CN108697337A - 用于植入式医疗装置的应答器和传感器及其使用方法 - Google Patents

用于植入式医疗装置的应答器和传感器及其使用方法 Download PDF

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鲁迪·A·玛佐奇
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Abstract

本文公开用于在医疗植入物中使用的不包括铁磁零件的植入式应答器。此类应答器可有助于防止应答器对医学成像技术的干扰。此类应答器可任选地具有较小尺寸，并且可有助于收集和传输关于已植入医疗装置的数据和信息。还描述使用此类应答器的方法、用于检测此类应答器的读取器以及用于使用此类读取器的方法。

Description

用于植入式医疗装置的应答器和传感器及其使用方法
相关申请的交叉引用
本公开要求2016年3月25日提交的美国临时专利申请号62/313,218和2016年2月9日提交的美国临时专利申请号62/293,052的优先权，所述申请中的每一个以引用的方式整体并入本文。
技术领域
本公开总体涉及用于与植入式医疗装置一起使用的应答器和传感器系统、并入有此类系统的植入物及其使用方法。
背景技术
可出于各种原因将植入式医疗装置植入患者体内，包括例如用来改善患者的临床病情、替换患者的自然组织或出于美容的目的。在许多情况下，将植入式医疗装置植入患有严重、复杂或慢性医疗病情的患者体内。例如，乳房植入物可用于乳房切除术后的重建手术，例如，在癌症诊断、手术切除乳房组织、放射疗法和/或化学疗法之后。
存在以下情形：在植入后，植入式医疗装置和它们所植入的组织可能需要通过侵入式或非侵入式手段进行检查、监测、识别或进一步更改。例如，在植入医疗装置之后，可能需要进行随访以监测愈合状况，检查临床改善和/或筛查医疗装置附近的其他医疗病情的发展或重现(例如，缓解期患者的癌组织的重现)。作为另一实例，可能有利的是，能够识别已植入装置的特征，诸如装置的型号、大小、形状、批号或其他特征，而无需执行侵入式程序来肉眼检查装置。作为又一实例，一些植入式医疗装置可能需要在植入后进行调整。例如，组织扩张器(诸如可用于进行隆胸术或重建手术的患者的组织扩张器)可被设计成随时间逐渐扩张。
已经开发出各种技术以便改进乳房植入物和其他植入式医疗装置的安全性和功效，部分地用来解决一些上述问题。这些技术包括在植入式医疗装置中使用和集成诸如射频识别(RFID)应答器的应答器。此类应答器可用来例如传输来自患者体内的信息，诸如关于装置在患者体内的位置或装置的一部分在患者体内的位置的信息。作为另一实例，可使用此类应答器来通过例如在每个应答器中的芯片上编码的序列号来传输关于已植入装置本身的信息。关于已植入装置的信息可用于例如确定装置是否会受到任何召回、确定装置中的材料以及规划其他手术。关于植入式医疗装置的信息在植入之前也可能是有用的，诸如用来从制造、到存储、销售、运输、递送到医疗中心以及植入患者而跟踪装置。诸如长度小于三厘米且宽度小于一厘米的应答器的微应答器可提供附加优点：足够小以包含在植入式医疗装置内而基本上不影响例如那些装置的大小、形状、感觉或功能。
然而，植入式医疗装置的安全性以及植入式医疗装置与持续患者护理的相容性也是个问题。在已植入医疗装置内的应答器可能会干扰某些诊断、成像或其他医疗技术对具有此类应答器的植入物的患者的使用。例如，在植入医疗装置后，患者需要进行监测、检查和/或筛查时，可能需要装置与各种扫描、成像和诊断技术的使用兼容，所述技术诸如磁共振成像(MRI)、射线照相术、超声、断层成像等。本领域已知的应答器可包括例如铁磁零件，所述铁磁零件可干扰例如对体内具有此类应答器的患者进行的MRI。此类干扰可包括例如在拍摄的患者的成像结果中产生伪影(例如，小的成像空隙)。在此类情况下，成像结果中伪影的存在可能与增加错过对患者病情的诊断的风险相关联。例如，医疗专业人员可能由于伪影遮蔽MRI的显示患者体内癌细胞的部分而错过对复发的癌症的诊断。作为另一实例，植入物的破裂(正常地在MRI结果上可见)可能被结果中的由应答器导致的伪影遮蔽。因此，MRI可能不是针对这种患者的推荐成像技术，或者MRI可能需要与诸如超声的另一成像技术组合，而这可能导致患者和医疗专业人员双方的额外时间和费用。作为另一实例，在已将包含较小尺寸的应答器的植入物植入患者体内之后，外部读取器可能难以读取那些应答器。可选地，医疗专业人员可能优选不使用包括应答器的植入物，所述应答器会在成像结果中产生不希望的伪影，和/或可能难以读取。
发明内容
本公开包括植入式应答器，其包括若干特征，所述特征可提供增强的安全性、与医学成像技术和其他程序的兼容性以及减少侵入式程序的必要性。虽然本公开的部分涉及乳房植入物和组织扩张器，但本文所公开的装置和方法可与其他植入式医疗装置一起使用，所述医疗装置诸如像美容和/或重建程序中所使用的其他植入物(例如，胃植入物、臀肌植入物、小腿植入物、睾丸植入物、阴茎植入物)、起搏器部件(例如，起搏器盖)和其他电刺激器植入物、药物递送端口、导管、矫形植入物、血管和非血管支架以及其他装置。
本公开包括例如一种应答器，其包括电磁线圈和包含非铁磁材料的芯，其中所述应答器的长度在约5mm与约30mm之间，并且所述应答器的宽度在约2mm与约5mm之间。所述应答器还可包括包封所述电磁线圈和所述芯的器皿(capsule)。所述应答器还可包括耦合到所述线圈的集成电路芯片。所述线圈的直径可大于所述应答器的所述宽度。所述芯可包括芯宽度和芯长度，其中所述芯长度大于所述芯宽度，并且其中所述线圈围绕所述芯缠绕，使得所述芯长度限定所述线圈的内径。所述应答器可沿着其长度限定纵向轴线，并且所述电磁线圈可包括沿着所述纵向轴线的方向卷绕的导线。所述应答器还可包括：集成电路芯片，所述集成电路芯片耦合到所述线圈的两个端中的每一端；玻璃器皿，所述玻璃器皿包封所述电磁线圈、所述集成电路芯片以及所述玻璃器皿与所述电磁线圈和所述集成电路芯片之间的内部空间；以及粘合剂材料，所述粘合剂材料填充至少30％的所述内部空间。
本公开还包括例如一种应答器，其包括由导线组成的线圈，其中所述应答器的长度在约5mm与30mm之间；所述应答器的宽度在约2mm与约5mm之间且小于所述应答器的所述长度；所述应答器不包含铁磁材料；并且所述导线围绕所述应答器的所述长度卷绕。所述应答器还可包括耦合到所述线圈的集成电路芯片。所述应答器还可包括包封所述线圈以及耦合到所述线圈的所述集成电路芯片的器皿。所述线圈的直径可小于所述应答器的所述长度而大于所述应答器的所述宽度。所述应答器可被配置来在约1英寸至约5英尺的范围内发送和/或接收信息。所述导线可以是漆包铜线。可围绕包含生物相容性聚醚醚酮(PEEK)的芯来卷绕所述应答器。所述应答器可以是圆柱形的。
本公开还包括例如一种应答器，其包括电磁线圈、FRID芯片以及器皿，所述器皿包封所述电磁线圈和所述RFID芯片，其中所述器皿的长度在约5mm与约30mm之间，所述器皿的垂直于所述长度的直径在约2mm与约5mm之间，并且所述应答器不包含铁磁材料。所述应答器可沿着其长度限定纵向轴线，并且所述电磁线圈可包括沿着所述纵向轴线的方向卷绕的导线。所述电磁线圈可围绕包含生物相容性聚醚醚酮(PEEK)的芯来卷绕。所述芯包括两个凹口端，并且所述电磁线圈可包括导线，所述导线围绕所述芯卷绕使得所述导线的匝安放所述两个凹口端中的每一端中。所述电磁线圈的最长直径可比所述线圈的高度长。
本公开还包括例如一种集成端口组件，其包括：腔室，所述腔室被配置来接收流体；导线线圈，所述线圈与所述腔室共享中心轴线；以及端口圆顶，所述端口圆顶覆盖通向腔室中的开口。所述导线线圈可以是电磁线圈。所述导线线圈可具有两个端，其中每个端耦合到集成电路芯片。所述端口圆顶可密封所述集成端口组件的所述腔室。所述端口圆顶也可以是自密封的。所述集成端口组件还可包括限定所述腔室的侧面的壁，所述壁包括至少一个流体出口孔。如权利要求所述的集成端口组件还可包括容纳所述导线线圈的导线线圈腔室。
本公开还包括例如一种集成端口组件，其包括：腔室，所述腔室被配置来接收流体，所述腔室具有一个流体入口孔和多个流体出口孔；导线线圈，所述导线线圈环绕所述腔室；以及贴片，所述贴片覆盖所述腔室的所述流体入口孔。所述腔室还可包括与所述流体入口孔相对的抗针刺表面。所述流体入口孔可限定平面，并且所述多个流体出口孔中的每个可限定垂直于由所述流体入口孔限定的所述平面的平面。所述导线线圈可具有两个端，其中每个端部耦合到集成电路芯片，并且其中所述导线线圈的外径在约10mm与约50mm之间。所述集成端口组件还可包括至少四个流体出口孔。所述集成端口组件还可包括容纳所述导线线圈的线圈腔室，其中所述线圈腔室是流体不可渗透的。所述集成端口组件可被配置成与乳房组织扩张器一起使用。所述集成端口组件的所述贴片可被配置成附接到乳房组织扩张器的外部。所述贴片也可以是自密封的。
本发明还包括例如一种集成端口组件，其包括：壳体，所述壳体限定流体注射腔室，所述流体注射腔室被配置来经由流体入口孔接收流体；导线线圈，所述导线线圈在线圈腔室中，所述线圈腔室与所述流体注射腔室隔离，所述线圈具有与所述流体注射腔室的中心对准的中心轴线；以及端口圆顶，所述端口圆顶覆盖所述流体注射腔室的所述流体入口孔。所述流体注射腔室可包括多个流体出口孔。所述集成端口组件还可包括位于线圈腔室中的集成电路芯片，其中所述导线线圈的两个端耦合到所述集成电路芯片。所述线圈的内径可以在约15mm与约35mm之间。
本公开还包括一种用于广播应答器特定信号的方法，所述方法包括：在应答器的范围内跨扫描频率广播射频信号；评估从所述应答器所接收的返回信号中的每一个的信号强度；确定对应于具有最大信号强度的所接收返回信号的广播射频信号的频率；以及在所确定的频率下广播射频信号。所述方法还可包括在多个天线处接收具有多个信号强度的所述返回信号。所述方法还可包括：接收具有多个信号强度的多个返回信号；放大信号强度低于阈值的所接收返回信号；以及将经放大信号转换成数字值。评估所接收返回信号的信号强度的所述步骤可包括将所接收返回信号转换成数字值。所述扫描频率可包括范围在约120kHz至约140kHz内的频率。所述应答器的所述范围可以是约5英尺。
本公开还包括一种用于广播应答器特定信号的系统，所述系统包括微控制器和至少一个天线，所述微控制器被编程有用于执行方法的步骤的指令，所述方法包括：在应答器的范围内，跨扫描频率广播射频信号；评估来自所述应答器的所接收返回信号中的每一个的信号强度；确定对应于具有最大信号强度的所述所接收返回信号的所广播射频信号的频率；以及在所确定频率下广播射频信号。所述至少一个天线可包括至少两个天线，并且所述方法还可包括在所述至少两个天线处接收具有多个信号强度的多个返回信号。所述系统还可包括对数放大器和模数转换器，并且所述方法还可包括：在所述多个天线处接收具有多个信号强度的多个返回信号；使用所述对数放大器放大信号强度低于阈值的所接收返回信号；以及使用所述模数转换器将所接收且经放大信号转换成数字值。评估所接收返回信号的强度的所述步骤可包括将所述所接收返回信号转换成数字值。所述扫描频率可包括范围在约120kHz至约140kHz内的频率。所述应答器的所述范围可以是约5英尺。所述系统还可包括用于执行跨扫描频率广播射频信号的所述步骤的时钟发生器和信号驱动器。评估来自所述应答器的所接收返回信号的强度的所述步骤可包括指示至少一个模数转换器将所接收返回信号转换成数字值，并将所述数字值相互比较。
本公开还包括例如一种用于广播应答器特定信号的方法，所述方法包括：在应答器的范围内，使用信号驱动器和天线跨扫描频率广播射频信号；使用所述天线接收来自所述应答器的返回信号；使用对数放大器放大来自所述应答器的低于阈值的返回信号；使用模数转换器将所接收返回信号和经放大信号转换成数字值；使用微控制器评估所述数字值以确定最强返回信号；确定对应于来自所述应答器的所述最强所接收返回信号的所广播射频信号的频率；使用所述信号驱动器和天线在所确定频率下广播射频信号。所述方法还可包括在拾取天线处接收来自所述应答器的低于阈值的返回信号。在应答器的范围内跨扫描频率广播射频信号的所述步骤还可包括使用时钟发生器来确定所述扫描频率的定时。所述方法还可包括在LED显示器上显示所确定的频率。所述扫描频率可包括范围在约120kHz至约140kHz内的频率。所述应答器的所述范围可小于五英尺。
