專利名稱：用于測量包括pH在內(nèi)的流體屬性的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開內(nèi)容涉及通過電感的方式測量流體屬性，更具體來說涉及 一種用于測量人體胃腸道或其他流體系統(tǒng)中的pH的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
可以基于具有電容性分量和電感性分量的頻率相關(guān)的阻抗來對線 團進行建模，例如參照圖2所示出的那樣?？梢詮南率接嬎憔€圏12的 電感l(wèi):
其中，
Ho是自由空間的磁導(dǎo)率(4nxioJ亨利每米) ;/,是核心14的相對磁導(dǎo)率(無量綱) W是線團12的匝數(shù)
j是以平方米為單位計的線團12的橫截面積 /是以米計的線圏12的長度
應(yīng)當注意到，線團12的電感L與核心14的相對磁導(dǎo)率成比例。 在實踐中，每一個線圍還具有DC電阻/ 以及組合分布電容C。 電組件的電容C取決于其物理配置，并且通常與分離線團12的相鄰繞 組的該線閨12的核心14的介電常數(shù)成比例，線圏12的復(fù)數(shù)阻抗Z,.饑， 是頻率的函數(shù)，并且作為一次近似可以由下式給出
其中，w-2tt/, /是所施加的信號的頻率。
線團12的阻抗可以在特定頻率(諧振頻率)下達到最大值。如果 這種線團被浸入在具有頻率相關(guān)的介電常數(shù)和/或磁導(dǎo)率的樣品流體 22中，則可以觀察到多個諧振頻率。在這種情況下，L和C變?yōu)轭l率 的函數(shù)并且由下式給出
5Z,ftf. (w) , 、W力
其中，
是自由空間的電容率8.845xlO-1F/ml ^(w)是樣品流體的頻率相關(guān)的相對電容率(無量綱) G是描述電感器的等效電容的頻率無關(guān)的幾何表示ml ;^(w)是樣品流體的頻率相關(guān)的相對磁導(dǎo)率(無量綱) 因此，線團的頻率相關(guān)的阻抗Z^c(w)可以進一步揭示介電常數(shù)和 磁導(dǎo)率的頻率相關(guān)的變化，其取決于樣品流體中的離子的類型和濃度。 胃腸流體包含其濃度是對應(yīng)于消化活動和解剖位置的診斷的重要 生物醫(yī)學指標的許多種物質(zhì)。這些物質(zhì)包括離子濃度、酶、葡萄糖等 等.在化學和生物系統(tǒng)中都非常重要的一個測量數(shù)量是pH。 pH是 "pondus hydrogenii (氬離子濃度)"的縮寫，其由丹麥科學家S.P丄. S0rensen于l卯9年提出，以用來表示非常小的氫離子(H+)濃度.用 于計算pH的精確公式由下式給出
/ W = -k)gl0fl//
其中，aH表示H+離子的活性并且沒有單位。 一種用于測量pH的 技術(shù)是采用兩個玻璃電極指示電極和參考電極。在典型的當今的pH 探測器中，玻璃和參考電極被組合到一個實體中。最好把pH計視為管 內(nèi)的管。在內(nèi)管的內(nèi)部是參考探測器的陰極端。陽極指示電極自身纏 繞在內(nèi)管的外部，其末端是與該內(nèi)管的內(nèi)部類型相同的參考探測器。 內(nèi)管和外管都包含參考溶液，但是僅有外管通過充當鹽橋的多孔塞與 pH探測器外部的溶液接觸。
所述設(shè)備實質(zhì)上被組裝為原電池。參考末端實質(zhì)上是pH計的內(nèi) 管，其不會損失離子到周圍環(huán)境中，外管包含被允許與外部環(huán)境混合 的介質(zhì)。通過在膨脹隔膜的全部兩個表面處發(fā)生的玻璃的離子與溶液 的H+之間的交換而導(dǎo)致響應(yīng)，這種離子交換受到全部兩種溶液中的 H+濃度的控制。
在許多具有臨床重要性的參數(shù)當中，胃腸(GI)道的pH值是非 常重要的，這是因為其可以被用來診斷GI道中的疾病以及/或者定位 其內(nèi)部的某一位置。在小型化基于玻璃電極的pH感測技術(shù)方面的努力只取得了有限的成功。迄今為止，本領(lǐng)域內(nèi)已知的最小的pH感測設(shè)備 是Heidelberg pH膠嚢，其尺寸為7.1mm x 15.4mm。這種設(shè)備測量體 內(nèi)的pH值并且通過遙測方式報告數(shù)據(jù)。
