ОФТАЛЬМОЛОГИЧЕСКАЯ ЛИНЗА С МИКРОАКУСТИЧЕСКИМИ ЭЛЕМЕНТАМИ Российский патент 2018 года по МПК G02C7/04 

ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

В настоящем изобретении описывается снабжаемое питанием офтальмологическое устройство с микроакустическими элементами, а в частности, с микроакустическими элементами, которые являются частью этого офтальмологического устройства и могут передавать звук при помощи резонанса костной ткани во внутреннее ухо.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Офтальмологическое устройство, такое как контактная линза, интраокулярная линза или пробка для слезной точки, традиционно включало в себя биосовместимое устройство с корректирующими, косметическими или терапевтическими свойствами. Например, контактная линза может обеспечивать одну или более из функциональных возможностей коррекции зрения, косметического улучшения и терапевтического воздействия. Каждая функция обеспечивается физической характеристикой линзы. Конфигурация линзы с включением светопреломляющего свойства может обеспечить функцию коррекции зрения. Включение в материал линзы пигмента может обеспечить косметическое улучшение. Включение в линзу активного агента может обеспечить функциональные возможности лечебного воздействия. Такие физические характеристики реализуются без энергообеспечения линзы. Офтальмологическое устройство традиционно представляло собой пассивное устройство.

Недавно были описаны новые офтальмологические устройства на основе снабжаемых питанием офтальмологических вставок. В этих устройствах может использоваться функция подачи питания для обеспечения электроэнергией активных оптических компонентов. Например, в пригодную для ношения линзу может быть встроен узел линзы, имеющий фокус с возможностью электронного регулирования для увеличения или улучшения функции глаза.

Более того, поскольку электронные устройства продолжают уменьшаться в размерах, все более вероятным становится создание микроэлектронных устройств, пригодных для ношения или выполненных с возможностью встраивания, для различных областей применения. Например, в одной независимой области с различными целями была исследована костная проводимость звука к внутреннему уху в наушниках, слуховых аппаратах и продуктах подводной связи. Среди целей исследования было, кроме прочего, и исследовано действие звука посредством костной проводимости для улучшения качества звука для людей с нормальным слухом и/или обеспечения звука для людей с нарушениями слуха. Однако это были независимые звуковые устройства с ограниченными функциональными возможностями, использование которых, как правило, предполагает различные средства установки, обычно большие и непрактичные. Таким образом, необходимы новые устройства, которые смогут обеспечить передачу звука посредством костной проводимости.

ИЗЛОЖЕНИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Вышеизложенные потребности в значительной мере удовлетворяются настоящим изобретением, в котором в одном аспекте раскрыто снабжаемое питанием офтальмологическое устройство со встроенными микроакустическими элементами. Микроакустические элементы офтальмологического устройства могут использоваться для передачи звука во внутреннее ухо с помощью частот, которые могут проводиться через кости в черепе.

В соответствии с некоторыми аспектами настоящего изобретения описано офтальмологическое устройство, включающее источник энергии, микропроцессор, связанный с источником энергии и питающийся от него, и микроэлектромеханический преобразователь, который также запитан от источника энергии и электрически связан с микропроцессором, причем процессор выполнен с возможностью преобразовывать электрический сигнал в механические вибрации для микроэлектромеханического преобразователя, чтобы подавать звуковой сигнал для пользователя офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления офтальмологическое устройство может представлять собой гидрогелевую контактную линзу, выполненную с возможностью обеспечивать коррекцию зрения и/или улучшение остроты зрения, а также звук. Дополнительно может быть включена антенна, выполненная с возможностью обеспечивать беспроводную связь между микропроцессором офтальмологического устройства и беспроводным устройством. Антенна выполнена с возможностью принимать РЧ сигнал, который используется для питания офтальмологического устройства, и/или связи с офтальмологическим устройством одного или более из следующих устройств: смартфон, планшет, персональный компьютер, МР3 плеер, медицинский насос или карманный персональный компьютер.

В дополнительных аспектах изобретения способ передачи звукового сигнала пользователю включает: генерирование данных сигнала при помощи одного или более сенсоров, являющихся частью офтальмологического устройства, передачу упомянутых сгенерированных данных сигнала в процессор и преобразование упомянутого передаваемого сигнала при помощи процессора и микроэлектромеханического преобразователя, являющихся частью офтальмологического устройства, в звуковой сигнал для пользователя офтальмологического устройства.

В других дополнительных аспектах изобретения способ передачи звукового сигнала пользователю включает: получение цифровых данных через элемент беспроводной связи снабжаемого питанием офтальмологического устройства и преобразование упомянутых данных сигнала, передаваемых через элемент беспроводной связи, в механические вибрации, вырабатывая звуковой сигнал при помощи процессора и микроэлектромеханического преобразователя, являющихся частью офтальмологического устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Вышеизложенные и прочие элементы и преимущества настоящего изобретения станут понятны после следующего более подробного описания предпочтительных вариантов осуществления настоящего изобретения, показанных на прилагаемых чертежах.

На Фиг. 1A представлено схематическое изображение первого примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства, содержащего оптические устройства и микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания;

На Фиг. 2 представлено схематическое изображение другого примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства, содержащего оптические устройства и микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания;

На Фиг. 3 представлено схематическое изображение третьего примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства, содержащего оптические устройства и микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания;

На Фиг. 4 представлена в сечении структурная схема примера интегрального компонента с многослойным размещением, реализующая микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания;

На Фиг. 5 представлена структурная схема процессора, который можно использовать в некоторых аспектах настоящего описания;

На Фиг. 6 представлена структурная схема примера формы для литья офтальмологического устройства с микроакустическими элементами в соответствии с некоторыми аспектами настоящего описания; и

На Фиг. 7 изображены примеры стадий способа, которые можно использовать для реализации микроакустических элементов офтальмологического устройства в соответствии с аспектами настоящего описания.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Далее следует описание раскрытия со ссылкой на чертежи, на которых одинаковые номера позиций обозначают одинаковые детали по всему тексту настоящего документа.

Различные аспекты офтальмологического устройства и раскрытый способ могут быть проиллюстрированы

путем описания сочлененных, герметизированных, присоединенных и/или объединенных вместе компонентов. В настоящем документе термины «сочлененные», «герметизированные», «присоединенные» и/или «объединенные» используются для обозначения либо непосредственного соединения двух компонентов, либо, если применимо, косвенного соединения компонентов друг с другом посредством расположенных между ними или промежуточных компонентов. Для сравнения, если компонент назван «непосредственно сочлененным», «непосредственно герметизированным», «непосредственно присоединенным» и/или «непосредственно соединенным» с другим компонентом, промежуточные компоненты отсутствуют.

Относительные понятия, такие как «нижний» или «верхний» могут использоваться в настоящем документе для описания взаимного расположения двух элементов, изображенных на чертеже. Следует понимать, что относительные термины включают различные варианты ориентации в дополнение к ориентации, представленной на чертежах. Например, если аспекты примера офтальмологического устройства, показанные на чертежах, перевернуты, то элементы, которые согласно описанию расположены на «нижней» стороне других элементов, будут уже расположены на «верхней» стороне других элементов. Термин «нижний», следовательно, может охватывать как «нижнюю», так и «верхнюю» ориентацию, в зависимости от конкретной ориентации устройства.