附图说明
并入本说明书中且构成本说明书的一部分的附图说明了各种实施例，并且与描述一起用于解释本公开的原理。本文所述的实施方案或实施例(例如，装置、方法等)的任何特征可与任何其他实施方案或实施例组合，并且涵盖在本公开中。
图1A和图1B示出根据本公开的一些方面的示例性应答器。
图2A和图2B示出根据本公开的一些方面的另一示例性应答器。
图3A至图3C示出根据本公开的一些方面的示例性阀组件。
图4示出根据本公开的一些方面的示例性阀组件的另一视图。
图5A至图5C示出根据本公开的一些方面的示例性集成端口阀组件。
图6示出根据本公开的一些方面的另一示例性集成端口阀组件。
图7A和图7B示出根据本公开的一些方面的图6所示的示例性集成端口阀组件的其他视图。
图8示出根据本公开的一些方面的平台读取器的示意图。
图9以框图形式示出根据本公开的其他方面的广播信号的示例性方法的步骤。
图10A至图10C示出根据本公开的一些方面的将流体注射到植入物中的示例性方法中的步骤。
图11显示根据本公开的一些方面的示例性植入物壳体。
具体实施方式
以下更详细地描述本公开的各方面。本文所使用和阐明的术语和定义意图表示本公开内的含义。如果与以引用的方式并入的术语和/或定义相冲突，则以本文所提供的术语和定义为准。
除非上下文另外指示，否则单数形式“一个/种(a)”、“一个/种(an)”以及“所述(the)”包括复数引用。术语“近似(approximately)”和“约(about)”是指与引用数字或值几乎相同。如本文所使用，术语“近似(approximately)”和“约(about)”通常应理解为涵盖±5％的指定量或值。
本公开总体涉及医疗植入物、医疗植入物的特征、用于与此类植入物一起使用的应答器和传感器以及使用此类应答器、传感器和植入物的方法。本公开的各个方面可与以下申请一起使用和/或将它们包括在内：2016年3月25日提交的标题为“Sensors forImplantable Medical Devices and Methods of Use Thereof”的美国临时申请号62/313,218；2016年2月9日提交的标题为“Identification System Including TransponderWith Non-Magnetic Core”的美国临时申请号62/293,052；2016年4月5日提交的标题为“Medical Imaging Systems,Devices,and Methods”的美国临时申请号62/318,402；2016年4月15日提交的标题为“Minimally-Invasive Apparatus for the Implantation ofMedical Devices and Methods of Use Thereof”的美国临时申请号62/323,160；2016年5月11日提交的标题为“Implant Surface Technologies and Elements of Formation”的美国临时申请号62/334,667；美国申请公布号2015/0282926；美国申请公布号2014/0081398；和/或美国申请公布号2014/0078013。
本公开的各方面可用于收集和/或分析与患者相关的数据，包括例如生理数据和关于可植入患者体内的医疗装置的信息。本文所公开的装置、系统和方法还可用于定位和/或更改可植入患者体内的医疗装置，包括例如调整可植入患者体内的医疗装置的大小、形状和/或位置。此类植入式医疗装置可包括但不限于乳房植入物、臀肌植入物、组织扩张器以及美容或重建手术领域中的其他医疗装置，以及被配置用于临时或永久植入患者体内的其他类型的医疗装置。本文所公开的装置、系统和方法还可用于克服现有技术中提出的挑战，诸如像已植入应答器在患者成像结果中所产生的伪影，以及难以读取具有弱信号的应答器。
如本文所论述，被设计用于避免形成成像伪影的诸如微应答器的应答器(在本文称为“低伪影应答器”)可并入植入式医疗装置中，以监测医疗装置随时间的状态和/或基于尤其是应答器在植入患者体内时的位置来获得某些类型的患者数据。
如本文还论述，具有定位器线圈的阀组件(诸如被设计用于需要定期添加流体的植入物(例如，组织扩张器)的集成端口组件)可并入植入式医疗装置中，以有助于在已将医疗装置植入患者体内之后对阀组件进行的非侵入式定位。
本文还公开被配置来读取多种类型的读取应答器和定位器线圈的读取器，以及查找和广播用于读取此类应答器和/或定位器线圈的最佳信号的方法。
还公开用于与本文所公开的应答器、线圈和读取器结合使用的各种数据分析技术、系统和方法。
应答器
本公开包括低伪影应答器/芯片，其可包括用于最小化可从磁共振成像(MRI)、荧光透视(X射线)成像和/或超声成像观察到的干扰的材料和/或设计配置。如先前所述，MRI、X射线和超声测试频繁用于乳腺X线摄影和相关组织分析，以便诊断乳腺癌的早期征兆，并评价其他无关的心肺疾病。本文的应答器可并入乳房植入物和组织扩张器中以降低对诊断成像的干扰量。
此类应答器可能在大小上较小，以便避免影响它们所在植入物的大小和形状。此类应答器还可包含作为铁磁材料的替代物的材料，所述材料可在磁共振成像的情况下导致成像伪影。例如，本文的应答器可包含非铁磁材料，诸如聚醚醚酮(PEEK)、其他塑料制品、陶瓷或二氧化硅(例如，玻璃)。此类应答器还可包括诸如天线线圈的配置，这些配置被设计来补偿与没有铁磁芯的小型天线线圈相关联的较低天线信号强度。
图1A和图1B以示意性形式描绘可体现本公开的一个或多个方面的示例性应答器100的俯视图(图1A)和侧视图(图1B)。应答器100可包括组件101，所述组件101可包括天线102和芯片110。天线102可包括天线芯104和天线线圈106。天线102可经由天线线圈端108连接到芯片110，天线线圈端108可附接到芯片110的接合焊盘112。器皿114可包封组件101和可环绕组件101的内部空间116。
应答器100可被配置来例如允许连续地、间歇地/周期性地和/或按需地(例如，由用户提示)收集和/或传输数据。应答器100可具有适于包含在植入物中的多种形状和大小中的任一种。例如，应答器100可具有适于包含在乳房植入物(诸如适于在隆胸或重建手术期间植入患者体内的硅胶填充的乳房植入物)中的大小和形状。例如，在一些实施方案中，应答器100可具有适于包含在植入物中而基本上不更改植入物的大小、形状或重量的大小和形状。在一些实施方案中，应答器100的大小和形状可被设定成包含在乳房植入物中。在一些实施方案中，可最小化应答器100的总体大小和形状，以便潜在地减小应答器对安装有应答器100的植入物的大小、形状、外观、感觉或植入过程的任何影响。最小化应答器100的总体大小和形状还可有助于避免应答器干扰患者诊断、成像程序和/或其他医疗程序。应答器100还可具有部分地由其部件指定的总体大小和形状，如以下更详细描述的。例如，应答器100可具有部分地由组件101的大小和形状，特别是天线102的大小和形状而确定的长尺寸或长度。
在一些实施方案中，应答器100的长尺寸或长度可在约5mm与约30mm之间，诸如约5mm与约10mm之间、约8mm与约13mm之间、约10mm与约20mm中间、约10mm与约15mm之间、约12mm与约18mm之间、约15mm与约20mm之间、约15mm与约25mm之间、约18mm与约26mm之间或约20mm至约30mm之间。在一些实施方案中，应答器100的长尺寸可以是约8mm、约10mm、约13mm、约15mm、约18mm、约20mm、约23mm或约25mm。
在一些实施方案中，应答器100的宽度w或垂直于长度的短尺寸(如在图1A中的应答器100的俯视图所见)可在约1mm与约20mm之间。例如，在一些实施方案中，应答器100的宽度可以在约2mm与约8mm之间、约2mm与约5mm之间、约2mm与约3mm之间、约3mm与约6mm之间、约5mm与约10mm之间、约7mm与约12mm之间或约10mm与约15mm之间。在一些实施方案中，应答器100的宽度或短尺寸可以是约1mm、约2mm、约3mm、约5mm或约6mm。
在一些实施方案中，应答器100的厚度或垂直于应答器100的宽度w和长度两者的短尺寸可以在约1mm与约20mm之间。例如，在一些实施方案中，应答器100的厚度可与应答器100的宽度w大致相同。例如，在其他实施方案中，应答器100的厚度可大于或小于应答器100的宽度w的厚度。
在一些实施方案中，应答器100的形状可以是大体上细长的。例如，在一些实施方案中，应答器100的长度可以是其宽度的两倍多。应答器100的长度可以是约13mm且宽度约2mm，或长度约13mm且宽度约2.8mm。在其他实施方案中，应答器100的长度可以是约13mm且宽度约2.2mm。在其他实施方案中，应答器100的长度可以是约18mm且宽度约3mm。细长形状可例如允许使用例如应答器100可配合到其中的注射器而轻松将应答器100插入医疗植入物中。细长形状还可例如适合于容纳形状也为细长的组件101，特别是天线102。
例如，在一些实施方案中，应答器100的形状可以是大体上圆柱形。在此类实施方案中，应答器100的宽度可以是例如圆柱体的直径。在其他实施方案中，应答器100的形状可被设定为矩形棱柱或任何其他形状。在一些实施方案中，应答器100通常可几乎没有拐角或具有圆角，以便例如降低应答器100损坏安装有应答器100的植入物的风险。在其他实施方案中，应答器100可以是大体上扁平的正方形、卵形或适于容纳应答器100的部件并用于将应答器100放置在医疗装置内的任何其他形状。
应答器100的组件101可包括例如经由天线线圈端108连接的天线102和芯片110。下面进一步描述组件101的天线102和芯片110两者。
天线102可包括例如天线芯104和天线线圈106。在一些实施方案中，天线线圈106可围绕天线芯104卷绕。天线线圈106可由导电的非铁磁材料制成。在一些实施方案中，天线线圈106可由能够承受高温(例如，范围高达约250摄氏度的温度)长达约10,000小时的材料制成。在一些实施方案中，天线线圈106可由诸如铜线或铝线的金属线制成。在一些实施方案中，天线线圈106可由漆包线(例如，以聚合物涂覆的导线)制成。合适的聚合物可包括例如聚乙烯醇缩甲醛(Formvar)、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚酯-聚酰亚胺、聚酰胺-聚酰亚胺(或酰胺-酰亚胺)和聚酰亚胺。在一些实施方案中，天线线圈106可由漆包铜线(诸如像Elektrisola漆包铜线)制成。在一些实施方案中，天线线圈106可由直径范围从约0.010mm至约0.500mm的导线制成。例如，天线线圈106可由直径约0.030mm的导线制成。
在一些实施方案中，天线线圈106可包括数十至数千匝(即，环)导线。例如，在一些实施方案中，天线线圈106可包括约30至1500匝之间的导线，诸如约30与约100匝之间、约100与约200匝之间、约100与约400匝之间、约100与约600匝之间、约200与约500匝之间、约300与约700匝之间、约400与约600匝之间、约500与约800匝之间、约600与约900匝之间、约800与约1000匝之间、约800与约1200匝之间、约1000与约1500匝之间，以及约1100与约1500匝之间。
如图1A至图2B所示，天线线圈106可在沿着应答器轴线A-A的纵向方向上卷绕，使得其具有纵向匝直径t。匝直径t可大于线圈的高度h和/或线圈的宽度x。有利地，在一些情况下，这可允许天线线圈106在被感应时产生比被缠绕成使得其纵向匝直径小于其高度h和/或宽度x(例如，在横向于轴线A-A的方向上进行缠绕)的天线线圈更强的信号。在一些实施方案中，天线线圈106的匝直径t的范围可以是约5mm至约20mm，诸如像约5mm至约15mm、约5mm至约12mm、约5mm至约10mm、约5mm至约7mm、约6mm至约8mm、约7mm至约10mm、约9mm至约13mm、约10mm至约15mm、约12mm至约17mm、约15mm至约19mm或约16mm至约20mm。在一些实施方案中，天线线圈106的直径可近似6mm、7mm、8mm、10mm、11mm、12mm或13mm。
