KR20140051298A - 향상된 부분 전력원을 갖는 통신 시스템 및 그 제조 방법 - Google Patents

향상된 부분 전력원을 갖는 통신 시스템 및 그 제조 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 시스템은 전도성 소자, 전자 부품, 및 이종 물질들 형태의 부분 전력원을 포함한다. 전도성 액체와의 접촉 상에서, 전압 전위가 생성되고 시스템을 활성화하는, 전력원이 완성된다. 전자 부품은 독특한 전류 신호를 생산하기 위하여 이종 물질들 사이의 전도도를 제어한다. 시스템은 또한 시스템을 둘러싸는 환경의 상태들을 측정할 수 있다.

Description

향상된 부분 전력원을 갖는 통신 시스템 및 그 제조 방법{COMMUNICATION SYSTEM WITH ENHANCED PARTIAL POWER SOURCE AND METHOD OF MANUFACTURING SAME}
관련 특허들의 교차 참조
본 출원서는 "Communication System with Enhanced Partial Power Source and Method of Manufacturing the Same"이라는 발명의 명칭으로 2011년 7월 11일에 출원된 미국특허출원 제 13/180,525의 일부 계속 출원이고, 상기 출원은 미국특허 공보 제 2010-0081894A1으로서 2010년 4월 1일에 공개된, "Communication System with Partial Power Source"라는 발명의 명칭으로 2009년 9월 21일에 출원된 미국특허출원 제 12/564,017의 일부 계속 출원이며, 상기 출원은 미국특허 공보 제 2008-0284599A1으로서 2008년 11월 20일에 공개된, "Pharma-Informatics System"이라는 발명의 명칭으로 2008년 6월 23일에 출원된 미국특허출원 제 11/912,475의 일부 계속 출원이며, 상기 출원은 국제특허 공보 제 WO2006/116718로서 공개된, "Pharma-Informatics System"이라는 발명의 명칭으로 2006년 4월 28일에 출원된 PCT 특허출원 제 PCT/US06/16370의 371 출원이며, 상기 출원은 U.S.C. §119(e)에 의거하여, "Pharma-Informatics System"이라는 발명의 법칙으로 2005년 4월 28일에 출원된 미국가특허출원 제 60/676,145; "Pharma-Informatics System"이라는 발명의 법칙으로 2005년 6월 24일에 출원된 미국가특허출원 제 60/694,078; "Medical Diagnostic And Treatment Platform Using Near-Field Wireless Communication Of Information Within A Patient's Body"라는 발명의 명칭으로 2005년 9월 1일에 출원된 미국가특허출원 제 60/713,680; 및 "Pharma-Informatics System"이라는 발명의 법칙으로 2006년 4월 7일에 출원된 미국가특허출원 제 60/790,335;의 출원일들에 대한 우선권을 주장하며 이들은 여기에 참조로써 통합된다.
본 출원서는 2011년 7월 11일에 출원된 다음의 미국특허출원들과 관련되며, 이들의 내용은 여기에 참조로써 통합된다: "COMMUNICATION SYSTEM WITH REMOTE ACTIVATION"라는 발명의 명칭으로 2011년 7월 11일에 출원된 미국특허출원 제 13/180,516; "COMMUNICATION SYSTEM WITH MULTIPLE TYPES OF POWER"라는 발명의 명칭으로 2011년 7월 11일에 출원된 미국특허출원 제 13/180,498; "COMMUNICATION SYSTEM USING AN IMPLANTABLE DEVICE"라는 발명의 명칭으로 2011년 7월 11일에 출원된 미국특허 제 13/180,539 ; "COMMUNICATION SYSTEM USING POLYPHARMACY CO-PACKAGED MEDICATION DOSING UNIT"이라는 발명의 명칭으로 2011년 7월 11일에 출원된 미국특허 제 13/180,538 ; 및 "COMMUNICATION SYSTEM INCORPORATED IN AN INGESTIBLE PRODUCT"라는 발명의 명칭으로 2011년 7월 11일에 출원된 미국특허출원 제 13/180,507.
본 발명은 이벤트(event)의 검출을 위한 통신 시스템들에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 다양한 전력원(power source)과 통신 전략을 포함하는 시스템을 포함한다.
진단과 치료 적용 모두를 포함하는, 서로 다른 다양한 의학적 적용들에서의 사용을 위하여 전자 회로를 포함하는 섭취가능한 장치들이 제안되어 왔다. 이러한 장치들은 일반적으로 작동을 위한 내부 전력원을 필요로 한다. 그러한 섭취가능한 장치들의 예들이 신체를 통과함에 따라 데이터를 수집하고 데이터를 외부 수신기 시스템에 전송하는 전자 캡슐들이다. 이러한 형태의 전자 캡슐의 예는 생체내(in-vivo) 비디오 카메라이다. 삼킬 수 있는 캡슐은 카메라 시스템 및 카메라 시스템 상의 관심 있는 영역을 이미지화하기 위한 광학 시스템을 포함한다. 트랜스미터(transmitter)는 카메라 시스템의 비디오 출력을 전송하고 수신 시스템(reception system)은 전송된 비디오 출력을 수신한다. 다른 예들은 체강(body lumen, body cavity)들 내로부터 이미지들을 획득하는, 내부 및 내장형 전력원을 갖는, 섭취가능한 영상 장치를 포함한다. 장치의 전자 회로 부품들은 신체 내부로 통과하는 불활성 섭취가능 하우징(예를 들면, 유리 하우징)에 의해 둘러싸인다. 다른 예들은 섭취가능한 데이터 레코더 캡슐 의료 장치를 포함한다. 개시된 장치(예를 들면, 센서, 레코더, 배터리 등)의 전자 회로들은 불활성 물질들로 만들어진 캡 슐 내에 수용된다.
다른 예들에서, 부서지기 쉬운 무선 주파수 식별(radio frequency identification, RFID, 이하 RFID로 표기) 태그들이 약물 섭취 모니터링 적용들에 사용된다. RFID 태그가 작동할 수 있도록 하기 위하여, 각각의 애플리케이션/태그는 내부 전원 장치를 필요로 한다. RFID 태그들은 신체를 통하여 무선 주파수 신호를 전송하도록 구성되는 안테나 구조들이다.
이러한 현존하는 장치들이 제기하는 문제점은 전력원이 장치 내부에 존재하고 그러한 전력원들은 생산하는데 비용이 많이 들며, 만일 누설되거나 손상되면 주변 환경에 잠재적으로 해롭다는 것이다. 부가적으로, 장치로부터 확장하는 안테나를 갖는 것은 장치가 생체내에서 사용될 때 손상되거나 문제를 야기하는 안테나와 관련하여 문제이다. 따라서, 필요한 것은 내부 전력원과 안테나를 위한 필요성을 제거하는 회로를 갖는 적절한 시스템이다.
본 발명은 이벤트의 발생을 표시하는 독특한 신호를 생산하기 위한 시스템을 포함한다.
시스템은 전도성 액체를 포함하는 특정 환경들 내에 위치될 수 있는 회로(circuitry) 및 부품들을 포함한다. 그러한 환경의 일례가 Ⅳ 백을 포함하는, 용액을 갖는 밀봉 백과 같이, 전도성 액체를 수용하는 컨테이너이다. 또 다른 예는 동물 또는 인간과 같이, 생물의 체내에 존재한다. 시스템들은 섭취가능하거나 및/또는 소화가능하거나 부분적으로 소화가능하다. 시스템은 전도성 액체가 이종(dissimilar) 물질들과 접촉할 때, 전압 전위 차이가 생성되는 것과 같이 프레임워크(framework) 상에 위치되는 이종 물질들을 포함한다. 전압 전위 차이, 및 따라서 전압은 프레임워크 내에 위치되는 제어 논리(control logic)에 전력을 제공하도록 사용된다. 이온들 또는 전류는 제어 논리를 거쳐 그리고 나서 회로를 완료하기 위하여 전도성 액체를 통하여 제 1 이종 물질로부터 제 2 이종 물질로 흐른다. 제어 논리는 두 이종 물질 사이의 전도도를 제어하며, 따라서, 시스템의 전도도를 제어하거나 조절한다.
섭취가능한 회로가 섭취가능하고, 심지어 소화가능한 부품들로 만들어지기 때문에, 섭취가능한 회로는 만성 질환 상황에서 사용될 때에도 만약 있더라도, 원치 않는 부작용을 거의 야기하지 않는다. 포함될 수 있는 부품들의 범위의 예들은 논리 및/또는 메모리 소자들, 실행기(effector)들, 신호 전송 소자, 및 저항기 또는 유도자(inducer)와 같은 수동 소자(passive element)이다. 지지체의 표면 상의 하나 또는 그 이상의 부품은 어떠한 종래의 구성에 배치될 수 있다. 두 개 또는 그 이상의 부품이 고체 지지체 상에 존재할 때, 인터커넥트(interconnect)들이 제공될 수 있다. 섭취가능한 회로의 모든 부품과 지지체는 섭취가능하며, 특정 경우들에서 소화가능하거나 또는 부분적으로 소화가능하다. 게다가, 회로는 물질들의 접착을 향상시키는 과정에 따라 제조된다.
도 1은 본 발명의 원리에 따른 이벤트 표시 시스템을 갖는 약학 제품을 도시하며, 제품과 이벤트 표시 시스템 조합이 신체 내에 존재한다.
도 2a는 약학 제품의 외부 상에 이벤트 표시 시스템을 갖는 도 1의 약학 제품을 도시한다.
도 3은 반대편 단부들 상에 위치되는 이종 금속들을 갖는 이벤트 표시 시스템의 일 양상의 블록 다이어그램 표현이다.
도 4는 동일한 단부에 위치되고 비-전도성 물질에 의해 분리되는 이종 금속들을 갖는 이벤트 표시 시스템의 또 다른 양상의 블록 다이어그램 표현이다.
도 5는 도 3의 이벤트 표시 시스템이 전도성 액체와 접촉하고 활성 상태일 때 전도성 액체를 통한 이온 전달 또는 전류 경로를 도시한다. 도 5a는 도 5의 이종 물질들의 표면의 확대도이다.
도 5b는 pH 센서 유닛을 갖는 이벤트 표시 시스템을 도시한다.
도 5c는 본 발명의 또 다른 양상에 따른 이벤트 표시 시스템을 도시한다.
도 6은 도 3과 4의 시스템에서 사용되는 제어 장치의 일 양상의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 7은 본 발명에 따른 이벤트 표시 시스템의 단면도를 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 도 7의 이벤트 표시 시스템의 두 부품의 확대도이다.
도 9는 본 발명에 따른 도 7의 이벤트 표시 시스템의 일부의 조립 과정이다.
도 10은 본 발명에 따른 다중 이벤트 표시 시스템을 갖는 웨이퍼(wafer)를 도시한다.
도 11은 본 발명에 따른 도 7의 이벤트 표시 시스템의 일부를 형성하는 장치를 받기 위한 홀들을 갖는 비-전도성 멤브레인 시트(membrane sheet)를 도시한다.
도 12는 일 양상에 따른, 수신기 내에 존재할 수 있는 코히런트 복조(coherent demodulation)를 실행하는 복조 회로의 기능적 블록 다이어그램이다.
도 13은 일 양상에 따른, 수신기 내의 비콘 모듈(beacon module)을 위한 블록 다이어그램이다.
도 14는 일 양상에 따른, 수신기 내에 존재할 수 있는 서로 다른 기능적 모듈들의 블록 다이어그램이다.
도 15는 일 양상에 따른, 수신기의 다이어그램이다.
도 16은 일 양상에 따른, 수신기 내의 고주파수 신호 체인의 블록 다이어그램을 제공한다.
도 17은 일 양상에 따른, 신호 수신기와 섭취가능한 이벤트 마커를 포함하는 시스템이 어떻게 사용될 수 있는지의 다이어그램을 제공한다.