Различные аспекты офтальмологического устройства с микроакустическими элементами могут быть проиллюстрированы со ссылкой на один или несколько возможных вариантов осуществления. В настоящем документе термин «пример» означает «служащий примером, образцом или иллюстрацией», и не должен в обязательном порядке рассматриваться как предпочтительный или имеющий преимущества по сравнению с другими вариантами осуществления, описанными в настоящем документе.

СПИСОК ТЕРМИНОВ

В настоящем описании и в формуле изобретения, которые относятся к описываемому изобретению, могут встречаться различные термины, для которых будут применимы следующие определения.

Снабжаемое питанием - при использовании в настоящем документе относится к состоянию, в котором устройство может обеспечивать себя электрическим током или хранить внутри себя электрическую энергию.

Энергия - при использовании в настоящем документе термин относится к способности физической системы совершать работу. В пределах настоящего описания многие способы применения могут относиться к указанной способности выполнять электрические действия при совершении работы.

Источник питания - при использовании в настоящем документе термин относится к устройству или слою, способному снабжать энергией или переводить логическое или электрическое устройство в состояние с энергообеспечением.

Устройство сбора энергии - при использовании в настоящем документе термин относится к устройству, способному извлекать энергию из среды и превращать ее в электрическую энергию.

Функционализированный - при использовании в настоящем документе термин относится к получению слоя или устройства, способного выполнять функцию, включающую в себя, например, подачу питания, активацию или управление.

Утечка - при использовании в настоящем документе термин относится к нежелательной потере энергии.

Офтальмологическое устройство - при использовании в настоящем документе термин относится к любому устройству, расположенному в глазу или на нем. Данные устройства могут обеспечивать оптическую коррекцию, выполнять косметическую функцию или обеспечивать функциональные возможности, не связанные с глазом. Например, термин «линза» может относиться к контактной линзе, интраокулярной линзе, накладной линзе, глазной вставке, оптической вставке или иному подобному устройству, которое используется для коррекции или модификации зрения или для косметического улучшения физиологии глаза (например, цвета радужной оболочки) без ущерба для зрения. Альтернативно линза может обеспечивать неоптические функции, такие как контроль уровня глюкозы, подача звуковых сигналов и/или введение лекарственного средства. В некоторых вариантах осуществления предпочтительные линзы настоящего изобретения представляют собой мягкие контактные линзы, изготовленные из силиконовых эластомеров или гидрогелей, которые включают в себя, например, силикон-гидрогели и фтор-гидрогели.

Литий-ионный элемент - при использовании в настоящем документе термин относится к электрохимическому элементу, в котором в результате движения ионов лития через элемент вырабатывается электрическая энергия. Такой электрохимический элемент, как правило, называемый аккумулятором, в своих типичных формах может быть подзаряжен или перезаряжен.

Несущая вставка - при использовании в настоящем документе термин относится к герметизированной вставке, которая будет включена в снабжаемое питанием офтальмологическое устройство. В несущую вставку можно встроить элементы подачи питания и схему. Несущая вставка определяет основное назначение снабжаемого питанием офтальмологического устройства. Например, в вариантах осуществления, в которых снабжаемое питанием офтальмологическое устройство позволяет пользователю регулировать оптическую силу, несущая вставка может включать в себя элементы подачи питания, управляющие частью жидкостного мениска в оптической зоне. В альтернативном варианте осуществления несущая вставка может иметь кольцевую форму, так что оптическая зона не будет содержать материал. В таких вариантах осуществления обусловленная энергопитанием функция линзы может быть не связана с оптическим качеством, а может предусматривать, например, контроль уровня глюкозы, проведение звука и/или введение лекарственного средства.

Микроакустический(е) элемент(ы) - в настоящем документе относится к микроакустической электромеханической системе и/или связанным компонентам, которые могут использоваться для проведения звуковых частот от глазного яблока к внутреннему уху через черепные кости. В некоторых вариантах осуществления микроакустические элементы могут содержать, например, микроэлектромеханический (МЭМС) пьезоэлектрический акустический преобразователь и/или конденсаторное акустическое устройство, снабжаемое питанием от источника энергии.

Микрожидкостные аналитические системы - при использовании в настоящем документе термин может относиться к системе с низким энергопотреблением, включающей в себя одну или более пор, из которых может быть отобрана проба текучей среды, а в некоторых вариантах осуществления перемещен через канал или диффундирован, для определения характеристик одного или более свойств пробы текучей среды. В некоторых вариантах осуществления микрожидкостные аналитические системы могут включать в себя активные микрожидкостные компоненты, например, микронасосы и микроклапаны. Альтернативно или дополнительно, в некоторых вариантах осуществления каплями можно управлять, например, с помощью способов электросмачивания и/или электрофореза.

Рабочий режим - при использовании в настоящем документе термин относится к состоянию с высоким потреблением тока, в котором протекающий в схеме ток позволяет устройству выполнять свою основную обусловленную энергопитанием функцию.

Оптическая зона - при использовании в настоящем документе термин относится к области офтальмологической линзы, через которую видит пользователь офтальмологической линзы.

Мощность - при использовании в настоящем документе термин относится к выполняемой работе или энергии, передаваемой за единицу времени.

Перезаряжаемый или подзаряжаемый - при использовании в настоящем документе термин относится к возможности возврата в состояние с более высокой способностью совершения работы. Многие способы применения в пределах настоящего изобретения могут относиться к способности восстановления с возможностью проводить электрический ток с определенной скоростью и в течение определенного восстановленного периода времени.

Подзаряжать или перезаряжать - при использовании в настоящем документе термины относятся к восстановлению состояния с высокой способностью выполнения работы. Многие способы применения в пределах настоящего изобретения могут относиться к восстановлению способности устройства проводить электрический ток с определенной скоростью и в течение определенного восстановленного периода времени.

Эталон - при использовании в настоящем документе относится к схеме, в идеальном варианте создающей фиксированное и стабильное напряжение или выходное значение тока, которые подходят для применения в других схемах. Эталон может быть получен из запрещенной энергетической зоны, может иметь компенсацию температуры, подачи питания и технологических вариаций и может быть рассчитан для конкретной специализированной интегральной схемы (ASIC).

Функция сброса - при использовании в настоящем документе термин относится к самозапускающемуся алгоритмическому механизму для установки схемы в определенное предварительно заданное состояние, включающее в себя, например, логическое состояние или состояние подачи питания. Функция сброса может включать в себя, например, схему сброса при включении питания, которая в сочетании с механизмом переключения может обеспечивать надлежащую подачу питания на микрочип, как при первоначальном подключении к источнику энергии, так и при выходе из режима сохранения энергии.

Спящий режим или режим ожидания - при использовании в настоящем документе термины относятся к состоянию низкого потребления тока снабжаемого питанием устройства после того, как механизм переключения будет перекрыт с целью энергосбережения, когда рабочий режим не требуется.

