JP2020525106A - 粒子と移植可能デバイスを制御する方法およびシステム - Google Patents
粒子と移植可能デバイスを制御する方法およびシステム Download PDFInfo
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Abstract
Description
この出願は、2017年6月26日に出願された米国仮特許出願第62/524,650号の利益を主張し、その優先日がここに主張されている。
・内部バッテリーは、特にサブmmスケールでの貯蔵容量が大幅に制限されている。
・臨床的安全性の要件により、バッテリー設計における材料の選択が大幅に制限される。
・燃料として体内で生物学的に利用可能な材料を獲得する効率が大幅に制限されている。
・アクチュエータ
・応答素子
・センサ、および
・電子回路を含み、
○アクチュエータは、応答素子を制御して動作させ、
○電子回路は、アクチュエータを制御し、かつ
○センサは、遠隔ユニットによって送信された信号を受信する。
・埋め込みロジックと様々なMEMコンポーネントを含む1以上のナノ粒子またはマイクロ粒子、
・粒子を送達および/または回収するように構成された送達および/または回収モジュール、
・外部信号発生器、
・粒子を監視するように構成された画像化モジュール、および
・他のモジュールから入力を受け取り、他のモジュールに出力制御コマンドを提供するように構成された統合モジュールを含むプラットフォームであって、
○モジュールは、相互に対話/通信するように構成されており、
○モジュールは、内部制御、外部制御、またはその両方が行われ、
かつプラットフォームは、試験管内で、生体内で、および/または患者内で、粒子の能動的な所定の完全に制御された、精密な送達を提供する。
○少なくとも1つの応答素子と、
○少なくとも1つのセンサと、
○電子回路と、を備えたMEMデバイスを提供することであって、
■電子回路が、応答素子を制御するように構成され、
■センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成される、提供することと、
・デバイスへの/デバイスからの信号であって、
○磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
○音響または超音波信号、
○電磁放射線信号、または
○光信号のうちの1以上を含む信号を送信および/または受信することと、を含む。
○少なくとも1つの応答素子と、
○少なくとも1つのセンサと、
○電子回路と、を備えたMEMデバイスを提供することであって、
■電子回路が、応答素子を制御するように構成され、
■センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている、提供することと、
・デバイスを被験者に挿入することと、
・デバイスへの/デバイスからの信号あって、
○磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
○音響または超音波信号、
○電磁放射線信号、または
○光信号のうちの1以上を含み、
被験者の治療動作に使用される信号を送信および/または受信することと、を含む。
・アクチュエータ、
・応答素子、
・センサ、および
・電子回路を含み、
○アクチュエータは、応答素子を制御して動作させ、
○電子回路は、アクチュエータを制御し、かつ
○センサは、遠隔ユニットによって送信された信号を受信する。
・埋め込みロジックと様々なMEMコンポーネントを含む1以上のナノ粒子またはマイクロ粒子、
・粒子を送達および/または回収するように構成された送達および/または回収モジュール、
・外部信号発生器、
・粒子を監視するように構成された画像化モジュール、および
・他のモジュールから入力を受け取り、他のモジュールに出力制御コマンドを提供するように構成された統合モジュールを含むプラットフォームであって、
○モジュールが、相互に対話/通信するように構成されており、かつ
○モジュールは、内部制御、外部制御、またはその両方が行われ、
そして、プラットフォームが、試験管内で、生体内で、および/または患者内で、粒子の能動的な所定の完全に制御された、精密な送達を提供する。
○少なくとも1つの応答素子と、
○少なくとも1つのセンサと、
○電子回路と、を備えたMEMデバイスを提供することであって、
■電子回路が、応答素子を制御するように構成され、
■センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている、提供することと、
・デバイスへの/デバイスからの信号であって、
○磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
