專利名稱：采用通信信道的穿體通信系統(tǒng)的制作方法
采用通信信道的穿體通信系統(tǒng)相關申請的交叉引用按照35U.S.C. § 119(e)，本申請要求如下美國臨時專利申請的提交日期的優(yōu)先 權:2007年11月27日提交的序列號60/990562，2007年11月27日提交的序列號60/990567 和2007年11月27日提交的序列號60/990572 ；這些申請出于各種目的而通過引用被并入本文。
背景技術：
通信在當今的世界中起重要作用。穿體(transbody)通信例如越來越多地用于醫(yī) 療應用中。術語“穿體通信”一般指的是信號從體內(nèi)(in vivo)位置到接收器位置(例如 第二體內(nèi)位置)的傳輸，接收器位置與身體(body)等等身體外地相關聯(lián)。然而，通信可能易受誤差影響。具體而言，有噪聲的(noisy)傳輸環(huán)境可能使通信 數(shù)據(jù)失真和破壞。有噪聲的傳輸環(huán)境包括身體。另外，通信設備可能在與通信數(shù)據(jù)有關的 信號生成和測量中出錯。而且，各種設備和設備的組合可能要求高功耗，導致身體內(nèi)的設備的相對短生命 周期。這樣的短生命周期可能導致置換外科以及其它不便的、昂貴的和/或高風險的規(guī)程。照此，不斷需要經(jīng)由持久的設備所提供的無誤差數(shù)據(jù)和準確的通信。特別感興趣 的是開發(fā)通信信道，所述通信信道可以被容易地部署以把信息從體內(nèi)位置可靠地傳送到位 于身體中的或與身體緊密物理鄰近的接收器。

發(fā)明內(nèi)容
系統(tǒng)包括體內(nèi)發(fā)射器，用以傳送編碼信號；穿體功能模塊，用以促進編碼信號的 通信；以及接收器，用以接收編碼信號以至少促進準確的穿體通信并節(jié)省功耗。該系統(tǒng)還包 括信標(beacon)功能模塊、跳頻功能模塊以及沖突避免功能模塊中的至少一個。也提供有 關的方法和設備。


圖1圖解包括具有穿體功能模塊的穿體通信系統(tǒng)的通信環(huán)境。圖2更詳細地圖解圖1的穿體功能模塊。圖3A圖解提供比傳送信號重復周期更長的監(jiān)聽(sniff)周期的信標喚醒 (wakeup)模塊。圖3B圖解提供短但頻繁的監(jiān)聽周期的信標喚醒模塊并且提供長傳送分組。圖4A圖解諧振窄帶模擬電路。圖4B圖解經(jīng)典的功率檢測電路。圖5圖解具有長期的連續(xù)波音調(diào)的信標功能。圖6圖解信標功能，其中信標與一個頻率相關聯(lián)并且消息與另一個頻率相關聯(lián)。圖7圖解與兩信標方案相關聯(lián)的信標功能。
圖8圖解與其中頻率是時間的函數(shù)的信標信號相關聯(lián)的信標功能。圖9還圖解與其中頻率是時間的函數(shù)的信標信號相關聯(lián)的信標功能。圖10圖解具有一種沖突避免技術的沖突避免功能。圖1IA-IID圖解具有另一種沖突避免辦法的沖突避免功能。圖12A和12B圖解具有用于檢測有噪聲的環(huán)境中的低振幅信號的技術的沖突避免 功能。
具體實施例方式提供了采用通信信道的穿體通信系統(tǒng)。各個方面促進有噪聲的環(huán)境中的準確通信 以及提供增強的功率節(jié)省特征。更具體地，各個方面可以與穿體通信系統(tǒng)相關聯(lián)，例如與身 體相關聯(lián)的體內(nèi)發(fā)射器和信號接收器(在本文中有時被稱為“接收器”)。接收器可以被配 置為接收和解碼來自體內(nèi)發(fā)射器的信號。發(fā)明的各個方面特征在于采用具有例如經(jīng)由穿體 功能模塊的穿體功能的特定通信信道。也提供有關的方法。本發(fā)明可以廣泛地應用于醫(yī)療和非醫(yī)療領域。醫(yī)療領域包括例如與各種醫(yī)療和治 療設備(例如心臟設備、可攝取設備等等)相關聯(lián)的穿體通信系統(tǒng)。非醫(yī)療領域包括例如 身體相關設備，諸如包含生理感測功能的游戲設備等等。圖1圖解包括穿體通信系統(tǒng)102的通信環(huán)境100。穿體通信系統(tǒng)102包括例如體 內(nèi)發(fā)射器104、穿體功能模塊106和接收器108。在各個方面，體內(nèi)發(fā)射器104經(jīng)由穿體通 信模塊104把信號(例如編碼信號)傳送到接收器108，如在下文中詳細描述的。1.0體內(nèi)發(fā)射器體內(nèi)發(fā)射器的實施方式可以變化很大。一般而言，體內(nèi)發(fā)射器102包括能夠傳送 信號(例如編碼信號)的任何體內(nèi)設備。在各個方面，體內(nèi)發(fā)射器102可以與各個設備(例如心臟相關設備、可攝取設備、 神經(jīng)刺激相關設備)、藥物等等相關聯(lián)。體內(nèi)發(fā)射器102例如可以與這樣的設備、藥物等等 完全或部分地集成。這樣的設備的一個示例是在PCT申請序列號US2006/016370中描述的支持制藥信 息學的醫(yī)藥組合物(composition)。另一個示例是在美國臨時專利申請序列號60/949223 中描述的可攝取事件標記器(IEM)和個人接收器。又一個示例是在PCT/US2007/15547中描 述的智能腸胃外設備。再一個示例是在美國臨時專利申請序列號60/989078中描述的智能 可植入流體輸送設備。其它示例包括在美國專利號5919210、5989352、6699200和6895275 中描述的可植入生理事件記錄器；在PCT申請W02006/116718中描述的各種系統(tǒng)和方法。 其它示例包括 PCT 申請序列號 PCT/US2007/022257、PCT/US07/24225、PCT/US08/56296、 PCT/US2008/56299 和 PCT/US08/77753、以及美國臨時申請?zhí)?61/034085 和 61/105346。前 述的每個通過引用被全文并入本文。+由設備傳送的信號一般包括任何信號、數(shù)據(jù)、標識器(identifier)以及其代表物 等等。信號包括編碼信號，例如在源頭編碼而在目的地解碼。信號的示例包括藥物的標識 器、腸胃外遞送設備、可攝取事件標記器等等(出處同前)。2. 0穿體功能模塊信號可以經(jīng)由穿體功能模塊106從體內(nèi)發(fā)射器104傳送到接收器108。穿體功能模塊106通常使用能夠促進信號、數(shù)據(jù)等等的準確接收和/或促進低功耗的(一個或多個) 協(xié)議、通信信道等等。這樣的穿體功能模塊106包括信標功能、跳頻功能以及沖突避免功 能。在下文中詳細地討論每個前述功能。在各個方面，穿體功能模塊106和/或(下文中描述的)其子模塊的一個或組合 可以被實施為軟件、例如數(shù)字信號處理軟件；硬件，例如電路；或者其組合。用于傳輸?shù)耐ㄐ沤橘|(zhì)可以不同。在一個方面，患者的身體可以被用作信號的傳導 介質(zhì)。照此，經(jīng)由體液等等在體內(nèi)發(fā)射器和接收器之間傳導信號。在另一個方面，經(jīng)由射頻 (RF)傳輸來傳送信號。本領域的技術人員將意識到其它通信介質(zhì)也是可能的。圖2更詳細地圖解圖1的穿體功能模塊106。在各個方面，穿體功能模塊包括信標 功能模塊200、跳頻功能模塊202以及沖突避免功能模塊204。2. 1信標功能樽塊各個方面可以采用信標功能模塊200。在各個方面，信標功能模塊200可以采用以 下中的一個或多個信標喚醒模塊200A、信標信號模塊200B、波/頻率模塊200C、多頻模塊 200D以及調(diào)制信號模塊200E。信標功能模塊200可以與信標通信例如信標通信信道、信標協(xié)議等等相關聯(lián)。對 于本公開而言，信標典型地是作為部分消息被發(fā)送的或用于增強消息的信號(在本文中有 時被稱為“信標信號”)。信標可以具有明確定義的特性，諸如頻率。信標可以在有噪聲的 環(huán)境中被容易地檢測并且可以用于對監(jiān)聽電路的觸發(fā)器，諸如上述的那些。在一個方面，信標功能模塊200可以包括具有喚醒功能的信標喚醒模塊200A。喚 醒功能一般包括僅在特定時間期間以高功率模式操作的功能，所述特定時間例如用于特定 目的(例如為接收信號等等)的短周期。關于系統(tǒng)的接收器部分的重要考慮在于其具有低 功率。這個特征可能在植入式接收器中有利于提供小尺寸并且維持來自電池的長期運行的 電源。信標喚醒模塊200A可以通過使接收器在非常有限的時間段內(nèi)以高功率模式操作而 實現(xiàn)這些優(yōu)點。這種的短占空比可以提供最優(yōu)的系統(tǒng)尺寸以及能量汲取特征。在實際中，接收器可以周期性地“醒來”并且處于低能耗從而經(jīng)由例如監(jiān)聽電路來 執(zhí)行“監(jiān)聽功能”。對于本申請而言，術語“監(jiān)聽功能”一般指的是用于確定是否存在發(fā)射器 的短的低功率功能。如果監(jiān)聽功能檢測到發(fā)射器信號，則該設備可以轉(zhuǎn)變到較高功率通信 解碼模式。如果不存在發(fā)射器信號，則接收器可以返回例如立即返回到休眠模式。以此方 式，在不存在發(fā)射器信號的相對長時段期間節(jié)省能量，而在存在傳送信號的相對少的時段 期間使高功率能力保持可用于高效解碼模式操作。若干模式以及其組合可以可用于操作監(jiān)聽電路。通過使特定系統(tǒng)的需要與監(jiān)聽電 路配置匹配，可以獲得優(yōu)化的系統(tǒng)。圖3A圖解信標喚醒模塊200A，其中監(jiān)聽周期300長于傳送信號重復周期302。時 間函數(shù)被提供在χ軸上。如所示，傳送信號周期性地重復且監(jiān)聽功能也是如此。在實際中， 實際上監(jiān)聽周期300 —般長于傳送信號重復周期302。在各個方面，在監(jiān)聽周期之間可能存 在相對長的時間段。以此方式，保證例如被實施為監(jiān)聽電路的監(jiān)聽功能在每次監(jiān)聽電路活 動(active)時使至少一個傳輸發(fā)生。圖3B圖解信標喚醒模塊200A，其中短但頻繁的監(jiān)聽周期306和長傳送分組308被 提供。