TW201534266A - 具有視網膜血管形成監測系統之眼用鏡片 - Google Patents

具有視網膜血管形成監測系統之眼用鏡片 Download PDF

Info

Publication number
TW201534266A
TW201534266A TW103140162A TW103140162A TW201534266A TW 201534266 A TW201534266 A TW 201534266A TW 103140162 A TW103140162 A TW 103140162A TW 103140162 A TW103140162 A TW 103140162A TW 201534266 A TW201534266 A TW 201534266A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
blood vessel
ophthalmic device
retinal
signal
processor
Prior art date
Application number
TW103140162A
Other languages
English (en)
Other versions
TWI627936B (zh
Inventor
Randall Braxton Pugh
Original Assignee
Johnson & Johnson Vision Care
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson & Johnson Vision Care filed Critical Johnson & Johnson Vision Care
Publication of TW201534266A publication Critical patent/TW201534266A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI627936B publication Critical patent/TWI627936B/zh

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/10—Eye inspection
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/02—Detecting, measuring or recording pulse, heart rate, blood pressure or blood flow; Combined pulse/heart-rate/blood pressure determination; Evaluating a cardiovascular condition not otherwise provided for, e.g. using combinations of techniques provided for in this group with electrocardiography or electroauscultation; Heart catheters for measuring blood pressure
    • A61B5/024—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate
    • A61B5/0245—Detecting, measuring or recording pulse rate or heart rate by using sensing means generating electric signals, i.e. ECG signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29D—PRODUCING PARTICULAR ARTICLES FROM PLASTICS OR FROM SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE
    • B29D11/00—Producing optical elements, e.g. lenses or prisms
    • B29D11/0074—Production of other optical elements not provided for in B29D11/00009- B29D11/0073
    • B29D11/00807—Producing lenses combined with electronics, e.g. chips
    • B29D11/00817—Producing electro-active lenses or lenses with energy receptors, e.g. batteries or antennas
    • B29D11/00826—Producing electro-active lenses or lenses with energy receptors, e.g. batteries or antennas with energy receptors for wireless energy transmission
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/12—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes
    • A61B3/1241—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions for looking at the eye fundus, e.g. ophthalmoscopes specially adapted for observation of ocular blood flow, e.g. by fluorescein angiography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
    • A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
    • A61B3/14—Arrangements specially adapted for eye photography
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/0033—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room
    • A61B5/004—Features or image-related aspects of imaging apparatus classified in A61B5/00, e.g. for MRI, optical tomography or impedance tomography apparatus; arrangements of imaging apparatus in a room adapted for image acquisition of a particular organ or body part
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
    • A61B5/6801—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be attached to or worn on the body surface
    • A61B5/6802—Sensor mounted on worn items
    • A61B5/6803—Head-worn items, e.g. helmets, masks, headphones or goggles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/02—Measuring pulse or heart rate
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/52—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/5215—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data
    • A61B8/5223—Devices using data or image processing specially adapted for diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves involving processing of medical diagnostic data for extracting a diagnostic or physiological parameter from medical diagnostic data
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/145—Corneal inlays, onlays, or lenses for refractive correction
    • A61F2/1451—Inlays or onlays
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F2/00—Filters implantable into blood vessels; Prostheses, i.e. artificial substitutes or replacements for parts of the body; Appliances for connecting them with the body; Devices providing patency to, or preventing collapsing of, tubular structures of the body, e.g. stents
    • A61F2/02—Prostheses implantable into the body
    • A61F2/14—Eye parts, e.g. lenses, corneal implants; Implanting instruments specially adapted therefor; Artificial eyes
    • A61F2/16—Intraocular lenses
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting-in contact lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/0008—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein
    • A61F9/0017—Introducing ophthalmic products into the ocular cavity or retaining products therein implantable in, or in contact with, the eye, e.g. ocular inserts
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C11/00—Non-optical adjuncts; Attachment thereof
    • G02C11/10—Electronic devices other than hearing aids
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/024—Methods of designing ophthalmic lenses
    • G02C7/027—Methods of designing ophthalmic lenses considering wearer's parameters
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/02—Lenses; Lens systems ; Methods of designing lenses
    • G02C7/04—Contact lenses for the eyes
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16H—HEALTHCARE INFORMATICS, i.e. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR THE HANDLING OR PROCESSING OF MEDICAL OR HEALTHCARE DATA
    • G16H50/00—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics
    • G16H50/30—ICT specially adapted for medical diagnosis, medical simulation or medical data mining; ICT specially adapted for detecting, monitoring or modelling epidemics or pandemics for calculating health indices; for individual health risk assessment
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/42—Details of probe positioning or probe attachment to the patient
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B8/00—Diagnosis using ultrasonic, sonic or infrasonic waves
    • A61B8/44—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device
    • A61B8/4483—Constructional features of the ultrasonic, sonic or infrasonic diagnostic device characterised by features of the ultrasound transducer

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Ophthalmology & Optometry (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Cardiology (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Transplantation (AREA)
  • Hematology (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Primary Health Care (AREA)
  • Eye Examination Apparatus (AREA)
  • Prostheses (AREA)

Abstract

本發明係關於一種具有一視網膜血管形成監測系統之眼用裝置及相關方法。在一些實施例中，該眼用裝置可為具有一視網膜血管形成監測系統之一隱形眼鏡，該視網膜血管形成監測系統可用於監測構成視網膜血管形成之部分的一脈動血管之時間性變化。此外，該視網膜血管形成監測系統可包括用於傳遞一訊號(包括一可聽及/或視覺訊息)給使用者之元件，該訊號可有助於辨別異常狀況(如心臟衰竭)而無延遲。可聽及/或視覺訊息可為使用該眼用裝置以及與該眼用裝置通訊之一無線裝置之一或兩者傳遞給該使用者之訊號。

