MX2014000482A - Sistema de comunicacion con activacon remota. - Google Patents

Abstract

El sistema de la presente invención incluye un elemento conductor, un componente electrónico y una fuente de energía parciales forma de materiales diferentes; después del contacto con un fluido conductor, un potencial de voltaje se crea y la fuente de energía se completa, lo cual activa el sistema; el componente electrónico controle la conductancia entre los materiales diferentes para producir una firma de corriente única; el sistema puede medir también las condiciones del entorno que rodea al sistema.

Description

SISTEMA DE COMUNICACIÓN CON ACTIVACIÓN REMOTA REFERENCIA CRUZADA A LAS SOLICITUDES RELACIONADAS Esta solicitud es una continuación en parte de la solicitud con número de serie 13/180,516 presentada el 11 de julio de 2011 y titulada "Sistema de comunicación con activación remota", publicada el 12 de enero de 2012 como publicación de los Estados Unidos No. 2012/0007734A1 , cuya solicitud es una continuación en parte de la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 12/564,017, presentada el 21 de septiembre de 2009 y titulada "Sistema de comunicación con fuente de energía parcial", publicada el 1 de abril de 2010 como la publicación de los Estados Unidos No. 2010-0081894A1 , la cual es una solicitud de continuación en parte de la solicitud de patente de los Estados Unidos No. 11 /912.475 presentada el 23 de junio de 2008 y titulada "Sistema farma-informático", publicada el 20 de noviembre de 2008 como la publicación de los Estados Unidos No. 2008-0284599A1 cuya solicitud es una solicitud 371 de la Solicitud PCT No. PCT/US06/16370 presentada el 28 de abril de 2006 y titulada "Sistema farma-informático"; publicada el 2 de noviembre de 2006 como publicación WO No. WO 2006/116718 cuya solicitud conforme a 35 U.S.C. § 119 (e), reivindica prioridad de las fechas de presentación de: solicitud de patente provisional de los Estados Unidos con número de serie 60/676,145 presentada el 28 de abril de 2005 y titulada "Sistema farma-informático"; solicitud de patente provisional de los Estados Unidos con número de serie 60/694,078, presentada el 24 de junio de 2005, y titulada "Sistema farma-informático"; solicitud de patente provisional de los Estados Unidos con número de serie 60/713,680 presentada el 1 de septiembre de 2005 y titulada "Plataforma de diagnóstico y tratamiento médico que usa comunicación inalámbrica de campo cercano de información dentro del cuerpo de un paciente"; y la solicitud de patente provisional de los Estados Unidos con número de serie 60/790,335 presentada el 7 de abril de 2006 y titulada "Sistema farma-informático"; cuyas descripciones se incorporan a la presente como referencia.

Esta solicitud se refiere a las siguientes solicitudes de los Estados Unidos presentadas simultáneamente en ese acto, cuyas descripciones se incorporan a la presente como referencia: solicitud de los Estados Unidos con número de serie 13/180,498 SISTEMA DE COMUNICACIÓN CON MÚLTIPLES FUENTES DE ALIMENTACIÓN, publicada el 5 de enero de 2012 como publicación de los Estados Unidos No. 2012/0004520A1 ; solicitud de los Estados Unidos con número de serie 13/180,539 SISTEMA DE COMUNICACIÓN QUE USA UN DISPOSITIVO IMPLANTABLE, publicada el 5 de enero de 2012 como publicación de los Estados Unidos No. 2012/0004527A1; solicitud de los Estados Unidos con número de serie 13/180,525 SISTEMA DE COMUNICACIÓN CON ENERGÍA PARCIAL MEJORADA Y MÉTODO DE FABRICACIÓN DEL MISMO, publicada el 10 de mayo de 2012 como publicación de los Estados Unidos No. 2012/0116188A1 ; solicitud de los Estados Unidos con número de serie 13/180,538 UNIDAD COEMPAQUETADA PARA DOSIFICAR MÚLTIPLES MEDICAMENTOS QUE INCLUYE UN SISTEMA DE COMUNICACIÓN DEL MISMO, publicada el 2 de febrero de 2012 como publicación de los Estados Unidos No. 2012/0024889A1 ; y solicitud de los Estados Unidos con número de serie 13/180,507 SISTEMA DE COMUNICACIÓN INCORPORADO EN UN PRODUCTO INGERIBLE, publicada el 15 de marzo de 2012 como publicación de los Estados Unidos No. 2012/0062379A1.

CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a sistemas de comunicación para la detección de un evento. Más específicamente, la presente descripción incluye un sistema que incluye un dispositivo con varias fuentes de alimentación y esquemas de comunicación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Se han propuesto dispositivos ingeribles que incluyen sistemas de circuitos electrónicos para su uso en una variedad de diferentes aplicaciones médicas, incluyendo aplicaciones tanto de diagnóstico como terapéuticas. Estos dispositivos típicamente requieren una fuente de alimentación interna para su funcionamiento. Ejemplos de tales dispositivos ingeribles son las cápsulas electrónicas ingeribles que recolectan datos a medida que pasan a través del cuerpo, y transmiten los datos hacia un sistema receptor externo. Un ejemplo de este tipo de cápsula electrónica es una cámara de video en vivo. La cápsula tragable incluye un sistema de cámara y un sistema óptico para obtener imágenes de un área de interés en el sistema de cámara. El transmisor transmite la salida de video del sistema de cámara y el sistema de recepción recibe la salida de video transmitida. Otros ejemplos incluyen un dispositivo ingerible para obtener imágenes, que tiene una fuente de alimentación interna y autónoma, el cual obtiene imágenes desde dentro de las luces o cavidades corporales. Los componentes de los circuitos electrónicos del dispositivo se encierran por una carcasa indigestible inerte (por ejemplo, una carcasa de vidrio) que pasa internamente a través del cuerpo. Otros ejemplos incluyen un dispositivo médico de cápsula ingerible registradora de datos. Los circuitos electrónicos del dispositivo descrito (por ejemplo, el sensor, la grabadora, la batería, etc.) se alojan en una cápsula hecha de materiales inertes.

En otros ejemplos, se usan etiquetas de identificación por radiofrecuencia (RFID) frágiles en aplicaciones de monitoreo de ingestión de medicamentos. Con el objetivo de que las etiquetas RFID sean operativas, cada aplicación/etiqueta requiere una fuente de alimentación interna. Las etiquetas RFID son estructuras de antena que se configuran para transmitir una señal de radiofrecuencia a través del cuerpo.

El problema que plantean estos dispositivos existentes es que la fuente de alimentación es interna al dispositivo y tales fuentes de alimentación son voluminosas, costosas de producir y potencialmente perjudiciales para el ambiente circundante si la fuente de alimentación tiene fugas o se daña. Adicionalmente, tener antenas que se extienden a partir del dispositivo es una preocupación con relación a que las antenas se dañen o provoquen un problema cuando el dispositivo se usa in vivo. Por ello, lo que se necesita es un sistema adecuado con un sistema de circuitos que elimine la necesidad de una fuente de alimentación interna y de antenas.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente descripción incluye un sistema para producir una firma única que indique la ocurrencia de un evento. El sistema incluye un sistema de circuitos y componentes que se pueden colocar dentro de ciertos ambientes que incluyen un fluido conductor. Un ejemplo de tal ambiente es el interior de un recipiente que aloja el fluido conductor, tal como una bolsa sellada con una solución, que incluye una bolsa IV. Otro ejemplo es dentro del cuerpo de un organismo vivo, tal como un animal o un ser humano. Los sistemas son ingeribles y/o digeribles o parcialmente digeribles. El sistema incluye materiales diferentes posicionados en el armazón de tal manera que cuando un fluido conductor entra en contacto con los materiales diferentes, se crea una diferencia de potencial de voltaje. La diferencia de potencial de voltaje, y por lo tanto el voltaje, se usa para energizar la lógica de control que se posiciona dentro del armazón. Los iones o la corriente fluyen a partir del primer material diferente hacia el segundo material diferente a través de la lógica de control y después a través del fluido conductor para completar un circuito. La lógica de control controla la conductancia entre los dos materiales diferentes y, por lo tanto, controla o modula la conductancia del sistema.

Dado que el sistema de circuitos ingerible se conforma de componentes ingeribles, e incluso digeribles, el sistema de circuitos resulta en pocos efectos secundarios no deseados, si alguno, incluso cuando se emplea en situaciones crónicas. Ejemplos de la gama de componentes que se pueden incluir son: elementos lógicos y/o de memoria; efectores; un elemento de transmisión de señales; y un elemento pasivo, tal como una resistencia o un inductor. El uno o más componentes en la superficie del soporte se pueden disponer en cualquier configuración conveniente. Cuando dos o más componentes están presentes en la superficie del soporte sólido, se pueden proporcionar interconexiones. Todos los componentes y el soporte del sistema de circuitos ingerible son ingeribles, y en ciertos casos digeribles o parcialmente digeribles.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La Fig. 1 muestra un producto farmacéutico con un sistema indicador de eventos de acuerdo con la enseñanza de la presente invención, en donde la combinación del producto y del sistema indicador de eventos se encuentra dentro del cuerpo.

La Fig. 2A muestra el producto farmacéutico de la Fig. 1 con el sistema indicador de eventos en el exterior del producto farmacéutico.

La Fig. 2B muestra el producto farmacéutico de la Fig. 1 con el sistema indicador de eventos posicionado dentro del producto farmacéutico.

La Fig. 2C muestra una cápsula con el sistema indicador de eventos posicionado dentro de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Fig. 2D muestra una cápsula con el sistema indicador de eventos posicionado dentro de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Fig. 2E muestra una cápsula con el sistema indicador de eventos posicionado dentro de acuerdo con un aspecto de la presente invención.

La Fig. 2F es una vista despiezada del sistema indicador de eventos.

La Fig. 3 es una representación de diagrama de bloques de un aspecto del sistema indicador de eventos con metales diferentes posicionados en extremos opuestos.

La Fig. 4 es una representación de diagrama de bloques de otro aspecto del sistema indicador de eventos con metales diferentes posicionados en el mismo extremo y separados por un material no conductor.

La Fig. 5 muestra el trayecto de la transferencia iónica o de la corriente a través de un fluido conductor cuando el sistema indicador de eventos de la Fig. 3 se encuentra en contacto con el líquido conductor y en un estado activo.

La Fig. 5A muestra una vista despiezada de la superficie de materiales diferentes de la Fig. 5.

La Fig. 5B muestra el sistema indicador de eventos de la Fig. 5 con una unidad de sensor de pH.

La Fig. 6 es una ilustración de diagrama de bloques de un aspecto del dispositivo de control usado en el sistema de las Figs. 3 y 4.

La Fig. 7 es un diagrama de bloques funcional de un circuito de demodulación que realiza la demodulación coherente el cual puede estar presente en un receptor, de acuerdo con un aspecto.

La Fig. 8 ilustra un diagrama de bloques funcional para un módulo de baliza dentro de un receptor, de acuerdo con un aspecto.

La Fig. 9 es un diagrama de bloques de los diferentes módulos funcionales que pueden estar presentes en un receptor, de acuerdo con un aspecto.

La Fig. 10 es un diagrama de bloques de un receptor, de acuerdo con un aspecto.

La Fig. 11 proporciona un diagrama de bloques de una cadena de señales de alta frecuencia en un receptor, de acuerdo con un aspecto.