監(jiān)聽電路將在傳送時間期間的某個時刻激活。以此方式，監(jiān)聽電路可以檢測傳送信號并且切換到高功率解碼模式。另外的信標喚醒方面是以連續(xù)的模式提供“監(jiān)聽”功能。與上面提供的辦法相比， 穿體信標傳輸信道的這個方面可以利用總能耗是平均功耗與時間的乘積這一事實。在這個 方面，系統(tǒng)可以通過具有很短的活動周期而使總能耗最小化，在這種情況下活動周期被平 均下至小數(shù)?？蛇x地，提供低的連續(xù)監(jiān)聽活動。在這種情況下，該配置提供足夠低的功率以 便傳輸接收器連續(xù)地運行且總能耗處于針對特定系統(tǒng)參數(shù)的適當水平。該系統(tǒng)可以是無源的。提供電路實施方式的兩個例子。圖4A圖解了包括輸入天線402、電感器404和電容器406的諧振窄帶模擬電路 400。在各個方面，諧振窄帶模擬電路400可以具有高阻抗。可以提供被調(diào)諧到所傳送信號 的頻率的LC諧振器。橫跨LC電路的電壓可以被測量并且流入比較器。當電壓測量超過某 個值時，可以觸發(fā)門。電路然后進入高功率模式。圖4B圖解經(jīng)典的功率檢測電路408。功率檢測電路408可以是本領域已知的那些 功率檢測電路，諸如在AM無線電中用來給出指示無線電信號的接收的光信號的那些功率 檢測電路。在一個方面，功率檢測電路408是LC諧振電路，即儲能電路。當存在LC諧振頻 率的信號時，LC儲能電路‘打鈴(ring up)’。因為電路具有高Q，所以其電壓急劇地增大。 該電壓由二極管整流。當該電壓超過由Vref設定的閾值時，比較器被觸發(fā)。比較器通知微 處理器存在信號/電路并且引導其進入高功率模式。每個上述電路可以被很低地供電并且可以僅包括無源部件，除了比較器之外。比 較器也可以具有很低的功率。每個電路可以連續(xù)地操作。每個電路可以通知微處理器何時 存在發(fā)射器(例如信號被傳送)從而進入高功率模式。對于這些電路中的每一個，有用的 先決條件可以是明確定義的發(fā)射器頻率。與當前穿體通信信道相關聯(lián)的一種類型的信標信號是連續(xù)波、單頻音調(diào)。在這種 情況下，當圖4A或4B中的電路被調(diào)諧到正確的頻率時，連續(xù)的單頻音調(diào)觸發(fā)它們中的任
ο信標信號模塊200B可以提供數(shù)字檢測的信標信號，如圖3A或3B所示。這可以通 過用A-> D轉(zhuǎn)換器采樣信標信號來完成。信標信號被置于數(shù)字處理系統(tǒng)中。信標信號由 具有很強特性的單頻音調(diào)進行檢測。在圖5中提供這樣的系統(tǒng)的示例。圖5圖解例如經(jīng)由波/頻率模塊200C具有長時段的連續(xù)波音調(diào)的信標功能。在 一個方面，信標信號由長時段的連續(xù)波音調(diào)組成。這個連續(xù)波音調(diào)具有保持信息的調(diào)制部 分和未調(diào)制部分兩者。在這個頻域中，典型地存在一段明確定義的頻率。該調(diào)制趨向于使 頻譜拖尾(smear)。波音調(diào)的這個部分用作信標。其在頻域中具有單音調(diào)并且在頻譜圖中 可容易辨別。前面所示的任一方法可以檢測單頻音調(diào)。這個頻率音調(diào)提醒處理電路消息將要 來臨。其然后移到解碼模式以便可以理解消息。在圖5中，這被示為一個分組。圖6圖解信標功能，其中信標與一個頻率(例如信標信道)相關聯(lián)并且消息與另 一個頻率(例如消息信道)相關聯(lián)。例如當系統(tǒng)正在處理多個傳送信號時，這種配置可能 是有利的。實線代表來自傳送信號1的信標。虛線代表來自傳送信號2的信標。在各個傳 輸情形下，傳送信號2的信標可能與傳送信號1的信標重疊，如所描繪的。
消息信號1和消息信號2可以處于與其相應信標不同的頻率。一個優(yōu)點可能在于 來自傳送信號2的信標根本不會干擾來自傳送信號1的消息，即使它們同時被傳送。相比 而言，如果在圖5所示的示例中采取辦法，則來自第二傳送信號的信標將很可能使來自第 一傳送信號的消息模糊(obscure)。在這種情況下，信標信道是明確定義的頻帶。在其中實際傳送數(shù)據(jù)的信道中提供 消息。消息信道中的不同消息之間的干擾可以通過下面描述的沖突避免來處理。雖然圖6 示出帶有兩個發(fā)射器，但是修改該系統(tǒng)以使其擴展到更多的收發(fā)器對本領域的普通技術人 員是顯而易見的。特定系統(tǒng)的要求在某種程度上可以制定該系統(tǒng)的特定架構。圖7圖解與兩信標方案(例如信標1和信標2)相關聯(lián)的信標功能。在這種情況 下，在信標信道的頻率和消息信道的頻率之間存在明確定義的數(shù)學關系。如果信標是連續(xù) 波信號或者帶有很簡單調(diào)制的信號，則檢測信標信號的載波頻率將是簡單的事情。在一種 情況下，例如信標處于頻率2f而消息處于頻率f，如圖7所示。在這種情況下，f的值可以 根據(jù)信標信道進行確定。結(jié)果，如果消息將被解調(diào)，則確切地知道該頻率。這個方面尤其可以用來解決頻率不確定性。這種辦法可以為沒有明確定義的載波 頻率的消息信道調(diào)制提供可工作的系統(tǒng)。這樣的消息信道調(diào)制的一個示例是擴展頻譜調(diào)制。企圖本身且獨自確定擴展頻譜 調(diào)制的頻率可能很難，因為在頻譜中不存在明確定義的峰。然而，用明確定義的數(shù)學關系使 信標信道伴隨消息信道允許根據(jù)信標信道精確地確定消息信道頻率。然后可以基于該信息 來解調(diào)消息信道。以上將信標描述為連續(xù)單頻音調(diào)。然而，在另一個方面，信標可以在其上具有簡單 調(diào)制。這樣的方面的示例是使用開關鍵控(OOK)或者簡單頻率調(diào)制。在各個方面，有特定 效用的是由主硅振蕩器的兩個不同分頻比產(chǎn)生的頻移鍵控(FSK)兩音調(diào)信標信號。這可以 提供唯一的頻譜特征(spectral signature)并且兩個音調(diào)的頻率比對于硅振蕩器(例如 IEM硅振蕩器)的頻率漂移而言是不變的。頻率比度量可以提供所檢測的信號源自優(yōu)選的 源設備(例如IEM)的高概率。這種辦法給予信標能夠與其它干擾信號唯一識別的獨特特 征。以此方式，系統(tǒng)不用冒將信標與來自環(huán)境的其它干擾機(jammer)混淆的風險。頻率的 一個主要特性在于其獨特地突出，并且就載波頻率而言仍然具有明確定義的數(shù)學關系。圖8圖解與其中頻率是時間的函數(shù)的信標信號相關聯(lián)的信標功能。對于發(fā)射器可 能發(fā)生的一個問題在于載波頻率由硅振蕩器設定而不由晶體振蕩器設定。這給特征頻率引 入了很大的不確定性。該頻率的確定就解碼分組和檢測信標頻率兩者而言可能是主要挑 戰(zhàn)。圖4A和4B中提供的電路提供這種辦法的示例。如果這些電路具有高功率(Q)，則 頻率不確定性可以使信標落在監(jiān)聽電路的響應函數(shù)之外。因此，如圖8和9所示，可以采用 另一種類型的信標。在某個范圍上使頻率700斜變(ramp)以提供消息。提供兩個窄帶濾 波器。信號從斜變到 。兩個窄帶濾波器例如經(jīng)由多頻模塊200D被調(diào)諧到頻率Π和 f2。頻率fl和f2落在f高和fffi之間。濾波器在fl處的輸出示出沒有功率，在信標頻率在時間tl處斜變經(jīng)過fl時示出 功率尖峰，然后示出沒有功率。類似地，濾波器在f2時的輸出將示出沒有功率，在信標頻率 在時間t2處斜變經(jīng)過f2時示出功率尖峰，然后示出沒有功率。
通過建立定時窗口比較器，采用在tl和t2之間的時間差上觸發(fā)的模擬監(jiān)聽電路。 這可以被數(shù)字地或以模擬的辦法實施。在這種情況下，當電路被設定在時間tl時，如果時 間t2落在某個定義的窗口 t0內(nèi)，則其指示存在信號。該斜變是很獨特的特征。頻率fl啟動(firing)將被檢測到，并且(按照示 例)IOms后f2啟動被檢測。如果這兩個事件發(fā)生在定義的時間間隔t0加或減t’內(nèi)，則其 指示信號存在。然后喚醒電路被觸發(fā)。所得到的設計提供很低功率的模擬電路。該電路的 重要應用是確定如圖8所示的頻率。例如可以經(jīng)由調(diào)制信號模塊200E來調(diào)制信標以確保其特征將是獨特的。這種方 法的一種方式是讓信標在兩個頻率之間交替。當這種交替被檢測到帶有明確定義的頻率差 以及明確定義的時間段時，已經(jīng)檢測到信標而不是某個背景信號的置信水平會很高。在頻 率調(diào)制鍵控辦法中可以用開關鍵控來獲得類似的結(jié)果。任何標準的調(diào)制技術可以被應用于信標以給予其獨特的特性。在各個方面，數(shù)據(jù) 可以被印記在信標上以避免其與任何其它信號相混淆。在各個方面，監(jiān)聽電路僅觸發(fā)開啟 該信標。存在可用于避免干擾的多種信標辦法。在與圖6有關的思想中，如果存在同時傳 送的兩個信標，則發(fā)射器1可以經(jīng)由多頻模塊200D具有處于多個頻率的信標以避免來自干 擾的影響。在有關的辦法中，該方面僅僅是讓信標處于不同的頻率以避免信標之間的競爭。在各個方面，信標和數(shù)據(jù)信道的頻率比對可攝取事件標記器系統(tǒng)中的頻率誤差而 言是不變的以提供編碼信號的檢測的另外保證。2. 2跳頻功能模塊各個方面可以采用跳頻功能模塊。跳頻功能模塊202可以與(一個或多個)特定 通信信道、跳頻協(xié)議等等相關聯(lián)。照此，各個方面可以利用一個或多個跳頻協(xié)議。例如，接 收器可以搜索傳輸可以落在其中的指定頻率范圍。當獲得單個正確的解碼時，體內(nèi)發(fā)射器 完成了其把其數(shù)字信息有效載荷傳送到接收器的任務。例如經(jīng)由隨機模塊202A通過隨機跳頻所提供的傳送頻率不確定性可以產(chǎn)生多個 好處。一個這樣的好處例如可以是容易實施在小裸片上。為說明起見，體內(nèi)發(fā)射器載波頻 率振蕩器可以是不準確的自激振蕩器，其容易被實施在Imm裸片的一小部分上。容易忍受 在+/-20量級的準確度。這是因為接收器采用頻率搜索算法。另一個這樣的好處可以是延長的電池壽命。為說明起見，在發(fā)射器電池壽命例如 三到十分鐘期間，發(fā)射器在可以由頻率捷變接收器接收的清晰(clear)信道上進行傳送的 概率可能由于隨機跳頻而顯著增強。再一個好處可以是在高容積環(huán)境中最小化的沖突事件。為說明起見，當多個體內(nèi) 發(fā)射器例如可攝取事件標記器潛在地同時進行傳送時，諸如在多個可攝取事件標記器被同 時(或時間緊密接近地)攝取的情況下，沖突概率的最小化。換句話說，不用跳頻功能，可 能存在類似一批的可攝取事件標記器將在相同(或幾乎相同)頻率上進行傳送的高概率， 從而導致多個沖突。在某些方面，用于容積傳導應用的有用頻譜從大約3kHz變化到150kHz。通過詳細 的動物研究，已經(jīng)觀測到在某些環(huán)境中具有在1到100 μ V范圍內(nèi)的所接收信號電平的上述 體內(nèi)發(fā)射器可能在相同頻譜中與數(shù)百到數(shù)千μν量級的窄帶干擾信號競爭。為了減輕干擾