Description

具有視網膜血管形成監測系統之眼用鏡片
本發明係關於一種具有一視網膜血管形成(vascularization)監測系統的經賦能眼用裝置，且更具體而言，係用於早期偵測使用者之異常心臟相關症狀的系統。
傳統上，眼用裝置(例如隱形眼鏡、人工水晶體、或淚管塞)包括具有矯正、妝飾、或治療能力之生物可相容裝置。例如，隱形眼鏡可提供一或多種視力矯正功能、加強妝飾與治療效果。每種功能係由鏡片的一種物理特性所提供。結合折射性能之鏡片設計可提供視力矯正功能。將色素結合至鏡片可提供加強妝飾效果。結合至鏡片中之活性劑可提供治療效果。此等物理特性不需使鏡片進入賦能狀態便可達成。眼用裝置在傳統上為被動裝置。
近來已出現基於經賦能眼用插件之新穎眼用裝置。這些裝置可使用賦能功能來供電給主動式光學組件。例如，可戴式鏡片可併入具有可以電子方式調整焦距以增加或加強眼睛效能之一鏡片總成，及/或可有助於診斷及治療各種健康症狀或疾病的可嵌入式微電子裝置。
近來已探究視網膜血管成像以作為用以分析微血管系統(microvasculature)之作用及病態生理的非侵入性替代工具。例如，研究顯示，構成部分微血管系統之視網膜血管形成之狀況與心血管疾病及高血壓之間存在著關聯性。一般是藉由心電圖(亦稱為ECG或EKG)來對心臟狀況之診斷及監測進行篩檢。藉由分析心臟在一段時間內的電性活動(其係由附接至皮膚表面之電極所偵測並 由體外裝置所記錄)，可將心電圖用於測量心跳的速率及規律性、腔室的尺寸及位置、心臟是否有任何損傷、以及用以調節心臟之藥物或裝置的效果。然而，取得心電圖不僅對於許多患者是極為麻煩的，也不建議用於無額外症狀的個人或用於低風險的患者。再者，較高風險患者之心電圖篩檢的結果也不具確定性。
微血管系統包括介於100μm與300μm之間的血管，這使得在研究及分析這些血管上部分由於其尺寸的關係而有所困難。此外，直到最近，用於研究微血管系統之方法及程序全都屬於侵入性，並且需用到高度專門的工具及設置。然而，到了最近，由於攝影影像技術及電腦輔助影像分析技術方面的進步，已探索出利用非侵入性大型複雜相機之替代技術。這些非侵入性技術轉而可允許醫師以及研究人員對患者的視網膜血管形成進行成像及研究。
這些新的非侵入性技術雖然有助於探討並且了解微血管系統變化，其仍舊需要專門的儀器及設置才能對患者的視網膜血管形成進行成像。因此，所可觀察到的時序及變化因長時間中斷(即，介於約診之間的時間)，因而最佳化的程度較低。為了要克服前述限制並且改善視網膜血管形成分析的準確度，期望的是能以無害且無顯著延遲的方式，監測患者視網膜血管形成變化的新穎且可靠的系統/方法。
本發明在很大程度上可滿足前述需求，其中在一態樣中，揭露一種併入一視網膜血管形成監測系統之經賦能眼用裝置。視網膜血管形成監測系統可包括具有一反饋電路之一微壓電元件，其可用於視網膜微血管形成之至少一部分之超音波成像。可分析所擷取到的影像以測量並量化變化而無顯著延遲。可將該等變化用於發送訊號給患者或醫師、或記錄患者的異常心臟搏動。在一些實施例中，替代地或除了視網膜血管形成監測系統之成像態樣之外，還可使用微感測器擷取人心臟搏動所引起的訊號。
根據本揭露之某些態樣，揭示一種具有一視網膜血管形成監測系統之經賦能眼用裝置。該眼用裝置包括：一媒介插 件，其包含一前曲拱形表面與一後曲拱形表面，其中該前曲拱形表面與該後曲拱形表面形成能夠容納一能量源之一腔穴，該能量源的尺寸符合該腔穴內的一區域，其中該能量源經電性連接且能夠對具有一電子反饋電路之一微壓電元件與一控制器賦能，該控制器包含一計算機處理器，該計算機處理器係與一數位媒體儲存裝置進行數位通訊，且其中該數位媒體儲存裝置儲存軟體碼；一傳輸器，其與該處理器進行邏輯通訊且亦與一通訊網路進行邏輯通訊，其中該軟體可依需求執行且可利用該處理器操作以：接收資料，該資料描述構成一眼睛之一視網膜血管形成之部分的一脈動血管之至少一辨別部分；使該微壓電元件朝該脈動血管之該至少一辨別部分輸出一訊號；接收來自該電子反饋電路之資料，該資料描述朝該脈動血管之該至少一辨別部分所輸出之該輸出訊號的變化；使用接收自該電子反饋電路的該資料，對該脈動血管之該至少一辨別部分進行成像；以及藉由將所成像之該至少一辨別部分與一先前影像作比較，監測該視網膜血管形成隨時間之變化。
在本揭露之另外態樣中，揭示一種監測一患者眼睛之視網膜血管形成的相關方法。該方法包括：辨別一脈動血管在一眼睛之該視網膜血管形成中的至少一位置；提供具有一視網膜血管形成監測系統的一眼用裝置，該眼用裝置包含一能量源，該能量源經電性連接且能夠對具有一電子反饋電路之一微壓電元件以及一控制器賦能，該控制器包含一計算機處理器、一數位媒體儲存裝置、一傳輸器，該傳輸器與該處理器進行邏輯通訊且亦與一通訊網路進行邏輯通訊；使用具有該電子反饋電路之該微壓電元件朝所辨別之該至少一脈動位置輸出一訊號；使用該反饋電路接收來自該輸出訊號之一回射訊號；使用該輸出訊號及該回射訊號之變化，對該至少一脈動位置進行成像；以及藉由將該至少一辨別部分影像與相同之該至少一辨別部分的一先前影像作比較，監測該視網膜血管形成隨時間之變化。
在本揭露又另外態樣中，監測一患者眼睛之視網膜血管形成的方法可替代地包括：辨別構成該患者眼睛之該視網膜血 管形成之部分的位置，該等位置包括一脈動血管之至少一部分；提供具有一視網膜血管形成監測系統的一眼用裝置，該眼用裝置包含一能量源，該能量源經電性連接且能夠對具有一電子反饋電路之一微壓電元件以及一控制器賦能，該控制器包含一計算機處理器、一數位媒體儲存裝置、一傳輸器，該傳輸器與該處理器進行邏輯通訊且亦與一通訊網路進行邏輯通訊；偵測所辨別之朝該脈動血管之該至少該部分所輸出之一控制訊號之一變化；使用所偵測之該控制訊號的該變化，對該患者眼睛之該視網膜血管形成之該至少該部分進行成像；以及記錄該視網膜血管形成之該至少該部分在一連串影像之間隨時間之該等變化。
為了可以更佳理解本文詳細的描述，以及為了可以更佳理解對現有技術的貢獻，因而會相當廣泛地概述本發明的某些態樣。當然，本發明另外之態樣將在下文予以描述，且將構成後附申請專利範圍的申請標的。
就此而言，在詳細解釋本發明的至少一態樣前，應理解，本發明並不將其應用限於闡述於下列敘述或於圖式中繪示之構造的細節及組件的配置。本發明能具有所述態樣以外之態樣且能以多種方式實施及進行。此外，也應了解本文中及發明摘要中所運用之措辭及術語係用於說明之目的，且不應被視為限制。
因此，所屬技術領域中具有通常知識者將察知本揭露之基礎概念，其係可做為設計其他結構、方法及系統之運用基準，以實現本發明之一些目的。因此，重要的是，只要不脫離本發明的精神及範圍，申請專利範圍應視為包括此等等效構造。
100‧‧‧眼用裝置
105‧‧‧功能性元件
110‧‧‧眼睛
112‧‧‧眼液
116‧‧‧水凝膠部分
118‧‧‧賦能元件
120‧‧‧無線通訊元件
122‧‧‧控制器
124‧‧‧放大器
126‧‧‧帶通濾波器
130‧‧‧壓電轉換器
135‧‧‧拾波器
140‧‧‧放大部分
150‧‧‧媒介插件
175‧‧‧光學區
200‧‧‧媒介插件
205‧‧‧眼用裝置
210‧‧‧賦能元件
215‧‧‧基材
220‧‧‧光學區
225‧‧‧跡線
230‧‧‧跡線
250‧‧‧眼用裝置
255‧‧‧眼用裝置250之周邊
300‧‧‧眼用裝置
320‧‧‧媒介插件
330‧‧‧層
331‧‧‧層
332‧‧‧層
