(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マルチバンド植込み型遠隔測定システムであって、
植込み型アンテナと、
前記植込み型アンテナに連結されている植込み型遠隔測定回路であって、前記植込み型遠隔測定回路は第１指定動作周波数または第２指定動作周波数のうちの少なくとも一方を使用して、送信モードで前記植込み型アンテナを駆動し、受信モードで前記植込み型アンテナから情報を受信するように構成されて、前記第２指定動作周波数は前記第１指定動作周波数とは異なる、前記植込み型遠隔測定回路とを備える前記マルチバンド植込み型遠隔測定システムにおいて、
前記植込み型アンテナは、前記第１および第２の指定動作周波数を使用して、生体媒質内から電磁的に情報を無線送信するか、または前記生体媒質内で電磁的に情報を無線受信するように構成され、
前記植込み型アンテナは、
第１長さを有する第１主要セグメントと、
第２長さを有する第２主要セグメントと、
第３長さを有する第３主要セグメントと、
を含むスイッチバック部を含み、前記第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成に配列され、
前記第１長さと、前記第２長さと、前記第３長さとの合計が全長であり、
前記第１指定動作周波数は前記植込み型アンテナの基本モードで提供され、前記植込み型アンテナの基本モード周波数は前記全長に対応する非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なり、基本モード周波数の差は前記第１主要セグメントの少なくとも第１長さに基づいて提供され、
前記第２指定動作周波数は、前記植込み型アンテナの全長に基づいて前記植込み型アンテナの第１高次モードで提供され、
前記第１主要セグメントの前記第１長さは、前記第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と一致する、マルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項２】
前記第１主要セグメントの前記第１長さ、前記第２主要セグメントの前記第２長さ、および前記第３主要セグメントの前記第３長さのそれぞれは、前記第１指定動作周波数の前記有効波長の８分の１と個々に一致する、請求項１のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項３】
前記植込み型アンテナの第１高次モード周波数は、全長の等しい前記非折返しアンテナの前記第１高次モード周波数と一致する、請求項１又は２に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項４】
前記第１主要セグメントの前記第１長さは、
（１）前記第１指定動作周波数を提供するために、前記植込み型アンテナの前記基本モードで前記第１主要セグメントと前記第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最適化し、および
（２）前記第２指定動作周波数を提供するために、前記植込み型アンテナの前記第１高次モードで前記第１主要セグメントと前記第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最小化するように構成されている、請求項１から３のいずれか１項に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項５】
前記植込み型アンテナはワイヤを含み、前記第２主要セグメントの少なくとも一部は前記第１主要セグメントの少なくとも一部から第１距離だけ離れており、前記第１距離は、前記アンテナを含むワイヤの直径よりも少なくとも３倍だけ大きく、前記第１主要セグメントの前記第１長さは、前記第１と第２の主要セグメント間の前記第１距離よりも少なくとも５倍だけ大きいことを特徴とする、請求項１から４のいずれか１項に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項６】
前記植込み型アンテナの前記スイッチバック部は前記第１と第２の主要セグメント間に第１移行部を含み、前記第１移行部は前記第１主要セグメントの遠位端を前記第２主要セグメントの近位端に連結するように構成され、前記第１移行部は、前記第１主要セグメントの近位端から前記第１主要セグメントの遠位端までの幾何学的方向が、前記第２主要セグメントの前記近位端から前記第２主要セグメントの遠位端までの幾何学的方向に実質的に対向するような折返し部を含む、請求項１から５のいずれか１項に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項７】
前記植込み型アンテナは前記遠隔測定回路を前記第１主要セグメントの前記近位端に連結するように構成されている初期セグメントを含み、前記初期セグメントは、前記植込み型アンテナの入力インピーダンスを、帰路導体に対する前記初期セグメントの少なくとも一部の物理的な配列を少なくとも部分的に使用して制御するように構成されて、前記植込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの前記生体媒質における実質的な共役整合を提供する、請求項６に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項８】
前記植込み型遠隔測定回路と前記植込み型遠隔測定回路に連結されている導電部とを含む植込み型機器ハウジングと、
前記植込み型機器ハウジングに連結されている植込み型誘電性隔室であって、前記植込み型誘電性隔室は前記植込み型アンテナの前記スイッチバック部の前記第１、第２および第３の主要セグメントを含み、前記植込み型誘電性隔室は前記植込み型機器ハウジングの表面に対して高さを有するとともに、前記植込み型機器ハウジングの前記表面に沿った長さおよび幅を有している、前記植込み型誘電性隔室と、を含み、
前記植込み型アンテナは、前記第１および第２の指定動作周波数を使用して、前記生体媒質内の前記植込み型誘電性隔室内から電磁的に情報を無線送信するか、または前記生体媒質内の前記植込み型誘電性隔室で電磁的に情報を無線受信するように構成され、
前記第１、第２および第３の主要セグメントの前記第１、第２および第３長さは、それぞれ前記植込み型誘電性隔室の前記長さよりも短く、
前記第２主要セグメントの少なくとも一部は前記第１主要セグメントの少なくとも一部から第１距離だけ離れており、前記第１距離は前記植込み型誘電性隔室の前記高さまたは幅のうちの少なくとも一方よりも短い、請求項１から７のいずれか１項に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項９】
前記植込み型アンテナの前記スイッチバック部の前記第１、第２または第３の主要セグメントのうちの少なくとも１つは、前記植込み型誘電性隔室の側面または上面のうちの少なくとも一方の近くに配置されている、請求項８に記載のマルチバンド植込み型遠隔測定システム。
【請求項１０】
方法であって、
第１指定動作周波数または前記第１指定動作周波数とは異なる第２指定動作周波数のうち少なくとも一方を使用して、送信モードで植込み型アンテナを駆動し、受信モードで前記植込み型アンテナから情報を受信すること、
生体媒質内から前記植込み型アンテナを使用して、前記第１または第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線送信するか、または前記生体媒質内で前記植込み型アンテナを使用して、前記第１または第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線受信することを備え、
前記植込み型アンテナは、スイッチバック部を含み、
前記スイッチバック部は、第１長さを有する第１主要セグメントと、第２長さを有する第２主要セグメントと、および第３長さを有する第３主要セグメントとを含み、
前記第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成に配列され、
前記第１長さと、前記第２長さと、前記第３長さとの合計が全長であり、
前記第１指定動作周波数は前記植込み型アンテナの基本モードで提供され、
前記植込み型アンテナの基本モード周波数は、前記全長に対応する非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なり、基本モード周波数の差は前記第１主要セグメントの少なくとも前記第１長さに基づいて提供され、
前記第２指定動作周波数は、前記植込み型アンテナの全長を使用して、前記植込み型アンテナの第１高次モードで提供され、
前記第１主要セグメントの前記第１長さは、前記第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と一致する、方法。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
医療機器は体内に埋め込んで、体内もしくは身体に関連する生理学的情報のモニタリング、検出または感知、生理学的状態もしくは疾患の診断、生理学的状態もしくは疾患の処置もしくは治療の提供、または器官もしくは組織の機能の回復もしくは変更を含む機能を果たすことができる。埋め込み型医療機器の例には、ペースメーカ、心臓再同期療法機器、心臓除細動器もしくは細動除去器などの心臓律動管理機器、神経刺激器、神経筋刺激器、または薬物送達システムを含む。特定の実施例では、埋め込み型医療機器は遠隔測定回路と遠隔測定回路に連結されるアンテナとを含み、その組合せは埋め込み型医療機器と外部機器との間の無線通信を提供する（例えば、生理学的もしくはその他の情報などの情報を埋め込み型医療機器から外部機器に送信するか、またはプログラミング命令などの情報を外部機器から埋め込み型医療機器で受信する）ように構成されている。
【０００２】
体内に埋め込まれた埋め込み型医療機器と外部機器との間、または体外の埋め込み型医療機器と外部機器との間の短距離（例えば、数センチメートル）通信を提供するために磁気結合が用いられている。しかし、磁気結合通信は主として近距離場放射に依拠しており、磁場分布はアンテナからの距離およびアンテナの向きに強く依存していることから、埋め込み型医療機器と外部機器との間の無線通信の有効範囲は著しく制限される。
【０００３】
磁気結合の代わりに、または磁気結合に加えて、磁気結合を上回る送信範囲を有する低出力の無線周波数（ＲＦ：Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ）を使用して、埋め込み型医療機器と外部機器との間の通信を提供できる。しかし、多くのＲＦ通信チャネル、帯域または周波数は、連邦通信委員会（ＦＣＣ：Ｆｅｄｅｒａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｃｏｍｍｉｓｓｉｏｎ）または他の監督官庁などの管理機関または他の規制機関によって制限されている。このように、あるエリアで使用するために利用できる周波数は、他のエリアで使用するためには利用できない可能性がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明者らは、特に、複数のセグメントを有するスイッチバック部を含む埋め込み型アンテナを使用して、生体媒質内から第１もしくは第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線送信するか、または生体媒質内で第１もしくは第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を受信するためのシステムまたは方法を認識した。第１指定動作周波数および第２指定動作周波数は複数のセグメントを使用して提供できる。
【０００５】
実施例１では、マルチバンド埋め込み型遠隔測定システムは埋め込み型アンテナに連結される埋め込み型遠隔測定回路を含み、埋め込み型遠隔測定回路は第１指定動作周波数または第２指定動作周波数のうちの少なくとも一方を使用して送信モードで埋め込み型アンテナを駆動し、受信モードで埋め込み型アンテナから情報を受信するように構成されており、第２指定動作周波数は第１指定動作周波数とは異なっており、埋め込み型アンテナは、第１および第２の指定動作周波数を使用して、生体媒質内から電磁的に情報を無線送信するか、または生体媒質内で電磁的に情報を無線受信するように構成されている。埋め込み型アンテナは第１長さを有する第１主要セグメントと、第２長さを有する第２主要セグメントと、第３長さを有する第３主要セグメントとを含むスイッチバック部を含み、第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成で配列される。第１指定動作周波数は埋め込み型アンテナの基本モードで提供され、埋め込み型アンテナの基本モード周波数は全長の等しい非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なっており、この差は少なくとも第１主要セグメントの第１長さを使用して提供され、第２指定動作周波数は埋め込み型アンテナの全長を使用して埋め込み型アンテナの第１高次モードで提供される。
