(57)【要約】      （修正有）【課題】インビボ検体モニタリングシステムにおけるセンサ制御装置の電力状態を、例えば外部刺激（光、磁気）およびＲＦ送信を用いて様々な方法で変更するためのシステムを提供する。【解決手段】センサ制御装置１０２により受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、電源２６０から動作電力をセンサ電子装置２５０に供給させる。【選択図】図１５
2020011070.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インビボ検体モニタリング環境における電力供給方法であって、
センサ制御装置により、複数の連続ワイヤレス通信を受信するステップであって、該複数の連続ワイヤレス通信の各々がフレームフォーマットのデジタル情報であって、該センサ制御装置が、
ユーザの体内に挿入されている間に検体データを収集するよう構成されているセンサと、
前記センサと結合した検体モニタリング回路と、
前記検体モニタリング回路に動作電力を供給するよう構成されている電源であって、該電源は、前記複数の連続ワイヤレス通信が受信された時には、前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給しないよう構成されている、電源と、
を備えた、ステップと、
前記センサ制御装置により、前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記電源に前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給させるステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数の連続ワイヤレス通信が、複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドを有し、前記センサ制御装置が前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給するコマンドを
することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドの累積的に受信されたパワーが、前記センサ制御装置により前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドを読み、および前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドに応答するのに用いられた累積的なパワーより大きいことを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドの少なくとも１つが、ＮＦＣインベントリコマンドであることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記複数の連続ワイヤレス通信の累積的に受信されたパワーが、前記センサ制御装置により前記複数の連続ワイヤレス通信に反応するのに用いられた累積的なパワーより大きいことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信の大部分にとって、該大部分の各々が、コマンド形式の情報を有し、
前記大部分内の前記受信された複数の連続ワイヤレス通信の各々のパワーが、前記センサ制御装置により前記複数の連続ワイヤレス通信を読み、および前記複数の連続ワイヤレス通信に反応するのに消費されたパワーより大きいことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記センサ制御装置が、前記電源を前記検体モニタリング回路に選択的に接続するよう構成されている制御回路を更に有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記センサ制御装置により、前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを用いて、前記電源をして前記検体モニタリング回路に前記動作電力を供給させることが、前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを用いて、前記制御回路をして前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させることを含むことを特徴とする、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記検体モニタリング回路がプロセッサを有し、
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを用いて、前記制御回路をして前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させることが、
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを前記プロセッサに供給し、
前記プロセッサからの制御信号を前記制御回路に出力し、該出力することが前記制御回路をして前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させることを含むことを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの力を前記制御回路のコンデンサに充電し、
さらに、前記コンデンサを用いて前記プロセッサに電力を供給することをさらに含むことを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
センサ制御装置を含むインビボ検体モニタリングシステムであって、
複数の連続的なワイヤレス通信を受信するよう構成されている通信回路であって、該複数の連続的なワイヤレス通信の各々が、デジタルフレーム形式の情報を有する、通信回路と、
ユーザの体内に挿入されている間に検体データを収集するよう構成されているセンサと、
前記センサおよび前記通信回路と結合した検体モニタリング回路と、
前記検体モニタリング回路に作動電力を供給するよう構成されている電源と、
を有し、
前記センサ制御装置は、前記電源が前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給しない第１モードの間、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信するよう構成されており、
前記センサ制御装置は、前記電源が前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給しないダイモードの間、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信するよう構成されており、
前記センサ制御装置は、前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記電源が前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給するとともに第２モードに移行するようにさせていることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記複数の連続ワイヤレス通信の各々が、近距離通信（ＮＦＣ）要求であり、
前記通信回路が、ＮＦＣプロトコルに応じて、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信するよう構成されていることを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサ制御回路が、
前記複数の連続ワイヤレス通信の前記複数の連続ワイヤレス通信の内の第１ワイヤレス通信内でＮＦＣインベントリコマンドを解釈するよう構成されているとともに、前記複数の連続ワイヤレス通信の前記複数の連続ワイヤレス通信の内の第２ワイヤレス通信内で前記電源を前記検体モニタリング回路に結合するよう前記センサ制御装置にさせるコマンドを解釈するよう構成されているプロセッサを有することを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
前記センサ制御装置が少なくとも１つのコンデンサを有し、
前記センサ制御装置が、前記少なくとも１つのコンデンサ内で、前記複数の連続ワイヤレス通信からの過剰なパワーを格納するよう構成されていることを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
前記センサ制御装置が前記電源を前記検体モニタリング回路に選択的に接続するよう構成されている制御回路を有することを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１モードにおいて前記電源が前記検体モニタリング回路に接続しておらず、
前記センサ制御装置が前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを用いて、前記制御回路が前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記検体モニタリング回路がプロセッサを有し、
前記センサ制御回路が前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを前記プロセッサに供給するよう構成されていることを特徴とする、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサが、前記供給されたパワーを用いて、制御信号を前記制御回路に出力して、該出力が前記制御回路をして前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
読み取り装置をさらに備え、
前記読み取り装置が、前記複数の連続ワイヤレス通信を前記センサ制御装置に送信するとともに、前記センサ制御装置からワイヤレス通信を受信するよう構成されている通信回路を有し、
前記読み取り装置が、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信後、ワイヤレス移行コマンドを前記センサ制御装置に送信するようプログラミングされていることを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項２０】
前記センサ制御装置が、前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からのパワーを用いて、前記ワイヤレス移行コマンドの受信後、前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１９記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に記載される主題は、一般的には、例えば検体モニタリング環境において、電気機器の電力消費状態を効率の良い方法で変更することに関する。
【背景技術】
【０００２】
グルコース、ケトン、乳酸、酸素、ヘモグロビンＡ１Ｃ等の検体レベルを検出および／またはモニタリングすることは、糖尿病にかかっている個人の健康にとって極めて重要となり得る。糖尿病患者は、一般的に、自分のグルコースレベルをモニタリングして、グルコースレベルが臨床的に安全な範囲内に維持されていることを確認すると共に、この情報を用いて、体内のグルコースレベルを下げるためにインスリンが必要かどうか、および／もしくはインスリンがいつ必要か、または、体内のグルコースレベルを高めるために追加のグルコースがいつ必要かを決定し得る。
【０００３】
臨床データの増大により、グルコースモニタリングの頻度と血糖管理との間には強い相関があることが示されている。そのような相関があるにも関わらず、糖尿病の状態があると診断されている多くの個人が、簡便性、検査の自由裁量、グルコース検査に伴う痛み、および費用を含む要因の組み合わせにより、グルコースレベルのモニタリングを然るべき頻度で行っていない。上記および他の理由により、改善された検体モニタリングシステム、装置、および方法の必要性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ユーザの体液（例えば、血液、間質液（ＩＳＦ）、真皮中の液体、または他の体液）中の検体（グルコース等）の自動モニタリングのための多くのシステムが開発されている。これらのシステムには、ユーザの体液と接触して、そこに含まれる検体レベルを感知するために、少なくとも部分的にユーザにインビボに（例えば、経皮的に、皮下に、または皮膚に）配置可能なセンサを含むものがある。従って、これらのシステムはインビボ検体モニタリングシステムと称される。
【０００５】
センサは、一般的に、ユーザの身体上（または身体内）に常駐するセンサ制御装置の一部であり、検体の感知を可能にすると共に制御する電子装置および電源を含む。センサ制御装置およびそのバリエーションは、例えば、“センサ制御ユニット”、“身体装着用電子装置またはユニット”、“身体装着用装置またはユニット”、または“センサデータ通信装置またはユニット”等と称され得る。
【０００６】
センサ制御装置を用いて感知された検体データは、感知された検体データを処理し、且つ／またはユーザに対して任意の数の形態で表示する能力がある別個の装置に通信され得る。この装置およびそのバリエーションは、例えば“読取器装置”（または単に“読取器”）、“携帯型電子装置”（または“携帯”）、“携帯型データ処理装置またはユニット”、“データ受信器”、“受信器装置またはユニット”（または単に“受信器”）、または“リモート装置またはユニット”等と称され得る。読取器装置は、専用の装置、スマートフォン、タブレット、スマートグラス装置等のウェアラブルな電子装置等であり得る。
【０００７】
インビボの検体モニタリングシステムは、読取器装置とセンサ制御装置との間のデータの通信方法に基づいて、広く分類され得る。インビボシステムの１つのタイプは“連続検体モニタリング”システム（または“連続グルコースモニタリング”システム）であり、このタイプでは、プロンプトを行うことなく（例えば、ブロードキャストスケジュールに従って自動的に）、センサ制御装置から読取器装置へと連続的にデータがブロードキャストされ得る。インビボシステムのもう１つのタイプは“フラッシュ検体モニタリング”システム（または“フラッシュグルコースモニタリング”システムもしくは単に“フラッシュ”システム）であり、このタイプでは、読取器装置によるスキャンまたはデータ要求に応答して（例えば近距離無線通信（ＮＦＣ）プロトコルまたは無線自動識別（ＲＦＩＤ）プロトコルを用いて）、センサ制御装置からデータが転送され得る。
【０００８】
本明細書では、装置（例えばセンサ制御装置等）の電力消費の状態（またはモード）をエネルギー効率の良い方法で変更できるようにするシステム、装置、および方法の幾つもの例示的な実施形態を提供する。電力消費の状態の変更は、例えば、低電力状態（例えば、電源がオフにされた状態）からより高い電力状態（例えば、電源がオンにされた状態）へと変更することを含み得る。幾つかのケースでは、この状態の変更は「作動」と呼ばれ、例えば、センサ制御装置が装着者によって初めて使用される場合に用いられる。説明を容易にするために、本明細書に記載される実施形態の多くは、センサ制御装置の電力状態の変更に関して説明されるが、これらの実施形態はそのようには限定されない。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
特定の実施形態では、作動センサにはセンサ制御装置が設けられ、作動センサが動作すると、内部電子装置が作動される。作動センサは、周囲の光学的な光または別の光源に露出された際に応答を生じる光作動センサであり得る。光（または磁場等の他の何らかのトリガ）に対する露出およびそれに続く作動は、装置をユーザの身体に適用する前に（例えば、アプリケータアセンブリをパッケージから出している間に）達成されてもよい。光作動センサは、センサ制御装置の作動回路の一部であり得る。光作動センサ（光学的に作動可能なスイッチの形態であってもよい）は、光に露出されると、作動回路に内蔵プロセッサを開始させることができる。そしてプロセッサは、センサ制御装置の使用期間中に、または装置の電源の寿命期間中に、内部電子装置を作動状態に維持することができる。ユーザによって、またはシステムによって自動的に、電子装置の開始の確認が（例えば、読取器装置においてユーザに対するメッセージまたは他の表示を生成することによって）行われてもよい。センサ制御作動センサ（例えば光学センサ等）を有するセンサ制御装置を製造する方法も提供される。
【００１０】
他の実施形態では、センサ制御装置は、電力状態を変更するために、またはそのような変更を行うべきであるときを認識するために、無線通信プロトコルを介した送信を利用できる。
【００１１】
例えば、センサ制御装置は、Bluetooth（登録商標）低エネルギー（ＢＴＬＥ）プロトコルに従った通信を送受信できてもよい。特定の実施形態では、センサ制御装置は、第１の電力状態（例えば、電源オフ即ち非作動状態、保管状態、またはスリープ状態等の低電力状態）で動作中は、読取器装置から上記の無線通信を受信することができ、その通信がＢＴＬＥアドバタイジングシーケンスもしくはその一部（または単一のアドバタイジングメッセージ）であることを認識できる。上記の認識は、ハードウェアまたはソフトウェアを介して行うことができる。そのような認識を行ったら、センサ制御装置は、第２のより高い電力状態（例えば、第１の電力状態よりも電力消費が大きい状態（例えば、電源オン即ち作動状態、またはアウェイク状態））への変更を行うことができる。特定の実施形態では、センサ制御装置は、最初に通信の復調を行うことなく、アドバタイジングシーケンスを認識できる。
【００１２】
幾つかの実施形態では、センサ制御装置は、第２の電力状態にあるときに、読取器装置から第２の即ち次のアドバタイジングシーケンスを受信する。センサ制御装置は、第２のアドバタイジングシーケンスを復調して、第２のアドバタイジングシーケンスが作動要求メッセージを含むか否かを決定することができ、肯定された場合には、読取器装置に確認応答を送信できる。復調された通信が、作動要求メッセージを含まない場合には、センサ制御装置の状態が第１の電力状態に戻るよう変更され得る。幾つかの実施形態では、第１の電力モードはスリープ（または保管）モードであり、第２の電力モードは通常動作モードである。
