(57)【要約】【解決手段】本発明のシステムは、導電性素子、電子部品、および異種材料の形の部分電源を含む。導電性流体と接触すると、電位が生成され、電源が完成し、これが、システムを作動させる。電子部品は、異種材料間のコンダクタンスを制御し、特有の電流シグネチャを生成する。また、システムは、システム周辺の環境の状態を測定することができる。
2014529378.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
部分電源を含む通信装置を製造する方法であって、
複数の穴を画定する接着剤の層を支持構造の第１の位置に堆積するステップと、
前記接着剤の層に接着する第１の材料を該接着剤の層へ堆積するステップと、
前記支持構造の第２の位置に遷移材料の層を堆積するステップと、
前記遷移材料の層に第２の材料を堆積するステップと
を含み、
前記第１の材料及び第２の材料は、導電性流体と接触する際に電位差を示すこと
を特徴とする方法。
【請求項２】
前記接着剤の層は金であること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
接着性を高めるために前記金の表面を粗面化するステップを更に含むこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記支持構造はシリコンベースの材料であること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記第１の材料を堆積するステップは、電子ビームを使った蒸着を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記接着剤の層は１００ミクロン未満の厚さであること
を特徴とする請求項２に記載の方法。
【請求項７】
前記遷移材料の層を堆積するステップは、
前記支持構造に前記遷移材料の層を堆積するステップと、
前記遷移材料の層の堆積を有する前記支持構造を加熱するステップと、
結果として生じる構造が第２の材料を受け入れる準備が整うように、前記遷移材料の層の露出表面をクリーニングするステップと
を含むことを特徴とする請求項１に記載の通信装置の製造方法。
【請求項８】
前記露出表面をクリーニングするステップは、イオン銃によるクリーニングをさらに含むこと
を特徴とする請求項７に記載の通信装置の方法。
【請求項９】
保護コーティングを施すために、製造中の前記通信装置にポリマーをスピンコーティングするステップを更に含むこと
を特徴とする請求項１に記載の通信装置の製造方法。
【請求項１０】
製造中の前記通信装置の表面にポリマーを均等に分散させるために該製造中の通信装置を回転させるステップを更に含むこと
を特徴とする請求項７に記載の通信装置の製造方法。
【請求項１１】
非導電性膜中に製造中の前記通信装置を挿入するステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項１に記載の通信装置の製造方法。
【請求項１２】
非導電性膜および部分電源装置を各含む複数の通信装置を製造する方法であって、
組み立て用膜シートを形成するために、前記通信装置のフレームワークの形状に対応する形状の複数の開口部を非導電性材料のシートに形成するステップと、
組み立て済み膜シートを生成するために、支持構造における接着剤を有する表面の反対側の表面に、遷移金属の層を堆積するステップを含む工程によって製造される、複数の前記部分電源装置から選択される一の部分電源装置を、前記開口部夫々に挿入するステップと
を含むこと
を特徴とする方法。
【請求項１３】
接着膜シートを生成するために、前記組み込み済み膜シートにおける前記遷移金属と反対側の面に、複数の穴を画定している非反応性材料の層を堆積するステップと、
前記接着膜シートにおける前記接着剤側の面に前記非反応性の材料に接着する第１の材料を堆積するステップと、
部分電源装置シートを生成するために、前記遷移金属の層に第２の材料を堆積するステップと
を含み、
前記第１の材料及び第２の材料は電位差を示すこと
を特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
各通信装置の回路に各対応する複数の境界を前記支持構造に画定するステップをさらに含むこと
を特徴とする請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記非反応性材料の層を堆積するステップは、穴の群を画定するステップをさらに含み、
穴の群は夫々、前記複数の境界から選択される一の境界内に含まれることで、該穴の群における各穴の位置が対応する境界内にあること
を特徴とする請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
通信のための部分電源を含む装置であって、
複数の穴が確定された接着剤の層を支持構造の第１の位置に堆積するステップと、
前記支持構造の第２の位置に遷移材料の層を堆積するステップと、
前記遷移材料の層に第２の材料を堆積するステップと
を含み、
前記第１の材料及び第２の材料が導電性流体に接触すると、電位差を示すようにしてあるプロセスにより製造されること
を特徴とする装置。
【請求項１７】
前記遷移材料はチタンであること
を特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
通信のための部分電源を含む装置であって、
シリコン材料で作られた支持構造と、
前記支持構造の第１の位置に物理的蒸着法を用いて堆積されたＣｕＣｌ層と
を含むことを特徴とする装置。
【請求項１９】
前記物理的蒸着法は、スパッタ蒸着を使って行われること
を特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記物理的蒸着法は、アーク蒸着を使って行われること
を特徴とする請求項１８に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、イベントの検出用通信システムに関する。さらに具体的には、本開示は、種々の電源および通信機構を有する装置を含むシステムを含む。
【背景技術】
【０００２】
電子回路を含む摂取型装置が診断および治療の両方への応用を含む種々の異なる医療用途に使用する目的で提案されてきた。これらの装置は、通常、操作用内部電源を必要とする。このような摂取型装置の例には、身体を通過する際にデータ収集し、そのデータを外部受信システムに送信する摂取型電子カプセルがある。このタイプの電子カプセルの一例は、インビボビデオカメラである。飲み込み型カプセルには、カメラシステムおよびカメラシステム用の目的領域の画像処理用光学システムが含まれる。送信機は、カメラシステムのビデオ出力を送信し、受信システムが送信されたビデオ出力を受信する。他の例には、摂取型画像処理装置が含まれ、この装置は、内部電源および自立型電源を持ち、身体の内腔または体腔内から画像を取得する。装置の電子回路部品は、身体内部を通過する不活性の不消化性収納容器（例えば、ガラス収納容器）に封入される。他の例には、摂取型データ記録計カプセル医用装置が含まれる。開示装置（例えば、センサ、記録計、バッテリ、など）の電子回路は、不活性材料で作られたカプセルに収容される。
【０００３】
他の例では、薬剤摂取モニタリング用途で、壊れやすい無線自動識別（ＲＦＩＤ）タグが使用される。ＲＦＩＤタグを作動させるためには、それぞれ、内部電源が必要となる。ＲＦＩＤタグは、身体から高周波信号を送信するように構成されているアンテナ構造体である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許出願公開第2010／0081894 号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これらの既存の装置が提起する問題は、電源が装置内部にあり、このような電源は、かさばり、製造が高価になり、また、電源が漏電、または損傷した場合、周辺環境に有害となる可能性があることである。さらに、装置がインビボで使用される場合、装置から伸びるアンテナを持っていることが、損傷を受けるか、または問題を起こしそうな懸念がある。従って、必要なのは、内部電源およびアンテナの必要のない回路構成を有する適切なシステムである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、イベントの発生を示す特有のシグネチャを生成するシステムを含む。このシステムは、導電性流体を含む特定の環境内に配置することができる回路構成および部品を含む。このような環境の一例には、ＩＶバッグを含む溶液の入った密封バッグ、などの導電性流体を収容する容器の内部が挙げられる。別の例は、動物またはヒトなどの生物の身体内である。システムは摂取型および／または消化型または部分消化型である。システムは、導電性流体が異種材料に接触すると、電位差が生ずるようにフレームワーク上に配置された異種材料を含む。電位差、すなわち、電圧を使って、フレームワーク内に配置された制御論理回路を起動する。イオンまたは電流は、制御論理回路を経由した後、導電性流体を通って、第１の異種材料から第２の異種材料に流れ、回路が完結する。制御論理回路は、２種の異種材料間のコンダクタンスを制御し、従って、コンダクタンスを制御または調節する。
【０００７】
摂取型回路構成は、摂取可能部品から構成され、場合によっては消化可能部品からも、構成されるために、慢性化した状態で用いられる場合でも、摂取型回路構成は、あるにしても、ほんのわずかの望ましくない副作用を生ずるのみである。含めてもよい部品の範囲の例には、論理回路および／または記憶素子、エフェクター、信号送信素子、ならびに抵抗器またはインダクタなどの受動素子が挙げられる。１つまたは複数の支持面上の部品は、どのような好都合な配置に配列してもよい。２個以上の部品が固体支持体の表面上に存在する場合は、相互接続が行われてもよい。摂取型回路構成の全部品と支持体とは、摂取可能であり、特定の例では、消化または部分消化可能である。さらに、回路構成は材料の接着を促進するためのプロセスに従って製造される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の教示によるイベント表示システムを有する医薬品を示し、その医薬品とイベント表示システムとを組み合わせた構成が身体の中に存在することを示す図である。
【図２Ａ】医薬品の外部にイベント表示システムを有する図１の医薬品を示す図である。
【図２Ｂ】医薬品の内部に配置されたイベント表示システムを有する図１の医薬品であることを示す図である。
【図３】両端に配置された異種金属を有するイベント表示システムの一態様を表したブロック図である。
【図４】同じ末端に配置され、非伝導材料で分離された異種金属を有するイベント表示システムの別の態様を表したブロック図である。
【図５】図３のイベント表示システムが導電性液体と接触し、作動状態にある場合の導電性流体を通るイオン移動または電流経路を示す図である。
【図５Ａ】図５の異種材料の表面を示す分解図である。
【図５Ｂ】ｐＨセンサユニットを有する図５のイベント表示システムを示す図である。
【図５Ｃ】本発明の別の態様によるイベント表示システムを示す図である。
【図６】図３および４のシステムで使用される制御装置の一態様を示すブロック図である。
【図７】本発明によるイベント表示システムの側断面図である。
【図８】図７の本発明によるイベント表示システムの２個の部品の分解図である。
【図９】図７の本発明によるイベント表示システムの一部の組立工程を示す図である。
【図１０】本発明による複数イベント表示システムを有するウエハを示す図である。
【図１１】図７の本発明によるイベント表示システムの一部を形成する装置を受けるための穴を有する非導電性膜シートを示す図である。
【図１２】一態様に従って受信機に存在してもよいコヒーレント復調を行う復調回路の機能ブロック図である。
【図１３】一態様による受信機内のビーコン（ｂｅａｃｏｎ）モジュールの機能ブロック図である。
【図１４】一態様に従って受信機に存在してもよい別の機能モジュールのブロック図である。
【図１５】一態様による受信機のブロック図である。
【図１６】一態様による受信機の高周波信号チェーンのブロック図である。
