JP6549154B2 - インピーダンスを測定する装置 - Google Patents
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Description
方法は概括的なレベルで下記工程を含む:
外部コイルによって生成された電磁界を介してコイルで電力を受信することによりインピーダンス測定のための電力を提供し;
所定の周波数で電流を注入電極に供給し;
1組の注入電極を介して、電流を身体組織に注入し、前記電流は、前記身体を通して、前記注入電極の1つの電極から前記注入電極の他の電極を通り;
1組の検知電極で、前記1組の注入電極間で前記身体組織を流れる電流によって生ずる結果電圧を検知又は検出し;及び
検知電極の組によって検出された電圧に基づいて身体組織のインピーダンスを測定又は決定する。
外部コイルによって生成された電磁界を介して、コイルにおいて電力を受信することによって、インピーダンス測定のための電力を提供すること100と、
1組の注入電極を介して、電流を身体組織に注入すること110と、ここにおいて、電流が、注入電極のうちの一方から注入電極のうちの他方まで、身体の中を通過する、
1組の注入電極間を身体組織を通って流れる電流によって生ずる、結果として得られる電圧を、1組の検知電極において検知すること120と、
1組の検知電極によって検出された電圧に基づいて、身体組織のインピーダンスを測定または決定すること130と
を備える。
なお、以下に、出願当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[C1]
被験対象においてインピーダンスを測定する装置であり、前記装置は、前記被験対象の身体内に埋め込まれるように構成され、身体組織を通り流れる電流の結果から得られる前記被験対象の前記身体組織内のインピーダンスを測定するように構成され、前記身体組織は、前記被験対象の皮下組織であり、
前記身体組織への電流の注入のために構成された1組の注入電極と、前記電流は、前記注入電極のうちの1つの注入電極から前記注入電極のうちの他の注入電極へ前記身体組織を通して通過し、
前記1組の注入電極間で前記身体組織を流れる電流によって生ずる結果電圧を検出するように構成された1組の検知電極と、
マイクロコントローラ及び注入電極に動作可能に接続され、所定の周波数で前記注入電極へ電流を供給するように構成された電流信号出力回路と、
前記検知電極に動作可能に接続され、前記検知電極によって検出された電圧を受信するように構成された検出器と、前記検出器は、前記検知電極の組によって検出された電圧に基づいて、前記身体組織のインピーダンスを測定するように構成されており、
前記検出器に動作可能に接続され、前記検出器からインピーダンス信号を受信し、制御信号を前記電流信号出力回路に供給するように構成されたマイクロコントローラと、
外部コイルによって生成される電磁界によって給電されるように構成されたコイルを含む給電及び通信回路とを具備し、給電回路はマイクロコントローラに動作可能に接続され、前記マイクロコントローラ、前記電流信号出力回路および前記検出器に給電するように構成される、装置。
[C2]
前記検出器は、I成分及びQ成分のそれぞれの抽出のための1つの信号路を含むI/Q(同相/直交)復調器を含み、検知された電圧は前記I/Q復調器の入力及び出力として検知電極から受信され、少なくとも1つのDC信号である、[C1]記載の装置。
[C3]
前記装置は、被験対象の身体の少なくとも1つの生理学的なパラメーターを測定又はモニターするように構成され、モニタリングエンジンは前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと少なくとも1つの生理学的なパラメータとの間の予め定められた関係に関連付けるように構成される、[C1]記載の装置。
[C4]
前記マイクロコントローラは、前記検出器に動作可能に接続され、前記測定されたインピーダンスを少なくとも1つの生理学的なパラメーターのレベルとインピーダンスとの間の予め定められた関係に関連付けることにより、前記被験対象における前記生理学的なパラメーターを決定するようにプログラムされる、[C3]記載の装置。
[C5]
前記マイクロコントローラは、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと血糖レベルとの間の予め定められた関係と関連付けることにより、前記被験対象におけるグルコースレベルを決定するようにプログラムされる、[C4]記載の装置。
[C6]
前記マイクロコントローラは、前記給電及び通信回路を介して、前記測定されたインピーダンスを外部装置に通信するように構成され、前記モニタリングエンジンは前記外部装置に配置される、[C3]記載の装置。
[C7]
前記マイクロコントローラは、前記給電及び通信回路を介して、前記測定されたインピーダンスを外部装置に通信するように構成され、前記モニタリングエンジンは前記外部装置に配置され、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと血糖レベルとの間の予め定められた関係と関連付けることにより、前記被験対象におけるグルコースレベルを決定するように構成される、[C3]記載の装置。
