具有遠程激活的通信系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的系統(tǒng)包括導電元件、電子組件和呈相異材料形式的部分電源。在與導電流體接觸后，形成電勢且完成電源，這激活所述系統(tǒng)。所述電子組件控制相異材料之間的電導以產(chǎn)生唯一的電流簽名。所述系統(tǒng)還可測量包圍所述系統(tǒng)的環(huán)境的條件。
【專利說明】具有遠程激活的通信系統(tǒng)
[0001]相關(guān)申請的交叉參考
[0002]本申請是2011年7月11日提交的發(fā)明名稱為“Communication System withRemote Activation”的第13/180，516號申請的部分接續(xù)案，所述第13/180，516號申請是2009年9月21日提交的發(fā)明名稱為“Communication System with PartialPower Source”并且在2010年4月I日作為第2010-0081894A1號美國公開案公開的第12/564,017號美國專利申請的部分接續(xù)案，所述第12/564,017號美國專利申請是2008年6月23日提交的發(fā)明名稱為“Pharma-1nformatics System”并且在2008年11月20日作為第2008-0284599A1號美國公開案公開的第11/912,475號美國專利申請的部分接續(xù)申請，所述第11/912,475號美國專利申請是2006年4月28日提交的發(fā)明名稱為“Pharma-1nformatics System”并且在 2006 年 11 月 2 日作為第W02006/116718 號WO 公開案公開的第PCT/US06/16370號PCT申請的371申請，所述申請依據(jù)35U.S.C.§ 119(e)，主張以下申請的 申請日期:的優(yōu)先權(quán):2005年4月28日提交的發(fā)明名稱為“Pharma-1nformaticsSystem”的第60/676，145號美國臨時專利申請；2005年6月24日提交的發(fā)明名稱為“Pharma-1nformatics System” 的第 60/694，078 號美國臨時專利申請；2005 年 9 月 I 日提交的發(fā)明名稱為 “Medical Diagnostic And Treatment Platform Using Near-FieldWireless Communication Of Information Within A Patient’ s Body，，的第 60/713，680號美國臨時專利申請；以及2006年4月7日提交的發(fā)明名稱為“Pharma-1nformaticsSystem”的第60/790，335號美國臨時專利申請；這些申請的公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中。
[0003]本申請與同時申請的以下美國申請相關(guān)，這些美國申請的公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中:第 13/180,498 號美國申請“COMMUNICATION SYSTEM WITH MULTIPLE SOURCESOF POWER” ；第 13/180，539 號美國申請“COMMUNICATION SYSTEM USING AN IMPLANTABLEDEVICE” ；第 13/180，525 號美國申請“COMMUNICATION SYSTEM WITH ENHANCED PARTIALPOWER AND METHOD OF MANUFACTURING SAME” ；第 13/180，538 號美國申請“POLYPHARMACYCO-PACKAGED MEDICATION DOSING UNIT INCLUDING COMMUNICATION SYSTEM THEREFOR”;以及第 13/180，507 號美國申請 “COMMUNICATION SYSTEM INCORPORATED IN AN INGESTIBLEPRODUCT”。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0004]本發(fā)明涉及用于檢測事件的通信系統(tǒng)。更具體地說，本公開包括一種系統(tǒng)，其包括具有各種電源和通信方案的裝 置。
【背景技術(shù)】