○音響または超音波信号、
○電磁放射線信号、または
○光信号のうちの1以上を含む信号を送信および/または受信することと、を含む。
○少なくとも1つの応答素子と、
○少なくとも1つのセンサと、
○電子回路と、を備えたMEMデバイスを提供することであって、
■電子回路が、応答素子を制御するように構成され、
■センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている、提供することと、
・デバイスを被験者に挿入することと、
・デバイスへの/デバイスからの信号であって、
○磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
○音響または超音波信号、
○電磁放射線信号、または
○光信号のうちの1以上を含み、
被験者の治療動作に使用される信号を送信および/または受信することと、を含む。
・外部信号発生器によって種々の方式で発生された、外部刺激に応答するナノ粒子、マイクロ粒子、または複数の粒子であって、例えば、内部MEMコンポーネントと集積回路を動作させるための電力を獲得し、その環境を通って能動的に動き、知覚活動のために、アクチュエータまたはその環境の局所的機械的操作のための貨物を運搬し放出し、通信し、その環境から貨物を収集し、粒子またはその環境の化学的、物理的または熱的操作のために、その動作環境から粒子を回収する、ナノ粒子、マイクロ粒子、または複数の粒子、
・例示的であるが、電磁式、超音波式、圧電式、RF、HF、光学式または代替信号発生器に限定されない外部信号発生器。
・音響、無線、電磁、光学ベースのデバイスに例示されるがこれらに限定されない、粒子を監視する画像化モジュール。
・粒子を送達および/または収集するための送達および/または回収モジュール。
・試験管内、生体外、生体内、または患者内の特定の場所への粒子の能動的な所定の送達を確保し、かつそれらの動作を正確に制御するための、それぞれのハードウェアおよびソフトウェアで構成される統合モジュールを含む。
・アクチュエータ
・応答素子
・センサおよび
・電子回路を含み、
○アクチュエータは、応答素子を制御および動作させ、
○電子回路は、アクチュエータを制御し、かつ
○センサは、遠隔ユニットによって送信された信号を受信する。
・埋め込みロジックと様々なMEMコンポーネントを含む1以上のナノ粒子またはマイクロ粒子、
・粒子を送達および/または回収するように構成された送達および/または回収モジュール、
・外部信号発生器、
・粒子を監視するように構成された画像化モジュール、および
・他のモジュールから入力を受け取り、他のモジュールに出力制御コマンドを提供するように構成された統合モジュール、を含むプラットフォームであり、
○モジュールは、相互に対話/通信するように構成されており、かつかつ
○モジュールは、内部制御、外部制御、またはその両方が行われ、
プラットフォームは、試験管内で、生体内で、かつ/または患者内で、粒子の能動的な所定の完全に制御された精密な送達を提供する。
・粒子が、内部コンポーネントの動作のために発生器から完全にまたは部分的に電力を獲得すること、
・粒子が、粒子運動のための電力を獲得すること、
・粒子が、外部信号に応じて貨物を放出または収集すること、
・粒子が、センサ活動を実行すること、
・外部信号が、粒子または周囲の粒子の物理的または化学的操作を提供すること、
・外部信号が、粒子内または粒子上に拠点を置く応答素子をトリガー/操作すること、
・一定の場所から粒子を回収すること、
・粒子が、外部発生器にデータを送信する/外部発生器からデータを受信すること、または
・それらの組み合わせ、から選択される様式で、信号発生器によって発生された外部信号に応答する/外部信号と通信する。
・膜によって一時的に密閉された空洞を含む少なくとも1つの貨物コンテナと、
・少なくとも1つのセンサと、
・電子回路と、
・少なくとも1つの運動素子と、を含み、
○電子回路は、少なくとも1つの応答素子を制御するように構成され、かつ
○センサは、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている。
○少なくとも1つの応答素子と、
○少なくとも1つのセンサと、
○電子回路と、を備えたMEMデバイスを提供することであって、
■電子回路が、応答素子を制御するように構成されており、
■センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている、提供することと、
・デバイスへの/デバイスからの信号であって、
○磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
○音響または超音波信号、
○電磁放射線信号、または