La Fig. 12 proporciona un diagrama de cómo se puede emplear un sistema que incluye un receptor de señales y un marcador de eventos ingerible, de acuerdo con un aspecto.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La presente descripción incluye múltiples aspectos para indicar la ocurrencia de un evento. Como se describe en más detalle más abajo, un sistema de la presente invención se usa con un fluido conductor para indicar el evento marcado por el contacto entre el fluido conductor y el sistema. Por ejemplo, el sistema de la presente descripción se puede usar con un producto farmacéutico y el evento que se indica es cuando el producto se tomó o fue ingerido. El término "ingerido" o "ingerir" o "ingestión" se entiende que significa cualquier introducción del sistema dentro del cuerpo Por ejemplo, ingestión incluye simplemente colocar el sistema en la boca toda la trayectoria hacia el colon descendente. Por lo tanto, el término ingestión se refiere a cualquier instante en el tiempo cuando el sistema se introduce en un ambiente que contiene un fluido conductor. Otro ejemplo sería una situación cuando un fluido no conductor se mezcla con un fluido conductor. En tal situación el sistema podría estar presente en el fluido de no conducción y cuando los dos fluidos se mezclan, el sistema entra en contacto con el fluido conductor y el sistema se activa. Aún otro ejemplo sería la situación cuando la presencia de ciertos fluidos conductores es necesaria para que se detecten. En tales casos, la presencia del sistema, que se activaría, dentro del fluido conductor se puede detectar y, por lo tanto, la presencia del respectivo fluido se detectaría.

Con referencia otra vez al ejemplo donde el dispositivo se usa con el producto que se ingiere por el organismo vivo, cuando el producto que incluye el sistema se toma o se ingiere, el dispositivo entra en contacto con el líquido conductor del cuerpo. Cuando el sistema de la presente invención entra en contacto con el fluido corporal, se crea un potencial de voltaje y el sistema se activa. Una porción de la fuente de alimentación se proporciona por el dispositivo, mientras que la otra porción de la fuente de alimentación se proporciona por el fluido conductor, lo cual se discute en detalle más abajo.

Con referencia ahora a la Fig. 1 , un producto ingerible 14 que incluye un sistema de la presente invención se muestra dentro del cuerpo. El producto 14 se configura como una formulación farmacéutica ingerible por vía oral en forma de una pildora o cápsula. Tras la ingestión, la pildora se mueve hacia el estómago. Al alcanzar el estómago, el producto 14 está en contacto con el fluido estomacal 18 y experimenta una reacción química o electroquímica con los varios materiales en el fluido estomacal 18, tales como el ácido clorhídrico y otros agentes digestivos. El sistema de la presente invención se discute con referencia a un ambiente farmacéutico. Sin embargo, el alcance de la presente invención no se limita de ese modo. La presente invención se puede usar en cualquier ambiente, por ejemplo, fuera de un cuerpo, donde un fluido conductor está presente o se hace presente al mezclar dos o más componentes que resultan en un líquido conductor.

Con referencia ahora a la Fig. 2A, un producto farmacéutico 10, similar al producto 14 de la Fig. 1 , se muestra con un sistema 12, tal como un marcador de eventos ingerible o un módulo de emisión iónica (IEM). El alcance de la presente invención no se limita por la forma o el tipo del producto 10. Por ejemplo, será evidente para un experto en la materia que el producto 10 puede ser una cápsula, una dosificación oral que se libera con el tiempo, una tableta, una cápsula de gel, una tableta sublingual, o cualquier producto de dosificación oral que se pueda combinar con el sistema 12. En el aspecto de referencia, el producto 10 tiene el sistema 12 asegurado al exterior usando métodos conocidos para asegurar microdispositivos al exterior de productos farmacéuticos. Ejemplos de los métodos para asegurar el microdispositivo al producto se describe en la solicitud provisional de los Estados Unidos No. 12/741 ,583 presentada el 5 de enero de 2010 y titulada "PRODUCCIÓN DE ALTO RENDIMIENTO DE MARCADORES DE EVENTOS INGERIBLES" también presentada como solicitud PCT No. PCT/US10/20142 con fecha 5 de enero de 2010 y publicada como WO 2010/080765 con fecha 15 de julio de 2010 así como también la solicitud provisional de los Estados Unidos No. 61/177,611 presentada el 12 de mayo de 2009 y titulada "MARCADORES DE EVENTOS INGERIBLES QUE COMPRENDEN UN IDENTIFICADOR Y UN COMPONENTE INGERIBLES", presentada también como solicitud PCT No. PCT/US 10/34186 con fecha 10 de mayo de 2010 y publicada como WO 2010/132331 con fecha 18 de noviembre de 2010 cuyas descripciones se incorporan a la presente como referencia. Una vez ingerido, el sistema 12 entra en contacto con los líquidos corporales y el sistema 12 se activa. El sistema 12 usa la diferencia de potencial de voltaje para energizarse y después de eso modular la conductancia para crear una firma de corriente única e identif ¡cable. Tras su activación, el sistema 12 controla la conductancia y, por lo tanto, el flujo de corriente para producir la firma de corriente.

Hay varias razones para retrasar la activación del sistema 12. Con el objetivo de retrasar la activación del sistema 12, el sistema 12 se puede recubrir con un material de blindaje o una capa protectora. La capa se disuelve durante un período de tiempo, permitiendo de ese modo que el sistema 12 se active cuando el producto 10 haya alcanzado un lugar de destino.

Con referencia ahora a la Fig. 2B, un producto farmacéutico 20, similar al producto 14 de la Fig. 1 , se muestra con un sistema 22, tal como un marcador de eventos ingerible o un módulo de emisión identificable. El alcance de la presente invención no se limita por el entorno al cual se introduce el sistema 22. Por ejemplo, el sistema 22 se puede encerrar en una cápsula que se toma en adición a/independientemente del producto farmacéutico. La cápsula puede ser simplemente un portador para el sistema 22 y puede no contener producto alguno. Además, el alcance de la presente invención no se limita por la forma o el tipo del producto 20. Por ejemplo, será evidente para un experto en la materia que el producto 20 puede ser una cápsula, una dosificación oral que se libera con el tiempo, una tableta, una cápsula de gel, una tableta sublingual, o cualquier producto de dosificación oral. En el aspecto de referencia, el producto 20 tiene el sistema 22 posicionado dentro o asegurado al interior del producto 20. En un aspecto, el sistema 22 se asegura a la pared interior del producto 20. Cuando el sistema 22 se posiciona dentro de una cápsula de gel, entonces el contenido de la cápsula de gel es un gel-líquido no conductor. Por otro lado, si el contenido de la cápsula de gel es un gel- líquido conductor, entonces en un aspecto alternativo, el sistema 22 se recubre con una cubierta protectora para evitar su activación no deseada por el contenido de la cápsula de gel. Si el contenido de la cápsula es un polvo seco o microesferas, entonces el sistema 22 se posiciona o se coloca dentro de la cápsula. Si el producto 20 es una tableta o una pildora dura, entonces el sistema 22 se contiene en su lugar dentro de la tableta. Una vez ingerido, el producto 20 que contiene el sistema 22 se desintegra y/o se disuelve. El sistema 22 entra en contacto con los líquidos corporales y el sistema 22 se activa. Dependiendo del producto 20, el sistema 22 se puede posicionar ya sea en una posición cerca del centro o cerca del perímetro dependiendo del retardo deseado de la activación entre el instante de la ingestión inicial y la activación del sistema 22. Por ejemplo, una posición central para el sistema 22 significa que demorará más para que el sistema 22 entre en contacto con el líquido conductor y, por lo tanto, demorará más para que el sistema 22 se active. Por ello, demorará más para que la ocurrencia del evento se detecte.

Con referencia ahora a la Fig. 2C, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, una cápsula 11 se muestra con una cavidad 11a en ella. La cápsula 11 se muestra como una cápsula vacía de acuerdo con un aspecto de la presente invención. Dentro de la cavidad hay un sistema 12a, el cual es similar a los sistemas 12 y 22 de las Figs. 2A y 2B, respectivamente.

Cuando la cápsula 11 se introduce o entra en contacto con un fluido conductor, la cápsula 11 se rompe o se desintegra o se disuelve para permitir que el sistema se libere de su ambiente.

Con referencia ahora a la Fig. 2D, la cápsula 11 se muestra con el sistema 12a junto con un material 13 insertado en la cavidad 11a. El material 13 se puede activar para expandirse y provocar que la cápsula 11 se rompa. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la activación del material 13 se controla por el sistema 12a. El sistema 12a, como se muestra en la Fig. 2E más abajo, recibe una señal desde una fuente externa la cual se puede encontrar en dentro del cuerpo, en el cuerpo o fuera del cuerpo y en respuesta a la señal, es capaz de activar el material 13 para provocar que se expanda el material 12. Por ejemplo, de acuerdo con un aspecto de la presente invención, el material 13 es un material electroactivo que se selecciona para que sea reactivo a una señal eléctrica de tal manera que sus propiedades cambien cuando se expone a un potencial de voltaje o una corriente. Un material o matriz electroactiva incluye un material cuyas propiedades, tales como las dimensiones físicas o solubilidad, cambian en respuesta a un voltaje o corriente aplicada. Ejemplos de materiales electroactivos incluyen: el fluoruro de polivinilideno (PVDF), el ácido sulfónico perfluorado (Nafion TM), el ácido carboxílico perfluorado (Flemion TM), la celulosa, una matriz de polímero (por ejemplo óxido de polietileno o celulosa) que contiene una sal (por ejemplo, una sal que contiene un ión multivalente tal como Fe3+) o una proteína. De acuerdo con otro aspecto de la presente invención, el sistema 12a incluye un émbolo que libera un producto químico o un compuesto en el material 11a para provocar una reacción química que provoca que el material 11a se expanda.

Con referencia ahora a la Fig. 2E, la cápsula 11 se muestra con el sistema 12a en mayor detalle. El sistema 12a incluye una unidad 12b asegurada al sistema 12a. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la unidad 12b incluye una carcasa que define una cavidad 12c. En un ejemplo, la cavidad 12c se puede llenar con un producto químico o un compuesto que se libera en la cavidad 11a cuando la cavidad 11a se llena con el material 13 para iniciar una reacción que provoca que el material 13 se expanda. Con referencia ahora además a la Fig. 2F, en otro ejemplo, la cavidad 12c incluye un objeto sólido que actúa como una aguja o una varilla. El objeto se empuja mecánicamente hacia fuera de la cavidad 12c en la dirección AA como se muestra. El objeto es capaz después de empujar a través de la pared de la cápsula 11 y provocar que la pared se desgarre o se rompa. Esto facilita la separación del sistema 12a de la cápsula 11 y permite que el sistema 12a entre en contacto con el ambiente circundante y se active. Por lo tanto, la unidad 12b es capaz de controlar la activación del sistema 12a.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la unidad 12b incluye un módulo de comunicación que puede ya sea recibir, transmitir, o recibir y transmitir. Por lo tanto, la unidad 12b puede actuar como un módulo de comunicación secundario, como se discute en detalle más abajo con respecto a la Fig. 5 y el elemento 75. La unidad 12b puede recibir señales de control a partir de una fuente externa, de acuerdo con un aspecto de la presente invención. De acuerdo con otro aspecto, la unidad 12b puede enviar señales hacia una fuente externa. De acuerdo con aún otro aspecto de la presente invención, la unidad 12b actúa como un transceptor y es capaz de recibir y enviar señales hacia dispositivos externos. La unidad 12b está en comunicación además con los otros componentes del sistema 12a como se discute en detalle más abajo.