另一種值得注意的pH感測技術(shù)是基于離子敏感的場效應(yīng)晶體管 (1SFET)。在1SFET中，把H+敏感的緩沖涂層施加到柵極電極上。 漏極電極與源極電極之間的電壓降變成柵極暴露于其中的H+濃度的 函數(shù)?；贗SFET的pH傳感器可以被構(gòu)造到相對較小的容積(mm3 數(shù)量級)內(nèi)。雖然ISFET pH傳感器可以被制作得非常小，但是其生物 兼容性一直是所關(guān)注的。
玻璃pH傳感器和基于ISFET的pH傳感器兩者的一個問題是記憶 效應(yīng)現(xiàn)象。在短時環(huán)境中，在從笫一位置行進到笫二位置(特別是沒 有流動的流體的第二位置)時，基于任一種現(xiàn)有技術(shù)的pH傳感器都可 能仍然讀取第一位置的pH值。由于全部兩種pH傳感器都依賴于離子 擴散，因此其在所俘獲的離子沒有機會擴散開的情況下將表現(xiàn)出記憶 效應(yīng)。結(jié)果，玻璃電極pH計需要頻繁的"調(diào)節(jié)"。
期望有一種pH傳感器可以裝入電子藥片或其他可比單元的容積 中、具有生物兼容性并且沒有記憶效應(yīng)。這里所描述的方法和設(shè)備可 以實現(xiàn)上述和其他優(yōu)點。實際上，基于這里所公開的有利設(shè)計和設(shè)計 原理，還可以設(shè)計、構(gòu)造以及實施能夠在沒有材料交換的情況下感測 其他流體屬性的傳感器。

發(fā)明內(nèi)容
本公開內(nèi)容涉及一種用于測量人體胃腸(GI)道或其他流體系統(tǒng) (例如自來水系統(tǒng))內(nèi)的流體屬性(特別是pH)的系統(tǒng)和方法。在一 個示例性實施例中， 一種pH感測方法包括以下步驟提供具有離子選 擇性聚合物涂層的感測線圏，所述感測線團可以被浸入在胃腸道(或 其他流體系統(tǒng))的流體中；提供信號發(fā)生器，其與所述感測線團進行 通信以便對該感測線圏施加電流脈沖；提供信號接收器，其與所述感 測線囷進行通信以便測量相對于所述電流脈沖的電反射；以及提供數(shù) 據(jù)處理器，其用于接收所述電反射并且基于所述電反射計算表示樣品 流體的pH的數(shù)據(jù)，應(yīng)當注意到，根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施例的 pH傳感器和相關(guān)聯(lián)的感測線圍不需要與樣品流體進行材料交換并且
7不會表現(xiàn)出記憶效應(yīng)，
在本公開內(nèi)容的另一個示例性實施例中，所公開的pH傳感器還包
括參考線團，其具有用于接收來自與感測線團共享的背景電環(huán)境的信 號的空心以用于校準該感測線圉，可以把存儲在數(shù)據(jù)處理器中或者可 以由數(shù)據(jù)處理器訪問的反射率的預(yù)定值與所測量的反射率值進行比 較，以便計算pH值.在這里描述的pH感測技術(shù)的優(yōu)選的解剖實現(xiàn)方 式中，傳感器線團和參考線閨被封裝在可吞咽的藥片殼(p川shell)內(nèi)。
在另一個實施例中，pH傳感器可以包括配備有微處理器、收發(fā)器 以及線閨形狀的天線的藥片殼。所述線團形狀的天線既充當pH感測線 團又充當向/從收發(fā)器以及向/從遠程位置發(fā)送及接收信號的裝置。所述 線閨形狀的天線涂覆有pH敏感聚合物。所述感測線閨、收發(fā)器以及微 處理器一起充當頻率響應(yīng)分析器，
通過特別結(jié)合附圖閱讀下面的描述，所公開的pH感測技術(shù)的附加 特征、功能和益處將變得顯而易見。


為了更加全面地理解本公開內(nèi)容，下面將結(jié)合附圖參照對示例性 實施例的詳細描述，其中
