KR20220119450A - 비결합 및 비효율적인 송신 및 수신 안테나를 갖는 비침습적 분석물 감지 및 시스템 - Google Patents

비결합 및 비효율적인 송신 및 수신 안테나를 갖는 비침습적 분석물 감지 및 시스템 Download PDF

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필립 보수아
로널드 에릭슨
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노우 랩스, 인크.
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Abstract

비침습적 분석물 센서 시스템은 적어도 하나의 송신 안테나/요소 및 적어도 하나의 수신 안테나/요소를 갖는 안테나/검출기 어레이를 포함하며, 여기서 적어도 하나의 송신 안테나/요소 및 적어도 하나의 수신 안테나/요소는 95% 미만이 서로 커플링되거나 90% 미만이 서로 커플링되거나 85% 미만이 서로 커플링되거나 75% 미만이 서로 커플링된다. 적어도 하나의 송신 안테나/요소는 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 범위의 송신 신호를 관심 분석물을 포함하는 타겟으로 송신하고, 적어도 하나의 수신 안테나/요소는 적어도 하나의 송신 안테나/요소에 의한 타겟으로의 송신 신호의 송신으로 인한 응답을 검출한다.

Description

비결합 및 비효율적인 송신 및 수신 안테나를 갖는 비침습적 분석물 감지 및 시스템
본 개시는 일반적으로 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 대역과 같은 비광학 주파수를 사용하여 분광 기술을 통해 분석물을 비침습적으로 검출하는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 개시는 송신 안테나 및 수신 안테나를 포함하는 비침습적 분석물 센서에 관한 것으로, 여기서 송신 및 수신 안테나는 서로 디커플링(decoupled) 되어 있다.
타겟 내에서 분석물을 검출 및/또는 측정할 수 있는 것과 관련되어 있다. 일 예는 생물학적 조직에서 포도당을 측정하는 것이다. 환자의 포도당을 측정하는 예에서, 현재의 분석물 측정 방법은 손가락 스틱이나 실험실 기반 검사를 위한 혈액과 같은 체액 또는 종종 침습적 경피 장치를 사용하여 환자에게서 채취한 체액에 대해 측정을 수행한다는 점에서 침습적이다. 생물학적 조직에서 포도당 측정을 수행할 수 있다고 주장하는 비침습적 방법이 있다. 그러나 많은 비침습적 방법은 일반적으로 다음과 같은 문제가 있다: 포도당과 같은 관심 분석물에 대한 특이성 부족; 온도 변동으로 인한 간섭; 피부 화합물(즉, 땀) 및 색소의 간섭; 배치의 복잡성, 즉 감지 장치가 환자 신체의 여러 위치에 있다는 점이다.
본 개시는 일반적으로 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 대역과 같은 비광학 주파수를 사용하는 분광 기술을 통해 분석물을 비침습적으로 검출하는 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다. 본원에 설명된 비침습적 분석물 센서는 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 범위에서 생성된 송신 신호를 관심 분석물을 포함하는 타겟으로 송신하는 기능을 하는 적어도 하나의 송신 안테나(송신 요소로 또한 지칭될 수 있음) 및 송신 안테나에 의한 타겟으로의 송신 신호의 송신으로부터 발생하는 응답(response)을 검출하는 기능을 하는 적어도 하나의 수신 안테나(수신 요소로 또한 지칭될 수 있음)를 포함한다.
송신 및 수신 안테나는 서로 디커플링되어 있고 이는 비침습성 분석물 센서의 검출 기능을 향상시키는 데 도움을 준다. 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 디커플링은 송신 안테나에 의해 송신된 가능한 많은 신호가 타겟에 들어가도록 하고, 타겟으로 이동하지 않고 송신 안테나에서 수신 안테나로 직접 수신되는 전자기 에너지의 양을 최소화하거나 심지어 제거하는 하나 이상의 기술을 사용하여 달성될 수 있다. 디커플링은 송신 안테나와 수신 안테나를 서로 디커플링하기에 충분한 하나 이상의 의도적으로 제작된 구성 및/또는 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 배열에 의해 달성될 수 있다. 비제한적인 일 실시예에서, 디커플링은 서로 의도적으로 상이한 기하학적 구조(geometry)를 갖는 송신 안테나 및 수신 안테나에 의해 달성될 수 있다. 의도적으로 다른 기하학적 구조는 의도적인 송신 및 수신 안테나의 다른 기하학적 구성을 말하며, 예를 들어 제조 오류 또는 허용 오차로 인해 우발적으로 또는 비의도적으로 발생할 수 있는 송신 및 수신 안테나의 기하학 차이와는 구별된다.
송신 및 수신 안테나의 디커플링을 달성하는 또 다른 기술은 송신 신호의 전자기력선의 일정 비율을 타겟에 강제로 적용하여 분석물에 도달하게 하기 위하여 출력 전력, 안테나 크기, 주파수 및 차폐의 존재와 같은 요인에 따라 각 안테나 사이에 적절한 간격을 사용하고, 그로써 타겟으로 이동하지 않고 직접적으로 송신 안테나에서 수신 안테나에 의한 전자기 에너지의 직접적인 수신을 가능한 한 최소화하거나 제거하는 것이다. 이 기술은 수신 안테나에 의해 검출된 응답이 분석물을 측정하는 것이고 단지 송신 안테나에서 수신 안테나로 직접 흐르는 송신 신호가 아님을 확인하는 데 도움이 된다. 일 실시예에서, 센서는 제1 간격을 갖는 송신 및 수신 안테나의 제1 쌍, 및 제1 간격과 상이한 제2 간격을 갖는 송신 및 수신 안테나의 제2 쌍을 사용할 수 있다.
본원에 설명된 기술은 관심 분석물의 존재뿐만 아니라 분석물의 양 또는 타겟 내의 분석물의 농도를 검출하는 데 사용될 수 있다. 본원에 설명된 기술은 단일 분석물 또는 하나 이상의 분석물을 검출하는 데 사용될 수 있다. 타겟은 임의의 타겟, 예를 들어 검출하고자 하는 분석물(들)을 포함하는 인간 또는 비인간, 동물 또는 비동물, 생물학적 또는 비생물학적 타겟일 수 있다. 예를 들어, 타겟은 인간 조직, 동물 조직, 식물 조직, 무생물, 토양, 유체, 유전 물질 또는 미생물을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 분석물(들)은 임의의 분석물, 예를 들어 검출하고자 하는 인간 또는 비인간, 동물 또는 비동물, 생물학적 또는 비생물학적 분석물일 수 있다. 예를 들어, 분석물(들)은 혈당, 혈중 알코올, 백혈구 또는 황체형성 호르몬 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다.
일 실시예에서, 비침습적 분석물 센서 시스템은 서로 디커플링된 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나를 갖는 디커플링된 안테나 어레이를 포함할 수 있다. 적어도 하나의 송신 안테나 및 적어도 하나의 수신 안테나는 적어도 하나의 송신 안테나가 송신 신호를 타겟으로 송신할 수 있도록, 그리고 적어도 하나의 수신 안테나는 응답을 검출할 수 있도록 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟에 대해 위치되고 배열된다. 송신 회로는 적어도 하나의 송신 안테나에 전기적으로 연결될 수 있다. 송신 회로는 적어도 하나의 송신 안테나에 의해 송신될 송신 신호를 생성하도록 구성되며, 여기서 송신 신호는 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 범위에 있다. 또한, 수신 회로는 적어도 하나의 수신 안테나와 전기적으로 연결될 수 있다. 수신 회로는 적어도 하나의 송신 안테나에 의한 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로의 송신 신호의 송신으로부터 발생하는, 적어도 하나의 수신 안테나에 의해 검출된 응답을 수신하도록 구성된다.
일 실시예에서, 디커플링은 적어도 하나의 송신 안테나와 적어도 하나의 수신 안테나 사이의 기하학적 구조의 의도적인 차이에 의해 달성될 수 있다. 다른 실시예에서, 디커플링은 적어도 하나의 송신 안테나와 적어도 하나의 수신 안테나를 디커플링하기에 충분한 적절한 간격으로 적어도 하나의 송신 안테나와 적어도 하나의 수신 안테나를 배열함으로써 달성될 수 있다.
본원에 기재된 다른 실시예에서, 비침습적 분석물 센서 시스템은 센서 하우징 및 센서 하우징에 부착된 디커플링된 검출기 어레이를 포함할 수 있다. 디커플링된 검출기 어레이는 적어도 하나의 송신 요소 및 적어도 하나의 수신 요소를 가질 수 있다. 적어도 하나의 송신 요소는 제1 기하학을 가질 수 있고 적어도 하나의 수신 요소는 제1 기하학과 기하학적으로 상이한 제2 기하학을 가질 수 있다. 상이한 기하학적 구조들에 더하여 또는 이와 별도로, 적어도 하나의 송신 요소와 적어도 하나의 수신 요소 사이에 송신 및 수신 요소를 서로 디커플링하기에 충분하고 적절한 간격이 제공될 수 있다. 적어도 하나의 송신 요소는 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로 송신 신호를 송신하도록 위치되고 배열되고, 적어도 하나의 수신 요소는 응답을 검출할 수 있도록 위치되고 배열된다. 이 실시예에서, 적어도 하나의 송신 요소는 그것의 두께 치수보다 큰 적어도 하나의 측면 치수를 갖는 전도성 재료의 스트립으로 구성되고, 적어도 하나의 송신 요소의 전도성 재료의 스트립은 기판 상에 배치된다. 또한, 이 실시예에서, 적어도 하나의 수신 요소는 그것의 두께 치수보다 큰 적어도 하나의 측면 치수를 갖는 전도성 재료의 스트립으로 구성되고, 적어도 하나의 수신 요소의 전도성 재료의 스트립은 적어도 하나의 송신 요소와 동일한 기판 또는 상이한 기판일 수 있는 기판 상에 배치된다. 송신 회로는 센서 하우징에 부착되고 적어도 하나의 송신 요소에 전기적으로 연결 가능하며, 여기서 송신 회로는 적어도 하나의 송신 요소에 의해 송신될 송신 신호를 생성하도록 구성되며, 상기 송신 신호는 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 범위에 있다. 또한, 수신 회로는 센서 하우징에 부착되고, 적어도 하나의 수신 요소에 전기적으로 연결될 수 있다. 수신 회로는 적어도 하나의 송신 요소에 의한 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로의 송신 신호의 송신으로부터 발생하는, 적어도 하나의 수신 요소에 의해 검출된 응답을 수신하도록 구성된다.
