(57)【要約】本明細書は、特に、移植式多重長アンテナ（１２０）を使用して、第１の媒体中において指定の第１の動作周波数範囲で、かつ第２の媒体中において指定の第２の動作周波数で電磁的に情報を無線伝送するためのシステムおよび方法について議論する。ある例では、移植式多重長アンテナ（１２０）は、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では異なる第２の電気的長さとなるように構成可能である。ある例では、第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定可能であり、第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定可能である。
2011517158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移植式遠隔測定回路と、
前記移植式遠隔測定回路に電気的に接続され、かつ第１の媒体中では指定の第１の動作周波数範囲で、第２の異なる媒体中では指定の第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送するように構成された移植式多重長アンテナと
を含んでなり、
移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では第２の異なる電気的長さとなるように構成されることと、
第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定され、かつ第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定されることと
を特徴とするシステム。
【請求項２】
第１の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲にほぼ等しいことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第１の動作周波数範囲は：
およそ４０２ＭＨｚ〜４０５ＭＨｚの医療用インプラント通信サービス（ＭＩＣＳ）帯域；
およそ８６２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの短距離デバイス（ＳＲＤ）帯域；
およそ９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚの第１の産業、科学、及び医療用（ＩＳＭ）帯域；または
およそ２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの第２のＩＳＭ帯域、
のうち少なくとも１つを含んでいる、請求項１または２のいずれかに記載のシステム。
【請求項４】
第１の媒体は、およそ１の比誘電率を有する誘電材料を含み、第２の媒体は、５．０以上の比誘電率を有する誘電材料を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項５】
第１の媒体は空気であり、第２の媒体は、体液、皮膚組織、脂肪組織、筋組織、臓器組織または骨のうち少なくとも１つを含む生物学的媒体であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項６】
第１の媒体中の第１の電気的長さは、第１の媒体の比誘電率と第２の媒体の比誘電率との差に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
第１の媒体中の第１の電気的長さは、第１の媒体または第２の媒体のうち少なくとも一方における多重長アンテナの少なくとも一部分の容量結合に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項８】
移植式多重長アンテナは、
第１の軸にほぼ平行に配置された第１のセグメントと、
第１のセグメントに電気的に接続された第１のスイッチバックであって、
（１）第１の移行セグメントを使用して第１のセグメントに電気的に接続された、第２の軸とほぼ平行である第１のスイッチバック・セグメント、
（２）第２の移行セグメントを使用して第１のスイッチバック・セグメントに電気的に接続された、第２の軸とほぼ平行である第２のスイッチバック・セグメント、および
（３）第３の移行セグメント
を含んでなる第１のスイッチバックと、
第１のスイッチバックに電気的に接続された、第１の軸とほぼ平行な第２のセグメントと
を備えている、請求項１〜７のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項９】
第２の媒体中において、第１のスイッチバック・セグメントは第２のスイッチバック・セグメントに容量結合することと、第２の媒体中の第２の電気的長さは、第２の媒体中における第１のスイッチバック・セグメントと第２のスイッチバック・セグメントとの容量結合に少なくとも部分的に起因して、第１の媒体中の第１の電気的長さよりも短いこととを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
第１のスイッチバック・セグメントまたは第２のスイッチバック・セグメントのうち少なくとも一方は、所定の位置から一定の半径を有するアーク形のセグメントを含んでなる、請求項８または９に記載のシステム。
【請求項１１】
第２の軸は第１の軸にほぼ垂直であることと、
移植式多重長アンテナは第２のセグメントに電気的に接続された第２のスイッチバックを備え、第１のスイッチバックは第１の軸および第２の軸によって画成された平面上に配置され、第２のスイッチバックは第１の軸および第３の軸によって画成された平面上に配置され、かつ第３の軸は第１の軸にほぼ垂直であるが第２の軸とは異なっていることとを特徴とする、請求項８〜１０のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１２】
移植式多重長アンテナは、
第２のセグメントに電気的に接続され、第１のスイッチバックから第１の距離に配置された第２のスイッチバックと、
第２のスイッチバックに電気的に接続され、第１の軸とほぼ平行な第３のセグメントと、
第３のセグメントに電気的に接続され、第２のスイッチバックから異なる第２の距離に配置された第３のスイッチバックと
を備えている、請求項８〜１１のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項１３】
移植式多重長アンテナは、第１の媒体中において指定の第３の動作周波数範囲で、かつ第２の媒体中において指定の第４の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送するように構成されていることと、
第３の動作周波数範囲は第１の動作周波数範囲とは異なり、かつ第４の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲とは異なることと、
第１の動作周波数範囲および第２の動作周波数範囲は第１のスイッチバックとの間の第１の距離を使用して指定されることと、
第３の動作周波数範囲および第４の動作周波数範囲は第２のスイッチバックと第３のスイッチバックとの間の第２の距離を使用して指定されることと
を特徴とする、請求項１２に記載のシステム。
【請求項１４】
移植式多重長アンテナを使用して、第１の媒体中においては指定の第１の動作周波数範囲、および第２の異なる媒体中においては指定の第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送することを含んでなる方法であって、
移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では第２の異なる電気的長さとなるように構成されることと、
第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定され、かつ第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定されることと
を特徴とする方法。
【請求項１５】
第１の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲とほぼ等しい、請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
第１の動作周波数範囲は：
およそ４０２ＭＨｚ〜４０５ＭＨｚの医療用インプラント通信サービス（ＭＩＣＳ）帯域；
およそ８６２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの短距離デバイス（ＳＲＤ）帯域；
およそ９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚの、第１の産業、科学、及び医療用（ＩＳＭ）帯域；
または
およそ２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの第２のＩＳＭ帯域、
のうち少なくとも１つを含んでいる、請求項１４または１５に記載の方法。
【請求項１７】
第１の媒体はおよそ１の比誘電率を有する誘電材料を含むことと、第２の媒体は５．０以上の比誘電率を有する誘電材料を含むこととを特徴とする、請求項１４〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
第１の媒体は空気であり、第２の媒体は、体液、皮膚組織、脂肪組織、筋組織、臓器組織または骨のうち少なくとも１つを含む生物学的媒体である、請求項１４〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
第１の媒体中の第１の電気的長さは、第１の媒体の比誘電率と第２の媒体の比誘電率との差に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なっている、請求項１４〜１８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項２０】
第１の媒体中の第１の電気的長さは、第１の媒体または第２の媒体のうち少なくとも一方における多重長アンテナの少なくとも一部分の容量結合に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なっている、請求項１４〜１９のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、移植式の医療用デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
背景
身体内もしくはその他身体関連の生理学的情報を監視、検出、もしくは感知すること、生理学的状態もしくは疾患を診断すること、生理学的状態もしくは疾患を処置もしくは治療すること、または臓器もしくは組織の機能を回復もしくはその他変更させることを含む作業を行なうために、医療用デバイスが身体内に移植される場合がある。移植式医療用デバイスの例としては、心律動管理デバイス、例えばペースメーカー、心臓再同調療法用デバイス、心臓除細動器もしくは細動除去器、神経刺激装置、神経筋刺激装置、または薬物送達システムを挙げることができる。ある例において、移植式医療用デバイスは、遠隔測定回路および該遠隔測定回路に連結されたアンテナを備え、この組み合わせは、例えば移植式医療用デバイスから外部デバイスへ情報（生理学的情報または他の情報など）を送信するための、または移植式医療用デバイスにおいて外部デバイスから情報（例えばプログラミング命令など）を受信するための、移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の無線通信を提供するように構成可能である。
