TWI825108B - 可重複穿戴式生理監控裝置 - Google Patents

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TWI825108B
TWI825108B TW108120923A TW108120923A TWI825108B TW I825108 B TWI825108 B TW I825108B TW 108120923 A TW108120923 A TW 108120923A TW 108120923 A TW108120923 A TW 108120923A TW I825108 B TWI825108 B TW I825108B
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詹姆士 哈奇森
泰德 蕭恩伯格
潔西卡 薩捷爾
艾可波 法拉利
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日商大塚製藥股份有限公司
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Abstract

本發明揭露一種可重複穿戴式生理監控裝置，其包括可重複使用組件以及可拋式組件。該可重複使用組件包括電子模組與用於將該可重複使用組件閂鎖至該可拋式組件之閂鎖系統。該可拋式組件包括黏附到使用者皮膚之附著貼片、用以接收來自使用者皮膚電性訊號之兩個電極、用於閂鎖該可重複使用之支架、以及用於對該裝置供電之電池。該可拋式組件可包括用於當該可重複使用組件未被閂鎖住時將該電池斷接之「電池斷接開關」；用於將防水封閉體中可重複使用組件與可拋式組件之間的各接觸隔離之墊圈；以及在該可拋式組件內為防刮的印刷接觸。用於該裝置之閂鎖系統可包括兩個按扣固定器、用於將該可重複使用組件與該可拋式組件保持對齊之對準腳座、以及防止該可重複使用組件以錯誤定向被放置在該可拋式組件上之不對稱壁面。本發明亦揭露透過超音波焊接組裝該可重複使用組件之方法。

Description

可重複穿戴式生理監控裝置
本揭露一般相關於生理監控裝置，且更明確的相關於包含目的在於黏附到使用者皮膚的可拋式組件與可重複使用組件之生理監控裝置。
優先權
本申請案主張美國臨時申請案號No.62/685,784之優先權，該申請案標題為「RE-WEARABLE PHYSIOLOGICAL MONITORING DEVICE(可重複穿戴式生理監控裝置)」並於2018年6月15日提出申請，並透過參照該申請案而將其全文併入本文中。
相關申請案之交叉引用
本申請案與美國臨時申請案號No.62/685,855以及No.62/685,878相關，該申請案No.62/685,855標題為「MONITORING A SENSOR ASSEMBLY FOR REPLACEMENT STRIP(監控用於替換附著條的感測器總成)」並於2018年6 月15日提出申請，而該申請案No.62/685,878標題為「LOW POWER RECEIVER FOR IN VIVO CHANNEL SENSING AND INGESTIBLE SENSOR DETECTION WITH WANDERING FREQUENCY(用於體內通道感測與具有漂移頻率之可攝入感測器檢測之低功率接收器)」並於2018年6月15日提出申請，透過參照該等申請案而將其全文併入本文中並用於所有目的。
穿戴式生理監控裝置正變得越來越普遍，並且隨著它們變得越來越普遍，其可用性與便利性問題變得越來越突出。許多使用者必須在各種不同的環境中，包括涉及水的環境(例如，淋浴或游泳)中，將他們的生理監控裝置佩戴數天、數週、甚至達數月或數年。一些生理監控裝置的使用者具有認知或執行功能問題，這使得他們難以記得要維護其生理監控裝置-例如，透過更換其電池-或者難以理解如何將該裝置的不同部分連接或斷接。其他使用者可能有動作控制(motor-control)的問題，使得其難以實際執行將裝置之不同部分連接或斷接之必要動作。此外，大部分使用者，即使是那些不具有任何認知或動作控制問題之使用者，亦不喜歡當生理監控裝置壞掉並需要維修時。
所有此等挑戰特別適用於附著貼片裝置，其包含可重複使用組件與可拋式組件。使用者必須知道如何 將可重複使用組件連接到可拋式組件；使用者必須進入涉及水的環境；使用者必需更換裝置電池與附著劑；以及使用者需要不會壞掉之可靠裝置。
因此，存在一種耐用、可靠、及容易使用的穿戴式生理監控裝置之需求，其在靠近水體之處亦可安全使用且為易於維護並且方便連接與斷接。
在若干實施例中，本揭露之裝置包含可拋式組件與可重複使用組件。該可拋式組件包含：兩個電極，其目的在於與使用者皮膚接觸；以及支架，其包含電池以及連接到該電池與該電極之電性接觸。該支架亦包含閂鎖系統，用於閂鎖住該可重複使用組件。該可重複使用組件包含對該支架之電性介面以及組態以與該可拋式組件閂鎖系統接合之可重複使用組件閂鎖系統。在若干實施例中，該支架亦包含電池斷接開關，其連接於該第一電性接觸與該電池之間，以當沒有壓力被施加到該電池斷接開關時，令該電池斷接開關將該電池自該第一電性接觸斷接，以及當有壓力被施加到該電池斷接開關時，令該電池斷接開關將該電池連接到該第一電性接觸。在若干實施例中，該可重複使用組件包含突出部，其經組態以當該可重複使用組件被閂鎖到該支架時對該電池斷接開關施加壓力。
在若干實施例中，本揭露之該裝置包含可拋式組件與可重複使用組件。該可拋式組件包含：兩個電 極，其目的在於與使用者皮膚接觸；以及支架，其包含電池以及連接到該電池與該電極之電性接觸。該支架亦包含閂鎖系統，用於閂鎖住該可重複使用組件。該可重複使用組件包含對該支架之電性介面以及組態以與該可拋式組件閂鎖系統接合之可重複使用組件閂鎖系統。在若干實施例中，該可重複使用組件中的所有電性連接器是載有彈簧的電性連接器，以及該支架中的各電性接觸包含兩層墨水-一層包含大型金屬粒子的高度導電第一墨水以及一層施加在該第一墨水層頂部上的第二墨水，其中該第二墨水包含碳粒子。
在若干實施例中，該裝置包含塑膠殼體以及位於該塑膠殼體內的印刷電路板總成(PCBA)。該塑膠殼體包含上半部分與下半部分。在組裝期間，PCBA並非被剛性附接到該上半部分或下半部分；取而代之的，該PCBA被置於該下半部分上並接著該上半部分被置於該下半部分上，並接著執行超音波焊接。在該超音波焊接期間或在任何其他時間點，該PCBA並非被機械式耦接到該上半部分或下半部分。
在若干實施例中，該裝置包含可拋式組件與可重複使用組件。該可拋式組件包含：兩個電極，其目的在於與使用者皮膚接觸；以及支架，其包含電池以及連接到該電池與該電極之電性接觸。該支架亦包含閂鎖系統，用於閂鎖住該可重複使用組件。該可重複使用組件包含對該支架之電性介面以及組態以與該可拋式組件閂鎖系統接 合之可重複使用組件閂鎖系統。在若干實施例中，該裝置亦包含墊圈，其提供圍繞各個別電性接觸的個別封閉體，以即使在水存在於任意給定的電性接觸周圍時亦避免水使任意兩個電性接觸短路。
在若干實施例中，該裝置包含可拋式組件與可重複使用組件。該可拋式組件包含：兩個電極，其目的在於與使用者皮膚接觸；以及支架，其包含電池以及連接到該電池與該電極之電性接觸。該支架亦包含閂鎖系統，用於閂鎖住該可重複使用組件。該可重複使用組件包含對該支架之電性介面以及組態以與該可拋式組件閂鎖系統接合之可重複使用組件閂鎖系統。在若干實施例中，該裝置亦包含在該可重複使用組件閂鎖系統中的非對稱壁面特徵以及在該可拋式組件閂鎖系統中的非對稱支架特徵，該非對稱支架特徵經組態以只有當該可重複使用組件相對於該可拋式組件在唯一定向中時會與該非對稱壁面特徵接合。
在若干實施例中，該裝置包含可拋式組件與可重複使用組件。該可拋式組件包含：兩個電極，其目的在於與使用者皮膚接觸；以及支架，其包含電池以及連接到該電池與該電極之電性接觸。該支架亦包含閂鎖系統，用於閂鎖住該可重複使用組件。該可重複使用組件包含對該支架之電性介面以及組態以與該可拋式組件閂鎖系統接合之可重複使用組件閂鎖系統。在若干實施例中，該裝置亦包含：至少兩個突出部，其位於該可重複使用組件周邊周圍；以及至少兩個切口部，其位於該可拋式組件周邊周 圍，其中當該可重複使用組件被置於該可拋式組件上時，該至少兩個突出部之各者與該至少兩個切口部之一者接合。
在若干實施例中，該裝置包含可拋式組件與可重複使用組件。該可拋式組件包含：兩個電極，其目的在於與使用者皮膚接觸；以及支架，其包含電池以及連接到該電池與該電極之電性接觸。該支架亦包含閂鎖系統，用於閂鎖住該可重複使用組件。該可重複使用組件包含對該支架之電性介面以及組態以與該可拋式組件閂鎖系統接合之可重複使用組件閂鎖系統。在若干實施例中，該裝置亦包含前按扣連接器與後按扣連接器，以令該可重複使用組件可無視接入角度而被閂鎖至該可拋式組件上。
102:可重複穿戴式生理監控裝置
104:受測者
106:遠端節點
108:行動裝置
110:事件指示器系統
112:網際網路
118:資料庫
120:處理系統
200:可重複穿戴式生理監控裝置
206:無線通訊電路
208:基於ASIC之感測器平台
210:可拋式組件
211:處理器
212:記憶體
216:感測器介面
219:超電容器
220:可重複使用組件
222:加速計
224:溫度感測器
226:晶體
234:通用串列匯流排
236:LED
240:使用者按鈕
251:電極輸入
252:經體導電通訊模組
253:生理感測模組
254:CMOS溫度感測模組
255:3軸加速計
256:處理引擎
257:非揮發性記憶體
258:無線通訊模組
259:感測器
261:回饋模組
262:框架
263:可攝入物質
264:可攝入物質
265:控制裝置
266:裙板
267:裙板
300:附著貼片
301:皮膚附著物
310:支架
320:電池
321:鉚釘
322:撓性電路連接層
325:殼
330:水凝膠貼片
340:電極
345:連接器
350:墊圈
351:支架附著物
352:電極附著物
353:覆蓋層
355:電池斷接開關
358:開口
359:開口
360:保護層
365:保護層
370:非對稱支架特徵
400:電路板
410:底部分
420:頂部分
430:彈簧針連接器
440:墊圈
450:非對稱壁面特徵
500:突出部
530:前按扣特徵
540:對準腳座
550:後按扣特徵
600:前按扣特徵
610:後按扣特徵
700:撓性水平梁
710:槽
900:第一壁面特徵
1000:第二壁面特徵
1200:切口部
1300:閂鎖
1310:突出部
1400:橋形特徵
圖1示出根據本揭露至少一態樣之可重複穿戴式生理監控裝置的視圖。
圖2示出根據本揭露至少一態樣之可重複穿戴式生理監控裝置的方塊圖。
圖3示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的方塊圖。
圖4示出根據本揭露至少一態樣之可攝入事件標記物系統的方塊圖。
圖5示出根據本揭露至少一態樣之可重複穿戴式生理監控裝置的視圖，其中該可重複使用組件與該可 拋式組件閂鎖在一起。
圖6示出根據本揭露至少一態樣之可拋式組件的兩個視圖。
圖7示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的兩個視圖。
圖8示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的視圖。
圖9示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的底視圖。