○光信号のうちの1以上を含む信号を送信および/または受信することと、を含む。
・応答素子は、外部信号(磁気/US)に応じて振動し、かつ
・振動は、ICに電力を供給する。
・応答素子が、可撓性膜の形態であり、
・応答素子が、外部信号(磁気/US)に応じて振動し、かつ
・振動により、ICに電力が供給される。
・ペイロードは、2つの応答素子の間に収容され、
・第2の応答素子は、ペイロードが第1の(密閉)応答素子を開いた空洞位置に押すように、ペイロードを押す/振動するように構成され、
それにより、ペイロードが空洞から放出される。
・ペイロードは、2つの応答素子の間に収容されて、第2の素子を囲み、
・応答素子が、ペイロードを攪拌するように振動するように構成され、
ペイロードが、第1の(密封)応答素子の穿孔を通って空洞から排出される。
○少なくとも1つの応答素子と、
○少なくとも1つのセンサと、
○電子回路と、を備えたMEMデバイスを提供することであって、
■電子回路が、応答素子を制御するように構成され、
■センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている、提供することと、
・デバイスを被験者に挿入することと、
・デバイスへの/デバイスからの信号であって、
○磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
○音響または超音波信号、
○電磁放射線信号、または
○光信号のうちの1以上を含み、
被験者の治療動作に使用される信号を送信および/または受信することと、を含む。
・特にサブmmスケールでの貯蔵容量が大幅に制限されている内部バッテリー。
・バッテリー設計における材料の選択を大幅に制限する臨床的安全性の要件。
・燃料として体内で大幅に制限されている、生物学的に利用可能な材料を獲得する効率。
・人間の組織へのRF放射の透過が制限されるGHz〜THz波長範囲を使用する必要があるサブmmスケールで、RF受信器アンテナを構築する、RFアンテナのサイズと波長の所与の大まかなスケールの類似性、のような様々な制限がある。これにより、サブmmサイズスケールでのワイヤレスRF電力転送が大幅に制限される。同じ理由で、人体中の粒子および移植可能デバイスへのRF通信は、ダウンリンク(粒子/移植可能デバイスへの通信)とアップリンク(粒子/移植可能デバイスからの伝送)の両方で、サブmmスケールで実装するのが困難である。
B=B1+B2 方程式1
B1は推進力コンポーネント(固定振幅)であり、その振幅は十分な推進力を可能にするために、生物学的媒体のレオロジーおよび粒子特性に従って選択される。一般的な値の範囲は0.01〜3Tである。BはB1未満にはならない。
B2は、電力転送コンポーネント(変動する振幅)=C2+C2*(cos(wt))である。C2は、粒子への十分な電力転送(通常、5T未満)を可能にするために選択され、wは遠隔電力転送フィールドの周波数(通常はKhz〜MHz範囲)である。B2の範囲は0〜2*C2(負ではない)、
B1とB2の両方のベクトルは同じ方向にある。
・組み合わされた電磁場B2=C2(1+cos(wt))+C3の発生であって、C2、wは上記のとおりであり、C3は搬送周波数w2でのデータ転送コンポーネントである。wとw2の値は、十分に異なるように選択でき、IC(集積回路)に帯域通過フィルタ処理コンポーネントを組み込んで、周波数w2以外の信号コンポーネントを除去できる。振幅を変調して単一のデータ転送周波数w2を使用すると、AMデータ転送が生じる。この方法は、複数のデータ転送周波数w2、w3、w4、・・・を有するように推定でき、これにより、デジタルFMデータ転送が可能になる。この方法は、ダウンリンクデータ通信と電力伝送の両方に単一のソレノイドS1を使用のみであるため、スペースの点で経済的である。ただし、信号フィルタ処理コンポーネントなど、より精巧なIC設計が必要になる場合がある。
・2つの異なる共振周波数w、w2の2つのRLC回路に接続された2つの個別のソレノイドS1、S2の作成。第1のソレノイドはICに電力を供給するために使用され、第2のソレノイドはICへのダウンリンク通信入力として使用される。
・壁と端部上の絶縁体でのそのコーティング。
・絶縁体の壁と端部の上部の金属メッキ
・メッキされた金属層からコイルを機械加工する(5μmのラインとスペースなど)FIBの使用。
・磁石をイオンビーム中に置くことには問題があるため、磁石を端部に置く(磁化する)こと、を使用して製造できる。
U=Acos(xt)+Bcos(w2*t) 方程式2
Acos(xt)は、電力転送コンポーネントであり、
Bcos(w2*t)は、ダウンリンク通信コンポーネントである。