【００１３】
上述の実施形態に対する幾つかの変形も提供される。例えば、アドバタイジングシーケンスは、所定の時間間隔で送信される一続きのアドバタイジングパケットを含み得る。アドバタイジングシーケンスは、接続可能な有向アドバタイジングパケットタイプ、接続可能な無向アドバタイジングパケットタイプ、接続不可能な無向アドバタイジングパケットタイプ、またはスキャン可能な無向アドバタイジングパケットタイプを含み得るものであり、それらの各々が作動要求メッセージであり得る。
【００１４】
更に別の実施形態では、連続的な無線周波数（ＲＦ）通信を用いて、例えばセンサ制御装置に電力を供給することができる。センサ制御装置は、完全な動作電力が供給されていない低電力状態（例えば、電力オフ即ち非作動モード、保管モード、またはスリープモード）にあり得る。センサ制御装置は、受信した無線通信の電力を利用して、ローカル電源に動作電力の供給を開始させ、それによってセンサ制御装置をより高い電力状態（例えば、通常状態、アウェイク状態、または作動状態）に移行させることができる。これらの実施形態の多くにおいては、無線通信は近距離無線通信（ＮＦＣ）プロトコルに従って送受信されるが、他のプロトコルを用いることもできる。
【００１５】
適応的な実施形態も記載され、これらの実施形態では、読取器装置がセンサ制御装置の電力モードを直接または間接的にモニタリングし、センサ制御装置がより高い電力モードに移行するのに十分な電力が供給されるまで、読取器装置が連続的な無線通信の数、タイプ、間隔、またはパワーの１以上を調節する。本明細書に記載されるこれらの実施形態は、読取器装置がスマートフォンの形態である場合に特に適している。
【００１６】
本明細書に記載される主題の他のシステム、装置、方法、特徴および長所は、添付の図面および詳細な説明を検討すれば、当業者には自明である。そのような更なるシステム、装置、方法、特徴および長所は全て本明細書に含まれるものであり、本明細書に記載される主題の範囲内であり、添付の特許請求の範囲によって保護されることが意図される。例示的な実施形態の特徴は、それらの特徴が添付の特許請求の範囲に明確に記載されていない限り、特許請求の範囲を限定するものとは決して解釈されるべきではない。
【００１７】
本明細書で述べる主題の構造および動作に関する詳細は、添付の図面を検討することによって明らかとなり得る。図面中、類似の参照番号は類似の部分を示す。図面中の構成要素は必ずしも縮尺通りではなく、むしろ、本主題の原理を示すために強調されている。更に、全ての図面は概念を伝えることを意図したものであり、相対的なサイズ、形状、および他の詳細な属性は、文字通りにまたは正確に示されるのではなく、模式的に示され得る。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】リアルタイムの検体（例えば、グルコース）測定、データ取得および／または処理のための検体モニタリングシステムの例示的な実施形態を示す上位図
【図２Ａ】スマートフォンとして構成された読取器装置の例示的な実施形態を示すブロック図
【図２Ｂ】センサ制御装置の例示的な実施形態を示すブロック図
【図２Ｃ】センサ制御装置の例示的な実施形態を示すブロック図
【図３】光学に基づく作動回路を有するセンサ電子装置の例示的な実施形態を示す模式的なブロック図
【図４】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を示すフローチャート
【図５Ａ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｂ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｃ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｄ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｅ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｆ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｇ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｈ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図５Ｉ】光学センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を行うステップを示す図
【図６Ａ】アプリケータの例示的な実施形態の分解図
【図６Ｂ】センサアセンブリの容器の例示的な実施形態の分解図
【図７】磁気に基づく作動回路を有するセンサ電子装置の例示的な実施形態を示す模式的なブロック図
【図８】磁気センサを有する検体モニタリングシステムを用いる方法の例示的な実施形態を示すフローチャート
【図９Ａ】センサ制御装置サブアセンブリの構造図
【図９Ｂ】センサ制御装置サブアセンブリの構造図
【図９Ｃ】センサ制御装置サブアセンブリの構造図
【図９Ｄ】センサ制御装置サブアセンブリの構造図
【図９Ｅ】完全なセンサ電子装置サブアセンブリの斜視図
【図１０Ａ】図９Ｅの実施形態の同時成型／オーバーモールド工程を示す
【図１０Ｂ】図９Ｅの実施形態の同時成型／オーバーモールド工程を示す
【図１０Ｃ】図９Ｅの実施形態の同時成型／オーバーモールド工程を示す
【図１０Ｄ】図９Ｅの実施形態の同時成型／オーバーモールド工程を示す
【図１１Ａ】図９Ｅのアセンブリのスナップ式に嵌め合わせる別の実施形態の組立図
【図１１Ｂ】図９Ｅのアセンブリのスナップ式に嵌め合わせる別の実施形態の組立断面図
【図１１Ｃ】図９Ｅのアセンブリのスナップ式に嵌め合わせる別の実施形態の組立断面図
【図１２Ａ】使用可能な状態の最終的なセンサ制御装置を製造する際の接着性の裏当ての適用を示す組立図
【図１２Ｂ】使用可能な状態の最終的なセンサ制御装置を製造する際の接着性の裏当ての適用を示す組立図
【図１２Ｃ】使用可能な状態の最終的なセンサ制御装置を製造する際の接着性の裏当ての適用を示す組立図
【図１３】センサ制御装置と読取器装置との間の通信を確立する方法の例示的な実施形態を示すブロック図
【図１４】センサ制御装置と読取器装置との間の通信を確立する方法の例示的な実施形態を示すブロック図
【図１５】センサ制御装置の別の例示的な実施形態を示すブロック図
【図１６】電源管理回路の例示的な実施形態を示すブロック図
【図１７Ａ】読取器装置によって送信される連続的なＲＦ通信を用いてセンサ制御装置に電力を供給する方法の例示的な実施形態を示すフロー図
【図１７Ｂ】読取器装置によって送信される連続的なＲＦ通信を用いてセンサ制御装置に電力を供給する方法の例示的な実施形態を示すフロー図
【図１８】読取器装置およびセンサ制御装置の電力レベルと、これらの装置間の様々な通信および通信の試みとを示す概念的なタイミング図
【図１９】センサ制御装置に適応的に電力を供給する方法の例示的な実施形態を示すフロー図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本主題は、記載される特定の実施形態に限定されず、これらの実施形態は単に例であり、当然ながら様々に変形され得る。同様に、本明細書で用いる用語は、単に特定の実施形態を説明する目的で用いられるものであり、本発明を限定することは意図されず、本開示の範囲は添付の特許請求の範囲によってのみ限定される。
【００２０】
従来の検体モニタリングシステムでは、センサ制御装置は、ユーザが目立たないように装着できるように小さい物理的形態を有する。このことは、装置の内部電子装置および電源のサイズの制約となる。センサ制御装置の寿命が、センサの長期の信頼性（例えば、１４日間）によって決定される限られたものである場合には、センサ制御装置は使い捨てとなり、別の装置と交換される。各装置のコストを最小限にすることが望ましいことから、電源のサイズおよび電源の使用レートを最小限にするという更なるプレッシャーがかかる。従って、設計プロセスにおいて、センサ制御装置の電子装置の電力要求、およびソフトウェアがこれらの電子装置を動作させるレートが最小限にされる。
【００２１】
この目的で、センサ制御装置は、電源が、センサ電子装置の全体または大半に動作電力を供給しない低電力モードで出荷および保管されることが多い。幾つかの実施形態では、無線通信回路のみが作動していて、作動ＲＦ信号を聴取するために最小限の休止電流を引き込むモードで動作する。
【００２２】
この低電力モードでは、電源は、内部電子装置から機械的に（例えば、装置の接点と電源との間に着脱可能な絶縁体を配置することにより）接続解除されてもよく、電源からのリーク電流を最小限にするように電子的に（例えば、制御可能な分離回路を用いて）接続解除されてもよく、または別様で接続解除されてもよい。電源は、装着者がセンサの使用を開始する準備ができたら接続されてもよい。
【００２３】
本明細書に記載される実施形態の多くは、従来の技術と比較して効率、コストを改善し（とりわけ）ハードウェアおよびソフトウェアを減少させた、センサ制御装置の電力状態を変更する技術を提供する。
【００２４】
本明細書に記載される実施形態が用いられ得るインビボ検体モニタリングシステム１００の例示的な実施形態が、図１の説明的な図に示されている。ここで、システム１００はセンサ制御装置１０２および読取器装置１２０を含み、センサ制御装置１０２および読取器装置１２０は、一方向または双方向であり得るローカル無線通信路（またはリンク）１４０を介して互いに通信可能である。リンク１４０を介して送信される通信は、或るフレーム形式（パケットを含む）のデジタルメッセージを含み、近距離無線通信（ＮＦＣ）プロトコル（ＲＦＩＤプロトコルを含む）、「Bluetooth」または「Bluetooth」 Low Energy（ＢＴＬＥ）プロトコル、Ｗｉ−Ｆｉプロトコル、独自のプロトコル等に基づくものであり得る。また、読取器装置１２０は、通信経路（またはリンク）１４１および１４２を介して、コンピュータシステム１７０（例えば、ウェブサイトのサーバ、パーソナルコンピュータ、タブレット等）またはクラウドベースのストレージ１９０等の他のシステムまたは装置との有線、無線、またはそれらを組み合わせた通信を行うことができる。
【００２５】
通信リンク１４０、１４１、および１４２には、任意のバージョンの「Bluetooth」を用いてよい。そのようなバージョンの１つは「Bluetooth」 Low Energy（ＢＴＬＥ、ＢＬＥ）であり、これは「Bluetooth」 SMARTまたは「Bluetooth」 SMART Readyとも称される。ＢＴＬＥのバージョンは、２０１０年６月３０日に出版された「Bluetooth」仕様書バージョン４．０に記載されており、この記載を明示的に参照してあらゆる目的で本明細書に組み込む。なお、本明細書に記載される実施形態は、これらの「Bluetooth」プロトコルの後継バージョンとともに、または、本明細書に記載される「Bluetooth」プロトコルと同様に動作する新たなプロトコル（それらのプロトコルが本願の出願時に存在しているか否かに関わらず）とともに用いられ得ることが、当業者には容易に認識されよう。
【００２６】
ＢＴＬＥ通信（または他の低エネルギー無線標準）を用いることにより、エネルギーの使用を低減でき、このことは、リンク１４０を介してセンサ制御装置１０２と読取器装置１２０との間でデータ送信を行う際に特に重要であり得る。そして、これにより、センサ制御装置１０２内の電池のサイズの低減または電池寿命の延長（またはそれらの組み合わせ）が可能になる。
【００２７】
低エネルギー無線通信プロトコルを用いることで、個々の通信インターフェースの、例えば、デューティサイクルの低減（即ち、能動的な動作の頻度が低くなり、引き込まれる電池の電力が減る）、使用期間の短縮、またはそれらの任意の組み合わせが可能になる。リンク１４０、１４１、１４２には、ＢＴＬＥの代わりに、またはそれに加えて、Ｗｉ−Ｆｉ、セルラー、Zigbee（登録商標）、およびカスタムのプロトコル等の他の無線プロトコルを使用してもよい。しかし、これらの他のプロトコルは、一般的に、ＢＴＬＥよりも多くのエネルギーを必要とし、スマートフォンやタブレットに広く統合されておらず、または世界規模で使用が承認されているものではない。「Bluetooth」プロトコルのファミリーは、例えば、タブレットとタブレットの周辺機器（例えば、無線ヘッドセット、マウス、キーボード等）との近接通信を達成するのに最も便利であると広く見なされているため、今日、そして予見可能な将来においては、「Bluetooth」機能を有するスマートフォン、タブレット、および他の携帯型コンピューティング装置が顧客に提供されるであろう。
【００２８】
センサ制御装置１０２および読取器装置１２０の他の実施形態、並びに本明細書で述べるシステム、装置、および方法の実施形態と共に用いるのに適したインビボベースの検体モニタリングシステムの他の構成要素は、米国特許出願公開第２０１１／０２１３２２５号明細書に記載されており、その全体を参照してあらゆる目的で本明細書に組み込む。
【００２９】
センサ制御装置１０２は、インビボ検体モニタリング回路および電源（図２Ｂ〜図２Ｃに示す）を含むハウジング１０３を含み得る。インビボ検体モニタリング回路は、パッチ１０５を通ってハウジング１０３から離れる方向に延出する検体センサ１０４と電気的に接続されている。パッチ１０５の基部には、ユーザの身体の皮膚表面への取り付けのための接着層（図示せず）が配置されてもよい。接着剤に加えて、またはその代わりに、他の形態の身体への取り付けが用いられてもよい。センサ１０４は、少なくとも部分的にユーザの身体に挿入されて、そこでユーザの体液と接触できるように構成されており、一旦作動されると、ユーザの検体に関するデータを測定および収集するためにインビボ検体モニタリング回路と共に用いられる。一般的に、センサ制御装置１０２およびその構成要素は、本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２０１１／０２１３２２５号明細書に記載されているように、機械的アプリケータ１５０を用いて１以上のステップで、または他の任意の所望の方法で身体に適用され得る。
【００３０】
作動後、センサ制御装置１０２は、収集された検体データ（例えば、モニタリングされた検体レベルおよび／またはモニタリングされた温度データに対応するデータ、および／または格納されている検体関連履歴データ）を読取器装置１２０に無線通信でき、特定の実施形態では、それらのデータが読取器装置１２０においてアルゴリズムで処理されて、ユーザの検体レベルを表すデータとなり、ユーザに対して表示されたり、別様で糖尿病モニタリングのレジメンに組み込まれたりする。
【００３１】
図１に示されるように、読取器装置１２０は、ユーザに情報を出力するため、且つ／またはユーザからの入力を受け付けるため（例えば、タッチスクリーンとして構成されている場合）のディスプレイ１２２と、任意に設けられる１つ（以上）のユーザインターフェース構成要素１２１（例えばボタン、アクチュエータ、タッチセンサスイッチ、静電容量式スイッチ、押圧感知スイッチ、ジョグホイール等）とを含む。読取器装置１２０は、コンピュータシステム１７０（後述する）等の外部装置との有線データ通信のための１以上のデータ通信ポート１２３も含み得る。また、読取器装置１２０は、インビトロ検体測定を行うためにインビトロ検体テストストリップを受け付けるためのインビトロテストストリップポート（図示せず）を含むインビトロ検体計測器も含んでもよい。
【００３２】
コンピュータシステム１７０は、ユーザまたは医療の専門家によって、収集された検体データを、情報ソフトウェアプログラムを用いて表示および／または解析するために用いられ得る。コンピュータシステム１７０は、パーソナルコンピュータ、サーバ端末、ラップトップコンピュータ、タブレット、または他の適切なデータ処理装置であってもよく、データ管理および解析、並びに検体モニタリングシステム１００の構成要素との通信のためのソフトウェアであってもよく、またはそのようなソフトウェアを含んでもよい。
【００３３】
システム１００内でのデータの処理およびソフトウェアの実行は、読取器装置１２０、コンピュータシステム１７０、および／またはセンサ制御装置１０２の１以上のプロセッサによって行われ得る。例えば、センサ１０４によって測定された生データをアルゴリズムで処理して、ユーザに対して表示するのに適した検体レベルを表す値にすることができる。これはセンサ制御装置１０２内で行われてもよく、または、読取器装置１２０もしくはコンピュータシステム１７０内で、センサ制御装置１０２から生データを受信した後に行われてもよい。生データから得られた上記および他の任意の情報は、センサ制御装置１０２、読取器装置１２０、またはコンピュータシステム１７０のいずれかにある任意のディスプレイ上に、（ディスプレイ１２２に関して）上述した方法のいずれかで表示され得る。この情報は、ユーザによって、検体レベルが許容可能および／または臨床的に安全な範囲内にあることを確実にするために必要な是正措置を決定するために用いられ得る。
【００３４】
上述したように、読取器装置１２０は、例えば、Ｗｉ−Ｆｉまたはインターネット対応のスマートフォン、タブレット、またはＰＤＡ等のモバイル通信装置であり得る。スマートフォンの例としては、WINDOWS（登録商標）オペレーティングシステム、ANDROID（登録商標）オペレーティングシステム、IPHONE（登録商標）オペレーティングシステム、PALM WEBOS（登録商標）、BLACKBERRY（登録商標）オペレーティングシステム、またはSYMBIAN（登録商標）オペレーティングシステムに基づくもので、インターネット接続および／またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を介したデータ通信のためのデータネットワーク接続機能を有するものが挙げられるが、それらに限定されない。
【００３５】
また、読取器装置１２０は、例えば、ユーザの目を覆うようにまたは目の近くに装着可能な光学アセンブリ等のウェアラブルなモバイルスマート電子装置アセンブリ（例えば、GOOGLE GLASS（登録商標）等のスマートグラス）として構成されてもよい。この光学アセンブリは透明なディスプレイを有してもよく、このディスプレイは、ユーザの視野全体が遮られるのが最小限になるように、ユーザがディスプレイの向こう側を見通すことを可能にしつつ、（本明細書に記載されるように）ユーザの検体レベルに関する情報をユーザに対して表示する。この光学アセンブリは、スマートフォンと同様の無線通信が可能であってもよい。ウェアラブルな電子装置の他の例としては、ユーザの手首（例えば、腕時計等）、首（例えば、ネックレス等）、頭部（例えば、ヘッドバンド、帽子等）、胸等、またはその付近に着用される装置が挙げられる。