【０００６】
実施例２では、実施例１の埋め込み型アンテナの第１高次モード周波数は、任意で、全長の等しい非折返しアンテナの第１高次モード周波数と一致する。
実施例３では、実施例１〜２のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントの第１長さは、任意で、（１）第１指定動作周波数を提供するために埋め込み型アンテナの基本モードで第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最適化するか、または（２）第２指定動作周波数を提供するために埋め込み型アンテナの第１高次モードで第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最小化するように構成されている。
【０００７】
実施例４では、実施例１〜３のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントの第１長さは、任意で、第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と一致する。
実施例５では、実施例１〜４の第１主要セグメントの第１長さ、第２主要セグメントの第２長さおよび第３主要セグメントの第３長さは、任意で、第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と個々に一致する。
【０００８】
実施例６では、実施例１〜５のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントは、任意で、第２主要セグメントよりも地板から遠くに配置されている。
実施例７では、実施例１〜６のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントは、任意で、第２主要セグメントよりも地板の近くに配置されている。
【０００９】
実施例８では、実施例１〜７のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントの少なくとも一部は、任意で、第２主要セグメントの少なくとも一部と地板から等距離に配置されている。
【００１０】
実施例９では、実施例１〜８のうちのいずれか１つ以上の埋め込み型アンテナは、任意で、ワイヤアンテナを含み、実施例１〜８のうちのいずれか１つ以上の第２主要セグメントの少なくとも一部は、任意で、第１主要セグメントの少なくとも一部から第１距離分離れており、第１距離はワイヤアンテナの直径よりも少なくとも３倍だけ大きく、第１主要セグメントの第１長さは、第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の第１距離よりも少なくとも５倍だけ大きい。
【００１１】
実施例１０では、実施例１〜９のうちのいずれか１つ以上の埋め込み型アンテナのスイッチバック部は、任意で、第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間に第１移行部を含み、第１移行部は第１主要セグメントの遠位端を第２主要セグメントの近位端に連結するように構成されており、第１移行部は、第１主要セグメントの近位端から第１主要セグメントの遠位端までの幾何学的方向が第２主要セグメントの近位端から第２主要セグメントの遠位端までの幾何学的方向に実質的に対向するような折返し部を含む。
【００１２】
実施例１１では、実施例１〜１０のうちのいずれか１つ以上の第１および第２の指定動作周波数は、以下のうちの少なくとも１つを含むリストから任意に選択される。
（１）約４０２ＭＨｚから約４０５ＭＨｚにわたる体内埋め込み型医療用データ伝送サービス（ＭＩＣＳ：Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍｐｌａｎｔ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）帯域範囲
（２）約８６２ＭＨｚから約８７０ＭＨｚにわたる短距離無線機器（ＳＲＤ：Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）帯域範囲
（３）約９０２ＭＨｚから約９２８ＭＨｚにわたる第１産業科学医療（ＩＳＭ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ−Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ−Ｍｅｄｉｃａｌ）帯域範囲
（４）約２４００ＭＨｚから約２５００ＭＨｚにわたる第２ＩＳＭ帯域範囲、または
（５）約１８５０〜１９９０ＭＨｚにわたるパーソナル通信サービス（ＰＣＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）帯域範囲
実施例１２では、実施例１〜１１のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントの遠位端は、任意で、第２主要セグメントの近位端に連結され、実施例１〜１１のうちのいずれか１つ以上の第２主要セグメントの遠位端は、任意で、第３主要セグメントの近位端に連結されており、埋め込み型アンテナのスイッチバック部は第１主要セグメントの近位端から第３主要セグメントの遠位端まで延びる単一の連続導体から構成される。
【００１３】
実施例１３では、実施例１〜１２のうちのいずれか１つ以上の埋め込み型アンテナは、任意で、遠隔測定回路を第１主要セグメントの近位端に連結するように構成されている初期セグメントを含んでおり、初期セグメントは帰路導体に対する初期セグメントの少なくとも一部の物理的な配列を少なくとも一部使用して埋め込み型アンテナの入力インピーダンスを制御することによって、埋め込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの生体媒質における実質的な共役整合を提供するように構成されている。
【００１４】
実施例１４では、実施例１〜１３のうちのいずれか１つ以上のシステムは、任意で、埋め込み型遠隔測定回路および埋め込み型遠隔測定回路に連結される導電部を含む埋め込み型機器ハウジングと、埋め込み型機器ハウジングに連結される埋め込み型誘電性隔室とを含み、埋め込み型誘電性隔室は埋め込み型アンテナのスイッチバック部の第１、第２および第３の主要セグメントを含み、埋め込み型誘電性隔室は埋め込み型機器ハウジングの表面に対して高さを有するとともに、埋め込み型機器ハウジングの表面に沿った長さおよび幅を有しており、実施例１〜１３のうちのいずれか１つ以上の埋め込み型アンテナは、任意で、第１および第２の指定動作周波数を使用して、生体媒質内の埋め込み型誘電性隔室内から電磁的に情報を無線送信するか、または生体媒質内の埋め込み型誘電性隔室で電磁的に情報を無線受信するように構成されており、実施例１〜１３のうちのいずれか１つ以上の第１、第２および第３の主要セグメントの第１、第２および第３の長さはそれぞれ、任意で、埋め込み型誘電性隔室の長さよりも短く、実施例１〜１３のうちのいずれか１つ以上の第２主要セグメントの少なくとも一部は、任意で、第１主要セグメントの少なくとも一部から第１距離だけ離れており、第１距離は埋め込み型誘電性隔室の高さまたは幅のうちの少なくとも一方よりも短い。
【００１５】
実施例１５では、実施例１〜１４のうちのいずれか１つ以上の埋め込み型アンテナのスイッチバック部の第１、第２または第３の主要セグメントのうちの少なくとも１つは、任意で、埋め込み型誘電性隔室の側面または上面のうちの少なくとも一方の近くに配置されている。
【００１６】
実施例１６では、マルチバンド埋め込み型遠隔測定システムは埋め込み型アンテナに連結されている埋め込み型遠隔測定回路を含んでおり、埋め込み型遠隔測定回路は、約４０２ＭＨｚから約４０５ＭＨｚにわたる体内埋め込み型医療用データ伝送サービス（ＭＩＣＳ）帯域周波数範囲の第１指定動作周波数、または約９０２ＭＨｚから約９２８ＭＨｚにわたる産業科学医療（ＩＳＭ）帯域周波数範囲の第２指定動作周波数のうちの一方を使用して、送信モードで埋め込み型アンテナを駆動し、受信モードでアンテナから情報を受信するように構成されている。埋め込み型アンテナは、第１および第２の指定動作周波数を使用して、生体媒質内の埋め込み型誘電性隔室内から電磁的に情報を無線送信し、生体媒質内の埋め込み型誘電性隔室で電磁的に情報を無線受信するように構成されており、埋め込み型アンテナはスイッチバック部を含んでおり、スイッチバック部は第１長さを有する第１主要セグメントと、第２長さを有する第２主要セグメントと、第３長さを有する第３主要セグメントとを含んでおり、第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成で配列されている。実施例１５では、第１指定動作周波数は埋め込み型アンテナの基本モードで提供され、埋め込み型アンテナの基本モード周波数は全長の等しい非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なっており、その差は第１主要セグメントの少なくとも第１長さを使用して提供され、第２指定動作周波数は埋め込み型アンテナの全長を使用して埋め込み型アンテナの第１高次モードで提供され、第１主要セグメントの第１長さを使用して、埋め込み型アンテナのスイッチバック部は、（１）第１指定動作周波数を提供するために、埋め込み型アンテナの基本モードで第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最適化するか、または（２）第２指定動作周波数を提供するために、埋め込み型アンテナの第１高次モードで第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最小化する、ように構成されており、第１主要セグメントの第１長さ、第２主要セグメントの第２長さ、および第３主要セグメントの第３長さのそれぞれは、第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と個々に一致する。
【００１７】
実施例１７では、実施例１６の埋め込み型アンテナの第１高次モード周波数は、任意で全長の等しい非折返しアンテナの第１高次モード周波数と一致する。
実施例１８では、実施例１６〜１７のうちのいずれか１つ以上のシステムは、任意で、遠隔測定回路を第１主要セグメントの近位端に連結するように構成されている初期セグメントを含んでおり、初期セグメントは帰路導体に対する初期セグメントの少なくとも一部の物理的な配列を少なくとも部分的に使用して埋め込み型アンテナの入力インピーダンスを制御することによって、埋め込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの生体媒質における実質的な共役整合を提供するように構成されている。
【００１８】
実施例１９では、方法は、第１指定動作周波数または第１指定動作周波数とは異なる第２指定動作周波数のうちの少なくとも一方を使用して、送信モードで埋め込み型アンテナを駆動し、受信モードで埋め込み型アンテナから情報を受信すること、生体媒質内から埋め込み型アンテナを使用して第１または第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線送信するか、または生体媒質内で埋め込み型アンテナを使用して第１または第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線受信することであって、埋め込み型アンテナはスイッチバック部を含み、スイッチバック部は第１長さを有する第１主要セグメントと、第２長さを有する第２主要セグメントと、第３長さを有する第３主要セグメントとを含み、第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成で配列されている、前記無線送受信すること、埋め込み型アンテナの基本モードで第１指定動作周波数を提供することであって、埋め込み型アンテナの基本モード周波数は全長の等しい非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なり、その差は少なくとも第１主要セグメントの第１長さを使用して提供される、前記提供すること、埋め込み型アンテナの全長を使用して埋め込み型アンテナの第１高次モードで第２指定動作周波数を提供することを含む。
【００１９】
