(57)【要約】  外部リーダと埋め込みセンサとの間におけるワイヤレスの給電およびデータ交換を自動的に誘起するシステムおよび方法。埋め込みセンサは、リーダからワイヤレスで受信した電気力学的場強度の強度を測定し、受信した電気力学的場の測定強度に基づいて、場強度データをリーダに伝えることができる。センサが受ける電気力学的場の強度が、埋め込みセンサが検体測定を行うのに十分であることを、場強度データが示す場合、リーダは検体測定コマンドをセンサに伝えることができ、センサは検体測定コマンドを実行し、測定情報をリーダに返送することができる。本システムおよび方法は、リーダが一過的にインプラントに対して十分な範囲／近接度以内を通過したとき（またはその逆）に、検体測定を誘起することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
生体動物内にある媒体における検体濃度を測定するために、前記生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法であって、
外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとを電気力学的場内で結合するステップと、
前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度を示す場強度データを生成するステップと、
前記場強度データに基づいて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が、前記センサが検体濃度測定を行いその結果を前記外部リーダに伝えるのに十分であるか否か判定するステップと、
前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が十分であると判定された場合、前記センサによる検体濃度測定と、その結果の前記外部リーダへの伝達とを誘起するステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
請求項１記載の誘起方法において、前記外部リーダが、当該外部リーダの回路を用いて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する結合値を生成することによって、前記場強度データを生成する、誘起方法。
【請求項３】
請求項１記載の誘起方法であって、更に、前記センサの回路を用いて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成するステップを含む、方法。
【請求項４】
請求項３記載の誘起方法であって、更に、前記センサの回路を用いて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する前記結合値に基づく前記電気力学的場を変調するステップを含み、
前記外部リーダが、当該外部リーダの回路を用いて、前記電気力学的場強度の変調をデコードすることによって、前記場強度データを生成する、誘起方法。
【請求項５】
請求項３記載の誘起方法であって、更に、
前記センサの回路を用いて、前記結合値をディジタル結合値に変換するステップと、
前記センサの回路を用いて、前記ディジタル結合値に基づいて前記電気力学的場を変調するステップと、
を含み、前記外部リーダが、当該外部リーダの回路を用いて、前記電気力学的場の変調をデコードすることによって、前記場強度データを生成する、誘起方法。
【請求項６】
請求項１記載の誘起方法において、前記場強度データが、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する値である、誘起方法。
【請求項７】
請求項６記載の誘起方法において、前記結合の強度が十分であるか否か判定するステップが、前記場強度データを場強度十分閾値と比較するステップを含む、誘起方法。
【請求項８】
請求項７記載の誘起方法において、前記場強度データが場強度十分閾値を超過する場合、前記結合の強度が十分であると判定される、誘起方法。
【請求項９】
請求項１記載の誘起方法において、前記センサによる前記検体濃度測定、およびその結果の前記外部リーダへの伝達を誘起するステップが、前記外部リーダの回路を用いて、検体測定コマンドを前記センサに伝えるステップを含む、誘起方法。
【請求項１０】
請求項９記載の誘起方法において、前記検体測定コマンドを前記センサに伝えるステップが、前記外部リーダの回路を用いて、前記電気力学的場を変調するステップを含む、誘起方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の誘起方法であって、更に、
前記センサの回路を用いて、前記外部リーダの回路による前記電気力学的場の変調をデコードするステップと、
前記センサを用いて、前記検体測定コマンドを実行するステップと、
を含み、前記検体測定コマンドの実行が、
前記埋め込みセンサを用いて、前記生体動物内にある前記媒体における前記検体の濃度を示す検体測定情報を生成ステップと、
前記センサの回路を用いて、前記生成された検体測定情報を伝えるステップと、
を含む、誘起方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の誘起方法において、前記生成された検体測定情報を伝えるステップが、前記センサの回路を用いて、前記生成された検体測定情報に基づいて、前記電気力学的場を変調するステップを含む、誘起方法。
【請求項１３】
請求項１記載の誘起方法において、前記結合するステップが、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとが前記電気力学的場内で結合されるように、前記センサおよび前記外部リーダを互いに対して移動させるステップを含む、誘起方法。
【請求項１４】
生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するために、前記生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法であって、
外部リーダを用いて、当該外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの電気力学的場内における結合の強度を示す場強度データを生成するステップと、
前記外部リーダを用いて、前記場強度データに基づいて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が、前記センサが検体濃度測定を行いその結果を前記外部リーダに伝えるのに十分か否か判定するステップと、
前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの結合の強度が不十分であると判定された場合、前記生成するステップおよび判定するステップを繰り返すステップと、
前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が十分であると判定された場合、前記外部リーダを用いて、前記センサによる検体濃度測定と、その結果の前記外部リーダへの伝達とを誘起するステップであって、前記誘起が、前記外部リーダの回路を用いて、検体測定コマンドを前記センサに伝えることを含む、ステップと、
前記外部リーダの回路を用いて、前記センサから伝えられた検体測定情報をデコードするステップと、
を含む、方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の誘起方法において、前記外部リーダが、前記外部センサの回路を用いて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する結合値を生成することによって、前記場強度データを生成する、方法。
【請求項１６】
請求項１４記載の誘起方法において、前記場強度データを生成するステップが、前記外部リーダの回路を用いて、前記センサから伝えられた場強度データをデコードするステップを含む、誘起方法。
【請求項１７】
請求項１４記載の誘起方法において、前記場強度データをデコードするステップが、前記センサによって前記電気力学的場の変調をデコードするステップを含む、誘起方法。
【請求項１８】
請求項１４記載の誘起方法において、前記場強度データが、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する値である、誘起方法。
【請求項１９】
請求項１８記載の誘起方法において、前記結合の強度が十分であるか否か判定するステップが、前記場強度データを場強度十分閾値と比較するステップを含む、誘起方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の誘起方法において、前記場強度データが場強度十分閾値を超過する場合、前記結合の強度が十分であると判定される、誘起方法。
【請求項２１】
請求項１４記載の誘起方法において、前記検体測定コマンドを前記センサに伝えるステップが、前記外部リーダの回路を用いて、前記電気力学的場を変調するステップを含む、誘起方法。
【請求項２２】
請求項１４記載の誘起方法において、前記センサから伝えられた前記検体測定情報をデコードするステップが、前記センサによる前記電気力学的場の変調から、前記検体測定情報をデコードするステップを含む、誘起方法。
【請求項２３】
請求項１４記載の誘起方法において、前記誘起するステップが、前記センサに電力を送るステップを含む、誘起方法。
【請求項２４】
請求項１４記載の方法において、前記結合するステップが、電力を前記センサに送るステップを含む、方法。
【請求項２５】
生体動物内の媒体における検体の濃度を測定するために、前記生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法であって、
前記センサの回路を用いて、外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの電気力学的場内における結合の強度に比例する結合値を生成するステップと、
前記センサの回路を用いて、前記結合値をディジタル結合値に変換するステップと、
前記センサの回路を用いて、前記ディジタル結合値を前記外部リーダに伝えるステップと、
前記センサの回路を用いて、前記外部リーダから伝えられた検体測定コマンドをデコードするステップと、
前記センサを用いて、前記検体測定コマンドを実行するステップと、
を含み、前記検体測定コマンドの実行が、
前記センサを用いて、前記生体動物内にある前記媒体における前記検体の濃度を示す検体測定情報を生成するステップと、
前記埋め込まれたセンサの誘導性エレメントを用いて、前記検体測定情報を伝えるステップと、
を含む、方法。
【請求項２６】
請求項２５記載の誘起方法において、前記ディジタル結合値を伝えるステップが、前記センサの回路を用いて、前記ディジタル結合値に基づいて、前記電気力学的場を変調するステップを含む、誘起方法。
【請求項２７】
請求項２５記載の誘起方法において、前記検体測定情報を伝えるステップが、前記センサの回路を用いて、前記検体測定情報に基づいて前記電気力学的場を変調するステップを含む、誘起方法。
【請求項２８】
請求項２５記載の誘起方法において、前記検体測定コマンドをデコードするステップが、前記外部リーダによる前記電気力学的場の変調から、前記検体測定コマンドをデコードするステップを含む、誘起方法。
【請求項２９】
請求項２５記載の誘起方法において、前記検体測定コマンドを実行するステップが、前記埋め込みセンサの光源を１回以上オンおよびオフに切り替えるステップを含み、前記光源がオンに切り替えられたとき、前記検体濃度に応答する光学特性を有する指示分子に励起光を照射し、前記指示分子が、前記埋め込みセンサが前記生体動物内に埋め込まれている間に前記生体動物内にある前記媒体における検体と相互作用するように構成される、誘起方法。
【請求項３０】
生体動物内に埋め込み、前記生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するためのセンサであって、
（ａ）電気力学的場内において外部リーダの誘導性エレメントと結合するように構成された誘導性エレメントと、
（ｂ）入力／出力回路であって、
（ｉ）前記電気力学的場内における前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成し、
（ｉｉ）ディジタル結合値を前記外部リーダに伝え、
（ｉｉｉ）前記外部リーダから伝えられた検体測定コマンドをデコードし、
（ｉｖ）前記生体動物内にある媒体における前記検体の濃度を示す検体測定情報を伝えるように構成された、入力／出力回路と、
（ｃ）前記結合値をディジタル結合値に変換する回路と、
（ｄ）測定コントローラであって、
（ｉ）前記ディジタル結合値を伝えるように前記入力／出力回路を制御し、
（ｉｉ）前記検体測定コマンドにしたがって、前記生体動物内にある媒体における前記検体の濃度を示す前記検体測定情報を生成し、
（ｉｉｉ）前記検体測定情報を伝えるように前記入力／出力回路を制御するように構成された、測定コントローラと、
を含む、センサ。
【請求項３１】
請求項３０記載のセンサにおいて、前記入力／出力回路が、前記ディジタル結合値に基づいて前記電気力学的場を変調することによって、前記ディジタル結合値を伝えるように構成される、センサ。
【請求項３２】
請求項３０記載のセンサにおいて、前記入力／出力回路が、前記検体測定情報に基づいて前記電気力学的場を変調することによって、前記検体測定情報を伝えるように構成される、センサ。
【請求項３３】
請求項３０記載のセンサにおいて、前記入力／出力回路が、前記外部リーダによる前記電気力学的場の変調から前記検体測定コマンドをデコードすることによって、前記検体測定コマンドをデコードするように構成される、センサ。
【請求項３４】
請求項３０記載のセンサであって、更に、
前記検体濃度に応答する光学特性を有する指示分子であって、前記埋め込みセンサが前記生体動物内に埋め込まれている間に前記生体動物内にある前記媒体における検体と相互作用するように構成される、指示分子と、
第１光検出器であって、それ自体が受光した光量を示す第１アナログ光測定信号を出力するように構成された、第１光検出器と、
第２光検出器であって、それ自体が受光した光量を示す第２光測定信号を出力するように構成された、第２光検出器と、
励起光を前記指示分子に放出するように構成された光源と、
を含み、前記測定コントローラが、前記検体測定コマンドにしたがって前記光源を制御するように構成される、センサ。
【請求項３５】
生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するために前記生物動物内に埋め込まれたセンサを誘起する外部リーダであって、
（ａ）電気力学的場内において外部リーダの誘導性エレメントと結合するように構成された誘導性エレメントと、
（ｂ）回路であって、
（ｉ）電気力学的場内における前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの結合の強度を示す場強度データを生成し、
（ｉｉ）前記場強度データに基づいて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの結合の強度が、前記センサが検体濃度測定を行いその結果を前記外部リーダに伝えるのに十分か否か判定し、
（ｉｉｉ）前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が不十分であると判定された場合、前記生成するステップと前記判定するステップとを繰り返し、
（ｉｖ）前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が十分であると判定された場合、前記センサによる検体濃度測定と、前記外部リーダへのその結果の伝達とを誘起し、前記誘起が検体測定コマンドを前記センサに伝えることを含み、
（ｖ）前記センサから伝えられた前記検体測定情報をデコードするように構成される、回路と、
を含む、外部リーダ。
【請求項３６】
請求項３５記載の外部リーダにおいて、前記回路が、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する結合値を生成することによって、前記場強度データを生成するように構成される、外部リーダ。
【請求項３７】
請求項３５記載の外部リーダにおいて、前記回路が、前記センサから伝えられた場強度データをデコードすることによって、前記場強度データを生成するように構成される、外部リーダ。
【請求項３８】
請求項３７記載の外部リーダにおいて、前記回路が、前記センサによる前記電気力学的場の変調をデコードすることによって、前記場強度データをデコードするように構成される、外部リーダ。
【請求項３９】
請求項３５記載の外部リーダにおいて、前記場強度データが、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度に比例する値である、外部リーダ。
【請求項４０】
請求項３９記載の外部リーダにおいて、前記回路が、前記場強度データを場強度十分閾値と比較することによって、前記結合の強度が十分であるか否か判定するように構成される、外部リーダ。
【請求項４１】
請求項４０記載の外部リーダにおいて、前記回路が、前記場強度データが場強度十分閾値を超過した場合、前記結合の強度が十分であると判定するように構成される、外部リーダ。
【請求項４２】
生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するために前記生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法であって、
前記センサの回路を用いて、電気力学的場内における外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成するステップと、
前記センサを用いて、前記結合値に基づいて、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が、前記センサが検体濃度測定を行いその結果を前記外部リーダに伝えるのに十分であるか否か判定するステップと、
前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が十分であると判定された場合、前記センサを用いて、前記検体測定コマンドを実行するステップであって、前記検体測定コマンドの実行が、
前記センサを用いて、前記生体動物内にある媒体における前記検体の濃度を示す検体測定情報を生成するステップと、
前記埋め込まれたセンサの誘導性エレメントを用いて、前記検体測定情報を伝えるステップと、
を含む、ステップと、
を含む、方法。
【請求項４３】
請求項４２記載の方法であって、更に、前記外部リーダの誘導性エレメントと前記センサの誘導性エレメントとの前記結合の強度が不十分であると判定された場合、前記センサの回路を用いて、場強度データを前記外部リーダに伝えるステップを含み、前記場強度データが、ディジタル化された結合値と、前記結合が不十分であるという指示とを含む、方法。
【請求項４４】
請求項４２記載の方法において、前記結合の強度が十分であるか否か判定するステップが、前記結合値を場強度十分閾値と比較するステップを含む、方法。
【請求項４５】
請求項４４記載の方法において、前記結合値が場強度十分閾値を超過した場合、前記結合の強度が十分であると判定される、方法。
【請求項４６】
埋め込みセンサから検体測定値を得るための外部リーダであって、
筐体と、
前記埋め込みセンサとワイヤレスで通信し、前記埋め込みセンサから検体測定値を得るように構成されたリーダ・コンポーネントであって、前記埋め込みセンサと誘導的に結合するように構成されたコイルを含む、リーダ・コンポーネントと、
前記検体測定値を電子デバイスに伝達するように構成された通信部材と、
を含む、外部リーダ。
【請求項４７】
請求項４６記載の外部リーダにおいて、前記通信部材が、前記電子デバイスに情報をワイヤレスに送信するように構成される、外部リーダ。
【請求項４８】
請求項４６記載の外部リーダにおいて、前記通信部材が、前記電子デバイスにおけるポートと結合するように構成されたピンである、外部リーダ。
【請求項４９】
請求項４６記載の外部リーダにおいて、前記電子デバイスがスマート・フォンである、外部リーダ。
【請求項５０】
請求項４６記載の外部リーダにおいて、前記リーダ・コンポーネントが、前記検体測定値を前記埋め込みセンサから、１秒未満で得るように構成される、外部リーダ。
【請求項５１】
埋め込みセンサから検体測定値を得るための外部リーダであって、通信ポートを含むスマート・フォンを包み込むように構成された外部リーダにおいて、
第１結合部材を含む第１ケーシングと、
前記第１結合部材と結合するように構成された第２結合部材を含む第２ケーシングと、
前記スマート・フォンの通信ポートと結合するように構成された通信部材と、
前記埋め込みセンサとワイヤレスで通信し、前記埋め込みセンサから検体測定値を得るように構成されたリーダ・コンポーネントであって、前記埋め込みセンサと誘導的に結合するように構成されたコイルを含む、リーダ・コンポーネントと、
を含む、外部リーダ。
【請求項５２】
請求項５１記載の外部リーダにおいて、前記通信部材が前記第２ケーシングからの突起である、外部リーダ。
【請求項５３】
請求項５１記載の外部リーダにおいて、前記リーダ・コンポーネントが、前記埋め込みセンサから前記検体測定値を１秒未満で得るように構成される、外部リーダ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
（関連出願に対する相互引用）
[0001]  本願は、２０１１年１０月１１日に出願された米国仮特許出願第６１／５４５，８７４号の優先権を主張する。この特許出願をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。また、本願は、２０１２年２月１０日に出願された米国仮特許出願第６１／５９７，４９６号の優先権も主張する。この特許出願をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。
（発明の分野）
[0002]  本発明は、検体(analyte)測定値を得るためのシステムに関する。具体的には、本発明は、埋め込み検体センサに質問することができる外部リーダに関する。
【０００２】
[0003]  外部センサ・リーダが動作（例えば、検体測定）およびデータ転送のために電力を埋め込みセンサに供給するシステムでは、外部センサ・リーダの一次コイルが埋め込みセンサの二次コイルと適切に整列されていなければならない。しかしながら、埋め込みセンサが外部センサ・リーダから、検体測定およびデータ転送のためにセンサに給電することができる程の十分な強度の電気力学的場(electrodynamic field)を受ける範囲は、有限で比較的狭い（通例１インチ未満）。加えて、正しい整列を発見することは、埋め込みセンサがユーザには見えないために、一層難しくなる。
【０００３】
[0004]  外付けシステムは、例えば、固定腕時計、腕輪、または接着パッチを用いて、外部センサ・リーダを物理的に埋め込みセンサと整列した状態で維持する。外付けシステムは、腕時計、腕輪、接着パッチ、または他の固定システムを装着することを望まないユーザ、および／またはいずれの時間期間においても埋め込みセンサからの間欠的読み取り値しか必要でないユーザには好ましく作用しない。更に、オンデマンド測定を可能にするシステムでさえも、読み取りを開始する相対位置を空間において発見するためにユーザが試行錯誤によって、または場強度計(field strength meter)を見ることによって探り回ることが必要である場合には、不十分である。
【０００４】
[0005]  ＲＦＩＤシステムおよびリーダは、動物識別、盗難防止用途、在庫管理、高速有料道路追跡、クレジット・カード、およびＩＤカードに用いられるが、埋め込み可能なセンサや外部リーダ・システムのコンテキストでは応用できない。ＲＦＩＤシステムはトランスポンダであり、供給されるエネルギは、予め設定されている数値シーケンスをＩＤとして表すだけでよい。このため、作動状態にあるリモート／埋め込みセンサよりも遙かに少ない電力で済み、ＲＦＩＤシステムは、したがって、ＲＦＩＤタグが要求する動作電力は非常に低いために、はるかに長い距離が可能であり、５フィート以上の距離での動作を可能にすることができる。対照的に、埋め込み検体センサは、その回路が測定を行いデータをリーダに伝えるように動作させるためには、遙かに多い電力が供給されなければならない。実際、２つのコイル間の誘導による電力の転送は、長い距離では非常に非効率的であり、このようなシステムは、ＲＦＩＤシステムにおいて可能な数フィートの代わりに、約１インチ以下に制限されることが多い。
【０００５】
[0006]  玩具または実用品級の金属検出器またはスタッド・ファインダ(stud finder)も、埋め込みセンサや外部リーダ・システムのコンテキストでは応用できない。金属検出またはスタッド発見は、動き型動作(motion type operation)の一例であるが、一次コイルと検出対象の金属との間の関係は完全に受動的である。つまり、埋め込みセンサおよび外部リーダ・システムとは全く対照的で、埋め込みセンサが始動、測定、およびデータ転送に電力を必要とするのに対して、金属検出器またはスタッド・ファインダによって検出される金属を活性化する(activate)ためには電力が不要であり、電磁場の相対的な運動摂動のみが必要とされる。
【０００６】
[0007]  したがって、改良された埋め込みセンサと外部リーダ・システムに対する要請が存在する。
【発明の概要】
【０００７】
[0008]  本発明の一態様は、外部リーダがインプラント(implant)に対して十分な範囲／近接度以内で一過的に通過するときに（またはその逆）、埋め込み可能センサ（例えば、埋め込み可能な化学センサまたは生化学センサ）からの検体読み取り／測定を誘起／開始する誘起メカニズムである。動きは、（ａ）固定インプラントと可動（transient)リーダとの間における相対的な動き、（ｂ）固定リーダと可動インプラント部位との間における相対的な動き（例えば、手首のインプラント部位の固定コイル内への動き、および／または固定コイルからの動き）、あるいは（ｃ）双方の相対的な動きであればよい。実施形態では、ハンドヘルド・リーダおよびセンサの相対的な動きにより、センサの十分な場強度範囲内にセンサが置かれた丁度そのときに、センサから読み取り値を取り込むように、誘起メカニズムが自動的にシステムを起動し、ユーザが試行錯誤によって、または場強度計を見ることによって、読み取りを開始すべき相対的位置を空間内において発見するために探り回る必要はない。一実施形態では、本発明は、検体測定シーケンスを自動化し、ユーザに必要な行為を、ハンドヘルド・センサ・リーダを動かすことだけに減らすことができる。
【０００８】
[0009]  本発明の一態様は、センサが受ける場強度に比例する電流の測定値を取り込み、リーダの一次コイルとセンサ内部にある二次コイルとの間における相対的場強度（電流）または磁気結合を示す回路コンポーネントを含む。実施形態では、本システムは、電力およびデータ転送が可能になる範囲内にセンサが入ったときを検出し、直ちにリーダ内において電力転送およびデータ受信シーケンスを開始するコマンドを送る。実施形態では、読み取り／測定がセンサとリーダとの間において非常に高速で行われるので（例えば、１０ミリ秒程度）、相対的な動きは、相対的なスワイプ形式の手の動きのように、動的であってもよい。
【０００９】
[0010]  本発明の一態様は、リーダ機能を有するプラットフォーム(reader capable platform)（例えば、スマート・フォン）の旧来の後付け型改造、あるいはスマート・フォン、ハンドヘルド、専用センサ・リーダ、または他の互換性のある電子デバイスの新たな設計の統合内包(integrated inclusion)のいずれをも可能にする。実施形態では、本発明は、外部センサ・リーダおよびセンサ／インプラント部位の十分な近接までの相対的な運動の下で、埋め込み可能センサから間欠的な読み取り値を自動的に取り込むことを可能することができる。
【００１０】
[0011]  本発明の一実施形態は、（ｉ）場強度に比例する値（例えば、電流）を含む回路内において測定値を取り込み、（ｉｉ）この値が、リーダ−センサ対の２つのコイル間における場強度結合の閾値に達した場合、信頼性のある電力およびデータ転送を行うことができることを示し、（ｉｉｉ）正規のリード・コマンド・シーケンスを誘起し、次いでユーザに対する後続の表示のために、リーダによって読み取り値を取り込むことを開始することによって実現される。次いで、リーダはポケットまたは財布に戻されてもよく、次の読み取り値が望まれるまで、ユーザがそれを保持する。
【００１１】
[0012]  一態様では、本発明は、生体動物内にある媒体における検体濃度を測定するために、生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法を提供する。この方法は、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとを電気力学的場内で結合するステップを含むことができる。この方法は、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度を示す場強度データを生成するステップを含むことができる。この方法は、場強度データに基づいて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が、センサが検体濃度測定を行いその結果を外部リーダに伝えるのに十分であるか否か判定するステップを含むことができる。この方法は、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が十分であると判定された場合、センサによる検体濃度測定と、その結果の外部リーダへの伝達とを誘起するステップを含むことができる。
【００１２】
[0013]  実施形態では、外部リーダが、当該外部リーダの回路を用いて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成することによって、場強度データを生成するのでもよい。
【００１３】
[0014]  実施形態では、この方法が、センサの回路を用いて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成するステップを含むのでもよい。この方法は、センサの回路を用いて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値に基づく電気力学的場を変調するステップを含むのでもよい。外部リーダは、外部リーダの回路を用いて、電気力学的場強度の変調をデコードすることによって、場強度データを生成するのでもよい。この方法は、センサの回路を用いて、結合値をディジタル結合値に変換するステップを含むのでもよい。この方法は、センサの回路を用いて、ディジタル結合値に基づいて電気力学的場を変調するステップを含むのでもよい。外部リーダは、当該外部リーダの回路を用いて、電気力学的場の変調をデコードすることによって、場強度データを生成するのでもよい。
【００１４】
[0015]  実施形態では、場強度データが、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する値であってもよい。結合の強度が十分であるか否か判定するステップが、場強度データを場強度十分閾値と比較するステップを含むのでもよい。場強度データが場強度十分閾値を超過する場合、結合の強度が十分であると判定されるのでもよい。
【００１５】
[0016]  実施形態では、結合が、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとが電気力学的場内で結合されるように、センサおよび外部リーダを互いに対して移動させることを含むのでもよい。
【００１６】
[0017]  他の態様において、本発明は、生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するために、生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法を提供する。この方法は、外部リーダを用いて、当該がビルリーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの電気力学的場内における結合の強度を示す場強度データを生成するステップを含むことができる。この方法は、外部リーダを用いて、場強度データに基づいて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が、センサが検体濃度測定を行い、その結果を外部リーダに伝えるのに十分か否か判定するステップを含むことができる。この方法は、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が不十分であると判定された場合、生成するステップおよび判定するステップを繰り返すステップを含むことができる。この方法は、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が十分であると判定された場合、外部リーダを用いて、センサによる検体濃度測定と、その結果の外部リーダへの伝達とを誘起するステップを含むことができ、誘起が、外部リーダの回路を用いて、検体測定コマンドを先記センサに伝えることを含む。この方法は、外部リーダの回路を用いて、センサから伝えられた検体測定情報をデコードするステップを含むことができる。
【００１７】
[0018]  更に他の態様では、本発明は、生体動物内の媒体における検体の濃度を測定するために、生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法を提供する。この方法は、センサの回路を用いて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの電気力学的場内における結合の強度に比例する結合値を生成するステップを含むことができる。この方法は、センサの回路を用いて、結合値をディジタル結合値に変換するステップを含むことができる。この方法は、センサの回路を用いて、ディジタル結合値を外部リーダに伝えるステップを含むことができる。この方法は、センサの回路を用いて、外部リーダから伝えられた検体測定コマンドをデコードするステップを含むことができる。この方法は、センサを用いて、検体測定コマンドを実行するステップを含むことができる。検体測定コマンドの実行は、センサを用いて、生体動物内にある媒体における検体の濃度を示す検体測定情報を生成するステップを含むことができる。検体測定コマンドの実行は、埋め込まれたセンサの誘導性エレメントを用いて、検体測定情報を伝えるステップを含むことができる。
【００１８】
[0019]  更に他の態様において、本発明は、生体動物内に埋め込み、生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するためのセンサを提供する。このセンサは、電気力学的場内において外部リーダの誘導性エレメントと結合するように構成された誘導性エレメントを含むことができる。このセンサは、電気力学的場内における外部センサの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成するように構成された入力／出力回路を含むことができる。この入力／出力回路は、ディジタル結合値を外部リーダに伝えるように構成することもできる。この入力／出力回路は、外部リーダから伝えられた検体測定コマンドをデコードするように構成することもできる。この入力／出力回路は、生体動物内にある媒体における検体の濃度を示す検体測定情報を伝えるように構成することもできる。このセンサは、結合値をディジタル結合値に変換する回路を含むことができる。このセンサは、（ｉ）ディジタル結合値を伝えるように入力／出力回路を制御し、（ｉｉ）検体測定コマンドにしたがって、生体動物内にある媒体における検体の濃度を示す検体測定情報を生成し、（ｉｉｉ）検体測定情報を伝えるように入力／出力回路を制御するように構成された測定コントローラを含むことができる。
【００１９】
[0020]  他の態様において、本発明は、生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するために生物動物内に埋め込まれたセンサを誘起する外部リーダを提供する。この外部リーダは、電気力学的場内において外部リーダの誘導性エレメントと結合するように構成された誘導性エレメントを含むことができる。この外部リーダは、（ｉ）電気力学的場内における外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度を示す場強度データを生成し、（ｉｉ）場強度データに基づいて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が、センサが検体濃度測定を行いその結果を外部リーダに伝えるのに十分か否か判定し、（ｉｉｉ）外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が不十分であると判定された場合、生成するステップと判定するステップとを繰り返し、（ｉｖ）外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が十分であると判定された場合、センサによる検体濃度測定と、外部リーダへのその結果の伝達とを誘起し、誘起が検体測定コマンドをセンサに伝えることを含み、（ｖ）センサから伝えられた検体測定情報をデコードするように構成された回路を含むことができる。
【００２０】
[0021]  他の態様において、本発明は、生体動物内にある媒体における検体の濃度を測定するために生体動物内に埋め込まれたセンサを誘起する方法を提供する。この方法は、センサの回路を用いて、電気力学的場内における外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度に比例する結合値を生成するステップを含むことができる。この方法は、センサを用いて、結合値に基づいて、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が、センサが検体濃度測定を行いその結果を外部リーダに伝えるのに十分であるか否か判定するステップを含むことができる。この方法は、外部リーダの誘導性エレメントとセンサの誘導性エレメントとの結合の強度が十分であると判定された場合、センサを用いて、検体測定コマンドを実行するステップを含むことができる。検体測定コマンドの実行は、センサを用いて、生体動物内にある媒体における検体の濃度を示す検体測定情報を生成するステップと、埋め込まれたセンサの誘導性エレメントを用いて、検体測定情報を伝えるステップとを含むことができる。
【００２１】
[0022]  他の態様において、本発明は、埋め込みセンサから検体測定値を得るための外部リーダを提供する。このリーダは、筐体と、リーダ・コンポーネントと、通信部材とを含むことができる。リーダ・コンポーネントは、埋め込みセンサとワイヤレスで通信し、埋め込みセンサから検体測定値を得るように構成することができる。このリーダ・コンポーネントは、埋め込みセンサと誘導的に結合するように構成されたコイルを含むことができる。通信部材は、検体測定値を電子デバイスに伝達するように構成することができる。
【００２２】
[0023]  他の態様において、本発明は、埋め込みセンサから検体測定値を得て、通信ポートを含むスマート・フォンを包み込むように構成された外部リーダを提供する。このリーダは、第１結合部材を含む第１ケーシングと、第１結合部材と結合するように構成された第２結合部材を含む第２ケーシングと、スマート・フォンの通信ポートと結合するように構成された通信部材と、リーダ・コンポーネントとを含むことができる。リーダ・コンポーネントは、埋め込みセンサとワイヤレスで通信し、埋め込みセンサから検体測定値を得るように構成することができる。リーダ・コンポーネントは、埋め込みセンサと誘導的に結合するように構成されたコイルを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】図１は、本発明の態様を具体化する、埋め込み可能センサおよびセンサ・リーダを含むセンサ・システムの模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、本発明の実施形態による外部センサ・リーダの誘導性エレメントの構成例を示す。
【図２Ｂ】図２Ｂは、本発明の実施形態による外部センサ・リーダの誘導性エレメントの構成例を示す。
【図２Ｃ】図２Ｃは、本発明の実施形態による外部センサ・リーダの誘導性エレメントの構成例を示す。
【図３】図３は、本発明の一実施形態にしたがって、トランシーバの誘導性エレメントによって放出される電磁場と整列されたセンサを示す。
【図４】図４〜図７は、本発明の一実施形態による、スマート・フォンおよびスマートフォン・ケースを含む外部センサ・リーダを示す。図４は、本発明の一実施形態によるセンサ・リーダの分解斜視図を示す。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の一実施形態による、スマート・フォンを覆うスマートフォン・ケースを有するセンサ・リーダの斜視図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、本発明の一実施形態による、スマート・フォンを覆うスマートフォン・ケースを有するセンサ・リーダの側面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態による、センサ・リーダのスマートフォン・ケースの、スマート・フォンを含まない場合の、斜視図を示す。
【図７】図７は、スマート・フォンを包み込むスマートフォン・ケースおよび透過的に示す下側ケーシングを有する、本発明の一実施形態によるセンサ・リーダの斜視図を示す。
【図８】図８は、本発明の一実施形態による、スマート・フォンおよびアダプタを含む外部センサ・リーダを示す。
【図９】図９は、本発明の一実施形態による、専用リーダ・デバイスである外部センサ・リーダを示す。
【図１０】図１０は、本発明の一実施形態による、適応可能リーダ・デバイスである、外部センサ・リーダを示す。
【図１１Ａ】図１１Ａは、本発明の態様を具体化するセンサを示す模式断面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、本発明による態様を具体化するセンサの斜視図を示す。
【図１１Ｃ】図１１Ｃは、本発明による態様を具体化するセンサの斜視図を示す。
【図１１Ｄ】図１１Ｄは、回路が半導体基板内に作成された、一実施形態によるセンサの回路の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１２】図１２は、本発明の態様を具体化するセンサの代替実施形態を示す。
【図１３】図１３は、本発明の一実施形態による外部センサ・リーダの回路の機能ブロックを示すブロック図である。
【図１４Ａ】図１４Ａは、本発明の一実施形態による外部センサ・リーダを使用するユーザを示す。
【図１４Ｂ】図１４Ｂは、本発明の一実施形態による外部センサ・リーダを使用するユーザを示す。
【図１４Ｃ】図１４Ｃは、本発明の一実施形態による外部センサ・リーダを使用するユーザを示す。
【図１５】図１５は、本発明の一実施形態にしたがって、センサ・リーダによって実行することができるセンサ・リーダ制御プロセスの一例を示す。
【図１６】図１６は、本発明の一実施形態にしたがって、センサによって実行することができるセンサ制御プロセスの一例を示す。
【図１７】図１７は、本発明の一実施形態にしたがって、センサが受信した測定コマンドを実行するために、センサによって実行することができる測定コマンド実行プロセスを示す。
【図１８】図１８は、本発明の一実施形態にしたがって、測定コマンド実行プロセスのステップにおいて実行することができる測定および変換プロセスを示す。
【図１９】図１９は、本発明の一実施形態にしたがって、センサが受信した結果取り込みコマンドを実行するために、センサによって実行することができる結果取り込みコマンド実行プロセスを示す。
【図２０】図２０は、本発明の一実施形態にしたがって、センサが受信した識別情報取り込みコマンドを実行するために、センサによって実行することができる識別情報取り込みコマンド実行プロセスを示す。
【図２１Ａ】図２１Ａは、本発明の一実施形態による測定および変換プロセスの一実施形態例のタイミングを示す。
【図２１Ｂ】図２１Ｂは、本発明の一実施形態による測定および変換プロセスの一実施形態例のタイミングを示す。
【図２２】図２２は、本発明の一実施形態にしたがって、センサによって実行することができる、代わりのセンサ制御プロセスを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
[0047]  図１は、本発明の態様を具体化するセンサ・システムの模式図である。非限定的な一実施形態では、本システムは、センサ１００と外部センサ・リーダ１０１とを含む。図１に示す実施形態では、センサ１００は、生体動物（例えば、生きている人間）内に埋め込まれる。センサ１００は、例えば、生体動物の腕、手首、脚部、腹部、またはセンサ埋め込みに適した生体動物の他の領域に埋め込むことができる。例えば、図１に示すように、非限定的な一実施形態では、センサ１００は、皮膚１０９と皮下組織１１１との間に埋め込まれてもよい。実施形態では、センサ１００が光センサであるとよい場合がある。実施形態では、センサ１００が化学センサまたは生物化学センサであるとよい場合もある。
【００２５】
[0048]  センサ・リーダ１０１は、センサ１００と通信し、センサ１００に給電する、および／またはオンデマンドでセンサ１００から検体（例えば、グルコース）読み取り値を得る電子デバイスとすることができる。非限定的な一実施形態では、リーダ１０１は、ハンドヘルド・リーダとすることができる。一実施形態では、センサ埋め込み部位上の範囲内（即ち、センサ１００の近傍内）にリーダ１０１を位置付けると（即ち、ホバリングまたはスワイピング／ウェービング／パッシング）、リーダ１０１に自動的に測定コマンドをセンサ１００に伝達させ、センサ１００から読み取り値を受信させる。リーダ１０１は、続いて、例えば、ユーザの財布またはポケットというような、ユーザの保管空間に戻すことができる。他の非限定的な実施形態では、リーダは、例えば、単純なループ（即ち、コイル）を有する固定型でもよく、ユーザがこのループを通してその手首およびその中に埋め込まれたセンサ１００を押し込む。つまり、このような実施形態では、固定リーダは、ユーザが時々使用するために、テーブルまたは浴室のカウンタ上（またはいずれかの場所）に据え置くことができ、ユーザは、例えば、毎朝起きて、歯を磨きながら彼らの手首をコイルに通過させることができる。
【００２６】
[0049]  実施形態では、センサ・リーダ１０１がトランシーバ１０３、プロセッサ１０５、および／またはユーザ・インターフェース１０７を含むこともできる。非限定的な一実施形態では、ユーザ・インターフェース１０７は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）を含むのでもよいが、他の実施形態では、異なるタイプのディスプレイを使用してもよい。実施形態では、トランシーバ１０３が、例えば、コイルのような誘導性エレメントを含むとよい場合がある。トランシーバ１０３は、電磁波または電気力学的場を生成し（例えば、コイルを用いることによって）、センサ１００の誘導性エレメント（例えば、図１１Ａ〜図１１Ｃの誘導性エレメント１１４）に電流を誘発させることができ、これでセンサ１００に給電する。また、トランシーバ１０３は、データ（例えば、コマンド）をセンサ１００に伝達することもできる。例えば、非限定的な一実施形態では、トランシーバ１０３は、センサ１００に給電するために用いられる電磁波を変調することによって（例えば、トランシーバ１０３のコイルを通過する電流を変調することによって）、データを伝達することができる。リーダ１０１によって生成される電磁波における変調は、センサ１００によって検出／抽出することができる（例えば、図１１Ｄのデータ抽出器６４２によって）。更に、トランシーバ１０３は、センサ１００からデータ（例えば、測定情報）を受信することができる。例えば、非限定的な一実施形態では、トランシーバ１０３は、センサ１００によって生成される電磁波における変調を検出することによって（例えば、図１１Ｄのクランプ／変調器６４６によって）、例えば、トランシーバ１０３のコイルを通過する電流における変調を検出することによって、データを受信することができる。
【００２７】
[0050]  トランシーバ１０３の誘導性エレメントおよびセンサ１００の誘導性エレメント（例えば、図１１Ａ〜図１１Ｃの誘導性エレメント１１４）は、これら２つの誘導性エレメントがしかるべく物理的に近接されたときにしかるべき場強度が達成されるのであれば、いずれの構成でもよい。センサ１００の誘導性エレメント（即ち、二次誘導性エレメント）は、コイル（例えば、図１１Ｄのコイル２２０）を含むことができ、センサ内に収容され、センサ１００の実施態様にしたがって整列状態になる固定エレメントであればよい。図２Ａ〜図２Ｃは、トランシーバ１０３の誘導性エレメント（即ち、一次誘導性エレメント）の例を示し、この誘導性エレメントはコイル（即ち、一次コイル）を含むことができる。図２Ａは、円筒形コイルの一例を示す。図２Ｂは、方形または矩形コイルを示す。図２Ｃは、８の字型または平面コイルを示す。このトランシーバは、センサ１００のコイルとの整列のために、これらの構成の内いずれのコイルを含んでもよい。あるいは、トランシーバ１０３は、リーダ１０１とセンサ１００との間における一次コイルおよび二次コイルが、それぞれ、ある物理的近接度内においてしかるべき場強度を達成できるように、二次コイルと十分に同軸な自然場整列ベクトル(natural field alignment vector)が得られるコイルであれば、いずれでも有することができる。
【００２８】
[0051]  図２Ａ〜図２Ｃに示す一次コイル構成（または他の適した一次コイル構成）は、フェライト・コアを有してもまたは有さなくてもよい。図３は、トランシーバ１０３の誘導性エレメント３１３によって放出される電磁場と整列するセンサ１００の非限定的な一実施形態を示す。図示する実施形態では、誘導性エレメント３１３は、基板３１５を有する８の字形コイルまたは平面コイルである。
【００２９】
[0052]  センサ・リーダ１０１は、スマート・フォンまたはコンピュータのような、他の電子デバイスと通信することができるとよい。実施形態では、リーダ１０１が１秒未満（例えば、約１０ミリ秒）にセンサ１００と通信することができ、したがって、センサが挿入されたエリア上でセンサ・リーダのスワイプ動作(swiping motion)が、センサ１００から読み取り値／測定値を得るには十分とすることができる。実施形態では、次いで、センサ・リーダ１０１は、表示の目的で、例えば、コンピュータ、ｉＰｈｏｎｅ、または他のいずれかのスマート・フォンと通信することができる。センサ・リーダ１０１は、異なる実施形態、および他の電子デバイスと通信する異なる方法を有することもできる。一実施形態では、センサ・リーダ１０１は、かばん、財布、またはポケットの中で携行される小さな容器または箱（あるいはいずれかの便利な形状係数）であってもよい（図９参照）。他の実施形態では、センサ・リーダ１０１は、キー・ホルダ(key fob)として携行することや、ネック・ストラップ(neck lanyard)上に装着することができ、あるいは先に記したように、センサ・リーダ１０１がテーブルまたは浴室のカウンタ上に据え置かれて動作させられ、ループ・アンテナを有するのであってもよく、このループ・アンテナ内にユーザが、センサ１００が埋め込まれている身体部分（例えば、手首）を一過的に挿入する。これらの例では、リーダ１０１は、Bluetoothまたは他のワイヤレス無線規格によってスマート・フォンまたはコンピュータと通信することができ、あるいはセンサ・リーダ１０１は物理的に他の電子デバイスにピンまたはケーブルを介して接続することもできる。実施形態では、センサ・リーダ１０１がスマート・フォン・ケース（図４Ａ〜図７Ｅ参照）であるとよい場合がある。このケースは、前述の小型容器または箱と同じ電子回路を収容することができ、このケースはポート接続を介して電話機から電力を引き込むことができ、あるいは別個の充電を要求することができる。また、このケースは、同じポート接続を介してスマート・フォンと通信することもできる。グルコース読み取り値を得るために、ユーザは単に包み込まれたスマート・フォンをセンサ上でスワイプするだけでよく、読み取り値が、例えば、スマート・フォンの画面に表示される。
【００３０】
[0053]  センサ・リーダは、例えば、米国特許第７，５５３，２８０号に記載されるように、誘導性結合によって、埋め込まれたセンサと通信すること、および／または埋め込まれたセンサに給電することができる。この特許をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。本発明の一実施形態では、埋め込みセンサ１００は受動型であり、センサ・リーダ１０１は誘導性結合によってセンサ１００に給電する。非限定的な一実施形態では、内部センサ・ユニット１００が、センサ・ユニットの電源の一部を形成する二次コイルと、前記二次コイルに結合された負荷と、センサ回路によって得られるセンサ測定情報にしたがって前記負荷を変更するセンサ回路とを含むことができる。スワイプ・リーダ１０１は、一次コイルを含むことができる。一次コイルが二次コイルから所定の近接距離内に入ったときに、一次コイルは前記二次コイルに相互誘導結合される。スワイプ・リーダ１０１は、前記一次コイルを駆動して前記二次コイル内に充電電流を誘発させる発振器と、内部センサ・ユニットにおける負荷に対する変化によって誘発される一次コイル上の負荷変動を検出するため、そして負荷変化に対応する情報信号を供給するための検出器も含むことができる。
【００３１】
[0054]  非限定的な一実施形態では、リーダ１０１の送受信機１０３の誘導性レメントは、スマート・フォンまたはタブレット（図１０参照）のような、適応可能なリーダ・デバイス内に収容されたコイルであってもよく、あるいはトランシーバ１０３の誘導性エレメントは、スマート・フォン型ハンドヘルドのためのカバー（図４Ａ〜図７Ｅ参照）のような、このようなデバイス（図８参照）のアダプタまたはアドオン(add-on)の一部であってもよく、またはワイヤレス・プロトコルまたはケーブルによって接続されるピギーバック構造(piggyback design)であってもよく、あるいはスマート・フォン、専用ハンドヘルド・リーダ、ワンド(wand)、または範囲内における一過性の近接移動の間に埋め込みセンサの読み取りを誘起することができるアダプタというような、専用リーダ・デバイス（図９参照）の設計および構造に含まれてもよい。
【００３２】
[0055]  実施形態では、プロセッサ１０５が、センサ１００に伝達されるデータをトランシーバ１０３に出力することができ、トランシーバ１０３から、センサ１００から受信したデータを受け取ることができる。一実施形態では、プロセッサ１０５は、データを送信のためにトランシーバ１０３に出力する前に、センサ１００に伝達されるデータを直列化およびエンコードするのでもよい。同様に、プロセッサ１０５は、センサ１００から受信したデータをデコードおよび／または直列化するのでもよい。実施形態では、センサ１００から受信されたデータが測定情報であってもとよく、プロセッサ１０５がこの測定情報を処理して、検体の濃度を判定することもできる。しかしながら、他の実施形態では、センサ１００が測定情報を処理して検体の濃度を判定することもでき、センサ１００から受信されたデータが、判定された検体の濃度であってもよい。実施形態では、プロセッサ１０５がユーザ・インターフェース１０７に、検体の濃度を表す値を表示させ、ユーザ（例えば、被験者、医者、および／または他の者）がこの値を読み取れるようにするのでもよい。また、実施形態では、プロセッサ１０５がユーザ・インターフェース１０７からユーザ入力（例えば、検体の濃度のようなセンサ読み取り値のユーザ要求）を受けることもできる。更に、実施形態では、センサ・リーダ１０１が１つ以上の入力／出力ポートを含むこともでき、これらの入力／出力ポートが、センサ・リーダ１０１と他のデバイス（例えば、コンピュータおよび／またはスマート・フォン）との間におけるデータの送信（例えば、トレーサビリティ情報および／または測定情報）の送信、およびデータの受信（例えば、センサ・コマンドおよび／または設定パラメータ）を可能にするのでもよい。
【００３３】
[0056]  図４〜図７は、外部センサ・リーダ１０１ａの非限定的な一実施形態を示す。外部センサ・リーダ１０１ａは、スマート・フォン２０６と、スマートフォン・ケースの形態をなすアダプタとを含む。図４は、センサ・リーダ１０１ａの分解斜視図を示す。図５Ａおよび図５Ｂは、スマートフォン・ケースがスマート・フォン２０６を包み込んだセンサ・リーダ１０１ａおよびの斜視図および側面図をそれぞれ示す。図６は、スマート・フォン２０６がない場合の、センサ・リーダ１０１ａのスマートフォン・ケースの斜視図を示す。図７は、スマートフォン・ケースがスマート・フォン２０６を包み込んだセンサ・リーダ１０１ａの斜視図を示し、下側のケーシング２０２が透過的に示されている。
【００３４】
[0057]  スマート・フォン２０６は、センサ・リーダ１０１ａのユーザ・インターフェース（図１のユーザ・インターフェース１０７を参照のこと）として作用することもできる。加えて、スマート・フォン２０６は、センサ・リーダ１０１ａの処理機能（図１のプロセッサ１０５を参照のこと）を設けなくてもよく、あるいは処理機能の一部または全部を設けることもできる。スマートフォン・ケースは、読み取りコンポーネント２２５を有することができる。読み取りコンポーネント２２５は、トランシーバ（図１のトランシーバ１０３を参照のこと）として作用することができ、センサ・リーダ１０１ａの処理機能（図１のプロセッサ１０５を参照のこと）を設けなくてもよく、またはこの処理機能の一部または全部を設けることもできる。
【００３５】
[0058]  センサ・リーダ１０１ａは、内部センサの最大距離、例えば、１インチ以内でスワイプされたまたは動かされたときに、内部センサ（例えば、センサ１００）を読み取る、および／または内部センサに給電するように構成することができる。スマートフォン・ケースは、下側ケーシング２０２と上側ケーシング２０４とを含むことができる。下側ケーシング２０２および上側ケーシング２０４は、スマート・フォン２０６を包み込むように構成されるとよい。実施形態では、スマート・フォン２０６がポート２０８を含むのでもよく、下側ケーシング２０２が、スマート・フォン２０６のポート２０８に挿入されこれと結合するように構成された結合部材またはピン２１０を含むのでもよい。スマートフォン・ケーシングは、下側ケーシング２０２のピン２１０がスマート・フォン２０６のポート２０８と結合されたときに、スマートフォン・ケーシングおよびスマート・フォン２０６が互いに通信できるように構成されるのでもよい。加えてまたは代わりに、スマートフォン・ケーシングは、下側ケーシング２０２のピン２１０がスマート・フォン２０６のポート２０８と結合されたときに、スマート・フォン２０６がセンサ・リーダ１０１ａにポート接続を介して、即ち、ポート２０８に挿入されたピン２１０を介して電力を供給するように構成されるのでもよい。
【００３６】
[0059]  本発明の実施形態では、スマート・フォン２０６はディスプレイ２１２を含むこともできる。ディスプレイ２１２は、センサ１００から得られた検体（例えば、グルコース）測定値を表示するように構成することができる。本発明の実施形態では、上側ケーシング２０４が開口２１４を含むこともできる。開口２１４は、スマート・フォン２０６の対話処理および機能的構造（例えば、音量制御、電源ボタン、および／またはオーディオ・ポート）が、スマートフォン・ケーシングがスマート・フォン２０６を包み込むときにも、邪魔されないままでいることができるように構成される。非限定的な実施形態では、下側ケーシング２０２がピンを受容するように構成されたポート２１６を含むこともできる。下側ケーシング・ポート２１６は、他の電子デバイス（例えば、コンピュータまたは異なるスマート・フォン）に情報を伝達するために用いることができる。実施形態では、ポート２１６は、電子デバイスがスマート・フォン２０６と通信するのを可能にするために用いることもできる。
【００３７】
[0060]  本発明の実施形態では、下側ケーシング２０２が結合部材２１８を含むこともでき、上側ケーシング２０４が結合部材２２１（図６参照）を含むこともできる。結合部材２１８および２２１は、下側ケーシング２０２および上側ケーシング２０４がスマート・フォン２０６を包み込むように、結合する構成にすることもできる。本発明の非限定的な一実施形態では、下側ケーシングの結合部材２１８が突起であり、上側ケーシングの結合部材２２１が、下側ケーシングの結合部材２１８を受容するように構成された開口であってもよい。結合部材２１８および２２１は、ユーザがケーシングをスマート・フォン２０６に結合すること、およびケーシングをスマート・フォン２０６から取り外すことを可能にするように構成することができる（即ち、結合部材２１８および２２１は永続的に結合するのではない）。
【００３８】
[0061]  実施形態では、下側ケーシング２０２が、センサ１００を読み取るための回路およびコンポーネントを含むこともできる。下側ケーシング２０２は、図７に示すように、筐体２２３と読み取りコンポーネント２２５とを含むことができる。読み取りコンポーネントは、誘導性エレメント（例えば、コイル）、発振器、および／または検出器を含むことができる。このような読み取りコンポーネントについては、米国特許第７，５５３，２８０号に更に詳細に記載されている。この特許をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。本発明の非限定的な一実施形態では、加えて、下側ケーシング２０２がバッテリのような電源を含んでもよい。
【００３９】
[0062]  図８は、スマート・フォン３０４とアダプタ３０２とを含む外部センサ・リーダ１０１ｂの非限定的な一実施形態を示す。センサ・リーダ１０１ａのアダプタとは異なり、センサ・リーダ１０１ｂのアダプタ３０２は、スマートフォン・ケースの形状とはなっていない。センサ・リーダ１０１ｂのアダプタ３０２は、スマート・フォン３０４に結合するように構成することができる。アダプタ３０２は、先に説明したように（図４Ａ、図４Ｅ、図６Ａ、および図６Ｂを参照のこと）、スマート・フォン３０４のポートと結合するように構成されたピンを含むことができる。アダプタ３０２は、内部センサを読み取る、および／または内部センサに給電するように構成された読み取りコンポーネント（図７Ａ〜図７Ｅの読み取りコンポーネント２２５を参照のこと）を含むことができる。スマート・フォン３０４は、ディスプレイ３０６を含むことができ、ディスプレイ３０６は、センサから得られる検体値を表示することができる。
【００４０】
[0063]  図９は、外部センサ・リーダ１０１ｃの非限定的な一実施形態を示す。外部センサ・リーダ１０１ｃは、スマート・フォンのような専用のリーダ・デバイス、専用のハンドヘルド・リーダ、ワンド(wand)、またはアダプタであり、範囲内における一過的な近接移動の間に、埋め込みセンサ１００の読み取りを誘起することができる。専用リーダ・デバイスは、センサ・リーダ１０１ｃのユーザ・インターフェース（図１のユーザ・インターフェース１０７参照）およびトランシーバ（図１のトランシーバ１０３参照）として機能することができ、センサ・リーダ１０１ｃの処理機能の全て（図１のプロセッサ１０５参照）を設けることができる。更に、非限定的な一実施形態では、センサ・リーダ１０１ｃは、センサ・リーダ１０１と他のデバイス（例えば、コンピュータおよび／またはスマート・フォン）との間におけるデータ（例えば、センサ・コマンドおよび／または設定パラメータ）の送信（例えば、Bluetooth低エネルギのようなワイヤレス無線技術による）および受信を可能にする１つ以上の入力／出力ポートも含んでもよい。
【００４１】
[0064]  図１０は、外部センサ・リーダ１０１ｄの非限定的な一実施形態を示す。外部センサ・リーダ１０１ｄは、スマート・フォンまたはタブレットのような、適応可能なリーダ・デバイスであり、この適応可能なリーダ・デバイス内に内蔵された誘導性エレメント（例えば、コイル）を有する。この適応可能なリーダ・デバイスは、センサ・リーダ１０１ｄのユーザ・インターフェース（図１のユーザ・インターフェース１０７参照）およびトランシーバ（図１のトランシーバ１０３参照）として機能することができ、センサ・リーダ１０１ｄの処理機能（図１のプロセッサ１０５を参照のこと）の全てを設けることができる。
【００４２】
[0065]  図１１Ａは、センサ１００ａの模式断面図である。これは、本発明の態様を具体化するセンサの一実施形態である。実施形態では、センサ１００が光センサであってもよい。非限定的な一実施形態では、センサ１００はセンサ筐体１０２を含む。実施形態例では、センサ筐体１０２は、例えば、アクリル・ポリマー（例えば、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ））のような適した光透過性のポリマー材料で形成することもできる。
【００４３】
[0066]  図１１Ａに示す実施形態では、センサ１００は指示分子(indicator molecules)１０４を含む。指示分子１０４は、蛍光指示分子または吸収指示分子とすることができる。非限定的な実施形態では、センサ１００は、センサ筐体１０２の外面の少なくとも一部に被覆された基材層１０６を含むことができ、指示分子１０４がこの基材層１０６全体に分散される。基材層１０６は、センサ筐体１０２の表面全体を覆うのでも、または筐体１０２の表面の１つ以上の部分のみを覆うのでもよい。同様に、指示分子１０４は、基材層１０６全体にわたって分散されるのでも、基材層１０６の１つ以上の部分のみにわたって分散されるのでもよい。更に、センサ筐体１０２の外面上に基材層１０６を被覆する代わりに、堆積または接着によってというように、他の方法で基材層１０６をセンサ筐体１０２の外面上に配することもできる。
【００４４】
[0067]  図１１Ａに示す実施形態では、センサ１００は光源１０８を含む。光源１０８は、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の光源であってもよく、指示分子１０４と相互作用する範囲の波長範囲における放射光線を含む放射光線を発光する。
【００４５】
[0068]  図１１Ａに示す実施形態では、センサ１００は１つ以上の光検出器１１０（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタ、または他の光感応エレメント）も含む。光検出器１１０は、蛍光系センサの場合、指示分子１０４によって放出される蛍光光(fluorescent light)に感応し、これに応答して、光検出器１１０によって、指示分子の蛍光レベルを示す、つまり、対象の検体（例えば、グルコース）の量を示す信号が生成される。
【００４６】
[0069]  図１１Ａに示すように、センサ１００の実施形態は、ハイ・パス・フィルタまたは帯域通過フィルタのような、１つ以上の光学フィルタ１１２を含み、光学フィルタ１１２が１つ以上の光検出器１１０の光感応側を覆うこともできる。
【００４７】
[0070]  図１１Ａに示すように、実施形態では、センサ１００は完全に自己充足型にすることができる場合もある。言い換えると、このセンサは、電力をセンサに供給するため（例えば、光源１０８を駆動するため）または信号をセンサ１００から伝えるためには、電気リードがセンサ筐体１０２内に進入することもセンサ筐体１０２から延出することもないように、組み立てることができる。代わりに、一実施形態では、センサ１００は外部電源（例えば、外部センサ・リーダ１０１）によって給電されるのでもよい。例えば、外部電源は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイルまたは他の誘導性エレメント）において電流を誘発するための磁場を生成することができる。加えて、センサ１００は、外部データ・リーダ（図示せず）に情報を伝達するために、誘導性エレメント１１４を使用することもできる。実施形態では、外部電源およびデータ・リーダが同じデバイスであることもできる。
【００４８】
[0071]  実施形態では、センサ１００は半導体基板１１６を含む。図１１Ａに示す実施形態では、回路が半導体基板１１６内に製作される。この回路は、アナログおよび／またはディジタル回路を含むことができる。また、好ましい実施形態では、この回路は半導体基板１１６内に製作されるが、代替実施形態では、この回路の一部または全部が半導体基板１１６に実装されるか、または他の方法で取り付けられるのでもよい。言い換えると、代替実施形態では、この回路の一部または全部が、ディスクリート回路エレメント、集積回路（例えば、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ））および／または他のディスクリート電子コンポーネントを含んでもよく、更に半導体基板１１６に固定されてもよい。半導体基板１１６は、種々の固定されたコンポーネント間に通信経路を設けることができる。
【００４９】
[0072]  実施形態では、１つ以上の光検出器１１０を半導体基板１１６上に実装することができる、好ましい実施形態では、１つ以上の光検出器１１０が半導体基板１１６内に製作されてもよい。実施形態では、光源１０８は半導体基板１１６上に実装されてもよい。例えば、非限定的な一実施形態では、光源１０８が半導体基板１１６上に実装されたフリップ・フロップであってもよい。しかしながら、実施形態では、光源１０８が半導体基板１１６内に製作されてもよい。
【００５０】
[0073]  図１１Ａに図示する実施形態に示すように、実施形態では、センサ１００が１つ以上のキャパシタ１１８を含むことができる場合がある。１つ以上のキャパシタ１１８は、例えば、１つ以上の同調キャパシタおよび／または１つ以上の規制キャパシタ(regulation capacitor)とすることができる。１つ以上のキャパシタ１１８は、半導体基板１１６内における製作には、大きすぎて実用的でない場合もある。更に、１つ以上のキャパシタ１１８は、半導体基板１１６に製作される１つ以上のキャパシタに追加してもよい。
【００５１】
[0074]  実施形態では、センサ１００が反射器（例えば、ミラー）１１９を含むこともできる。図１１Ａに示すように、反射器１１９は、半導体基板１１６の端部に取り付けることができる。非限定的な一実施形態では、反射器１１９は、反射器１１９の面部１２１が半導体基板１１６の上面側（即ち、光源１０８および１つ以上の光検出器１１０が実装または製作される半導体基板１１６の側面）に対してほぼ垂直になるように、そして光源１０８に面するように、半導体基板１１６に取り付けられるのでもよい。反射器１１９の表面１２１は、光源１０８によって放出される放射光線を反射することができる。言い換えると、反射器１１９は、光源１０８から放出される放射光線が、センサ１００の軸方向端部に侵入するのを阻止することができる。
【００５２】
[0075]  本発明の一態様によれば、センサ１００の開発が目的とする用途は、動物（人間を含む）の生体における種々の生物検体を測定することである。しかしながら、 適する用途は決して唯一ではない。例えば、センサ１１０は、グルコース、酸素、毒素、医薬(pharmaceutical)またはその他の薬物(drug)、ホルモン、および、例えば、人間の身体におけるその他の代謝検体を測定するために使用することができる。基材層１０４および指示分子１０６の具体的な組成は、センサを使用して検出する個々の検体および／または検体を検出するためにセンサを使用する場所（即ち、血液中または皮下組織中）に応じて、様々に異なる可能性がある。しかしながら、好ましくは、基材層１０４があると、支持分子を検体に露出し易くなるはずである。また、指示分子の光学特性（例えば、蛍光指示分子の蛍光レベル）が、この指示分子が露出される特定の検体の濃度の関数となることが好ましい。
【００５３】
[0076]  図１１Ｂおよび図１１Ｃは、センサ１００の斜視図を示す。図１１Ｂおよび図１１Ｃでは、センサ１００の実施形態では含まれる場合もある反射器１１９が、図示されていない。図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す実施形態では、誘導性エレメント１１４はコイル２２０を含む。一実施形態では、コイル２２０が銅製コイルであってもよいが、例えば、スクリーン・プリントした金のような、他の導電体を代わりに用いてもよい。実施形態では、コイル２２０がフェライト・コア２２２の周囲に形成される。ある実施形態ではコア２２２はフェライトであるが、他の実施形態では、他のコア材料を代わりに用いてもよい。実施形態では、コイル２２０がコア周囲に形成されないこともある。コイル２２０は、図１１Ｂおよび図１１Ｃでは円筒状コイルとして図示されるが、他の実施形態では、コイル２２０は、例えば、平面コイルのような、異なるタイプのコイルであってもよい。
【００５４】
[0077]  実施形態では、コイル２２０の主軸（磁気的に）がフェライト・コア２２２の長手方向軸と平行になるように、コイル２２０をフェライト・コア２２２の周囲に印刷することによって、コイル２２０がフェライト・コア２２２上に形成される。フェライト・コア２２２上に印刷されるコイルの非限定的な例が、米国特許第７，８００，０７８号に記載されている。この特許の内容はその全体が本願にも含まれるものとする。代替実施形態では、コイル２２０が巻線コイルであってもよい。しかしながら、コイル２２０が、巻線コイルではなく印刷コイルである実施形態の方が好ましいのは、各巻線コイルが製造上の許容度のために特性が多少異なり、関連するアンテナとの動作の周波数を適正に一致させるためには、巻線コイルを使用する各センサを個々に同調させる必要がある場合もあり得るからである。対照的に、印刷コイルは、自動化技法を使用して製造することができ、信頼性だけでなく、高い再現性および物理的特性の均質性が得られる。これは、インプラントの用途には重要であり、製造における価格効率を高める。
【００５５】
[0078]  実施形態では、コイル２２０の上面に誘電体層を印刷することもできる。この誘電体層は、非限定的な一実施形態では、ガラス系絶縁体としてもよく、コイル２２０上にスクリーン印刷されるか、または焼き付けられる(fire)。一実施形態例では、１つ以上のキャパシタ１１８および半導体基板１１６が誘電体を介してビア上に実装されてもよい。
【００５６】
[0079]  図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す実施形態では、１つ以上の光検出器１１０は、第１光検出器２２４と第２光検出器２２６とを含む。第１および第２光検出器２２４および２２６は、半導体基板１１６上に実装されるか、または半導体基板１１６内に製作されてもよい。図１１Ｂおよび図１１Ｃに示す実施形態では、センサ１００は、１つ以上の光学フィルタ１１２を含んでもよいが、これらは示されていない。
【００５７】
[0080]  図１１Ｄは、非限定的な一実施形態によるセンサ１００の回路の機能ブロックを示すブロック図であり、ここでは、回路が半導体基板１１６内に製作される。図１１Ｄの実施形態に示すように、実施形態では、入力／出力（Ｉ／Ｏ）フロントエンド・ブロック５３６を外部誘導性エレメント１１４に、コイル接点４２８ａおよび４２８ｂを介して接続することができる。外部誘導性エレメント１１４は、コイル２２０の形態にしてもよい。Ｉ／Ｏフロントエンド・ブロック５３６は、整流器６４０、データ抽出器６４２、クロック抽出器６４４、クランプ／変調器６４６、および／または分周器６４８を含むことができる。データ抽出器６４２、クロック抽出器６４４、およびクランプ／変調器６４６は、各々、コイル接点４２８ａおよび４２８ｂを介して、外部コイル２２０に接続することができる。整流器６４０は、コイル２２０によって生成される交流電流を直流電流に変換することができる。直流電流は、センサ１００に給電するために用いることができる。例えば、この直流電流は、例えば、電圧VDD_Aのような１つ以上の電圧を生成するために用いることができる。電圧VDD_Aは、１つ以上の光検出器１１０に給電するために用いることができる。非限定的な一実施形態では、整流器６４０がショットキ・ダイオードであってもよいが、他の実施形態では他のタイプの整流器も用いることができる。データ抽出器６４２は、コイル２２０によって生成される交流電流からデータを抽出することができる。クロック抽出器６４４は、コイル２２０によって生成される交流電流から、ある周波数（例えば、１３．５６MHｚ）を有する信号を抽出することができる。分周器６４８は、クロック抽出器６４４によって出力される信号の周波数を分周することができる。例えば、非限定的な一実施形態では、分周器６４８は４：１分周器であってもよく、ある周波数（例えば、１３．５６MHｚ）を有する信号を受けて、入力信号の１／４の周波数に等しい周波数（例えば、３．３９ＭＨｚ）を有する信号を出力する。整流器６４０の出力は、接点４２８ｈおよび４２８ｉを介して、１つ以上の外部キャパシタ１１８（例えば、１つ以上の規制キャパシタ）に接続することができる。
【００５８】
[0081]  実施形態では、Ｉ／Ｏコントローラ５３８がデコーダ／シリアライザ６５０、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２、データおよび制御バス６５４、データ・シリアライザ６５６および／またはエンコーダ６５８を含むこともできる。デコーダ／シリアライザ６５０は、コイル２２０によって生成された交流電流からデータ抽出器６４２によって抽出されたデータを、デコードおよび直列化することができる。コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２は、デコーダ／シリアライザ６５０によってデコードおよび直列化されたデータを受けることができ、このデータからコマンドをデコードすることができる。データおよび制御バス６５４は、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２によってデコードされたコマンドを受け、このデコードされたコマンドを測定コントローラ５３２に転送することができる。また、データおよび制御バス６５４は、測定情報のようなデータを測定コントローラ５３２から受けることもでき、受け取ったデータをコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができる。コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２は、データおよび制御バス６５４から受けたデータをエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされたデータをコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２から受けることができ、エンコードされたデータを受けて直列化することができる。エンコーダ６５８は、データ・シリアライザ６５６から直列化データを受けることができ、この直列化データをエンコードすることができる。非限定的な一実施形態では、エンコーダ６５８が、シリアル化データにマンチェスタ・エンコーディング（即ち、位相エンコーディング）を提供するマンチェスタ・エンコーダであってもよい。しかしながら、他の実施形態では、例えば、８Ｂ／１０Ｂエンコーディングを直列化データに適用するエンコーダというような、他のタイプのエンコーダを代わりにエンコーダ６５８に使用してもよい。
【００５９】
[0082]  Ｉ／Ｏフロントエンド・ブロック５３６のクランプ／変調器６４６は、エンコーダ６５８によってエンコードされたデータを受けることができ、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、エンコードされたデータの関数として変調することができる。このように、エンコードされたデータは、ワイヤレスで誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。この伝えられたデータは、例えば、外部読み取りデバイスのコイル内において変調電磁波によって誘発される電流を測定することによって、外部読み取りデバイスによって検出することができる。更に、コイル２２０を通過する電流を、エンコードされたデータの関数として変調することによって、コイル２２０がセンサ１００のために動作電力を生成するために使用されている間であっても、エンコードされたデータをワイヤレスでコイル２２０によって、変調電磁波として伝えることができる。例えば、米国特許第６，３３０，４６４号および第８，０７３，５４８号を参照のこと。これらの特許をここで引用したことによりその内容全体が本願にも含まれるものとする。これらの特許は、動作電力を光センサに供給するため、そしてデータをこの光センサからワイヤレスで伝えるために用いられるコイルについて記載する。実施形態では、エンコードされたデータは、データ（例えば、コマンド）がセンサ１００によって受け取られていない時間に、センサ１００によってクランプ／変調器６４６を用いて伝えられ、データ抽出器６４２によって抽出される場合がある。例えば、非限定的な一実施形態では、全てのコマンドが外部センサ・リーダ（例えば、図１５のセンサ１５００）によって発せられ、センサ１００によって応答されるのでもよい（例えば、コマンドを実行した後、またはコマンド実行の一部として）。実施形態では、誘導性エレメント１１４によって受信される通信、および／または誘導性エレメント１１４によって伝えられる通信は、無線周波（ＲＦ）通信とすることができる。図示する実施形態では、センサ１００は１つのコイル２２０を含むが、センサ１００の代替実施形態は２つ以上のコイル（例えば、データ送信のために１つのコイル、そして給電およびデータ受信のために１つのコイル）を含んでもよい。
【００６０】
[0083]  一実施形態では、Ｉ／Ｏコントローラ５３８が不揮発性記憶媒体６６０も含んでもよい。非限定的な一実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０は、電気的消去可能プログラマブル・リード・オンリー・メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）とすることができる。しかしながら、他の実施形態では、フラッシュ・メモリのような、他のタイプの不揮発性記憶媒体を使用してもよい。不揮発性記憶媒体６６０は、書き込みデータ（即ち、不揮発性記憶媒体６６０に書き込まれるデータ）をデータおよび制御バス６５４から受けることができ、読み出しデータ（即ち、不揮発性記憶媒体６６０から読み出されるデータ）をデータおよび制御バス６５４に供給することができる。実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０は、統合チャージ・ポンプ(integrated charge pump)を有することもでき、および／または外部チャージ・ポンプに接続することもできる。実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０が識別情報（即ち、トレーサビリティまたは追跡情報）、測定情報、および／または設定パラメータ（即ち、較正情報）を格納することができる場合がある。一実施形態では、識別情報は一意にセンサ１００を識別することができる。一意の識別情報は、例えば、センサ１００の生産およびその後の使用を通じてその完全なトレーサビリティを可能にするとよい。一実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０は、種々のセンサ測定値毎に、較正情報を格納することもできる。
【００６１】
[0084]  実施形態では、アナログ・インターフェース５３４が、光源ドライバ６６２、アナログ／ディジタル変換器（ＡＤＣ）６６４、信号マルチプレクサ（ＭＵＸ）６６６、および／または比較器６６８を含むことができる。非限定的な一実施形態では、比較器６６８がトランスインピーダンス増幅器であってもよいが、他の実施形態では、異なる比較器を使用してもよい。また、アナログ・インターフェース５３４は、光源１０８、１つ以上の光検出器１１０（例えば、第１および第２光検出器２２４および２２６）、および／または温度変換器６７０も含むことができる。非限定的な一実施形態例では、温度変換器６７０がバンド・ギャップに基づく温度変換器であってもよい。しかしながら、代替実施形態では、例えば、サーミスタまたは抵抗温度検出器というような、異なるタイプの温度変換器を用いることもできる。更に、光源１０８および１つ以上の光検出器１１０と同様、１つ以上の代替実施形態では、温度変換器６７０が、半導体基板１１６内に製作される代わりに、半導体基板１１６上に実装されてもよい。
【００６２】
[0085]  光源ドライバ６６２は、測定コントローラ５３２から、光源１０８を駆動するための光源電流を示す信号を受けることができ、光源ドライバ６６２はそれに応じて光源１０８を駆動することができる。光源１０８は、光源ドライバ６６２からの駆動信号にしたがって、放出点から放射光線を放出することができる。この放射光線は、センサ筐体１０２の外表面の少なくとも一部に被覆された基材層１０６全体に分散された指示分子１０４を励起させることができる。１つ以上の光検出器１１０（例えば、第１および第２光検出器２２４および２２６）は、各々、当該光検出器によって受光された光量を示すアナログ光測定信号を出力することができる。例えば、図１１Ｄに示す実施形態では、第１光検出器２２４は、第１光検出器２２４によって受光された光量を示す第１アナログ光測定信号を出力することができ、第２光検出器２２６は、第２光検出器２２６によって受光された光量を示す第１アナログ光測定信号を出力することができる。比較器６６８は、第１および第２光検出器２２４および２２６からそれぞれ第１および第２アナログ光測定信号を受け、第１および第２アナログ光測定信号間の差を示すアナログ光差測定信号を出力することができる。温度変換器６７０は、センサ１００の温度を示すアナログ温度測定信号を出力することができる。信号ＭＵＸ６６６は、アナログ温度測定信号、第１アナログ光測定信号、第２アナログ光測定信号、およびアナログ光差測定信号から１つを選択することができ、選択した信号をＡＤＣ６６４に出力することができる。ＡＤＣ６６４は、選択されたアナログ信号を信号ＭＵＸ６６６から受けてこれをディジタル信号に変換し、このディジタル信号を測定コントローラ５３２に供給することができる。このように、ＡＤＣ６６４は、アナログ温度測定信号、第１アナログ光測定信号、第２アナログ光測定信号、およびアナログ光差測定信号を、ディジタル温度測定信号、第１ディジタル光測定信号、第２ディジタル光測定信号、およびディジタル光差測定信号に、それぞれ、変換することができ、これらのディジタル信号を測定コントローラ５３２に、１度に１つずつ、供給することができる。
【００６３】
[0086]  実施形態では、半導体基板１１６内に製作されたセンサ１００の回路が、付加的に、クロック発生器６７１を含むこともできる。クロック発生器６７１は、入力として、分周器６４８の出力を受け、クロック信号ＣＬＫを生成することができる。クロック信号ＣＬＫは、Ｉ／Ｏフロントエンド・ブロック５３６、Ｉ／Ｏコントローラ５３８、測定コントローラ５３２、およびアナログ・インターフェース５３４の内１つ以上の１つ以上のコンポーネントによって使用することができる。
【００６４】
[0087]  非限定的な一実施形態では、データ（例えば、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２からのデコードされたコマンド、および／または不揮発性記憶媒体６６０からの読み出しデータ）は、Ｉ／Ｏコントローラ５３８のデータおよび制御バス６５４から測定コントローラ５３２に、転送レジスタを介して転送することができ、および／またはデータ（例えば、ライト・データおよび／または測定情報）は、測定コントローラ５３２からＩ／Ｏコントローラ５３８のデータおよび制御バス６５４に、転送レジスタを介して転送することができる。
【００６５】
[0088]  実施形態では、センサ１００の回路が場強度測定回路を含むこともできる。実施形態では、場強度測定回路が、Ｉ／Ｏフロントエンド・ブロック５３６、Ｉ／Ｏコントローラ５３８、または測定コントローラ５３２の一部であってもよく、あるいは別個の機能コンポーネントであってもよい。場強度測定回路は、受けた（即ち、結合された）電力（例えば、ｍワット単位）を測定することができる。センサ１００の場強度測定回路は、センサ１００の誘導性エレメント１１４と外部リーダ１０１の誘導性エレメントとの間における結合の強さに比例する結合値を生成することができる。例えば、非限定的な一実施形態では、結合値は、結合の強さに比例する電流または周波数であってもよい。実施形態では、場強度測定回路は、付加的に、結合強度／受電量(received power)が、検体濃度測定を行いその結果を外部センサ・リーダ１０１に送るのに十分か否か判定することもできる。例えば、非限定的な実施形態では、受電した電力がある電圧および／または電流を生成するのに十分であるか否か、場強度測定回路が検出するのでもよい。非限定的な一実施形態では、受電量が少なくとも約３Ｖの電圧および少なくとも約０．５ｍＡの電流を生成するか否か、場強度測定回路が検出するのでもよい。しかしながら、他の実施形態では、受電量が少なくとも異なる電圧および／または少なくとも異なる電流を生成することを検出するのでもよい。非限定的な一実施形態では、場強度測定回路が、結合値を場強度十分閾値と比較することもできる。
【００６６】
[0089]  図示の実施形態では、Ｉ／Ｏ回路５３５のクランプ／変調器６４６は、場強度に比例する値（例えば、Icouple）を供給することによって、場強度測定回路として機能する。場強度値Icoupleは、信号ＭＵＸ６６６への入力として供給されるとよい。選択されると、ＭＵＸ６６６は場強度値coupleをADC６６４に出力することができる。ADC６６４は、信号ＭＵＸ６６６から受けた場強度値Icoupleをディジタル場強度値信号に変換し、このディジタル場強度信号を測定コントローラ５３２に供給することができる。このように、場強度測定は、動的場整列に基づいて検体測定コマンド誘起を開始するときに使用するために、測定コントローラ５３２に利用可能にすることができる。しかしながら、代替実施形態では、場測定回路は、代わりに、センサ１００内のアナログ発振器であってもよく、整流器６４０上における電圧値に対応する周波数をリーダ１０１に返送するのでもよい。
【００６７】
[0090]  図１２は、センサ１００の代替実施形態である、センサ１００ｂを示す模式断面図である。このセンサは、米国特許第７，３０８，２９２号に記載されているような光学系バイオセンサのような、埋め込みバイオセンサとすることができる。この特許をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。センサ１００ｂは、蛍光指示分子１０４の蛍光に基づいて動作することができる。図示のように、センサ１００ｂは、センサ筐体１０２を含むことができる。センサ筐体１０２は、適した光透過性ポリマー材料で形成されるのでもよい。更に、センサ１００ｂは、センサ筐体１０２の外面の少なくとも一部に被覆された基材層１０６も含むことができ、蛍光指示分子１０４が層１０６全体に分散されている（層１０６は筐体１０２の表面の全部または一部を覆うことができる）。センサ１００ｂは、指示分子１０４と相互作用する波長範囲における放射光線を含む放射光線を発光する、放射光線源１０８、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）または他の放射光線源を含むことができる。また、センサ１００ｂは、光検出器１１０（例えば、フォトダイオード、フォトトランジスタ、フォトレジスタ、または他の光感応エレメント）も含む。光検出器１１０は、蛍光系センサの場合、指示分子１０４によって放出される蛍光光に感応し、これに応答して、指示分子の蛍光レベルを示す信号が光検出器１０７によって生成される。図１２では、センサ１００ｂが１つよりも多い光検出器を有してもよいことを例示するために、２つの光検出器１１０が示されている。
【００６８】
[0091]  センサ１００ｂは、本発明のセンサ・リーダ１０１のような、外部電源によって給電することもできる。例えば、外部電源が、誘導エレメント１１４（例えば、銅製コイルまたは他の誘導性エレメント）内に電流を誘発させる磁場を生成するのでもよい。回路１６６は、誘導性エレメント１１４を用いて情報をセンサ・リーダ１０１に伝達することができる。回路１６６は、ディスクリート回路エレメント、集積回路（例えば、特定用途集積回路（ＡＳＩＣ）および／または他の電子コンポーネント）を含んでもよい。外部電源およびデータ・リーダは、同じデバイスであってもよい。
【００６９】
[0092]  実施形態では、センサ１００ｂの回路１６６は、場強度測定回路を含むこともできる。この場強度測定回路は、受けた（即ち、結合された）電力（例えば、ｍワット単位）を測定することができる。センサ１００ｂの場強度測定回路１６６は、センサ１００の誘導性エレメント１１４と外部リーダ１０１の誘導性エレメントとの間における結合の強さに比例する結合値を生成することができる。例えば、非限定的な一実施形態では、結合値は、結合の強さに比例する電流または周波数であってもよい。実施形態では、付加的に、結合の強さが、センサが検体濃度測定を行いその結果を外部センサ・リーダ１０１に伝えるのに十分か否か、場強度測定回路が判定することもできる。例えば、非限定的な実施形態では、センサ１００ｂの回路１６６が、結合の強さが、ある電圧および／または電流を生成するのに十分であるか否か検出するのでもよい。非限定的な一実施形態では、場強度測定回路が結合値を場強度十分閾値と比較することもできる。
【００７０】
[0093]  実施形態では、センサ内に場強度測定回路を有する代わりに（または、これに加えて）、外部センサ・リーダ１０１が場強度測定回路を含むこともできる。図１３は、場強度測定回路を有する外部センサ・リーダ１０１の非限定的な一実施形態を示す。図１３に示すように、外部センサ１０１は、誘導性エレメント（例えば、コイル）１３０２、電力増幅器１３０４、およびカウンタ１３０６を含むことができ、センサ１００は、誘導性エレメント（例えば、コイル）２２０、整流器および電力レギュレータ６４０、クランプ／変調器６４６、整流キャパシタCRectifier、マスター・リセット・ブロック１３０８、パワー・オン・リセット・ブロック１３１０、ならびに変調開始モジュール(initiate modulation block)１３１２を含むことができる。カウンタ１３０６は、リーダ１０１が電力を供給し始めたとき（即ち、電気力学的場を生成する）と、センサ１０１が応答通信を伝えるとき（例えば、電気力学的場を変調することによって）との間の時間量をカウント／検出することによって、場強度測定回路として機能することができる。応答通信は、外部リーダ１０１によって検出／デコードされる。応答通信を伝えるのに要する時間が長い程、場強度は低い。このように、カウンタ１３０６は、外部リーダ１０１の誘導性エレメント１３０２とセンサ１００の誘導性エレメント２２０との結合の強度に比例する値を生成することができる。実施形態では、この値はカウントであっても、このカウントに基づく電流または電圧であってもよい。
【００７１】
[0094]  図示する実施形態では、一旦リーダ１０１が電力を供給し始めたなら、電気力学的場内にあるセンサ１００は整流キャパシタCRectifierにおいて電荷を蓄積し始めることができる。一旦一定量の電荷（即ち、リセット荷電レベル）が蓄積されたなら、マスター・リセット・ブロック１３０８がセンサ１０１をリセットすることができる。その後、パワー・オン・リセット・ブロック１３１０がセンサ１００を起動することができ、変調開始ブロック１３１２が、応答通信をリーダ１０１に、クランプ／変調器６４６を通じて伝えさせることができる。外部リーダ１０１の誘導性エレメント１３０２とセンサ１００の誘導性エレメント２２０との結合の強度が、整流キャパシタCRectifierがリセット荷電レベルまで荷電するのに要する時間量を決定し、これによって、センサ１０１が応答通信をリーダ１０１に伝えるのに要する時間量が決定される。応答通信を受信した後、センサ・リーダ１０１は電力供給を停止することができる。
【００７２】
[0095]  実施形態では、リーダ１０１が、カウンタ１３０６によって生成された結合強度に比例する値を用いて、センサ１００が検体測定を行いその結果をリーダ１０１に返送するのに結合強度が十分か否か判定を行うこともできる。
【００７３】
[0096]  図１４Ａ〜図１４Ｃは、本発明の一実施形態によるハンドヘルド外部センサ・リーダ１０１を使用するユーザを示す。ユーザは、センサ・リーダ１０１を、図１４Ｂに示すように、内部センサ１００のある距離、例えば、６インチ以内で動かすか、またはスワイプする。センサ・リーダ１０１がセンサ１００の近傍内で動かされ、センサ・リーダ１０１の誘導性エレメントによって放出されセンサ１００の誘導性エレメントによって受け取られた電気力学的場が、センサ１００が検体測定を行うのに十分であるとき、センサ・リーダ１０１は検体測定コマンドをセンサ１００に伝えることができ、センサ１００は検体測定コマンドを実行し、検体測定情報をセンサ・リーダ１０１に伝える。センサ・リーダ１０１は、この検体測定情報を用いて、生体動物内部の媒体内における検体の濃度を表す情報を、センサ・リーダ１０１のユーザ・インターフェース１０７を用いて表示することができる。
【００７４】
[0097]  非限定的な一実施形態では、センサ１００の測定コントローラ５３２が、繰り返し、結合強度（例えば、Icouple）に比例する値を、相対的場強度のインディケータとして比較することもでき、この値が閾値と一致するかこれを超過して、リーダおよびセンサが場内で十分に結合され電力およびデータを十分に交換できるようになったときに、測定コントローラ５３２が、検体読み取り値／測定値を取り込むコマンドをリーダに発行することもできる。これは、一過性移動誘起イベント(motion transient trigger event)である。読み取り成功に続いて、本システムはリセットすることができる。
【００７５】
[0098]  図１５は、本発明の一実施形態にしたがってセンサ・リーダ１０１によって実行することができるセンサ・リーダ制御プロセスの一例１５００を示す。センサ・リーダ制御プロセス１５００は、電気力学的場内において外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４とを結合するステップ１５０２から開始することができる。一実施形態では、センサ・リーダ１０１は、センサ・リーダ１０１のトランシーバ１０３の誘導性エレメントによって電気力学的場を生成することができ、これによって、電気力学的場内で結合されたセンサ１００に電力を供給することができる。非限定的な一実施形態では、この結合が、センサ１００および外部リーダ１０１を互いに対して動かして、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４が電気力学的場内で結合されるようにすることを含んでもよい。
【００７６】
[0099]  ステップ１５０４において、センサ・リーダ１０１は場強度(field strength)データを生成することができる。実施形態では、リーダ１０１が、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４との結合の強度に比例する結合値を生成することによって、場強度データを生成することもできる。非限定的な一実施形態では、この結合値が、例えば、リーダ１０１のカウンタ１３０６によって生成されてもよい。
【００７７】
[00100]  他の実施形態では、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４との結合の強度に比例する結合値を、センサ１００が生成することもでき、この結合値１０１をリーダ１０１に伝えるのでもよい（例えば、電気力学的場を結合値にしたがって変調することによって）。これらの実施形態では、リーダ１０１が、センサ１００によって伝えられた結合値をデコードすることによって、場強度データを生成してもよい。実施形態では、センサ１００が、リーダ１０１に伝える前に、結合値をディジタル結合値に変換する（例えば、ＡＤＣ６６４によって）場合もある。実施形態では、加えてまたは代わりに、センサ１００が受けた電気力学的場が、検体測定を行い検体測定結果をリーダ１０１に伝えるのに十分かまたは不十分かの指示を、センサ１００が伝えてもよい。
【００７８】
[00101]  ステップ１５０６において、センサ・リーダ１０１は、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が、センサ１００が検体測定を行うのに十分か否かについて、受けた電気力学的場強度データに基づいて判定することができる。非限定的な実施形態では、ステップ１５０６が、センサ・リーダ１０１のプロセッサ１０５によって実行されてもよい。非限定的な実施形態では、センサ・リーダ１０１のプロセッサ１０５が、電気力学的場の強度に比例する値を、検体測定場強度十分閾値と比較することによって、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が十分であるか否か判定するのでもよい。他の実施形態では、センサ・リーダ１０１のプロセッサ１０５が、埋め込みセンサ１００が受けた電気力学的場の強度が十分かまたは不十分かについてセンサ１００から伝えられる指示に基づいて、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が十分か否か判定するのでもよい。
【００７９】
[00102]  センサ・リーダ１０１が、センサ１００が検体濃度測定を行いその結果を伝えるには、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が不十分であると判定した場合、センサ・リーダ制御プロセス１５００は、ステップ１５０４に戻って、追加の電気力学的場強度データを受信（生成）することができる。非限定的な実施形態では、センサ１００が検体測定を行うには、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が不十分であるとセンサ・リーダ１０１が判定した場合、センサ・リーダ１０１が、ユーザに、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が不十分であることを通知することができる。例えば、センサ・リーダ１０１のユーザ・インターフェース１０７を用いることによって、ユーザに通知することができる。非限定的な実施形態では、電気力学的場強度データが入手可能なときにはいつでも、センサ・リーダ１０１のユーザ・インターフェース１０７が、信号強度インディケータを表示することができる。非限定的な一実施形態では、センサ・リーダ１０１が、電気力学的場の強度に比例する値を、センサ１００が受けた電気力学的場の強度の指示（例えば、百分率、比率、または棒グラフ）において、センサ１００が検体測定を行うのに十分であると認められる強度(received strength)と関係付けて表示することもできる。
【００８０】
[00103]  センサ１００が受けた電気力学的場の強度が、センサ１００が検体測定を行うのに十分であると、センサ・リーダ１０１が判定した場合、ステップ１５０８において、センサ・リーダ１０１は検体測定コマンドおよび電力を自動的にセンサ１００に伝えることができる。非限定的な一実施形態では、センサ・リーダ１０１は、加えてまたは代わりに、他のタイプのコマンドを伝えてもよい。実施形態では、センサ・リーダ１０１が、センサ・リーダ１０１のトランシーバ１０３の誘導性エレメントを用いて電気力学的場を変調することによって、検体測定コマンドを伝えることもできる。
【００８１】
[00104]  ステップ１５１０において、センサ・リーダ１０１は、センサ１００から伝えられた検体測定情報をデコードすることができる。検体測定情報は、センサ・リーダ１０１のトランシーバ１０３の誘導性エレメントを用いて受信することができ、検体測定情報は、電気力学的場の変調からデコードすることができる。非限定的な一実施形態では、センサ・リーダ１０１のユーザ・インターフェース１０７が、検体測定情報の受信に成功したことをユーザに通知することもできる。非限定的な実施形態では、センサ・リーダ１０１のプロセッサ１０５が、続いて、受信した検体測定情報を処理して、検体の濃度を判定することができ、ユーザ（例えば、被験者、医者、および／または他の者）が値を読み取ることができるように、ユーザ・インターフェース１０７が検体の濃度を表す値を表示することもできる。
【００８２】
[00105]  図１６は、本発明の一実施形態にしたがって、センサ１００によって実行することができるセンサ制御プロセスの一例１６００を示す。センサ１００は、生体動物（例えば、生体人間）内に埋め込まれていてもよい。センサ制御プロセス１６００は、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４とを電気力学的場内で結合するステップ１６０２から開始することができる。センサ１００は、この電気力学的場を用いて動作電力を生成することができる。一実施形態では、電気力学的場は、センサ１００の誘導性エレメント１１４内に電流を誘発し、入力／出力（Ｉ／Ｏ）フロントエンド・ブロック５３６が、誘発された電流を、センサ１００を動作させるための電力に変換することができる。非限定的な一実施形態では、誘発された電流をセンサ１００のための動作電力に変換するために、整流器６４０を用いてもよい。
【００８３】
[00106]  ステップ１６０４において、センサ１００の回路が、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４との結合の強度に比例する結合値を生成することができる。非限定的な実施形態では、Ｉ／Ｏ回路５３６のクランプ／変調器６４６が、電気力学的場によって誘導性エレメント１１４内に誘発される電流に基づいて、結合の強度に比例する結合値（例えば、Icouple）を生成することもできる。非限定的な一実施形態では、場強度に比例する結合値Icoupleを、受けた場強度に比例するディジタル結合値に変換する（例えば、ＡＤＣ６６４によって）こともできる。
【００８４】
[00107]  非限定的な実施形態では、センサ１００が受けた電気力学的場の強度が、センサ１００が検体測定を行うのに十分か否か判定するために、結合値がセンサ１００によって用いられてもよい。例えば、非限定的な一実施形態では、測定コントローラ５３２が、結合値を検体測定場強度十分閾値と比較し、埋め込みセンサが検体測定を行うのに、センサが受けた電気力学的場の強度が十分かまたは不十分かについての指示を生成することもできる。
【００８５】
[00108]  ステップ１６０６において、センサ１００はアナログまたはディジタル結合値をセンサ・リーダ１０１に伝えることができる（例えば、電気力学的場を変調することによって）。一実施形態では、測定コントローラ５３２がディジタル結合値をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、ディジタル結合値をコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２はディジタル結合値をエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされたディジタル結合値を直列化することができる。エンコーダ６５８は、シリアル化されたディジタル結合値をエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、エンコードされたディジタル結合値の関数として変調することができる。このように、エンコードされたディジタル結合値は、誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。実施形態では、センサ１００によってエンコードされ伝えられたディジタル結合値は、センサ・リーダ１０１によってデコードすることができる。
【００８６】
[00109]  ステップ１６０８において、センサ１００は、コマンドがデコードされたか否か判定することができる（例えば、電気力学的場の変調から）。非限定的な一実施形態では、Ｉ／Ｏフロントエンド・ブロック５３６およびＩ／Ｏコントローラ５３８が、誘導電流を、センサ１００を動作させるための電力に変換し、誘導電流から受信したいずれのコマンドも抽出しデコードすることができる。非限定的な一実施形態では、整流器６４０を用いて、誘導電流を、センサ１００のための動作電力に変換することができ、データ抽出器６４２が、誘導性エレメント１１４内に誘発された電流からデータを抽出し、デコーダ／シリアライザ６５０が、抽出されたデータをデコードおよび直列化し、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２が、デコードされ直列化された抽出データから１つ以上のコマンドをデコードすることができる。次いで、デコードされたコマンドはいずれも、測定コントローラ５３２に、データおよび制御バス６５４を通じて送ることができる。実施形態では、センサ１００によって受信される１つ以上のコマンドおよび電力は、センサ・リーダ１０１のトランシーバ１０３によって送信されてもよい。
【００８７】
[00110]  コマンドがデコードされていない場合、センサ制御プロセス１６００はステップ１６０２に戻ることができる。コマンドがデコードされている場合、ステップ１６１０において、センサ１００はデコードされたコマンドを実行することができる。例えば、一実施形態では、センサ１００は、測定コントローラ５３２の制御下で、デコードされたコマンドを実行することができる。ステップ１６１０においてデコードされたコマンドを実行するためにセンサ１００が実行することができるコマンド実行プロセスの例については、図１７〜図２０を参照して以下で説明する。
【００８８】
[00111]  センサ１００によって受信および実行することができるコマンドの例には、検体測定コマンド、結果取り込みコマンド、および／またはトレーサビリティ情報取り込みコマンドを含むことができる。検体測定コマンドの例には、測定シーケンス・コマンド（即ち、測定のシーケンスを実行し、このシーケンスを終了した後に、得られた測定情報を送信するコマンド）、測定および保存コマンド（即ち、測定のシーケンスを実行し、このシーケンスを終了した後、得られた測定情報を送信せずに、得られた測定情報を保存するコマンド）、および／または単一測定コマンド（即ち、１回の測定を実行するコマンド）を含むことができる。単一測定コマンドは、１回の測定から得られる測定情報を保存および／または送信するコマンドであってもよい。検体測定コマンドは、設定パラメータ（即ち、較正情報）を含んでもまたは含まなくてもよい。設定パラメータを有さない測定コマンドは、例えば、格納されている設定パラメータ（例えば、不揮発性記憶媒体６６０内に）を用いて実行することができる。得られた測定情報の保存および送信双方を行う測定コマンドのような、他の検体測定コマンドも可能である。また、センサ１００によって受信および実行することができるコマンドは、格納されている設定パラメータを更新するコマンドも含むことができる。以上で説明したコマンドの例は、センサ１００によって受信および実行することができる全てのコマンドを網羅したのではない。センサ１００は、以上で羅列したコマンドの１つ以上および／または１つ以上の他のコマンドも、受信し実行できるとよい。
【００８９】
[00112]  図１７は、本発明の一実施形態にしたがって、センサ１００が受信した検体測定コマンドを実行するために、センサ１００がセンサ制御プロセス１６００のステップ１６１０において実行することができる検体測定コマンド実行プロセス１７００を示す。非限定的な一実施形態では、検体測定コマンド実行プロセス１７００は、場強度が、受信された測定コマンドを実行するのに十分であるか否か判定するステップ１７０２から開始することができる。言い換えると、ステップ１７０２において、センサ１００は、誘導性エレメント１１４において電流を誘発させることができる電磁場または電磁波が、デコードされた測定コマンドの実行のために十分な動作電力を生成できる程強いか否か判定することができる。これは、以下で説明するように、光源１０８を用いて指示分子１０４に照射することも含んでよい。一実施形態では、ステップ１７０２が場強度測定回路によって実行されてもよく、この場強度測定回路が測定コントローラ５３２の一部であってもよく、またはシリコン基板１１６上にある回路７７６の別のコンポーネントであってもよい。
【００９０】
[00113]  実施形態では、センサ１００が、ステップ１７０２において、場強度が、受信された測定コマンドを実行するには不十分であると判定した場合、検体測定コマンド実行プロセス１７００は、ステップ１７０４に進むことができ、ここで、センサ１００は、ワイヤレスで受信された電力が、受信された検体測定コマンドを実行するには不十分であることを示すデータを伝えることができる（例えば、入力／出力（Ｉ／Ｏ）フロントエンド・ブロック５３６、Ｉ／Ｏコントローラ５３８、および誘導性エレメント１１４を介して）。実施形態では、不十分電力データは、単に、電力が不十分であることを示せばよいが、他の実施形態では、不十分電力データが、受信された測定コマンドを実行するために必要とされる電力の、現在受信されている電力の割合(percentage)を示してもよい。
【００９１】
[00114]  一実施形態では、受信された電力が不十分であることが検出されたときに、測定コントローラ５３２が不十分電力データをデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、この不十分電力データをコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２が不十分電力データをエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされた不十分電力データを直列化することができる。エンコーダ６５８は、シリアル化された不十分電力データをエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、エンコードされた不十分電力データの関数として変調することができる。このように、エンコードされた不十分電力データは、誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。実施形態では、エンコードされた不十分電力データが、センサ１００によって伝えられて、センサ・リーダ１０１によって受信することができ、センサ・リーダ１０１は、センサ１００が受信した電力は不十分であること、および／または受信したデータがどの程度不十分なのかを示すメッセージをユーザ・インターフェース１０７上に表示することができる。
【００９２】
[00115]  代替実施形態では、ステップ１７０２および１７０４が実行されず、センサ１００は、検体測定コマンドがデコードされていた場合、場強度が十分であると想定する場合がある。
【００９３】
[00116]  ステップ１７０６では、測定および変換プロセスを実行することができる。測定および変換プロセスは、例えば、アナログ・インターフェース５３４によって、測定コントローラ５３２の制御下で実行することができる。一実施形態では、測定および変換プロセスは、１つ以上のアナログ測定値を生成し（例えば、温度変換器６７０、光源１０８、第１光検出器２２４、第２光検出器２２６、および／または比較器６６８の内１つ以上を用いて）、この１つ以上のアナログ測定値を１つ以上のディジタル測定値に変換する（例えば、ＡＤＣ６６４を用いる）動作を含むことができる。ステップ１７０６において実行することができる測定変換プロセスの一例について、図１８を参照して以下で説明する。
【００９４】
[00117]  ステップ１７０８において、センサ１００は、ステップ１７０６において実行された測定および変換シーケンスの間に生成された１つ以上のディジタル測定値にしたがって、測定情報を生成することができる。ステップ１７０６において生成された１つ以上のディジタル測定値に応じて、測定情報は、センサ１００が埋め込まれた媒体における検体の存在および／または濃度を示すことができる。一実施形態では、ステップ１７０６において、測定コントローラ５３２が１つ以上のディジタル測定値を受けて測定情報を生成することができる。
【００９５】
[00118]  ステップ１７１０において、センサ１００は、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を保存すべきか否か決定することができる。実施形態では、測定コントローラ５３２が、検体測定情報を保存すべきか否か決定することができる。一実施形態では、測定コントローラ５３２が、受信した測定コマンドに基づいて、測定情報を保存すべきか否か決定することもできる。例えば、検体測定コマンドが測定および保存コマンド、または得られた測定情報を保存することを含む他の測定コマンドである場合、測定コントローラ５３２は、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を保存すべきであると決定することができる。それ以外の場合、検体測定コマンドが測定シーケンス・コマンド、または得られた測定情報を保存することを含まない他の検体測定コマンドである場合、測定コントローラ５３２は、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を保存すべきでないと決定することができる。
【００９６】
[00119]  実施形態では、センサ１００が、ステップ１７１０において、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を保存すべきであると決定した場合、検体測定コマンド実行プロセス１７００は、ステップ１７１２に進むことができ、ここで、センサ１００は測定情報を保存することができる。一実施形態では、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を保存すべきであると決定した後、測定コントローラ５３２は、検体測定情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができ、データおよび制御バス６５４が検体測定情報を不揮発性記憶媒体６６０に転送することができる。不揮発性記憶媒体６６０は、受けた検体測定情報を保存することができる。実施形態では、測定コントローラ５３２が、検体測定情報と共に、不揮発性記憶媒体６６０において測定情報を保存しようとするアドレスを出力することもできる。実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０が、先入れ先出し（ＦＩＦＯ）または後入れ先出し（ＬＩＦＯ）メモリとして構成することもできる。
【００９７】
[00120]  実施形態では、センサ１００が、ステップ１７１０において、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を保存すべきでないと決定した場合、またはステップ１７１２において検体測定情報を保存した後、検体測定コマンド実行プロセス１７００はステップ１７１４に進むことができ、ここで、センサ１００は、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を伝えるべきか否か決定することができる。実施形態では、測定コントローラ５３２が、測定情報を送信すべきか否か決定することができる。一実施形態では、測定コントローラ５３２が、受信した測定コマンドに基づいて、測定情報を伝えるべきか否か決定することもできる。例えば、検体測定コマンドが測定シーケンス・コマンド、または得られた測定情報を送信することを含む他の測定コマンドである場合、測定コントローラ５３２は、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を伝えるべきであると決定することができる。それ以外の場合、検体測定コマンドが測定および保存コマンド、または得られた測定情報を伝えることを含まない他の測定コマンドである場合、測定コントローラ５３２は、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を伝えるべきでないと決定することができる。
【００９８】
[00121]  実施形態では、センサ１００が、ステップ１７１４において、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を伝えるべきであると決定した場合、検体測定コマンド実行プロセス１７００は、ステップ１７１６に進むことができ、ここで、センサ１００は検体測定情報を伝えることができる。一実施形態では、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を伝えるべきであると決定した後、測定コントローラ５３２は、測定情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、検体測定データをコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２が測定情報をエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされた測定情報をシリアル化することができる。エンコーダ６５８は、シリアル化された測定情報をエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、エンコードされた測定情報の関数として変調することができる。このように、エンコードされた測定情報は、ワイヤレスで誘導性レメント１１４によって変調電磁波として送信することができる。実施形態では、エンコードされ、センサ１００によってワイヤレスで送信された測定情報は、センサ・リーダ１０１によって受信することができ、センサ・リーダ１０１が検体濃度を表す値を表示し、ユーザ（例えば、被験者、医者、または他の者）がその値を読み取ることができるようにしてもよい。
【００９９】
[00122]  実施形態では、センサ１００が（ａ）ステップ１７０４において不十分電力データを伝え、（ｂ）ステップ１７１４において、ステップ１７０８において生成された検体測定情報を伝えるべきでないと決定し、または（ｃ）ステップ１７１６において測定情報を伝えた後、センサ１００が受信した検体測定コマンドを実行するためにセンサ１００によってセンサ制御プロセス１６００のステップ１６１０において実行することができる検体測定コマンド実行ステップ１７００を完了することができ、この時点において、センサ制御プロセス１６００はステップ１６０２に戻ることができる。
【０１００】
[00123]  代替実施形態では、ステップ１７１０、１７１２、および１７１４を実行せず、センサ１００が直接ステップ１７１０に進み、ステップ１７０８における測定情報の生成を完了した後、検体測定情報を伝える場合もある。
【０１０１】
[00124]  図１８は、測定および変換プロセス１８００を示す。これは、本発明の一実施形態にしたがって、検体測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０６において実行することができる測定および変換プロセスの一例である。
【０１０２】
[00125]  ステップ１８０２において、センサ１００は、受信した測定コマンドにしたがって１つ以上の測定を行うために設定パラメータ（即ち、較正情報）をロードすることができる。例えば、一実施形態では、測定コントローラ５３２が、アナログ・インターフェース５３４の１つ以上のコンポーネント（例えば、光源１０８、第１光検出器２２４、第２光検出器２２６、比較器６６８、および／または温度変換器５３４）を、設定パラメータによって設定することによって、１つ以上の設定パラメータをロードすることができる。実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０が、保存される設定パラメータを格納することもできる。更に、先に記したように、実施形態では、測定コマンドが設定パラメータを含んでもよく、また含まなくてもよい。非限定的な一実施形態では、測定コマンドが１つ以上の設定パラメータを含む場合、測定コントローラ５３２は、アナログ・インターフェース５３４の１つ以上のコンポーネントを、この設定パラメータによって設定することができ、１つ以上の設定パラメータは、測定コマンドに含まれる。しかしながら、測定コマンドが１つ以上の設定パラメータを含まない場合、測定コントローラ５３２は、不揮発性記憶媒体６６０に格納された保存設定パラメータを得て、アナログ・インターフェース５３４の１つ以上のコンポーネントを、不揮発性記憶媒体６６０から得られた保存設定パラメータによって設定することができる。
【０１０３】
[00126]  ステップ１８０４において、センサ１００は、単一測定または測定シーケンスのどちらを実行するか決定することができる。実施形態では、測定コントローラ５３２は、受信した測定コマンドを参照することによって（即ち、１回の測定を実行する測定コマンドか、または測定シーケンスを実行する測定コマンドか）、単一測定対測定シーケンスの決定を行うことができる。例えば、実施形態では、測定コマンドが測定シーケンス・コマンド、測定および保存コマンド、または他の測定シーケンスを求めるコマンドである場合、測定コントローラ５３２は、測定シーケンスを実行すべきであると決定することができる。しかしながら、測定コマンドが単一測定コマンドである場合、測定コントローラ５３２は、１回の測定を実行すべきであると決定することができる。
【０１０４】
[00127]  実施形態では、センサ１００がステップ１８０４において、測定シーケンスを実行すべきであると決定した場合、センサ１００は、測定および変換プロセス１８００の測定および変換シーケンス・ステップ１８０６〜１８２０を実行すればよい。しかしながら、他の実施形態では、センサ１００は、測定および変換シーケンス・ステップ１８０６〜１８２０の一部、および／または追加の測定および変換シーケンス・ステップを実行するのでもよい。
【０１０５】
[00128]  ステップ１８０６において、センサ１００は光源バイアス測定および変換を実行することができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオンである間（即ち、測定コントローラ５３２の制御下において、光源１０８が励起光を放出し、指示分子１０４に照射している間）、アナログ・インターフェース５３４がアナログ光源バイアス測定信号を生成することができる。一実施形態では、ＡＤＣ６６４がアナログ光源バイアス測定信号をディジタル光源バイアス測定信号に変換することもできる。測定コントローラ５３２は、ディジタル光源バイアス測定信号を受け、この受け取ったディジタル光源バイアス測定信号にしたがって、測定情報を生成する（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）ことができる。非限定的な一実施形態では、アナログ・インターフェース５３４が、光源１０８に給電する電流源の出力において電圧および電流をサンプリングすることによって、アナログ光源バイアス測定信号を生成するのでもよい。
【０１０６】
[00129]  ステップ１８０８において、センサ１００は光源オン温度測定および変換を実行することができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオンである間（即ち、測定コントローラ５３２の制御下において、光源１０８が励起光を放出し指示分子１０４に照射している間）、アナログ・インターフェース５３４が、センサ１００の温度を示す第１アナログ温度測定信号を生成することができる。一実施形態では、光源１０８がオンである間に温度変換器６７０が第１アナログ温度測定信号を生成するのでもよい。ＡＤＣ６６４は、第１アナログ温度測定信号を第１ディジタル温度測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、第１ディジタル温度測定信号を受け、この受け取った第１ディジタル温度測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１０７】
[00130]  ステップ１８１０において、センサ１００は第１光検出器測定および変換を実行することができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオンである間（即ち、測定コントローラ５３２の制御下において、光源１０８が励起光を放出し指示分子１０４に照射している間）、第１光検出器２２４が、当該第１光検出器２２４が受光した光量を示す第１アナログ光測定信号を生成し、この第１アナログ光測定信号を信号ＭＵＸ６６６に出力することができる。信号ＭＵＸ６６６は、第１アナログ光測定信号を選択することができ、ＡＤＣ６６４は第１アナログ光測定信号を第１ディジタル光測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、第１ディジタル光測定信号を受けて、この受け取った第１ディジタル光測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１０８】
[00131]  非限定的な一実施形態では、第１光検出器２２４が、信号チャネルの一部であってもよく、第１光検出器２２４が受光した光は、指示膜１０６’全体に分散された指示分子１０３によって放出されてもよく、更に第１アナログ光測定信号が指示測定値であってもよい。
【０１０９】
[00132]  ステップ１８１２において、センサ１００は、第２光検出器測定および変換を実行することができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオンである間（即ち、測定コントローラ５３２の制御下において、光源１０８が励起光を放出し指示分子１０４に照射している間）、第２光検出器２２６が、当該第２光検出器２２６が受光した光量を示す第２アナログ光測定信号を生成し、この第２アナログ光測定信号を信号ＭＵＸ６６６に出力することができる。信号ＭＵＸ６６６は、第２アナログ光測定信号を選択することができ、ＡＤＣ６６４は第２アナログ光測定信号を第２ディジタル光測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、第２ディジタル光測定信号を受けて、この受け取った第２ディジタル光測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１１０】
[00133]  非限定的な一実施形態では、第２光検出器２２６が基準チャネルの一部であってもよく、第２光検出器２２６によって受光される光が、基準膜１０６”全体に分散された指示分子１０４によって放出されてもよく、第２アナログ光測定信号が基準測定値であってもよい。
【０１１１】
[00134]  ステップ１８１４において、センサ１００は差分測定および変換を行うことができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオンである間（即ち、測定コントローラ５３２の制御下において、光源１０８が励起光を放出し指示分子１０４に照射している間）、（ｉ）第１光検出器２２４が、当該第１光検出器２２４が受光する光量を示す第１アナログ光測定信号を生成することができ、（ｉｉ）第２光検出器２２６が、第２光検出器２２６が受光する光量を示す第２アナログ光測定信号を生成することができる。比較器６６８は、第１および第２アナログ光測定信号を受けて、第１および第２アナログ光測定信号間の差を示すアナログ光差測定信号を生成することができる。比較器６６８は、アナログ光差測定信号を信号ＭＵＸ６６６に出力することができる。信号ＭＵＸ６６６は、アナログ光差測定信号を選択することができ、ＡＤＣ６６４がアナログ光差測定信号をディジタル光差測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、ディジタル光差測定信号を受けて、この受け取ったディジタル光差測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１１２】
[00135]  非限定的な一実施形態では、第１光検出器２２４が信号チャネルの一部であってもよく、第２光検出器２２６が基準チャネルの一部であってもよく、アナログ光差測定信号が、（ａ）指示膜１０６’全体に分散された指示分子１０４によって放出され、センサ１００が埋め込まれた媒体内における検体の濃度によって影響される光と、（ｂ）基準膜１０６”全体に分散された指示分子１０４によって放出され、センサ１００が埋め込まれた媒体内における検体の濃度によって影響されない光との差を示すのでもよい。
【０１１３】
[00136]  ステップ１８１６において、センサ１００は第２光検出器周囲測定および変換を行うことができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオフである間（即ち、光源１０８が、測定コントローラ５３２の制御下において、光を放出していない間）、第２光検出器２２６は、第２光検出器２２６が受光する光量を示す第２アナログ周囲光測定信号を生成し、第２アナログ周囲光測定信号を信号ＭＵＸ６６６に出力することができる。信号ＭＵＸ６６６は、第２アナログ周囲光測定信号を選択することができ、ＡＤＣ６６４は、第２アナログ周囲光測定信号を第２ディジタル周囲光測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、第２ディジタル周囲光測定信号を受けて、この受け取った第２ディジタル周囲光測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１１４】
[00137]  非限定的な一実施形態では、第２光検出器２２６が基準チャネルの一部であってもよく、第２光検出器２２６によって受光される光が、基準膜１０６”全体に分散された指示分子１０４によって放出されてもよく、第２アナログ周囲光測定信号が周囲基準測定値であってもよい。
【０１１５】
[00138]  ステップ１８１８において、センサ１００は第１光検出器周囲測定および変換を行うことができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオフである間（即ち、光源１０８が、測定コントローラ５３２の制御下において、光を放出していない間）、第１光検出器２２４は、第１光検出器２２４が受光する光量を示す第１アナログ周囲光測定信号を生成し、この第１アナログ周囲光測定信号を信号ＭＵＸ６６６に出力することができる。信号ＭＵＸ６６６は、第１アナログ周囲光測定信号を選択することができ、ＡＤＣ６６４は、第１アナログ周囲光測定信号を第１ディジタル周囲光測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、第１ディジタル周囲光測定信号を受けて、この受け取った第１ディジタル周囲光測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１１６】
[00139]  非限定的な一実施形態では、第１光検出器２２４が信号チャネルの一部であってもよく、第１光検出器２２４が受光する光が、指示膜１０６’全体に分散された指示分子１０４によって放出されてもよく、第１アナログ周囲光測定信号が周囲指示測定値であってもよい。
【０１１７】
[00140]  ステップ１８２０において、センサ１００は光源オフ温度測定および変換を行うことができる。例えば、実施形態では、光源１０８がオフである間（即ち、光源１０８が、測定コントローラ５３２の制御下において、光を放出していない間）、アナログ・インターフェース５３４が、センサ１００の温度を示す第２アナログ温度測定信号を生成することができる。一実施形態では、光源１０８がオフである間に温度変換器６７０が第２アナログ温度測定信号を生成するのでもよい。ＡＤＣ６６４は、第２アナログ温度測定信号を第２ディジタル温度測定信号に変換することができる。測定コントローラ５３２は、第２ディジタル温度測定信号を受けて、この受け取った第２ディジタル温度測定信号にしたがって、測定情報を生成することができる（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）。
【０１１８】
[00141]  したがって、測定および変換プロセス１８００のシーケンス・ステップ１８０６〜１８２０が実行される実施形態では、（ｉ）第１ディジタル温度測定信号、（ｉｉ）第１ディジタル光測定信号、（ｉｉｉ）第２ディジタル光測定信号、（ｉｖ）ディジタル光差測定信号、（ｖ）第２ディジタル温度測定信号、（ｖｉ）第１ディジタル周囲光測定信号、および（ｖｉｉ）第２ディジタル周囲光測定信号にしたがって、測定コントローラ５３２が測定情報を生成することができる。非限定的な一実施形態では、センサ１００の測定コントローラ５３２および／またはセンサ・リーダ１０１によって行われる検体濃度の計算が、ディジタル周囲光信号を対応するディジタル光測定信号から減算することを含むこともできる。また、検体濃度の計算は、誤差検出を含むこともできる。実施形態では、測定コントローラ５３２は、例えば、米国特許第７，２２７，１５６号に記載されている方法のように、周囲光の効果を減衰させる方法を組み込むとよい場合もある。この特許をここで引用したことにより、その内容全体が本願にも含まれるものとする。実施形態では、測定コントローラ５３２が、アナログ・インターフェース５３４から受け取ったディジタル測定信号のみを含む測定情報を生成するのでもよい場合がある。しかしながら、他の実施形態では、測定コントローラ５３２が、アナログ・インターフェース５３４から受け取ったディジタル信号を処理して、センサ１００が埋め込まれた媒体における検体濃度を判定（即ち、計算および／または推定）するのでもよく、測定情報は、加えてまたは代わりに、判定された濃度を含んでもよい。
【０１１９】
[00142]  実施形態では、センサ１００が、ステップ１８０４において、測定シーケンスを実行すべきであると決定した場合、測定および変換プロセス１８００はステップ１８２２に進むことができ、ここで１回の測定および変換が行われる。実施形態では、受信した測定コマンドに基づいて、ステップ１８２２において行われる１回の測定および変換は、ステップ１８０６〜１８２０において行われた測定および変換の内いずれでもよい。したがって、測定および変換プロセス１８００のステップ１８２２が実行される例では、測定コントローラ５３２が１つのディジタル測定信号のみを受ける場合もあり、測定コントローラ５３２によって生成された測定情報（例えば、測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７０８において）は、一実施形態では、単に測定コントローラによって受け取られたこの１つのディジタル測定信号であることもある。
【０１２０】
[00143]  実施形態では、ステップ１８０６の実行前に光源１０８をオンにして、ステップ１８１４の実行後までオフにしないのでもよい。しかしながら、これは必須ではない。例えば、他の実施形態では、ステップ１８０６〜１８１４の測定部分の間光源１０８をオンにして、ステップ１８０６〜１８１４の変換部分の間オフにしてもよい。
【０１２１】
[00144]  更に、図１８は測定および変換プロセス１８００の１つの可能なシーケンスを示すが、測定および変換プロセス１８００のステップ１８０６〜１８２０がいずれかの特定のシーケンスで実行される必要はない。例えば、一代替実施形態では、光測定および変換ステップ１８０６〜１８１４は、異なる順序で実行してもよく（例えば、１８０８、１８１２、１８１４、１８１０、１８０６）、および／または周囲光測定および変換ステップ１８０６〜１８２０を異なる順序で（例えば、１８１８、１８２０、１８１６）実行してもよい。実施形態では、光源オン温度測定が、個々の測定毎にエラー・フラグを供給するために用いられてもよい（例えば、比較器を用いて光源オン温度測定値を閾値と比較することによって）。他の代替実施形態では、周囲光測定および変換ステップ１８１６〜１８２０は、光測定および変換ステップ１８０６〜１８１４の前に実行されてもよい。更に他の代替実施形態では、測定および変換プロセス１８００のステップ１８０６〜１８２０が順次(in a sequence)実行されてもよく、その場合、光測定および変換ステップ１８０６〜１８１４および周囲光測定および変換ステップ１８１６〜１８２０の内一方のステップの全てが、他方の１つ以上のステップが実行される前に完了する（例えば、一実施形態では、ステップ１８０６〜１８２０を、１８０６、１８０８、１８１０、１８１８、１８１６、１８１２、１８１４、１８２０の順に実行することができる）。
【０１２２】
[00145]  図２１は、図１８を参照して説明した測定および変換プロセス１８００の一実施形態例のタイミングを示す。
【０１２３】
[00146]  図１９は、本発明の一実施形態にしたがって、センサ１００によって受信された結果取り込みコマンドを実行するために、センサ１００によってセンサ制御プロセス１６００のステップ１６１０において実行することができる結果取り込みコマンド実行プロセス１９００を示す。測定コマンド実行プロセス１９００は、保存された測定情報を引き出すステップ１９０２から開始することができる。例えば、引き出される測定情報は、図１７に示した検体測定コマンド実行プロセス１７００のステップ１７１２の間に保存されたのでもよい。実施形態では、測定情報は不揮発性記憶媒体６６０に保存される。測定コントローラ５３２からの要求に応答して、不揮発性記憶媒体６６０は、保存されている測定情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。実施形態では、データおよび制御バス６５４は、引き出された測定情報を測定コントローラ５３２に転送することができる。しかしながら、代替実施形態では、データおよび制御バス６５４は、引き出された測定情報を最初に測定コントローラ５３２に転送することなく、引き出された測定情報をコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することもできる。
【０１２４】
[00147]  実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０が、最後に不揮発性記憶媒体６６０に保存された測定情報を、データおよび制御バス６５４に出力するのでもよい。代替実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０が、不揮発性記憶媒体６６０に保存されている最も古い測定情報を、 データおよび制御バス６５４に出力するのでもよい。他の代替実施形態では、不揮発性記憶媒体６６０が、測定コントローラ５３２によって具体的に要求された（例えば、不揮発性記憶媒体６６０に読み取り要求と共に送られたアドレスによって）測定情報を、データおよび制御バス６５４に出力することもできる。
【０１２５】
[00148]  保存されている測定情報が引き出された後、結果取り込みコマンド実行プロセス１９００はステップ１９０４に進むことができ、ここで、センサ１００は引き出された測定情報を伝えることができる。一実施形態では、測定コントローラ５３２が、引き出された測定情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、測定情報をコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２は、引き出された測定情報をエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、引き出されてエンコードされた測定情報をシリアル化することができる。エンコーダ６５８は、引き出されてシリアル化された測定情報をエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、引き出されてエンコードされた測定情報の関数として変調することができる。このように、引き出されてエンコードされた測定情報は、誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。実施形態では、引き出されエンコードされ、更にセンサ１００によって伝えられた測定情報は、センサ・リーダ１５００によって受信することができる。
【０１２６】
[00149]  図２０は、本発明の一実施形態にしたがって、センサ１００によって受信された識別情報取り込みコマンドを実行するために、センサ１００によってセンサ制御プロセス１６００のステップ１６１０において実行することができる識別情報取り込みコマンド実行プロセス２０００を示す。識別情報取り込みコマンド実行プロセス２０００は、格納されている識別情報を引き出すステップ２００２から開始することができる。実施形態では、識別情報は不揮発性記憶媒体６６０に格納される。測定コントローラ５３２からの要求に応答して、不揮発性記憶媒体６６０は識別情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。実施形態では、データおよび制御バス６５４は、引き出された識別情報を測定コントローラ５３２に転送することができる。しかしながら、代替実施形態では、データおよび制御バス６５４は、引き出された識別情報を最初に測定コントローラ５３２に転送することなく、引き出された識別情報をコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することもできる。
【０１２７】
[00150]  格納されている識別情報が引き出された後、識別情報引き出しコマンド実行プロセス２０００は、ステップ２００４に進むことができ、ここで、センサ１００は、引き出された識別情報を伝えることができる。一実施形態では、測定コントローラ５３２が、引き出された識別情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、識別情報をコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２は識別情報をエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされた識別情報をシリアル化することができる。エンコーダ６５８は、シリアル化された識別情報をエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、引き出されエンコードされた識別情報の関数として変調することができる。このように、エンコードされた識別情報は、誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。実施形態では、エンコードされた識別情報がセンサ１００によって伝えられると、センサ・リーダ１０１によって受信することができる。
【０１２８】
[00151]  センサ１００は、センサによって受信された他のコマンドを実行可能であるとよい。例えば、センサ１００は、設定パラメータを更新するためのコマンドを実行するために、センサ１００によってセンサ制御プロセス１６００のステップ１６１０において実行することができる設定パラメータ更新実行プロセスを実行することもできる。実施形態では、設定パラメータ更新実行プロセスは、不揮発性記憶媒体６６０に格納された１つ以上のパラメータ（即ち、初期化情報）を置き換えることもできる。一実施形態では、設定パラ間エータを更新するコマンドを受信すると、測定コントローラ５３２が、このコマンドと共に受信された１つ以上の設定コマンドを、データおよび制御バス６５４に出力することができ、データおよび制御バス６５４が設定パラメータ（１つまたは複数）を不揮発性記憶媒体６６０に転送することができる。不揮発性記憶媒体６６０は、受け取った設定パラメータ（１つまたは複数）を格納することができる。非限定的な一実施形態では、受け取られた設定パラメータ（１つまたは複数）が、不揮発性記憶媒体６６０に既に格納されている１つ以上の設定パラメータと置き換わるのでもよい。
【０１２９】
[00152]  図２２は、本発明の一実施形態にしたがって、例えば、生体動物（例えば、生体人間）に埋め込むことができるセンサ１００によって実行することができる代替センサ制御プロセス２２００を示す。センサ制御プロセス２２００は、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４とを電気力学的場内において結合するステップ２２０２から開始することができる。センサ１００は、電気力学的場を用いて動作電力を生成することができる。一実施形態では、センサ１００の誘導エレメント１１４がこの電気力学的場を受けることができる。電気力学的場は、誘導性エレメント１１４において電流を誘発することができ、入力／出力（Ｉ／Ｏ）フロントエンド・ブロック５３６は、誘導電流を、センサ１００を動作させるための電力に変換することができる。非限定的な一実施形態では、誘導電流をセンサ１００の動作電力に変換するために、整流器６４０が用いられてもよい。
【０１３０】
[00153]  ステップ２２０４において、センサ１００の回路は、外部リーダ１０１の誘導性エレメントとセンサ１００の誘導性エレメント１１４との結合の強度に比例する結合値を生成することができる。非限定的な実施形態では、Ｉ／Ｏ回路５３６のクランプ／変調器６４６が、電気力学的場によって誘導性エレメント１１４内に誘発される電流に基づいて、受ける場の強度に比例する結合値（例えば、Icouple）を生成することができる。非限定的な一実施形態ではでは、場強度に比例する結合値が、受けた場強度に比例するディジタル結合値に変換されてもよい（例えば、ＡＤＣ６６４によって）。
【０１３１】
[00154]  ステップ２２０６において、リーダはアナログおよび／またはディジタル結合値を用いて、センサ１００が受ける電気力学的場の強度が、センサ１００が検体測定を行うのに十分であるか否か判定することができる。例えば、非限定的な一実施形態では、測定コントローラ５３２がディジタル結合値を検体測定場強度十分閾値と比較して、センサが受ける電気力学的場の強度が、埋め込みセンサが検体測定を行うのに十分かまたは不十分かについての指示を生成することができる。
【０１３２】
[00155]  センサ１００が受ける電気力学的場の強度が不十分であると、センサ１００が判定した場合、ステップ２２０８において、センサ１００は、アナログまたはディジタル結合値を含む場強度データ、および／またはセンサが受ける電気力学的場の強度が十分かまたは不十分かについての指示を、外部センサ・リーダ１０１に伝えることができる（例えば、場強度データに基づいて電気力学的場を変調することによって）。一実施形態では、測定コントローラ５３２が、場強度データをデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、場強度データをコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２が場強度データをエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされた場強度データをシリアル化することができる。エンコーダ６５８は、シリアル化された場強度データをエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を通過する電流を、エンコードされた場強度データの関数として変調することができる。このように、エンコードされた場強度データは、誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。実施形態では、エンコードされた場強度データがセンサ１００によって伝えられると、センサ・リーダ１０１によって受信することができる。
【０１３３】
[00156]  センサ１００が受ける電気力学的場の強度が十分であると、センサ１００が判定した場合、ステップ２２１０において、センサ１００は検体測定シーケンス（例えば、図１７に示した検体測定コマンド実行プロセス１７００）を自動的に実行し、検体測定情報を生成することができる。
【０１３４】
[00157]  ステップ２２１２において、センサ１００は、誘導性エレメント１１４を用いて、検体測定情報をセンサ・リーダ１０１に伝えることができる。一実施形態では、測定コントローラ５３２が、検体測定情報をデータおよび制御バス６５４に出力することができる。データおよび制御バス６５４は、検体測定情報をコマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２に転送することができ、コマンド・デコーダ／データ・エンコーダ６５２が検体測定情報をエンコードすることができる。データ・シリアライザ６５６は、エンコードされた検体測定情報をシリアル化することができる。エンコーダ６５８は、シリアル化された場強度データをエンコードすることができる。クランプ／変調器６４６は、誘導性エレメント１１４（例えば、コイル２２０）を流れる電流を、エンコードされた検体測定情報の関数として変調することができる。このように、エンコードされた検体測定情報は、誘導性エレメント１１４によって、変調電磁波として伝えることができる。実施形態では、エンコードされた検体測定情報がセンサ１００によって伝えられると、センサ・リーダ１０１によって受信することができる。
【０１３５】
[00158]  他の実施形態では、センサ１００の生体内における寿命後に外科医がそれを取り除くことを望むときに使用される便利なセンサ検出器(sensor locator)として場強度システムが使用されてもよい。センサ１００は、皮下空間に埋め込まれているときには見ることができず、脂肪組織をその空間内により多く有するユーザは、皮膚の下で触診することは必ずしも容易ではない。場強度トリガー・システムは、リーダ・ケース上の設定印(set marking)と併せて正確な検出機能として構成し、センサ１００を取り除くために正確な切り込みを入れるときの使用のために、埋め込みの正確な位置を想像したり、最も効率的に取り除くためにどこに切り込みを入れるとよいか想像する必要なく、皮膚上の基準印を置くためにリーダを使用する能力を外科医に与えることができる。
【０１３６】
[00159]  以上、図面を参照しながら、本発明の実施形態について余すところなく説明した。これらの好ましい実施形態に基づいて本発明について説明したが、ある種の変更、変形、および改変構造が、本発明の主旨および範囲内において、説明した実施形態に行うことができることは、当業者には明白であろう。例えば、スマート・フォンに結合されるケースまたはリーダを参照して本発明について説明したが、センサ・リーダは、Bluetoothまたは物理的なケーブル接続によってスマート・フォンまたはコンピュータに通信することができる独立した箱または鍵用鎖とすることもできる。加えて、センサ１００およびリーダ１０１の回路は、ハードウェア、ソフトウェア、あるいはハードウェアまたはソフトウェアの組み合わせで実現することもできる。ソフトウェアは、コンピュータ実行可能命令として実現することができ、プロセッサによって実行されると、１つ以上の機能をそのプロセッサに実行させる。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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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６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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【図１１Ｃ】
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【図１１Ｄ】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１４Ｃ】
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【図１５】
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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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【図２１Ａ】
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【図２１Ｂ】
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【図２２】
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【国際調査報告】
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