본원에 설명된 또 다른 실시예에서, 비침습적 분석물 센서 시스템은 센서 하우징 및 센서 하우징에 부착된 검출기 어레이를 포함할 수 있다. 검출기 어레이는 서로 디커플링된 적어도 하나의 송신 요소 및 적어도 하나의 수신 요소를 가질 수 있다. 적어도 하나의 송신 요소는 제1 기하학을 가질 수 있고 적어도 하나의 수신 요소는 제1 기하학과 기하학적으로 상이한 제2 기하학을 가질 수 있다. 상이한 기하학적 구조들에 더하여 또는 이와 별도로, 적어도 하나의 송신 요소와 적어도 하나의 수신 요소 사이에 송신 및 수신 요소를 서로 디커플링하기에 충분한 적절한 간격이 제공될 수 있다. 적어도 하나의 송신 요소는 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로 송신 신호를 송신하도록 위치되고 배열되고, 적어도 하나의 수신 요소는 응답을 검출할 수 있도록 위치되고 배열된다. 이 실시예에서, 적어도 하나의 송신 요소 및 적어도 하나의 수신 요소는 둘 다 기판 상에 배치된 전도성 재료의 스트립으로 구성될 수 있다. 송신 회로는 센서 하우징 내에 배치되고 적어도 하나의 송신 요소에 전기적으로 연결된다. 송신 회로는 적어도 하나의 송신 요소에 의해 송신될 송신 신호를 생성하도록 구성되며, 여기서 송신 신호는 각각 약 10kHz 내지 약 100GHz, 예를 들어 약 300MHz ~ 약 6000MHz의 범위에 있는 적어도 2개의 주파수를 갖는다. 수신 회로는 또한 센서 하우징 내에 배치되고 적어도 하나의 수신 요소에 전기적으로 연결된다. 수신 회로는 적어도 하나의 송신 요소에 의한 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로의 송신 신호의 송신으로부터 발생하는 적어도 하나의 수신 요소에 의해 검출된 응답을 수신하도록 구성된다. 또한, 검출기 어레이, 송신 회로 및 수신 회로에 전력을 제공하기 위해 재충전 가능한 배터리가 센서 하우징 내에 배치된다.
본 개시의 일부를 형성하고 본원에 설명된 장치, 시스템 및 방법이 실시될 수 있는 실시예를 도시하는 첨부 도면을 참조한다.
도 1은 일 실시예에 따른 타겟에 대한 비침습적 분석물 센서를 갖는 비침습적 분석물 센서 시스템의 개략도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본원에 기술된 센서 시스템에서 사용될 수 있는 안테나 어레이의 상이한 예시적인 배향을 도시한다.
도 3a 내지 도 3i는 상이한 기하학적 구조를 갖는 송신 및 수신 안테나의 상이한 예시를 도시한다.
도 4a, 4b, 4c 및 4d는 송신 및 수신 안테나의 단부가 가질 수 있는 상이한 형상의 추가적인 예시를 도시한다.
도 5는 일 실시예에 따른 센서 장치의 개략도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 분석물 검출 방법의 흐름도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 응답 분석의 흐름도이다.
도 8은 본원에 설명된 비침습적 분석물 센서 시스템을 포함하는 테이블탑 장치를 도시한다.
도 9는 도 8의 테이블탑 장치를 포함하는 시스템을 도시한다.
도 10은 본원에 설명된 비침습적 분석물 센서 시스템을 포함하는 테이블탑 장치의 다른 실시예를 도시한다.
동일한 참조 번호는 본원 전체에 걸쳐 동일한 부분을 나타낸다.
전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 대역과 같은 비광학 주파수를 사용하는 분광 기술을 통해 분석물을 비침습적으로 검출하는 장치, 시스템 및 방법에 대한 자세한 설명은 후술한다. 비침습적 분석물 센서는 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 범위에 있는 생성된 송신 신호를 관심 분석물이 포함된 타겟으로 송신하는 기능을 하는 송신 안테나(송신 요소로 또한 지칭될 수 있음) 및 송신 안테나에 의해 타겟으로 송신 신호의 송신으로 인한 응답을 검출하는 기능을 하는 수신 안테나(수신 요소로 또한 지칭될 수 있음). 송신 안테나와 수신 안테나가 서로 디커플링되어 있어 센서의 감지 성능이 향상된다.
송신 안테나 및 수신 안테나는 타겟 근처에 위치될 수 있고 타겟에서 적어도 하나의 분석물을 검출하는 것을 돕기 위해 본원에 추가로 설명된 바와 같이 작동될 수 있다. 송신 안테나는 무선 또는 마이크로파 주파수 범위에서 최소 2개의 주파수를 갖는 신호를 타겟을 향하여 그리고 타겟으로 송신한다. 적어도 2개의 주파수를 갖는 신호는 각각의 주파수에서 개별 시간에 개별적으로 송신되는 개별 신호 부분에 의해 형성될 수 있으며, 각각은 개별 주파수를 갖는다. 다른 실시예에서, 적어도 2개의 주파수를 갖는 신호는 적어도 2개의 주파수를 포함하는 복수의 주파수를 포함하는 복소 신호(complex signal)의 일부일 수 있다. 복소 신호는 여러 신호를 혼합하거나 다중화한 후 복소 신호를 송신함으로써 복수의 주파수가 동시에 송신되어 생성될 수 있다. 복소 신호를 생성하기 위한 한 가지 가능한 기술은 역 푸리에 변환 기술을 사용하는 것을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 수신 안테나는 송신 안테나에 의한 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로의 신호 송신으로부터 발생하는 응답을 검출한다.
송신 안테나 및 수신 안테나는 서로 디커플링되어 있다(디튜닝(detune) 등으로 또한 지칭될 수 있음). 디커플링은 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 직접 통신을 최소화하기 위해, 바람직하게는 차폐가 없는 상태에서 송신 안테나와 수신 안테나의 구성 및/또는 배열을 의도적으로 제작하는 것을 의미한다. 송신 안테나와 수신 안테나 사이의 차폐를 활용할 수 있다. 그러나 송신 안테나와 수신 안테나는 차폐 없이도 디커플링된다.
수신 안테나에 의해 검출된 신호(들)는 수신된 신호(들)의 강도 및 분석물이 송신된 신호를 흡수하는 하나 이상의 주파수에서의 강도 감소에 기초하여 분석물을 검출하도록 분석될 수 있다. 전자기 스펙트럼의 무선 또는 마이크로파 주파수 범위에서 작동하는 비침습적 분광 센서를 사용하여 분석물을 검출하는 예는 WO 2019/217461에 설명되어 있으며, 그 전체 내용은 본원에 참조로 포함된다. 수신 안테나에 의해 검출된 신호(들)는 복수의 신호 성분을 포함하는 복소 신호일 수 있으며, 각각의 신호 성분은 상이한 주파수에 있다. 일 실시예에서, 검출된 복소 신호는 예를 들어 푸리에 변환을 통해 상이한 주파수 각각에서 신호 성분으로 분해될 수 있다. 일 실시예에서, 수신 안테나에 의해 검출된 복소 신호는 검출된 신호가 분석물 검출을 이루기 위해 충분한 정보를 제공하는 한 전체로서(즉, 복소 신호의 역다중화 없이) 분석물을 검출하기 위해 분석될 수 있다. 또한, 수신 안테나에 의해 검출된 신호(들)는 각각 개별 주파수를 갖는 개별 신호 부분일 수 있다.
일 실시예에서, 본원에 설명된 센서는 타겟에서 적어도 하나의 분석물의 존재를 검출하기 위해 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 본원에 기재된 센서는 타겟 내 적어도 하나의 분석물의 양 또는 농도를 검출할 수 있다. 타겟은 검출하고자 하는 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟이 될 수 있다. 타겟은 인간 또는 비인간, 동물 또는 비동물, 생물학적 또는 비생물학적일 수 있다. 예를 들어, 타겟은 인간 조직, 동물 조직, 식물 조직, 무생물, 토양, 유체, 유전 물질 또는 미생물을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 타겟의 비제한적 예는 유체, 예를 들어 혈액, 간질액, 뇌척수액, 림프액 또는 소변, 인간 조직, 동물 조직, 식물 조직, 무생물, 토양, 유전 물질 또는 미생물을 포함하지만 이에 국한되지 않는다.
분석물(들)은 검출하고자 하는 임의의 분석물일 수 있다. 분석물은 인간 또는 비인간, 동물 또는 비동물, 생물학적 또는 비생물학적일 수 있다. 예를 들어, 분석물(들)은 혈당, 혈중 알코올, 백혈구 또는 황체형성 호르몬 중 하나 이상을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 분석물(들)은 화학 물질, 화학 물질의 조합, 바이러스, 박테리아 등을 포함할 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 분석물은 다른 매질에 포함된 화학물질일 수 있으며, 이러한 매질의 비제한적인 예는 혈액, 간질액, 뇌척수액, 림프액 또는 소변, 인간 조직, 동물 조직, 식물 조직, 무생물, 토양, 유전 물질 또는 미생물과 같은 적어도 하나의 분석물을 포함하는 유체를 포함한다. 분석물(들)은 또한 광물 또는 오염 물질과 같은 비인간, 비생물학적 입자일 수 있다.