実施例２０では、実施例１９の埋め込み型アンテナを駆動または埋め込み型アンテナから情報を受信することは、任意で、約４０２ＭＨｚから約４０５ＭＨｚにわたる体内埋め込み型医療用データ伝送サービス（ＭＩＣＳ）帯域周波数範囲のうちの１つもしくはその間の第１指定動作周波数を使用すること、または約９０２ＭＨｚから約９２８ＭＨｚにわたる産業科学医療（ＩＳＭ）帯域周波数範囲および約８６２ＭＨｚから約８７０ＭＨｚにわたる短距離無線機器（ＳＲＤ）帯域範囲の第２指定動作周波数を使用することを含む。
【００２０】
実施例２１では、実施例１９〜２０のうちのいずれか１つ以上の埋め込み型アンテナの第１高次モードで第２指定動作周波数を提供することは、任意で、全長の等しい非折返しアンテナの第１高次モード周波数と一致する第１高次モードで第２指定動作周波数を提供することを含む。
【００２１】
実施例２２では、実施例１９〜２１のうちのいずれか１つ以上の方法は、任意で、第１指定動作周波数を提供するために第１主要セグメントの第１長さを使用して埋め込み型アンテナの基本モードで第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最適化すること、第２指定動作周波数を提供するために第１主要セグメントの第１長さを使用して埋め込み型アンテナの第１高次モードで第１主要セグメントと第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最小化することを含む。
【００２２】
実施例２３では、実施例１９〜２２のうちのいずれか１つ以上の第１主要セグメントの第１長さを使用することは、任意で、第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と一致する長さを使用することを含む。
【００２３】
実施例２４では、実施例１９〜２３のうちのいずれか１つ以上の方法は、任意で、初期セグメントを使用して遠隔測定回路を埋め込み型アンテナのスイッチバック部に連結すること、帰路導体に対する初期セグメントの少なくとも一部の物理的な配列を少なくとも部分的に使用して埋め込み型アンテナの入力インピーダンスを制御することによって、埋め込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの生体媒質における実質的な共役整合を提供することを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】埋め込み型遠隔測定回路に連結されている埋め込み型アンテナを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図２】外部モジュールに無線連結されている埋め込み型機器を含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図３Ａ】埋め込み型アンテナと、初期セグメントと、フィードスルーと、地板とを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図３Ｂ】埋め込み型アンテナと、初期セグメントと、フィードスルーと、地板とを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図３Ｃ】埋め込み型アンテナと、初期セグメントと、フィードスルーと、地板とを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図４Ａ】非折返しダイポールアンテナの実施例を一般的に図示している。
【図４Ｂ】非折返しダイポールアンテナに沿った表面電流分布の実施例を一般的に図示している。
【図４Ｃ】非折返しダイポールアンテナに沿った表面電流分布の実施例を一般的に図示している。
【図５Ａ】３主要セグメントの折返しダイポールアンテナの実施例を一般的に図示している。
【図５Ｂ】３主要セグメントの折返しダイポールアンテナに沿った表面電流分布の実施例を一般的に図示している。
【図５Ｃ】３主要セグメントの折返しダイポールアンテナに沿った表面電流分布の実施例を一般的に図示している。
【図６】２つの実施例のアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係の実施例を一般的に図示している。
【図７】第１主要セグメントと第２主要セグメントと第３主要セグメントとを含むスイッチバック部を有する埋め込み型アンテナを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図８】図７に図示するアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係の実施例を一般的に図示している。
【図９】スイッチバック部を有する埋め込み型アンテナを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図１０】図９に図示するアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係の実施例を一般的に図示している。
【図１１】スイッチバック部を有する埋め込み型アンテナを含むシステムの実施例を一般的に図示している。
【図１２】図１１に図示するアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係の実施例を一般的に図示している。
【図１３Ａ】２主要セグメントの折返しダイポールアンテナの実施例を一般的に図示している。
【図１３Ｂ】２主要セグメントの折返しダイポールアンテナに沿った表面電流分布の実施例を一般的に図示している。
【図１３Ｃ】２主要セグメントの折返しダイポールアンテナに沿った表面電流分布の実施例を一般的に図示している。
【図１４】２つの実施例のアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係の実施例を一般的に図示している。
【図１５】異なる第１または第２の指定動作周波数で電磁的に情報を無線伝送することを含む方法の実施例を一般的に図示している。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本概要は本特許出願の主題の概要を提供することを意図している。本発明の排他的または包括的な説明を提供することを意図しているわけではない。本特許出願に関する更なる情報を提供するために詳細な説明を記載する。
【００２６】
必ずしも縮尺どおりに描かれているわけではない図面において、同じ番号は異なる図の同様な構成要素を示すことがある。異なる文字の添え字を有する同じ番号は、同様な構成要素の異なる事例を表すことがある。図面は制限としてではなく例として、本書で述べる様々な実施形態を一般的に図示している。
【００２７】
アンテナは、例えば、電流を電磁波に変換することによって、または電磁波を電流に変換することによって、電磁波を送信または受信するように構成できる。ダイポールアンテナは典型的には、共通のまたは同様な給電点からほぼ等しい長さで延びている２つの導体を含む。非折返しダイポールアンテナの２分の１の長さは、典型的には、非折返しダイポールアンテナの基本モード周波数の波長の４分の１と一致する。
【００２８】
例えば、空中（または約１の有効誘電率を有する媒質中）では、１ＧＨｚの所望の基本モード周波数を有するダイポールアンテナの長さは一般に、１ＧＨｚの波長の２分の１、または約１５ｃｍと一致する。非折返し半波長ダイポールアンテナの場合、共振は典型的には基本モード周波数の奇数倍繰り返す。このため、１ＧＨｚで基本モード周波数を有する１５ｃｍ長のダイポールアンテナの場合、第１高次モード周波数は３ＧＨｚで生じ、第２高次モード周波数は５ＧＨｚで生じる。
【００２９】
一般に、アンテナの所望の長さは、アンテナを取り囲む媒質の有効誘電率の平方根に略反比例して変化する。このため、所望の基本モード周波数の場合、所望のアンテナ長さは、伝送媒体の有効誘電率が増加するにつれて減少する。ある実施例では、アンテナは生体媒質（例えば、組織、血液、筋肉、生体媒質をシミュレートする１つ以上の物質等）内に埋め込まれるように構成できる。特定の実施例では、生体媒質内のアンテナは、アンテナの有効誘電率に影響を与える多様な厚さのポリマーまたは他の誘電材料で取り囲むことができる。
【００３０】
別の種類のアンテナがモノポールアンテナである。一般に、モノポールアンテナは地板に近接したダイポールアンテナの半分を含む。地板が十分に大きい場合、モノポールアンテナは、ダイポールアンテナの他の半分を占めるかまたは補うために地板からの反射を利用して、ダイポールアンテナと同様に機能することができる。したがって、非折返しモノポールアンテナの長さは、典型的には、非折返しモノポールアンテナの基本モード周波数の波長の４分の１と一致する。
【００３１】
特定の実施例では、例えば、複数の地理的地域で動作性能を提供するため、様々なシステムもしくは機器との動作適合性を提供するため、バックアップ無線性能を提供するため（例えば、干渉、劣悪な伝播特性、誤作動、高いデータ誤り率等のために）、または１つ以上の他の理由のために、複数の指定動作周波数で通信するのが望ましい。一般に、基本アンテナ（例えば、非折返しモノポールアンテナ、非折返しダイポールアンテナ等）は、アンテナの基本モードおよびアンテナの高次モードで通信するように構成できる。しかし、これらのアンテナの共振は一般に基本モード周波数および基本モード周波数の奇数倍（高次モード周波数）に制限される。
【００３２】
本発明者らは、特に、単一のアンテナを使用して、アンテナの基本モード周波数または１つ以上の高次モード周波数とは異なる複数の指定動作周波数で通信するのが望ましいことを認識した。例えば、体内埋め込み型医療用データ伝送サービス（ＭＩＣＳ）帯域範囲の第１動作周波数（例えば、４０２〜４０５ＭＨｚ）と産業科学医療（ＩＳＭ）帯域範囲の第２動作周波数（例えば、９０２〜９２８ＭＨｚ）、ＭＩＣＳ帯域範囲の第１動作周波数と衛星航法システム（ＧＰＳ）帯域範囲の第２動作周波数（例えば、Ｌ１、１５７２〜１５７８ＭＨｚ）、または１つ以上の他の周波数帯域範囲（例えば、第２ＩＳＭ帯域範囲（例えば、２４００〜２５００ＭＨｚ）、Ｌ２  ＧＰＳ帯域範囲（例えば、１２２４〜１２３０ＭＨｚ）、パーソナル通信サービス（ＰＣＳ）帯域範囲（例えば、１８５０〜１９９０ＭＨｚ）等）の組合せの第１および第２の動作周波数で通信すると有利にできる。
【００３３】
一般に、アンテナに沿った表面電流分布は周波数によって変わる。本発明者らは、特に、アンテナをその長さに沿って曲げる、折畳む、またはその他の方法で（例えば、スイッチバック部などの１つ以上の移行部を使用して）変更をすると、（例えば、同様な全長の非折返しアンテナに沿った電流分布に対して）アンテナに沿った電流分布を変えることができると認識した。また、本発明者らは、アンテナの長さに沿った電流分布を変えることによって（例えば、１つ以上の移行部を使用して）、基本モード周波数または１つ以上の高次モード周波数のうちの少なくとも１つを、埋め込み型アンテナの元の基本モード周波数または１つ以上の高次周波数とは異なる、所望の動作周波数に調整できることを認識した。
【００３４】
ある実施例では、基本モードは、（例えば、同様な全長の非折返しアンテナの高次モードに対して）高次モードの１つ以上を実質的に変えないで変更することができる。他の実施例では、基本モードと１つ以上の高次モードの両方を変更できる。
【００３５】
ある実施例では、本発明者らは、アンテナの全長を、同様な全長の非折返しアンテナが非折返しアンテナの高次モードを使用して第２の所望の動作周波数（例えば、非折返しアンテナの全長の関数として確立される基本モード周波数）でもしくはその付近で共振するように選択して、アンテナを第１動作周波数および第２動作周波数（第２動作周波数は第１動作周波数よりも大きい）で共振するように調整できることを認識した。さらに、この実施例では、本発明者らは、（例えば、少なくともアンテナの長さに沿った第１移行部を使用し、同様な全長の非折返しアンテナに対してアンテナの電流分布を変えて）非折返しアンテナの基本モード周波数が変更されて、高次モードを使用して第２の所望周波数でもしくはその付近で実質的に共振させながら、第１の所望の動作周波数（例えば、非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なる第１の所望の動作周波数）でもしくはその付近で共振させることができることを認識した。
【００３６】
一般に、所与のアンテナ長さがあれば、同様な長さの非折返しアンテナの基本モード周波数および高次モード周波数を見積るか、シミュレートするか、またはその他の方法で確立することができる。このため、所望の動作周波数のセットに関して、アンテナの高次モード周波数（例えば、基本モード周波数または高次モード周波数の、所望の動作周波数への調整が行えるように、アンテナの高次モード周波数のうちの１つ付近）と一致する（同様なまたは等しい）所望の動作周波数を提供するように、アンテナの全長が選択される。特定の実施例では、１つ以上の移行部（例えば、スイッチバック部の１つ以上の主要セグメント）が、基本モードまたは１つ以上の高次モードの表面電流の相殺パターンを変更するように、アンテナの長さに沿って配置されて、所望の動作周波数に対して、結果として生じる共振周波数を最適化することができる。