Многослойный - при использовании в настоящем документе термин относится к размещению, по меньшей мере, двух слоев компонентов вблизи друг друга таким образом, что, по меньшей мере, часть одной поверхности одного из слоев контактирует с первой поверхностью второго слоя. В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями может находиться пленка, обеспечивающая адгезивное прикрепление или выполняющая иные функции таким образом, что слои контактируют друг с другом через упомянутую пленку.

Многослойное интегрированное многокомпонентное устройство или SIC-устройство - при использовании в настоящем документе термины относятся к продуктам технологий, формирующим тонкие слои подложек, которые могут содержать электрические и электромеханические устройства, в функциональные интегрированные устройства путем наложения, по меньшей мере, части каждого слоя друг на друга. Такие слои могут содержать компоненты устройств различных типов, форм и размеров, а также изготовленных из различных материалов. Кроме того, эти слои можно получить с помощью различных технологий производства устройств для получения различных контуров.

Режим сохранения энергии - при использовании в настоящем документе термин относится к состоянию системы, содержащей электронные компоненты, в которой источник энергии обеспечивает или должен обеспечивать минимальный проектный ток нагрузки. Данный термин не является взаимозаменяемым с термином «режимом ожидания».

Вставка подложки - при использовании в настоящем документе термин относится к формуемой или жесткой подложке, способной поддерживать источник энергии внутри офтальмологической линзы. В некоторых вариантах осуществления вставка подложки также поддерживает один или более компонентов.

Механизм переключения - при использовании в настоящем документе термин относится к компоненту, интегрированному в схему и обеспечивающему различные уровни сопротивления, который может реагировать на внешний раздражитель, независимый от офтальмологического устройства.

Устройства на основе технологии костной проводимости разрабатываются с начала 80-х годов, начиная со звуковой системы, которая была разработана для ношения вокруг шеи как шарф. Звуковая система состояла из радио с колонками, разработанными для того, чтобы размещать их на ключице пользователя, и чтобы они могли обеспечивать звук, который передавался непосредственно от колонок в тело и во внутренне ухо. В последнее время увеличилось количество разработок слуховых аппаратов и вспомогательных слуховых устройств, наушников и специализированных средств связи. Эти новые устройства позволяют обеспечивать пользователю звук в очень шумных окружениях, не блокируя при этом внешние звуки или проницаемость. Более того, иногда такие устройства могут использоваться для применения под водой.

Последние достижения в сфере офтальмологических устройств, включая, например, контактные линзы, позволяют создавать функционализированные офтальмологические устройства, которые могут быть снабжаемыми питанием. Снабжаемое питанием офтальмологическое устройство может содержать необходимые элементы для коррекции и/или улучшения зрения пользователей при помощи встроенных микроэлектронных устройств. Дополнительные функции, получаемые за счет использования микроэлектронных устройств, могут включать, например, различные типы коррекции зрения, анализ слезной жидкости и/или визуальную обратную связь с пользователем. В дополнение к обеспечению визуальных функций, настоящее описание предлагает офтальмологическое устройство, содержащее микроакустические элементы. Микроакустические элементы содержат снабжаемую питанием электромеханическую систему, которая способна преобразовывать цифровые сигналы в механические вибрации, чтобы передавать звуковые частоты во внутреннее ухо. В некоторых вариантах осуществления офтальмологическое устройство может быть беспроводным способом связано с одним или более беспроводными устройствами и принимать данные сигнала, которые можно воспроизвести через микроакустические элементы. Беспроводное(-ые) устройство(-а) может включать, например, смартфонное устройство, планшет, персональный компьютер, брелок, проигрыватель MP3, карманный ПК и т.п.

На Фиг. 1A представлено схематическое изображение первого примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства, содержащего оптические устройства и микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания. Согласно некоторым аспектам настоящего описания, офтальмологическое устройство в настоящем описании может представлять собой контактную линзу 101. Контактная линза 101 может представлять собой мягкую гидрогелевую линзу, в состав которой входит силиконсодержащий компонент. Под «содержащим силикон компонентом» подразумевается любой компонент, имеющий по меньшей мере одно звено [-Si-O-] в составе мономера, макромера или форполимера. Полное содержание Si и непосредственно связанного с ним O в рассматриваемом компоненте, содержащем силикон, предпочтительно составляет более приблизительно 20% вес., более предпочтительно - более 30% вес. общего молекулярного веса компонента, содержащего силикон. Подходящие для целей настоящего изобретения силиконсодержащие компоненты предпочтительно содержат полимеризуемые функциональные группы, такие как акрилатная, метакрилатная, акриламидная, метакриламидная, виниловая, N-виниллактамовая, N-виниламидная и стириловая функциональные группы. Подходящие силиконсодержащие компоненты содержат соединения:

Формула I

,

где R¹ независимо выбран из группы, содержащей моновалентные реакционноспособные группы, моновалентные алкильные группы или моновалентные арильные группы, при этом каждая из перечисленных групп может дополнительно содержать функциональные группы, выбранные из гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, карбонат, галоидной группы, или их комбинации; а одновалентные силоксановые цепи имеют в своем составе 1-100 повторяющихся Si-O блоков и могут дополнительно содержать функциональные группы, выбираемые из следующего ряда: алкил, гидрокси, амино, окса, карбокси, алкилкарбокси, алкокси, амидо, карбамат, галоген, а также их различные комбинации; где b=0–500, причем предполагается, что, если b отлично от 0, то по b имеется распределение, мода которого равна заявленному значению; причем по меньшей мере один R¹ содержит одновалентную реакционную группу, а в некоторых вариантах осуществления от одного до 3 R¹ содержат одновалентные реакционные группы.

Используемый в настоящей заявке термин «одновалентные реакционноспособные группы» относится к группам, способным вступать в реакции свободнорадикальной и/или катионной полимеризации. Неограничивающие примеры свободнорадикальных реакционных групп представляют собой (мет)акрилаты, стирилы, винилы, виниловые эфиры, C1-6-алкил(мет)акрилаты, (мет)акриламиды, C_1-6-алкил(мет)акриламиды, N виниллактамы, N-виниламиды, C_2-12-алкенилы, C_2-12-алкенилфенилы, C_2-12-алкенилнафтилы, C_2-6-алкенилфенил, C_1-6-алкилы, O-винилкарбаматы и O-винилкарбонаты. Неограничивающие примеры катионных реакционноспособных групп включают в себя винилэфирные или эпоксидные группы, а также их смеси. В одном варианте осуществления свободнорадикальные реакционноспособные группы содержат (мет)акрилаты, акрилокси, (мет)акриламиды и их смеси. Подходящие одновалентные алкильные и арильные группы включают в себя незамещенные одновалентные C₁–C₁₆ алкильные группы, C₆–C₁₄ арильные группы, такие как замещенный и незамещенный метил, этил, пропил, бутил, 2-гидроксипропил, пропоксипропил, полиэтиленоксипропил, а также их комбинации и т.п.