【０００３】
身体内に移植された移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間、または身体外の移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の、短距離（例えば数センチメートル）の通信経路を提供するために、磁気結合を使用することができる。しかしながら、磁気結合通信は、場の分布がアンテナからの距離およびアンテナの方向に強く依存する近接場放射に大きく依存しており、このことが移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の無線通信の有効範囲を大幅に制限している。
【０００４】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年３月４日に出願された米国仮特許出願シリアル番号第６１／０３３，５３５号の優先権の利益を主張するものであり、前記出願は参照により本願に組込まれる。
【０００５】
本願は、２００８年８月８日に出願された米国仮特許出願シリアル番号第６１／０８７，４７６号の優先権の利益を主張するものであり、前記出願は参照により本願に組込まれる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
磁気結合通信の代替として、または磁気結合通信に加えて、低電力の無線周波数（ＲＦ）通信を、磁気結合よりも広範囲の移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の通信を提供するために使用することができる。しかしながら、身体内部からの放射のために調整された現在のＲＦ通信回路およびアンテナは、身体外部では不十分な放射しか提供しない傾向があり、その逆も成り立つ。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
概観
本明細書は、数多い中でも特に、移植式多重長アンテナを使用して、第１の媒体中においては指定の第１の動作周波数範囲で、また第２の媒体においては指定の第２の動作周波数範囲で、電磁的に情報を無線伝送するためのシステムおよび方法について議論する。あ
る例では、移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、また第２の媒体中では異なる第２の電気的長さとなるように構成可能である。ある例では、第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定可能であり、第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定可能である。
【０００８】
実施例１では、システムは、移植式遠隔測定回路と、該移植式遠隔測定回路に電気的に接続され、かつ第１の媒体中では指定の第１の動作周波数範囲で、第２の異なる媒体中では指定の第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送するように構成された移植式多重長アンテナとを備え、該移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では第２の異なる電気的長さとなるように構成されることと、第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定され、かつ第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定されることとを特徴とする。
【０００９】
実施例２では、実施例１の第１の動作周波数範囲は任意選択で第２の動作周波数範囲にほぼ等しい。
実施例３では、実施例１〜２のうちいずれか１つ以上の第１の動作周波数範囲は：
（ａ）およそ４０２ＭＨｚ〜４０５ＭＨｚの医療用インプラント通信サービス（ＭＩＣＳ）帯域；
（ｂ）およそ８６２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの短距離デバイス（ＳＲＤ）帯域；
（ｃ）およそ９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚの第１の産業、科学、及び医療用（ＩＳＭ）帯域；
または
（ｄ）およそ２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの第２のＩＳＭ帯域、
のうち少なくとも１つを任意選択で含んでいる。
【００１０】
実施例４では、実施例１〜３のうちいずれか１つ以上の第１の媒体は、およそ１の比誘電率を有する誘電材料を任意選択で含み、かつ実施例１〜３のうちのいずれか１つ以上の第２の媒体は、５．０以上の比誘電率を有する誘電材料を任意選択で含むことを特徴とする。
【００１１】
実施例５では、実施例１〜４のうちいずれか１つ以上の第１の媒体は任意選択で空気であり、実施例１〜４のうちいずれか１つ以上の第２の媒体は任意選択で、体液、皮膚組織、脂肪組織、筋組織、臓器組織または骨のうち少なくとも１つを含む生物学的媒体である。
【００１２】
実施例６では、実施例１〜５のうちいずれか１つ以上の第１の媒体中の第１の電気的長さは、任意選択で、第１の媒体の比誘電率と第２の媒体の比誘電率との差に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なっている。
【００１３】
実施例７では、実施例１〜６のうちいずれか１つ以上の第１の媒体中の第１の電気的長さは、任意選択で、第１の媒体または第２の媒体のうち少なくとも一方における多重長アンテナの少なくとも一部分の容量結合に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なっている。
【００１４】
実施例８では、実施例１〜７のうちいずれか１つ以上の移植式多重長アンテナは、任意選択で、第１の軸にほぼ平行に配置された第１のセグメント、第１のセグメントに電気的に接続された第１のスイッチバック、および、第１のスイッチバックに電気的に接続された、第１の軸とほぼ平行な第２のセグメントを備えている。実施例８では、実施例１〜７のうちいずれか１つ以上の第１のスイッチバックは、任意選択で、（１）第１の移行セグメントを使用して第１のセグメントに電気的に接続された、第２の軸とほぼ平行である第
１のスイッチバック・セグメント、（２）第２の移行セグメントを使用して第１のスイッチバック・セグメントに電気的に接続された、第２の軸とほぼ平行である第２のスイッチバック・セグメント、および（３）第３の移行セグメントを含んでなる。
【００１５】
実施例９では、第２の媒体中において、実施例１〜８のうちいずれか１つ以上の第１のスイッチバック・セグメントは、任意選択で、第２のスイッチバック・セグメントに容量結合し、また、実施例１〜８のうちいずれか１つ以上の第２の媒体中の第２の電気的長さは、任意選択で、第２の媒体中における第１のスイッチバック・セグメントと第２のスイッチバック・セグメントとの容量結合に少なくとも部分的に起因して、第１の媒体中の第１の電気的長さよりも短い。
【００１６】
実施例１０では、実施例１のうちいずれか１つ以上の、第１のスイッチバック・セグメントまたは第２のスイッチバック・セグメントのうち少なくとも一方は、任意選択で、所定の位置から一定の半径を有するアーク形のセグメントを含んでなる。
【００１７】
実施例１１では、実施例１〜１０のうちいずれか１つ以上の第２の軸は、任意選択で第１の軸にほぼ垂直であり、実施例１〜１０のうちいずれか１つ以上の移植式多重長アンテナは、任意選択で、第２のセグメントに電気的に接続された第２のスイッチバックを備え、第１のスイッチバックは第１の軸および第２の軸によって画成された平面上に配置され、かつ第２のスイッチバックは第１の軸および第３の軸によって画成された平面上に配置され、第３の軸は第１の軸にほぼ垂直であるが第２の軸とは異なっていることを特徴とする。
【００１８】
実施例１２では、実施例１〜１１のうちいずれか１つ以上の移植式多重長アンテナは、任意選択で、第２のセグメントに電気的に接続され、第１のスイッチバックから第１の距離に配置された第２のスイッチバックと、第２のスイッチバックに電気的に接続され、第１の軸とほぼ平行な第３のセグメントと、第３のセグメントに電気的に接続され、第２のスイッチバックからの第２の距離に配置された第３のスイッチバックとを備え、第１の距離は第２の距離とは異なっている。
【００１９】
実施例１３では、実施例１〜１２のうちいずれか１つ以上の移植式多重長アンテナは、任意選択で、第１の媒体中においては指定の第３の動作周波数範囲で、かつ第２の媒体中においては指定の第４の動作周波数範囲で、情報を電磁的に無線伝送するように構成されており、第３の動作周波数範囲は第１の動作周波数範囲とは異なり、第４の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲とは異なることと、第１の動作周波数範囲および第２の動作周波数範囲は第１のスイッチバックとの間の第１の距離を使用して指定され、第３の動作周波数範囲および第４の動作周波数範囲は第２のスイッチバックと第３のスイッチバックとの間の第２の距離を使用して指定されることを特徴とする。
【００２０】
実施例１４では、方法は、移植式多重長アンテナを使用して、第１の媒体中においては指定の第１の動作周波数範囲、および第２の異なる媒体中においては指定の第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送することを含み、移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では第２の異なる電気的長さとなるように構成されることと、第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定され、かつ第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定されることとを特徴とする。
【００２１】
実施例１５では、実施例１４の第１の動作周波数範囲は、任意選択で、第２の動作周波数範囲とほぼ等しい。
実施例１６では、実施例１４〜１５のうちいずれか１つ以上の第１の動作周波数範囲は
：
（１）およそ４０２ＭＨｚ〜４０５ＭＨｚの医療用インプラント通信サービス（ＭＩＣＳ）帯域；
（２）およそ８６２ＭＨｚ〜８７０ＭＨｚの短距離デバイス（ＳＲＤ）帯域；
（３）およそ９０２ＭＨｚ〜９２８ＭＨｚの第１の産業、科学、及び医療用（ＩＳＭ）帯域；または
（４）およそ２４００ＭＨｚ〜２５００ＭＨｚの第２のＩＳＭ帯域、
のうち少なくとも１つを任意選択で含んでいる。
【００２２】
実施例１７では、実施例１４〜１６のうちいずれか１つ以上の第１の媒体は、およそ１の比誘電率を有する誘電材料を任意選択で含み、かつ実施例１４〜１６のうちいずれか１つ以上の第２の媒体は、５．０以上の比誘電率を有する誘電材料を任意選択で含むことを特徴とする。
【００２３】
実施例１８では、実施例１４〜１７のうちいずれか１つ以上の第１の媒体は任意選択で空気であり、第２の媒体は、体液、皮膚組織、脂肪組織、筋組織、臓器組織または骨のうち少なくとも１つを含む生物学的媒体であることを特徴とする。
【００２４】