圖1是根據(jù)本公開內(nèi)容的一個示例性實施例的具有感測線閨的流 體傳感器的方框圖2是對圖1的感測線團的電行為進行建模的示意性電路圖3是根據(jù)本公開內(nèi)容的另一個示例性實施例的具有感測線團和 參考線閨的pH傳感器的方禪圖4是根據(jù)本公開內(nèi)容的第三實施例構(gòu)造的合并有圖3的pH傳感 器的示例性電子藥片的示意圖5是根據(jù)本發(fā)明的用于測量p H感測線團的頻率響應(yīng)的測試設(shè)置 的方框圖6是對應(yīng)于來自根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性感測線閨的信號反射 的相對反射與頻率的關(guān)系曲線圖，其中所述線閨的核心充滿了具有不 同pH值的自來水；
圖7是lOOMHz到180MHz頻帶內(nèi)的圖6的展開圖8是420MHz到520MHz頻帶內(nèi)的困6的展開圖；以及
8圖9是對應(yīng)于來自根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性感測線團的信號反射 的250MHz到300MHz頻率范圍內(nèi)的相對反射與頻率的關(guān)系曲線圖， 其中所述線圏的核心充滿了具有不同pH值的鹽水。
具體實施例方式
參照圖1，其中示出了根據(jù)本發(fā)明的示例性流體傳感器10的方框 圖。所述流體傳感器10包括感測線圏12，其具有空心14。所述流體 傳感器與信號發(fā)生器16、信號接收器18以及數(shù)據(jù)處理器20進行通信。 當要測量介質(zhì)的屬性時，將所述空心14充滿樣品流體22。所述感測線 圏12的電線可以涂覆有不導(dǎo)電材料以使得該感測線閨12對于所述樣 品流體22的活性較低，從而提高傳感器響應(yīng)的可靠性和可重復(fù)性。用 于所述線團12的涂層材料優(yōu)選地是(但不限于)不受可能存在于所述 樣品流體22中的鹽離子干擾的材料.這種涂層材料包括離子選擇性聚 合物(比如聚(對氯甲基苯乙烯與2，4，5-三氯苯基丙烯酸鹽 ( vinylbenzylchloride-co-2，4，5-tHchlorophenyl acrylate ) ) ("VBC-TCPA"))或者H離子滲透性聚合物(比如可以從DuPont 買到的NAFK)N全氟磺酸/PTFE共聚物)。所述感測線困12不一定是 環(huán)形的(如在圖1中示意性地描繪的那樣)，而是可以采用其他優(yōu)選 的形狀。此外，只要線團12的核心14基本上充滿樣品流體22，例如 在把填充有流體的管保持在所述線團核心內(nèi)部時，所述感測線團12就 不需要被浸入在所述樣品流體22中，
在操作中，信號發(fā)生器16向感測線閨12發(fā)送具有特定帶寬的AC 脈沖，信號接收器18接收并記錄所述感測線圏12對所述AC脈沖的響 應(yīng)。其核心14充滿樣品流體22的感測線圍12對所施加的AC信號的 特征響應(yīng)被用來導(dǎo)出樣品流體22的pH值。由數(shù)據(jù)處理器20來分析線 團 -介質(zhì)組合的響應(yīng)。信號發(fā)生器16、信號接收器18以及數(shù)據(jù)處理器 20可以充當頻率響應(yīng)分析器。優(yōu)選地在以433MHz為中心的350-450MHz范圍內(nèi)測量頻率響應(yīng)。由于感測線團12的響應(yīng)取決于其構(gòu)造 和配置并且通常不發(fā)生改變，因此可以把線團12的屬性相關(guān)的響應(yīng)存 儲在與所述數(shù)據(jù)處理器20相關(guān)聯(lián)的存儲器(未示出)中，以便簡化數(shù) 據(jù)處理，在測量期間，可以有利地把所測量的線閨12的響應(yīng)與例如具 有查找表的形式的所存儲的屬性相關(guān)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進行比較，以便確定樣品流體22的屬性值。如上所述，可以基于電容性分量和電感性分量 來對線圍進行建模，正如在圖2中示意性地描繪的那樣.
