(840)에서, 제어 회로(140)는 캐비티(112)에 적용되는 비-주변 압력을, 예를 들어 제1 비-주변 압력으로부터 제2 비-주변 압력으로 조절할 수 있다. 캐비티에 적용되는 비-주변 압력을 조절하는 것은 캐비티(112) 내의 압력 레벨(예를 들어, 캐비티 압력)의 표시 또는 눈의 IOP 레벨의 표시와 같은 눈에 연관된 압력 레벨의 수신된 표시에 기초하여, 캐비티에 적용되는 비-주변 압력을 증분적으로 조절하는 것을 포함할 수 있다. 제1 비-주변 압력 레벨을 조절하기 위한 증분적 압력 레벨과 같이 캐비티(112)에 적용되는 제2 비-주변 압력 레벨은 수신된 제1 비-주변 압력 레벨에 기초할 수 있고, 예를 들어 제2 비-주변 압력 레벨은 수신된 제1 압력 레벨의 함수일 수 있다. 예를 들어, 캐비티(112)에 적용되는 제2 비-주변 압력 레벨은 제1 비-주변 압력 레벨과 제1 비-주변 압력 레벨의 목표 레벨 또는 백분율 사이의 차이의 함수일 수 있다.
캐비티에 적용되는 비-주변 압력을 조절하는 것은 압력 레벨의 수신된 표시의 백분율 배수에 기초하여 캐비티에 적용되는 비-주변 압력을 조절하는 것을 포함할 수 있다. 백분율 배수는 압력 레벨의 수신된 표시의 1%, 2%, 3%, 5%, 10%, 20%, 30%와 같은 미리 결정된 백분율 배수를 포함할 수 있다. 캐비티(112)에 적용되는 제2 비-주변 압력은 수신된 제1 압력 레벨의 백분율 배수에 기초할 수 있다. 예에서, 미리 결정된 백분율 배수가 약 25%일 수 있을 때, 제2 비-주변 압력은 제1 IOP 레벨과 같은 제1 압력 레벨의 수신된 표시의 약 75% 내지 약 125%일 수 있다. 예에서, 미리 결정된 백분율 배수가 약 10%일 수 있을 때, 제2 비-주변 압력은 제1 IOP 레벨과 같은 제1 압력 레벨의 수신된 표시의 약 90% 내지 약 110%일 수 있다.
블록(850)에서, 제어 회로(140)는 예를 들어 계산된 OA 인덱스가 데이터 품질 및 무결성을 보장하도록 메트릭 세트를 충족시킬 수 있는지를 결정하기 위해, 수집된 순서 쌍들을 목표 기준과 비교할 수 있다. 예를 들어, 압력 레벨의 수신된 표시는 감지된 압력 레벨의 실제 속성을 반영하지 않는 데이터와 같은 외부 데이터를 포함할 수 있다. 예에서, IOP 레벨 데이터와 같은 압력 레벨 데이터의 감지는 장치(100)의 동작 동안 환자가 눈을 비비는 것과 같이, 감지된 데이터에 관련되지 않은 이벤트들에 의해 혼동될 수 있다. 혼동시키는 이벤트들의 영향을 완화하기 위해, 장치(100)는 압력 레벨 데이터 및 OA 인덱스 데이터 중 적어도 하나와 같은 순서 쌍 데이터를, 예를 들어 제어 회로(140)로 품질 기준과 비교할 수 있다.
순서 쌍 데이터를 기준과 비교하는 것은 2-점 스플라인의 기울기와 같은 계산된 OA 인덱스의 표시를 미리 결정된 기울기 값과 비교하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 2-점 스플라인의 기울기는 직교 좌표계의 양의 수평 축을 포함하는 미리 결정된 기준점으로부터의 기울기의 표시와 같은 미리 결정된 기울기 값과 비교될 수 있다.
뇌척수액 압력(CSFP) 레벨을 포함하는 두개 내압 레벨과 같은 신체 내의 압력에 대한 지식은 눈 컨디션의 진단 또는 치료에서 큰 관심사일 수 있다. 환자의 CSFP 레벨은 두개 내압 모니터링을 수행하기 위해 환자의 척추관에 바늘이 삽입되는 의료 절차와 같은 요추 천자에 의해 측정될 수 있다. 그러나, 요추 천자는 두통, 메스꺼움 및 마비와 같은 합병증을 유발할 수 있는 침습적 시술이다.