410‧‧‧監測系統
415‧‧‧技術層
420‧‧‧電力管理單元
425‧‧‧互連層
430‧‧‧薄膜電池
435‧‧‧天線層
445‧‧‧收發器
450‧‧‧控制組件
455‧‧‧積體被動裝置
500‧‧‧控制器
510‧‧‧處理器
520‧‧‧通訊裝置
530‧‧‧儲存裝置
550‧‧‧資料庫
560‧‧‧資料庫
600‧‧‧視網膜血管形成
605‧‧‧點
610‧‧‧參考點
615‧‧‧參考點
700‧‧‧眼用裝置
702‧‧‧焦點
704‧‧‧瞳孔
706‧‧‧角膜
708‧‧‧水晶體
710‧‧‧焦點
712‧‧‧血管
714‧‧‧黃斑部
716‧‧‧血管
720‧‧‧玻璃體液
801‧‧‧步驟
805‧‧‧步驟
810‧‧‧步驟
815‧‧‧步驟
820‧‧‧步驟
825‧‧‧步驟
830‧‧‧步驟
835‧‧‧步驟
840‧‧‧步驟
845‧‧‧步驟
從以下對本發明例式性實施例之更詳細說明中，如附圖所繪示，將更清楚明白本發明之前述及其他特徵與優勢。圖1A係第一例示性經賦能眼用裝置之截面示意圖，該第一例示性經賦能眼用裝置包含光學元件和一根據本揭露之態樣的視網膜血管形成監測系統兩者； 圖1B係圖1A中所描繪截面的一放大部分，其顯示根據本揭露之態樣之視網膜血管形成監測系統的態樣；圖2A係一媒介插件的示意俯視圖，該媒介插件可經納入作為一包含光學元件和根據本揭露之態樣之視網膜血管形成監測系統兩者的眼用裝置之部分；圖2B係一眼用裝置的示意等角視圖，該眼用裝置包括圖2A中所描繪包含根據本揭露之態樣之視網膜血管形成監測系統的媒介插件；圖3係另一例示性經賦能眼用裝置之示意截面等角視圖，該另一例示性經賦能眼用裝置包含光學元件和根據本揭露之態樣的視網膜血管形成監測系統兩者；圖4係實施根據本揭露之態樣之視網膜血管形成監測系統之堆疊型晶粒積體組件的例示性截面之示意圖；圖5係可用於實施本揭露之一些態樣之處理器的示意圖；圖6A繪示可根據本揭露之態樣加以利用之眼睛之視網膜血管形成之區域；圖6B繪示圖6A之眼睛之視網膜血管形成之區域，其具有可用於分析根據本揭露之態樣之視網膜血管形成的數位疊對(digital overlay)；圖7繪示具有根據本揭露之態樣之經賦能眼用裝置之患者眼睛的側截面示意圖；以及圖8繪示可藉由根據本揭露之態樣之系統實施之方法步驟。
現將參照所繪圖式說明本揭露，其中相似元件符號在全文指稱相似部件。
藉由描述經耦合、密封、附接、及/或接合在一起的組件，可繪示所揭露的眼用裝置的各種態樣。如本文中所使用，術語「耦合」、「密封」、「附接」、及/或「接合」係用來表示兩個組件間的直接連接，或在適當時透過中介或中間組件而與彼此之間接連接。相比之下，當一組件稱為「直接耦合」、「直接密 封」、「直接附接」、及/或「直接接合」至另一組件時，則不存在中介元件。
本文可將如「下」或「底部」以及「上」或「頂部」等相對術語，用於說明圖式中所繪示之一元件與另一元件之關係。應理解相對術語旨在含括該等圖式中所描繪定向以外之不同定向。舉例來說，若將圖式中所示之例示性眼用裝置之態樣翻轉，則被描述為在其他元件「底部」側之元件，將變成在其他元件的「頂部」側。因此，取決於設備之具體定向，術語「底部」能同時含括「底部」以及「頂部」之定向。
可參照一或多個例示性實施例，繪示說明一具有視網膜血管形成監測系統之眼用裝置的各種態樣。如本文中所使用，術語「例示性」意指「當作一實例、事例、或圖解」，並且不應該必然推斷成比本文所揭露之其他實施例更佳或更有利。
名詞解釋
在有關本發明之說明與申請專利範圍中，各式用語之使用將套用如下定義：經賦能：如本文中所使用，其係指可供應電流，或儲存電能於其中之狀態。
能量：如本文中所使用，其係指物理系統作功之能力。本揭露內之許多用法係關於可以作電功之能力。
能量源：如本文中所使用，其係指能夠供應能量或使一邏輯或電子裝置處於一經賦能狀態之一裝置或層。
能量擷取器：如本文中所使用，係指能夠從環境提取能量並將之轉換為電能之裝置。
功能化：如本文中所使用，其係指使一層或裝置能夠執行一功能，包括例如賦能、啟動或控制。
眼用裝置：如本文中所使用，係指位於眼睛中或眼睛上的任何裝置。這些裝置可提供光學矯正、可為妝飾性或者可提供與視力不相關的功能性。例如，眼用鏡片一詞可意指隱形眼鏡、人工水晶體、覆蓋鏡片、眼插件、光學插件或其他可藉以矯正或修 改視力、偵測及治療一症狀、或在不妨礙視力的情況下可加強妝飾眼睛生理性質(例如虹膜顏色)之類似裝置。此外或替代地，眼用鏡片可提供非光學功能，例如，監測葡萄糖位準、心節律、記錄測量值、傳遞聲音訊號、傳遞視覺訊號、及/或投藥。在一些實施例中，本發明之較佳的鏡片係由聚矽氧彈性體或水凝膠所製成的軟性隱形眼鏡，其包括例如聚矽氧水凝膠及氟水凝膠。
鋰離子電池：如本文中所使用，係指電化學電池，其中鋰離子移動穿越過電池以產生電能。此電化學電池一般稱為電池，可以其典型型態再賦能或再充電。
媒介插件：如本文中所使用，係指可構成經賦能眼用裝置之部分的插件。可在媒介插件中併入賦能元件及電路系統。媒介插件可界定經賦能眼用裝置的主要用途。例如，在經賦能眼用裝置允許使用者調整光學功率的實施例中，媒介插件可包括賦能元件，其可控制眼用裝置之光學區中的液態彎月面部分。替代地，媒介插件可為環形，以使光學區不含有材料。在此類實施例中，鏡片的經賦能功能可不是光學能力，而是可為例如監控葡萄糖、聲音/光傳遞、及/或投予藥物。
微聲波元件：如本文中所使用，可指微聲波機電系統及/或相關組件，其可用於透過顱骨中的骨而將可聽頻率從眼睛之球面傳導至內耳。在一些實施例中，微聲波元件可例如包括由眼用裝置所內含之能量源賦能之一微機電(MEMS)壓電聲波轉換器及/或一電容式(condenser)聲波裝置。
操作模式：如本文中所使用，係指高電流汲取狀態，其中一電路上的電流允許裝置執行其主要經賦能功能。
光學區：如本文中所使用，係指眼用裝置中，眼用裝置之配戴者所透過其看東西之一區域。
功率：如本文中所使用，係指每單位時間所作之功或傳遞之能量。
再賦能或再充電：如本文中所使用，其係指回復至具有更高容量以作功的狀態。許多上述術語於本發明內之利用可與 使裝置恢復至具有使電流在一特定重建之期間內以特定速率流動之能力有關。
參考：如本文中所使用，係指產生適合於用在其他電路中之理想、固定且穩定的電壓或電流輸出的電路。參考可係衍生自能帶間隙，可針對溫度、供電及製程變異進行補償，並可為特定的特定應用積體電路(ASIC)具體地量身打造。
重設功能：如本文中所使用，係指自觸發演算機制，以將電路設定為特定的預定狀態，包括例如，邏輯狀態或賦能狀態。重設功能可包括(例如)通電重設電路，其可與開關機構協作，以確保晶片在初始連接至電源以及在從儲存模式喚醒這兩者之上的正確啟動。
視網膜血管形成監測系統：如本文中所使用，係指具有一反饋電路之一經賦能微壓電元件，其可經組態以內含於眼用裝置中，並且能夠對構成視網膜微血管形成之部分的一脈動血管進行可視化及偵測。在一些實施例中，視網膜血管形成監測系統可聚焦於對視網膜之一或多個預辨別特定區進行成像，在該等特定區中可觀察到血管因心節律或異常狀況而發生之變化。此外或替代地，視網膜血管形成監測系統可包括一微感測器，其可用於擷取/收聽人之心臟搏動所引起的頻率訊號。
睡眠模式或待命模式：如本文中所使用，係指在無需操作模式時，在關閉開關機構後，經賦能裝置的一允許節能的低電流汲取狀態。