実施例１９では、実施例１４〜１８のうちいずれか１つ以上の第１の媒体中の第１の電気的長さは、任意選択で、第１の媒体の比誘電率と第２の媒体の比誘電率との差に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なっている。
【００２５】
実施例２０では、実施例１４〜１９のうちいずれか１つ以上の第１の媒体中の第１の電気的長さは、任意選択で、第１の媒体または第２の媒体のうち少なくとも一方における多重長アンテナの少なくとも一部分の容量結合に少なくとも部分的に起因して、第２の媒体中の第２の電気的長さとは異なっている。
【００２６】
この概観は、本特許出願の主題の概観を提供するように意図されている。本発明の排他的または網羅的な説明を提供するようには意図されていない。詳細な説明は、本特許出願に関するさらに詳しい情報を提供するために包含されている。
【００２７】
図面は必ずしも原寸に比例するものではなく、図中、類似の数字は異なる図面において同様の構成要素を示している。異なる添字を有する類似の数字は、同様の構成要素の異なる実例を表わす。図面は、例示のために、しかし限定のためではなく、本明細書中において議論される様々な実施形態を概説している。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】移植式遠隔測定回路および移植式アンテナを備えたシステムの例を示す概略図。
【図２】１つ以上の外部モジュールと連絡している、移植式遠隔測定回路および移植式遠隔測定アンテナを備えたシステムの例を示す概略図。
【図３】患者監視装置またはプログラマのうち少なくとも一方と連絡している移植式医療用デバイス（ＩＭＤ）を備えたシステムの例を示す概略図。
【図４】相互に連絡している、または１つ以上の外部モジュールと連絡している２以上の移植式遠隔測定回路を備えたシステムの例を示す概略図。
【図５Ａ】移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図５Ｂ】移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図６Ａ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた場合の移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図６Ｂ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた場合の移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図７Ａ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の上面図および断面図の例を示す概略図。
【図７Ｂ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の上面図および断面図の例を示す概略図。
【図７Ｃ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の上面図および断面図の例を示す概略図。
【図７Ｄ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の上面図および断面図の例を示す概略図。
【図８Ａ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図８Ｂ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図９Ａ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図９Ｂ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図１０Ａ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図１０Ｂ】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図１１】幅がテーパ状をなしている移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図１２】幅がテーパ状をなし、１つ以上のアーク形のスイッチバック・セグメントを有する移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図１３Ａ】異なる平面に配置された少なくとも２つのスイッチバック・セグメントを有する移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図１３Ｂ】異なる平面に配置された少なくとも２つのスイッチバック・セグメントを有する移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図１４】隣接したスイッチバック構成物の間に少なくとも２つの異なる距離を有する移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の例を示す概略図。
【図１５Ａ】隣接したスイッチバック構成物の間に少なくとも２つの異なる距離を有する移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図１５Ｂ】隣接したスイッチバック構成物の間に少なくとも２つの異なる距離を有する移植式多重長アンテナの少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を示す概略図。
【図１６】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの放射効率の例を概説する図。
【図１７】２つの異なる媒体に実質的に囲まれた多周波性能を有する移植式多重長アンテナの放射効率の例を概説する図。
【図１８】移植式多重長アンテナに連結された遠隔測定回路を備えたシステムの少なくとも一部の例を示す概略図。
【図１９】第１の媒体中において第１の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送することと、第２の媒体中において第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送することとを含むプロセスの例を示す概略図。
【図２０】アンテナの実効インピーダンスと媒体の比誘電率との関係を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
詳細な説明
ある例では、例えば、移植式医療用デバイスをテストするため、プログラムするため、またはその他移植式医療用デバイスに情報を送信もしくは移植式医療用デバイスから情報を受信するために、身体に移植式医療用デバイスを移植する前に移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の通信リンクを確立すること、同様に、例えば、移植式医療用デバイスをプログラムするため、監視するため、またはその他移植式医療用デバイスに情報を送信もしくは移植式医療用デバイスから情報を受信するために、身体に移植式医療用デバイスを移植した後に移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の通信リンクを確立することが、望ましい場合がある。一例では、様々な無線通信システムが、いずれも身体の内側および外側にある外部デバイスと移植式医療用デバイスとの間の通信を提供することが可能である。しかしながら、身体の内側において所与の周波数で効率的に放射するように調整された多くの通信システムは、身体の外側では極めて不十分にしか放射することができない。他の例では、無線通信システムは、人体または動物体の内側で効率的に放射するように個々に調整された２以上の遠隔測定回路またはアンテナを備えることができる。
【００３０】
本発明者は、特に、例えばシステムの構成要素数の低減、デバイスの外形寸法の縮小などのために、移植前および移植後に移植式医療用デバイスと外部デバイスとの間の通信リンクを提供するための、単一の遠隔測定回路、単一のアンテナ、または遠隔測定回路とアンテナとの単一の組み合わせを使用することが有利となりうることを見出した。
【００３１】
本発明者は、特に、１または複数のアンテナ特性を使用して、１つ以上の異なる伝送特性（例えば異なる比誘電率など）を有する２つ以上の媒体（例えば組織、空気など）において通信を提供するために単一のアンテナを調整または他の方法で構成することができることを見出した。一例において、異なる媒体中における（例えば空気と組織との間の）比誘電率の差を利用して、単一のアンテナが異なる媒体において異なる電気的長さを有するように構成可能である。一例において、第１の比誘電率を有する第１の媒体中では、アンテナの第１の部分がアンテナの第２の部分または他の導電体に対して皆無またはそれに近い容量結合を示す場合がある。しかしながら、第２の比誘電率を有する第２の媒体中では、アンテナの第１の部分はアンテナの第２の部分または他の導電体に対して第１の媒体中よりも大きな容量結合を示す場合があり、したがって高い容量結合に起因してアンテナの電気的長さを有効に変更することができる。
【００３２】
一例において、自由空間、またはおよそ１の比誘電率を有する媒体中で、アンテナは指定の動作波長の４分の１にほぼ等しい所望の長さを有するように構成可能である。他の例において、自由空間、またはおよそ１の比誘電率を有する媒体中で、アンテナは指定の動作波長の４分の１と等しい所望の長さよりも短い許容可能な長さを有するように構成される場合もある。ある例では、より短い長さが必要になる可能性があるが、これは波長の４分の１では長すぎて機能しないからである。一般に、アンテナの所望の長さは、アンテナを囲む媒体の比誘電率の平方根にほぼ逆比例して変化する。したがって、媒体の比誘電率が増大すると所望のアンテナ長さは縮小する。
【００３３】
本発明者は、特に、自由空間における第１の指定の動作周波数でのアンテナの所望の長さが組織中における第１の指定の動作周波数でのアンテナの所望の長さより長いため、また組織の比誘電率が自由空間の比誘電率とは異なるため、アンテナの１つ以上の部分どうしの間の容量結合のような結合を利用して、自由空間において第１の指定の動作周波数での所望の長さに等しい第１の電気的長さを有し、かつ組織中において第１の指定の動作周波数での所望の長さに等しい第２の電気的長さを有する、単一のアンテナを提供することができることを見出した。
【００３４】
一例において、アンテナは、第１の媒体中で第１の電気的長さに対応する第１のインピーダンス、および第２の媒体中で第２の電気的長さに対応する第２のインピーダンスを備
えることができる。一例において、アンテナは、第１および第２のインピーダンスが同じであるような方法で調整、設計、または構成されて、その結果単一のマッチングネットワークがアンテナの放射を最適化しうるようになされてもよい。
【００３５】
図１は、移植式の遠隔測定回路１１５および移植式アンテナ１２０を備えたシステム１００の例を概説している。一例では、システム１００は、移植式の遠隔測定回路１１５の少なくとも一部を収容するように構成された移植式アセンブリハウジング１１０を備えることができる。一例では、移植式アセンブリハウジング１１０は、チタンのような伝導性の生体適合性材料で作製することができる。ある例では、移植式アンテナ１２０は、移植式アセンブリハウジング１１０を通り抜けるフィードスルー１１８を介して遠隔測定回路１１５によって駆動可能である。一例において、フィードスルー１１８は、移植式アセンブリハウジング１１０が移植式アンテナ１２０による電磁エネルギー１５０の放射を減衰、ショート、またはその他変化させるのを防止することができる。