분석물(들)은 예를 들어 자연 발생 물질, 인공 물질, 대사 산물 및/또는 반응 생성물을 포함할 수 있다. 비제한적 예로서, 적어도 하나의 분석물은 인슐린, 아카르복시프로트롬빈; 아실카르니틴; 아데닌 포스포리보실 트랜스퍼라제; 아데노신 데아미나제; 알부민; 알파-태아단백질; 아미노산 프로필(아르기닌(크렙스 회로), 히스티딘/우로칸산, 호모시스테인, 페닐알라닌/티로신, 트립토판); 안드레노스텐디온; 안티피린; 아라비니톨 거울상 이성질체; 아르기나제; 벤조일렉고닌(코카인); 비오티니다제; 바이오프테린; c-반응성 단백질; 카르니틴; 프로-BNP; BNP; 트로포닌; 카르노시나제; CD4; 세룰로플라스민; 케노데옥시콜산; 클로로퀸; 콜레스테롤; 콜린에스테라제; 공액 1-β 히드록시-콜산; 코티솔; 크레아틴 키나제; 크레아틴 키나제 MM 동종효소; 사이클로스포린 A; d-페니실라민; 디에틸클로로퀸; 디하이드로에피안드로스테론 설페이트; DNA(아세틸화기 다형성, 알코올 탈수소효소, 알파 1-항트립신, 낭포성 섬유증, 듀센/베커(Duchenne/Becker) 근이영양증, 분석물-6-인산 탈수소효소, 헤모글로빈 A, 헤모글로빈 S, 헤모글로빈 C, 헤모글로빈 D, 헤모글로빈 E, 헤모글로빈 F, D-펀자브(D-Punjab) , 베타 지중해빈혈, B형 간염 바이러스, HCMV, HIV-1, HTLV-1, 레버 유전성 시신경병증, MCAD, RNA, PKU, 삼일열말라리아원충(Plasmodium vivax), 성적 분화, 21-데옥시코르티솔); 데스부틸할로판트린; 디히드로프테리딘 환원효소; 디프테리아/파상풍 항독소; 적혈구 아르기나제; 적혈구 프로토포르피린; 에스테라제 D; 지방산/아실글리신; 유리 β-인간 융모막 성선 자극 호르몬; 유리 적혈구 포르피린; 유리 티록신(FT4); 유리 트리요오드티로닌(FT3); 푸마릴아세토아세테이트; 갈락토스/갈-1-포스페이트; 갈락토스-1-포스페이트 우리딜트랜스퍼라제; 겐타마이신; 분석물-6-포스페이트 탈수소효소; 글루타티온; 글루타티온 과산화효소; 글리코콜산; 글리코실화 헤모글로빈; 할로판트린; 헤모글로빈 변이체; 헥소사미니다제 A; 인간 적혈구 탄산탈수효소 I; 17-알파-히드록시프로게스테론; 하이포잔틴 포스포리보실 트랜스퍼라제; 면역반응성 트립신; 젖산염; 선두; 지단백질((a), B/A-1, β); 리소자임; 메플로퀸; 네틸마이신; 페노바르비톤; 페니토인; 피탄산/프리스탄산; 프로게스테론; 프로락틴; 프롤리다제; 퓨린 뉴클레오시드 포스포릴라제; 퀴닌; 역삼요오드티로닌(rT3); 셀렌; 혈청 췌장 리파제; 시소마이신; 소마토메딘 C; 특이항체(아데노바이러스, 항핵항체, 항제타항체, 아르보바이러스, 아우제스키병 바이러스, 뎅기열 바이러스, 드라쿤쿨루스 메디넨시스, 에키노코커스 그래뉼로수스, 엔타메바 히스토리티카, 엔타메바 히스토리티카, 엔테로바이러스, 십이지장충, 헬리코박터 파일로리, B형 간염 바이러스, 헤르페스 바이러스, HIV-1, IgE(아토피성 질환), 인플루엔자 바이러스, 리슈마니아 도노바니, 렙토스피라, 홍역/볼거리/풍진, 마이코박테리움 레프레, 마이코플라스마 뉴모니애, 마이오글로빈, 사상충, 파라인플루엔자 바이러스, 열성열원충, 소아마비 바이러스, 녹농균 (장티푸스), 만소니 주혈흡충, 톡소플라스마 곤디, 트레페노마 팔리디움, 트리파노소마 크루지/란젤리, 수포성 기공 바이러스, 우체레리아 반크로프티, 황열병 바이러스); 특정 항원(B형 간염 바이러스, HIV-1); 숙시닐아세톤; 설파독신; 테오필린; 갑상선 자극 호르몬(TSH); 티록신(T4); 티록신 결합 글로불린; 미량 원소; 트랜스페린; UDP-갈락토스-4-에피머라제; 요소; 유로포르피리노겐 I 합성효소; 비타민 A; 백혈구; 및 아연 프로토포르피린을 포함할 수 있으나, 이에 국한되지 않는다.
분석물(들)은 또한 타겟에 도입된 하나 이상의 화학 물질을 포함할 수 있다. 분석물(들)은 조영제, 방사성 동위원소 또는 기타 화학 작용제와 같은 마커(marker)를 포함할 수 있다. 분석물(들)은 탄화플루오르 기반 합성 혈액을 포함할 수 있다. 분석물(들)은 에탄올; 대마초(마리화나, 테트라하이드로칸나비놀, 해시시); 흡입제(산화질소, 아질산아밀, 아질산부틸, 염화탄화수소, 탄화수소); 코카인(크랙 코카인); 각성제(암페타민, 메스암페타민, 리탈린, Cylert, Preludin, Didrex, PreState, Voranil, Sandrex, Plegine); 진정제(바르비투르산염, 메타쿠알론, Valium, Librium, Miltown, Serax, Equanil, Tranxene과 같은 진정제); 환각제(펜시클리딘, 리세르그산, 메스칼린, 페요테, 실로시빈); 마약(헤로인, 코데인, 모르핀, 아편, 메페리딘, Percocet, Percodan, Tussionex, Fentanyl, Darvon, Talwin, Lomotil); 디자이너 약물(펜타닐, 메페리딘, 암페타민, 메탐페타민 및 펜시클리딘의 유사체, 예를 들어 Ecstasy); 단백 동화 스테로이드; 니코틴. 분석물(들)은 다른 약물 또는 제약 조성물을 포함할 수 있다. 분석물(들)은 예를 들어 아스코르브산, 요산, 도파민, 노르아드레날린, 3-메톡시티라민(3MT), 3,4-디하이드록시페닐아세트산(DOPAC), 호모바닐 산(HVA), 5-하이드록시트립타민(5HT) 및 5-하이드록시인돌아세트산(FHIAA)과 같은 신체 내에서 생성된 신경화학물질 또는 기타 화학물질을 포함할 수 있다.
이제 도 1을 참조하면, 비침습적 분석물 센서(5)를 구비한 비침습적 분석물 센서 시스템의 일 실시예가 도시되어 있다. 센서(5)는 관심 분석물(9)을 포함하는 타겟(7)에 대해 도시되어 있다. 이 예에서, 센서(5)는 송신 안테나/요소(11)(이하 "송신 안테나(11)") 및 수신 안테나/요소(13)(이하 "수신 안테나(13)")를 포함하는 안테나 어레이를 포함하는 것으로 기술된다. 센서(5)는 송신 회로(15), 수신 회로(17), 및 제어기(19)를 더 포함한다. 아래에서 더 논의되는 바와 같이, 센서(5)는 또한 배터리(도 1에 미도시)와 같은 전원을 포함할 수 있다.
송신 안테나(11)는 전자기 스펙트럼의 무선 주파수(RF) 또는 마이크로파 범위에 있는 신호(21)를 타겟(7)으로 송신하도록 위치, 배열 및 구성된다. 송신 안테나(11)는 무선 주파수(RF) 또는 마이크로파 범위의 전자기 신호의 전극 또는 임의의 다른 적절한 송신기일 수 있다. 송신 안테나(11)는 분석물 감지가 일어나도록 하기에 충분한 타겟(7)에 대한 임의의 배열 및 배향을 가질 수 있다. 비제한적인 일 실시예에서, 송신 안테나(11)는 실질적으로 타겟(7)을 향하는 방향을 향하도록 배열될 수 있다.
송신 안테나(11)에 의해 송신된 신호(21)는 송신 안테나(11)에 전기적으로 연결 가능한 송신 회로(15)에 의해 생성된다. 송신 회로(15)는 송신 안테나(11)에 의해 송신될 송신 신호를 생성하기에 적합한 임의의 구성을 가질 수 있다. RF 또는 마이크로파 주파수 범위에서 송신 신호를 생성하기 위한 송신 회로는 당업계에 잘 알려져 있다. 일 실시예에서, 송신 회로(15)는 예를 들어 전원에 대한 연결, 주파수 발생기, 및 선택적으로 필터, 증폭기 또는 RF 또는 마이크로파 주파수 전자기 신호를 발생시키는 회로를 위한 임의의 다른 적절한 요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 송신 회로(15)에 의해 생성된 신호는 각각이 약 10kHz 내지 약 100GHz의 범위에 있는 적어도 2개의 개별(discrete) 주파수(즉, 복수의 개별 주파수)를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 적어도 2개의 개별 주파수들 각각은 약 300MHz 내지 약 6000MHz 범위에 있을 수 있다. 일 실시예에서, 송신 회로(15)는 약 10 kHz 내지 약 100 GHz 범위, 또는 다른 실시예에서 약 300 MHz 내지 약 6000 MHz 범위 내의 주파수 범위를 스위핑하도록(sweep) 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 송신 회로(15)는 복소 송신 신호를 생성하도록 구성될 수 있고, 복소 신호는 복수의 신호 성분을 포함하고, 각각의 신호 성분은 상이한 주파수를 갖는다. 복소 신호는 여러 신호를 혼합하거나 다중화한 후 복소 신호를 송신함으로써 여러 주파수가 동시에 송신되어 생성될 수 있다.
수신 안테나(13)는 송신 안테나(11)에 의해 타겟(7)으로 송신되고 분석물(9)에 충돌하는 송신 신호(21)의 송신으로부터 발생하는 하나 이상의 전자기 응답 신호(23)를 검출하도록 위치, 배열 및 구성된다. 수신 안테나(13)는 무선 주파수(RF) 또는 마이크로파 범위의 전자기 신호의 전극 또는 임의의 다른 적절한 수신기일 수 있다. 일 실시예에서, 수신 안테나(13)는 각각이 약 10kHz 내지 약 100GHz 범위, 또는 다른 실시예에서 약 300MHz 내지 약 6000MHz 범위인 적어도 2개의 주파수를 갖는 전자기 신호를 검출하도록 구성된다. 수신 안테나(13)는 분석물 감지가 일어나도록 하는 응답 신호(들)(23)의 검출을 허용하기에 충분한 타겟(7)에 대한 임의의 배열 및 배향을 가질 수 있다. 비제한적인 일 실시예에서, 수신 안테나(13)는 실질적으로 타겟(7)을 향하는 방향을 향하도록 배열될 수 있다.
수신 회로(17)는 수신 안테나(13)에 전기적으로 연결 가능하고 수신 안테나(13)로부터 수신된 응답을 제어기(19)로 전달한다. 수신 회로(17)는 수신 안테나(13)에 의해 검출된 전자기 에너지를 응답 신호(들)(23)를 반사하는 하나 이상의 신호로 변환하기 위해 수신 안테나(13)와 인터페이싱하기에 적합한 임의의 구성을 가질 수 있다. 수신 회로의 구성은 당업계에 잘 알려져 있다. 수신 회로(17)는 예를 들어 신호(들)의 증폭, 신호(들) 필터링 등을 통해 신호(들)를 제어기(19)에 제공하기 전에 신호(들)를 조절하도록 구성될 수 있다. 따라서, 수신 회로(17)는 필터, 증폭기, 또는 제어기(19)에 제공되는 신호(들)를 조절하기 위한 임의의 다른 적절한 구성요소를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 수신 회로(17) 또는 제어기(19) 중 적어도 하나는 서로 다른 주파수의 복수의 신호 성분을 각각의 구성 신호 성분을 포함하는, 수신 안테나(13)에 의해 검출된 복소 신호를 분해하거나 역다중화하도록 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 복소 신호를 분해하는 것은 검출된 복소 신호에 푸리에 변환을 적용하는 것을 포함할 수 있다. 그러나 수신된 복합 신호를 분해하거나 역다중화하는 것은 선택 사항이다. 대신에, 일 실시예에서, 수신 안테나에 의해 검출된 복소 신호는 검출된 신호가 분석물 검출을 이루기에 충분한 정보를 제공하는 한 전체로서(즉, 복소 신호를 역다중화하지 않고) 분석물을 검출하여 분석될 수 있다.
제어기(19)는 센서(5)의 동작을 제어한다. 예를 들어, 제어기(19)는 송신 회로(15)가 송신 안테나(11)에 의해 송신될 송신 신호를 생성하도록 지시할 수 있다. 제어기(19)는 수신 회로(17)로부터 신호를 더 수신한다. 제어기(19)는 타겟(7)에서 분석물(들)(9)을 검출하기 위해 수신 회로(17)로부터의 신호를 선택적으로 처리할 수 있다. 일 실시예에서, 제어기(19)는 선택적으로 적어도 하나의 외부 장치(25)와 사용자 장치 및/또는 원격 서버(27), 예를 들어 블루투스와 같은 하나 이상의 무선 연결, 4G, 5G, LTE 등과 같은 무선 데이터 연결, 또는 Wi-Fi를 통해 통신할 수 있다. 제공된 경우, 외부 장치(25) 및/또는 원격 서버(27)는 예를 들어 분석물(들)(9)을 검출하기 위해 제어기(19)가 수신 회로(17)로부터 수신하는 신호를 처리(또는 추가 처리)할 수 있다. 제공된 경우, 외부 장치(25)는 예를 들어 유선 데이터 연결을 사용하거나 무선 데이터 연결 또는 외부 장치(25)의 Wi-Fi를 통해 원격 서버(27)에 대한 연결을 제공하기 위해 센서(5)와 원격 서버(27) 사이의 통신을 제공하는데 사용될 수 있다.
계속해서 도 1을 참조하면, 센서(5)는 내부 공간(31)을 정의하는 센서 하우징(29)(점선으로 도시됨)을 포함할 수 있다. 센서(5)의 구성요소는 하우징(29)에 부착 및/또는 하우징(29) 내에 배치될 수 있다. 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)는 하우징(29)에 부착된다. 일부 실시예에서, 안테나(11, 13)는 하우징(29)의 내부 공간(31) 내에서 전체적 또는 부분적일 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나(11, 13)는 내부 공간(31) 외부에서 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 위치되지만 하우징(29)에 부착될 수 있다. 일부 실시예에서, 송신 회로(15), 수신 회로(17) 및 제어기(19)는 하우징(29)에 부착되고 센서 하우징(29) 내에 전체적으로 배치된다.
수신 안테나(13)는 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 전자기 커플링(electromagnetic coupling)이 감소되도록 송신 안테나(11)에 대해 디커플링 또는 디튜닝된다. 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13)의 디커플링은 타겟(7)으로부터의 응답 신호(들)(23)인 수신 안테나(13)에 의해 검출된 신호(들) 부분을 증가시키고 수신 안테나(13)에 의해 송신된 신호(21)의 직접 수신을 최소화한다. 커플링된 송신 및 수신 안테나를 갖는 안테나 시스템과 비교하여, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13)의 디커플링은 감소된 순방향 이득(S21) 및 출력(S22)에서의 증가된 반사를 갖는 송신 안테나(11)로부터 수신 안테나(13)로의 송신을 초래한다.
일 실시예에서, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 커플링은 95% 이하이다. 다른 실시예에서, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 커플링은 90% 이하이다. 다른 실시예에서, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 커플링은 85% 이하이다. 다른 실시예에서, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 커플링은 75% 이하이다.
송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 커플링을 줄이기 위한 임의의 기술이 사용될 수 있다. 예를 들어, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 디커플링은 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13)를 서로 디커플링하기에 충분한 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이의 하나 이상의 의도적으로 제작된 구성 및/또는 배열에 의해 달성될 수 있다.
예를 들어, 아래에서 추가로 설명되는 일 실시예에서, 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)의 디커플링은 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)가 서로 다른 기하학적 구조를 갖도록 의도적으로 구성함으로써 달성될 수 있다. 의도적으로 상이한 기하학적 구조는 의도된 송신 및 수신 안테나(11, 13)의 상이한 기하학적 구성을 지칭한다. 기하학적 구조의 의도적 차이는 예를 들어 제조 오류 또는 허용 오차로 인해 우발적으로 또는 의도하지 않게 발생할 수 있는 송신 및 수신 안테나의 기하학적 구조의 차이와 구별된다.
송신 안테나(11)와 수신 안테나(13)의 디커플링을 달성하기 위한 다른 기술은 안테나(11, 13)를 디커플링하고 송신된 신호(21)의 전자기력선의 일부를 타겟(7)에 강제하기에 충분한 각 안테나(11, 13) 사이에 적절한 간격을 제공하여, 타겟(7)으로 이동하지 않고 직접 송신 안테나(11)로부터 수신 안테나(13)에 의한 전자기 에너지의 가능한 한 직접 수신을 최소화하거나 제거한다. 각 안테나(11, 13) 사이의 적절한 간격은 송신 안테나(11)로부터의 신호의 출력 전력, 안테나(11, 13)의 크기, 송신된 신호의 주파수 또는 주파수들, 및 안테나 사이의 차폐의 존재를 포함하지만 이에 국한되지 않는 요인에 기초하여 결정될 수 있다. 이 기술은 수신 안테나(13)에 의해 검출된 응답이 분석물(9)을 측정하고 송신 안테나(11)에서 수신 안테나(13)로 직접 흐르는 송신 신호(21)가 아님을 보장하는 데 도움이 된다. 일부 실시예에서, 안테나 사이(11, 13)의 적절한 간격은 디커플링을 달성하기 위해 안테나(11, 13)의 기하학적 구조의 의도적인 차이와 함께 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 송신 안테나(11)에 의해 송신되는 송신 신호는 적어도 2개의 상이한 주파수, 예를 들어 7 내지 12개 이상의 상이한 개별 주파수를 가질 수 있다. 다른 실시예에서, 송신 신호는 단일 주파수 또는 다수의 상이한 주파수를 갖는 각각의 개별 신호를 갖는 일련의 개별, 분리된 신호일 수 있다.
일 실시예에서, 송신 신호(또는 송신 신호들 각각)는 약 300ms보다 작거나, 같거나, 또는 그보다 큰 송신 시간에 걸쳐 송신될 수 있다. 다른 실시예에서, 송신 시간은 약 200ms 이상일 수 있다. 또 다른 실시예에서, 송신 시간은 약 30ms보다 작거나 같거나 그보다 클 수 있다. 송신 시간은 또한 초 단위로 측정되는 크기, 예를 들어 1초, 5초, 10초 또는 그 이상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 동일한 송신 신호가 여러 번 송신될 수 있고, 그 후 송신 시간이 평균화 될 수 있다. 다른 실시예에서, 송신 신호(또는 송신 신호들 각각)는 약 50% 이하의 듀티 사이클(duty cycle)로 송신될 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 센서 시스템(5)에서 사용될 수 있는 안테나 어레이(33)의 예시 및 안테나 어레이(33)가 어떻게 배향될 수 있는지를 도시한다. 안테나 어레이(33)의 많은 배향이 가능하고, 센서(5)가 분석물(9)을 감지하는 주요 기능을 수행할 수 있는 한 임의의 배향이 사용될 수 있다.
도 2a에서, 안테나 어레이(33)는 실질적으로 평면일 수 있는 기판(35) 상에 배치된 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)를 포함한다. 이 예는 실질적으로 X-Y 평면에 배치된 어레이(33)를 도시한다. 이 예에서, 안테나(11, 13)의 X축 및 Y축 방향의 치수는 측면 치수로 간주될 수 있고, 안테나(11, 13)의 Z축 방향 치수는 두께 치수로 간주될 수 있다. 이 예에서, 안테나(11, 13) 각각은 (Z축 방향에서) 그 두께 치수보다 큰 (X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 측정된) 적어도 하나의 측방향 치수를 갖는다. 다시 말해서, 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)는 각각 X축 방향 및/또는 Y축 방향으로 측정된 적어도 하나의 다른 측면 치수와 비교하여 Z축 방향으로 상대적으로 평평하거나 상대적으로 얇은 두께를 갖는다.
도 2a의 실시예의 사용에서, 센서 및 어레이(33)는 타겟(7)이 Z축 방향으로 어레이(33) 아래에 또는 Z축 방향으로 어레이(33) 위에 있도록 타겟(7)에 대해 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나(11, 13)의 면 중 하나는 타겟(7)을 향한다. 대안적으로 타겟(7)은 X축 방향으로 어레이(33)의 왼쪽 또는 오른쪽에 위치될 수 있으며, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 단부 중 하나는 타겟(7)을 향한다. 대안적으로, 타겟(7)은 Y축 방향으로 어레이(33)의 측면에 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 단부의 측면 중 하나는 타겟(7)을 향한다.
센서(5)에는 안테나 어레이(33) 외에 하나 이상의 추가 안테나 어레이가 제공될 수도 있다. 예를 들어, 도 2a는 또한 실질적으로 평면일 수 있는 기판(35a) 상에 배치된 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)를 포함하는 선택적인 제2 안테나 어레이(33a)를 도시한다. 어레이(33)와 마찬가지로, 어레이(33a)도 실질적으로 X-Y 평면에 배치될 수 있고, 어레이(33, 33a)는 X축 방향으로 서로 이격된다.
도 2b에서, 안테나 어레이(33)는 실질적으로 Y-Z 평면에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, 안테나(11, 13)의 Y축 및 Z축 방향에서의 치수는 측면 치수로 간주될 수 있고, 안테나(11, 13)의 X축 방향 치수는 두께 치수로 간주될 수 있다. 이 예에서, 안테나(11, 13) 각각은 (X축 방향에서) 그 두께 치수보다 큰 (Y축 방향 및/또는 Z축 방향으로 측정된) 적어도 하나의 측방향 치수를 갖는다. 다시 말해, 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)는 각각 Y축 방향 및/또는 Z축 방향으로 측정된 적어도 하나의 다른 측면 치수와 비교하여 X축 방향으로 상대적으로 평평하거나 상대적으로 얇은 두께를 갖는다.
도 2b의 실시예의 사용에서, 센서 및 어레이(33)는 타겟(7)이 Z축 방향으로 어레이(33) 아래에 또는 Z축 방향으로 어레이(33) 위에 있도록 타겟(7)에 대해 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 단부 중 하나가 타겟(7)을 향한다. 대안적으로, 타겟(7)은 X축 방향으로 어레이(33)의 앞 또는 뒤에 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 면 중 하나는 타겟(7)을 향한다. 대안적으로, 타겟(7)은 Y축 방향으로 어레이(33)의 측면 중 하나에 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 측면 중 하나가 타겟(7)을 향한다.
도 2c에서, 안테나 어레이(33)는 실질적으로 X-Z 평면에 배치되는 것으로 도시되어 있다. 이 예에서, 안테나(11, 13)의 X 및 Z축 방향에서의 치수는 측면 치수로 간주될 수 있고, 안테나(11, 13)의 Y축 방향 치수는 두께 치수로 간주될 수 있다. 이 예에서, 안테나(11, 13) 각각은 (Y축 방향으로의) 두께 치수보다 큰 (X축 방향 및/또는 Z축 방향으로 측정된) 적어도 하나의 측방향 치수를 갖는다. 다시 말해서, 송신 안테나(11) 및 수신 안테나(13)는 각각 X축 방향 및/또는 Z축에서 측정된 적어도 하나의 다른 측면 치수와 비교하여 Y축 방향으로 상대적으로 평평하거나 상대적으로 얇은 두께를 갖는다.
도 2c의 실시예의 사용에서, 센서 및 어레이(33)는 타겟(7)이 Z축 방향에서 어레이(33) 아래에 또는 Z축 방향에서 어레이(33) 위에 있도록 타겟(7)에 대해 위치될 수 있고 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 단부 중 하나가 타겟(7)을 향한다. 대안적으로 타겟(7)은 X축 방향으로 어레이(33)의 좌측 또는 우측에 위치될 수 있고, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 측면 중 하나는 타겟(7)을 향한다. 대안적으로 타겟(7)은 Y축 방향으로 어레이(33)의 전면 또는 후면에 위치될 수 있으며, 이에 의해 안테나(11, 13) 각각의 면 중 하나는 타겟(7)을 향한다.
도 2a 내지 도 2c의 어레이(33, 33a)는 X-Y 평면, Y-Z 평면 또는 X-Z 평면과 같은 평면 내에서 완전히 배향될 필요는 없다. 대신에 어레이(33, 33a)는 X-Y 평면, Y-Z 평면 및 X-Z 평면에 대해 비스듬히 배치될 수 있다.
안테나 기하학적 구조의 차이를 사용한 안테나 디커플링
위에서 언급한 바와 같이, 수신 안테나(13)로부터 송신 안테나(11)를 디커플링하기 위한 하나의 기술은 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13)가 의도적으로 상이한 기하학적 구조를 갖도록 의도적으로 구성하는 것이다. 의도적으로 상이한 기하학적 구조는 의도적인 송신 및 수신 안테나(11, 13)의 기하학적 구성의 차이를 말하며, 예를 들어 안테나(11, 13)를 제작할 때 제조 오류 또는 허용 오차로 인해 우발적으로 또는 의도하지 않게 발생할 수 있는 송신 및 수신 안테나(11, 13)의 기하학적 구조의 차이와 구별된다.
안테나(11, 13)의 상이한 기하학적 구조는 그 자체로 나타날 수 있고 다수의 상이한 방식으로 설명될 수 있다. 예를 들어, 안테나(11, 13) 각각의 평면도(도 3a 내지 도 3i에서와 같이)에서, 안테나(11, 13)의 주변 에지의 형상은 서로 상이할 수 있다. 상이한 기하학적 구조는 평면도에서 상이한 표면적을 갖는 안테나(11, 13)를 생성할 수 있다. 상이한 기하학적 구조는 평면도에서 상이한 종횡비(즉, 상이한 치수에서의 크기의 비; 예를 들어, 아래에서 더 상세히 논의되는 바와 같이 안테나(11)의 폭으로 나눈 길이의 비율은 안테나(13)에 대한 길이를 폭으로 나눈 비율과 상이할 수 있다)를 갖는 안테나(11, 13)를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 상이한 기하학적 구조는 평면도에서 상이한 주변 에지 형상, 평면도에서 상이한 표면적, 및/또는 상이한 종횡비의 임의의 조합을 갖는 안테나(11, 13)를 생성할 수 있다. 일부 실시예에서, 안테나(11, 13)는 주변 에지 경계 내에 형성된 하나 이상의 구멍(도 2b 참조), 또는 주변 에지에 형성된 하나 이상의 노치(notch)(도 2b 참조)를 가질 수 있다.
따라서 본원에 사용된 바와 같이, 안테나(11, 13)의 기하학적 형상의 차이 또는 기하학적 구조의 차이는 각 안테나(11, 13)를 평면도에서 볼 때 도형, 길이, 폭, 크기, 형상, 경계(즉, 주변 가장자리)에 의해 폐쇄된 영역 등에서의 임의의 의도적 차이를 지칭한다.
안테나(11, 13)는 임의의 구성을 가질 수 있고, 본원에 설명된 바와 같이 안테나(11, 13)의 기능을 수행할 수 있도록 하는 임의의 적절한 재료로 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 안테나(11, 13)는 재료 스트립(strip of material)으로 형성될 수 있다. 스트립 재료는 안테나가 평면도에서 볼 때 스트립이 스트립의 두께 치수보다 큰 적어도 하나의 측면 치수를 갖는 구성을 포함할 수 있다(즉, 도 3a-i에서와 같이 안테나를 평면도에서 볼 때 길이 또는 폭과 같은 적어도 하나의 다른 측면 치수와 비교하여 스트립이 상대적으로 평평하거나 상대적으로 작은 두께를 가진다). 재료 스트립에는 와이어가 포함될 수 있다. 안테나(11, 13)는 금속 및 전도성 비금속 재료를 포함하는 임의의 적합한 전도성 재료(들)로 형성될 수 있다. 사용될 수 있는 금속의 예는 구리 또는 금을 포함하지만 이에 국한되지 않는다. 사용될 수 있는 재료의 다른 예는 비금속 재료를 전도성으로 만들기 위해 금속 재료로 도핑된(doped) 비금속 재료이다.
도 2a 내지 도 2c에서, 어레이(33, 33a) 각각 내의 안테나(11, 13)는 서로 상이한 기하학적 구조를 갖는다. 또한, 도 3a 내지 도 3i는 서로 다른 기하학적 구조를 갖는 안테나(11, 13)의 추가적인 예시의 평면도를 도시한다. 도 2a-2c 및 3a-i의 예시는 완전하지 않으며 많은 다른 구성이 가능하다.
먼저 도 3a를 참조하면, 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 평면도가 예시된다. 이 예에서(도 2a-2c 및 3b-3i의 예시와 마찬가지로), 본원의 개념 설명의 편의를 위해, 하나의 안테나는 송신 안테나(11)로 라벨링되고(labeled) 다른 안테나는 수신 안테나로 라벨링된다. 그러나, 송신 안테나(11)로 라벨링된 안테나는 수신 안테나(13)일 수 있고, 동시에 수신 안테나(13)로 라벨링된 안테나는 송신 안테나(11)일 수 있다. 안테나(11, 13) 각각은 평평한 표면(37)을 갖는 기판(35) 상에 배치된다.
안테나(11, 13)는 표면(37) 상에 선형 스트립 또는 트레이스(trace)로 형성될 수 있다. 이 예에서, 안테나(11)는 일반적으로 U-형상이고, 제1 선형 레그(leg, 40a), 상기 제1 선형 레그(40a)에 수직으로 연장하는 제2 선형 레그(40b) 및 상기 레그(40a)에 평행하게 연장하는 제3 선형 레그(40c)를 갖는다. 마찬가지로, 안테나(13)는 레그(40a, 40c)에 평행하게 그리고 레그(40a, 40c) 사이에서 연장하는 단일 레그에 의해 형성된다.
도 3a에 도시된 예에서, 안테나(11, 13) 각각은 두께 치수보다 큰 적어도 하나의 측면 치수를 갖는다(도 3a에서, 두께 치수는 도 3a를 볼 때 페이지 안으로/페이지로부터 연장한다). 예를 들어, 안테나(11)의 레그(40a)는 페이지 내부 또는 외부로 연장하는 레그(40a)의 두께 치수보다 큰 범위에서 일 방향(즉, 측면 치수)으로 연장하고; 안테나(11)의 레그(40b)는 페이지 내부 또는 외부로 연장하는 레그(40b)의 두께 치수보다 큰 범위에서 일 방향(즉, 측면 치수)으로 연장하고; 안테나(11)의 레그(40c)는 페이지 내부 또는 외부로 연장하는 레그(40c)의 두께 치수보다 큰 범위에서 일 방향(즉, 측면 치수)으로 연장한다. 마찬가지로, 안테나(13)는 페이지 내부 또는 외부로 연장하는 안테나(13)의 두께 치수보다 큰 범위에서 일 방향(즉, 측면 치수)으로 연장한다.
안테나(11, 13)는 또한 평면도에서 볼 때 안테나(11)의 전체 선형 길이(레그(40a-c)의 개별 길이 L1, L2, L3을 함께 더함으로써 결정됨)가 평면도에서 볼 때 안테나(13)의 길이(L13)보다 크다는 점에서 기하학적으로 서로 상이하다.
도 3b는 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11, 13) 각각은 측방향 길이(L11, L13), 측방향 폭(W11, W13) 및 주변 에지(E11, E13)를 갖는 실질적으로 선형인 스트립으로 예시된다. 주변 에지(E11, E13)는 안테나(11, 13)의 전체 주변 둘레로 연장하고 평면도에서 볼 때 영역을 경계 짓는다. 이 예에서, 측방향 길이(L11, L13) 및/또는 측방향 폭(W11, W13)은 도 3b를 볼 때 페이지 내로/로부터 연장하는 안테나(11, 13)의 두께 치수보다 크다. 이 예에서, 안테나(11, 13)는 안테나(11, 13)의 단부의 형상이 서로 상이하다는 점에서 기하학적으로 서로 상이하다. 예를 들어, 도 3b를 볼 때, 안테나(11)의 우측 단부(42)는 안테나(13)의 우측 단부(44)와 상이한 형상을 갖는다. 유사하게, 안테나(11)의 좌측 단부(46)는 우측 단부(42)와 유사한 형상을 가질 수 있지만, 우측 단부(44)와 유사한 형상을 가질 수 있는 안테나(13)의 좌측 단부(48)와는 상이하다. 안테나(11, 13)의 측방향 길이(L11, L13) 및/또는 측방향 폭(W11, W13)이 서로 다를 수 있다는 것도 가능하다.
도 3c는 도 3b와 다소 유사한 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11, 13)는 측방향 길이(L11, L13), 측방향 폭(W11, W13) 및 주변 에지(E11, E13)를 각각 갖는 실질적으로 선형인 스트립으로 예시된다. 주변 에지(E11, E13)는 안테나(11, 13)의 전체 주변 둘레로 연장하고 평면도에서 볼 때 영역을 경계 짓는다. 이 예에서, 측방향 길이(L11, L13) 및/또는 측방향 폭(W11, W13)은 도 3c를 볼 때 페이지 내로/로부터 연장하는 안테나(11, 13)의 두께 치수보다 크다. 이 예에서, 안테나(11, 13)는 안테나(11, 13)의 단부의 형상이 서로 상이하다는 점에서 기하학적으로 서로 상이하다. 예를 들어, 도 3c를 볼 때, 안테나(11)의 우측 단부(42)는 안테나(13)의 우측 단부(44)와 상이한 형상을 갖는다. 유사하게, 안테나(11)의 좌측 단부(46)는 우측 단부(42)와 유사한 형상을 가질 수 있지만, 우측 단부(44)와 유사한 형상을 가질 수 있는 안테나(13)의 좌측 단부(48)와는 상이하다. 또한, 안테나(11, 13)의 측방향 폭(W11, W13)은 서로 상이하다. 안테나(11, 13)의 측방향 길이(L11, L13)가 서로 상이할 수 있다는 것도 가능하다.
도 3d는 도 3b 및 3c와 다소 유사한 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11, 13)는 측방향 길이(L11, L13), 측방향 폭(W11, W13) 및 주변 에지(E11, E13)를 각각 갖는 실질적으로 선형인 스트립으로 예시된다. 주변 에지(E11, E13)는 안테나(11, 13)의 전체 주변 둘레로 연장하고 평면도에서 볼 때 영역을 경계 짓는다. 이 예에서, 측방향 길이(L11, L13) 및/또는 측방향 폭(W11, W13)은 도 3d를 볼 때 페이지 내로/로부터 연장하는 안테나(11, 13)의 두께 치수보다 크다. 이 예에서, 안테나(11, 13)는 안테나(11, 13)의 단부의 형상이 서로 상이하다는 점에서 기하학적으로 서로 상이하다. 예를 들어, 도 3d를 볼 때, 안테나(11)의 우측 단부(42)는 안테나(13)의 우측 단부(44)와 상이한 형상을 갖는다. 유사하게, 안테나(11)의 좌측 단부(46)는 우측 단부(42)와 유사한 형상을 가질 수 있지만, 우측 단부(44)와 유사한 형상을 가질 수 있는 안테나(13)의 좌측 단부(48)와는 상이하다. 또한, 안테나(11, 13)의 측방향 폭(W11, W13)은 서로 상이하다. 안테나(11, 13)의 측방향 길이(L11, L13)가 서로 상이할 수 있다는 것도 가능하다.
도 3e는 기판 상에 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11)는 일반적으로 말굽(horseshoe) 모양을 갖는 재료의 스트립인 것으로 예시되어 있는 반면, 안테나(13)는 일반적으로 선형인 재료의 스트립인 것으로 예시된다. 안테나(11, 13)의 평면 형상(즉, 기하학적 형상)은 서로 상이하다. 또한, 평면도에서 볼 때 안테나(11)의 전체 길이(일단에서 다른 단까지 측정됨)는 평면도에서 볼 때 안테나(13)의 길이보다 크다.
도 3f는 기판 상에 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11)는 직각을 형성하는 재료의 스트립인 것으로 예시되고, 안테나(13)는 또한 더 큰 직각을 형성하는 재료의 스트립인 것으로 예시된다. 안테나(13)의 평면도에서 볼 때의 전체 면적이 안테나(11)의 평면도에서 볼 때의 전체 면적보다 크기 때문에 안테나(11, 13)의 평면 형상(즉, 기하학적 형상)은 서로 다르다. 또한, 평면도에서 볼 때 안테나(11)의 전체 길이(일단에서 다른 단까지 측정됨)는 평면도에서 볼 때 안테나(13)의 길이보다 짧다.
도 3g는 기판 상에 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11)는 정사각형을 형성하는 스트립 재료인 것으로 예시되고, 안테나(13)는 직사각형을 형성하는 재료 스트립인 것으로 예시된다. 안테나(11, 13)의 평면 형상(즉, 기하학적 형상)은 서로 상이하다. 또한, 평면도에서 볼 때 안테나(11)의 폭/길이 중 적어도 하나는 평면도에서 볼 때 안테나(13)의 폭/길이 중 하나보다 작다.
도 3h는 기판 상에 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11)는 평면도에서 볼 때 원을 형성하는 재료의 스트립인 것으로 예시되고, 안테나(13)는 안테나(11)에 의해 형성된 원으로 둘러싸인 평면도에서 볼 때 더 작은 원을 형성하는 재료의 스트립인 것으로 또한 예시된다. 안테나(11, 13)의 평면 형상(즉, 기하학적 형상)은 원의 크기가 다르기 때문에 서로 상이하다.
도 3i는 기판 상에 상이한 기하학적 구조를 갖는 2개의 안테나를 갖는 안테나 어레이의 다른 평면도를 예시한다. 이 예에서, 안테나(11)는 재료의 선형 스트립인 것으로 예시되고 안테나(13)는 평면도에서 볼 때 반원을 형성하는 재료의 스트립인 것으로 예시된다. 안테나(11, 13)의 평면 형상(즉, 기하학적 형상)은 안테나(11, 13)의 상이한 모양/기하학적 형상으로 인해 서로 상이하다.
도 4a 내지 도 4d는 송신 및 수신 안테나(11, 13)의 단부가 기하학적 차이를 달성하기 위해 가질 수 있는 상이한 형상의 추가적인 예시의 평면도이다. 안테나(11, 13)의 단부 중 하나 또는 둘 모두는 도 3a 내지 도 3i의 실시예를 포함하여 도 4a 내지 도 4d의 형상을 가질 수 있다. 도 4a는 일반적으로 직사각형인 단부를 도시한다. 도 4b는 다른 모서리가 직각을 유지하는 동안 하나의 둥근 모서리를 갖는 단부를 도시한다. 도 4c는 전체 단부가 둥글거나 바깥쪽으로 볼록한 것으로 도시한다. 도 4d는 단부가 안쪽으로 오목한 것으로 도시한다. 다른 많은 모양이 가능하다.
안테나(11, 13)의 디커플링을 달성하기 위한 다른 기술은 각 안테나(11, 13) 사이에 적절한 간격을 사용하는 것이며, 이 간격은 송신 안테나(11)에 의해 송신된 신호(들)의 대부분 또는 전부를 타겟으로 강제하기에 충분하며, 이로써 직접 송신 안테나(11)로부터 수신 안테나(13)에 의한 전자기 에너지의 직접 수신을 최소화한다. 상기 적절한 간격은 안테나(11, 13)의 디커플링을 달성하기 위해 그 자체로 사용될 수 있다. 다른 실시예에서, 상기 적절한 간격은 디커플링을 달성하기 위해 안테나(11, 13)의 기하학적 차이와 함께 사용될 수 있다.
도 2a를 참조하면, 표시된 위치에서 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이에 간격(D)이 있다. 안테나(11, 13) 사이의 간격(D)은 각 안테나(11, 13)의 전체 길이(예를 들어, X축 방향)에 걸쳐 일정할 수 있거나, 안테나(11, 13) 사이의 간격(D)은 변할 수 있다. 간격 D가 송신 안테나(11)에 의해 송신된 신호(들)의 대부분 또는 모두가 타겟에 도달하고 직접 송신 안테나(11)로부터 수신 안테나(13)에 의한 전자기 에너지의 직접 수신을 최소화하기에 충분한 한 임의의 간격 D가 사용될 수 있고, 그로 인해 안테나(11, 13)를 서로 디커플링시킨다.
도 5를 참조하면, 센서 장치(5)의 예시적인 구성이 도시되어 있다. 도 5에서, 도 1의 구성요소와 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 사용하여 참조된다. 도 5에서, 안테나(11, 13)는 예를 들어 인쇄 회로 기판일 수 있는 기판(50)의 일 표면 상에 배치된다. 재충전 가능한 배터리와 같은 적어도 하나의 배터리(52)는 센서 장치(5)에 전력을 제공하기 위해 기판(50) 위에 제공된다. 또한, 송신 회로(15), 수신 회로(17), 및 제어기(19) 그리고 센서 장치(5)의 다른 전자기기가 배치될 수 있는 곳에 디지털 인쇄 회로 기판(54)이 제공된다. 기판(50) 및 디지털 인쇄 회로 기판(54)은 가요성 커넥터(56)와 같은 임의의 적절한 전기 연결을 통해 전기적으로 연결된다. RF 차폐(58)는 RF 간섭으로부터 회로 및 전기 부품을 차폐하기 위해, 선택적으로 안테나(11, 13)와 배터리(52) 사이, 또는 안테나(11, 13)와 디지털 인쇄 회로 기판(54) 사이에 위치될 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 안테나(11, 13), 송신 회로(15), 수신 회로(17), 제어기(19), 배터리(52) 등을 포함하는 센서 장치(5)의 모든 구성요소는 하우징(29)의 내부 공간(31) 내에 완전히 포함된다. 대안적인 실시예에서, 각 안테나(11, 13)의 일부 또는 전체는 하우징(29)의 바닥 벽(60) 아래로 돌출할 수 있다. 다른 실시예에서, 각 안테나(11, 13)의 바닥은 바닥 벽(60)과 수평을 이룰 수 있거나 바닥 벽(60)으로부터 약간 오목할 수 있다.
센서 장치(5)의 하우징(29)은 비침습적 센서 장치에 사용하기에 적합하다고 생각되는 임의의 구성 및 크기를 가질 수 있다. 일 실시예에서, 하우징(29)은 약 62.5 cm3보다 큰 총 내부 체적에 대해, 50mm 이하의 최대 길이 치수 LH, 50mm 이하의 최대 폭 치수 WH, 및 25mm 이하의 최대 두께 치수 TH를 가질 수 있다.
또한, 도 3a 내지 도 3i와 함께 도 5를 계속 참조하면, 송신 안테나(11)와 수신 안테나(13) 사이에 최대 간격 Dmax 및 최소 간격 Dmin이 있는 것이 바람직하다. 최대 간격 Dmax은 하우징(29)의 최대 크기에 의해 결정될 수 있다. 일 실시예에서, 최대 간격 Dmax은 약 50mm일 수 있다. 일 실시예에서, 최소 간격 Dmin은 약 1.0mm 내지 약 5.0mm일 수 있다.
이제 도 1과 함께 도 6을 참조하면, 타겟에서 적어도 하나의 분석물을 검출하기 위한 방법(70)의 일 실시예가 도시된다. 도 6의 방법은 본원에 설명된 센서 장치(5)의 임의의 실시예를 사용하여 실행될 수 있다. 분석물을 검출하기 위해, 센서 장치(5)는 타겟에 비교적 근접하게 배치된다. 상대적으로 근접하다는 것은 센서 장치(5)가 타겟에 근접할 수 있지만 타겟과 직접적인 물리적 접촉이 아닐 수 있거나, 대안적으로 센서 장치(5)가 타겟과 직접적이고 친밀한 물리적 접촉에 배치될 수 있음을 의미한다. 센서 장치(5)와 타겟(7) 사이의 간격은 송신된 신호의 전력과 같은 여러 요인에 따라 달라질 수 있다. 센서 장치(5)가 타겟(7)에 대해 적절하게 위치된다고 가정하면, 박스(72)에서 송신 신호는 예를 들어 송신 회로(15)에 의해 생성된다. 그 다음 송신 신호는, 박스(74)에서 송신 신호를 타겟을 향해 그리고 타겟으로 송신하는 송신 안테나(11)에 제공된다. 박스(76)에서, 분석물(들)과 접촉하는 송신 신호로 인한 응답은 수신 안테나(13)에 의해 검출된다. 수신 회로(17)는 수신 안테나(13)로부터 검출된 응답을 획득하고 검출된 응답을 제어기(19)에 제공한다. 박스(78)에서, 검출된 반응은 적어도 하나의 분석물을 검출하기 위해 분석될 수 있다. 분석은 제어기(19) 및/또는 외부 장치(25) 및/또는 원격 서버(27)에 의해 수행될 수 있다.
도 7을 참조하면, 방법(70)의 박스(78)에서의 분석은 다양한 형태를 취할 수 있다. 일 실시예에서, 박스(80)에서, 분석은 분석물의 존재, 즉 타겟에 존재하는 분석물의 존재를 간단히 검출할 수 있다. 대안적으로, 박스(82)에서, 분석은 존재하는 분석물의 양을 결정할 수 있다.
도 8은 비침습적 분석물 센서(5)의 또 다른 예시적 응용을 도시한다. 이 예시에서, 센서(5)는 테이블탑 장치(90)에 통합된다. 용어 "테이블탑(tabletop)"은 "카운터탑(countertop)"과 상호교환적으로 사용되며, 사용하는 동안 테이블, 카운터, 선반, 다른 장치 등과 같은 구조물의 상단 표면에 위치하도록 의도된 장치를 의미한다. 일부 실시예에서, 장치(90)는 수직 벽에 장착될 수 있다. 장치(90)는 장치(90)에 통합된 비침습적 분석물 센서(5)를 사용하여 사용자의 포도당 수준 판독(reading)을 얻는 것과 같은(이에 국한되지 않음) 사용자의 분석물의 실시간 주문형 판독을 얻도록 구성된다.
도 8의 장치(90)는 일반적으로 직사각형 박스 형상인 것으로 도시된다. 그러나, 장치(90)는 원통형, 정사각형 박스, 삼각형 및 많은 다른 형상과 같은 다른 형상을 가질 수 있다. 장치(90)는 센서(5)의 안테나(11, 13)가 판독을 얻을 수 있도록 위치되는, 예를 들어 하우징(92)의 상부 표면 상의 하우징(92), 판독 영역(94), 및 센서(5)에 의한 판독 결과와 같은 데이터를 표시하기 위해, 예를 들어 하우징(92)의 상부 표면 상의 디스플레이 스크린(96)을 포함한다. 장치(90)에 대한 전원은 벽 소켓에 꽂는 전원 코드(98)를 통해 제공될 수 있다. 장치(90)는 또한 전원 코드(98)를 통해 제공되는 전원 대신 장치(90)에 대한 1차 전원으로 작용하는 하나 이상의 배터리를 포함할 수 있거나, 전원이 전원 코드(98)를 통해 사용할 수 없는 경우 하나 이상의 배터리가 백업 전원으로 작용할 수 있다.
장치(90)의 작동에서, 사용자는 판독 영역(94)에 인접하게(즉, 접촉하거나 가까이 있지만 접촉하지 않게) 신체 부위를 배치한다. 신체 부위는 엄지, 검지, 중지, 약지 또는 새끼 손가락과 같은 사용자 손의 임의의 손가락; 또는 사용자의 손목; 또는 사용자의 다른 신체 부위일 수 있다. 장치(90)에 의한 판독(reading)은 사용자에 의해 트리거된다(triggered). 장치(90)는 사용자가 판독을 트리거하도록 허용하는 트리거 메커니즘(trigger mechanism)의 임의의 형태로 임의의 방식으로 구성될 수 있다. 예를 들어, 장치(90)에는 누를 때 센서(5)에 의한 판독을 트리거하는 곳에 위치된 트리거 버튼(100)이 제공될 수 있다. 대안적으로, 장치(90)는 판독 영역(94)에 인접하고 검출될 때 판독을 시작하는 사용자의 신체 부위와 같은 사용자의 존재를 검출하는, 예를 들어 판독 영역(94)과 연관된 근접 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 장치(90)는 판독 영역(94)과 사용자의 신체 부위의 접촉을 검출하고 접촉이 검출될 때 센서(5)에 의한 판독을 트리거하는, 예를 들어 판독 영역(94)과 연관된 압력 센서를 포함할 수 있다. 대안적으로, 센서(5)에 의한 판독은 예를 들어 사용자 또는 간병인에 의해 음성화될 수 있는 미리 결정된 판독 개시 명령을 픽업하는 장치(90)의 선택적 마이크로폰(102)에 의해 음성화- 트리거가 될 수 있다.
판독 결과는 디스플레이 스크린(96)에 표시될 수 있다. 예를 들어, 검출되는 분석물이 포도당이라고 가정하면, 사용자의 포도당 판독은 디스플레이 스크린(96)에 표시될 수 있다. 추가로(또는 대안적으로), 판독의 결과는 예를 들어 하나 이상의 스피커(104)를 통해 장치(90)에 의해 청각적으로 표시될 수 있다. 디스플레이 스크린(96)은 예를 들어 디스플레이의 다른 형태 사이를 스크롤하거나 장치(90)의 다른 기능을 선택하기 위해 사용자 입력을 허용하는 터치스크린일 수 있다. 대안적으로, 사용자 입력을 허용하기 위해 하나 이상의 입력 버튼(미도시)이 장치(90)에 제공될 수 있다.
온/오프 전원 버튼 또는 스위치(106)는 장치(90)의 전원을 켜고 끄기 위해 장치(90)의 어느 곳에나 제공될 수 있다. 온/오프 전원 버튼 또는 스위치(106)는 또한 트리거 버튼(100) 대신에 트리거 버튼으로서 기능할 수 있다. 대안적으로, 트리거 버튼(100)은 온/오프 전원 버튼으로 작용하여 장치(90)에 전원을 켜고 끌 뿐만 아니라 판독을 트리거한다. 일 실시예에서, 장치(90)는 장치(90)의 비활성 기간 후에 장치(90)가 저전력 슬립 모드에 진입하는 슬립 기능을 구비할 수 있다. 슬립 모드에서, 장치(90) 상의 트리거 메커니즘 및/또는 마이크로폰(102)은 장치(90)를 슬립 모드에서 꺼내고 판독할 준비가 되도록 적절한 동작을 기다리는 활성 상태를 유지할 수 있다. 적절한 동작의 예에는 트리거 메커니즘의 작동 또는 청각적 음성 명령의 인식이 포함되지만 이에 국한되지는 않는다.
일부 실시예에서, 장치(90)는 나중의 이력 분석을 위해 개별 판독을 저장하기 위한 데이터 저장소를 포함할 수 있다. 다른 개별 사용자에 대한 데이터는 각 사용자에 대해 별도의 파일에 저장될 수도 있다.
도 10은 도 8의 장치(90)와 유사한 테이블탑 장치(90)의 다른 실시예를 도시하고, 도 8의 특징과 유사한 특징은 동일한 참조 번호를 사용하여 참조된다. 도 10에서, 디스플레이 스크린(96)이 장치(90)에 통합되는 대신에, 디스플레이 스크린(96)은 예를 들어 USB 케이블과 같은 케이블(108)에 의해 장치(90)에 적절하게 연결되는 별도의 장치의 일부이다. 도 10의 개별 디스플레이 스크린(96)은 장치(90)로부터 전력을 수신할 수 있거나, 개별 디스플레이 스크린(96)은 자체 전원을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 디스플레이 스크린(96)은 텔레비전의 텔레비전 스크린일 수 있다.
도 9를 참조하면, 도 8 또는 도 10의 테이블탑 장치(90)를 포함하는 시스템이 도시된다. 도시된 시스템에서, 테이블탑 장치(90)는 하나 이상의 모바일 장치(110) 및/또는 하나 이상의 다른 원격 장치(114)와 단방향 또는 양방향 통신으로 통신한다. 모바일 장치(들)(110)는 사용자의 모바일 장치; 부모의 모바일 장치; 보좌관, 간호사, 의사 또는 기타 의료 전문 모바일 장치; 또는 기타 모바일 장치일 수 있지만 이에 국한되지 않는다. 모바일 장치(들)(110)는 모바일 폰, 스마트워치, 태블릿 장치, 랩탑 컴퓨터 등일 수 있다. 원격 장치(들)(114)는 장치(90)와 상호 작용하고 통신할 수 있는 모바일 장치가 아닌 임의의 장치일 수 있다. 예를 들어, 장치(114)는 장치(90)와 상호 작용하도록 설계되고 다른 원격 장치와도 인터페이스할 수 있는 기지국일 수 있다. 장치(90) 및 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)는 적절한 네트워크(112), 예를 들어 인터넷 또는 다른 네트워크를 통해 서로 통신할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치(90) 및 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)는 예를 들어 Bluetooth®와 같은 적절한 근거리 무선 통신 기술을 통해 서로 직접 통신할 수 있다.