Con referencia ahora a la Fig. 3, en un aspecto, los sistemas 12 y 22 de las Figs. 2A y 2B, respectivamente, se muestran con más detalle como el sistema 30. El sistema 30 se puede usar en asociación con cualquier producto farmacéutico, como se mencionó anteriormente, para determinar cuándo un paciente ingiere el producto farmacéutico. Como se indicó anteriormente, el alcance de la presente invención no se limita por el ambiente y el producto que se usa con el sistema 30. Por ejemplo, el sistema 30 se puede colocar dentro de una cápsula y la cápsula se coloca dentro del líquido conductor. La cápsula se disolvería después durante un período de tiempo y liberaría el sistema 30 en el líquido conductor. Por lo tanto, en un aspecto, la cápsula contendría el sistema 30 y ningún producto. Tal cápsula se puede usar después en cualquier ambiente donde esté presente un líquido conductor y con cualquier producto. Por ejemplo, la cápsula se puede dejar caer en un recipiente lleno con combustible de aviación, agua salada, salsa de tomate, aceite de motor, o cualquier producto similar. Adicionalmente, la cápsula que contiene el sistema 30 se puede ingerir al mismo tiempo que se ingiere cualquier producto farmacéutico con el objetivo de registrar la ocurrencia del evento, tal como cuándo se tomó el producto.

En el ejemplo específico del sistema 30 combinado con el producto farmacéutico, cuando el producto o pildora se ingiere, el sistema 30 se activa. El sistema 30 controla la conductancia para producir una firma única de corriente que se detecta, significando de ese modo que el producto farmacéutico se ha tomado. El sistema 30 incluye una resistencia 31 entre el Vano y la tierra 52. El elemento resistivo incluye una cantidad conocida y representa una caída de voltaje entre Vaito y tierra. Esta cantidad conocida se usa para determinar la impedancia del ambiente circundante como se señaló con respecto a la Fig. 5 más abajo y la unidad 75a.

El sistema 30 incluye un armazón 32. El armazón 32 es una estructura para el sistema 30 y múltiples componentes se unen a, se depositan sobre, o se aseguran al armazón 32. En este aspecto del sistema 30, un material ingerible o digerible 34 se asocia físicamente con el armazón 32. El material 34 se puede depositar químicamente en, evaporarse sobre, asegurarse a, o incorporarse en el armazón todos los cuales se pueden denominar en la presente como "depositarse" con respecto al armazón 32. El material 34 se deposita en un lado del armazón 32. Los materiales de interés que se pueden usar como material 34 incluyen, pero sin limitarse a: Cu o Cul. El material 34 se deposita por deposición física por vapor, electrodeposición, o deposición de plasma, entre otros protocolos. El material 34 puede ser de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 500 pm de espesor, tal como de aproximadamente 5 a aproximadamente 100 pm de espesor. La forma se controla por deposición de mascarilla de sombra, o fotolitografía y grabado. Adicionalmente, aún cuando sólo se muestra una región para depositar el material, cada sistema 30 puede contener dos o más regiones eléctricamente únicas donde se puede depositar el material 34, según se desee.

En un lado diferente, el cual es el lado opuesto como se muestra en la Fig. 3, se deposita otro material digerible 36, de tal manera que los materiales 34 y 36 son diferentes y están aislados uno del otro. Aunque no se muestra, el lado diferente seleccionado puede ser el lado contiguo al lado seleccionado para el material 34. El alcance de la presente invención no se limita por el lado seleccionado y el término "lado diferente" puede significar cualquiera de los múltiples lados que son diferentes del primer lado seleccionado. Además, aún cuando la forma del sistema se muestra como un cuadrado, la forma puede ser cualquier forma geométricamente adecuada. Los materiales 34 y 36 se seleccionan de tal manera que produzcan una diferencia de potencial de voltaje cuando el sistema 30 esté en contacto con el líquido conductor, tal como los fluidos corporales. Los materiales de interés para el material 36 incluyen, pero sin limitarse a: Mg, Zn, u otros metales electronegativos. Como se indicó anteriormente con respecto al material 34, el material 36 se puede depositar químicamente en, evaporarse sobre, asegurarse a, o incorporarse en el armazón. Además, puede ser necesaria una capa de adhesión para ayudar a que el material 36 (así como también el material 34 cuando sea necesario) se adhiera al armazón 32. Capas de adhesión típicas para el material 36 son Ti, TiW, Cr o un material similar. El material del ánodo y la capa de adhesión se pueden depositar por deposición física de vapor, electrodeposición o deposición de plasma. El material 36 puede ser de aproximadamente 0.05 a aproximadamente 500 pm de espesor, tal como de aproximadamente 5 a aproximadamente 100 µ?t? de espesor. Sin embargo, el alcance de la presente invención no se limita por el grosor de cualquiera de los materiales ni por el tipo de proceso usado para depositar o asegurar los materiales al armazón 32.

De acuerdo con la descripción expuesta, los materiales 34 y 36 pueden ser cualquier par de materiales con potenciales electroquímicos diferentes. Adicionalmente, en los aspectos en donde el sistema 30 se usa in vivo, los materiales 34 y 36 pueden ser vitaminas que se pueden absorber. Más específicamente, los materiales 34 y 36 se pueden hacer de cualesquiera dos materiales apropiados para el ambiente en el cual funcionará el sistema 30. Por ejemplo, cuando se usa con un producto ingerible, los materiales 34 y 36 son cualquier par de materiales con potenciales electroquímicos diferentes que sean ingeribles. Un ejemplo ilustrativo incluye el caso cuando el sistema 30 está en contacto con una solución iónica, tales como los ácidos estomacales. Los materiales adecuados no se restringen a los metales, y en ciertos aspectos los materiales emparejados se eligen a partir de metales y no metales, por ejemplo, un par conformado por un metal (tal como Mg) y una sal (tal como CuCI o Cul). Con respecto a los materiales de los electrodos activos, cualquier emparejamiento de sustancias - metales, sales, o compuestos de intercalado - con potenciales electroquímicos convenientemente diferentes (voltaje) y baja resistencia interfacial son adecuados.

Los materiales y los emparejamientos de interés incluyen, pero sin limitarse a, los descritos en el Cuadro 1 más abajo. En un aspecto, uno o ambos de los metales se puede dopar con un no metal, por ejemplo, para mejorar el potencial de voltaje creado entre los materiales cuando entran en contacto con un líquido conductor. Los no metales que se pueden usar como agentes de dopaje en ciertos aspectos incluyen, pero sin limitarse a: azufre, yodo y similares. En otro aspecto, los materiales son yoduro de cobre (Cul) como el ánodo y magnesio (Mg) como el cátodo. Los aspectos de la presente invención usan materiales de electrodos que no son nocivos para el cuerpo humano.

CUADRO 1 Por lo tanto, cuando el sistema 30 está en contacto con el líquido conductor, un trayecto de corriente, un ejemplo se muestra en la Fig. 5, se forma a través del líquido conductor entre el material 34 y 36. Un dispositivo de control 38 se asegura al armazón 32 y se acopla eléctricamente a los materiales 34 y 36. El dispositivo de control 38 incluye un sistema de circuitos electrónicos, por ejemplo la lógica de control que es capaz de controlar y alterar la conductancia entre los materiales 34 y 36.

El potencial de voltaje creado entre los materiales 34 y 36 proporciona la energía para el funcionamiento del sistema así como también produce el flujo de corriente a través del fluido conductor y el sistema. En un aspecto, el sistema funciona en modo de corriente continua. En un aspecto alternativo, el sistema controla la dirección de la corriente de manera que la dirección de la corriente se invierte de manera cíclica, similar a la corriente alterna. Cuando el sistema alcanza el fluido conductor o el electrólito, donde el fluido o el componente electrolítico se proporciona por un fluido fisiológico, por ejemplo, el ácido estomacal, el trayecto para el flujo de corriente entre los materiales 34 y 36 se completa externo al sistema 30; el trayecto de la corriente a través del sistema 30 se controla por el dispositivo de control 38. El completamiento del trayecto de la corriente permite que la corriente fluya y a su vez un receptor, no mostrado, puede detectar la presencia de la corriente y reconocer que el sistema 30 se ha activado y que el evento deseado se está produciendo o se ha producido. Los ejemplos ilustrativos de tales receptores se describen adicionalmente con respecto a las Figs. 7 a la 12, como se describe de aquí en adelante.

En un aspecto, los dos materiales 34 y 36 son similares en función a los dos electrodos necesarios para una fuente de alimentación de corriente continua, tal como una batería. El líquido conductor actúa como el electrólito necesario para completar la fuente de alimentación. La fuente de alimentación completada descrita se define por la reacción electroquímica entre los materiales 34 y 36 del sistema 30 y se habilita por los fluidos corporales. La fuente de alimentación completada se puede ver como una fuente de alimentación que explota la conducción electroquímica en una solución iónica o conductora tal como el fluido gástrico, la sangre, u otros fluidos corporales y algunos tejidos. Adicionalmente, el ambiente puede ser algo diferente de un cuerpo y el líquido puede ser cualquier líquido conductor.

Por ejemplo, el fluido conductor puede ser agua salada o una pintura de base metálica.

En ciertos aspectos, estos dos materiales están protegidos del ambiente circundante por una capa adicional de material. En consecuencia, cuando se disuelve el blindaje y los dos materiales diferentes se exponen al sitio de destino, se genera un potencial de voltaje.

En ciertos aspectos, la fuente o el suministro de alimentación completo es uno que se conforma de materiales de electrodos activos, electrólitos, y materiales inactivos, tales como colectores de corriente, empaques, etc. Los materiales activos son cualquier par de materiales con diferentes potenciales electroquímicos. Los materiales adecuados no se restringen a los metales, y en ciertos aspectos los materiales emparejados se eligen a partir de metales y no metales, por ejemplo, un par conformado por un metal (tal como Mg) y una sal (tal como Cul). Con respecto a los materiales de los electrodos activos, cualquier emparejamiento de sustancias - metales, sales, o compuestos de intercalado - con potenciales electroquímicos convenientemente diferentes (voltaje) y baja resistencia interfacial son adecuados.

Una variedad de materiales diferentes se puede emplear como los materiales que forman los electrodos. En ciertos aspectos, los materiales de los electrodos se eligen para proporcionar un voltaje al entrar en contacto con el sitio fisiológico de destino, por ejemplo, el estómago, suficiente para accionar el sistema del identificador. En ciertos aspectos, el voltaje proporcionado por los materiales de los electrodos tras el contacto de los metales de la fuente de alimentación con el sitio fisiológico de destino es 0.001 V o más, que incluye 0.01 V o más, tal como 0.1 V o más, por ejemplo, 0.3 V o más, que incluye 0.5 voltios o más, y que incluye 1.0 voltios o más, donde en ciertos aspectos, el voltaje varía de aproximadamente 0.001 a aproximadamente 10 voltios, tal como de aproximadamente 0.01 a aproximadamente 10 V.