圖10示出根據本揭露至少一態樣之可重複穿戴式生理監控裝置之後閂鎖(rear latch)的視圖。
圖11示出根據本揭露至少一態樣之可重複穿戴式生理監控裝置之附著貼片(adhesive patch)的視圖。
圖12示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的塑膠殼體下半部分上之壁面特徵的視圖。
圖13示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的塑膠殼體上半部分上之壁面特徵的視圖。
圖14示出根據本揭露至少一態樣之可重複使用組件的塑膠殼體上半部分與下半部分上之壁面特徵的視圖，其中該上半部分與下半部分組合在一起。
圖15示出根據本揭露至少一態樣之可拋式組件上切口部的視圖。
圖16示出根據本揭露至少一態樣之組合在一起的可重複使用組件與可拋式組件的橫截面圖。
本揭露標的在於提供一種可重複穿戴式生理監控裝置，其包括可重複使用組件以及可拋式組件，該裝置在靠近水體之處或在水中亦可安全使用。
本揭露另一標的在於提供一種可重複穿戴式生理監控裝置，其包括可重複使用組件以及可拋式組件，該裝置僅需要使用者進行最少的維護。
本揭露另一標的在於提供一種可重複穿戴式生理監控裝置，其包括可重複使用組件以及可拋式組件，該裝置易於製造且具有低的不良率。
本揭露另一標的在於提供一種可重複穿戴式生理監控裝置，其包括可重複使用組件以及可拋式組件，該裝置在可重複使用組件與可拋式組件間具有可靠電性連接。
本揭露另一標的在於提供一種可重複穿戴式生理監控裝置，其包括可重複使用組件以及可拋式組件，其中，在可重複使用組件與可拋式組件之間的閂鎖易於使用者將其連接與斷接。
可重複穿戴式生理監控裝置之概論
在詳細解釋可重複穿戴式生理監控裝置之各實施例之前，應註明本文揭露之各種實施例之應用或用途並未受限於附圖與說明書中所示部分的構造和配置之細 節。反之，該揭露實施例可定位於或結合於其他實施例、變體與其修改中，並且可以各種方式實作或執行。據此，本文揭露之可重複穿戴式生理監控裝置實施例本質是說明性且不應旨在限制其應用之範疇。此外，除非另外指明，否則本文所採用術語與表示方式已被選擇以為了方便向讀者描述實施例之目的，其目的並不在於限制其範圍。此外，應瞭解所揭露的實施例、實施例的表示方式及/或其實例的任何一或多者可以與其他揭露的實施例、實施例的表示方式及/或其實例的任何一或多者組合，沒有對其限制。
在以下說明中，相似參考字元代表在幾個視圖中的相似或對應部分。另外，在以下說明中，應瞭解諸如「前」、「後」、「內」、「外」、「頂」、「底」等術語為方便描述之用字，其目的不應被解釋為限制性術語。本文使用的術語並不意味著限制本文描述的裝置或其部分，且其可以在其他定向上被附接或使用。將參照所附圖式而更詳細的描述各種實施例。
本揭露通常是著墨包含可重複使用組件與可拋式組件的可重複穿戴式生理監控裝置之各種態樣，其中該可重複穿戴式生理監控裝置可用於監控與該可重複穿戴式生理監控裝置穿戴者相關之至少一生理及/或物理參數。該至少一監控參數可舉例而言包括與該受測者相關之生理及/或物理參數。舉例而言，該可重複使用組件可組態以監控參數，諸如且未限制於，皮膚阻抗、心電圖訊 號、傳導傳輸之電流訊號、穿戴者之位置、溫度、心率、出汗率、濕度、高度/壓力、全球定位系統(GPS)、接近度、細菌水平、血糖水平、化學標記物、血氧水平、以及其他生理和物理參數。在實施例中，該可重複使用組件經組態以當穿帶者攝入可攝入事件標記物(IEM)時檢測由該可攝入事件標記物所傳送之訊號。
應瞭解，本揭露所通篇使用之術語「藥物」或「劑量形式」包括各種形式之可攝入的、可吸入的、可注射的、可吸收的或其他消耗性的藥物及/或其載體，舉例而言其載體可包括藥丸、膠囊、凝膠帽、安慰劑、過度封裝載體或載體、草藥、非處方(OTC)物質、補充品、處方籤藥物、及可攝入事件標記物(IEM)等。
在圖1所示之一態樣中，可重複穿戴式生理監控裝置102是可拆卸附接到諸如人體或其他生物生命型態等活體受測者104。在一態樣中，該可重複穿戴式生理監控裝置102經組態以監控至少一參數。該至少一監控參數可舉例而言包括與該受測者相關之生理及/或物理參數。舉例而言，該可重複穿戴式生理監控裝置102可經組態以監控參數，諸如且未限制於，皮膚阻抗、心電圖訊號、傳導傳輸之電流訊號、穿戴者之位置、溫度、心率、出汗率、濕度、高度/壓力、全球定位系統(GPS)、接近度、細菌水平、血糖水平、化學標記物、血氧水平、以及其他生理和物理參數。在一態樣中，該可重複穿戴式生理監控裝置102經組態以監控該可攝入事件標記物110之攝 入。
在一態樣中，該可重複穿戴式生理監控裝置102與諸如智慧型手機或平板電腦等行動裝置108無線配對。該可重複穿戴式生理監控裝置102與行動裝置108之間的無線連接可以是藍牙、wi-fi或任何其他短程無線連接。可重複穿戴式生理監控裝置102可將包含生理資料及/或攝入資料等所監控參數傳輸到行動裝置108。
在一態樣中，行動裝置108經組態透過通訊網路以與後端或遠端伺服器或遠端節點106無線通訊該至少一監控參數。該通訊網路較佳是網際網路112。行動裝置108亦可連同該監控參數傳送相關資訊。舉例而言，與(一或多)所監控參數相關之資訊可包括原始測量資料、處理資料及/或其任意組合。該資訊亦可包括識別號、病患識別資訊(例如，名稱、住址、電話號碼、電子信箱、社群網站網址等)、劑量單元識別、可攝入事件標記物系統識別、開封劑量形式包裝時的時間與日期戳、當可攝入事件標記物系統被病患攝入並啟動時的時間與日期戳以及其他資訊。在遠端節點106處之處理系統120接收該資訊並將其儲存，以用於由資料庫118處理。
仍參照圖1，遠端節點106包含與資料庫118通訊耦接的處理系統120。與所有受測者104(例如，病患)相關之資訊(包括身分與藥物類型與劑量)可被儲存於資料庫118中。處理系統120從行動裝置108接收資訊並存取與遠端節點106相關的資料庫118中之資訊，以透過可重複穿 戴式生理監控裝置102對其照顧者提供資訊。遠端節點106可通訊之資訊包括識別用的病患照片、該照顧者可用之藥物類型、以及由該照顧者所選並遞送給病患之藥物劑量與類型的確認。行動裝置108可使用當場可用之任何通訊模式與頻率來與遠端節點106通訊，該通訊模式與頻率諸如為無線、G2、G3、G4、即時、基於預定時間延遲之週期性通訊，以及可先儲存並在之後時間點轉送。
遠端節點106處之處理系統120可包含伺服器，該伺服器舉例而言經所期望的組態以對受測者提供直接權限。舉例而言，伺服器可以被組態以允許家庭照顧者例如經由一介面(諸如網頁介面)參加受測者之療程方案，該介面允許該家庭照顧者得以監控由該伺服器所產生之提醒與趨勢並對該病患提供支援。伺服器亦可以被組態以對受測者直接提供回應，該回應例如是對受測者提醒受測者獎勵等形式，其經由通訊裝置中繼到受測者。伺服器亦可與例如，RN與醫師等醫療保健專業人員互動，其可使用資料處理演算法來獲得受測者的遵守與其健康之測量，例如，健康指數摘要、警報、跨患者基準，並為病患提供明智的臨床溝通和支援。伺服器亦可與藥局、營養中心與製藥廠互動。
在一態樣中，遠端節點106可在資料庫118中儲存當受測者104服用劑量形式的時間與日期。此外，當劑量單元中設置有事件標記物系統時，當病患攝入該事件標記物系統時的時間與日期戳亦可被儲存於資料庫118 中。此外，舉例而言諸如識別單一或多劑量包裝、該包裝類型(單一、多、早上、中午、晚上、每日、每週、每月劑量事件等)之序列號碼、個別病患識別、預包裝日期、該包裝之來源與內容物等識別號可被儲存於資料庫118中。在若干態樣中，(一或多)藥物或劑量形式中一或全部者之過期日期或庫存壽命(shelf life)亦可被儲存於資料庫118中。
可重複穿戴式生理監控裝置102中的晶片組提供該可重複穿戴式生理監控裝置102與行動裝置108之間的雙向資料通訊。在一態樣中，當受測者104攝入包含事件指示器系統110之劑量形式時，該事件指示器系統會與可重複穿戴式生理監控裝置102通訊，該可重複穿戴式生理監控裝置102包括用於接收自該事件指示器系統發送的獨特特徵之各種電子模組，並與行動裝置108通訊。
在其他態樣中，可重複穿戴式生理監控裝置102可基於各式各樣觸發因子而被觸發以啟用到行動裝置108之資料傳輸。此等觸發因子包括，而未限制於，計時器、即時時鐘、事件、事件標記物系統被攝入之檢測、自該事件標記物系統所接收到特定碼之檢測、特定監控參數或此等監控參數之值的接收、自行動裝置108發送的觸發資料之接收等。
圖2是可重複穿戴式無線裝置102之一態樣的系統圖式。在一態樣中，可重複穿戴式無線裝置102是兩件式裝置，其包含可拋式組件210與可重複使用組件220。 該可重複使用組件220包含電子模組。該可重複使用組件220之電子模組包含諸如行動晶片組RF無線電路或單純是蜂巢式無線電的無線通訊電路206。該可重複使用組件220之電子模組包含基於ASIC之感測器平台208，該平台包括用以實作可重複穿戴式無線裝置102各態樣之硬體架構與軟體框架。在一態樣中，基於ASIC之感測器平台208可被設置於印刷電路板總成(PCBA)上或與PCBA介接。無線通訊電路206可以是低功率行動晶片組並且經組態以連接到蜂巢式網路108以及其他無線裝置(行動電話、智慧型手機、平板電腦、膝上型電腦、閘道器裝置等)。該可拋式組件210與PCBA和第一電子模組220介接。在一態樣中，電子模組220與可拋式組件210各可包含附加模組，該附加模組駐於PCBA上或外，或者在另一態樣中其可以被設置在PCBA上。
在一態樣中，可重複使用電子模組220提供感測器平台並包含被設計以與不同感測器介接的電路，並包含以下組件之各種組合。在各種態樣中，可重複使用電子模組220基於ASIC之感測器平台提供單一低功率ASIC/晶片中的類比前端、向量/數位訊號處理、微處理器與記憶體之組合，其包括具有多功能之「基於ASIC之感測器平台」208：用於檢測可攝入事件標記物之軟體界定無線電、ECG之感測與解碼、AC皮膚阻抗測量、溫度測量、DC皮膚阻抗(例如，GSR)測量以及其他生物/醫療資料感測器。
在一態樣中，可重複使用電子模組220包含ASIC感測器平台208、控制器或處理器211，例如微控制器單元(MCU)、以及射頻(RF)無線通訊電路206，以及其他將於下文所述組件。
在一態樣中，可重複使用電子模組220之ASIC部分208可包含核心處理器211，諸如用於即時應用之ARM CortexTM M3處理器、訊號處理加速器，諸如向量數學加速器、程式記憶體、資料記憶體、串列介面，諸如SPI、通用異步接收器傳輸器(UART)、雙線多主串列單端匯流排介面(I2C)、通用輸入/輸出(GPIO)、即時時鐘、類比數位轉換器(ADC)、針對生物電位訊號之增益和調節電路、發光二極體(LED)驅動器等組件。該可重複使用電子模組220亦包含對外部記憶體之連接埠、對外部感測器之連接埠以及硬體加速器。透過針對類比感測器操控類比前端，該處理器211從各感測器接收訊號，並且透過利用ADC數化器從感測器接收數位資料。處理器211接著處理該資料並將結果以資料記錄之形式儲存於記憶體212中。在一態樣中，處理器211可以具有極長指令字(VLIW)處理器架構。