9信號的破壞性性質(zhì)，可以采用跳頻信道或協(xié)議，其中體內(nèi)發(fā)射器使在每個傳輸上輸出的窄 帶傳送信號(例如調(diào)制信號諸如二進制相移鍵控(BPSK)信號或FSK信號)隨機地跳頻。2. 3沖突避免功能樽塊各個方面可以采用沖突避免功能模塊。沖突避免功能模塊可以與(一個或多個) 特定通信信道、沖突避免協(xié)議等等相關聯(lián)。照此，各個方面可以利用與(一個或多個)特定 通信信道相關聯(lián)的各種沖突避免協(xié)議技術。沖突避免技術可能例如在其中存在兩個或更多 體內(nèi)發(fā)射器例如其中個體攝取多個IEM的環(huán)境中特別有用。在這樣的環(huán)境中，如果各個體 內(nèi)發(fā)射器連續(xù)地發(fā)送其信號，則一個的傳輸可能使來自所有其它體內(nèi)發(fā)射器的傳輸模糊。 結(jié)果，檢測信號失敗可能顯著地增大。各個方面可以單獨地或以各種組合地包括各種沖突避免辦法?！獋€這樣的辦法采用多個傳送頻率。通過使用頻率選擇性濾波，以Π進行廣播的 發(fā)射器可以與以f2進行廣播的發(fā)射器區(qū)分，即使它們同時進行傳送。在圖9中圖解了這種 辦法的替換方案。圖10圖解例如經(jīng)由發(fā)射器模塊204A的第一沖突避免技術，其中發(fā)射器1在f 1上 進行廣播。發(fā)射器2在f2上進行廣播。例如經(jīng)由多個帶通濾波器模塊204E提供接收器和 兩個帶通濾波器。帶通濾波器1對Π敏感，帶通濾波器2對f2敏感。一旦來自發(fā)射器(例 如與藥丸(Pill)I和藥丸2相關聯(lián)的兩個IEM)的信號分別通過其相應的帶通濾波器，這些 信號去往解調(diào)器。在各個方面，這些解調(diào)器可以被實施為單獨的模擬電路或被實施在數(shù)字 域中。以此方式，可以避免沖突。圖11A-11D圖解另一種沖突避免辦法。在各個方面，(一個或多個)特定通信信 道可以例如經(jīng)由占空比調(diào)制模塊204B采用占空比調(diào)制，其中發(fā)射器不需要一直進行傳送。 如果兩個發(fā)射器例如xmtrl和xmtr2不同時進行傳送，則它們將不會彼此干擾。例如，如果 使用具有低占空比(諸如10%時間廣播而90%時間關閉)的兩個發(fā)射器，則在概率上這些 信號將彼此重疊的機率僅有20%。以此方式，可以避免沖突。參考圖11A，存在僅10%時間接通的發(fā)射器1例如xmtrl。存在也僅10%時間接 通的發(fā)射器2例如Xmtr2。當然，存在它們將同時傳送的某個概率。然而，該概率可以通過 改變占空比和頻率擴展來控制。結(jié)果，如果這兩個傳送周期略微不同，則它們將彼此達到和 離開干擾(come in and out of interference each other)。然而可以通過例如分別經(jīng)由 顫振(dither)模塊204F和擴展頻譜模塊204D顫振占空比和頻率擴展來控制該重疊。以 此方式，可以避免原本會發(fā)生的沖突。參見圖11B，虛線發(fā)射器xmtr2具有比實線發(fā)射器xmtrl略短的周期。即使發(fā)射器 同時開始廣播，在一些數(shù)量的傳輸之后，發(fā)射器彼此不對準。結(jié)果，它們現(xiàn)在相互不同并且 可以避免原本會發(fā)生的沖突。參考圖11C，可以通過具有振蕩器頻率的擴展來獲得類似的效果。在實際中，用于 這些發(fā)射器的硅振蕩器在頻率上具有百分之幾的擴展。頻率上的差別意味著在100個 傳輸之后，開始相互同相的兩個振蕩器1008、1010不再相互同相。各個方面可以基于頻率 分布或者這些頻率也可以被編程為明確不同，例如具有某個周期范圍。使電壓控制的振蕩 器頻率顫振的噪聲也可以產(chǎn)生這種頻率擴展。參考圖11D，重試周期被隨機化。在這個示例中，xmtrl廠播，然后在再次廣播之前等待某個隨機的時間段。然后xmtrl在再次廣播之前等待另一個隨機的時間段，諸如此類。 Xmtr2同時開始廣播。然而，在這種情況下其在下一傳輸之前等待隨機的時間，并且在下一 傳輸之前等待另一個隨機的時間，諸如此類。以此方式，可以通過影響重試周期的標準差來 控制兩個發(fā)射器同時廣播的概率。這種辦法可以基于被預先編程到芯片內(nèi)的偽隨機序列。其也可以是基于真正物理 隨機數(shù)發(fā)生器(熱噪聲)或者基于芯片上的序列號。由于每個發(fā)射器具有唯一的序列號， 所以序列號的一些低位可以用來直接或通過使用線性移位寄存器來編程這個隨機化時間。穿體傳輸信道的另外方面使用擴展頻譜傳輸來調(diào)制該傳送消息。這種辦法可以是 直接擴展頻譜或跳頻擴展頻率。作為示例，在這個萬面可以采用針對蜂窩電話開發(fā)的任一 碼分多址(CDMA)技術，其允許多個蜂窩電話在相同的頻率上廣播而沒有干擾。這個方面也 可以是基于擴展頻譜中的任一公知碼，諸如Gold Code(金碼)或Kasami (卡沙米)碼。在概率上解決要應對的挑戰(zhàn)。如此選擇碼以使得存在足夠多的如下情況具有相 同碼的兩個發(fā)射器同時廣播的概率足夠小。這種辦法與使用信標來找出載波頻率的思想相 聯(lián)系，因為擴展頻譜傳輸一般沒有明確定義的載波頻率。例如根據(jù)信標來確定該信息。在某些應用中，組合不同技術是有用的。按照示例，當存在長占空比時，擴展頻率 傳輸可能特別有價值。在這種情況下，發(fā)生沖突的概率是長占空比的概率乘上擴展頻譜的 概率。對組合技術不存在任何約束。在計算中，表明占空比非常適用于同時操作的兩個或更多發(fā)射器。然而，對于某些 應用，當在重疊的時幀中存在多于五個提供數(shù)據(jù)的發(fā)射器時占空比方法失效。支持占空比的最簡單方法是例如經(jīng)由重傳隨機化模塊204C增加重傳隨機化。通 過增加重傳隨機化的幾個比特，立即使得該影響不大明顯。在這個方面，系統(tǒng)可以容易區(qū)分 五個到十個同時傳輸。為了得到超過十個傳輸，擴展頻譜是一種感興趣的辦法。由于系統(tǒng)變成許多同時 發(fā)射器，即使一個具有短占空比，但是多個發(fā)射器傳送的總時間變?yōu)橄喈敶蟛糠謺r間并且 沖突變得不可避免。在要求僅少數(shù)發(fā)射器的系統(tǒng)中，系統(tǒng)設計可以依靠使用更簡單的辦法，諸如長占 空比。當已知發(fā)射器的頻率時，在受控的環(huán)境中可以采用多個傳輸頻率。對于三個到十個 發(fā)射器而言，重傳隨機化工作良好。超過十個發(fā)射器時，擴展頻譜是可以采用的一種辦法， 并且其可以將擴展頻譜與其它技術進行組合。關于長占空比的繪圖示出對于三個同時發(fā)射器而言存在發(fā)射器由于沖突而未被 檢測的機率大約為1%。這在一分鐘傳送間隔期間。一些發(fā)射器系統(tǒng)的一個重要特征在于 發(fā)射器具有有限的壽命。在其中發(fā)射器具有很長壽命的系統(tǒng)中，這些問題可能不存在。對于其它種類的植入式傳感器，仍然存在對功耗的很重要考慮。如果在足夠清晰 以供傳送信號的窗口可用之前系統(tǒng)必須等待一小時，則發(fā)射器在整個那段時間都在使用功 率。當系統(tǒng)具有更復雜的發(fā)射器時展現(xiàn)另一種可能性。發(fā)射器可以收聽靜寂信道，例 如等待直到其沒有聽到任何東西傳送并然后進行傳送。根據(jù)使用多少不同碼，擴展頻譜辦法是可量化的。當使用Kasami碼集時，存在 32000個不同碼。在這種情況下，兩個發(fā)射器在相同碼上傳送的概率是1/(32000)2。該概率隨著發(fā)射器的數(shù)目而幾何上升。即使沒有為選擇具有不同碼的發(fā)射器做任何事情，并且 依靠碼選擇的隨機化，其也支持幾十個(如果沒有幾百個)發(fā)射器。在某些方面，系統(tǒng)的接收器被配置成選擇性地接收給定頻譜的靜寂部分中的信 號。圖12A示出用于解決檢測有噪聲的環(huán)境中的低振幅信號的問題的方面。解決該問題的 一種辦法是找出噪聲頻譜中的靜寂地方。接收器的檢測器被編程到該頻帶。發(fā)射器周期性 地在該頻帶中進行廣播。圖12A和12B圖解用于檢測有噪聲環(huán)境中的低振幅信號的技術。參考圖12A，在其 中接收器勘測噪聲頻譜的情況下，功率是頻率的函數(shù)。存在噪聲區(qū)、靜寂區(qū)、接著是噪聲區(qū)。 廣播被提供在靜寂區(qū)中，因為在該區(qū)中有最少量的干擾。在圖12B中，以多個不同頻率例如斜變方案進行傳輸。在各個方面，可以使用其它 方案，諸如跳頻或隨機方案。典型地，所選擇的方案將密集地覆蓋感興趣的頻帶。在實際中， 發(fā)射器將最終跳到靜寂頻帶中并最終在靜寂頻帶中進行傳送。通過使接收器僅在該靜寂頻 帶中收聽，由于極好的信噪比(SNR)而存在接收/解碼該信號的良好機會。其中采用接收器來僅接收靜寂頻帶的上面配置不局限于具有如本申請的其它地 方所描述的沖突避免信道的系統(tǒng)。