【００３６】
図２Ａは、スマートフォンの形態の読取器装置１２０の例示的な実施形態のブロック図である。ここで、読取器装置１２０は、入力要素１２１と、ディスプレイ１２２と、処理ハードウェア２０６とを含み、処理ハードウェア２０６は、それぞれが個別のチップであるかまたは幾つかの異なるチップ（の一部）に分散された１以上のプロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、および／またはマイクロコントローラを含み得る。処理ハードウェア２０６は、内蔵メモリ２０３を有する通信プロセッサ２０２と、内蔵メモリ２０５を有するアプリケーションプロセッサ２０４とを含む。読取器装置１２０は、ＲＦアンテナ２０９と接続されたＲＦ送受信器２０８、メモリ２１０、アンテナ２１７と接続されたＮＦＣ通信回路２０７、アンテナ２２０と接続された「Bluetooth」通信回路２１９、１以上のアンテナ２１４が関連づけられた多機能回路２１２、電源２１６、および電源管理回路２１８を更に含む。図２Ａは、スマートフォンの内部構成要素の簡略表現であり、当然ながら、他のハードウェアおよび機能性（例えば、コーデック、ドライバ、グルー・ロジック等）も含まれ得る。
【００３７】
通信プロセッサ２０２は、ＲＦ送受信器２０８とのインターフェースを行い、アナログ−デジタル変換、符号化および復号化、デジタル信号処理、並びに、音声、ビデオ、およびデータ信号をＲＦ送受信器２０８に供給するのに適した形式（例えば、同相の直角位相）に変換することを容易にする他の機能を行うことができ、次に、ＲＦ送受信器２０８はそれらの信号を無線送信できる。また、通信プロセッサ２０２は、無線送信を受信して、それをデジタルデータ、音声、およびビデオに変換するのに必要な逆の機能を行うためにも、ＲＦ送受信器２０８とのインターフェースを行い得る。
【００３８】
アプリケーションプロセッサ２０４は、読取器装置１２０に常駐しているオペレーティングシステムおよび任意のソフトウェアアプリケーションの実行、ビデオおよびグラフィックの処理、およびＲＦアンテナ２０９を介して送受信される通信の処理と関係しない他の機能（例えば、ＮＦＣまたは「Bluetooth」通信のハンドリングおよびフォーマット）を行うよう構成され得る。読取器装置１２０上では、一度に任意の数のアプリケーションが実行されてよく、一般的に、他の一般的に用いられるアプリケーション（例えば、電子メール、カレンダー等）に加えて、糖尿病モニタリングのレジメンに関連する１以上のアプリケーションを含む。
【００３９】
メモリ２１０は、読取器装置１２０内に存在する様々な機能的ユニットの１以上によって共有されてもよく、または、それらの２以上に（例えば、異なるチップ内に存在する別個のメモリとして）分散されてもよい。メモリ２１０は、独立したチップであってもよい。メモリ２１０は非一時的なものであり、揮発性メモリ（例えば、ＲＡＭ等）および／または不揮発性メモリ（例えば、ＲＯＭ、フラッシュメモリ、Ｆ−ＲＡＭ等）であり得る。
【００４０】
ＮＦＣ通信回路２０７は、コントローラ機能（例えば、レベル検出およびデータモード検出、フレーミング等）、アナログ-デジタル変換（ＡＤＣおよびＤＡＣ）、およびアンテナ２１７とのアナログインターフェース（例えば、ＮＦＣ通信の変調および復調）を行う１以上のチップおよび／または構成要素として実装され得る。回路２０７は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路、通信を送信するための電力増幅器、および波形整形のための関連づけられたフィルタを含み得る。アンテナ２１７は、ＮＦＣプラットフォームにおいて一般的なループインダクタとして実装され得る。
【００４１】
同様に、「Bluetooth」通信回路２１９は、コントローラ機能（例えば、レベル検出およびデータモード検出、フレーミング等）、アナログ-デジタル変換（ＡＤＣおよびＤＡＣ）、およびアンテナ２２０とのアナログインターフェース（例えば、変調および復調）を行う１以上のチップおよび／または構成要素として実装され得る。「Bluetooth」通信回路２１９は、本明細書に記載される「Bluetooth」標準のいずれかに準拠して動作するよう構成され得る。回路２１９は、電圧制御発振器（ＶＣＯ）、位相ロックループ（ＰＬＬ）回路、通信を送信するための電力増幅器、および波形整形のための関連づけられたフィルタを含み得る。
【００４２】
多機能回路２１２も、他のローカル無線通信（例えば、Ｗｉ−Ｆｉ）のハンドリング、および読取器装置１２０（例えば、全地球測位システム（ＧＰＳ）ハードウェア）の地理的位置の決定等の機能を行う、通信回路を含む１以上のチップおよび／または構成要素として実装され得る。１以上の他のアンテナ２１４は、必要に応じて多機能回路２１２と関連づけられる。読取器装置１２０は、ＮＦＣ通信回路２０７、「Bluetooth」通信回路２１９、および多機能回路２１２の全てを含んでもよく、または、センサ制御装置１０２との通信方法が維持される限り、個々の用途では所望に応じてそれらのブロック（および関連づけられたアンテナ）の任意の１以上が省略されてもよい。
【００４３】
電源２１６は、再充電可能電池または使い捨て電池であり得る１以上の電池を含み得る。電源管理回路２１８は、電池の充電を調整できると共に、電源モニタリング、パワーブースト、ＤＣ変換等を行い得る。
【００４４】
他の形態の（例えば、専用装置、タブレット、ウェアラブルデバイス等としての）読取器装置１２０にも、図２Ａに関して説明したものと類似の構造的および機能的構成要素が存在し得る。専用装置として構成された読取器装置１２０の更なる例は、本明細書に組み込まれる米国特許仮出願シリアル番号第６１／８１７，８３９明細書および米国特許出願公開第２０１１／０２１３２２５号明細書に記載されている。
【００４５】
図２Ｂは、検体センサ１０４およびセンサ電子装置２５０（検体モニタリング回路を含む）を有するセンサ制御装置１０２の例示的な実施形態を示すブロック図である。任意の数のチップを用いてよいが、ここでは、センサ電子装置２５０の大半は、カスタムの特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であり得る単一の半導体チップ２５１に組み込まれている。ＡＳＩＣ２５１内には、アナログフロントエンド（ＡＦＥ）２５２、電源管理（または制御）回路２５４、プロセッサ２５６、および装置１０２と読取器装置１２０との通信のための通信回路２５８を含む、特定の上位の機能的ユニットが示されている。この実施形態では、ＡＦＥ２５２およびプロセッサ２５６の両者が検体モニタリング回路として用いられるが、他の実施形態では、いずれかの回路（またはその一部）が、検体モニタリング機能を行ってもよい。プロセッサ２５６は、１以上のプロセッサ、マイクロプロセッサ、コントローラ、および／またはマイクロコントローラを含み得る。
【００４６】
ＡＳＩＣ２５１には非一時的なメモリ２５３も含まれ、メモリ２５３はＡＳＩＣ２５１内に存在する様々な機能的ユニットによって共有されてもよく、または、それらの２以上に分散されてもよい。メモリ２５３は、揮発性メモリおよび／または不揮発性メモリであり得る。この実施形態では、ＡＳＩＣ２５１は電源２６０（例えば、コイン電池）と接続されている。ＡＦＥ２５２は、インビボ検体センサ１０４とのインターフェースを行い、インビボ検体センサ１０４から測定データを受信し、データ信号を整えて、アナログ形式のデータ信号をプロセッサ２５６に出力する。プロセッサ２５６はアナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を用いて、このデータをデジタル形式（図示せず）に変換してからデータを処理して、最終結果の検体の個別の値および傾向値等にする。
【００４７】
このデータは通信回路２５８に供給され、アンテナ２６１を用いて読取器装置１２０（図示せず）に送信され、読取器装置１２０で更なる処理が行われ得る。通信回路２５８は、本明細書に記載されるＮＦＣ、「Bluetooth」、およびＷｉ−Ｆｉ通信プロトコル、または、読取器装置１２０との選択された通信方法に応じた他の任意の所望の通信プロトコルのいずれかに準拠して動作し得る。例えば、通信回路２５８は、図２Ａに関して説明したＮＦＣ通信回路２０７または「Bluetooth」通信回路２１９のものと類似の機能的な個別の構成要素を含み得る。
【００４８】
図２Ｃは、図２Ｂと類似しているが、２つの個別の半導体チップ２６２および２６３を含み、これらは一体にパッケージされてもよく、別々にパッケージされてもよい。ここで、ＡＦＥ２５２はＡＳＩＣ２６２上にある。プロセッサ２５６は、チップ２６３上で電源管理回路２５４および通信回路２５８と統合されている。例示的な一実施形態では、ＡＦＥ２５２は１つのチップ上で電源管理回路２５４およびプロセッサ２５６と組み合わされており、通信回路２５８は別のチップ上にある。別の例示的な実施形態では、ＡＦＥ２５２および通信回路２５８が共に１つのチップ上にあり、プロセッサ２５６および電源管理回路２５４は別のチップ上にある。記載された別々の機能を各チップが司る、またはフェイルセーフな冗長性のために１以上の機能を共有する３つ以上のチップを含む、他のチップの組み合わせも可能である。
【００４９】
データ処理の大半または全てをセンサ制御装置１０２に組み込むことにより、読取器装置１２０はほとんどまたは完全にユーザに対する表示およびインターフェース装置として動作可能になる。高感度グルコース計算および関連処理は、市販のスマートフォン等の制御されていないデータ処理装置ではなく、センサ制御装置１０２上で行うことができるので、このことはシステム１００の規制当局の承認の管理において長所を提供し得る。スマートフォン、または他の類似の市販の装置を、センサ制御装置１０２とのインターフェースに適した読取器装置１２０に変換することは、ハードウェアの追加や改造を行うことなく、スマートフォンに従来の方法でソフトウェアアプリケーション（または“アプリ”）をインストールすることによって達成できる。ソフトウェアアプリケーションがセンサ制御装置１０２からの最終結果データ（グルコースデータ、傾向データ等）受け付けて表示するために必要とするのは、このスマートフォンの適切な通信回路（例えば、２０７、２１９、２１２）とのインターフェースだけである。
【００５０】
また、アルゴリズムによるデータ処理をセンサ制御装置１０２に組み込むことと、連続無線送信プロトコルを使用することとにより、センサ制御装置１０２が、サードパーティ即ち他の製造業者によって提供される製品（例えば、グルコースデータ処理機能および／またはアルゴリズムが内蔵されていない他のタイプの医療システム）と容易にインターフェースできるようになるという長所を提供できる。サードパーティのシステムの例としては、連続グルコースモニタリングシステム、家庭用の健康モニタリングシステム、病院のバイタルサインモニタ、および閉ループシステム（例えば、人工膵臓）やインスリンポンプ等が挙げられる。
【００５１】
しかし、本明細書に記載されるデータ処理機能は、センサ制御装置１０２内（上述のように）、読取器装置１２０内、コンピュータシステム１７０内、またはそれらの任意の組み合わせにおいて行われ得る。これは、ユーザの検体値またはグルコース値の決定、時間の関数としてのモニタリングされた検体レベルの変化または変動の決定、経時的なグルコースの傾向の決定、グルコースの変化率の決定、低血糖もしくは高血糖、または切迫した低血糖もしくは高血糖等のアラーム条件の発生の決定、および本明細書に（または米国特許出願公開第２０１１／０２１３２２５号明細書のデータ処理モジュール１６０に関して）記載されている他の任意のデータ処理機能を含み得る。
光エネルギーまたは磁気エネルギー等の外部刺激を用いた電力状態の変更の例示的な実施形態
先に述べたように、製造プロセスの完了後の、例えば出荷待ちの間、“棚に残っている”間、または別様で顧客または被験者による最初の使用を待つ間等、システム１００が用いられない長い期間が生じる場合がある。この期間に、センサ制御装置１０２は、内蔵電源２６０の寿命を節約するために、最小限の電力を用い得る。センサ制御装置１０２は低電力状態であり得るか、または、電源２６０がセンサ電子装置２５０の残りの部分から電気的に絶縁されている場合には、完全に非作動にされ得る。製造後の開始、即ち作動が無線信号を用いて行われる実施形態は、本明細書に組み込まれる米国特許仮出願シリアル番号第６１／８１７,８３９号明細書に記載されている。以下の実施形態は、上記の無線に基づく実施形態と自由に置き換えることができる。
【００５２】
図３は、作動回路３０１を有するセンサ電子装置２５０の例示的な実施形態を示す模式的なブロック図である。ここで、図示されている作動回路３０１は、センサ電子装置２５０の電源２６０と幾つかの機能的構成要素との間に配設されている。具体的には、これらの機能的構成要素は、図２Ｂ〜図２Ｃに関して（ＡＳＩＣ２５１内にある）１つのチップの実施形態または（チップ２６３内にある）２つのチップの実施形態の構成要素として説明した電源管理回路２５４およびプロセッサ２５６として示されている。従って、図３（および後述する図７）に関して説明する実施形態は、１つのチップ、２つのチップ、またはそれ以上のチップを有する装置に適用可能である。
【００５３】
この実施形態では、作動回路３０１は、Ｐ型ＭＯＳＦＥＴ（ＰＭＯＳ）３０２、Ｎ型ＭＯＳＦＥＴ（ＮＭＯＳ）３０４、抵抗器３０６、および、この例では光学的に作動可能なスイッチ３０８である光作動センサ３０８（本明細書では“光学センサ３０８”とも称する）を含む。電源２６０の正端子は、抵抗器３０６の第１の端子およびＰＭＯＳ３０２のソースノードと接続される。ＰＭＯＳ３０２のゲートノードは、抵抗器３０６の反対側の端子、ＮＭＯＳ３０４のドレインノード、および光学的に作動可能なスイッチ３０８の第１の端子と接続される。ＰＭＯＳ３０２のドレインノードは電源管理回路２５４と接続され、ＮＭＯＳ３０４のゲートノードはプロセッサ２５６と接続される。電源２６０の負端子、光学的に作動可能なスイッチ３０８の反対側の端子、およびＮＭＯＳ３０４のソースノードは、それぞれ接地、即ちリファレンスノード３１２と接続される。
【００５４】
光学的に作動可能なスイッチ３０８は光学センサの１つのタイプである。光学的に作動可能なスイッチ３０８は、光学バンド（光学的な光）の放射が入射すると開回路（即ち、電流遮断状態）から閉回路（即ち、電流通過状態）へと移行する任意の装置であり得る。光学センサのより大きな分野は、光学的な光の存在に対して物理的、熱的、または電気的応答を生じる任意の装置を含み得る。この応答は、ノイズや他の無視できる応答から区別するのに十分な大きさのものであるべきであることを、当業者は容易に認識するであろう。スイッチを作動させるために、紫外線、赤外線等を含む他の無線周波数バンドが用いられてもよい。光学的に作動可能なスイッチ３０８は、例えば、光ダイオードまたは光トランジスタであり得る。ここでは、光学的に作動可能なスイッチ３０８は、十分な光の放射３１０を受光すると開状態（例えば、電流が流れられない低エネルギーの保管状態）から閉状態（即ち、電流が流れられる作動状態）へと遷移する光ダイオードとして図示されている。多くの実施形態では、スイッチ３０８を作動させるのに必要な光の放射３１０の量は、ユーザが適切なタイミングで容易に作動できることを確実にするために、比較的低い量である。
【００５５】
光ダイオード３０８は、十分な量の放射３１０を受光したら、電流が抵抗器３０６を通って流れるのを可能にし、それにより、ＰＭＯＳパストランジスタ３０２のゲートバイアスを降下させ、それにより、電流が電源２６０から電源管理回路２５４へと流れるのを可能にする。電源管理回路２５４はプロセッサ２５６と通信し、開始、即ちブートアップのためにプロセッサ２５６に１以上のコマンドまたは信号を供給し、この時点で、プロセッサ２５６は、センサ電子装置２５０の残りの部分をより高い電力状態にするセンサ制御装置１０２の作動ルーチンを行うことができる。
【００５６】
光学、磁気、および本明細書の他の実施形態で実装されるこの技術は、従来の作動手法に対して大きな長所を提供するものである。そのような手法の１つは米国特許出願公開第２０１２／００７８０７１号明細書（Bohmら）に記載されており、この手法では、センサ装置が保管モードまたは他の非作動モードから出る準備ができている旨の割り込み信号（もしくは他のインジケータ）をモニタリングするために、プロセッサは、低電力モードのアウェイク状態に留まることにより、または繰り返し（例えば、毎分）アウェイク状態にされることにより、作動し続けなければならない。プロセッサが（たとえモードが低電力モードであっても、または短い間隔だけであっても）作動モードにあるこれらの例では、プロセッサは機能しており、より高いレートで電源から電流を引きこんでおり、それにより、電源に蓄えられている電荷を減少させ、センサ装置の保管寿命を短くする。本明細書に記載される実施形態を用いれば、上記および他の欠点が克服される。
【００５７】
特定の実施形態では、マイクロプロセッサ２５６は、電流がトランジスタ３０４を流れるのを可能にするために、ＮＭＯＳパストランジスタ３０４のゲートにゲートバイアス電圧を印加（して保持）でき、それによりＰＭＯＳ３０２を“オン”状態にラッチできる。換言すれば、プロセッサ２５６は、装置１０２の電力状態を変更した後は、光学センサをバイパスできる。従って、光学センサ（例えば、光ダイオード３０８）に入射する光が遮られても、センサ電子装置２５０は作動し続ける。
【００５８】
多くの実施形態では、保管中の電源２６０の寿命にスイッチ３０８が大きく影響しないように、光学的に作動可能なスイッチ３０８は比較的低い暗電流（例えば、１０ナノアンペア（ｎＡ）台以下）で動作する。
【００５９】
この実施形態はＭＯＳＦＥＴデバイスに関して説明されたが、ここで説明したトランジスタは任意の数の他のタイプのトランジスタに置き換えても同じ実際的結果を達成できることを、当業者は容易に認識するであろう。また、本明細書に含まれる開示および図３に示されている模式図から、当業者は、同じまたは類似の結果を達成するために光学センサ３０８を利用できる幾つかの他の回路設計を容易に認識するであろう。別個の機能的構成要素としての電源管理回路２５４の存在は任意であり、この機能はプロセッサ２５６に埋め込まれてもよい。