參照圖3，其中描繪了根據(jù)本公開內(nèi)容的第二實施例的具有感測線 團和參考線圍的示例性pH傳感器的方框圖。對應(yīng)于上面結(jié)合圖1的流 體傳感器10描述的各元件的圖3中示出的各元件由相應(yīng)的附圖標記加 100進行標識。
在圖3的示例性實施例中，pH傳感器110包括具有空心114的感 測線團112和具有空心126的參考線圍124，其與信號發(fā)生器H6、信 號接收器U8以及數(shù)據(jù)處理器120進行通信。在圖3的實施例中， 一對 相同的線閨112、 124被用來構(gòu)造傳感器110。感測線團112被用來感 測樣品流體122。參考線閨124被用作參考以便消除環(huán)境電磁干擾并且 不暴露于樣品流體122。參考線閨124具有由空氣、液體或其他材料構(gòu) 成的固定核心。
在操作中，信號發(fā)生器116向感測線團112和參考線圍124兩者發(fā) 送具有預(yù)定帶寬的AC脈沖，信號接收器118接收并記錄感測線圍112 和參考線圏124對AC脈沖的響應(yīng)。參考線閨124的電響應(yīng)被數(shù)據(jù)處理 器120使用來校準感測線圏112的背景電環(huán)境，其被用來消除(析出 (factorout))來自感測線閨112的響應(yīng)的環(huán)境電磁干擾。由數(shù)據(jù)處理 器120來分析感測線團112的經(jīng)過校準的響應(yīng)，以便導(dǎo)出居間的樣品 流體122的pH值。
由于線團112、 124的響應(yīng)取決于其構(gòu)造和配置并且通常不發(fā)生改 變，因此可以預(yù)先表征所述線團112、 124的pH相關(guān)的響應(yīng)，這是通 過將其存儲在與數(shù)據(jù)處理器120相關(guān)聯(lián)的存儲器(未示出)中而實現(xiàn) 的，從而可以簡化數(shù)據(jù)處理.在pH測量期間，把線閨112的所測量的 響應(yīng)與例如具有查找表形式的所存儲的pH相關(guān)的響應(yīng)數(shù)據(jù)進行比較， 以便確定樣品流體122的pH值.