[0005]已經(jīng)提議將包括電子電路的可攝取裝置在多種不同醫(yī)學應用中使用，所述醫(yī)學應用包括診斷和治療應用兩者。這些裝置通常需要用于操作的內(nèi)部電力供應。此類可攝取裝置的實例是可攝取電子膠囊，其在通過身體時收集數(shù)據(jù)并且將數(shù)據(jù)發(fā)送到外部接收器系統(tǒng)。這類電子膠囊的實例是活體內(nèi)攝像機?？赏淌衬z囊包括相機系統(tǒng)和光學系統(tǒng)，所述光學系統(tǒng)用于將關(guān)注區(qū)域成像到相機系統(tǒng)上。發(fā)送器發(fā)送相機系統(tǒng)的視頻輸出，并且接收系統(tǒng)接收所發(fā)送的視頻輸出。其它實例包括可攝取成像裝置，其具有內(nèi)部自持電源且從身體內(nèi)腔或腔體內(nèi)獲得圖像。所述裝置的電子電路組件由惰性不消化殼體(例如，玻璃殼體)封閉，所述殼體通過身體內(nèi)部。其它實例包括可攝取數(shù)據(jù)記錄器膠囊醫(yī)學裝置。所公開的裝置的電子電路(例如，傳感器、記錄器、電池等)容納在由惰性材料制成的膠囊中。
[0006]在其它實例中，在藥品攝取監(jiān)視應用中使用脆性射頻識別(RFID)標簽。為了使RFID標簽操作，每一應用/標簽需要內(nèi)部電力供應。RFID標簽是被配置為發(fā)送穿過身體的射頻信號的天線結(jié)構(gòu)。
[0007]這些現(xiàn)有裝置造成的問題是，電源在裝置內(nèi)部，且此類電源的體積大，生產(chǎn)成本高，且如果電源泄漏或受損則可能對周圍環(huán)境潛在有害。另外，當在活體內(nèi)使用所述裝置時，從裝置延伸出天線是與天線受損或造成問題有關(guān)的顧慮。因此，需要具有不需要內(nèi)部電源和天線的電路的合適系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本公開包括一種用于產(chǎn)生指示事件的發(fā)生的唯一簽名的系統(tǒng)。所述系統(tǒng)包括可放置在包括導電流體的某些環(huán)境內(nèi)的電路和組件。此類環(huán)境的一個實例是在容納導電流體的容器內(nèi)，例如具有溶液的密封袋，其包括IV袋。另一實例是在活生物體(例如動物或人類)的身體內(nèi)。所述系統(tǒng)是可攝取和/或可消化或部分可消化的。所述系統(tǒng)包括安置在框架上的相異材料，使得當導電流體與相異材料形成接觸時，形成電勢差。電勢差以及因此電壓用以對安置在框架內(nèi)的控制邏輯上電。離子或電流經(jīng)由控制邏輯且接著穿過導電流體從第一相異材料流動到第二相異材料以完成電路?？刂七壿嬁刂扑鰞煞N相異材料之間的電導，因此控制或調(diào)制系統(tǒng)的電導。
[0009]由于可攝取電路是由可攝取且甚至是可消化的組分制成，所以所述可攝取電路產(chǎn)生極少(如果有的話)不需要的副作用，即使當在長期情況下使用時。可包括的組件的范圍的實例是:邏輯和/或存儲器元 件；效應器；信號發(fā)送元件；以及無源元件，例如電阻器或電感器。支撐件的表面上的一個或多個組件可按任何便利配置來布置。在固體支撐件的表面上存在兩個或兩個以上的組件的情況下，可提供互連件。可攝取電路的所有組件和支撐件是可攝取的，且在某些例子中，是可消化或部分可消化的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的教導的具有事件指示器系統(tǒng)的藥物產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品和事件指示器系統(tǒng)組合在身體內(nèi)。
[0011]圖2A示出圖1的藥物產(chǎn)品，其具有在藥物產(chǎn)品的外部上的事件指示器系統(tǒng)。
[0012]圖2B示出圖1的藥物產(chǎn)品，其具有安置在藥物產(chǎn)品內(nèi)部的事件指示器系統(tǒng)。
[0013]圖2C示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的內(nèi)部安置有事件指示器系統(tǒng)的膠囊。
[0014]圖2D示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的內(nèi)部安置有事件指示器系統(tǒng)的膠囊。
[0015]圖2E示出根據(jù)本發(fā)明的一個方面的內(nèi)部安置有事件指示器系統(tǒng)的膠囊。
[0016]圖2F是事件指示器系統(tǒng)的分解圖。[0017]圖3是相對端部上安置有相異金屬的事件指示器系統(tǒng)的一個方面的框圖表示。
[0018]圖4是同一端部上安置有相異金屬且所述相異金屬由不導電材料分開的事件指示器系統(tǒng)的另一方面的框圖表示。