【図１７】一態様による信号受信機および摂取型イベントマーカを含むシステムがどのようにして使われるかを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本開示は、イベントの発生を示すための複数の態様を含む。以下でさらに詳細に記載されるように、本発明のシステムを導電性流体と共に使って、導電性流体とシステムとの間の接触によりマークされたイベントを表示する。例えば、本開示のシステムは、医薬品と共に使用でき、示されるイベントは、いつ、その医薬品が服用されるか、または摂取されるかということである。用語の「摂取される（ｉｎｇｅｓｔｅｄ）」または「摂取する（ｉｎｇｅｓｔ）」または「摂取（ｉｎｇｅｓｔｉｎｇ）」は、身体内部へのシステムの何らかの導入を意味すると理解される。例えば、摂取は、システムを口内から下行結腸まで単に配置することを含む。従って、摂取という用語は、導電性流体を含む環境にシステムが導入される場合のあらゆる事例に該当する。別の例は、非導電性流体が導電性流体と混合する状況である。このような状況では、システムは非導電性流体内に存在し、２つの非導電性流体及び導電性流体が混合すると、システムは導電性流体と接して起動する。更に別の例は、ある導電性流体の存在を検出する必要がある状況である。このような事例では、起動するシステムが導電性流体内に存在することを検出可能であり、従って、夫々の流体の存在が検出される。
【００１０】
システムが、生体により摂取される医薬品と共に使用される場合の例について再度参照すると、システムを含む医薬品が服用または摂取される場合、装置が身体の導電性液体と接触する。本発明のシステムが体液と接触する場合、電位が生成され、システムが作動される。一部の電源は、装置から供給され、残りの部分の電源は、導電性流体から供給される。これに関しては、下記で詳細に述べる。
【００１１】
次に図１を参照すると、本発明のシステムを含む摂取型医薬品１４が身体の内部に示されている。医薬品１４は、錠剤またはカプセルの形の経口摂取型製剤として構成されている。摂取すると、錠剤は、胃へ移動する。胃に到着すると、医薬品１４は、胃液１８と接触し、塩酸や他の消化薬などの胃液１８中の種々の材料と化学反応を起こす。本発明のシステムは、医薬品環境に関連して述べられる。しかし、本発明の範囲は、それに限定されない。本発明は、導電性流体が存在するか、または導電性液体を生ずる２種以上の成分を混合することにより存在するようになるどのような環境中でも、使用可能である。
【００１２】
次に図２Ａを参照すると、図１の医薬品１４と類似の医薬品１０が、摂取型イベントマーカまたはイオン放出モジュール、などのシステム１２と一緒に示されている。本発明の範囲は、医薬品１０の形またはタイプに限定されない。例えば、医薬品１０は、カプセル、徐放性経口薬、錠剤、ジェルキャップ、舌下錠、またはシステム１２と組み合わせることができるいずれかの経口投与医薬品であってもよいことは、当業者には明らかであろう。当該態様では、医薬品１０は、システム１２を、医薬品の外側にマイクロデバイスを固定する既知の方法を使って外側に固定する。マイクロデバイスを医薬品に固定する方法の例は、２００９年１月１日に出願され「摂取型イベントマーカの高スループット製造法」（ＨＩＧＨ−ＴＨＲＯＵＧＨＰＵＴ  ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ  ＯＦ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６１／１４２，８４９号明細書、および２００９年５月１２日に出願されて「識別子および摂取型部品を備える摂取型イベントマーカ」（ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＤＥＮＴＩＦＩＥＲ  ＡＮＤ  ＡＮ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ）を発明の名称として米国仮特許出願第６１／１７７，６１１号明細書に開示されている。これらの特許は、それぞれの全開示が参照により本明細書に組み込まれる。システム１２は、摂取されると体液と接触し作動する。システム１２は、電位差を使って作動させ、その後、コンダクタンスを調節して特有の、特定可能な電流シグネチャを生成する。作動すると、システム１２は、コンダクタンスを制御し、従って、電流フローを制御し、電流シグネチャを生成する。
【００１３】
システム１２の作動を遅らせる種々の理由がある。システム１２の作動を遅らせるために、システム１２を、遮蔽材料または保護剤層でコートしてもよい。層は時間をかけて溶解し、それにより、医薬品１０が標的部位に到着したときに、システム１２を作動させる。
【００１４】
次に図２Ｂを参照すると、図１の医薬品１４に類似の医薬品２０は、摂取型イベントマーカまたは特定可能な発光モジュール、などのシステム２２と一緒に示されている。本発明の範囲は、システム２２が導入された環境に限定されない。例えば、システム２２は、医薬品に追加してまたは医薬品とは独立に、服用されるカプセルに封入することができる。カプセルは、システム２２のための単なる担体であって、何ら医薬品を含まなくてもよい。さらに、本発明の範囲は、医薬品２０の形またはタイプに限定されない。例えば、医薬品２０が、カプセル、徐放性経口投与薬、錠剤、ゲルカプセル、舌下錠、またはいずれかの経口投与医薬品であってもよいことは、当業者なら明らかであろう。当該態様では、医薬品２０は、システム２２を医薬品２０の内側に配置するか、またはその内側に固定する。一態様では、システム２２は、医薬品２０の内壁に固定される。システム２２がゲルカプセルの内部に配置される場合は、ゲルカプセルの内容物は、非導電性ゲル−液体である。他方、ゲルカプセルの内容物が導電性ゲル−液体の場合の別の態様では、システム２２は、保護剤のカバーで被覆され、ゲルカプセル内容物による望ましくない作動を防ぐ。カプセルの内容物が乾燥粉または微小球の場合は、システム２２は、カプセル内に配置または置かれる。医薬品２０が錠剤または固形錠剤の場合、システム２２は、錠剤内の所定の位置に保持される。システム２２を含む医薬品２０は、摂取されると溶解する。システム２２が体液と接触し、システム２２が作動される。それぞれの医薬品２０に対して、システム２２は、最初の摂取およびシステム２２の作動の間の所望の作動遅延時間に応じて、中心近傍または周辺近傍に配置することができる。例えば、システム２２の中心位置は、システム２２が導電性液体と接触するようになるのにより長い時間がかかり、従って、システム２２が作動されるのにより長い時間を要することを意味する。従って、イベントの発生が検出されるのにより長い時間がかかることになる。
【００１５】
次に図３を参照すると、一態様では、図２Ａおよび２Ｂのそれぞれシステム１２および２２は、システム３０としてさらに詳細に示されている。システム３０は、上述のように、いずれの医薬品とも一緒に使用して、患者が、いつ、医薬品を服用しているかを判断することができる。上述のように、本発明の範囲は、システム３０と共に使用される環境および医薬品に限定されない。例えば、システム３０は、カプセル内に置き、カプセルを導電性液体中に置いてもよい。カプセルは、時間をかけて溶解し、システム３０を導電性液体中に放出する。従って、一態様では、カプセルは、システム３０を含み、医薬品を含まない。このようなカプセルは、導電性液体が存在するいずれの環境で、いずれの医薬品を使用してもよい。例えば、カプセルは、ジェット燃料、塩水、トマトソース、自動車オイル、またはいずれかの類似製品で満たされた容器中に落としてもよい。さらに、システム３０を含むカプセルは、医薬品が服用されたとき、などのイベントの発生を記録するために、いずれかの医薬品が摂取されるのと同じ時間に摂取してもよい。
【００１６】
医薬品と組み合わせたシステム３０の具体的な例では、医薬品または錠剤が摂食されると、システム３０が作動される。システム３０は、コンダクタンスを制御し、特有の電流シグネチャを生成する。その後、これが検出され、それにより、医薬品が服用されたことを知らせる。システム３０は、フレームワーク３２を含む。フレームワーク３２は、システム３０用のシャシであり、複数の部品がフレームワーク３２に取り付けられ、その上に堆積され、またはそれに固定される。システム３０のこの態様では、消化可能な材料３４を、フレームワーク３２と物理的に結合させる。材料３４は、化学的にフレームワークに堆積、蒸着、または固定されても、またはその上に組み立てられてもよく、これらの全てを、本明細書では、フレームワーク３２に対する「堆積（ｄｅｐｏｓｉｔ）」と呼ぶ場合もある。材料３４は、フレームワーク３２の片側に堆積される。材料３４として使える対象材料には、限定されないが、ＣｕまたはＣｕＩが含まれる。材料３４は、いくつかあるプロトコル中で、物理蒸着、電着、またはプラズマ蒸着、により堆積される。材料３４は、約０．０５〜約５００μｍの厚さ、例えば、約５〜約１００μｍの厚さであってよい。形状は、シャドウマスク蒸着、またはフォトリソグラフィとエッチングにより制御される。さらに、ただ１つの領域のみが材料３４の堆積用に示されたにしても、各システム３０は、所望に応じ、２箇所以上の材料３４を堆積することができる電気的に特有の領域を含む場合もある。材料をフレームワーク３２上に堆積させる種々の方法は、下記の図７〜９に関連して、さらに詳細に述べる。
【００１７】
図３に示すように反対側の異なる側面では、別の消化可能材料３６が堆積され、それにより、材料３４および３６は異種になる。示してはいないが、選択された異なる側面は、材料３４に対し選択された側面に隣接する側面であってもよい。本発明の範囲は、選択された側面に限定されず、「異なる側面」という用語は、第１の選択側面とは異なる複数の側面のいずれかを意味してもよい。さらに、システムの形が正方形として示されていたとしても、形は、いずれの幾何学的に適切な形であってよい。材料３４と３６は、システム３０が体液などの導電性液体と接触する場合に、電位差を生ずるように選択される。材料３６の対象の材料には、限定されないが、Ｍｇ、Ｚｎ、または他の電気的陰性金属が含まれる。材料３４に関して上で述べたたように、材料３６は、フレームワーク上に化学堆積、蒸着、それに固定、またはその上に組み立ててもよい。また、材料３６（および、必要なら、材料３４）のフレームワーク３２への接着を助けるために接着層が必要となる場合もある。材料３６に対する典型的な接着層は、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒまたは類似材料である。陽極材料および接着層は、物理蒸着、電着またはプラズマ蒸着により堆積されてもよい。材料３６は、約０．０５〜約５００μｍの厚さ、例えば、約５〜約１００μｍの厚さであってよい。しかし、本発明の範囲は、いずれかの材料の厚さにも、フレームワーク３２に堆積させる、または材料を固定するのに使用されるプロセスのタイプにも、限定されない。
【００１８】
記述された本開示では、材料３４および３６は、異なる電気化学ポテンシャルを有するいずれの対の材料であってもよい。さらに、システム３０がインビボで使われる態様では、材料３４および３６は、吸収されるビタミンであってもよい。さらに具体的には、材料３４および３６は、システム３０が動作する環境に適するいずれの２種の材料から作られてもよい。例えば、摂取型医薬品で使われる場合には、材料３４および３６は、異なる電気化学ポテンシャルを有する摂食可能な材料の任意の対である。実例には、システム３０が胃酸などのイオン性溶液と接触する場合の例を含む。適切な材料は、金属に限定されるものではなく、特定の態様では、対形成材料は、金属および非金属、例えば、金属（Ｍｇなど）および塩（例えば、ＣｕＣｌまたはＣｕＩ）から構成される対から選択される。活性電極材料に関して、適切に異なる電気化学ポテンシャル（電圧）および低界面抵抗を有するいずれの物質（金属、塩、またはインターカレーション化合物）の対形成も、適切である。
【００１９】
対象材料および対象対形成には、限定されないが、下表１に示すものが含まれる。一態様では、片方、または両方の金属に非金属をドープし、例えば、導電性液体と接触する際に材料間で生成される電位を高めることができる。特定の実施形態では、ドーピング剤として使用可能な非金属には、限定されないが、硫黄、ヨウ素、などが含まれる。別の態様では、材料は、陽極としてヨウ化銅（ＣｕＩ）、陰極としてマグネシウム（Ｍｇ）である。本発明の態様は、人体に有害ではない電極材料を使用する。
【００２０】
【表１】
2014529378.tif 000003
【００２１】