在一態樣中，可重複使用電子模組220亦包含通用串列匯流排234(USB)、加速計222、記憶體212、一或多LED236、32KHz晶體226、使用者按鈕240，該按鈕用以啟用與外部裝置之通訊連接、以及感測器介面216。在其他態樣中，可重複使用電子模組220可包含陀螺儀、 以及用於處理ECG、溫度及加速計訊號之電路。在其他態樣中，可重複使用電子模組220亦可包含人體組成與SpO2脈搏血氧飽和度電路，其透過計算氧合血紅蛋白與血紅蛋白(其能夠傳送氧)的比例來監控動脈血液的功能性氧飽和度。SpO2脈搏血氧飽和度電路可經組態以提供對SpO2之連續、非侵入性測量，並且在一態樣中其可顯示血流圖儀波形(plethysmographic waveform)。可自該脈搏血氧飽和度訊號導出心率值。
在一態樣中，可重複使用電子模組220包含RF無線通訊電路206。RF無線通訊電路206包含用於接收與傳輸無線訊號之天線、傳輸器電路、接收器電路以及鏈接主控制器，其包括用以連接(建立鏈接)到另一外部無線裝置並傳送資料之機制，如將在下文中詳細描述般。在一態樣中，該鏈接主控制器建立到諸如行動裝置108等外部裝置之連接。作為鏈接的主控制器，該控制器對連接到外部裝置之鏈接執行資料傳輸之控制，包括計時控制與射頻控制(跳頻)。該鏈接主控制器向外部裝置傳送訊號，其包括給出儲存於記憶體中資料記錄數量的指令(全部資料記錄之總數以及各資料類型之記錄的總數)。在各種態樣中，可使用各廠商之行動晶片組實作RF無線通訊電路206，該晶片組例如包括但未限制於：Nvidia的Tegra、高通的Snapdragon、德州儀器的OMAP、三星的Exynos、Apple的Ax、ST-Ericsson的NovaThor、Intel的Atom、Freescale Semiconducto的i.MX、Rockchip的RK3xxx、 AllWinner的A31等晶片組。此等行動晶片組被行動電話或在該技術領域中已知為「行動」、「無線」、「蜂巢式電話」、「行動電話」、「手機(HP)」、「智慧型手機」等者所採用。
在各連接後，處理器211持續接收所有的感測器訊號，處理該資料並將新資料記錄儲存於記憶體212中。在各接續連接後，鏈接主控制器傳送訊號到外部裝置，該訊號具有自前次連接以來的新資料記錄並確認該記錄被成功傳輸。該鏈接主控制器從外部裝置接收確定該外部裝置是否準備好接收資料記錄之訊號，並且該鏈接主控制器亦從外部裝置接收確定哪些資料記錄沒有被成功傳送之訊號。該鏈接主控制器避免重複傳輸已經被傳輸之資料記錄，這就較長操作而言會改善電池320之功率消耗並且再次傳送沒有被成功傳送之全部資料記錄。在稍後時刻(例如當記憶體212滿時)，該鏈接主控制器可從記憶體刪除全部或部分的成功傳送之資料記錄。
在一態樣中，可重複使用電子模組220包含在電極340與一或多帶通濾波器或通道間的感測器介面216。該感測器介面216提供類比前端，並且可包括可程式化增益或固定增益放大器、可程式化低通濾波器、可程式化高通濾波器。該感測器介面216可包含主動訊號調節電路，該電路舉例而言包括應變計測量電路。一通道接收與受測者(例如，使用者)之生理資料相關的低頻率資訊，以及另一通道接收與該受測者內電子裝置相關的高 頻率資訊。在一替代態樣中，提供附加通道用於接收該受測者之DC資料。該高頻率資訊被傳遞到實作於ASIC部分208中的數位訊號處理器(DSP)，並接著被傳遞到可重複穿戴式無線裝置102之處理器211(例如，控制處理器)部分用於解壓縮與解碼。該低頻率資訊不是被傳遞到ASIC部分208之DSP部分並接著被傳遞到處理器211，就是被直接傳遞到處理器211。該DC資訊被直接傳遞到處理器211。ASIC部分208之DSP部分以及處理器211將高頻率、低頻率以及DC資訊或資料加以解碼。此資訊接著被處理與製備供傳輸用。
在一態樣中，可以或可以不對所收集到的原始資料施加訊號處理。訊號處理可發生於實空間(real space)、複數空間(complex number space)或極坐標空間(polar coordinates space)中。函數包括例如有限脈衝回應(FIR)與無限脈衝回應(IIR)等濾波器、混和器、快速傅立葉轉換(FFT)、座標旋轉器(cordics)等。原始資料可單純被儲存並於下游處理。該訊號處理可發生在處理器(例如，ARM CortexTM M3)中或可發生在訊號處理加速器中，該訊號處理加速器被結合於ASIC部分208中。
在一態樣中，可重複使用電子模組220包含加速計222以及一或多溫度感測器224。在一態樣中，設置兩個相同的溫度感測器，但兩者置於不同位置，其一靠近皮膚而另一者靠近周圍(ambient)以測量附加資料。溫度感測器224可經組態以測量並記錄皮膚、周圍、以及電路板 溫度。溫度感測器224可被用以測量皮膚與周圍溫度感測器間的熱通量(heat flux)。在一態樣中，溫度感測器224或感測器是具有負溫度係數(NTC)或正溫度係數(PTC)的熱阻器裝置，並且在另一態樣中，溫度感測器224或感測器使用整合半導體裝置。此資訊被提供到處理器211並且可以被處理器211處理以及製備，以供RF無線通訊電路206的傳輸器部分傳輸。所測量的生理資訊被處理器211處理，並且可以作為即時或原始資料來傳輸，或者可以傳輸導出量或參數。
在一態樣中，加速計222可以是具有重新取樣頻率校正處理器的3軸加速計。數位加速計222感測器通常包括基於MEMS的加速感測器元件、數化器以及數位介面控制邏輯。典型上，此等加速計使用具有低準確度之電阻器一電容器(RC)振盪器，以選通數化器取樣之輸入。為了在訊號處理演算法中採用取自此等加速計222之訊號，該RC振盪器之準確度是不足夠的。據此，在一態樣中，可重複使用電子模組220包含加速計取樣頻率校正處理器，該處理器從加速計222取得訊號並且執行重新取樣以補償該RC振盪器誤差。
在一態樣中，加速計222取樣頻率校正處理器包含參考時鐘(高準確度振盪器)、固定升取樣區塊、數位濾波器、可程式化降取樣區塊、以及控制電路，該控制電路基於來自加速計與參考時鐘之訊號計時的比較以選擇降取樣係數。該重新取樣函數維持在滑動窗口中對參考時 鐘之對準，以產生精準取樣率。一演算法將即時32kHz時鐘(X-Tal)226校正。加速計222取樣頻率校正處理器針對來自加速計訊號的資料之各訊框設定降取樣係數。本方法提供連續追蹤加速計訊號的計時並選擇降取樣係數，以將累積的計時誤差最小化。這允許連續加速計222數位資料得以與精準時鐘高精準度的對準。
在一態樣中，可重複使用電子模組220採用低功率低記憶體資料儲存與傳送方案。在一態樣中，資料在可重複穿戴式無線裝置102記憶體212中的儲存與轉移針對低功率及低記憶體用途而最佳化。感測器資料被儲存於記憶體212中作為記錄，各者具有類型識別符。透過RF無線通訊電路206，記錄以封包負載形式被傳送到外部行動裝置108。記錄以可變長度而序列的儲存，以最佳化空間使用。包括資料目錄以允許由記憶體212快速記錄讀取存取。包括資料目錄以允許按類型快速計數資料記錄。
在一態樣中，可重複使用電子模組220採用高保證完整性資料儲存與傳送方案。可重複穿戴式無線裝置102記憶體儲存與傳送方案是針對高保證資料完整性而被設計。針對可重複穿戴式無線裝置102記憶體212中所儲存的各資料記錄，有錯誤檢測碼(error-detecting code)，該錯誤檢測碼可用以檢測資料記錄損壞。當可重複穿戴式無線裝置102在傳送資料封包到外部裝置之前從記憶體212讀取資料記錄時，查核該錯誤檢測碼。當可重複穿戴式無線裝置102檢測出所儲存資料記錄中有損壞時，透過RF無線 通訊電路206，錯誤訊號(error signal)被傳送到外部裝置。各個從可重複穿戴式無線裝置102傳送到外部裝置之封包包含錯誤檢測碼，該錯誤檢測碼可被外部裝置使用以檢測封包損壞。
在一態樣中，ASIC部分208之訊號處理加速器部分包括針對實作高效率訊號處理工作所最佳化的計算引擎。在一實作中，訊號處理函數被硬編碼於邏輯中。相較於實作於處理器211或微控制器單元上運行的軟體中的基於軟體的演算法，此種實作方法為十倍以上的有效率。該效率可能在晶片尺寸、功率消耗或時鐘速率或上述三者若干組合等方面。另一種實作維持某種層級之可程式性，但運用計算最佳化的(一或多)執行單元。一實例是FFT-蝴蝶引擎。該引擎可以賦能對各種大小的資料集之FFT計算，但是相對於在處理器211上運行的軟體保持顯著的效率提高。該執行單元亦可以是乘法累加單元(MAC)，它們是常見DSP功能區塊，或者可以是(一或多)浮點計算單元或FIR濾波器基元等。在此等情況下，給定積體電路處理之效率比處理器211上軟體之效率高，但低於專用硬體之效率，然而給定積體電路處理較具有彈性。
訊號處理加速器維持處理器211間的介面。此介面可包括先進先出(FIFO)暫存器、雙埠記憶體、處理器211之直接記憶體存取(DMA)引擎、及/或暫存器。該介面典型上包括某種形式之競爭識別或避免，其可在暫存器層級或在記憶體區塊層級上處理。涉及機構可包括暫存器 旗標組，其可以由處理器211和訊號處理加速器輪詢，對訊號之中斷可阻擋或延遲將讀取或寫入請求暫緩的函數，直到較高優先級裝置已完成其活動。
在一態樣中，可拋式組件210經耦接到PCBA上之可重複使用電子模組220，其中附接一或多感測器用於與要監控物體(人、動物、機器、建築物等)介接。在一態樣中，可拋式組件210可包含電池320、用以固持電池之支架、電池固持器或殼體(蓋)以及一或多感測器，包括但未限於周圍與物體溫度(temp)(活體或物品)、ECG、GSR/電泳激活(EDA)、身體組成(50Hz)、SpO2/脈搏血氧飽和度、應變計等。由ASIC部分208或處理器211執行之各種演算法會提供通量、HR、HRV、呼吸、壓力、ECG、步數、身體角度、跌倒檢測等。
可重複穿戴式無線裝置102從各種感測器收集資料，對所收集到的資料施加訊號處理演算法，將結果產生資訊儲存於記憶體中，並且使用有線或無線連接將資料/資訊轉送到另一裝置。該使用者介面由一或二個LED 236以及按鈕240構成。
從主要電池320提供電力。如所示，該電池位於可拋式組件210中。電池320較佳是可拋式鈕扣電池，並具有與可拋式組件附著條的使用壽命大約相等之電池壽命，細節將於下文討論。
可拋式組件210可包括電極340以及一或多類型之附著劑，用於將可重複穿戴式無線裝置102黏附到受 測者104皮膚(圖1)，其在大部分人體上有約三至十天之典型壽命。感測器資料可包括ECG資料(經由水凝膠電極)340、高達3軸之加速計資料、溫度資料、接近皮膚(熱阻器)、周圍(或遠離身體之外殼溫度)(熱阻器)、PCBA(結合於ASIC部分208中的矽裝置)的溫度、GSR、EDA(分離不鏽鋼電極)、經由通過水凝膠電極之導通(conduction)所取樣之高頻體內電性訊號(和ECG相同)-10KHz以上。
如所示，可重複穿戴式無線裝置102可包含記憶體212。在各種態樣中，記憶體212可包含能夠儲存資料之任意機器可讀取或電腦可讀取媒體，包括揮發性記憶體及非揮發性記憶體兩者。舉例而言，記憶體可包括唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)、動態RAM(DRAM)、雙倍資料率DRAM(DDR-RAM)、同步DRAM(SDRAM)、靜態RAM(SRAM)、可程式ROM(PROM)、可抹除可程式ROM(EPROM)、電性可抹除可程式ROM(EEPROM)、快閃記憶體(例如，NOR或NAND快閃記憶體)、內容可定址記憶體(CAM)、聚合物記憶體(例如，鐵電聚合物記憶體)、相變記憶體(雙向記憶體)、鐵電記憶體、矽-氧化物-氮化物-氧化物-矽(SONOS)記憶體、碟片記憶體(例如、軟磁碟、硬碟驅動器、光碟、磁碟)或卡(例如，磁卡、光學卡)、或適用於儲存資訊的任何其他類型之媒體。