[0019]圖5示出當圖3的事件指示器系統(tǒng)與導電液體接觸且處于活動狀態(tài)時經(jīng)過導電流體的離子轉(zhuǎn)移或電流路徑。
[0020]圖5A示出圖5的相異材料的表面的分解圖。
[0021]圖5B示出圖5的具有pH傳感器單元的事件指示器系統(tǒng)。
[0022]圖6是圖3和圖4的系統(tǒng)中所使用的控制裝置的一個方面的框圖說明。
[0023]圖7是根據(jù)一個方面的可存在于接收器中的執(zhí)行相干解調(diào)的解調(diào)電路的功能框圖。
[0024]圖8說明根據(jù)一個方面的接收器內(nèi)的信標模塊的功能框圖。
[0025]圖9是根據(jù)一個方面的可存在于接收器中的不同功能模塊的框圖。
[0026]圖10是根據(jù)一個方面的接收器的框圖。
[0027]圖11提供根據(jù)一個方面的接收器中的高頻信號鏈的框圖。
[0028]圖12提供 根據(jù)一個方面的可如何使用包括信號接收器和可攝取事件標示器的系統(tǒng)的圖。
【具體實施方式】
[0029]本公開包括用于指示事件的發(fā)生的多個方面。如下文較詳細描述，本發(fā)明的系統(tǒng)與導電流體一起使用以指示由所述導電流體與所述系統(tǒng)之間的接觸所標示的事件。舉例來說，本公開的系統(tǒng)可與藥物產(chǎn)品一起使用，并且所指示的事件是何時服用或攝取所述產(chǎn)品。術(shù)語“攝取”應理解為意指將所述系統(tǒng)以任何方式引入到身體內(nèi)部。舉例來說，攝取包括簡單地將系統(tǒng)放在口中直到降結(jié)腸。因此，術(shù)語攝取涉及將系統(tǒng)引入到含有導電流體的環(huán)境時的任何時刻。另一實例是當不導電流體與導電流體混合時的情形。在此類情形中，所述系統(tǒng)存在于不導電流體中，且當兩種流體混合時，所述系統(tǒng)與導電流體形成接觸并且所述系統(tǒng)被激活。又一實例是當存在需要被檢測的某些導電流體時的情形。在這些例子中，可檢測到所述系統(tǒng)(其可被激活)在導電流體內(nèi)的存在，因此將檢測到相應流體的存在。
[0030]再次參看系統(tǒng)與攝入到活生物體中的產(chǎn)品一起使用的例子，當服用或攝取包括所述系統(tǒng)的產(chǎn)品時，裝置與身體的導電流體形成接觸。當本發(fā)明的系統(tǒng)與體液形成接觸時，產(chǎn)生電勢且系統(tǒng)被激活。一部分電源由裝置提供，而另一部分電源由導電流體提供，這在下文中詳細論述。
[0031]現(xiàn)在參看圖1，在身體內(nèi)部示出包括本發(fā)明的系統(tǒng)的可攝取產(chǎn)品14。產(chǎn)品14被配置為呈藥丸或膠囊形式的可經(jīng)口攝取的藥物配方。在攝取后，藥丸移動到胃部。在到達胃部后，產(chǎn)品14與胃液18接觸，且經(jīng)歷與胃液18中的各種物質(zhì)(例如鹽酸和其它消化劑)的化學或電化學反應。本發(fā)明的系統(tǒng)是參考藥物環(huán)境來論述的。然而，本發(fā)明的范圍不限于此。本發(fā)明可用于任何環(huán)境，例如，在身體外部，其中存在有導電流體或通過對產(chǎn)生導電流體的兩種或兩種以上的組分進行混合而變得存在有導電流體。
[0032]現(xiàn)在參看圖2A，示出類似于圖1的產(chǎn)品14的藥物產(chǎn)品10，其具有系統(tǒng)12，例如可攝取事件標示器或離子發(fā)射模塊(IEM)。本發(fā)明的范圍不受產(chǎn)品10的形狀或類型限制。舉例來說，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚，產(chǎn)品10可為膠囊、緩釋口服劑、藥片、凝膠膠囊、舌下藥片或可與系統(tǒng)12組合的任何口服劑產(chǎn)品。在所提及的方面中，產(chǎn)品10利用已知的將微型裝置緊固到藥物產(chǎn)品外部的方法來使系統(tǒng)12緊固到外部。用于將微型裝置緊固到產(chǎn)品的方法的實例在以下申請中公開:2010年I月5日提交的發(fā)明名稱為“HIGH-THROUGHPUTPRODUCTION OF INGESTIBLE EVENT MARKERS” 的第 12/741，583 號美國臨時申請，所述美國臨時申請還在2010年I月5日申請為第PCT/US10/20142號PCT申請并且在2010年7月15日公開為W02010/080765 ;以及2009年5月12日提交的發(fā)明名稱為“ INGESTIBLE EVENTMARKERS COMPRISING AN IDENTIFIER AND AN INGESTIBLE COMPONENT”的第61/177，611 號美國臨時申請，所述美國臨時申請還在2010年5月10日申請為第PCT/US10/34186號PCT申請并且在2010年11月18日公開為W02010/132331，上述每個的全部公開內(nèi)容以引用的方式并入本文中。一旦被攝取，系統(tǒng)12便與體液形成接觸且系統(tǒng)12被激活。系統(tǒng)12使用電勢差來上電，且此后調(diào)制電導以產(chǎn)生唯一且可識別的電流簽名。在激活后，系統(tǒng)12控制電導且因此控制電流流動以產(chǎn)生電流簽名。