堆疊：如本文中所使用，係指至少兩個組件層彼此相鄰置放，使得該些層之一者之一表面至少一部分接觸一第二層之一第一表面。在一些實施例中，一膜(無論用於黏附或其他功能)可存在於兩層之間，該等兩層透過該膜彼此接觸。
堆疊型積體組件裝置或SIC裝置：如本文中所使用，係指封裝技術的產品，其可藉由將每一層的至少一部分堆疊於彼此之上而將可含有電氣及機電裝置之基材的薄層組裝為操作性積體裝置。此等層可包含各式類型、材料、形狀、以及尺寸的組件裝 置。此外，此等層可由各種裝置生產技術製成，以符合並且呈現各式形態。
儲存模式：如本文中所使用，其係指包含電子組件之系統的狀態，在該狀態下電源持續供應，或電源必須供應一最小設計負載電流。此術語不可與待命(Standby)模式互通使用。
基材插件：如本文中所使用，係指能夠支撐眼用裝置中之能量源之可成形或剛性基材。在一些實施例中，基材插件亦支撐一或多個功能性電性或機電組件。
開關機構：如本文中所使用，係指與電路整合並提供各種位準之電阻的組件，其可響應獨立於眼用裝置的外部激源。
近來在眼用裝置(例如包括隱形眼鏡)之發展，已出現可被賦能之功能化眼用裝置。經賦能眼用裝置可包含使用內嵌式微電子元件矯正及/或增強使用者視力之必要元件。使用微電子元件之其他功能性可例如包括可變視力矯正、淚液分析、音訊、及/或對使用者之視覺反饋。本揭露除了具有提供視力矯正功能的能力，還提供包括一視網膜血管形成監測系統之眼用裝置。視網膜血管形成監測系統可包括一種具有反饋電路的經賦能微壓電元件。在一些實施例中，眼用裝置可與一或多個無線裝置進行無線通訊，並且傳輸可用於測定一使用者之異常狀況以及相關原因及/或心節律的訊號資料。無線裝置可例如包括智慧型手機裝置、平板電腦、個人電腦、FOB、藥泵、MP3播放器、PDA、及類似物。
在本揭露之某些態樣中，眼用裝置可包括能對構成視網膜微血管形成之部分的血管之脈動進行可視化及偵測的一視網膜血管形成監測系統。在一些實施例中，視網膜血管形成監測系統可聚焦於對視網膜之一或多個特定區進行成像，在該等特定區中可觀察到血管因心節律或異常預辨別狀況而發生之較大變化。此外或替代地，視網膜血管形成監測系統可包括一微感測器，其可用於擷取/收聽人之心臟搏動所引起的頻率訊號。
現請參照圖1A，其描繪一第一例示性經賦能眼用裝置100之截面示意圖，第一例示性經賦能眼用裝置100包含光學 元件及一視網膜血管形成監測系統兩者。根據本揭露之某些態樣，本揭露的眼用裝置100可為置於患者眼睛110的前表面上之一隱形眼鏡。隱形眼鏡可為軟性水凝膠鏡片，並且可包括含聚矽氧組分。一「含聚矽氧組分」是在單體、大分子單體或預聚物中含有至少一[-Si-O-]單元者。較佳為，在含聚矽氧組分中存在的總Si和接上的O，其量相較於含聚矽氧組分之總分子量超過約20重量百分比，且更佳為超過30重量百分比。有用的含聚矽氧組分較佳為包括可聚合的官能基，例如丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙烯基、N-乙烯基內醯胺、N-乙烯醯胺、以及苯乙烯基官能基。
一功能性媒介插件150可係藉由水凝膠部分地或完全地嵌入，或在一些實施例中，置放於水凝膠部分上。可使用媒介插件150封裝功能性元件105，功能性元件105包括電子及機電元件且在一些實施例中包括一或多個能量源(圖1B中放大的區段140)。在一些實施例中，功能性元件105可較佳置於光學區175外部，使得裝置不會妨礙到患者的視線。功能性元件105可透過一外部構件、能量擷取器、及/或眼用裝置100所內含的賦能元件來供電。例如，在一些實施例中，可使用與電子元件105連通的天線接收RF訊號來接收電力。
現請參照圖1B，其描繪顯示視網膜血管形成監測系統的態樣之圖1A所繪截面的放大部分140。具體來說，放大部分140繪示眼用裝置100的一水凝膠部分116，水凝膠部分116係置於眼睛110之前表面上的眼液112上。眼液112可包括下列之任一者、或其組合：淚液、房水、玻璃體液，以及位於眼部中的其他組織間液。水凝膠部分116可封裝媒介插件150，其在一些實施例中可包括賦能元件118(例如電池及負載)，以及視網膜血管形成監測系統126之組件。
視網膜血管形成監測系統126可包括一無線通訊元件120，諸如與控制器122相連接的RF天線。控制器122可用來控制一壓電轉換器130、一拾波器135、以及包括一放大器124與一帶 通濾波器126之一電子反饋電路，其等皆可透過媒介插件150內含的賦能元件118供電。壓電轉換器130及拾波器135可使一訊號共振，並且測量回射訊號之變化，以對視網膜血管形成之一或多個部分進行成像。可將壓電轉換器置放成與視網膜接觸。電脈衝一經施加後即自其發出超音波脈衝，超音波脈衝回射返回至表面並且轉換回電脈衝，然後可藉由該系統處理並形成為一影像。可藉由表面或介於兩種不同類型組織(例如構成部分視網膜之血管與眼睛之玻璃體液)之間的邊界產生影像。由於玻璃體液是一種其中固形物量不多的相對均質凝膠體，故可藉由變更自轉換器的焦深而對視網膜血管形成之一辨別部分進行成像。可藉由變更電脈衝之間的時間延遲以調整焦深。藉由在一所辨別脈動血管的周圍發送深度不同的超音波脈衝，可達成辨別在寬度及移位(displacement)上較小時間性變化所需的成像解析度。
現請參照圖2A，其描繪一媒介插件200之俯視圖之示意圖，媒介插件200可經納入作為包含光學元件及視網膜血管形成監測系統205兩者之另一例示性眼用裝置100之部分。具體來說，其繪示用於一經賦能眼用裝置250(顯示於圖2B)之一例示性媒介插件200的俯視圖，媒介插件200可包括視網膜血管形成監測系統205。媒介插件200可包含一光學區220，其可具有或可不具有提供視力矯正的功能。在眼用裝置的經賦能功能與視力無關的情況下，媒介插件200的光學區220可不含有材料。在一些實施例中，媒介插件200可包括非位於光學區220中的一部分，該部分包含併入有賦能元件210與包括視網膜血管形成監測系統元件之電子組件205的一基材215。
在一些實施例中，可將可為例如電池的電源210以及可為例如半導體晶粒的負載205附接至基材215。導電跡線225及230可與電子組件205及賦能元件210電互連。在一些實施例中，媒介插件200可被完全封裝以保護和容納賦能元件210、跡線225及230、以及電子組件205。在一些實施例中，封裝材料可為半透性的，例如，以防止例如水之特定物質進入媒介插件200，並允許例如 周圍氣體、流體樣本、及/或賦能元件210內反應副產物之特定物質穿透媒介插件200，及/或自媒介插件200流出。
現請參照圖2B，其描繪一眼用裝置的示意等角視圖，該眼用裝置包括圖2A中所描繪包含光學元件和視網膜血管形成監測系統兩者的媒介插件。媒介插件200可納入於眼用裝置250之中/或其上，眼用裝置250亦可包含聚合生物可相容材料。眼用裝置250可包括剛性中心、軟性裙件設計，其中中心剛性光學元件包括媒介插件200。在一些特定實施例中，媒介插件200可在各別前及後表面上直接接觸大氣及/或角膜表面，或替代地，媒介插件200可封裝在眼用裝置250之中。眼用裝置250之周邊255可為軟裙件材料，其包括(例如)水凝膠材料。媒介插件200與眼用裝置250的基礎結構可提供根據本發明之態樣監測視網膜微血管形成的環境。此外，在本例示性眼用裝置250中，微聲波元件可置放在媒介插件200的表面內部或上面，以透過骨共振經由顱骨將可聽訊號傳輸至耳蝸。在一些實施例中，例如，在基於監測到的視網膜血管形成變化而測定心節律超出一預定臨限值時，可傳輸使用微聲波元件傳輸給使用者之可聽訊號。例如，可聽訊號可為基於心節律或異常狀況所建議的一動作及/或警告。