従って、システム３０が導電性液体と接触している場合、一例が図５に示されている電流経路が材料３４および３６の間の導電性液体を通って形成される。制御装置３８は、フレームワーク３２に固定され、材料３４および３６に電気的に結合される。制御装置３８は、材料３４と３６との間のコンダクタンスを制御し、変えることができる電子回路、例えば、制御論理回路を含む。
【００２２】
材料３４と３６との間で生成された電位は、システム操作用電源を供給し、さらに導電性流体およびシステムを通る電流フローを生成する。一態様では、システムは、直流モードで機能する。代替的な態様では、システムは、電流の方向を制御し、それにより、交流と同様に、電流の方向が周期的に反転する。システムが生理液、例えば、胃酸により流体または電解質成分が提供される導電性流体または電解質に到達するにつれ、材料３４と３６との間の電流フロー経路がシステム３０の外部で完結する。システム３０を通る電流経路は制御装置３８により制御される。電流経路の完成により、電流が流れることを可能とし、さらには、受信機（図示せず）が電流の存在を検出でき、システム３０が作動し、目的のイベントが発生しているか、または、発生したことを認識することができる。このような受信機の実例は、図１２〜１７に関連して後述される。
【００２３】
一態様では、２種の材料３４および３６は、電池などの直流電源にとって必要な２つの電極と、機能の点で類似している。導電性液体は、電源を完成するのに必要な電解質として作用する。記載の完成された電源は、システム３０の材料３４および３６の間の電気化学反応により規定され、体液により機能が有効にされる。完成された電源は、イオン性または導電性溶液、例えば、胃液、血液、または他の体液および一部の組織中で電気化学的伝導を利用する電源と見なされる。さらに、この環境は、身体以外のものであってよく、液体はどのような導電性液体でもよい。例えば、導電性流体は、塩水または金属ベースのペンキであってもよい。
【００２４】
特定の態様では、これらの２つの材料は、追加の材料層により、周辺環境から遮蔽される。従って、遮蔽材が溶解され２つの異種材料が、標的部位に露出されると、電位が生成される。
【００２５】
特定の態様では、完成した電源または供給電源は、活性電極材料、電解質、および電流コレクタ、パッケージング、などの不活性材料から構成される。活性材料は、異なる電気化学ポテンシャルを持ついずれかの対の材料である。適切な材料は、金属に限定されず、特定の態様では、対形成材料は、金属と非金属とから選択され、例えば、金属（Ｍｇなど）および塩（ＣｕＩなど）から構成される対である。活性電極材料としては、適切に異なる電気化学ポテンシャル（電圧）および低界面抵抗を有するどのような物質（例えば、金属、塩、またはインターカレーション化合物）の対形成でも適切である。
【００２６】
種々の異なる材料が電極を形成する材料として採用可能である。特定の態様では、電極材料は、標的の生理的な部位、例えば、胃と接触し、識別システムを駆動するのに充分な電圧を提供するように選択される。特定の態様では、電源の金属と標的の生理的な部位との接触時に電極材料により得られる電圧は、０．００１Ｖ以上であり、０．０１Ｖ以上、例えば、０．１Ｖ以上、例えば、０．３Ｖ以上を含み、例えば、０．５Ｖ以上、さらに１．０Ｖ以上を含み、特定の態様では、電圧は、約０．００１〜約１０Ｖ、例えば、約０．０１〜約１０Ｖの範囲である。
【００２７】
再度、図３を参照して、材料３４および３６は、制御装置３８を作動させる電位を与える。制御装置３８が作動されるか、または電源が投入されると、制御装置３８は、材料３４と３６の間のコンダクタンスを特有の方法で変更することができる。材料３４と３６との間のコンダクタンスを変えることにより、制御装置３８は、システム３０の周辺の導電性液体を通る電流の大きさを制御することができる。このため、受信機（図示せず）が検出可能で測定可能な特有の電流シグネチャを生成する。この受信機は、身体の内部でも、外部にでも設置可能である。受信機の実例は、後述のように図１２〜１７で示される。材料間の電流経路の大きさの制御に加えて、非導電性材料、膜、または「スカート」を使用して電流経路の「長さ」を増やし、従って、コンダクタンス経路を増強する作用をする。これに関しては、２００８年９月２５日に出願されて「仮想ダイポール信号増幅を有するインボディ装置」(Ｉｎ−Ｂｏｄｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ)を名称とする米国特許出願第１２／２３８，３４５号明細書に開示されている。この特許出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。あるいは、本明細書の本開示全体を通し、用語の「非導電性材料」、「膜」、および「スカート」は、本明細書の範囲または本態様および請求項に影響を与えることなく、用語の「電流経路エキステンダ」と同義に使用される。それぞれ３５および３７の一部として示されるスカートは、例えば、フレームワーク３２へ固定させるなど、フレームワーク３２と組み合わせてもよい。本発明の範囲内で、スカートの種々の形状および配置が意図されている。例えば、システム３０は、スカートにより完全に、または部分的に取り囲まれてもよく、スカートは、システム３０の中心軸に沿って配置されても、または中心軸から外れて配置されてもよい。従って、本明細書で請求される本発明の範囲は、スカートの形またはサイズにより限定されない。さらに、他の態様では、材料３４および３６は、材料３４と３６との間の任意の規定領域に配置されている１つのスカートにより分離されてもよい。
【００２８】
次に図４を参照して、別の態様では、図２Ａおよび２Ｂのそれぞれシステム１２および２２が、より詳細にシステム４０として示される。システム４０は、フレームワーク４２を含む。フレームワーク４２は、図３のフレームワーク３２に類似の構成である。システム４０のこの態様では、消化可能または溶解可能材料４４は、フレームワーク４２の一面の一部に堆積される。フレームワーク４２の同じ側面の異なる部分に、材料４４および４６が異種となるように別の消化可能材料４６が堆積される。さらに具体的には、材料４４および４６は、体液などの導電性液体との接触したときに、電位差を形成するように選択される。従って、システム４０が、導電性液体と接触、および／または部分的に接触すると、図５に示す例の電流経路が、材料４４と４６との間の導電性液体を通って形成される。制御装置４８は、フレームワーク４２に固定され、材料４４と４６とに電気的に結合される。制御装置４８は、材料４４と４６との間のコンダクタンス経路の一部を制御することができる電子回路を含む。材料４４と４６とは、非導電性のスカート４９により分離される。スカート４９の種々の例は、２００９年４月２８日に出願されて「高信頼性の摂取型イベントマーカ及びその製造方法」（ＨＩＧＨＬＹ  ＲＥＬＩＡＢＬＥ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＭＥ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６１／１７３，５１１号明細書、２００９年４月２８日に出願されて「活性剤を有する信号増幅を備える摂取型イベントマーカ」（ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＳＩＧＮＡＬ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ  ＴＨＡＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＥ  ＡＮ  ＡＣＴＩＶＥ  ＡＧＥＮＴ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６１／１７３，５６４号明細書、および２００８年９月２５日に出願されて「仮想ダイポール信号増幅を有するインボディ装置」(Ｉｎ−Ｂｏｄｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ)を名称とする米国特許出願第１２／２３８，３４５号明細書に開示されている。これらの特許出願のそれぞれの全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００２９】
制御装置４８が作動されると、または電源が入るとすぐに、制御装置４８は、材料４４と４６との間のコンダクタンスを変更することができる。従って、制御装置４８は、システム４０の周辺の導電性液体を通る電流の大きさを制御することができる。システム３０に関して上で述べたたように、システム４０と連携した特有の電流シグネチャが、受信機（図示せず）により検出され、システム４０の作動を知らせることができる。受信機の実例は、後で記載される図１２〜１７で示される。
【００３０】
電流経路の「長さ」を増やすために、スカート４９の大きさが変えられる。電流経路が長いほど、受信機の電流検出が容易になると思われる。
【００３１】
次に図５を参照すると、図３のシステム３０が作動状態で、導電性液体と接触している状態で示される。システム３０は、グランド５２を介して接地される。例えば、システム３０が導電性流体に接触すると、導電性流体は、接地される。また、システム３０は、センサモジュール７４を含み、これは、図６に関連してさらに詳細に説明される。イオンまたは電流経路５０は、およびシステム３０と接触している導電性流体を通って材料３４と材料３６との間に形成される。材料３４と３６との間で生じる電位は、材料３４及び３６と導電性流体との間の化学反応によって生成される。
【００３２】
環境の測定により判断して、環境状態が変化して通信に好ましい条件になる場合には、ユニット７５は、制御装置３８に信号を送信し、材料３４と３６との間のコンダクタンスを変えて、システム３０の電流シグネチャを使って通信を許容する。従って、システム３０が作動停止されている場合で、環境のインピーダンスが通信に適する場合は、システム３０は、再度、作動可能となる。
【００３３】
次に図５Ａを参照すると、これは、材料３４の表面の分解図を示す。一態様では、材料３４の表面は、平面ではなく、凹凸面である。凹凸面は、材料の表面積を増やし、ひいては導電性流体と接触する面積を増やす。一態様では、材料３４の表面で、材料３４と周辺導電性流体との間で電気化学反応が起こり、それにより、化学種（ｍａｓｓ）が導電性流体と交換される。本明細書で使用される用語の「化学種（ｍａｓｓ）」は、材料３４に関し起こる電気化学反応の一部として、導電性流体に加える、または導電性流体から取り除くことができるいずれかのイオン種または非イオン性種を含む。一例としては、材料がＣｕＣｌの場合、導電性流体と接触し、ＣｕＣｌがＣｕ金属（固体）に変換され、Ｃｌ- が溶液中に放出される瞬間がある。陽性イオンの導電性流体中への流れは、電流経路５０により示される。陰イオンは、逆の方向に流れる。同様に、導電性流体から放出されるまたは取り除かれるイオンが生ずる材料３６を含む電気化学反応が存在する。この例では、材料３４での陰イオンの放出および材料３６による陽イオンの放出は、制御装置３８により制御される電流フローを通して相互に関係する。反応速度、従って、イオン放出速度または電流は、制御装置３８により制御される。制御装置３８は、その内部コンダクタンスを変えること、すなわち、インピーダンス、従って、電流フローと材料３４および３６の反応速度とを変えることにより、イオン流速を増減することができる。反応速度の制御により、システム３０は、イオン流中の情報をコードすることができる。従って、システム３０は、イオン放出またはイオン流を使って、情報をコードする。
【００３４】
周波数が変調され、振幅が一定である場合と同様に、制御装置３８は、電流またはイオン流の大きさをほぼ一定に保持しながら、イオン流または電流の持続期間を変えることができる。また、制御装置３８は、持続期間をほぼ一定に保ちながら、イオン流速または電流フローの大きさのレベルを変えることができる。従って、持続期間の変化の種々の組み合わせを使い、その速度または大きさを変えて、制御装置３８は、電流またはイオン流中の情報をコードする。例えば、制御装置３８は、二位相偏移変調（ＰＳＫ）、周波数変調、振幅変調、オンオフキーイング、およびオンオフキーイングを有するＰＳＫ、などを使用可能であるが、これらのいずれの技術にも限定されない。
【００３５】