作為代替，如在任一以下申請中描述的接收器可以被 配置成僅接收靜寂信道2007年11月19日提交的且題為“Active Signal Processing Personal Health Signal Receivers，，的PCT 申請序列號US2007/024225 ；WO 2006/116718 ； 60/866581 ；60/945251 ；60/956694,60/887780 和 2006/116718 ；這些申請的公開通過引用 并入本文。為了說明一些前面的概念，在一個方面?zhèn)鬏敱环纸獬蓛蓚€信道。第一信道用來廣 播數(shù)據(jù)。執(zhí)行百分之一或二的占空比。通過隨機化重廣播率來增強對沖突的免疫性。第二 信道用來廣播喚醒信標。執(zhí)行百分之一或二的占空比。分組率在10毫秒范圍內(nèi)。當不關注 沖突時，信標傳輸很短，在100到200微秒的范圍內(nèi)。信標和數(shù)據(jù)信道載波從相同的振蕩器 生成，因此從信標可以計算數(shù)據(jù)載波。接收器將每10到30秒接通達10毫秒持續(xù)時間。如 果觀測到信標，則接收器將保持接通以執(zhí)行完全解調(diào)和解碼。否則，接收器將返回到休眠。在某些方面，上面的系統(tǒng)被修改為包括頻率顫振到分組間隔顫振。在某些方面，上面的系統(tǒng)被修改為包括25kHz (640微秒)、1-2%占空比的16個載 波周期的較長持續(xù)時間傳輸。這與窄帶濾波器兼容性相符合。在某些方面，上面的系統(tǒng)被修改以使得在較低信道上調(diào)制如BPSK或00K。在某些方面，上面的系統(tǒng)被修改以使得在較高信標信道上調(diào)制如OOK突發(fā)。在某些方面，上面的系統(tǒng)被修改以使得將簡單的多維奇偶校驗碼用于FEC(前向 糾錯)。3. 0接收器在本文中有時被稱為“接收器”的信號接收器一般包括能夠經(jīng)由一個或多個特定 通信信道接收信號例如傳導性地接收信號的任何設備或部件。這樣的接收器的一個示例是上述個人接收器。在以下申請中描述接收器的另 一個示例公開為WO 2006/116718的PCT申請序列號PCT/US2006/016370 ；公開為WO 2008/063626 的 PCT 申請序列號 PCT/2007/24225 ；公開為 US2008/052845 的 PCT 申請序列 號PCT/US2008/52845 ；這些申請的公開通過引用并入本文。
各個方面包括尺寸被制成以基本不影響活受檢者的移動的方式與所述活受檢者 穩(wěn)定相關聯(lián)的接收器的移動配置。在某些方面，接收器具有小尺寸。為說明起見，接收器可 以占用大約5cm3或更少(諸如大約3cm3或更少，包括大約Icm3或更少)的空間體積。在 某些方面，接收器具有近似從IOmm2變化到2cm2的芯片尺寸。感興趣的接收器可以包括外部和可植入接收器兩者。3. 1外部接收器在外部方面，接收器可以是體外的(ex vivo)，即在使用期間存在于身體之外。外 部接收器可以以任何便利的方式被配置。例如，在某些方面，外部接收器可以被配置為與 期望的皮膚位置相關聯(lián)。照此，在多個方面，外部接收器可以被配置為接觸受檢者的局部 (topical)皮膚位置。感興趣的配置包括但不局限于貼片(patch)、腕帶(wrist band)、腰 帶(belt)等等。例如，佩戴在外部且配有適合的接收電極的手表或腰帶可以用作依據(jù)本發(fā) 明一個方面的接收器。接收器可以提供其它通信路徑，經(jīng)由該路徑患者或保健醫(yī)師可以提 取所收集的數(shù)據(jù)。例如，植入式收集器可以包括醫(yī)師可以與其通信的例如在405MHz醫(yī)療設 備頻帶中操作的常規(guī)RF電路。醫(yī)師可以例如經(jīng)由數(shù)據(jù)獲取設備(諸如杖筆(wand)等等) 進行通信。在接收器包括外部部件的情況下，該部件可以具有用于提供例如音頻和/或視覺 反饋的輸出設備。示例包括可聽警報、LED、顯示屏等。外部部件也可以包括接口端口，可以 經(jīng)由該接口端口將該部件連接到計算機以用于讀出存儲于其中的數(shù)據(jù)。按照其它示例，該 設備可以由固定帶(harness)定位，該固定帶戴在身體之外并且具有在不同位置附著到皮 膚的一個或多個電極。在某些外部方面，接收器可以被配置為與患者僅暫時地即瞬時地接觸或相關聯(lián)。 例如，接收器可以在藥丸、可攝取事件標記器等等實際上正被攝取時被關聯(lián)/附著/處于接 觸。為說明起見，接收器可以被配置為具有兩個指狀電極或手柄的外部設備。在攝取 支持制藥信息學的藥丸之后，患者觸摸電極或抓住手柄以完成與接收器的傳導電路。在信 號從藥丸發(fā)射時，例如當藥丸溶解在胃中時，通過接收器來拾取由藥丸的標識器所發(fā)射的信號。在某些方面，外部接收器可以包括小型化電子元件，其與電極集成以形成繃帶型 貼片，該貼片具有在應用時接觸皮膚的電極。繃帶型貼片可以例如經(jīng)由粘附層或其它構造 而可拆除地附著。還可以包括電池和電子元件?？噹唾N片可以被配置為定位在受檢者的 期望的目標皮膚部位上，例如胸、背、軀干的側(cè)部等上。在這些方面，繃帶電路可以被配置為 接收來自受檢者內(nèi)的設備例如來自支持制藥信息學的醫(yī)藥組合物的標識器的信號，并然后 把這個信息中繼到外部處理設備，例如PDA、智能電話、移動電話、手持式設備、計算機等等， 如在其它地方更詳細描述的那樣?？梢匀菀走m用于本系統(tǒng)的繃帶型設備包括但不局限于美 國專利號6315719等中描述的那些設備，這些申請的公開通過引用并入本文。3. 2可植入接收器在某些方面，接收器可以是可植入的，即被設計和/或配置用于植入到受檢者中。 植入可以是暫時的或永久的。在這些方面，接收器在使用期間在體內(nèi)。一般而言，可植入接 收器可以在存在于生理環(huán)境中時維持功能達各個時間段，所述生理環(huán)境包括身體內(nèi)發(fā)現(xiàn)的高鹽、高濕度環(huán)境。時間段例如包括幾分鐘到八十年。更特定的時間段包括例如一個或多 個小時、一天或多天、一周或多周、一個月或多個月以及一年或多年。對于可植入方面，接收器可以具有任何便利的形狀，包括但不局限于膠囊形、圓盤 形等等。各種接收器可以具有相對小尺寸。這些小尺寸可以例如通過引入可再充電電池來 獲得。在一方面，可再充電電池具有大約兩周的壽命。在另一個方面，可再充電電池從各種 源給例如患者的床中的線圈自動充電。接收器可以被配置為放置在多個不同的位置處。位 置的示例包括例如腹部、腰背部(small of the back)、肩部(例如在那里放置可植入起搏 器)等°在某些可植入方面，接收器是獨立設備，即沒有物理連接到任何其他類型的可植 入設備。在其它方面，接收器可以物理地耦合到第二可植入設備，例如用作一個或多個生理 傳感器的平臺的設備。這樣的設備可以是諸如心血管引線(lead)之類的引線。為說明起 見，心血管引線可以包括一個或多個不同的生理傳感器，例如其中所述引線是多傳感器引 線(MSL)。感興趣的可植入設備還包括但不局限于可植入起搏器、神經(jīng)刺激器設備、可植入 循環(huán)記錄器等等。接收器可以還包括用于接收感興趣的信號的接收器元件。接收器可以包括各種不 同類型的接收器元件，其中接收器元件的性質(zhì)必然根據(jù)由信號生成元件產(chǎn)生的信號性質(zhì)而 改變。在某些方面，接收器可以包括用于檢測由信號生成元件發(fā)射的信號的一個或多個電 極。為說明起見，可以給接收器設備提供以預定距離分散的兩個電極。預定距離可以允許 電極檢測差動電壓。該距離可以改變，并且在某些方面從大約0. 1變化到大約5cm，諸如從 大約0. 5到大約2. 5cm，例如大約1cm。在某些方面，第一電極與導電的身體元素(例如血) 接觸，而第二電極與相對于所述導電身體元素的電絕緣身體元素(例如脂肪組織(脂肪)) 接觸。在可替換方面，采用利用單個電極的接收器。在某些方面，信號檢測部件可以包括用 于檢測由信號生成元件發(fā)射的信號的一個或多個線圈。在某些方面，信號檢測部件包括用 于檢測由信號生成元件發(fā)射的信號的聲檢測元件。接收器可以以各種方式處理所接收的數(shù)據(jù)。在一些方面，接收器僅僅例如經(jīng)由常 規(guī)RF通信將數(shù)據(jù)重傳到外部裝置。在其它方面，接收器處理所接收的數(shù)據(jù)以確定是否要采 取一些動作，諸如操作在它的控制下的效應器，從而激活可見或可聽警報、傳送控制信號到 位于身體內(nèi)其它地方的效應器，等等。在其它方面，接收器存儲所接收的數(shù)據(jù)以便隨后重傳 到另一個設備或者用于后續(xù)數(shù)據(jù)的處理，例如檢測某個參數(shù)隨時間的變化。接收器可以使 用所接收的數(shù)據(jù)執(zhí)行這些和/或其它操作的任何組合在某些方面，記錄在數(shù)據(jù)存儲元件上的數(shù)據(jù)包括施予給患者的每個組合物的時 間、日期和標識器(例如全球唯一序列號)中的至少一個(如果不是全部的話)。標識器可 以是組合物或其編碼版本的常用名稱。記錄在接收器的數(shù)據(jù)存儲元件上的數(shù)據(jù)還可以包括 接收器與之相關聯(lián)的受檢者的醫(yī)療記錄信息，例如標識信息，諸如但不局限于姓名、年齡、 治療記錄等等。在某些方面，感興趣的數(shù)據(jù)包括血液動力計量。在某些方面，感興趣的數(shù)據(jù) 包括心臟組織屬性。在某些方面，感興趣的數(shù)據(jù)包括各個生理學度量或參數(shù)，例如壓力或容 積計量、溫度、活動、呼吸率、PH值等等。如上面所概述的，接收器可以被配置為具有很小尺寸。在某些方面，接收器的期望 功能用一個或多個集成電路和電池來獲得。發(fā)明的方面包括具有至少一個接收器元件的接收器，例如為一個或多個電極(諸如兩個間隔開的電極)和功率發(fā)生元件(例如電池，其中 該電池可以是可再充電的)的形式、等等，如上面所提及的。照此，在某些方面，功率發(fā)生元 件被轉(zhuǎn)換成從外部位置無線地接收功率。