본 발명은 이벤트의 발생을 표시하기 위한 다수의 양상들을 포함한다. 아래에 더 상세히 설명되는 것과 같이, 본 발명의 시스템은 전도성 액체와 시스템 사이의 접촉에 의해 표시되는 이벤트를 표시하기 위하여 전도성 액체와 함께 사용된다. 예를 들면, 본 발명의 시스템은 약학 제품 및 제품이 복용되거나 섭취될 때 표시되는 이벤트와 함께 사용된다. 용어 "섭취되는(digested)" 또는 "섭취" 또는 "섭취하는"은 시스템의 신체 내부로의 어떠한 도입을 의미하는 것으로 이해된다. 예를 들면, 섭취는 구강 내의 단순히 시스템을 완전히 아래의 결장으로 위치시키는 것을 포함한다. 따라서, 용어 섭취는 시스템이 전도성 액체를 포함하는 환경으로 도입되는 어떠한 시간의 순간을 언급한다. 또 다른 예는 비-전도성 액체가 전도성 액체와 혼합될 때의 상황일 수 있다. 그러한 상황에서, 시스템은 비-전도성 액체 내에 존재할 수 있으며 두 유체가 혼합될 때, 시스템은 전도성 액체와 접촉하고 시스템은 활성화된다. 또 다른 예는 특정 전도성 액체들이 검출될 필요가 있는 상황일 수 있다. 그러한 경우들에서, 전도성 액체 내의, 활성화될 수 있는, 시스템의 존재가 검출될 수 있으며, 따라서 각각의 유체의 존재가 검출될 수 있다.
다시 시스템을 포함하는 제품이 복용되거나 섭취될 때 시스템이 생물체 내로 섭취되는 제품과 함께 사용되는 경우를 참조하면, 장치는 신체의 전도성 액체와 접촉할 수 있다. 본 발명의 시스템의 체액(body fluid)과 접촉할 때, 전압 전위가 생성되고 시스템은 활성화된다. 전력원의 일부는 장치에 의해 제공되나, 전력원의 또 다른 일부는 아래에 상세히 설명될 전도성 액체에 의해 제공된다.
이제 도 1을 참조하면, 본 발명의 시스템을 포함하는 섭취가능한 제품(14)이 신체 내부에 도시된다. 제품(14)은 알약(pill) 또는 캡슐 형태의 경구로(orally) 섭취가능한 약학 제형으로서 구성된다. 위에 도달하는데 있어서, 제품(14)은 위액(stomach fluid, 18)와 접촉하고 염산(hydrochloric acid)과 다른 소화 제제와 같은, 위액(18) 내의 다양한 물질들과의 화학 반응을 경험한다. 본 발명의 시스템은 약학적 환경을 참조하여 설명된다. 본 발명은 전도성 액체가 존재하거나 또는 전도성 액체를 야기하는 두 개 또는 그 이상의 화합물의 혼합을 통하여 존재하게 되는 어떠한 환경에서도 사용될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 도 1의 제품(14)과 유사한, 섭취 이벤트 마커 또는 이온성 방출 모듈과 같은, 시스템(12)을 갖는 약학 제품(10)이 도시된다. 본 발명의 범위는 제품(10) 형태 또는 종류에 의해 한정되지 않는다. 예를 들면, 제품(10)이 캡슐, 지속적으로 방출하는 경구 투여, 정제(tablet), 겔 캡(gel cap), 설하(sub-lingual) 정제, 또는 시스템(12)과 결합될 수 있는 어떠한 경구 토여 제품일 수 있다는 것이 통상의 지식을 가진 자들에 자명할 것이다. 제품에 마이크로-장치를 고정하기 위한 방법의 예들은 "HIGH-THROUGHPUT PRODUCTION OF INGESTIBLE EVENT MARKERS"라는 발명의 명칭으로 2009년 1월 1일에 출원된 미국가특허출원 제 61/142,849뿐만 아니라 "INGESTIBLE EVENT MARKERS COMPRISING AN INDENTIFIER AND AN INGESTIBLE COMPONENT"라는 발명의 명칭으로 2009년 5월 12일에 출원된 미국가특허출원 제 61/177,611에 설명되며, 각각의 전체 내용이 여기에 참조로써 통합된다. 일단 섭취되면, 시스템(12)은 체액들과 접촉하고 시스템(12)은 활성화된다. 시스템(12)은 전력을 제공하기 위하여 전압 전위 차이를 사용하며 따라서 독특하고 식별가능한 전류 신호를 생성하기 위하여 전도도를 조절한다. 활성 성에서, 시스템(12)은 전도도 및, 따라서 전류 신호를 생산하기 위한 전류 흐름을 제어한다.
시스템(12)의 활성을 지연시키기 위한 다양한 이유들이 존재한다. 시스템(12)의 활성을 지연시키기 위하여, 시스템(12)은 차폐 물질(shielding material) 또는 보호 층으로 코팅될 수 있다. 층은 시간이 지나면서 용해되며, 그렇게 함으로써 제품(10)이 표적 위치에 도달하였을 때 시스템(12)이 활성화되도록 허용한다.
이제 도 2b를 참조하면, 도 1의 제품(14)과 유사한, 섭취가능한 마커 또는 식별가능한 방출 모듈과 같은, 시스템(22)을 갖는 약학 제품(20)이 도시된다. 본 발명의 범위는 시스템(22)이 도입되는 환경에 의해 한정되지 않는다. 예를 들면, 시스템(22)은 약학 제품에 더하여/관계없이 취해지는 캡슐 내에 둘러싸일 수 있다. 캡슐은 단순히 캬리어일 수 있으며 어떠한 제품도 포함하지 않을 수 있다. 게다가, 본 발명의 범위는 제품(20)의 형태 또는 종류에 의해 한정되지 않는다. 예를 들면, 제품(20)이 캡슐, 지속적으로 방출하는 경구 투여, 정제, 겔 캡, 설하 정제, 또는 어떠한 경구 토여 제품일 수 있다는 것이 통상의 지식을 가진 자들에 자명할 것이다. 참조 양상에서, 제품(20)은 제품(20) 내부에 위치되거나 또는 제품(20)의 내부에 고정되는 시스템(22)을 갖는다. 일 양상에서, 시스템(20)은 제품(20)의 내부 벽에 고정된다. 시스템(20)이 겔 캡슐 내부에 위치될 때, 겔 캡슐의 내용물은 비-전도성 겔-액체이다. 다른 한편으로, 만일 겔 캡슐의 내용물이 전도성 겔-액체이면, 대안의 양상에서, 시스템(22)은 겔 캡슐 내용물에 의한 원치 않는 활성을 방지하기 위하여 보호 커버로 코팅될 수 있다. 만일 캡슐의 내용물이 건조 분말 또는 구체(microsphere)이면, 시스템(22)은 캡슐 내에 위치된다. 만일 제품(20)이 정제 또는 단단한 알약이면, 시스템(22)은 정제 내부에 고정된다. 일단 섭취되면, 시스템(20)을 포함하는 제품(20)은 용해된다. 시스템(22)은 체액들과 접촉되고 시스템(22)은 활성화된다. 제품(20)에 따라, 시스템(22)은 초기 섭취의 시간과 시스템(22)의 활성 시간 사이의 원하는 활성 지연에 따라 중심 근처 또는 주변(perimeter) 위치에 위치될 수 있다. 예를 들면, 시스템(22)에 대한 중심 위치는 시스템(22)이 전도성 액체와 접촉하는데 오랜 시간이 걸릴 것이며, 따라서 시스템(22)이 활성화되는 더 오래 걸릴 것이라는 것을 의미한다. 따라서, 이벤트의 발생이 검출되는데 더 오래 걸릴 것이다.
이제 도 3을 참조하면, 일 양상에서, 각각 도 2a와 2b의 시스템들(12 및 22)이 시스템(30)으로서 더 상세히 도시된다. 시스템(30)은 환자가 약학 제품을 복용할 때를 결정하기 위하여 위에서 설명된 것과 같이, 어떠한 약학 제품과 관련하여 사용될 수 있다. 위에서 설명된 것과 같이, 본 발명의 범위는 시스템(30)과 함께 사용되는 환경과 제품에 의해 한정되지 않는다. 예를 들면, 시스템(30)은 캡슐 내에 위치될 수 있고 캡슐은 전도성 액체 내에 위치될 수 있다. 캡슐은 그리고 나서 시간이 지나면서 용해되고 시스템(30)을 전도성 액체 내로 방출한다. 따라서, 일 양상에서, 캡슐은 시스템(30)을 포함하고 제품은 포함하지 않을 수 있다. 그러한 캡슐은 그리고 나서 전도성 액체가 존재하는 환경과 어떠한 제품에서도 사용될 수 있다. 예를 들면, 캡슐은 제트 연료, 소금물, 토마토 소스, 자동차 오일, 또는 다른 유사한 제품으로 채워진 컨테이너 내로 떨어질 수 있다. 부가적으로, 시스템(30)을 포함하는 캡슐은 제품이 복용된 것과 같이, 이벤트의 발생을 기록하기 위하여 어떠한 약학 제품이 섭취되는 것과 동시에 섭취될 수 있다.
약학 제품과 결합되는 시스템(30)의 특정 실시 예에서, 제품 또는 알약이 섭취됨에 따라, 시스템(30)은 활성화된다. 시스템(30)은 검출되는 독특한 전류 신호를 생산하기 위하여 전도도를 제어하며, 그렇게 함으로써 약학 제품이 복용되었다는 것을 나타낸다. 시스템(30)은 프레임워크(32)를 포함한다. 프레임워크(32)는 시스템(30)용 샤시(chassis)이며 프레임워크(32)에 다수의 부품이 부착되거나, 증착되거나, 또는 고정된다. 시스템(30)의 이러한 양상에서, 소화가능한 물질(34)은 프레임워크(32)와 물리적으로 관련된다. 물질(34)은 프레임워크 상에 화학적으로 증착되거나, 증발되거나, 고정되거나, 또는 세워질 수 있으며, 여기서는 모두 프레임워크(32)와 관련하여 "증착"으로서 언급될 수 있다. 물질(34)로서 사용될 수 있는 관심 있는 물질들은 구리 또는 요오드화 구리(CuI)를 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 물질(34)은 다른 프로토콜 중에서도 물리 기상 증착(physical vapor deposition), 전착(electrodeposition), 또는 플라스마 증착에 의해 증착된다. 물질(34)은 약 5부터 약 100 ㎛ 두께와 같이, 약 0.05부터 약 500 ㎛ 두께일 수 있다. 형태는 쉐도우 마스크 증착(shadow mask deposition), 포토리소그래피(photolithography), 에칭(etching)에 의해 제어된다. 부가적으로, 물질의 증착을 위하여 하나의 영역만이 도시된다. 각각의 시스템(30)은 원하는 만큼, 물질(34)이 증착될 수 있는 두 개 또는 그 이상의 전기적으로 독특한 영역을 포함할 수 있다. 물질들을 프레임워크(32) 상에 증착하기 위한 다양한 방법들이 아래의 도 7-9를 참조하여 더 상세히 설명된다.
도 3에 도시된 것과 반대편 면인, 다른 면에서, 물질들(34 및 36)이 이종인 것과 같이, 또 다른 섭취가능한 물질(36)이 증착된다. 비록 도시되지 않았으나, 선택되는 다른 면은 물질(34)을 위하여 선택된 면의 그 다음 면일 수 있다. 본 발명의 범위는 선택된 면에 의해 한정되지 않으며 용어 "다른 면"은 첫 번째 선택된 면과 다른 다수의 면 중에서의 어느 하나를 의미할 수 있다. 게다가, 비록 시스템의 형태가 정사각형으로 도시되나, 형태는 기하학적으로 절절한 어떠한 형태일 수 있다.물질(34 및 36)은 시스템(30)이 체액들과 같은 액체와 접촉할 때 그것들이 전압 전위 차이를 생산하는 것과 같이 선택된다. 물질(38)을 위한 관심 있는 물질은 마그네슘, 아연, 또는 다른 음전기 금속들을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 물질(34)과 관련하여 위에서 설명된 것과 같이, 물질(36)은 프레임 상에 화학적으로 증착되거나, 증발되거나, 고정되거나, 또는 세워질 수 있다. 또한, 물질(36, 또한 필요할 때 물질(34))이 프레임워크(32)에 접착하는데 도움을 주기 위하여 접착 층이 필요할 수 있다. 물질(36)을 위한 일반적인 접착 층들은 티타늄(Ti), 티타늄 텅스텐(TiW), 또는 유사한 물질일 수 있다. 양극 물질과 접착 층은 물리 기상 증착, 전착, 또는 플라스마 증착에 의해 증착된다. 물질(36)은 약 5부터 약 100 ㎛ 두께와 같이, 약 0.05부터 약 500 ㎛ 두께일 수 있다. 그러나, 본 발명의 범위는 물질들 중 어느 하나의 두께 또는 프레임워크(32)에 증착하거나 고정하도록 사용되는 과정의 종류에 의해 한정되지 않는다.