【００３６】
一例において、移植式アンテナ１２０は、１つ以上の指定周波数範囲にわたって、電磁エネルギー１５０を放射するため、または放射された電磁エネルギー１５０を受信するために構成された、スイッチバック１２２および非スイッチバック・セグメント１２３を備えることができる。
【００３７】
一例において、移植式アンテナ１２０は、第１または第２の媒体に実質的に囲まれている時に、電磁エネルギー１５０を放射するかまたは放射された電磁エネルギー１５０を受信するように構成可能である。一例において、第１の媒体は、自由空間または空気のうち少なくとも一方を含むことができる。他の例では、第２の媒体は移植媒体１０２を含むことができる。ある例において、移植媒体１０２は、生物学的媒体、例えば体液、皮膚組織、脂肪組織、筋組織、臓器組織、骨、または他の生物学的媒体を含むことができる。一例において、移植媒体１０２は、ヒトの一部または動物の一部を含むことができる（例えば、移植式医療用デバイス（ＩＭＤ）は監視デバイスまたは治療法送達デバイスとしてペット、家畜などに使用することができる）。
【００３８】
図２は、第１の外部モジュール２３０Ａ、第２の外部モジュール２３０Ｂなどのような１つ以上の外部モジュールと通信する、例えばＲＦ無線通信する（例えば、第１のＲＦ無線通信リンク２５０Ａ、第２のＲＦ無線通信リンク２５０Ｂなどを使用）、移植式遠隔測定回路２１５および移植式遠隔測定アンテナ２２０を含む例示のシステム２００を概説している。一例において、移植式遠隔測定回路２１５および移植式遠隔測定アンテナ２２０は、患者２０２の体内に、例えば、皮下、筋肉内、胸郭内、または患者２０２体内へのその他の移植方法で、移植可能である。一例において、移植式アンテナ２２０は、生体適合性の誘電材料を含んでなる誘電性のコンパートメント２２１によって少なくとも部分的に囲まれていても良い（例えば、移植式アンテナ２２０がコンパートメント２２１内のキャビティに挿入されてもよいし、コンパートメント２２１が少なくとも部分的にアンテナ２２０をオーバーモールドすることにより形成されてもよい）。
【００３９】
一例において、第１の外部モジュール２３０Ａまたは第２の外部モジュール２３０Ｂは、外部遠隔測定回路、例えば第１の外部遠隔測定回路２２５Ａまたは第２の外部遠隔測定回路２２５Ｂをそれぞれ備えることができる。ある例では、第１のＲＦ無線通信リンク２５０Ａは第１のＲＦ動作周波数範囲を使用して達成することが可能であり、第２のＲＦ無線通信リンク２５０Ｂは、第１の動作周波数範囲とは異なる第２のＲＦ動作周波数範囲を使用して達成することが可能である。他の例では、第１の外部遠隔測定回路２２５Ａまたは第２の外部遠隔測定回路２２５Ｂは、第１または第２の動作周波数範囲のいずれか、または両方を無線通信に使用することができる。ある例では、第１の外部遠隔測定回路２２５Ａまたは第２の外部遠隔測定回路２２５Ｂは、１つ以上の外部アンテナに電気的に接続
されてもよい。
【００４０】
図３は、患者監視装置３３１またはプログラマ３３２のうち少なくとも一方と通信する、例えばＲＦ無線通信する（例えば、第１のＲＦ無線通信リンク３５０Ａ、第２のＲＦ無線通信リンク３５０Ｂなどを使用）、移植式医療用デバイス（ＩＭＤ）３１０を備えたシステム３００の例を概説している。
【００４１】
図３の例では、ＩＭＤ３１０は、移植式アンテナ３２０に電気的に接続された移植式遠隔測定回路３１５を備えることができる。図２に関して同様に議論されたように、いくつかの例では、第１のＲＦ無線通信リンク３５０Ａまたは第２のＲＦ無線通信リンク３５０Ｂは２つ以上のＲＦ動作周波数範囲を使用することができる。そのような例では、単一の移植式アンテナ３２０は、第１のＲＦ無線通信リンク３５０Ａまたは第２のＲＦ無線通信リンク３５０Ｂを支援する２つ以上のＲＦ無線動作周波数で作動するように構成可能である。
【００４２】
図３の例によれば、移植式アンテナ３２０は、コネクタブロック３２１によって少なくとも部分的に囲まれていてもよい。ある例では、コネクタブロック３２１は、少なくとも部分的に誘電材料で作製されていてよい。様々な例において、コネクタブロック３２１は、ＩＭＤ３１０と、１または複数の移植式リード線、例えば第１の移植式リード線３１２Ａまたは第２の移植式リード線鉛３１２Ｂとの間に電気的接続または機械的接続を提供することができる。いくつかの例において、第１の移植式リード線３１２Ａまたは第２の移植式リード線３１２Ｂは、例えば、電気信号もしくは機械的信号の生理学的モニタリングを行うため、または電気刺激療法、対象を絞った薬物放出、もしくはその他の療法のような療法を提供するために、患者の身体３０２の内部で様々な部位へと経路設定可能である。図３の例では、第１の移植式リード線３１２Ａが、心律動管理療法のような療法を提供するために心臓組織部位３０３（例えば心内膜部位、心外膜部位、心筋層内の部位、または他の心臓組織部位）へ経路設定可能されてもよいし、あるいは第２の移植式リード線３１２Ｂが、神経刺激療法のような療法を提供するために神経の標的部位３０４（例えば迷走神経または他の神経の標的部位）へ経路設定されてもよい。
【００４３】
ある例では、患者監視装置３３１、プログラマ３３２、または患者監視装置３３１およびプログラマ３３２の両方が、例えば第１の結合３５１Ａまたは第２の結合３５１Ｂを使用して、ネットワーク３５２と通信的に結合されてもよい。一例において、第１の結合３５１Ａまたは第２の結合３５１Ｂは、有線結合を備えても無線結合を備えてもよい。一例において、情報はＩＭＤ３１０から患者監視装置３３１またはプログラマ３３２へと無線伝送され、次いで第１の無線結合３５１Ａの使用または第２の無線結合３５１Ｂの使用により患者監視装置３３１またはプログラマ３３２からネットワーク３５２へ伝送されることが可能である。
【００４４】
図４は、２つ以上の移植式遠隔測定回路、例えば第１の移植式遠隔測定回路４１０Ａ、第２の移植式遠隔測定回路４１０Ｂなどであって、互いに通信する、例えばＲＦ無線通信する（例えば、ＲＦ無線通信リンク４５１を使用）か、または１つ以上の外部モジュール、例えば第１の外部モジュール４３０Ａ、第２の外部モジュール４３０Ｂなどと通信する、例えばＲＦ無線通信する（例えば、第１のＲＦ無線通信リンク４５０Ａ、第２のＲＦ無線通信リンク４５０Ｂなどを使用）、移植式遠隔測定回路を備えたシステム４００の例を概説している。
【００４５】
一例において、第１の移植式遠隔測定回路４１０Ａまたは第２の移植式遠隔測定回路４１０Ｂは、外部モジュールへの（例えば、第１のＲＦ無線通信リンク４５０Ａまたは第２のＲＦ無線通信リンク４５０Ｂを使用した）無線結合に使用できるのと同一のＲＦ無線通
信スキームを、互いに（例えばＲＦ無線通信リンク４５１を使用して）無線結合するために使用することができる。他の例では、第１の移植式遠隔測定回路４１０Ａまたは第２の移植式遠隔測定回路４１０Ｂは、互いに（例えば、ＲＦ無線通信リンク４５１を使用して）無線結合するために第１のＲＦ無線動作周波数範囲を、また外部モジュールへ（例えば、第１のＲＦ無線通信リンク４５０Ａまたは第２のＲＦ無線通信リンク４５０Ｂを使用して）無線結合するために第２のＲＦ無線動作周波数範囲を使用することができる。ある例では、ＲＦ無線通信リンク４５１には、光学的、音響学的、磁気的、身体伝導的（body conductive）、またはその他の通信リンクが挙げられる。
【００４６】
一例において、単一の第１の移植式アンテナ４２０Ａまたは単一の第２の移植式アンテナアンテナ４２０Ｂは、複数のＲＦ無線通信周波数範囲で作動するように構成可能である。
【００４７】
図５Ａ〜５Ｂは、移植式多重長アンテナ５００の少なくとも一部分の例を概説している。図５Ａの例では、移植式多重長アンテナ５００は遠隔測定回路に結合されたフィードセグメント５２４Ａを有することができる。フィードセグメント５２４Ａにはスイッチバック５２２Ａが結合され、スイッチバック５２２Ａには非スイッチバック・セグメント５２３Ａが結合されうる。一例において、移植式多重長アンテナ５００は図５Ａのような物理的長さおよび形状を有することができる。一例において、移植式多重長アンテナ５００は、移植式多重長アンテナ５００が第１の媒体（例えば自由空間、空気、または１にほぼ等しい比誘電率を有する他の媒体）によって実質的に囲まれたとき、第１の動作周波数範囲で操作されると図５Ａのような電気的長さおよび形状を有することができる。
【００４８】
図５Ｂの例では、図５Ａの移植式多重長アンテナ５００は、第１の媒体より高い比誘電率を有する第２の媒体によって実質的に囲まれてもよい。一例において、移植式多重長アンテナ５００は図５Ａのような物理的長さを有することができるが、より短い電気的長さを有することができる（例えば、放射をもたらすＲＦ電流に相当する、移植式多重長アンテナ５００に沿った電気経路の長さは、移植式多重長アンテナ５００の、すべての構成セグメントおよび移行部の長さの和に相当する物理的長さよりも短くなりうる）。一例において、移植式多重長アンテナ５００が第２の媒体中で第２の動作周波数範囲で作動される場合、第１の物理的なスイッチバック・セグメント５１９Ａと第２の物理的なスイッチバック・セグメント５１９Ｂとの間の容量結合の結果、移植式多重長アンテナ５００の電気的長さは物理的長さと比較して縮小されうる。一例において、図５Ａのスイッチバック５２２Ａは、第１の媒体より高い比誘電率を有する第２の媒体に実質的に囲まれた場合、電気的には結合セグメント５２２Ｂとなりうる。この例において、結合セグメント５２２Ｂは、介在するスイッチバックを電気的に飛び越して、フィードセグメント５２４Ａを非スイッチバック・セグメント５２３Ａに本質的に直接（または実質的に直接）結合することができる。
【００４９】
したがって本発明者は、特に、単一のアンテナ５００が、第１の媒体中での第１の周波数範囲における動作および第２の（異なる）媒体中での第２の周波数範囲における動作に相当する２つの異なる電気的長さとなりうることを見出した。さらに、本発明者は、特に、フィードセグメント５２４Ａまたは非スイッチバック・セグメント５２３Ａに対するスイッチバック５２２Ａの物理的な配置を用いて、移植式多重長アンテナ５００の電気的長さを変更することが可能であることを見出した。ある例において、第１の動作周波数範囲および第２の動作周波数範囲は重なり合ってもよいし、ほぼ同じであってもよいし、同一であってもよい。
【００５０】
ある例において、フィードセグメント５２４Ａ、スイッチバック５２２Ａ、または非スイッチバック・セグメント５２３Ａには、エッチング、型押し加工、整形、切削などが施
されてもよい。いくつかの例では、フィードセグメント５２４Ａ、スイッチバック５２２Ａ、または非スイッチバック・セグメント５２３Ａは、導電材料、例えば白金、イリジウム、金、銀、銅、錫、アルミニウム、鋼、金属の組み合わせ、またはその他の導電材料を含んでなることができる。一例において、移植式多重長アンテナ５００の一部が生物学的媒体に接触するように構成される場合、生体適合性の導電性合金、例えば白金イリジウムを使用することができる。
【００５１】