可重複穿戴式無線裝置102可包含諸如中央處理單元(CPU)的處理器211。在各種態樣中，處理器211可經實作為通用處理器、晶片多處理器(CMP)、專用處理 器、嵌入式處理器、數位訊號處理器(DSP)、網路處理器、媒體處理器、輸入/輸出(I/O)處理器、媒體存取控制(MAC)處理器、無線電基頻處理器、共處理器、諸如複雜指令集電腦(CISC)微處理器、精簡指令集計算(RISC)微處理器及/或極長指令字(VLIW)微處理器等微處理器、或其他處理裝置。該處理器亦可由控制器、微控制器、特殊應用積體電路(ASIC)、現場可程式閘陣列(FPGA)、及可程式邏輯裝置(PLD)等實作。
在各種態樣中，處理器211可被配置以運行作業系統(OS)以及各種行動應用程式。舉例而言，OS之實例包括通常以Microsoft Windows OS商標名稱所稱之作業系統以及任何其他專有或開源OS。舉例而言，行動應用程式之實例包括：電話應用程式、攝影機(例如，數位攝影機、視訊攝影機)應用程式、瀏覽器應用程式、多媒體播放器應用程式、遊戲應用程式、通訊應用程式(例如，電子郵件、簡訊、多媒體)、以及觀看器應用程式(viewer application)等。
在各種態樣中，處理器211可被配置以透過通訊介面接收資訊。該通訊介面可包含任何適當的硬體、軟體、或硬體與軟體之組合，其能夠將可重複穿戴式無線裝置102耦接到一或多網路及/或裝置。
無線通訊模式包括在點之間的任何通訊模式，其至少部分地運用包括各種協定以及與無線傳輸、資料及裝置相關聯的協定之組合的無線技術。該等點舉例而 言包括諸如無線頭戴組、諸如音訊播放器與多媒體播放器等音訊與多媒體裝置和設備、包括行動電話與無繩電話等電話、以及電腦與電腦相關裝置及諸如印表機等組件的無線裝置。
有線通訊模式包括在點之間的任何通訊模式，其運用包括各種協定以及與有線傳輸、資料及裝置相關聯的協定之組合的有線技術。該等點舉例而言包括諸如音訊播放器與多媒體播放器等音訊與多媒體裝置和設備、包括行動電話與無繩電話等電話、以及電腦與電腦相關裝置及諸如印表機等組件的裝置。
在各種態樣中，通訊介面可包含一或多介面，其舉例而言包括無線通訊介面、有線通訊介面、網路介面、傳輸介面、接收介面、媒體介面、系統介面、組件介面、切換介面、晶片介面、以及控制器等。當由無線裝置實作或實作於無線系統內時，舉例而言，本地節點106可包括包含一或多天線、傳輸器、接收器、收發器、放大器、濾波器、以及控制邏輯等的無線介面。
在各種態樣中，可重複穿戴式無線裝置102可根據不同類型之蜂巢式無線電話系統提供語音及/或資料通訊功能性。在各種實作中，所述態樣可根據數種無線協定透過無線共享媒體通訊。無線協定之實例可包括各種無線局部區域網路(WLAN)協定，包括電氣和電子工程師協會(IEEE)802.xx系列協定，諸如IEEE 802.11a/b/g/n、IEEE 802.16、及IEEE 802.20等。其他無線協定之實例可 包括各種無線廣域網路(WWAN)協定，諸如具有GPRS的GSM蜂巢式無線電話通訊系統協定、具有1xRTT的CDMA蜂巢式無線電話通訊系統、EDGE系統、EV-DO系統、EV-DV系統、以及HSDPA系統等。無線協定之進一步實例可包括無線個人區域網路(PAN)協定，諸如紅外線協定、出自藍牙特別興趣小組(SIG)系列協定的協定，包括藍牙規範版本v1.0、v1.1、v1.2、v2.0、以及具有增強資料率(EDR)之v2.0，以及一或多藍牙配置文件(Bluetooth Profile)等。又另一無線協定之實例可包括近場通訊技術與協定，諸如電磁感應(EMI)技術。EMI技術之實例可包括被動或主動射頻識別(RFID)協定與裝置。其他適當的協定可包括超寬帶(UWB)、數位辦公室(DO)、數位家庭、可信賴平台模組(TPM)、ZigBee等。
此外，在各種態樣中，可重複穿戴式無線裝置102可與各種裝置結合及/或相關聯，例如與該各種裝置通訊。此等裝置可產生、接收及/或通訊例如生理資料等資料。舉例而言，該等裝置包括智慧型手機、平板電腦、諸如遊戲裝置等「智慧型」裝置，其例如電子吃角子老虎機、手持電子遊戲、等與遊戲與休憩活動等相關聯之電子組件。
舉例而言，可藉由使用機器可讀取媒體或物品來實作一些實施例，該機器可讀取媒體或物品可儲存指令或指令集，當該指令或指令集被機器執行時，會導致該機器根據實施例來執行方法及/或操作。此類機器可包 括，舉例而言，任何適當的處理平台、計算平台、計算裝置、處理裝置、計算系統、處理系統、電腦、處理器、或相似者，且可藉由使用任意適當組合的硬體及/或軟體來實作該機器。機器可讀取媒體或物品可包括，舉例而言，任何適當類型之記憶體單元、記憶體裝置、記憶體物品、記憶體媒體、儲存裝置、儲存物品、儲存媒體、及/或儲存單元，舉例而言例如，記憶體、可卸式或不可卸式媒體、可抹除或不可抹除媒體、可寫入或可覆寫媒體、數位或類比媒體、硬碟、軟碟、光碟唯讀記憶體(CD-ROM)、可記錄光碟(CD-R)、可覆寫光碟(CD-RW)、光碟片、磁性媒體、磁性光學媒體、可卸式記憶體卡或碟片、各種類型的數位通用碟片(DVD)、磁帶、卡帶等。指令可包括任何適當類型之碼，諸如原始碼、編譯碼、解譯碼、可執行碼、靜態碼、及動態碼等。指令可以是使用任意適當高層級、低層級、物件導向、視覺、編譯及/或解譯程式語言來實作，諸如C、C++、Java、BASIC、Perl、Matlab、Pascal、Visual BASIC、組合語言、及機器碼等。
在各種態樣中，可重複穿戴式無線裝置102亦作用以通訊(例如，接收與傳輸)非生理資料。非生理資料之實例可包括，舉例而言，遊戲規則和由單獨的心臟相關裝置(例如，植入式心律調節器)產生的資料，並直接或間接地傳達到集線器(hub)。
圖3是圖1與圖2所示可重複穿戴式無線裝置102之可重複使用組件220的電子模組之積體電路組件的一 態樣的區塊功能圖式。在圖3中，可重複使用無線裝置102之可重複使用組件220的電子模組包含電極輸入。電性耦接到電極輸入251的是經體導電通訊模組252以及生理感測模組253。在一態樣中，經體導電通訊模組252經實作為第一頻率(例如高頻(HF))訊號鏈，以及生理感測模組253經實作為第二頻率(例如低頻(LF))訊號鏈。亦示出CMOS溫度感測模組254(用於檢測周圍溫度)以及3軸加速計255。可重複穿戴式無線裝置102亦包含處理引擎256(例如，微控制器與數位訊號處理器)、非揮發性記憶體257(用於資料儲存)、以及包含用以接收資料自及/或傳輸資料到蜂巢式通訊網路之行動晶片組的無線通訊模組258。在各種態樣中，通訊模組252、258可包含一或多傳輸器/接收器(「收發器」)模組。如本文所用，可極為廣義的使用術語「收發器」，以未限制的包括：傳輸器、接收器、或兩者之組合。在一態樣中，經體導電通訊模組252經組態以與事件標記物系統110通訊。
舉例而言，典型上與受測者104(圖1)接觸之感測器259是可拆卸附接到軀體的。在各種態樣中，感測器269可為可拆卸或永久性附接到可重複穿戴式無線裝置102。舉例而言，感測器259可透過按扣型金屬螺樁(snapping metal studs)為可拆卸連接到可重複穿戴式無線裝置102。舉例而言，感測器259可包含能夠感測或接收生理資料的各種裝置。舉例而言，感測器259之類型可包括諸如生物相容電極的電極。感測器259可經組態成，例 如，壓力感測器、運動感測器、加速計、肌電圖(EMG)感測器、事件標記物系統、生物電位感測器、心電圖感測器、溫度感測器、觸摸事件標記物感測器以及阻抗感測器。
可以使用軟體、硬體、電路、各種裝置及其組合來實作回饋模組261。回饋模組261之功能在於以上述具隱私、機智、且謹慎方式來與受測者104(圖1)提供通訊。在各種態樣中，回饋模組261可以被實作以使用採用視覺、聽覺、振動/觸覺、嗅覺與味覺等技術來與受測者104通訊。
圖4示出事件標記物系統110的一態樣。在各種態樣中，可結合任意藥物產品來使用事件標記物系統110，如上述，以判定藥物之來源以及確認將正確類型和正確劑量的藥物中的至少一者遞送給病患，並且在某些態樣中用以確定病患何時服用藥物產品。然而，本揭露之範疇並未受限於與系統110使用之藥物產品與環境。舉例而言，可以無線模式啟動系統110，或透過將系統110置於膠囊中並將該膠囊置於導電液體中來以電流模式啟動系統110，或者可使用上述模式之組合來啟動系統110，或透過將系統110暴露於空氣來啟動。舉例而言，一旦置於導電液體中時，膠囊將會在一段時間內被溶解並將系統110釋放於導電液體中。因此，在一態樣中，該膠囊會包含系統110而無包含產品。此等膠囊可接著用於存在導電液體且具有任何產品的任何環境中。舉例而言，膠囊可以投入裝 有噴射機燃料、鹽水、番茄醬、機油或任何類似產品的容器中。額外的，包含系統110之膠囊可在與任何醫藥產品的攝入時間相同的時間被攝入，以記錄事件之發生，該事件諸如為服用產品之時刻。
在系統110與藥物或醫藥產品結合之特定實例中，當產品或藥丸被攝入或暴露於空氣中時，系統110被啟動於電流模式中。系統110控制導電度(conductance)以產生獨特電流特徵，該特徵例如被可重複穿戴式無線裝置102檢測到，藉此表示該醫藥產品已被服用。當啟動於無線模式中時，系統控制電容板之調節以產生與檢測到系統110時相關的獨特電壓特徵。
在一態樣中，系統110包括框架262。框架262是用於系統110之機身(chassis)，並有多個組件附接到其、沉積於其上、或是固定於框架262。在本態樣之系統110中，可攝入物質263實體上與框架262結合。物質263可以被化學沉積於框架上，蒸發於，固定到或構建在框架上，上述所有者在本文中皆相對於框架262被稱作「沉積」。物質263被沉積於框架262一側上。可用成物質263之感興趣物質可包括但未限於：Cu、CuCl、或CuI。物質263是透過物理氣相沉積、電沉積、或電漿沉積等協定而被沉積。物質263之厚度可以為從約0.05到約500μm，諸如為從約5到約100μm厚。透過陰影遮罩沉積、或光刻與蝕刻來控制其形狀。額外的，雖然僅示出一區用於沉積該物質，各系統110可包含二或更多電性獨特區，其中可視情 況將物質263沉積。
在另一與圖7所示側相反的一不同側，沉積有另一可攝入物質264，以令物質263與264彼此相異且彼此絕緣。雖然沒有示出，但該選定之不同側可以是對物質263所選該側旁邊的一側。本揭露範疇並未受限於所選的該側，且術語「不同側」可以代表與該第一個所選側不同的多側中任意側。在各種態樣中，相異物質可位於同側上不同位置處。此外，雖然系統的形狀被示出為方形，但該形狀可以是任何幾何上適當的形狀。物質263與264經選擇，以使得其在系統110與導電液體(諸如體液)接觸時會產生電位差。用作物質264之感興趣物質可包括但未限於：Mg、Zn或其他負電性的金屬。如上文對物質263所述，物質264可以被化學沉積於框架上，蒸發於，固定到或構建在框架上。另外，可能需要黏附層以幫助物質264(以及若有需求的話，連同物質263)黏附到框架262。用於物質264的典型黏附層為Ti、TiW、Cr或相似物質。陽極材料與黏附層可以透過物理氣相沉積、電沉積、或電漿沉積而被沉積。物質264之厚度可以為從約0.05到約500μm，諸如為從約5到約100μm厚。然而，本揭露之範疇並不受限於任何物質之厚度，也不受限於用以將物質沉積或固定到框架262之處理的類型。