在一些实施方案中，天线线圈106可具有可小于天线线圈106的匝直径t的高度或厚度h。高度(或厚度)h大体上可与形成天线线圈106的单个线匝的数量的总厚度相称。高度h的范围可以是例如约0.2mm至约5mm，诸如像0.2mm至约0.5mm、约0.2mm至约1mm、约0.5mm至约1mm、约0.5mm至约1.5mm、约0.7mm至约1.2mm、约0.7mm至约1.8mm、约0.9mm至约1.4mm、约0.9mm至约2mm、约1mm至约1.5mm、约1mm至约2.4mm、约1.2mm至约1.8mm、约1.4mm至约1.9mm、约1.5mm至约2.0mm、约1.8mm至约2.2mm、约2mm至约2.4mm、约2.2mm至约2.5mm、约2.4mm至约2.8mm、约2.5mm至约3mm、约2.6mm至约3.5mm、约2.8mm至约3.6mm、约3mm至约4mm、约3.5mm至约4.2mm，或约3.8mm至约4.5mm。在一些实施方案中，天线线圈106的高度h可近似例如1.5mm、1.7mm、1.9mm、2mm、2.1mm、2.2mm或2.3mm。
在一些实施方案中，天线线圈106可具有细长形状，例如使得天线线圈106的匝直径t可比例如天线线圈106的高度h长。然而，在其他实施方案中，天线线圈106可具有其他形状，诸如像圆形、方形等。
天线线圈106可围绕卷绕的天线芯104可由生物相容性非导电非铁磁材料制成。换句话说，天线芯104的材料既不被外部施加的磁场吸引也不被排斥。例如，天线芯104可由PEEK、陶瓷、二氧化硅(玻璃)和/或其他类型的生物相容性塑料制成。在一些实施方案中，天线线圈104可由能够承受高温(例如，范围高达约250摄氏度的温度)的材料制成。天线芯104的形状也可设定成促进天线线圈106围绕其成形。例如，如图1A至图2B所示，天线芯104可具有其中可安放卷绕的天线线圈106的匝的凹口端104e。在替代实施方案中，天线芯104可不具有凹口端。天线芯104可具有被配置来支撑具有所需大小和形状的线圈的尺寸。例如，天线芯104可具有天线线圈106可围绕卷绕的长度，所述长度范围为约4mm至约20mm，诸如像约4mm至约15mm、约4mm至约10mm、约5mm至约7mm、约6mm至约8mm、约7mm至约10mm、约9mm至约13mm、约10mm至约15mm、约12mm至约17mm、约15mm至约19mm或约16mm至约20mm。在一些实施方案中，天线芯104的长度可以是约4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、10mm、11mm、12mm、13mm或14mm。
在一些实施方案中，天线芯104可具有垂直于天线芯104的长度(平行于天线线圈106的宽度x)的宽度，以及垂直于天线芯104的长度和宽度两者(平行于天线线圈106的高度h)的厚度。天线芯104的宽度和厚度的范围可各自约0.5mm至约20mm，诸如像约0.5mm至约15mm、约0.5mm至约10mm、约0.5mm至约5mm，或约0.5mm至约3mm。在一些实施方案中，天线芯104的宽度和厚度中的每一个可近似约0.5mm、1mm、2mm或3mm。
在替代实施方案中，天线102可只包括天线线圈106而没有天线芯104，使得天线线圈106不围绕实体对象卷绕(例如，其为环绕空气的空气线圈)。
芯片110可以是例如集成电路(IC)芯片。例如，在本公开的一些实施方案中，芯片110可以是具有或不具有内置电容器的专用集成电路(ASIC)芯片。在一些实施方案中，芯片110可具有例如印刷电路板(PCB)集成。在一些实施方案中，芯片110可以是RFID芯片。芯片110可被配置来感测、接收和发送很多种数据。例如，在一些实施方案中，芯片110可以是被设计来感测环境状况的ASIC。例如，芯片110可以是压力ASIC。在其他实施方案中，芯片110可与被配置来感测环境状况的一个或多个量规(诸如物理应变计、压力计或温度计)组合。在一些实施方案中，芯片110可以是ASIC或其他类型的芯片，所述芯片编程有识别诸如序列号的数据，使得当被供电时，芯片110将此类识别数据返回。本文进一步描述可与芯片110配对或相关联的传感器和信息的另外实例。
虽然描绘一个芯片110，但在其他实施方案中，也可在组件101中使用两个或更多个芯片。在此类情况下，两个或更多个芯片可各自共享单个功能，或可各自承载不同的功能，例如，各自可承载不同的识别信息或可与不同的传感器配对。
芯片110可包括可用来连接芯片110与天线线圈端108的接合焊盘112。接合焊盘112可例如嵌入芯片110的蚀刻表面中，使得它们不从芯片110的表面突出。接合焊盘112可例如由诸如像金的非磁性金属制成。
天线线圈端108可经由例如热压缩、激光焊接、软钎焊或压接件而连接到接合焊盘112。可选地，天线线圈端108可通过诸如使用导电粘合剂等本领域已知的其他方法来连接到接合焊盘112。
器皿114可包封组件101以及环绕组件101的内部空间116。器皿114可由例如诸如玻璃(例如，硅酸盐玻璃，诸如碱石灰硅酸盐玻璃)或生物相容性塑料的生物相容性材料制成。器皿114可以是应答器100的最外侧部分，因此可具有对应于应答器100的所需大小和形状的大小和形状。本文先前已公开应答器100的示例性大小和形状。器皿114可例如包括可围绕组件101进行组装的两件。
内部空间116可以是真空，或者可包含空气、液体、固体或凝胶材料。在一些实施方案中，内部空间116可全部或部分地填充有液体、固体或凝胶材料。例如，在一些实施方案中，内部空间116可填充有被配置来向应答器100提供耐冲击性的液体、固体或凝胶材料。在一些实施方案中，内部空间116可全部或部分地填充有诸如像胶水的粘合剂。在此类实施方案中，胶水可以是生物相容性粘合剂，诸如环氧树脂或丙烯酸酯粘合剂。在一些实施方案中，胶水可以是光引发固化丙烯酸酯粘合剂。在一些实施方案中，胶水可以是耐冲击性胶水。在一些实施方案中，胶水可以是可暴露于高达250摄氏度的温度并且在冷却至室温之后可具有与其在本领域高达250摄氏度的温度之前所具有的类似或相同温度、粘度和其他特性的胶水。
在一些实施方案中，内部空间116的一半可填充有液体、固体或诸如上文所述的粘合剂的凝胶材料。在其他实施方案中，可填充至少30％的内部空间116。在其他实施方案中，可填充约30％与50％之间的内部空间116。在其他实施方案中，可填充超过60％的内部空间116。在其他实施方案中，可填充约50％与100％之间的内部空间116，诸如约55％、约65％、约75％、约85％、约90％、约95％或约100％的内部空间116。在另外的实施方案中，可填充约80％与100％之间的内部空间116。在其他实施方案中，可填充约90％或更多的内部空间116。在另外的实施方案中，可填充约95％或更多的内部空间116。
根据本公开的应答器的多种配置可基于示例性应答器100。例如，芯片110可根据本领域芯片的可用性而具有多种配置和规格。基于例如所使用芯片的类型，根据本公开的应答器的配置可改变。
图2A和图2B中描绘应答器100的替代实施方案的一个实例。
图2A和图2B以示意性形式描绘可作为根据本公开的应答器200的另一配置的俯视图(图2A)和侧视图(图2B)。在应答器200中，组件118可包括天线102、芯片110、在芯片110外部的电容器120，以及芯片112和电容器120可附接的基座122。天线线圈106的天线线圈端108可延伸穿过基座122，或可附接到延伸穿过基座122的电导体，通向电容器120的正极和负极引线，以便与电容器120形成电路。导线123可将电容器120连接到芯片110的接合焊盘112。器皿124可包封组件118和环绕组件118的内部空间116。
电容器120可与芯片110分离而包含在应答器200中。在应答器200中，芯片110可包括或可不包括内置电容器。如图2A和图2B所示，应答器200的组件118可包括基座122，电容器120和芯片110可安装到基座122且天线102的天线线圈端108可附接到基座122。基座122可为组件118提供例如稳定性和结构，且如图所示还可用作电容器120可藉以连接到天线102的天线线圈端108以及芯片110的媒介。
基座122可由诸如像适于在形成天线芯104时使用的任何材料(例如，PEEK或其他生物相容性塑料)的任何非铁磁生物相容性材料制成。另外，在一些实施方案中，基座122可包括天线102、电容器120和/或芯片110可藉以连接的导电元件。例如，在一些实施方案中，基座122可包括被配置成天线线圈端108、电容器120以及芯片110之间的支撑连接件的导电轨或导电垫。在一些实施方案中，基座122的部分或全部可以是诸如像印刷电路板的电路板。
如图2A和图2B示意性所示，天线线圈端108可通过例如热压缩、焊接、软钎焊、压接或其他已知附接类型而附接到基座122。类似地，电容器120可通过例如热压缩、焊接、软钎焊等连接到基座122。连接件可穿过基座122从一个附接的天线线圈端108延伸到电容器120的正极引线，且从另一附接的天线线圈端108延伸到电容器120的负极引线。电容器120还可通过例如经由热压缩、焊接、软钎焊、压接或本领域已知的其他附接类型附接到接合焊盘112的导线123而连接到还可附接的基座122的芯片110。
在另外的实施方案中，应答器200的组件118可不包括基座122。在此类实施方案中，天线线圈端108可通过例如热压缩、焊接、软钎焊、压接等直接连接到电容器120，并且电容器120可以类似方式连接到芯片110。如同应答器100的情况，应答器200中的天线102可包括或可不包括天线芯104。
在图2A和图2B所示的实施方案中，器皿124在构造上可类似于器皿114。在一些实施方案中，取决于电容器120的大小和形状，器皿124可能需要大于器皿114，以便容纳电容器120。类似地，应答器200的内部空间124可大于应答器100的内部空间116。内部空间124可以是真空，或者可填充有多种物质，如已经关于内部空间116所公开。
在根据本公开的应答器的一些实施方案(例如，应答器100、200)中，应答器可不被包封在器皿中(例如，具有内部空间)。相反地，在一些实施方案中，应答器(例如，应答器100、200)可只包括例如组件101、118的部件。
在根据本公开的应答器的一些实施方案中，应答器的芯片(例如，芯片110)可不具有内置电容器。在此类实施方案中，在芯片110外部的电容器(例如，电容器120)可用作例如给诸如芯片110的芯片供电的主要电能存储器。在诸如芯片(例如，芯片110)不具有内置电容器的实施方案的其他实施方案中，添加的电容器(例如，电容器120)可向芯片提供附加功率，使得可给芯片供电达更长时间段，或者较只具有例如芯片110内部的内置电容器的情况来说可供应更大量的功率。应答器200中添加的电容器120可例如允许应答器200较没有电容器120的应答器来说存储更大量的电能。
根据本公开的应答器(诸如像图1A至图2B所示的应答器100、200)可例如被配置来经由低波长RF耦合通信来传输数据。例如，数据可经由RF低波传输来通信，所述RF低波传输的频率范围是约100kHz至约400kHz，诸如像约200kHz至约300kHz、约100kHz至约200kHz、约120kHz至约150kHz、约125kHz至约145kHz或约130kHz至约135kHz。在一些方面，组件101的通信频率可以是约134.2kHz。
根据本公开的应答器(诸如应答器100、200)可适于用植入式医疗装置进行临时或永久性植入。例如，根据本公开的一个或多个应答器可部分地或完全包封在生物相容性材料中且集成到医疗装置中。示例性生物相容性材料包括硅酮和其他聚合物以及适于临时或永久性医学植入的聚合物涂层。在本公开的一些方面，应答器可放置在硅树脂的形成围绕应答器的生物相容性包络的两个部分之间。