一例において、スイッチバック５２２Ａは、様々な幾何学的パラメータ、例えばスイッチバック断面積、スイッチバック断面形状、第１のスイッチバック・セグメント５１９Ａと第２のスイッチバック・セグメント５１９Ｂとの間の間隔、スイッチバック・セグメント５１９Ａもしくは５１９Ｂによって形成される経路の形状（例えば、第１のスイッチバック・セグメント５１９Ａまたは第２のスイッチバック・セグメント５１９Ｂのようなスイッチバック・セグメントは直線状である必要はない）、移行セグメント５２１の長さ、移行セグメント５２１によって形成される経路の形状、導電体の断面積、または他の１以上の他の幾何学的パラメータを備えることができる。
【００５２】
図６Ａ〜６Ｂは、２つの異なる媒体によって実質的に囲まれた場合の移植式多重長アンテナ６００の少なくとも一部の物理的長さおよび電気的長さの例を概説している。
図６Ａは、第１の媒体中の移植式多重長アンテナ６００であって、フィードセグメント６２４Ａ、スイッチバック・セグメント６２２、および非スイッチバック・セグメント６２３を含む移植式多重長アンテナ６００の例を概説している。一例において、移植式多重長アンテナ６００（図６Ａのような物理的長さおよび形状を有する）は、第１の媒体によって実質的に囲まれた時、第１の周波数範囲でフィードセグメント６２４Ａにおいて駆動可能である。一例において、第１の媒体には、自由空間、空気、または低い比誘電率（例えば１またはおよそ１など）を有する他の媒体を挙げることができる。一例において、スイッチバック６２２は、１つ以上の他のスイッチバック・セグメントなどのような追加のセグメントであって、フィードセグメント６２４Ａまたは非スイッチバック・セグメント６２３に電気的に接続された追加のセグメントを有することができる。
【００５３】
図６Ｂは、第２の媒体中の移植式多重長アンテナ６００の例を概説している。一例において、第２の媒体には、移植媒体、例えば組織、皮膚、脂肪、筋肉、体液、または１より大きい比誘電率を有する他の移植媒体を挙げることができる。一例において、移植式多重長アンテナ６００は、移植式多重長アンテナ６００がより高い比誘電率を有する第２の異なる媒体で実質的に囲まれた時に第２の周波数範囲で使用することができる場合、第２の電気的長さを有することができる。
【００５４】
図７Ａ〜７Ｄは、第１の媒体７０２Ａまたは第２の媒体７０２Ｂを対比して、前記媒体で実質的に囲まれた移植式多重長アンテナ７００の少なくとも一部の上面図および断面図の例を概説している。図７Ａは、第１のスイッチバック・セグメント７２２Ａが第１の非スイッチバック・セグメント７２３Ａに結合され、第１の非スイッチバック・セグメントが第２のスイッチバック・セグメント７２２Ｂに結合されて描出された、第１の経路７２０Ａに相当する物理的長さおよび形状を有する、第１の媒体７０２Ａの中の移植式多重長アンテナ７００の例を概説している。
【００５５】
図７Ａ〜７Ｂの例では、移植式多重長アンテナ７００が第１の媒体７０２Ａ（例えば空気）によって実質的に囲まれる場合、移植式多重長アンテナ７００は、該アンテナが第１の周波数範囲において作動されると第１の経路７２０Ａに相当する電気的長さを有することができる。
【００５６】
図７Ｃ〜７Ｄの例では、移植式多重長アンテナ７００が第２の媒体７０２Ｂ（例えば生
物学的媒体）によって実質的に囲まれる場合、移植式多重長アンテナ７００は、該アンテナが第２の周波数範囲において作動されると第２の経路７２０Ｂに相当する電気的長さを有することができる。いくつかの例では、経路７２０Ｂに関連した電気的長さの縮小は、第１の媒体７０２Ａに対して第２の媒体７０２Ｂでは電気的な磁束密度が増大する結果として生じうる。ある例において、電気的な磁束密度の増大は、スイッチバック７２２Ａに包含された１つ以上の隣接するセグメントの間の第１の静電容量７６０Ａの増大または第２の静電容量７６０Ｂの増大として概念化することができる。
【００５７】
図８Ａ〜８Ｂは、２つの異なる媒体によって実質的に囲まれた移植式多重長アンテナ８００の少なくとも一部の物理的長さおよび電気的長さの例を概説している。図８Ａの例では、移植式多重長アンテナ８００は、フィードセグメント８２４Ａ、第１のスイッチバック８２２Ａ、第１の非スイッチバック・セグメント８２３Ａ、第２のスイッチバック８２２Ｂ、および第２の非スイッチバック８２３Ｂによって形成されるような物理的形状および物理的長さを有することができる。移植式多重長アンテナ８００が第１の媒体（例えば空気）によって実質的に囲まれる場合、移植式多重長アンテナ８００は図８Ａの物理的な経路に相当する電気的形状および電気的長さを有することができる。
【００５８】
図８Ｂの例では、移植式多重長アンテナ８００は図８Ａのような物理的形状および物理的長さを有することができるが、フィードセグメント８２４Ｂ、第１の結合セグメント８２２Ｃ、第１の非スイッチバック・セグメント８２３Ｃ、第２の結合セグメント８２２Ｄ、および第２の非スイッチバック・セグメント８２３Ｄによって形成された電気的長さおよび電気的形状を有することができる。一例において、アンテナ８００がより高い比誘電率を有する第２の異なる媒体によって実質的に囲まれて第２の周波数範囲で使用される場合、第１のスイッチバック８２２Ａは電気的には第１の結合セグメント８２２Ｃとなり、第２のスイッチバック８２２Ｂは電気的には第２の結合セグメント８２２Ｄとなりうる。本発明者は、特に、第１のスイッチバック８２２Ａおよび第２のスイッチバック８２２Ｂのような２以上のスイッチバックを有することにより、移植式多重長アンテナ８００の長さに沿ってより効率的な放射を得ることが可能であること、またはフィードセグメント８２４Ａにかかる移植式多重長アンテナ８００の入力インピーダンスをより広範囲に制御することができることを見出した。
【００５９】
図９Ａ〜９Ｂは、２つの異なる媒体によって実質的に囲まれた移植式多重長アンテナ９００の少なくとも一部の物理的長さおよび電気的長さの例を概説している。図９Ａの例では、第１のスイッチバック９２２Ａおよび第２のスイッチバック９２２Ｂは、例えば、フィードセグメント９２４Ａ、第１の非スイッチバック・セグメント９２３Ａ、および非スイッチバック・セグメント９２３Ｂによって形成された中心線軸から二方向に逸脱することができる。
【００６０】
一例において、移植式多重長アンテナ９００が第２の周波数範囲で操作され、かつ第２の媒体中に終端を有する場合、第１のスイッチバック９２２Ａは、第１の結合セグメント９２２Ｃおよび第２の結合セグメント９２２Ｄのような複数の結合セグメントとなることができる。同様に、第２のスイッチバック９２２Ｂは、第３の結合セグメント９２２Ｅおよび第４の結合セグメント９２２Ｆとなることができる。
【００６１】
他の例では、第２の媒体中において、フィードセグメント９２４Ｂは、第１の媒体中の対応するフィードセグメント９２４Ａとはわずかに異なる電気的長さとなる場合がある。同様に、第２の媒体中において、非スイッチバック・セグメント９２３Ｃおよび非スイッチバック・セグメント９２３Ｄは、第１の媒体中の対応する第１の非スイッチバック・セグメント９２３Ａおよび非スイッチバック・セグメント９２３Ｂとはわずかに異なる電気的長さとなる場合がある。
【００６２】
図１０Ａ〜１０Ｂは、２つの異なる媒体によって実質的に囲まれた移植式多重長アンテナ１０００の少なくとも一部の物理的長さおよび電気的長さの例を概説している。図１０Ａの例では、フィードセグメント１０２４Ａは、スイッチバック・セグメント１０２２Ａの一部を形成することができる。ある例において、スイッチバック・セグメント１０２２Ａは、１つ以上のセグメントまたは移行部を備えることが可能であり、かつ非スイッチバック・セグメント１０２３Ｂに接続可能である。一例において、移植式多重長アンテナ１０００が第２の媒体中において第２の周波数範囲で作動される場合、スイッチバック・セグメント１０２２Ａは、電気的に、図１０Ｂの例で第１の結合セグメント１０２２Ａ、第２の結合セグメント１０２２Ｂ、第３の結合セグメント１０２２Ｃ、第４の結合セグメント１０２２Ｄ、または第５の結合セグメント１０２２Ｅによって示されるような、フィードセグメント１０２４Ｂから伸びる複数の容量結合したセグメントに相当することができる。
【００６３】
本発明者は、特に、より低い周波数（例えば容量結合が優位となり得る周波数範囲より下）では、スイッチバック・セグメント１０２２Ａは、高いインダクタンスを有することが可能であり、かつ（例えば、フィードセグメント１０２４Ａにかかる移植式多重長アンテナ１０００の入力インピーダンスを変更して移植式多重長アンテナ１０００と駆動用もしくは受信用遠隔測定回路との間のインピーダンス整合の改善をもたらすための）負荷効果を提供するために使用することができることも見出した。
【００６４】
図１１は、テーパ状をなした幅を有する移植式多重長アンテナ１１２０の少なくとも一部の例を概説している。一例において、移植式多重長アンテナ１１２０は、フィードセグメント１１２４から伸びるにつれて幅が（例えば中心線軸に関して）直線的に拡がることができる。他の例では、テーパ状の形状は非直線的であってもよい（例えば、指数関数的、正弦関数的であってもよいし、誘電体ハウジングの形状に一致してもよいし、ＩＭＤハウジングの形状に一致してもよいし、中心線軸の片側へ偏向してもよいし、または他の形状もしくは構成であってもよい）。いくつかの例において、テーパ状の形状は、先述の例に対して逆であってもよい（例えば、フィードセグメント１１２４では幅広く始まり、移植式多重長アンテナ１１２０の長さに沿って狭くなってもよい）。
【００６５】
一般に、生物学的媒体の比誘電率は著しく変化しうる。ある例では、１またはそれ以上の体液は５０より高い比誘電率を有する場合があり、筋組織は２０より高い比誘電率を有することができる。一例において、移植式多重長アンテナ１１２０は、体液（例えば血液、消化液、リンパ、水またはその他の体液）、筋組織、骨組織、脂肪組織、皮膚、またはその他の生物学的媒体を含む様々な異なる生物学的媒体において適用可能である。
【００６６】
本発明者は、特に、アンテナがより低い比誘電率を有する材料によって（例えばコーティング型または包囲型の誘電体ハウジングなどによって）局所的に取り囲まれる場合、テーパ状の形状は、より高い比誘電率の媒体の空間インピーダンスへとアンテナをより段階的に適合させる助けとなる可能性があり、ある例においては、より高い比誘電率の媒体中へより効率的な放射を提供しうることを見出した。
【００６７】
本発明者は、特に、移植式多重長アンテナ１１２０において外形の大きさを段階的に変化させることが可能であり、使用可能なバンド幅を増大させることができること（例えば動作周波数範囲の大きさ）を見出した。
【００６８】
実例となる例では、ＴＥＣＯＴＨＡＮＥＴＭポリマー材料は、ある周波数範囲にわたっておよそ４．４の比誘電率を有することができる。一般に、生物学的媒体は５を越える比誘電率を有することができる。ある例では、ＩＭＤコネクタブロックがＴＥＣＯＴＨＡＮ
ＥＴＭから作製されて、移植式多重長アンテナ１１２０の一部または全体を取り囲んでもよい。様々な例において、例えば移植式多重長アンテナ１１２０がＴＥＣＯＴＨＡＮＥＴＭと生物学的媒体との組み合わせからなる実効比誘電率に適合する助けとなるように、移植式多重長アンテナ１１２０はコネクタブロックがより厚い領域においてはより幅広いものであってよく、かつ移植式多重長アンテナ１１２０はコネクタブロックがより薄い領域においてはより幅の狭いものであってよい。
【００６９】