자발적 정맥 맥동(SVP)은 예를 들어 안구 내 망막 정맥과 중앙 망막 정맥의 후층 부분 사이의 압력 기울기로 인해 환자 눈에서 발생할 수 있는, 망막 혈관의 구경의 미묘하고 주기적인 변동이다. 망막 혈관은 예를 들어 정맥 내강 내압이 환자의 IOP 및 CSFP를 초과할 때 개통을 유지할 수 있다. 안구 맥압(예를 들어, 수축기와 이완기의 안구 내 정맥 압력 사이의 변동)은 통상적으로 뇌척수액(CSF) 맥압보다 클 수 있고, 예를 들어 눈으로부터의 안구 혈류는 수축기 동안에는 증가할 수 있고, 이완기 동안에는 감소하거나 역류를 경험할 수 있다. 환자 눈의 IOP가 정맥 내강 내압과 평형을 이룰 수 있는 컨디션과 같이, 안구 맥압이 CSF 맥압과 평형을 이룰 때, 망막 혈관이 허탈되어, 예를 들어 SVP를 소멸시킬 수 있다. SVP를 소멸시키는 캐비티 압력 레벨 또는 IOP 레벨 중 적어도 하나와 같은 SVP 소멸 시의 압력 레벨은 IOP, 정맥 내강 내압 및 CSFP 사이의 평형을 나타낼 수 있고, 예를 들어 평형에서의 IOP 레벨은 환자의 CSFP에 근접하거나 그것의 대리 역할을 할 수 있다.
눈의 SVP는 이진 SVP 상태를 포함하는 SVP 상태 파라미터(또는 SVP 상태)와 같은 파라미터에 의해 기술될 수 있다. 이진 SVP 상태는 SVP ON 상태를 포함할 수 있고, 예를 들어 센서(130)는 환자 심장 사이클의 지속시간과 같은 기간에 걸쳐 혈관 파라미터의 변화의 표시를 검출할 수 있다. 심장 사이클은 신체를 관류하는 데에 요구되는 심장 근육의 완화(이완) 및 위축(수축) 과정을 포함할 수 있다. 혈관 파라미터의 변화는 혈관 구경의 변화 또는 혈관의 혈류 변화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이진 SVP 상태는 SVP OFF 상태를 포함할 수 있고, 예를 들어 센서는 환자 심장 사이클의 지속시간 동안 혈관 파라미터의 변화의 부재를 검출할 수 있다. 목표 SVP 상태는 SVP ON 상태로부터 SVP OFF 상태로의 전이 상태, 또는 SVP OFF 상태로부터 SVP ON 상태로의 전이 상태 중 적어도 하나를 포함하는, 제1 SVP 상태로부터 제2 SVP 상태로의 전이 상태와 같은 전이 상태를 포함할 수 있다. 전이 상태는 IOP가 환자의 CSFP와 거의 동일하거나 그렇지 않으면 평형화된 상태를 포함할 수 있다.
목표 SVP 상태는 혈관의 혈류와 같은 혈관 파라미터의 상태에 의해 정의될 수 있다. 예에서, SVP ON 상태는 약 0ml/초보다 큰 혈관 내 혈류와 같은 혈관 내 혈류를 경험하는 혈관을 포함할 수 있고, SVP OFF 상태는 약 0ml/초의 혈관 내 혈류와 같이 혈관 대 혈류 없음을 경험하는 혈관을 포함할 수 있다.
환자 눈의 SVP 상태는 환자 눈의 전방 표면에 적용되는 비-주변 압력을 조절함으로써, 예를 들어 전이 SVP 상태를 포함하는 목표 SVP 상태로 조절될 수 있다. 눈에 적용되는 비-주변 압력을 조절하는 데에 있어서, 환자의 CSFP와 IOP를 평형화하기 위해, 환자 눈의 IOP가 조절, 예를 들어 증가 또는 감소될 수 있다. 목표 SVP 상태를 달성한 때, 환자 눈의 IOP는 환자의 CSFP의 대리 역할을 할 수 있다.
장치(100)는 예를 들어 환자의 CSFP 레벨을 포함하는 환자의 생리학적 압력 레벨을 비-침습적으로 측정하기 위해 CSFP 장치(또는 CFSPA)를 포함할 수 있다. CSFPA는 커버(110), 유체 조정기(120), 센서(130), 제어 회로(140), 및 압력 소스(150)를 포함할 수 있다.