現請參照圖3，其描繪包含光學元件和視網膜血管形成監測系統兩者之另一例示性經賦能眼用裝置的示意圖。具體來說，其繪示例示性眼用裝置300之三維截面圖，眼用鏡片300包括一功能性層媒介插件320，其經組態以在其層330、331、332之一或多者上包括視網膜血管形成監測系統。在本例示性實施例中，媒介插件320可圍繞眼用裝置300的整個周邊。所屬技術領域中具有通常知識者可瞭解，實際的媒介插件320可包含一全環形圈或仍可置於眼用裝置300的水凝膠部分的內部或上面且可在使用者的眼用環境所呈現的大小與幾何限制內之其他形狀。
層330、331及332旨在繪示可在媒介插件320中找到的許多層中之三層，其係形成為功能層之一堆疊。在一些實施例中，舉例而言，單一層可包括下列的一或多者：具有有益於一特 定目的(包括本揭示內容中所述之通訊系統功能)之結構性、電性或物理屬性之主動以及被動組件及部分。此外，在一些實施例中，層330可包括一能量源，如下述一或多者：在層330內之一電池、一電容器及一接收器。接著，項目331於一非限定之例示性意義下，可於一層中包含微電路系統，其會偵測針對一眼用裝置300之致動訊號。在一些實施例中，可包括一電力調節層332，其能夠從外部來源接收電力、對電池層330充電，並當眼用裝置300不在充電環境時控制從層330之電池電力之使用。該電力調節亦可控制至一例示性主動鏡片之訊號，以項目310來展示其位於媒介插件320之中央環形切除部分。
一內嵌有媒介插件320之經賦能眼用裝置300可包括一能量源，如電化電池或電池(鋰離子電池)做為能量儲存裝置，且在一些實施例中包括對包含該能量源之材料的封裝與隔離，以與眼用裝置300所處之環境隔離。在一些實施例中，媒介插件320亦可包括電路、組件及能量源之圖案。各項實施例可包括媒介插件320，其將電路、組件及能量源之圖案定位在光學區之周邊，眼用鏡片配戴者可透過光學區觀看，而其他實施例可包含可足夠小而不會不利地影響眼用鏡片配戴者視線並且因此媒介插件320可將其等定位在光學區內或外部之電路、組件及能量源之圖案而無影響。
關於併入一視網膜血管形成監測系統的眼用裝置中構成其組件部分的電子電路，本文已提供相當參考。在一些實施例中，根據本揭露內容的態樣，該眼用媒介插件中可包括(例如)作為離散晶片之單一及/或多重離散電子裝置。在其他實施例中，媒介插件中可包括型態為堆疊型積體組件的經賦能電子元件。據此，現請參照圖4，其描繪實施視網膜血管形成監測系統410之一堆疊型晶粒積體組件的例示性截面的示意圖。具體言之，媒介插件可包括許多不同類型的層，該些層經封裝成為與其所在眼部環境符合之輪廓。在一些實施例中，該些具有堆疊型積體組件層的媒介插件可採用媒介插件之整體環形形狀。替代性地於一些例子中，媒介插件可為一環，其中堆疊型積體組件可僅佔有該整體形狀中的部分體積。
如圖4所示，可利用薄膜電池430供電。在一些實施例中，這些薄膜電池430可包含可相互堆疊之一或多層，層中有多個組件且層與層之間彼此互連。
在一些實施例中，互相堆疊之兩個層之間可具有額外互連件。當前技藝中可有許多方式進行互連；然而，本文所示的互連可係藉由該等層之間的焊錫球互連。在一些實施例中，可能只需要此等連接部；然而，在其他例子中，該等焊錫球可接觸其他互連元件，例如具有穿層通孔之一組件。
於該堆疊型積體組件媒介插件的其他層中，可有一層425專門用於進行該等互連層中各種組件中兩者或多者的互連。互連層425可含有通孔以及可自各種組件傳遞訊號到其他組件的路由線路。例如，互連層425可使各種電池元件連接至可存在於一技術層415中的一電力管理單元420。技術層415中可包括其他組件，例如一收發器445、控制組件450及類似物。此外，互連層425的功能可用於技術層415內的組件以及技術層415外部的組件之間的連接；其可存在於例如積體被動裝置455中。電訊號路由的方式有許多種，其可藉由專用互連層的存在來支援，例如互連層425。
在一些實施例中，技術層415如同其他層組件，可被包括作為多個層，因為此等特徵代表可被包括於媒介插件中之技術選項之多樣變化。在一些實施例中，該等層之一者可包括CMOS、BiCMOS、雙極型裝置、或基於記憶體之技術，而其他層可包括一不同技術。或者，兩個層可屬相同總體類型底下的不同技術類型；例如一層可包括利用0.5微米CMOS技術製造的電子元件，而另一層可包括利用20奈米CMOS技術製造的元件。顯而易見地，許多不同電子技術類型之其他組合將符合本文所說明技藝。
在一些實施例中，媒介插件可包括用於與該插件外部組件電互連的位置。然而，在其他實例中，媒介插件亦可以無線方式互連至外部組件。在此等例子中，可於一天線層435中利用天線以提供例示方式的無線通訊功能。在許多例子中，此天線層435可位於(例如)媒介插件內堆疊型積體組件裝置的頂部或底部。
在本文所述之一些實施例中，電池元件430可經包括作為位於該等堆疊層自身中至少一層的元件。亦可注意到，於其他實施例中，電池元件430可位於堆疊型積體組件層的外部。可自以下事實衍生出實施例之進一步變化：媒介插件內亦可具有個別電池或其他賦能組件，或替代地此等個別賦能組件亦可位於媒介插件的外部。
也可在堆疊型積體組件架構中包括視網膜血管形成監測系統410之組件。在一些實施例中，視網膜血管形成監測系統410組件可附接為一層之一部分。在其他實施例中，整個視網膜血管形成監測系統410也可包含與其他堆疊型積體組件形狀類似的一組件。
現請參照圖5，其繪示可用來實施本揭露的一些態樣之一處理器的示意圖。控制器500可包括一或多個處理器510，其可包括一或多個耦接至一通訊裝置520之處理器組件。在一些實施例中，控制器500可用於將能量傳送至置放於眼用裝置內的能量源。
處理器510可與通訊裝置耦接，通訊裝置經組態以經由一通訊通道傳遞能量。例如，可將通訊裝置用於以電子方式與媒介插件內之組件通訊。通訊裝置520亦可用於(例如)與一或多個控制器設備或程式化/介面裝置組件進行通訊。
處理器510亦與一儲存裝置530進行通訊。儲存裝置530可包含任何適當之資訊儲存裝置，包括磁性儲存裝置、光學儲存裝置、及/或半導體記憶體裝置(如隨機存取記憶體(RAM)裝置及唯讀記憶體(ROM)裝置)之組合。
儲存裝置530可存放一用以控制處理器510之程式540。處理器510執行軟體程式540之指令，並藉以依據本發明進行操作。例如，處理器510可接收資訊，此資訊描述媒介插件之置放、視網膜血管形成之主動目標區(active target zones)、組件置放、成像解析度及/或頻率、及類似者。儲存裝置530也可儲存一或多個資料庫550及560中的其他預定眼用相關資料。資料庫可包括(例 如)根據與視網膜血管形成相關聯之心節律或異常狀況而變之預定的視網膜區、測量臨限、計量資料、以及對於系統、至及自媒介插件之能量流動、通訊協定、及類似者之特定控制序列。資料庫也可包括用於控制可存在於眼用裝置中之視網膜血管形成監測系統的參數及控制演算法、以及從眼內壓監測系統動作而產生的資料及/或反饋。在一些實施例中，該資料可最終傳達至/自一外部接收無線裝置。