В одном варианте осуществления b равно нулю, один R¹ представляет собой одновалентную реакционноспособную группу и, по меньшей мере, 3 R¹ выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 16 атомов углерода, и в другом варианте осуществления - из одновалентных алкильных групп, имеющих от одного до 6 атомов углерода. Другие примеры силиконовых компонентов, упомянутых в данном варианте осуществления, включают в себя в том числе 2-метил-,2-гидрокси-3-[3-[1,3,3,3-тетраметил-1-[(триметилсилил)окси]дисилоксанил]пропокси]пропиловый эфир (SiGMA), 2-гидрокси-3-метакрилоксипропилоксипропил-трис(триметилсилокси) силан, 3-метакрилоксипропилтрис(триметилсилокси) силан (TRIS), 3-метакрилоксипропилбис(триметилсилокси) метилсилан и 3-метакрилоксипропилпентаметил дисилоксан.

В другом варианте осуществления b составляет от 2 до 20, от 3 до 15 или в некоторых вариантах осуществления от 3 до 10; По меньшей мере, один концевой фрагмент R¹ представляет собой одновалентную реакционноспособную группу, а остальные группы R¹ выбраны из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 16 атомов углерода, а в другом варианте осуществления - из одновалентных алкильных групп, содержащих от 1 до 6 атомов углерода. В еще одном варианте осуществления b равно от 3 до 15, один концевой R¹ содержит одновалентную реакционноспособную группу, другой концевой R¹ содержит одновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 6 атомов углерода, а остальные R¹ содержат одновалентную алкильную группу, имеющую от 1 до 3 атомов углерода. Неограничивающие примеры силиконовых компонентов настоящего варианта осуществления включают в себя полидиметилсилоксан с конечными (моно-(2-гидрокси-3-метакрилоксипропил)-пропил-эфирными группами (молекулярная масса 400-1000)) (OH-mPDMS), полидиметилсилоксаны с конечной монометакрилоксипропильной группой с конечной моно-н-бутильной группой (молекулярная масса 800-1000), (mPDMS). В другом варианте осуществления b равно от 5 до 400 или от 10 до 300, оба концевых R¹ содержат одновалентные реакционноспособные группы, а остальные R¹ независимо выбраны из одновалентных алкильных групп, имеющих от 1 до 18 атомов углерода, которые могут иметь эфирные связи между атомами углерода и могут дополнительно содержать галоген.

В одном варианте осуществления, где требуется силикон-гидрогелевая линза, линзу по настоящему изобретению изготавливают из реакционноспособной смеси, содержащей по меньшей мере приблизительно 20 и предпочтительно от приблизительно 20 до 70% вес. силиконсодержащих компонентов в расчете на общую массу реакционноспособных мономерных компонентов, из которых образуется полимер. В другом варианте осуществления от одного до четырех R¹ содержат винилкарбонат или карбамат формулы:

формула II

,

где Y обозначает O-, S- или NH-; R обозначает водород или метил; d равно 1, 2, 3 или 4; и q равно 0 или 1.

Силиконсодержащие винилкарбонатные или винилкарбаматные мономеры конкретно включают в себя: 1,3-бис[4-(винилоксикарбонилокси)бут-1-ил]тетраметилдисилоксан; 3-(винилоксикарбонилтио)пропил-[трис(триметилсилокси)силан]; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилаллилкарбамат; 3-[трис(триметилсилокси)силил]пропилвинилкарбамат; триметилсилилэтилвинилкарбонат; триметилсилилметилвинилкарбонат.

если необходимы биомедицинские устройства с модулем упругости менее 200, только один из фрагментов R¹ должен представлять собой одновалентную реакционную группу, и не более двух из остальных фрагментов R¹ должны представлять собой одновалентные силоксановые группы.

Другой класс силиконсодержащих компонентов включает в себя полиуретановые макромеры со следующими формулами:

Формула IV–VI

(*D*A*D*G)_a *D*D*E¹; E(*D*G*D*A)_a *D*G*D*E¹; или E(*D*A*D*G)_a *D*A*D*E¹

где D обозначает алкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода, G обозначает алкильный бирадикал, циклоалкильный бирадикал, алкилциклоалкильный бирадикал, арильный бирадикал или алкиларильный бирадикал, имеющий от 1 до 40 атомов углерода, который может содержать в основной цепи эфирные, тиоэфирные или аминовые связи; * означает уретановую или уреидовую связь; _a равен, по меньшей мере 1; A означает бивалентный полимерный радикал следующей формулы:

формула VII

R¹¹ независимо обозначает алкильную или фторзамещенную алкильную группу, имеющую от 1 до 10 атомов углерода, которая может содержать эфирные связи между атомами углерода; y равно, по меньшей мере 1; и p обеспечивает молекулярную массу фрагмента от 400 до 10 000; каждый из E и E¹ независимо обозначает полимеризуемый ненасыщенный органический радикал, представленный следующей формулой:

Формула VIII

,

где R¹² представляет собой водород или метил; R¹³ представляет собой водород, алкильный радикал, имеющий от 1 до 6 атомов углерода, или радикал -CO-Y-R¹⁵, в котором Y представляет собой -O-,Y-S- или -NH-; R¹⁴ представляет собой бивалентный радикал, имеющий от 1 до 12 атомов углерода; X означает -CO- или -OCO-; Z означает -O- или -NH-; Ar означает ароматический радикал, имеющий от 6 до 30 атомов углерода; w равно от 0 до 6; x равно 0 или 1; y равно 0 или 1; и z равно 0 или 1. Предпочтительно силиконсодержащий компонент представляет собой полиуретановый макромер, представленный следующей формулой:

Формула IX

где R¹⁶ представляет собой бирадикал диизоцианата после удаления изоцианатной группы, например, бирадикал изофорондиизоцианата. Другим силиконсодержащим макромером, соответствующим целям настоящего изобретения, является соединение по формуле X (где x+y представляет собой число в диапазоне от 10 до 30), получаемое при реакции фторэфира, полидиметилсилоксана с концевой гидроксильной группой, изофоронизоцианата и изоцианатоэтилметакрилата.

Формула X

Иные силикон-содержащие компоненты, соответствующие целям настоящего описания, включают макромеры, содержащие полисилоксановые, полиалкиленэфирные, диизоцианатные, полифторуглеводородные, полифторэфирные и полисахаридные группы; полисилоксаны с полярной фторированной привитой или боковой группой, имеющей атом водорода, прикрепленный к концевому дифторзамещенному атому углерода; гидрофильные силоксанилметакрилаты, содержащие эфирные и силоксанильные связи, а также поперечно-сшиваемые мономеры, содержащие полиэфирные и полисилоксанильные группы. Любые из перечисленных выше полисилоксанов также могут использоваться в качестве силиконсодержащего компонента в рамках данного изобретения.