一般に、所与の媒体中での所望のアンテナ長さは、１つ以上の媒体によって囲まれた時に該アンテナに見られるような実効比誘電率の平方根に反比例しうる。本発明者は、特に、ＩＭＤハウジングが導電体を含んでいる場合、ＩＭＤハウジングとの近さと放射効率との間に妥協点（トレードオフ）が存在しうることを見出した。一例において、移植式多重長アンテナ１１２０が導電性のＩＭＤハウジングのより近くにあるほど、移植式多重長アンテナ１１２０のインピーダンス安定性の程度が増大する（例えば、ＩＭＤを囲む媒体の影響を受けにくくなる）可能性がある。他の例では、移植式多重長アンテナ１１２０が導電性のＩＭＤハウジングのより近くにあるほど、該アンテナに見られる実効誘電率はより安定する可能性がある。しかしながら、移植式多重長アンテナ１１２０が導電性のＩＭＤハウジングのより近くにあるほど、移植式多重長アンテナ１１２０は放射の効率が低下する可能性があり、これは、ある例では、ＩＭＤハウジングがアンテナの放射を「ショートさせる」可能性があるからであり、または、移植式多重長アンテナ１１２０に見られる実効比誘電率がより低くなるために移植式多重長アンテナ１１２０が電気的により長くなる可能性があるからである。
【００７０】
図１２は、テーパ状の幅と、フィードセグメント１２２４から伸びる１つ以上のアーク形のスイッチバックとを有する、移植式多重長アンテナ１２２０の少なくとも一部の例を概説している。テーパ状に関しては図１１の例と同様に、本発明者は、特に、直角をなして（例えば、互いに垂直に）整列された、移植式多重長アンテナ１２２０の１つ以上のセグメントまたは移行部を有することが、移植式多重長アンテナ１２２０の放射効率を増強する可能性がある（例えば、移植式多重長アンテナ１２２０のインピーダンスの放射抵抗成分を増強する可能性がある）ことを見出した。図１２の例では、１つ以上のスイッチバック・セグメントはアーク形をなして、前記１つ以上のスイッチバック・セグメントが１つ以上の非スイッチバック・セグメントに接続される場所ではほぼ直角をなすようになっている。
【００７１】
図１３Ａは、異なる平面上に配置された少なくとも２つのスイッチバック・セグメントを有する移植式多重長アンテナ１３００の少なくとも一部分の例を概説している。図１３Ａの例では、移植式多重長アンテナ１３００は、第１の平面上にある１つ以上の第１のスイッチバック・セグメントへ通じるフィードセグメント１３２４によって駆動可能である。一例において、第１の平面は移植式多重長アンテナ１３００に沿って位置する第１の軸１３３０と、第１の軸１３３０に垂直な第２の軸１３１０を形成する線とによって形成されうる。一例において、第１の平面とは異なる第２の平面は、第１の軸１３３０と第３の軸１３２０とによって形成されうる。ある例では、第２の平面上にある１つ以上の第２のスイッチバック・セグメントは、第１の平面上にある第１のスイッチバック・セグメントに接続可能である。一例において、第２の平面は第１の平面に対して直交する（垂直である）ことができる。他の例では、第２の平面は第１の平面と異なっていてもよいが、直角をなす必要はない。
【００７２】
本発明者は、特に、移植式多重長アンテナ１３００が、異なる平面上にスイッチバック・セグメントを有する場合よりも単一の平面に制約された場合により大きな指向性（例えば等方性がより低い放射パターン）を示す可能性があることを見出した。
【００７３】
一例において、等方性放射は、ＩＭＤと別のＩＭＤまたは外部デバイスとの間のＲＦ無線通信の信頼度を改善するために（例えばデバイスの配向に起因する通信の中断、デッドスポットなどを防止するために）望ましい場合がある。
【００７４】
ある例では、放射パターンの均一性を増大させるために（例えば全方向へより均一に放射を提供するために）、１つ以上のスイッチバック・セグメントまたは非スイッチバック・セグメントが２以上の平面に配置される場合がある。さらに、ある例では、移植式多重長アンテナ１３００全体、または移植式多重長アンテナ１３００の少なくとも一部が、主軸に沿って、直角以外の、または主軸に対して垂直以外の角度に屈曲（例えば、回転など）することができる。一例において、このように屈曲することは、単に２つの垂直な平面上にスイッチバックを有するよりも、放射方向の一層の分布をもたらすことができる。
【００７５】
図１３Ｂは、異なる平面上に配置された少なくとも２つのスイッチバック・セグメントを有する移植式多重長アンテナ１３００の少なくとも一部分の例を概説している。一例において、第１の平面は、移植式多重長アンテナ１３００に沿って位置する第１の軸１３３０と、第１の軸１３３０に垂直な第２の軸１３１０を形成する線とによって形成されうる。一例において、第１の平面とは異なる第２の平面は、第２の軸１３１０および第３の軸１３２０によって形成されうる。ある例において、第２の平面上にある１つ以上の第２のスイッチバック・セグメントは、第１の平面上にある第１のスイッチバック・セグメントに接続可能である。一例において、第２の平面は第１の平面に対して直交する（垂直である）ことができる。他の例では、第２の平面は第１の平面と異なっていてもよいが、直角をなす必要はない。
【００７６】
図１４は、隣接するスイッチバック構成物の間に少なくとも２種類の異なる距離を有する移植式多重長アンテナ１４００の少なくとも一部分の例を概説している。図１４の例では、第１の長さＬ１  １４１０は、第１のスイッチバック１４２２Ａと第２のスイッチバック１４２２Ｂとの間の距離を規定する。第１の長さＬ１  １４１０は、移植式多重長アンテナ１４００がフィードセグメント１４２４において駆動される時に第１の動作周波数範囲に関連した共振振動数に相当しうる。一例において、Ｌ１はほぼ４分の１波長の整数倍となりうる。同様に、第２の長さＬ２  １４２０は、第１のスイッチバック１４２２Ａと第３のスイッチバック１４２２Ｃとの間の距離によって規定され、第２の異なる動作周波数範囲または共振に相当しうる。他の例において、第１の長さＬ１  １４１０または第２の長さＬ２  １４２０のうち少なくとも一方は、４分の１波長とは著しく異なっていてもよい。
【００７７】
図１５Ａ〜１５Ｂは、隣接するスイッチバック構成物の間に少なくとも２種類の異なる距離を有する移植式多重長アンテナ１５００の少なくとも一部分の物理的長さおよび電気的長さの例を概説している。
【００７８】
本発明者は、特に、多重長アンテナは少なくとも２つの異なる媒体中で作動するように構成可能であり、１つ以上のスイッチバックの間の様々な長さの２以上の非スイッチバック・セグメントを使用して、少なくとも２つの異なる媒体中で２つの異なる周波数範囲内で作動させることも可能であることを見出した。
【００７９】
図１５Ａは、第１の媒体中における、多重周波数能力を有する移植式多重長アンテナ１５００の第１の電気的な形状および長さを概説している。図１４の例と同様に、第１の長さＬ１  １５１０は、第１のスイッチバック１５２２Ａ、第２のスイッチバック１５２２Ｂ、および第３のスイッチバック１５２２Ｃの間のような隣接したスイッチバック間の第１の「ピッチ」に対応する領域を規定することができる。同様に、第２の長さＬ２  １５２０は、第１のスイッチバック１５２２Ａ、第２のスイッチバック１５２２Ｂ、第３のス
イッチバック１５２２Ｃ、第４のスイッチバック１５２２Ｄ、および第５のスイッチバック１５２２Ｅの間のような隣接したスイッチバック間の第２の「ピッチ」に対応する領域を規定することができる。一例において、第１の長さＬ１  １５１０または第２の長さＬ２  １５２０のうち少なくとも一方は、第１の媒体中の移植式多重長アンテナ１５００のための第１または第２の動作周波数範囲を設定することができる。
【００８０】
図１５Ｂの例では、移植式多重長アンテナ１５００は、第１の媒体よりも高い比誘電率を有する第２の媒体に囲まれている。一例において、図１５Ａのスイッチバック・セグメントは、第２の媒体中で容量結合することができる。ある例では、図１５Ａに示された移植式多重長アンテナ１５００の実効の電気的長さは、第２の媒体中では、図１５Ｂに示される形状および長さとなりうる。一例において、第１の媒体中の移植式多重長アンテナ１５００の長さおよび第２の媒体中の移植式多重長アンテナ１５００の実効の電気的長さが用いられて、第１の媒体中および第２の媒体中において通信が提供されうる。
【００８１】
図１６は、第１の媒体によって実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの第１の放射効率１６３０、および第２の媒体によって実質的に囲まれた移植式多重長アンテナの第２の放射効率１６４０の例を概説している。一例において、放射効率（例えば「η」）は、放射された電磁エネルギーと、接続している遠隔測定回路によって移植式アンテナへ供給されたエネルギーとの比として定義することができる。
【００８２】
縦軸には、移植式多重長アンテナの放射効率１６１０（「η」）が周波数１６２０に対してプロットされうる。一例において、移植式多重長アンテナは、指定された最小放射効率１６１５（「ηＭＩＮ」）を上回る第１の放射効率最高点１６３５または第２の放射効率最高点１６４５を提供することができる。ある例において、第１の動作周波数範囲１６３７は、第１の放射効率１６３５が指定の最小放射効率１６１５であるかまたはこれを上回る領域によって定義することができる。他の例では、中央バンド周波数１６５０（ｆｃ）は、ほぼ第１の放射効率最高点１６３５が生じるところに定義することができる。
【００８３】
同様に、図１６の例では、第２の放射効率最高点１６４５は、中央バンド周波数１６５０またはその前後において生じうる。ある例では、第２の動作周波数範囲１６４７は、第２の放射効率１６４０が指定の最小放射効率１６１５であるかまたはこれを上回る領域によって定義することができる。
【００８４】
一例において、第１の放射効率１６３０は第１の媒体によって囲まれた移植式多重長アンテナに相当し、第２の放射効率１６４０は、第１の媒体よりも大きな比誘電率を有する第２の媒体によって囲まれた移植式多重長アンテナに相当していてもよいし（例えば、第１の媒体としては自由空間または空気を、第２の媒体としては生物学的媒体を挙げることができる）、またはその逆であってもよい。本発明者は、特に、第２の放射効率１６４０が第１の放射効率１６３０より全般的にはるかに低い場合でも、指定された最小放射効率１６１５を上回る使用可能な第２の動作周波数範囲１６４７は単一の物理的なアンテナ長を使用して存在しうることを見出した。ある例において、第２の動作周波数範囲１６４７、または第２の放射効率最高点１６４５は、容量結合したスイッチバック・セグメントを含まない対応する単一長アンテナであってスイッチバック・セグメントの代わりに非スイッチバック・セグメントを用いるアンテナよりも、それぞれ大きく、または高くなりうる。
【００８５】
一例において、第２の放射効率最高点１６４５は、第１の放射効率最高点１６３５とは異なる周波数で生じる場合がある（例えば、多重長アンテナは、空気中では第１の動作周波数範囲１６３７、生物学的媒体中では第２の動作周波数範囲１６４７を提供するように物理的に配置構成することができる）。
【００８６】
いくつかの例では、第１の放射効率最高点１６３５または第２の放射効率最高点１６４５のうち少なくとも一方は、多重長アンテナが共振周波数またはその近くで作動されたときに生じうる。
【００８７】
図１７は、第１の媒体によって実質的に囲まれた、多重周波数能力を有する移植式多重長アンテナの第１の放射効率１７３０、および第２の媒体によって実質的に囲まれた、多重周波数能力を有する移植式多重長アンテナの第２の放射効率１７４０の、概念化された例を概説している。
【００８８】
図１７の例では、移植式多重長アンテナは、第１の中央バンド周波数１７５０Ａまたはその付近で第１の媒体中で第１の周波数放射効率最高点１７３５Ａを有し、第２の中央バンド周波数１７５０Ｂまたはその付近で第１の媒体中で第２の周波数放射効率最高点１７３５Ｂを有することができる。一例において、第１の媒体中の第１の動作周波数範囲１７３７Ａは、第１の放射効率１７３０が指定の最小放射効率１７１５以上である領域を規定することにより特定することができる。同様に、第１の媒体中の第２の動作周波数範囲１７３７Ｂは、第１の放射効率１７３０が指定の最小放射効率１７１５以上である領域を規定することにより特定することができる。