現請參照圖6A，其描繪眼睛之視網膜血管形成之一區域之示意圖。具體來說，所示為藉由超音波成像系統從眼睛前部觀看所得之構成部分視網膜血管形成600之一連串血管。在本例示性示意圖中，血管彼此分岔形成一密集型式樣，其可有助於研究血管曲折、分叉角度及數目、以及長寬比。監測血管或其整體結構之時間性變化可有助於預測心臟狀況之風險，包括(例如)微血管系統疾病或糖尿病、以及心節律。
現請參照圖6B，其繪示圖6A中眼睛之視網膜血管形成之區域，其具有可有助於分析視網膜血管形成變化之一數位疊對。具體來說，例示性疊對(overlay)可有助於將所觀察到的視網膜血管形成之區域分成可用於過濾(filtering)及/或影像分段之同心網格區段。在一些實施例中，網格區段可呈現諸如包括線型式樣及類似者等其他形式。然而，由於與眼睛之球狀形狀一致的角膜之拱狀形狀，同心網格區段可為較佳用於過濾及影像分段。當眼睛移動或顫動使不同分段部分的處理受阻時，可使用影像處理技術(包括邊緣辨識)連接不同的區段，以允許分析所監測的視網膜血管形成之部分。
在本實例中，可辨別與各特定同心區A、B、或C有關之各血管的變化。藉由將影像分析著重於一特定部分/區域，可減少影像處理及分析量，從而降低功率及處理需求。例如，可取決於所偵測之脈衝變化，而交替改變各區域的成像頻率。在另一種情境中，可僅監測一第一區域(其包括一脈動血管之一區段)，直到偵測到之變化落於一預定臨限之外為止。心搏周期內血管直徑的平 均變化對於動脈可近似1.2μm，而對於靜脈可近似1.6μm。從而，一旦所辨別動脈之直徑變化在短時間內小於0.8μm及大於1.6μm，便可輸出一訊號。同樣地，小於1.2μm或大於2.0μm之靜脈之直徑變化可觸發一訊號。該訊號可啟動其他感測器、提高影像擷取率、記錄異常、及/或發送一訊息給使用者。可經由眼用裝置本身或與眼用裝置無線通訊之裝置所提供的一音頻訊號及/或一視覺訊號，將訊息發送給使用者。
請參照回圖6B所示的本實例，可在點605監測血管的寬度或直徑。在使用高解析度成像技術之一初始視網膜檢查(包括散瞳及/或無散瞳視網膜篩檢)期間，已可將點605辨別為一正性(positive)脈動參考點。初始偵測到脈動直徑或速率有異常變化時，可與指向相同血管之參考點610搭配分析參考點605。可將兩參考點之分析用於為系統提供更多(例如)血壓測定方面的測量值。在一些實施例中，也可同時或在交替模式下監測不同區域中脈動/非脈動血管上的其他參考點，用以確保該變化在血管形成各處皆是一致的。例如，區域C中額外的參考點615。
現請參照圖7，其繪示具有一例示性經賦能眼用裝置之患者眼睛之側截面示意圖。具體來說，所繪示形式為一經賦能隱形眼鏡之一眼用裝置700係放置於角膜706上，眼用裝置700與角膜706之間的至少某些部分有眼液。在一些實施例中，眼用裝置700之凹形輪廓可設計成能使一或多個壓電轉換器直接放置於角膜706上。讓壓電轉換器直接放置於角膜706上，可由於超音波脈衝能從焦點702、710直接朝角膜706行進，而允許有較多的成像細節。在替代實施例中，可僅實施一或多於兩個的焦點/壓電轉換器。如本例示性實施例所示，壓電轉換器係置於經賦能隱形眼鏡之周邊區域上以及視線外以免妨礙視力。然而，在替代的經賦能隱形眼鏡裝置中，也可將壓電轉換器置於瞳孔704前的中心區域而亦不顯著妨礙使用者的視力。
因此，取決於眼用裝置700之設計，超音波脈衝可先通過眼睛的水晶體708，之後再通過玻璃體液720並且到達包括脈 動血管(例如712及716)的一或多個視網膜區。在一些實施例中，視網膜區可為接近或包括具有一特定功能之眼部位或可用作為一特定病症的一預測指標之預定區，包括(例如)黃斑部714，其可經篩檢以早期發現周邊視力喪失。
現請參照圖8，在流程圖中繪示可根據本揭露之態樣的系統予以實施的方法步驟。從步驟801開始，可辨別具有視網膜血管形成之區域/區以用於成像。根據某些態樣，所辨別之區域/區中的視網膜血管形成包括一或多條脈動血管之部分。可使用能夠再現視網膜中微血管形成之高解析度影像的成像系統辨別這些區域/區。成像系統可包括非侵入性OCT系統，或任何其他用於視網膜結構之幾何測量的高可靠度散瞳或無散瞳診斷成像方法。可在眼用裝置內預先編程血管形成之深度、形狀、相對位置、以及結構，以便降低處理/能耗需求並且以可靠方式辨別所監測區裡的目標點。在較佳實施例中，目標點可為可輕易辨別的影像特徵，例如血管的邊緣、交錯處、或線邊界。
於步驟805，提供包括一視網膜血管形成監測系統之一眼用裝置給一患者。在一些實施例中，眼用裝置可包括一或兩個經組態以包括一具有一反饋電路之壓電轉換器之經賦能隱形眼鏡，該壓電轉換器係用於提供用以成像眼睛微血管形成之一超音波脈衝。
經賦能隱形眼鏡可另外能夠提供其他功能，包括經由物理特性提供視力矯正及/或增強、與其他裝置進行無線通訊、以及發射視覺及/或聽覺訊號給使用者。可根據所辨別之關注區域/區，決定眼用裝置之設計，特別是構成視網膜血管形成監測系統之部分之壓電轉換器的位置。然而，在一些實施例中，成像系統在辨別區域/區上所欲著重之準則可在設計眼用裝置之後經編程。
於步驟810，視網膜血管形成監測系統可在預定期間內監測一或多個預辨別目標點。監測可包括自血管之脈動率測定在一特定期間之心節律815及/或血管隨時間之移位/變化820。可(例如)基於一計時器功能、眨眼致動、或在從與眼用裝置通訊之 一無線裝置接收一訊號後觸發監測。在一些實施例中，無線可當作使用者介面，並且可為藥泵、智慧型手機、個人電腦、平板電腦、以及類似者。例如，可利用無線裝置經由RF頻率、區域網路(LAN)、及/或私人區域網路(PAN)傳輸資訊，此取決於眼用裝置所實施的通訊裝置與功能性。
於步驟825及830，可在所測定之心節律及/或所測定之血管移位率超出一預定臨限時，發送一音訊/視覺訊號警示給使用者。例如，可在系統偵測到心節律已升高/降低到一危險位準時輸出一訊號。可使用與眼用裝置通訊之一無線裝置及/或透過使用眼用裝置內含之微聲波元件的一可聽訊號來發送訊號。在一些實施例中，訊號可為使用亦可內含於眼用裝置中的微光子元件之一視覺訊號。可搭配一視覺訊號播放可聽訊號，(例如)作為具有關於降低致命心臟狀況的風險之安全指導的視訊剪輯之部分。
可取決於所實施的具體實施例而進行步驟835、840、以及845中之一或多者。可選地，於步驟835，可發送一致動訊號至一藥物輸送設備以輸送藥物/活性劑。該藥物輸送機構可包括(例如)與眼用裝置無線通訊之一藥泵。可選地，於步驟640，訊號可與患者使用無線裝置當作一使用者介面所造成的一特定事件相關聯。例如，透過從列出可能影響心節律或血壓的活動之一選單中進行選擇。
亦為可選地，在步驟845，可記錄來自步驟810至840的動作及/或反饋，以改善未來的分析、留下可由眼科護理醫師取得的醫療記錄、及/或對特定患者量身打造視網膜血管形成監測系統。在一些實施例中，也可使用無線裝置發送/儲存這些所記錄的動作/記錄。
可由本詳細說明明顯了解本發明的許多特徵及優勢，且因此，後附申請專利範圍意欲涵蓋本發明中落於本發明真實精神及範疇內的所有此等特徵及優勢。另外，由於所屬技術領域中具有通常知識者將能輕易進行許多修改及變更，因此無意將本發明 限制於所繪示及所敘述的精準構造及操作，且因此，所有適當的修改及均等物都可訴諸、落於本發明的範疇內。
100‧‧‧眼用裝置
105‧‧‧功能性元件
110‧‧‧眼睛
140‧‧‧放大部分
150‧‧‧媒介插件
175‧‧‧光學區