Оптическая зона 102 включает часть офтальмологической линзы 101, проводящую линию взгляда для владельца офтальмологического устройства 101. Микроакустический элемент 110 может располагаться в периферической зоне за пределами оптической зоны 102 так, чтобы устройство не перекрывало поле зрения владельца. Микроакустический элемент 110 настоящего примера осуществления может запитываться при помощи внешних средств. Например, питание может быть принято при помощи антенны, принимающей радиочастотные сигналы, которая связана с пьезоэлектрическим источником вибраций. Пьезоэлектрический источник вибраций может являться частью, например, акустической системы МЭМС на кремниевом чипе с интегральными схемами и может содержать процессор, способный принимать электрические сигналы и преобразовывать их в механические вибрации с частотой от приблизительно 20 Гц до 20000 Гц (20 кГц). Пьезоэлектрический источник может быть инкапсулирован с помощью одной или нескольких пленок, включая, например, медицинские биосовместимые упаковочные материалы для имплантируемых микросистем MDX 42210, FP 4450 и Parylene-C. В некоторых вариантах осуществления упакованный микроакустический элемент 110 может быть дополнительно инкапсулирован в гидрогеле или помещен на поверхность гидрогелевого участка офтальмологического устройства 101. Хотя микроакустический элемент может быть инкапсулирован, частоты вибраций могут перемещаться посредством костной проводимости к глазному яблоку и во внутреннее ухо, не влияя при этом на зрение пользователя.

На Фиг. 2 представлено схематическое изображение второго примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства 250, содержащего оптические устройства и микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания. Показан вид сверху примера несущей вставки 200 для снабжаемого питанием офтальмологического устройства 250, которое может включать микроакустические элементы 205, а также показано изометрическое изображение примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства 250, которое может включать несущую вставку 200. Несущая вставка 200 может содержать оптическую зону 220, которая может быть или не быть функционализированной для обеспечения коррекции зрения. Поскольку обусловленная электропитанием функция офтальмологического устройства не связана со зрением, оптическая зона 220 несущей вставки 200 может быть свободна от материала. В некоторых вариантах осуществления несущая вставка 200 может включать в себя часть, находящуюся вне оптической зоны 220, содержащую подложку 215 со встроенными элементами 110 подачи питания и электронными компонентами 205, которые могут включать микроакустические элементы.

В некоторых вариантах осуществления источник 210 энергии, который может представлять собой, например, аккумулятор, и нагрузка 205, которая может представлять собой, например, полупроводниковый кристалл, могут быть прикреплены к подложке 215. Проводящие дорожки 225 и 230 могут электрически соединять электронные компоненты 205 и элементы 210 подачи питания. В некоторых вариантах осуществления несущая вставка 200 может быть полностью герметизирована для защиты и вмещения элементов 210 подачи питания, дорожек 225 и 230 и электронных компонентов 205. В некоторых вариантах осуществления герметизирующий материал может быть полупроницаемым, например, для предотвращения попадания определенных веществ, таких как вода, в несущую вставку 100 и обеспечения входа определенных веществ, таких как газы среды, пробы текучей среды и/или побочные продукты реакций внутрь элементов 210 подачи питания и/или выхода из них, входа в несущую ставку 200 и/или выхода из нее.

Несущая вставка 200 может быть включена в/или на офтальмологическое устройство 250, которое может также содержать полимерный биосовместимый материал. Офтальмологическое устройство 250 может включать в себя конструкцию из жесткой центральной части и мягкой «юбки», причем центральный жесткий оптический элемент содержит несущую вставку 200. В некоторых конкретных вариантах осуществления вставка-субстрат 200 может непосредственно контактировать с атмосферой и/или поверхностью роговицы на передней и задней поверхностях соответственно, или в альтернативном варианте осуществления вставку-субстрат 200 можно герметизировать внутри офтальмологического устройства 250. Периферическая зона 255 офтальмологического устройства 250 может состоять из мягкого материала «юбки», включающего в себя, например, гидрогелевый материал. Инфраструктура несущей вставки 200 и офтальмологического устройства 250 может обеспечивать среду для выполнения анализа глазной жидкости при контакте с поверхностью глаза в соответствии с аспектами настоящего изобретения. Пробы глазной жидкости могут включать в себя любое одно или комбинацию из слезной жидкости, водянистой влаги, жидкой части стекловидного тела и других тканевых жидкостей, расположенных в глазу. Кроме того, в настоящем примере офтальмологического устройства 250 микроакустические элементы могут размещаться внутри или на поверхности несущей вставки 200. В некоторых вариантах осуществления звуковые сигналы, передаваемые пользователю при помощи микроакустических элементов, могут быть связаны с анализом глазной жидкости. Например, звуковой сигнал может представлять собой рекомендуемое действие и/или предупреждение на основе уровней биомаркеров, измеренных в пробе слезной жидкости.

На Фиг.3 представлено схематическое изображение третьего примера снабжаемого питанием офтальмологического устройства, содержащего оптические устройства и микроакустическую электромеханическую систему в соответствии с аспектами настоящего описания. В частности, показано в сечении трехмерное изображение примера офтальмологической линзы 300, содержащей функционализированную многослойную несущую вставку 320, выполненную с возможностью расположения микроакустических элементов на одном или более слоях 330, 331, 332. В настоящем варианте осуществления, представленном в качестве примера, несущий вкладыш 320 охватывает всю периферию офтальмологической линзы 300. Специалисту в данной области понятно, что фактический несущий вкладыш 320 может образовывать полное кольцо или другие формы, которые по-прежнему могут помещаться внутри или на поверхности гидрогелевого участка офтальмологической линзы 300, и оставаться в пределах размерных и геометрических ограничений, налагаемых офтальмологической системой пользователя.

Слои 330, 331 и 332 иллюстрируют три из множества слоев, из которых может состоять несущий вкладыш 320, сформированный в качестве многослойной структуры функциональных слоев. В некоторых вариантах осуществления, например, один слой может включать одно или более из следующего: активные и пассивные компоненты и участки с конструктивными, электрическими или физическими свойствами, служащими конкретной цели, включая функции системы связи, раскрытые в настоящем описании. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления слой 330 может содержать источник энергии, такой как один или более из следующего: электрическая батарея, конденсатор и приемник внутри слоя 330. Элемент 331, например, в не имеющем ограничительного характера смысле, может содержать микросхему в слое, который обнаруживает сигналы активации для офтальмологической линзы 300. В некоторых вариантах осуществления также может быть включен слой 332 для регулирования питания, выполненный с возможностью принимать питание от внешних источников, заряжать слой 330 с электрической батареей и отслеживать использование питания батареи из слоя 330, когда офтальмологическая линза 300 находится вне заряжающей среды. Регулятор питания может также отслеживать сигналы, поступающие к активной линзе, показанной в качестве примера, представленной элементом 310 в центре кольцевого среза несущего вкладыша 320.

Запитываемая энергией линза со встроенным несущим вкладышем 320 может включать источник энергии, такой как электрохимический элемент или электрическая батарея, в качестве средства для накопления энергии, и в некоторых вариантах осуществления материалы, содержащие источник энергии, герметично закрыты и изолированы от окружающей среды, в которую помещена офтальмологическая линза. В некоторых вариантах осуществления несущий вкладыш 320 может также включать набор схем, компонентов и источников энергии. Различные варианты осуществления могут включать несущий вкладыш 320, в котором набор схем, компонентов и источников энергии располагается по периферии оптической зоны, через которую пользователь офтальмологической линзы может видеть, тогда как другие варианты осуществления могут включать набор схем, компонентов и источников энергии, которые имеют достаточно малые размеры, чтобы не оказывать негативного воздействия на зрение пользователя офтальмологической линзы, поэтому они могут располагаться в несущем вкладыше 320 в пределах или за пределами оптической зоны.