參照圖4，其中描繪了根據(jù)本公開內(nèi)容的第三實施例的另一種示例 性pH傳感器210的方框圖，其具有被集成到電子藥片殼230中的感測 線團212和參考線團224。對應(yīng)于在上面結(jié)合圖3的pH傳感器IIO描 述的各元件的圖4中所示的各元件由相應(yīng)的附圖標記加100進行標識。 除非另行表明，否則pH傳感器110和pH傳感器210兩者都具有相同 的構(gòu)造和操作。所述藥片殼230具有藥片殼實體232，其具有在一側(cè)由隔膜235封閉的矩形缺口 234，從而在所述藥片殼實體232的一端238 處在所述藥片殼232內(nèi)形成空間236。如圖所示，感測線團212和參考 線閨224被集成到電子藥片殼中，其中所述感測線閨212采用空間236 作為其核心，并且被包含在所述藥片殼實體232內(nèi)的參考線團224不 暴露于任何液體。由于隔膜234是半滲透性的，因此固體粒子不會進 入空間236，而樣品流體介質(zhì)則可以進入。有利的是，pH傳感器210 的所公開的實施例小到足以被吞咽，從而進入患者的GI道。根據(jù)pH 傳感器210的設(shè)計/採作，電極不會暴露于GI環(huán)境，從而消除了任何生 物兼容性或毒性問題。此外，到位于內(nèi)部的線團212、 224的電線或?qū)?線不會物理地穿透所述藥片殼230。
在本公開內(nèi)容的另一個實施例中，類似于所述藥片殼230的藥片 殼可以配備有微處理器、收發(fā)器以及線閨形狀的天線.所述線圏形狀 的天線既充當pH感測線閨又充當向/從收發(fā)器以及向/從遠程位置發(fā)送 及接收信號的裝置。根據(jù)本公開內(nèi)容的示例性實施例，所述線圍形狀 的天線有利地涂覆有pH敏感聚合物，例如參照圖1、 3和4的實施例 公開的其中一種聚合物。微處理器與收發(fā)器以及天線/線圍一起充當頻 率響應(yīng)分析器。
參照圖5，其中描繪了用于測量根據(jù)本公開內(nèi)容的pH感測線閨的 頻率響應(yīng)的示例性測試設(shè)置240。所述測試設(shè)置240包括銅線團242， 其具有圍繞圓形塑料試管(cuvette) 244的空心，所述試管包含待測樣 品流體246。所迷銅線圍242通常由適當?shù)木€規(guī)格(例如30號線)制 成并且受到所期望的巻繞(例如30匝)，以便形成在低頻空心的情況 下具有大約O.OlmH的電感的電感器。在一個示例性實施例中，所述圓 形塑料試管244具有大約8mm的外直徑以及大約6mm的內(nèi)直徑，使 用由Hewlett-Packard制造的HP 8753C型網(wǎng)絡(luò)測試器246來仿真信號 發(fā)生器和信號收發(fā)器。所述銅線閨242通過BNC連接器248電耦合到 所述網(wǎng)絡(luò)測試器246,通過配備有Labview數(shù)據(jù)采集接口 250以用于顯 示數(shù)據(jù)的個人計算機(PC)來仿真所述數(shù)據(jù)處理器。
可以利用所公開的測試設(shè)置來采樣多種流體。例如，已經(jīng)對于被 修改成具有幾種pH值的自來水、被修改成具有幾種pH值的鹽水、仿 真胃液(SGF)以及仿真腸液(SIF)執(zhí)行了測試。通過與HCI進行混 合把自來水pH調(diào)節(jié)到7.3、 6.1、 5.1、 4.1、 3.2、 2.1和1.0的值，并且利用由Corning制造的CHEKMITE pH-l5玻璃電極pH計進行了校準。 鹽水溶液包括0.2%的鹽并且被調(diào)節(jié)到7.0、 5.1、 4.0、 3.1、 2.0和1.1 的pH.沒有蛋白質(zhì)的仿真胃液(SGF)是從Ricca Chemical Part# 7108-32獲得的，其具有0.7% v/v HC1中的0.2% w/v NaCl ( pH 1.1 )。 仿真腸液(SIF )是從Ricca Chemical Part#7109.75-16獲得的USPXXI1 與0.68%單堿磷酸鉀和氫氧化鈉的混合，最終溶液的pH被設(shè)置到大約 7.4。
圖6-9示出了利用測量上面討論的各種樣品流體的pH值的所公 開的測試設(shè)置從實驗數(shù)據(jù)得到的相對反射與頻率的關(guān)系曲線圖。圖6 示出了對應(yīng)于具有各種pH值的自來水溶液、pH為1.1的SGF以及pH 為7.4和4.9的S1F的總體相對反射與頻率的關(guān)系。圖7是100MHz到 180MHz的頻帶內(nèi)的圖6的展開圖。圖8是420MHz到520MHz的頻 帶內(nèi)的圖6的展開圖，圖9示出了對應(yīng)于具有各種pH值的鹽水溶液、 pH為l.l的SGF、 pH為7.4的SIF、 pH為4.5的去離子水以及pH為 7.4的自來水的250MHz到300MHz的頻率范圍內(nèi)的相對反射與頻率的 關(guān)系。
在圖9所反映出的結(jié)果中，鹽水中的Na+的存在改變了線圏的響 應(yīng)，但是利用所公開的設(shè)備/方法仍然可以區(qū)分具有1.1、 2.0、 3.1和4.0 -7.0的pH的鹽水'所述樣品流體的電導(dǎo)率隨著pH的減小而提高， 從圖6-9的曲線圖還可以注意到，線圍的反射響應(yīng)在更大程度上可以 歸因于介電常數(shù)(或電導(dǎo)率)的改變而不是磁導(dǎo)率的改變.