도 9의 시스템에서, 테이블탑 장치(90)에 의한 판독 결과는 예를 들어 실시간으로 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)로 송신될 수 있다. 예를 들어, 장치(90)에 의한 판독 결과는 전화 통화, 이메일 또는 문자 메시지를 통해 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)로, 또는 무선 통신을 통해 직접 보내질 수 있다. 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)는 장치(90)와 함께 작동하도록 구성된 앱을 포함할 수 있다. 하나의 비제한적인 실시예에서, 도 9의 시스템은, 예를 들어 영유아 또는 취약 성인의 경우, 장치(90)에 의해 실시간으로 보호자(예: 부모, 보좌관, 간호사, 의사 또는 기타 의료 전문가)의 모바일 장치(110)로 판독이 보내지는 것을 허용한다. 판독이 비정상인 경우, 간병인은 해당 사실을 알려 간병인이 도움을 제공하거나 제공될 수 있도록 준비할 수 있다. 일부 실시예에서, 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)에 의해 수신된 신호는 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)로 하여금 장치(90)로부터 전송된 판독에 기초하여 청각적 및/또는 시각적 경고를 방출하게 할 수 있다. 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)는 또한 하나 이상의 신호를 장치(90)에 보낼 수 있다. 예를 들어, 신호는 장치(90)로부터 판독을 수신한 후 사용자에게 조치를 취하라는 지시 또는 센서가 감지한 분석물과 관련된 정보와 함께 모바일 장치(들)(110) 및/또는 원격 장치(들)(114)로부터 장치(90)로 보내질 수 있다. 지시는 장치(90)의 디스플레이 스크린(96)에 표시될 수 있고/있거나 장치(90)는 스피커(104)를 통해 명령을 청각적으로 제시할 수 있다.
송신된 신호와 분석물 사이의 상호작용은 어떤 경우에는 수신 안테나에 의해 검출된 신호(들)의 세기를 증가시킬 수 있고, 다른 경우에는 수신 안테나에 의해 검출된 신호(들)의 세기를 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 하나의 비제한적인 실시예에서, 검출된 반응을 분석할 때, 검출되는 관심 분석물을 포함하는 타겟의 화합물은 송신 신호의 일부를 흡수할 수 있으며, 흡수는 송신 신호의 주파수에 따라 변한다. 수신 안테나에 의해 검출된 응답 신호는 분석물과 같은 타겟의 화합물이 송신 신호를 흡수하는 주파수에서 강도 강하를 포함할 수 있다. 흡수의 주파수는 분석물에 따라 특히 다르다. 수신 안테나에 의해 검출된 응답 신호는 관심 분석물과 연관된 주파수에서 분석되어 관심 분석물의 흡수에 해당하는 주파수에서 신호 강도의 강하가 관찰되는지 여부에 따라 분석물의 흡수에 해당하는 신호 강도의 강하를 기반으로 분석물을 검출한다. 분석물에 의해 유발되는 신호 강도의 증가와 관련하여 유사한 기술이 사용될 수 있다.
분석물의 존재 검출은, 예를 들어, 분석물과 연관된 알려진 주파수에서 수신 안테나에 의해 검출된 신호 강도의 변화를 식별함으로써 달성될 수 있다. 변화는 송신 신호가 분석물과 상호 작용하는 방식에 따라 신호 강도의 감소 또는 신호 강도의 증가일 수 있다. 분석물과 연관된 알려진 빈도는 예를 들어 분석물을 포함하는 것으로 알려진 용액의 테스트를 통해 설정될 수 있다. 예를 들어, 입력 변수는 신호 변화의 크기이고 출력 변수는 분석물의 양인 함수를 사용하여, 예를 들어 알려진 주파수에서 신호 변화의 크기를 식별함으로써 분석물의 양의 결정이 달성될 수 있다. 분석물의 양의 결정은 예를 들어 타겟의 알려진 질량 또는 부피에 기초하여 농도를 결정하기 위해 추가로 사용될 수 있다. 일 실시예에서, 분석물의 존재 및 분석물의 양의 결정은 둘 다, 예를 들어 먼저 분석물의 존재를 검출하기 위해 검출된 신호의 변화를 식별하고, 그 다음 양을 결정하기 위한 변화의 크기를 식별하기 위해 검출된 신호(들)를 처리함으로써 결정될 수 있다.
본원에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위한 것으로 한정하려는 것이 아니다. “a,” “an” 및 "상기(the)"라는 용어는 달리 명시되지 않는 한 복수형도 포함한다. 본원에서 사용될 때 "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는 명시된 특징, 정수, 단계, 연산, 요소 및/또는 구성요소의 존재를 지정하지만, 하나 이상의 다른 특징, 정수, 단계, 작업, 요소 및/또는 구성 요소의 존재를 배제하는 것은 아니다.
본원에 개시된 실시예는 모든 면에서 예시적이고 제한적이지 않은 것으로 간주되어야 한다. 본원의 범위는 전술한 설명보다는 첨부된 청구범위에 의해 표시된다. 그리고 청구범위의 등가의 의미 및 범위 내에 있는 모든 변경은 여기에 포함되도록 의도된다.

Claims (16)

  1. 비침습적 분석물 센서 시스템으로서,
    적어도 하나의 송신 요소 및 적어도 하나의 수신 요소를 갖는 디커플링된(decoupled) 검출기 어레이 - 상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 서로 95% 이하로 커플링됨 -;
    상기 적어도 하나의 송신 요소에 전기적으로 연결 가능한 송신 회로 - 상기 송신 회로는 상기 적어도 하나의 송신 요소에 의해 송신될 송신 신호를 생성하도록 구성되고, 상기 송신 신호는 전자기 스펙트럼의 무선(radio) 또는 마이크로파(microwave) 주파수 범위에 있음 -;
    상기 적어도 하나의 수신 요소에 전기적으로 연결 가능한 수신 회로 - 상기 수신 회로는, 상기 적어도 하나의 송신 요소에 의한 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로의 송신 신호의 송신으로부터 발생하는, 상기 적어도 하나의 수신 요소에 의해 검출된 응답을 수신하도록 구성됨 -;를 포함하는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 서로 90% 이하로 커플링되는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 서로 85% 이하로 커플링되는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 나란히 배치되고 서로 평행하고 이격된 길이방향 축을 갖는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호는 복수의 상이한 주파수를 갖고, 상이한 주파수 각각은 약 10kHz 내지 약 100GHz의 범위에 있는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 송신 신호는 각각이 전자기 스펙트럼의 무선(radio) 또는 마이크로파 주파수 범위에 있는 적어도 2개의 상이한 주파수를 갖는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 송신 신호는 상기 적어도 2개의 상이한 주파수를 갖는 복소 신호(complex signal)이거나; 또는 상기 송신 신호는 적어도 2개의 개별 신호 부분을 갖고, 각각의 신호 부분은 상기 적어도 2개의 상이한 주파수 중 하나를 갖는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 응답은 상기 적어도 2개의 상이한 주파수 중 각각의 주파수와 각각 연관된 복수의 주파수를 포함하는,
    비침습적 분석물 센서 시스템
  9. 제1항에 있어서,
    50mm 이하의 최대 길이 치수, 50mm 이하의 최대 너비 치수, 25mm 이하 최대 두께 치수, 및 약 62.5 cm3 이하의 총 내부 체적을 갖는 센서 하우징;
    상기 센서 하우징에 부착되는 디커플링된 검출기 어레이; 및
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 적어도 하나의 수신 요소 - 이들 사이의 최대 간격은 50mm를 초과하지 않고 최소 간격은 적어도 1.0mm 임-;를 더 포함하는,
    비침습적 분석물 센서 시스템.
  10. 분석물의 비침습적 검출 방법으로서,
    각각이 전자기 스펙트럼의 무선(radio) 또는 마이크로파 주파수 범위에 있는 적어도 2개의 상이한 주파수를 갖는 송신 신호를 생성하는 단계;
    적어도 하나의 송신 요소를 사용하여 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로 상기 송신 신호를 송신하는 단계;
    적어도 하나의 수신 요소를 사용하여 응답을 검출하는 단계 - 상기 응답은 상기 적어도 하나의 송신 요소에 의해 상기 적어도 하나의 관심 분석물을 포함하는 타겟으로의 상기 송신 신호를 송신함으로써 발생함 -;를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 서로 95% 이하로 커플링되는,
    분석물의 비침습적 검출 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 상이한 주파수를 갖는 복소 신호로서 상기 송신 신호를 생성하는 단계를 포함하거나; 또는
    상기 송신 신호는 적어도 2개의 개별 신호 부분을 갖고, 각각의 신호 부분은 상기 적어도 2개의 상이한 주파수 중 하나를 갖는,
    분석물의 비침습적 검출 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 응답은 상기 적어도 2개의 상이한 주파수 중 각각의 주파수와 각각 연관된 복수의 주파수를 포함하는,
    분석물의 비침습적 검출 방법.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 서로 90% 이하로 커플링되는,
    분석물의 비침습적 검출 방법.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 서로 85% 이하로 커플링되는,
    분석물의 비침습적 검출 방법.
  15. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 상이한 주파수 각각은 약 10 kHz 내지 약 100 GHz의 범위 내에 속하는,
    분석물의 비침습적 검출 방법.
  16. 제10항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 송신 요소 및 상기 적어도 하나의 수신 요소는 나란히 배치되고 서로 평행하고 서로 이격된 길이방향 축을 갖는,
    분석물의 비침습적 검출 방법
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1818010B1 (en) 2001-03-06 2012-02-29 Solianis Holding AG Device for determining the concentration of a substance in body liquid
DE102007032849A1 (de) * 2007-03-16 2008-09-18 Biocomfort Diagnostics Gmbh Messeinrichtung und Verfahren zur optischen Konzentrationsbestimmung von Blutzucker und/oder Laktat in biologischen Systemen
US10401477B2 (en) * 2014-02-25 2019-09-03 University Of Florida Research Foundation, Inc. Method and apparatus for doppler radar signal recovery of target displacement
US11229383B2 (en) 2014-08-25 2022-01-25 California Institute Of Technology Methods and systems for non-invasive measurement of blood glucose concentration by transmission of millimeter waves through human skin
AU2016377259B2 (en) 2015-12-24 2022-09-08 Sensorflo Limited A non-invasive sensing system
GB201602773D0 (en) 2016-02-17 2016-03-30 Orsus Medical Ltd A method and apparatus for measuring the concentration of target substances in blood
JP7154803B2 (ja) * 2018-04-12 2022-10-18 オムロン株式会社 生体情報測定装置、方法およびプログラム
WO2019217461A1 (en) 2018-05-08 2019-11-14 Visualant, Inc. Health related diagnostics employing spectroscopy in radio / microwave frequency band

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