根據所陳揭露，物質263與264可以是任何對具有不同電化學電位之物質。額外的，在其中系統110物質為用於體內的實施例中，物質263與264可以是可吸收維 它命。更明確而言，物質263與264可由適合用於系統110在其中運行的環境的任何兩種物質製成。舉例而言，當連同可攝入產品使用時，物質263與264可以是任何對具有不同電化學電位之可攝入物質。說明性實例包括系統110與離子溶液(例如胃酸)接觸時的情況。適當物質並未受限於金屬，且在特定實施例中，匹配物質是從金屬與非金屬物質中所選的，舉例而言，一對由金屬(諸如，Mg)與鹽類(諸如，CuCl或CuI)構成之物質。相較於活性電極材料，具有適當不同之電化學電位(電壓)與低界面電阻之物質(金屬、鹽類或插層化合物)的任意配對是適當的。
感興趣物質與配對可包括但未限於以下表1所示者。在若干實施例中，該等金屬之一或兩者可以摻雜非金屬，例如用以增強當物質與導電液體接觸時該等物質之間所建立的電壓電位。在特定實施例中，可用作摻雜劑之非金屬包括但未限於：硫與碘等。在其他情況下，該物質為銅碘(CuI)作為陽極，以及鎂(Mg)作為陰極。本揭露之態樣使用對人體無害之電極材料。
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因此，當系統110與導電液體接觸時，透過相異物質263與264之間的導電液體形成電流路徑。控制裝置265經固定到框架262並電性耦接到物質263與264。控制裝置265包括電子電路，例如能夠控制與改變物質263與264之間導電度的控制邏輯。
相異物質263與264之間所建立電壓電位對提供電力用於系統操作，以及產生電流流動通過導電液體與 系統110。在一態樣中，系統110操作於直流電模式中。在替代態樣中，系統110控制電流方向，以使得電流方向以循環方式反轉，類似於交流電。當系統到達導電液體或電解質時，其中液體或電解質組分由例如胃酸之生理液體提供，相異物質263與264之間的電流流動路徑在系統110的外部完成；通過系統110的電流路徑是由控制裝置265所控制。電流路徑的完成允許電流流動，並且接著接收器(未示出)可以檢測出電流的存在並且識別該系統110已經被啟動以及期望的事件正在發生或已經發生。
在若干實施例中，兩個相異物質263與264在功能上類似於直流電源(例如電池)所需的兩個電極。導電液體作用為完成電源所需的電解質。所描述完整的電源是由系統110的相異物質263與264與身體的周圍液體之間的物理化學反應所界定。完整的電源可被視為利用離子或導電溶液(例如胃液、血液或其他體液和一些組織)中的反向電解的電源。額外地，該環境可以是身體以外之他者，且液體可以是任何導電液體。舉例而言，導電液體可以是鹽水或金屬基塗料。
在特定態樣中，兩個相異物質263與264透過附加層的物質而自周圍環境隔離。據此，當該遮蔽溶解時且兩個相異物質263與264暴露於目標部位時，產生電壓電位。
在特定態樣中，完整的電源或電源供應是由活性電極材料、電解質和非活性材料、如集電器與封裝等 所構成之一者。活性物質是任何一對具有不同電化學電位的物質。適當物質並未受限於金屬，且在特定實施例中，匹配物質是從金屬與非金屬物質中所選的，舉例而言，一對由金屬(諸如，Mg)與鹽類(諸如，CuI)構成之物質。相較於活性電極材料，具有適當不同之電化學電位(電壓)與低界面電阻之物質(金屬、鹽類或插層化合物)的任意配對是適當的。
可採用各式各樣不同物質當作形成電極之材料。在特定實施例中，選擇電極材料以與目標生理部位(例如胃)接觸時提供足以驅動識別器(identifier)系統的電壓。在特定實施例中，當電源金屬與目標生理部位接觸時，由電極材料所提供的電壓是0.001V或更高，包括0.01V或更高，諸如0.1V或更高，例如0.3V或更高，包括0.5伏特或更高，以及包括1.0伏特或更高，其中在某些實施例中，電壓範圍從約0.001到約10伏特，例如從約0.01至約10V。
仍參照圖4，相異物質263與264提供電壓電位以啟動控制裝置265。當控制裝置265被啟動或通電時，控制裝置265可以特殊方式改變第一與第二物質263與264之間的導電度。透過改變第一與第二物質263與264之間的導電度，控制裝置265能夠控制通過在系統110周圍的導電液體電流之大小(magnitude)。這會產生獨特電流特徵，其可被接收器(未示出)偵測與測量，該接收器可位於身體內部或外部。該接收器被詳細揭露於美國專利申請案No. 12/673,326，該申請案標題為「BODY-ASSOCIATED RECEIVER AND METHOD(身體相關接收器及方法)」且於2009年12月15日提出申請，並於2010年12月9日公開為2010-0312188 A1，該申請案透過引用方式而全文併入本文中。除了控制物質之間電流路徑的大小，使用非導電物質、膜片、或「裙板(skirt)」來增加電流路徑的「長度」，並且從而作用以增強導電路徑，如美國專利申請案No.12/238,345所揭露，該申請案標題為「IN-BODY DEVICE WITH VIRTUAL DIPOLE SIGNAL AMPLIFICATION(具有虛擬偶極訊號放大的體內裝置)」且於2008年9月25日提出申請，並透過引用方式而全文併入本文中。替代的，本文揭示通篇所用術語「非導電物質」、「膜片」以及「裙板(skirt)」可與術語「電流路徑延展器(current path extender)」互換使用，而不會對本實施例與本文請求項之範圍造成影響。個別由266與267所部分示出之裙板可與框架262結合，例如固定到該框架。用於裙板的各種形狀與組態被認為是在本揭露的各個態樣的範圍內。舉例而言，系統110可以完全或部分由裙板圍繞，且該裙板可沿著系統120中央軸設置或相對於該中央軸為偏離中心(off-center)。因此，本文所主張之本揭露之範圍並不受裙板之形狀或尺寸所限制。此外，在其他實施例中，相異物質263與264可由設在相異物質263與264之間的任何界定區中的一裙板所分離。
系統110可以透過接地接點而接地。系統110亦可包括感測器模組。操作中時，離子或電流路徑被建立 於第一物質263到第二物質264之間並通過與系統110接觸之導電液體。建立於第一物質263到第二物質264間的電壓電位是透過第一物質263到第二物質264與導電液體的化學反應所建立的。在一態樣中，第一物質263表面不是平面的，反而是不規則表面。不規則表面增加該物質之表面面積，並且因此增加與導電液體接觸之面積。
在一態樣中，於第一物質263表面處有物質263與周圍導電液體間的化學反應，以使得質量(mass)被釋放到導電液體中。本文所用質量(mass)指形成一物質之質子與中子。一實例包括該物質是CuCl之情況，且當與導電液體接觸時，CuCl變成Cu(固體)與Cl-溶液。離子進入導電液體中之流動是經由離子路徑。以類似的方式，在第二物質264和周圍導電液體之間存在化學反應，且離子被第二物質264捕獲。第一物質263處離子之釋放以及由第二物質264補獲的離子被統一被參照為離子交換。離子交換速率且因此，離子發射率或流程是由控制裝置265所控制。控制裝置265可透過改變導電度以增加或減少離子流動速率，透過改變導電度會改變第一與第二物質263與264間的阻抗。透過控制離子交換，系統110可編碼離子交換處理中的資訊。因此，系統110使用離子發射以編碼離子交換中的資訊。
控制裝置265可改變固定離子交換率之期間或電流流動大小，同時維持該速率與大小近常數，相似於當頻率被調變且振幅維持常數時。另外，控制裝置265可 改變離子交換速率之層級或電流流動之大小，同時將該期間維持近常數。因此，使用各種期間變化與速率或大小之改變的組合，控制裝置265編碼電流或離子交換中的資訊。舉例而言，控制裝置265可使用，但沒有限制於任何以下技術，即二進制相位移位鍵控(PSK)、調頻(FM)、調幅(AM)、開閉鍵控、以及具有開閉鍵控的PSK。
系統110的各種態樣可包含電子組件為控制裝置265之部分。可存在的組件包括但未限制於：邏輯及/或記憶體元件、積體電路、電感器、電阻器、以及用於測量各種參數之感測器。各組件可固定於框架及/或固定到另一組件。支撐體表面上的組件可以以任何方便的組態佈置。當二或更多組件存在固體支撐體表面上時，可設置互連。
系統110控制相異物質間的導電度，且因此可控制離子交換率或電流流動率。透過以特定方式改變導電度，系統能夠編碼離子交換與電流特徵中的資訊。離子交換或電流特徵被用以獨特識別出特定系統。額外的，系統110能夠產生各種不同獨特交換或特徵，且因此可提供附加資訊。舉例而言，基於第二導電度改變模式之第二電流特徵可用以提供附加資訊，該資訊可與實體環境相關。為了進一步描繪，第一電流特徵可以是維護晶片上振盪器之極低電流狀態，以及第二電流特徵可以是比與第一電流特徵相關聯的電流狀態至少高十倍之電流狀態。
圖5示出完整組裝後的本揭露可重複穿戴式 生理監控裝置200之視圖。如所示，可重複穿戴式生理監控裝置200包含兩個部分-可重複使用組件210以及可拋式組件220。如示，該可重複使用組件較佳具有與可拋式組件之支架相似的覆蓋區(footprint)並閂鎖至可拋式組件之頂部上。可拋式組件210與可重複使用組件220可閂鎖在一起或由使用者視需求解開閂鎖。
在本揭露態樣中，電極、附著貼片、以及電池皆位於可拋式組件210中。由於可重複穿戴式生理監控裝置的附著貼片需要以規率間隔更換，且由於使用者亦需要以規率間隔將電池更換或充電，因此將附著貼片與電池設置於相同可拋式組件中將使得使用者可以自動更換電池，節省使用者麻煩免於附加維護工作。電池較佳具有與附著劑大致相同的使用壽命以避免浪費；在本揭露之態樣中，可拋式組件之預期壽命為約10-14天，但本揭露並未受限於此特定時間週期。在一態樣中，電池為LiMn鈕扣型電池，但任何其他可拋式電池適用於實作本揭露。
可重複穿戴式生理監控裝置之組態允許使用者輕易替換諸如附著貼片或電池等消耗性組件，同時避免浪費諸如電子等耐用組件。這允許使用者僅需購買一次耐用高成本電子組件，降低使用系統之總體成本。
由此組態所創造之一問題在於：當使用者將該可重複使用組件自可拋式組件斷接時該可重複使用組件可能會無電力。為解決此問題，在一態樣中，該可重複使用組件可包含時鐘或若干其他需要維持持續性主動的電子 組件。舉例而言，需要追蹤特定事件的確切計時的裝置需要保持一持續性運行時鐘。在本揭露態樣中，可重複使用組件包含連接到任意此等組件之超電容器219(圖2所示)，其中該超電容器在一般使用期間由電池充電。超電容器219較佳是僅連接到需要維持通電的組件，諸如時脈，以降低電力使用。惟，在一實施例中，超電容器是連接到與電池相同的連接，並對可重複使用組件之所有電子組件供電。在本發明之一態樣中，超電容器具有允許其對需要電力之組件供電達最多三天的電容。然而，應瞭解超電容器219的任何其他電容以及任何其他電力供應期間是被包括於本揭露中。
圖6示出完整組裝後可拋式組件210之一態樣的視圖以及示出其組件的可拋式組件210的分解視圖。如所示，可拋式組件210包含附著貼片300以及設置於該附著貼片300頂部上之支架310。支架310包含位於其殼體325內的電池320。
附著貼片300包含如圖3分解視圖所示的多部件。皮膚附著物(skin adhesive)301較佳包含構大的覆蓋區以避免使用者不適。根據本發明至少一態樣，具有至少0.5cm，且較佳為1cm厚度的自由附著物(亦即，其上無安裝任何組件)的邊界應圍繞皮膚附著物的周邊都可以使用，以避免使用者不適。
雖然在圖6所示態樣中，附著貼片300有「跑道型(racetrack)」形狀，但亦可使用其他形狀。在替代實 施例中，附著貼片300具有如圖11所示之「狗骨型(dog-bone)」形狀，其中央有較窄部分且靠近各端部具有較寬部分。這賦能電極較佳的黏附到皮膚上，同時避免在貼片中間的不必要附著物質，以使得該貼片更具撓性以改善舒適度。