周波数xとw2の値は、十分に異なるように選択できる。ICに適切な電子帯域通過フィルタ(図6を参照)を組み込むことにより、w2以外の全ての周波数コンポーネントを除去できるため、ダウンリンク通信を正確に受信できる。単一の通信周波数w2を使用すると、AM(振幅変調)信号が作成される。この方法は、ICの複数の周波数フィルタを使用して、複数の周波数(w2、w3、w4・・・)で通信できるように拡張できる。これにより、FM(周波数変調)を使用したデジタル通信が可能になる。代りに、これは、(ICで電子周波数フィルタを使用する代わりに)、各々別個の機械的共振周波数を有する複数の可撓性機械的素子を使用することによって実現できる。
・粒子/移植可能デバイスに含まれるペイロード(薬物など)のトリガーされた放出、
・組織内の粒子を推進するために、粒子に付着した外鞭毛の機械的運動、および
・可撓性外部アームを使用する表面の至るところのクロール運動がある。
・排出用の熱/圧電インクジェットと早期漏出を防止する逆止弁を有する液体ペイロード。
・使い捨て逆止弁を有する複数の液体チャンバー用の複数の熱/圧電インクジェット(ペイロードの徐放制御が可能)。
・熱作動式ニチノールバルブを備えた加圧チャンバー内の液体。
・1つずつ融解する、ペイロードを含む複数の固体ペレット(ICによって制御される熱ヒーターアレイ)。
・ニチノールスプリングにより1つずつ放出される、薬物を含んだPLA固体ペレット。
・マイクロカプセル化されたペイロードを破裂させるのに使用できるヒーターのアレイ(担体膜は熱に敏感)が含まれるが、これらに限定されない。
・医療要件に応じて体内に置かれている複数の粒子または移植可能デバイス。デバイスは相互に通信する必要がある場合がある。
・必要な場合、粒子/移植可能デバイスに遠隔給電するために、体外に置くことができる1以上の遠隔給電デバイス。
・粒子/移植可能デバイスに信号を送信するために、体外に置かれる1以上のダウンリンク通信デバイス。通信デバイスは、磁気誘導、US、または他の方法に基づいていてもよい。通信デバイスは、コンピュータまたは集積回路であり得る集中制御ステーションに接続される。
・体内の粒子/移植可能デバイスからのアップリンクチャネル通信を効果的に記録するために、体外に置かれる複数のアップリンク受信器またはセンサ。受信器は制御ステーションに接続され、制御ステーションはアップリンク信号を増幅およびフィルタ処理してそれを正確に解読する。
・必要な場合、1以上のアップリンク較正変換器を体外に置いて、アップリンクチャネル通信の正確な解読を可能にする。較正変換器は、アップリンク受信器/センサと同じ通信方法を利用し、これは、US、RF、HBC、または任意の他の適用可能な方法であり得る。アップリンク通信チャネルの解読手順については、以下を参照されたい。
・複数のセンサを利用した同じ送信信号の平均化。ガウスノイズの仮定の下で、元の信号Sは外部センサiでF(S)+εiとして測定され、ここで、εi〜N(0、σ)(つまり、正規分布の平均ゼロ変数)。F(S)が他の方法(以下の例を参照)を使用して解読できると仮定すると、n個のセンサで信号を平均して結果を得ることができる。
・送信された信号に対する身体の周波数応答を計算し、信号をデコードする逆変換を考案する。
Claims (58)
- プラットフォームであって、
埋め込みロジックおよび様々なMEMコンポーネントを含む1以上のナノ粒子またはマイクロ粒子(複数可)と、
前記粒子を送達および回収するように構成された送達および回収モジュールと、
外部信号発生器と、
前記粒子を監視するように構成された画像化モジュールと、
他のモジュールから入力を受信し、他のモジュールに出力制御コマンドを提供するように構成された統合モジュールと、を含むモジュールを備え、
前記モジュールが、相互に対話/通信するように構成されており、かつ
前記モジュールは、内部制御、外部制御、またはその両方が行われ、
前記プラットフォームが、試験管内で、生体内で、かつ/または患者内で、前記粒子の能動的な所定の完全に制御された精密な送達を提供する、プラットフォーム。 - 前記粒子が、単一もしくは複数の貨物を運搬し前記単一もしくは複数の貨物の放出を制御するか、診断を実行するか、前記粒子の環境の局所的操作を実行するか、またはそれらの組み合わせを行うように構成されている、請求項1に記載のプラットフォーム。
- 前記外部信号発生器が、電磁信号発生器、永久磁石と電磁信号発生器の組み合わせ、光信号発生器、超音波信号発生器、またはそれらの組み合わせから選択される、請求項1に記載のプラットフォーム。
- 前記粒子は、
前記粒子が、内部コンポーネントの動作のために前記発生器から完全にまたは部分的に電力を獲得すること、
前記粒子が、粒子運動のための電力を獲得すること、
前記粒子が、前記外部信号に応じて貨物を放出または収集すること、
前記粒子が、センサ活動を実行すること、