在接收器中可以存在的另外元件包括但不局限于信號解調(diào)器，例如用于解碼從 支持制藥信息學的標識器發(fā)射的信號；信號發(fā)射器，例如用于將來自信號接收器的信號發(fā) 送到外部位置；數(shù)據(jù)存儲元件，例如用于存儲關于所接收的信號的數(shù)據(jù)、生理參數(shù)數(shù)據(jù)、醫(yī) 療記錄數(shù)據(jù)等等；時鐘元件，例如用于將特定時間與諸如信號的接收之類的事件相關聯(lián)； 前置放大器；微處理器，例如用于協(xié)調(diào)接收器的一個或多個不同功能。接收器的可植入版本的方面將具有生物兼容的外殼、兩個或更多感測電極、 電源，所述電源可以是原電池或可再充電電池或通過感應地廣播到線圈(broadcast inductively to a coil)來供電的電源。接收器也可以具有電路，所述電路包括解調(diào)器， 用于解碼所傳送的信號；某一存儲裝置，用于記錄事件；時鐘；以及傳送到身體外部的路 徑。在某些方面，可以省略時鐘和傳送功能。發(fā)射器可以是用于將來自本地數(shù)據(jù)存儲裝置 的信息移動到外部數(shù)據(jù)存儲裝置的RF鏈路或傳導鏈路。對于外部接收器，各方面包括具有與皮膚相對的電極、解調(diào)器、存儲裝置和電源的 結(jié)構。通信可以是無線的或通過一個或多個傳導介質(zhì)(例如電線、光纖等等)來執(zhí)行。在某些方面，相同的電極用于接收和傳送信號。一種模式可以是手表，其與身體 傳導地接觸。為了將來自植入物的數(shù)據(jù)移動到手表，電流可以從襯墊被發(fā)出并由手表接 收。存在可以采用的用于促進傳輸?shù)缴眢w之外的多種RF技術，諸如使用線圈的感應方案 (protocol)?？商鎿Q地，可以采用電場，例如使用絕緣電極。在某些實施例中，本接收器的部件或功能塊存在于集成電路上，其中集成電路包 括多個不同的功能塊，即模塊。在給定接收器內(nèi)，功能塊中的至少一些(例如兩個或更多 直至包括所有)可以存在于接收器中的單個集成電路中。單個集成電路意指包括所有不 同功能塊的單個電路結(jié)構。照此，集成電路是單片集成電路(也稱為IC、微電路、微芯片、 硅芯片、計算機芯片或芯片)，其是已制造在半導體材料的薄襯底的表面中的小型化電子電 路(其可以包括半導體器件以及無源部件)。本發(fā)明的某些方面的集成電路可以是混合集 成電路，其是由接合到襯底或電路板的單獨半導體器件以及無源部件構成的小型化電子電 路。如上所述，接收器展現(xiàn)出即使在存在大量噪聲和低SNR時也能可靠地對編碼信號 進行解碼。本發(fā)明的接收器的這個功能方面可以經(jīng)由各種方案來提供。一些這樣的方案包 括例如相干解調(diào)，例如Costas環(huán)路解調(diào)、準確的低開銷迭代解碼、前向糾錯(FEC)以及噪 聲消除，例如如2007年11月19日提交的且題為“Active Signal Processing Personal Health Receivers”的PCT申請序列號PCT/US2007/024225中描述的，該申請的公開通過 引用并入本文。感興趣的其它接收器包括但不局限于在如下申請中描述的那些接收器W0 2006/116718 ；60/866581 ；60/945251 ；60/956694,60/887780 和 WO 2006/116718 ；這些申 請的公開通過引用并入本文。各個方面包括例如經(jīng)由體內(nèi)發(fā)射器傳送編碼信號；經(jīng)由穿體功能模塊促進信號 的通信；以及經(jīng)由接收器接收編碼信號，如先前所描述的。
在一個方面，該方法提供編碼信號的特性，其中所述特性優(yōu)化功耗以促進接收器 進行以下方面的至少一個在不活動模式中花費最大時間，快速醒來，以及在存在發(fā)射器的 高概率的時段期間醒來。而且，各個方面可以可替換地或任選地包括與信標功能有關的此類步驟，諸如經(jīng) 由信標功能模塊促進編碼信號的通信；經(jīng)由跳頻功能模塊促進編碼信號的通信；以及經(jīng)由 沖突避免功能模塊促進編碼信號的通信。一些功能可以包括例如提供信標喚醒功能；提供 信標信號功能；生成連續(xù)波、單頻音調(diào)；提供與處于第二頻率的數(shù)據(jù)信號不同的第一頻率； 以及調(diào)制編碼信號。再者，各個方面可以可替換地或任選地包括與跳頻有關的在窄帶傳送信號上生成 隨機跳頻的步驟。還有，各個方面可以可替換地或任選地包括與沖突避免有關的步驟，諸如經(jīng)由第 一體內(nèi)發(fā)射器和第二體內(nèi)發(fā)射器以不同頻率進行傳送；調(diào)制占空比；隨機地重傳；以及在 頻譜上進行擴展。調(diào)制占空比可以包括使占空比顫振并且在頻率之中擴展。以不同頻率進 行傳送可以包括由不同設備提供多個帶通濾波，其中與不同頻率相關聯(lián)的相應信號由相應 帶通濾波器進行濾波。碰各個方面可以包括物件，該物件例如包括具有指令的存儲介質(zhì)，所述指令在由計 算平臺執(zhí)行時導致執(zhí)行一種提供采用通信信道的穿體通信的方法。該方法例如可以包括諸 如以下的各個步驟和/步驟組合經(jīng)由體內(nèi)發(fā)射器傳送編碼信號；經(jīng)由穿體功能模塊促進 信號的通信；以及經(jīng)由接收器接收編碼信號。先前說明了各個其它步驟。另外系統(tǒng)方面在某些方面，接收器是傳感器、接收器以及內(nèi)部和外部兩者的任選其它設備的身 體相關系統(tǒng)或網(wǎng)絡的部分，其提供由處理器(諸如外部處理器)最終收集和處理的各種不 同類型的信息，其然后可以提供關于患者的情境(contextual)數(shù)據(jù)作為輸出。例如，該傳 感器可以是能夠提供輸出到數(shù)據(jù)的外部收集器的設備的身體內(nèi)網(wǎng)絡的構件，所述輸出包括 關于藥丸攝取、一個或多個生理感測參數(shù)、可植入設備操作等等的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)的外部收集器 (例如采用保健網(wǎng)絡服務器等等的形式)然后將該接收器提供的數(shù)據(jù)與關于患者的另外相 關數(shù)據(jù)進行組合，并且可以處理該迥然不同的數(shù)據(jù)以提供高度特定且情境患者特定數(shù)據(jù)， 所述另外相關數(shù)據(jù)例如體重、天氣、醫(yī)療記錄數(shù)據(jù)等等。在某些方面，本發(fā)明的系統(tǒng)包括接收器以及一個或多個包含組合物的支持制藥信 息學的活性劑。支持制藥信息學的醫(yī)藥組合物是包含具有與其穩(wěn)定相關聯(lián)的標識器的組合 物的活性劑。在某些方面，組合物在施予受檢者之后被分裂。照此，在某些方面，組合物在 例如經(jīng)由攝取、注射等等遞送到身體后被物理地分裂，例如被溶解、降解、腐蝕等等。這些方 面的組合物與被配置為被攝取并經(jīng)受通過胃腸道的傳輸后即便不完全也基本上完整的設 備相區(qū)別。組合物包括標識器和活性劑/載體組分，其中這兩者組分都存在于可藥用賦形 劑(vehicle)中。組合物的標識器可以根據(jù)組合物的特定方面和預期應用而改變，只要它們在與目 標生理位置(例如胃)接觸時被激活(即開啟)。照此，標識器可以是當它接觸目標身體 (即生理)部位時發(fā)射信號的標識器。另外或可替換地，標識器可以是在其已被激活后當被詢問時發(fā)射信號的標識器。標識器可以是能夠在例如在與目標部位接觸時激活之后提供可 檢測信號的任何部件或設備。在某些方面，一旦組合物與如上概述的生理目標部位相接觸， 標識器就發(fā)射信號。例如，患者可以攝取藥丸，該藥丸在與胃液接觸時生成可檢測信號。組合物包括活性劑/載體組分?！盎钚詣?載體組分”意指可以為固體或流體(例 如液體)的組合物，其具有存在于可藥用載體中的一定量例如劑量的活性劑?；钚詣?載 體組分可以被稱為“劑量配方”?！盎钚詣卑ㄔ谂c活生物體(例如諸如人類之類的哺乳動物)接觸時產(chǎn)生生理結(jié) 果(例如有益或有用結(jié)果)的任何化合物或化合物的混合物?；钚詣┛膳c諸如賦形劑、載 體、稀釋劑、潤滑劑、粘合劑以及其它按配方制作的助劑(formulating aids)的組分以及封 裝或其他保護組分相區(qū)分?；钚詣┛梢允侨魏畏肿右约敖Y(jié)合部或其片段，其能夠調(diào)節(jié)活受 檢者中的生物過程。在某些方面，活性劑可以是用于疾病的診斷、治療或防止的物質(zhì)或用作 藥物的組分。在某些方面，活性劑可以是化學物質(zhì)，諸如麻醉藥或迷幻劑，其影響中樞神經(jīng) 系統(tǒng)并導致行為的改變。活性劑(即藥物)能夠與活受檢者中的目標相互作用。目標可以是許多不同類型 的自然存在的結(jié)構，其中感興趣的目標包括細胞內(nèi)和細胞外的目標。這樣的目標可以是蛋 白質(zhì)、磷脂、核酸等，其中蛋白質(zhì)尤其感興趣。感興趣的特定蛋白質(zhì)目標包括但不局限于例 如激酶、磷酸酶、還原酶、環(huán)氧合酶、蛋白酶等的酶，包括在蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用中所牽 涉的域(domain)(諸如SH2、SH3、PTB和PDZ域)的目標，例如肌動蛋白、微管蛋白等的結(jié)構 蛋白質(zhì)，膜受體，例如IgE的免疫球蛋白，諸如整合素(integrin)等之類的細胞粘附受體， 離子通道，跨膜泵、轉(zhuǎn)錄因子(transcription factor)、信號蛋白質(zhì)等?；钚詣?即藥物)可以包括與目標在結(jié)構上相互作用所需的一個或多個官能團， 例如憎水、親水、靜電或甚至共價相互作用所需的團，這取決于特定藥物及其預期目標。在 目標是蛋白質(zhì)時，藥物半族(moiety)可以包括與蛋白質(zhì)在結(jié)構上相互作用(諸如氫鍵結(jié) 合、憎水-憎水相互作用、靜電相互作用等)所需的官能團，并且可以至少包括胺、酰胺、巰 基、羰基、羥基或羧基團，諸如這些官能化學團中的至少兩個。