本公開內(nèi)容的方法和設(shè)備提供了優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)pH感測設(shè)備的幾 個優(yōu)點。例如，所公開的方法和設(shè)備提供了一種可以以非常小的形狀 因數(shù)制造的快速響應(yīng)pH感測機制。實際上，所公開的pH感測設(shè)備的 幾何結(jié)構(gòu)和其他物理特性可以被配置并設(shè)計尺寸以用于人體攝取，從 而提供了對于多個GI道位置的pH感測。此外，本公開內(nèi)容的pH傳 感器沒有材料(離子)交換、通常沒有記憶效應(yīng)并且可以按照成本有 效的方式被制造及利用。
本公開內(nèi)容的方法和設(shè)備可以有多種應(yīng)用。所公開的pH感測方法 和設(shè)備可以被應(yīng)用來確定具有已知的基本成分的樣品流體的近似pH 值，比如用來測量胃腸液的活體pH值。此外，本發(fā)明可以被用作線內(nèi) pH傳感器以用來監(jiān)控管道中的流體的pH值或者用來監(jiān)控住宅內(nèi)的自
12來水的pH值。此外，本發(fā)明的方法和設(shè)備可以與射頻標識設(shè)備(RFID) 集成在一起，以用來監(jiān)控瓶裝飲料或者其他產(chǎn)品/系統(tǒng)的pH值，
應(yīng)當理解的是，這里描述的實施例僅僅是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下做出許多改變和修 改。所有這種改變和修改都應(yīng)當被包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)，
權(quán)利要求
1、一種流體傳感器系統(tǒng)，其包括感測線圈，所述感測線圈具有隔離涂層，所述感測線圈可以被浸入在樣品流體中；信號發(fā)生器，其與所述感測線圈進行通信，以便對所述感測線圈施加電流脈沖；信號接收器，其與所述感測線圈進行通信，以便測量相對于所述電流脈沖的電反射；以及數(shù)據(jù)處理器，其用于接收所述電反射并且基于所述電反射來計算表示所述樣品流體的至少一種屬性的數(shù)據(jù)。
2、 權(quán)利要求l的傳感器系統(tǒng)，其中，所述感測線團的尺寸和形狀 被設(shè)定成容納在能夠穿過人體的胃腸道的藥片殼內(nèi)。
3、 權(quán)利要求2的傳感器系統(tǒng)，其還包括用于封裝所述感測線圏的 藥片殼.
4、 權(quán)利要求2的傳感器系統(tǒng)，其中，所述隔離涂層是離子選擇性 聚合物涂層，其基本上不受存在于樣品流體內(nèi)的未被選擇的離子的影 響。
5、 權(quán)利要求4的傳感器系統(tǒng)，其中，所述離子選擇性聚合物涂層 至少部分地是由VBC-TCP A制造的。
6、 權(quán)利要求4的傳感器系統(tǒng)，其中，所述離子選擇性聚合物涂層 是H離子滲透性聚合物。
7、 權(quán)利要求4的傳感器系統(tǒng)，其中，所述離子選擇性聚合物涂層 至少部分地是由全氟磺酸/PTFE共聚物制造的。
8、 權(quán)利要求l的傳感器系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器還包括微處 理器。
9、 權(quán)利要求l的傳感器系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器把所存儲的 反射率值與所測量的反射率值進行比較，以便計算屬性值。
10、 權(quán)利要求l的傳感器系統(tǒng)，其還包括參考線圏，所述參考線團 具有用于接收來自與所述感測線圏共享的背景電環(huán)境的信號的空心以 用于校準所迷感測線閨。
11、 權(quán)利要求10的傳感器系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)處理器還包括微 處理器.