前記外部信号が、前記粒子または周囲の粒子の物理的または化学的操作を提供すること、
前記外部信号が、前記粒子内または前記粒子上に拠点を置く応答素子をトリガー/動作させること、
一定の場所から粒子を回収すること、
前記粒子が、前記外部発生器にデータを送信する/前記外部発生器からデータを受信すること、または
それらの組み合わせ、から選択される様式で、前記信号発生器によって発生された外部信号に応答する/前記外部信号と通信する、請求項3に記載のプラットフォーム。 - 前記信号発生器が、追加の動作コマンドを前記粒子に転送する、請求項4に記載のプラットフォーム。
- 前記電磁信号を使用して、動作空間の至るところから粒子によって測定可能であり、動作空間の座標として機能する別個の電磁特徴一式を発生することにより、前記粒子を正確に配置する、請求項3に記載のプラットフォーム。
- 前記信号発生器が、前記粒子から通信メッセージを受信するように構成されている、請求項3に記載のプラットフォーム。
- 前記画像化モジュールが、音響ベースの画像化システム、超音波ベースの画像化システム、X線ベースの画像化システム、電磁画像化システム、光学ベースの画像化システム、またはそれらの組み合わせ、から選択されたシステムを含む、請求項1に記載のプラットフォーム。
- 前記統合モジュールが、試験管内、生体内、生体外、または患者内の特定の場所への前記粒子の能動的な所定の送達を確保し、かつ前記粒子の動作を正確に制御するハードウェアおよびソフトウェアを含む、請求項1に記載のプラットフォーム。
- 前記粒子が、治療用貨物または治療を正確に送達するように、または特殊な場所で、かつ/もしくは特定の時間に前記粒子または粒子環境の他の局所的操作を実行するとともに、所定の場所から前記粒子を安全かつ再現可能に回収し収集するように構成されている、請求項9に記載のプラットフォーム。
- 前記粒子が、外部刺激に応答して、様々な特殊かつ局所的動作を実行するように構成されている、請求項9に記載のプラットフォーム。
- 前記刺激が、前記外部信号発生器から送信された信号もしくは遠隔制御コマンド、他の粒子によって通信された信号もしくはコマンド、および/または埋め込みセンサを介して前記粒子によって感知された局所的化学的もしくは物理的刺激、を含む、請求項11に記載のプラットフォーム。
- 前記粒子が、(i)組織の透過、(ii)複雑な3Dおよびストップアンドゴー運動を含む可動性、(iii)特定の貨物もしくはいくつかの薬物の組み合わせの積み降ろしを含む治療効果、(iv)粒子環境からのサンプルの収集、(v)アップリンクおよび/もしくはダウンリンク通信、(vi)知覚、(vii)電力の獲得、(viii)ロジック制御と計算、ならびに/または(ix)動作空間からの粒子の回収に対応するための特殊な区画を含む、請求項9に記載のプラットフォーム。
- 前記粒子には、磁気信号から電力を獲得するために磁気コアの周りに巻き付けられたコイルが埋め込まれている、請求項1に記載のプラットフォーム。
- デバイスに電力を供給するために使用される前記磁気信号が、デバイスの推進および/または前記デバイスとの他の通信経路に使用される、他の磁気信号コンポーネントとの干渉を回避するように選択された周波数および/または前記デバイスに対する空間配向を有する、請求項14に記載のプラットフォーム。
- 前記送達および回収モジュールが、前記粒子の所定の送達および収集のために構成される、請求項1に記載のプラットフォーム。
- 前記粒子が、前記統合モジュールを備えるMEMデバイスを含み、
前記デバイスが、
膜によって一時的に密閉された空洞を含む少なくとも1つの貨物コンテナと、
少なくとも1つのセンサと、
電子回路と、
少なくとも1つの運動素子と、を含み、
前記電子回路が、少なくとも1つの応答素子を制御するように構成され、
前記センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されている、請求項1に記載のプラットフォーム。 - 前記膜が、少なくとも1つの微小開口部を含む、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記膜が、前記膜を介して貨物の放出を制御するように構成された少なくとも1つの応答素子を含む、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記応答素子が、前記膜を介して貨物の放出を制御するように構成されているか、または前記デバイスの運動を作動および制御するように構成されているか、またはそれらの組み合わせである、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記空洞が、立方体、円柱、ピラミッド、管、ボール、箱、非対称形状、部分対称形状または対称幾何学的形状の形態である、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記形状が、立方体、チューブ、ボール、箱、円柱、ピラミッド、またはそれらの組み合わせから選択される基本形状または歪んだ形状である、請求項21に記載のプラットフォーム。