Claims (20)

  1. 一種具有一視網膜血管形成監測系統的經賦能眼用裝置，該眼用裝置包含：一媒介插件，其包含一前曲拱形表面與一後曲拱形表面，其中該前曲拱形表面與該後曲拱形表面形成能夠容納一能量源之一腔穴，該能量源的尺寸符合該腔穴內的一區域，其中該能量源經電性連接且能夠對具有一電子反饋電路之一微壓電元件與一控制器賦能，該控制器包含一計算機處理器，該計算機處理器係與一數位媒體儲存裝置進行數位通訊，且其中該數位媒體儲存裝置儲存軟體碼；一傳輸器，其與該處理器進行邏輯通訊且亦與一通訊網路進行邏輯通訊，其中該軟體可依需求執行且可利用該處理器操作以：接收資料，該資料描述構成一眼睛之一視網膜血管形成之部分的一脈動血管之至少一辨別部分；使該微壓電元件朝該脈動血管之該至少一辨別部分輸出一訊號；接收來自該電子反饋電路之資料，該資料描述朝該脈動血管之該至少一辨別部分所輸出之該輸出訊號的變化；使用接收自該電子反饋電路的該資料，對該脈動血管之該至少一辨別部分進行成像；以及藉由將所成像之該至少一辨別部分與一先前影像作比較，監測該視網膜血管形成隨時間之變化。
  2. 如申請專利範圍第1項之眼用裝置，其另外包含：一射頻天線，其與該通訊網路相連接，且能夠利用一無線裝置傳輸資料。
  3. 如申請專利範圍第2項之眼用裝置，其中該視網膜血管形成之該監測包括藉由分析該血管上該至少一辨別部分之直徑隨時間之變化以測定心節律。
  4. 如申請專利範圍第3項之眼用裝置，其中該軟體係可另外利用該處理器操作以： 在該測定的心節律係在一預定臨界值之外時，發送一訊號至該無線裝置。
  5. 如申請專利範圍第3項之眼用裝置，其另外包含：一光子發射元件，其與該通訊網路相連接，且能夠在該測定的心節律係在一預定臨界值之外時提供一視覺訊號給該使用者。
  6. 如申請專利範圍第3項之眼用裝置，其另外包含：一微機電轉換器，其能夠在該測定的心節律係在一預定臨界值之外時傳輸一可聽訊號給該使用者。
  7. 如申請專利範圍第3項之眼用裝置，其中該軟體可利用該處理器操作以：透過該射頻天線傳輸一訊號至一藥劑分配裝置，以在該測定的心節律係在一預定臨界值之外時分配一活性劑。
  8. 如申請專利範圍第2項之眼用裝置，其中該視網膜血管形成之該監測包括追蹤一血管之該至少一辨別部分隨時間之移位。
  9. 如申請專利範圍第1項之眼用裝置，其另外包含與一處理器相連接之一微感測器，其中該微感測器係用於擷取由該視網膜之一或多條脈動血管所引起的聲音頻率。
  10. 如申請專利範圍第3項之眼用裝置，其中該軟體係可另外利用該處理器操作以：使心節律之一變化與藉由該無線裝置所偵測到的一相關事件相關聯。
  11. 如申請專利範圍第10項之眼用裝置，其中該軟體可利用該處理器操作以：在該監測之心節律落於一預定範圍之外時，記錄一動作或一反饋之一或兩者。
  12. 如申請專利範圍第1項之眼用裝置，其中該能量源係使用堆疊型積體組件裝置封裝技術所製造。
  13. 一種監測一患者眼睛之視網膜血管形成的方法，該方法包含：辨別一脈動血管在一眼睛之該視網膜血管形成中的至少一位置； 提供具有一視網膜血管形成監測系統的一眼用裝置，該眼用裝置包含一能量源，該能量源經電性連接且能夠對具有一電子反饋電路之一微壓電元件以及一控制器賦能，該控制器包含一計算機處理器、一數位媒體儲存裝置、一傳輸器，該傳輸器與該處理器進行邏輯通訊且亦與一通訊網路進行邏輯通訊；使用具有該電子反饋電路之該微壓電元件朝所辨別之該至少一脈動位置輸出一訊號；使用該反饋電路接收來自該輸出訊號之一回射訊號；使用該輸出訊號及該回射訊號之變化，對該至少一脈動位置進行成像；以及藉由將該至少一辨別部分影像與相同之該至少一辨別部分的一先前影像作比較，監測該視網膜血管形成隨時間之變化。
  14. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該監測該視網膜血管形成之變化包括記錄該脈動血管之直徑隨時間之變化。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其另外包含：使用所記錄之該脈動血管之該直徑隨時間之該變化，測定一患者之心節律。
  16. 如申請專利範圍第15項之方法，其另外包含：在該測定之心節律落於一預定範圍之外時，發送一訊號警示給該眼用裝置之使用者。
  17. 如申請專利範圍第16項之方法，其中發送一訊號警示給該使用者之動作、以及該測定之心節律的一或兩者係經記錄作為一患者病史之部分。
  18. 如申請專利範圍第13項之方法，其中該監測該視網膜血管形成之變化包括觀察該脈動血管之移位率。
  19. 如申請專利範圍第18項之方法，其另外包含：在該脈動血管之該移位率落於一預定範圍之外時，發送一訊號警示給該眼用裝置之該使用者。
  20. 一種監測一患者眼睛之視網膜血管形成的方法，該方法包含： 辨別構成該患者眼睛之該視網膜血管形成之部分的位置，該等位置包括一脈動血管之至少一部分；提供具有一視網膜血管形成監測系統的一眼用裝置，該眼用裝置包含一能量源，該能量源經電性連接且能夠對具有一電子反饋電路之一微壓電元件以及一控制器賦能，該控制器包含一計算機處理器、一數位媒體儲存裝置、一傳輸器，該傳輸器與該處理器進行邏輯通訊且亦與一通訊網路進行邏輯通訊；偵測所辨別之朝該脈動血管之該至少該部分所輸出之一控制訊號之一變化；使用所偵測之該控制訊號的該變化，對該患者眼睛之該視網膜血管形成之該至少該部分進行成像；以及記錄該視網膜血管形成之該至少該部分在一連串影像之間隨時間之該等變化。
TW103140162A 2013-11-22 2014-11-20 具有視網膜血管形成監測系統之眼用鏡片 TWI627936B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/087,315 2013-11-22
US14/087,315 US9642525B2 (en) 2013-11-22 2013-11-22 Ophthalmic lens with retinal vascularization monitoring system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
TW201534266A true TW201534266A (zh) 2015-09-16
TWI627936B TWI627936B (zh) 2018-07-01