Следует упомянуть электронные схемы, составляющие часть компонентов офтальмологических устройств со встроенными микроакустическими элементами. В некоторых вариантах осуществления, в соответствии с аспектами настоящего описания, одно и/или множество отдельных электронных устройств могут быть включены в качестве отдельных микрочипов, например, в офтальмологические несущие вставки. В других вариантах осуществления электронные элементы с энергообеспечением могут быть включены в несущую вставку в форме многослойных интегрированных компонентов. В связи с этим на Фиг. 4 изображена структурная схема примера поперечного сечения многослойного интегрированного компонента, реализующая микроакустические элементы, встроенные внутрь офтальмологических устройств. В частности, несущая вставка может включать в себя множество слоев разного типа, которые герметизируют в контуры, соответствующие офтальмологической среде, в которой они будут заключены. В некоторых вариантах осуществления данные несущие вставки со слоями многослойных интегрированных компонентов могут занимать всю кольцевую форму несущей вставки. Альтернативно в некоторых случаях несущая вставка может представлять собой кольцевую зону, тогда как многослойный интегрированный компонент может занимать лишь часть объема внутри всей формы вставки.

Как показано на Фиг. 4, для подачи питания можно использовать тонкопленочные аккумуляторные батареи 1030. В некоторых вариантах осуществления эти тонкопленочные аккумуляторные батареи 1030 могут содержать один или более слоев, которые могут быть наложены друг на друга, с множеством компонентов, размещенных в слоях и соединениями между ними.

В некоторых вариантах осуществления между двумя слоями, наложенными друг на друга, могут предусматриваться дополнительные соединения. В данной области техники возможно множество способов получения таких соединений; однако, как показано на фигуре, соединение между слоями может быть выполнено при помощи шариковых выводов. В некоторых вариантах осуществления могут потребоваться только эти соединения; однако в других случаях шариковые выводы могут контактировать с другими соединительными элементами, например, с компонентом, имеющим сквозные отверстия через слой.

В других слоях несущей вставки с многослойными интегрированными компонентами слой 1025 может быть предназначен для соединения двух или более различных компонентов в соединительных слоях. Соединительный слой 1025 может содержать сквозные отверстия и проводящие линии, которые могут пропускать сигналы от одних компонентов к другим. Например, соединительный слой 1025 может обеспечивать подключение различных элементов аккумулятора к блоку 1020 управления питанием, который может находиться в технологическом слое 1015. Другие компоненты в технологическом слое 1015 могут включать в себя, например, приемопередатчик 1045, управляющие компоненты 1050 и т.п. Кроме того, соединительный слой 1025 может выполнять функцию создания соединений между компонентами в технологическом слое 1015, а также компонентами, находящимися за пределами технологического слоя 1015; например, это может относиться к компоненту интегрированного пассивного устройства 1055. Существуют различные способы распределения электрических сигналов, поддерживаемых наличием специализированных соединительных слоев, таких как соединительный слой 1025.

В некоторых вариантах осуществления технологический слой 1015, подобно другим многослойным компонентам, может быть включен в виде множества слоев, поскольку эти элементы представляют разнообразные технологические возможности, которые могут быть включены в несущие вставки. В некоторых вариантах осуществления один из слоев может включать в себя технологические элементы на основе комплементарного металло-оксидного полупроводника (КМОП), биполярного КМОП, биполярной технологии или технологии памяти, тогда как другой слой может включать в себя другие технологические элементы. В альтернативном варианте осуществления два слоя могут представлять разные технологические подсемейства в пределах общего семейства; например, один слой может включать электронные элементы, произведенные по 0,5-микронной технологии КМОП, а другой слой может включать элементы, произведенные с использованием 20-нанометровой технологии КМОП. Следует понимать, что в сферу действия настоящего изобретения попадают многие другие комбинации различных типов электронных технологий.

В некоторых вариантах осуществления несущая вставка может включать в себя местоположения электрических соединений с компонентами, находящимися за пределами несущей вставки. Однако в других примерах несущая вставка также может включать в себя соединение с внешними компонентами беспроводным способом. В таких случаях использование антенн в антенном слое 1035 может обеспечивать один из примеров передачи данных беспроводным образом. Во многих случаях такой антенный слой 1035 может размещаться, например, внутри несущей вставки сверху или снизу от многослойного интегрированного многокомпонентного устройства.

В некоторых описанных в настоящем документе вариантах осуществления элементы 1030 аккумулятора могут быть включены в качестве элементов, по меньшей мере, в один из наложенных друг на друга слоев. Также можно отметить, что возможны другие варианты осуществления, в которых элементы 1030 аккумулятора размещены снаружи слоев многослойного интегрированного компонента. Дополнительные разнообразные варианты осуществления могут опираться на наличие отдельного аккумулятора или иного компонента подачи питания внутри несущей вставки или, в альтернативном варианте осуществления, данные отдельные компоненты подачи питания также могут размещаться снаружи несущей вставки.

Микроакустический(е) элемент(ы) 1010 может(гут) быть включен(ы) в архитектуру многослойного интегрированного компонента. В некоторых вариантах осуществления компоненты микроакустического элемента 1010 могут присоединяться в виде части слоя. В других вариантах осуществления весь микроакустический элемент 1010 может представлять собой компонент с формой, аналогичной форме других многослойных интегрированных компонентов.

На Фиг. 5 показан контроллер 500, который может использоваться в вариантах осуществления настоящего описания. Контроллер 500 может включать в себя один или более процессоров 510, которые могут включать в себя один или более процессорных компонентов, связанных с устройством 520 связи. В некоторых вариантах осуществления контроллер 500 можно использовать для передачи энергии источнику энергии, помещенному в офтальмологическую линзу.

Процессоры 510 связаны с устройством связи, выполненным с возможностью передачи энергии посредством канала связи. Устройство обмена данными может быть использовано для осуществления электронной связи с компонентами внутри несущей вставки, например. Устройство 520 связи также можно использовать для связи, например, с одним или более контроллерными аппаратами или компонентами программного/интерфейсного устройства.

Процессор 510 также находится в соединении с устройством 530 хранения данных. Устройство 530 хранения данных может содержать любое приемлемое устройство хранения данных, включая комбинации магнитных устройств хранения данных, оптических устройств хранения данных и/или полупроводниковых запоминающих устройств, таких как оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ).

В устройстве хранения данных 530 может храниться программа 540 управления процессором 510. Процессор 510 выполняет инструкции программного обеспечения 540 и таким образом функционирует в соответствии с настоящим изобретением. Например, процессор 510 может принимать информацию, характеризующую местоположение несущей вставки, местоположение компонента и т.п. Устройство 530 хранения данных может также хранить офтальмологические данные в одной или более базах 550 и 560 данных. База данных может включать в себя, например, предварительно заданные пороги измерения окулярной жидкости, метрологические данные, предварительно записанные звуковые сигналы и специальные управляющие последовательности для управления энергией, поступающей к несущей вставке или от нее. База данных также может содержать параметры и управляющие алгоритмы для управления микроакустическими элементами, которые могут находиться в офтальмологическом устройстве, а также данными и/или измеренной обратной связью, генерируемыми в результате их работы. В некоторых вариантах осуществления такие данные могут в конечном счете быть переданы внешнему приемному устройству.