上述したように、図３および４夫々のシステム３０および４０などの本明細書で開示の種々の態様はそれぞれ、制御装置３８または制御装置４８の一部として電子部品を含む。存在可能な部品には、限定されないが、論理、および／または記憶素子、集積回路、インダクタ、抵抗器、ならびに種々のパラメータ測定用センサが含まれる。各部品は、フレームワークおよび／または別の部品に固定することができる。支持体の表面上の部品は、どのような好都合な配置に配列されてもよい。２個以上の部品が固体支持体の表面上に存在する場合は、相互接続を行ってもよい。
【００３６】
上述したように、制御装置３０および４０などのシステムは、異種材料間のコンダクタンスを制御し、従って、イオン流または電流の速度を制御する。特有の方法でコンダクタンスを変えることにより、システムは、イオン流および電流シグネチャ中の情報をコードすることができる。イオン流または電流シグネチャを使って、特定のシステムが固有の方式で特定される。さらに、システム３０および４０は、種々の異なる特有のパターンまたはシグネチャを生成でき、従って、追加の情報を付与することができる。例えば、第２のコンダクタンス変化パターンに基づく第２の電流シグネチャを使って、追加の情報を付与でき、この情報は、物理的環境に関係付けることができる。さらに例示すると、第１の電流シグネチャは、チップ上の発振器を維持する非常に低い電流状態であってよく、第２の電流シグネチャは、第１の電流シグネチャに付随する電流状態より少なくとも１０倍高い電流状態であってよい。
【００３７】
次に図６を参照すると、制御装置３８のブロック図による表現が示されている。制御装置３８は、制御モジュール６２、計数器またはクロック６４、および記憶装置６６を含む。さらに、制御装置３８は、図５で参照されたセンサモジュール７２ならびにセンサモジュール７４を含むことが示される。制御モジュール６２は、材料３４に電気的に結合された入力６８および材料３６に電気的に結合された出力７０を有する。制御モジュール６２、クロック６４、記憶装置６６、およびセンサモジュール７２、７４も電力入力を持つ（一部図示せず）。システム３０が導電性流体と接触している場合は、これらの部品のそれぞれの電力は、材料３４および３６と導電性流体との間の化学反応で生成される電位により供給される。制御モジュール６２は、システム３０の全体インピーダンスを変える論理回路によりコンダクタンスを制御する。制御モジュール６２は、クロック６４に電気的に結合される。クロック６４は、クロックサイクルを制御モジュール６２に与える。クロックサイクルが設定数を越えると、制御モジュール６２のプログラムされた特性に基づいて、制御モジュール６２は、材料３４と３６との間のコンダクタンス特性を変える。このサイクルは、反復され、それにより、制御装置３８は、特有の電流シグネチャ特性を生成する。また、制御モジュール６２は、記憶装置６６にも電気的に結合される。クロック６４および記憶装置６６の両方は、材料３４と３６との間で生成された電位により電力供給される。
【００３８】
また、制御モジュール６２は、センサモジュール７２と７４とにも電気的に結合され、これらモジュールと通信する。示された態様では、センサモジュール７２は、制御装置３８の一部であり、センサモジュール７４は、別の部品である。別の態様では、センサモジュール７２および７４の片方は、もう一方がなくても使用可能であり、本発明の範囲は、センサモジュール７２または７４の構造的または機能的位置に限定されない。さらに、システム３０のいずれの部品も、請求された本発明の範囲を制限することなく、機能的または構造的に移動、組み合わせ、または再配置することができる。従って、１つの単一構造を備えることが可能であり、例えば、制御モジュール６２、クロック６４、記憶装置６６及びセンサモジュール７２又はセンサモジュール７４の全てのモジュールの機能を実行するように設計されているプロセッサを備えることが可能である。他方、電気的に結合され、通信可能な独立した構造で配置されたそれぞれのこれらの機能部品を持つこともまた、本発明の範囲内にある。
【００３９】
再度図６を参照すると、センサモジュール７２又はセンサモジュール７４は、温度センサ、圧力センサ、ｐＨレベルセンサ及び伝導率センサのいずれかを含んでもよい。一態様では、センサモジュール７２または７４は、周囲から情報を集め、アナログ情報を制御モジュール６２に伝える。その後、制御モジュールは、アナログ情報をデジタル情報に変換し、デジタル情報が、電流フローまたはイオン流を生成する化学種の移動速度にコードされる。別の態様では、センサモジュール７２または７４は、周囲から情報を集め、アナログ情報をデジタル情報に変換し、その後、デジタル情報を制御モジュール６２に伝える。図５に示された態様では、センサモジュール７４は、材料３４および３６と制御装置３８とに電気的に結合された状態で示されている。図６に示す別の態様では、センサモジュール７４は、結線７８で制御装置３８に電気的に結合される。結線７８は、センサモジュール７４への電源の供給源とセンサモジュール７４および制御装置３８の間の通信チャネルとの両方の役割を果たす。
【００４０】
次に図５Ｂを参照すると、システム３０は、材料３９に接続されたｐＨセンサモジュール７６を含み、このｐＨセンサモジュールは、特定のタイプの検知機能に応じて選択が行われている。また、ｐＨセンサモジュール７６は、制御装置３８に接続されている。材料３９は、非導電性バリア５５により材料３４から電気的に絶縁されている。一態様では、材料３９は、白金である。操作中、ｐＨセンサモジュール７６は、材料３４及び３６間の電位差を使用する。ｐＨセンサモジュール７６は、材料３４と材料３９との間の電位差を測定し、後で比較するためにその値を記録する。また、ｐＨセンサモジュール７６は、材料３９と材料３６間との電位差を測定し、後で比較するためにその値を記録する。ｐＨセンサモジュール７６は、電位値を使って周辺環境のｐＨレベルを計算する。ｐＨセンサモジュール７６は、制御装置３８にその情報を提供する。制御装置３８は、イオン移動および電流フローを起こす化学種の移動速度を変え、イオン移動におけるｐＨレベル関連情報をコードする。これは、受信機（図示せず）により検出することができる。受信機の実例は、後で説明される図１２〜１７で示される。従って、システム３０は、ｐＨレベルに関する情報を測定し、環境の外部のソースに提供することができる。
【００４１】
上述したように、制御装置３８は、所定の電流シグネチャを出力するように前もってプログラムすることができる。別の態様では、システムが作動されると、システムがプログラミング情報を受信することができる受信システムを含んでもよい。受信機の実例は、後で説明される図１２〜１７で示される。示されていないが、別の態様では、スイッチ６４および記憶装置６６を１つの装置に組み合わせることができる。
【００４２】
上記部品に加えて、システム３０は、１個または他の電子部品を含んでもよい。対象の電気部品には、限定されないが、例えば、集積回路の形の追加の論理回路および／もしくは記憶素子、バッテリ、燃料電池、もしくはコンデンサーなどの電力調整装置、センサ、もしくは刺激装置など、例えば、アンテナ、電極、もしくはコイル、などの形の信号送信素子、または例えば、インダクタ、もしくは抵抗器などの受動素子が含まれる。
【００４３】
次に図５Ｃを参照すると、下記で詳細に述べるように、フレームワーク３２に固定されたスカート部３５および３７を有するシステム３０が示されている。本発明の一態様では、材料３４と材料３６とは、フレームワーク３２を越えてスカート部３５と３７とまで延びる。本発明の別の例では、延び材料３４および３６は、スカート部３５と３７との端部まで延びてもよい。延び材料３４および３６の面積の増加は、供給される電力の増加に繋がる。
【００４４】
次に図７を参照すると、フレームワーク３２上に第１の材料の領域３４ａと第２の材料の領域３６ａとを有するシステム３０の断面図が示されている。第１の材料の領域３４ａは、接着材料８６を含む。接着材料８６は、第１の材料の領域８８に接着し、保持するように選択されるいずれの材料でもよく、本発明の一態様では、第１の材料３４に関して上述されたように、材料の領域８８はＣｕＣｌから形成される。第２の材料の領域３６ａは、いずれかの遷移金属、例えば、本発明の一態様では、チタン、から形成される遷移金属９６を含む。また、第２の材料の領域３６ａは、第２の材料の領域９８を含み、これは、本発明の一態様では、上記で第２の材料３６に関して述べたたように、マグネシウム（Ｍｇ）から形成される。
【００４５】
次に図８を参照すると、材料８６および材料の領域８８の分解組立図が示されている。材料８６は、非反応性の導電性材料、例えば、金から形成される。材料８６の材料の領域８８に対する接着性を高めるために、材料８６は、未仕上げ、または粗い表面である。材料８６は、フレームワーク３２に堆積される。さらに、本発明の一態様では、材料８６は、材料８６の端部に相当するフレームワーク３２の端部から距離ＤＤだけ間隔をあけて配置された複数の穴８７を画定する。距離ＤＤは、材料８６の端部から穴８７を離し、全ての穴８７を境界８９内に入れるのに必要な最低限の距離であり、それにより、材料の領域８８の端部が、どの穴とも重なる位置に来ることはなくなる。この設計は、材料の領域８８に対する材料８６の接着する性質と特徴とを高める。
【００４６】
次に、図９を参照すると、金属９６をフレームワーク３２に固定するプロセスが示されている。最初に、金属９６がフレームワーク３２に堆積される。次に、フレームワーク３２を有する金属８６が加熱される。その後、例えば、イオン銃クリーナを使って金属９６の表面がクリーニングされる。その後、マグネシウムが、クリーニングされた金属８６の表面上に堆積され、材料の領域９８が形成される。
【００４７】
本発明の別の態様では、図１０の上面図に示されるように、図１に示されるような複数のフレームワーク３２が、ウエハ１００の上に形成される。ウエハ１００は、フレームワーク３２を何個含んでもよい。本発明の種々の態様に関して図示および記載されるように、ウエハ１００が完成すると、完成された各フレームワーク３２が、ウエハ１００から切り出され、シート１１０の図１１の開口部１１２中に挿入されるか、圧入されるか、または置かれ、システム１２、２２、３０、または４０が生成される。開口部１１２は、フレームワーク３２の形状に合わせて形成される。その後、シート１１０は、パンチプレス（図示せず）に通され、各図中に示されているシステム１２、２２、３０、または４０のそれぞれが打ち抜かれる。
【００４８】
特定の態様では、摂取可能な回路構成は、コーティング層を含む。本発明の一態様では、図１０のウエハ１００からフレームワーク３２を取り出す前に、スピンコーティングプロセスを使ってウエハ１００に保護コーティングを適用してもよい。本発明の別の態様では、図１１のシート１１０から打ち抜かれた後、またはシートから切り出された後で、保護コーティングを例えばシステム３０等のシステムに適用してもよい。特定の態様では、摂取型回路構成は、コーティング層を含む。このコーティング層の目的は変わってもよく、例えば、回路、チップおよび／またはバッテリ、または処理の間の、保存の間の、または摂取の間のいずれかの部品を保護する目的であってもよい。このような場合には、回路の上面にコーティングを含めてもよい。また、保存の間は摂取型回路を保護するが、使用中は直ちに溶解するように設計されているコーティングを対象とする。例えば、上記で言及したように、水性の流体、例えば、胃液、または導電性流体と接触すると溶解するコーティングである。また、他の方法では、装置の特定の部品を損傷すると思われる処理ステップの使用を可能とするために採用される保護処理コーティングを対象とする。例えば、上面と底面上に堆積された異種材料を有するチップが生成される態様では、生成品を賽の目に切断する必要がある。しかし、ダイシングプロセスは、異種材料にひっかき傷を付ける可能性があり、また、異種材料を放出させるか、または溶解させる液体を含む可能性がある。このような場合には、処理中の部品との機械的接触または液体接触を防ぐ材料上の保護剤コーティングが採用することができる。
【００４９】