Family

ID=51904880

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW103140162A TWI627936B (zh) 2013-11-22 2014-11-20 具有視網膜血管形成監測系統之眼用鏡片

Country Status (13)

Country Link
US (3) US9642525B2 (zh)
EP (1) EP2876489A1 (zh)
JP (1) JP6517004B2 (zh)
KR (1) KR20150059616A (zh)
CN (1) CN104644149B (zh)
AU (1) AU2014265094A1 (zh)
BR (1) BR102014029034A2 (zh)
CA (1) CA2871204A1 (zh)
HK (1) HK1210277A1 (zh)
IL (1) IL235400A0 (zh)
RU (1) RU2604943C2 (zh)
SG (1) SG10201407390RA (zh)
TW (1) TWI627936B (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12032229B2 (en) 2017-10-13 2024-07-09 Sony Corporation Contact lens

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10685488B1 (en) 2015-07-17 2020-06-16 Naveen Kumar Systems and methods for computer assisted operation
US10492981B1 (en) 2015-07-17 2019-12-03 Bao Tran Systems and methods for computer assisted operation
US10149958B1 (en) * 2015-07-17 2018-12-11 Bao Tran Systems and methods for computer assisted operation
US10176642B2 (en) 2015-07-17 2019-01-08 Bao Tran Systems and methods for computer assisted operation
US10335572B1 (en) 2015-07-17 2019-07-02 Naveen Kumar Systems and methods for computer assisted operation
US10413182B2 (en) 2015-07-24 2019-09-17 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Biomedical devices for biometric based information communication
US10046229B2 (en) 2016-05-02 2018-08-14 Bao Tran Smart device
US10841724B1 (en) 2017-01-24 2020-11-17 Ha Tran Enhanced hearing system
CN110536654A (zh) 2017-04-06 2019-12-03 提尔迪克斯有限公司 眼部装置及其运用方法
US11373450B2 (en) * 2017-08-11 2022-06-28 Tectus Corporation Eye-mounted authentication system
WO2019124591A1 (ko) * 2017-12-21 2019-06-27 주식회사 화이바이오메드 무선구동 스마트 콘택트렌즈
US20190346692A1 (en) * 2018-05-09 2019-11-14 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Electronic ophthalmic lens for measuring distance using ultrasound time-of-flight
CN110367927B (zh) * 2019-08-01 2022-04-08 中山大学 青光眼眼压连续检测系统及其检测方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2615519B2 (ja) 1990-11-30 1997-05-28 松下電器産業株式会社 超音波ドプラ血流計
US5830139A (en) * 1996-09-04 1998-11-03 Abreu; Marcio M. Tonometer system for measuring intraocular pressure by applanation and/or indentation
US6120460A (en) 1996-09-04 2000-09-19 Abreu; Marcio Marc Method and apparatus for signal acquisition, processing and transmission for evaluation of bodily functions
US20030173870A1 (en) * 2002-03-12 2003-09-18 Shuh-Yueh Simon Hsu Piezoelectric ultrasound transducer assembly having internal electrodes for bandwidth enhancement and mode suppression
GB0208945D0 (en) 2002-04-19 2002-05-29 Univ Belfast Vascular impedance measurement apparatus
US7301212B1 (en) * 2004-07-30 2007-11-27 National Semiconductor Corporation MEMS microphone
US8778022B2 (en) * 2004-11-02 2014-07-15 E-Vision Smart Optics Inc. Electro-active intraocular lenses
US20090203985A1 (en) 2005-10-14 2009-08-13 Ehrecke Timothy J Pressure Monitor
BRPI0617951B8 (pt) 2005-10-28 2021-07-27 Johnson & Johnson Vision Care “método para a produção de um par de lentes oftalmológicas para um indivíduo e lente oftalmológica”
US7782464B2 (en) * 2006-05-12 2010-08-24 The General Hospital Corporation Processes, arrangements and systems for providing a fiber layer thickness map based on optical coherence tomography images
AR064985A1 (es) 2007-01-22 2009-05-06 E Vision Llc Lente electroactivo flexible
US9375886B2 (en) 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care Inc. Ophthalmic device with embedded microcontroller
US9375885B2 (en) * 2008-10-31 2016-06-28 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Processor controlled ophthalmic device
GB2464981A (en) 2008-11-01 2010-05-05 Univ Dundee Pressure sensor for measuring intraocular pressure that can be worn on the eye.
EP2404171A4 (en) 2009-03-03 2016-01-27 Mc10 Inc SYSTEMS, METHODS AND DEVICES HAVING INTEGRATED INTEGRATED CIRCUIT ELEMENTS FOR DETECTING AND ADMINISTERING THERAPY
WO2010107930A1 (en) 2009-03-17 2010-09-23 The Uwm Research Foundation, Inc. Ultrasonic imaging device
US8861811B2 (en) * 2009-08-19 2014-10-14 Merck Sharp & Dohme Corp. System and method for segmenting M-mode ultrasound images showing blood vessel wall motion over time
US20120212696A1 (en) 2011-01-27 2012-08-23 Pixeloptics, Inc. Variable optical element comprising a liquid crystal alignment layer
US9889615B2 (en) * 2011-03-18 2018-02-13 Johnson & Johnson Vision Care, Inc. Stacked integrated component media insert for an ophthalmic device
JP2014523263A (ja) * 2011-05-20 2014-09-11 ドヘニー アイ インスティテュート 眼球用超音波プローブ
BR112014018419A8 (pt) * 2012-01-26 2017-07-11 Johnson & Johnson Vision Care Lente oftálmica energizada que inclui componentes integrados empilhados

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12032229B2 (en) 2017-10-13 2024-07-09 Sony Corporation Contact lens

Also Published As

Publication number Publication date
US10159461B2 (en) 2018-12-25
US9642525B2 (en) 2017-05-09
KR20150059616A (ko) 2015-06-01
AU2014265094A1 (en) 2015-06-11
CN104644149A (zh) 2015-05-27
EP2876489A1 (en) 2015-05-27
US20170238900A1 (en) 2017-08-24
US20150148650A1 (en) 2015-05-28
BR102014029034A2 (pt) 2015-09-15
SG10201407390RA (en) 2015-06-29
CN104644149B (zh) 2019-10-18
JP2015107323A (ja) 2015-06-11
US20180132818A1 (en) 2018-05-17
RU2014146988A (ru) 2016-06-10
US9901322B2 (en) 2018-02-27
JP6517004B2 (ja) 2019-05-22
RU2604943C2 (ru) 2016-12-20
HK1210277A1 (zh) 2016-04-15
TWI627936B (zh) 2018-07-01
CA2871204A1 (en) 2015-05-22
IL235400A0 (en) 2015-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI627936B (zh) 具有視網膜血管形成監測系統之眼用鏡片
TWI620543B (zh) 具眼內壓監測系統之眼用鏡片
TWI619470B (zh) 具神經頻率偵測系統之眼用鏡片
US9241669B2 (en) Neuromuscular sensing for variable-optic electronic ophthalmic lens
JP2017219847A (ja) 医学的監視機能を備えた電子眼用レンズ
JP2017520337A (ja) 患者を監視するための、無線インターフェイスを備える超低電力充電式植え込みセンサ
Şen Contact Lens that Enabled Early Diagnosis for Diseases Induced by Oxidative Stress and Potassium Ion (K+) in Ocular Tissues
US20230380685A1 (en) Wearable and non-contact intraocular pressure (iop) measurement and monitoring system
Reshiah et al. Continuous Intraocular Pressure Monitoring by Non-Invasive Wireless Pressure Sensor

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees