(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、及び異質材料の形態の部分電源を含む。導電性流体と接すると電位が生じて、電源が完成し、システムが起動する。電子部品は、異質材料間のコンダクタンスを制御して、固有の電流特性を生成する。システムは、システムを囲む環境の状態を測定し得る。
2014522695.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通信用デバイスであって、
通信ユニットを備えており、
該通信ユニットは、
支持構造体、及び
部分電源を含んでおり、
該部分電源は、
前記支持構造体に成膜された第１の材料、及び
前記支持構造体に成膜され、前記第１の材料から電気的に絶縁された第２の材料を有しており、前記第１の材料及び前記第２の材料は、前記デバイスを起動すべく電力を与えるために、導電性流体と接すると電位差を生じるように選択されており、
前記通信ユニットは、
前記支持構造体に関連付けられ、前記第１の材料及び前記第２の材料に電気的に接続され、前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスの変化が前記デバイスの電流特性を変え、それにより前記電流特性の情報を符号化するように前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを制御する制御モジュール、及び
該制御モジュールと通信し、前記支持構造体に関連付けられ、少なくとも外部ソースから信号を受信するか、又は前記外部ソースに信号を送信するユニット
を更に含んでいることを特徴とするデバイス。
【請求項２】
空洞を画定する密封ハウジングを更に備えており、
前記通信ユニットは、前記空洞内に設けられていることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記空洞内に放出材料を更に備えており、
前記ユニットは、放出コマンドを生成し、前記放出材料を膨張させて前記密封ハウジングを開くことを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記ユニットは、該ユニットから外側に延びて前記密封ハウジングの壁部分を貫通し、前記通信ユニットを前記密封ハウジングから分離させる機構を含んでいることを特徴とする請求項３に記載のデバイス。
【請求項５】
前記ユニットは、機械的に作動して前記密封ハウジングの壁部分を裂き、前記密封ハウジングを開き前記通信ユニットを前記導電性流体と接触させるロッドを含んでいることを特徴とする請求項２に記載のデバイス。
【請求項６】
前記ユニットは、前記通信ユニットを直接囲む環境に関連する少なくとも１つの特性値を測定することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項７】
前記支持構造体に固定され、前記ユニットと通信する放出器を更に備えており、
該放出器は、前記ユニットから放出コマンドを受信し、前記信号に応じて前記デバイスを前記導電性流体に曝すことを特徴とする請求項６に記載のデバイス。
【請求項８】
前記空洞に、前記放出器と通信する材料が含まれており、
前記放出器は、前記密封ハウジングが壊れるように、前記材料を前記空洞内で膨張させることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項９】
前記放出器は、前記空洞内で膨張して前記密封ハウジングを壊す膨張材料を含んでいることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項１０】
前記放出器は、前記密封ハウジングの前記空洞内で前記放出器から機械的に延びて、前記密封ハウジングを壊すロッドを含んでいることを特徴とする請求項７に記載のデバイス。
【請求項１１】
前記デバイスが前記導電性流体と接した後、前記ユニットで受信された信号が前記制御モジュールに送信され、前記制御モジュールは、前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを変えることにより、前記デバイスによって生成される電力を減らすことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１２】
前記ユニットは、前記デバイスの環境に関連する情報を外部ソースに送信することを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１３】
前記ユニットは、１つの出力で前記第１の材料に結合し、別の出力で前記第２の材料に結合し、周囲環境のインピーダンスを測定して前記デバイスを制御するインピーダンス測定ユニットを含んでいることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１４】
前記ユニットは、インピーダンス信号を前記制御モジュールに送信し、該制御モジュールは、前記インピーダンス信号を受信すると前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを変えることを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
【請求項１５】
前記インピーダンス測定ユニットは、前記インピーダンス信号を前記制御モジュールに送信し、前記周囲環境のインピーダンスが所定の値より小さく、前記デバイスが起動し得ることを前記制御モジュールに知らせることを特徴とする請求項１４に記載のデバイス。
【請求項１６】
前記ユニットは、外部ソースから作動停止信号を受信して該作動停止信号の情報を前記制御モジュールに通信し、前記制御モジュールは、前記第１の材料及び第２の材料間のコンダクタンスを変え、前記第１の材料及び第２の材料間の電流フローの発生を妨げ、それにより前記デバイスを作動停止にすることを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１７】
空洞を画定する密封ハウジングを更に備えており、
前記通信ユニットは前記空洞内に設けられ、前記空洞内に電気活性マトリックスを更に含んでおり、
前記ユニットは電圧を生成し、前記電気活性マトリックスを膨張させて前記密封ハウジングを開くことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１８】
前記デバイスが前記導電性流体と接した後、前記ユニットで受信された信号が前記制御モジュールに送信され、前記制御モジュールは、インピーダンスに応じてコンダクタンスを調節し、一定の電力出力を維持すること、及び最小閾値を超える電力を維持することの少なくとも一方を行うことを特徴とする請求項１に記載のデバイス。
【請求項１９】
前記デバイスが前記導電性流体と接した後、前記インピーダンスの測定値が、水和状態、薬剤の存在、胃腸の運動性／うねり、胃での通過時間、特定の組織型の存在及び特定の組織型の位置から基本的に構成される群から選択される少なくとも１つの指標と関連付けられることを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
【請求項２０】
前記インピーダンス測定ユニットは、複数の周波数でインピーダンスを測定することを特徴とする請求項１３に記載のデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、事象の検出用通信システムに関する。更に具体的には、本開示は、種々の電源及び通信機構を有するデバイスを備えたシステムを含む。
【背景技術】
【０００２】
電子回路を含む摂取可能なデバイスが診断及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いる。これらのデバイスは通常、操作用内部電源を必要とする。このような摂取可能なデバイスの例には、身体を通過する際にデータを収集し、そのデータを外部の受信システムに送信する摂取可能な電子カプセルがある。このタイプの電子カプセルの一例が、インビボビデオカメラである。飲み込み可能なカプセルには、カメラシステム及びカメラシステムに対象の領域を画像表示するための光学システムが含まれる。送信機が、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、摂取可能な画像処理デバイスが含まれ、このデバイスは、内部自立型電源を備えており、身体の内腔又は体腔内から画像を取得する。デバイスの電子回路部品が、身体内部を通過する不活性の不消化性ハウジング（例えば、ガラスハウジング）に密閉される。他の例には、摂取可能なデータ記録計カプセル医療デバイスが含まれる。開示されたデバイス（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、壊れ易い無線識別（ＲＦＩＤ）タグが使用される。ＲＦＩＤタグを作動させるためには、夫々の用途／タグに内部電源が必要となる。ＲＦＩＤタグは、高周波信号を身体を通して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】
これらの既存のデバイスが提起する問題は、電源がデバイスの内部にあり、このような電源は嵩張り、製造コストが嵩み、電源が漏出するか、又は損傷した場合、周囲環境に有害となり得ることである。更に、デバイスがインビボで使用される場合、デバイスから延びるアンテナを有していることにより、アンテナが損傷するか、又は問題を起こす懸念がある。従って、内部電源及びアンテナを必要としない回路構成を有する適切なシステムが必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示は、事象の発生を示す固有の特性を生成するシステムを含む。このシステムは、導電性流体を含むある環境内に配置され得る回路構成及び部品を含む。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、動物又はヒトなどの生物の体内である。システムは摂取可能及び／又は消化可能若しくは部分消化可能である。システムは、導電性流体が異質材料に接すると電位差が生ずるようにフレームワークに配置された異質材料を含む。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。イオン又は電流は、制御論理回路を経由した後、導電性流体を通って第１の異質材料から第２の異質材料に流れ、回路が完成する。制御論理回路は、２つの異質材料間のコンダクタンスを制御して、システムのコンダクタンスを制御するか又は調節する。
【０００７】
摂取可能な回路構成は、摂取可能な部品から、場合によっては消化可能な部品から構成されるために、慢性化した状態で用いられる場合でも、摂取可能な回路構成は、あるにしてもほんの僅かの望ましくない副作用を生ずるだけである。含めてもよい部品の範囲の例には、論理素子及び／又は記憶素子、エフェクタ、信号送信素子、並びに抵抗器又はインダクタなどの受動素子が挙げられる。支持体の表面上の１又は複数の部品は、あらゆる便宜的な構成で配置されてもよい。２以上の部品が固体支持体の表面上に存在する場合、相互接続が行われる場合がある。摂取可能な回路構成の全ての部品及び支持体は、摂取可能であり、場合によっては消化可能であるか又は部分消化可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の教示による事象表示システムを有する医薬品を示し、該医薬品及び事象表示システムが組み合わされた構成が身体の中に存在することを示す図である。
【図２Ａ】医薬品の外部に事象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事象表示システムを有する図１の医薬品を示す図である。
【図２Ｃ】本発明の一態様に従って内部に配置された事象表示システムを有するカプセルを示す図である。
【図２Ｄ】本発明の一態様に従って内部に配置された事象表示システムを有するカプセルを示す図である。
【図２Ｅ】本発明の一態様に従って内部に配置された事象表示システムを有するカプセルを示す図である。
【図２Ｆ】事象表示システムの分解図である。
【図３】対向する端部に配置された異種金属を有する事象表示システムの一態様を示すブロック図である。
【図４】同じ端部に配置され、非伝導材料で分離された異種金属を有する事象表示システムの別の態様を示すブロック図である。
【図５】図３の事象表示システムが導電性液体と接して作動状態にあるときの導電性流体を通るイオン移動又は電流経路を示す図である。
【図５Ａ】図５の異質材料の表面の分解図である。
【図５Ｂ】ｐＨセンサユニットを有する図５の事象表示システムを示す図である。
【図６】図３及び４のシステムで使用される制御デバイスの一態様を示すブロック図である。
【図７】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８】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９】一態様に従って受信機に存在してもよい異なる機能モジュールのブロック図である。
【図１０】一態様による受信機のブロック図である。
【図１１】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１２】一態様に従って、信号受信機及び摂取可能な事象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、事象の発生を示すための複数の態様を含む。以下で更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接触によりマークされた事象を示す。例えば、本開示のシステムは、医薬品と共に用いられてもよく、示される事象は、医薬品が服用された時期又は摂取された時期である。「摂取された」（ingested）、「摂取する」（ingest）又は「摂取すること」（ingesting ）という用語は、生体内へのシステムのあらゆる導入を意味するものと理解される。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、生体に摂取される医薬品と共に使用される場合について再度参照すると、システムを含む医薬品が服用されるか又は摂取されると、デバイスが身体の導電性液体と接する。本発明のシステムが体液と接すると電位が生じてシステムが起動する。電源の一部は、デバイスによって備えられ、電源の別の部分は、導電性流体によって備えられる。これに関しては、下記で詳細に述べる。
【００１１】
図１を参照すると、本発明のシステムを含む摂取可能な医薬品１４が身体の内部に示されている。医薬品１４は、錠剤又はカプセルの形状の経口で摂取可能な製剤として構成されている。錠剤は、摂取されると胃へ移動する。医薬品１４は、胃に達すると胃液１８と接し、塩酸や他の消化薬などの胃液１８中の種々の物質と化学反応又は電気化学反応を起こす。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、どのような環境でも、例えば、導電性流体が存在するか、又は導電性液体を生ずる２以上の成分を混合することにより導電性流体が存在するようになる身体の外部でも使用可能である。
【００１２】
図２Ａを参照すると、図１の医薬品１４と同様の医薬品１０が、摂取可能な事象マーカ又はイオン放出モジュール（ＩＥＭ）などのシステム１２と共に示されている。本発明の範囲は、医薬品１０の形状又はタイプに限定されない。例えば、医薬品１０は、カプセル、徐放性経口剤、タブレット、ジェルキャップ、舌下錠、又はシステム１２と組み合わせることができるあらゆる経口剤であってもよいことは、当業者には明らかである。当該態様では、医薬品１０は、医薬品の外部にマイクロデバイスを固定する既知の方法を使ってシステム１２を外部に固定する。マイクロデバイスを医薬品に固定する方法の例は、２０１０年１月５日に出願され、２０１０年１月５日付けでＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１０／２０１４２号明細書として出願され、２０１０年７月１５日付けで国際公開第２０１０／０８０７６５号パンフレットとして公開された「ＨＩＧＨ−ＴＨＲＯＵＧＨＰＵＴ  ＰＲＯＤＵＣＴＩＯＮ  ＯＦ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ」という名称の米国仮特許出願第１２／７４１５８３号明細書、及び２００９年５月１２日に出願され、２０１０年５月１０日付けでＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１０／３４１８６号明細書として出願され、２０１０年１１月１８日付けで国際公開第２０１０／１３２３３１号パンフレットとして公開された「ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＣＯＭＰＲＩＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＤＥＮＴＩＦＩＥＲ  ＡＮＤ  ＡＮ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＣＯＭＰＯＮＥＮＴ」という名称の米国仮特許出願第６１／１７７６１１号明細書に開示されており、これらの特許は、夫々の開示全体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、体液と接して起動する。システム１２は、電位差を使って起動し、その後、コンダクタンスを調節して固有の識別可能な電流特性を生成する。システム１２は、起動するとコンダクタンスを制御し、従って、電流フローを制御して電流特性を生成する。
【００１３】
システム１２の起動を遅らせる種々の理由がある。システム１２の起動を遅らせるために、システム１２を、遮蔽材料又は保護層でコートしてもよい。保護層はある時間に亘って溶解し、それにより、医薬品１０が標的部位に達したときに、システム１２を起動させることが可能になる。
【００１４】
図２Ｂを参照すると、図１の医薬品１４と同様の医薬品２０が、摂取可能な事象マーカ又は識別可能な発光モジュールなどのシステム２２と共に示されている。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、医薬品に追加して又は医薬品とは独立に服用されるカプセルに密閉され得る。カプセルは、システム２２のための単なる担体であって、医薬品を含まなくてもよい。更に、本発明の範囲は、医薬品２０の形状又はタイプに限定されない。例えば、医薬品２０が、カプセル、徐放性経口剤、タブレット、ゲルカプセル、舌下錠、又はあらゆる経口剤であってもよいことは、当業者なら明らかである。当該態様では、医薬品２０は、医薬品２０の内側に配置されるか又は医薬品２０の内部に固定されたシステム２２を有する。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、ゲルカプセルの内容物による望ましくない起動を防ぐために、システム２２は保護カバーで被覆される。カプセルの内容物が乾燥粉又は微小球の場合は、システム２２は、カプセル内に配置されるか又は置かれる。医薬品２０がタブレット又は硬質錠剤の場合、システム２２は、タブレット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、分解される及び／又は溶解される。システム２２が体液と接して起動する。医薬品２０によって、システム２２は、システム２２の最初の摂取時間及び起動時間の間の所望の起動遅延時間に応じて、中心近傍位置又は外周近傍位置に配置され得る。例えば、システム２２の中心位置は、システム２２の導電性液体との接触により長い時間を要し、ひいてはシステム２２の起動により長い時間を要することを意味する。従って、事象の発生の検出により長い時間を要する。
【００１５】
図２Ｃを参照すると、本発明の一態様に従って、内部に空洞１１ａを含むカプセル１１が示されている。カプセル１１は、本発明の一態様に従った空のカプセルとして示されている。空洞内にシステム１２ａがあり、このシステム１２ａは図２Ａ及び２Ｂ夫々のシステム１２及びシステム２２と同様である。カプセル１１が、導電性流体に導入されるか、又は導電性流体と接すると、カプセル１１は、壊れるか、分解するか、又は溶解してシステムを環境から放出させることができる。
【００１６】
図２Ｄを参照すると、システム１２ａを有するカプセル１１が空洞１１ａに挿入された材料１３と共に示されている。材料１３は、活性化されて膨張し、カプセル１１を壊すことができる。本発明の一態様に従って、材料１３の活性化は、システム１２ａにより制御される。下の図２Ｅに示されるシステム１２ａは、（身体の中、表面又は外側にあってもよい）外部ソースから信号を受け、信号に応じて材料１３を活性化させ、材料１２を膨張させることができる。例えば、本発明の一態様に従い、材料１３は、電気信号に反応するように選択され、電位又は電流に曝されると性質が変化する電気活性材料である。電気活性材料又は電気活性マトリックスには、その性質、例えば物理的寸法又は溶解度が、印加電圧又は電流に応じて変化する材料が含まれる。電気活性材料の例には、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、パーフルオロスルホン酸（ナフィオン（登録商標））、パーフルオロカルボン酸（フレミオン（登録商標））、セルロース、塩（例えば、Ｆｅ3+などの多価イオンを含む塩）又はタンパク質を含むポリマーマトリックス（例えば、ポリエチレンオキシド又はセルロース）が含まれる。本発明の別の態様では、システム１２ａは、化学物質又は化合物を材料１１ａ中に放出して、材料１１ａを膨張させる化学反応を起こさせるプランジャを含む。
【００１７】
図２Ｅを参照すると、システム１２ａを有するカプセル１１が更に詳細に示されている。システム１２ａは、システム１２ａに固定されたユニット１２ｂを含む。本発明の一態様によると、ユニット１２ｂは、空洞１２ｃを画定するハウジングを含む。一例では、空洞１２ｃは化学物質又は化合物で満たされることができ、化学物質又は化合物は、空洞１１ａが材料１３で満たされたときに空洞１１ａ中に放出されて材料１３を膨張させる反応を開始する。更に図２Ｆを参照すると、別の例では、空洞１２ｃに、針又はロッドのように作用する固形物が含まれる。この固形物は、示された方向ＡＡに空洞１２ｃから機械的に押し出される。この固形物は、その後、カプセル１１の壁を貫通して壁を裂くか、又は壊すことができる。これにより、システム１２ａのカプセル１１からの分離が促進され、システム１２ａの周囲環境との接触を可能とし、システム１２ａが起動する。このように、ユニット１２ｂは、システム１２ａの起動を制御できる。
【００１８】
本発明の一態様によると、ユニット１２ｂは、受信、送信又は送受信ができる通信モジュールを含む。従って、ユニット１２ｂは、図５及び素子７５に関して以下で詳細に述べるように、二次通信モジュールとしての機能を果たし得る。ユニット１２ｂは、本発明の一態様に従い、外部ソースから制御信号を受信できる。別の態様によると、ユニット１２ｂは、外部ソースに信号を送信できる。本発明の更に別の態様では、ユニット１２ｂは、送受信機として機能し、外部デバイスに信号を送受信できる。また、ユニット１２ｂは、以下で詳細に述べるように、システム１２ａの他の部品と通信する。
【００１９】
図３を参照すると、一態様では、図２Ａ及び２Ｂ夫々のシステム１２及びシステム２２は、システム３０として更に詳細に示されている。システム３０は、上述したように、医薬品と共に使用して、患者が医薬品を摂取した時期を判断できる。上述したように、本発明の範囲は、システム３０と共に使用される環境及び医薬品に限定されない。例えば、システム３０はカプセル内に置かれることができ、カプセルは導電性液体中に置かれる。カプセルは、ある時間に亘って溶解し、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あらゆる環境であらゆる医薬品と共に使用されてもよい。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、又はあらゆる同様の製品で満たされた容器内に落とされてもよい。更に、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事象の発生を記録するために、あらゆる医薬品の摂取と同時に摂取されてもよい。
【００２０】
医薬品と組み合わせたシステム３０の具体的な例では、医薬品又は錠剤が摂取されるとシステム３０が起動する。システム３０は、コンダクタンスを制御し、検出される固有の電流特性を生成し、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、Ｖhighと接地５２との間に抵抗３１を含む。抵抗素子は既知量を有し、Ｖhighと接地との間の電圧降下を示す。下の図５及びインピーダンス測定ユニット７５ａに関して述べるように、この既知量を使って周囲環境のインピーダンスを判断する。
【００２１】
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に取り付けられるか、成膜されるか、又は固定される。システム３０のこの態様では、摂取可能な又は消化可能な材料３４をフレームワーク３２と物理的に関連付ける。材料３４は、フレームワークに化学的に成膜されるか、蒸着されるか、固定されるか、又は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「成膜（ｄｅｐｏｓｉｔ）」と呼ぶ場合がある。材料３４は、フレームワーク３２の一側に成膜される。材料３４として用いられ得る対象の材料には、限定されないが、Ｃｕ又はＣｕＩが含まれる。材料３４は、複数のプロトコル中で、物理蒸着、電着又はプラズマ蒸着により成膜される。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、又はフォトリソグラフィ及びエッチングにより制御される。更に、１つの領域のみが材料の成膜用に示されていても、各システム３０は、所望に応じて材料３４を成膜することができる２箇所以上の電気的に固有の領域を含んでもよい。
【００２２】
図３に示すように反対側の異なる側に、別の消化可能な材料３６が成膜されており、材料３４及び材料３６は異なり、互いに絶縁されている。図示していないが、選択された異なる側は、材料３４に関して選択された側に隣接する側であってもよい。本発明の範囲は、選択された側によって限定されず、「異なる側」という用語は、第１の選択された側とは異なる複数の側の内のいずれかを意味し得る。更に、システムの形状が正方形として示されていても、形状は、あらゆる幾何学的に適切な形状であってよい。材料３４及び材料３６は、システム３０が体液などの導電性液体と接すると電位差を生じるように選択される。材料３６として対象となる材料には、限定されないが、Ｍｇ、Ｚｎ又は他の電気的陰性金属が含まれる。材料３４に関して上述したように、材料３６は、フレームワークに化学的に成膜されるか、蒸着されるか、固定されるか、又は組み立てられてもよい。また、材料３６（及び、必要に応じて材料３４）のフレームワーク３２への接着を容易にするために接着層が必要であってもよい。材料３６のための典型的な接着層は、Ｔｉ、ＴｉＷ、Ｃｒ又は同様の材料である。アノード材料及び接着層は、物理蒸着、電着又はプラズマ蒸着により成膜されてもよい。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、材料のいずれかの厚さにも、フレームワーク３２に材料を成膜するか又は固定するために使用されるプロセスのタイプにも限定されない。
【００２３】
記述された本開示によると、材料３４及び材料３６は、異なる電気化学ポテンシャルを有するあらゆる対の材料であってもよい。更に、システム３０がインビボで使われる態様では、材料３４及び材料３６は、吸収され得るビタミンであってもよい。更に具体的には、材料３４及び材料３６は、システム３０が動作する環境に適したあらゆる２つの材料から作られてもよい。例えば、材料３４及び材料３６は、摂取可能な医薬品と共に使われる場合、異なる電気化学ポテンシャルを有する摂取可能なあらゆる対の材料である。例示的な例には、システム３０が胃酸などのイオン性溶液と接する場合が含まれる。適切な材料は金属に限定されるものではなく、ある態様では、対を成す材料は、金属及び非金属から、例えば、金属（Ｍｇなど）及び塩（例えば、ＣｕＣｌ又は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）及び低界面抵抗を有する物質（金属、塩又はインターカレーション化合物）のあらゆる対が適切である。
【００２４】
対象の材料及び対は、限定されないが、以下の表１に示すものが含まれる。一態様では、金属の一方又は両方に非金属をドープし、例えば、導電性液体と接する際に材料間で生じる電位を高めることができる。ある態様では、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、アノードとしてヨウ化銅（ＣｕＩ）、カソードとしてマグネシウム（Ｍｇ）である。本発明の態様は、人体にとって有害ではない電極材料を使用する。
【００２５】
【表１】
2014522695.tif 000003
【００２６】
従って、システム３０が導電性液体と接しているとき、一例が図５に示されている電流経路が材料３４及び材料３６間に導電性液体を通って形成される。制御デバイス３８が、フレームワーク３２に固定され、材料３４及び材料３６に電気的に結合される。制御デバイス３８は、材料３４及び材料３６間のコンダクタンスを制御して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。
【００２７】
材料３４及び材料３６間で生じる電位は、システム操作用電源を与え、更に導電性流体及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作動する。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。生理的流体、例えば胃酸により導電性流体又は電解質成分が与えられる導電性流体又は電解質にシステムが達すると、材料３４及び材料３６間の電流フロー経路がシステム３０の外部に完成する。システム３０を通る電流経路は制御デバイス３８により制御される。電流経路の完成により、電流が流れることが可能になり、更には、受信機（図示せず）が電流の存在を検出して、システム３０が起動し、所望の事象が発生しているか又は発生したことが認識できる。このような受信機の例示的な例が、以下に記載されるように図７〜１２に関して更に説明される。
【００２８】
一態様では、２つの材料３４及び材料３６は、電池などの直流電源に必要な２つの電極と機能の点で同様である。導電性液体は、電源の完成に必要な電解質として作用する。記載の完成した電源は、システム３０の材料３４及び材料３６間の電気化学反応により定められ、体液により作動可能になる。完成した電源は、イオン性溶液又は導電性溶液、例えば胃液、血液又は他の体液及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得る。更に、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、塩水又は金属ベースのペンキであってもよい。
【００２９】
ある態様では、これら２つの材料は、追加の材料層により周囲環境から遮蔽される。従って、遮蔽材が溶解し、２つの異質材料が標的部位に曝されると電位が生じる。
【００３０】
ある態様では、完成した電源又は供給電源は、活性電極材料、電解質、及び電流コレクタ、パッケージングなどの不活性材料から構成されている。活性材料は、異なる電気化学ポテンシャルを有するあらゆる対の材料である。適切な材料は、金属に限定されず、ある態様では、対を成す材料は、金属及び非金属から選択され、例えば、金属（Ｍｇなど）及び塩（ＣｕＩなど）から構成される対から選択される。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）及び低界面抵抗を有する物質（例えば、金属、塩又はインターカレーション化合物）のあらゆる対が適切である。
【００３１】
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。ある態様では、電極材料は、標的の生理的な部位、例えば胃と接し、識別子のシステムの作動に充分な電圧を与えるように選択される。ある態様では、電源の金属と標的の生理的な部位とが接する際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、０．５ボルト以上を含み、更に１．０ボルト以上を含み、ある態様では、電圧は、約０．００１〜約１０ボルト、例えば約０．０１〜約１０Ｖの範囲である。
【００３２】
再度図３を参照して、材料３４及び材料３６は、制御デバイス３８を起動する電位を与える。制御デバイス３８が起動するか、又は電源を入れると、制御デバイス３８は、材料３４及び材料３６間のコンダクタンスを固有の方法で変更できる。材料３４及び材料３６間のコンダクタンスを変えることにより、制御デバイス３８は、システム３０を囲む導電性液体を通る電流の大きさを制御できる。このため、身体の内部又は外部に配置され得る受信機（図示せず）により検出され測定され得る固有の電流特性が生成される。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、膜又は「スカート」が使用されて電流経路の「長さ」を増し、従って、コンダクタンス経路を増強すべく機能する。これに関して、２００９年３月２６日付けで米国特許出願公開第２００９／００８２６４５号明細書として公開されている「Ｉｎ−Ｂｏｄｙ  Ｄｅｖｉｃｅ  ｗｉｔｈ  Ｖｉｒｔｕａｌ  Ｄｉｐｏｌｅ  Ｓｉｇｎａｌ  Ａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ」という名称の２００８年９月２５日出願の米国特許出願第１２／２３８３４５号明細書に開示されている。この特許出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。或いは、本明細書の開示全体を通して、用語の「非導電性材料」、「膜」及び「スカート」は、本開示における本態様の範囲及び特許請求の範囲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。３５及び３７に一部が夫々示されるスカートは、フレームワーク３２に固定させるなど、フレームワーク３２と関連付けられてもよい。本発明の範囲内で、スカートの種々の形状及び構成が意図されている。例えば、システム３０は、スカートにより完全に又は部分的に囲まれてもよく、スカートは、システム３０の中心軸に沿って配置されても、又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ている本発明の範囲は、スカートの形状又はサイズにより限定されない。更に、他の態様では、材料３４及び材料３６は、材料３４と材料３６との間のあらゆる画定された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。
【００３３】
図４を参照して、別の態様では、図２Ａ及び２Ｂ夫々のシステム１２及びシステム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と同様である。システム４０のこの態様では、消化可能な又は溶解可能な材料４４が、フレームワーク４２の一側の一部に成膜される。フレームワーク４２の同じ側の異なる部分に、材料４４及び別の消化可能な材料４６が異なるように別の消化可能な材料４６が成膜される。更に具体的には、材料４４及び材料４６は、体液などの導電性液体と接すると電位差を生じるように選択される。従って、システム４０が、導電性液体と接する及び／又は部分的に接すると、一例が図５に示されている電流経路が、材料４４及び材料４６間に導電性液体を通って形成される。制御デバイス４８が、フレームワーク４２に固定されており、材料４４及び材料４６に電気的に結合される。制御デバイス４８は、材料４４及び材料４６間のコンダクタンス経路の一部を制御できる電子回路を含む。材料４４及び材料４６は、非導電性スカート４９により分離される。スカート４９の種々の例が、２０１０年４月２７日付けでＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１０／３２５９０号明細書として出願され、２０１０年１１月１１日付けで国際公開第２０１０／１２９２８８号パンフレットとして公開された「ＨＩＧＨＬＹ  ＲＥＬＩＡＢＬＥ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤＳ  ＯＦ  ＵＳＩＮＧ  ＳＡＭＥ」という名称の２００９年４月２８日出願の米国仮特許出願第６１／１７３５１１号明細書、２０１０年４月２７日付けでＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ１０／３２５９０号明細書として出願され、２０１０年１１月１１日付けで国際公開第２０１０／１２９２８８号パンフレットとして公開された「ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＥＶＥＮＴ  ＭＡＲＫＥＲＳ  ＨＡＶＩＮＧ  ＳＩＧＮＡＬ  ＡＭＰＬＩＦＩＥＲＳ  ＴＨＡＴ  ＣＯＭＰＲＩＳＥ  ＡＮ  ＡＣＴＩＶＥ  ＡＧＥＮＴ」という名称の２００９年４月２８日出願の米国仮特許出願第６１／１７３５６４号明細書、及び、２００９年３月２６日付けで米国特許出願公開第２００９／００８２６４５号明細書として公開された「ＩＮ−ＢＯＤＹ  ＤＥＶＩＣＥ  ＷＩＴＨ  ＶＩＲＴＵＡＬ  ＤＩＰＯＬＥ  ＳＩＧＮＡＬ  ＡＭＰＬＩＦＩＣＡＴＩＯＮ」という名称の２００８年９月２５日出願の米国特許出願第１２／２３８３４５号明細書に開示されている。これらの特許出願の夫々の開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
【００３４】
制御デバイス４８が起動するか、又は電源を入れると、制御デバイス４８は、材料４４及び材料４６間のコンダクタンスを変更できる。従って、制御デバイス４８は、システム４０を囲む導電性液体を通る電流の大きさを制御できる。システム３０に関して上述したように、システム４０と関連した固有の電流特性が、受信機（図示せず）により検出され、システム４０の起動を知らせることができる。受信機の例示的な例が、本明細書で後に記載される図７〜１２に示される。電流経路の「長さ」を増すために、スカート４９のサイズ及び／又は特徴が変えられる。電流経路が長いほど、受信機の電流検出が容易になる。
【００３５】
図５を参照すると、図３のシステム３０が、起動状態にあり、導電性液体と接している状態で示される。システム３０は、接地５２を介して接地される。例えば、システム３０が導電性流体に接すると、導電性流体は接地される。また、システム３０は、図６に関連して更に詳細に説明されるセンサモジュール７４を含む。イオン経路又は電流経路５０が、システム３０と接している導電性流体を通って材料３４及び材料３６間に形成される。材料３４及び材料３６間で生じる電位は、材料３４及び材料３６と導電性流体との化学反応を介して生じる。
【００３６】
システム３０は、ユニット７５を更に含む。ユニット７５は、通信機能を可能とする態様を含み、本発明の種々の態様によると、受信機、送信機又は送受信機の内のいずれかとして機能することができる。従って、システム３０の外部にある別のデバイス、例えば、携帯電話、埋め込み型デバイス、ユーザの身体に取り付けられたデバイス、又はユーザの皮膚下に配置されたデバイスが、ユニット７５を介して、例えばシステム３０への、システム３０からの、又は両方向の通信を可能とする。また、ユニット７５は、材料３４及び材料３６と電気的に接続される。本発明の一態様によると、システム３０の外部のあらゆるデバイスも、システム３０を囲む環境を通る電流フローを使ってユニット７５又は制御モジュール３８のいずれかと通信できる。例えば、ユーザの身体に取り付けられたパッチ若しくは受信機、ユーザにより携行される携帯電話若しくはデバイス、又は埋め込み型デバイスが、ユーザの身体を通る電流特性を生成できるデバイスの例である。電流特性は、電流特性に符号化された情報を含んでもよい。電流特性は、ユニット７５又は制御モジュール３８を使ってシステム３０により検出されて復号され、システム３０の外部のデバイスからシステム３０への通信が可能となる。従って、外部のデバイスは、無線又はトランスコンダクタ（ｔｒａｎｓｃｏｎｄｕｃｔｉｏｎ）によってユニット７５にシステム３０の起動を制御する信号を送信できる。
【００３７】
本発明の一態様によると、ユニット７５はまた、直接的に又はセンサモジュール７４を介して周囲環境を測定し、システム３０が好ましくない環境状態により作動停止されるべきかどうかを判断できる。例えば、ユニット７５は、システム３０の周囲の環境のインピーダンスを測定できるインピーダンス測定ユニット７５ａを含んでもよい。インピーダンス測定ユニット７５ａは、材料３４などの１つの出力端子に電圧を送信するか、又は印加することによりインピーダンスを測定する。このようにして、インピーダンス測定ユニット７５ａは、（図３の抵抗３１を使って）インピーダンスを測定する。既知量の抵抗及び既知の電圧を使って、インピーダンス測定ユニット７５ａは、周囲環境のインピーダンスを測定できる。受信機で受信された信号は、システム３０の電流出力に直接比例する。システム３０の出力端子に、抵抗３１のような可変抵抗が加えられると、システム３０の電流出力は、１／（Ｒ＋Ｚ）に比例する。ここで、Ｒは、可変抵抗器の値、Ｚは、システム３０の周囲の溶液又は胃の環境の局所インピーダンスである。従って、検出された信号は、Ｖreceievd＝ｋ／（Ｒ＋Ｚ）に等しい。
【００３８】
システム３０は、送信中２以上のレベルの間で周期を成す可変抵抗器を使って設計され得る。これにより、受信信号は、上記の式に従って変化することになる。信号が検出されると、信号を使って１／Ｖreceived対Ｒの線形プロットが生成され、傾斜及び切片が判断される。傾斜は、１／ｋの値及びＺ／ｋの切片を有する。これにより、可変抵抗器の値が設計パラメータから求められるために、システム３０から得られる実際の電圧又は電流とは無関係に、ｋ及びシステム３０の局所インピーダンスの両方を判断することが可能となる。
【００３９】
インピーダンス測定を使って、患者の水和状態、薬剤の存在、胃腸の運動性／うねり、胃での通過時間、ある型の組織（腫瘍）又は出血の存在をモニタしてもよい。また、インピーダンス測定は、システム３０の性能のモニタリングに有用な診断ツールである。例えば、周囲環境のインピーダンスが有効な通信を妨げる場合、システム３０は、作動停止されるか、又は遅れて起動することが可能である。本発明の一態様によると、ユニット７５は、制御デバイス３８に信号を送信する。制御デバイス３８は、信号に応じて、材料３４及び材料３６間のコンダクタンス、ひいてはインピーダンスを変え、材料３４及び材料３６と周囲環境との化学反応速度を遅らせ、それにより、システム３０が作動停止モード、作動停止状態、又は作動停止条件に達する。このように、ある化学反応があるにしても、システム３０の電力を後の使用のために維持するには十分低いが、近くの環境の検知及び測定の操作を可能にする。
【００４０】
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場合、ユニット７５は、制御デバイス３８に信号を送信し、材料３４及び材料３６間のコンダクタンスを変えて、システム３０の電流特性を使って通信できるようにする。従って、システム３０が作動停止されており、環境のインピーダンスが通信に適する場合、システム３０は再起動し得る。
【００４１】
環境の測定により判断して、環境変化の状態が通信に好ましい場合、ユニット７５は、制御デバイス３８に信号を送信し、材料３４及び材料３６間のコンダクタンスを変えてシステム３０の電流特性を使って通信できるようにする。従って、システム３０が作動停止されており、環境のインピーダンスが通信に適する場合、システム３０は再起動し得る。
【００４２】
図５Ａを参照すると、図５Ａ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、不規則な表面である。不規則な表面は、材料の表面積を増やし、ひいては導電性流体と接する面積を増やす。一態様では、材料３４の表面で、材料３４と周囲の導電性流体との間で電気化学反応が起こり、それにより、質量体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「質量体」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か、又は導電性流体から取り除くことができるあらゆるイオン性種又は非イオン性種を含む。一例として、材料がＣｕＣｌであり、導電性流体と接するとＣｕＣｌがＣｕ金属（固体）に変換され、Ｃｌ- が溶液中に放出される場合がある。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か、又は取り除かれるイオンになる材料３６を含む電気化学反応がある。この例では、材料３４での陰イオンの放出及び材料３６による陽イオンの放出は、制御デバイス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、ひいてはイオン放出速度又は電流は、制御デバイス３８により制御される。制御デバイス３８は、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、ひいては電流フロー並びに材料３４及び材料３６での反応速度を変えることにより、イオン流速を増減できる。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符号化できる。従って、システム３０は、イオン放出又はイオン流を使って情報を符号化する。
【００４３】
周波数が変調され、振幅が一定である場合と同様に、制御デバイス３８は、電流又はイオン流の大きさを略一定に維持しながら、イオン流又は電流の持続期間を変えることができる。また、制御デバイス３８は、持続期間を略一定に維持しながら、イオン流速又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、速度又は大きさを変えて、制御デバイス３８は、電流又はイオン流中の情報を符号化する。例えば、制御デバイス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、及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、これらの技術に限定されない。
【００４４】
上記に示したように、本明細書で開示された図３及び４夫々のシステム３０及びシステム４０などの種々の態様は、制御デバイス３８又は制御デバイス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、論理素子及び／又は記憶素子、集積回路、インダクタ、抵抗器、及び種々のパラメータ測定用センサが含まれる。各部品は、フレームワーク及び／又は別の部品に固定されてもよい。支持体の表面上の部品は、あらゆる便宜的な構成に配置されてもよい。２以上の部品が固体支持体の表面上に存在する場合は、相互接続されてもよい。
【００４５】
上記に示したように、システム３０及びシステム４０などのシステムは、異質材料間のコンダクタンスを制御し、従って、イオン流又は電流の速度を制御する。特定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、イオン流及び電流特性の情報を符号化できる。イオン流又は電流特性を使って特定のシステムを固有に識別する。更に、システム３０及びシステム４０は、種々の異なる固有のパターン又は特性を生成でき、従って、追加の情報を付与できる。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の電流特性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られ得る。更に例示すると、第１の電流特性は、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の電流特性は、第１の電流特性に関連した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。
【００４６】
図６を参照すると、制御デバイス３８のブロック図が示されている。制御デバイス３８は、制御モジュール６２、計数器又はクロック６４、及びメモリ６６を含む。更に、制御デバイス３８は、図５で参照されたセンサモジュール７２及びセンサモジュール７４を含むことが示されている。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及び材料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、メモリ６６、及びセンサモジュール７２，７４も電力入力（一部図示せず）を有する。システム３０が導電性流体と接している場合は、これらの部品の夫々の電力は、材料３４及び材料３６と導電性流体との化学反応で生じ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の全体の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。クロックサイクルの数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徴に基づいて、制御モジュール６２は、材料３４及び材料３６間のコンダクタンス特性を変える。このサイクルは繰り返され、それにより、制御デバイス３８は、固有の電流特性の特徴を生成する。また、制御モジュール６２は、メモリ６６に電気的に結合される。クロック６４及びメモリ６６の両方は、材料３４及び材料３６間で生じる電位により電力が供給される。
【００４７】
制御モジュール６２はまた、センサモジュール７２及びセンサモジュール７４に電気的に結合され、これらのセンサモジュール７２，７４と通信する。示された態様では、センサモジュール７２は制御デバイス３８の一部であり、センサモジュール７４は別の部品である。代替的な態様では、センサモジュール７２及びセンサモジュール７４の一方は、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又はセンサモジュール７４の構造的な位置又は機能的な位置に限定されない。更に、システム３０のあらゆる部品も、請求された本発明の範囲を限定することなく、機能的に又は構造的に移動され得るか、組み合わせられ得るか、又は再配置され得る。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、メモリ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これらの機能部品の夫々を備えることも、本発明の範囲内にある。
【００４８】
図６を再度参照すると、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又はセンサモジュール７４は、環境から情報を集め、アナログ情報を制御モジュール６２に通信する。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、デジタル情報は、電流フロー又はイオン流を生成する質量体の移動速度に符号化される。別の態様では、センサモジュール７２又はセンサモジュール７４は、環境から情報を集め、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に通信する。図５に示された態様では、センサモジュール７４は、材料３４及び材料３６並びに制御デバイス３８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で制御デバイス３８に電気的に結合される。結線７８は、センサモジュール７４への電力の供給源、及びセンサモジュール７４と制御デバイス３８との間の通信チャネルの両方の役割を果たす。
【００４９】
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、行われる特定のタイプの検知機能に応じて選択される。また、ｐＨセンサモジュール７６は、制御デバイス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。ｐＨセンサモジュール７６は、作動中、材料３４と材料３６との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。ｐＨセンサモジュール７６は、電位の値を使って周囲環境のｐＨレベルを計算する。ｐＨセンサモジュール７６は、制御デバイス３８にその情報を与える。制御デバイス３８は、イオン移動及び電流フローを起こす質量体の移動速度を変え、イオン移動におけるｐＨレベルに関する情報を符号化する。この情報は、受信機（図示せず）により検出され得る。従って、システム３０は、ｐＨレベルに関する情報を判断し、周囲環境の外部のソースに与えることができる。
【００５０】
上記に示したように、制御デバイス３８は、所定の電流特性を出力するように前もってプログラムされ得る。別の態様では、システムは受信システムを含んでもよく、受信システムは、システムが起動するとプログラミング情報を受信できる。図示されていない別の態様では、スイッチ６４及びメモリ６６を１つのデバイスに組み合わせることができる。
【００５１】
周囲環境の外部にあるソースの例には、種々の受信機などが含まれる。受信機の一例で、本明細書で「信号受信機」と呼ばれることもある２以上の異なる復調プロトコルを採用して、所与の受信信号を復号してもよい。場合によっては、コヒーレント復調プロトコル及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７は、本発明の一態様に従って、受信機がどのようにコヒーレント復調プロトコルを実行するかを示す機能ブロック図である。受信機の一部のみが図７に示されていることに留意されたい。図７は、搬送波周波数（及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が、ミキサ２２２３で第２の搬送波信号２２２２とミキシングされる。帯域外ノイズ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２２２５で行われる。複素信号のアンラップ位相２２３０が決定される。計算された搬送波周波数と実際の搬送波周波数と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のミキサ段階が適用され得る。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に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、ブロック２２５０で信号がＩＱ平面上で回転され、標準的ビットの識別後、最終的にブロック２２６０で復号される。
【００５２】
復調に加えて、トランスボディ（ｔｒａｎｓｂｏｄｙ）通信モジュールは、順方向エラー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及びノイズからの干渉が抑制され、追加の利得が得られる。対象の順方向エラー訂正モジュールは、国際公開第２００８／０６３６２６号パンフレットとして公開されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００７／０２４２２５号明細書に記載されている構成を含む。この特許の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。場合によっては、順方向エラー訂正モジュールは、あらゆる便宜的なプロトコル、例えば、Ｒｅｅｄ−Ｓｏｌｏｍｏｎ、Ｇｏｌａｙ、Ｈａｍｍｉｎｇ、ＢＣＨ及びＴｕｒｂｏプロトコルを採用して復号エラーを識別し、（境界内で）訂正してもよい。
【００５３】
別の例では、受信機は、図８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８に示した方式は、有効なビーコンを識別する一技術の概要を示す。受信信号２３６０が、電極により受信され、（搬送波周波数を含む）高周波シグナルチェーンにより（例えば、１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚに）帯域通過フィルタ処理され、アナログからデジタルに変換された信号を表す。信号２３６０は、その後ブロック２３６１でデシメートされ、ミキサ２３６２において公称駆動周波数（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（例えば、５ＫＨｚ  ＢＷに）ローパスフィルタ処理されて、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２３６７（高速フーリエ変換及びその後の２つの最強ピークの検出）で更に処理されて、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。
【００５４】
図９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９では、受信機２７００は電極入力２７１０を含む。トランスボディ導電性通信モジュール２７２０及び生理的検知モジュール２７３０が、電極入力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。更に、（周囲温度検出用）ＣＭＯＳ温度検知モジュール２７４０及び３軸加速度計２７５０が示されている。更に、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及びデジタル信号プロセッサ）、（データ保存用）非揮発性メモリ２７７０、及び（例えば、データアップロード動作における別のデバイスへのデータ送信用）無線通信モジュール２７８０を含む。
【００５５】
図１０は、図９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による回路の更に詳細なブロック図である。図１０では、受信機２８００は、電極ｅ１、電極ｅ２及び電極ｅ３（電極２８１１、電極２８１２及び電極２８１３）を含み、これらの電極は、例えば、ＩＥＭにより導電的に送信された信号を受信する及び／又は対象の生理的パラメータ若しくはバイオマーカを検知する。電極２８１１、電極２８１２及び電極２８１３により受信された信号は、電極に電気的に結合されているマルチプレクサ２８２０により多重化される。
【００５６】
マルチプレクサ２８２０は、高帯域フィルタ２８３０及び低帯域フィルタ２８４０の両方に電気的に結合される。高周波数シグナルチェーン及び低周波数シグナルチェーンは、所望のレベル又は範囲をカバーすべくプログラム可能な利得を与える。この特定の態様では、高帯域フィルタ２８３０は、１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚ帯域の周波数を通過させるが、帯域外周波数からノイズを除去する。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、通過した周波数は、増幅器２８３２により増幅された後に、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。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帯域フィルタ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。通過した周波数信号は、増幅器２８４２により増幅される。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が示されている。第２のマルチプレクサ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、低出力プロセッサ２８７０に電気的に結合されているコンバータ２８６４によりデジタル信号に変換される。一態様では、加速度計２８５０の代わりに、（例えば、Ａｎａｌｏｇ  Ｄｅｖｉｃｅｓにより製造された）デジタル加速度計を実装してもよい。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に電気的に結合できる。この場合、第２のマルチプレクサ２８６０は必要ない。また、デジタル信号は、運動を検出するとそれ自体を起動するように構成でき、更に電力を節約できる。更に、連続ステップ計数機能を実装できる。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容易にしてもよい。例えば、データが、満たされるまでＦＩＦＯにバッファリングされ、データが満たされた時点で低出力プロセッサがアイドル状態から起動して、データを受信してもよい。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。受信機２８００の低出力プロセッサ２８７０は、上述したように、最小限の電流ドロー、例えば１０μＡ以下又は１μＡ以下しか必要としないアイドル状態を維持する。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、上述したように、アイドル状態より大きな量の電流、例えば３０μＡ以上、５０μＡ以上の電流を必要とし、例えば、導電的に送信される信号の走査、導電的に送信される信号の受信の際の処理、生理的���ータの取得及び／又は処理などの動作を含んでもよい。
【００５７】
また、図１０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与え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。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、無線通信素子は、例えばＢＬＵＥＴＯＯＴＨ（登録商標）無線送受信機を含んでもよい。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及び低出力プロセッサ２８７０に電気的に結合される。更に、無線通信素子２８９５は、自身の電源を有するように実装されてもよく、それにより、受信機の他の部品とは独立して、例えばマイクロプロセッサにより電源のオン及びオフが可能となる。
【００５８】
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１０に示す受信機の部品の構成例を示す。所望の用途に応じて、代替的な構成も実装可能であることを理解されたい。アイドル状態では、例えば受信機は最小限の電流を使う。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）であり、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、周辺回路に関する回路ブロック及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及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ものであってもよく、又はタイマなどのデバイスの周辺機器の１つにより内部で生成されるものであってもよい。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の水晶時計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。受信機が傍受状態にある場合、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。更に、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関連する回路ブロックは、オン状態にある（換言すれば、高周波シグナルチェーンの状態にある）。上述したように、ビーコン信号モジュールは、種々の型の傍受信号を実行し、低出力効率を実現する。送信された信号を検出すると高出力復調及び復号状態に入る。受信機が復調及び復号状態にあるとき、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、デバイスに１０８ＭＨｚクロック速度を与えるＰＬＬベースクロック倍率器を有する約１２ＭＨｚの水晶発振器から給電されてもよい。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発振器から給電され、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、その後の処理及び全ての送信を可能とする。要求された送信が無線通信モジュールをオフからオンに周期変化させてもよい。
【００５９】
受信機がＥＣＧ及び加速度計の収集状態にあるとき、加速度計及び／又はＥＣＧ信号調整チェーンに関連する回路ブロックがオン状態になる。高出力プロセッサ２８８０は、収集中アイドル状態にあり、処理及び送信中（例えば、デバイスに１０８ＭＨｚクロック速度を与えるＰＬＬベースクロック倍率器を有する約１２ＭＨｚ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発振器から給電され、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。
【００６０】
低出力プロセッサ（例えば、図１０に示すＭＳＰ）及び高出力プロセッサ（例えば、図１０に示すＤＳＰ）は、任意の便宜的な通信プロトコルを使って相互に通信できる。場合によっては、これら２つの素子は、存在する場合、シリアル周辺インターフェイスバス（以降「ＳＰＩバス」と呼ぶ）を介して相互に通信する。以下の説明は、高出力プロセッサ及び低出力プロセッサが通信し、ＳＰＩバスを介したメッセージの送返信を可能とするように実行される信号伝達及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の説明のために、図１０と一致するように、「低出力プロセッサ」及び「高出力プロセッサ」の代わりに、「ＬＰＰ」及び「ＨＰＰ」が夫々使われる。しかし、この記載は、図１０に示す構成以外の他のプロセッサにも適用可能である。
【００６１】
図１１は、高周波シグナルチェーンに関連する本発明の態様による受信機のハードウエアのブロック図である。図１１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，電極２９１２及び電極２９１３の形態の）受信機プローブを含む。また、あらゆる帯域外周波数を除去する帯域フィルタを備えるための高域フィルタ２９３０及び低域フィルタ２９４０が示されている。示された態様では、１０ＫＨｚ〜３４ＫＨｚの通過帯域が備えられており、この周波数帯域内の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及び２０ＫＨｚを含んでもよい。１又は複数の搬送波が存在してもよい。更に受信機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により処理され得る。この態様では、デジタル信号をＤＳＰ用専用メモリに送るＤＳＰダイレクトメモリアクセスユニット２９６０が示されている。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点がある。
【００６２】
受信機を含むシステムの例を図１２に示す。図１２では、システム３５００が、摂取可能な事象マーカ「ＩＥＭ」などの摂取可能なデバイスを含む薬剤組成物３５１０を含む。また、システム３５００には、信号受信機３５２０が存在する。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及び運動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デバイス又はＰＤＡ３５３０（例えば、スマートフォン又は他の無線通信可能デバイス）に送信し、外部デバイス又はＰＤＡは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、所望に応じて、例えば患者に許可を与えるように構成されてもよい。例えば、サーバ３５４０は、矢印３５６０で示されるように、例えば家族の介護者３５５０がサーバ３５４０により生成される警告及び傾向をモニタして患者を支援することを可能に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参加できるように構成されてもよい。また、サーバ３５４０は、矢印３５６５により示されるように、例えば、患者にＰＤＡ３５３０を介して中継される患者への警告、患者へのインセンティブなどの形態で応答を患者に直接与えるように構成されてもよい。また、サーバ３５４０は、医療専門家（例えば、看護師、医師）３５５５とやり取りしてもよく、医療専門家は、データ処理アルゴリズムを使って患者の健康及び服薬遵守の程度、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、説明された診療内容の連絡及び支援を患者に提供することができる。
【００６３】
上記の部品に加えて、システム３０は、１又は他の電子部品を更に含んでもよい。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態の追加の論理回路及び／又は記憶素子、例えばバッテリ、燃料電池又はコンデンサなどの電力調整デバイス、センサ、刺激デバイスなど、例えばアンテナ、電極、コイルなどの形態の信号送信素子、例えばインダクタ、抵抗器などの受動素子が含まれる。
【００６４】
ある態様では、摂取可能な回路構成は被覆層を含む。この被覆層の目的は変わってもよく、例えば、回路、チップ及び／若しくはバッテリ又はあらゆる部品を処理中、保存中又は摂取中に保護するためであってもよい。このような場合には、回路の上面に被覆物を含めてもよい。また、保存中は摂取可能な回路を保護するが、使用中は直ちに溶解するように設計されている被覆物が対象である。例えば、上述したように、水性の流体、例えば胃液又は導電性流体と接すると溶解する被覆物である。また、デバイスのある部品を損傷する虞があ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被覆物が対象である。例えば、上面及び底面に成膜された異質材料を有するチップが生成される態様では、製品をダイシングする必要がある。しかし、ダイシングプロセスは、異質材料にひっかき傷を付ける可能性があり、異質材料を放出させるか、又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又は液体接触を防ぐ材料上の保護被覆物が採用され得る。溶解性被覆物の別の目的は、デバイスの起動を遅らせることである。例えば、異質材料上に位置し、一定時間、例えば５分を過ぎると胃液との接触により溶解する被覆物が採用され得る。被覆物は、制御された方法で溶解し、必要なときにデバイスを起動する環境検知被覆物、例えば温度又はｐＨ検知被覆物又は他の化学的な検知被覆物であってもよい。例えば、デバイスが胃を離れるまで起動を遅らせることが望まれる場合、胃で存在し続けるが、腸で溶解する被覆物が対象である。このような被覆物の例が、低ｐＨでは不溶性であるが、より高いｐＨで可溶性になるポリマーである。また、製剤保護被覆物、例えば、ジェルキャップの液体により回路の起動が妨げられるジェルキャップ液体保護被覆物が対象である。
【００６５】
対象の識別子には、電源の電極（例えば、アノード及びカソード）と同様に機能する２つの異質電気化学材料が挙げられる。電極、つまりアノード又はカソードへの言及は、本明細書では単なる例示的な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つの異質材料間で電位が生じる態様を含む。従って、電極、アノード又はカソードに関して言及される場合、２つの異質材料間で生じる電位に関する言及が意図されている。
【００６６】
材料が、体液、例えば胃酸又は他のタイプの体液に（単独で又は乾燥した導電性媒体前駆物質と組み合わせて）曝されて接すると、２つの電極材料が受ける夫々の酸化反応及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。そのため、ボルタ電池、すなわちバッテリが作られる。従って、本発明の態様では、このような電源は、２つの異質材料が標的部位、例えば胃、消化管などに曝されると、電圧が生成されるように構成される。
【００６７】
ある態様では、金属の一方又は両方が非金属でドープされ、例えば、バッテリの電圧出力が高められる。ある態様では、ドーピング剤として使われてもよい非金属には、限定されないが、硫黄、ヨウ素などが含まれる。
【００６８】
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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【００７２】
付記１．通信用デバイスであって、該デバイスは、導電性流体中で機能する回路構成及び部品を含み、前記デバイスは、摂取可能及び／又は消化可能であり、前記デバイスは、通信ユニットを備えており、該通信ユニットは、
支持構造体、及び
部分電源を含んでおり、
該部分電源は、
前記支持構造体に成膜された第１の材料、及び
前記支持構造体に成膜され、前記第１の材料から電気的に絶縁された第２の材料を有しており、前記第１の材料及び前記第２の材料は、前記デバイスを起動すべく電力を与えるために、導電性流体と接すると電位差を生じるように選択されており、
前記通信ユニットは、
前記支持構造体に関連付けられ、前記第１の材料及び前記第２の材料に電気的に接続され、前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスの変化が前記デバイスの電流特性を変え、それにより前記電流特性の情報を符号化するように前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを制御する制御モジュール、及び
該制御モジュールと通信し、前記支持構造体に関連付けられ、少なくとも外部ソースから信号を受信するか、又は前記外部ソースに信号を送信するユニット
を更に含んでいることを特徴とするデバイス。
【００７３】
付記２．空洞を画定する密封ハウジングを更に備えており、
前記通信ユニットは、前記空洞内に設けられていることを特徴とする付記１に記載のデバイス。
【００７４】
付記３．前記空洞内に放出材料を更に備えており、
前記ユニットは、放出コマンドを生成し、前記放出材料を膨張させて前記密封ハウジングを開くことを特徴とする付記２に記載のデバイス。
【００７５】
付記４．前記ユニットは、該ユニットから外側に延びて前記密封ハウジングの壁部分を貫通し、前記通信ユニットを前記密封ハウジングから分離させる機構を含んでいることを特徴とする付記２又は３に記載のデバイス。
【００７６】
付記５．前記ユニットは、機械的に作動して前記密封ハウジングの壁部分を裂き、前記密封ハウジングを開き前記通信ユニットを前記導電性流体と接触させるロッドを含んでいることを特徴とする付記１〜４のいずれかに記載のデバイス。
【００７７】
付記６．前記ユニットは、前記通信ユニットを直接囲む環境に関連する特性値を測定することを特徴とする付記１〜５のいずれかに記載のデバイス。
【００７８】
付記７．前記支持構造体に固定され、前記ユニットと通信する放出器を更に備えており、
該放出器は、前記ユニットから放出コマンドを受信し、前記信号に応じて前記デバイスを前記導電性流体に曝すことを特徴とする付記１〜６のいずれかに記載のデバイス。
【００７９】
付記８．前記空洞に、前記放出器と通信する材料が含まれており、
前記放出器は、前記密封ハウジングが壊れるように、前記材料を前記空洞内で膨張させることを特徴とする付記２〜７のいずれかに記載のデバイス。
【００８０】
付記９．前記放出器は、前記空洞内で膨張して前記密封ハウジングを壊す膨張材料を含んでいることを特徴とする付記７に記載のデバイス。
【００８１】
付記１０．前記放出器は、前記密封ハウジングの前記空洞内で前記放出器から機械的に延びて、前記密封ハウジングを壊すロッドを含んでいることを特徴とする付記７に記載のデバイス。
【００８２】
付記１１．前記デバイスが前記導電性流体と接した後、前記ユニットで受信された信号が前記制御モジュールに送信され、前記制御モジュールは、前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを変えることにより、前記デバイスによって生成される電力を減らすことを特徴とする付記１〜１０のいずれかに記載のデバイス。
【００８３】
付記１２．前記ユニットは、前記デバイスの環境に関連する情報を外部ソースに送信することを特徴とする付記１〜１１のいずれかに記載のデバイス。
【００８４】
付記１３．前記ユニットは、１つの出力で第１の材料に結合し、別の出力で前記第２の材料に結合し、周囲環境のインピーダンスを測定して前記デバイスを制御するインピーダンス測定ユニットを含んでいることを特徴とする付記１〜１２のいずれかに記載のデバイス。
【００８５】
付記１４．前記ユニットは、インピーダンス信号を前記制御モジュールに送信し、該制御モジュールは、前記インピーダンス信号を受信すると前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを変え、好ましくは、前記インピーダンス測定ユニットは、前記インピーダンス信号を前記制御モジュールに送信し、前記周囲環境のインピーダンスが所定の値より小さく、前記デバイスが起動し得ることを前記制御モジュールに知らせることを特徴とする付記１３に記載のデバイス。
【００８６】
付記１５．前記ユニットは、外部ソースから作動停止信号を受信して該作動停止信号の情報を前記制御モジュールに通信し、前記制御モジュールは、前記第１の材料及び前記第２の材料間のコンダクタンスを変え、前記第１の材料及び前記第２の材料間の電流フローの発生を妨げ、それにより前記デバイスを作動停止にすることを特徴とする付記１〜１４のいずれかに記載のデバイス。
【００８７】
付記１６．空洞を画定する密封ハウジングを更に備えており、
前記通信ユニットは、空洞内に設けられ、前記空洞内に電気活性マトリックスを更に含んでおり、
前記ユニットは電圧を生成し、前記電気活性マトリックスを膨張させて前記密封ハウジングを開くことを特徴とする付記１〜１５のいずれかに記載のデバイス。
【００８８】
付記１７．医薬品を更に備えていることを特徴とする付記１〜１６のいずれかに記載のデバイス。
【００８９】
付記１８．前記医薬品の摂取、及び／又は前記デバイスの起動、及び／又は前記医薬品の前記導電性流体との接触に関する前記電流特性に情報が符号化されることを特徴とする付記１７に記載のデバイス。
【００９０】
付記１９．付記１〜１８のいずれかに記載のデバイス、及び該デバイスから通信を受信するための受信機を備えていることを特徴とするシステム。
【００９１】
付記２０．薬剤が患者に服用されたときを知らせるための、付記１〜１９のいずれかに記載のデバイス又はシステムの使用。
【００９２】
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。
【００９３】
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。
【００９４】
当業者が本開示を読むと明らかであるように、本明細書に説明され例示された個々の実施形態は夫々、別々の構成要素及び特徴を有しており、別々の構成要素及び特徴は、本発明の範囲又は趣旨から逸脱することなく、他の複数の実施形態のいずれかから容易に分離されてもよく、又はいずれかと容易に組み合わされてもよい。全ての記載された方法は、記載された事象の順序で、又は論理的に可能な任意の他の順序で実行され得る。
【００９５】
上記の発明は、理解の明瞭化のために、図示及び例示によりある程度詳しく説明されているが、ある変更及び調整が、添付の請求項の趣旨又は範囲から逸脱することなく本発明になされてもよいことが、本発明の教示を考慮すると当業者に容易に明らかとなる。
【００９６】
従って、前述の内容は本発明の本質を単に示しているに過ぎない。本明細書に明示的に説明されていないか又は示されていないが、本発明の本質を具体化して本発明の趣旨及び範囲に含まれる様々な構成を当業者が考案することが可能であることが明らかである。更に、本明細書に述べられている全ての例及び条件的な用語は、本発明の本質と、本技術分野を進展させるために本発明者により与えられた概念とを理解する際に読者を支援することを本質的に意図するものであり、このように具体的に述べられた例及び条件に限定するものではないと解釈されるべきである。更に、本発明の本質、態様及び実施形態だけでなく、本発明の具体的な例を述べている本明細書における全ての記載は、本発明の構造的且つ機能的な等価物の両方を含むことを意図するものである。加えて、このような均等物は、現時点で既知の均等物及び今後開発される均等物の両方、すなわち構造に関わらず同一の機能を有する開発された全ての要素を含む。従って、本発明の範囲は、本明細書に示され説明された例示的な実施形態に限定されることを意図するものではない。むしろ、本発明の範囲及び趣旨は、添付の請求項により具体化される。
【００９７】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１１年７月１１日出願の「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５１６号明細書の一部継続出願である。また、この特許出願は、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「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ」という名称の２００９年９月２１日に出願された米国特許出願第１２／５６４０１７号明細書の一部継続出願である。更に、この特許出願は、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「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の２００８年６月２３日に出願された米国特許出願第１１／９１２４７５号明細書の一部継続出願である。この特許出願は、国際公開第２００６／１１６７１８号パンフレットとして２００６年１１月２日に公開された「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の２００６年４月２８日に出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１６３７０号明細書の国内移行出願である。また、この特許出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて、２００５年４月２８日出願の「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／６７６１４５号明細書、２００５年６月２４日出願の「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／６９４０７８号明細書、２００５年９月１日出願の「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈｉｎ  Ａ  Ｐａｔｉｅｎｔ’ｓ  Ｂｏｄｙ」という名称の米国仮特許出願第６０／７１３６８０号明細書、及び２００６年４月７日出願の「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／７９０３３５号明細書の出願日を優先日として主張しており、これらの特許出願の開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【００９８】
本出願は、本願と同時出願の以下の米国特許出願、すなわち、「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＳＯＵＲＣＥＳ  ＯＦ  ＰＯＷＥＲ」という名称の米国特許出願第１３／１８０４９８号明細書、「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＤＥＶＩＣＥ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５３９号明細書、「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＰＡＲＴＩＡＬ  ＰＯＷＥＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＳＡＭＥ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５２５号明細書、「ＰＯＬＹＰＨＡＲＭＡＣＹ  ＣＯ−ＰＡＣＫＡＧＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＴＩＯＮ  ＤＯＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＥＲＥＦＯＲ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５３８号明細書、及び「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ  ＩＮ  ＡＮ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＰＲＯＤＵＣＴ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５０７号明細書に関連しており、これらの特許出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【図１】
2014522695.tif 000004
【図２Ａ】
2014522695.tif 000005
【図２Ｂ】
2014522695.tif 000006
【図２Ｃ】
2014522695.tif 000007
【図２Ｄ】
2014522695.tif 000008
【図２Ｅ】
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【図２Ｆ】
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【図３】
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【図４】
2014522695.tif 000012
【図５】
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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】
2014522695.tif 000019
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【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】００９７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９７】
関連出願の相互参照
本出願は、２０１２年１月１２日付けで米国特許出願公開第２０１２／０００７７３４号明細書として公開されている２０１１年７月１１日出願の「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｒｅｍｏｔｅ  Ａｃｔｉｖａｔｉｏｎ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５１６号明細書の一部継続出願である。また、この特許出願は、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「Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｙｓｔｅｍ  ｗｉｔｈ  Ｐａｒｔｉａｌ  Ｐｏｗｅｒ  Ｓｏｕｒｃｅ」という名称の２００９年９月２１日に出願された米国特許出願第１２／５６４０１７号明細書の一部継続出願である。更に、この特許出願は、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「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の２００８年６月２３日に出願された米国特許出願第１１／９１２４７５号明細書の一部継続出願である。この特許出願は、国際公開第２００６／１１６７１８号パンフレットとして２００６年１１月２日に公開された「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の２００６年４月２８日に出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１６３７０号明細書の国内移行出願である。また、この特許出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）に基づいて、２００５年４月２８日出願の「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／６７６１４５号明細書、２００５年６月２４日出願の「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／６９４０７８号明細書、２００５年９月１日出願の「Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｃ  Ａｎｄ  Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ  Ｐｌａｔｆｏｒｍ  Ｕｓｉｎｇ  Ｎｅａｒ−Ｆｉｅｌｄ  Ｗｉｒｅｌｅｓｓ  Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ  Ｏｆ  Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ  Ｗｉｔｈｉｎ  Ａ  Ｐａｔｉｅｎｔ’ｓ  Ｂｏｄｙ」という名称の米国仮特許出願第６０／７１３６８０号明細書、及び２００６年４月７日出願の「Ｐｈａｒｍａ−Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｃｓ  Ｓｙｓｔｅｍ」という名称の米国仮特許出願第６０／７９０３３５号明細書の出願日を優先日として主張しており、これらの特許出願の開示は、参照によって本明細書に組み込まれる。
【手続補正２】
【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】
本出願は、以下の２０１１年７月１１日出願の米国特許出願、すなわち、２０１２年１月５日付けで米国特許出願公開第２０１２／０００４５２０号明細書として公開されている「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＭＵＬＴＩＰＬＥ  ＳＯＵＲＣＥＳ  ＯＦ  ＰＯＷＥＲ」という名称の米国特許出願第１３／１８０４９８号明細書、２０１２年１月５日付けで米国特許出願公開第２０１２／０００４５２７号明細書として公開されている「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＵＳＩＮＧ  ＡＮ  ＩＭＰＬＡＮＴＡＢＬＥ  ＤＥＶＩＣＥ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５３９号明細書、２０１２年５月１０日付けで米国特許出願公開第２０１０／０１１６１８８号明細書として公開されている「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＷＩＴＨ  ＥＮＨＡＮＣＥＤ  ＰＡＲＴＩＡＬ  ＰＯＷＥＲ  ＡＮＤ  ＭＥＴＨＯＤ  ＯＦ  ＭＡＮＵＦＡＣＴＵＲＩＮＧ  ＳＡＭＥ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５２５号明細書、２０１２年２月２日付けで米国特許出願公開第２０１２／００２４８８９号明細書として公開されている「ＰＯＬＹＰＨＡＲＭＡＣＹ  ＣＯ−ＰＡＣＫＡＧＥＤ  ＭＥＤＩＣＡＴＩＯＮ  ＤＯＳＩＮＧ  ＵＮＩＴ  ＩＮＣＬＵＤＩＮＧ  ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＴＨＥＲＥＦＯＲ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５３８号明細書、及び２０１２年３月１５日付けで米国特許出願公開第２０１２／００６２３７９号明細書として公開されている「ＣＯＭＭＵＮＩＣＡＴＩＯＮ  ＳＹＳＴＥＭ  ＩＮＣＯＲＰＯＲＡＴＥＤ  ＩＮ  ＡＮ  ＩＮＧＥＳＴＩＢＬＥ  ＰＲＯＤＵＣＴ」という名称の米国特許出願第１３／１８０５０７号明細書に関連しており、これらの特許出願の開示は、参照により本明細書に組み込まれる。
【国際調査報告】
2014522695.tif 000023
2014522695.tif 000024