[C8]
前記少なくとも1つの生理学的なパラメーターは、体温、水和レベル、ホルモンレベル、乳酸塩レベルを含む、[C3]記載の装置。
[C9]
前記電流信号出力回路は、前記注入された電流を1kHzと3kHzとの間の範囲、好ましくは、1.5kHzと2.5MHzとの間の範囲、より好ましくは1.90kHzと2MHzとの間の範囲の複数の周波数で供給するように構成される、[C1]記載の装置。
[C10]
前記検出器に動作可能に接続され、5KHzから50MHzの間、好ましくは10kHzから20MHzの間の範囲、より好ましくは16kHzから16MHzの間の範囲の周波数を有する参照信号を生成するように構成される周波数生成回路をさらに具備する、[C1]記載の装置。
[C11]
前記I/Q復調器は、受信電圧に参照信号を掛けるように構成された乗算器を含む、[C2]記載の装置。
[C12]
前記検出器は前記検知電極によって検知された電圧を増幅する電圧増幅器をさらに含む、[C1]記載の装置。
[C13]
前記検出器は、増幅信号のフィルタリングするローパスフィルタをさらに含む、[C1]記載の装置。
[C14]
前記装置は、被験対象の身体の皮下内に埋め込まれるように構成される、[C1]記載の装置。
[C15]
前記給電及び通信回路は、バックスキャッタリング技術を使用して、外部通信装置と通信するように構成される、[C1]記載の装置。
[C16]
LED及び検出器を含む光学検出ユニットをさらに含み、前記光学検出ユニットは前記マイクロコントローラに接続される、[C1]記載の装置。
[C17]
装置を使用して、被験対象においてインピーダンスを測定する方法であり、前記装置は、前記被験対象の身体内に埋め込まれるように構成され、身体組織を通り流れる電流の結果から得られる前記被験対象の前記身体組織内のインピーダンスを測定するように構成され、前記身体組織は、前記被験対象の皮下組織であり、
外部コイルによって生成された電磁界を介してコイルで電力を受信することによりインピーダンス測定のための電力を提供し、
1組の注入電極を介して、電流を身体組織に注入し、前記電流は、前記身体を通して、前記注入電極の1つの電極から前記注入電極の他の電極を通り、
1組の検知電極で、前記1組の注入電極間で前記身体組織を流れる電流によって生ずる結果電圧を検知し、
前記検知電極の組によって検出された電圧に基づいて、前記身体組織のインピーダンスを決定すること、
を含む方法。
[C18]
I成分及びQ成分の抽出のためのI/Q(同相/直交)復調が1つの信号路上で行なうことをさらに具備し、検知された電圧はI/Q復調の入力及び出力として検知電極から受信され、少なくとも1つのDC信号である、[C17]記載の方法。
[C19]
前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと少なくとも1つの生理学的なパラメーターとの予め定められた関係と関連させることにより、前記被験対象の身体の少なくとも1つの生理学的なパラメーターを測定又はモニターすることをさらに具備する、[C17]記載の方法。
[C20]
前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと血糖レベルとの間の予め定められた関係と関連付けることにより、前記被験対象におけるグルコースレベルを決定することをさらに具備する、[C19]記載の方法。
[C21]
前記測定されたインピーダンスをコイルによって外部装置に電磁界を使用して通信することをさらに具備する、[C19]記載の方法。
[C22]
前記少なくとも1つの生理学的なパラメーターは、体温、水和レベル、ホルモンレベル、乳酸塩レベル、pH、pO2、他の特定のイオンあるいは分子、脳または頭蓋骨の内部のローカル圧力を含む、[C19]記載の方法。
[C23]
前記注入のための電流を1kHzと3kHzとの間の範囲、好ましくは、1.5kHzと2.5MHzとの間の範囲、より好ましくは1.90kHzと2MHzとの間の範囲の複数の周波数で供給するように構成される、[C17]記載の方法。
[C24]
5KHzから50MHzの間、好ましくは10kHzから20MHzの間の範囲、より好ましくは16kHzから16MHzの間の範囲の周波数を有する参照信号を生成することをさらに含む、[C17]記載の方法。
[C25]
対象においてインピーダンスを測定する装置であり、前記装置は、前記対象内に埋め込まれ又は前記対象に取り付けられるように構成され、身体組織を通り流れる電流の結果から得られる前記対象のインピーダンスを測定するように構成され、
前記対象への電流の注入のために構成された1組の注入電極と、前記電流は、前記注入電極のうちの1つの注入電極から前記注入電極のうちの他の注入電極へ前記対象を通して通過し、
前記1組の注入電極間で前記対象を流れる電流によって生ずる結果電圧を検出するように構成された1組の検知電極と、
マイクロコントローラ及び注入電極に動作可能に接続され、所定の周波数で前記注入電極へ電流を供給するように構成された電流信号出力回路と、