【００３７】
ある実施例では、所望の動作周波数に応じて、第２の所望の動作周波数（第２の所望の動作周波数は第１の所望の動作周波数よりも大きい）の移行部の効果を最小化するように（例えば、同様な全長の非折返しアンテナと比較したときの１つ以上の高次モード周波数に対する影響を最小化するための、電流分布の変化の最小化、スイッチバック部等の主要セグメント間の表面電流の相殺の最小化等）、１つ以上の移行部が配置される。他の実施例では、第１の所望の動作周波数の移行部の効果を最適化するように（例えば、同様な全長を有する非折返しアンテナに対する基本モード周波数または１つ以上の高次モード周波数に対する影響を最適化するための、電流分布の変化の最適化、スイッチバック部等の主要セグメント間の表面電流の相殺の最適化等）、１つ以上の移行部が配置される。
【００３８】
ある実施例では、埋め込み型モノポールアンテナの第１の所望の動作周波数および第２の所望の動作周波数は、高次モード周波数として第２の所望の動作周波数を有する基本モード周波数の４分の１の波長とほぼ一致する埋め込み型アンテナの全長を選択することによって提供できる。この実施例では、１つ以上の移行部が、（例えば、電流分布を埋め込み型アンテナに沿って変えるように）埋め込み型アンテナの長さに沿って配置されて、基本モード周波数を第１の所望の動作周波数に近づける調整を最適化し、高次モード周波数を第２の所望の動作周波数付近にとどめるための高次モードの調整を最小化することができる。他の実施例では、埋め込み型アンテナの基本モードおよび１つ以上の高次モードの両方を、１つ以上の移行部を使用して、基本モード周波数および１つ以上の高次モード周波数が第１および第２の所望の動作周波数に向かって変位するように最適化できる。
【００３９】
ある実施例では、１つ以上の移行部を使用して、埋め込み型アンテナのスイッチバック部の複数のセグメント間の表面電流の方向を、１つ以上の所望の動作周波数に対して、基本モード、１つ以上の高次モード、または基本モードと１つ以上の高次モードの両方を最適化するために使用できる。他の実施例では、１つ以上の移行部を使用して、埋め込み型アンテナのスイッチバック部の単一のセグメントに沿った表面電流の方向を、１つ以上の所望の動作周波数に対して、基本モード、１つ以上の高次モード、または基本モードと１つ以上の高次モードの両方を最適化するために使用できる。他の実施例では、アンテナ構成の１つ以上の他の特性を使用して、スイッチバック部の後続のまたは他のセグメントの様々な部分間の間隔、埋め込み型誘電性隔室の１つ以上の帰路導体間の距離（例えば、地板、導電性ハウジング等）、埋め込み型アンテナの全長、スイッチバック部のセグメントの１つ以上の長さ等、１つ以上の移行部の効果を最適化できる。
【００４０】
図１は、埋め込み型遠隔測定回路１０５に連結されている埋め込み型アンテナ１１０を含むシステム１００の実施例を一般的に図示している。
ある実施例では、埋め込み型遠隔測定回路１０５は、第１指定動作周波数または第２指定動作周波数のうちの一方を使用して、送信モードで埋め込み型アンテナ１１０を駆動し、受信モードで埋め込み型アンテナ１１０から情報を受信するように構成されている。ある実施例では、第１および第２の指定動作周波数は少なくとも１オクターブだけ離すことができるが、直接的に調和関係にすることはできない（例えば、高い方の所望の動作周波数は低い方の所望の動作周波数の奇数倍ではない）。特定の実施例では、システム１００は、埋め込み型アンテナ１１０を駆動するか、または埋め込み型アンテナ１１０から情報を受信するように構成されている複数の埋め込み型遠隔測定回路を含むことができる。
【００４１】
ある実施例では、埋め込み型アンテナ１１０は、第１または第２の指定動作周波数のうちの少なくとも一方を使用して、生体媒質内から電磁的に情報を無線送信するか、または生体媒質内で電磁的に情報を無線受信するように構成できる。ある実施例では、埋め込み型アンテナ１１０は、複数（例、２つ以上）の周波数を同時に使用して、電磁的に情報を無線伝送（例えば、送信または受信）するように構成できる。
【００４２】
ある実施例では、埋め込み型アンテナ１１０は、スイッチバック部を含む単一導体から形成される１つ以上の異なるアンテナ構成を含むことができる。ある実施例では、埋め込み型アンテナ１１０のスイッチバック部は生体媒質内で第１または第２の指定動作周波数のうちの一方の波長の約４分の１と一致する全長を有することができる。ある実施例では、埋め込み型アンテナ１１０はダイポールアンテナ、モノポールアンテナ、逆Ｆ形アンテナ、逆Ｌ形アンテナ、または１つ以上の他のアンテナ構成を含むことができる。
【００４３】
図２は、外部モジュール２１５に無線連結されている埋め込み型機器２０２を含むシステム２００の実施例を一般的に図示している。埋め込み型機器２０２は、埋め込み型遠隔測定回路２０６を含む埋め込み型機器ハウジング２０５と、埋め込み型機器ハウジング２０５に連結されている埋め込み型誘電性隔室２０７（例えば、ヘッダー）とを含んでおり、埋め込み型誘電性隔室２０７は埋め込み型アンテナ２１０の少なくとも一部を含む。ある実施例では、埋め込み型アンテナ２１０は初期セグメントを使用して埋め込み型遠隔測定回路２０６に連結できる。初期セグメントは埋め込み型アンテナ２１０の一部として含むことができ、埋め込み型アンテナ２１０の全長に追加される。さらに、埋め込み型機器ハウジング２０５の少なくとも一部は、埋め込み型アンテナ２１０の地板を提供するように構成されている導体を含むことができる。
【００４４】
ある実施例では、埋め込み型機器２０２はペースメーカ、除細動器、または１つ以上の他の埋め込み型医療機器を含むことができる。
ある実施例では、外部モジュール２１５は外部遠隔測定回路２１６と、外部アンテナ２１７（例えば、または１つ以上の外部アンテナ）とを含むことができる。ある実施例では、外部モジュール２１５はローカル医療機器プログラマーまたは他のローカル外部モジュール（例えば、埋め込み型アンテナ２１０の無線通信内の医療機器プログラマーまたは他の外部モジュール）を含むことができる。他の実施例では、外部モジュール２１５はリモート医療機器プログラマーまたは１つ以上の他のリモート外部モジュール（例えば、埋め込み型アンテナ２１０の無線通信範囲外であるが、中継器などのローカル外部機器を使用して埋め込み型機器２０２に連結されるもの）を含むことができる。
【００４５】
図３Ａ、図３Ｂ、図３Ｃは、埋め込み型アンテナ３０５と、初期セグメント３１０と、フィードスルー３１１と、地板３１５とを含むシステム３００〜３０２の実施例を一般的に図示している。ある実施例では、埋め込み型アンテナは導電性ワイヤまたは導電性ストリップのうちの少なくとも１つを含むことができる。ある実施例では、初期セグメント３１０は埋め込み型アンテナ３０５を埋め込み型遠隔測定回路（例えば、埋め込み型遠隔測定回路２０６）に連結するように構成できる。ある実施例では、埋め込み型遠隔測定回路は埋め込み型機器ハウジング（例えば、埋め込み型機器ハウジング２０５）に配置でき、初期セグメント３１０は、埋め込み型機器ハウジングの外側（であるが、埋め込み型誘電性隔室内）に少なくとも一部が配置されている埋め込み型アンテナ３０５をフィードスルー３１１を通して埋め込み型遠隔測定回路に連結するように構成できる。ある実施例では、フィードスルー３１１は埋め込み型機器ハウジングが埋め込み型アンテナ３０５からの電磁エネルギーの放射を減衰、ショート、またはその他変更させることを防止できる。
【００４６】
図３Ａは、埋め込み型アンテナ３０５と初期セグメント３１０とを含むシステム３００の実施例を一般的に図示しており、埋め込み型アンテナ３０５は地板３１５の上に配置されている。ある実施例では、地板３１５は電磁放射の少なくとも一部を埋め込み型アンテナ３０５にまたは埋め込み型アンテナ３０５から反射するように構成されている１つ以上の導体を含むことができる。特定の実施例では、地板は埋め込み型機器ハウジング（例えば、埋め込み型機器ハウジング２０５）の少なくとも一部、または１つ以上の他の導体もしくは地板を含むことができる。
【００４７】
図３Ａでは、埋め込み型アンテナ３０５は逆Ｌ形構成で地板３１５の上に位置づけられているモノポールアンテナを含む。この実施例では、埋め込み型アンテナ３０５はスイッチバック部を含まない。したがって、埋め込み型アンテナ３０５は、生体媒質内の埋め込み型誘電性隔室に埋め込み型アンテナ３０５（初期セグメントを含む）の長さの関数として確立される基本モード周波数で電磁的に情報を伝送するように構成できる。さらに、埋め込み型アンテナ３０５は１つ以上の高次モード（例えば、基本モード周波数の奇数倍）で電磁的に情報を伝送するように構成できる。
【００４８】
図３Ｂは、埋め込み型アンテナ３０５と、初期セグメント３１０とを含むシステム３０１の実施例を一般的に図示しており、埋め込み型アンテナ３０５は地板３１５の上に配置されている。図３Ａの実施例とは対照的に、図３Ｂの埋め込み型アンテナ３０５は第１主要セグメント３３０および第２主要セグメント３３１を有するスイッチバック部を含む。
【００４９】
ある実施例では、埋め込み型アンテナ３０５は第１主要セグメント３３０を第２主要セグメント３３１に連結するように構成されている第１移行部３２０を含む。特定の実施例では、第１移行部３２０は第１主要セグメント３３０から第２主要セグメント３３１まで、曲げ、曲線、直線セグメント、または１つ以上の他の移行部を含む。ある実施例では、第１移行部は埋め込み型アンテナ３０５に沿って表面電流分布を変更するように構成できる。
【００５０】
ある実施例では、第１主要セグメントの長さは埋め込み型アンテナ３０５の基本モード周波数の有効波長の一部（例えば、所望の動作周波数に応じて、基本モード周波数の有効波長の８分の１、または１つ以上の他の長さ）と一致させることができる。図３Ｂの実施例では、第１移行部３２０の長さは第１主要セグメント３３０の長さよりもはるかに短い（例えば、少なくとも５分の１）。特定の実施例では、第１移行部３２０の長さは、埋め込み型アンテナ３０５の直径または幅（例えば、ワイヤの直径、ストリップの幅等）の約３倍の最低長さを有することができる。特定の実施例では、第１主要セグメント３３０または第１移行部の長さは、埋め込み型アンテナ３０５を収納する埋め込み型誘電性隔室（例えば、埋め込み型誘電性隔室２０７）のサイズ（例えば、高さ、長さ、または幅の１つ以上）によって制限できる。
【００５１】
ある実施例では、各主要セグメントの長さが短い（例えば、第１移行部３２０の長さに実質的に等しい）場合、第１主要セグメント３３０と第２主要セグメント３３１との間に表面電流の相殺が起こり、埋め込み型アンテナ３０５の放射効率が低下する。しかし、第１主要セグメント３３０および第２主要セグメント３３１の長さが波長に対して長いため、埋め込み型アンテナ３０５の放射効率は、重なったセグメント部分での表面電流の大きさの違いのためにそれほど影響を受けない。例えば、図３Ｂの実施例では、第１主要セグメント３３０の近位端（初期セグメント３１０付近）で、表面電流の大きさが高い。しかし、第２主要セグメント３３１の遠位端にあたる第２主要セグメント３３１の重なった部分では、表面電流の大きさが低い（例えば、ゼロまたはほぼゼロ）ため、２点間の表面電流の相殺の量は微々たるものである。各主要セグメントの長さがより短い場合には、埋め込み型アンテナの表面電流の相殺の量は、重なった部分での表面電流の大きさがおそらくより高くなるためにより大きくなるであろう。
【００５２】
さらに、複数の主要セグメントの物理的な向きはそれらの間の表面電流の相殺に影響を与えることができる。ある実施例では、第１主要セグメント３３０の少なくとも一部は第２主要セグメント３３１の少なくとも一部に（または１つ以上の他のセグメントに）平行にできる。しかし、平行なセグメントは表面電流の相殺によって、より大きな影響を受けることがある。他の実施例では、第１主要セグメント３３０の少なくとも一部は第２主要セグメント３３１の少なくとも一部に逆平行にできる。ある実施例では、逆平行のセグメントは表面電流の相殺による影響を少なくすることができる。さらに、主要セグメント間の間隔はスイッチバック部の表面電流の相殺に影響を与えることができる。特定の実施例では、主要セグメント間の距離を小さくすると、相殺電流の近接により、その間の表面電流の相殺の可能性が大きくなる。
【００５３】