在若干態樣中，期望附著貼片可以雙向可延展，以使得其可與皮膚一起伸展。附著物質僅能單方向為可延展的，或甚至完全無法延展，這可能無法充分貼合使用者皮膚以達舒適感，因為人體皮膚是雙向可伸展的。這可能會導致不適感以及附著貼片之脫離。雙向可延展附著貼片會大幅改善使用者舒適度與貼片黏附性。
如圖所示，皮膚附著物301包含兩個開口358與359，穿過該兩個開口插入水凝膠貼片330。水凝膠貼片330用以將使用者皮膚連接到電極340用於使導電訊號從使用者皮膚傳輸到可重複穿戴式生理監控裝置。此等導電訊號可來自使用者本身身體(諸如，心臟訊號)或可由使用者所攝入的可攝入事件標記物(IEM)所產生。水凝膠貼片可以包含或可以不包含附著劑；在一態樣中，由於水凝膠本身具有輕微附著性，故水凝膠貼片不包含任何附加附著劑，該水凝膠附著性以足以用於本揭示所需之附著。
保護層(backing layers)360與365被提供以保護附著劑直到其被黏附到使用者皮膚上。在本揭露態樣中，如圖式所顯示，兩個保護層些微彼此重疊，並且其覆蓋區比附著貼片300大以賦能使用者輕易將其剝開。
電極340較佳為與用於將電極和電池連接到可重複使用組件所需的任何其他電性連接印刷於撓性電路基板上。如所示，電池與電極連接被路由到接觸345；電池320藉由鉚釘321穿過撓性電路連接層322而被連接到撓性電路基板。將在下文中更詳細討論接觸345。
支架附著物351將支架殼體325附接到皮膚附著物301。水凝膠貼片330位於皮膚附著物301之開口358與359中，以將電極340連接到使用者皮膚。由於水凝膠暴露於水分時趨於膨脹，故其趨向將電極附著劑提升遠離貼片；為避免此情形發生，圍繞水凝膠的電極附著劑之寬度必需至少為4.5mm。
在實施例中，不存在支架附著物351且僅使用電極附著物352。這有助於提升使用者舒適度，因為支架殼體325是剛性且無法與皮膚一起伸展。使用覆蓋層353以覆蓋住貼片頂部上的撓性電路。
提供墊圈350以保護電子組件自水與灰塵。將在下文中更詳細討論墊圈350。
電池斷接開關355被設置於墊圈350上。電池斷接開關355之功能在於當可重複使用組件沒有閂鎖到可拋式組件上時將電池自連接器中一者斷接。將在下文中更詳細討論電池斷接開關。
圖7示出本揭露生理監控裝置的可重複使用組件220之兩個視圖-一視圖為完整組裝的可重複使用組件，以及示出其組件的分解視圖。電路板400被封閉於包 含底部分410與頂部分420的塑膠殼體中。電路板400包含四個載有彈簧的電性連接器(例如，彈簧針連接器430)，其用以將可重複使用組件連接到可拋式組件；兩個彈簧針連接器被用以連接到電池320以及兩個彈簧針連接器被用以連接到電極340。針對本揭露之實作，應瞭解任何數量的彈簧針連接器為可接受的。以圍繞每個彈簧針連接器430形成防水封閉體之方式放置墊圈440。將在下文中更詳細討論墊圈。
電路板400可包含可重複穿戴式生理監控裝置正常運行所需的任何組件。此等組件可包括處理器及記憶體組件、感測器、無線傳輸器與接收器等；該可重複使用組件之一態樣方塊圖被顯示於圖2中。然而，本揭露並不受限於任何特定組態的電路板或受限於可重複穿戴式生理監控裝置的可重複使用組件之任何特定功能。
超音波焊接
如圖7所示，本揭露可重複使用組件的塑膠殼體包含底部分410與頂部分420。該底部分410與頂部分420為超音波焊接在一起，這是因為這樣會導致堅固且水密(watertight)連接。
將包含PCBA的塑膠殼體超音波焊接之一常見問題在於該超音波振動會傳遞到PCBA，從而損壞其上所載組件。由於在焊接之前典型PCBA在組裝期間是剛性附接到塑膠殼體的，因此此等剛性附接物趨向傳遞超音波 振動到PCBA。此等振動可能會導致安裝於PCBA上或否則耦接到PCBA的組件故障。這對諸如加速計等組件是特別具傷害性的，而該加速計等組件運用於許多穿戴式生理監控裝置中。
在若干實施例中，本揭露透過在組裝期間不將PCBA剛性附接到塑膠殼體來解決此問題。在組裝期間，PCBA 400連同墊圈440被鬆散置於塑膠殼體410底部分上。接著，塑膠殼體420的頂部分被置於該塑膠殼體410之底部分與PCBA 400的頂部上，且圍繞塑膠殼體周邊執行超音波焊接以將塑膠殼體410底部分附接到塑膠殼體420頂部分。這結果導致造成在塑膠殼體兩部分之間的穩固連接(secure connection)以及未損壞的PCBA。在若干實施例中，塑膠殼體的頂部分與底部分間的容限為夠緊的，使得在完成超音波焊接處理時PCBA受到約束。這在超音波焊接期間使得PCBA保持固定不動、避免振動、同時避免若PCBA被安裝到或耦接至塑膠殼體時會發生的損壞。
在本揭露態樣中，塑膠殼體之底部分包含第一壁面特徵，該第一壁面特徵與塑膠殼體之頂部分上配合(mating)的第二壁面特徵接合。這促進超音波焊接期間在塑膠殼體兩部分之間的穩固連接並確保該兩部分保持對準。圖12以橫截面圖示出塑膠殼體410底部分上的第一壁面特徵900。第一壁面特徵900較佳位於靠近邊緣，以促進超音波焊接並用以賦能圍繞該邊緣之穩固連接。圖13以橫截面圖示出塑膠殼體420頂部分上的第二壁面特徵1000。 第一壁面特徵900在組裝期間被裝配到第二壁面特徵1000中，並且該第一壁面特徵在超音波焊接期間與第二壁面特徵1000熔合在一起，造成穩固與防水連接。圖14示出第一壁面特徵900與第二壁面特徵1000配合在一起於組合塑膠殼體中。如所示，第一壁面特徵900與第二壁面特徵1000有些微重疊，其在超音波焊接期間熔合在一起。在一態樣中，第一壁面特徵900與第二壁面特徵1000兩者皆分別圍繞著塑料殼體410的底部分與塑料殼體420的頂部分的周邊繼續延伸；然而本發明並沒有被限制於本特定實施例，且該等壁面特徵可以僅圍繞周邊的部分繼續延伸或可僅位於塑膠殼體周邊之一部分中。
在本揭露之態樣中，透過觀察形成於可重複使用組件下側上的輕微隆起來評估塑膠殼體之底部分與塑膠殼體之頂部分之間的連接之水密性(watertightness)，該輕微隆起形成起因為小量的空氣被捕獲於塑膠殼體之頂部分與塑膠殼體之底部分之間。當在焊接期間有空氣被捕獲時，由於焊接將殼體兩部分熔合在一起的緣故，故可重複使用組件之內部體積降低，同時內部壓力則相對於大氣壓力增加。由於空氣最終會從可重複使用組件中逸出，因此所述物理變化是有彈性和非破壞性的，並且是暫態的；該墊圈是透氣的，會導致非常緩慢的洩漏。然而，焊接後立即出現的隆起「腹部」是用以判定形成能夠抵抗水進入的密封之有用方法。在本揭露之一態樣中，可重複使用組件之厚度是在焊接之後立即測量的；若其小於一預定值，則 該焊接被假設為防水不足。
電池斷接開關
如圖6所示，該緊急開關(kill switch)355位於可拋式組件中。較佳的是如圖式所示之按鈕(pushbutton)(pill keypad)，但亦可以是圓頂開關(dome switch)或任何其他由壓力啟用之開關。當可重複使用組件沒有閂鎖到可拋式組件上時，電池斷接開關355將電池320自至少一連接器345斷接。這當可重複使用組件不在定位上時可避免存在活的電性連接，以節省電池壽命並允許使用者在可重複使用組件斷接時得以淋浴或執行其他涉及水的活動而無須懼怕電擊或電池損壞。如圖8所示，可重複使用組件包含突出部500，該突出部經組態以當可重複使用組件與可拋式組件接合時按下電池斷接開關355之按鈕。圖16示出當可重複使用組件被閂鎖到可拋式組件上時對按鈕355按壓之突出部500的橫截面圖。在一態樣中，直到可重複使用組件被完全閂鎖到可拋式組件上之前，電池斷接開關355不會是接合的。突出部500較佳是成模於可重複使用組件之塑膠殼體中，但亦可以被分離製造並黏附性的附接到殼體。突出部500可以是剛性或些微具彈性的。
在本發明態樣中，電池斷接開關之按鈕包含以下特徵。按鈕355之底包含導電板。出自電池320之跡線包含位於按鈕底部下方之斷路(open circuit)。當按下按鈕時，導電板往下壓到跡線並將斷路兩端連接，將電池連接 到剩餘的電路。該按鈕較佳是載有彈簧的，以使得當沒有被施加向下力時，該按鈕會升起，且導電板將不與跡線接觸。可重複使用組件經組態以當其完全閂鎖到可拋式組件上時，會下壓到按鈕以令導電板將斷路兩端連接。在本發明之態樣中，可重複使用組件包含按壓按鈕之突出部500；然而在本發明其他態樣中，該按鈕可經組態以使得突出部為非必需的。在本發明的此等態樣中，當可重複使用組件完全閂鎖到可拋式組件上時，可重複使用組件之底側(其可以是平的或可包含任何其他形狀)將按鈕按下。
墊圈
在若干實施例中，本揭露包含墊圈以避免任何水損壞該可重複穿戴式生理監控裝置並用以賦能使用者穿戴該可重複穿戴式生理監控裝置用於涉及水的活動，諸如淋浴或游泳。
使用者在使用本揭露時可能遭遇的一問題在於若可重複使用組件經斷接且接著可拋式組件與水接觸(例如，使用者取下可重複使用組件且接著淋浴時)，則當重新連接該可重複使用組件時可能仍然有水存在於可重複使用與可拋式組件間的連接器周圍。這可能會造成短路且損壞可重複使用組件之電子。
為了避免此問題，設置墊圈440。墊圈440包含圍繞各個別的彈簧針連接器430的封閉體，如圖8所示。各封閉體對支架殼體325提供氣密密封，如圖6所示。這代 表當可重複使用組件閂鎖到可拋式組件上時即使有水存在於支架或可重複使用組件上，墊圈440會隔離各彈簧針並避免任何水在任意兩個彈簧針間形成不期望的短路。墊圈440較佳是由矽橡膠所製成，但任何其他彈性防水物質亦可用於實作本揭露。在一態樣中，圍繞各彈簧針的封閉體為圓柱且直徑大約為5mm；亦可使用其他形狀的封閉體與其他維度用於實作本揭露，前提為只要每個封閉體僅以防水方式圍繞一個電接觸(electrical contact)。
雖然墊圈440可被包含於可重複使用組件內，墊圈亦有可能被包含於可拋式組件內，或墊圈之部分可以被包含於可重複使用組件內且部分在可拋式組件內，前提為只要當可重複使用組件閂鎖至可拋式組件時會圍繞各連接器形成防水封閉體。
閂鎖特徵
由於本揭露是生理監控裝置，其可能由具有認知問題或動作控制問題的人所使用，對上述任一者而言將可重複使用組件自可拋式組件閂鎖與解開閂鎖皆是極其困難。舉例而言，需要一特定操作角度的閂鎖系統(亦即，「車庫門」型閂鎖，其中使用者需要將可重複使用組件一端掛入可拋式組件中並接著將其卡入)可能對某些使用者而言由於其認知及/或動作控制問題的緣故而難以正確操作。本揭露在多實施例中包含各種特徵以賦能輕易閂鎖與解開閂鎖。
在本揭露若干實施例中，可重複使用組件210包含非對稱壁面特徵450(如圖7所示)。可拋式組件220包含非對稱支架特徵370(如圖6所示)，當以正確定向將可重複使用組件置於可拋式組件上時，其輪廓與非對稱壁面特徵匹配。由於壁面特徵與支架特徵皆為非對稱，因此若其定向不正確將無法允許把可重複使用組件閂鎖至可拋式組件上。在本揭露之一態樣中，使用彎曲的「旋風(swoosh)」輪廓用於非對稱壁面特徵及非對稱支架特徵，但亦可使用任何其他形狀，前提是只要其是非對稱的且允許兩組件只能以一定向而裝配在一起。
如圖9所示，在本揭露若干實施例中，可重複使用組件包含前按扣特徵(front snap feature)600與後按扣特徵(rear snap feature)610。在本實施例中，前按扣特徵600是與支架上閂鎖接合之撓性梁(flexible beam)。後按扣特徵610是剛性突出部。如圖10所示，支架包含撓性水平梁700，其可充分彎曲以允許後按扣特徵610通過其並接著彎曲回來以與後按扣特徵之突出部接合，以將該可重複使用組件固定住。支架中切出一槽710，以允許後按扣特徵之突出部與水平梁700接合。