설명된 내용에 따라, 물질들(34 및 36)은 서로 다른 전기화학적 전위들을 갖는 물질들을 어떠한 쌍일 수 있다. 부가적으로, 시스템(30)이 생체내에서 사용되는 양상들에서, 물질들(34 및 36)은 흡수될 수 있는 비타민들일 수 있다. 더 구체적으로, 물질들(34 및 36)은 시스템(30)이 작동할 환경에 적절한 어떠한 두 물질들로 만들어질 수 있다. 예를 들면, 섭취가능한 제품과 함께 사용될 때, 물질들(34 및 36)은 섭취될 수 있는 서로 다른 전기화학 전위들을 갖는 물질들의 어떠한 쌍이다. 도시된 실시 예는 시스템(30)이 위액과 같은 이온 용액과 접촉할 때의 경우를 포함한다. 적절한 물질들은 금속들에 한정되지 않으며, 특정 양상들에서 쌍을 이룬 물질들은 금속들과 비금속 물질들, 예를 들면, 금속(마그네슘과 같은)과 염(염화구리 또는 요오드화 구리와 같은)으로 만들어진 쌍으로부터 선택된다. 활성 전극 물질들과 관련하여, 적절하게 다른 전기화학 전위들(전압) 및 낮은 계면 저항(interfacial resistance)을 갖는 물질들(금속들, 염들, 또는 층간 화합물(intercalation compound)들)의 어떠한 쌍이 적합하다.
관심 있는 물질들과 쌍은 아래의 테이블에 기록된 것들을 포함하나, 이에 한정되지 않는다. 일 양상에서, 금속들 중 하나 또는 둘 모두는 예를 들면, 전도성 액체와 접촉함에 따라 물질들 사이에 생성되는 전압 전위를 향상시키기 위하여 비-금속으로 도핑될 수 있다. 도핑 제제들로서 사용될 수 있는 비금속들은 황, 요오드 등을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다. 또 다른 양상에서, 물질들은 양극으로서 요오드화 구리 및 음극으로서 마그네슘이다. 본 발명의 양상들은 인체에 유해하지 않은 전극 물질들을 사용한다.
Figure pct00001
따라서, 시스템(30)이 전도성 액체와 접촉할 때, 물질(34 및 36) 사이의 전도성 액체를 통하여 전류 경로가 형성되는 일 실시 예가 도 5에 도시된다. 제어 장치(38)는 프레임워크(32)에 고정되고 물질들(34 및 36)과 전기적으로 결합된다. 제어 장치(38)는 전자 회로, 예를 들면, 물질들(34 및 36) 사이의 전도도를 제어하고 변경할 수 있는 제어 논리를 포함한다.
물질들(34 및 36) 사이에 제공되는 전압 전위는 시스템을 작동하기 위한 전력을 제공할 뿐만 아니라 전도성 액체와 시스템을 통한 전류 경로를 생산한다. 일 양상에서, 시스템은 직류 방식으로 작동한다. 대안의 양상에서, 시스템은 전류의 방향이 교류와 유사한, 사이클 방식으로 뒤바뀌도록 하기 위하여 전류의 방향을 제어한다. 시스템이 생리적 유체, 예를 들면 위산에 의해 유체 또는 전해액 성분이 제공되는, 전도성 액체 또는 전해액에 도달함에 따라, 시스템(30)을 통한 전류 경로는 제어 장치(30)에 의해 제어된다. 전류 경로의 완성은 전류가 흐르도록 허용하며 차례로, 도시되지 않은, 수신기가 전류의 존재를 검출할 수 있고 시스템(30)이 활성화되었고 원하는 이벤트가 발생하거나 발생하였다는 것을 인식할 수 있다. 도시된 그러한 수신기들의 실시 예들이 아래에 설명되는 것과 같이, 도 12 내지 17을 참조하여 더 설명될 것이다.
일 양상에서, 두 물질들(34 및 36)은 배터리와 같은, 직류 전력원이 필요한 두 전극들에 대하여 기능면에서 유사하다. 전도성 액체는 전력원을 완성하는데 필요한 전해액으로서 작용한다. 설명된 완성된 전력원은 시스템(30)의 물질들(34 및 36) 사이의 전기화학 반응에 의해 정의되며 신체의 유체들에 의해 가능해진다. 완성된 전력원은 위액, 혈액, 또는 다른 체액들과 일부 조직들과 같은 이온 또는 전도성 용액 내의 전기화학적 전도를 활용하는 전력원으로서 보일 수 있다. 부가적으로, 환경은 신체 이외의 어떤 것일 수 있으며 액체는 어떠한 전도성 액체일 수 있다. 예를 들면, 전도성 액체는 소금물 또는 금속 기반 페인트일 수 있다.
특정 양상들에서, 이러한 두 물질들은 부가적인 물질의 층에 의해 주변 환경으로부터 차폐된다. 따라서, 쉴드(shield)가 용해되고 두 이종 물질들이 표적 위치에 노출될 때, 전압 전위가 발생된다.
특정 양상들에서, 완성된 전력원 또는 전원은 전류 콜렉터(current collector), 패키징 등과 같은, 활성 전극 물질들, 전해액들, 및 불활성 물질들로 만들어지는 것이다. 활성 물질들은 서로 다른 전기화학 전위들을 갖는 물질들의 어떠한 쌍이다. 적절한 물질들은 금속들에 한정되지 않으며, 특정 양상들에서 쌍을 이룬 물질들은 금속들과 비금속 물질들, 예를 들면, 금속(마그네슘과 같은)과 염(요오드화 구리와 같은)으로 만들어지는 쌍으로부터 선택된다. 활성 전극 물질들과 관련하여, 적절하게 다른 전기화학 전위(전압)와 낮은 계면 저항을 갖는 물질들(금속들, 염들, 또는 층간 화합물들)의 어떠한 쌍이 적합하다.
전극들을 형성하는 물질들로서 다양한 다른 물질들이 활용될 수 있다. 특정 양상들에서, 전극 물질들은 표적 생리학적 위치, 예를 들면, 식별기의 시스템을 구동하는데 충분한, 위와 접촉하는데 전압을 제공하도록 선택된다. 특정 양상들에서, 전력원의 금속들의 표적 생리학적 위치와의 접촉에서 전극 물질들에 의해 제공되는 전압은 0.1 V 또는 이상, 예를 들면, 0.1 V 또는 그 이상을 포함하는, 0.3 V 또는 그 이상을 포함하는, 0.5 V 또는 그 이상을 포함하는, 그리고 1.0 V 또는 그 이상을 포함하는, 0.3 V 또는 그 이상과 같이, 0.01 V 또는 그 이상을 포함하는, 0.001 V 또는 그 이상이며, 특정 양상들에서, 전압은 약 0.01부터 약 10 V까지와 같이, 약 0.001부터 약 10 볼트까지의 범위이다.
다시 도 3을 참조하면, 물질들(34 및 36)은 제어 장치(38)를 활성화하기 위하여 전압 전위를 제공한다. 일단 제어 장치(38)가 활성화되거나 또는 전력이 공급되면, 제어 장치(38)는 독특한 방식으로 물질들(34 및 36) 사이의 전도도를 변경할 수 있다. 물질들(34 및 36) 사이의 전도도를 변경함으로써, 제어 장치(38)는 시스템(30)을 둘러싸는 전도성 액체를 통하여 전류의 크기를 제어할 수 있다. 이는 신체의 내부 또는 외부에 위치될 수 있는, 수신기(도시되지 않음)에 의해 검출되고 측정될 수 있는 독특한 전류 신호를 생산한다. 이후에 설명되는 것과 같이, 수신기들의 실시 예들이 도 12 내지 17에 도시된다. 물질들 사이의 전류 경로의 크기의 제어에 더하여, 전체가 여기에 참조로써 통합되는, "In-Body Device with Virtual Dipole Signal Amplication"이라는 발명의 명칭으로 2008년 9월 25일에 출원된 미국특허출원 제 12/238,345에 개시된 것과 같이, 전류 경로의 "길이"를 증가시키고, 따라서 전도도 경로를 신장시키도록 작용하기 위하여 비-전도성 물질들, 멤브레인(membrane), 또는 "스커트(skirt)"가 사용된다. 대안으로서, 여기에 개시된 내용을 통하여, 용어들 "비-전도성 물질", "멤브레인", 및 "스커트"는 본 발명의 양상들의 범위 또는 첨부된 청구항들에 영향을 미치지 않고 용어 "전류 경로 확장장치(current path extender)"와 상호교환적으로 사용된다. 각각 35와 37에서 부분적으로 도시된, 스커트는 프레임워크(32)와 관련될 수 있는데, 예를 들면, 프레임워크(32)에 고정될 수 있다. 스커트를 위한 다양한 형태와 구조가 본 발명의 범위 내에서 고려된다 예를 들면, 시스템(30)은 스커트에 의해 전체가 또는 부분적으로 둘러싸일 수 있으며 스커트는 아마도 시스템(30)의 중심 축 또는 중심 축에 대하여 편심(off-center)을 따라 위치될 수 있다. 따라서, 여기서 청구되는 것과 같은 본 발명의 범위는 스커트의 형태 또는 크기에 의해 한정되지 않는다. 게다가, 다른 양상들에서, 물질들(34 및 36)은 물질들(34 및 36) 사이의 어떠한 정의된 영역 내의 위치되는 하나의 스커트에 의해 분리될 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 또 다른 양상에서, 각각 도 2a와 2b의 시스템의 시스템들(12 및 24)이 시스템(40)으로서 더 상세히 도시된다. 시스템(40)은 프레임워크(42)를 포함한다. 프레임워크(42)는 도 3의 프레임워크(32)와 유사하다. 시스템(40)의 이러한 양상에서, 소화가능하거나 또는 용해가능한 물질(44)이 프레임워크(42)의 일 면의 일부 상에 증착된다. 프레임워크(42)의 동일한 면의 다른 부에서, 물질들(44 및 46)이 이종인 것과 같이, 또 다른 소화가능한 물질(46)이 증착된다. 더 구체적으로, 물질들(44 및 46)은 그것들이 체액들과 같은 전도성 액체와 접촉할 때 전압 전위 차이를 형성하는 것과 같이 선택된다. 따라서, 시스템(40)이 전도성 액체와 접촉하거나 및/또는 부분적으로 접촉할 때, 일례가 도 5에 도시된, 전류 경로는 물질들(44 및 46) 사이의 전도성 액체를 통하여 형성된다. 제어 장치(48)는 프레임워크(42)에 고정되고 물질들(44 및 46)과 전기적으로 결합된다. 제어 장치(48)는 물질들(44 및 46) 사이의 전도도 경로의 일부를 제어할 수 있는 전기 회로를 포함한다. 물질들(44 및 46)은 비-전도성 스커트(49)에 의해 분리된다. 스커트(49)의 다양한 예들이 "HIGHLY RELIABLE INGESTIBLE EVENT MARKERS AND METHODS OF USING SAME"이라는 발명의 명칭으로 2009년 4월 28일에 출원된 미국가특허출원 제 61/173,511 및 "INGESTIBLE EVENT MARKERS HAVING SIGNAL AMPLIFIERS THAT COMPRISE AN ACTIVE AGENT"라는 발명의 명칭으로 2009년 4월 28일에 출원된 미국가특허출원 제 61/173,564뿐만 아니라 "IN-BODY DEVICE WITH VIRTUAL DIPOLE SIGNAL AMPLICATION"이라는 발명의 명칭으로 2008년 9월 25일에 출원된 미국특허출원 제 12/238,345에 개시되며, 각각의 전체 내용이 여기에 참조로써 통합된다.
일단 제어 장치(48)가 활성화되거나 또는 전력이 작동되면, 제어 장치(48)는 물질들(44 및 46) 사이의 전도도를 변경할 수 있다. 따라서, 제어 장치(48)는 시스템(40)을 둘러싸는 전도성 액체를 통하여 전류의 크기를 제어할 수 있다. 시스템(30)과 관련하여 위에 나타낸 것과 같이, 시스템(40)과 관련된 독특한 전류 신호는 시스템(40)의 활성을 표시하기 위한 수신기(도시되지 않음)에 의해 검출될 수 있다. 수신기들의 도시된 예들이 아래에 설명되는 것과 같이, 도 12 내지 17에 도시된다.