센서(130)는 혈관 파라미터의 표시를 감지하도록 구성된 센서와 같은 SVP 센서를 포함할 수 있다. 혈관 파라미터는 안구 혈관에서의 동적 혈관 구경 변동의 표시와 같은 혈관 구경의 변화를 포함할 수 있다. 동적 혈관 구경 변동은 안구 맥압과 같은 생리학적 파라미터에 관련될 수 있다. SVP 센서는 캐비티(112)와 유체 연통하여 위치된 압력 센서와 같은 압력 기반 센서를 포함할 수 있으며, 안구 맥압과 상관 관계가 있는 움직임을 포함하는 안구 혈관들의 맥동에 응답하여, 예를 들어 각막의 움직임으로 인한 캐비티 압력의 동적 변동들을 감지하도록 구성된다. SVP 센서는 안구 콘택트 렌즈에 통합된 스트레인 센서와 같은 스트레인 기반 센서를 포함할 수 있으며, 안구 맥압과 상관 관계가 있는 안구 내 용적 변화들로 인한 것과 같은 각막 또는 공막 변위 중 적어도 하나의 동적 변동들을 감지하도록 구성된다. 예에서, 스트레인 기반 SVP 센서는 상표 SENSIMED TRIGGERFISH® 하에서 판매용으로 제공되는 Sensimed AG(스위스 로잔)의 콘택트 렌즈 기반 센서를 포함할 수 있다.
제어 회로(140)는 SVP를 포함하는 혈관 구경의 표시와 같은 혈관 파라미터에 기초하여 뇌척수액 압력의 추정을 처리하도록 구성될 수 있다. 제어 회로(140)는 안구 혈관으로부터 혈관 파라미터의 표시를 수신할 수 있고, 예를 들어 수신된 표시에 기초하여 캐비티(112) 내의 유체 압력을 조절하기 위해, 수신된 표시를 처리할 수 있다.
제어 회로(140)는 예를 들어 혈관 파라미터의 수신된 표시에 기초하여, 캐비티(112) 내의 압력 레벨을 조절하기 위해, 예를 들어 압력 소스(150)에 대한 제어 신호(예를 들어, 압력 소스 제어 신호)를 생성하도록 피드백 제어 회로로서 구성된 CPU를 포함할 수 있다. 수신된 표시는 혈류 센서에 의해 감지되는 것과 같은 혈관 내 혈류의 표시, 또는 이미징 센서 또는 SVP 센서에 의해 감지되는 것과 같은 혈관 구경의 표시 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 이미징 센서는 환자 심장 사이클과 같은 지속시간에 걸쳐서 하나 이상의 망막 혈관을 포함하는 하나 이상의 망막 이미지를 감지하고 캡처할 수 있다. 예에서, 제어 회로(140)는 환자 눈의 목표 IOP 레벨과 같은 목표 레벨을 달성하기 위해 환자 눈의 IOP 레벨을 변화시키는 쪽으로 캐비티(112) 내의 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 예에서, 제어 회로(140)는 눈의 IOP 레벨을 전이 상태를 포함하는 목표 SVP 상태를 향해 조절하기 위해 캐비티(112) 내의 압력을 조절하는 것과 같이, 눈의 목표 상태를 변경하는 쪽으로 캐비티(112) 내의 압력을 조절하도록 구성될 수 있다.
CPU는 눈의 SVP 상태를 조절하기 위한 일련의 동작들과 같은 CSFP 압력 소스 조절 사이클을 실행할 수 있다. CSFP 압력 소스 조절 사이클의 예에서, 눈의 전방 표면은 비-주변 압력과 같은 캐비티(112)에 적용되는 초기 압력을 경험할 수 있다. 제어 회로(140)는 환자 심장 사이클 내의 이완기 BP를 포함하는 제1 BP에 연관된 것과 같은 혈관 파라미터의 제1 표시, 및 환자 심장 사이클 내의 수반되는 수축기 BP를 포함하는 제2 BP에 연관된 것과 같은 혈관 파라미터의 제2 표시를 수신할 수 있다. CPU는 예를 들어 목표 기준이 달성되었는지를 결정하기 위해 제1 표시를 제2 표시와 비교할 수 있다. 목표 기준이 달성된 경우, CPU는 환자의 CSFP 추정과 같은 캐비티(112)에 적용된 초기 압력을 표시할 수 있다. 목표 기준이 달성되지 않은 경우, 제어 회로(140)는 예를 들어 캐비티(112)에 적용되는 압력을 증가 또는 감소시키기 위해, 캐비티(112)에 적용되는 초기 압력을 목표 기준의 달성을 향해 증분적으로 조절할 수 있다. 압력 소스 조절 사이클은 예를 들어 목표 기준이 달성될 때까지 캐비티(112) 내의 압력을 증분적으로 조절하기 위해 여러 번 실행될 수 있다.