[0033]存在延遲系統(tǒng)12的激活的各種原因。為了延遲系統(tǒng)12的激活，系統(tǒng)12可被涂覆有屏蔽材料或保護層。所述層在一段時間后溶解，進而允許系統(tǒng)12在產(chǎn)品10已經(jīng)到達目標位置時被激活。
[0034]現(xiàn)在參看圖2B，示出類似于圖1的產(chǎn)品14的藥物產(chǎn)品20，其具有系統(tǒng)22，例如可攝取事件標示器或可識別發(fā)射模塊。本發(fā)明的范圍不受系統(tǒng)22所被引入的環(huán)境的限制。舉例來說，系統(tǒng)22可封閉在除藥物產(chǎn)品以外/獨立于藥物產(chǎn)品來服用的膠囊中。所述膠囊可僅僅是用于系統(tǒng)22的載體，并且可以不含有任何產(chǎn)品。此外，本發(fā)明的范圍不受產(chǎn)品20的形狀或類型限制。舉例來說，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將清楚，產(chǎn)品20可為膠囊、緩釋口服劑、藥片、凝膠膠囊、舌下藥片或任何口服劑產(chǎn)品。在所提及的方面中，產(chǎn)品20使系統(tǒng)22安置在產(chǎn)品20內(nèi)部或緊固到產(chǎn)品20的內(nèi)部。在一個方面中，系統(tǒng)22緊固到產(chǎn)品20的內(nèi)壁。當系統(tǒng)22安置在凝膠膠囊內(nèi)部時，那么凝膠膠囊的內(nèi)含物是不導電凝膠液體。另一方面，如果凝膠膠囊的內(nèi)含物是導電凝膠液體，那么在替代方面中，系統(tǒng)22被涂覆有保護罩以防止由凝膠膠囊內(nèi)含物不必要地激活。如果膠囊的內(nèi)含物是干燥粉末或微球體，那么系統(tǒng)22安置或放置在膠囊內(nèi)。如果產(chǎn)品20是藥片或`硬藥丸，那么系統(tǒng)22在藥片內(nèi)部保持在位。一旦被攝取，含有系統(tǒng)22的產(chǎn)品20便分解和/或溶解。系統(tǒng)22與體液形成接觸，且系統(tǒng)22被激活。取決于產(chǎn)品20，系統(tǒng)22可安置在中心附近或周邊附近位置，這取決于系統(tǒng)22的初始攝取與激活時間之間的期望激活延遲。舉例來說，用于系統(tǒng)22的中心位置意味著系統(tǒng)22將需要更長時間來與導電液體接觸，因此系統(tǒng)22將需要更長時間來被激活。因此，將需要更長時間來檢測事件的發(fā)生。
[0035]現(xiàn)在參看圖2C，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，示出中間具有空腔Ila的膠囊11。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，膠囊11被示出為空膠囊。系統(tǒng)12a在空腔內(nèi)部，所述系統(tǒng)12a類似于圖2A的系統(tǒng)12和圖2B的系統(tǒng)22。在膠囊11被引入到導電流體中或與導電流體形成接觸時，膠囊11裂開或分解或溶解以允許從環(huán)境釋放系統(tǒng)。
[0036]現(xiàn)在參看圖2D，示出膠囊11，其具有系統(tǒng)12a連同嵌入到空腔Ila中的材料13。材料13可被激活以膨脹并促使膠囊11裂開。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，材料13的激活由系統(tǒng)12a控制。系統(tǒng)12a (如以下圖2E所示)從可位于身體內(nèi)部、身體上或身體外部的外部源接收信號，并且響應于所述信號能夠激活材料13以促使材料12膨脹。舉例來說，根據(jù)本發(fā)明的一個方面，材料13是電活性材料，其被選擇為對電信號具有反應性，使得當暴露于電勢或電流時屬性改變。電活性材料或基體包括例如物理尺寸或溶解度等屬性響應于所施加的電壓或電流而改變的材料。電活性材料的實例包括:聚偏二氟乙烯(PVDF)、全氟磺酸(Nafion TM)、全氟羧酸(Flemion TM)、纖維素、含有鹽(例如，含有多價離子(例如Fe3+)的鹽)的聚合物基體(例如，聚氧化乙烯或纖維素)或蛋白質(zhì)。根據(jù)本發(fā)明的另一方面，系統(tǒng)12a包括向材料Ila中釋放化學物或化合物以引起促使材料Ila膨脹的化學反應的柱塞。