전류 경로의 "길이"를 증가시키기 위하여 스커트(49)의 크기가 변경된다. 전류 경로가 길수록, 수신기가 전류를 검출하는데 더 쉬울 수 있다.
이제 도 5를 참조하면, 도 3의 시스템(30)이 활성화되고 전도성 액체와 접촉된 상태로 도시된다. 시스템(30)은 지면 접촉(52)을 통하여 접지된다. 예를 들면, 시스템(30)이 전도성 액체와 접촉할 때, 전도성 액체는 접지를 제공한다. 시스템(30)은 도한 도 6에 더 상세히 설명되는, 센서 모듈(74)을 포함한다. 이온 또는 전류 경로들(50)은 시스템(30)과 접촉되는 전도성 액체를 통하여 물질들(34 및 36) 사이에 형성된다. 물질(34 및 36) 사이에 생성되는 전압 전위는 물질들(34/36)과 전도성 액체 사이의 화학 반응을 통하여 생성된다.
만일 환경 상태들이 환경의 측정들에 의해 결정되는 것과 같이, 통신에 바람직하도록 변화되면, 유닛(75)은 시스템(30)의 전류 신호를 사용하여 통신을 허용하기 위하여 물질들(34 및 36) 사이의 전도도를 변경하도록 제어 장치(38)에 신호를 보낸다. 따라서, 만일 시스템(30)이 불활성화되었고 환경의 임피던스가 통신에 적합하면, 시스템(30)은 다시 활성화될 수 있다.
이제 도 5a를 참조하면, 이는 물질(34)의 표면의 확대도를 도시한다. 일 양상에서, 물질(34)의 표면은 평면이 아니고, 오히려 불규칙 표면이다. 불규칙 표면은 물질의 표면 영역, 및 따라서 전도성 액체와 접촉하는 영역을 증가시킨다. 일 양상에서, 물질(34)의 표면에서, 매스(mass)가 전도성 액체로 교환되는 것과 같이 물질(34)과 주변 전도성 액체 사이에 전기화학 반응이 존재한다. 여기서 사용되는 것과 같은 용어 "매스"는 물질(34) 상에서 발생하는 전기화학 반응의 일부로서 전도성 액체로부터 첨가되거나 또는 제거될 수 있는 어떠한 이온 또는 비-이온 종류를 포함한다. 일 실시 예는 물질이 염화 구리(CuCl)이고 전도성 액체와 접촉할 때, 염화 구리가 구리 금속(고체)으로 전환되고 Cl-가 용액 내로 방출되는 경우를 포함한다. 전도성 액체 내로의 양이온들의 흐름이 전류 경로(50)에 의해 도시된다. 음 이온들은 반대 방향으로 흐른다. 유사한 방식으로, 전도성 액체로부터 방출되거나 또는 제거되는 이온들을 야기하는 물질(36)을 포함하는 전기화학 반응이 존재한다. 이러한 실시 예에서, 물질(34)에서 음이온들의 방출 및 물질(36)에 의한 양이온들의 방출은 제어 장치(38)에 의해 제어되는 전류 흐름을 통하여 서로 관련된다. 반응의 비율 및 따라서 이온 방출 비율 또는 전류는 제어 장치(38)에 의해 제어된다. 제어 장치(38)는 임피던스, 및 따라서 물질들(34 및 36)에서의 전류 흐름과 반응 비율들을 변경하는, 그것의 물질 전도도를 변경함으로써 이온 흐름의 비율을 증가시키거나 또는 감소시킬 수 있다. 반응 비율들이 제어를 통하여, 시스템(30)은 이온 흐름 내의 정보를 인코딩할 수 있다. 따라서, 시스템(30)은 이온 방출 또는 흐름을 사용하여 정보를 인코딩한다.
제어 장치(38)는 주파수가 변조되고 진폭이 일정할 때와 유사하게, 전류 또는 이온 흐름 크기를 거의 일정하게 유지하는 동안에 이온 흐름 또는 전류의 지속기간을 변경할 수 있다.또한, 제어 장치(38)는 지속기간을 거의 일정하게 유지하는 동안에 이온 흐름 비율의 레벨 또는 전류 흐름의 크기를 변경할 수 있다. 따라서, 다양한 기간의 변화를 사용하고 비율 또는 크기를 변경하여, 제어 장치(38)는 전류 또는 이온 흐름 내의 정보를 인코딩한다. 예를 들면, 제어 장치(38)는 이진 위상 천이 변조(Binary Phase-Shift Keying (BPSK)), 주파수 변조, 진폭 변조, 온-오프(on-off) 변조, 온-오프 변조를 갖는 위상 천이 변조를 포함하나 이에 한정되지 않는 기술들 중 어느 하나를 사용할 수 있다.
위에 나타낸 것과 같이, 각각 도 3과 4의 시스템(30 및 40)과 같은, 여기에 개시된 다양한 양상들은 제어 장치(38) 또는 제어 장치(48)의 일부분으로서 전자 부품들을 포함한다. 존재할 수 있는 부품들은 논리 및/또는 메모리 소자들, 집적 회로, 유도자(inductor), 저항기, 및 다양한 파라미터들의 측정을 위한 센서들을 포함하나 이에 한정되지 않는다. 각각의 부품은 프레임워크 및/또는 또 다른 부품에 고정될 수 있다. 지지체의 표면 상의 부품들은 어떠한 편리 구성으로 배치될 수 있다. 고체 지지체의 표면 상의 두 개 또는 그 이상의 부품이 존재할 때, 인터커넥트들이 제공될 수 있다.
위에 나타낸 것과 같이, 제어 장치들(30 및 40)과 같은, 시스템은 이종 물질들 사이의 전도도 및, 따라서 이온 흐름 또는 전류의 비율을 제어한다. 특정 방법으로의 전도도 변경을 통하여 시스템은 이온 흐름 내의 정보와 전류 신호를 인코딩할 수 있다. 이온 흐름 또는 전류 신호는 특정 시스템을 독특하게 식별하도록 사용된다. 부가적으로, 시스템들(30 및 40)은 서로 다른 다양한 패턴들 또는 신호를 생산할 수 있으며, 따라서 부가적인 정보를 제공한다. 예를 들면, 제 2 전도도 변경 패턴을 기초로 하는 제 2 전류 신호가 물리적 환경과 관련될 수 있는 부가적 정보를 제공하도록 사용될 수 있다. 더 설명하면, 제 1 전류 신호는 칩 상의 발진기(oscillator)를 유지하는 매우 낮은 전류 상태일 수 있으며 제 2 전류 신호는 제 1 전류 신호와 관련된 전류 상태보다 적어도 10배 높은 전류 상태일 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 제어 장치(38)의 블록 다이어그램 표현이 도시된다. 장치(38)는 제어 모듈(62), 카운터(counter) 또는 클록(clock, 64), 및 메모리(66)를 포함한다. 부가적으로, 제어 장치(38)는 센서 모듈(72)뿐만 아니라 도 5에 참조된 센서 모듈(74)을 포함하는 것으로 도시된다. 제어 모듈(62)은 물질(34)과 전기적으로 결합되는 입력(68) 및 물질(36)과 전기적으로 결합되는 출력(70)을 갖는다. 제어 모듈(62), 클록(64), 메모리(66), 및 센서 모듈들(72/74)은 또한 파워 입력들(도시되지 않음)을 갖는다. 각각의 이러한 부품들을 위한 전력은 시스템(30)이 전도성 액체와 접촉할 때, 물질들(34)과 전도성 액체 사이의 화학 반응에 의해 생산되는 전압 전위에 의해 공급된다. 제어 모듈(62)은 시스템(30)의 전체 임피던스를 변경하는 논리를 통하여 전도도를 제어한다. 제어 모듈(62)은 클록(64)에 전기적으로 결합된다. 클록(64)는 제어 모듈에 클록 사이클을 제공한다. 제어 모듈(62)의 프로그래밍된 특성들을 기초로 하여, 클록 사이클들의 설정 번호가 통과되었을 때, 제어 모듈(62)은 물질들(34 및 36) 사이의 전도도 특성들을 변경한다. 이러한 사이클은 반복되고 그렇게 함으로써 제어 장치(38)는 독특한 전류 신호 특성을 생산한다. 제어 모듈(62)은 또한 메모리(66)에 전기적으로 결합된다. 클록(64)과 메모리(66) 모두 물질들(34 및 36) 사이에 생성되는 전압 전위에 의해 전력이 제공된다.
제어 모듈(62)은 또한 센서 모듈들(72 및 74)에 전기적으로 결합되고 통신된다. 도시된 양상에서, 센서 모듈(72)은 제어 장치(38)의 일부분이고 센서 모듈(74)은 분리된 부품이다. 대안의 양상들에서, 센서 모듈들(72 및 74) 중 어느 하나는 나머지 하나 없이 사용될 수 있으며 본 발명의 범위는 센서 모듈들(72 및 74)의 구조적 또는 기능적 위치에 의해 한정되지 않는다. 부가적으로, 시스템(30)의 어떠한 부품은 청구된 본 발명의 범위를 한정하지 않고 기능적으로 또는 구조적으로 이동되거나, 결합되거나, 또는 재배치될 수 있다. 따라서, 하나의 단일 구조체, 예를 들면, 다음의 모듈들의 모든 기능을 실행하도록 디자인되는, 프로세서를 갖는 것이 가능할 수 있다: 제어 모듈(62), 클록(64), 메모리(66), 및 센서 모듈(72 또는 74). 다른 한편으로, 전기적으로 연결되고 통신할 수 있는 독립적인 구조체들 내에 위치되는 각각의 이러한 기능적 부품들을 갖는 것이 또한 본 발명의 범위 내에 존재한다.
다시 도 6을 참조하면, 센서 모듈들(72 또는 74)은 온도, 압력, pH 레벨, 및 전도도 센서 중 어떠한 것도 포함한다. 일 양상에서, 센서 모듈들(72 또는 74)은 환경으로부터 정보를 수집하고 아날로그 정보를 제어 모듈(62)에 전달한다. 제어 모듈은 그리고 나서 아날로그 정보를 디지털 정보로 전환하고 디지털 정보는 전류 흐름 또는 이온 흐름을 생산하는 매스의 전달 비율로 인코딩된다. 또 다른 양상에서, 센서 모듈들(72 또는 74)은 환경으로부터 정보를 수집하고 아날로그 정보를 디지털 정보로 전환하고 그리고 나서 제어 모듈(62)에 전달한다. 도 5에 도시된 양상에서, 센서 모듈(74)은 물질들(34 및 36)뿐만 아니라 제어 장치(38)에 전기적으로 결합되는 것으로 도시된다. 또 다른 양상에서, 도 6에 도시된 것과 같이, 센서 모듈(74)은 커넥션(78)에서 제어 장치(38)에 전기적으로 결합된다. 커넥션(78)은 센서 모듈(74)에 전력 공급을 위한 소스 및 센서 모듈(74)과 제어 장치(38) 사이의 통신 채널 모두로서 작용한다.
이제 도 5b를 참조하면, 시스템(30)은 실행되는 감지 기능의 특정 형태에 따라 선택되는, 물질(39)에 연결되는 pH 센서 모듈(76)을 포함한다. pH 센서 모듈(76)은 또한 제어 장치(38)에 연결된다. 물질(39)은 비-전도성 배리어(barrier, 55)에 의해 물질(34)과 전기적으로 분리된다. 일 양상에서, 물질(39)은 백금이다. 작동에 있어서, pH 서 모듈(76)은 물질들(34/36) 사이의 전압 전위차이를 사용한다. pH 센서 모듈(76)은 물질(34)과 물질(39) 사이의 전압 전위 차이를 측정하고 나중의 비교를 위하여 그러한 값을 비교한다. pH 센서 모듈(76)은 또한 물질(39)과 물질(36) 사이의 전압 전위 차이를 측정하고 나중의 비교를 위하여 그러한 값을 비교한다. pH 센서 모듈(76)은 전압 전위 값들을 사용하여 주변 환경의 pH 레벨을 계산한다. pH 센서 모듈(76)은 그러한 정보를 제어 장치(38)에 제공한다. 제어 장치(38)는 수신기(도시되지 않음)에 의해 검출될 수 있는, 이온 전달 내의 pH 레벨과 관련된 정보를 인코딩하기 위하여 이온 전달과 전류 흐름을 생산하는 매스의 전달 비율을 변경한다. 수신기들의 실시 예들이 아래에 설명되는 것과 같이 도 12 내지 17에 도시된다. 따라서, 시스템(30)은 pH 레벨과 관련된 정보를 결정하고 환경 외부의 소스에 제공할 수 있다.