목표 기준은 환자의 IOP, 내강 내압 및 CSFP 사이의 평형을 나타내도록 선택된 안구 혈류 레벨과 같은 목표 CSFP 혈류 레벨을 포함할 수 있다. 안구 혈관의 목표 CSFP 혈류 레벨은 예를 들어 혈관의 직경에 의존하여 달라질 수 있다. 예에서, 목표 CSFP 혈류 레벨은 안구 혈관 내에서 약 5μl/분 내지 거의 0(또는 널)의 범위와 같은 혈류 범위를 포함할 수 있다.
목표 기준은 목표 CSFP 혈관 팩터를 포함할 수 있다. 목표 CSFP 혈관 팩터는 혈관 구경 팩터 또는 혈관 특성 팩터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 혈관 팩터는 혈관 흐름, 혈관 구경 또는 혈관 형상 중 적어도 하나와 같은 혈관 파라미터의 표시의 함수일 수 있다. 혈관 파라미터는 이미징 센서와 같은 센서(130)에 의해 감지될 수 있고, 예를 들어 제어 회로(140)로 처리하기 위해 후속하여 캡처될 수 있다.
혈관 구경 팩터는 환자 눈의 전방 표면에 적용되는 특정 압력에서의 제1 이미지와 제2 이미지 사이의 혈관 구경의 변화와 같은 혈관 파라미터의 변화를 정량화할 수 있다. 혈관 구경 팩터는 눈의 전방 표면에 적용되는 특정 압력에 종속되는 혈관의 허탈 상태를 기술할 수 있다. 예에서, 목표 혈관 구경 팩터는 약 0.6 내지 약 0.7 범위, 약 0.7 내지 약 0.8 범위, 또는 약 0.8 내지 약 0.9 범위 중 적어도 하나와 같은 값들의 범위를 포함할 수 있다. 약 0.63의 목표 혈관 구경 팩터는 혈관의 완전한 허탈을 나타낼 수 있고, 예를 들어 혈관 내막의 적어도 한 부분이 혈관 내막의 다른 부분과 접촉할 수 있다.
혈관 구경 팩터는 눈의 전방 표면에 적용되는 특정 압력에 종속되는 혈관과 같은 혈관의 제1 혈관 구경 값과 제2 혈관 구경 값의 비율로서 정의될 수 있다. 예에서, 제1 혈관 구경 값은 특정한 적용 압력에서의 제1 혈압 레벨에 대응하는 제1 이미지의 혈관 구경의 장축을 포함할 수 있고, 제2 혈관 구경 값은 특정한 적용 압력에서의 제2 혈압 레벨에 대응하는 제2 이미지의 혈관 구경의 장축을 포함할 수 있다. 예에서, 제1 혈압 레벨은 환자의 수축기 혈압 레벨에 대응할 수 있고, 제2 혈압 레벨은 수반되는 이완기 혈압 레벨에 대응할 수 있다.
혈관 특성 팩터는 환자 눈의 전방 표면에 적용되는 특정 압력에서의 제1 이미지와 제2 이미지 사이의 혈관 단면 형상의 변화와 같은 혈관 파라미터의 변화를 정량화하기 위한 것이다. 혈관 특성 팩터는 눈의 전방 표면에 적용되는 특정 압력에 종속되는 혈관의 원형 변형의 상태를 기술할 수 있다. 예에서, 목표 혈관 특성 팩터는 약 100 내지 약 1,000의 범위, 약 1,000 내지 약 10,000의 범위, 또는 약 10,000 내지 약 100,000의 범위 중 적어도 하나와 같은 값들의 범위를 포함할 수 있다.
혈관 특성 팩터는 제1 혈압 레벨에 대응하는 제1 이미지 내의 혈관의 장축과 혈관의 단축의 비율과 같은 제1 혈관 형상 특성과, 제1 혈압 레벨에 대응하는 제1 이미지 내의 혈관의 장축과 혈관의 단축의 비율과 같은 제2 혈관 형상 특성의 비율로서 정의될 수 있다. 예에서, 제1 혈압 레벨은 환자의 수축기 혈압 레벨에 대응할 수 있고, 제2 혈압 레벨은 수반되는 이완기 혈압 레벨에 대응할 수 있다.