根据本公开的应答器(诸如应答器100、200)可并入医疗装置的内部空间中，或者附接到医疗装置的内表面或外表面。在一些方面，医疗装置可以是乳房植入物或组织扩张器，并且一个或多个应答器可悬浮在乳房植入物或组织扩张器内。在其他方面，一个或多个应答器可附接到乳房植入物或组织扩张器的壳体或外壁的内表面或外表面，或者可并入乳房植入物或组织扩张器的壳体或壁中，例如在包括乳房植入物或组织扩张器的壳体或壁的层之间。在至少一个实例中，一个或多个应答器可永久地附接或封装在硅树脂塑料盒中，并通过将一个或多个封装应答器介电密封或接合到组织扩张器或医疗植入物的壳体而集成到组织扩张器或医疗植入物中。在一些实例中，封装在硅树脂中的一个或多个应答器可放置在组织扩张器或医疗植入物的内部体积中，例如，使得一个或多个应答器自由浮动在内部容积中或悬浮在填充组织扩张器或医疗植入物的内部容积的材料中。
根据本公开的一些方面，医疗装置可包括多个应答器(例如，应答器100、200)，例如，2、3、4、5或6个或更多个应答器。每个应答器可以预先确定的空间间隔与其他一个或多个传感器间隔开。医疗装置中的应答器的此类组合可用于确定取向信息，诸如医疗装置的取向的变化、医疗装置的位移、应答器之间的材料的量的变化和/或应答器之间的材料的物理或化学性质的变化。可例如通过测量两个或更多个应答器之间的阻抗来确定此类变化。
此外，例如，植入患者体内的两个或更多个医疗装置可包括具有传达和/或提供彼此相关信息的能力的应答器。例如，对于具有两个乳房植入物的患者来说，每个植入物可包括与另一植入物中的一个或多个应答器通信的一个或多个应答器。补充地或替代地，每个植入物的一个或多个应答器可被配置来提供关于患者的共同解剖学特征和/或植入物之一的共同参考点的数据。
应答器100、200可以是例如有源的、无源的，或者既有源又无源的。就针对相对长期植入的永久性植入物或医疗装置来说，无源应答器可避免给动力电池再充电、循环寿命和/或有源传感器电池的设计中所使用的某些材料(例如，不同材料)的可能的腐蚀性质的问题。可由应答器主动和/或被动地传输、接收、存储和/或分析数据。例如，可经由射频将数据从应答器传输到被配置来接收和/或分析或以其他方式处理数据的外部读取器(在植入物外部)。本文进一步公开此类读取器的示例性实施方案。此类读取器可植入患者体内，或者可在患者外部且附接或不附接到患者。根据本公开的一些方面，数据可在应答器(例如，应答器100、200)与读取器之间在将应答器与读取器分开约10英尺的距离内进行转移，所述距离约7英尺、约5英尺、约3英尺或约1英尺。例如，在本公开的一些方面，应答器(例如，应答器100、200)可被配置来在约1英寸至约5英尺、约2英寸到约3英尺、约3英寸至约1英尺、约2英寸至约9英寸、约4英寸至约8英寸或约4英寸至约6英寸的范围内发送和/或接收信息。
应答器(例如，应答器100、200)可被配置来检测和/或测量各种激励因素或参数。例如，根据本公开的应答器可被配置来使用本领域已知的耦合到应答器的芯片(例如，应答器100、200的芯片110)的传感器来检测和/或测量声学数据、温度、压力、光、氧气、pH、运动(例如，加速度计)、环形旋转(例如，陀螺仪传感器)或任何其他生理参数中的一种或多种。例如，示例性pH传感器可包括测量电极、参考电极和温度传感器。传感器可包括前置放大器和/或分析器或发射器，以便有助于显示数据。在一些方面，传感器可被配置来确定已植入医疗装置的位置和取向，例如，以便评价初始植入之后位置或取向的任何不当的变化。
可用适当的参考或标准来校准传感器，以便提供准确的测量值，或者值的绝对或相对变化。例如，可根据一个或多个参考温度来校准温度传感器，并且可校准压力传感器以指示压力的变化。
在一些实例中，植入式医疗装置可包括应答器和/或传感器封装，所述封装包括与一个或多个其他应答器、传感器和/或另外的电子部件结合的应答器。一个或多个应答器、一个或多个传感器以及多个电子部件可耦合在一起或以其他方式彼此通信。例如，示例性应答器和/或传感器封装可包括耦合到一个或多个传感器的一个或多个应答器，所述一个或多个传感器用于测量压力、温度、声学数据、pH、氧气、光、旋转运动或循环或者它们的组合。应答器和/或传感器封装可包括经由PCB耦合在一起或完全集成到ASIC中的单个集成电路。
本公开的应答器(例如，应答器100、200)可以是读/写的，例如，其中数据可由用户写入每个应答器中或以其他方式与每个应答器相关联，以便由诸如外部读取器的合适的装置读取。此类数据可包括用于应答器、应答器和/或传感器封装和/或医疗装置的唯一装置标识符。由唯一装置标识符提供的信息可包括例如一个或多个序列号、一个或多个制造商名称、一个或多个制造日期、一个或多个批号和/或医疗装置和/或一个或多个传感器的尺寸。例如，与乳房植入物相关联的一个或多个应答器(例如，应答器100、200)可包括关于植入物的尺寸(例如，大小和/或体积)、制造商、制造日期和/或批号的信息。补充地或替代地，与乳房植入物相关联的一个或多个应答器(例如，应答器100、200)可包括关于与一个或多个应答器配对的一个或多个应答器和/或一个或多个传感器的信息，诸如所收集/测量数据的类型、植入物的制造商、制造日期和/或植入物和/或植入物封装的一个或多个序列号、与植入物一起使用的辅助涂层或材料的类型、剂量和/或组成等。
将声学传感器与应答器(例如，应答器100、200)集成到植入式医疗装置中可增强听诊，例如，允许监测和/或检查循环系统(例如，经由与心输出量或结构缺陷/无序有关的心音)、与肺功能有关的呼吸系统(例如，经由呼吸声)和/或与梗阻和溃疡有关的胃肠系统(例如，经由肠鸣音)。声学传感器可包括杠杆和MEMS(微机电系统)装置。除其他类型的声学传感器以外，本文可使用的声学传感器的实例包括但不限于加速度计(例如，测量振动噪声)、热传感器(例如，测量热机械噪声)以及压电容传感器。声学传感器可在被供电时(例如，当与传感器配对的应答器与读取器耦合时)手动地进行操作。电容器(例如，应答器200中的电容器120，或者芯片110中的内置电容器)和/或电池可允许应答器(例如，应答器100、200)获得信息且存储信息并在被询问或耦合到另一电子装置时传输数据。
此外，根据本公开的应答器可被配置来增强声学数据。增强声学声音可包括算法，所述算法用已知声音来训练以便提供关于变化的量或程度的参考，和/或用于消除可能干扰产生提供关于患者的有意义的信息的“干净”信号的非显著噪声(例如，可能是测量技术的伪影的信号)。可将此类算法加载到应答器(例如，应答器100、200)的芯片(例如，芯片110)上。
如上所述，诸如应答器100、200等应答器可被配置来与外部读取器通信以例如通过过滤来自原始数据的噪声来处理数据。例如，应答器可与算法结合使用，所述算法整理和分析过滤的数据，例如，基于预编程参数(例如，从参考表获得的数据)以最小传输(阈值)格式从传感器获取原始数据。此类算法可被设计来组合相关集成数据，所述相关集成数据特定于提供指示机械或临床问题的适当的信号，然后所述信号可由读取器进行处理。在本公开的其他地方更详细地描述读取器。读取器可包括诸如LED显示器的图形显示器，并且可具有在读取器的固件中建立的参数，以在显示器上呈现数据输出和/或提供通知信号。例如，通知信号可以是在读取器上显示的患者联系他/她的护理人员或临床医生以跟进特定的动作项目的推荐。例如，读取器可建议检查或修改已植入医疗装置的特定方面(例如，经由注射器向组织膨胀器添加更多盐溶液等)。
本文其他地方还公开应答器、传感器和读取器的其他用途、系统和组合。
集成端口组件和定位器线圈
本公开还包括低伪影应答器，其可用来定位已植入医疗装置的特定零件或特征。例如，一些已植入医疗装置在植入后可能需要进行更改或调整。作为实例，可在乳房重建或隆胸手术期间使用组织扩张器，以便随着时间的逐渐扩展胸部组织，使得组织能够容纳更永久的植入物。根据本公开的组织扩张器还可用于除隆胸和重建之外的程序。
可例如用注射器或其他合适的装置手动地和/或电子地对组织扩张器充气，以将流体(例如，液体或气态流体)或凝胶引入和抽出到组织扩张器中。可用可在无菌袋中供应的盐溶液对组织扩张器充气，所述无菌袋诸如Lab Products有限公司的产品。在一些方面，可例如通过与压缩空气的内部套筒或气缸通信而无线地进行充气。
根据本公开的一些方面，组织扩张器可包括可与例如应答器(例如，应答器100、200)耦合的一个或多个压力传感器和/或一个或多个应变计。此类传感器可允许连续和/或间歇地测量压力，以便优化、调节和/或无线地控制此类组织扩张器的扩张和收缩。用于组织扩张器的应答器/传感器封装(包括例如用于测量压力、温度、声学数据、pH、氧气、光或他们的组合的传感器)可包含在硅树脂模制的外壳中。在至少一个实例中，组织扩张器可包括耦合到组织扩张器的外壁(壳)或嵌入所述外壁中的压力传感器或应变计中的至少一个。在一些方面，组织扩张器可包括可具有相对于组织扩张器的固定位置的传感器/应答器封装(包括例如用于测量压力、温度、声学数据、pH、氧气、光或它们的组合的传感器)。此类传感器/应答器封装可与读取器配对，这在本公开的其他地方更详细地描述。
组织扩张器可包括端口，在已将组织扩张器植入患者体内之后可通过所述端口将流体注射到组织扩张器中。端口可位于组织扩张器的壳体中的孔隙内，孔隙的大小被设定成配合端口。因此，端口可与组织扩张器一起植入，并且可能不可立即从患者的外部检测到。有利地，根据本公开的应答器和/或线圈可与例如组织扩张器端口和阀组件组合，以便有助于检测端口和阀组件。通过将应答器和/或天线线圈安装在组织扩张器端口或阀组件内，医师可能能够非侵入式地识别端口的适当位置，以便将盐溶液注射到组织扩张器所植入的患者体内。如同应答器100、200的情况，此类应答器、天线线圈和/或阀组件可由替代可在磁共振成像下导致成像伪影的铁磁材料的材料制成。例如，本文所公开的应答器、线圈和/或相关联阀组件可包含非铁磁材料，诸如聚醚醚酮(PEEK)或其他塑料制品。
图3A至图3C示出根据本公开的示例性阀组件300，其包括壳体302、线圈304和附接到线圈304的芯片306。图3A描绘了阀组件300的三维视图，图3B描绘了阀组件300的侧视图，而图3C描绘了阀组件300的俯视图。壳体302可具有其中容纳线圈304和芯片306的圆形井凹部分308。井凹部分308可具有壁309A的在井凹部分308上向内突出的唇缘309。壳体302还可包括在井凹部分308内居中且由壁311环绕的内腔室307。圆周内凸耳323可突出到内腔室307中。如图3B所示，较井凹部分308来说，内腔室307的一部分可延伸到更深的深度，使得壳体302具有从壳体302的其余部分突出到医疗植入物(例如，组织扩张器)中的中心部分312。中心部分312在其突出部分的最远端处可具有加强尖端315。一个或多个流体孔314可从内腔室310穿过中心部分312。壳体302还可具有围绕壁311的圆周外凸耳317。外凸耳317可包括一个或多个凹口319。
阀组件300可被配置用于安装在组织扩张器的壳体中。阀组件300可由诸如像模制的PEEK的生物相容性非磁性非铁磁材料制成。阀组件300可具有足以防止被插管刺穿的硬度，所述插管诸如注射器的用于将流体注射到其中安装有阀组件300的组织扩张器中的插管。阀组件300的大小和形状可被设定来允许线圈304配合在阀组件300的圆周内。
线圈304可以是卷绕的射频(RF)天线线圈，其由例如金属线制成，所述金属线诸如像铜线或铝线。在一些实施方案中，线圈304可由例如涂覆在聚合物中的线的漆包线制成。合适的聚合物可包括例如聚乙烯醇缩甲醛(Formvar)、聚氨酯、聚酰胺、聚酯、聚酯-聚酰亚胺、聚酰胺-聚酰亚胺(或酰胺-酰亚胺)和聚酰亚胺。在一些实施方案中，线圈304可由诸如像Elektrisola漆包铜线的漆包铜线制成。
线圈304的大小和形状可被设定成圈住芯或中心部分，插管可穿过所述芯或中心部分进入阀组件300的中心腔室307中。线圈304的大小和形状还可设定成由例如被配置来检测卷绕线圈的中心的读取器来检测。以此方式，线圈304可用作例如用于搜索阀组件(例如，阀组件300)的读取器的“靶向元件”。在一些实施方案中，线圈304可具有规则的中空圆柱形，并且其外径的范围可以是例如约10mm到约50mm，诸如像约10mm至约40mm、约15mm至约25mm、约20mm至约35mm或约22mm至约27mm。例如，在一些实施方案中，线圈304的外径可以是约24mm、约24.6mm、约25mm、约25.3mm、约26mm或约26.2mm。