如圖7所示，可重複使用組件亦可包括橋形特徵(bridge feature)1400，以保護前按扣特徵及避免其在意外按壓該前按扣特徵時意外脫離。較佳地，該橋形特徵突出程度與前按扣特徵相同或些微突出超出該前按扣特徵，且該橋形特徵足夠剛性以在按下橋形特徵時不會移動 該前按扣特徵。
圖16示出前按扣特徵與後按扣特徵之橫截面圖。如該圖所示，前按扣特徵600與支架上閂鎖1300接合以將其固定。如所示，後按扣特徵610與在該撓性水平梁700中切出的槽接合。如該圖所示，撓性水平梁700可為些微倒角(chamfered)，以當後按扣特徵610通過其時允許其偏轉離開路徑；後按扣特徵610亦些微倒角以改善偏轉(deflection)。如所示，前按扣特徵600是U形以允許其偏轉的撓性梁，該前按扣特徵包含與支架上閂鎖1300接合的突出部1310。突出部1310具有傾斜表面與水平表面，該傾斜表面允許在可重複使用組件對可拋式組件下壓時令該前按扣特徵600偏轉；以及該水平表面在可重複使用組件完全接合可拋式組件時會與閂鎖1300接合。
該前按扣特徵與後按扣特徵在如何將可重複使用組件插入可拋式組件支架中的方面是有彈性的。其可以「車庫門」型運動被插入，其中後按扣特徵被插入支架上對應槽中，並接著可重複使用組件向下擺動直到前按扣特徵閂鎖住支架。該可重複使用組件亦可單純被直接下壓，以使得前按扣特徵與後按扣特徵兩者同時接合。另外，前按扣特徵可先接合，並接著可重複使用組件會向下擺動以將該後按扣特徵閂鎖固定住。這允許具有認知及/或動作控制問題的使用者仍可以將可重複使用組件附接到可拋式組件。
應瞭解，可使用任何類型的按扣固定連接用 於前按扣特徵與後按扣特徵，且本揭露並不受限於所描述特定實施例。
在本揭露若干實施例中，對準腳座540被設置圍繞可重複使用組件周邊，用於將可重複使用組件與可拋式組件之支架對準。對準腳座540圍繞可重複使用組件周邊並以固定間隔隔開；在一態樣中，設置6個對準腳座。對準腳座540裝配於可拋式組件上的對應切口部1200中，如圖15所示。這有助於在閂鎖期間將可重複使用組件與可拋式組件對準。
在實施例中，對準腳座540之最底部分為些微圓角或倒角，以促進進入切口部1200。
電性接觸
在本揭露若干實施例中，可重複使用組件與可拋式組件之間的電性連接是由連接到印刷電性接觸345(圖6所示)的彈簧針連接器430(圖7所示)所構成。應瞭解，彈簧針指稱採用載有彈簧之銷的連接器，以允許若干程度的移動同時維持與組件之電性接觸。然而，典型彈簧針通常包括尖銳端部之銷，其取決於用於接觸之材料長時間下來可能會損壞該接觸。明確而言，在彈簧針接觸由印刷在撓性電路上的單一導電墨水所製成的導電體的情況下，已經發現在使用過程中彈簧針可能會刮擦或刮掉導電墨水，使得電性連接是不可靠的。為避免此問題，使用兩層具有不同物理與電性特性之導電墨水印刷接觸345。明 確而言，相對於第二層墨水，第一層墨水可具有增加的導電性。以及，被印刷於第一層墨水頂部上的第二層墨水可以由相較於第一層墨水具有較小粒子尺寸的物質所構成。第一層的增加導電性確保有適度導電性用於可靠電性連接，而第二層的降低粒子尺寸確保該層不會完全被刮掉而是確保其粒子能夠填充由彈簧針刮擦或刮掉其所造成的任何空穴。儘管可以使用任何合適的材料，但是在一些實施例中，該接觸可以包括包含大金屬薄片的第一層墨水和印刷在第一層頂部上的第二層墨水，該第二層包括碳墨水。雖然碳墨水沒有如金屬墨水般導電，但若單獨使用金屬墨水則彈簧針之尖端在正常使用期間趨向將該墨水刮掉，導致上述故障連接。使用於金屬墨水頂部上的碳墨水，將得以賦能較小的碳粒子作用如潤滑劑並填滿由彈簧針造成的任何刮擦所造成的空穴，並維持電性連接。
在一態樣中，金屬墨水為包含尺寸約5-7μm的銀薄片之銀墨水，且碳墨水包含尺寸約1μm的碳粒子。亦可使用包含諸如銅等金屬之其他金屬基墨水，或包含不同尺寸(範圍自奈米粒子到大到10-micron尺度薄片)金屬粒子的墨水；亦可使用石墨烯基墨水、碳奈米管和碳粒子用於碳墨水組分。該層銀墨水較佳為0.01±0.0051mm厚，而該層碳墨水較佳為0.013±0.0051mm厚。
雖然已經在前文說明中陳述各種細節，但應瞭解可實作該可重複穿戴式生理監控裝置之各態樣而無此等特定細節。例如，為了簡明和清楚起見，已經以方塊圖 形式而不是詳細地示出了所選態樣。本文所提供的詳細描述的一些部分可以使用對儲存在電腦記憶體中的資料進行操作的指令來呈現。此等描述與表示法由在該技術領域中具有通常知識者使用來向熟悉該技術領域之其他者表示與說明其工作內容。普遍而言，「演算法」指稱導致期望結果之一系列自我連貫之步驟，其中「步驟」指稱物理量之操作，該步驟可以，雖然不是必需的，採用能夠被儲存、傳輸、組合、比較及以其他方式操作之電性訊號或磁性訊號的形式。通常將此等訊號稱作位元、值、元素、符號、字元、術語、數字或等效物。此等術語以及類似術語可以與適當物理量相關並且僅是應用於這些量的方便標記。
除非另外明確指明，否則從前述說明能清楚瞭解到前文說明所通篇使用之術語諸如「處理」或「計算(computing)」或「計算(calculating)」或「判定」或「顯示」等指稱電腦系統或相似電子計算裝置之動作及處理，其將以電腦系統之暫存器及/或記憶體內之物理(例如，電子)量來代表之資料操縱及/或轉換成相似地以電腦系統記憶體、暫存器、或其他此類資訊儲存器、傳輸或顯示裝置內之物理量來代表之其他資料。
應當提及，對「一態樣」、「態樣」、「一實施例」或「實施例」之任何參考代表結合該態樣所述之特定特徵、結構、或特性被包括在至少一態樣中。因此，「一態樣中」、「態樣中」、「若干實施例中」、或「一實施例中」之該等用語在說明書全文中各處的出現並不全 然指向該同一態樣。此外，在一或多態樣中，特定特徵、結構、或特徵可以任意適當方式結合。
雖然本文中已描述各種實施例，但本領域技術人員將能思及實作對該等實施例等效之許多修改、變化、改變、替換、變化和等效物。另外，在針對各定組件揭示材料之部分，可使用其他物質。因此應理解，前述說明書和所附申請專利範圍旨在將所有這些修改和變化涵蓋成落在所揭露實施例之範疇內。以下申請專利範圍目的在於涵蓋所有此類修改與變體。
本文描述的一些或所有實施例通常可以包括用於可重複穿戴式生理監控裝置的各個態樣的技術，或否則根據本文描述的技術。一般而言，在該技術領域中具有通常知識者將能瞭解本文所述的可以由各式各樣硬體、軟體、韌體或其組合而個別及/或共同地實作之各態樣可以被視為由各種類型之「電性電路」所構成。相應的，如本文所用，「電性電路」包括但不限於具有至少一個分離電子電路的電子路組，具有至少一個積體電路的電子電路，具有至少一個特殊應用積體電路的電子電路，形成由電腦程式組態之通用計算設備的電子電路(例如，由電腦程式組態之通用電腦，其至少部分執行本文所述處理及/或裝置；或是由電腦程式組態之微處理器，其至少部分執行本文所述處理及/或裝置)，形成記憶體裝置的電子電路(例如，隨機存取記憶體的形式)，及/或形成通訊裝置的電子電路(例如，數據機、通訊切換器、或光學電性設備)。本 領域技術人員將能瞭解本文描述之標的可以使用類比或數位方式或其某種組合來實現。
前述詳細說明已藉由使用方塊圖、流程圖及/或實例來陳述該裝置及/或處理之各種實施例。只要此等方塊圖、流程圖及/或實例中包含一個或多個功能及/或操作，則本領域技術人員將能理解，此等方塊圖、流程圖或實例中的各功能及/或操作可以透過各種硬體、軟體、韌體或實際上任何組合而單獨的及/或共同的實作。在若干實施例中，本文所述標的之些許部分可經由特殊應用積體電路(ASIC)、現場可程式化閘極陣列(FPGA)、數位訊號處理器(DSP)或其他整合格式實作。在該技術領域中具有通常知識者將能體認本文所揭露實施例之若干態樣不論整體而言或部分來說可等效實作於積體電路中，如同運行在一或多電腦上之電腦程式(例如，運行在一或多電腦系統上之一或多程式)，如同運行在一或多處理器上之一或多程式(例如，運行在一或多微處理器上之一或多程式)，如韌體，或如實際上其任何組合，並且有鑒於本揭露，對該電路之設計及/或對該軟體及/或韌體程式碼之編撰會是在熟習該技術者之通常知識中。此外，熟習該技術者將能體會到本文所述標的之機構能夠以各種形式被分配成程式產品，並且，無論用於實際執行分配的訊號承載媒體之特定類型，如何本文所述標的之說明性實施例皆適用。訊號承載媒體之實例包括，但不限於：可讀類型媒體，諸如軟性磁碟、硬碟驅動器、光碟(CD)、數位視訊光碟(DVD)、數 位磁帶、電腦記憶體等；以及傳輸類型媒體，諸如數位及/或類比通訊媒體(例如，光纖電纜、波導、有線通訊鏈路、無線通訊鏈路(例如，傳輸器、接收器、傳輸邏輯與接收邏輯等)等)。
在此透過引用而將以下申請案全文併入本文中：於2018年6月15日提出申請之美國臨時專利申請案No.62/685,855，標題為「MONITORING A SENSOR ASSEMBLY FOR REPLACEMENT STRIP(監控用於替換附著條的感測器總成)」；與本案同時提出申請之美國PCT申請案___，Attorney Docket No.PRTS-220WO，標題為「MONITORING A SENSOR ASSEMBLY FOR REPLACEMENT STRIP(監控用於替換附著條的感測器總成)」；於2018年6月15日提出申請之美國臨時專利申請案No.62/685,878，標題為「LOW POWER RECEIVER FOR IN VIVO CHANNEL SENSING AND INGESTIBLE SENSOR DETECTION WITH WANDERING FREQUENCY(用於體內通道感測與具有漂移頻率之可攝入感測器檢測之低功率接收器)」；以及，與本案同時提出申請之美國PCT申請案___，Attorney Docket No.PRTS-226WO。
本說明書中所參照及/或任何申請案資料表所列舉之上述所有美國專利、美國專利申請案公開、美國專利申請案、外國專利、外國專利申請案、非專利文獻、或任何其他揭示文獻透過本文對其參照而併入本文中，前提為所併入技術內容與本文一致。如此，並在必要範圍 內，於本文所明確陳述之本揭露取代任何藉由參照所併入本文之衝突內容。經描述藉由參考而併入本文中之任何內容或其部分，但其與本文所陳述之現有定義、聲明、或其他揭露內容衝突，僅會當併入內容與現存揭露內容之間無發生衝突之前提下會被併入本文中。
在該技術領域中具有通常知識者將能瞭解本文所述組件(例如，操作)、裝置、物件及隨附其之討論被用作實例，目的在於為了概念清楚起見並且考慮了各種組態的修改。相應的，如本文所用之所陳特定實例以及其隨附說明目的在於代表其更一般的類別。普遍而言，任何特定實例的使用旨在代表其類別，並且特定組件(例如，操作)、裝置和對象之不包含(non-inclusion)不應被視為限制。
關於本文中基本上任何複數及/或單數術語的使用，本領域技術人員可以根據上下文及/或應用而適當地從複數轉換為單數及/或從單數轉換為複數。為清楚起見，這裡沒有明確地闡述各種單數/複數排列。
本文描述的標的有時示出包含在不同的其他組件內或與不同的其他組件連接的不同組件。要理解的是，這樣描繪的架構僅僅是例示性的，並且實際上可以實現許多其他架構，其實現相同的功能。在概念意義上，實現相同功能的任何組件之配置是有效地「相關聯」，使得實現期望的功能。因此，本文中組合以實現特定功能的任何兩個組件可以被視為彼此「相關聯」，使得實現期望的 功能，而不論其架構或中間組件。同樣地，如此關聯的任何兩個組件也可以被視為彼此「可操作地連接」或「可操作地耦接」以實現期望的功能，以及能夠如此相關聯的任何兩個組件也可以被視為彼此「可操作地可耦接」以實現所需的功能。可操作可耦接的具體實例包括但不限於：實體上可配對及/或實體上互動的組件、及/或可無線互動的及/或無線互動的組件、及/或邏輯上互動的及/或邏輯上可互動的組件。