特定の実施例では、埋め込み型アンテナ３０５のスイッチバック部の主要セグメントの１つ以上は、直線または実質的に直線のセグメントを含む。他の実施例では、第１主要セグメント３３０は、第２主要セグメント３３１と同じ長さか、または実質的に同じ長さにできる。ある実施例では、第１主要セグメント３３０および第２主要セグメント３３１は生体媒質内の同じ有効動作周波数波長に比例するが、実際の長さはやや異なる。他の実施例では、第１主要セグメント３３０または第２主要セグメント３３１の長さの１つ以上を、第１または第２の指定動作周波数で効率的に通信するように増減できる。
【００５４】
図３Ｃは、埋め込み型アンテナ３０５と初期セグメント３１０とを含むシステム３０２の実施例を一般的に図示しており、埋め込み型アンテナ３０５は地板３１５の上に配置されている。図３Ｃの埋め込み型アンテナ３０５は、第１主要セグメント３３２と第２主要セグメント３３３と第３主要セグメント３３４とを有するスイッチバック部を含む。ある実施例では、埋め込み型アンテナ３０５は、第１主要セグメント３３２を第２主要セグメント３３３に連結するように構成されている第１移行部３２０と、第２主要セグメント３３３を第３主要セグメント３３４に連結するように構成されている第２移行部３２１とを含む。ある実施例では、第２移行部３２１は、基本モード周波数または１つ以上の高次モード周波数で埋め込み型アンテナ３０５に沿った表面電流分布を変更するように構成されているが、少なくとも部分的には第２移行部３２１での表面電流の大きさが第１移行部３２０よりも低いために、第１移行部３２０よりも小さい。
【００５５】
ある実施例では、第２主要セグメント３３３および第３主要セグメント３３４の長さは、第１主要セグメント３３２に続く埋め込み型アンテナ３０５のスイッチバック部の全長の残りを提供するように構成されている。特定の実施例では、埋め込み型アンテナ３０５のスイッチバック部の複数のセグメント間の表面電流の相殺のために、スイッチバック部の全長または埋め込み型アンテナ３０５の全長は、４分の１波長の非折返しアンテナに必要なものよりも長くすることができる。特定の実施例では、スイッチバック部のセグメントの数は、埋め込み型アンテナに利用できる長さに依存させることができる（例えば、埋め込み型アンテナが埋め込み型誘電性隔室内にあるとき、スイッチバック部のセグメントの数は埋め込み型誘電性隔室の全長または使用可能な長さに依存させることができる）。様々な実施例では、スイッチバック部のセグメントの数は、図３Ｃの実施例に図示する３つのセグメントよりも多くまたは少なく含むことができる。したがって、セグメントの長さはスイッチバック部のセグメントの数および１つ以上の所望の動作周波数に依存させることができる。
【００５６】
ある実施例では、埋め込み型アンテナ３０５は、３つの主要セグメントを有するスイッチバック（例えば、ジグザグ、折返し等）部を含むことができる。特定の実施例では、３つの主要セグメントのそれぞれを、低い方の所望の動作周波数の有効波長の８分の１と一致させて、埋め込み型アンテナ３０５の全長を、高い方の所望の動作周波数でまたはその近傍で高次モード周波数を有する基本モード周波数の有効波長の４分の１と一致させることができる。第１主要セグメント３３２の長さは、高次モード周波数の１つ以上を実質的に保持しながら、埋め込み型アンテナの基本モード周波数を変更するように構成されている。
【００５７】
ある実施例では、３つの主要セグメントは、所望の動作周波数に応じて、わずかにまたは実質的に異なる長さを有する実質的に線形のアンテナセグメントを含むことができる。さらに、３つの主要セグメントの１つ以上は、所望の動作周波数に応じて、１つ以上の他の主要セグメントと平行にするか、または１つ以上の他の主要セグメントと同じかまたは異なる長さにすることができる。
【００５８】
他の実施例では、埋め込み型アンテナ３０５のスイッチバック部の第１主要セグメント３３２の幾何学的方向は、埋め込み型アンテナの第２主要セグメント３３３の幾何学的方向に実質的に対向させることができる。ある実施例では、第１主要セグメント３３２の近位端から第１主要セグメント３３２の遠位端までの幾何学的方向は、第２主要セグメント３３３の近位端から第２主要セグメント３３３の遠位端までの幾何学的方向に実質的に対向させることができる（例えば、１８０度、１３５度等の対向）。
【００５９】
一般に、埋め込み型アンテナ３０５が第１または第２の所望の動作周波数範囲を達成する能力に影響を与えることのできる要因には、埋め込み型アンテナ３０５の全長、埋め込み型アンテナ３０５のスイッチバック部のセグメントの総数、スイッチバックセグメントの長さ、スイッチバックセグメント間の間隔等が含まれる。
【００６０】
ある実施例では、埋め込み型アンテナは、ＭＩＣＳ帯域周波数範囲の第１指定動作周波数（例えば、４０２〜４０５ＭＨｚ）およびＩＳＭ帯域周波数範囲の第２指定動作周波数（例えば、９０２〜９２８ＭＨｚ）を使用して、電磁的に情報を無線伝送するように構成できる。
【００６１】
ある実施例では、ＩＳＭ帯域周波数は埋め込み型アンテナの高次モードを使用して提供できる。ある実施例では、埋め込み型アンテナの基本モード周波数は、埋め込み型アンテナの全長（例えば、埋め込み型アンテナの基本モード周波数の有効波長の４分の１）と対応させることができる。ある実施例では、全長は、第１高次モード周波数（例えば、基本モード周波数の約３倍）がＩＳＭ帯域周波数とほぼ一致するように選ぶことができる。
【００６２】
さらに、本発明者らは、特に、同様な全長の非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なる基本モードで所望の動作周波数を提供するために、１つ以上のスイッチバック部を画成する埋め込み型アンテナの長さに沿って配置される１つ以上の移行部が、埋め込み型アンテナの基本モード周波数を変更、調整または離調するように構成できることを認識した。
【００６３】
図４Ａは、各セグメントが基本モード周波数の有効波長の４分の１と一致する第１長さ４４０を有する２つのセグメントを含む非折返しダイポールアンテナ４０５の実施例を一般的に図示している。
【００６４】
ある実施例では、非折返しダイポールアンテナ４０５の基本モード周波数は、所望の動作周波数に近い高次モード周波数（例えば、セグメントの数または所望の動作周波数に応じた、第１高次モード周波数、または他の高次モード周波数）を提供できる。ある実施例では、約３０５ＭＨｚの基本モード周波数を有する非折返しアンテナは、ＩＳＭ帯域周波数範囲の中心周波数である９１５ＭＨｚに近い第１高次モード周波数を含む。
【００６５】
図４Ｂは、非折返しダイポールアンテナ４０５の基本モードでの非折返しダイポールアンテナ４０５に沿った第１表面電流分布４１０の実施例を一般的に図示している。基本モードでの第１表面電流分布４１０は、非折返しダイポールアンテナ４０５の給電点で最大となり、各アンテナセグメントの末端でまたはその付近でゼロまで低下するように変動する。
【００６６】
図４Ｃは、非折返しダイポールアンテナ４０５の第１高次モードでの非折返しダイポールアンテナ４０５に沿った第２表面電流分布４１１の実施例を一般的に図示している。高次モードでの第２表面電流分布４１１は、非折返しダイポールアンテナ４０５の基本モードでの第１表面電流分布４１０とは異なるが、変動する。
【００６７】
特定の実施例では、第２表面電流分布４１１は第１表面電流分布４１０とは異なるため、非折返しダイポールアンテナ４０５の移行部は第２表面電流分布４１１とは異なる形で、第１表面電流分布４１０に影響を与えることができる。ある実施例では、１つ以上の移行部は非折返しダイポールアンテナ４０５の基本モードの表面電流分布を変更するとともに、非折返しダイポールアンテナ４０５の１つ以上の高次モードでの表面電流分布を別の形で変更するか、または実質的に変更しないままにするように構成できる。
【００６８】
ある実施例では、１つ以上の移行部は、基本モード周波数を変えて、基本モードでの表面電流分布を最適化して、同様な全長の非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なる第１指定動作周波数を提供しながら、高次モードの変化を最小限にして、同様な全長の非折返しアンテナの高次モード周波数に関して第２指定動作周波数を保持するように構成できる。他の実施例では、基本モードおよび１つ以上の高次モードの両方での表面電流分布を最適化して、１つ以上の移行部は、第１および第２の所望の動作周波数を提供するように構成できる。
【００６９】
図５Ａは、スイッチバック部を画成する１つ以上の移行部を含む３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５（図４Ａの実施例に図示するような）の実施例を一般的に図示している。図５Ａの実施例では、スイッチバック部は第１主要セグメント５３２と、第２主要セグメント５３３と、第３主要セグメント５３４とを含み、第１主要セグメント５３２は第１移行部５２０を使用して第２主要セグメント５３３に連結されており、第２主要セグメント５３３は第２移行部５２１を使用して第３主要セグメント５３４に連結されている。ある実施例では、各主要セグメントは第２長さ５４１を有し、各移行部は第３長さ５４２を有する。ある実施例では、図４Ａの第１長さ４４０は図５Ａの第２長さ５４１および第３長さ５４２に以下のように関係付けることができる。
【００７０】
第１長さ４４０≒（３×第２長さ５４１）＋（２×第３長さ５４２）
他の実施例では、主要セグメントまたは移行部の１つ以上は、所望の動作周波数に応じて、１つ以上の他の長さを含むことができる。
【００７１】
ある実施例では、図４Ａに図示するダイポールアンテナはＩＳＭ帯域周波数範囲の高次モード周波数（例えば、第１高次モード周波数）を含む基本モード周波数を有することができる。図５Ａに図示するように、１つ以上の移行部が３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の長さに沿って配置されて、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の基本モードを変更する。ある実施例では、第１主要セグメント５３２の長さが所望の動作周波数の有効波長の８分の１と一致するように第１移行部５２０が配置されて、ＭＩＣＳ帯域周波数範囲の所望の動作周波数を提供することができる。ある実施例では、第１、第２および第３の主要セグメントのそれぞれを所望の動作周波数範囲の有効波長の８分の１と個々に一致させることができる。
【００７２】
図５Ｂは、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の基本モードでの３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５に沿った第１表面電流分布５１０の実施例を一般的に図示している。
【００７３】
図５Ｃは、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の第１高次モードでの３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５に沿った第２表面電流分布５１１の実施例を一般的に図示している。
【００７４】
図５Ｂに図示するように、基本モードでは、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の第１主要セグメントにおける第１表面電流分布５１０の方向は、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の第２主要セグメントにおける第１表面電流分布５１０の方向に概ね対向する。したがって、表面電流の相殺が起こる可能性があり、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の基本モードに影響する。
【００７５】
しかし、図５Ｃの実施例に図示するように、第１高次モードでは、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の第１主要セグメントにおける第２表面電流分布５１１の方向は、３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の第２主要セグメントにおける第２表面電流分布５１１の方向に実質的に対向していない。ここでは、表面電流の相殺はそれほど起こることはなく、基本モードほど３セグメントの折返しダイポールアンテナ５０５の第１高次モードに影響しない。
【００７６】
したがって、図５Ａのスイッチバック構成は第１高次モードよりも基本モードに大きく影響する。