위에 나타낸 것과 같이, 제어 장치(38)는 미리 정의된 전류 신호를 미리 출력하도록 프로그래밍될 수 있다. 또 다른 양상에서, 시스템은 시스템이 활성화될 때 프로그래밍 정보를 수신할 수 있는 수신기 시스템을 포함할 수 있다. 수신기들의 실시 예들이 아래에 설명되는 것과 같이 도 12 내지 17에 도시된다. 도시되지 않은 또 다른 양상에서, 스위치(64)와 메모리(66)가 하나의 장치에 결합될 수 있다.
위의 부품들에 더하여, 시스템(30)은 또한 하나 또는 다른 전자 부품을 포함할 수 있다. 관심 있는 전자 부품들은 예를 들면, 집적 회로 형태의 부가적인 논리 및/또는 메모리 소자들; 전력 조절 장치, 예를 들면, 배터리, 연료 전지 또는 커패시터; 센서, 자극기 등; 예를 들면, 안테나, 전극 코일 등의 형태의 신호 전송 소자; 수동 소자, 예를 들면, 유도자, 저항기 등;을 포함하나 이에 한정되지는 않는다.
이제 도 5c를 참조하면, 아래에 상세히 설명되는 것과 같이, 프레임워크(32)에 고정되는 스커트 부들(35 및 37)을 갖는 시스템(30)이 도시된다. 본 발명의 일 양상에 따라, 물질(34 및 36)은 프레임워크(32)를 넘어 스커트 부들(35 및 37) 상으로 확장한다. 본 발명에 따른 또 다른 실시 예에서, 물질들(34 및 36)은 스커트 부들(35 및 37)의 모서리로 확장할 수 있다. 물질들(34 및 36)의 영역의 증가는 공급되는 전력의 증가를 야기한다.
이제 도 5c를 참조하면, 아래에 상세히 설명되는 것과 같이, 프레임워크(32)에 고정되는 스커트 부들(35 및 37)을 갖는 시스템(30)이 도시된다. 본 발명의 일 양상에 따라, 물질(34) 및 물질(36)은 프레임워크(32)를 넘어 스커트 부들(35 및 37) 상으로 확장한다. 본 발명에 따른 또 다른 실시 예에서, 물질들(34 및 36)은 스커트 부들(35 및 37)의 모서리로 확장한다. 물질들(34 및 36)의 영역의 증가는 공급되는 전력의 증가를 야기한다.
이제 도 7을 참조하면, 프레임(32) 상에 제 1 물질 영역(34a)과 제 2 물질 영역(36a)을 갖는 시스템(30)의 단면도가 도시된다. 제 1 물질 영역(34a)은 접착 물질(adhering material, 86)을 포함한다. 접착 물질(86)은 제 1 물질(34)과 관련하여 위에서 설명된 것과 같이 본 발명의 일 양상에 따라 염화구리로 만들어지는, 제 1 물질 영역(88) 상에 접착되고 지지되도록 선택되는 어떠한 물질일 수 있다. 제 2 물질 영역(36a)은 어떠한 전이 금속, 예를 들면, 본 발명의 일 양상에 따른 티타늄으로 만들어지는 전이 금속(94)을 포함한다. 제 2 물질 영역(36a)은 또한 제 2 물질(36)과 관련하여 위에서 설명된 것과 같이 본 발명의 일 양상에 따라 마그네슘으로 만들어지는, 제 2 물질 영역(88)을 포함한다.
이제 도 8을 참조하면, 물질(86)과 물질 영역(88)의 확대도가 도시된다. 물질(86)은 비-반응성 및 전도성 물질, 예를 들면, 금으로 만들어진다. 물질 영역(88)에 대한 물질(86)의 접착 특성을 향상시키기 위하여, 물질(86)은 미완성 또는 거친 표면을 갖는다. 물질(86)은 프레임워크(32) 상에 증착된다. 부가적으로, 본 발명의 일 양상에 따라, 물질(86)은 물질(86)의 모서리와 상응하는 프레임(32)의 모서리로부터 떨어져 거리(DD)를 두는 복수의 구멍(87)을 정의한다. 거리(DD)는 홀들(87)을 물질(86)의 모서리로부터 분리하고 모든 홀(87)이 경계(89)의 범위 내에 포함되도록 허용하는데 필요한 최소 거리이며, 따라서 물질 영역(88)의 모서리는 어떠한 홀을 넘어 위치되지 않으며, 이러한 디자인은 물질 영역(88)에 대한 물질(86)의 접착 특성과 특징을 향상시킨다.
이제 도 9를 참조하면, 물질(96)을 프레임워크(32)에 고정하는 과정이 도시된다. 초기에 물질(96)은 프레임워크(32) 상에 증착된다. 그리고 나서 프레임워크(32)를 갖는 금속(86)이 가열된다. 그리고 나서 물질 영역(98)을 형성하기 위하여 금속(86)의 세척된 표면 상에 마그네슘이 증착된다.
본 발명의 일 양상에 따라, 도 1에 도시된 것과 같은, 복수의 프레임워크(32)가 도 10의 상면도에 도시된 것과 같이, 웨이퍼(wafer, 100) 상에 만들어진다. 웨이퍼(100)는 어떠한 수의 프레임워크(32)도 포함할 수 있다. 일단 웨이퍼(100)가 완성되면, 그리고 나서 각각의 프레임워크(32)는 웨이퍼(100)로부터 절단되고 본 발명의 일 양상에 따라 도시되고 설명되는 것과 같이 시스템(12, 22, 30 또는 40)을 생산하기 위하여 시트(110)의 도 11의 개구부(112) 내에 삽입되거나, 압입 끼워맞춤되거나 또는 위치된다. 개구부(112)는 프레임워크(32)의 형태와 결합되도록 절단된다. 시트(110)는 그리고 나서 설명된 것과 같이 각각의 시스템(12, 22, 30 또는 40)을 천공하는 펀치 프레스(punh press)를 통과한다.
특정 양상들에서, 섭취가능한 회로는 코팅 층을 포함한다. 본 발명의 일 양상에 따라, 보호 코팅은 도 10의 웨이퍼(100)로부터 프레임워크(32)의 제거 이전에 스피닝(spinning) 공정을 사용하여 웨이퍼(100)에 적용될 수 있다. 본 발명이 또 다른 양상에 따라, 보호 코팅은 도 11의 시트(100)로부터 천공되거나 절단된 후에, 시스템, 예를 들면 시스템(30)에 적용될 수 있다. 이러한 코팅 층의 목적은 다양한데, 예를 들면, 처리 동안에, 저장 동안에 또는 심지어 섭취 동안에 회로, 칩 및/또는 배터리, 또는 어떠한 부품들을 보호하기 위한 것일 수 있다. 그러한 경우들에 있어서, 회로의 상부 상의 코팅이 포함될 수 있다. 또한 저장 동안에 섭취가능한 회로를 보호하나, 사용 동안에 즉시 용해되도록 디자인되는 코팅들이 흥미롭다. 예를 들면, 액상 유체, 예를 들면, 위액 또는 위에서 참조된 것과 같은 전도성 액체와의 접촉 상에서 용해되는 코팅들이 존재한다. 또한 그렇지 않으면 장치의 특정 부품들을 손상시킬 수 있는 처리 단계들의 사용을 허용하도록 사용되는 보호성 처리 코팅들이 흥미롭다. 예를 들면, 상부 및 하부 상에 증착되는 이종 물질을 갖는 칩이 생산되는 양상들에서, 제품은 절단될 필요가 있다. 그러나, 절단 과정은 이종 물질을 긁을 수 있으며, 또한 이종 물질들이 방전되거나 용해되도록 야기할 수 있는 관련 액체가 존재할 수 있다. 그러한 경우들에 있어서, 물질들 상의 보호 코팅은 처리가 사용될 수 있는 동안에 부품과의 기계적 또는 액체 접촉을 방지한다.
용해가능한 코팅들의 또 다른 목적은 장치의 활성을 지연하는 것일 수 있다. 예를 들면, 위액과의 접촉 상에서 용해되도록 이종 물질 상에 위치시키고 특정 시간 예를 들면, 5분이 걸리는 코팅이 사용될 수 있다. 코팅은 또한 환경적으로 민감한 코팅, 예를 들면, 온도 또는 pH 민감성 코팅, 또는 제어된 방식으로 용해를 제공하고 원할 때 장치를 활성화하도록 허용하는 다른 화학적으로 민감성 코팅일 수 있다. 위에서 생존하나 장 내에서 용해되는 코팅들이 또한 흥미로운데, 코팅은 장치가 위를 떠날 때까지 활성을 지연시키기를 바란다. 그러한 코팅의 일례는 낮은 pH에서 용해되지 않으나 높은 pH에서 용해될 수 있는 중합체이다. 또한 약학 제형 보호 코팅들, 예를 들면, 회로가 겔 캡의 액체에 의해 활성화되는 것을 방지하는 겔 캡 액체 보호 코팅들이 흥미롭다.
관심 있는 식별기들은 전력원의 전극들(예를 들면, 양극과 음극)과 유사하게 작용하는, 두 이종 전기화학적 물질들을 포함한다. 전극 혹은 양극 또는 음극의 참조는 여기서는 단지 설명을 위한 예들로서 사용된다. 본 발명의 범위는 사용되는 라벨에 의해 한정되지 않으며 전압 전위가 두 이종 물질들 사이에 생성되는 양상들을 포함한다. 따라서, 전극 혹은 양극 또는 음극을 참조할 때, 이는 두 이종 물질들 사이에 생성되는 전압 전위를 참조하는 것으로 의도된다.
물질들이 노출되고 위산과 같은 체액 또는 다른 형태의 유체와 접촉할 때(단독으로 또는 건조된 전도성 매체 전구체와 조합하여), 전압 전위, 즉, 전압이 두 전극 물질들에 발생된 각각의 산화와 환원 반응들의 결과로 전극들 사이에 발생된다. 그렇게 함으로써 볼타 전지(voltaic cell) 또는 배터리가 생산될 수 있다. 따라서, 본 발명의 양상들에서, 그러한 전원 장치들은 두 이종 물질들이 표적 부위, 즉, 위, 소화관 등에 노출될 때 전압이 발생되는 것과 같이 구성될 수 있다.
특정 양상들에서, 금속들 중 하나 또는 둘 모두는 예를 들면, 배터리의 전압 출력을 향상시키기 위하여 비금속으로 도핑될 수 있다. 특정 양상들에서 도핑 제제들로서 사용될 수 있는 비금속들은 황, 요오드 등을 포함하나 이에 한정되지는 않는다.
설명의 목적을 위하여 본 발명의 다양한 양상들과 함께 다양한 수신기가 사용될 수 있다. 때때로 여기서 "신호 수신기"로서 언급되는, 수신기의 일 실시 예에서, 주어진 수신된 신호를 디코딩하기 위하여 두 개 또는 그 이상의 서로 다른 복조 프로토콜이 사용될 수 있다. 일부 경우들에 있어서, 코히런트 복조 프로토콜과 차동(differential) 코히런트 복조 모두가 사용될 수 있다. 도 12는 본 발명의 일 양상에 따라, 수신기가 어떻게 코히런트 복조 프로토콜을 구현할 수 있는지의 기능적 블록 다이어그램을 제공한다. 수신기의 일부만이 도 12에 도시된다는 것을 이해하여야 한다. 도 12는 일단 캐리어 주파수(및 캐리어 오프셋에 믹스 다운된 캐리어 신호)가 결정되면 기저대역(baseband) 아래로 신호를 혼합하는 과정을 도시한다. 캐리어 신호(2221)는 믹서(mixer, 2223)에서 제 2 캐리어 신호(2222)와 혼합된다. 아웃 오브 바운드 노이즈(out-of bound noise)의 효과를 감소시키기 위하여 좁은 저 대역 통과 필터(low-pass filter, 2220)가 적절한 대역폭으로 적용된다. 본 발명의 코히런트 복조 전략에 따라 기능 블록들(2225)에서 복조가 발생한다. 복합 신호의 언래핑된(unwrapped) 신호가 결정된다. 계산된 주파수와 실제 캐리어 주파수 사이의 주파수 차분값을 추정하기 위하여 위상 진화(phase evolution)가 사용되는 선택적 제 3 믹서 단계가 적용될 수 있다. 패킷의 구조는 그리고 나서 블록(2240)에서 이진 위상 천이 변조(BPSK) 신호의 코딩 영역의 시작을 결정하도록 작용된다. 주로, 복합 복조된 신호의 진폭 신호 내의 주파수 변조 포치(porch)로서 출현하는, 싱크 헤더(sync header)의 존재는 패킷의 시작 경계들을 결정하도록 사용된다. 일단 패킷의 시작 지점이 결정되면 신호는 블록(2250)에서 IQ 평면과 표준 비트 식별 상에서 회전되고 결국 블록(2260)에서 디코딩된다.