【００６０】
更に、作動回路３０１の構成要素は、“オンチップ”、“オフチップ”、またはそれらの任意の組み合わせで実装され得る。（オンチップとは、個々の構成要素を他の全ての構成要素と共に１つの半導体ダイ上に統合することを指す。）ここで、作動回路３０１の各構成要素は、オフチップ配置される光学的に作動可能なスイッチ３０８を除き、オンチップ配置される。光学的に作動可能なスイッチ３０８をオフチップ配置することにより、例えば、光学的に作動可能なスイッチ３０８が、所望の作動タイミングで十分な光を受光しやすい位置に配置できるようになり、センサ電子装置２５０のパッケージ設計全体に柔軟性を持たせることができる。
【００６１】
光学センサ３０８は、光学センサ３０８がセンサ電子装置２５０の作動を可能にするためにセンサ電子装置２５０と通信可能に接続された状態が維持される限り、センサ制御装置１０２のハウジング内、センサ制御装置１０２の外面、またはアプリケータと接続された位置に配置され得る（後で、センサ制御装置１０２の配置の際にその位置から外される）。
【００６２】
図４は、光学的に作動可能なシステム１００の実施形態を用いるための例示的な方法４００を示すフローチャートである。図４は、図５Ａ〜図５Ｇの一連の図に関して説明される。図５Ａには、例示的な適用部位５０２および５０４を有するユーザ５００が示されている。幾つかの実施形態では、他の適用部位が用いられてもよく、任意に、部位準備動作が行われてもよい。４０２（図４）では、まず、ユーザ５００は、図５Ｂに示されているように、センサ容器５０６のパッケージを開ける。容器５０６は、この実施形態では、内部にセンサと挿入用入力要素と（または、幾つかの実施形態では、センサを制御するための電子装置アセンブリ）を保持しているケーシング５１０を含み得る。容器５０６のパッケージを開けることは、容器の内容物に対して滅菌シールを提供する容器カバー５０８を除去することを含み得る。
【００６３】
４０４（図４）では、ユーザ５００がアプリケータ５１２のパッケージを開ける。これは、図５Ｃ〜図５Ｄに示されるように、アプリケータアセンブリ５１６の内部に対して滅菌シールを提供するアプリケータカバー５１４（例えば、エンドキャップ）を除去することを含み得る。この実施形態では、センサ制御装置１０２の残りの部分（例えば、センサ電子装置２５０および電源２１６）、並びにセンサ制御装置１０２のハウジング全体は、アプリケーションアセンブリ５１６内に存在する（これらの図では見えない）。容器５０６がセンサ電子装置２５０を１つのアセンブリ内に保持する実施形態では、アプリケータアセンブリ５１６は、センサおよび挿入用入力要素を別のアセンブリとして保持し得る。２つのアセンブリを分ける理由の１つは、それぞれが別々の滅菌プロセスを受けられるようにするためである。
【００６４】
幾つかの実施形態では、パッケージングおよび出荷を簡単にするために、容器５０６およびアプリケータ５１２は、最初は一体に接続されたパッケージにされる。従って、これらの実施形態では、最初のパッケージを開けるステップで、ケーシング５１０からカバー５０８を除去して、着脱可能なエンドキャップ５１４をアプリケータアセンブリ５１６から分離する前に、容器５０６とアプリケータ５１２とを互いから分離する。
【００６５】
４０５（図４）では、ユーザ５００は、センサ制御装置１０２内に含まれる光学センサ３０８（例えば、光学的に作動可能なスイッチ）を開始させるために、センサ制御装置１０２を周囲の光、電球、ＬＥＤ、または他の光源に露出させる。この時点で、センサ電子装置２５０は作動され、センサ制御装置１０２は読取器装置１２０との通信を開始できる。ステップ４０５は、ユーザが感光性の光学センサ３０８を物理的に光源に向ける積極的なステップであってもよい。また、ステップ４０５は、ステップ４０４でアプリケータカバーを除去したことの直接的な結果であってもよく、この場合には、図１２Ｃに関して説明した構成のように、周囲の光が、図５Ｄの破線の矢印で示されるようにアプリケータアセンブリ５１６内に直ちに伝搬して、光学センサ３０８に当たることができる。別の実施形態では、光学センサ３０８は、扉、パッチ、ステッカー、または他の不透明の構造によって覆われていてもよく、その扉、パッチ、ステッカー、または他の不透明の構造を除去することによって、必要な量の光に露出される。
【００６６】
４０６（図４）では、センサ電子装置２５０の初期化または作動の確認が行われる。これは、センサ制御装置１０２または読取器装置１２０によって自動的に行われてもよい。例えば、一実施形態では、センサ電子装置２５０が良好に初期化されると、センサ制御装置１０２から読取器装置１２０への通信の送信が可能になり、この時点で、読取器装置１２０は、センサ電子装置２５０が良好に作動された旨のユーザに対する表示またはメッセージを生成できる。別の実施形態では、センサ制御装置１０２によって、良好な作動をユーザに示す視覚的、聴覚的、振動、または触覚的出力が生成される。
【００６７】
次に、組み立て動作４０７（図４）において、センサアセンブリとセンサ電子装置アセンブリとを一体に結合または接続してセンサ制御装置１０２および挿入用の針または入力要素を構成するために、アプリケータ５１２が容器５０６に挿入される。図５Ｅに示されるように、対応する位置合わせインジケータ５１８および５２０どうしが位置合わせされたら、アプリケータアセンブリ５１６を容器５０６にしっかりと押し込むことにより、センサおよび入力要素が容器５０６から取り出され、アプリケータアセンブリ５１６のガイドスリーブのロックが解除されて、ユーザによる組み立て動作４０７の最初の部分が実行される。次に、図５Ｆに示されるように、アプリケータアセンブリ５１６が、センサおよび入力要素と共に、容器５０６から取り出される。
【００６８】
次に、ユーザが適用部位を選択したら、センサ制御装置適用動作４０８（図４）が行われる。図５Ｇに示されるように、ユーザ５００は、アプリケータアセンブリ５１６を挿入部位５０４の皮膚上に置き、制御されていない力を加えてセンサ制御装置１０２を設置する。アプリケータ５１６は手動で押されて、センサの遠位端部をユーザの皮膚を通して挿入すると共に、センサ制御装置１０２を皮膚表面に接着する。鋭利部材は、廃棄のために自動的にアプリケータアセンブリ５１６内に格納され、この時点で、図５Ｈに示されるように、アプリケータアセンブリ５１６を手動で部位５０４から除去することができる。
【００６９】
幾つかの実施形態では、ユーザ５００は、アプリケータアセンブリ５１６に制御されていない力を加えることによって適用動作４０８を行う。この制御されていない力は、アプリケータアセンブリ５１６の縦軸に沿って１回押し続ける動きとして加えられ、この動きが開始されると、アプリケータアセンブリ５１６は適用動作４０８を行い、完了するまでアプリケータアセンブリ５１６の動きは止まらない。アプリケータに力に加えてトリガさせたことに応答して、上に挙げた３つの動作の全てが自動的に生じるように、アプリケータアセンブリ５１６はユーザ５００に対して動作／可聴の合図を中継するよう構成され得る。
【００７０】
センサ制御装置１０２の接着剤は、アプリケータアセンブリ５１６の下への移動が完了するまでユーザと接触しないのが長所である。従って、アプリケータアセンブリ５１６が皮膚上に配置された後でも、適用動作４０８が実際に行われるまでは、アプリケータアセンブリ５１６を何度でも異なる位置に移動させることができ、それによって装置や他のシステム構成要素を損傷することはない。適用後の段階４１０においては、センサ制御装置１０２が身体に装着されている間はユーザの検体レベルをモニタリングするために使用され、その後、適切に廃棄される。そのような段階の例が図５Ｉに示されており、ここでは、センサ制御装置１０２のセンサによって検出された検体レベルが、読取器装置１２０によって無線通信リンク１４０を介して取り出され得る。読取器装置のディスプレイ１２２には、関連情報（例えば、検体レベル傾向データ、グラフ等）が提示される。
【００７１】
ステップ４０５（光照射）および４０６（初期化）は、上記ではステップ４０７の前に行われるものとして説明したが、幾つかの実施形態では、ステップ４０５および４０６はステップ４０７の後に行われ、他の実施形態では、ステップ４０５および４０６はステップ４０８の後に行われる。また、ステップ４０６はステップ４０５の直後に行われてもよく、または、それらの間に１以上のステップがあってもよい。
【００７２】
図４および図５Ａ〜図５Ｉに関して説明した方法のステップに関する更なる詳細は、本明細書に組み込まれる米国特許仮出願シリアル番号第６１／８１７，８３９号明細書に見出すことができる。
【００７３】
図５Ａ〜図５Ｉに示されているアプリケータ５１２、容器５０６、および関連づけられた構成要素は、図６Ａおよび図６Ｂにより詳細に示されている。更に、他の多くの変形を以下に詳細に説明する。これらの代替の実施形態は、それらの内部の仕組みに関しては動作が異なり得るが、ユーザの動作に関しては、違いは無いものであり得る。
【００７４】
図６Ａに移ると、アプリケータ５１２は、着脱可能なキャップ５１４（カバーの一種）およびアプリケータアセンブリ５１６を含む。着脱可能なキャップ５１４は、相補的な形状のねじ山６０６および６０６’によってアプリケータアセンブリ５１６に固定できる。エンドキャップ５１４はアプリケータアセンブリ５１６に嵌って、アプリケータの内部のための滅菌のパッケージを作る。従って、アプリケータアセンブリ５１６の内部の滅菌状態を維持するための更なるパッケージは必要ない。
【００７５】
幾つかの実施形態では、着脱可能なエンドキャップ５１４の端部（図では見えない）は１以上の開口部を含んでもよく、それらは、シール６０８を構成するためにＤｕＰｏｎｔ（商標）社のＴｙｖｅｋ（登録商標）、または他の適切な材料等の滅菌バリア材料によって密閉され得る。そのような開口部を設けることにより、閉じられたシール６０８を通したアプリケータ５１２のエチレンオキシド（ＥＴＯ）滅菌が可能になる。幾つかの実施形態では、着脱可能なキャップ５１４の開口部はなくてもよく、着脱可能なキャップ５１４は、キャップ５１４が嵌められた状態でアプリケータアセンブリ５１６の内部を滅菌できるように、滅菌処理が透過できる材料であって、滅菌処理後のキャップの内部の滅菌状態を維持する材料でできていてもよい。幾つかの実施形態では、センサ電子装置２５０内の電子装置および関連づけられた接着剤パッチ１０５にはＥＴＯ滅菌が適合し、センサ電子装置２５０内の電子装置および関連づけられた接着剤パッチ１０５は、ユーザに対して適用されるまでは、アプリケータアセンブリ５１６内に解放可能に保持され得る。図示されるように、アプリケータアセンブリ５１６は、グリップ部６１６および平行移動シース、即ちガイドスリーブ６１８が一体に形成されたハウジング６１４を含む。
【００７６】
図６Ｂを参照すると、容器５０６は、（例えば、箔等の着脱可能な材料でできた）カバー５０８およびケーシング５１０を含む。ケーシング５１０内には、乾燥剤本体６１２と、台またはプラットフォーム６０８とが収容されている。センサアセンブリ６１０は、スナップ式にまたは別様でセンサアセンブリ支持部６１３によって保持される。また、センサアセンブリ６１０は、スナップ式にまたは別様でプラットフォーム６０８（例えば、フィンガー部を用いて）にも保持され得る。カバー５０８で密閉された容器５１０は、（センサアセンブリ６１０に含まれるセンサに化学的に適合する手法である）ガンマ線または放射（例えば、電子線）滅菌を受けてもよい。アプリケータ５１２と同様に、容器５０６もそれ自体の滅菌パッケージであるため、ケーシングの内部の滅菌状態を維持するために、ケーシング５１０およびカバー５０８以外の更なるパッケージは必要ない。
【００７７】
光学的な作動方法に加えて、他のタイプの作動方法をセンサ制御装置１０２に用いてもよい。そのような例の１つは磁気作動である。図７は、磁気的に作動可能に構成されたセンサ電子装置２５０の例示的な実施形態を示す模式的なブロック図である。ここで、作動回路７０１は、図３に示されているものと本質的に同じである（図３に関して説明したものと同じ長所を有する）が、但し、光学的に作動可能なスイッチ３０８が、この実施形態では磁気的に作動可能なスイッチである磁気作動センサ７０２（本明細書では“磁気センサ７０２”とも称する）と置き換えられている。磁気センサ７０２は、磁場７０４の存在に応答して測定可能な出力を生じる任意の装置であってよい。磁気的に作動可能なスイッチ７０２は、十分な磁場７０４が加えられると閉状態から開状態へと遷移する任意のスイッチ、または、十分な磁場７０４が加えられると作動回路７０１内のパストランジスタをバイアスする電流の流れを生じる任意の装置であってよい。図７は、磁気的に作動可能なスイッチ７０２をリードスイッチとして示しているが、ホール効果センサ等の他の静的な装置や、他の動的な装置を用いてもよい。
【００７８】
図７の実施形態の動作は、図３に関して説明したものと本質的に同じであるが、但し、十分な光を加える代わりに、十分な磁場７０４を加えることによって、磁気的に作動可能なスイッチ７０２を開状態から閉状態に遷移させ、電流が抵抗器３０６を通って流れられるようにする。磁場７０４は、永久磁石または時変磁場を、磁気的に作動可能なスイッチ７０２に近づけることによって加えられてもよい。例えば、システム１００は、永久磁石と共にユーザに提供されてもよく、永久磁石は、ユーザが磁石をスイッチ７０２に物理的に近づけるまで、作動を防止するのに十分な距離でアクティベータアセンブリ５１６のパッケージに格納される。或いは、磁石は別のパッケージ等で提供されてもよい。
【００７９】
磁気センサ７０２は、磁気センサ７０２が電子装置２５０の作動を許可するために磁気センサ７０２がセンサ電子装置２５０と通信可能に接続された状態が維持される限り、センサ制御装置１０２のハウジング内、センサ制御装置１０２の外面、またはアプリケータ５１２と接続された位置に配置され得る。
【００８０】
図８は、磁気的に作動可能なシステム１００の実施形態を用いるための例示的な方法８００を示すフローチャートである。ここで説明するステップの多くは図４に関して説明したものと同じあるため、幾つかの共通の詳細に関しては説明を繰り返さない。８０２で、まず、ユーザは容器５０６のパッケージを開け、８０４で、アプリケータ５１２のパッケージを開ける。８０２で容器５０６のパッケージを開けることは、容器の内容物に対して滅菌シールを提供するカバー５１０を除去することを含み得る。８０４でアプリケータ５１２のパッケージを開けることは、アプリケータアセンブリ５１６の内部に対して滅菌シールを提供するエンドキャップ５１４を除去することを含み得る。
【００８１】
８０５で、ユーザは、センサ制御装置１０２内に含まれる磁気センサ７０２を開始させるために、例えば、センサ制御装置１０２および／または磁石を互いに近づけることにより、センサ制御装置１０２を磁場に露出させる。この時点で、センサ電子装置１１０は作動され、センサ制御装置１０２は読取器装置１２０との通信を開始できる。なお、ステップ８０５は、例えば、ユーザが感磁性のアプリケータ５１２を磁場源に物理的に近づける（またはその逆を行う）積極的なステップであってもよい、または、ステップ８０５は、アプリケータカバー５１４を除去したことの直接的な結果であってもよく、例えば、カバー５１４内またはカバー５１４上の磁石によって供給される磁場を除去することによって、電子装置２５０が作動されてもよいことに留意のこと。
【００８２】
８０６では、センサ電子装置２５０の初期化または作動の確認が行われる。これは、センサ制御装置１０２と読取器装置１２０との通信によって自動的に行われてもよい。例えば、一実施形態では、センサ電子装置２５０が良好に初期化されると、センサ制御装置１０２から読取器装置１２０への通信の送信が可能になり、この時点で、読取器装置１２０は、センサ電子装置２５０が良好に作動された旨のユーザに対する表示またはメッセージを生成できる。別の実施形態では、センサ制御装置１０２によって、良好な作動をユーザに示す視覚的、聴覚的、振動、または触覚的出力が生成される。
【００８３】
この使用方法は、図４に関して説明したのと同様にステップ８０７、８０８、および８１０に進み得る。ステップ８０５（露出）および８０６（初期化）は、上記ではステップ８０７の前に行われるものとして説明したが、幾つかの実施形態では、ステップ８０５および８０６はステップ８０７の後に行われ、他の実施形態では、ステップ８０５および８０６はステップ８０８の後に行われる。また、ステップ８０６はステップ８０５の直後に行われてもよく、または、それらの間に１以上のステップがあってもよい。
【００８４】
初期化方法の他の例としては、近距離無線通信（ＮＦＣ）、セルラーエネルギー、「Bluetooth」エネルギー、Ｗｉ−Ｆｉエネルギー等の使用が挙げられる。これらのタイプのＲＦエネルギーは、システム１００と共に販売される専用の装置によって、または、ユーザによってシステム１００に統合され得る市販の装置（例えばスマートフォンやタブレット等）によって加えられ得る。
【００８５】
一実施形態では、センサ電子装置２５０を作動させるために用いられ得る温度感知装置によって、センサ制御装置１０２をユーザの皮膚または身体に近接させて配置したことが感知される。温度感知装置は、比較的高い周囲温度になり得るものからユーザの体温を区別できる微分装置であってもよい。温度感知装置が周囲温度と（一般的な人の体温であることが期待される）ユーザの体温との間の十分な勾配を検出したら、温度感知装置が有効にされ、例えば電源への回路を閉じることによって、電子装置２５０の動作を作動させる。
【００８６】
或いは、装置１０２上に機械的スイッチが存在してもよく、該スイッチを作動させることにより、装置１０２内の電子装置２５０が開始される。更に別の代替の実施形態では、短絡バーまたは短絡経路を用いてもよい。例えば、センサアセンブリ６１０（図６Ｂ）は、全体が露出した、または少なくとも２つの露出面を有する導電路を有してもよい。センサ制御装置１０２は、露出した複数のリード線を有してもよく、リード線の間の間隙が、電源または電池から電子装置２５０の残りの部分への電力の供給を防止する開回路となる。センサアセンブリ６１０をセンサ制御装置１０２の残りの部分と接触させると、装置１０２の露出したリード線が、センサアセンブリ６１０上またはセンサアセンブリ６１０内の導電路の露出した部分と接触する。そして、センサアセンブリ６１０の導電路によって、装置１０２の露出したリード線が短絡され、それによって電子装置２５０が作動される。
【００８７】