【００８９】
一例において、移植式多重長アンテナは、第１の中央バンド周波数１７５０Ａまたはその付近で第２の媒体中で第１の周波数放射効率最高点１７４５Ａを有し、第２の中央バンド周波数１７５０Ｂまたはその付近で第２の媒体中で第２の周波数放射効率最高点１７４５Ｂを有することができる。
【００９０】
一例において、第２の媒体中の第１の動作周波数範囲１７４７Ａは、第１の放射効率１７４０が指定の最小放射効率１７１５以上である、第２の媒体中での第１の下限周波数（ｆ１Ｌ）および第２の媒体中での第１の上限周波数（ｆ１Ｈ）を規定することにより特定することができる。同様に、第２の媒体中の第２の動作周波数範囲１７４７Ｂは、第１の放射効率１７４０が指定の最小放射効率１７１５以上である、第２の媒体中での第２の下限周波数（ｆ２Ｌ）および第２の媒体中での第２の上限周波数（ｆ２Ｈ）を規定することにより特定することができる。
【００９１】
一例において、第２の媒体によって実質的に囲まれた（例えば、組織内に移植された）場合、移植式多重長アンテナは、およそｆ１Ｌ＝３７５ＭＨｚおよびｆ１Ｈ＝４２５ＭＨｚであっておよそｆ１＝４００ＭＨｚの第１の中央バンド周波数１７５０Ａを有する第１の動作周波数範囲１７４７Ａにわたって作動するように構成することができる。さらに、この例では、移植式多重長アンテナは、およそｆ２Ｌ＝８５０ＭＨｚおよびｆ２Ｈ＝９００ＭＨｚであっておよそｆ２＝８７５ＭＨｚの第２の中央バンド周波数１７５０Ｂを有する第２の周波数範囲１７４７Ｂにわたって作動するように構成することができる。
【００９２】
別の例では、移植式多重長アンテナは、およそｆ１Ｌ＝９００ＭＨｚおよびｆ１Ｈ＝９５０ＭＨｚであっておよそｆ１＝９２５ＭＨｚの第１の中央バンド周波数１７５０Ａを有する第１の動作周波数範囲１７４７Ａにわたって作動するように構成することができる。さらに、この例では、該多重周波数アンテナは、およそｆ２Ｌ＝２．４ＧＨｚおよびｆ２Ｈ＝２．５ＧＨｚであっておよそｆ２＝２．４５ＧＨｚの第２の中央バンド周波数１７５０Ｂを有する第２の周波数範囲１７４７Ｂにわたって作動するように構成することができる。
【００９３】
他の例において、多重周波数アンテナは、第１の媒体または第２の媒体によって実質的に囲まれて、以下すなわち：
（１）短距離デバイス（ＳＲＤ）のバンド範囲（例えば８６２〜８７０ＭＨｚ）；
（２）第１の産業、科学、医療用（ＩＳＭ）バンド範囲（例えば９０２〜９２８ＭＨｚ）；
（３）第２の産業、科学、医療用（ＩＳＭ）バンド範囲（例えば２．４〜２．５ＧＨｚ）；
（４）医療用インプラント通信サービス（ＭＩＣＳ）のバンド範囲（例えば４０２〜４０５ＭＨｚ）；または
（５）ＩＭＤと１つ以上の他の移植式デバイスもしくは外部デバイスとの間の通信のために構成された１つ以上の他の周波数バンド範囲、
のうち少なくとも２つにおいて作動するように構成することができる。
【００９４】
図１８は、移植式多重長アンテナ１８２０に電気的に接続された遠隔測定回路１８１５を備えたシステム１８００の少なくとも一部分の例を概説している。一例において、遠隔測定回路１８１５は、第１のＲＦ入力／出力線１８２０Ａを使用して整合回路１８１６に結合された遠隔測定送受信機１８１７を備えることができる。一例において、遠隔測定送受信機１８１７は、第１のＲＦ入力／出力線１８２０Ａを使用して整合回路１８１６に結合可能である。
【００９５】
一例において、遠隔測定回路１８１５は、ＩＭＤハウジング１８１０の中に部分的または完全に包まれてもよい。ある例では、ＩＭＤハウジング１８１０は、導電材料、例えば金属、金属の組み合わせ、生体適合性の金属などで作製することができる。一例において、遠隔測定送受信機１８１７は第１の接続１８４０Ａを使用して遠隔測定回路１８１５に結合可能である。さらに、遠隔測定回路１８１５は、第２の接続１８４０Ｂを使用してＩＭＤハウジング１８１０に電気的に接続可能である。一例において、ＲＦ電流の帰還路は第１の接続１８４０Ａを使用して遠隔測定送受信機１８１７から遠隔測定回路１８１５へ、第２の接続１８４０Ｂを使用して遠隔測定回路１８１５からＩＭＤハウジング１８１０へ提供可能である。
【００９６】
一例において、遠隔測定回路１８１５は第２のＲＦ入力／出力線１８２０Ｂを使用して移植式多重長アンテナ１８２０に結合可能である。ある例では、第２のＲＦ入力／出力線１８２０Ｂは、遠隔測定回路１８１５および移植式多重長アンテナ１８２０を結合するためにＩＭＤハウジング１８１０を突き抜けることができる。他の例では、移植式多重長アンテナ１８２０または遠隔測定回路１８１５の少なくとも一部は、ＩＭＤハウジング１８１０の中に収容されてもよいし、ＩＭＤハウジング１８１０に連結された誘電体もしくは他のコンパートメント内に収容されてもよいし、またはＩＭＤハウジング１８１０の外部に置かれてもよい。
【００９７】
一例において、移植式多重長アンテナは第１のスイッチバック１８２３Ａおよび第２のスイッチバック１８２３Ｂを備えることができる。他の例では、第１のスイッチバック１８２３Ａまたは第２のスイッチバック１８２３Ｂのうち一方または両方が、移植式多重長アンテナ１８２０から除かれて、同様の長さの非スイッチバック・セグメントに置き換えられてもよい。この例では、移植式多重長アンテナ１８２０は、遠隔測定回路１８１５に容量性負荷を（例えばフィードスルー１８１８を介して移植式多重長アンテナ１８２０に通じる第２のＲＦ入力／出力線１８２０Ｂにおいて）提供することができる。ある例において、整合回路１８１６（例えば、インピーダンス整合素子を含むもの）は、移植式多重長アンテナ１８２０の過剰なインダクタンスまたは静電容量を相殺するために含められてもよい。第１のスイッチバック１８２２Ａまたは第２のスイッチバック１８２２Ｂが除かれた例では、インピーダンス整合素子１８１６は不連続のインダクタを含むことができる。図１８の例では、第１のスイッチバック１８２２Ａまたは第２のスイッチバック１８２２Ｂを含めることにより、遠隔測定回路１８１５内のインピーダンス整合素子１８１６の
重要性の低減または必要性の排除が可能となる。
【００９８】
ある例において、第１のＲＦ入力／出力線１８２０Ａと移植式多重長アンテナ１８２０との間の共役インピーダンスの整合は、所与の周波数における移植式多重長アンテナ１８２０への出力伝送を提供または増強することができる。一例において、移植式多重長アンテナ１８２０の入力インピーダンスの実質部分は、５０オームの実数値を含むことができる。この例では、第１のスイッチバック１８２２Ａまたは第２のスイッチバック１８２２Ｂが移植式多重長アンテナ１８２０から除かれて、同様の長さの非スイッチバック・セグメントに置き換えられると、移植式多重長アンテナ１８２０は、およそ−ｊ２０オームのインピーダンスの架空部分を含むことができる（例えば、移植式多重長アンテナ１８２０は遠隔測定回路１８１５に容量性負荷を提供することができる）。
【００９９】
ある例では、共役インピーダンスの整合は、例えば、第１のＲＦ入力／出力線１８１９Ａおよび第２のＲＦ入力／出力線１８１９Ｂの位相の寄与を使用して、遠隔測定回路１８１５と移植式多重長アンテナ１８１１との間に提供または他の方法で形成可能であり、インピーダンス整合素子１８１６は、遠隔測定送受信機１８１７の出力インピーダンスにおよそ＋ｊ２０オームの誘導性の寄与を提供して、移植式多重長アンテナ１８２０の静電容量を相殺することができる。
【０１００】
別の例では、第１のスイッチバック１８２２Ａまたは第２のスイッチバック１８２２Ｂのうち少なくとも一方が移植式多重長アンテナ１８２０の静電容量を相殺して、フィードスルー１８１８において移植式多重長アンテナ１８２０へと通じるほぼ実際の入力インピーダンス（例えば架空の構成要素を含まない）を提供することができる。この例では、インピーダンス整合素子１８１６は省略されてもよいし、純粋に抵抗性の整合素子に置き換えられてもよい（例えば、実質的に抵抗性の不整合が、移植式多重長アンテナ１８２０と遠隔測定送受信機１８１７の出力インピーダンスとの間に存在しうる）。
【０１０１】
一例において、移植式多重長アンテナ１８２０が複数の周波数で作動される場合、整合素子１８１６を使用して第１の動作周波数範囲において増強された共役整合を提供することが可能であり、第１のスイッチバック１８２２Ａまたは第２のスイッチバック１８２２Ｂからのインピーダンス整合の寄与は、第１の動作周波数範囲において最小となりうる。同様に、一例において、整合素子１８１６からのインピーダンス整合の寄与は第２の動作周波数範囲において最小であって、かつ第１のスイッチバック１８２２Ａまたは第２のスイッチバック１８２２Ｂからのインピーダンス整合の寄与を使用して増強された共役整合を提供することも可能である（例えば、整合素子１８１６がその高力率自己共振周波数で操作される場合、該整合素子は、キャパシタまたはインダクタではなく抵抗素子となる場合がある）。
【０１０２】
一例において、移植式多重長アンテナ１８２０が複数の周波数で作動される場合、整合素子１８１６は、制御可能な方式で、第１のＲＦ入力／出力線１８１９Ａと第２のＲＦ入力／出力線１８１９Ｂとの間で送信および受信経路から切り替えが行われうる。ある例において、整合素子１８１６についての１つ以上の値は、２以上の特定の動作周波数範囲において、または移植式多重長アンテナ１８２０を囲んでいる２以上の媒体中において、およその共役整合を提供するように選択可能である。
【０１０３】
ある例において、移植式遠隔測定回路１８１５は、送信機、受信機、または両方として構成可能である。一般に、移植式アンテナと他のワイヤレス装置との間の双方向無線情報伝送に関して述べられる原則は、単方向無線情報伝送にも当てはまる。相互性の物理的プリンシパル（principal）によれば、アンテナの挙動は一般に相互的であってよい（例え
ば送信アンテナとして物理的に配置構成されたアンテナは同様の特性を有する受信アンテ
ナとしても作用することができる）。
【０１０４】
図１９は、１９０５において、第１の媒体中において第１の動作周波数範囲で電磁的に情報を無線伝送することと、第２の媒体中において第２の動作周波数範囲で電磁的に情報を無線伝送することとを含むプロセス１９００の例を概説している。
【０１０５】
一例において、第１の媒体（例えば自由空間、空気、または１にほぼ等しい比誘電率を有する１つ以上の他の媒体）は、第２の媒体（例えば生物学的媒体、体液、皮膚組織、脂肪組織、筋組織、臓器組織、骨、または１つ以上の他の生物学的媒体）とは異なっていてよい。一例において、第１の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲と実質的に等しいかまたは同じであってよい。
【０１０６】
他の例では、移植式多重長アンテナは、第１の媒体中では電気的に第１の長さ（「第１の電気的長さ」）となり、かつ第２の媒体中では電気的に第２の長さ（「第２の電気的長さ」）となるように構成することができる。一例において、第１の電気的長さは第２の電気的長さとは異なる長さを備えることができる。ある例において、第１の動作周波数範囲は、第１の電気的長さに少なくとも部分的に依存する（例えば、第１の電気的長さを使用して調整されるかまたは他の方法で構成される）ことが可能であり、第２の動作周波数範囲は、第２の電気的長さに少なくとも部分的に依存する（例えば、第２の電気的長さを使用して調整されるかまたは他の方法で構成される）ことが可能である。