12、 權(quán)利要求ll的傳感器系統(tǒng)，其中，所迷數(shù)據(jù)處理器把所存儲 的反射率值與所測量的反射率值進行比較，以便計算樣品流體的屬性 值.
13、 權(quán)利要求3的傳感器系統(tǒng)，其中，所述藥片殼還包括隔膜，所 述隔膜允許樣品流體與感測線團發(fā)生接觸并且阻止固體粒子與所述感 測線閨發(fā)生接觸。
14、 權(quán)利要求10的傳感器，其中，所述參考線圏不與樣品流體接觸'
15、 根據(jù)任一條在前權(quán)利要求的傳感器，其中，樣品流體的至少 一種屬性是pH。
16、 一種pH傳感器，其包括感測線團，所述感測線圍具有離子選擇性聚合物涂層，所述感測 線團可以被浸入在樣品流體中；收發(fā)器，其與所述感測線團進行電通信；以及 微處理器，其與所述收發(fā)器進行電通信，其中，所述感測線團、所述收發(fā)器以及所述微處理器一起充當頻 率響應(yīng)分析器。
17、 權(quán)利要求，6的pH傳感器，其還包括參考線團。
18、 權(quán)利要求17的pH傳感器，其中，所述參考線團包括用于接收 來自與所述感測線圈共享的背景電環(huán)境的信號的空心。
19、 權(quán)利要求17的pH傳感器，其中，所述參考線團用來校準所述 感測線團。
20、 一種pH傳感器，其包括感測線閨，所述感測線團具有離子選擇性聚合物涂層，所述感測 線團可以被浸入在樣品流體中，所述感測線閨充當用于向遠程位置發(fā) 送pH測量的天線；收發(fā)器，其與所述感測線團進行電通信；以及微處理器，其與所述收發(fā)器進行電通信，其中，所述感測線團、所述收發(fā)器以及所述微處理器一起充當頻 率響應(yīng)分析器.
21、 一種利用電子藥片測量pH的方法，所述電子藥片包括感測線 閨，所述感測線閨具有離子選摔性聚合物涂層，所述方法包括以下步驟把所述感測線圍浸入在樣品流體中； 對所述感測線閨施加電流脈沖； 測量相對于所述電流脈沖的電反射；以及 基于所述電反射計算表示樣品流體的pH的數(shù)據(jù)。
22、 權(quán)利要求16的方法，其中，所述計算步驟進一步包括以下步 驟把所存儲的反射率值與所測量的反射率值進行比較，以便計算pH 值。
23、 權(quán)利要求16的方法，其中，樣品流體是與人體的胃腸道相關(guān) 聯(lián)的流體。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種用在人體的胃腸道內(nèi)的流體傳感器。所述傳感器包括感測線圈，其可以被浸入在胃腸道的樣品流體中；信號發(fā)生器，其與所述感測線圈進行電通信，以便對所述感測線圈施加電流脈沖；信號接收器，其與所述感測線圈進行通信，以便測量相對于所述電流脈沖的電反射；以及數(shù)據(jù)處理器，其用于接收所述電反射并且基于所述電反射來計算表示至少一種屬性(比如所述樣品流體的pH)的數(shù)據(jù)。所述流體傳感器還可以包括用于校準所述感測線圈的參考線圈。所述傳感器線圈和參考線圈可以被封裝在可吞咽的藥片殼中。所述傳感器線圈還可以充當用于向/從遠程位置發(fā)送及接收信號的天線。
文檔編號G01N27/02GK101588755SQ200780048836
公開日2009年11月25日 申請日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月27日
發(fā)明者A·施萊徹, A·皮里克, F·T·德瓊格, H·周, J·F·迪克斯曼, J·M·倫森, J·希米朱, L·R·艾布 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司