도 9는 환자의 CSFP 레벨을 비-침습적으로 검출하기 위해 장치(100)를 사용하기 위한 예시적인 방법(900)을 도시한다. 제어 회로(140)는 눈의 혈관으로부터 SVP의 표시를 수신하고, 수신된 표시를 처리하여, 수신된 표시에 기초하여 캐비티(112) 내의 유체 압력을 조절하도록 구성될 수 있다. 예에서, 제어 회로(140)는 환자의 CSFP 레벨을 추정하기 위해, 예를 들어 제1 SVP 상태로부터 제2 SVP 상태로SVP 상태를 조절할 수 있다.
블록(610)에서, 혈관 파라미터의 표시는 제어 회로(140)로 수신될 수 있다. 표시를 수신하는 것은, 예를 들어 안구 혈관으로부터의 SVP 상태의 표시를 포함하는 SVP의 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 표시를 수신하는 것은 단일 심장 사이클에 걸쳐 하나 이상의 망막 이미지와 같은 망막 이미지를 캡처하는 것을 포함할 수 있다. 표시를 수신하는 것은 환자 눈의 IOP의 표시 및 환자의 전신 BP 표시를 수신하는 것을 포함할 수 있다.
블록(620)에서, 수신된 혈관 표시를 처리하는 것은 제어 회로(140)로 처리될 수 있다. 수신된 표시를 처리하는 것은 SVP 상태를 결정하는 것을 포함할 수 있고, 이러한 이진 SVP 상태는 SVP ON 또는 SVP OFF 중 적어도 하나를 포함한다. SVP 상태는 예를 들어 본 출원에 설명된 CSFP 압력 소스 조절 사이클에 연관된 단계들을 사용하여 결정될 수 있다. 안구 혈관 파라미터는 용적 또는 속도 중 적어도 하나와 같은 혈관 혈류, 혈관 구경, 혈관 형상, 또는 혈관 색상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 환자의 심장 사이클 동안의 혈관 파라미터의 변화는 SVP ON 상태를 특성화할 수 있다. 혈관 파라미터의 변화의 부재는 SVP OFF 상태를 특성화할 수 있다.
블록(930)에서, 목표 SVP 기준을 포함하는 목표 기준의 달성이 식별될 수 있다. 목표 SVP 기준은 사용자에게 IOP의 표시가 CSFP의 표시에 근접할 수 있음을 알리기 위해, 제1 이진 SVP 상태로부터 제2 이진 SVP 상태로의 전이와 같은 전이 SVP 기준을 포함할 수 있다. 전이 SVP 상태는 SVP ON 상태로부터 SVP OFF 상태로의 변화, 또는 SVP OFF 상태로부터 SVP ON 상태로의 변화 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 목표 SVP 기준의 달성을 식별하는 것은 예를 들어 SVP 상태들의 등가성을 결정하기 위해, 제1 SVP 상태를 제2 SVP 상태와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 전이 SVP 기준은 예를 들어 제1 이진 SVP 상태가 제2 이진 SVP 상태와 등가가 아닐 때 만족될 수 있다.
블록(940)에서, 캐비티(112)에 적용되는 비-주변 압력 레벨이 조절될 수 있다. 비-주변 압력 레벨을 조절하는 것은 비-주변 압력 레벨을 증분적으로 조절하는 것을 포함할 수 있다. 증분적 조절은 사용자에 의해 정의된 것과 같은 고정 증분 압력 조절, 또는 혈관 파라미터의 표시에 기초한 고정 증분 압력 조절의 백분율 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
증분적으로 조절하는 것은 수신된 제1 및 제2 혈관 파라미터 사이의 차이를 계산하는 것, 및 계산된 차이의 백분율에 기초하여 압력 소스 제어 신호를 생성하는 것을 포함할 수 있다. 예시로서, 수신된 제1 및 제2 혈관 파라미터 사이의 작은 차이는 IOP와 CSFP 사이의 큰 차이를 암시할 수 있으며, 예를 들어 캐비티(112)에 적용되는 비-주변 압력 조절 증분들은 예컨대 전이 SVP 상태를 더 신속하게 달성하기 위해 비교적 클 수 있다. 예에서, 제1 및 제2 혈관 파라미터의 차이가 제1 혈관 파라미터 값의 약 0% 내지 약 25% 범위에 존재하는 경우, 고정 증분 압력 조절은 약 1x 내지 약 5x 범위의 승수에 의해 수정될 수 있다.