[0037]現(xiàn)在參看圖2E，更詳細地示出膠囊11，其具有系統(tǒng)12a。系統(tǒng)12a包括緊固到系統(tǒng)12a的單元12b。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，單元12b包括限定空腔12c的殼體。在一個實例中，空腔12c可被填充有化學物或化合物，所述化學物或化合物在空腔I Ia被填充有材料13時釋放到空腔Ila中以開啟促使材料13膨脹的反應?，F(xiàn)在還參看圖2F，在另一實例中，空腔12c包括充當針或桿的固體物體。所述物體在如圖所示的方向AA上被機械地推出空腔12c。接著所述物體能夠擠過膠囊11的壁且促使壁戳破或裂開。這促使系統(tǒng)12a與膠囊11分開且允許系統(tǒng)12a與周圍環(huán)境形成接觸并被激活。因此，單元12b能夠控制系統(tǒng)12a的激活。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一個方面，單元12b包括能夠接收、發(fā)送、或接收和發(fā)送的通信模塊。因此，單元12b可充當二級通信模塊，如下文關(guān)于圖5和元件75詳細論述。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，單元12b可從外部源接收控制信號。根據(jù)另一方面，單元12b可將信號發(fā)送到外部源。根據(jù)本發(fā)明的又一方面，單元12b充當收發(fā)器，且能夠接收信號并向外部裝置發(fā)送信號。單元12b還與系統(tǒng)12a的其它組件通信，如下文詳細論述。
[0039]現(xiàn)在參看圖3，在一個方面中，圖2A的系統(tǒng)12和圖2B的系統(tǒng)22被更詳細地示出為系統(tǒng)30。系統(tǒng)30可與任何藥物產(chǎn)品聯(lián)合使用，如上文所提及，以確定何時患者攝取了所述藥物產(chǎn)品。如上文所示，本發(fā)明的范圍不受環(huán)境和與系統(tǒng)30 —起使用的產(chǎn)品限制。舉例來說，系統(tǒng)30可放置在膠囊內(nèi)，且膠囊被置于導電液體內(nèi)。接著膠囊在一段時間后溶解并且將系統(tǒng)30釋放到導電液體中。因此，在一個方面中，膠囊含有系統(tǒng)30而沒有產(chǎn)品。此類膠囊于是可用于存在導電液體的任何環(huán)境中以及與任何產(chǎn)品一起使用。舉例來說，膠囊可放入填充有航空燃油、鹽水、番茄醬、機油或任何類似產(chǎn)品的容器中。另外，可在攝取任何藥物產(chǎn)品的同時攝取含有系統(tǒng)30的膠囊以便記錄事件的發(fā)生，例如何時服用了所述產(chǎn)品。
[0040]在與藥物產(chǎn)品組合的系統(tǒng)30的特定實例中，隨著攝取產(chǎn)品或藥丸，系統(tǒng)30被激活。系統(tǒng)30控制電導以產(chǎn)生被檢測的唯一電流簽名，進而表示已經(jīng)服用藥物產(chǎn)品。系統(tǒng)30包括Vhigh與接地52之間的電阻31。電阻元件包括已知量，且表示Vhigh與接地之間的電壓降。該已知量用以確定周圍環(huán)境的阻抗，如關(guān)于以下圖5和單元75a指出。
[0041]系統(tǒng)30包括框架32?？蚣?2是用于系統(tǒng)30的底架，且多個組件附接到框架32、沉積在框架32上或緊固到框架32。在系統(tǒng)30的這個方面中，可攝取或可消化材料34在物理上與框架32相關(guān)聯(lián)。材料34可化學沉積在框架上、蒸鍍到框架上、緊固到框架或構(gòu)建在框架上，其全部可以在本文中稱為相對于框架32 “沉積”。材料34沉積在框架32的一側(cè)。可用作材料34的關(guān)注材料包括但不限于:Cu或CuI。材料34通過物理氣相沉積、電沉積或等離子體沉積以及其它方法來沉積。材料34可為約0.05到約500 μ m厚，例如約5到約ΙΟΟμπι厚。形狀由陰影掩模沉積或光刻和刻蝕來控制。另外，盡管只示出一個區(qū)用于沉積所述材料，但每個系統(tǒng)30可根據(jù)需要而含有兩個或兩個以上的電性唯一區(qū)，在所述區(qū)可沉積材料34。