На Фиг. 6 представлена схема примера формы для литья офтальмологической линзы с микроакустическим(и) элементом(ами) 609. В настоящем документе термин «форма для литья» может включать узел 600 формы для литья, имеющий полость 605, в которую можно поместить линзообразующую смесь 610, так чтобы после реакции или отверждения линзообразующей смеси сформировать офтальмологическую линзу требуемой формы. В некоторых вариантах осуществления формы для литья и узлы 600 формы для литья могут быть изготовлены более чем из одной «части формы для литья» или «частей формы для литья» 601-602. Например, части 601-602 формы для литья можно свести вместе так, что между частями 601-602 формы для литья формируется полость 105, в которой можно сформировать линзу. Данная комбинация частей 601-602 формы для литья предпочтительно является временной. После формирования офтальмологической линзы части 601-602 формы для литья можно снова разъединить и офтальмологическую линзу можно извлечь из формы для литья.

По меньшей мере, одна часть 601-602 формы для литья содержит по меньшей мере участок своей линзообразующей поверхности 603-604, который контактирует с линзообразующей смесью, так что после реакции или отверждения линзообразующей смеси 610 данная поверхность 603-604 обеспечивает требуемую форму и геометрию того участка офтальмологической линзы, с которым она контактирует. Это также может быть справедливо для, по меньшей мере, еще одной части 601-602 формы для литья.

Таким образом, например, в одном предпочтительном варианте осуществления узел 600 формы для литья может быть сформирован из двух частей 601-602: вогнутой части (передней части) 602 и выпуклой части (задней части) 601, между которыми формируется полость. Участок вогнутой поверхности 604, который может контактировать с линзообразующей смесью 610, имеет кривизну передней криволинейной поверхности офтальмологической линзы, формируемой в узле 600 формы для литья, и является достаточно гладким и имеет такую форму, чтобы поверхность офтальмологической линзы, формирующейся при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в контакте с вогнутой поверхностью 604, являлась оптически допустимой.

В некоторых вариантах осуществления настоящего изобретения передняя часть литьевой формы 602 может также иметь круговой буртик, выполненный вместе с краем круглого углубления 608, окружающий его и отходящий от него в плоскости, нормальной к оси и проходящей через буртик (не показано).

Линзообразующая поверхность может включать поверхность 603-604 оптической чистоты и качества, что указывает на то, что она является достаточно гладкой и имеет такую форму, чтобы поверхность офтальмологической линзы, формирующейся при полимеризации линзообразующей смеси, находящейся в контакте с поверхностью формы для литья, являлась оптически допустимой. Дополнительно в некоторых вариантах осуществления линзообразующая поверхность 603-604 может иметь геометрию, которая может быть необходимой для придания поверхности линзы требуемых оптических характеристик, включая, без ограничений, сферическую, асферическую и цилиндрическую силу, коррекцию аберрации волнового фронта, коррекцию топографии роговицы и т.п., а также любые их комбинации.

Материал части 601-602 формы для литья может включать полиолефин одного или более из следующего: полипропилен, полистирол, полиэтилен, полиметилметакрилат и модифицированные полиолефины. Предпочтительный алициклический сополимер состоит из двух различных алициклических полимеров и поставляется компанией Zeon Chemicals L.P. под торговой маркой ZEONOR. Имеется несколько разных сортов ZEONOR. Различные сорта могут иметь температуры стеклования в диапазоне от 105°C до 160°C. Наиболее предпочтительным материалом является ZEONOR 1060R. Другие материалы формы для литья, которые можно использовать в комбинации с одной или более добавками для образования формы для литья офтальмологической линзы, включают, например, полипропиленовые смолы Zieglar-Natta (иногда называемые znPP). Например, полипропиленовая смола Zieglar-Natta выпускается под названием PP 9544 MED. PP 9544 MED представляет собой очищенный статистический сополимер для чистого формования в соответствии с требованиями пункта (c) 3.2 раздела 21 Свода федеральных законов Управления по контролю за пищевыми продуктами и лекарственными препаратами (FDA) США, поставляемый компанией Exxonmobile Chemical Company. PP 9544 MED - это статистический сополимер (znPP) с этиленовой группой (далее 9544 MED). К другим примерам полипропиленовых смол Zieglar-Natta относятся: Atofina Polypropylene 3761 и Atofina Polypropylene 3620WZ. Также в некоторых вариантах осуществления формы для литья согласно данному изобретению могут содержать полимеры, такие как полипропилен, полиэтилен, полистирол, полиметилметакрилат, модифицированные полиолефины с алициклическим фрагментом в основной цепи и циклические полиолефины. Данную смесь можно использовать на одной или нескольких частях формы для литья, например, где является предпочтительным, данную смесь используют на задней криволинейной поверхности, а передняя криволинейная поверхность состоит из алициклических сополимеров.

В некоторых предпочтительных способах изготовления форм 600 для литья можно использовать литье под давлением в соответствии с известными технологиями, однако варианты осуществления могут также включать формы для литья, изготовленные иными способами, в том числе, например: токарной обработкой, алмазной обточкой или лазерной резкой. Как правило, линзы формируют, по меньшей мере, на одной поверхности обеих частей 601-602 формы для литья. Однако в некоторых вариантах осуществления одну поверхность офтальмологической линзы можно сформировать из части 601-602 формы для литья, а другую поверхность линзы можно произвольно сформировать в соответствии с описанием другими способами.

На Фиг. 7 изображены примеры стадий способа, которые можно использовать для реализации микроакустического(их) элемента(ов) офтальмологического устройства в соответствии с аспектами настоящего описания. Начиная со стадии 701, пользователю предлагается офтальмологическое устройство, содержащее микроакустический(е) элемент(ы). В некоторых вариантах осуществления офтальмологическое устройство может содержать две контактные линзы, выполненные с возможностью включать микроакустические элементы, в дополнение к обеспечению коррекции и/или улучшения зрения.

На стадии 705 в некоторых вариантах осуществления, которые также содержат микрожидкостные элементы, способные измерять концентрации биомаркеров в пробах слезной жидкости, может подаваться звуковой сигнал тревоги на основе результатов анализа проб глазной жидкости. Например, предупреждение и/или сигнал тревоги может подаваться для пользователя, когда уровни определенных биомаркеров будут выше/ниже заданного порогового значения. Изменения концентрации биомаркеров можно отслеживать с помощью одного или более датчиков. Контроль биомаркеров может осуществляться с заданной частотой или в соответствии с необходимостью с помощью пользовательского интерфейса и/или путем активации датчика в офтальмологическом устройстве. К биомаркерам могут, например, относиться такие, которые коррелированы с уровнями глюкозы, депрессией и кровяным давлением. Звуковой сигнал тревоги может содержать сообщение для владельца, указывающее на то, что требуется выполнение какого-либо действия, например, что необходимо принять или ввести лекарственный препарат.