수신된 제1 및 제2 혈관 파라미터 사이의 큰 차이는 IOP와 CSFP 사이의 작은 차이를 암시할 수 있고, 예를 들어 캐비티(112)에 적용되는 비-주변 압력 조절 증분들은 예컨대 전이 SVP 상태의 달성에 기초하여 CSFP를 더 정확하게 추정하기 위해, 비교적 작을 수 있다. 예에서, 제1 및 제2 혈관 파라미터의 차이가 수신된 제1 혈관 파라미터 값의 약 25% 내지 약 99% 범위에 존재하는 경우, 고정 증분 압력 조절은 약 0.01x 내지 약 1x 범위의 승수에 의해 수정될 수 있다.
블록(950)에서, 목표 SVP 기준을 포함하는 목표 기준의 유지가 식별될 수 있다. 목표 SVP 기준의 유지를 식별하는 것은 예컨대 SVP 상태들의 등가성을 결정하기 위해 제1 SVP 상태를 제2 SVP 상태와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 예에서, 예를 들어 제1 이진 SVP 상태가 제2 이진 SVP 상태와 등가일 때, 전이 SVP 기준이 유지될 수 있다.
다양한 유의사항
상기 설명은 상세한 설명의 일부를 형성하는 첨부 도면들에 대한 참조들을 포함한다. 도면들은 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예들을 예시로서 도시한다. 이러한 실시예들은 본 명세서에서 "예"라고도 지칭된다. 이러한 예들은 도시되거나 설명된 것들 외의 요소들을 포함할 수 있다. 그러나, 본 발명자들은 또한 도시되거나 설명된 요소들만이 제공되는 예들도 고려한다. 더욱이, 본 발명자들은 또한 특정 예(또는 그것의 하나 이상의 양태)와 관련하여, 또는 여기에 도시되거나 설명된 다른 예들(또는 그것의 하나 이상의 양태)과 관련하여 도시되거나 설명된 요소들의 임의의 조합 또는 순열(또는 그것의 하나 이상의 양태)을 사용하는 예들을 고려한다.
본 문서와 참조로 포함된 문서들 사이에 일관성이 없는 사용이 있는 경우, 본 문서에서의 사용이 우선한다.
본 문서에서, 단수를 나타내는 용어들("a" 또는 "an")은 특허 문서에서 일반적으로 사용되는 바와 같이, "적어도 하나" 또는 "하나 이상"의 임의의 다른 사례들 또는 용법들과 무관하게, 하나 이상을 포함하도록 사용된다. 본 문서에서, "또는"이라는 용어는 비-배타적 "또는"을 지칭하도록 사용되어, 달리 명시되지 않는 한, "A 또는 B"는 "A이지만 B는 아님", "B이지만 A는 아님" 및 "A 및 B"를 포함한다. 본 문서에서 "포함하는(including)" 및 "여기에서(in which)"라는 용어들은 "포함하는(comprising)" 및 "여기서(wherein)"라는 각각의 용어들의 평범한 언어적 등가물로서 사용된다. 또한, 이하의 청구항들에서, 용어 "포함하는("including" 및 "comprising")은 개방형이고, 즉 청구항 내에서 그러한 용어 이후에 나열되는 것들 외의 요소들을 포함하는 시스템, 디바이스, 제품, 조성물, 제형 또는 과정은 여전히 해당 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다. 또한, 이하의 청구항들에서 용어 "제1", "제2" 및 "제3" 등은 단지 라벨들로서 사용되며, 그들의 대상들에 수치적 요건들을 부과하도록 의도되지 않는다.
"평행", "수직", "원형" 또는 "정사각형"과 같은 기하학적 용어들은 문맥이 달리 지시하지 않는 한 절대적인 수학적 정밀을 요구하도록 의도되지 않는다. 대신에, 이러한 기하학적 용어들은 제조 또는 등가의 기능들로 인한 변동들을 허용한다. 예를 들어, 요소가 "원형" 또는 "일반적으로 원형"으로 설명되는 경우, 정확하게 원형이지는 않은 컴포넌트(예를 들어, 약간 직사각형이거나 다면 다각형인 것)는 여전히 이러한 설명에 포함된다.