可使用用語「耦接」及「連接」及其衍生字來描述一些態樣。應瞭解，此些術語目的不在於為彼此之同義詞。舉例而言，可使用術語「連接」以指示兩個或更多元件彼此直接實體或電性地接觸來描述一些態樣。在另一實例中，可使用術語「耦接」以指示兩個或更多元件直接實體或電性地接觸來描述一些態樣。然而，術語「耦接」亦可代表二或更多元件彼此並未直接接觸，但仍彼此互相合作或互動。
在若干情況下，本文中一或多組件可被參照為「經組態以」、「可組態以」、「可操作以」、「可適應以」、及「可整合以」等。除非上下文有所需求，否則在該技術領域中具有通常知識者將能瞭解「經組態以」一般可涵蓋有效狀態組件及/或無效狀態組件及/或待機狀態組件。
雖然已經示出和描述了本文所述的本標的之特定態樣，但是對於熟習該技術者為顯而易見的是，基於 本文的教示，可以在不脫離本文描述的標的的前提下進行改變和修改以及其較廣態樣，因此，其所附申請專利範圍在範圍內包含在本文所述標的的真實精神和範圍內的所有這些變化和修改。在該技術領域中具有通常知識者將能瞭解到一般而言本文所用術語，以及特別是所附申請專利範圍(例如，所附請求項之主體)中所用術語一般傾向為「開放式」術語(例如，術語「包括」應被解譯為「包括，但未限於」；術語「具有」應被解譯為「至少具有」；以及術語「包含」應被解譯為「包含，但未限於」等)。在該技術領域中具有通常知識者應進一步瞭解若意圖引入特定數量的請求項記載，則這種意圖將在請求項明確地陳述，並且在沒有這樣的敘述的情況下，不存在這樣的意圖。舉例而言，為方便瞭解，所附請求項可包含介紹性用語「至少一者」與「一或多」之使用，以引入請求項記載。然而，這些用語的使用不應被解釋為暗示由不定冠詞「一」或「一個」引入的請求項記載將任何包含此等請求項記載之特定請求項限制於僅包含一個此等記載之請求項，即使當相同的請求項包括介紹性用語「一或多個」或「至少一個」和諸如「一」或「一個」等不定冠詞(例如，「一」及/或「一個」通常應被解釋為「至少一個」或「一或多個」)；同理可用於用以引入請求項記載之定冠詞的使用。
此外，即使明確記載特定數量之引入請求項記載，惟熟習該技術者將能瞭解此等記載應典型上被解譯 為至少代表該記載之數量(例如，在沒有其他修飾語的情況下，「兩個記載」的簡單敘述通常意味著至少兩次記載，或二或更多次記載)。此外，在使用類似於「A，B和C等中的至少一個」的約定之該等情況下，此種結構意圖通常在本領域技術人員將理解該約定(例如，「具有A，B和C中的至少一者之系統」將包括但不限於具有單獨A、單獨B、單獨C、A和B在一起、A和C在一起，B和C在一起、及/或A、B與C在一起等的系統)。在使用類似於「A，B或C等中的至少一個」的約定之該等情況下，此種結構意圖通常在本領域技術人員將理解該約定(例如，「具有A，B或C中的至少一者之系統」將包括但不限於具有單獨A、單獨B、單獨C、A和B在一起、A和C在一起，B和C在一起、及/或A、B與C在一起等的系統)。熟習該技術者將能進一步理解的：無論是在說明書，申請專利範圍或附圖中，通常的呈現兩個或更多個替代術語的選言詞及/或用語應被理解為考慮包括術語之一、術語中任一術語、或兩個術語的可能性，除非上下文另有指示。舉例而言，用語「A或B」典型上被理解為包括「A」或「B」或「A及B」之可能性。
關於所附申請專利範圍，在該技術領域中具有通常知識者將能理解其中所記載操作通常可以任何順序執行。另外，雖然以(一或多)序列呈現各種操作流程，應瞭解可以與所示順序不同之其他順序或並行執行該各種操作。此種實例之替代順序可包括重疊、交錯、中斷、重新 排序、增量、預備、補充、同時、反向或其他變體排序，除非上下文另有指示。此外，如「回應於」、「相關於」等術語、或其他過去式形容詞通常無意排除此等變體，除非上下文另有指示。
在特定情況下，即使組件位於區域之外，也可以在區域內使用系統或方法。舉例而言，在分散式計算環境中，分散式計算系統的使用可以發生在一區域中，即使系統的某些部分可能位於該區域之外(例如，位於該區域外的中繼器、伺服器、處理器、訊號承載媒體、傳輸電腦、接收電腦等)。
即使系統或方法之組件位於區域之外及/或用於區域外，也同樣的可以在區域內販賣系統或方法。此外，用於在一個區域中執行方法的系統的至少一部分的實現不排除在另一個區域中使用該系統。
雖然本文中已描述各種實施例，但本領域技術人員將能思及實作對該等實施例等效之許多修改、變化、改變、替換、變化和等效物。另外，在針對各定組件揭示材料之部分，可使用其他物質。因此應理解，前述說明書和所附申請專利範圍旨在將所有這些修改和變化涵蓋成落在所揭露實施例之範疇內。以下申請專利範圍目的在於涵蓋所有此類修改與變體。
總結而言，已描述了透過採用本文描述的概念而產生的許多優勢。前文對一或多實施例之敘述係為了說明及描述之目的而被呈現。其目的不在於係窮舉性地或 用以限制該發明於所揭示之確切形式。有鑒於以上教示，對其修改或變體係可行的。選擇和描述一種或多種實施例以便說明原理和實際應用，從而使得本領域具有通常知識者能夠利用適合於所思及特定用途的各種實施例和各種修改。期望的是透過以下所提申請專利範圍來界定總體範疇。
200:可重複穿戴式生理監控裝置
210:可重複使用組件
220:可拋式組件

Claims (15)

  1. 一種穿戴式生理監控裝置，其包含：可拋式組件，其包含：第一電極；第二電極；支架，其中該支架包含：電池；第一電性接觸與第二電性接觸，該第一與第二電性接觸兩者皆電性耦接到該電池；第三電性接觸，其電性耦接到該第一電極；第四電性接觸，其電性耦接到該第二電極；以及可拋式組件閂鎖系統；以及可重複使用組件，其組態以固定到該可拋式組件，該可重複使用組件包含：可重複使用組件閂鎖系統，其組態以與該可拋式組件閂鎖系統可操作接合；電子模組；電性介面，其與該電子模組相關，其中該電性介面包含：第五電性接觸，其將該電子模組電性耦接到該第一電性接觸、第六電性接觸，其將該電子模組電性耦接到該第二電性接觸、第七電性接觸，其將該電子模組電性耦接到該第三電性接觸、以及第八電性接觸，其將該電子模 組電性耦接到該第四電性接觸；其中該支架更包含：電池斷接開關，其位於該第一電性接觸與該電池之間，該電池斷接開關包含：第一跡線，其電性耦接到該第一電性接觸，該第一跡線包含第一自由端；第二跡線，其電性耦接到該電池，該第二跡線包含第二自由端，其中該第一自由端與該第二自由端電性隔離；按鈕，其包含接近該第一跡線的頂部側與接近該第二跡線的底部側；導電板，其位於該按鈕底部側上；其中該按鈕載有彈簧，以在第一組態中，該導電板不與該第一自由端及該第二自由端電性接觸；以及在第二組態中，當對該按鈕施加壓力時，該導電板開始與該第一自由端及該第二自由端電性接觸，以將該第一自由端電性耦接到該第二自由端。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該可重複使用組件組態以當該可重複使用組件閂鎖至該可拋式組件上時對該按鈕施加壓力。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，其中該可重複使用組件包含突出部，以當該可重複使用組件閂鎖至該可拋 式組件上時對該按鈕施加壓力。
  4. 一種穿戴式生理監控裝置，其包含：可拋式組件，其包含：第一電極；第二電極；支架，其中該支架包含：電池；第一電性接觸與第二電性接觸，該第一與第二電性接觸兩者皆電性耦接到該電池；第三電性接觸，其電性耦接到該第一電極；第四電性接觸，其電性耦接到該第二電極；以及可拋式組件閂鎖系統；以及可重複使用組件，其組態以固定到該可拋式組件，該可重複使用組件包含：可重複使用組件閂鎖系統，其組態以與該可拋式組件閂鎖系統可操作接合；電子模組；電性介面，其與該電子模組相關，其中該電性介面包含：第五電性接觸，其將該電子模組電性耦接到該第一電性接觸、第六電性接觸，其將該電子模組電性耦接到該第二電性接觸、第七電性接觸，其將該電子模組電性耦接到該第三電性接觸、以及第八電性接觸，其將該電子模 組電性耦接到該第四電性接觸；其中該第五電性接觸、第六電性接觸、第七電性接觸、以及第八電性接觸之各者是載有彈簧的電性連接器；其中該第一電性接觸、第二電性接觸、第三電性接觸、以及第四電性接觸之各者包含：多層墨水接觸，其包含第一墨水層與第二墨水層，進一步，其中該第一墨水層具有比該第二墨水層高的導電性，以及該第二墨水層由具有比該第一墨水層小的粒子尺寸之物質構成；其中該支架更包含：電池斷接開關，其位於該第一電性接觸與該電池之間，該電池斷接開關包含：第一跡線，其電性耦接到該第一電性接觸，該第一跡線包含第一自由端；第二跡線，其電性耦接到該電池，該第二跡線包含第二自由端，其中該第一自由端與該第二自由端電性隔離；按鈕，其包含接近該第一跡線的頂部側與接近該第二跡線的底部側；導電板，其位於該按鈕底部側上；其中該按鈕載有彈簧，以在第一組態中，該導電板不與該第一自由端及該第二自由端電性接觸；以及在第二組態中，當對該按鈕施加壓力時，該導電板開始與該第一自由端及該第二自由端電性接觸，以將該第一自由 端電性耦接到該第二自由端。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的裝置，其中：該第一墨水層包含銀墨水，其中該第一墨水層之厚度是約0.01mm；以及該第二墨水層包含碳墨水，其中該第二墨水層之厚度是約0.013mm。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的裝置，其進一步包含：墊圈，其中該墊圈包含：第一個別封閉體，圍繞該第五電性接觸並不封閉任何其他電性接觸、第二個別封閉體，圍繞該第六電性接觸並不封閉任何其他電性接觸、第三個別封閉體，圍繞該第七電性接觸並不封閉任何其他電性接觸、以及第四個別封閉體，圍繞該第八電性接觸並不封閉任何其他電性接觸，透過此方式，當該可重複使用組件與該可拋式組件接合時，水無法進入或離開任何個別封閉體。
  7. 如申請專利範圍第6項所述的裝置，其中該第一、第二、第三、及第四個別封閉體之各者為圓柱形狀。
  8. 如申請專利範圍第6項所述的裝置，其中該墊圈包含：附接到該可重複使用組件的上半部分與附接到該可拋式組件的下半部分。
  9. 如申請專利範圍第6項所述的裝置，其中該墊圈完全附接到該可重複使用組件。
  10. 如申請專利範圍第6項所述的裝置，其中該墊圈完全附接到該可拋式組件。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的裝置，更包含：墊圈，其中該墊圈包含：第一個別封閉體，圍繞該第五電性接觸並不封閉任何其他電性接觸、第二個別封閉體，圍繞該第六電性接觸並不封閉任何其他電性接觸、第三個別封閉體，圍繞該第七電性接觸並不封閉任何其他電性接觸、以及第四個別封閉體，圍繞該第八電性接觸並不封閉任何其他電性接觸，透過此方式，當該可重複使用組件與該可拋式組件接合時，水無法進入或離開任何個別封閉體。
  12. 如申請專利範圍第11項所述的裝置，其中該第一、第二、第三、及第四個別封閉體之各者為圓柱形狀。
  13. 如申請專利範圍第11項所述的裝置，其中該墊圈包含：附接到該可重複使用組件的上半部分與附接到該可拋式組件的下半部分。
  14. 如申請專利範圍第11項所述的裝置，其中該墊圈完全附接到該可重複使用組件。
  15. 如申請專利範圍第11項所述的裝置，其中該墊圈完全附接到該可拋式組件。
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