[0042]在不同側(cè)(其為如圖3所示的相對側(cè))，沉積另一可消化材料36，使得材料34和36相異且彼此隔離。雖然未圖示，但所選擇的該不同側(cè)可為與針對材料34所選擇的一側(cè)鄰接的一側(cè)。本發(fā)明的范圍不受所選擇的側(cè)的限制，并且術(shù)語“不同側(cè)”可意指不同于第一選定側(cè)的多個側(cè)面中的任一者。此外，盡管系統(tǒng)的形狀被示出為方形，但形狀可為任何幾何上適合的形狀。材料34和36被選擇為使得其在系統(tǒng)30與導電液體(例如體液)接觸時產(chǎn)生電勢差。用于材料36的關(guān)注材料包括但不限于:Mg、Zn或其它電負性金屬。如上文關(guān)于材料34所示，材料36可化學沉積在框架上、蒸鍍到框架上、緊固到框架或構(gòu)建在框架上。而且，粘附層可能是必要的，以幫助材料36 (以及在需要時，幫助材料34)粘附到框架32。用于材料36的典型粘附層是T1、TiW、Cr或類似材料。陽極材料和粘附層可通過物理氣相沉積、電沉積或等離子體沉積來沉積。材料36可為約0.05到約500 μ m厚，例如約5到約100 μ m厚。然而，本發(fā)明的范圍既不受任何材料的厚度的限制，也不受用以將材料沉積或緊固到框架32的工藝類型的限制。
[0043]根據(jù)所陳述的公開內(nèi)容，材料34和36可為具有不同電化學電勢的任何成對材料。另外，在活體內(nèi)使用系統(tǒng)30的方面中，材料34和36可為能被吸收的維生素。更具體地說，材料34和36可由適合于系統(tǒng)30將要進行操作的環(huán)境的任何兩種材料制成。舉例來說，當與可攝取產(chǎn)品一起使用時，材料34和36為可攝取的具有不同電化學電勢的任何成對材料。一個說明性實例包括當系統(tǒng)30與離子溶液(例如胃酸)接觸時的例子。合適的材料不限于金屬，且在某些方面中，成對的材料選自金屬和非金屬，例如，由金屬(例如Mg)與鹽(例如CuCl或CuI)組成的對。關(guān)于活性電極材料，具有適當不同的電化學電勢(電壓)和低界面阻力的任何配對的物質(zhì)( 金屬、鹽或嵌入化合物)是合適的。
[0044]關(guān)注的材料和配對包括但不限于以下表1中所報告的那些。在一個方面中，金屬中的一者或兩者可被摻雜有非金屬，例如，以便增強在材料與導電液體形成接觸時在所述材料之間形成的電勢。在某些方面中，可用作摻雜劑的非金屬包括但不限于:硫、碘等。在另一方面中，材料為作為陽極的碘化銅(CuI)和作為陰極的鎂(Mg)。本發(fā)明的方面使用對人體無害的電極材料。
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種用于通信的裝置，所述裝置包括: 通信單元,其包括: 支撐結(jié)構(gòu)； 部分電源，其包括: 第一材料，其沉積到所述支撐結(jié)構(gòu)上；以及 第二材料，其沉積到所述支撐結(jié)構(gòu)上且與所述第一材料電隔離，其中所述第一材料和所述第二材料被選擇為在與導電流體接觸時具有電勢差，以提供用以激活所述裝置的電力； 控制模塊，其與所述支撐結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，且電連接到所述第一材料和所述第二材料以用于控制所述第一材料與所述第二材料之間的電導，使得所述第一材料與所述第二材料之間的在電導上的變化改變所述裝置的電流簽名且由此在所述電流簽名中編碼信息；以及 單元，其與所述控制模塊通信且與所述支撐結(jié)構(gòu)相關(guān)聯(lián)，以至少從外部源接收信號或?qū)⑿盘柊l(fā)送到所述外部源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置 ，進一步包括限定空腔的密封殼體，其中所述通信單元安置在所述空腔內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，進一步包括在所述空腔內(nèi)的釋放材料，其中所述單元產(chǎn)生釋放命令以促使所述釋放材料膨脹并打開所述密封殼體。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述單元包括:從所述單元向外延伸以穿透所述密封殼體的壁部分且允許所述通信單元與所述密封殼體分開的機構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其中所述單元包括桿，所述桿以機械方式激活以戳破所述密封殼體的壁部分、且促使所述密封殼體打開并允許所述通信單元與所述導電流體形成接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述單元測量與直接包圍所述通信單元的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的至少一個特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，進一步包括釋放設(shè)備，所述釋放設(shè)備緊固到所述支撐結(jié)構(gòu)且與所述單元通信，其中所述釋放設(shè)備從所述單元接收釋放命令且響應于所述信號來促使所述裝置暴露于所述導電流體。