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公開番号2025015569
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024196549,2023036404
出願日2024-11-11,2018-09-20
発明の名称眼内圧を監視するためにコンタクトレンズ内に埋設される歪み感知のための閉鎖型マイクロ流体ネットワーク
出願人スマートレンズ, インコーポレイテッド
代理人個人,個人,個人,個人,個人
主分類A61B 3/16 20060101AFI20250123BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】眼内圧を監視するためにコンタクトレンズ内に埋設される歪み感知のための閉鎖型マイクロ流体ネットワークの提供。
【解決手段】本デバイスは、コンタクトレンズと、コンタクトレンズに埋設される閉鎖型マイクロ流体ネットワークとを有する。ネットワークは、印加された歪みに対して敏感である体積を有する。ネットワークは、(i)ガスを含有するガスリザーバ、(ii)歪みが印加されると体積を変化させる液体を含有する液体リザーバ、および(iii)感知チャネル内に液体を保持することが可能である感知チャネルに区別される。感知チャネルは、1つの端部上にガスリザーバを接続し、別の端部上に液体リザーバを接続する。感知チャネルは、角膜上の曲率半径変動への応答として、または角膜の機械的伸展および解放への応答として流体的に変化するであろう感知チャネル内の液体-ガス平衡圧力界面および平衡を確立する。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
眼内圧変化を監視するためのマイクロ流体歪み感知システムであって、
（ａ）コンタクトレンズと、
（ｂ）前記コンタクトレンズに埋設されているマイクロ流体ネットワークであって、前記マイクロ流体ネットワークは、印加された歪みに対して敏感である体積を有し、
前記マイクロ流体ネットワークは、
（ｉ）ガスを含有するガスリザーバと、
（ｉｉ）前記歪みが印加されると体積を変化させる液体を含有する液体リザーバと、
（ｉｉｉ）感知チャネルであって、前記感知チャネルは、前記感知チャネル内に前記液体を保持することが可能であり、前記感知チャネルは、１つの端部上に前記ガスリザーバを接続し、別の１つの端部上に前記液体リザーバを接続する、感知チャネルと
をさらに備え、
（ｉｖ）前記感知チャネルは、角膜上の曲率半径変動に対する応答として、または、前記角膜の機械的伸展および解放に対する応答として、流体的に変化する前記感知チャネル内の液体－ガス平衡圧力界面および平衡を確立し、
（ｖ）前記液体－ガス平衡圧力界面および平衡は、前記眼内圧を測定するために使用される、マイクロ流体ネットワークと、
（ｃ）眼内圧の測定を作動させること、または、前記測定された眼内圧を解釈することのうちの１つ以上を行うように構成されている撮像デバイスと
を備えるマイクロ流体歪み感知システム。
続きを表示（約 600 文字）【請求項２】
前記液体リザーバは、同心リングを伴う１つ以上のチャンバを有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記同心リングは、１つ以上の場所において接続されている、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記感度は、同心リングの数が増加するにつれて増加する、請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記撮像デバイスは、スマートフォンカメラを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記撮像デバイスは、ウェアラブルカメラを備える、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記撮像デバイスは、前記眼内圧の自動化測定を作動させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記撮像デバイスは、装着者または医療提供者のうちの１人以上の裁量で前記眼内圧の測定を作動させるように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記撮像デバイスは、前記読み取られた測定された眼内圧を医療提供者のデータベースに送信するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記撮像デバイスは、持続的に前記測定された眼内圧を読み取るように構成されている、請求項１に記載のシステム。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼内圧を監視するためのデバイス、システム、および方法に関する。特に、本発明は、眼内圧を監視するための、マイクロ流体チャネルの体積の機械的増幅に基づいて機能する、歪みセンサのためのマイクロ流体ネットワーク設計に関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
緑内障は、眼の視神経への不可逆的な損傷、したがって、視力の喪失を引き起こす、神経変性疾患である。眼内圧（ＩＯＰ）の持続的かつ長期の監視が、緑内障の管理のために重要である。
【０００３】
ＩＯＰ低減が、緑内障の進行を遅らせる、および／または止める唯一の公知の方法である。１ｍｍＨｇのＩＯＰ低減毎に、神経損傷のリスクは、１１％低減されると推定される。薬物療法が、ＩＯＰを低減させるために一般的に使用されるが、緑内障治療の有効性を向上させるために対処される必要がある、重要な課題が、存在する。最も重要なこととして、患者の約５０％が、種々の理由から６カ月後に薬の使用を中止している。薬物効能を測定する能力を有する持続的な長期のＩＯＰ監視は、患者が緑内障の管理に準拠したままであるように支援し、それに関して医師を支援し得る。さらに、近年では、ＩＯＰの日内変動が、緑内障に関する別のリスク因子として確立され、これは、持続的測定の重要性をなおもさらに高めている。
【０００４】