【０１０７】
図２０は、アンテナの実効インピーダンスと媒体の比誘電率との関係を示すスミスチャートの例を概説している。一例において、第１の比誘電率（Ｅｒ１）を有する第１の媒体中における第１の周波数（Ｆ０）での第１のインピーダンス１９０１は、第２の比誘電率（Ｅｒ２）を有する第２の媒体中における第１の周波数（Ｆ０）での第２のインピーダンス１９０２に対してプロットされうる。ある例において、第１の媒体および第２の異なる媒体中のアンテナのインピーダンスが同じインピーダンスを有するかぎりは、１つのマッチングネットワーク（または補正ネットワーク）を使用して、例えば共通のインピーダンスの場所で（例えば図２０で示すように）第１の媒体および第２の媒体中において放射を最大限にすることができる。
【０１０８】
付記
上記の詳細な説明は、詳細な説明の一部を形成する添付図面の参照を含んでいる。図面は、例証のために、本発明を実行することができる特定の実施形態を示している。これらの実施形態は本明細書中において「実施例」とも呼ばれる。そのような実施例は図示かつ説明されたものに加えて要素を含むことができる。しかしながら、本発明者は、図示かつ説明された要素のみを具備する実施例も企図している。
【０１０９】
本文書において参照された全ての出版物、特許および特許文献は、参照によって個々に組み込まれるかのように、参照によってその全体が本願に組み込まれる。本文書と、参照によってそのように組み込まれた文書との間で矛盾する使用法の場合には、組み込まれた参照における使用法は、本文書の使用法への補足と考えるべきであり；両立し難い矛盾については、本文書中の使用法に従う。
【０１１０】
本文書において、用語「１つの（a, an）」は、「少なくとも１（at least one）」ま
たは「１以上（one or more）」という他の実例または使用法とは無関係に、特許文献に
おいて一般に見られるように１または２以上を含むように使用される。本文書において、用語「または、もしくは（or）」は、別途記載のない限り、非独占的であること、すなわち「ＡまたはＢ」は、「ＡであるがＢではない」、「ＢであるがＡではない」、および「ＡおよびＢ」を含むことを指すために使用される。添付の特許請求の範囲においては、用
語「〜を備えている、〜を含んでいる（including）」および「〜であることを特徴とす
る（in which）」は、それぞれ用語「〜を含んでなる（comprising）」および「〜であることを特徴とする（wherein）」の平易な英語による同意語として使用される。同様に、
特許請求の範囲において、用語「〜を備えている（including）」および「〜を含んでな
る（comprising）」はオープンエンドである、すなわち、請求項においてそのような用語の後に列挙された要素以外に要素を備えたシステム、デバイス、物品、または工程もなおその請求項の範囲以内にあると見なされる。さらに、特許請求の範囲において、用語「第１の（first）」、「第２の（second）」および「第３の（third）」などは、単に表記として使用されており、該用語の対象物に番号順の要件を課するようには意図されない。
【０１１１】
上記の説明は、存在することを意図したものであり、限定を意図したものではない。例えば、上記の実施例（または該実施例の１以上の態様）は互いに組み合わせて使用されてもよい。例えば当業者が上記の説明を概観すれば、他の実施形態を使用することもできる。要約書は、読み手が技術的開示内容の本質をより迅速に確認できるように、米国特許法施行規則第１．７２条（ｂ）に準拠するように提供されている。要約書は、特許請求の範囲の範囲または意味を解釈または限定するために使用されることはないという合意を持って提供される。さらに、上記の詳細な説明においては、開示内容を簡素化するために様々な特徴がひとまとめにされる場合がある。これは、特許請求の範囲に記載されていない開示の特徴が任意の請求項にとって必須であることを意図すると解釈されるべきでない。むしろ、発明の主題は、特定の開示された実施形態のすべての特徴より少ない中に存在しうる。したがって、このように特許請求の範囲は、個別の実施形態として自立している各請求項と共に、詳細な説明に組み込まれる。本発明の範囲は、添付の特許請求の範囲に、そのような特許請求の範囲に付与される等価物の範囲全体を加えた範囲に関して決定されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図７Ｃ】
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【図７Ｄ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５Ａ】
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【図１５Ｂ】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【手続補正書】
【提出日】平成22年9月30日(2010.9.30)
【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】
移植式遠隔測定回路と、
前記移植式遠隔測定回路に電気的に接続され、かつ第１の媒体中では指定の第１の動作周波数範囲で、第２の異なる媒体中では指定の第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送するように構成された移植式多重長アンテナと
を含んでなり、前記移植式多重長アンテナは、
第１の非スイッチバック・セグメントと、
前記第１の非スイッチバック・セグメントに電気的に接続されているとともに第１および第２スイッチバック・セグメントからなる第１のスイッチバックと、
前記第１のスイッチバックに電気的に接続されている第２の非スイッチバック・セグメントとを備え、
移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では第２の異なる電気的長さとなるように構成され、
前記第２の媒体中の第２の電気的長さは、前記第２の媒体中における前記第１のスイッチバック・セグメントと第２のスイッチバック・セグメントの間での容量結合に少なくとも部分的に起因して前記アンテナの物理的長さよりも小さく、
第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定され、かつ第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定される、
システム。
【請求項２】
第１の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲にほぼ等しいことを特徴とする、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
第１のスイッチバック・セグメントまたは第２のスイッチバック・セグメントのうち少なくとも一方は、所定の位置から一定の半径を有するアーク形のセグメントを含んでなる、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１の非スイッチバック・セグメントは第１の軸に略平行となるように配置され、
前記第１のスイッチバックを構成する前記第１および第２のスイッチバック・セグメントは第２の軸に略平行となるように配置され、
前記第２の非スイッチバック・セグメントは前記第１の軸に略平行になるように配置される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
第２の軸は第１の軸にほぼ垂直であることと、
移植式多重長アンテナは第２の非スイッチバック・セグメントに電気的に接続された第２のスイッチバックを備え、第１のスイッチバックは第１の軸および第２の軸によって画成された平面上に配置され、第２のスイッチバックは第１の軸および第３の軸によって画成された平面上に配置され、かつ第３の軸は第１の軸にほぼ垂直であるが第２の軸とは異なっていることとを特徴とする、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
移植式多重長アンテナは、
第２の非スイッチバック・セグメントに電気的に接続され、第１のスイッチバックから第１の距離に配置された第２のスイッチバックと、
第２のスイッチバックに電気的に接続され、第１の軸とほぼ平行な第３の非スイッチバック・セグメントと、
第３の非スイッチバック・セグメントに電気的に接続され、第２のスイッチバックから異なる第２の距離に配置された第３のスイッチバックと
を備えている、請求項１〜５のいずれか１項に記載のシステム。
【請求項７】
移植式多重長アンテナは、第１の媒体中において指定の第３の動作周波数範囲で、かつ第２の媒体中において指定の第４の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送するように構成されていることと、
第３の動作周波数範囲は第１の動作周波数範囲とは異なり、かつ第４の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲とは異なることと、
第１の動作周波数範囲および第２の動作周波数範囲は第１のスイッチバックとの間の第１の距離を使用して指定されることと、
第３の動作周波数範囲および第４の動作周波数範囲は第２のスイッチバックと第３のスイッチバックとの間の第２の距離を使用して指定されることと
を特徴とする、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
移植式多重長アンテナに結合された移植式遠隔測定回路を使用して、第１の媒体中においては指定の第１の動作周波数範囲、および第２の異なる媒体中においては指定の第２の動作周波数範囲で情報を電磁的に無線伝送することを含んでなる方法であって、
移植式多重長アンテナは、電気的に、第１の媒体中では第１の電気的長さとなり、第２の媒体中では第２の異なる電気的長さとなるように構成されるとともに、前記移植式多重長アンテナは、
第１の非スイッチバック・セグメントと、
前記第１の非スイッチバック・セグメントに電気的に接続されているとともに第１および第２スイッチバック・セグメントからなる第１のスイッチバックと、
前記第１のスイッチバックに電気的に接続されている第２の非スイッチバック・セグメントとを備え、
前記第２の媒体中の第２の電気的長さは、前記第２の媒体中における前記第１のスイッチバック・セグメントと第２のスイッチバック・セグメントの間での容量結合に少なくとも部分的に起因して前記アンテナの物理的長さよりも小さく、
第１の動作周波数範囲は第１の電気的長さを使用して指定され、かつ第２の動作周波数範囲は第２の電気的長さを使用して指定される、方法。
【請求項９】
第１の動作周波数範囲は第２の動作周波数範囲とほぼ等しい、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記第１の非スイッチバック・セグメントは第１の軸に略平行となるように配置され、
前記第１のスイッチバックを構成する前記第１および第２のスイッチバック・セグメントは第２の軸に略平行となるように配置され、
前記第２の非スイッチバック・セグメントは前記第１の軸に略平行になるように配置される、請求項８または９に記載の方法。
【国際調査報告】
2011517158.tif 000033
2011517158.tif 000034
2011517158.tif 000035