복조에 더하여, 트랜스바디(tranbody) 통신 모듈은 다른 원치 않는 신호들과 노이즈로부터의 간섭을 방지하기 위하여 부가적인 이득을 제공하는, 정방향 오류 보정 모듈(forward error correction module)을 포함할 수 있다. 관심 있는 정방향 오차 보정 모듈은 국제특허 2008/063626로서 공개된 PCT특허출원 제 PCT/US2007/024225에서 설명된 것들을 포함하며, 이는 여기에 참조로써 통합된다. 일부 경우에 있어서, 정방향 오류 보정 모듈은 디코딩 오류들을 식별하고 보정(경계들 내의)하기 위하여 리드-솔로몬(Reed-Solomon), 골레이(Golay), 해밍hamming), 및 터보(Turbo) 프로토콜들과 같은, 어떠한 편리한 프로토콜을 사용할 수 있다.
또 다른 실시 예에서, 수신기는 도 13의 기능 블록 다이어그램에 도시된 것과 같은 비콘 모듈을 포함한다. 도 13에 설명되는 전략은 유효한 비콘을 식별하기 위한 하나의 기술을 설명한다. 입력 신호(2360)는 전극들에 의해 수신되고, 고주파수 신호 체인(캐리어 주파수를 포함하는)에 의해 대역 통과(bandpass) 필터링되며(10 K㎐부터 34 K㎐까지와 같이), 아날로그로부터 디지털로 전환되는 신호들을 나타낸다. 신호(2260)는 그리고 나서 블록(2361)에서 데시메이션되고(decimated) 믹서(2362)에서 공칭 구동 주파수(nominal drive frequency, 12.5 K㎐, 20 K㎐ 등과 같은)에서 혼합된다. 결과로서 생기는 신호는 불록(2364)에서 데시메이션되고 캐리어 오프셋-신호(2369)로 믹스 다운된 캐리어 신호를 생산하기 위하여 블록(2365)에서 저 대역 통과 필터링된다. 신호(2369)는 진정한 캐리어 주파수 신호(2368)를 제공하기 위하여 블록(2367, 고속 푸리에 변환 및 그리고 나서 가장 강력한 두 피크의 검출)에 의해 더 진행된다. 이러한 프로토콜은 전송된 비콘의 캐리어 주파수의 정확한 결정을 허용한다.
도 14는 본 발명의 일 양상에 따른 신호 수신기의 집적 회로 부품의 블록 기능 다이어그램을 도시한다. 도 14에서, 수신기(2700)는 전극 입력(2710)을 포함한다. 트랜스바디 전도성 통신 모듈(2720)과 생리학적 감지 모듈(2730)이 전극 입력(2710)에 전기적으로 결합된다. 일 양상에서, 트랜스바디 전도성 통신 모듈(2720)은 고주파수(HF) 신호 체인으로서 구현되고 생리학적 감지 모듈(2730)은 저주파수(LF) 신호 체인으로서 구현된다. CMOS 온도 감지 모듈(2740, 주변 온도를 검출하기 위한) 및 3-축 가속도계(2750)가 또한 도시된다. 수신기(2700)는 또한 프로세싱 엔진(2760, 예를 들면, 마이크로컨트롤러 및 디지털 신호 프로세서), 비휘발성 메모리(2770, 데이터 저장을 위한), 및 무선 통신 모듈(2780, 예를 들면, 데이터 업로드 작용에서, 또 다른 장치로의 데이터 전송을 위한)을 포함한다.
도 15는 본 발명의 일 양상에 따라, 도 14에 도시된 수신기의 블록 기능 다이어그램을 구현하도록 구성되는 회로의 더 상세한 블록 다이어그램을 제공한다. 도 15에서, 수신기(2800)는 예를 들면, 이온성 방출 모듈에 의해 전도성으로 전송된 신호들을 수신하거나 및/또는 관심 있는 생리학적 파라미터들 또는 바이오마커들을 감지하는 전극들 e1(2811), e2(2812), 및 e3(2813)을 포함한다. 전극들(2812, 2812, 및 2813)에 의해 수신된 신호들은 전극들에 전기적으로 결합되는 멀티플렉서(2820)에 의해 멀티플렉싱된다.
멀티플렉서(2820)는 고 대역 통과 필터(2830)와 저 대역 통과 필터(2840) 모두에 전기적으로 결합된다. 고주파수 신호 체인과 저주파수 신호 체인들은 원하는 레벨 또는 범위를 포함하기 위하여 프로그램가능한 이득을 제공한다. 이러한 특정 양상에서, 고주파수 통과 필터(2830)는 대역 외 주파수들로부터 노이즈를 필터링하는 동안에 10 K㎐ 내지 34 K㎐ 대역 내의 주파수들을 통과한다. 이러한 고주파수 대역은 다양할 수 있으며 예를 들면, 3 K㎐ 내지 300 K㎐의 범위를 포함한다. 통과 주파수들은 그리고 나서 고 주파수 신호 체인에 전기적으로 결합되는, 고전력 프로세서(2880, 디지털 신호 처리(DSP)로서 도시된) 내로의 입력을 위하여 변환기(converter, 2834)에 의해 디지털 신호로 전환되기 전에 증폭기(2832)에 의해 증폭된다.
0.5 ㎐ 내지 150 ㎐ 범위 내의 낮은 주파수들을 통과하고 대역 외 주파수들을 필터링하는 저 대역 통과 필터(2840)가 도시된다. 주파수 대역은 다양할 수 있으며, 예를 들면, 150 ㎐ 미만을 포함하는, 200 ㎐ 미만과 같이, 300 ㎐ 미만의 주파수들을 포함한다. 통과 주파수 신호들은 증폭기(2842)에 의해 증폭된다. 또한 제 2 멀티플렉서(2860)에 결합되는 가속도계(2850)가 도시된다. 멀티플렉서(2860)는 증폭기(2842)로부터 증폭된 신호들과 함께 가속도계로부터의 신호들을 멀티플렉싱한다. 멀티플렉싱된 신호들은 그리고 나서 또한 저전력 프로세서(2870)에 전기적으로 결합되는 변환기(2864)에 의해 디지털 신호들로 변환된다.
일 양상에서, 디지털 가속도계(Analog Devices사에 의해 제조된 것과 같은)가 가속도계(2850)를 대신하여 구현될 수 있다. 디지털 가속도계를 사용함으로써 다양한 정점들이 달성될 수 있다. 예를 들면, 디지털 가속도계가 이미 디지털 포맷의 신호들을 생산할 수 있기 때문에, 디지털 가속도계는 변환기(2864)를 우회할 수 있고 저전력 마이크로컨트롤러(2870)에 전기적으로 결합될 수 있다(이 경우에 멀티플렉서(2860)는 더 이상 필요하지 않을 수 있다). 또한, 디지털 신호는 움직임을 검출할 때 자체로 켜질 수 있으며, 이는 또한 전력을 절약할 수 있다. 게다가, 연속적인 단계 계수가 구현될 수 있다. 디지털 가속도계는 저전력 프로세서(2870)로 보내진 데이터의 흐름을 제어하는데 도움을 주기 위하여 선입선출(FIFO) 버퍼를 포함할 수 있다. 예를 들면, 데이터는 프로세서가 유휴 상태로부터 깨어나도록 트리거링되고 데이터를 수신하는 시간까지 선입선출 내에 버퍼링될 수 있다.
저전력 프로세서(2870)는 예를 들면, Texas Instruments사의 MSP430 마이크로컨트롤러일 수 있다. 수신기(2800)의 저전력 프로세서(2870)는 이미 설명된 것과 같이 예를 들면 10 .mu.A 또는 그 이하, 혹은 1 .mu.A 또는 그 이하의 최소 전류 드로를 필요로 하는, 유휴 상태를 유지한다.
고전력 프로세서(2880)는 예를 들면, Texas Instruments사의 VC5509 디지털 신호 프로세스일 수 있다. 고전력 프로세서(2880)는 활성 상태 동안에 신호 처리 작용들을 실행한다. 이러한 작용들은 이미 설명된 것과 같이, 유휴 상태보다 상당한 양의 전류, 예를 들면, 50 .mu.A과 같은, 30 .mu.A 또는 그 이상의 전류들을 필요로 하며 예를 들면, 전도적으로 전송된 신호들을 위한 스캐닝, 수신되었을 때 전도적으로 전송된 신호들의 처리, 생리학적 데이터의 획득 및/또는 처리 등과 같은, 작용들을 포함한다.
또한 고전력 프로세서(2880)에 전기적으로 결합되는 플래시 메모리(2890)가 도 13에 도시된다. 일 양상에서, 플래시 메모리(2890)는 저전력 프로세서(2870)에 전기적으로 결합될 수 있으며, 이는 더 나은 전력 효율을 제공할 수 있다.
고전력 프로세서(2880)에 전기적으로 결합되고 예를 들면 블루투스(BLUETOOTH.TM)를 포함할 수 있는 무선 통신 소자(2895)가 도시된다. 일 양상에서, 무산 통신 소자(2895)는 고전력 프로세서(2880)에 전기적으로 결합된다. 또 다른 양상에서, 무선 통신 소자(2895)는 고전력 프로세서(2880) 및 저전력 프로세서(2870)에 전기적으로 결합된다. 게다가, 무선 통신 소자(2895)는 자체로 고유의 전원장치를 가질 수 있으며 따라서 수신기의 다른 부품들과 독립적으로 켜지거나 꺼질 수 있다(예를 들면 마이크로컨트롤러에 의해).
예를 들면, 유휴 상태를 염두에 두고, 다음의 단락들은 본 발명의 일 일 양상에 따라, 수신기의 다양한 상태들 동안에 도 15에 도시된 수신기 부품들의 바람직한 구성들을 제공한다. 원하는 적용에 따라 대안의 구성들이 구현될 수 있다는 것을 이해하여야 한다.
유휴 상태에서, 예를 들면, 수신기는 최소 전류를 인출한다. 수신기(2800)는 저전력 프로세서(2870)가 불활성 상태(유휴 상태와 같은)이고 고전력 프로세서(2880)가 불활성 상태(유휴 상태와 같은)이며, 주변 회로와 관련된 회로 블록들과 다양한 활성 상태들 동안에 필요한 그것들의 전력 공급들이 오프 상태인(예를 들면, 무선 통신 모듈(2895) 및 아날로그 전면 단부) 것과 같이 구성된다. 예를 들면, 저전력 프로세서는 활성의 32 K㎐ 발진기를 가질 수 있으며 0.5.mu. A를 포함하는, 수 .mu.A를 소비할 수 있다. 유휴 상태에서, 저전력 프로세서(2870)는 예를 들면, 활성 상태에서 전달하기 위하여 신호를 기다릴 수 있다. 신호는 인터럽트(interrupt)와 같이 외부에 존재하거나 또는 타이머와 같은, 장치의 주변장치들 중 어느 하나에 의해 내부적으로 발생될 수 있다. 고전력 프로세서의 유휴 상태 동안에, 고전력 프로세서는 예를 들면, 32 K㎐ 워치 크리스탈(watxh crystal)을 소모할 수 있다. 고전력 프로세서는 예를 들면, 활성 상태로 전달하기 위하여 신호를 기다릴 수 있다.