在一些实施方案中，线圈304的内径的范围可以是例如约10mm至约50mm，诸如像约10mm至约40mm、约10mm至约35mm、约15mm至约35mm、约15mm至约30mm、约15mm至约25mm或约18mm至约22mm。例如，在一些实施方案中，线圈304的内径可以是约18mm、约19mm、约19.5mm、约20mm、约20.1mm、约20.3mm、约20.4mm、约20.5mm、约20.6mm、约20.7mm、约21mm，或约22mm。
在一些实施方案中，线圈304的高度的范围可以是约1mm至约20mm，诸如约1mm至约15mm、约1mm至约13mm、约1mm至约10mm、约1mm至约8mm、约1mm至约5mm，或约1mm至约4mm。例如，在一些实施方案中，线圈304的高度可以是约1mm、约2mm、约2.1mm、约2.2mm、约2.5mm、约2.7mm、约2.8mm、约2.9mm、约3mm、约3.2mm、约3.4mm、约3.6mm、约3.8mm、约3.9mm，或约4.0mm。
线圈304可由足以由外部读取器(例如，在本文中进一步描述的读取器800)感应的任何数量的匝形成。例如，在一些实施方案中，线圈304可由约10至约2000个匝形成。例如，在一些实施方案中，线圈304可由例如约100至约1500个匝、约500至约1100个匝，或约800至约1000个匝形成。例如，在一些实施方案中，线圈304可由例如约500、约700、约800、约1000、约1100或约1200个匝形成。
芯片306可以是本领域已知的RF芯片，例如，已在本文其他地方描述的芯片(例如，芯片110)。大体上，本文关于芯片110的公开内容也可应用于芯片306。例如，在一些实施方案中，芯片306可以是ASIC。芯片306可包括或可不包括电容器。在一些实施方案中，芯片306可以是编程有诸如序列号的识别数据编程的ASIC，使得当被供电时，芯片110将返回此类识别数据。在一些实施方案中，芯片306可以是传感器，或者可与传感器配对，如本文其他地方关于芯片110所描述。在阀组件300的替代实施方案中，可不存在芯片306。在此类情况下，线圈304可主要用作用于有助于定位阀组件300的靶向元件。
阀组件300的壳体302的大小和形状可被设定来在井凹部分308以及内腔室307中容纳线圈304和芯片306。阀组件300的井凹部分308可具有大体上圆形形状，以便容纳线圈304和例如连接到线圈304的芯片306。阀组件300的井凹部分308在图3A至图3C中被描绘为敞开；但是，在一些实施方案中，包含线圈304和芯片306的圆形井凹部分308可通过例如生物相容性材料(诸如制成壳体302的主体的生物相容性材料(例如，PEEK)或另一生物相容性材料(例如，硅树脂))而封闭，且与阀组件300的其余部分封离。
可在井凹部分308上突出的唇缘309可被配置为与例如可覆盖阀组件300的圆顶互锁。此类圆顶可以是例如集成端口圆顶310，这在例如图4中示出，且在本文进一步描述。在替代实施方案中，唇缘309可在不同方向上突出(例如，向外且远离井凹部分308)，或者可包括间断突出部以附接到例如可以不同方式覆盖阀组件300的圆顶。
内腔室307在线圈304和井凹308的径向内侧。在一些实施方案中，内腔室307可以是圆柱状、碗状或两者都有。在一些实施方案中，内腔室307可具有比例如井凹部分308深的深度，使得内腔室的一些或全部可延伸到中心部分312中，中心部分312可突出到壳体312的其余部分(例如，井凹部分308)下方，如例如图3B和图4所示。内腔室307可被配置来从例如插管、注射器或其他流体注射装置接收例如流体。流体孔314可从内腔室307延伸穿过壳体302并且从中心部分312伸出，使得流体可从内腔室307穿过流体孔314并进入例如安装有阀组件300的医疗植入物中。在一些实施方案中，流体孔314可包括被配置来允许流体从内腔室307向外进入例如医用植入物中且不回到内腔307中的阀，例如，单向阀(例如，鸭嘴阀)。内腔室307的底表面可通过内尖端315加强，以便防止被例如插管、注射器或其他注射装置穿透。
图4描绘集成端口组件400的侧视图，其可包括阀组件300(呈现其剖视图)和集成端口圆顶310。集成端口圆顶310可包括阶梯件316，所述阶梯件316可被配置成抵靠其中可安装集成端口组件400的植入物的壁中的孔隙的边缘配合，使得贴片部分314位于植入物壁上。集成端口圆顶310还可具有凸缘312，所述凸缘312可被配置来与阀组件300的唇缘309互锁，从而将阀组件300连接到集成端口圆顶310。贴片部分314比凸缘312和阀组件300宽。
集成端口圆顶310可由生物相容性材料制成，所述生物相容性材料适于与患者组织以及与可在其中安装集成端口组件400的植入物的表面进行交互。集成端口圆顶310的一些或全部可由材料制成，所述材料可被例如插管、注射器或其他注射装置穿透，使得注射装置可穿透集成端口圆顶310并将流体注射到阀组件300的内腔室307内。在一些实施方案中，集成端口圆顶可由自密封材料制成，使得当将注射装置穿透集成端口圆顶310并随后移走注射装置时，集成端口圆顶将密封穿透部位并防止流体从阀组件300逸出。在一些实施方案中，集成端口圆顶310可由硅树脂材料制成。例如，在一些实施方案中，集成端口圆顶310可由可硫化的硅树脂材料制成。
集成端口圆顶310的大小和形状可被设定来例如与阀组件300牢固地互锁。如在例如以下进一步描述的图5B和图5C中所描绘，集成端口圆顶310的凸缘312的大小和配置可进一步被设定来在与阀组件300的唇缘309互锁时覆盖阀组件300的井凹部分308中的任何开口，从而将线圈304(和芯片306)密封在井凹308内并防止线圈304和芯片306暴露于流体。
图5A、图5B和图5C描绘安装在示例性植入物壳体500中的集成端口组件400。植入物壳体500可以是例如组织扩张器的壳体，如图5A所示。在一些实施方案中，植入物壳体可由硅树脂制成；然而，任何生物相容性材料的植入物壳体可连同集成端口组件400一起使用。集成端口组件400可以安装在植入物壳体500的孔隙502中。集成端口组件的阀组件300可位于植入物壳体500内部。集成端口圆顶310可附接到阀组件300，并且贴片部分314可位于植入物壳体500外部。在图5A中，集成端口圆顶310的贴片部分314由虚线描绘，从而示出集成贴片部分314可如何与植入物壳体500的一些表面区域重叠。未示出集成端口圆顶310的其他部分，以便描绘阀组件300。在一些实施方案中，贴片部分314和植入物壳体500可例如通过硫化、粘合或其他方法彼此附接。
图5B描绘安装在植入物壳体500中的集成端口组件400的剖视图。如图5B所示，植入物壳体500的孔隙502的边缘可以与集成端口圆顶310的阶梯件316的角度互补的方式成角度，以便抵靠阶梯件316紧贴地配合。以此方式，并且结合贴片部分314与植入物壳体500的重叠和附接，可将集成端口组件400密封并固定在植入物壳体500的孔隙502内。
图5C描绘与图5B相同的安装在植入物壳体500中的集成端口组件400的剖视图。图5C还描绘示例性插管504如何穿透集成端口圆顶310以到达内腔室307。插管504可被配置来将流体递送到内腔室307中，并随后递送到植入物壳500的内部。如先前所述，集成端口圆顶310可由诸如硅树脂材料的自密封材料制成，使得当抽出插管504时，集成端口圆顶310将流体密封在内腔307和植入壳500内。
图6描绘另一示例性集成端口组件600，其可包括阀组件610和集成端口圆顶620。阀组件610可包括由具有唇缘619的壁615环绕的主腔室612。唇缘619具有内边缘619E。主腔室612可具有由边缘619E限定的顶部开口，边缘619E被配置成面向集成端口圆顶620，并且可容纳集成端口圆顶620的塞子621。主腔室612的壁615可具有可从主腔室612离开阀组件610的一个或多个流体孔618。线圈616可位于线圈壳体614中，所述线圈壳体614通过针头止动表面617与主腔室612分开，使得线圈616在主腔室612下方居中。集成端口圆顶620可具有贴片622，所述贴片622可具有比塞子621和阀组件610宽的宽度并且可与塞子621成一体的。贴片622与塞子621之间的凸缘626可被配置来容纳阀组件610的唇缘619并与之互锁。集成端口圆顶620还可具有阶梯件624，所述阶梯件624被配置来与植入物的其中可安装有集成端口组件600的壁界接。
大体来说，集成端口组件600的各方面可类似于集成端口组件400的各方面。例如，在一些实施方案中，阀组件610可由可制成阀组件300的任何材料(诸如生物相容性非铁磁材料(诸如PEEK))制成。此外，阀组件610的主腔室612可具有类似于阀组件300的内腔室307的功能，因为主腔室612的大小、形状和配置可被设定来接收来自例如插管、注射器或其他流体沉积装置的流体。主腔室612的内表面617可被配置来防止或抵抗例如在主腔室612内沉积流体的插管所致的穿刺。例如，内表面617可由具有密度、硬度或厚度的材料制成，所述材料被配置来防止或抵抗流体沉积装置所致的穿刺。在一些实施方案中，包括内表面617的主腔室612可由生物相容性PEEK制成。
就大小、形状、配置、材料和构造来说，线圈616类似于线圈304，这先前已在上文关于图3A至图5C公开。线圈616可容纳在线圈壳体614中。在一些实施方案中，线圈壳体614可被密封关闭，使得流体无法进入或离开线圈壳体614。在一些实施方案中，如图所示，线圈壳体可以是圆柱形的，并且可与主腔室612同轴，使得线圈616也与主腔室612同轴。以此方式，可使用线圈616的位置来定位主腔室612的中心或近似中心。线圈壳体614被描绘为具有比例如主腔室612小的圆周。然而，在一些实施方案中，线圈壳体614可具有与主腔室612一样大或几乎一样大的圆周。
虽然未示出，但线圈616可耦合到类似于连接到线圈304的芯片306的芯片。此类芯片可具有本文另外公开的芯片的任何特征和能力。
集成端口圆顶620在形状、结构和构造材料上可类似于集成端口组件400的集成端口圆顶310。例如，集成端口圆顶620的塞子621的大小和形状可被设定来与例如主腔室612的唇缘619紧贴地互锁。如同集成端口圆顶310，集成端口圆筒620可由具有自密封能力的生物相容材料(例如，硅树脂)制成。
图7A和图7B示出集成端口组件600的三维视图。特别地，图7A描绘安装在植入物壳体700中的开口702内的集成端口组件。如同集成端口组件400和植入物壳体500的情况，植入物壳体700中的开口702的边缘可以与集成端口圆顶620的阶梯件624的角度互补的方式成角度，以便紧贴地配合阶梯件624。如图7A和图7B两者中所示，在线圈壳体614内用虚线表示线圈616的位置。集成端口圆顶620可附接到植入物壳体700的外表面，以便在集成端口圆顶与植入物壳体700之间形成密封。
本文所公开的集成端口组件(诸如集成端口组件400、600)可用作例如植入物(诸如组织扩张器)中的需要被填充和/或再填充的再填充端口。这在本文中关于图10A至图10C进一步描述。
具有集成端口组件(例如，集成端口组件400、600)的植入物(例如，组织扩张器)可另外包括一个或多个电子部件，用于控制对植入物的改变，诸如像经由集成端口组件(例如，集成端口组件400、600)进行的对组织扩张器的充气或放气。在一些方面，具有诸如本文所公开的那些的集成端口组件的组织扩张器还可包括经由集成端口组件进行远程填充/充气的装置。
在本公开的一些方面，充气和放气可根据一个或多个算法或预先确定的参数自动地进行，和/或可通过用户输入来控制，所述用户输入诸如经由平板计算机或与传感器封装无线通信的其他电子装置的用户界面所提供的指令。在至少一个实例中，可根据在读取器中设定的参数来控制且在LED显示输出中示出充气/放气。以下更详细地描述根据本公开的读取器
平台读取器
本公开还包括用于与本文所公开的应答器、传感器和集成端口组件一起使用的读取器。大体上，本文所公开的应答器和集成端口组件可与多种可商购的RF读取器兼容。另外，本文公开可与多种类型的应答器和线圈兼容的读取器，所述读取器能够发送和/或接收不同程度的强度和不同的频率下的信号。本文公开一种平台读取器，为了检测给定的应答器或线圈，其可以扫描频率广播信号、进而以不同程度的强度接收信号并将广播信号调整成对应于最强的所接收信号，以便最好地从给定应答器或线圈拾取返回信号。