- 前記空洞の少なくとも1つの寸法が、マイクロメートル範囲またはナノメートル範囲にある、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記運動素子が、ピエゾ素子、カンチレバー、形状記憶素子、膜、鞭毛、腕、関節、またはそれらの組み合わせを含むか、またはそれらである、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記応答素子が、第1の端部および第2の端部を含む、細長い素子を含む、請求項17に記載のプラットフォーム。
- 前記第1の端部が、固定され、前記第2の端部が、自由であり、または
前記第1の端部と前記第2の端部の両方が、固定されている、請求項25に記載のプラットフォーム。 - 前記運動素子が、剛性であるか、または前記運動素子が、可撓性である、請求項17に記載のプラットフォーム。
- MEMデバイスと通信する方法であって、
MEMデバイスを提供するステップであって、
少なくとも1つの応答素子と、
少なくとも1つのセンサと、
電子回路(IC)と、を備え、
前記電子回路が、前記応答素子を制御するように構成され、かつ
前記センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されたMEMデバイスを提供する、該ステップと、
前記MEMデバイスとの間で信号を送信および/または受信するステップであって、
磁気信号、電気信号、もしくはそれらの組み合わせ、
音響、無線周波数、もしくは超音波信号、
電磁放射線信号、または
光信号のうちの1以上を含む信号を送信および/または受信する、該ステップと、を含む、方法。 - 前記MEMデバイスが、膜によって一時的に密閉された空洞を含む、少なくとも1つの貨物コンテナを有する、請求項28に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、徐放性または他の制御放出貨物を含む、空洞を備えた少なくとも1つの貨物コンテナを有する、請求項28に記載の方法。
- 前記デバイスが、前記膜を介して貨物の放出を制御するように構成されたこと、または前記デバイスの運動を作動および制御するように構成されたこと、またはそれらの組み合わせである、少なくとも1つの応答素子を含む、請求項29に記載の方法。
- 前記膜が、前記膜を介して貨物の放出を制御するように構成された少なくとも1つの応答素子を含む、請求項29に記載の方法。
- 前記MEMデバイスとの前記通信が、前記デバイスの前記場所を追跡すること、前記デバイスに給電すること、前記デバイスを充電すること、前記デバイスを推進すること、前記デバイスの前記運動を指示すること、前記デバイスによって実行される行為をトリガーすること、前記デバイスまたはその部分を加熱すること、前記デバイスからのデータの受信すること、前記デバイスを制御すること、またはそれらの組み合わせを含む、請求項28に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、空洞を備え、前記空洞が、前記応答素子を備え、
前記応答素子が、外部信号(磁気/US)に応じて振動し、かつ
前記振動が、前記ICに電力を供給する、請求項28に記載の方法。 - 前記空洞が、前記応答素子によって密閉され、
前記応答素子が、可撓性膜の形態であり、
前記応答素子が、外部信号(磁気/US)に応じて振動し、かつ
前記振動により、前記ICに電力が供給される、請求項34に記載の方法。 - 前記MEMデバイスが、空洞を備え、前記応答素子が、前記応答素子の前記位置を開放空洞位置または密閉空洞位置に制御するように構成され、および/または、前記応答素子が、前記空洞が開いて貨物を放出するように、前記応答素子の運動をトリガーする、請求項28に記載の方法。
- 前記空洞の開放に続いて、前記応答素子が、前記空洞が閉じられるように動く、請求項36に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、空洞を含み、前記空洞が、第2の応答素子を含み、前記第2の応答素子が、前記空洞内に存在し、
ペイロードが、前記2つの応答素子の間に収容され、
前記第2の応答素子は、前記ペイロードが、前記第1の(密封)応答素子を開いた空洞位置に押すように、前記ペイロードを押す/振動させるように構成され、