溶解性コーティングの別の目的としては、装置の作動を遅らせるためであってもよい。例えば、異種材料上に位置し、一定時間、例えば、５分過ぎると胃液との接触により溶解するコーティングが採用可能である。また、コーティングは、管理された方法で溶解させ、必要時に装置を作動させる環境に感応性のあるコーティング、例えば、温度またはｐＨに感応性のあるコーティング、または他の化学的に感応性のあるコーティングであってもよい。また、例えば、装置が胃を出て行くまで作動を遅らせることが望まれる場合に、胃では溶解しないが、腸で溶解するコーティングも対象となる。このようなコーティングの例は、低ｐＨでは溶解しないが、より高いｐＨで溶解するポリマーである。また、製剤保護剤コーティング、例えば、ジェルキャップの液体により回路の作動が妨げられるジェルキャップ液体保護剤コーティングも対象となる。
【００５０】
対象の識別子には、電源の電極（例えば、陽極および陰極）と同様に機能する２種の異種電気化学材料が挙げられる。電極、陽極、または陰極への言及は、本明細書では単なる実例として使われている。本発明の範囲は、使われたラベルに限定されず、２種の異種材料の間で電位が生成される態様を含む。従って、電極、陽極、または陰極に対し言及される場合、２種の異種材料の間で生成される電位に関する言及が意図されている。
【００５１】
材料が、体液、例えば、胃酸または他のタイプの体液（単独または乾燥した導電性媒体前駆物質と組み合わせて）にさらされ、接触される場合、２種の電極材料で生じるそれぞれの酸化および還元反応の結果として、電位差、すなわち、電圧が電極間で生成される。電池、すなわち、バッテリは、それにより作られる。従って、本発明の態様では、このような電源は、２種の異種材料が標的部位、例えば、胃、消化管、などにさらされると、電圧が生成されるというように構成される。
【００５２】
特定の態様では、片方または両方の金属に非金属がドープされ、例えば、バッテリの出力電圧が増強される。特定の態様では、ドーピング剤として使われる非金属には、限定されないが、硫黄、ヨウ素、などが含まれる。
【００５３】
説明のために、本発明の色々な態様と一緒に種々の受信機を使う例を示すことができる。本明細書で「信号受信機」と呼ばれることもある受信機の一例では、２つ以上の異なる復調プロトコルを採用して、所与の受信信号をデコードしてもよい。いくつかの例においては、コヒーレント復調プロトコルおよび差分コヒーレント復調プロトコルの両方を採用してもよい。図１２は、本発明の一態様に従って、受信機におけるコヒーレント復調プロトコルの実装を示す機能ブロック図である。受信機の一部のみが図１２に示されていることに留意されたい。図１２は、搬送波周波数がおよびキャリアオフセットにミックスダウンされる搬送波信号）が決定されると、基底帯域まで信号をミックスダウンするプロセスを示す。搬送波信号２２２１は、ミキサ２２２３で第２の搬送波信号２２２２とミキシングされる。帯域外雑音の影響を減らすために、適切な帯域幅の狭帯域ローパスフィルター２２２０が適用される。復調は、本発明のコヒーレント復調方式に従って、機能ブロック群２２２５で起こる。複素信号のアンラップ位相（ｕｎｗｒａｐｐｅｄ  ｐｈａｓｅ）２２３０が決定される。計算と実際の搬送波周波数の間の周波数差異を推定するために、位相展開が使われる任意の第３のミキサ段階を適用することができる。次に、パケットの構造を利用して、ブロック２２４０でＢＰＳＫ信号のコーディング領域の開始点が決定される。主に、複素復調信号の振幅信号中のＦＭポーチとして現れる同期ヘッダの存在を使用して、パケットの開始境界を決定する。パケットの開始点が決定されるとすぐに、ブロック２２５０で、信号がＩＱ平面上で回転され、標準的ビット識別後、最終的にブロック２２６０でデコードされる。
【００５４】
復調に加えて、トランスボディ（ｔｒａｎｓｂｏｄｙ）通信モジュールは、前方誤り訂正モジュールを含んでもよく、このモジュールにより、他の望ましくない信号および雑音からの干渉が抑制され、追加の利得が得られる。この前方誤り訂正モジュールは、ＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２４２２５号明細書として出願され、国際公開第ＷＯ２００８／０６３６２６号パンフレットとして公開された特許に記載されているものを含む。この特許の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。いくつかの例においては、前方誤り訂正モジュールは、いずれの好都合なプロトコル、例えば、Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ、Ｇｏｌａｙ、Ｈａｍｍｉｎｇ、ＢＣＨ、およびＴｕｒｂｏプロトコルを採用して、復号誤りを特定し、（境界内で）訂正してもよい。
【００５５】
別の例では、受信機は、図１３の機能ブロック図に示すように、ビーコンモジュールを含む。図１３に図示した方式は、有効なビーコンを識別する１つの技術の概要を示す。受信信号２３６０は、電極により受信され、高周波シグナルチェーン（搬送波周波数を含む）により帯域通過フィルタでフィルタ処理され（例えば、１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚ）、アナログからデジタル変換された信号を意味する。信号２３６０は、その後、ブロック２３６１でデシメートされ、ミキサ２３６２により公称駆動周波数（例えば、１２．５ＫＨｚ、２０ＫＨｚ、など）でミキシングされる。得られた信号は、ブロック２３６４でデシメートされ、ブロック２３６５でローパスフィルターによってフィルタ処理（例えば、５ＫＨｚ  ＢＷ）されて、キャリアオフセット信号２３６９にミックスダウンされた搬送波信号を生成する。信号２３６９は、ブロック群２３６７（高速フーリエ変換およびその後、２つの最大ピークの検出）でさらに処理されて、真の搬送波周波数信号２３６８を生成する。このプロトコルは、送信ビーコンの搬送波周波数の正確な決定を可能とする。
【００５６】
図１４は、本発明の態様による信号受信機の集積回路部品の機能ブロック図である。図１４では、受信機２７００は、電極入力装置２７１０を含む。トランスボディ導電性通信モジュール２７２０および生理的検知モジュール２７３０は、電極入力装置２７１０に電気的に結合されている。一態様では、トランスボディ導電性通信モジュール２７２０は、高周波（ＨＦ）シグナルチェーンとして実装され、生理的検知モジュール２７３０は低周波数（ＬＦ）シグナルチェーンとして実装される。また、ＣＭＯＳ温度検知モジュール２７４０（周囲温度検出用）および３軸加速度計２７５０が示されている。また、受信機２７００は、処理エンジン２７６０（例えば、マイクロコントローラおよびデジタル信号プロセッサ）、不揮発性記憶装置２７７０（データ保存用）および無線通信モジュール２７８０（例えば、データアップロード操作などの、別の装置へのデータ送信用）を含む。
【００５７】
図１５は、図１４に示された受信機の機能ブロック図を実装するように構成された本発明の一態様よる回路のさらに詳細なブロック図である。図１５では、受信機２８００は、電極ｅ１、ｅ２およびｅ３（２８１１、２８１２および２８１３）を含み、これらは、例えば、ＩＥＭにより導電的に送信された信号を受けるか、および／または生理的検知パラメータまたは目的のバイオマーカを検知する。電極２８１１、２８１２、および２８１３により受信された信号は、電極に電気的に結合されるマルチプレクサ２８２０により多重化される。
【００５８】
マルチプレクサ２８２０は、高域通過フィルタ２８３０および低域通過フィルタ２８４０の両方に電気的に結合される。高周波シグナルチェーンおよび低周波シグナルチェーンは、所望のレベルまたは範囲をカバーすべくプログラム可能な利得を提供する。この特定の態様では、高域通過フィルタ２８３０は、１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚ帯域の周波数を通過させ、帯域外周波数からの雑音を除去する。この高周波帯域は変わってもよく、例えば、３ＫＨｚ〜３００ＫＨｚの範囲を含めてもよい。次に、通過する周波数は、増幅器２８３２により増幅させた後に、高周波シグナルチェーンに電気的に結合された高出力プロセッサ２８８０（ＤＳＰとして示されている）への入力のためにコンバータ２８３４によりデジタル信号に変換される。
【００５９】
０．５Ｈｚ〜１５０Ｈｚの範囲の低周波数を通過させるが、帯域外周波数を除去する低域通過フィルタ２８４０が示されている。周波数帯域は変わってもよく、例えば、２００Ｈｚ未満、１５０Ｈｚ未満、などの３００Ｈｚ未満の周波数を含んでもよい。通過する周波数信号は、増幅器２８４２で増幅される。また、第２のマルチプレクサ２８６０に電気的に結合された加速度計２８５０も示されている。マルチプレクサ２８６０は、増幅器２８４２からの増幅された信号を使って加速度計からの信号を多重化する。次に、多重化信号は、コンバータ２８６４によりデジタル信号に変換される。このコンバータも低出力プロセッサ２８７０に電気的に結合されている。
【００６０】
一態様では、加速度計２８５０の代わりに、デジタル加速度計（例えば、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓにより製造されたもの）を実装してもよい。デジタル加速度計を使うことにより種々の利点が得られる。例えば、デジタル加速度計は、既にデジタルフォーマットになっている信号を生成するため、デジタル加速度計は、コンバータ２８６４をバイパスして、低出力マイクロコントローラ２８７０に電気的に結合することができる。この場合、マルチプレクサ２８６０は、必要とされない。また、デジタル信号は、運動を検出するとそれ自体で起動するように構成でき、さらに電力を節約することができる。さらに、連続ステップ計数機能を実装することができる。デジタル加速度計は、ＦＩＦＯバッファを組み込んで、低出力プロセッサ２８７０に送られるデータフローの制御を支援してもよい。例えば、データが一杯になるまでＦＩＦＯにバッファリングでき、この時点でプロセッサがアイドル状態から立ち上がって、データを受信するように作動させてもよい。
【００６１】
低出力プロセッサ２８７０は、例えば、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＭＳＰ４３０マイクロコントローラであってもよい。先に述べたように受信機２８００の低出力プロセッサ２８７０は、アイドル状態を維持し、最小限の電流、例えば、１０μＡ以下、または、１μＡ以下、しか必要としない。
【００６２】
高出力プロセッサ２８８０は、例えば、Ｔｅｘａｓ  ＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓのＶＣ５５０９デジタル信号プロセッサであってもよい。高出力プロセッサ２８８０は、作動状態の間、信号処理動作を行う。これらの動作は、前に述べたように、アイドル状態より大きな量、例えば、３０μＡ以上、５０μＡ以上、の電流を必要とし、例えば、導電的に送信された信号の走査、導電的に送信された信号の受信時の処理、生理的データの取得および／または処理、などの動作を含んでもよい。
【００６３】
また、図１３には、高出力プロセッサ２８８０に電気的に結合されたフラッシュメモリ２８９０が示されている。一態様では、フラッシュメモリ２８９０は、より優れた電力効率を提供することができる低出力プロセッサ２８７０に電気的に結合されてもよい。
【００６４】
高出力プロセッサ２８８０に電気的に結合された無線通信素子２８９５が示されており、これには、例えば、ＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）無線送受信機を含めてもよい。一態様では、無線通信素子２８９５は、高出力プロセッサ２８８０に電気的に結合される。別の態様では、無線通信素子２８９５は、高出力プロセッサ２８８０および低出力プロセッサ２８７０に電気的に結合される。さらに、無線通信素子２８９５は、それ自体の電源を持つように構成されてもよく、それにより、他の受信機の部品とは独立に、例えば、マイクロプロセッサにより電源のオンとオフが可能となる。
【００６５】
例えば、アイドル状態を考慮して、以下の段落では、本発明の一態様による受信機の種々の状態にある間の図１５に示す受信機部品の構成例を示す。所望の用途に応じて、別の構成も実装可能であることを理解されたい。
【００６６】