图8示出根据本公开的示例性平台读取器800的部件的框图。平台读取器800包括可具有一个或多个USB连接804和显示器806的微控制器802。平台读取器800还可包括连接到微控制器802的一个或多个电力供应源808。微控制器802可控制时钟发生器810，所述时钟发生器810进而可控制驱动器/放大器812。驱动器/放大器812可连接到天线814。天线814可连接到变压器816，所述变压器816进而可连接到模拟前端818。模数转换器(ADC)820可连接到模拟前端818和微控制器802。
天线814还可连接到对数放大器824。拾取天线822还可连接到对数放大器824。
微控制器802可以是例如能够从多种部件接收数据且还能够指示各种部件执行其功能的集成电路上的小型计算机。例如，微控制器802可包含一个或多个计算机处理单元(CPU)，以及存储器和可编程输入/输出外围装置。微控制器802可例如经由数字连接而接收输入和指令，所述数字连接可以是例如USB连接804。在替代实施方案中，USB连接804可以是另一种类型的连接，诸如eSATA连接、火线连接、以太网连接或无线连接。连接804可将微控制器802连接到例如能够编程微控制器802的输入/输出装置，诸如计算机。
微控制器802还可具有显示器806，所述显示器806可以是例如LED显示器。显示器806可被配置来显示由微控制器802发送和接收的计算、输入、输出和指令。在一些实施方案中，显示器806可被配置来显示经由例如连接804接收的指令或输入。在替代实施方案中，显示器806可以只是一系列显示灯。在其他替代实施方案中，显示器806可以是非LED显示器，诸如LCD显示器或其他显示器。
平台读取器800还可包括一个或多个电力供应源808。电力供应源808可包括与平台读取器800的元件兼容的任何类型的电力供应源，包括例如交流电力供应源、直流电力供应源、电池电力供应源等。在图8中，电力供应源808被显示为连接到微控制器802。然而，在其他实施方案中，电力供应源可补充地或替代地连接到平台读取器800的任何其他部件。
微控制器802可连接到时钟发生器810，所述时钟发生器810进而可连接到驱动器/放大器812。时钟发生器810可以是可提供具有精确频率和/或波长的定时信号的电路，微控制器802可通过所述电路指示驱动器/放大器812以所需速度或间隔输出一波广播信号。驱动器/放大器812可包括例如生成RF信号的驱动器，以及可以生成低功率RF信号并将信号放大为更高功率信号的电子放大器。驱动器/放大器812可包括例如本领域已知的任何类型的RF驱动器/放大器，诸如固态或真空管放大器。
驱动器/放大器812可连接到天线814。天线814可以是例如RF天线。一方面，天线814可连接到变压器816，所述变压器816进而连接到模拟前端818和ADC 820。变压器816、模拟前端818和ADC 820一起可被配置来接收和处理来自天线814的信号(例如，载波信号和调制信号)，并且将它们转换为数字值以用于返回到微控制器802。特别地，变换器816可被配置来变换来自天线818的所接收高压信号并将其变换成可由读取器800的其他元件(例如，模拟前端818、ADC 820和/或微控制器802)处理而不损坏其他元件的电压。模拟前端818可被配置来滤出来自变压器816的所接收并变换的信号的部分。例如，模拟前端818可被配置来处理所接收信号，使得具有与由天线814广播的信号相同的波长和/或频率的载波信号被移除，从而只留下已调制信号(例如，由从天线814接收并返回信号的应答器调制的信号)。ADC 820可被配置来将过滤的已调制信号转换成数字值。
天线814还可连接到对数放大器824，所述对数放大器824还可连接到任选的拾取天线822。拾取天线822可用作被配置成有助于拾取弱信号的附加天线。由天线814或拾取天线822接收的弱信号可由对数放大器824放大并传递到ADC 826。对数放大器824可以是被配置来接收弱信号并以对数标度将它们放大的放大器使得它们可由ADC 826和微控制器802处理的放大器。ADC 826可被配置来转换从对数放大器824所接收的信号，并将它们提供到微控制器802，所述微控制器802可被配置来评价从ADC 826所接收的信号的强度。以此方式，平台读取器800可能够评估和处理跨越宽信号强度的信号。
在读取器800的一些实施例中，微控制器802可例如直接连接到驱动器/放大器812。在此类实施方案中，微控制器802可被配置来直接向驱动器/放大器802提供信号频率和波长，而不由时钟发生器810产生信号。
读取器800的元件可永久地或可移除地彼此连接。例如，天线814和/或拾取天线822可以可移除地连接到读取器800的其他元件。
图9以框图形式描绘用于广播具有针对给定应答器优化的频率的信号的方法900的步骤。可使用例如平台读取器800来执行方法900。根据步骤900，可使用时钟发生器来连续地向信号驱动器/放大器提供频率扫描范围。根据步骤904，可使用信号驱动器/放大器来经由主天线连续地广播具有所提供的频率扫频范围的信号。根据步骤906，可经由主天线连续地监测来自主天线的范围内的应答器的返回信号。根据步骤908，可确定任何返回信号是弱还是不存在。如果不是(即，如果返回信号强)，那么根据步骤910，可使用变压器来将返回信号连续地变换成电压差。如果是，那么根据步骤912，可使用拾取天线来连续地监测较弱信号，并且根据步骤914，可使用对数放大器来放大由拾取天线所接收的信号并将它们变换成电压差。根据步骤916，可使用模数转换器将电压差(在步骤910或步骤914中进行变换)连续地转换成数字值，并将数字值传输到微控制器。根据步骤918，可使用微控制器来确定最高所接收数字信号。根据步骤920，可使用微控制器来确定对应于最高所接收数字信号的广播信号的频率。根据步骤922，可使用微控制器来指示时钟发生器向信号驱动器/放大器提供所确定的频率。根据步骤924，信号驱动器/放大器广播具有确定的频率的信号。
根据方法900，可使用时钟发生器来向信号驱动器/放大器连续地提供频率扫描范围。例如，关于平台读取器800，微控制器802可向时钟发生器810提供指令，以便向信号驱动器/放大器812提供频率扫描范围。频率的范围可以是例如约80kHz至约400kHz。例如，在一些实施方案中，频率的范围可以是例如约80kHz至约300kHz、约100kHz至约250kHz、约100kHz至约200kHz、约110kHz至约150kHz、约110kHz至约140kHz，或约120kHz至约150kHz。在一些实施方案中，频率扫描频率可包括常用或标准化频率，诸如像约125kHz和/或134.2kHz。在一些实施方案中，频率扫描范围可以在常用或标准化频率之上和之下跨越3或4kHz，诸如像范围为约121kHz至约129kHz或约130.2kHz至约138.2kHz。在一些实施方案中，提供频率扫描范围的速度可取决于例如频率范围的大小和/或扫描重复的次数。例如，在一些实施方案中，可提供例如小于一秒的频率扫描范围。例如，在其他实施方案中，可提供例如一秒或多秒的频率扫描范围。
根据步骤904，可使用信号驱动器/放大器(例如，驱动器/放大器812)来经由主天线(例如，天线814)连续地广播具有所提供的频率扫描范围的信号。可指示信号驱动器/放大器开始由控制器(例如，微控制器802)连续地广播信号。
根据步骤906，可经由主天线(例如，天线814)连续地监测来自主天线的范围内的应答器的返回信号。来自天线的范围内的RF应答器(例如，应答器100、200)的返回信号的存在和/或强度可取决于例如步骤904中由例如驱动器放大器812广播的频率。应答器可被配置来以特定频率(诸如像125kHz)返回最强信号。因此，当信号驱动器/放大器在其扫描广播中接近所述频率时，来自应答器的返回信号可增加并在所述频率下达到峰值。
根据步骤908，可确定任何返回信号是弱还是不存在。在变压器816、模拟前端818和ADC 820已处理任何所接收信号之后，可通过例如微控制器802所接收的低信号强度或没有信号来进行此类确定。如果不是(即，如果返回信号强)，那么根据步骤910，可使用变压器将返回信号连续地变换成电压差。如果是，那么根据步骤912，除了主天线(例如，天线814)外，还可使用拾取天线(例如，拾取天线822)来监测较弱信号，并且根据步骤914，可使用对数放大器(例如，对数放大器824)来放大由拾取天线或主天线接收到的弱信号，并将它们变换成可由ADC(例如，ADC 820或ADC 826)转换的电压差。
在替代实施方案中，除主天线外还可使用拾取天线(例如，拾取天线822)来监测较弱信号，并且可使用对数放大器(例如，对数放大器824)来放大由拾取天线或主天线接收到的较弱信号，而不首先确定任何返回信号是弱还是不存在。
根据步骤916，可使用模数转换器将电压差(在步骤910或步骤914中进行变换)连续地转换成数字值并将数字值传输到微控制器。例如，可使用ADC 820连续地转换由变压器816变换的电压差，并且可使用ADC 826连续地变换由对数放大器824放大的电压差。根据步骤918，可使用微控制器(例如，微控制器802)来确定最高所接收数字信号(例如，来自从ADC820和ADC 826两者所接收的组合数字信号库)。
根据步骤920，可使用微控制器确定对应于最高所接收数字信号的广播信号的频率。最高所接收数字信号可对应于最佳广播信号，以从一个或多个天线(例如，天线814和拾取天线822)附近的应答器接收最清晰的返回信号。
根据步骤922，可使用微控制器来指示时钟发生器向信号驱动器/放大器提供所确定的频率，之后，根据步骤924，可指示信号驱动器/放大器广播具有所确定频率的信号。
因此，以上公开的方法提供一种可调整信号频率以适合特定应答器的方式。有利地，这可允许诸如平台读取器800的读取器向应答器广播定制信号，所述应答器可不被配置成响应于准确标准信号(包括例如125kHz和134kHz的标准RFID信号)。因为例如线圈形状、线圈大小和线圈匝数的轻微差异可能导致应答器特别是相对较小的应答器具有与标准频率稍微不同的最佳频率，并且因为没有铁磁芯的相对较小的应答器(例如，应答器100、200)可能已经具有有限的范围和信号强度，所以确定应答器的最佳频率，然后以所述频率读取应答器可产生比标准信号的情况下强的改进的返回信号。
可使用诸如平台读取器800的读取器以便向本文所公开的应答器(诸如像应答器100、200和集成端口组件400、600)发送信息并从其接收信息。虽然本公开在用于在诸如乳房植入物的植入物中使用的应答器的背景中描述平台读取器800，但应理解，也可在其他背景中使用平台读取器800以及使用平台读取器800的方法(诸如方法900)。
图10A至图10C描绘使用读取器1000将流体注射到组织扩张器1002中，所述组织扩张器1002具有配备有天线线圈1006(由虚线示出)的集成端口组件1004。如每个图中所示，患者可能已将组织扩张器1002通过手术植入乳房组织1001中、邻近乳房组织1001或代替乳房组织1001。例如，读取器1000可以是平台读取器800或与其共享特征。集成端口组件1004可以是例如集成端口组件400或集成端口组件600或与其共享特征。集成端口组件1004的中心可由电子读取器识别，所述电子读取器寻找每个集成端口组件中的卷绕天线线圈的“开窗口”或中心；例如，作为“靶向元件”，如以下进一步描述。
如图10A所示，可使用被配置来定位天线线圈1006的读取器1000，以便确定天线线圈1006的位置，因此确定患者组织1001下方的集成端口组件1004的位置。读取器1000可例如具有被配置来感应和检测附近电磁线圈中的磁场的天线。读取器1000可例如在显示器1000上输出数字，从而指示读取器1000上的点与天线线圈1006的芯的中心之间的距离，并且可在读取器1000在患者组织1001上移动时连续地更新输出数字。一旦读取器1000显示出低于给定阈值的数字，或以其他方式指示读取器1000已定位天线线圈1006的芯，那么医师就可准备在患者组织1001中的指定点处注射流体。
在一些实施方案中，一旦已定位集成端口组件1004，就可在患者组织1001的皮肤上形成标记，以用于流体注射装置与集成端口组件1004的适当对准。在一些方面，读取器1000可配备有针引导件1200以有助于与集成端口组件1004进行对准。在本公开的一些方面，针引导件可包括可以是无菌的和/或一次性的套管，使得读取器可用于多个患者。