感興趣的藥物可以包括環(huán)狀碳(cyclical carbon)或雜環(huán)結(jié)構和/或用上述官能 團的一個或多個替換的芳香族或多環(huán)芳香族結(jié)構。作為藥物半族感興趣的還有在生物分子 中發(fā)現(xiàn)的結(jié)構，包括肽、糖類、脂肪酸、類固醇、嘌呤、嘧啶及它們的衍生物、結(jié)構類似物或組 合。這樣的化合物可以被篩選以識別感興趣的那些，其中本領域中已知各種不同的篩選方案。藥物可以得自可以從各種各樣的源(包括合成或自然化合物的庫)中獲得的自然 存在或合成的化合物。例如，許多手段可用于各種各樣的有機化合物和生物分子的隨機和 定向合成(包括隨機化寡核苷酸和寡肽的制備)?？商鎿Q地，可獲得或容易地產(chǎn)生細菌、真 菌、植物及動物提取物(extract)形式的自然化合物的庫。另外，自然或合成產(chǎn)生的庫和化 合物通過常規(guī)的化學、物理和生化手段被容易地修改，并且可以用于產(chǎn)生組合庫。已知的藥 劑可以經(jīng)受定向或隨機的化學修改諸如酰化、烷化、酯化、胺化(amidification)等以產(chǎn)生 結(jié)構類似物。照此，可以從自然存在或合成的分子的庫(包括通過組合手段產(chǎn)生的化合物的 庫，即化合物多樣性組合庫)獲得藥物。當從此類庫獲得時，采用的藥物半族將具有在對于活性的適當篩選測定中論證的某一期望活性。組合庫以及用于產(chǎn)生和篩選此類庫的 方法在本領域中是已知的且在下面專利文件中進行了描述5741713 ；5734018 ；5731423 ； 5721099；5708153 ；5698673 ；5688997 ；5688696 ；5684711 ；5641862 ；5639603 ；5593853 ； 5574656 ；5571698 ；5565324 ；5549974 ；5545568 ；5541061 ；5525735 ；5463564 ；5440016 ； 5438119 ；5223409，這些專利文件的公開通過引用并入本文。感興趣的活性劑的廣泛類別包括但不局限于心血管劑；疼痛緩解劑，例如鎮(zhèn)痛 劑、麻醉劑、抗炎劑等等；神經(jīng)作用劑；化學治療(抗腫瘤)劑；等等。如上面所概述的，發(fā)明的組合物還包括可藥用賦形劑(即載體)。感興趣的是 常見的載體和輔藥(excipient)，諸如玉米淀粉或凝膠、乳糖、右旋糖、蔗糖、微晶纖維素、 高嶺土、甘露醇、磷酸二鈣、氯化鈉以及褐藻酸。在本發(fā)明的配方中經(jīng)常使用的崩解劑 (disintegrator)包括交聯(lián)甲羧纖維素、微晶纖維素、玉米淀粉、淀粉羥基乙酸鈉和褐藻酸。關于支持制藥信息學的醫(yī)藥組合物的方面的其它細節(jié)可以在以下申請中找到 2006年4月28日提交的且題為“Pharma-Informatics System”的待決PCT申請PCT/ US2006/16370 ；以及 2006 年7月 11 日提交的題為 “Acoustic Pharma-Informatics System”的美國臨時申請序列號60/807060 ；2006年10月25日提交的題為“Controlled Activation Pharma-Informatics System” 的 60/862925 ；和 2006 年 11 月 21 日提交的題 為“In-Vivo Transmission Decoder”的60/866581 ；這些申請的公開通過引用并入本文。在某些方面，系統(tǒng)包括不同于接收器(其在某些方面可以被植入或局部施加)的 外部設備，其中該外部設備提供多個功能。這樣的設備可以包括給患者提供反饋和適當?shù)?臨床調(diào)節(jié)的能力。這樣的設備可以采用許多形式中的任一種。按照示例，該設備可以被配 置為座落于患者旁邊的床上，例如床側(cè)監(jiān)視器。其它形式包括但不局限于PDA、智能電話、家 用計算機等等。該設備可以從醫(yī)藥攝取報告和從生理感測設備兩者，讀出在本專利申請的 其它部分中更詳細描述的信息，諸如由起搏器設備或用于檢測藥丸的專用植入物內(nèi)部產(chǎn)生 的信息。外部裝置的目的是從患者得出數(shù)據(jù)并將其輸入外部設備。該外部裝置的一個特征 是它以能夠通過傳輸介質(zhì)(諸如電話線)進行傳送的形式提供藥物和生理信息到遠程位置 (諸如臨床醫(yī)師或中央監(jiān)視機構(agency))的能力。本發(fā)明的系統(tǒng)使得能夠進行如下的動態(tài)反饋和治療環(huán)(loop)跟蹤藥物定時和 水平，測量對治療的響應，以及基于個體患者的生理學和分子特征譜(molecular profile) 推薦改變的劑量。例如，癥狀性心衰患者每日服用多種藥物，主要目的在于降低心臟負荷及 提高患者生活質(zhì)量。治療的主要依靠(mainstay)包括血管緊張素轉(zhuǎn)換酶(ACE)抑制劑、β 阻斷劑和利尿劑。為了讓醫(yī)藥治療有效，必需要患者堅持他們的處方方案，在適當?shù)臅r間服 用所需的劑量。在臨床文獻中進行的多種研究顯示，多于50%的II類和III類心衰患者沒 有接收指南(guideline)推薦的治療，以及在那些適當?shù)味ǖ腎I類和III類心衰患者中， 僅僅40-60%堅持該方案。利用本系統(tǒng)，能夠監(jiān)視心衰患者以讓患者堅持治療，并且可以將 堅持表現(xiàn)與關鍵生理計量相聯(lián)系以促進醫(yī)師的治療優(yōu)化。在某些方面，本發(fā)明的系統(tǒng)可以用于獲得包括傳感器數(shù)據(jù)和施予數(shù)據(jù)的信息的聚 合。例如，可以組合心率、呼吸率、多軸加速度數(shù)據(jù)、關于流體狀態(tài)的一些事情以及關于溫度 的一些事情，并得出就受檢者的總體活動進行通知的指數(shù)，其可以用于生成生理指數(shù)，諸如 活動指數(shù)。例如，當溫度上升時，心率上去一點，并且呼吸率加速，其可以用作個人正在活動
18的指示。通過對此進行校準，可以確定在該時刻此人燃燒的卡路里量。在另一個示例中，特 定脈搏節(jié)律組或多軸加速度數(shù)據(jù)可以指示一個人正沿一組臺階向上走，以及照此可以推斷 他們正在使用多少能量。在另一個方面，體脂計量(例如根據(jù)阻抗數(shù)據(jù))可以與由測量的 生物標記的組合而生成的活動指數(shù)進行組合，以生成對管理體重下降或心血管保健計劃有 用的生理指數(shù)。該信息可以與心臟性能指示器進行組合，以得到整體健康的良好寫照，其可 以與醫(yī)藥治療施予數(shù)據(jù)進行組合。在另一個方面，可能發(fā)現(xiàn)例如特定藥物與體溫的略微增 加或心電圖的改變相關?？梢詾樗幬锎x建立藥效模型，并使用來自接收器的信息以將自 由參數(shù)基本擬合在該模型中，以給出對于受檢者血清中實際存在的水平的更準確估計。該 信息可以反饋到劑量方案。在另一個方面，可以組合來自測量宮縮(例如利用應變計)及 還監(jiān)視胎兒心率的傳感器的信息，所述傳感器用作高危妊娠監(jiān)視器。在某些方面，使用本發(fā)明的系統(tǒng)收集的受檢者特定信息可以被傳送到一位置，在 該位置處它與來自一個或多個另外個體的數(shù)據(jù)相組合以提供數(shù)據(jù)集合，所述數(shù)據(jù)集合是從 2個或更多(例如5個或更多，10個或更多，25個或更多，50個或更多，100個或更多，1000 個或更多等)的個體收集的數(shù)據(jù)的復合。然后可以根據(jù)不同準則對復合數(shù)據(jù)進行操縱例如 分類，并且使其可用于一個或多個不同類型的組，例如患者組、保健從業(yè)者組等，其中數(shù)據(jù) 的操縱可以是諸如將任何給定組的訪問限定為該組可以訪問的數(shù)據(jù)類型。例如，可以從100 個不同的經(jīng)受相同狀況且服用相同藥物的個體收集數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可以被處理并用于開發(fā)易于 遵循(easy to follow)的顯示，所述顯示關于患者對藥物劑量方案的順從性和總體健康。 該組的患者成員可以訪問該信息，并且查看他們的順從性與組中的其它患者成員匹配程度 如何以及他們是否享有其它成員正在經(jīng)歷的益處。在另一個方面，醫(yī)生也可以被授權對該 復合數(shù)據(jù)的操縱，以查看他們的患者與其他醫(yī)生的患者匹配程度如何以及獲得關于實際患 者如何對給定治療處理方案響應的有用信息。另外的功能可以被提供給被準許訪問復合數(shù) 據(jù)的組，其中此類功能可以包括但不局限于評注數(shù)據(jù)的能力、聊天功能、安全特權等等。計算機可讀介質(zhì)及編程在某些方面，系統(tǒng)進一步包括用于存儲數(shù)據(jù)的元件，即數(shù)據(jù)存儲元件，其中該元件 存在于諸如床側(cè)監(jiān)視器、PDA、智能電話等之類的外部設備上。典型地，數(shù)據(jù)存儲元件是計算 機可讀介質(zhì)。如本文使用的術語“計算機可讀介質(zhì)”指的是參與提供指令和/或數(shù)據(jù)給計算 機以供執(zhí)行和/或處理的任何存儲或傳輸介質(zhì)。存儲介質(zhì)的示例包括軟盤、磁帶、CD-ROM、 硬盤驅(qū)動器、ROM或集成電路、磁光盤或諸如PCMCIA卡等之類的計算機可讀卡，而不管這樣 的設備在計算機內(nèi)部還是外部。包含信息的文件可以被“存儲”在計算機可讀介質(zhì)上，其中 “存儲”意指記錄信息以使其能被計算機在以后日期訪問和獲取。關于計算機可讀介質(zhì)，“永 久存儲器”指的是永久的存儲器。永久存儲器不因終止對計算機或處理器的供電而擦除。 計算機硬驅(qū)動器R0M(即不用作虛擬存儲器的ROM)、CD-ROM、軟盤和DVD全部都是水久存儲 器的示例。隨機存取存儲器(RAM)是非永久存儲器的示例。在永久存儲器中的文件可以是 可編輯和可重寫的。本發(fā)明也提供用于執(zhí)行上述方法的計算機可執(zhí)行指令(即編程)。計算機可執(zhí)行 指令存在于計算機可讀介質(zhì)上。因此，本發(fā)明提供計算機可讀介質(zhì)，所述計算機可讀介質(zhì)包 含用于檢測和處理由例如如上所述的本發(fā)明的組合物生成的信號的編程。照此，在某些方面，系統(tǒng)包括以下中的一種或多種數(shù)據(jù)存儲元件、數(shù)據(jù)處理元件、