수신기가 스니프(sniff) 상태일 때, 저전력 프로세서(2870)는 유휴 상태이고 고전력 프로세서(2880)는 유휴 상태이다. 게다가, 스니프 기능에 필요한 아날로그/디지털 변환기를 포함하는 아날로그 프론트 엔드와 관련된 회로 블록들이 켜진다(바꾸어 말하면, 고주파수 신호 체인). 이미 설명된 것과 같이, 저전력 효율을 달성하기 위하여 비콘 신호 모듈이 다양한 형태의 스니프 신호를 구현할 수 있다.
전송된 신호의 검출 상에서, 고전력 복조 및 디코드 상태가 입력될 수 있다. 수신기가 복조 상태이고 디코드 상태일 때, 저전력 프로세서(2870)는 활성 상태이고 고전력 프로세서(2880)는 활성 상태이다. 고전력 프로세서(2880)는 예를 들면, 장치에 108 M㎐ 클록 속도를 주는 위상 고정 루프(PLL) 기반 배율기(multiplier)로 12 M㎐ 또는 그 근처로부터 구동하는 수정 발진기를 구동할 수 있다. 저전력 프로세서(2870)는 예를 들면, 1 M㎐ 내지 20 M㎐ 범위로 내부 R-C 진동기를 구동할 수 있으며 활성 동안에 M㎐ 클록 속도 당 250 내지 300 ㎂ 범위의 전력을 소비한다. 활성 상태는 처리 및 따라올 수 있는 어떠한 전송들을 허용한다. 필요로 하는 전송들은 오프로부터 온의 사이클로 무선 통신 모듈을 트리거할 수 있다.
수신기가 심전도와 가속도계를 수집하는 상태일 때, 가속도계 및/또는 심전도와 관련된 회로 블록들이 켜진다. 고전력 프로세서(2880)는 수십 동안에 유휴 상태이며, 처리와 전송 동안에 활성 상태이다(예를 들면, 장치에 108 M㎐ 클록 속도를 주는 위상 고정 루프 기반 배율기로 12 M㎐ 또는 그 근처로부터 구동하는 수정 발진기). 저전력 프로세서(2870)는 이러한 상태 동안에 활성 상태이고 1 M㎐ 내지 20 M㎐ 범위로 내부 R-C 진동기를 구동할 수 있으며 M㎐ 클록 속도 당 250 내지 300 ㎂ 범위의 전력을 소비한다.
저전력 프로세서(예를 들면, 도 13에 도시된 MSP) 및 고전력 프로세서(예를 들면, 도 10에 도시된 DSP)는 어떠한 편리한 프로토콜을 사용하여 서로 통신할 수 있다. 일부 경우에 있어서, 이러한 두 소자는 존재할 때, 직렬 주변 인터페이스 버스(이하 "SPI 버스"로 표기)를 거쳐 서로 통신할 수 있다. 다음의 설명은 고전력 프로세서와 저전력 프로세서가 SPI 버스를 따라 앞뒤로 메시지들을 통신하고 보내는 것을 허용하도록 구현되는 신호전달과 메시지전달 전략을 설명한다. 다음의 프로세서들 사이의 통신의 설명을 위하여, 도 13과 일치하도록 하기 위하여, 각각 "저전력 프로세서"와 "고전력 프로세서"를 대신하여 "LPP"와 "HPP"가 사용된다. 그러나, 설명은 도 13에 도시된 것들과 다른 프로세서들에 적용할 수 있다.
도 16은 고주파수 신호 체인과 관련된 본 발명의 일 양상에 따른 수신기 내의 하드웨어의 블록 다이어그램의 도면을 제공한다. 도 16에서, 수신기(2900)는 멀티플렉서(2920)에 전기적으로 결합되는 수신기 프로브들(예를 들면, 전극들(2911, 2912, 및 2913) 형태의)을 포함한다. 어떠한 대역 외 주파수들을 제거하는 대역 통과 필터를 제공하기 위하여 고 대역 통과 필터(2930)와 저 대역 통과 필터(2940)가 도시된다. 도시된 양상에서, 주파수 대역의 범위 내에 존재하는 캐리어 신호들을 통과하기 위하여 10 K㎐ 내지 34 K㎐의 대역 통과가 제공된다. 바람직한 캐리어 주파수들은 12.5 K㎐ 및 20 K㎐를 포함할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 하나 또는 그 이상의 캐리어가 존재할 수 있다. 게다가, 수신기(2920)는 아날로그-대-디지털 변환기(2950, 예를 들면, 500 K㎐에서의 샘플링을 위하여)를 포함한다. 디지털 신호는 그 후에 디지털 신호 처리에 의해 처리될 수 있다. 본 양상에서는 디지털 신호를 디지털 신호 처리를 위한 전용 메모리로 보내는 DMA-대-DSP 유닛(2960)이 도시된다. 직접 메모리 접근은 디지털 신호 처리의 나머지를 저전력 방식으로 남아 있도록 허용하는 이익을 제공한다.
수신기를 포함하는 시스템의 일례가 도 17에 도시된다. 도 17에서, 시스템(3500)은 섭취가능한 이벤트 마커("IEM")와 같은 섭취가능한 장치를 포함하는 약학 조성물(3510)을 포함한다. 또한 시스템(3500) 내에 신호 수신기(3520)가 존재한다. 신호 수신기(3520)는 또한 심전도와 같은 생리학적 감지 능력 및 이동 감지 능력을 포함한다. 신호 수신기(3520)는 데이터를 환자의 외부 장치 또는 PDA(3530, 스마트폰 또는 다른 무선 통신 가능 장치와 같은)로 전송하고, 차례로 데이터를 서버(3540)로 전송하도록 구성된다. 서버(3540)는 원한다면 예를 들면, 환자로 향하는 허가들을 제공하도록 구성될 수 있다. 예를 들면, 서버(3540)는 예를 들면, 화살표(3560)에 표시된 것과 같이, 가족 간병인(3550)이 서버(3540)에 의해 발생되는 경고들과 경향들을 모니터하도록 허용하고 다시 환자로의 지원을 제공하는 인터페이스(웹 인터페이스와 같은)를 거쳐 가족 간병인(3550)이 환자의 치료 계획에 참가하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다. 서버(3540)는 PDA(3530)를 거쳐 환자에 전달되는 화살표(3565)에 표시된 것과 같은, 예를 들면, 환자 경고들, 환자 인센티브들 등의 형태로 환자에 대한 직접적인 반응들을 제공하도록 구성될 수 있다. 서버(3540)는 또한 화살표(3580)에 표시된 것과 같이, 환자 건강과 준수, 예를 들면, 건강 지수 요약들, 경고들, 비교 환자 벤치마크들 등의 측정들을 획득하고 통보된 임상 통신과 환자로의 재지원을 제공하기 위하여 데이터 처리 알고리즘들을 사용할 수 있는 의료 전문가(예를 들면, 공인 간호사, 의사)와 상호작용할 수 있다.
본 발명은 여기에 설명된 특정 실시 예들 또는 양상들에 한정되지 않고 그와 같이 변경될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 또한 여기에 사용된 용어는 특정 양상들을 설명하기 위한 목적을 위한 것이며 이를 한정하는 것으로 의도되어서는 안 되는데, 그 이유는 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들에 의해 한정될 것이기 때문이라는 것을 이해하여야 한다.
값들의 범위가 제공될 때, 각각의 중간 값은 그러한 범위의 상한과 하한 사이의 문맥이 명확히 달리 설명하지 않는 한 상한과 하한의 단위, 및 그러한 정해진 범위 내의 다르게 정해지거나 또는 중간 값의 1/10까지, 본 발명 내에 포함된다. 이러한 더 작은 범위들이 상한과 하한은 더 작은 범위들 내에 독립적으로 포함될 수 있으며 또한 정해진 범위에서 어떠한 구체적으로 제외된 한계들을 조건으로 본 발명 내에 포함된다. 정해진 범위는 하나의 한계 또는 모두를 포함하며, 그러한 포함된 한계들 중 하나 또는 모두를 제외한 범위들이 또한 본 발명 내에 포함된다.
달리 정의되지 않는 한, 여기서 사용된 모든 기술 및 과학 용어는 본 발명에 속하는 통상의 지식을 가진자들에 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 여기서 설명된 것과 유사하거나 동등한 어떠한 방법들과 물질들은 또한 실제에서 또는 본 발명의 대표적으로 나타낸 방법들과 물질들이 이제 설명되는, 본 발명의 검사에서 사용될 수 있다.
본 명세서에 인용된 모든 공보와 특허는 각각의 개별 공보들 또는 특허들이 구체적으로 그리고 개별적으로 참조로써 통합되도록 표시되는 것과 같이 여기에 참조로서 통합되며 공보들에서 인용된 것과 함께 방법들 및/또는 물질들을 개시하고 설명하기 위하여 여기에 참조로써 통합된다. 어떠한 공보의 인용은 출원일 이전의 그것의 공개를 위한 것이며 본 발명이 선행 발명에 의해 그러한 공보를 선행할 자격을 주는 인정으로 해석되어서는 안 된다. 또한, 제공된 공보의 날짜들은 독립적으로 확인될 필요가 있을 수 있는 실제 공개 날짜들과 다를 수 있다.
여기서 사용되고 첨부된 청구항들에서 사용되는 것과 같이, 단수 형태들 "a", "an" 및 "the"는 문맥이 명확히 달리 지시하지 않는 한 복수 대상을 포함한다는 것에 유의하여야 한다. 또한 청구항들은 어떠한 선택적 소자도 배제하도록 작성될 수 있다는 것을 이해하여야 한다. 그와 같이, 이러한 표현은 청구항 구성요소들의 인용과 함께 "단독으로", "유일한" 등과 같은 그러한 독점적 용어의 사용, 또는 "부정적" 제한의 사용을 위한 선행 기준으로서 역할을 하는 것으로 의도된다.
청구항들에도 불구하고, 본 발명은 또한 다음의 항들로서 언급될 수 있다:
1. 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법에 있어서,
접착 물질의 층을 지지 구조체의 제 1 위치 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 접착 물질의 층은 복수의 홀을 정의하는, 단계;
제 1 물질을 상기 접착 물질의 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질은 상기 접착 물질에 접착하는, 단계;
전이 물질의 층을 상기 지지 구조체의 제 2 위치 상에 증착하는 단계; 및
제 2 물질을 상기 전이 금속의 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질이 전도성 액체와 접촉될 때 전압 전위 차이를 나타내는, 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
2. 제 1항에 있어서, 상기 접착 물질은 금인 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
3. 제 2항에 있어서, 접착 특성을 향상시키기 위하여 상기 금의 표면을 러핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
4. 제 1항 내지 3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 지지 구조체는 실리콘 기반 물질인 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
5. 제 1항 내지 4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 물질을 증착하는 단계는 전자 빔들을 사용하여 침전물을 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
6. 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접착 층은 100 마이크론 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
7. 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전이 금속의 층을 증착하는 단계는:
상기 전이 금속을 상기 지지 구조체 상에 증착하는 단계;
상기 전이 금속 침전물로 상기 지지 구조체를 가열하는 단계; 및
결과로서 생기는 구조체가 상기 제 2 물질을 받을 준비가 되어 있는 것과 같이 상기 전이 금속이 노출된 표면을 세척하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
8. 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 노출된 표면을 세척하는 단계는 이온 총으로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
9. 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 보호 코팅을 제공하기 위하여 폴리머를 상기 장치 상에 회전시키는 단계를 더 포함하며, 상기 증착하는 단계는 상기 폴리머를 상기 장치의 상기 표면 상에 균일하게 분포시키기 위하여 상기 장치를 회전시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
10. 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치를 비-전도성 멤브레인 내로 삽입하는 단계를 도 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
11. 복수의 통신 장치의 제조 방법에 있어서, 각각의 상기 장치는 비-전도성 멤브레인과 부분 전력원 장치를 포함하며,
어셈블리 멤브레인 시트를 생산하기 위하여 복수의 개구부를 비-전도성 물질의 시트 내로 절단하는 단계를 구비하되, 각각의 상기 개구부의 형태는 상기 장치의 프레임워크의 형태와 상응하는, 단계; 및
로딩된 멤브레인 시트를 생산하기 위하여 복수의 부분 전력원 장치로부터 선택된 하나의 부분 전력원을 상기 어셈블리 멤브레인의 각각의 개구부 내로 삽입하는 단계를 포함하되, 각각의 상기 부분 전력원 장치는 접착 물질을 갖는 표면으로부터 상기 지지 구조체의 반대편 표면 상에 전이 금속의 층을 증착하는 단계를 포함하는 과정에 따라 제조되는, 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
12. 제 11항에 있어서,
접착 멤브레인 시트를 생산하기 위하여 상기 전이 금속 반대편 일면 상에 로딩된 멤브레인 시트 상에 비-반응성 물질의 층을 증착하는 단계를 구비하되, 상기 비-반응성 물질의 층은 복수의 홀을 정의하는, 단계;
상기 접착 물질을 갖는 면 상의 상기 접착 멤브레인 시트 상에 제 1 물질을 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질은 상기 비-반응성 물질과 접촉하는, 단계; 및
부분 전력 장치 시트를 생산하기 위하여 상기 전이 금속의 층 상에 제 2 물질을 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질과 상기 물질은 전압 전위 차이를 나타내는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
13. 제 11항 또는 12항에 있어서, 상기 지지 구조체 상에 복수의 경계를 정의하는 단계를 더 포함하며, 각각의 상기 경계는 각각의 장치의 회로와 상응하는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
14. 제 12항 또는 13항에 있어서, 상기 비-반응성 물질의 층을 증착하는 단계는 홀들의 그룹을 정의하는 단계를 더 포함하며, 각각의 상기 홀들의 그룹은 상기 홀들의 그룹 내의 각각의 홀의 위치가 상응하는 경계 내에 존재하는 것과 같이, 상기 복수의 경계로부터 선택된 하나의 경계 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
15. 전 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 전이 금속은 티타늄인 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
16. 전 항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 획득가능한, 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 장치는:
접착 물질의 층을 지지 구조체의 제 1 위치 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 접착 물질의 층은 복수의 홀을 정의하는, 단계;
제 1 물질을 상기 접착 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질은 상기 접착 물질에 접착하는, 단계;
전이 물질의 층을 상기 지지 구조체의 제 2 위치 상에 증착하는 단계; 및
제 2 물질을 상기 전이 금속의 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질이 전도성 액체와 접촉할 때 전압 전위 차이를 나타내는, 단계;를 포함하는 과정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치.