如图10B所示，可使用流体注射装置1008将流体注射到组织扩张器1002中，因此扩张通过患者组织1001中的组织扩张器1002以及集成端口组件1004。流体注射装置1008可以是例如注射器，诸如手动注射器、自动化注射器、移液管或其他流体沉积装置。最后，如图10C所示，一旦已使用流体注射装置1008注射流体，并且一旦已抽出流体注射装置1008，组织扩张器1002就可具有更大的体积。
数据分析和其他应答器用途
本文所公开的应答器、传感器和读取器的多种组合和用途可实现不同的结果。以下扩展这些组合和用途中的一些。
数据分析
本公开还包括考虑从中收集数据的生理环境的特征的算法。可使用所述算法来评价和/或分析数据以提供平移结果或输出。例如，所述算法可包含医疗装置的构造中所使用的材料的特定特征和细微差别。此类特征可包括例如医疗装置的化学组成和/或表面特征(或其他物理特征，诸如药物或药剂从表面溶解或可生物降解材料的降解速率)。例如，乳房植入物或组织扩张器中所使用的硅树脂的特定化学组成和/或医疗装置的表面性质可能影响它们与患者周围组织的相互作用。对适当材料的选择可至少部分地基于生物相容性、降低或调节适当免疫反应的能力和/或部分或完全惰性的能力。可使用诸如玻璃等非渗透性材料将传感器和微电子封装为合适类型的惰性涂层。补充地或替代地，所述算法可包括考虑植入时医疗装置的深度和位置(例如，周围组织的特征)和/或来自诸如其他植入物的其他有源(供电)装置的潜在干扰。
作为另一实例，算法可考虑诸如像pH、温度、氧饱和度和其他参数的一个或多个生理参数，所述生理参数可有助于筛查、诊断和/或预测疾病、障碍或其他健康状况(包括例如组织炎症或感染)。这些算法可被设计来过滤从一个或多个传感器收集的数据以便优化“信噪比”，并且包括确定组合的分析数据的意义的公式；例如，在评价感染或组织炎症时的压力、pH和/或温度。数据的其他组合可指示外来(例如，癌)组织。本文中算法可例如通过在发生故障之前揭示医疗装置的一部分中的弱化来预测结构变化。例如，所述算法可在乳房植入物的壳体破裂之前识别其弱化和/或基于例如压力的变化来感测壳体中的破裂或撕裂。
在一些方面，所述算法可考虑个性化患者数据。例如，所述算法可总体地分析各种数据，即从集成到植入患者体内的医疗装置中的一个或多个传感器所收集的数据和特定于所述个体患者的数据两者。例如，如果所述算法涵盖其他生理数据(诸如像血液参数、基因组学、组织弹性和/或其他健康参数)，那么收集pH、压力和温度的传感器可提供在某些方面更有意义的临床数据。
根据本公开的数据分析可包括用于低频系统的防冲突技术，例如，具有同时从多个传感器读取数据的能力。包括RF天线的应答器通常具有传输和接收数据的能力。数据的通信可包括可取决于RF信号的频率的特定ASIC编程。因此，每个应答器可与足够接近的一个或多个其他传感器选择性地通信，这些传感器可包括植入患者体内其他地方的应答器。
医疗装置信息
装置裂口/故障：pH变化
根据本公开的一些方面，本文所公开的应答器在与各种类型的传感器结合使用时可提供关于已植入医疗装置的状态的信息。例如，可使用pH传感器来检测间质液的破裂，所述间质液诸如血液和/或可能渗入故障医疗植入物的蛋白质。此类pH传感器可以定位在医疗装置表面周围的各种位置处。例如，一个或多个pH传感器可耦合到乳房植入物或组织扩张器的表面或嵌入其中。与应答器耦合的多个传感器可经由频率链接(例如，自组网(adhoc)或硬连线)彼此通信。在医疗装置裂口的情况下，可由一个或多个传感器检测到pH的变化。例如，对于乳房植入物来说，pH的变化可能是由于外壳体壁的裂口，或壳体的一部分的裂口导致可渗透地进入到周围组织。根据本公开的一些医疗装置可包括导管，所述导管允许外部组织间液被动流动(例如，对流或传导)到位于医疗装置内部更深处的传感器，使得诸如血液的体液可由于裂口而扩散到医疗装置中且被传感器检测到。
装置故障：其他检测方法
根据本公开的一些方面，植入式医疗装置可包括使用流体化学、化学制品、电子或机械基材来检测植入式医疗装置中的裂口(例如，壳体裂口)的网状纳米级检测系统。补充地或替代地，医疗装置可包括使用红外(IR)或低波光(或低波电子场)来检查医疗装置内的芯片增强器的裂口检测的外部和/或内部系统。此种类型的系统可帮助检测连续体的中断，诸如由于医疗装置中的机械破裂导致的干扰所致的波长或电磁场的中断。例如，在此种类型的系统中，芯片增强器可使用全双工耦合系统来寻找特定天线的最高(最强)谐振频率(最高Q)并调整以读取所述级别的数据。可使用一定范围内的专用晶体和放置在读取器(例如，读取器800)的固件中的内核(kernel)来执行对最高Q的搜索。
作为实例，植入式医疗装置可包括完整的导电阻隔件作为植入式医疗装置的一个壳体部件，使得植入式医疗装置的包括导电阻隔件的壳体的裂口可引起导电阻隔件的电阻的变化。植入式医疗装置还可包括位于由导电阻隔件包封的空间内(例如，在植入物内)的应答器(例如，应答器100、200)。此类应答器可以是例如RF应答器，如先前本文所公开。在一些实施方案中，此类应答器可被配置来经由例如外部读取器进行的感应来接收电力，如本文先前所述。在其他实施方案中，此类应答器可设置有独立电源，例如电池。导电阻隔件中的裂口可导致外部读取器(例如，读取器800)将传输发送到由导电阻隔件包封的空间内的应答器和/或从所述应答器接收传输的能力的变化。因此，导电阻隔件的存在和变化可有助于确定植入式医疗装置(例如，壳体)的一部分是否完整，或已裂口或以其他方式损坏。
图11描绘植入物壳体的可包含导电阻隔层的一部分的实例。具有多层壳体1100的植入物可被修改成包括位于壳体1100的内层1104与壳体1100的外层1102之间的导电层1106。只要导电层保持完整，导电层1106就可被配置来抵抗、阻挡、减少、干扰或阻止信号(诸如RF信号)传输穿过植入式医疗装置的壳体1100。
壳体1100的内层1104和外层1106可由任何合适的生物相容性材料制成。在一些实施方案中，内层1104和外层1106可由非导电材料制成。例如，内层1104和外层1106中的一个或多个可以由硅树脂或诸如PEEK的塑料制成。
导电层1106可由阻挡、减少、干扰或阻止RF信号传输穿过层的任何生物相容性材料制成。例如，在一些实施方案中，导电层1106可以是碳层。导电层1106可以是例如固体层，或者可以是具有规则或不规则网格图案的层(例如，类似笼或网)。在导电层1106具有网格图案的实施方案中，网格图案中的任何间隙可足够小以防止信号被由导电层1106包封的应答器接收或从所述应答器传输出。在一些实施方案中，导电层1106可以是或可类似于法拉第笼或外壳。
在一些实施方案中，导电层1106可例如在植入物壳体1100的内层1104与外层1102之间。在其他实施方案中，导电层1106可以是例如植入物壳体1100的最内层。在另外的实施例中，导电层1106可以是例如植入物壳体1100的最外层。在一些实施方案中，植入物壳体1100可具有多个内层1104、多个外层1102和/或多个导电层1106。
可例如通过诸如读取器800的外部读取器来测试导电层1106(从而植入式医疗装置的部件，诸如壳体部件)的完整性，所述外部读取器可被配置来将传输发送到由导电层1106包封的应答器(例如，应答器100、200)或从所述应答器接收传输。如本文先前已描述，读取器(例如，读取器800)可被配置来在针对应答器专门校准的频率下确定和广播信号。如果导电层1106是完整的(例如，如果它没有裂口、损坏或具有制造缺陷)，那么读取器可能从由导电层1106包封的应答器接收不到信号或接收到微弱或低信号。如果导电层1106不完整，那么由于导电层1106的阻隔功能被中断，读取器可从包封在导电层1106内的应答器接收到较强信号。因此，导电层1106可帮助确定植入式医疗装置是否有缺陷。
在一些实例中，导电层1106可具有颜色，使得可肉眼检查缺陷、瑕疵或裂口。在一些实施方案中，颜色可使导电层1106不透明或半透明。例如，导电层1106可以是黑色的，或者可以是蓝色、绿色、粉红色、红色、白色或任何其他颜色。
在其他实例中，读取器可向ASIC提供功率以使用电磁传感器探测阻隔件的变化。类似技术可与导电纳米部件或纳米材料一起使用。例如，可在壳体的单个单层内喷洒导电纳米材料(例如，提供类似基底的线)，如果所述导电纳米材料破损或破坏，就可引起电阻的变化。在又一实例中，小的低能量光源可放置在医疗装置内，并且当被供电时，光可照射涂覆壳体的内层的材料并从其反射。但如果裂口或破损，光可能不会反射，从而提供读取器检测到且根据初始校准的参数计算出的变化。
有利地，可使用此类导电层和反射涂层来确定植入式医疗装置在植入之前和之后是否已经裂口、破损或具有制造缺陷。特别地，这类层可有助于非侵入式地确定植入式医疗装置(例如，乳房植入物)是否有缺陷或已变得有缺陷。在一些实施方案中，如本文所公开的读取器(例如，读取器800)可由例如医生、护士、患者或者与植入式医疗装置或患者相关联的另一个体连同具有诸如上述层的层的植入物一起使用，以确定植入式医疗装置是否有缺陷或已变得有缺陷。因此，有利地，此类层还可有助于允许由多种个体非侵入式地检查/分析例如植入式医疗装置的结构完整性。
装置位置/取向
除关于医疗装置的故障的信息之外，可使用本文所公开的应答器(例如，应答器100、200)来确定医疗装置是否维持其适当的植入位置和取向。例如，在植入之后，医疗装置可能会随时间从其适当的位置迁移。与根据本公开的应答器耦合的传感器可测量和投射指示已植入医疗装置的环形旋转、振动、扭转或错位(例如，移动)的数据。此类传感器可捕获关节表面可能暴露的循环次数(即，膝关节或髋关节植入物、心脏瓣膜环或者分流器或血管移植物中压力梯度的变化频率)。传感器可包括诸如陀螺仪(一种加速度计)的元件，所述加速度计可测量测角和/或角速度的变化。其他合适的传感器包括光纤旋转传感器，所述光纤旋转传感器可包括有源光源和读取器。可使用惯性测量单元(IMU)来组合来自诸如两个或更多个传感器(例如，陀螺仪、3D加速度计、磁力计和/或GPS单元的信息，以确定诸如装置取向和速度矢量的信息。在一些方面，可使用传感器的组合来确定医疗装置上的综合状态信息。
在一些方面，与本公开的应答器耦合的一个或多个传感器可测量不透射线标记相对于一个或多个解剖学特征或标志的取向的变化。例如，患者可经历周期性X射线以评价位置和取向信息。在此类情况下，可使用被配置用于剂量学测量的传感器。
数据传输
可不断地、周期性地、按需(响应于用户查询)或在检测到某些值或参数时传输和接收关于植入式医疗装置的数据。在一些实例中，应答器可包括双处理器ASIC方法，其中特定ASIC可用于应答器的医疗管理(例如，用来确定传感器何时主动地“读取”或“休眠”)，而另一ASIC可用于功率管理(例如，用来调节向系统提供能量的多少)。功率管理ASIC可包括用于维持适当电荷水平(例如，避免完全放电)的算法。
数据传输的方法和/或频率可取决于数据与患者或给定医学背景的相关性。例如，对于较严重的条件或事件(诸如装置破裂)，与被配置来检测破裂的一个或多个特定传感器耦合的应答器还可被配置来将数据推送到外部装置，诸如移动装置或其他电子装置。此种类型的数据传输可并入算法中并用作有源系统的一部分。此外，例如，可通过周期性地(例如，按周、两周或月计)从外部装置发送无线信号来按需发送指示组织炎症或医疗装置的不适当旋转/放置的数据。例如，当从移动装置上的上传的app提醒患者时，可启动数据的按需传输。被配置用于恒定或几乎恒定的数据传输的应答器可包括足以在延长的时间段内维持功率的电源或再充电元件。
芯片实验室
本文所公开的应答器与本文公开的传感器组合可被配置为芯片实验室，例如可采用微流控来捕获和识别和/或量化例如蛋白质组学的生物标记物的微机电系统(MEMS)的子集。此类微分析系统可使用表面等离子体共振(SPR)和相关的系统和技术来检测原本可能具有低光谱信号或反应热的很多种生物分子相互作用。这些系统可提供数据分析以优化与可影响化学疗法或放射疗法的剂量(剂量学)的抗体的结合亲和力、药物/细胞膜吸收速率和/或组织敏感性水平有关的治疗装置和治疗方式。此类芯片实验室传感器和应答器组合可包括合适的电源。这些类型的传感器和应答器组合可用作评价工具，例如，以确定特定患者是否会更好地响应辅助基质，例如透明质酸或脱乙酰壳聚糖。