図６は、２つの実施例のアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係６００の実施例を一般的に図示している。この実施例では、プロット６０１は、約３００ＭＨｚで基本モード周波数を有する（例えば、図４Ａに図示するような）非折返しダイポールアンテナの反射減衰量特性の実施例を一般的に図示している。プロット６０１は、この実施例では、高次モード周波数は基本モード周波数の奇数倍（例えば、約９００ＭＨｚ、約１．５ＧＨｚ、２．１ＧＨｚ、２．７ＧＨｚ等）で生じる。さらに、この実施例では、プロット６０２は約９００ＭＨｚで高次モード周波数を有するが、約４００ＭＨｚで基本モード周波数を有する（例えば、図５Ａに図示するような）スイッチバック部を有する折返しダイポールアンテナの実施例を一般的に図示している。
【００７７】
図７は、第１主要セグメント７０６と第２主要セグメント７０７と第３主要セグメント７０８とを含むスイッチバック部を有する埋め込み型アンテナ７０５を含むシステム７００の実施例を一般的に図示している。特定の実施例では、埋め込み型アンテナは、第１主要セグメント７０６を第２主要セグメント７０７に連結するように構成されている第１移行部７２０と、第２主要セグメント７０７を第３主要セグメント７０８に連結するように構成されている第２移行部７２１とを含む。ある実施例では、埋め込み型アンテナ７０５は埋め込み型アンテナ７０５のスイッチバック部の第１主要セグメント７０６とは異なる初期セグメント７１０を含み、初期セグメント７１０は、第１主要セグメント７０６をフィードスルー７１１を通して埋め込み型機器ハウジング内の埋め込み型遠隔測定回路に連結するように構成される。
【００７８】
特定の実施例では、フィードスルー７１１は第１主要セグメント７０６からある距離のところに配置されている。特定の実施例では、埋め込み型アンテナ７０５は、第１主要セグメント７０６の近位端から第３主要セグメント７０８の遠位端まで、または初期セグメント７１０の近位端から第３主要セグメント７０８の遠位端まで延びる１本のワイヤ（例えば、０．３８１ｍｍの直径を有する）など、単一の連続導体を含む。
【００７９】
特定の実施例では、初期セグメント７１０が含まれる場合、埋め込み型アンテナ７０５を所望の動作周波数に同調させて、埋め込み型アンテナ７０５の入力インピーダンスに影響を与えるか、または１つ以上のアンテナ特性にその他の変化、変更または影響を与えるように、初期セグメント７１０の長さまたは形状が、選択される。ある実施例では、帰路導体（例えば、地板または他の導体）に対して初期セグメント７１０の少なくとも一部の間に物理的な配列を提供することができ、物理的な配列を使用して、２００８年１０月１６日に出願され、その全体を本書に組み込む「ＩＭＰＥＤＡＮＣＥ−ＣＯＮＴＲＯＬＬＥＤ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＴＥＬＥＭＥＴＲＹ  ＡＮＴＥＮＮＡ」と題する、本発明の譲受人に譲渡されたデイヴィッド・ギェムら（Ｄａｖｉｄ  Ｎｇｈｉｅｍ  ｅｔ．ａｌ）の米国仮出願第６１／１０６，０６８号に記述されるように、埋め込み型アンテナ７０５の入力インピーダンスを制御することによって、埋め込み型アンテナ７０５に連結される埋め込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの生体媒質内における実質的な共役整合を提供することができる。
【００８０】
図７の実施例では、埋め込み型アンテナ７０５は、１つ以上のポートまたはレセプタクルを有する埋め込み型誘電性隔室内に配置されるように構成できる。ある実施例では、１つ以上のポートまたはレセプタクル（例えば、典型的には１から５）は、１つ以上のリード線または電極を受け取るように構成できる。したがって、１つ以上のリード線または電極は、患者からの生理学的情報を受信するか、または１つ以上の治療を患者に送達するために使用される。ある実施例では、埋め込み型アンテナ７０５は、埋め込み型誘電性隔室内に１つ以上のポートもしくはレセプタクル、または１つ以上の他の導体を避けるように構成できる。
【００８１】
図７の実施例では、埋め込み型アンテナ７０５は複数の平面に存在できる。さらに、１つ以上の主要セグメント（例えば、第１主要セグメント７０６、第２主要セグメント７０７、または第３主要セグメント７０８）は、埋め込み型誘電性隔室の側面に沿ってもしくはその付近に、または埋め込み型誘電性隔室の上面に沿ってもしくはその付近に配置されるように構成できる。図７の実施例では、第１主要セグメント７０６は埋め込み型誘電性隔室（図示せず）の側面の付近に配置されるように構成され、第３主要セグメント７０８は埋め込み型誘電性隔室の上面近傍に配置されるように構成されている。
【００８２】
ある実施例では、生体媒質内でＭＩＣＳ帯域周波数範囲の第１指定動作周波数およびＩＳＭ帯域周波数範囲の第２指定動作周波数を提供するために、埋め込み型アンテナ７０５は２４．３５ｍｍの初期セグメントの長さ、２９．５ｍｍの第１主要セグメントの長さ、３０ｍｍの第２および第３主要セグメントの長さ、３．３ｍｍの第１移行部の長さ、および３．７５ｍｍの第２移行部の長さを有する。他の実施例では、同じかもしくは同様な動作周波数を提供するために、または１つ以上の他の指定動作周波数を提供するために、１つ以上の他の長さを使用できる。
【００８３】
図８は、図７に図示するアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係８００の実施例を一般的に図示している。この実施例では、プロット８０１は、図７に図示するアンテナ構成が約４２０ＭＨｚで基本モード周波数を、約１ＧＨｚで第１高次モード周波数を有することを一般的に図示している。
【００８４】
図９は、第１主要セグメント９０６と第２主要セグメント９０７と第３主要セグメント９０８とを含むスイッチバック部を有する埋め込み型アンテナ９０５を含むシステム９００の実施例を一般的に図示している。特定の実施例では、埋め込み型アンテナは第１主要セグメント９０６を第２主要セグメント９０７に連結するように構成されている第１移行部９２０と、第２主要セグメント９０７を第３主要セグメント９０８に連結するように構成されている第２移行部９２１とを含む。ある実施例では、埋め込み型アンテナ９０５は埋め込み型アンテナ９０５のスイッチバック部の第１主要セグメント９０６とは異なる初期セグメント９１０を含み、初期セグメント９１０は、第１主要セグメント９０６をフィードスルー９１１を通して埋め込み型機器ハウジング内の埋め込み型遠隔測定回路に連結するように構成されている。
【００８５】
図９の実施例では、第１主要セグメント９０６、第２主要セグメント９０７および第３主要セグメント９０８は、埋め込み型誘電性隔室の１側面に沿って配置されるように構成され、初期セグメント９１０は、第１主要セグメント９０６を埋め込み型遠隔測定回路に連結するように構成できる。
【００８６】
特定の実施例では、他の主要セグメントよりも基本モードで高い表面電流を有する第１主要セグメント９０６を、埋め込み型アンテナ９０５の１つ以上の他の主要セグメントよりも埋め込み型機器ハウジングまたは地板から遠くに位置づけるようにできる。ある実施例では、第１主要セグメント９０６を埋め込み型機器ハウジングまたは地板からより遠くに位置づけることにより、第１主要セグメント９０６と埋め込み型機器ハウジングまたは地板との間の表面電流の相殺の量を小さくすることができ、したがって、埋め込み型アンテナ９０５の放射効率にごくわずかな影響しか与えないようにすることができる。他の実施例では、第１主要セグメント９０６は、埋め込み型アンテナ９０５の他の主要セグメントの１つ以上よりも埋め込み型機器ハウジングまたは地板の近くに位置づけることができる。
【００８７】
ある実施例では、生体媒質を含む複雑な誘電体媒質でＭＩＣＳ帯域周波数範囲の第１指定動作周波数およびＩＳＭ帯域周波数範囲の第２指定動作周波数を提供するために、埋め込み型アンテナ９０５は２４．８ｍｍの初期セグメントの長さ、２８ｍｍの第１主要セグメントの長さ、２６．５ｍｍの第２主要セグメントの長さ、２７ｍｍの第３主要セグメントの長さ、および４．７ｍｍの第１および第２移行部の長さを有する。他の実施例では、同じかもしくは同様な動作周波数を提供するために、または１つ以上の他の指定動作周波数を提供するために、１つ以上の他の長さを使用することができる。
【００８８】
他の実施例では、２つ以上の主要セグメントの少なくとも一部を医療機器ハウジングまたは地板から等距離に配置できる。
図１０は、図９に図示するアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係１０００の実施例を一般的に図示している。この実施例では、プロット１００１は、図９に図示するアンテナ構成が約４００ＭＨｚで基本モード周波数を有し、且つ約９６０ＭＨｚで第１高次モード周波数を有することを一般的に図示している。
【００８９】
図１１は、第１主要セグメント１１０６と第２主要セグメント１１０７と第３主要セグメント１１０８とを含むスイッチバック部を有する埋め込み型アンテナ１１０５を含むシステム１１００の実施例を一般的に図示している。特定の実施例では、埋め込み型アンテナは第１主要セグメント１１０６を第２主要セグメント１１０７に連結するように構成されている第１移行部１１２０と、第２主要セグメント１１０７を第３主要セグメント１１０８に連結するように構成されている第２移行部１１２１とを含む。ある実施例では、埋め込み型アンテナ１１０５は埋め込み型アンテナ１１０５のスイッチバック部の第１主要セグメント１１０６とは異なる初期セグメント１１１０を含み、初期セグメント１１１０は第１主要セグメント１１０６をフィードスルー１１１１を通して埋め込み型機器ハウジング内の埋め込み型遠隔測定回路に連結するように構成されている。
【００９０】
図１１の実施例では、第１主要セグメント１１０６は埋め込み型アンテナ１１０５の１つ以上の他の主要セグメントよりも埋め込み型機器ハウジングまたは地板の近くに配置されるように構成できる。ある実施例では、生体媒質を含む複雑な誘電体媒質でＭＩＣＳ帯域周波数範囲の第１指定動作周波数およびＩＳＭ帯域周波数範囲の第２指定動作周波数を提供するために、埋め込み型アンテナ１１０５は２２．５ｍｍの初期セグメントの長さ、２８ｍｍの第１主要セグメントの長さ、２６．５ｍｍの第２主要セグメントの長さ、２７ｍｍの第３主要セグメントの長さ、および４．７ｍｍの第１および第２移行部の長さを有する。他の実施例では、同じかもしくは同様な動作周波数を提供するために、または１つ以上の他の指定動作周波数を提供するために、１つ以上の他の長さを使用することができる。
【００９１】
図１２は、図１１に図示するアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係１２００の実施例を一般的に図示している。この実施例では、プロット１２０１は、図１１に図示するアンテナ構成が約４３０ＭＨｚで基本モード周波数を有し、且つ約１０００ＭＨｚで第１高次モード周波数を有することを一般的に図示している。
【００９２】
図１３Ａは、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５（図４Ａの実施例に図示するような）の実施例を概略的に図示している。ある実施例では、２セグメントのダイポールアンテナ１３０５はスイッチバック部を画成する２つの主要セグメントを含む。図１３Ａの実施例では、スイッチバック部は第１主要セグメント１３３２と第２主要セグメント１３３３とを含み、第１主要セグメント１３３２は第１移行部１３２０を使用して第２主要セグメント１３３３に連結されている。ある実施例では、各主要セグメントは第４長さ１３４３を有し、第１移行部１３２０は第５長さ１３４４を有する。ある実施例では、図４Ａの第１長さ４４０は、図１３Ａの第４長さ１３４３および第５長さ１３４４に以下のように関係付けられる。
【００９３】
第１長さ４４０≒（２×第４長さ１３４３）＋第５長さ１３４４
他の実施例では、主要セグメントまたは移行部のうちの１つ以上は、所望の動作周波数に応じて１つ以上の他の長さを含むことができる。
【００９４】
ある実施例では、図４Ａに図示する非折返しダイポールアンテナは、ＧＰＳ帯域周波数範囲（例えば、１５７２〜１５７８ＭＨｚ）の高次モード周波数（例えば、第２高次モード周波数）を提供する基本モード周波数（例えば、約３１５ＭＨｚ）を有する。図１３Ａに図示するように、第１移行部が、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の長さに沿って配置されて、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の基本モードを変更する。ある実施例では、基本モードでスイッチバック部の表面電流分布を変更して、ＭＩＣＳ帯域周波数範囲で第１の所望の動作周波数を提供し、高次モードでスイッチバック部の表面電流分布の変化を最小化して、ＧＰＳ帯域周波数範囲で第２の所望の動作周波数を提供するように、第１移行部１３２０が配置される。ある実施例では、第１主要セグメント１３３２の第１長さは、ＧＰＳ帯域周波数範囲で高次モード周波数を提供する（例えば、図４Ａに図示する）非折返しアンテナの基本モード周波数の有効波長の８分の１と一致させることができる。この実施例では、第１主要セグメント１３３２の第１長さは、約３１５ＭＨｚの有効波長の８分の１と一致させることができる。