以下の図９Ａ〜図１２Ｃに関して説明するセンサ制御装置１０２の例示的な実施形態の構成は、２０１２年１２月１１日に出願された米国特許出願シリアル番号第１３／７１０,４６０号明細書および２０１１年１２月１１日に出願された米国特許仮出願シリアル番号第６１／５６９,２８７号明細書に記載されているものと類似しており、上記文献を参照してあらゆる目的で本明細書に組み込む。本明細書では、光学的な作動を容易にする特徴を有するセンサ制御装置１０２について説明する。
【００８８】
図９Ａ〜図９Ｄは、例示的なセンサ制御装置サブアセンブリの上から見た構造図（図９Ａ）および下から見た構造図（図９Ｂ〜図９Ｄ）を提供する。ソケット９０２またはマウントが、プロセッサ９０４（例えば、通信能力を含むＡＳＩＣ）、サーミスタ／熱電対９０６、電池マウント９０８、光学センサ３０８等を含む他の関連づけられた構成要素を伴うプリント回路基板９００のビアホールを通して嵌挿される。回路基板９００にこれらの構成要素が取り付けられたら、図９Ｃ〜図９Ｄに示されるように、ソケット９０２が回路基板９００に（例えば、ヒートステークを用いて）固定される。図９Ｅに示されるように、電池２６０が適切な位置にセットされると、回路基板９００をセンサ制御装置１０２に組み込む準備ができる。
【００８９】
回路基板９００は、オーバーモールドプロセスまたは他の密閉方法を受ける準備ができている。図１０Ａ〜図１０Ｄに示されるように、回路基板９００はまず、２つの部品からなるモールド１００２、１００４内にセットされる。図１０Ｂに示されるように、モールドスライド１００６が挿入され、モールド１００２、１００４が閉じられる。図１０Ｃに示されるように、モールド１００２、１００４に熱可塑性材料が注入され、回路基板９００を封入する。図１０Ｄに示されるように、モールド１００２、１００４が開かれ、最終品に近い部品が取り出される。
【００９０】
或いは、図１１Ａの組立図、図１１Ｂの組み立てられた図、および図１１Ｃの断面斜視図に示されるように、センサ制御装置１０２の電子装置アセンブリの封入体は、スナップ式に一体に嵌められる（または溶接／接着される）要素を含んでもよい。上部シェル１１０２および取付ベース１１０４を含む封入体を用いて、回路基板９００を密閉可能に封入して保護することができる。光が光学センサ３０８（図示せず）に入射して光学センサ３０８を作動できるよう光を通すために、上部シェル１１０２（または光学センサ３０８に対向するハウジングの部分）は透明または半透明であるのが好ましい。
【００９１】
スナップ式の場合には、様々な干渉要素またはスナップ式要素（例えば、環状リム１１０６）は、封入体の全体または周辺部の周囲に設けられてもよく、または、個別のスナップ式コネクタ（図示せず）として設けられてもよい。特に、このような手法では、液体の侵入を回避するために、Ｏ−リング密閉要素を追加することが有益であり得る。或いは、またはそれに加えて、特に連続した環状のスナップ式の要素１１０６に関しては、スナップ式の接合部にセットされた接着剤を用いて、良好な密閉を確実にしてもよい。図１１Ｃに示されるように、組み立て時に押し出され得る接着剤１１１０が、センサ制御装置１０２の動作または組み立ての邪魔になり得る領域に押し込まれないことを確実にするために、トラフ１１０８または他の要素が設けられてもよい。幾つかの実施形態では、接着剤１１１０のビードが図示される位置にある状態で、上部シェル１１０２および取付ベース１１０４が嵌め合わされた際に、トラフ１１０８は押し出される接着剤１１１０を捕捉するための空間を提供するたけでなく、接合部を密閉するために接着剤１１１０のより厚い層が形成されるための更なる表面領域も提供する。上部シェル１１０２全体が光を通過させるよう構成されてもよいが、別の実施形態では、光学センサ３０８（図示せず）の直近にある部分１１１６のみが透明または半透明（例えば、透光性）である。
【００９２】
どのような構造であっても、センサ制御装置１０２の電子装置アセンブリの最終的なアセンブリは、接着剤パッチの設置を含む。図１２Ａ〜図１２Ｃに例示的な手法が示されている。まず、両面接着剤パッチ１２０４の内側のライナー１２０２が除去される。この露出した接着剤は、（温度センサ９０６が相補的な形状のポケット内に収容されるよう折り畳まれた状態の）センサ制御装置本体１２０６を覆うようにセットされ、第１の窓１２０８が温度感知のために位置合わせされ、第２の窓１２１０がセンサアセンブリを受容するよう位置合わせされ、第３の窓１２１８が光学センサ３０８（図示せず）の直近のシェル１１０２の部分１１１６と位置合わせされた状態で、貼り付けられる。センサ制御装置１０２のユーザ側の表面は、上述の窓を除き、接着剤で略覆われる。従って、外側の剥離ライナーを除去すると、アプリケータアセンブリ内へ配置の準備ができ、或いは、外側のライナーが元の位置にあるまたは無い状態で（容器内にライナーを剥離する要素が設けられているか否かに応じて異なる）、容器内への配置の準備ができる。
【００９３】
アプリケータが滅菌パッケージされている状態では、（図１２Ｃに示されるように）窓１２１８が配置されているセンサ制御装置１０２の表面がエンドキャップ側に向く。従って、エンドキャップを除去すると、直ちに窓１２１８が周囲の光に対して露出され、ユーザによる更なる努力または工程をほとんどまたは全く必要とせずに、センサ制御装置１０２が初期化または作動される。
無線送信を用いて電力状態を変更するための例示的な実施形態
ここで、センサ制御装置１０２の作動、センサ制御装置１０２との通信の確立、および／または（例えば、前の通信セッションが修了した後の）センサ制御装置１０２との通信の再確立に用いられ得る更なる実施形態を述べる。これらの実施形態は、読取器装置１２０からセンサ制御装置１０２に１以上のＲＦ送信を送信することを含む。幾つかの実施形態では、ＲＦ送信は、「Bluetooth」プロトコルに準拠して約２４００〜２４８０メガヘルツ（ＭＨｚ）（または２．４〜２．４８ギガヘルツ（ＧＨｚ））のＲＦバンドで送信され、他の実施形態では、通信はＮＦＣプロトコルや他のプロトコルに準拠して行われ、他の周波数帯域が用いられてもよい。
【００９４】
既に述べたように、センサ制御装置１０２は、電源オフ（または電力オフ、または非作動）状態でユーザに提供され、この状態では、センサ制御装置１０２の回路が消費する電源２１０からの電流は、あってもごく僅かである。センサ制御装置１０２は、状態を、この電源オフ（または保管）状態から、消費電力が比較的高い第２の状態へと変更するようにして作動され得る。
【００９５】
保管状態にある場合には、第２の状態は通常動作状態であってもよい。完全に非作動の電源オフ状態にある場合には、第２の状態は、読取器装置１２０からの無線信号または送信の低電力モニタリングを行うために用いられる低電力状態として特徴づけられ得る。これらの送信は、センサ制御装置１０２との通信セッションを確立するための読取器装置１２０の可用性をアドバタイズするものであってもよい。この送信は、センサ制御装置１０２を作動させるために用いることができる。この低電力状態は、センサ制御装置１０２が読取器装置１２０からの無線送信の受信を待つ間、センサ制御装置１０２が比較的長時間動作できるようにするものであってもよい。
【００９６】
センサ制御装置１０２が、読取器装置１２０からの、ユーザがセンサ制御装置１０２の通常の使用（例えば、感知された検体データの収集および送信）を開始する準備ができたことを示す１以上の無線送信を受信したら、センサ制御装置１０２は、任意に、第１の（例えば、完全に非作動）状態および第２の状態より電力消費が高い第３の状態へと移行してもよい。この第３の状態では、センサ制御装置１０２は、読取器装置１２０との通信リンクを完全に確立でき、ユーザの体液中の検体レベルを感知でき、感知されたデータに対する或る程度の処理を行うことができ、且つ／または感知されたデータを読取器装置１２０に送信することができる。この第３の状態における連続動作は、ほとんどの実施形態では、所定の期間（例えば、１４日間）続く。
【００９７】
当然ながら、本明細書に記載されるどの実施形態においても、センサ制御装置１０２の通常動作が開始された後であっても、エネルギーを節約するために、センサ制御装置１０２が一時的により低い電力状態に入ることも可能である。
【００９８】
センサ制御装置１０２は、無線ＲＦ送信を用いて作動され得る（例えば、読取器装置１２０と通信する前の任意のタイミングで、電源オフ状態または保管状態からより高い電力状態へと移行され得る）。例えば、センサ制御装置１０２は、パッケージから取り出される前、パッケージから取り出された際、またはパッケージから取り出された後であって、ユーザの身体に適用される前、ユーザの身体に適用された際、またはユーザの身体に適用された後に、無線で作動されてもよい。
【００９９】
図１３は、「Bluetooth」プロトコルを用いてセンサ制御装置１０２と読取器装置１２０との間の通信を確立する方法１３００の複数の例示的な実施形態の説明に用いられるブロック図である。これらの実施形態は、センサ制御装置１０２を作動されるため、または別様でセンサ制御装置１０２をより高い電力状態にするためにも用いられ得る。これらの実施形態は、更に、センサ制御装置１０２と、センサ制御装置１０２が前に通信していたのと同じまたは異なる読取器装置１２０との通信を再確立するために用いられ得る。
【０１００】
１３０２では、センサ制御装置１０２は、センサ１０４が組織内に延出して体液（例えば、ＩＳＦ、真皮中の液体等）と接触する状態で、接着剤パッチがユーザの皮膚に十分に接着されるように、ユーザの身体に適用される。この時点では、センサ制御装置１０２は、読取器装置１２０からの１以上の無線送信をモニタリングすることが望ましい。センサ制御装置１０２は、電力オフ状態、または通常動作状態よりも消費電力が低い低電力状態（例えばスリープ状態等）であり得る。
【０１０１】
センサ制御装置１０２が電源オフ状態にある場合には、その状態は、読取器装置１２０からの無線送信をモニタリングできるように、少なくとも最小限の量の電流を（適切な「Bluetooth」プロトコルに準拠して動作する）通信回路２５８に供給できるべきである。従って、通信回路２５８は、通常動作状態よりも消費電力が低い低電力機能または低電力状態を有し得るものであり、この低電力状態は、読取器装置１２０からの最初の無線送信をモニタリングするために用いられ得る。
【０１０２】
電源オフ状態において、（例えば、電源が電気的に接続解除されたことにより）無線送信をモニタリングするための十分な電流を供給できない場合には、センサ制御装置１０２は、電源オフ状態から、モニタリングが可能な低電力状態へと移行される。幾つかの実施形態では、電力を節約するために、センサ制御装置１０２の電源オフ状態または低電力状態ではメッセージの送信は許可されない。
【０１０３】
１３０４では、読取器装置１２０が（まだ作動されていない場合には）作動され、ユーザは、例えば、読取器装置１２０のユーザインターフェース上の接続開始の選択肢を選択することによって、センサ制御装置１０２との接続を開始する。１３０６では、ユーザは、読取器装置１２０がまだセンサ制御装置１０２の近くにない場合に、読取器装置１２０をセンサ制御装置１０２に近づける（例えば、６フィート未満、３フィート未満、２フィート未満、１フィート未満、または６インチ未満等）。
【０１０４】
これらの実施形態では、ステップ１３０４での接続開始により、読取器装置１２０は「Bluetooth」プロトコルに従った無線送信の送信を開始する。これらの実施形態の一部では、無線送信はＢＴＬＥプロトコルのアドバタイジングレジメンに従って送信され、読取器装置１２０が許容可能な最大出力レベルで送信される。アドバタイジングレジメンはＢＴＬＥのリンクレイヤモードであり、一般的には、読取器装置１２０がアドバタイジング状態にある間に、アドバタイジング事象を行うことによって行われ、これには、ＢＴＬＥパケット構造（例えば、プロトコルデータユニット（ＰＤＵ）ヘッダ、ＰＤＵペイロード、ＣＲＣ）のリンクレイヤの１以上（例えば、１つ、２つ、または３つ）のアドバタイジングチャネルで１以上のアドバタイジング要求パケットを送信することが含まれ得る。各パケットは、各アドバタイジングチャネル上で特定の時間間隔で送信され得る。
【０１０５】
各アドバタイジングパケットは、センサ制御装置１０２によって通信セッションを開始する要求として解釈され得る所定のビットストリング、即ちビットコードであるアドバタイジング要求を含み得る。アドバタイジング要求の一例は、接続可能な有向アドバタイジング事象（ADV_DIRECT_IND）に対応するパケットデータ単位（ＰＤＵ）タイプである。ADV_DIRECT_INDは、本明細書に組み込む「Bluetooth」仕様書バージョン４．０に、ＰＤＵヘッダの４つの最上位/最下位ビット（ＰＤＵタイプ）に現れる０００１コードとして記載されている。特定の実施形態では、接続可能な有向アドバタイジングパケットの同じチャネル上で連続して送信される要求の時間間隔は３．７５ミリ秒（ｍｓ）以下であり、これらの繰り返される送信は、所定の時間の長さ（例えば、約１．２８秒間）にわたって続けられ得る。ＢＴＬＥによって提供される２つのアドバタイジングチャネル上で送信される場合には、いずれのチャネル上で連続して送信される要求の間隔も約１．３７５ｍｓ以下であり、３つチャネル上で送信される場合には、間隔は約１．２５ｍｓ以下である。
【０１０６】
接続可能な無向事象に対応する００００コードであり得るADV_IND、接続不可能な無向事象に対応する００１０コードであり得るADV_NONCONN_IND、およびスキャン可能な無向事象に対応する０１１０コードであり得るADV_SCAN_IND等の他のＰＤＵも同様に用いられ得る。
【０１０７】
センサ制御装置１０２は、１３０７でアドバタイジングメッセージまたはシーケンスを検出し、１３０８で送信を復調して、作動要求が存在するか否かを決定する。作動要求が存在するか否かの決定は、プロセッサ２５６または通信回路２５８（例えば、ＢＴＬＥ送受信器）によって行われ得る。作動要求が存在する場合には、センサ制御装置１０２は、１３１０で作動確認メッセージを送信し得る。作動確認メッセージは、読取器装置１２０によって、センサ制御装置１０２が接続を確立する準備ができていることの確認として認識される所定のビットコードであり得る。例えば、作動確認メッセージは、CONNECT_REQ（０１０１）またはSCAN_REQ（００１１）ＰＤＵであってもよい。幾つかの実施形態では、センサ制御装置１０２は、作動確認メッセージを送信する前に、より高い電力の動作モード（例えば、メッセージを送信するための電力の使用を許可する通常動作状態等）に変更され得る。読取器装置１２０は、作動確認メッセージを受信したら、ＢＴＬＥプロトコルに従ってアドバタイジング状態から接続状態へと移行し得る。
【０１０８】
作動要求が存在しない場合には、１３１１で、センサ制御装置１０２は、ＢＴＬＥプロトコルのアドバタイジング機能に従って送信される次の送信のモニタリングを継続してもよい。幾つかの実施形態では、センサ制御装置１０２は、次の送信をモニタリングする前に、所定の期間（例えば、２〜３秒間）待機してもよい。
【０１０９】
ユーザは、１３１２で接続が確立中または確立されたことを読取器装置１２０が示すまで、読取器装置１２０をセンサ制御装置１０２に近接した位置に保持し続ける。この表示は、読取器装置１２０のディスプレイ上での視覚的表示、可聴表示（例えば、ブザー、トーン、ジングル等）、触覚的表示（例えば、振動または一連の振動）、またはそれらの任意の組み合わせであってもよい。読取器装置１２０は、センサ制御装置１０２から作動確認メッセージを受信した際に、上記の表示を提供してもよい。次に、読取器装置１２０およびセンサ制御装置１０２は、通信リンクまたはペアリングの正式な確立を開始でき、ユーザの身体から感知された検体データのやりとりを開始できる。
【０１１０】
図１４は、センサ制御装置１０２と読取器装置１２０との間の通信リンクを確立する方法１４００の更なる複数の例示的な実施形態を説明するために用いられるブロック図である。これらの実施形態は、図１３に関して説明した実施形態と類似しており、従って、共通の態様の多くに関しては説明を繰り返さず、相違する態様に注目する。
【０１１１】
１４０２で、センサ制御装置１０２は低電力受信モードまたは状態にあるか、または移行する。本明細書で既に述べたように、センサ制御装置１０２はこの状態で出荷されてもよく、または、完全な電源オフ状態で出荷され、ユーザによって（例えば、スイッチまたは他のアクチュエータを用いて手動で）、または光センサもしくは磁気センサ等を用いて自動的に、この状態に移行されてもよい。
【０１１２】
１４０３で、センサ制御装置１０２は「Bluetooth」送信をモニタリングし、送信が受信された場合には、１４０４で、送信がアドバタイジングメッセージまたはシーケンスであるか否かを決定する。この決定は、無線送信を復調せずに達成され得るものであり、プロセッサ２５６または通信回路２５８によって行われ得る。例えば、２つ以上の送信のシーケンスが適切な時間間隔（例えば、３．７５ｍｓ以下）および適切な周波数（例えば、約２．４ＧＨｚ）で受信された場合には、プロセッサ２５６は、それらの送信がＢＴＬＥプロトコルに従ったダイレクトアドバタイジング（direct advertising）レジメンの一部であると見なしてもよい。１以上の送信がアドバタイジングメッセージまたはシーケンスではない場合には、センサ制御装置１０２は、任意に１４０５でまず所定の期間待機してから、次の無線送信のモニタリングに戻る。
【０１１３】
１または複数の送信がアドバタイジングメッセージまたはシーケンスである場合には、１４０６で、プロセッサ２５６は（そのプログラミングによって）センサ制御装置１０２を、１以上の無線送信の復調および応答の送信を可能にするより高い電力状態に移行させる。この状態は、例えば、センサ制御装置１０２の通常動作状態であってもよい。１４０８で、次の、または後続の無線送信がセンサ制御装置１０２によって（例えば、ＢＴＬＥ送受信器２５８によって）復調される。１４１０で、センサ制御装置１０２は、復調された送信が作動要求を含むか否かを決定する。否定された場合には、センサ制御装置１０２は、（１４０５で任意の所定の時間にわたって待機する前または後に）１４０２で低電力状態に戻ってもよく、その状態で、新たな無線送信のモニタリングを開始し得る。
【０１１４】
復調された送信が作動要求を含む場合には、センサ制御装置１０２は、１４１２で作動確認メッセージを送信する。次に、１４１４で、センサ制御装置１０２および読取器装置１２０はペアリングを完了させることができ、且つ／または別様で通常動作を続けることができる。