数据输出
本公开还包括用于优化读取器的数据输出的装置，包括解码特定算法的范围和复杂性。可出于患者保密性根据HIPPA法规对数据进行编码。数据可由诸如智能手机或平板计算机的移动装置例如，经由密码或指纹保护权限来进行访问。
本文所公开的应答器可在特定射频上进行通信，例如，以优化有源传感器的感应再充电。例如，RF天线可用作感应能量的用于对嵌入式电池进行再充电的接收器。可利用此类频率范围，使得传感器不干扰其他通信频率或导致对传感器的部件或涂层的加热或对周围患者组织的加热。示例性范围包括例如约80kHz至约400kHz，诸如、约80kHz至约350kHz、约80kHz至约320kHz、约100kHz至约300kHz、约100kHz至约250kHz、约100kHz至约200kHz、约l00kHz至约180kHz、约100kHz至约150kHz、约100kHz至约140kHz、约110kHz至约140kHz、约120kHz至约140kHz或约125kHz至约135kHz。可参考ISO标准11784/85。
本文所公开的应答器可包括一个或多个ASIC，所述一个或多个ASIC提供存储和适当的电源管理，所述电源管理利用自给阈值，使得系统不发生可能导致外植的完全放电。自给式系统通常被配置来调节自身，并防止完全放电。例如，一旦功率水平达到给定阈值，本文中ASIC就可将电源置于休眠中，因此允许再充电而不是变成完全“没电(dead)”的电池。
安全性
本文所公开的应答器、读取器、植入物和端口组件可并入用于例如云数据访问的安全系统中。此类安全系统可向诸如像本文所公开的读取器的用户装置或其他安全的个人装置(诸如平板计算机、计算机、智能手机、移动装置等)提供推送机会(警报)。此类安全系统可由此提供对应答器、植入物和植入物零件的从制造商到外科医生的跟踪；并且可能地从外科医生到患者的跟踪。用于在医疗装置、计算机/移动装置和云/互联网服务器之间接收和传输信息的装置可包括但不限于具有与连接到互联网的电子装置的WIFI连接的和蓝牙连接的RF读取器。根据一些方面，制造商、医师和/或患者可通过RF读取器和/或移动电子装置上的app与此类安全系统进行交互。
虽然本文的附图和公开内容描绘应答器、传感器、组件、读取器、植入物的若干示例性配置及其若干示例性使用方法，但本领域普通技术人员应理解，基于植入物大小、形状、在患者体内的取向和预期位置，许多其他配置和方法的变型是可能的并且可能适合于给定植入物、患者、程序或应用。本文中装置、系统和方法的实例意图是示例性的且不够全面；本领域普通技术人员应理解，本文中所公开的装置、系统和方法的一些变型也涵盖在本公开中。

Claims (60)

1.一种应答器，其包括：
电磁线圈；以及
芯，所述芯包含非铁磁材料，
其中所述应答器的长度在约5mm与约30mm之间，并且
所述应答器的宽度在约2mm与约5mm之间。
2.如权利要求1所述的应答器，其还包括包封所述电磁线圈和所述芯的器皿。
3.如权利要求1所述的应答器，其还包括耦合到所述线圈的集成电路芯片。
4.如权利要求1所述的应答器，其中所述线圈的直径大于所述应答器的所述宽度。
5.如权利要求1所述的应答器，其中所述芯包括芯宽度和芯长度，其中所述芯长度大于所述芯宽度，并且其中所述线圈围绕所述芯缠绕，使得所述芯长度限定所述线圈的内径。
6.如权利要求1所述的应答器，其中所述应答器沿着其长度限定纵向轴线，并且所述电磁线圈包括沿着所述纵向轴线的方向卷绕的导线。
7.如权利要求6所述的应答器，其中所述电磁线圈包括具有两个端的盘绕导线，并且还包括：
集成电路芯片，所述集成电路芯片耦合到所述盘绕导线的所述两个端中的每一端；
玻璃器皿，所述玻璃器皿包封所述电磁线圈、所述集成电路芯片以及所述玻璃器皿与所述电磁线圈和所述集成电路芯片之间的内部空间；以及
粘合剂材料，所述粘合剂材料填充至少30％的所述内部空间。
8.一种应答器，其包括：
线圈，所述线圈由导线组成，其中
所述应答器的长度在约5mm与约30mm之间；
所述应答器的宽度在约2mm与约5mm之间且小于所述应答器的所述长度；
所述应答器不包含铁磁材料；并且
所述导线沿着所述应答器的所述长度卷绕。
9.如权利要求8所述的应答器，其还包括耦合到所述线圈的集成电路芯片。
10.如权利要求9所述的应答器，其还包括包封所述线圈和耦合到所述线圈的所述集成电路芯片的器皿。
11.如权利要求8所述的应答器，其中所述线圈的直径小于所述应答器的所述长度而大于所述应答器的所述宽度。
12.如权利要求8所述的应答器，其中所述应答器被配置来在约1英寸至约5英尺的范围内发送和/或接收信息。
13.如权利要求8所述的应答器，其中所述导线是漆包铜线。
14.如权利要求13所述的应答器，其中所述导线围绕包含生物相容性聚醚醚酮(PEEK)的芯卷绕。
15.如权利要求8所述的应答器，其中所述应答器是圆柱形的。
16.一种应答器，其包括：
电磁线圈；
RFID芯片；以及
器皿，所述器皿包封所述电磁线圈和所述RFID芯片，其中
所述器皿的长度在约5mm与约30mm之间，
所述器皿的垂直于所述长度的直径在约2mm与约5mm之间，并且
所述应答器不包含铁磁材料。
17.如权利要求16所述的应答器，其中所述应答器沿着所述长度限定纵向轴线，并且所述电磁线圈包括沿着所述纵向轴线的方向卷绕的导线。
18.如权利要求16所述的应答器，其中所述电磁线圈围绕包含生物相容性聚醚醚酮(PEEK)的芯卷绕。
19.如权利要求18所述的应答器，其中所述芯包括两个凹口端，并且所述电磁线圈包括导线，所述导线围绕所述芯卷绕使得所述导线的匝定位在所述两个凹口端中的每一端中。
20.如权利要求16所述的应答器，其中所述电磁线圈的沿着所述器皿的所述长度测量的直径大于所述线圈的垂直于所述器皿的所述长度测量的高度。
21.一种集成端口组件，其包括：
腔室，所述腔室被配置来接收流体；
导线线圈，所述线圈与所述腔室共享中心轴线；以及
端口圆顶，所述端口圆顶覆盖通向所述腔室中的开口。
22.如权利要求21所述的集成端口组件，其中所述导线线圈是电磁线圈。
23.如权利要求21所述的集成端口组件，其中所述导线线圈具有两个端，并且其中每个端耦合到集成电路芯片。
24.如权利要求21所述的集成端口组件，其中所述端口圆顶密封所述腔室。
25.如权利要求24所述的集成端口组件，其中所述端口圆顶是自密封的。
26.如权利要求24所述的集成端口组件，其还包括限定所述腔室的侧面的壁，所述壁包括至少一个流体出口孔。
27.如权利要求21所述的集成端口组件，其还包括容纳所述导线线圈的导线线圈腔室。
28.一种集成端口组件，其包括：
腔室，所述腔室被配置来接收流体，所述腔室具有一个流体入口孔和多个流体出口孔；
导线线圈，所述导线线圈环绕所述腔室；以及
贴片，所述贴片覆盖所述腔室的所述流体入口孔。
29.如权利要求28所述的集成端口组件，其中所述腔室还包括与所述流体入口孔相对的抗针刺表面。
30.如权利要求28所述的集成端口组件，其中所述导线线圈位于线圈平面中，并且其中所述多个流体出口孔中的每一个限定垂直于所述线圈平面的平面。
31.如权利要求28所述的集成端口组件，其中所述导线线圈具有两个端，其中每个端耦合到集成电路芯片，并且其中所述导线线圈的外径在约10mm与约50mm之间。
32.如权利要求28所述的集成端口组件，其包括至少四个流体出口孔。
33.如权利要求28所述的集成端口组件，其还包括容纳所述导线线圈的线圈腔室，其中所述线圈腔室是流体不可渗透的。
34.如权利要求28所述的集成端口组件，其中所述集成端口组件被配置成与乳房组织扩张器一起使用。
35.如权利要求33所述的集成端口组件，其中所述贴片被配置成附接到所述乳房组织扩张器的外部。
36.如权利要求34所述的集成端口组件，其中所述贴片是自密封的。
37.一种集成端口组件，其包括：
壳体，所述壳体限定流体注射腔室，所述流体注射腔室被配置来经由流体入口孔接收流体；
导线线圈，所述导线线圈在线圈腔室中，所述线圈腔室与所述流体注射腔室隔离，所述线圈具有与所述流体注射腔室的中心对准的中心轴线；以及
端口圆顶，所述端口圆顶覆盖所述流体注射腔室的所述流体入口孔。
38.如权利要求37所述的集成端口组件，其中所述流体注射腔室包括多个流体出口孔。
39.如权利要求38所述的集成端口组件，其还包括位于所述线圈腔室中的集成电路芯片，其中所述导线线圈的两个端耦合到所述集成电路芯片。
40.如权利要求39所述的集成端口组件，其中所述线圈的内径在约15mm与约35mm之间。
41.一种用于广播应答器特定信号的方法，所述方法包括：
在应答器的范围内跨扫描频率广播射频信号；
评估来自所述应答器的所接收返回信号中的每一个的信号强度；
确定对应于具有最大信号强度的所述所接收返回信号的所广播射频信号的频率；以及
在所确定频率下广播射频信号。
42.如权利要求41所述的方法，其还包括：
在多个天线处接收具有多个信号强度的返回信号。
43.如权利要求41所述的方法，其还包括：
接收具有多个信号强度的多个返回信号；
放大信号强度低于阈值的所接收返回信号；以及
将经放大信号转换成数字值。
44.如权利要求41所述的方法，其中评估所接收返回信号的信号强度的所述步骤包括将所述所接收返回信号转换成数字值。
45.如权利要求41所述的方法，其中所述扫描频率包括在约120kHz至约140kHz的范围内的频率。
46.如权利要求41所述的方法，其中所述应答器的所述范围是约5英尺。
47.一种用于广播应答器特定信号的系统，所述系统包括：
微控制器；以及
至少一个天线，
所述微控制器被编程有用于执行方法的步骤的指令，所述方法包括：
在应答器的范围内跨扫描频率广播射频信号；
评估来自所述应答器的所接收返回信号中的每一个的信号强度；
确定对应于具有最大信号强度的所接收返回信号的所广播射频信号的频率；以及
在所确定频率下广播射频信号。
48.如权利要求47所述的系统，其中所述至少一个天线包括至少两个天线，所述方法还包括
在所述至少两个天线处接收具有多个信号强度的多个返回信号。
49.如权利要求48所述的系统，所述系统还包括：
对数放大器；以及
模数转换器，并且所述方法还包括：
在所述多个天线处接收具有多个信号强度的多个返回信号；
使用所述对数放大器放大信号强度低于阈值的所接收返回信号；以及
使用所述模数转换器将所接收且经放大信号转换成数字值。
50.如权利要求47所述的系统，其中评估所接收返回信号的强度的所述步骤包括将所述所接收返回信号转换成数字值。
51.如权利要求47所述的系统，其中所述扫描频率包括在约120kHz至约140kHz的范围内的频率。
52.如权利要求47所述的系统，其中所述应答器的所述范围是约5英尺。
53.如权利要求47所述的系统，其还包括用于执行跨扫描频率广播射频信号的所述步骤的时钟发生器和信号驱动器。
54.如权利要求47所述的系统，其中评估所接收返回信号的强度的所述步骤包括：
指示至少一个模数转换器将所接收返回信号转换成数字值；以及
比较所述数字值。
55.一种用于广播应答器特定信号的方法，所述方法包括：
使用信号驱动器和天线在应答器的范围内跨扫描频率广播射频信号；
使用所述天线接收来自所述应答器的返回信号；
使用对数放大器来放大来自所述应答器的低于阈值的返回信号；
使用模数转换器将所接收返回信号和经放大信号转换成数字值；
使用微控制器评估所述数字值以确定最强返回信号；
确定对应于来自所述应答器的最强所接收信号的所广播射频信号的频率；以及
使用所述信号驱动器和天线在所确定频率下广播射频信号。
56.如权利要求55所述的方法，其还包括在拾取天线处接收来自所述应答器的低于所述阈值的返回信号。
57.如权利要求55所述的方法，其中在应答器的范围内跨频率扫描广播射频信号的所述步骤还包括使用时钟发生器来确定所述频率扫描的定时。
58.如权利要求55所述的方法，其还包括在LED显示器上显示所述所确定频率。
59.如权利要求55所述的方法，其中所述扫描频率包括在约120kHz至约140kHz的范围内的频率。
60.如权利要求55所述的方法，其中所述应答器的所述范围是约5英尺。
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