ＩＯＰ測定のために利用可能な現在の技術は、持続的ではない（ＧｏｌｄｍａｎｎＡｐｐｌａｎａｔｉｏｎＴｏｎｏｍｅｔｒｙ）か、または持続的であるが一時的である（ＳｅｎｓｉｍｅｄＴｒｉｇｇｅｒｆｉｓｈ）か、または持続的であるが侵襲性である（埋込可能センサ）かのいずれかである。自己眼圧測定デバイス（例えば、Ｉｃａｒｅ）は、長期のデータを提供することができ、これは、非侵襲性であるが、これが表面麻酔剤を要求し得るレベルまで患者にとって依然として不快である。さらに、自己眼圧測定によって取得される結果は、ユーザに依存することが見出されている。
【０００５】
遠隔測定の持続的ＩＯＰ測定のためのアプローチが、開発され、動物モデルにおいて試験されている。これらのアプローチの中でも、コンタクトレンズベースの監視技法が、それらが、非侵襲性であるため、魅力的である。１つのコンタクトレンズシステム（ＳｅｎｓｉｍｅｄＡＧのＴｒｉｇｇｅｒｆｉｓｈ）は、信号を処理し、無線で伝送するために使用される電気的歪みセンサ、アンテナ、およびマイクロチップを装備するコンタクトレンズによって、角膜曲率の微小な変化を測定する。本技術は、患者が、データ伝送および電力伝達のために腰の上に受信機を装着することを要求する。厚いシリコーンコンタクトレンズ（中心厚さ５８０μｍ）のため、これは、日常的に使用されるコンタクトレンズと同程度に快適ではなく、軽度から中程度の有害反応が、患者の最大８０％において報告されている。訓練された人員の要件ならびに本コンタクトレンズプラットフォームと関連付けられる不快感および高費用は、長期監視用途におけるその使用を妨げるものの、単一の２４時間周期にわたる試験のみを可能にする。この理由から、Ｔｒｉｇｇｅｒｆｉｓｈは、日単位スケールにおけるＩＯＰの変化を決定するためにより好適であることが見出される。しかしながら、薬物への応答としてのＩＯＰ変化は、数週間の時間スケールにおいてである。同様に、ある生活様式の修正に応答するＩＯＰ変化もまた、２４時間の時間スケールよりも長いものにおいてであろう。したがって、薬物効能を決定し、定期的なＩＯＰ測定のために患者が行う必要がある通院の回数を減少させるために、長期においてＩＯＰ変動を監視し得る連続装着コンタクトレンズセンサの必要性が、存在する。
【０００６】
コンタクトレンズセンサの他の実施例は、圧力誘発歪みに応答する電気抵抗、インダクタンス、および静電容量変化の測定に基づく。これらの実施例では、センサ応答は、典型的には、外部リーダコイルを使用する共振周波数変化の測定によって、またはＢｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）接続性によって、遠隔で検出される。電気的測定は、レンズの内側の伝導性構成要素を要求し、これは、典型的には、透明ではなく、透気性がない。
【０００７】
最近では、Ｋｉｍｅｔａｌ．が、電極透明性の問題に対処するために、グラフェン－Ａｇ－ナノワイヤを使用している（Ｊ．Ｋｉｍｅｔａｌ．，「Ｗｅａｒａｂｌｅｓｍａｒｔｓｅｎｓｏｒｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｎｓｏｆｔｃｏｎｔａｃｔｌｅｎｓｅｓｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｏｃｕｌａｒｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ」，ＮａｔｕｒｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．８，Ａｐｒ２０１７，Ａｒｔ．ｎｏ．１４９９７）。長期使用能力を伴うコンタクトレンズの第１の条件は、低酸素症を防止するための高い透気性である。好ましくないことに、電気センサによって必要とされる伝導性構成要素は、ガスに対して不透過性である。金属は、軟質材料と比較して、８～１０桁低いガス透過性を有し、これは、電気的感知ベースのコンタクトレンズが、単一の２４時間にわたって使用されるときでも、ヒト治験において軽度の有害反応を引き起こす。長期使用のための他の条件は、快適性であり、これは、高い含水率および薄い（＜２００マイクロメートル）コンタクトレンズを作製することによって達成される。電気的感知方法は、コンタクトレンズの水和レベルに対して敏感である。したがって、コンタクトレンズ電気センサは、標準的シリコーン／ヒドロゲル材料の代わりに、非常に低い含水率を有するシリコーンから作製される。これは、コンタクトレンズの快適性を低減させる。水和レベルに対する感度に関する３つの主要な理由が、存在する。第１に、水和に起因するヒドロゲルの膨張は、歪みを誘発し、したがって、これは、測定における誤差の源である。第２に、コンタクトレンズと角膜との間の摩擦は、水和レベルに対して敏感であり得、したがって、感度に影響を及ぼす。最後に、電気的構成要素は、湿度から影響を受け、したがって、パリレン－ｃ等のシーラント材料を使用することによって隔離されるべきである。
【０００８】
本発明は、当技術分野を発展させ、現在の問題または懸念のうちの少なくともいくつかを排除する、ＩＯＰを測定するための技術を提供する。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００９】
Ｊ．Ｋｉｍｅｔａｌ．，「Ｗｅａｒａｂｌｅｓｍａｒｔｓｅｎｓｏｒｓｙｓｔｅｍｓｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｏｎｓｏｆｔｃｏｎｔａｃｔｌｅｎｓｅｓｆｏｒｗｉｒｅｌｅｓｓｏｃｕｌａｒｄｉａｇｎｏｓｔｉｃｓ」，ＮａｔｕｒｅＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ，ｖｏｌ．８，Ａｐｒ２０１７，Ａｒｔ．ｎｏ．１４９９７
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、ＩＯＰ測定のためにコンタクトレンズと統合される、マイクロ流体原理を使用する歪みセンサに関する。本発明において使用される材料は、低費用、透明、透気性、かつ可撓性である。シリコーンコンタクトレンズ内にマイクロ流体歪みセンサを埋設するための方法が、提供される。マイクロ流体コンタクトレンズセンサ（ｍｉＬｅｎＳ）は、患者が、その自身のＩＯＰを測定し、緑内障をより良好に管理することを可能にする。
（【００１１】以降は省略されています）

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