【０１１５】
別の例示的な実施形態では、読取器装置１２０は、接続可能な有向アドバタイジング事象の一部としてのアドバタイジング要求を、読取器装置１２０（スマートフォンであってもよい）が許容可能な最大出力レベルで送信する。センサ制御装置１０２は、これらの要求の１以上を受信して、状態を低電力状態（例えば、保管状態）からより高い電力状態（例えば、通常動作状態）へと変更する。次に、センサ制御装置１０２は、ＢＴＬＥプロトコルの任意のアドバタイジングレジメン（例えば、接続可能な有向アドバタイジング事象でないアドバタイジングレジメン）に従って、読取器装置１２０との接続のためのアドバタイジングを開始し、読取器装置１２０は、そのアドバタイジング要求を受信して、それに従って応答し得る。このように、この実施形態では、ある時点で、センサ制御装置１０２および読取器装置１２０の両者がアドバタイザとして動作する。読取器装置１２０は、装置１０２をウェイクアップさせるアドバタイザとして動作し、次に、装置１０２は、読取器装置１２０との接続を確立するためのアドバタイザとして動作する。
【０１１６】
ここで他の実施形態に移ると、幾つかのケースでは、電源の電気的接続を達成するために、対応する回路を動作させるための別の電源が必要となり得る。本明細書に記載されるシステム、装置、および方法の実施形態は、特に、対応する接続回路を駆動するために読取器装置１２０からセンサ制御装置１０２へと送信される多数の無線ＲＦ通信（例えば、ＮＦＣ通信）から引き出される電力（または電流）の利用に備えたものである。これらの多数のＲＦ通信は、電源の接続に必要な電力を供給するか、または別様で電源にセンサ電子装置２５０への動作電力を供給させる。特定の実施形態では、このことは、センサ制御装置１０２が低電力モードからより高い電力モードに（例えば、非作動モードから作動モードに）移行することを指示する無線で受信された移行コマンドを、センサ制御装置１０２のプロセッサ２５６が復調して解釈できるようにするために十分な電力を引き出すことを伴う。一般的に、センサ制御装置の電源管理回路２５４の効率が高いほど、良好な移行に必要なＲＦ通信の数は少なくなる。
【０１１７】
多数の無線ＲＦ通信を使用すると、同じタイプのＲＦ通信を１つだけ用いた場合（の不十分であり得る電力）よりも大きい電力が供給される。このＲＦ“スカベンジング”プロセスで入手可能な電力の量は、アンテナ効率（例えば、チューニング）、ＲＦフィールドの位置合わせ（距離、位置、および平面角）、および読取器装置内の送信通信回路（例えば、送信器または送受信器）のパワー等といった幾つかの要因に依存する。
【０１１８】
上述したように、読取器装置１２０は、センサ制御装置１０２とのインターフェースを行うこと主目的（または唯一の目的）として設計された専用タイプの装置であってもよい。専用タイプの読取器装置１２０は、（必ずしもそうではないが）一般的に、センサ制御装置１０２の製造業者と同じ業者によって製造される。製造業者は専用読取器装置１２０の設計を管理しているため、専用読取器装置１２０を、制御装置１０２が最小限の数の通信を受信した後により高い電力モードに移行することを可能にする十分に高い出力レベルでＲＦ通信を送信するよう構成できる。
【０１１９】
しかし、他の実施形態では、読取器装置１２０（幾つかの専用装置を含む）の機能はより限定されており、より低い出力レベルで送信を行う。その一例は、多機能スマートフォンであり、ここでは、センサ制御装置１０２とのインターフェースの機能は、その機能を必要とするユーザによってのみ完全に実装される補助的なものある。スマートフォンは、電池寿命を最大にして、センサ制御装置１０２との通信に用いられ得るＮＦＣ通信回路等の二次的な回路による電力消費を制限するよう設計される。また、サイズの制約のより、スマートフォンは、専用装置のアンテナよりも小さいＮＦＣアンテナを有し得る。その結果、各ＲＦ通信からスカベンジされ得る電力の量は、非常に限られたものとなることが多い。一方、本明細書に記載されるシステム、装置、および方法は、そのように制限されず、ＲＦ通信を比較的低い出力で送信するスマートフォンおよび他の読取器装置に特に適している。
【０１２０】
図１５は、受信したＮＦＣ通信から電力を引き出すよう構成されたセンサ制御装置１０２の例示的な実施形態を示している。この実施形態は、図２Ｂに関して説明したものと類似しているが、但し、センサ電子装置２５０には、受信した無線通信から引きこまれた電荷を蓄積する内部容量リザーバ２５５および外部容量リザーバ２４９も関連づけられている。この実施形態の特徴も、図２Ｃに関して説明したもののような構成に適用できる。内部リザーバ２５５は単独で用いられてもよく、外部リザーバ２４９も単独で用いられてもよく、または、図示されているように２つのリザーバ２４９および２５５を組み合わせて用いてもよい。容量リザーバ２４９および２５５は１以上のコンデンサを含み得るものであり、これらはプロセッサ２５６、（ＮＦＣ通信を送受信するよう構成された）通信回路２５８および電源管理回路２５４と電気的に接続されている。リザーバ２４９および２５５内に存在する多数のコンデンサは、電荷蓄積能力を最大にするために並列に配置されてもよい。
【０１２１】
電源管理回路２５４は、電源２６０の電圧レベルのモニタリングを行うことができ、容量リザーバ２４９および２５５に蓄積された電荷のレベルをモニタリングでき、また、電源２６０がセンサ電子装置２５０の残りの部分に動作電力を供給するか否かを制御する制御回路を含み得る。図１６は、低リーク制御回路１６００の例示的な実施形態を示すブロック図であり、この回路は、電源２６０が（動作電力を供給できるように）電子装置２５０の残りの部分に電気的に接続されるか、または電子装置２５０の残りの部分から電気的に接続解除されるか（センサ制御装置１０２が低電力モードにある場合）を決定するスイッチとして作用するよう構成された少なくとも１つのトランジスタを含む。このような制御回路１６００の例は、２０１３年１１月５日に出願された同時係属の米国特許仮出願シリアル番号第６１／８９９，９８３号明細書に記載されており、その全体を参照してあらゆる目的で本明細書に組み込む。
【０１２２】
制御回路１６００は、入力１６０２における、制御回路１６００が電源２６０をセンサ電子装置２５０の残りの部分に接続するようにさせる第１の制御信号（例えば、接続コマンド）に応答し得る。制御回路１６００は、入力１６０４における、制御回路１６００が電源２６０をセンサ電子装置２５０の残りの部分から接続解除するようにさせる第２の制御信号（例えば、接続解除コマンド）にも応答し得る。これらの制御信号は、電源管理回路２５４またはプロセッサ２５６によって、容量リザーバ２４９および／または２５５に蓄積された電力を用いて生成され得る。
【０１２３】
ここで、ＲＦ電力転送技術の詳細な説明に移ると、図１７Ａ〜図１７Ｂは、読取器装置１２０によってＮＦＣプロトコルに従って送信される無線通信を用いてセンサ制御装置１０２に電力を供給する方法４００の例示的な実施形態を示すフロー図である。
【０１２４】
ＮＦＣは、装置どうしを互いに接触させるまたは近づける（限定しない例として、高々約１．５メートル（ｍ）までの任意の離間された関係）ことによって装置間の無線通信を確立するための技術である。ＮＦＣ装置は、一般的に、誘導アンテナを用いて約１３．５６ＭＨｚの周波数で磁場を生じることによって通信を送信する。この磁場は、受信ＮＦＣ装置の類似の誘導アンテナに電流を生じさせ、その電流が復号されて、通信の内容が解釈される。ＮＦＣ装置は“能動的”または“受動的”な装置であり得る。能動的な装置は、一般的に、ＮＦＣ要求および応答の送信に用いられる電圧または電流を生じるための電源を含む。受動的な装置は、一般的に、電源を含まず、受信した通信からスカベンジされた電力を用いて、受信した通信に応答する。
【０１２５】
“ＮＦＣ”という用語は、ＮＦＣ装置の動作パラメータ、変調スキーム、符号化、転送速度、フレーム形式、およびコマンド定義を規定する幾つかのプロトコル（または標準）に適用される。以下は、これらのプロトコルの例の網羅的ではないリストであり、それぞれを（その下位区分の全てと共に）参照してその全体をあらゆる目的で本明細書に組み込む。ＥＣＭＡ−３４０、ＥＣＭＡ−３５２、ＩＳＯ／ＩＥＣ１４４４３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１５６９３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０００−３、ＩＳＯ／ＩＥＣ１８０９２、およびＩＳＯ／ＩＥＣ２１４８１。
【０１２６】
本明細書に記載される実施形態は、上述のＮＦＣの特徴の任意のものを用いてよく、リンク１４０を介して電力を供給するために任意のＮＦＣプロトコル（そのプロトコルが上述のリストに含まれるかまたは別様で本願の出願時に存在しているか否かに関わらず）を用いてよい。リンク１４０を介して電力を供給するために、ＮＦＣ以外の通信プロトコルを用いてもよい。例えば、補助的な電力引き出し回路を用いて、リンク１４０の電力をセンサ制御装置１０２に転送するためにＷｉ−Ｆｉ送信を用いることもできる。
【０１２７】
ここで、再び図１７Ａを参照すると、１７０２で、ユーザは読取器装置１２０を、第１の低電力モードにあるセンサ制御装置１０２に近づける。１７０４で、ユーザは、読取器装置１２０からセンサ制御装置１０２へのＮＦＣ通信の送信を開始する。この手順のこの部分は、様々な設定で行われ得る。一例では、ユーザは、装置１０２をユーザの身体に適用する前または適用した後に、初めてセンサ制御装置１０２を作動中であってもよく、この場合には、センサ制御装置１０２は電力オフモードまたは保管モードにあり得る。ユーザは、ユーザの検体レベルをモニタリングする目的で装置の初期化を開始するために、読取器装置１２０上で、センサ制御装置１０２を作動させる選択肢を選択できる。この指示により、読取器装置１２０からのＮＦＣ通信の送信が開始される。
【０１２８】
別の例では、センサ制御装置１０２は既に作動されていて、ユーザの身体に適用されていてもよく、検体モニタリングに直接関与しないセンサ電子装置２５０の一部から電源２６０を接続解除する電力節約モードまたはスリープモードに入っている。このような例では、ユーザは、センサ制御装置１０２のスキャンを行ってユーザのごく最近の検体データを取り出す選択肢を選択してもよく、これにより、センサ制御装置１０２を“ウェイクアップ”させるためのＮＦＣ通信の送信が開始される。
【０１２９】
図１７Ａでは、読取器装置１２０によって行われる動作がボックス１７０１内に示されている。センサ制御装置１０２によって行われる対応する動作は、図１７Ｂのボックス１７０３内に示されている。どちらの場合にも、全ての動作は、それぞれの装置のプロセッサをある程度用いて行われ得る。図１７Ａの１７０６では、読取器装置１２０は、ＮＦＣプロトコルに従った供給通信をセンサ制御装置１０２に送信する。以下により詳細に説明する供給通信は、供給通信を解釈し且つ供給コマンドに対する応答としてプログラムされた動作を行うために、センサ制御装置１０２によって消費される電力の量よりも大きい量の電力をセンサ制御装置１０２に供給するために選択される。
【０１３０】
センサ制御装置１０２は、１７３０（図１７Ｂ）で供給通信を受信し、１７３１で、供給通信に含まれているメッセージを復調して読む。１７３２で、センサ制御装置１０２は、通信が移行コマンドを含むか否かを決定する（この時点では含まない）。メッセージが供給コマンドを含むことが認識されると、１７３３で、センサ制御装置１０２は供給コマンドによって要求される適切な動作（あれば）を行い、コマンドに対するＮＦＣ応答を送信する。１７３４で、センサ制御装置１０２は、受信した通信からの余分な電荷（即ち電力）を容量リザーバ２４９および／または２５５に蓄積する。ステップ１７３４は、ステップ１７３３と同時に行われもよく、または（図示されるように）それより後に行われもよい。リザーバ２４９および２５５内への電荷の蓄積は、必要に応じて、有効な供給コマンドを受信した場合にのみ行われ得る（例えば、特定のランダムノイズから電荷を引き出せる場合には、電荷はリザーバ２４９および２５５内に自動的に蓄積されない）。
【０１３１】
読取器装置１２０は、１７０８（図１７Ａ）でＮＦＣ応答を受信し、１７１０で、そのＮＦＣ応答が所定のまたは割り当てられた制限時間（または時間窓）内に受信されたか否かを決定する。ＮＦＣ応答が所定の制限時間内に受信されなかった場合には、読取器装置１２０はステップ１７０６に戻り、センサ制御装置１０２に次の供給コマンドを送信する。この処理は、所定の制限時間内に有効なＮＦＣ応答が受信されるまで、または読取器装置１２０が供給コマンドの最大数を送信するまで、または別様で処理の最大制限時間に到達するまで、繰り返され得る。
【０１３２】
所定の制限時間内に有効なＮＦＣ応答が受信された場合には、読取器装置１２０は、１７１２で移行コマンドを送信する。移行コマンドは、センサ制御装置１０２に、電源２６０からセンサ電子装置２５０への動作電力の供給を行わせるよう指示する。これは、センサ制御装置１０２に低電力モードからより高い電力モードに移行するよう指示することを伴い得る。移行コマンドは、センサ制御装置１０２に、検体データの収集におけるセンサ制御装置１０２の使用に備えるための初期化処理を作動させて開始するよう指示する“作動コマンド”であり得る。
【０１３３】
再び図１７Ｂを参照すると、１７３０で、センサ制御装置１０２は、移行コマンドを含む通信を受信し、１７３１で、それを復調して読む。１７３２で、センサ制御装置１０２は、通信が移行コマンドを含むか否かを決定する（この時点では含む）。通信が移行コマンドであることを認識すると、センサ制御装置１０２は、様々な方法で先に進み得る。ここで示される例では、１７３５で、センサ制御装置１０２は、１以上の供給コマンドから十分な電荷が収集されたか否かを決定する。電源管理回路２５４は、十分な電荷が収集されたか否かを示すフラグを生成し、それをプロセッサ２５６に通信してもよく、プロセッサ２５６はそのフラグを感知して、ステップ１７３５における決定を行ってもよい。十分な電荷が存在する場合には、１７３６で、センサ制御装置１０２はその電荷を用いて、例えば、電源２６０をセンサ電子装置２５０の残りの部分に接続させる接続コマンドをプロセッサ２５６から制御回路１６００へと出力することにより、電源２６０からの動作電力の供給を行わせることができる。また、センサ制御装置１０２は、読取器装置１２０に、センサ制御装置１０２が移行コマンドを良好に実行したことの確認を送信してもよい。十分な電荷が存在しない場合には、１７３８で、センサ制御装置１０２は、読取器装置１２０に、移行コマンドを実行できない旨のＮＦＣ応答を送信してもよい。或いは、電力を節約するために、センサ制御装置１０２は何も動作を行わなくてもよい。
【０１３４】
別の例では、移行コマンドが受信されたことを認識した後、センサ制御装置１０２は、十分な電荷が存在するか否かの決定（ステップ１７３５）に進み、コマンドを直接実行することを試みてもよい。十分な電荷が収集されたか否かに応じて、センサ制御装置１０２は成功するか、または成功しない。次に、センサ制御装置１０２は、任意に、ステップ１７３６および１７３８に関して説明した適切な動作を行うことができる。
【０１３５】
１７１４（図１７Ａ）で、読取器装置１２０は、移行コマンドが実行されたことの確認の受信をモニタリングする。有効な確認が受信された場合には、センサ制御装置１０２に必要な電力が良好に供給されたので、読取器装置１２０は１７１６でルーチンから出てもよい。確認が受信されなかった場合、または否定の表示が受信された場合には、１７０６で、読取器装置１２０は供給コマンドの送信に戻り、上記の処理を、ソフトウェアによって許容される回数だけ繰り返すことができる。
【０１３６】
上述したように、供給コマンドを含む通信は、センサ制御装置１０２の正味電力利得が生じるように選択される。即ち、通信を読んで反応するのに必要な電力は、その通信の受信によってセンサ制御装置１０２にもたらされる電力よりも小さい。コマンドがセンサ制御装置１０２に行うよう指示する動作は、コマンドが読取器装置１２０によって送信された時点で必要なものでなくてもよい。換言すれば、コマンドの実行は、この電力共有技術の無視できるアーチファクトであると見なされてもよい。供給コマンドの一例は、ＩＳＯ１５６９３−３において規定されているInventoryコマンドであり、これは、センサ制御装置１０２に、そのプロトコルの衝突防止シーケンスを行うよう指示するものである。ＩＳＯ１５６９３では、各ＮＦＣ要求は、フラグ、コマンドコード、コマンドに応じた必須および任意のパラメータフィールド、アプリケーションデータフィールド、および巡回冗長検査（ＣＲＣ）を含み、一方、ＮＦＣ応答は、上記と同様のフィールドを含むが、コマンドコードは省略している。センサ制御装置１０２は、ＩＳＯ１５６９３−３に記載されている他のコマンド（以下の表１に示す）から正味電力利得を達成するよう設計され得てもよい。
【０１３７】
【表１】
2020011070.tif 000003
【０１３８】
図１７Ａ〜図１７Ｂに関して説明した方法１７００の実施形態では、読取器装置１２０は、移行コマンドを送信する前に、多数の連続的な供給コマンドを送信することが許可される。これらの供給コマンドが同一のものである必要はなく、センサ制御装置１０２の正味電力利得を生じないコマンドを含む（しかし、最大の電力供給効果を得るためには、それらのコマンドの使用は最小限にされるべきである）任意の組み合わせのコマンドを用いてよい。一実施形態では、供給コマンドは、送信されるコマンドの多数を占める。最初に複数の供給コマンドが送信され、その後に１以上の非供給コマンドが続いてもよく、または、供給コマンドの前に幾つかの非供給コマンドが最初に送信されてもよく、または、任意の所望の組み合わせでコマンドが交互に送信されてもよい。同様に、移行コマンドの後に、追加の供給コマンドを含む他のコマンドが続いてもよい。
【０１３９】