アイドル状態では、例えば、受信機は、最低限の電流を使う。受信機２８００は、低出力プロセッサ２８７０が非作動状態（例えば、アイドル状態）および高出力プロセッサ２８８０が非作動状態（例えば、アイドル状態）であり、周辺回路とつながっている回路ブロックおよび種々の作動状態の間に必要なそれらの電源（例えば、無線通信モジュール２８９５およびアナログフロントエンド）は休止状態になるように構成される。例えば、低出力プロセッサは、３２ＫＨｚ発振器を作動させ、数μＡ、以下、例えば、０．５μＡ以下の電流を消費してもよい。アイドル状態では、低出力プロセッサ２８７０は、例えば、作動状態に移行するために信号を待ってもよい。この信号は、割り込みなどの外部で生成される構成であっても、またはタイマなどの装置の周辺機器の１つにより内部で生成される構成であってもよい。高出力プロセッサのアイドル状態の間、高出力プロセッサは、例えば、３２ＫＨｚの水晶発振器から給電されてもよい。高出力プロセッサは、例えば、作動状態に移行するために信号を待ってもよい。
【００６７】
受信機がスニフ状態にある場合、低出力プロセッサ２８７０は、アイドル状態にあり、高出力プロセッサ２８８０もアイドル状態にある。さらに、傍受機能に必要なＡ／Ｄコンバータを含むアナログフロントエンドに組み込まれた回路ブロックは、作動状態にある（換言すれば、高周波シグナルチェーンが差動状態にある）。先に述べたように、ビーコン信号モジュールは、種々の型のスニフ信号を実装し、低出力効率を実現することができる。
【００６８】
送信された信号を検出すると、高出力復調およびデコード状態に入ることができる。受信機が復調およびデコード状態にある場合、低出力プロセッサ２８７０が作動状態にあり、高出力プロセッサ２８８０も作動状態にある。高出力プロセッサ２８８０は、例えば、装置に１２ＭＨｚまたは１０８ＭＨｚクロック速度を与えるＰＬＬベースのクロック倍率器を持つ近くの水晶発振器から給電を受けてもよい。低出力プロセッサ２８７０は、例えば、作動状態の間に１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲の内部Ｒ−Ｃ発振器からの給電を受け、ＭＨｚクロック速度当たり２５０〜３００μＡの範囲の電力を消費してもよい。作動状態は、処理およびその後の全ての送信を可能とする。送信要求が無線通信モジュールをオフからオンに周期変化させるように作動してもよい。
【００６９】
受信機がＥＣＧおよび加速度計状態の収集状態にある場合は、加速度計および／またはＥＣＧ信号調整チェーンに関する回路ブロックが作動される。高出力プロセッサ２８８０は、収集の間はアイドル状態にあり、また、処理および送信の間は（例えば、装置に１０８ＭＨｚクロック速度を与えるＰＬＬベースクロックを有する１２ＭＨｚ近傍の水晶発振器から給電された）作動状態にある。低出力プロセッサ２８７０は、この状態の間は作動状態にあり、１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲の内部Ｒ−Ｃ発振器から給電を受け、ＭＨｚクロック速度あたり２５０〜３００μＡの範囲の電力を消費してもよい。
【００７０】
低出力プロセッサ（例えば、図１３に示すＭＳＰ）および高出力プロセッサ（例えば、図１３に示すＤＳＰ）は、任意の都合のよい通信プロトコルを使って相互に通信することができる。いくつかの例においては、これら２つの素子は、存在する場合、シリアルペリフェラルインターフェイスバス（以降「ＳＰＩバス」と呼ぶ）を介してそれぞれと通信する。以下の説明は、高出力プロセッサおよび低出力プロセッサがＳＰＩバスを介して通信し、メッセージのやり取りを可能とするように実装された信号方式およびメッセージング方式について記載する。プロセッサ間の通信についての下記説明のために、図１３との一貫性を保つように、「低出力プロセッサ」および「高出力プロセッサ」の代わりに、それぞれ「ＬＰＰ」および「ＨＰＰ」が使われる。しかし、この記載は、図１３に示す構成以外の他のプロセッサにも適用可能である。
【００７１】
図１６は、本発明の態様による高周波シグナルチェーンに組み込まれた受信機のハードウエアのブロック図である。図１６では、受信機２９００は、マルチプレクサ２９２０に電気的に結合された（例えば、電極２９１１、２９１２および２９１３の形態の）受信機プローブを含む。また、全ての帯域外周波数を除去する帯域通過フィルタを提供するための高域通過フィルタ２９３０および低域通過フィルタ２９４０が示されている。示された態様では、１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚの通過帯域が与えられ、この周波数帯域内に入る搬送波信号を通過させる。搬送波周波数の例には、限定されないが、１２．５ＫＨｚおよび２０ＫＨｚを含んでもよい。１つまたは複数の搬送波が存在してもよい。さらに、受信機２９００は、例えば、５００ＫＨｚでサンプリングするアナログ／デジタルコンバータ２９５０を含む。デジタル信号は、その後、ＤＳＰで処理可能となる。この態様で示されるのは、デジタル信号をＤＭＡからＤＳＰ用専用記憶装置に送るＤＳＰダイレクトメモリアクセスユニット２９６０である。ダイレクトメモリアクセスにより、ＤＳＰの休止を低出力モードのままで維持可能にする利益が得られる。
【００７２】
受信機を含むシステムの例を図１７に示す。図１７で、システム３５００は、摂取型イベントマーカ「ＩＥＭ」などの摂取型装置を含む医薬組成物３５１０を含む。また、システム３５００には、信号受信機３５２０も存在する。信号受信機３５２０は、ＩＥＭ３５１０の識別子から送出される信号を検出するように構成されている。また、信号受信機３５２０は、ＥＣＧおよび動作検知機能などの生理的検知機能を含む。信号受信機３５２０は、データを患者の外部装置またはＰＤＡ３５３０（例えば、スマートフォンまたは他の無線通信可能装置）に送信し、次にそのデータをサーバ３５４０に送信するように構成されている。サーバ３５４０は、所望により、例えば、患者に許可を与えるように構成してもよい。例えば、矢印３５６０で示されるように、サーバ３５４０は、例えば、家族の介護者３５５０がモニター警告およびサーバ３５４０により生成される傾向をモニターし、支援を患者に戻すことを可能とするインターフェース（例えば、ウェブインターフェース）を介して、家族の介護者３５５０が患者の治療計画に関与することができるように構成してもよい。また、矢印３５６５により示されるように、サーバ３５４０は、例えば、ＰＤＡ３５３０を介して患者に取り次がれる患者への警告、患者インセンティブ、などの形で、応答を直接患者に与えるように構成されてもよい。また、矢印３５８０で示されるように、サーバ３５４０は、健康ケア専門家（例えば、看護師、医師）３５５５と相互にやり取りしてもよい。健康ケア専門家は、データ処理アルゴリズムを使って、患者の健康および服薬遵守の程度、例えば、ウェルネス指数集計、警告、患者間ベンチマークなどを取得し、矢印３５８０で示されるように、見識のある臨床的なコミュニケーションを患者に与え、支援を患者に戻すことができる。
【００７３】
本発明は、それ自体が変わり得るように、本明細書に記載されている特定の実施形態又は態様に限定されないことを理解されたい。本明細書で使用されている用語は、単に特定の実施形態を説明するために用いられており、本発明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ため、制限することを意図していないことも理解されたい。
【００７４】
ある範囲の値が与えられる場合、その範囲の上限及び下限の間の、文脈が別段に明示しない限りは下限の単位の１０分の１までの各介在値、及びその記載された範囲内の任意の他の記載された値又は介在する値が本発明に包含されることを理解されたい。これらのより小さい範囲の上限及び下限は、より小さい範囲内に独立して含まれてもよく、記載された範囲内の任意の具体的に除外された限度を条件として本発明に包含される。記載された範囲が限度のうちの一方又は両方を含む場合、これらの含まれた限度の一方又は両方を除外した範囲も本発明に包含される。
【００７５】
特に定義されていない限り、本明細書に使用されている全ての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する技術分野の当業者によって広く理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載のものと同様又は同等である全ての方法及び材料を、本発明の実施又は試験に使用することができるが、代表的な実例となる方法及び材料を本明細書に記載している。
【００７６】
本明細書に引用されている全ての刊行物及び特許は、個々の刊行物又は特許が、具体的に且つ個別に参照によって組み込まれると示されているかのように参照によって本明細書に組み込まれ、刊行物の引用に関連する方法及び／又は材料を開示して記載すべく、参照によって本明細書に組み込まれる。任意の刊行物の引用は、出願日前のその開示に関するものであって、先行発明を理由として、本発明がそのような刊行物に先行する権限がないことを認めるものであるとみなされるべきではない。更に、提供される刊行物の日付は、実際の公開日とは異なる場合があり、個別に確認する必要がある。
【００７７】
単数形の「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」及び「その（ｔｈｅ）」が、本明細書及び請求項で用いられている場合、文脈が別段に明示しない限り、複数の指示対象を含むことを留意すべきである。更に、請求項がいかなる選択的な要素も排除して記載されていることを留意すべきである。従って、この記述は、請求項の要素の記載に関する「唯一の（ｓｏｌｅｌｙ）」、「のみの（ｏｎｌｙ）」等の排他的用語の使用、又は「否定的な（ｎｅｇａｔｉｖｅ）」限定の使用のための先行記載として機能すべく意図される。
【００７８】
請求項に関わらず、本発明はまた、以下の付記により表現される。
【００７９】
付記１．部分電源を含む通信装置の製造方法であって、
複数の穴を画定する接着剤の層を支持構造の第１の位置に堆積するステップと、
前記接着剤に接着する第１の材料を該接着剤の層に堆積するステップと、
前記支持構造の第２の位置に遷移材料の層を堆積するステップと、
前記遷移材料の層に第２の材料を堆積するステップと
を含み、
前記第１の材料及び第２の材料は、導電性流体と接触する際に電位差を示すこと
を特徴とする方法。
【００８０】
付記２．前記接着剤の層は金であることを特徴とする付記１に記載の方法。
【００８１】
付記３．接着性を高めるために前記金の表面を粗面化するステップをさらに含むことを特徴とする付記２に記載の方法。
【００８２】
付記４．前記支持構造はシリコンベースの材料であることを特徴とする付記１〜３のいずれかに記載の方法。
【００８３】
付記５．前記第１の材料を堆積するステップは、電子ビームを使った蒸着を含むことを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載の方法。
【００８４】
付記６．前記接着材の層は１００ミクロン未満の厚さであることを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載の方法。
【００８５】
付記７．前記遷移金属の層を堆積するステップは、
支持構造に前記遷移金属を堆積するステップと、
前記遷移金属の堆積を有する前記支持構造を加熱するステップと、
結果として生じる構造が第２の材料を受け入れる準備が整うように、前記遷移金属の露出表面をクリーニングするステップとを含むことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載の方法。
【００８６】
付記８．前記露出表面をクリーニングするステップは、イオン銃によるクリーニングを含むことを特徴とする付記１〜７のいずれかに記載の方法。
【００８７】
付記９．ポリマーを製造中の前記通信装置にスピンコーティングして、保護コーティングを施すステップ、好ましくは、前記堆積するステップが製造中の前記通信装置を回転させ、該製造中の通信装置の表面にポリマーを均等に分散させるステップをさらに含むことを特徴とする付記１〜８のいずれかに記載の方法。
【００８８】
付記１０．非導電性膜中に製造中の前記通信装置を挿入するステップをさらに含む付記１〜９のいずれかに記載の方法。
【００８９】
付記１１．各装置が非導電性膜および部分電源装置を各含む複数の通信装置を製造する方法であって、
組み立て用膜シートを形成するために、前記通信装置のフレームワークの形状に対応する形状の複数の開口部を非導電性材料のシートに形成するステップと、
組み立て済み膜シートを生成するために、支持構造における接着剤を有する表面の反対側の表面に、遷移金属の層を堆積するステップを含む工程によって製造される、複数の前記部分電源装置から選択される一の部分電源装置を、前記開口部夫々に挿入するステップと