Con referencia de nuevo a la Fig. 3, los materiales 34 y 36 proporcionan el potencial de voltaje para activar el dispositivo de control 38. Una vez que el dispositivo de control 38 se activa o energiza, el dispositivo de control 38 puede alterar la conductancia entre los materiales 34 y 36 de una manera única. Al alterar la conductancia entre los materiales 34 y 36, el dispositivo de control 38 es capaz de controlar la magnitud de la corriente a través del líquido conductor que rodea el sistema 30. Esto produce una firma de corriente única que se puede detectar y medir por un receptor (no mostrado), el cual se puede posicionar interno o externo al cuerpo. Además de para controlar la magnitud del trayecto de la corriente entre los materiales, materiales no conductores, una membrana, o una "camisa" se usan para aumentar la "longitud" del trayecto de la corriente y, por lo tanto, actuar para aumentar el trayecto de conductancia, como se describe en la solicitud de patente de los Estados Unidos con número de serie 12/238,345 titulada "Dispositivo dentro del cuerpo con amplificación de señales por dipolo virtual" presentada el 25 de septiembre de 2008, y publicada como 2009-0082645 A1 fechada el 26 de marzo de 2009 el contenido de la cual se incorpora a la presente como referencia. Alternativamente, a lo largo de la descripción en la presente, los términos "material no conductor", "membrana", y "camisa" se usan de manera intercambiable con el término "extensor del trayecto de la corriente" sin afectar el alcance o los presentes aspectos y las reivindicaciones en la presente. La camisa, mostrada parcialmente en 35 y 37, respectivamente, se puede asociar con, por ejemplo, asegurada a, el armazón 32. Varias formas y configuraciones para la camisa se contemplan como dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, el sistema 30 se puede rodear total o parcialmente por la camisa y la camisa se puede colocar a lo largo de un eje central del sistema 30 o fuera del centro con relación a un eje central. Por lo tanto, el alcance de la presente invención como se reivindica en la presente no se limita por la forma o el tamaño de la camisa. Además, en otros aspectos, los materiales 34 y 36 se pueden separar por una camisa que se posiciona en cualquier región definida entre los materiales 34 y 36.

Con referencia ahora a la Fig. 4, en otro aspecto, los sistemas 12 y 22 de las Figs. 2A y 2B, respectivamente, se muestran con más detalle como el sistema 40. El sistema 40 incluye un armazón 42. El armazón 42 es similar al armazón 32 de la Fig. 3. En este aspecto del sistema 40, un material digerible o soluble 44 se deposita en una porción de un lado del armazón 42. En una porción diferente del mismo lado del armazón 42, se deposita otro material digerible 46, de tal manera que los materiales 44 y 46 sean diferentes. Más específicamente, los materiales 44 y 46 se seleccionan de tal manera que formen una diferencia de potencial de voltaje cuando estén en contacto con un líquido conductor, tal como los fluidos corporales. Por lo tanto, cuando el sistema 40 está en contacto y/o parcialmente en contacto con el líquido conductor, entonces un trayecto de corriente, un ejemplo se muestra en la Fig. 5, se forma a través del líquido conductor entre el material 44 y 46. Un dispositivo de control 48 se asegura al armazón 42 y se acopla eléctricamente a los materiales 44 y 46. El dispositivo de control 48 incluye un sistema de circuitos electrónicos que es capaz de controlar parte del trayecto de conductancia entre los materiales 44 y 46. Los materiales 44 y 46 se separan por una camisa no conductora 49. Varios ejemplos de la camisa 49 se describen en la solicitud provisional de los Estados Unidos No. 61/173,511 presentada el 28 de abril de 2009 y titulada "MARCADORES DE EVENTOS INGERIBLES ALTAMENTE CONFIABLES Y MÉTODOS PARA USAR LOS MISMOS" presentada también como solicitud PCT No. PCT/US10/32590 con fecha 27 de abril de 2010 y publicada como WO 2010/129288 con fecha 11 de noviembre de 2010 y la solicitud provisional de los Estados Unidos No. 61/173,564 presentada el 28 de abril de 2009 y titulada "MARCADORES DE EVENTOS INGERIBLES QUE TIENEN AMPLIFICADORES DE SEÑAL QUE COMPRENDEN UN AGENTE ACTIVO" presentada también como solicitud PCT No. PCT/US10/32590 con fecha 27 de abril de 2010 y publicada como WO 2010/129288 con fecha 11 de noviembre de 2010; así como también la solicitud de los Estados Unidos No. 12/238,345 presentada el 25 de septiembre de 2008 y titulada "DISPOSITIVO DENTRO DEL CUERPO CON AMPLIFICACIÓN DE SEÑAL DE DIPOLO VIRTUAL" y publicada como publicación de los Estados Unidos No. 2009-0082645 A1 con fecha 26 de marzo de 2009; cuyas descripciones se incorporan a la presente como referencia.

Una vez que el dispositivo de control 48 se activa o energiza, el dispositivo de control 48 puede alterar la conductancia entre los materiales 44 y 46. Por lo tanto, el dispositivo de control 48 es capaz de controlar la magnitud de la corriente a través del líquido conductor que rodea el sistema 40. Como se indicó anteriormente con respecto al sistema 30, una firma de corriente única que se asocia con el sistema 40 se puede detectar por un receptor (no mostrado) para marcar la activación del sistema 40. Los ejemplos ilustrativos de los receptores se encuentran en las Figs. 7 a la 12, como se describe de aquí en adelante. Con el objetivo de aumentar la "longitud" del trayecto de la corriente se altera el tamaño y/o las características de la camisa 49. Mientras más largo sea el trayecto de la corriente, más fácil puede ser para el receptor detectar la corriente.

Con referencia ahora a la Fig. 5, el sistema 30 de la Fig. 3 se muestra en un estado activado y en contacto con el líquido conductor. El sistema 30 se conecta a tierra a través del contacto a tierra 52. Por ejemplo, cuando el sistema 30 está en contacto con un fluido conductor, el fluido conductor proporciona la tierra. El sistema 30 incluye además un módulo de sensor 74, el cual se describe en mayor detalle con respecto a la Fig. 6. Los trayectos de los iones o de la corriente 50 se forman entre el material 34 hacia el material 36 y a través del fluido conductor en contacto con el sistema 30. El potencial de voltaje creado entre el material 34 y 36 se crea mediante reacciones químicas entre los materiales 34/36 y el fluido conductor.

El sistema 30 incluye además una unidad 75. La unidad 75 incluye aspectos que permiten funciones de comunicación y de acuerdo con los varios aspectos de la presente invención puede actuar como cualquiera de los siguientes: un receptor, un transmisor, o un transceptor. Por lo tanto, otro dispositivo que es extemo al sistema 30, tal como un teléfono celular, un dispositivo implantado, un dispositivo unido al cuerpo del usuario, o un dispositivo colocado bajo la piel del usuario, se puede comunicar, por ejemplo, hacia, desde o ambos, con el sistema 30 a través de la unidad 75. La unidad 75 se conecta además eléctricamente a los materiales 34 y 36. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, cualquier dispositivo que sea externo al sistema 30 se puede comunicar con cualquiera de la unidad 75 o el módulo de control 38 usando el flujo de corriente a través del ambiente que rodea el sistema 30. Por ejemplo, un parche o un receptor que se une al cuerpo del usuario, un teléfono celular o un dispositivo que se sostiene por el usuario, o un dispositivo implantado, son ejemplos de dispositivos que pueden generar una firma de corriente a través del cuerpo del usuario. La firma de corriente puede incluir información que se codifica en ella. La firma de corriente se detecta por el sistema 30, usando la unidad 75 o el módulo de control 38, y se decodifica para permitir la comunicación con el sistema 30 desde el dispositivo externo al sistema 30. En consecuencia, el dispositivo externo puede enviar una señal hacia la unidad 75, ya sea de manera inalámbrica o a través de transconducción, que controla la activación del sistema 30.

De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la unidad 75 puede además medir el ambiente circundante, ya sea directamente o a través del módulo de sensor 74, para determinar si el sistema 30 se debe desactivar debido a condiciones ambientales desfavorables. Por ejemplo, la unidad 75 puede incluir una unidad de medición de impedancia 75a que es capaz de medir la impedancia del ambiente alrededor del sistema 30. La unidad 75a mide la impedancia al transmitir o aplicar voltaje a un terminal de salida, tal como el material 34. La unidad 75a mide después la impedancia (usando la resistencia 31 de la Fig. 3). Con una cantidad conocida de la resistencia y el voltaje conocido, la unidad 75a es capaz de determinar la impedancia del ambiente circundante. La señal recibida en el receptor es directamente proporcional a la salida de corriente del sistema 30. Si se añade una resistencia variable en el terminal de salida del sistema 30, tal como la resistencia 31 , entonces la salida de corriente del sistema 30 será proporcional a 1/( +Z), donde R es el valor de la resistencia variable y Z, la impedancia local de la solución o el ambiente del estómago alrededor del sistema 30. Por ello, la señal detectada será igual a: Vrecibido = k / (R + Z) El sistema 30 se puede diseñar con una resistencia variable que realiza ciclos entre 2 o más niveles durante la transmisión. Esto resulta en una señal recibida que variará de acuerdo a la ecuación anterior. Cuando se detecta, la señal se usa para generar un gráfico lineal para ajustar: 1/V recibido vs R y determinar la pendiente y la intersección. La pendiente tendrá un valor de 1/k y el intercepto, Z/k. Esto permite que se determinen tanto k como la impedancia local del sistema 30, independiente del voltaje real o el consumo de corriente del sistema 30 debido a que el valor de la resistencia variable se sabe a partir de los parámetros de diseño.

La medición de la impedancia se puede usar para monitorear el estado de hidratación del paciente, la presencia de un medicamento, la motilidad/ondas gastrointestinales, el tiempo de tránsito gástrico, la presencia de ciertos tipos de tejido (tumores) o sangrado. La medición de la impedancia es además una herramienta de diagnóstico útil para monitorear el funcionamiento del sistema 30. Por ejemplo, si la impedancia del ambiente circundante impediría la comunicación efectiva, entonces el sistema 30 se puede desactivar o activarse con un retraso. De acuerdo con un aspecto de la presente invención, la unidad 75 envía una señal hacia el dispositivo de control 38. En respuesta, el dispositivo de control 38 puede alterar la conductancia, y por lo tanto la impedancia, entre los materiales 34 y 36 para reducir la velocidad de la reacción química entre los materiales 34 y 36 y el ambiente circundante y de ese modo provocar que el sistema 30 logre un modo, estado, o condición desactivada. De esta manera, aún cuando hay una cierta reacción química, esta es suficientemente baja para preservar la energía del sistema 30 para su uso posterior, mientras permite el funcionamiento de la detección y la medición del ambiente adyacente.

Si las condiciones del ambiente cambian para hacerse favorables para la comunicación, según se determine por las mediciones del ambiente, entonces la unidad 75 envía una señal hacia el dispositivo de control 38 para alterar la conductancia entre los materiales 34 y 36 para permitir la comunicación usando la firma de corriente del sistema 30. Por lo tanto, si el sistema 30 se ha desactivado y la impedancia del ambiente es adecuada para la comunicación, entonces el sistema 30 se puede activar de nuevo.

Si las condiciones del ambiente cambian para hacerse favorables para la comunicación, según se determine por las mediciones del ambiente, entonces la unidad 75 envía una señal hacia el dispositivo de control 38 para alterar la conductancia entre los materiales 34 y 36 para permitir la comunicación usando la firma de corriente del sistema 30. Por lo tanto, si el sistema 30 se ha desactivado y la impedancia del ambiente es adecuada para la comunicación, entonces el sistema 30 se puede activar de nuevo.

Con referencia ahora a la Flg. 5A, esta muestra una vista despiezada de la superficie del material 34. En un aspecto, la superficie del material 34 no es plana, sino más bien una superficie irregular. La superficie Irregular aumenta el área de superficie del material y, por lo tanto, el área que entra en contacto con el fluido conductor. En un aspecto, en la superficie del material 34, hay una reacción electroquímica entre el material 34 y el fluido conductor circundante de tal manera que se intercambia masa con el fluido conductor. El término "masa" como se usa aquí incluye cualesquiera especies iónicas o no iónicas que se pueden añadir o eliminar del fluido conductor como parte de las reacciones electroquímicas que se producen en el material 34. Un ejemplo incluye el caso donde el material es CuCI y cuando está en contacto con el fluido conductor, el CuCI se convierte a Cu metálico (sólido) y se libera Cl- en la solución. El flujo de iones positivos en el fluido conductor se representa por el trayecto de la corriente 50. Los iones negativos fluyen en la dirección opuesta. De manera similar, hay una reacción electroquímica que implica al material 36 que resulta en iones liberados o eliminados del fluido conductor. En este ejemplo, la liberación de iones negativos en el material 34 y la liberación de iones positivos por el material 36 se relacionan entre sí a través del flujo de corriente que se controla por el dispositivo de control 38. La velocidad de reacción y por lo tanto la velocidad de emisión iónica o corriente, se controla por el dispositivo de control 38. El dispositivo de control 38 puede aumentar o disminuir la velocidad del flujo de iones al alterar su conductancia interna, la cual altera la impedancia, y por ello el flujo de corriente y las velocidades de reacción en los materiales 34 y 36. Mediante el control de las velocidades de reacción, el sistema 30 puede codificar la información en el flujo iónico. Por lo tanto, el sistema 30 codifica la información usando la emisión o el flujo iónicos.

El dispositivo de control 38 puede variar la duración del flujo iónico o corriente mientras mantiene la magnitud de la corriente o el flujo iónico casi constante, similar a cuando la frecuencia se modula y la amplitud es constante. Además, el dispositivo de control 38 puede variar el nivel del régimen de flujo iónico o la magnitud del flujo de corriente a la vez que mantiene la duración casi constante. Por lo tanto, usando varias combinaciones de los cambios en la duración y alterando la velocidad o la magnitud, el dispositivo de control 38 codifica la información en la corriente o el flujo iónico. Por ejemplo, el dispositivo de control 38 puede usar, pero sin limitarse a cualquiera de las siguientes técnicas, que incluyen modulación por desplazamiento de fase binaria (PSK), modulación de frecuencia, modulación de amplitud, modulación de encendido-apagado, y PSK con modulación de encendido-apagado.

Como se indicó anteriormente, los varios aspectos descritos en la presente, tales como los sistemas 30 y 40 de las Figs. 3 y 4, respectivamente, incluyen componentes electrónicos como parte del dispositivo de control 38 o el dispositivo de control 48. Los componentes que pueden estar presentes incluyen pero sin limitarse a: elementos de lógica y/o de memoria, un circuito integrado, un inductor, una resistencia, y sensores para medir varios parámetros. Cada componente se puede asegurar al armazón y/o a otro componente. Los componentes en la superficie del soporte se pueden disponer en cualquier configuración conveniente. Cuando dos o más componentes están presentes en la superficie del soporte sólido, se pueden proporcionar interconexiones.

Como se indicó anteriormente, el sistema, tal como los dispositivos de control 30 y 40, controlan la conductancia entre los materiales diferentes y, por lo tanto, la velocidad del flujo iónico o la corriente. Mediante la alteración de la conductancia de una manera específica el sistema es capaz de codificar la información en el flujo iónico y en la firma de corriente. El flujo iónico o la firma de corriente se usan para identificar de manera única el sistema específico. Adicionalmente, los sistemas 30 y 40 son capaces de producir varios diferentes patrones únicos o firmas y, por lo tanto, proporcionar información adicional. Por ejemplo, una segunda firma de corriente basada en un segundo patrón de alteración de la conductancia se puede usar para proporcionar información adicional, cuya información se puede referir al ambiente físico. Para ilustrar adicionalmente, una primera firma de corriente puede ser un estado de la corriente muy bajo que mantiene un oscilador en el chip y una segunda firma de corriente puede ser un estado de la corriente que es al menos diez veces mayor que el estado de corriente asociado con la primera firma de corriente.

Con referencia ahora a la Fig. 6, se muestra una representación en diagrama de bloques del dispositivo de control 38. El dispositivo de control 38 incluye un módulo de control 62, un contador o reloj 64, y una memoria 66. Adicionalmente, el dispositivo 38 se muestra que incluye un módulo de sensor 72 así como también el módulo de sensor 74, al cual se hizo referencia en la Fig. 5. El módulo de control 62 tiene una entrada 68 acoplada eléctricamente al material 34 y una salida 70 acoplada eléctricamente al material 36. El módulo de control 62, el reloj 64, la memoria 66, y los módulos de sensor 72/74 tienen además entradas de energía (algunas no se muestran). La energía para cada uno de estos componentes se suministra por el potencial de voltaje producido por la reacción química entre los materiales 34 y 36 y el fluido conductor, cuando el sistema 30 está en contacto con el fluido conductor. El módulo de control 62 controla la conductancia a través de la lógica que altera la impedancia global del sistema 30. El módulo de control 62 se acopla eléctricamente al reloj 64. El reloj 64 proporciona un ciclo de reloj para el módulo de control 62. Basado en las características programadas del módulo de control 62, cuando han pasado un número establecido de ciclos de reloj, el módulo de control 62 altera las características de conductancia entre los materiales 34 y 36. Este ciclo se repite y de ese modo el dispositivo de control 38 produce una característica de firma de corriente única. El módulo de control 62 se acopla eléctricamente además a la memoria 66. Tanto el reloj 64 como la memoria 66 se energizan por el potencial de voltaje creado entre los materiales 34 y 36.

El módulo de control 62 se acopla eléctricamente además a y en comunicación con los módulos de sensor 72 y 74. En el aspecto mostrado, el módulo de sensor 72 es parte del dispositivo de control 38 y el módulo de sensor 74 es un componente independiente. En aspectos alternativos, cualquiera de los módulos de sensor 72 y 74 puede usarse sin el otro y el alcance de la presente invención no se limita por el lugar estructural o funcional de los módulos de sensor 72 o 74. Adicionalmente, cualquier componente del sistema 30 se puede mover, combinar, o reposicionar funcional o estructuralmente sin limitar el alcance de la presente invención como se reivindica. Por lo tanto, es posible tener una estructura sencilla, por ejemplo un procesador, el cual se diseña para realizar las funciones de todos los siguientes módulos: el módulo de control 62, el reloj 64, la memoria 66, y el módulo de sensor 72 o 74. Por otro lado, está dentro del alcance de la presente invención además tener cada uno de estos componentes funcionales localizados en estructuras independientes que se enlazan eléctricamente y capaces de comunicarse.

Con referencia de nuevo a la Fig. 6, los módulos de sensor 72 o 74 pueden incluir cualquiera de los siguientes sensores: de temperatura, de presión, de nivel de pH, y de conductividad. En un aspecto, los módulos de sensor 72 o 74 recopilan información del ambiente y comunican la información analógica al módulo de control 62. El módulo de control convierte después la información analógica a información digital y la información digital se codifica en el flujo de corriente o la velocidad de la transferencia de masa que produce el flujo iónico. En otro aspecto, los módulos de sensor 72 o 74 recopilan información a partir del ambiente y convierten la información analógica a información digital y después comunican la información digital al módulo de control 62. En el aspecto mostrado en la Fig. 5, el módulo de sensor 74 se muestra como que se acopla eléctricamente a los materiales 34 y 36, así como también al dispositivo de control 38. En otro aspecto, como se muestra en la Fig. 6, el módulo de sensor 74 se acopla eléctricamente al dispositivo de control 38 en la conexión 78. La conexión 78 actúa como una fuente de suministro de energía para el módulo de sensor 74 y como un canal de comunicación entre el módulo de sensor 74 y el dispositivo de control 38.

Con referencia ahora a la Fig. 5B, el sistema 30 incluye un módulo de sensor de pH 76 conectado a un material 39, el cual se selecciona de acuerdo con el tipo específico de la función de detección que se realiza. El módulo de sensor de pH 76 se conecta además al dispositivo de control 38. El material 39 se aisla eléctricamente del material 34 por una barrera no conductora 55. En un aspecto, el material 39 es platino. En funcionamiento, el módulo de sensor de pH 76 usa la diferencia de potencial de voltaje entre los materiales 34/36. El módulo de sensor de pH 76 mide la diferencia de potencial de voltaje entre el material 34 y el material 39 y registra ese valor para su comparación posterior. El módulo de sensor de pH 76 mide además la diferencia de potencial de voltaje entre el material 39 y el material 36 y registra ese valor para su comparación posterior. El módulo de sensor de pH 76 calcula el nivel de pH del ambiente circundante usando los valores del potencial de voltaje. El módulo de sensor de pH 76 proporciona esa información al dispositivo de control 38. El dispositivo de control 38 varía la velocidad de la transferencia de masa que produce la transferencia iónica y el flujo de corriente para codificar la información relevante para el nivel de pH en la transferencia iónica, la cual se puede detectar por un receptor (no mostrado). Por lo tanto, el sistema 30 puede determinar y proporcionar la información relacionada con el nivel de pH a una fuente externa al ambiente.

Como se indicó anteriormente, el dispositivo de control 38 se puede programar con antelación a la salida de una firma de corriente predefinida. En otro aspecto, el sistema puede incluir un sistema receptor que puede recibir información de programación cuando se active el sistema. En otro aspecto, no mostrado, el conmutador 64 y la memoria 66 se pueden combinar en un dispositivo.

Ejemplos de fuentes externas al ambiente incluyen varios receptores y lo similar. En un ejemplo de un receptor, a veces denominado en la presente un "receptor de señales", se pueden emplear dos o más protocolos de demodulación diferentes para decodificar una señal recibida dada. En algunos casos, se pueden emplear tanto un protocolo de demodulación coherente como un protocolo de demodulación coherente diferencial. La Fig. 7 proporciona un diagrama de bloques funcional de cómo un receptor puede implementar un protocolo de demodulación coherente, de acuerdo con un aspecto de la invención. Se debe señalar que sólo una porción del receptor se muestra en la Fig. 7. La Fig. 7 ilustra el proceso de mezclar la señal a la banda base una vez que se determina la frecuencia de la portadora (y la señal portadora se mezcla al desplazamiento de la portadora).

Una señal portadora 2221 se mezcla con una segunda señal portadora 2222 en el mezclador 2223. Un filtro de paso bajo estrecho 2220 de ancho de banda adecuado se aplica para reducir el efecto del ruido excesivo. La demodulación se produce en los bloques funcionales 2225 de acuerdo con el esquema de demodulación coherente de la presente invención. Se determina la fase instantánea 2230 de la señal compleja. Se puede aplicar una tercera etapa opcional del mezclador, en la cual la evolución de fase se usa para estimar el diferencial de frecuencia entre la frecuencia de la portadora calculada y la real. La estructura del paquete se aprovecha después para determinar el comienzo de la región de codificación de la señal BPSK en el bloque 2240. Principalmente, la presencia del encabezado de sincronización, el cual aparece como un pórtico FM en la señal de amplitud de la señal demodulada compleja se usa para determinar los límites iniciales del paquete. Una vez que el punto inicial del paquete se determina se hace girar la señal en el bloque 2250 en el plano IQ y la identificación de bits estándar y eventualmente se decodifica en el bloque 2260.

Además de la demodulación, el módulo de comunicación transcorporal puede incluir un módulo de corrección de errores hacia adelante cuyo módulo proporciona la ganancia adicional para combatir la interferencia a partir de otras señales no deseadas y el ruido. Módulos funcionales de corrección de errores hacia adelante de interés incluyen los descritos en la solicitud PCT con número de serie PCT/US2007/024225 y publicada como WO 2008/063626, la descripción de la cual se incorpora en la presente como referencia. En algunos casos, el módulo de corrección de errores hacia adelante puede emplear cualquier protocolo conveniente, tales como el de Reed-Solomon, de Golay, de Hamming, de BCH, y los protocolos Turbo para identificar y corregir (dentro de los límites) los errores de decodificación.

En otro ejemplo, el receptor incluye un módulo de baliza como se muestra en el diagrama de bloques funcional de la Fig. 8. El esquema delineado en la Fig. 8 esboza una técnica para identificar una baliza válida. La señal entrante 2360 representa las señales recibidas por los electrodos, filtrada por filtros de paso banda (tal como de 10 KHz a 34 KHz) por una cadena de señalización de alta frecuencia (la cual abarca la frecuencia de la portadora), y se convierte de analógica a digital. La señal 2360 se diezma después en el bloque 2361 y se mezcla a la frecuencia nominal de la unidad (tal como, 12.5 KHz, 20 KHz, etc.) en el mezclador 2362. La señal resultante se diezma en el bloque 2364 y se filtra por un filtro de paso bajo (tal como BW de 5 KHz) en el bloque 2365 para producir la señal portadora mezclada a la señal de desplazamiento de la portadora 2369. La señal 2369 se procesa adicionalmente por los bloques 2367 (transformada rápida de Fourier y después la detección de los dos picos más fuertes) para proporcionar la señal de frecuencia de la portadora verdadera 2368. Este protocolo permite la determinación precisa de la frecuencia de la portadora de la baliza transmitida.

La Fig. 9 proporciona un diagrama funcional de bloques de un componente de circuito integrado de un receptor de señales de acuerdo con un aspecto de la invención. En la Fig. 9, el receptor 2700 incluye la entrada de electrodo 2710. Acoplado eléctricamente a la entrada de electrodo 2710 se encuentran el módulo de comunicación por conducción transcorporal 2720 y el módulo de detección fisiológica 2730. En un aspecto, el módulo de comunicación por conducción transcorporal 2720 se implementa como una cadena de señales de alta frecuencia (HF) y el módulo de detección fisiológica 2730 se implementa como una cadena de señales de baja frecuencia (LF). Se muestran además el módulo CMOS de detección de temperatura 2740 (para detectar la temperatura ambiente) y un acelerómetro de 3 ejes 2750. El receptor 2700 incluye además un motor de procesamiento 2760 (por ejemplo, un microcontrolador y un procesador de señales digitales), la memoria no volátil 2770 (para el almacenamiento de datos) y el módulo de comunicación inalámbrica 2780 (para la transmisión de datos hacia otro dispositivo, por ejemplo en una acción de envío de datos).

La Fig. 10 proporciona un diagrama de bloques más detallado de un circuito configurado para implementar el diagrama funcional de bloques del receptor representado en la Fig. 9, de acuerdo con un aspecto de la invención. En la Fig. 10, el receptor 2800 incluye los electrodos e1 , e2 y e3 (2811 , 2812 y 2813) los cuales, por ejemplo, reciben las señales transmitidas por conducción por un IEM y/o detectan los parámetros fisiológicos o biomarcadores de interés. Las señales recibidas por los electrodos 2811 , 2812, y 2813 se multiplexan por el multiplexor 2820 el cual se acopla eléctricamente a los electrodos.

El multiplexor 2820 se acopla eléctricamente tanto al filtro de paso alto 2830 como al filtro de paso bajo 2840. Las cadenas de señales de frecuencia alta y baja proporcionan una ganancia programable para cubrir el nivel o intervalo deseado. En este aspecto específico, el filtro de paso alto 2830 pasa las frecuencias en la banda de 10 KHz a 34 KHz mientras que elimina el ruido de las frecuencias fuera de la banda. Esta banda de alta frecuencia puede variar, y puede incluir, por ejemplo, un intervalo de 3 KHz a 300 KHz. Las frecuencias que pasan se amplifican después por el amplificador 2832 antes de convertirse en una señal digital por el convertidor 2834 para su entrada en el procesador de alta potencia 2880 (mostrado como un DSP) el cual se acopla eléctricamente a la cadena de señales de alta frecuencia. El filtro de paso bajo 2840 se muestra que pasa las frecuencias más bajas en el intervalo de 0.5 Hz a 150 Hz mientras que elimina las frecuencias fuera de la banda. La banda de frecuencias puede variar, y puede incluir, por ejemplo, frecuencias de menos de 300 Hz, tal como menos de 200 Hz, incluyendo menos de 150 Hz. Las señales de frecuencia que pasan se amplifican por el amplificador 2842. Se muestra además el acelerómetro 2850 acoplado eléctricamente al segundo multiplexor 2860. El multiplexor 2860 multiplexa las señales a partir del acelerómetro con las señales amplificadas a partir del amplificador 2842. Las señales multiplexadas se convierten después en señales digitales por el convertidor 2864 el cual se acopla eléctricamente además al procesador de baja potencia 2870. En un aspecto, un acelerómetro digital (tal como uno fabricado por Analog Devices), se puede implementar en lugar del acelerómetro 2850. Se pueden lograr varias ventajas al usar un acelerómetro digital. Por ejemplo, debido a que el acelerómetro digital produciría señales ya en formato digital, el acelerómetro digital podría omitir el convertidor 2864 y acoplarse eléctricamente al microcontrolador de baja potencia 2870 - en cuyo caso el multiplexor 2860 ya no se requeriría. Además, la señal digital se puede configurar para que se encienda ella misma cuando se detecte movimiento, conservando adicionalmente la energía. Además, se puede implementar conteo de paso continuo. El acelerómetro digital puede incluir una memoria intermedia FIFO para ayudar a controlar el flujo de datos enviados hacia el procesador de baja potencia 2870. Por ejemplo, los datos se pueden almacenar temporalmente en la FIFO hasta que se llene, en cuyo instante el procesador se puede activar para que despierte de un estado inactivo y reciba los datos. El procesador de baja potencia 2870 puede ser, por ejemplo, un microcontrolador MSP430 de Texas Instruments. El procesador de baja potencia 2870 del receptor 2800 mantiene el estado inactivo, el cual como se estableció anteriormente, requiere un consumo de corriente mínimo -- por ejemplo, 10 .mu.A o menos, o 1 .mu.A o menos. El procesador de alta potencia 2880 puede ser, por ejemplo, un procesador de señales digitales VC5509 de Texas Instruments. El procesador de alta potencia 2880 realiza las acciones de procesamiento de señales durante el estado activo. Estas acciones, como se estableció anteriormente, requieren mayores cantidades de corriente que el estado inactivo -- por ejemplo, corrientes de 30 .mu.A o más, tal como 50 .mu.A o más - y pueden incluir, por ejemplo, acciones tales como explorar en busca de señales transmitidas por conducción, procesar las señales transmitidas por conducción cuando se reciben, obtener y/o procesar los datos fisiológicos, etc.

Se muestra además en la Fig. 10 la memoria flash 2890 acoplada eléctricamente al procesador de alta potencia 2880. En un aspecto, la memoria flash 2890 se puede acoplar eléctricamente al procesador de baja potencia 2870, el cual puede proporcionar una mejor eficiencia energética. El elemento de comunicación inalámbrica 2895 se muestra acoplado eléctricamente al procesador de alta potencia 2880 y puede incluir, por ejemplo, un transceptor de comunicación inalámbrica BLUETOOTH.TM. En un aspecto, el elemento de comunicación inalámbrica 2895 se acopla eléctricamente al procesador de alta potencia 2880. En otro aspecto, el elemento de comunicación inalámbrica 2895 se acopla eléctricamente al procesador de alta potencia 2880 y al procesador de baja potencia 2870. Además, el elemento de comunicación inalámbrica 2895 se puede implementar para tener su propia fuente de alimentación de manera que se puede encender y apagar independientemente de los otros componentes del receptor - por ejemplo, por un microprocesador.

Con, por ejemplo, un estado inactivo en mente, los párrafos siguientes proporcionan configuraciones de ejemplo de los componentes del receptor mostrados en la Fig. 10 durante varios estados del receptor, de acuerdo con un aspecto de la invención. Se debe entender que se pueden aplicar configuraciones alternativas en función de la aplicación deseada. En estado inactivo, por ejemplo, el receptor consume la corriente mínima. El receptor 2800 se configura de tal manera que el procesador de baja potencia 2870 se encuentra en un estado no activo (tal como un estado inactivo) y el procesador de alta potencia 2880 se encuentra en un estado no activo (tal como un estado inactivo), y los bloques de circuitos relacionados con los sistemas de circuitos periféricos y sus fuentes de alimentación requeridas durante varios estados activos permanecen apagados (por ejemplo, el módulo de comunicación inalámbrica 2895 y el módulo central analógico). Por ejemplo, el procesador de baja potencia puede tener activo un oscilador de 32 KHz y puede consumir una corriente de unos pocos .mu.A o menos, que incluye 0.5 .mu.A o menos. En el estado inactivo, el procesador de baja potencia 2870 puede, por ejemplo, esperar una señal para pasar a un estado activo. La señal podría ser externa tal como una interrupción o generarse internamente por uno de los periféricos del dispositivo, tal como un temporizador. Durante el estado inactivo del procesador de alta potencia, el procesador de alta potencia puede, por ejemplo, funcionar con un cristal de reloj de 32 KHz. El procesador de alta potencia puede, por ejemplo, esperar una señal para pasar al estado activo. Cuando el receptor se encuentra en el estado de búsqueda, el procesador de baja potencia 2870 se encuentra en un estado inactivo y el procesador de alta potencia 2880 se encuentra en un estado inactivo. Además, los bloques de circuitos relacionados con el módulo central analógico que incluye el convertidor A/D que se necesita para la función de búsqueda se encuentran encendidos (en otras palabras, la cadena de señales de alta frecuencia). Como se estableció anteriormente, el módulo de señales de baliza puede implementar varios tipos de señales de búsqueda para lograr una eficiencia de baja energía. Tras la detección de una señal transmitida, se puede entrar en estado de demodulación y decodificación de mayor energía. Cuando el receptor se encuentra en el estado de demodulación y decodificación, el procesador de baja potencia 2870 se encuentra en un estado activo y el procesador de alta potencia 2880 se encuentra en un estado activo. El procesador de alta potencia 2880 puede, por ejemplo, funcionar a partir de un oscilador de cristal de 12 MHz o cercana con un multiplicador de reloj basado en PLL que da una velocidad de reloj de 108 MHz al dispositivo. El procesador de baja potencia 2870 puede, por ejemplo, funcionar con un oscilador RC interno en el intervalo de 1 MHz a 20 MHz y consumir energía en el intervalo de 250 a 300 uA por MHz de velocidad de reloj durante los estados activos. El estado activo permite el procesamiento y cualesquiera transmisiones que pueden seguir. Las transmisiones requeridas pueden activar el módulo de comunicación inalámbrica para que pase de apagado a encendido.

Cuando el receptor está en estado de de recolección de ECG y de acelerómetro, los bloques de circuitos relacionados con el acelerómetro y/o la cadena de acondicionamiento de las señales de ECG se encienden. El procesador de alta potencia 2880 se encuentra en un estado inactivo durante la recolección, y en un estado activo (por ejemplo, funcionando a partir de un oscilador de cristal de 12 MHz o cercana con un multiplicador de reloj basado en PLL que da una velocidad de reloj de 108 MHz al dispositivo) durante el procesamiento y la transmisión. El procesador de baja potencia 2870 se encuentra en un estado activo durante este estado y puede funcionar con un oscilador RC interno en el intervalo de 1 MHz a 20 MHz y consumir energía en el intervalo de 250 a 300 uA por MHz de velocidad de reloj.

El procesador de baja potencia (por ejemplo, el MSP mostrado en la Fig. 10) y el procesador de alta potencia (por ejemplo, el DSP mostrado en la Fig. 10) se pueden comunicar entre sí usando cualquier protocolo de comunicación conveniente. En algunos casos, estos dos elementos, cuando están presentes, se comunican entre sí por medio de un bus de interfaz de periféricos serie (de aquí en adelante "bus SPI"). La siguiente descripción describe el esquema de señalización y mensajería implementado para permitir que el procesador de alta potencia y el procesador de baja potencia se comuniquen y envíen mensajes de ida y vuelta a lo largo del bus SPI. Para la siguiente descripción de la comunicación entre los procesadores, "LPP" y "HPP" se usan en lugar de "procesador de baja potencia" y "procesador de alta potencia", respectivamente, para ser coherente con la Fig. 10. La discusión, sin embargo, se puede aplicar a otros procesadores diferentes de los mostrados en la Fig. 10.

La Fig. 11 proporciona una vista de un diagrama de bloques del hardware en un receptor de acuerdo con un aspecto de la invención relacionado con la cadena de señales de alta frecuencia. En la Fig. 11 , el receptor 2900 incluye sondas de recepción (por ejemplo en la forma de los electrodos 2911 , 2912 y 2913) acopladas eléctricamente al multiplexor 2920. Se muestran además el filtro de paso alto 2930 y el filtro de paso bajo 2940 para proporcionar un filtro de paso banda que elimina cualesquiera frecuencias fuera de la banda. En el aspecto mostrado, se proporciona un paso de banda de 10 KHz a 34 KHz para pasar las señales portadoras que caen dentro de la banda de frecuencias. Ejemplo de frecuencias de las portadoras pueden incluir, pero sin limitarse a, 12.5 KHz y 20 KHz. Pueden estar presentes una o más portadoras. Además, el receptor 2900 incluye el convertidor analógico-digital 2950 - por ejemplo, que muestrea a 500 KHz. La señal digital después de eso se puede procesar por el DSP. Se muestra en este aspecto el DMA hacia la unidad DSP 2960 el cual envía la señal digital hacia la memoria dedicada para el DSP. El acceso directo a memoria proporciona el beneficio de permitir que el resto del DSP permanezca en un modo de baja potencia.

Un ejemplo de un sistema que incluye un receptor se muestra en la Fig. 12. En la Fig. 12, el sistema 3500 incluye una composición farmacéutica 3510 que comprende un dispositivo ingerible tal como un marcador de eventos ingerible, ???". Se encuentra presente además en el sistema 3500 el receptor de señales 3520. El receptor de señales 3520 se configura para detectar una señal emitida a partir del ¡dentificador de la IEM 3510. El receptor de señales 3520 incluye además capacidad de detección fisiológica, tal como capacidad de detección de ECG y de movimiento. El receptor de señales 3520 se configura para transmitir los datos hacia un dispositivo externo de un paciente o hacia el PDA 3530 (tal como un teléfono inteligente u otro dispositivo habilitado para la comunicación inalámbrica), el cual a su vez transmite los datos hacia un servidor 3540. El servidor 3540 se puede configurar según se desee, por ejemplo, para proporcionar los permisos dirigidos al paciente. Por ejemplo, el servidor 3540 se puede configurar para permitir que un cuidador familiar 3550 participe en el régimen terapéutico del paciente, por ejemplo, por medio de una interfaz (tal como una interfaz web) que permite al cuidador familiar 3550 monitorear las alertas y tendencias generadas por el servidor 3540, y proporcionar apoyo de regreso al paciente, como se indica por la flecha 3560. El servidor 3540 se puede configurar además para proporcionar respuestas directamente al paciente, por ejemplo, en forma de alertas al paciente, incentivos al paciente, etc., como se indica por la flecha 3565 las cuales se retransmiten al paciente por medio del PDA 3530. El servidor 3540 puede además ínteractuar con un profesional de la salud (por ejemplo, el enfermero, el médico) 3555, quien puede usar algoritmos de procesamiento de datos para obtener medidas de la salud y el cumplimiento del paciente, por ejemplo, resúmenes de índices de bienestar, alertas, evaluaciones de referencia cruzada del paciente, etc., y proporcionar comunicación clínica informada y apoyar de regreso al paciente, como se indica por la flecha 3580.

Además de los componentes anteriores, el sistema 30 puede incluir además unos que otros componentes electrónicos. Los componentes eléctricos de interés incluyen, pero sin limitarse a: elementos de lógica y/o de memoria adicionales, por ejemplo, en la forma de un circuito integrado; un dispositivo de regulación de potencia, por ejemplo, una batería, una celda de combustible o un condensador; un sensor, un estimulador, etc.; un elemento de transmisión de señales, por ejemplo, en la forma de una antena, un electrodo, una bobina, etc.; un elemento pasivo, por ejemplo, un inductor, una resistencia, etc.

En ciertos aspectos, el sistema de circuitos ingerible incluye una capa de recubrimiento. El propósito de esta capa de recubrimiento puede variar, por ejemplo, para proteger el sistema de circuitos, el chip y/o la batería, o cualquiera de los componentes durante el procesamiento, durante el almacenamiento, o incluso durante la ingestión. En tales casos, se puede incluir un recubrimiento encima del sistema de circuitos. Son de interés además los recubrimientos que se diseñan para proteger el sistema de circuitos ingerible durante el almacenamiento, pero se disuelven inmediatamente durante su uso. Por ejemplo, los recubrimientos que se disuelven al entrar en contacto con un fluido acuoso, por ejemplo, el fluido estomacal, o el fluido conductor como se hizo referencia anteriormente. Son de interés además los recubrimientos protectores del procesamiento que se emplean para permitir el uso de etapas de procesamiento que de cualquier otra forma dañarían ciertos componentes del dispositivo. Por ejemplo, en los aspectos donde se produce un chip con materiales diferentes depositados en la parte superior e inferior, que se necesita cortar en cubitos el producto. Sin embargo, el proceso de cortar en cubitos puede raspar el material diferente, y además puede haber un líquido involucrado que podría provocar que los materiales diferentes se descarguen o se disuelvan. En tales casos, un recubrimiento protector sobre los materiales evita el contacto mecánico o de un líquido con el componente durante el procesamiento que se pueda emplear. Otro propósito de los recubrimientos solubles se puede proporcionar para retrasar la activación del dispositivo. Por ejemplo, se puede emplear el recubrimiento que se asienta en el material diferente y necesita un cierto período de tiempo, por ejemplo, cinco minutos, para disolverse al entrar en contacto con el fluido estomacal. El recubrimiento puede ser además un recubrimiento sensible al ambiente, por ejemplo, un recubrimiento sensible a la temperatura o al pH, u otro recubrimiento químicamente sensible que proporciona la disolución de una manera controlada y permite activar el dispositivo cuando se desee. Los recubrimientos que sobreviven el estómago pero se disuelven en el intestino son además de interés, por ejemplo, donde se desea retrasar la activación hasta que el dispositivo abandone el estómago. Un ejemplo de tal recubrimiento es un polímero que es insoluble a pH bajo, pero se hace soluble a un pH más alto. De interés son además los recubrimientos protectores de la formulación farmacéutica, por ejemplo, un recubrimiento protector contra el líquido de una cápsula de gel que impide que el circuito se active por el líquido de la cápsula de gel.

Los identificadores de interés incluyen dos materiales electroquímicos diferentes, los cuales actúan similar a los electrodos (por ejemplo, ánodo y cátodo) de una fuente de alimentación. Las referencias a un electrodo o ánodo o cátodo se usan aquí meramente como ejemplos ilustrativos. El alcance de la presente invención no se limita por la etiqueta usada e incluye el aspecto en donde el potencial de voltaje se crea entre dos materiales diferentes. Por lo tanto, cuando se hace referencia a un electrodo, ánodo, o cátodo se usa como una referencia a un potencial de voltaje creado entre dos materiales diferentes.

Cuando los materiales se exponen y entran en contacto con el fluido corporal, tal como el ácido estomacal u otros tipos de fluido (ya sea solos o en combinación con un precursor del medio conductor seco), se genera una diferencia de potencial, esto es, un voltaje, entre los electrodos como resultado de las respectivas reacciones de oxidación y reducción en que incurren los dos materiales de los electrodos. Una celda voltaica, o batería, se puede producir de ese modo. En consecuencia, en los aspectos de la invención, tales fuentes de alimentación se configuran de tal manera que cuando los dos materiales diferentes se exponen al sitio de destino, por ejemplo, el estómago, el tracto digestivo, etc., se genera un voltaje.

En ciertos aspectos, uno o ambos de los metales se puede dopar con un no metal, por ejemplo, para mejorar la salida de voltaje de la batería. Los no metales que se pueden usar como agentes de dopaje en ciertos aspectos incluyen, pero sin limitarse a: azufre, yodo y similares.

Se ha de entender que esta invención no se limita a las modalidades específicas o aspectos descritos en la presente y, como tal, puede variar. Se debe entender además que la terminología usada en la presente es únicamente para el propósito de describir aspectos específicos, y no se pretende que sea limitante, dado que el alcance de la presente invención se limitará únicamente por las reivindicaciones adjuntas.

Donde se proporciona un intervalo de valores, se entiende que cada valor intermedio, hasta la décima de la unidad del límite inferior a menos que el contexto dicte claramente de cualquier otra forma, entre los límites superior e inferior de ese intervalo y cualquier otro valor establecido o intermedio en ese intervalo establecido, se abarca dentro de la invención. Los límites superior e inferior de estos intervalos más pequeños pueden incluirse independientemente en los intervalos más pequeños y se abarcan además dentro de la invención, sujeto a cualquier límite específicamente excluido en el intervalo establecido. Donde el intervalo establecido incluye uno o ambos límites, los intervalos que excluyen cualquiera o ambos de estos límites incluidos se incluyen además en la invención.

A menos que se defina de cualquier otra forma, todos los términos técnicos y científicos usados en la presente tienen el mismo significado que normalmente entiende el experto en la materia a la que pertenece esta invención. Aunque cualesquiera métodos y materiales similares o equivalentes a los descritos en la presente se pueden usar además en la práctica o el ensayo de la presente invención, los métodos y materiales ilustrativos representativos se describen ahora.