更に、読取器装置１２０は、各供給コマンドに対するＮＦＣ応答をモニタリングする必要はなく、その代わりに、特定の数の供給コマンドを立て続けに送信するようプログラムされてもよい。読取器装置１２０は、それに移行コマンドを続けて、良好な応答をモニタリングしてもよい。供給コマンドを立て続けに送信することにより、処理の長さを最小限にしつつ（これは、ユーザが知覚可能な大きな遅延を回避するのに望ましい）センサ制御装置１０２に十分な電力が供給される可能性が高まる。実験的に行われた１つの限定しない例では、成功の確認が受信されるまで、１３０ミリ秒（ｍｓ）間隔で４つの供給コマンドが送信され、６００ｍｓ毎に１つの移行コマンドが送信される。同じく実験的に行われた別の限定しない例では、１０個の供給コマンドが続けて送信され、その後に１つの移行コマンドが続く。広範囲の市販のスマートフォンに対して、ＮＦＣリンクを構成するための最も一般的な位置合わせおよび離間の条件下で、１０個の供給コマンドによって供給電力に十分な余裕が提供されることが実験的に決定された。他の例は、移行コマンドを送信する前にＸ個の供給コマンド（ここで、Ｘは２、３、５、６、７、８、９、１１、１２等である）を送信することを含み、所望の移行が実行されるまで、複数の供給コマンドに１つの移行コマンドが続く各送信サイクルが、Ｘ回または所望の回数だけ繰り返され得る。
【０１４０】
図１８は、方法１７００が実装される例示的な状況を示す概念図である。ここでは、幾つかの異なるパラメータが互いにタイミングされた関係で示されている。上部１８０２は、読取器装置１２０のＲＦ搬送電力の作動を示す。ここで、ＲＦ搬送電力とは、リンク１４０を介した搬送波長の送信において、読取器装置１２０によって伝搬されるエネルギーの一般化表現である。ＮＦＣプロトコルに従った、リンク１４０を介したＲＦ搬送電力の供給は、ＮＦＣコマンド（例えば、ＮＦＣ要求）の送信が行われている間、継続され得る。ＲＦ搬送電力の供給は、時間Ｔ０に開始され、時間ＴＸに終了される。中間位置１８０３は、読取器装置１２０およびセンサ制御装置１０２の双方によるＮＦＣ通信の送信を示す。下部１８０４は、読取器装置１２０によって送信された各コマンドをセンサ制御装置１０２が受信して反応する際に使用可能な電圧ＶＣＣを示す。
【０１４１】
Ｔ０においてＲＦ搬送電力が開始されると、読取器装置１２０はコマンドの送信を開始し、ＶＣＣは０（または０に近い）値から、制御された最大電圧まで上昇し始める。Ｔ１において、供給コマンド１８０６−１を含む通信がセンサ制御装置１０２によって受信される。センサ制御装置１０２は通信を復調して、コマンド１８０６−１を解釈し、所定の制限時間１８１１−１内に応答の生成および送信を試みる。しかし、供給コマンド１８０６−１の受信後に生じるＶＣＣの急激な降下によって示されるように、センサ制御装置１０２には応答を送信するのに不十分な電力しかなく、このことはＴＲ１における応答の失敗１８０７によって示されている。
【０１４２】
Ｔ２において、読取器装置１２０は、第２の供給コマンド１８０６−２を送信する。ここで、センサ制御装置１０２におけるＶＣＣは再び降下するが、リザーバ２４９および２５５が部分的に電荷を蓄積していることにより、この降下の大きさおよび持続時間はより小さいものとなっており、センサ制御装置１０２はＴＲ２において遅延した応答１８０８−２を送信できる。この遅延した応答１８０８−２は、所定の制限時間１８１１−２内に読取器装置１２０によって受信されないため、読取器装置１２０は更なる供給コマンドの送信に進む。
【０１４３】
ＴＮにおいて、センサ制御装置１０２によってＮ個目の供給コマンド１８０６−Ｎが受信される。ここでのＶＣＣの降下の大きさおよび持続時間は、Ｔ１およびＴ２で生じたものよりも更に小さくなっており、ＴＲＮにおいて、センサ制御装置１０２は所定の制限時間１８１１−Ｎ内に有効な応答１８０８−Ｎを送信する。
【０１４４】
この有効な応答１８０８−Ｎを確認したら、読取器装置１２０は移行コマンド１８１０を送信し、これはＴＮ＋１においてセンサ制御装置１０２によって受信される。センサ制御装置１０２が良好なモード移行を行うのを可能にする十分な電荷が存在するため、ＴＲＮ＋１において、センサ制御装置１０２は移行の確認を有する応答１８１２を送信する。移行コマンド１８１０に応答するにはより高い電力が必要なため、ＶＣＣの降下は先の供給コマンド１８０６−Ｎに応答したときよりも大きく長いものとなる。
【０１４５】
本明細書では、センサ制御装置１０２の低電力モードからの移行の１回以上の失敗に基づき、センサ制御装置１０２への電力供給の量を調整できる適応的な技術も提供される。図１９は、センサ制御装置１０２に適応的に電力を供給する方法１９００の例示的な実施形態を示すフロー図である。
【０１４６】
１９０２で、読取器装置１２０はセンサ制御装置１０２に、供給コマンドを含む第１の多数の連続的なＮＦＣ通信を送信する。この第１の多数の通信は、第１の正味電力をセンサ制御装置１０２にもたらすことができるように選択される。第１の多数の通信の各通信が供給コマンドを含んでもよく、または、これらの通信の１つ（例えば最後の通信）が移行コマンドを含んでもよい。本明細書に記載される上記および任意の実施形態において、センサ制御装置１０２が、正味電力利得を維持しつつ、移行コマンドを解釈してコマンドに反応できる場合には、全ての供給コマンドが移行コマンドであってもよい。１９０４で、読取器装置１２０は、第１の多数の通信のいずれかに対する、或いは送信されたいずれかの移行コマンドに対する、センサ制御装置１０２から有効な応答が受信されたか否かを決定するためのモニタリングを行う。
【０１４７】
供給コマンドの１つに対する有効な応答が受信され、移行コマンドが送信されていない場合には、１９０６で、読取器装置１２０は移行コマンドを送信し、１９０８で、移行コマンドに対する有効な応答が受信されたか否かを決定する。有効な応答が受信された場合には、１９１０で、読取器装置１２０はソフトウェアルーチンから出てもよく、任意に、センサ制御装置１０２がより高い電力モードに良好に移行した（例えば、作動された）旨をユーザに通知してもよい。供給コマンドの１つに対する有効な応答が受信されなかった場合（１９０４を参照）、または移行コマンドに対する有効な応答が受信されなかった場合（１９０８を参照）には、読取器装置１２０は１９１２に進み、そこで、直前に送信された多数の通信（この例では第１の多数の通信）の正味電力と同じかそれより大きい正味電力をもたらすことができる次の多数の連続的なＮＦＣ通信が送信される。
【０１４８】
センサ制御装置１０２にもたらされる正味電力は、幾つかの方法で増やすことができる。例えば、同じ期間または略同じ期間に、前の多数の通信で用いられた数よりも多くの通信を送信してもよい。或いは、前の多数の通信で用いられた期間よりも短い期間に、同じ数の通信を送信してもよい。この手法は、センサ制御装置１０２に受信した電力の漏洩の疑いがある場合に用いられ得る。また、第１の多数の通信で用いられたのと同じ期間に同じ数の通信を送信し、各通信をより高い出力で送信してもよい。更に別の例では、センサ制御装置１０２に電力を最も効率良く転送する供給コマンドのタイプを適応的に配置するために、前の多数の通信の供給コマンドとは異なるタイプの供給コマンドを用いてもよい。上述の手法の任意の２つ以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１４９】
１９１４で、読取器装置１２０は、ステップ１９０４と同様に、ごく最近送信された多数の通信のいずれかに対する有効な応答が受信されたか否かを決定する。肯定された場合には、読取器装置１２０は１９０６に進み、上述したのと同様にステップ１９０６を実行する。１９１４で、有効な応答が受信されなかった場合には、読取器装置１２０は１９１６に進み、反復処理を継続できるか否かを決定する。この評価で用いられるファクターは、読取器装置１２０が既に最大送信出力で通信を送信しているか否か、試みの最大回数に達したか否か、または処理全体の最大持続時間に達したか否かを含み得る。処理を継続できる場合には、読取器装置１２０は１９１２へと続き、より高い正味電力もたらすことができる更に次の（この例では第３の）多数の通信を送信する。１９１６で、最大値に達したと決定された場合には、１９１８で、読取器装置１２０はルーチンから出てもよく、任意に、ユーザに対する通知を行ってもよい。
【０１５０】
スマートフォンの形態である場合の読取器装置１２０は、アプリケーションプロセッサ２０４によって実行されるダウンロード可能なソフトウェアアプリケーションの制御下で、本明細書に記載される方法を行うことができる。スマートフォンアプリケーションは様々なスマートフォンモデルに対応した汎用のアプリケーションであってもよく、異なるスマートフォンモデルのそれぞれに電力を供給するのに最適な供給コマンドのタイミング、供給コマンドのタイプ、または供給コマンドの通信の数の組み合わせを決定するために、方法１９００のような適応的な処理を実行してもよい。
【０１５１】
ソフトウェアアプリケーションがインストールされたら、そのような適応的な処理が、センサ制御装置１０２のスキャンに伴って、または再試行処理の一部としてのスキャン中に、周期的に実行され得る。センサ制御装置１０２が既に作動されている場合には、読取器装置１２０は、センサ制御装置１０２に、最適化処理を実行中である旨の通知を送信でき、その時点で、センサ制御装置１０２は、後続の供給コマンドから電力をスカベンジして、良好にスカベンジされた電力の量に関する通知を読取器装置１２０に送信してもよい。次に、読取器装置１２０は、センサ制御装置１０２からのスカベンジされた電力の量に関する表示を各回ごとに受信しながら、上述の様々な可変要素の異なる組み合わせを試みてもよい。次に、その最適な組み合わせを、センサ制御装置１０２の将来のまたは次のモード移行を達成するために用いることができ、読取器装置１２０は、最適な組み合わせを、例えばインターネットデータ接続を介して、将来の参照用に製造業者に通信してもよい。
【０１５２】
本明細書に記載される実施形態の多くが、移行コマンドを用いた、より低い電力モードからより高い電力モードへの移行の文脈で説明されたが、この電力スカベンジング技術は、他のでも同様に用いることができる。例えば、上記の実施形態は、センサ制御装置１０２がより高い電力モードに移行した（作動された）後も、供給コマンドを送信することによって電池寿命を延長するために用いられてもよい。供給コマンドは、読取器装置１２０とセンサ制御装置１０２との間の各通信セッション中に自動的に送信されてもよく、または、通常より大きい電力消費を必要とすることがわかっているコマンドを読取器装置１２０が送信する際にはいつでも供給コマンドが送信されてもよい。読取器装置１２０は、ＮＦＣコマンドの所定のサブセットが送信される際にはいつでも供給コマンドを送信するようプログラムされてもよい（例えば、ユーザの検体レベルのスキャンを行い、結果を処理し、読取器装置１２０に送信するためのＮＦＣコマンドは、そのような大きな電力量を消費するコマンドの１つである）。また、読取器装置１２０は、通信セッション中にセンサ制御装置１０２によって要求されたときにはいつでも供給コマンドを送信してもよい。
【０１５３】
本明細書において特に明記しない限り、上記の実施形態で説明した各方法のステップは、プロセッサ２５６または通信回路２５８（例えば、送受信器、または別個の受信器もしくは送信器）によって実行され得る。これらの構成要素によって実行されるステップは、プロセッサ２５６によって実行されるソフトウェアプログラミングの指示で実行され得る。
【０１５４】
本明細書に記載される実施形態の多くは装置の作動に関するものであるが、上記の実施形態は相互排他的ではない。換言すれば、主題の装置は、装置を作動させるための複数の異なる機構を複合的に含む、本明細書に記載される実施形態の１以上の任意の組み合わせを含んでもよい。
【０１５５】
一般的に、本開示の実施形態は、（例えば、経皮的に、皮下のＩＳＦまたは血液内の、または真皮層の真皮中の液体内の）体液中の少なくとも１つの検体（例えば、グルコース）を検出するためのインビボのシステム、装置、および方法と共に用いられる。インビボの検体モニタリングシステムは、体外（または“エクスビボ”）で生物試料と接触し、ユーザの血糖値を決定するために解析され得るユーザの生物試料を担持した検体テストストリップを受け付けるポートを有する計測器装置を一般的に含む“インビトロ”システムとは区別され得る。多くのインビトロシステムは、生物試料を得るために“指先穿刺”を要する。しかし、インビボ検体モニタリングシステムは、指先穿刺の較正を必要とせずに動作できる。
【０１５６】
多くの実施形態は、身体の少なくとも１つの検体に関する情報を得るためにセンサの少なくとも一部がユーザの体内に配置されるよう構成されたインビボ検体センサを含む。しかし、本明細書に記載される実施形態は、インビトロの機能が組み込まれたインビボ検体モニタリングシステムや、純粋にインビトロまたはエクスビボの検体モニタリングシステムと共に用いられてもよい。更に、本明細書に記載される実施形態は、検体モニタリングの分野以外（他の医療装置分野、または１つの装置から別のへの電力の供給を必要とする他の任意の分野）のシステム、装置、および方法と共に用いられてもよい。
センサ構成
システム１００を用いてモニタリングされ得る検体は、アセチルコリン、アミラーゼ、ビリルビン、コレステロール、絨毛性ゴナドトロピン、グリコシル化ヘモグロビン（ＨｂＡｌｃ）、クレアチンキナーゼ（例えばＣＫ−ＭＢ）、クレアチン、クレアチニン、ＤＮＡ、フルクトサミン、グルコース、グルコース誘導体、グルタミン、成長ホルモン、ホルモン、ケトン、ケトン体、乳酸、酸素、過酸化物、前立腺特異抗原、プロトロンビン、ＲＮＡ、甲状腺刺激ホルモン、およびトロポニンが挙げられるが、それらに限定されない。例えば、抗生物質（例えば、ゲンタマイシン、バンコマイシン等）、ジギトキシン、ジゴキシン、乱用薬物、テオフィリン、およびワルファリン等といった薬の濃度がモニタリングされてもよい。２以上の検体をモニタリングする実施形態では、単一のセンサを用いて、同じ電子装置を（例えば、同時に）用い得る複数のセンサを用いて、またはセンサ制御装置１０２の異なる電子装置を用いて、検体を同時にまたは異なる時間にモニタリングしてもよい。
【０１５７】
検体センサ１０４は、感知要素を提供するために検体応答性酵素を含んでもよい。酸素等の一部の検体は、センサ１０４上で、より具体的には、少なくともセンサ１０４の作用電極（図示せず）上で、直接電解酸化または電解還元可能である。グルコースや乳酸等の他の検体は、検体の電解酸化または電解還元を容易にするために、少なくとも１つの電子移動剤および／または少なくとも１つの触媒の存在を必要とする。作用電極上で直接電解酸化または電解還元可能な酸素等の検体に対しても触媒が用いられ得る。これらの検体については、各作用電極は、作用電極の近傍または表面に感知要素を含む。多くの実施形態では、感知要素は、少なくとも作用電極の小さい部分またはその近傍のみに形成される。
【０１５８】
各感知要素は、検体の電気化学的な酸化または還元を容易にするよう構成された１以上の構成要素を含む。感知要素は、例えば、検体の反応に触媒作用を及ぼして、作用電極において応答を生じる触媒、検体と作用電極（または他の構成要素）との間で電子を移動させる電子移動剤、またはそれらの両方を含み得る。
【０１５９】
用いられ得る電子移動剤は、標準甘汞電極（ＳＣＥ）の酸化還元電位より数百ミリボルト高いまたは低い酸化還元電位を有する、電解還元可能および電解酸化可能なイオンまたは分子であってもよい。電子移動剤は、有機、有機金属、または無機のものであり得る。有機酸化還元種の例は、キノン類、および酸化状態でキノイド構造を有する種（例えばナイルブルーおよびインドフェノール）である。有機金属酸化還元種の例は、フェロセンを含むメタロセン類である。無機酸化還元種の例は、ヘキサシアノフェレート（ＩＩＩ）、ルテニウムヘキサミン等である。更なる例としては、米国特許第６，７３６，９５７号明細書、第７，５０１，０５３号明細書、および第７，７５４，０９３号明細書に記載されているものが挙げられ、それぞれの開示の全体を参照して本明細書に組み込む。
【０１６０】
特定の実施形態では、電子移動剤は、試料が解析されている期間中の電子移動剤の拡散損失を防止または実質的に低減する構造または電荷を有する。例えば、電子移動剤は、例えば、作用電極上またはその近傍に配置され得るポリマーに結合された酸化還元種を含むが、それらに限定されない。酸化還元種とポリマーとの結合は、共有結合、配位結合、またはイオン結合であり得る。有機、有機金属、または無機の酸化還元種の任意のものをポリマーと結合して電子移動剤として用いてよいが、特定の実施形態では、酸化還元種は、遷移金属化合物または錯体であり、例えば、オスミウム、ルテニウム、鉄、およびコバルトの化合物または錯体である。なお、ポリマー成分との使用が記載されている多くの酸化還元種は、ポリマー成分を伴わずに用いられ得る。
【０１６１】
ポリマー電子移動剤の実施形態は、ポリマー組成において共有結合した酸化還元種を含み得る。このタイプのメディエータの例はポリ（ビニルフェロセン）である。他のタイプの電子移動剤は、イオン結合した酸化還元種を含む。このタイプのメディエータは、逆に荷電した酸化還元種と結合した荷電ポリマーを含み得る。このタイプのメディエータの例は、オスミウムまたはルテニウムポリピリジルカチオン等の正に荷電した酸化還元種と結合された負に荷電したポリマーを含む。
【０１６２】
イオン結合したメディエータの別の例は、フェリシアニドまたはフェロシアニド等の負に荷電した酸化還元種と結合した、四級化ポリ（４−ビニルピリジン）またはポリ（１−ビニルイミダゾール）を含む正に荷電したポリマーである。他の実施形態では、電子移動剤は、ポリマーに配位結合した酸化還元種を含む。例えば、このメディエータは、オスミウムまたはコバルト２，２’−ビピリジル錯体をポリ（１−ビニルイミダゾール）またはポリ（４−ビニルピリジン）に配位結合することによって形成され得る。
【０１６３】
適切な電子移動剤は、各配位子が窒素含有複素環（例えば、２，２’−ビピリジン、１，１０−フェナントロリン、１−メチル、２−ピリジルビイミダゾール、またはそれらの誘導体）を有する１以上の配位子を有するオスミウム遷移金属錯体である。また、電子移動剤は、ポリマー中で共有結合した１以上の配位子であって、各配位子が少なくとも１つの窒素含有複素環（例えば、ピリジン、イミダゾール、またはそれらの誘導体）を有する配位子も有し得る。電子移動剤の一例は、（ａ）ピリジンまたはイミダゾール官能基を有するポリマーまたはコポリマーと、（ｂ）各配位子が２，２’−ビピリジン、１，１０−フェナントロリン、またはそれらの誘導体を含む２つの配位子であって、必ずしも同じでなくてもよい２つの配位子との錯体を形成するオスミウムカチオンとを含む。オスミウムカチオンと錯体を形成する２，２’−ビピリジンの幾つかの誘導体は、４，４’−ジメチル−２，２’−ビピリジン、並びに４，４’−ジメトキシ−２，２’−ビピリジンを含むモノ−、ジ−、およびポリアルコキシ−２，２’−ビピリジンを含むが、それらに限定されない。オスミウムカチオンと錯体を形成する１，１０−フェナントロリンの誘導体は、４，７−ジメチル−１，１０−フェナントロリン、並びに４，７−ジメトキシ−１，１０−フェナントロリン等のモノ、ジ−、およびポリアルコキシ−ｌ，１０−フェナントロリンを含むが、それらに限定されない。オスミウムカチオンと錯体を形成するポリマーは、ポリ（１−ビニルイミダゾール）（“ＰＶＩ”と称される）およびポリ（４−ビニルピリジン）（“ＰＶＰ”と称される）のポリマーおよびコポリマーを含むが、それらに限定されない。ポリ（１−ビニルイミダゾール）のコポリマーの適切な置換基は、アクリロニトリル、アクリルアミド、および置換または四級化されたＮ−ビニルイミダゾールを含む（例えば、ポリ（１−ビニルイミダゾール）のポリマーまたはコポリマーと錯体を形成したオスミウムを有する電子移動剤）。