前記検知電極に動作可能に接続され、前記検知電極によって検出された電圧を受信するように構成された検出器と、前記検出器は、前記検知電極の組によって検出された電圧に基づいて、前記対象のインピーダンスを測定するように構成されており、
前記検出器に動作可能に接続され、前記検出器からインピーダンス信号を受信し、制御信号を前記電流信号出力回路に供給するように構成されたマイクロコントローラと、
外部コイルによって生成される電磁界によって給電されるように構成されたコイルを含む給電及び通信回路とを含み、給電回路はマイクロコントローラに動作可能に接続され、前記マイクロコントローラ、前記電流信号出力回路および前記検出器に給電するように構成される、装置。
[C26]
前記対象は、移植を意図した臓器、あるいは女性の生殖管である、[C25]記載の装置。
[C27]
前記検出器は、I成分及びQ成分のそれぞれの抽出のための1つの信号路を含むI/Q(同相/直交)復調器を含み、検知された電圧は前記I/Q復調器の入力及び出力として検知電極から受信され、少なくとも1つのDC信号である、[C25]記載の装置。
[C28]
前記装置は、対象の身体の少なくとも1つの生理学的なパラメーターを測定又はモニターするように構成され、モニタリングエンジンは前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと少なくとも1つの生理学的なパラメータとの間の予め定められた関係に関連付けるように構成される、[C25]記載の装置。
[C29]
前記モニタリングエンジンは、受胎サイクルをモニターし、受胎状態を決定するように構成される、[C28]記載の装置。
[C30]
前記マイクロコントローラは、前記検出器に動作可能に接続され、前記測定されたインピーダンスを少なくとも1つの生理学的なパラメーターのレベルとインピーダンスとの間の予め定められた関係に関連付けることにより、前記対象における前記生理学的なパラメーターを決定するようにプログラムされる、[C28]記載の装置。
[C31]
前記マイクロコントローラは、前記給電及び通信回路を介して、前記測定されたインピーダンスを外部装置に通信するように構成され、前記モニタリングエンジンは前記外部装置に配置される、[C28]記載の装置。
[C32]
前記マイクロコントローラは、前記給電及び通信回路を介して、前記測定されたインピーダンスを外部装置に通信するように構成され、前記モニタリングエンジンは外部装置に配置され、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと血糖レベルとの間の予め定められた関係と関連付けることにより、前記被験対象におけるグルコースレベルを決定するように構成される、[C28]記載の装置。
[C33]
前記電流信号出力回路は、前記注入された電流を1kHzと3kHzとの間の範囲、好ましくは、1.5kHzと2.5MHzとの間の範囲、より好ましくは1.90kHzと2MHzとの間の範囲の複数の周波数で供給するように構成される、[C25]記載の装置。
[C34]
前記検出器に動作可能に接続され、5KHzから50MHzの間、好ましくは10kHzから20MHzの間の範囲、より好ましくは16kHzから16MHzの間の範囲の周波数を有する参照信号を生成するように構成される周波数生成回路をさらに具備する、[C25]記載の装置。
[C35]
前記I/Q復調器は、受信電圧に参照信号を掛けるように構成された乗算器を含む、[C27]記載の装置。
[C36]
前記検出器は前記検知電極によって検知された電圧を増幅する電圧増幅器をさらに含む、[C25]記載の装置。
[C37]
前記検出器は、増幅信号のフィルタリングするローパスフィルタをさらに含む、[C25]記載の装置。
[C38]
前記装置は、被験対象の身体の皮下内に埋め込まれるように構成される、[C25]記載の装置。
[C39]
前記給電及び通信回路は、バックスキャッタリング技術を使用して、外部通信装置と通信するように構成される、[C25]記載の装置。
[C40]
LED及び検出器を含む光学検出ユニットをさらに含み、前記光学検出ユニットは前記マイクロコントローラに接続される、[C25]記載の装置。
Claims (16)
- 対象におけるインピーダンスを測定する装置であり、前記装置は、前記対象に埋め込まれまたは前記対象に取り付けられるように構成され、前記対象を通り流れる電流の結果から得られる前記対象のインピーダンスを測定するように構成され、
前記対象への電流の注入のために構成された1組の注入電極と、前記電流は、前記注入電極のうちの1つの注入電極から前記注入電極のうちの他の注入電極へ前記対象を通して通過し、
前記1組の注入電極間で前記対象を流れる電流によって生ずる結果電圧を検出するように構成された1組の検知電極と、
マイクロコントローラおよび注入電極に動作可能に接続され、所定の周波数で前記注入電極へ電流を供給するように構成された電流信号出力回路と、
前記検知電極に動作可能に接続され、前記検知電極によって検出された電圧を受信するように構成された検出器と、前記検出器は、前記検知電極の組によって検出された電圧に基づいて、前記対象のインピーダンスを測定するように構成されており、
前記検出器に動作可能に接続され、前記検出器からインピーダンス信号を受信し、制御信号を前記電流信号出力回路に供給するように構成されたマイクロコントローラと、