19數(shù)據(jù)顯示元件、數(shù)據(jù)傳輸元件、通知機構和用戶接口。這些另外的元件可以被包含到接收器 中和/或存在于外部設備上，所述外部設備例如是被配置用于處理數(shù)據(jù)和做出決定、轉(zhuǎn)發(fā) 數(shù)據(jù)到遠程位置(其提供這樣的活動)等等的設備。上述系統(tǒng)從醫(yī)藥組合物上的標識器與接收器之間的通信方面進行了評述。然而， 所述系統(tǒng)不局限于此。在更廣意義上說，系統(tǒng)由兩個或更多不同的模塊組成，所述兩個或 更多不同的模塊例如使用上述的發(fā)射器/接收器功能，例如使用上述的單極發(fā)射器(例如 天線)結(jié)構，來彼此通信。照此，上述標識器元件可以被包含到多個不同設備的任何一個 中，例如以提供身體內(nèi)的兩個自供電設備之間的通信系統(tǒng)，其中所述自供電設備可以是傳 感器、數(shù)據(jù)接收器和存儲元件、效應器等。在示例性系統(tǒng)中，這些設備中之一可以是傳感器， 而其他可以是用于與外部世界通信的通信集線器。本發(fā)明方面可以采用多種形式?？梢?存在許多傳感器、許多發(fā)送器和一個接收器。它們可以是收發(fā)器，因此這兩者可以根據(jù)已知 的通信協(xié)議依次發(fā)送和接收。在某些方面，在兩個或更多單獨的設備之間的通信手段是例 如如上所述的單極系統(tǒng)。在這些方面，這些發(fā)送器中的每一個可以被配置為使用將電荷拉 入和拉出身體的單極來依次發(fā)送高頻信號到身體中，所述身體是大電容器和導體。接收器 (單極接收器)以該頻率檢測進出身體的電荷并且對諸如調(diào)幅信號或調(diào)頻信號之類的加密 信號進行解碼。本發(fā)明的這個方面具有廣泛的用途。例如，可以在身體的各個部位上放置 和植入多個傳感器，其測量位置或加速度。不用把電線連接到中央集線器，它們可以通過通 信介質(zhì)傳送該信息。在其中體內(nèi)發(fā)射器是支持制藥信息學的組合物的本發(fā)明的方法中，本發(fā)明的組合 物的有效量被施予需要存在于組合物中的活性劑的受檢者，其中“有效量”意指足夠產(chǎn)生期 望結(jié)果的劑量，所述期望結(jié)果例如是疾病狀況或與之相關聯(lián)的癥狀的改善、期望的生理改 變的實現(xiàn)等等。施予的量也可以被視為治療有效量?！爸委熡行Я俊币庵府斒┯枋軝z者來治 療疾病時足以實現(xiàn)對該疾病的治療的量?？梢允褂媚軌虍a(chǎn)生期望結(jié)果的任何便利手段對受檢者施予組合物，其中施予路徑 至少部分地取決于組合物的具體形式，例如如上所述。如上所述，組合物可以被格式化為用 于治療施予的各種配方，包括但不局限于固體、半固體或液體，諸如藥片、膠囊、粉末、顆粒、 藥膏、溶液、栓劑和注射劑。照此，可以以各種方式實現(xiàn)組合物的施予，包括但不局限于口 服、含服(buccal)、直腸的、腸胃外的、腹膜內(nèi)的、皮內(nèi)的、經(jīng)皮的、氣管內(nèi)的(intracheal) 等的施予。以藥物劑量的形式，給定組合物可以單獨或與其他藥物活性化合物組合地被施 予，例如其也可以是具有與之穩(wěn)定相關聯(lián)的信號生成元件的組合物。本方法在治療各種不同狀況(包括疾病狀況)中得到應用。利用本組合物可治療 的特定疾病狀況隨著在該組合物中可以存在的活性劑的類型而變化。因此，疾病狀況包括 但不局限于心血管疾病、諸如腫瘤性疾病之類的細胞增殖性疾病、自身免疫疾病、激素異常 疾病、傳染病、疼痛治療(pain management)等。治療意指至少改善與折磨受檢者的疾病狀況相關聯(lián)的癥狀，其中改善在廣泛意義 上用來指至少減小與治療的疾病狀況相關聯(lián)的參數(shù)(例如癥狀)的幅度。照此，治療也包括 這樣的情形其中病理狀況或至少與其相關聯(lián)的癥狀被完全抑制，例如被防止發(fā)生或停止 例如終止，以便受檢者不再經(jīng)受病理狀況或至少不再經(jīng)受表征病理狀況的癥狀。因此，疾病 的“治療”或“醫(yī)治”包括防止疾病在可能易患疾病但尚未經(jīng)歷或表現(xiàn)出疾病癥狀的動物中發(fā)生(預防治療)、抑制疾病(減緩或阻止其發(fā)展)、提供疾病的癥狀或副作用的緩和(包 括姑息治療)以及減輕疾病(導致疾病的消退)。對于本發(fā)明而言，“疾病”包括疼痛。根據(jù)本方法可治療各種受檢者。一般，這樣的受檢者是“哺乳動物”或“哺乳類的”， 其中這些術語被廣泛用于描述哺乳動物綱中的生物體，包括食肉目(例如狗和貓)、嚙齒目 (例如大鼠、豚鼠和小鼠)以及靈長目(例如人類、黑猩猩和猴子)。在代表性方面，受檢者 將是人。在某些方面，如上所述的本方法是例如在延長的時間段內(nèi)管理疾病狀況的方法， 所述延長的時間段諸如1周或更長、1個月或更長、6個月或更長、1年或更長、2年或更長、5 年或更長等等。本方法可以與一個或多個另外疾病管理方案結(jié)合使用，所述一個或多個另 外疾病管理方案例如是心血管疾病管理中基于電刺激的方案，諸如起搏方案、心臟再同步 方案等等；生活方式，諸如針對各種不同疾病狀況的食譜和/或鍛煉方案等。在某些方面，所述方法包括基于從組合物獲得的數(shù)據(jù)調(diào)整治療方案。例如，可以獲 得數(shù)據(jù)，其包括關于患者對于開出治療方案的順從性的信息。該數(shù)據(jù)，具有或不具有例如使 用諸如上述的傳感器裝置的一個或多個傳感器而獲得的另外生理數(shù)據(jù)，可以例如按照需要 與適當?shù)臎Q策工具一起被采用從而做出應該維持還是以某種方式修改給定的治療方案的 決定，所述某種方式例如通過修改藥療方案和/或植入活動方案。照此，發(fā)明的方法包括其 中基于從(一個或多個)組合物獲得的信號來修改治療方案的方法。在某些方面，也提供確定發(fā)明的組合物的歷史的方法，其中該組合物包括活性劑、 標識器元件和可藥用載體。在其中標識器響應于詢問而發(fā)射信號的某些方面，例如通過杖 筆或其他適合的詢問器件來詢問標識器以獲得信號。然后，采用獲得的信號來確定關于組 合物的歷史信息，例如源、監(jiān)管鏈等等。在其中標識器是經(jīng)受得住消化的標識器的其它方面，方法一般包括例如通過從攝 取組合物的受檢者獲取信號生成元件而獲得組合物的信號生成元件、以及然后根據(jù)所獲得 的信號生成元件確定組合物的歷史。例如，在信號生成元件包括有刻紋的標識器(例如條 形碼或其它類型的標識器)的情況下，有刻紋的標識器可以從攝取組合物的受檢者獲取并 且然后被讀取以識別組合物的歷史的至少某一方面，諸如最后已知的購買者、組合物的監(jiān) 管鏈中的另外購買者、制造者、處理歷史等等。在某些方面，這個確定步驟可以包括訪問組 合物的存儲歷史的數(shù)據(jù)庫或類似匯編。效用本發(fā)明的醫(yī)療方面向臨床醫(yī)生在他們的治療全套設備中提供重要的新工具 實際遞送到身體內(nèi)的醫(yī)藥劑的自動檢測和識別。該新信息設備和系統(tǒng)的應用是多重的 (multi-fold)。應用包括但不局限于⑴監(jiān)視患者對于開出的治療方案的順從性；(2)基 于患者順從性調(diào)節(jié)治療方案；(3)監(jiān)視患者在臨床試驗中的順從性；(4)監(jiān)視受控物質(zhì)的 使用；等等。這些不同的說明性應用的每一個在下面在共同待決的PCT申請序列號PCT/ US2006/016370中被更詳細地描述，該申請的公開通過引用并入本文。使用本接收器的 另外的應用包括但不局限于如下的美國臨時申請序列號2007年2月1日提交的且題為 "Receivers For Pharma-informatics Systems" ^ 60/887780 ；2007 ^Ξ 8 ^ 18 Η Ι^^ 且題為“Personal Health Receivers”的60/956694 ；以及2007年7月11日提交的且題 為“Ingestible Event Marker”的60/949223，這些申請的公開通過引用并入本文。