На стадии 710 данные сигнала, относящиеся к условиям окружающей среды, местоположению, близости к сопряженному устройству, полученному сообщению и т.п., могут приниматься устройством связи офтальмологического устройства. В некоторых вариантах осуществления данные сигнала могут быть получены от внешнего процессора, включая, например, процессор беспроводного устройства, персонального компьютера и т.д., и переданы пользователю с помощью звукового сигнала, который он может услышать. Звуковой сигнал может воспроизводиться вместе с визуальным сигналом, например, как часть видеозаписи. Передача информации может происходить беспроводным образом, например, при помощи РЧ-частоты, локальной вычислительной сети (ЛВС) и/или персональной сети (ПС), в зависимости от устройства связи и функций, реализованных в офтальмологическом устройстве. Более того, в некоторых вариантах осуществления звуковой сигнал может генерироваться при помощи данных датчика, полученных от одного или более датчиков в офтальмологическом устройстве.

На стадии 715 звуковая частота может передаваться пользователю при помощи микроакустического элемента офтальмологического устройства. Данная частота может проводиться при помощи офтальмологического устройства от участка глазного яблока к внутреннему уху посредством костной проводимости. В связи с этим, на стадии 720 от звуковой частоты, передаваемой пользователю, пользователь может активно обеспечивать обратную связь при помощи сопряженного устройства, датчика внутри офтальмологического устройства, или же за счет непроизвольного ответа, зарегистрированного датчиком внутри линзы. Например, активный ответ может предусматривать отключение сообщения с помощью интерфейса сопряженного устройства, тогда как непроизвольный ответ может включать в себя моргание или определенную частоту, выдаваемую мозгом. На стадии 725 можно записать звуковую частоту, которая обеспечивается для пользователя, и/или обратную связь, полученную от пользователя. Эти записи могут храниться как часть истории пользователя с целью предотвратить отправку повторяющихся сообщений и/или с целью приоритезации будущих сообщений, например.

Многие характеристики и преимущества настоящего изобретения очевидны из детального описания, и, таким образом, прилагаемая формула изобретения распространяется на все такие характеристики и преимущества настоящего изобретения, которые соответствуют сущности и объему настоящего изобретения. Дополнительно, поскольку специалисты в данной области легко могут внести многочисленные модификации и изменения, нежелательно ограничивать настоящее изобретение точной конструкцией и эксплуатацией, раскрытыми в описании, и, соответственно, все подходящие модификации и эквиваленты могут быть отнесены к объему настоящего изобретения.

Изобретение относится к офтальмологии. Офтальмологическое устройство содержит: источник энергии; микропроцессор, соединенный с источником энергии и получающий питание от него; и микроэлектромеханический преобразователь, также получающий питание от упомянутого источника энергии и электрически соединенный с микропроцессором, причем микропроцессор выполнен с возможностью преобразования электрических сигналов в механические вибрации для микроэлектромеханического преобразователя, чтобы обеспечить подачу звукового сигнала пользователю офтальмологического устройства. 3 н. и 17 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Офтальмологическое устройство, содержащее:

источник энергии;

микропроцессор, соединенный с источником энергии и получающий питание от него; и

микроэлектромеханический преобразователь, также получающий питание от упомянутого источника энергии и электрически соединенный с микропроцессором, причем микропроцессор выполнен с возможностью преобразования электрических сигналов в механические вибрации для микроэлектромеханического преобразователя, чтобы обеспечить подачу звукового сигнала пользователю офтальмологического устройства.

2. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором офтальмологическое устройство представляет собой гидрогелевую контактную линзу.

3. Офтальмологическое устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

антенну, выполненную с возможностью обеспечивать беспроводную связь между микропроцессором офтальмологического устройства и беспроводным устройством.

4. Офтальмологическое устройство по п. 3, в котором антенна выполнена с возможностью приема РЧ-сигнала, используемого для питания офтальмологического устройства.

5. Офтальмологическое устройство по п. 3, в котором беспроводное устройство беспроводным способом соединено с офтальмологическим устройством и представляет собой одно или более из смартфона, планшета, персонального компьютера, MP3 плеера, медицинского насоса или карманного персонального компьютера.

6. Офтальмологическое устройство по п. 5, в котором звуковой сигнал является сообщением, принятым от одного или более беспроводных устройств, беспроводным способом связанных с офтальмологическим устройством.

7. Офтальмологическое устройство по п. 1, дополнительно содержащее:

один или более датчиков, осуществляющих связь с микропроцессором офтальмологического устройства.

8. Офтальмологическое устройство по п. 7, в котором один или более датчиков выполнены с возможностью отслеживания местоположения пользователя, а звуковой сигнал включает в себя информацию, относящуюся к упомянутому местоположению пользователя.

9. Офтальмологическое устройство по п. 7, дополнительно содержащее:

микрожидкостные элементы, выполненные с возможностью обеспечения проб глазной жидкости в один или более датчиков.

10. Офтальмологическое устройство по п. 9, в котором датчики выполнены с возможностью отслеживания уровней концентрации биомаркеров в пробе глазной жидкости и звуковой сигнал формируется в соответствии с уровнями концентрации биомаркеров в упомянутой пробе.

11. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором звуковой сигнал формируется с частотой от приблизительно 20 Гц до 20 кГц.

12. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором звуковой сигнал является предупреждающим сообщением, информирующим пользователя об экстренном медицинском состоянии.

13. Офтальмологическое устройство по п. 1, в котором источник энергии, микроэлектромеханический преобразователь и микропроцессор выполнены в виде устройств с наложенными друг на друга интегрированными компонентами.

14. Способ передачи звукового сигнала пользователю, содержащий этапы, на которых:

принимают цифровые данные через элемент беспроводной связи снабжаемого питанием офтальмологического устройства и

преобразуют упомянутые данные сигнала, передаваемые через элемент беспроводной связи, в механические вибрации, формирующие звуковой сигнал, с использованием процессора и микроэлектромеханического преобразователя, которые являются частью снабжаемого питанием офтальмологического устройства.

15. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором:

формируют данные обратной связи из реакции пользователя на звуковой сигнал, подлежащие передаче в беспроводное устройство.

16. Способ по п. 14, дополнительно содержащий этап, на котором:

записывают звуковой сигнал на выходе в базу данных.

17. Способ по п. 14, в котором цифровые данные принимают от беспроводного устройства, выполненного с возможностью формирования беспроводного соединения с офтальмологическим устройством.

18. Способ передачи звукового сигнала пользователю, содержащий этапы, на которых:

формируют данные сигнала с использованием одного или более датчиков, образующих часть офтальмологического устройства;

передают упомянутые сформированные данные сигнала в процессор и

преобразуют упомянутый передаваемый сигнал с использованием процессора и микроэлектромеханического преобразователя, образующих часть офтальмологического устройства, в звуковой сигнал для пользователя офтальмологического устройства.

19. Способ по п. 18, дополнительно содержащий этап, на котором:

формируют данные обратной связи из реакции пользователя на звуковой сигнал.

20. Способ по п. 18, дополнительно содержащий этап, на котором:

записывают звуковой сигнал на выходе в базу данных.