No obstante las reivindicaciones, la invención se refiere además en las cláusulas siguientes: 1. Un dispositivo para la comunicación, el dispositivo que incluye el sistema de circuitos y los componentes que funcionan en el fluido conductor, cuyo dispositivo es ingerible y/o digerible, el dispositivo que comprende: una unidad de comunicación, cuya unidad de comunicación comprende; una estructura de soporte; una fuente parcial de alimentación que tiene un primer material depositado sobre la estructura de soporte; y un segundo material depositado sobre la estructura de soporte y aislado eléctricamente del primer material, en donde el primer material y el segundo material se seleccionan para tener una diferencia de potencial de voltaje cuando están en contacto con un fluido conductor para proporcionar energía para activar el dispositivo; un módulo de control asociado con la estructura de soporte y conectado eléctricamente al primer material y al segundo material para controlar la conductancia entre el primer material y el segundo material de tal manera que un cambio en la conductancia entre el primer material y el segundo material altere la firma de corriente del dispositivo y de ese modo codifique la información en la firma de corriente; y una unidad en comunicación con el módulo de control y asociada con la estructura de soporte para al menos ya sea recibir una señal a partir de una fuente externa o enviar una señal hacia la fuente externa. 2. El dispositivo de la cláusula 1 , que comprende además una carcasa sellada que define una cavidad, en donde la unidad de comunicación se posiciona dentro de la cavidad. 3. El dispositivo de la cláusula 2, que comprende además un material de liberación dentro de la cavidad, en donde la unidad genera un comando de liberación para provocar que el material de liberación se expanda y abra la carcasa sellada. 4. El dispositivo de cualquiera de las cláusulas 2 ó 3, en donde la unidad incluye un mecanismo que se extiende hacia afuera a partir de la unidad para penetrar en una porción de la pared de la carcasa sellada y permitir que la unidad de comunicación se separe de la carcasa sellada. 5. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-4 en donde la unidad incluye una varilla que se activa mecánicamente para rasgar una porción de la pared de la carcasa sellada y provocar que la carcasa sellada se abra y permita que la unidad de comunicación entre en contacto con el fluido conductor. 6. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-5 en donde la unidad mide la característica asociada con un ambiente que rodea inmediatamente la unidad de comunicación. 7. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-6 que comprende además un aparato de liberación asegurado a la estructura de soporte y en comunicación con la unidad, en donde el aparato de liberación recibe el comando de liberación a partir de la unidad y en respuesta a la señal provoca que el dispositivo se exponga al fluido conductor. 8. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 2-7 en donde la cavidad incluye un material que se encuentra en comunicación con el aparato de liberación y el aparato de liberación provoca que el material se expanda dentro de la cavidad de tal manera que se rompa la carcasa sellada. 9. El dispositivo de la cláusula 7, en donde el aparato de liberación incluye un material de expansión el cual se expande dentro de la cavidad para provocar que se rompa la carcasa sellada. 10. El dispositivo de la cláusula 7, en donde el aparato de liberación incluye una varilla que se extiende mecánicamente a partir del aparato de liberación dentro de la cavidad de la carcasa sellada para provocar que se rompa la carcasa sellada. 11. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-10 en donde después de que el dispositivo entra en contacto con el fluido conductor, una señal recibida en la unidad se envía hacia el módulo de control y el módulo de control reduce la potencia generada por el dispositivo al alterar la conductancia entre el primer material y el segundo material. 12. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-11 en donde la unidad envía la información asociada con el ambiente del dispositivo hacia una fuente externa. 13. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-12 en donde la unidad comprende una unidad de medición de impedancia acoplada al primer material en una salida y acoplada al segundo material en otra salida para medir la impedancia del ambiente circundante y para controlar el dispositivo. 14. El dispositivo de la cláusula 13, en donde la unidad envía una señal de impedancia hacia el módulo de control y el módulo de control altera la conductancia entre el primer material y el segundo material tras la recepción de la señal de impedancia, preferentemente en donde la unidad de medición envía la señal de impedancia hacia el módulo de control para indicar al módulo de control que la impedancia del ambiente circundante está por debajo del valor designado y que se puede activar el dispositivo. 15. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes en donde la unidad recibe una señal de desactivación a partir de una fuente externa y comunica esa información al módulo de control de tal manera que el módulo de control altera la conductancia entre el primer material y el segundo material con el objetivo de evitar la generación de un flujo de corriente entre el primer material y el segundo material y así desactivarlos. 16. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes que comprende además una carcasa sellada que define una cavidad, en donde la unidad de comunicación se posiciona dentro de la cavidad y que comprende además una matriz electroactiva dentro de la cavidad, en donde la unidad genera el voltaje para provocar que la matriz electroactiva se expanda y abra la carcasa sellada. 17. El dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes que comprende además un producto farmacéutico. 18. El dispositivo de acuerdo con la cláusula 17 en donde la información se codifica en la firma de corriente por la ingestión del producto farmacéutico y/o la activación del dispositivo, y/o el contacto del producto farmacéutico con el fluido conductor. 19. El sistema que comprende un dispositivo de acuerdo con cualquiera de las cláusulas 1-18 y un receptor, para recibir las comunicaciones a partir del dispositivo. 20. El uso de un dispositivo o un sistema de acuerdo con cualquiera de las cláusulas precedentes para indicar cuándo un medicamento se ha tomado por un paciente.

Todas las publicaciones y patentes citadas en esta descripción se incorporan en la presente como referencia como si cada publicación o patente individual fuese específica e individualmente indicada para ser incorporada como referencia y se incorporan en la presente como referencia para exponer y describir los métodos y/o materiales en relación con los cuales se citan las publicaciones. La citación de cualquier publicación es por su descripción anterior a la fecha de presentación y no se debe interpretar como una admisión de que la presente invención no tiene derecho a anteceder dicha publicación en virtud de invención anterior. Además, las fechas de publicación proporcionadas pueden ser diferentes de las fechas de publicación reales las cuales puede ser necesario confirmar de forma independiente.

Se hace constar que, como se usa en la presente y en las reivindicaciones adjuntas, las formas singulares "un", "una", y "el" incluyen referentes plurales a menos que el contexto indique claramente lo contrario. Se hace constar además que las reivindicaciones se pueden redactar para excluir cualquier elemento opcional. Como tal, esta declaración se destina para servir como base de antecedente para el uso de tal terminología exclusiva como "únicamente", "solamente" y similares en relación con la narración de los elementos de la reivindicación, o el uso de una limitación "negativa".

Como resultará evidente para los expertos en la materia al leer esta descripción, cada uno de los aspectos individuales descritos e ilustrados en la presente tienen componentes distintos y características que pueden ser fácilmente separadas desde o combinadas con las características de cualquiera de los otros diversos aspectos sin apartarse del alcance o del espíritu de la presente invención. Cualquier método enumerado se puede llevar a cabo en el orden de los eventos enumerados o en cualquier otro orden que sea lógicamente posible.

Aunque la invención precedente ha sido descrita en algún detalle a modo de ilustración y ejemplo para propósitos de claridad de entendimiento, es fácilmente evidente para los expertos en la materia a la luz de las enseñanzas de esta invención que ciertos cambios y modificaciones se pueden hacer a la misma sin apartarse del espíritu o del alcance de las reivindicaciones adjuntas.

En consecuencia, lo anterior simplemente ilustra los principios de la invención. Se apreciará que los expertos en la materia serán capaces de idear diversas disposiciones que, aunque no están explícitamente descritas o mostradas en la presente, incluyen los principios de la invención y se incluyen dentro de su espíritu y alcance. Además, todos los ejemplos y el lenguaje condicional enumerado en la presente se destina principalmente para auxiliar al lector en el entendimiento de los principios de la invención y los conceptos aportados por los inventores para avanzar en la materia, y se han de interpretar como sin limitación a tales ejemplos y condiciones enumerados específicamente. Por otra parte, todas las declaraciones de los principios y aspectos enumerados en la presente, aspectos, y modalidades de la invención, así como de ejemplos específicos del mismo, se destinan para abarcar tanto equivalentes estructurales como funcionales del mismo. Además, se pretende que tales equivalentes incluyen tanto equivalentes conocidos en la actualidad como equivalentes desarrollados en el futuro, es decir, cualquiera de los elementos desarrollados para llevar a cabo la misma función, independientemente de la estructura. El alcance de la presente invención, por lo tanto, no pretende limitarse a los aspectos ilustrativos mostrados y descritos en la presente. Más bien, el alcance y el espíritu de la presente invención se definen por las reivindicaciones adjuntas.

Claims (20)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un dispositivo para la comunicación, el dispositivo que comprende: una unidad de comunicación, que comprende: una estructura de soporte; una fuente parcial de alimentación que comprende: un primer material depositado sobre la estructura de soporte; y un segundo material depositado sobre la estructura de soporte y aislado eléctricamente del primer material, en donde el primer material y el segundo material se seleccionan para tener una diferencia de potencial de voltaje cuando están en contacto con un fluido conductor para proporcionar energía para activar el dispositivo; un módulo de control asociado con la estructura de soporte y conectado eléctricamente al primer material y al segundo material para controlar la conductancia entre el primer material y el segundo material de tal manera que un cambio en la conductancia entre el primer material y el segundo material altere la firma de corriente del dispositivo y de ese modo codifique la información en la firma de corriente; y una unidad en comunicación con el módulo de control y asociada con la estructura de soporte para al menos ya sea recibir una señal a partir de una fuente externa o enviar una señal hacia la fuente externa.

2 - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente una carcasa sellada que define una cavidad, en donde la unidad de comunicación se posiciona dentro de la cavidad.

3. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque comprende adicionalmente un material de liberación dentro de la cavidad, en donde la unidad genera un comando de liberación para provocar que el material de liberación se expanda y abra la carcasa sellada.

4. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque la unidad incluye un mecanismo que se extiende hacia afuera a partir de la unidad para penetrar en una porción de la pared de la carcasa sellada y permitir que la unidad de comunicación se separe de la carcasa sellada.

5. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado además porque la unidad incluye una varilla que se activa mecánicamente para rasgar una porción de la pared de la carcasa sellada y provocar que la carcasa sellada se abra y permita que la unidad de comunicación entre en contacto con el fluido conductor.

6. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad mide al menos una característica asociada con un ambiente que rodea inmediatamente la unidad de comunicación.

7. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado además porque comprende adicionalmente un aparato de liberación asegurado a la estructura de soporte y en comunicación con la unidad, en donde el aparato de liberación recibe el comando de liberación a partir de la unidad y en respuesta a la señal provoca que el dispositivo se exponga al fluido conductor.

8.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la cavidad incluye un material que se encuentra en comunicación con el aparato de liberación y el aparato de liberación provoca que el material se expanda dentro de la cavidad de tal manera que se rompa la carcasa sellada.

9.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el aparato de liberación incluye un material de expansión el cual se expande dentro de la cavidad para provocar que se rompa la carcasa sellada.

10. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el aparato de liberación incluye una varilla que se extiende mecánicamente a partir del aparato de liberación dentro de la cavidad de la carcasa sellada para provocar que se rompa la carcasa sellada.

11. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque después de que el dispositivo entra en contacto con el fluido conductor, una señal recibida en la unidad se envía hacia el módulo de control y el módulo de control reduce la potencia generada por el dispositivo al alterar la conductancia entre el primer material y el segundo material.

12. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad envía la información asociada con el ambiente del dispositivo hacia una fuente externa.

13. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad comprende una unidad de medición de impedancia acoplada al primer material en una salida y acoplada al segundo material en otra salida para medir la impedancia del ambiente circundante y para controlar el dispositivo.

14. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la unidad envía una señal de impedancia hacia el módulo de control y el módulo de control altera la conductancia entre el primer material y el segundo material tras la recepción de la señal de impedancia.

15. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado además porque la unidad de medición envía la señal de impedancia hacia el módulo de control para indicar al módulo de control que la impedancia del ambiente circundante está por debajo del valor designado y que se puede activar el dispositivo.

16. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque la unidad recibe una señal de desactivación a partir de una fuente externa y comunica esa información al módulo de control de tal manera que el módulo de control altera la conductancia entre el primer material y el segundo material con el objetivo de evitar la generación de un flujo de corriente entre el primer material y el segundo material y de ese modo se desactiva el dispositivo.

17. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque comprende adicionalmente una carcasa sellada que define una cavidad, en donde la unidad de comunicación se posiciona dentro de la cavidad y que comprende además una matriz electroactiva dentro de la cavidad, en donde la unidad genera el voltaje para provocar que la matriz electroactiva se expanda y abra la carcasa sellada.

18. - El dispositivo de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque después de que el dispositivo entra en contacto con el fluido conductor, una señal recibida en la unidad se envía hacia el módulo de control y el módulo de control ajusta la conductancia en respuesta a la impedancia a al menos uno de mantener una salida de energía constante y mantener la energía por encima de un umbral mínimo.

19.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque después de que el dispositivo entra en contacto con el fluido conductor, la medición de la impedancia se correlaciona con al menos un indicador seleccionado de un grupo que consiste esencialmente en lo siguiente: el estado de hidratación, la presencia de un medicamento, la motilidad/ondas gastrointestinales, el tiempo de tránsito gástrico, la presencia de ciertos tipos de tejido, la localización de un tipo de tejido específico.

20.- El dispositivo de conformidad con la reivindicación 13, caracterizado además porque la unidad de medición de impedancia mide la impedancia a múltiples frecuencias.