套件(kits)也提供用于實行本方法的套件。套件可以包括如上所述的發(fā)明的一個或多個接收 器。此外，套件可以包括一個或多個劑量組合物，例如支持制藥信息學的劑量組合物。在套 件中提供的一個或多個藥劑的劑量可以足夠用于單次施用或多次施用。因此，在本套件的 某些方面存在單個劑量的藥劑，而在某些其他方面中可能在套件中存在多個劑量的藥劑。 在那些具有多個劑量的藥劑的方面，這些藥劑可以被包裝在例如單個管、瓶、小瓶等的單個 容器中，或者一個或多個劑量可以被獨立包裝以便某些套件可以具有多于一個藥劑容器。也可以在本套件中提供用于向受檢者遞送一個或多個藥劑的適當裝置。如上所 述，在套件中提供的特定遞送裝置由所采用的特定藥劑指定，例如劑的特定形式，諸如該 藥劑是以固體、半固體、液體還是氣體形式按配方制成制劑，諸如藥片、膠囊、粉末、顆粒、藥 膏、溶液、栓劑、注射劑、吸入劑和氣霧劑等；以及施予劑的特定模式，例如是口服、含服、直 腸的、腸胃外的、腹膜內(nèi)的、皮內(nèi)的、經(jīng)皮的、氣管內(nèi)的等等。相應地，某些系統(tǒng)可以包括栓劑 涂藥器、注射器、I. V.袋和管(tubing)、電極等等。在某些方面，套件也可以包括例如如上所述的外部監(jiān)視設備，其可以提供與例如 醫(yī)生辦公室、中央設施等等的遠程位置的通信，其獲得并處理關于組合物的使用所獲得的 數(shù)據(jù)。在某些方面，套件可以包括智能腸胃外遞送系統(tǒng)，其提供對胃腸外有益劑 (beneficial agent)或通過其他方法進入體內(nèi)的有益劑的特定識別和檢測，所述通過其他 方法例如通過使用注射器、吸入器或施予藥物的其他設備，諸如在共同待決的申請序列號 60/819750中描述的設備，該申請的公開通過引用并入本文。本套件也可以包括用于指示如何使用套件的部件來實行本方法的指令。指令可以 被記錄在適當?shù)挠涗浗橘|(zhì)或襯底上。例如，指令可以被印刷在諸如紙張或塑料等等之類的 襯底上。照此，指令可以以套件的容器或其部件(即與包裝或子包裝相關聯(lián))的標簽等的 形式作為包裝說明書存在于套件中。在其他方面，指令作為存在于適當?shù)挠嬎銠C可讀存儲 介質(zhì)上的電子存儲數(shù)據(jù)文件而存在，所述適當?shù)挠嬎銠C可讀存儲介質(zhì)例如CD-ROM、磁盤等 等。在其他方面，實際指令不存在于套件中，而是提供用于例如經(jīng)由因特網(wǎng)從遠程源獲得指 令的裝置。該方面的示例是包括網(wǎng)絡地址的套件，其中可以查看指令和/或可以從該網(wǎng)絡 地址下載指令。就像指令一樣，用于獲得指令的這個裝置被記錄在適當?shù)囊r底上。本套件的一些或所有部件可以以適當包裝形式進行包裝以保持無菌。在本套件的 許多方面，套件的部件被包裝在套件包容元件中以制造單個容易處理的單元，其中所述套 件包容元件，例如盒或類似結(jié)構，可以是或可以不是氣密容器，例如用于進一步保持套件的 一些或所有部件的無菌。要理解本發(fā)明不局限于所描述的特定方面，因為這些特定方面可以改變。也要理 解本文使用的術語僅僅為了描述特定方面的目的而不意在進行限制，因為本發(fā)明的范圍將 僅僅由所附權利要求書來限定。在提供值的范圍的情況下，要理解，在該范圍的上限和下限以及所述范圍中的任 何其他所述或插入值之間的每個居中值(到下限的單位的十分之一，除非上下文清楚另外 指明)包含在本發(fā)明內(nèi)。這些更小范圍的上限和下限可以獨立包括在更小范圍內(nèi)并且也包 含在本發(fā)明內(nèi)，以在所述范圍中任何特別排除的界限為條件。在所述范圍包括界限的一個或兩者的情況下，排除那些所包括界限的一個或兩者的范圍也包括在本發(fā)明中。除非另外定義，本文使用的所有技術和科學術語具有與本發(fā)明所屬技術領域的普 通技術人員所公知的相同含義。盡管類似或等效于本文所述的那些方法和材料的任何方法 和材料也可以用于本發(fā)明的實行或測試，但現(xiàn)在描述代表性的說明性方法和材料。在本說明書中引用的所有出版物和專利通過引用并入本文，就像每個獨立的出版 物或?qū)＠惶貏e且獨立地指出以通過引用并入，并且通過引用并入本文以公開和描述與引 用出版物相關的方法和/或材料。任何出版物的引用針對它在提交日之前的公開，并且不 應解釋為承認由于先前發(fā)明的緣故本發(fā)明不能先于此類出版物。而且，提供的出版物的日 期可能不同于實際出版物日期，其可能需要被獨立地確認。注意，如本文和所附權利要求書中使用的，單數(shù)形式“一”和“該”包括多個所指事 物，除非上下文另外清楚指明。還要注意，權利要求書可能被撰寫為排除任何可選元素。照 此，這種表述旨在用作結(jié)合權利要求元素的敘述時使用諸如“單獨”、“僅僅”等的排他術語、 或者使用“否定式”限制的先行基礎。如本領域技術人員在閱讀本公開后將明白的，本文描述和說明的單獨方面的每一 個具有分立的部件和特征，所述分立的部件和特征可以容易地與其他若干方面的任何一個 的特征分離或組合而不偏離本發(fā)明的范圍或精神。可以以所述的事件次序或以邏輯上可能 的任何其他次序來實施任何所述的方法。盡管為了理解清楚的目的通過說明和示例已經(jīng)相當詳細地描述了前述發(fā)明，但是 鑒于本發(fā)明的教導，對本領域普通技術人員容易明白可以對其做出某些改變和修改而不偏 離所附權利要求書的精神或范圍。因此，前文僅僅說明了發(fā)明的原理。要知道，本領域技術人員將能夠想出各種方 案，其盡管沒有在本文中被明確描述或示出但是體現(xiàn)了發(fā)明的原理且包括在其精神和范圍 內(nèi)。而且，本文所述的所有示例和條件語言主要意圖協(xié)助閱讀者理解發(fā)明的原理以及由發(fā) 明人為推動技術所貢獻的概念，并且要解釋為不局限于這樣具體敘述的示例和條件。此外， 本文敘述本發(fā)明的原理、方面和實施例及其特定示例的所有表述，意圖包括其結(jié)構和功能 的等效物兩者。另外，意圖這些等效物包括當前已知的等效物和未來開發(fā)的等效物兩者，即 不管結(jié)構如何只要執(zhí)行相同功能的所開發(fā)的任何元件。因此，本發(fā)明的范圍不意在限制于 本文所示和描述的示例性方面。相反，本發(fā)明的范圍和精神由所附的權利要求書來體現(xiàn)。
權利要求
一種系統(tǒng)，包括體內(nèi)發(fā)射器，用以傳送編碼信號；穿體功能模塊，用以促進編碼信號的通信；以及接收器，用以接收編碼信號。
2.權利要求1的系統(tǒng)，其中穿體功能模塊是從基本由信標功能模塊、跳頻功能模塊以 及沖突避免功能模塊組成的組群中選擇的。
3.權利要求2的系統(tǒng)，其中信標功能模塊包括從基本由以下元件組成的組群中選擇的 至少一個元件信標喚醒模塊，用以提供信標喚醒功能； 信標信號模塊，用以提供信標信號功能； 波/頻率模塊，用以提供連續(xù)波和單頻音調(diào)； 多頻模塊，用以提供多個頻率；以及 調(diào)制信號模塊，用以提供至少一個調(diào)制編碼信號。
4.權利要求3的系統(tǒng)，其中信標和數(shù)據(jù)信道的頻率比對于可攝取事件標記器系統(tǒng)中的 頻率誤差而言是不變的以提供對編碼信號的檢測的另外保證。
5.權利要求3的系統(tǒng)，其中跳頻功能模塊包括用于在窄帶傳送信號上提供隨機跳頻的 隨機模塊。
6.權利要求3的系統(tǒng)，其中沖突避免功能模塊包括從基本由以下元件組成的組群中選 擇的至少一個元件發(fā)射器模塊，用以提供以第一頻率進行傳送的第一體內(nèi)發(fā)射器以及以第二頻率模塊進 行傳送的第二體內(nèi)發(fā)射器；占空比調(diào)制模塊，用以提供占空比調(diào)制功能； 重傳隨機化模塊，用以提供隨機重傳；以及 擴展頻譜模塊，用以提供擴展頻譜功能。
7.權利要求6的系統(tǒng)，其中占空比調(diào)制模塊包括用于使占空比顫振的顫振模塊以及用 于在多個頻率之中擴展傳輸?shù)念l率擴展模塊。
8.權利要求6的系統(tǒng)，其中發(fā)射器模塊包括用于通過不同設備提供多帶通濾波的多帶 通濾波器模塊，其中相應編碼信號由相應的帶通濾波器進行濾波。
9.一種方法，包括經(jīng)由體內(nèi)發(fā)射器傳送編碼信號； 經(jīng)由穿體功能模塊促進信號的通信；以及 經(jīng)由接收器接收編碼信號。
10.權利要求9的方法，還包括提供編碼信號的特性，其中所述特性優(yōu)化功耗以促進接收器進行以下中的至少一個 在不活動模式中花費最大時間，快速醒來，以及在存在發(fā)射器的高概率的時段期間醒來。
11.權利要求9的方法，其中經(jīng)由穿體功能模塊促進信號的通信包括以下中的至少一個經(jīng)由信標功能模塊促進編碼信號的通信； 經(jīng)由跳頻功能模塊促進編碼信號的通信；以及經(jīng)由沖突避免功能模塊促進編碼信號的通信。
12.權利要求11的方法，其中經(jīng)由信標功能模塊促進信號的通信包括以下中的至少一個提供信標喚醒功能； 提供信標信號功能； 生成連續(xù)波、單頻音調(diào)；提供與處于第二頻率的數(shù)據(jù)信號不同的第一頻率；以及 對編碼信號進行調(diào)制。
13.權利要求11的方法，其中經(jīng)由跳頻功能模塊促進編碼信號的通信包括在窄帶傳送 信號上生成隨機跳頻。
14.權利要求11的方法，其中經(jīng)由沖突避免功能模塊促進編碼信號的通信包括以下中 的至少一個經(jīng)由第一體內(nèi)發(fā)射器以第一頻率進行傳送并且經(jīng)由第二體內(nèi)發(fā)射器以第二頻率進行 傳送；調(diào)制占空比； 隨機地重傳；以及 在頻譜上進行擴展。
15.權利要求14的方法，其中調(diào)制占空比包括使占空比顫振并且在頻率之中擴展。
16.權利要求14的方法，其中以不同頻率進行傳送包括通過不同設備提供多帶通濾 波，其中相應編碼信號由相應的帶通濾波器進行濾波。
17.權利要求9的方法，采用包含指令集的機器可讀介質(zhì)的形式，所述指令集在由機器 執(zhí)行時使得機器執(zhí)行權利要求8的方法。
18.一種物件，包括具有指令的存儲介質(zhì)，所述指令在由計算平臺執(zhí)行時導致執(zhí)行一種提供在活體中采用 通信信道的穿體通信的方法，所述方法包括 經(jīng)由體內(nèi)發(fā)射器傳送編碼信號； 經(jīng)由穿體功能模塊促進信號的通信；以及 經(jīng)由接收器接收編碼信號。
19.權利要求18的物件，還包括提供編碼信號的特性，其中所述特性優(yōu)化功耗以促進接收器進行以下中的至少一個 在不活動模式中花費最大時間，快速醒來，以及在存在發(fā)射器的高概率的時段期間醒來。
20.權利要求18的物件，其中經(jīng)由穿體功能模塊促進信號的通信包括以下中的至少一個經(jīng)由信標功能模塊促進編碼信號的通信； 經(jīng)由跳頻功能模塊促進編碼信號的通信；以及 經(jīng)由沖突避免功能模塊促進編碼信號的通信。
全文摘要
提供了采用通信信道的穿體通信系統(tǒng)。各個方面包括例如體內(nèi)發(fā)射器，用以傳送編碼信號；穿體功能模塊，用以促進編碼信號的通信；以及接收器，用以接收編碼信號。也提供了方法和設備。
文檔編號H04B1/034GK101926097SQ200880125547
公開日2010年12月22日 申請日期2008年11月26日 優(yōu)先權日2007年11月27日
發(fā)明者K·C·克蘭達爾, L·W·阿恩, T·羅伯森 申請人:普羅秋斯生物醫(yī)學公司