본 명세서를 이해하는데 통상의 지식을 가진 자들에 자명할 것과 같이, 여기에 설명되고 도시된 각각의 개별 양상들은 본 발명의 범위 또는 정신을 벗어나지 않고 다른 일부 양상들 중 어떠한 것의 특징들과 쉽게 분리되거나 또는 결합될 수 있는 분리된 부품들과 특징들을 갖는다. 인용된 어떠한 방법도 인용된 이벤트들의 순서로 또는 논리적으로 가능한 다른 어떠한 순서로 실행될 수 있다.
본 발명의 이해의 명확성의 목적을 위하여 도면과 실시 예들에 의해 일부 상세히 설명되었으나, 통상의 지식을 가진 자들은 본 발명과 관련하여 첨부된 청구항들의 정신 또는 범위를 벗어나지 않고 거기에 특정 변경들과 변형들이 만들어질 수 있다는 것이 자명하다.
따라서, 앞의 설명은 단지 본 발명의 원리들을 설명한다. 통상의 지식을 가진 자들은 여기에 분명히 설명되거나 도시되지 않았더라도, 본 발명의 원리들을 구현하고 본 발명이 정신과 범위 내에 포함되는 다양한 배치를 고안할 수 있다는 것을 이해할 것이다. 게다가, 여기에 인용된 모든 실시 예들과 상태 언어는 원칙적으로 독자들이 기술을 발전시키도록 본 발명의 발명자들에 의해 제공되는 본 발명의 원리들과 개념들을 이해하는데 도움을 주도록 의도되며, 그러한 구체적으로 인용된 실시 예들과 상태들에 제한 없이 존재하는 것으로 해석되어야 한다. 게다가, 여기에 원리들, 양상들을 인용한 모든 설명과 본 발명의 양상들뿐만 아니라 그것들의 특정 실시 예들은 그것들의 구조적, 기능적 등가물 모두를 포함하는 것으로 의도된다. 부가적으로, 그러한 등가물들은 현재 알려진 등가물들과 미래에 개발되려는 등가물들 모두, 즉, 구조와 상관없이, 동일한 기능을 실행하는 개발되는 어떠한 소자들을 포함하는 것으로 의도된다. 따라서, 본 발명의 범위는 여기에 설명되고 도시된 바람직한 양상들에 한정되는 것으로 의도되어서는 안 된다. 오히려, 본 발명의 정신 및 범위는 첨부된 청구항들에 의해 구현된다.
10 : 약학 제품
12 : 시스템
14 : 섭취가능한 제품
18 : 위액
20 : 약학 제품
22 : 시스템
30 : 시스템
32 : 프레임워크
34, 36 : 물질
35, 37 : 스커트 부
38 : 제어 장치
40 : 시스템
42 : 프레임워크
44, 46 : 물질
48 : 제어 장치
49 : 스커트
50 : 전류 경로
52 : 지면 접촉
62 : 제어 모듈
64 : 클록
66 : 메모리
70 : 출력
72, 74 : 센서 모듈
76 : pH 서 모듈
86 : 물질
87 : 구멍
88 : 물질 영역
96 :물질
100 : 웨이퍼
110 : 시트
112 : 개구부
2220 : 저 대역 통과 필터
2221 : 캐리어 신호
2222 : 제 2 캐리어 신호
2223 : 믹서
2369 : 캐리어 오프셋-신호
2700 : 수신기
2710 : 전극 입력
2720 : 트랜스바디 전도성 통신 모듈
2730 : 생리학적 감지 모듈
2740 : CMOS 온도 감지 모듈
2750 : 3-축 가속도계
2760 : 프로세싱 엔진
2770 : 비휘발성 메모리
2780 : 무선 통신 모듈
2800 : 수신기
2811, 2812, 2813 : 전극
2820 : 멀티플렉서
2830 : 고 대역 통과 필터
2834 : 변환기
2840 : 저 대역 통과 필터
2842 : 증폭기
2850 : 가속도계
2860 : 제 2 멀티플렉서
2864 : 변환기
2870 : 저전력 프로세서
2880 : 고전력 프로세서
2890 : 플래시 메모리
2895 : 무선 통신 모듈
2900 : 수신기
2911, 2912, 2913 : 전극
2920 : 멀티플렉서
2930 : 고 대역 통과 필터
2940 : 저 대역 통과 필터
2950 : 아날로그-대-디지털 변환기
2960 : DMA-대-DSP 유닛
3500 : 시스템
3510 : 약학 조성물
3520 : 신호 수신기
3530 : PDA
3540 : 서버
3550 : 가족 간병인

Claims (20)

  1. 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법에 있어서,
    접착 물질의 층을 지지 구조체의 제 1 위치 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 접착 물질의 층은 복수의 홀을 정의하는, 단계;
    제 1 물질을 상기 접착 물질의 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질은 상기 접착 물질에 접착하는, 단계;
    전이 물질의 층을 상기 지지 구조체의 제 2 위치 상에 증착하는 단계; 및
    제 2 물질을 상기 전이 금속의 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질이 전도성 액체와 접촉될 때 전압 전위 차이를 나타내는, 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 접착 물질은 금인 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  3. 제 1항에 있어서, 접착 특성을 향상시키기 위하여 상기 금의 표면을 러핑하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 지지 구조체는 실리콘 기반 물질인 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 제 1 물질을 증착하는 단계는 전자 빔들을 사용하여 침전물을 증발시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  6. 제 2항에 있어서, 상기 접착 층은 100 마이크론 두께보다 작은 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 전이 금속의 층을 증착하는 단계는:
    상기 전이 금속을 상기 지지 구조체 상에 증착하는 단계;
    상기 전이 금속 침전물로 상기 지지 구조체를 가열하는 단계; 및
    결과로서 생기는 구조체가 상기 제 2 물질을 받을 준비가 되어 있는 것과 같이 상기 전이 금속이 노출된 표면을 세척하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 노출된 표면을 세척하는 단계는 이온 총으로 세척하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  9. 제 1항에 있어서, 보호 코팅을 제공하기 위하여 폴리머를 상기 장치 상에 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  10. 제 7항에 있어서, 상기 폴리머를 상기 장치의 상기 표면 상에 균일하게 분포시키기 위하여 상기 장치를 회전시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  11. 제 1항에 있어서, 상기 장치를 비-전도성 멤브레인 내로 삽입하는 단계를 도 포함하는 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  12. 복수의 통신 장치의 제조 방법에 있어서, 각각의 상기 장치는 비-전도성 멤브레인과 부분 전력원 장치를 포함하며,
    어셈블리 멤브레인 시트를 생산하기 위하여 복수의 개구부를 비-전도성 물질의 시트 내로 절단하는 단계를 구비하되, 각각의 상기 개구부의 형태는 상기 장치의 프레임워크의 형태와 상응하는, 단계; 및
    로딩된 멤브레인 시트를 생산하기 위하여 복수의 부분 전력원 장치로부터 선택된 하나의 부분 전력원을 상기 어셈블리 멤브레인의 각각의 개구부 내로 삽입하는 단계를 포함하되, 각각의 상기 부분 전력원 장치는 접착 물질을 갖는 표면으로부터 상기 지지 구조체의 반대편 표면 상에 전이 금속의 층을 증착하는 단계를 포함하는 과정에 따라 제조되는, 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
  13. 제 12항에 있어서,
    접착 멤브레인 시트를 생산하기 위하여 상기 전이 금속 반대편 일면 상에 로딩된 멤브레인 시트 상에 비-반응성 물질의 층을 증착하는 단계를 구비하되, 상기 비-반응성 물질의 층은 복수의 홀을 정의하는, 단계;
    상기 접착 물질을 갖는 면 상의 상기 접착 멤브레인 시트 상에 제 1 물질을 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질은 상기 비-반응성 물질과 접촉하는, 단계; 및
    부분 전력 장치 시트를 생산하기 위하여 상기 전이 금속의 층 상에 제 2 물질을 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질과 상기 물질은 전압 전위 차이를 나타내는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
  14. 제 13항에 있어서, 상기 지지 구조체 상에 복수의 경계를 정의하는 단계를 더 포함하며, 각각의 상기 경계는 각각의 장치의 회로와 상응하는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 비-반응성 물질의 층을 증착하는 단계는 홀들의 그룹을 정의하는 단계를 더 포함하며, 각각의 상기 홀들의 그룹은 상기 홀들의 그룹 내의 각각의 홀의 위치가 상응하는 경계 내에 존재하는 것과 같이, 상기 복수의 경계로부터 선택된 하나의 경계 내에 포함되는 것을 특징으로 하는 복수의 통신 장치의 제조 방법.
  16. 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치에 있어서, 바람직하게는 상기 장치는:
    접착 물질의 층을 지지 구조체의 제 1 위치 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 접착 물질의 층은 복수의 홀을 정의하는, 단계;
    제 1 물질을 상기 접착 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질은 상기 접착 물질에 접착하는, 단계;
    전이 물질의 층을 상기 지지 구조체의 제 2 위치 상에 증착하는 단계; 및
    제 2 물질을 상기 전이 금속의 층 상에 증착하는 단계를 구비하되, 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질은 상기 제 1 물질과 상기 제 2 물질이 전도성 액체와 접촉할 때 전압 전위 차이를 나타내는, 단계;를 포함하는 과정에 의해 제조되는 것을 특징으로 하는 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치.
  17. 제 1항에 있어서, 상기 전이 금속은 티타늄인 것을 특징으로 하는 부분 전력원을 포함하는 통신 장치의 제조 방법.
  18. 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치에 있어서,
    실리콘 물질로부터 만들어지는 지지 구조체; 및
    물리 기상 증착을 사용하여 상기 지지 구조체의 제 1 위치 상에 증착되는 염화구리 층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치
  19. 제 18항에 있어서, 상기 물리 기상 증착은 스퍼터 증착을 통하여 달성되는 것을 특징으로 하는 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치.
  20. 제 18항에 있어서, 상기 물리 기상 증착은 아크 증착을 통하여 달성되는 것을 특징으로 하는 통신용 부분 전력원을 포함하는 장치.
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