【００９５】
他の実施例では、２セグメントのスイッチバック部を使用して基本モードまたは高次モードのうちの１つ以上を使用または変更して、１つ以上の他の所望の動作周波数を提供することができる。この実施例では、１つ以上の異なる主要セグメント長さ、移行部長さ等を使用して、１つ以上の他の所望の動作周波数を提供できる。他の実施例では、基本モードと１つ以上の高次モードの両方を変更して、所望の動作周波数を提供することができる。
【００９６】
図１３Ｂは、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の基本モードでの２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５に沿った第１表面電流分布１３１０の実施例を概略的に図示している。
【００９７】
図１３Ｃは、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の第２高次モードでの２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５に沿った第２表面電流分布１３１１の実施例を概略的に図示している。
【００９８】
図１３Ｂの実施例に図示するように、基本モードで、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の第１主要セグメントにおける第１表面電流分布１３１０の方向は、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の第２主要セグメントにおける第１表面電流分布１３１０の方向とは概ね対向する。したがって、表面電流の相殺が起こる可能性があり、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の基本モード周波数に影響を与える。
【００９９】
しかし、図１３Ｃの実施例に図示するように、第２高次モードでは、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の第１主要セグメントにおける第２表面電流分布１３１１の方向は、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の第２主要セグメントにおける第２表面電流分布１３１１の方向に実質的に対向していない。ここでは、表面電流の相殺はそれほど起こらず、２セグメントの折返しダイポールアンテナ１３０５の第１高次モードに対する第１移行部の影響を最小化する。
【０１００】
したがって、図１３Ａのスイッチバック構成は、第２高次モード周波数よりも基本モード周波数に大きく影響する。他の実施例では、１つ以上の他の高次モード周波数に影響を与え、利用することができる。
【０１０１】
図１４は、２つの実施例のアンテナ構成の反射減衰量（デシベル単位）と周波数（ＧＨｚ単位）との関係１４００の実施例を概略的に図示している。この実施例では、プロット１４０１は、約３００ＭＨｚで基本モード周波数を有する（例えば、図４Ａに図示するような）非折返しダイポールアンテナの反射減衰量特性の実施例を概略的に図示している。プロット１４０１は、この実施例では、高次モードは基本モード周波数の奇数倍（例えば、約９００ＭＨｚ、約１．５ＧＨｚ、２．１ＧＨｚ、２．７ＧＨｚ等）で生じることを概略的に図示している。さらに、この実施例では、プロット１４０２は、約１．６ＧＨｚで第２高次モード周波数を有するが、約４００ＭＨｚで基本モード周波数を有する（例えば、図１４Ａに図示するような）スイッチバック部を有する折返しダイポールアンテナの実施例を一般的に図示している。
【０１０２】
図１５は、異なる第１または第２の指定動作周波数で電磁的に情報を無線伝送することを含む方法１５００の実施例を概略的に図示している。電磁的に情報を無線伝送することは、電磁的に情報を無線送信または受信することを含むことができる（例えば、１つ以上の指定動作周波数を使用して、送受信を同時に行う）。ある実施例では、埋め込み型アンテナは埋め込み型遠隔測定回路の送信モードで駆動し、または埋め込み型アンテナからの情報を埋め込み型遠隔測定回路の受信モードで受信する。ある実施例では、駆動または受信することは、異なる第１または第２の指定動作周波数を使用することを含む。特定の実施例では、第１指定動作周波数は第２指定動作周波数とは異なる。
【０１０３】
１５０５で、スイッチバック部を含む埋め込み型アンテナを使用して異なる第１または第２の指定動作周波数で情報を電磁的に無線伝送する。ある実施例では、情報は第１および第２の両方の指定動作周波数で無線伝送する。他の実施例では、情報は第１または第２の指定動作周波数のうちの一方を使用して無線伝送できるが、埋め込み型アンテナは他の指定動作周波数で情報を無線伝送するように構成できる。
【０１０４】
１５１０で、第２指定動作周波数（例えば、第１指定動作周波数よりも高いもの）を、埋め込み型アンテナの全長を使用して埋め込み型アンテナの第１高次モードで提供できる。
【０１０５】
ある実施例では、非折返し埋め込み型アンテナを基準として、第１高次モードを使用して第２指定動作周波数を提供する基本モード周波数を画成する全長が選択される。非折返しアンテナの基本モード周波数は、埋め込み型アンテナのスイッチバック部を画成する非折返し埋め込み型アンテナの長さに沿った１つ以上の移行部を用いて変更または変化させる。
【０１０６】
ある実施例では、１つ以上の移行部は、基本モード、および１つ以上の高次モードで別々に埋め込み型アンテナに沿った表面電流分布を変更または変化させることができる。これらの実施例では、高次モードの第１および第２の主要セグメント（または１つ以上の他のセグメント）の重なった部分の表面電流は同じ方向に向けることができるので、複数のセグメント間の表面電流の相殺の量が相対的に小さくなる。したがって、特定の実施例では、スイッチバック部を含む埋め込み型アンテナの第２指定動作周波数は全長の等しい非折返し埋め込み型アンテナの高次モード周波数に実質的に類似したままにすることができる。
【０１０７】
他の実施例では、埋め込み型アンテナの第１および第２の主要セグメント（または１つ以上の他のセグメント）の重なった部分の高次モードの表面電流の方向は互いに部分的に対向させることができ、または部分的に同じ方向に向けることができる。ある実施例では、互いに対向する第１および第２の主要セグメントの重なった部分の高次モードの表面電流が大きいほど、第２指定動作周波数の変化も大きくできる。特定の実施例では、埋め込み型アンテナの全長、埋め込み型アンテナのスイッチバック部の全長、または埋め込み型アンテナの１つ以上の部分（例えば、初期セグメント、１つ以上の主要セグメント、１つ以上の移行部等）の全長は、埋め込み型アンテナの第１および第２の主要セグメント（または１つ以上の他のセグメント）において、対向する表面電流を補償（増減）するように変更できる。
【０１０８】
ある実施例では、第１主要セグメントの第１長さは低い方の指定動作周波数の有効波長の約８分の１を含み、約４０３．５ＭＨｚで第１指定動作周波数を提供し、且つ約９１５ＭＨｚで第２指定動作周波数を提供することができる。
【０１０９】
１５１５で、（前述したとおり）埋め込み型アンテナの基本モードで第１指定動作周波数を提供でき、埋め込み型アンテナの基本モード周波数は全長の等しい非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なり、その差は、少なくとも第１主要セグメントの第１長さを使用して提供される。
【０１１０】
他の実施例では、２つ以上の周波数での無線通信を提供するために、１つ以上の周波数を選択でき、１つ以上の他のアンテナの長さを選択できる。さらに、特定の実施例では、アンテナを同調させるために、本発明者らは、アンテナの長さを長くして、１つ以上の指定動作周波数での伝送特性を改善することを認識した。例えば、埋め込み型アンテナの全長は第１のまたは低い方の所望の動作周波数の有効波長の４分の１を超えることができる。
【０１１１】
ある実施例では、（例えば、所望の動作周波数を取り囲む両周波数帯域での通信を提供するため）所望の動作周波数は２つの動作帯域間で選択できる。ある実施例では、第１または第２の所望の動作周波数のうちの一方は、各バンドでの通信を提供するためにＩＳＭとＳＲＤの帯域範囲間で選択できる。特定の実施例では、第２の所望の動作周波数は１つ以上の他の動作帯域（例えば、ＭＩＣＳ帯域範囲）で、または２つの動作帯域間で選択できる。
【０１１２】
特定の実施例では、埋め込み型アンテナは埋め込み型誘電性隔室内に嵌め込むように構成できる。様々な実施例では、異なる誘電性隔室は異なる形状、サイズ、またはその内部の構成部品を有することができる。したがって、特定の実施例では、埋め込み型アンテナの部分の１つ以上（例えば、初期セグメント、主要セグメント、移行部等の１つ以上）を、所望の動作周波数での通信を提供するように変更できる（例えば、長くする、または短くする）。ある実施例では、埋め込み型アンテナの初期セグメントを長くすることができ、それに応じてスイッチバック部の第３主要セグメントを短くできる。他の実施例では、１つ以上の他の部分を変更できる。特定の実施例では、埋め込み型アンテナの全長を一定に維持できる。しかし、他の実施例では、特定のセグメント（例えば、第１主要セグメント）への変更が他のものよりも大きく動作（例えば、結果として発生する動作周波数）に影響を与えることができ、それに応じた割合を占めることができる。
補記
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部をなす添付の図面の参照を含む。図面は例として、本発明を実施できる具体的な実施形態を示している。これらの実施形態は本明細書において「実施例」とも呼ばれる。かかる実施例は図示して説明された要素以外の要素を含むことができる。しかし、本発明者らは図示して説明される要素のみが提供される実施例も企図する。
【０１１３】
本書で参照されるすべての出版物、特許および特許文献は、参照により個々に組み込まれたごとくに参照によりその全体がこれに組み込まれる。本書と、そのように参照により組み込まれたそれらの文書との間に矛盾する用法がある場合、組み込まれた参照文献での用法は、本書の補足と考えるべきである。矛盾が解消されない場合、本書の用法に準拠する。
【０１１４】
本明細書において、「または」という用語は、別段の指示がない限り、非排他的なことをいうために、または、「ＡまたはＢ」は「ＡであってＢではない」、「ＢであってＡではない」および「ＡとＢ」を含むように使用される。
以下に、上記各実施形態から把握できる技術思想を記載する。
（付記１）
マルチバンド埋め込み型遠隔測定システムであって、
埋め込み型アンテナに連結されている埋め込み型遠隔測定回路であって、前記埋め込み型遠隔測定回路は第１指定動作周波数または第２指定動作周波数のうちの少なくとも一方を使用して、送信モードで前記埋め込み型アンテナを駆動し、受信モードで前記埋め込み型アンテナから情報を受信するように構成されて、前記第２指定動作周波数は前記第１指定動作周波数とは異なる、前記埋め込み型遠隔測定回路を備える前記マルチバンド埋め込み型遠隔測定システムにおいて、
前記埋め込み型アンテナは、前記第１および第２の指定動作周波数を使用して、生体媒質内から電磁的に情報を無線送信するか、または前記生体媒質内で電磁的に情報を無線受信するように構成され、
前記埋め込み型アンテナは、
第１長さを有する第１主要セグメントと、
第２長さを有する第２主要セグメントと、
第３長さを有する第３主要セグメントと、
を含むスイッチバック部を含み、前記第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成に配列され、
前記第１指定動作周波数は前記埋め込み型アンテナの基本モードで提供され、前記埋め込み型アンテナの前記基本モード周波数は全長の等しい非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なり、前記差は前記第１主要セグメントの少なくとも第１長さを使用して提供され、
前記第２指定動作周波数は、前記埋め込み型アンテナの全長を使用して前記埋め込み型アンテナの第１高次モードで提供される、マルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記２）
前記埋め込み型アンテナの前記第１高次モード周波数は、全長の等しい前記非折返しアンテナの前記第１高次モード周波数と一致する、付記１に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記３）