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述空腔包括與所述釋放設(shè)備通信的材料，且所述釋放設(shè)備促使所述材料在所述空腔內(nèi)膨脹，使得所述密封殼體裂開。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述釋放設(shè)備包括膨脹材料，所述膨脹材料在所述空腔內(nèi)膨脹以促使所述密封殼體裂開。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的裝置，其中所述釋放設(shè)備包括桿，所述桿以機械方式在所述密封殼體的所述空腔內(nèi)從所述釋放設(shè)備延伸以促使所述密封殼體裂開。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中在所述裝置與所述導電流體形成接觸之后，在所述單元處接收到的信號被發(fā)送到所述控制模塊，且所述控制模塊通過改變所述第一材料與所述第二材料之間的電導來降低所述裝置產(chǎn)生的電力。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述單元將與所述裝置的環(huán)境相關(guān)聯(lián)的信息發(fā)送到外部源。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述單元包括阻抗測量單元，所述阻抗測量單元在一個輸出處耦合到所述第一材料且在另一輸出處耦合到所述第二材料，以測量周圍環(huán)境的阻抗且控制所述裝置。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述單元將阻抗信號發(fā)送到所述控制模塊，且所述控制模塊在接收到所述阻抗信號后改變所述第一材料與所述第二材料之間的電導。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述阻抗測量單元將所述阻抗信號發(fā)送到所述控制模塊，以向所述控制模塊指示所述周圍環(huán)境的阻抗低于指定的值且所述裝置可被激活。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述單元從外部源接收去激活信號且將信息傳送到所述控制模塊，使得所述控制模塊改變所述第一材料與所述第二材料之間的電導以便防止在所述第一材料與第二材料之間產(chǎn)生電流流動，且由此去激活所述裝置。
17.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進一步包括限定空腔的密封殼體，其中所述通信單元安置在所述空腔內(nèi)且進一步包括在所述空腔內(nèi)的電活性基體，其中所述單元產(chǎn)生電壓以促使所述電活性基體膨脹且打開所述密封殼體。
18.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中在所述裝置與所述導電流體形成接觸之后，在所述單元處接收到的信號被發(fā)送到所述控制模塊，且所述控制模塊響應于阻抗來調(diào)整電導以進行維持恒定電力輸出和維持電力高于最小閾值這二者中的至少一個。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中在所述裝置與所述導電流體形成接觸之后，阻抗測量與選自基本上 由以下各項組成的組中的至少一個指標相關(guān):水化狀態(tài)、藥品的存在、胃腸蠕動/波動、胃部通過時間、特定組織類型的存在、特定組織類型的位置。
20.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述阻抗測量單元在多個頻率測量阻抗。
【文檔編號】H04B7/24GK103781411SQ201280043374
【公開日】2014年5月7日 申請日期:2012年7月10日 優(yōu)先權(quán)日:2011年7月11日
【發(fā)明者】杰弗里·伯克曼, 馬克·J.·茲德伯雷科, 帕特麗夏·約翰遜, 霍曼·哈菲奇, 喬納森·惠特靈頓 申請人:普羅秋斯數(shù)字健康公司