外部コイルによって生成される電磁界によって給電されるように構成されたコイルを含み、特定用途向け集積回路(ASIC)である給電および通信回路とを具備し、ASICであることにより、前記給電および通信回路は、1.8Vで給電されるとき、165μAを消費し、前記給電および通信回路は前記マイクロコントローラに動作可能に接続され、前記マイクロコントローラ、前記電流信号出力回路および前記検出器に給電するように構成され、前記装置は、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと血糖レベルとの間の予め定められた関係に関連付けることにより、前記対象における血糖レベルを決定するように構成されている装置。 - 前記対象は被験対象であり、前記装置は前記被験対象の身体内に埋め込まれるように構成され、身体組織を通り流れる電流の結果から得られる前記被験対象の前記身体組織内のインピーダンスを測定するように構成され、前記組織は、前記被験対象の皮下組織であり、前記電流は、前記身体組織へ注入され、前記電流は、前記注入電極のうちの1つの注入電極から前記注入電極のうちの他の注入電極へ前記身体組織を通して通過し、前記1組の検知電極は、前記1組の注入電極間で前記身体組織を流れる電流によって生ずる結果電圧を検出するように構成され、前記装置は、前記検知電極に動作可能に接続され、前記検知電極によって検出された電圧を受信するように構成された検出器をさらに具備し、前記検出器は、前記1組の検知電極によって検出された電圧に基づいて、前記身体組織のインピーダンスを測定するように構成されている請求項1記載の装置。
- 前記検出器は、I成分およびQ成分のそれぞれの抽出のための1つの信号路を含むI/Q(同相/直交)復調器を含み、検知された電圧は、入力と
して前記検知電極から受信され、前記I/Q復調器の出力は、少なくとも1つのDC信号である請求項1または請求項2記載の装置。 - 前記装置は、前記対象または前記被験対象の身体の少なくとも1つの生理学的なパラメーターを測定またはモニタするように構成され、モニタリングエンジンは、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと少なくとも1つの生理学的なパラメータとの間の予め定められた関係に関連付けるように構成されている請求項1または請求項2記載の装置。
- 前記マイクロコントローラは、前記検出器に動作可能に接続され、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと少なくとも1つの生理学的なパラメーターのレベルとの間の予め定められた関係に関連付けることにより、前記被験対象における前記生理学的なパラメーターを決定するようにプログラムされている請求項4記載の装置。
- 前記マイクロコントローラは、前記給電および通信回路を介して、前記測定されたインピーダンスを外部装置に通信するように構成され、前記モニタリングエンジンは、前記外部装置に配置されている請求項4記載の装置。
- 前記マイクロコントローラは、前記給電および通信回路を介して、前記測定されたインピーダンスを外部装置に通信するように構成され、前記モニタリングエンジン、は前記外部装置に配置され、前記測定されたインピーダンスをインピーダンスと血糖レベルとの間の予め定められた関係と関連付けることにより、前記被験対象における血糖レベルを決定するように構成されている請求項4記載の装置。
- 前記少なくとも1つの生理学的なパラメーターは、体温、水和レベル、ホルモンレベル、乳酸塩レベルを含む請求項4記載の装置。
- 前記電流信号出力回路は、前記注入された電流を1kHzと3MHzとの間の範囲、好ましくは、1.5kHzと2.5MHzとの間の範囲、より好ましくは1.90kHzと2MHzとの間の範囲の複数の周波数で供給するように構成されている請求項1または請求項2記載の装置。
- 前記検出器に動作可能に接続され、5kHzから50MHzの間、好ましくは10kHzから20MHzの間の範囲、より好ましくは16kHzから16MHzの間の範囲の周波数を有する参照信号を生成し、前記参照信号を前記検出器に送出するように構成されている周波数生成回路をさらに具備する請求項1または請求項2記載の装置。
- 前記I/Q復調器は、受信電圧に参照信号を掛けるように構成された乗算器を含む請求項3記載の装置。
- 前記検出器は、前記検知電極によって検知された電圧を増幅する電圧増幅器をさらに含む請求項1または請求項2記載の装置。
- 前記検出器は、増幅信号をフィルタリングするローパスフィルタをさらに含む請求項1または請求項2記載の装置。
- 前記装置は、前記被験対象の身体の皮下内に埋め込まれるように構成されている請求項2記載の装置。
- 前記給電および通信回路は、バックスキャッタリング技術を使用して、外部通信装置と通信するように構成されている請求項1または請求項2記載の装置。
- LEDおよび検出器を含む光学検出ユニットをさらに具備し、前記光学検出ユニットは前記マイクロコントローラに接続されている請求項1記載の装置。
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