を含むことを特徴とする方法。
【００９０】
付記１２．
接着膜シートを生成するために、前記組み込み済み膜シートにおける前記遷移金属と反対側の面に、複数の穴を画定している非反応性材料の層を堆積するステップと、
前記接着膜シートにおける前記接着剤側の面に前記非反応性の材料に接着する第１の材料を堆積するステップと、
部分電源装置シートを生成するために、前記遷移金属の層に第２の材料を堆積するステップと
を含み、
前記第１の材料及び第２の材料は電位差を示すこと
を特徴とする付記１１に記載の方法。
【００９１】
付記１３．各通信装置の回路に各対応する複数の境界を前記支持構造に画定するステップをさらに含むことを特徴とする付記１１または１２に記載の方法。
【００９２】
付記１４．非反応性材料層の堆積ステップが、一群の穴を画定し、それぞれの群の穴が、複数の境界から選択される１つの境界内に含まれ、それにより、穴の群内のそれぞれの穴の位置が、対応する境界内に存在するステップをさらに含む付記１２または１３に記載の方法。
【００９３】
付記１５．前記遷移金属はチタンであることを特徴とする付記１〜１４のいずれかに記載の方法。
【００９４】
付記１６．付記１〜１５のいずれかに記載の方法により得ることができる通信のための部分電源を含む装置であって、好ましくは、装置が
複数の穴が確定された接着剤の層を支持構造の第１の位置に堆積するステップと、
前記支持構造の第２の位置に遷移材料の層を堆積するステップと、
前記遷移材料の層に第２の材料を堆積するステップと
を含み、
前記第１の材料及び第２の材料が導電性流体に接触すると、電位差を示すようにしてあるプロセスにより製造されることを特徴とする装置。
【００９５】
本開示を読めば当業者に明らかとなるように、本明細書において記載および例示される個別の実施形態は、それぞれ個別の構成要素および機能を有し、本発明の範囲または精神から逸脱することなく、その他の幾つかの実施形態のいずれかの機能から容易に区別または組み合わせることができる。引用される任意の方法は、引用されるイベントの順番、または論理的に可能なその他の順番で実行することができる。
【００９６】
前述の発明は、理解を明確にする目的で図および例を用いて詳細に記載されているが、本発明の教示に照らして、添付の請求項の精神または範囲から逸脱することなく、特定の変化および修正を行ってもよいことは、当業者に容易に明らかとなろう。
【００９７】
したがって、前述の記載は本発明の原理の単なる例示である。当業者は、本明細書において明記または明示されていないが、本発明の原理を具現化し、その精神および範囲に含まれる様々な配置を設計することができることは理解されよう。さらに、本明細書で引用されるすべての例および条件付き言語は、原則として、本発明の原理および当該技術の推進に対して本発明者が寄与した概念について読者の理解を助けることを目的とし、そのような特異的に引用された例および条件に限定されないと解釈される。さらに、本明細書において本発明の原理、側面、および実施形態を引用するすべての記述、およびその特定例は、その構造的および機能的相当物を含むことが意図される。さらに、そのような相当物は、現在知られている相当物および将来開発される相当物、例えば構造にかかわらず同一機能を実行する任意の開発要素をどちらも含むことが意図される。そのため、本発明の範囲は、本明細書に図示および説明される典型的な実施形態に限定するものではない。むしろ、本発明の範囲および精神は、添付の請求項により具現化される。
【００９８】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年７月１１日に出願されて「改良型部分電源を有する通信システム及びその製造方法」（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ）を発明の名称とする米国特許出願第１３／１８０，５２５号明細書の一部継続出願である。また、米国特許出願第１３／１８０，５２５号明細書は、２００９年９月２１日に出願され、「部分電源を用いた通信システム」（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ）を発明の名称とし、２０１０年４月１日に米国特許出願公開第２０１０−００８１８９４号明細書として公開された米国特許出願第１２／５６４，０１７号明細書の一部継続出願である。さらに、米国特許出願第１２／５６４，０１７号明細書は２００８年６月２３日に出願され、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とし、米国特許出願公開第２００８−０２８４５９９号明細書として２００８年１１月２０日に公開された米国特許出願第１１／９１２，４７５号明細書の一部継続出願である。米国特許出願第１１／９１２，４７５号明細書は、２００６年４月２８日に出願され、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とし、国際公開第ＷＯ２００６／１１６７１８号パンフレットとして公開された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１６３７０号明細書の米国特許法第３７１条に基づく国内移行出願である。国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１６３７０号明細書は、米国特許法第１１９条（ｅ）に準拠しており、以下に示す特許出願の出願日を優先日として優先権を主張する。これらの特許出願は、２００５年４月２８日に出願されて、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／６７６，１４５号明細書、２００５年６月２４日に出願されて、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／６９４，０７８号明細書、２００５年９月１日に出願されて、「患者の体内情報の近接場無線通信を用いた医用診断及び医療」（Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈｉｎ  Ａ  Ｐａｔｉｅｎｔ’ｓ  Ｂｏｄｙ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／７１３，６８０号明細書、および２００６年４月７日に出願されて、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／７９０，３３５号明細書である。以上に述べた特許出願の開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００９９】
本出願は、次の２０１１年７月１１日に出願され、その開示が参照によって本明細書に組み込まれる以下の米国特許出願に関連する。「遠隔軌道を有する通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＲＥＭＯＴＥ  ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ）を発明の名称とする米国特許出願第１３／１８０，５１６号明細書、「複数種類の電源を有する通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＴＹＰＥＳ  ＯＦ  ＰＯＷＥＲ）を発明の名称とする米国特許出願第１３／１８０，４９８号明細書、「移植可能な装置を用いた通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＤＥＶＩＣＥ）を発明の名称とする米国特許出願第１３／１８０，５３９号明細書、「通信システムを有する多剤投与の共通パッケージ化された投薬装置」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＰＯＬＹＰＨＡＲＭＡＣＹ  ＣＯ−ＰＡＣＫＡＧＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＴＩＯＮ  ＤＯＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ）を発明の名称とする米国特許出願第１３／１８０，５３８号明細書、および「摂取可能型製品に組み込まれる通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ  ＩＮ  ＡＮ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＰＲＯＤＵＣＴ）を発明の名称とする米国特許出願第１３／１８０，５０７号明細書である。
【図１】
2014529378.tif 000004
【図２Ａ】
2014529378.tif 000005
【図２Ｂ】
2014529378.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図５Ａ】
2014529378.tif 000010
【図５Ｂ】
2014529378.tif 000011
【図５Ｃ】
2014529378.tif 000012
【図６】
2014529378.tif 000013
【図７】
2014529378.tif 000014
【図８】
2014529378.tif 000015
【図９】
2014529378.tif 000016
【図１０】
2014529378.tif 000017
【図１１】
2014529378.tif 000018
【図１２】
2014529378.tif 000019
【図１３】
2014529378.tif 000020
【図１４】
2014529378.tif 000021
【図１５】
2014529378.tif 000022
【図１６】
2014529378.tif 000023
【図１７】
2014529378.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】平成26年3月14日(2014.3.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
対象材料および対象対形成には、限定されないが、下表１に示すものが含まれる。一態様では、片方、または両方の金属に非金属をドープし、例えば、導電性液体と接触する際に材料間で生成される電位を高めることができる。特定の実施形態では、ドーピング剤として使用可能な非金属には、限定されないが、硫黄、ヨウ素、などが含まれる。別の態様では、材料は、陰極としてヨウ化銅（ＣｕＩ）、陽極としてマグネシウム（Ｍｇ）である。本発明の態様は、人体に有害ではない電極材料を使用する。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
再度、図３を参照して、材料３４および３６は、制御装置３８を作動させる電位を与える。制御装置３８が作動されるか、または電源が投入されると、制御装置３８は、材料３４と３６の間のコンダクタンスを特有の方法で変更することができる。材料３４と３６との間のコンダクタンスを変えることにより、制御装置３８は、システム３０の周辺の導電性液体を通る電流の大きさを制御することができる。このため、受信機（図示せず）が検出可能で測定可能な特有の電流シグネチャを生成する。この受信機は、身体の内部でも、外部にでも設置可能である。受信機の実例は、後述のように図１２〜１７で示される。材料間の電流経路の大きさの制御に加えて、非導電性材料、膜、または「スカート」を使用して電流経路の「長さ」を増やし、従って、コンダクタンス経路を増強する作用をする。これに関しては、２００８年９月２５日に出願されて「仮想ダイポール信号増幅を有するインボディ装置」(Ｉｎ−Ｂｏｄｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ)を名称とし、米国特許出願公開第２００９／００８２６４５号明細書として２００９年３月２６日に公開された米国特許出願第１２／２３８，３４５号明細書に開示されている。この特許出願の全内容は、参照により本明細書に組み込まれる。あるいは、本明細書の本開示全体を通し、用語の「非導電性材料」、「膜」、および「スカート」は、本明細書の範囲または本態様および請求項に影響を与えることなく、用語の「電流経路エキステンダ」と同義に使用される。それぞれ３５および３７の一部として示されるスカートは、例えば、フレームワーク３２へ固定させるなど、フレームワーク３２と組み合わせてもよい。本発明の範囲内で、スカートの種々の形状および配置が意図されている。例えば、システム３０は、スカートにより完全に、または部分的に取り囲まれてもよく、スカートは、システム３０の中心軸に沿って配置されても、または中心軸から外れて配置されてもよい。従って、本明細書で請求される本発明の範囲は、スカートの形またはサイズにより限定されない。さらに、他の態様では、材料３４および３６は、材料３４と３６との間の任意の規定領域に配置されている１つのスカートにより分離されてもよい。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２８】