본 명세서에 설명된 방법 예들은 적어도 부분적으로 기계 또는 컴퓨터로 구현될 수 있다. 일부 예들은 위의 예들에서 설명된 바와 같은 방법들을 수행하게끔 전자 디바이스를 구성하도록 동작가능한 명령어들로 인코딩된 컴퓨터 판독가능한 매체 또는 기계 판독가능한 매체를 포함할 수 있다. 이러한 방법들의 구현은 마이크로코드, 어셈블리 언어 코드, 하이 레벨 언어 코드, 또는 그와 유사한 것과 같은 코드를 포함할 수 있다. 이러한 코드는 다양한 방법들을 수행하기 위한 컴퓨터 판독가능한 명령어들을 포함할 수 있다. 코드는 컴퓨터 프로그램 제품들의 부분들을 형성할 수 있다. 또한, 예에서, 코드는 예컨대 실행 동안 또는 다른 시간들에서, 하나 이상의 휘발성의 비-일시적, 또는 비휘발성의 유형의(tangible) 컴퓨터 판독가능한 매체에 유형적으로(tangibly) 저장될 수 있다. 이러한 유형의 컴퓨터 판독가능한 매체들의 예는 하드 디스크, 이동식 자기 디스크, 이동식 광 디스크(예를 들어, 컴팩트 디스크 및 디지털 비디오 디스크), 자기 카세트, 메모리 카드 또는 스틱, 랜덤 액세스 메모리(RAM), 읽기 전용 메모리(ROM), 및 그와 유사한 것을 포함할 수 있지만 그에 제한되지 않는다.
상기 설명은 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 의도된다. 예를 들어, 위에서 설명된 예들(또는 그것의 하나 이상의 양태)은 서로 조합하여 사용될 수 있다. 상기 설명을 검토할 때, 예컨대 본 기술분야의 통상의 기술자에 의해 다른 실시예들이 사용될 수 있다. 요약서는 독자가 기술적 개시내용의 속성을 신속하게 확인하는 것을 허용하기 위해, 37 C.F.R. §1.72(b)를 준수하도록 제공된다. 그것은 청구항들의 범위 또는 의미를 해석하거나 제한하는 데 사용되지 않을 것이라는 이해와 함께 제출된다. 또한, 위의 상세한 설명에서, 개시내용을 간소화하기 위해 다양한 특징들이 함께 그룹화될 수 있다. 이것은 청구되지 않은 개시된 특징이 임의의 청구항에 본질적임을 의도하는 것으로 해석되어서는 안된다. 오히려, 발명의 주제는 특정한 개시된 실시예의 모든 특징보다 적은 것에 있을 수 있다. 따라서, 여기에서, 이하의 청구항들은 예들 또는 실시예로서 상세한 설명에 포함되고, 각각의 청구항은 그 자체가 별개의 실시예로서 독립되며, 그러한 실시예들은 다양한 조합들 또는 순열들로 서로 결합될 수 있음이 고려된다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 부여되는 등가물의 전체 범위와 함께, 그러한 청구항들을 참조하여 결정되어야 한다.
Claims (20)
- 환자 눈의 자기조절 능력을 특성화하는 안구 자기조절(Ocular Autoregulation, OA) 인덱스의 표시를 생성하는 장치이며,
OA 인덱스는 적어도 2개의 OA 값에 의해 특성화되고, 적어도 2개의 OA 값의 각각의 하나는 눈의 안구 관류 압력(Ocular Perfusion Pressure, OPP)의 표시 및 눈의 혈류의 표시의 순서 쌍 관계를 포함하고,
장치는,
커버와 눈의 전방 표면 사이의 캐비티를 정의하기 위해 눈 위에 맞도록 크기 및 형상이 정해진 커버와,
캐비티와 연통하고, OPP에 영향을 미치는 캐비티 내의 유체 압력을 조절하도록 구성되는 압력 소스와,
압력 소스와 통신하는 제어 회로를 포함하고,
제어 회로는,
눈의 안압(IntraOcular Pressure, IOP)의 제1 표시에 대응하는 캐비티 내의 제1 압력을 생성하도록 압력 소스에 제1 제어 신호를 인가하고,
제1 OA 값을 형성하도록 OPP의 제1 표시와 OPP의 제1 표시와 연관된 눈의 혈류의 제1 표시를 계산하기 위해, 눈의 IOP의 제1 표시와 환자의 전신 혈압의 제1 표시를 수신하고,
눈의 IOP의 제2 표시에 대응하는 캐비티 내의 상이한 제2 압력을 생성하도록 압력 소스에 제2 제어 신호를 인가하고,
제2 OA 값을 형성하도록 OPP의 제2 표시와 OPP의 제2 표시와 연관된 눈의 혈류의 제2 표시를 계산하기 위해, 눈의 IOP의 제2 표시와 환자의 전신 혈압의 제2 표시를 수신하고,
제1 OA 값 및 제2 OA 값에 기초하여 눈의 OA 인덱스를 계산하는,
장치. - 제1항에 있어서,
OPP의 표시는 환자의 전신 혈압의 표시와 눈의 IOP 표시 사이의 차이를 포함하는,