それにより、ペイロードが前記空洞から放出される、請求項28に記載の方法。 - 前記応答素子が、バネの形態であり、前記バネが、前記IC(EM/US)によって発生された信号に応じて引き伸ばされ、前記ペイロードが前記第1の(密封)応答素子を開放空洞位置に押し、それにより、ペイロードが、前記空洞から放出され、前記信号が前記ICにより誘導される、請求項38に記載の方法。
- 前記第1の(密封)応答素子が、前記空洞を密閉するバルブであり、前記第2の応答素子が、ドライバである、請求項38に記載の方法。
- 前記ドライバが、インクジェットであり、第2の素子が、ニチノールバルブである、請求項40に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、ペイロード空洞/区画に個別化するように接続された制御可能なヒーターアレイを備える、請求項38に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、空洞を備え、前記空洞が、第2の応答素子を備え、前記第2の応答素子が、前記空洞内に存在し、
ペイロードが、前記2つの応答素子の間に収容されて、前記第2の素子を囲み、
前記応答素子が、前記ペイロードを攪拌するように振動するように構成され、
前記ペイロードは、前記第1の(密封)応答素子の穿孔を通して前記空洞から排出される、請求項28に記載の方法。 - 前記応答素子が、前記粒子の前記外部表面に固定され、前記ICが前記素子を振動させて、前記振動により前記粒子が推進する、請求項28に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、複数の運動素子を備え、前記運動素子の各々が、少なくとも2つの肢部と少なくとも2つの関節(θ1、φ1)を備え、前記運動素子は表面上で前記デバイスを動かすように構成されている、請求項28に記載の方法。
- 前記信号が、超音波信号であり、前記センサが、空洞または露出した圧電素子の近くまたは中に配置される可撓性振動膜またはカンチレバーである、請求項28に記載の方法。
- 前記空洞が、前記膜またはカンチレバーの音響インピーダンスに一致する粘弾性材料で満たされている、請求項46に記載の方法。
- 前記信号が、磁気信号であり、前記センサが、前記デバイスに埋め込まれたマイクロホール効果センサである、請求項28に記載の方法。
- 前記磁気信号が、前記デバイスの推進および/または前記デバイスへの遠隔電力転送に使用される磁気信号コンポーネントとの干渉を回避するために、前記デバイスに対して周波数および/または空間配向に変調される、請求項48に記載の方法。
- 被験者を治療する方法であって、
MEMデバイスを提供するステップであって、
少なくとも1つの応答素子と、
少なくとも1つのセンサと、
電子回路と、を備え、
前記電子回路が、前記応答素子を制御するように構成され、かつ
前記センサが、遠隔ユニットによって送信された信号を受信するように構成されたMEMデバイスを提供する、該ステップと、
前記デバイスを前記被験者に挿入するステップと、
前記MEMデバイスとの間で信号を送信および/または受信するステップであって、
磁気信号、電気信号、またはそれらの組み合わせ、
音響または超音波信号、
電磁放射線信号、または
光信号のうちの1以上を含み、
前記被験者の治療動作に使用される信号を送信および/または受信する、該ステップと、を含む、方法。 - 前記応答素子が、膜を介して貨物の放出を制御するように構成されるか、または前記デバイスの運動を作動および制御するように構成されか、またはそれらの組み合わせである、請求項50に記載の方法。
- 前記治療動作が、貨物コンテナからの薬物または他の治療用ペイロードの放出を含む、請求項50に記載の方法。
- 前記デバイスが、組織、血管、または硝子体液から選択された身体領域に挿入される、請求項50に記載の方法。
- 前記治療動作が、加熱/冷却、穿孔、除去、切断、引っ掻き、掻き取り、研磨、マーキング、結合、圧力の印加、サンプルの把持、マッピング、消化、画像化、治療用ペイロードの放出、放射性物質の放出、放射線放出、放射性コンポーネントの露出、またはそれらの組み合わせ、から選択される、請求項50に記載の方法。
- 前記MEMデバイスが、空洞を含み、前記空洞が、治療薬を含む、請求項50に記載の方法。
- 請求項1に記載のプラットフォームと、
送信器、受信器またはそれらの組み合わせを含む遠隔ユニットであって、
前記プラットフォームと通信するように構成されている遠隔ユニットと、を含む、システム。 - 前記送信器が、電場、磁場、音響波、超音波、電磁波、またはそれらの組み合わせを発生する、請求項56に記載のシステム。
- 前記受信器が、電磁信号、音響信号、またはそれらの組み合わせを受信する、請求項56に記載のシステム。
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