次に図４を参照して、別の態様では、図２Ａおよび２Ｂのそれぞれシステム１２および２２が、より詳細にシステム４０として示される。システム４０は、フレームワーク４２を含む。フレームワーク４２は、図３のフレームワーク３２に類似のものである。システム４０のこの態様では、消化可能または溶解可能材料４４は、フレームワーク４２の一面の一部に堆積される。フレームワーク４２の同じ側面の異なる部分に、材料４４および４６が異種となるように別の消化可能材料４６が堆積される。さらに具体的には、材料４４および４６は、体液などの導電性液体との接触したときに、電位差を形成するように選択される。従って、システム４０が、導電性液体と接触、および／または部分的に接触すると、図５に示す例の電流経路が、材料４４と４６との間の導電性液体を通って形成される。制御装置４８は、フレームワーク４２に固定され、材料４４と４６とに電気的に結合される。制御装置４８は、材料４４と４６との間のコンダクタンス経路の一部を制御することができる電子回路を含む。材料４４と４６とは、非導電性のスカート４９により分離される。スカート４９の種々の例は、２００９年４月２８日に出願されて「高信頼性の摂取型イベントマーカ及びその製造方法」（ＨＩＧＨＬＹ  ＲＥＬＩＡＢＬＥ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＭＥ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６１／１７３，５１１号明細書、２００９年４月２８日に出願されて「活性剤を有する信号増幅を備える摂取型イベントマーカ」（ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＳＩＧＮＡＬ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ  ＴＨＡＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＥ  ＡＮ  ＡＣＴＩＶＥ  ＡＧＥＮＴ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６１／１７３，５６４号明細書、および２００８年９月２５日に出願されて「仮想ダイポール信号増幅を有するインボディ装置」(Ｉｎ−Ｂｏｄｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ)を名称とし、米国特許出願公開第２００９／００８２６４５号明細書として２００９年３月２６日に公開された米国特許出願第１２／２３８，３４５号明細書に開示されている。これらの特許出願のそれぞれの全開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
再度図６を参照すると、センサモジュール７２又はセンサモジュール７４は、温度センサ、圧力センサ、ｐＨレベルセンサ及び伝導率センサのいずれかを含んでもよい。一態様では、センサモジュール７２または７４は、周囲から情報を集め、アナログ情報を制御モジュール６２に伝える。その後、制御モジュールは、アナログ情報をデジタル情報に変換し、デジタル情報が、電流フローまたはイオン流を生成する化学種の移動速度にコードされる。別の態様では、センサモジュール７２または７４は、周囲から情報を集め、アナログ情報をデジタル情報に変換し、その後、デジタル情報を制御モジュール６２に伝える。図５に示された態様では、センサモジュール７４は、材料３４および３６と制御装置３８とに電気的に結合された状態で示されている。図６に示す別の態様では、センサモジュール７４は、結線で制御装置３８に電気的に結合される。結線は、センサモジュール７４への電源の供給源とセンサモジュール７４および制御装置３８の間の通信チャネルとの両方の役割を果たす。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
また、図１５には、高出力プロセッサ２８８０に電気的に結合されたフラッシュメモリ２８９０が示されている。一態様では、フラッシュメモリ２８９０は、より優れた電力効率を提供することができる低出力プロセッサ２８７０に電気的に結合されてもよい。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
低出力プロセッサ（例えば、図１５に示すＭＳＰ）および高出力プロセッサ（例えば、図１５に示すＤＳＰ）は、任意の都合のよい通信プロトコルを使って相互に通信することができる。いくつかの例においては、これら２つの素子は、存在する場合、シリアルペリフェラルインターフェイスバス（以降「ＳＰＩバス」と呼ぶ）を介してそれぞれと通信する。以下の説明は、高出力プロセッサおよび低出力プロセッサがＳＰＩバスを介して通信し、メッセージのやり取りを可能とするように実装された信号方式およびメッセージング方式について記載する。プロセッサ間の通信についての下記説明のために、図１５との一貫性を保つように、「低出力プロセッサ」および「高出力プロセッサ」の代わりに、それぞれ「ＬＰＰ」および「ＨＰＰ」が使われる。しかし、この記載は、図１５に示す構成以外の他のプロセッサにも適用可能である。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９８】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年７月１１日に出願されて「改良型部分電源を有する通信システム及びその製造方法」（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｅｎｈａｎｃｅｄ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ  ａｎｄ  Ｍｅｔｈｏｄ  ｏｆ  Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇ  ｔｈｅ  Ｓａｍｅ）を発明の名称とし、米国特許出願公開第２０１２／０１１６１８８号明細書として２０１２年５月１０日に公開された米国特許出願第１３／１８０，５２５号明細書の一部継続出願である。また、米国特許出願第１３／１８０，５２５号明細書は、２００９年９月２１日に出願され、「部分電源を用いた通信システム」（Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ）を発明の名称とし、２０１０年４月１日に米国特許出願公開第２０１０−００８１８９４号明細書として公開された米国特許出願第１２／５６４，０１７号明細書の一部継続出願である。さらに、米国特許出願第１２／５６４，０１７号明細書は２００８年６月２３日に出願され、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とし、米国特許出願公開第２００８−０２８４５９９号明細書として２００８年１１月２０日に公開された米国特許出願第１１／９１２，４７５号明細書の一部継続出願である。米国特許出願第１１／９１２，４７５号明細書は、２００６年４月２８日に出願され、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とし、国際公開第ＷＯ２００６／１１６７１８号パンフレットとして公開された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１６３７０号明細書の米国特許法第３７１条に基づく国内移行出願である。国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１６３７０号明細書は、米国特許法第１１９条（ｅ）に準拠しており、以下に示す特許出願の出願日を優先日として優先権を主張する。これらの特許出願は、２００５年４月２８日に出願されて、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／６７６，１４５号明細書、２００５年６月２４日に出願されて、（ファルマ・インフォーマティックス・システム）「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／６９４，０７８号明細書、２００５年９月１日に出願されて、「患者の体内情報の近接場無線通信を用いた医用診断及び医療」（Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈｉｎ  Ａ  Ｐａｔｉｅｎｔ’ｓ  Ｂｏｄｙ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／７１３，６８０号明細書、および２００６年４月７日に出願されて、「ファルマ・インフォーマティックス・システム」（Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ）を発明の名称とする米国仮特許出願第６０／７９０，３３５号明細書である。以上に述べた特許出願の開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９９】
本出願は、次の２０１１年７月１１日に出願され、その開示が参照によって本明細書に組み込まれる以下の米国特許出願に関連する。「遠隔軌道を有する通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＲＥＭＯＴＥ  ＡＣＴＩＶＡＴＩＯＮ）を発明の名称とし、米国特許出願公開第２０１２／０００７７３４号明細書として２０１２年１月１２日に公開された米国特許出願第１３／１８０，５１６号明細書、「複数種類の電源を有する通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＴＹＰＥＳ  ＯＦ  ＰＯＷＥＲ）を発明の名称とし、米国特許出願公開第２０１２／０００４５２０号明細書として２０１２年１月５日に公開された米国特許出願第１３／１８０，４９８号明細書、「移植可能な装置を用いた通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＤＥＶＩＣＥ）を発明の名称とし、米国特許出願公開第２０１２／０００４５２７号明細書として２０１２年１月５日に公開された米国特許出願第１３／１８０，５３９号明細書、「通信システムを有する多剤投与の共通パッケージ化された投薬装置」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＰＯＬＹＰＨＡＲＭＡＣＹ  ＣＯ−ＰＡＣＫＡＧＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＴＩＯＮ  ＤＯＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ）を発明の名称とし、米国特許２０１２／００２４８８９号明細書として２０１２年２月２日に公開された米国特許出願第１３／１８０，５３８号明細書、および「摂取可能型製品に組み込まれる通信システム」（ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ  ＩＮ  ＡＮ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＰＲＯＤＵＣＴ）を発明の名称とし、米国特許２０１２／００６２３７９号明細書として２０１２年３月１５日に公開された米国特許出願第１３／１８０，５０７号明細書である。
【国際調査報告】
2014529378.tif 000025
2014529378.tif 000026
2014529378.tif 000027