【０１６４】
複数の実施形態は、標準甘汞電極（ＳＣＥ）に対して約−２００ｍＶ〜約＋２００ｍＶの範囲の酸化還元電位を有する電子移動剤を用いてもよい。感知要素は、検体の反応に触媒作用を及ぼすことができる触媒も含み得る。幾つかの実施形態では、触媒は電子移動剤としても作用し得る。適切な触媒の一例は、検体の反応に触媒作用を及ぼす酵素である。例えば、対象の検体がグルコースである場合には、グルコースオキシダーゼ、グルコースデヒドロゲナーゼ（例えば、ピロロキノリンキノン（ＰＱＱ）依存性グルコースデヒドロゲナーゼ、フラビンアデニンジヌクレオチド（ＦＡＤ）依存性グルコースデヒドロゲナーゼ、またはニコチンアミドアデニンジヌクレオチド（ＮＡＤ）依存性グルコースデヒドロゲナーゼ）を含む触媒が用いられ得る。対象の検体が乳酸である場合には、乳酸オキシダーゼまたは乳酸デヒドロゲナーゼが用いられ得る。対象の検体が酸素である場合、または検体の反応に応答して酸素が生成または消費される場合には、ラッカーゼが用いられ得る。
【０１６５】
特定の実施形態では、触媒は、該触媒を（上述したようにポリマーであり得る）別の電子移動剤と架橋するポリマーに付加されてもよい。特定の実施形態では、第２の触媒も用いられ得る。この第２の触媒は、検体の触媒反応の結果として生成された化合物の反応に触媒作用を及ぼすために用いられ得る。第２の触媒は、電子移動剤と共に動作して、生じた化合物を電解し、作用電極において信号を生じるためのものであってもよい。或いは、第２の触媒は、干渉物質を除去する反応に触媒作用を及ぼすために、干渉物質除去層に設けられてもよい。
【０１６６】
特定の実施形態では、センサは低い酸化電位（例えばＡｇ／ＡｇＣｌに対して約＋４０ｍＶの電位）で動作する。これらの感知要素は、例えば低い電位で動作するよう構成された、オスミウム（Ｏｓ）系のメディエータを用いる。従って、特定の実施形態では、感知要素は（１）（二座）配位子を含むオスミウム系メディエータ分子と、（２）グルコースオキシダーゼ酵素分子とを含む酸化還元活性成分である。これらの２つの構成要素は、センサの感知要素内で一体に組み合わされる。
【０１６７】
システム１００において用いられ得るセンサ構成の幾つかの実施形態は、「Connectors for Making Connections between Analyte Sensors and Other Devices（検体センサと他の装置とを接続するためのコネクタ）」という名称の国際公開第ＷＯ２０１２／１７４５３８号、および「Biological Fuel Cell and Methods（生物燃料電池および方法）」という名称の米国特許第８，４３５，６８２号明細書に記載されており、それらを参照してその全体をあらゆる目的で本明細書に組み込む。特に、第’５２８号（’528 Publication）の段落１２１〜１４５に注目し、その幾つかを本明細書でも述べた。
【０１６８】
本明細書で提供される任意の実施形態に関して説明した全ての特徴、要素、構成要素、機能、および工程は、他の任意の実施形態のものと自由に組み合わせ可能であり、置き換え可能であることが意図される。特定の特徴、要素、構成要素、機能、または工程が１つの実施形態のみに関して説明された場合には、特に明記しない限り、本明細書に記載される他の各実施形態においてその特徴、要素、構成要素、機能、または工程が用いられ得ることが理解されるべきである。従って、この段落は、それぞれ異なる実施形態の特徴、要素、構成要素、機能、および工程を組み合わせる特許請求の範囲、または１つの実施形態の特徴、要素、構成要素、機能、および工程を別の実施形態のものと置き換える特許請求の範囲が導入される際にはいつでも、たとえそのような組み合わせまたは置き換えが具体的な例において可能であることが以下の記載に明示的に述べられていなくても、そのための先行詞および裏付けの役割を果たす。特に、本明細書を読めば、そのような組み合わせおよび置き換えのそれぞれの許容可能性を当業者は容易に認識することを考慮すると、あらゆる可能な組み合わせおよび置き換えを明示的に述べることは過度な負担である。
【０１６９】
多くの例において、要素は他の要素と接続されているものとして本明細書に記載されている。本明細書で用いられる「接続される（coupled）」および「接続される（connected）」（または他の変化形）という用語は、互いに置き換え可能であり、どちらが使われている場合にも、２つの要素を（無視できない（例えば、寄生性の）介在要素が無い状態で）直接接続すること、および２つの要素を（１以上の無視できない介在要素がある状態で）間接的に接続することを一般的に述べていることが理解されるべきである。図示されている要素が直接接続されている場合、または介在要素の記載が無く接続されるものとして記載されている場合には、特に明記しない限り、それらの要素は間接的に接続することも可能であることが理解されるべきである。
【０１７０】
本明細書および添付の特許請求の範囲において用いられる名詞は、特に明記しない限り複数の意味も含む。
【０１７１】
実施形態には様々な変形および代替の形態があり得るが、本明細書では、その特定の例を図示するとともに詳細に説明した。しかし、これらの実施形態は特定の形態の開示に限定されず、むしろ、これらの実施形態は、本開示の趣旨に含まれるあらゆる変形、等価物、および代替物を網羅するものであることを理解されたい。更に、特許請求の範囲には、実施形態の任意の特徴、機能、工程、または要素が記載または追加され得ると共に、範囲内にない特徴、機能、工程、または要素によって本発明の特許請求の範囲を定義する否定による限定が記載または追加され得る。
【図１】
2020011070.tif 000004
【図２Ａ】
2020011070.tif 000005
【図２Ｂ】
2020011070.tif 000006
【図２Ｃ】
2020011070.tif 000007
【図３】
2020011070.tif 000008
【図４】
2020011070.tif 000009
【図５Ａ】
2020011070.tif 000010
【図５Ｂ】
2020011070.tif 000011
【図５Ｃ】
2020011070.tif 000012
【図５Ｄ】
2020011070.tif 000013
【図５Ｅ】
2020011070.tif 000014
【図５Ｆ】
2020011070.tif 000015
【図５Ｇ】
2020011070.tif 000016
【図５Ｈ】
2020011070.tif 000017
【図５Ｉ】
2020011070.tif 000018
【図６Ａ】
2020011070.tif 000019
【図６Ｂ】
2020011070.tif 000020
【図７】
2020011070.tif 000021
【図８】
2020011070.tif 000022
【図９Ａ】
2020011070.tif 000023
【図９Ｂ】
2020011070.tif 000024
【図９Ｃ】
2020011070.tif 000025
【図９Ｄ】
2020011070.tif 000026
【図９Ｅ】
2020011070.tif 000027
【図１０Ａ】
2020011070.tif 000028
【図１０Ｂ】
2020011070.tif 000029
【図１０Ｃ】
2020011070.tif 000030
【図１０Ｄ】
2020011070.tif 000031
【図１１Ａ】
2020011070.tif 000032
【図１１Ｂ】
2020011070.tif 000033
【図１１Ｃ】
2020011070.tif 000034
【図１２Ａ】
2020011070.tif 000035
【図１２Ｂ】
2020011070.tif 000036
【図１２Ｃ】
2020011070.tif 000037
【図１３】
2020011070.tif 000038
【図１４】
2020011070.tif 000039
【図１５】
2020011070.tif 000040
【図１６】
2020011070.tif 000041
【図１７Ａ】
2020011070.tif 000042
【図１７Ｂ】
2020011070.tif 000043
【図１８】
2020011070.tif 000044
【図１９】
2020011070.tif 000045
【手続補正書】
【提出日】令和1年9月2日(2019.9.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インビボ検体モニタリング環境における電力供給方法であって、
センサ制御装置により、複数の連続ワイヤレス通信を受信するステップであって、該複数の連続ワイヤレス通信の各々がフレームフォーマットのデジタル情報であって、該センサ制御装置が、
ユーザの体内に挿入されている間に検体データを収集するよう構成されているセンサと、
前記センサと結合した検体モニタリング回路と、
前記検体モニタリング回路に動作電力を供給するよう構成されている電源であって、該電源は、前記複数の連続ワイヤレス通信が受信された時には、前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給しないよう構成されている、電源と、
を備えた、ステップと、
前記センサ制御装置により、前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記電源からの前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給させるステップと、
を有することを特徴とする方法。
【請求項２】
前記複数の連続ワイヤレス通信が、複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドを有し、前記センサ制御装置が前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給するコマンドが続くことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドの累積的に受信された電力が、前記センサ制御装置により前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドを読み、および前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドに応答するのに用いられた累積的な電力より大きいことを特徴とする、請求項２記載の方法。
【請求項４】
前記複数の近距離通信（ＮＦＣ）供給コマンドの少なくとも１つが、ＮＦＣインベントリコマンドであることを特徴とする、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記複数の連続ワイヤレス通信の累積的に受信された電力が、前記センサ制御装置により前記複数の連続ワイヤレス通信に反応するのに用いられた累積的な電力より大きいことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信の大部分にとって、該大部分の各々が、コマンド形式の情報を有し、
前記大部分内の前記受信された複数の連続ワイヤレス通信の各々の電力が、前記センサ制御装置により前記複数の連続ワイヤレス通信を読み、および前記複数の連続ワイヤレス通信に反応するのに消費された電力より大きいことを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記センサ制御装置が、前記電源を前記検体モニタリング回路に選択的に接続するよう構成されている制御回路を更に有することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項８】
前記センサ制御装置により、前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記電源からの前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給させることが、前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記制御回路が前記電源を前記検体モニタリング回路に接続するようにさせることを含むことを特徴とする、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記検体モニタリング回路がプロセッサを有し、
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記制御回路が前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させることが、
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの電力を前記プロセッサに供給し、
前記プロセッサからの制御信号を前記制御回路に出力し、該出力により前記制御回路が前記電源を前記検体モニタリング回路に接続するようにさせることを含むことを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの電力を前記制御回路のコンデンサに充電し、
さらに、前記コンデンサを用いて前記プロセッサに電力を供給することをさらに含むことを特徴とする、請求項８記載の方法。
【請求項１１】
センサ制御装置を含むインビボ検体モニタリングシステムであって、
複数の連続的なワイヤレス通信を受信するよう構成されている通信回路であって、該複数の連続的なワイヤレス通信の各々が、デジタルフレーム形式の情報を有する、通信回路と、
ユーザの体内に挿入されている間に検体データを収集するよう構成されているセンサと、
前記センサおよび前記通信回路と結合した検体モニタリング回路と、
前記検体モニタリング回路に作動電力を供給するよう構成されている電源と、
を有し、
前記センサ制御装置は、前記電源が前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給しない第１モードの間、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信するよう構成されており、
前記センサ制御装置は、前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記電源からの前記動作電力を前記検体モニタリング回路に供給するようにさせるとともに第２モードに移行するようにさせていることを特徴とするシステム。
【請求項１２】
前記複数の連続ワイヤレス通信の各々が、近距離通信（ＮＦＣ）要求であり、
前記通信回路が、ＮＦＣプロトコルに応じて、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信するよう構成されていることを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１３】
前記センサ制御回路が、
前記複数の連続ワイヤレス通信の前記複数の連続ワイヤレス通信の内の第１ワイヤレス通信内でＮＦＣインベントリコマンドを解釈するよう構成されているとともに、前記複数の連続ワイヤレス通信の前記複数の連続ワイヤレス通信の内の第２ワイヤレス通信内で前記センサ制御装置が前記電源を前記検体モニタリング回路に結合させるコマンドを解釈するよう構成されているプロセッサを有することを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１４】
前記センサ制御装置が少なくとも１つのコンデンサを有し、
前記センサ制御装置が、前記少なくとも１つのコンデンサ内で、前記複数の連続ワイヤレス通信からの過剰な電力を格納するよう構成されていることを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１５】
前記センサ制御装置が、前記電源を前記検体モニタリング回路に選択的に接続するよう構成されている制御回路を有することを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１モードにおいて前記電源が前記検体モニタリング回路に接続しておらず、
前記センサ制御装置は、前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記制御回路が前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１５記載のシステム。
【請求項１７】
前記検体モニタリング回路がプロセッサを有し、
前記センサ制御回路が前記受信した複数の連続ワイヤレス通信からの電力を前記プロセッサに供給するよう構成されていることを特徴とする、請求項１６記載のシステム。
【請求項１８】
前記プロセッサに、前記供給された電力を用いて、制御信号を前記制御回路に出力して、該出力により前記制御回路に前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１７記載のシステム。
【請求項１９】
読み取り装置をさらに備え、
前記読み取り装置が、前記複数の連続ワイヤレス通信を前記センサ制御装置に送信するとともに、前記センサ制御装置からワイヤレス通信を受信するよう構成されている通信回路を有し、
前記読み取り装置が、前記複数の連続ワイヤレス通信を受信後、ワイヤレス移行コマンドを前記センサ制御装置に送信するようプログラミングされていることを特徴とする、請求項１１記載のシステム。
【請求項２０】
前記センサ制御装置が、前記受信された複数の連続ワイヤレス通信からの電力を用いて、前記ワイヤレス移行コマンドの受信後、前記電源を前記検体モニタリング回路に接続させるよう構成されていることを特徴とする、請求項１９記載のシステム。