장치. - 제1항에 있어서,
OPP의 표시는 OPP의 집중 경향을 포함하는,
장치. - 제1항에 있어서,
눈의 혈류의 표시는 눈의 혈류 센서에 의해 감지되는 혈류 표시를 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 초음파 센서를 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 전하 결합 소자(charge coupled device, CCD)를 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 도플러 이미징 시스템을 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 레이저 스펙클 플로우그래피(LSF) 시스템을 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 레이저 스펙클 콘트라스트 이미징(LSCI) 시스템을 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 레이저 도플러 유량계(LDF)를 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 안구 간섭 단층 촬영 혈관 조영(OCTA) 시스템을 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 레이저 도플러 유속계(LDV) 시스템을 포함하는,
장치. - 제4항에 있어서,
눈의 혈류 센서는 패턴 전기 망막 검사(PERG) 테스트를 포함하는,
장치. - 제1항에 있어서,
제어 회로는 적어도 2개의 OA 값에 의해 특성화되는 OA 능력 선을 결정하도록 구성되고,
OA 인덱스는 OA 능력선의 기울기를 이용하여 결정되는,
장치. - 제1항에 있어서,
제어 회로는 적어도 2개의 OA 값에 의해 특성화되는 OA 능력 선을 결정하도록 구성되고,
OA 인덱스는 OA 능력선의 길이를 포함하는,
장치. - 환자 눈의 자기조절 능력을 특성화하는 안구 자기조절(Ocular Autoregulation, OA) 인덱스의 표시를 생성하는 방법이며,
OA 인덱스는 적어도 2개의 OA 값에 의해 특성화되고, 적어도 2개의 OA 값의 각각의 하나는 눈의 안구 관류 압력(Ocular Perfusion Pressure, OPP)의 표시 및 눈의 혈류의 표시의 순서 쌍 관계를 포함하고,
제1 안압(IntraOcular Pressure, IOP)을 생성하기 위해 커버와 눈의 전방 표면 사이의 캐비티 내에 제1 캐비티 압력을 인가하는 단계와,
제1 OA 값을 형성하기 위해 제1 IOP에서 눈의 OPP의 제1 표시와 혈류의 제1 표시를 측정하는 단계와,
제2 IOP를 생성하기 위해 커버와 눈의 전방 표면 사이의 캐비티 내에 제2 캐비티 압력을 인가하는 단계와,
제2 OA 값을 형성하기 위해 제2 IOP에서 눈의 OPP의 제2 표시와 혈류의 제2 표시를 측정하는 단계와,
제1 OA 값 및 제2 OA 값에 기초하여 OA 인덱스를 계산하는 단계를 포함하는,
방법. - 제16항에 있어서,
OPP의 제1 표시를 측정하는 단계는, 제1 캐비티 압력에서 눈으로부터 IOP의 제1 표시 및 환자의 전신 혈압의 제1 표시를 측정하는 단계를 포함하고,
OPP의 제2 표시를 측정하는 단계는, 제2 캐비티 압력에서 눈으로부터 IOP의 제2 표시 및 환자의 전신 혈압의 제2 표시를 측정하는 단계를 포함하는,
방법. - 제17항에 있어서,
OPP의 제1 표시를 측정하는 단계는, 측정된 IOP의 제1 표시 및 측정된 전신 혈압의 제1 표시로부터 OPP의 제1 표시를 계산하는 단계를 포함하고,
OPP의 제2 표시를 측정하는 단계는, 측정된 IOP의 제2 표시 및 측정된 전신 혈압의 제2 표시로부터 OPP의 제2 표시를 계산하는 단계를 포함하는,
방법. - 제16항에 있어서,
OA 인덱스를 계산하는 단계는, 적어도 2개의 OA 값에 의해 특성화되는 OA 능력 선을 결정하는 단계와, OA 능력 선의 기울기로부터 OA 인덱스를 결정하는 단계를 포함하는,
방법. - 제16항에 있어서,
OA 인덱스를 계산하는 단계는, 적어도 2개의 OA 값에 의해 특성화되는 OA 능력 선을 결정하는 단계와, OA 능력 선의 길이로부터 OA 인덱스를 결정하는 단계를 포함하는,
방법.
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