前記第１主要セグメントの前記第１長さは、
（１）前記第１指定動作周波数を提供するために、前記埋め込み型アンテナの前記基本モードで前記第１主要セグメントと前記第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最適化し、および
（２）前記第２指定動作周波数を提供するために、前記埋め込み型アンテナの前記第１高次モードで前記第１主要セグメントと前記第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最小化するように構成されている、付記１から２のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記４）
前記第１主要セグメントの前記第１長さは、前記第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と一致する、付記１から３のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記５）
前記第１主要セグメントの前記第１長さ、前記第２主要セグメントの前記第２長さ、および前記第３主要セグメントの前記第３長さのそれぞれは、前記第１指定動作周波数の前記有効波長の８分の１と個々に一致する、付記４に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記６）
前記第１主要セグメントは、前記第２主要セグメントよりも地板から遠くに配置されている、付記１から５のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記７）
前記第１主要セグメントは、前記第２主要セグメントよりも地板の近くに配置されている、付記１から５のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記８）
前記第１主要セグメントの少なくとも一部は、前記第２主要セグメントの少なくとも一部と地板から等距離に配置されている、付記１から５のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記９）
前記埋め込み型アンテナはワイヤアンテナを含み、前記第２主要セグメントの少なくとも一部は前記第１主要セグメントの少なくとも一部から第１距離だけ離れており、前記第１距離は、前記ワイヤアンテナの直径よりも少なくとも３倍だけ大きく、前記第１主要セグメントの前記第１長さは、前記第１と第２の主要セグメント間の前記第１距離よりも少なくとも５倍だけ大きい、付記１から８のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１０）
前記埋め込み型アンテナの前記スイッチバック部は前記第１と第２の主要セグメント間に第１移行部を含み、前記第１移行部は前記第１主要セグメントの遠位端を前記第２主要セグメントの近位端に連結するように構成され、前記第１移行部は、前記第１主要セグメントの近位端から前記第１主要セグメントの遠位端までの幾何学的方向が、前記第２主要セグメントの前記近位端から前記第２主要セグメントの遠位端までの幾何学的方向に実質的に対向するような折返し部を含む、付記１から９のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１１）
前記第１および第２の指定動作周波数は、
（１）約４０２ＭＨｚから約４０５ＭＨｚにわたる体内埋め込み型医療用データ伝送サービス（ＭＩＣＳ：Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍｐｌａｎｔ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）帯域範囲
（２）約８６２ＭＨｚから約８７０ＭＨｚにわたる短距離無線機器（ＳＲＤ：Ｓｈｏｒｔ  Ｒａｎｇｅ  Ｄｅｖｉｃｅ）帯域範囲
（３）約９０２ＭＨｚから約９２８ＭＨｚにわたる第１産業科学医療（ＩＳＭ：Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ−Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ−Ｍｅｄｉｃａｌ）帯域範囲
（４）約２４００ＭＨｚから約２５００ＭＨｚにわたる第２ＩＳＭ帯域範囲、または
（５）約１８５０〜１９９０ＭＨｚにわたるパーソナル通信サービス（ＰＣＳ：Ｐｅｒｓｏｎａｌ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｅｒｖｉｃｅ）帯域範囲
のうちの少なくとも１つを含むリストから選択される、付記１から１０のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１２）
前記第１主要セグメントの前記遠位端は前記第２主要セグメントの前記近位端に連結され、前記第２主要セグメントの前記遠位端は前記第３主要セグメントの前記近位端に連結され、
前記埋め込み型アンテナの前記スイッチバック部は、前記第１主要セグメントの前記近位端から前記第３主要セグメントの前記遠位端まで延びる単一の連続導体から構成される、付記１から１１のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１３）
前記埋め込み型アンテナは前記遠隔測定回路を前記第１主要セグメントの前記近位端に連結するように構成されている初期セグメントを含み、前記初期セグメントは、前記埋め込み型アンテナの入力インピーダンスを、帰路導体に対する前記初期セグメントの少なくとも一部の物理的な配列を少なくとも部分的に使用して制御するように構成されて、前記埋め込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの前記生体媒質における実質的な共役整合を提供する、付記１２に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１４）
前記埋め込み型遠隔測定回路と前記埋め込み型遠隔測定回路に連結されている導電部とを含む埋め込み型機器ハウジングと、
前記埋め込み型機器ハウジングに連結されている埋め込み型誘電性隔室であって、前記埋め込み型誘電性隔室は前記埋め込み型アンテナの前記スイッチバック部の前記第１、第２および第３の主要セグメントを含み、前記埋め込み型誘電性隔室は前記埋め込み型機器ハウジングの表面に対して高さを有するとともに、前記埋め込み型機器ハウジングの前記表面に沿った長さおよび幅を有している、前記埋め込み型誘電性隔室と、を含み、
前記埋め込み型アンテナは、前記第１および第２の指定動作周波数を使用して、前記生体媒質内の前記埋め込み型誘電性隔室内から電磁的に情報を無線送信するか、または前記生体媒質内の前記埋め込み型誘電性隔室で電磁的に情報を無線受信するように構成され、
前記第１、第２および第３の主要セグメントの前記第１、第２および第３長さは、それぞれ前記埋め込み型誘電性隔室の前記長さよりも短く、
前記第２主要セグメントの少なくとも一部は前記第１主要セグメントの少なくとも一部から第１距離だけ離れており、前記第１距離は前記埋め込み型誘電性隔室の前記高さまたは幅のうちの少なくとも一方よりも短い、付記１から１３のいずれか１項に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１５）
前記埋め込み型アンテナの前記スイッチバック部の前記第１、第２または第３の主要セグメントのうちの少なくとも１つは、前記埋め込み型誘電性隔室の側面または上面のうちの少なくとも一方の近くに配置されている、付記１４に記載のマルチバンド埋め込み型遠隔測定システム。
（付記１６）
方法であって、
第１指定動作周波数または前記第１指定動作周波数とは異なる第２指定動作周波数のうち少なくとも一方を使用して、送信モードで埋め込み型アンテナを駆動し、受信モードで前記埋め込み型アンテナから情報を受信すること、
生体媒質内から前記埋め込み型アンテナを使用して、前記第１または第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線送信するか、または前記生体媒質内で前記埋め込み型アンテナを使用して、前記第１または第２の指定動作周波数のうちの一方で電磁的に情報を無線受信することであって、前記埋め込み型アンテナはスイッチバック部を含み、前記スイッチバック部は第１長さを有する第１主要セグメントと、第２長さを有する第２主要セグメントと、および第３長さを有する第３主要セグメントとを含み、前記第１、第２および第３の主要セグメントはスイッチバック構成に配列されている、前記無線送信するか、または前記無線受信すること、
前記埋め込み型アンテナの基本モードで前記第１指定動作周波数を提供することであって、前記埋め込み型アンテナの前記基本モード周波数は全長の等しい非折返しアンテナの基本モード周波数とは異なり、前記埋め込み型アンテナの前記基本モード周波数と前記非折返しアンテナの前記基本モード周波数との差は前記第１主要セグメントの少なくとも前記第１長さを使用して提供される、前記提供すること、
前記埋め込み型アンテナの全長を使用して、前記埋め込み型アンテナの第１高次モードで前記第２指定動作周波数を提供すること、を備える方法。
（付記１７）
前記埋め込み型アンテナを前記駆動するか、または前記埋め込み型アンテナから情報を前記受信することは、約４０２ＭＨｚから約４０５ＭＨｚにわたる体内埋め込み型医療用データ伝送サービス（ＭＩＣＳ）帯域周波数範囲で前記第１指定動作周波数を使用すること、または約９０２ＭＨｚから約９２８ＭＨｚにわたる産業科学医療（ＩＳＭ）帯域周波数範囲と、約８６２ＭＨｚから約８７０ＭＨｚにわたる短距離無線機器（ＳＲＤ）帯域範囲のうちの１つもしくはその間の前記第２指定動作周波数を使用することを含む、付記１６に記載の方法。
（付記１８）
前記埋め込み型アンテナの前記第１高次モードで前記第２指定動作周波数を前記提供することは、全長の等しい前記非折返しアンテナの前記第１高次モード周波数と一致する前記第１高次モードで前記第２指定動作周波数を提供することを含む、付記１６から１７のいずれか１項に記載の方法。
（付記１９）
前記第１指定動作周波数を提供するために、前記第１主要セグメントの前記第１長さを使用して前記埋め込み型アンテナの前記基本モードで前記第１主要セグメントと前記第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最適化すること、
前記第２指定動作周波数を提供するために、前記第１主要セグメントの前記第１長さを使用して前記埋め込み型アンテナの前記第１高次モードで前記第１主要セグメントと前記第２主要セグメントとの間の表面電流の相殺を最小化すること、
を含む、付記１６から１８のいずれか１項に記載の方法。
（付記２０）
前記第１主要セグメントの前記第１長さを前記使用することは、前記第１指定動作周波数の有効波長の８分の１と一致する長さを使用することを含む、付記１６から１９のいずれか１項に記載の方法。
（付記２１）
初期セグメントを使用して遠隔測定回路を前記埋め込み型アンテナの前記スイッチバック部に連結すること、
帰路導体に対する前記初期セグメントの少なくとも一部の物理的な配列を少なくとも部分的に使用して前記埋め込み型アンテナの入力インピーダンスを制御することによって、前記埋め込み型遠隔測定回路の出力インピーダンスとの前記生体媒質における実質的な共役整合を提供すること、
を含む、付記１６から２０のいずれか１項に記載の方法。
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図３Ｃ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図７】
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【図９】
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【図１１】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１】
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【図２】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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【図１４】
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【図１５】
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