電動力場強觸發系統的製作方法

2023-05-04 21:43:46

電動力場強觸發系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了用於自動觸發外部讀取器和植入式傳感器之間的無線功率和數據交換的系統和方法。植入式傳感器可以測量從所述讀取器無線地接收的電動力場的強度並且基於所接收的電動力場的所測量的強度來將場強數據傳送到所述讀取器。如果所述場強數據指示由傳感器接收的電動力場的強度足以使所述植入式傳感器執行分析物測量，則所述讀取器可以將分析物測量命令傳送到所述傳感器，所述傳感器可以執行所述分析器測量命令並且將測量信息傳送回到讀取器。當所述讀取器在足夠的範圍/接近度內瞬時經過植入物時(或者反之亦然)，所述系統和方法可以觸發分析物測量。
【專利說明】電動力場強觸發系統
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請要求享有2011年10月11日遞交的美國臨時專利申請號61/545，874的優先權，該臨時申請通過引用被全部併入本文。本申請還要求享有2012年2月10日遞交的美國臨時專利申請號61/597，496的優先權，該臨時申請通過引用被全部併入本文。
【技術領域】
[0003]本發明涉及用於獲得分析物測量的系統。具體地說，本發明涉及能夠詢問植入式分析物傳感器的外部讀取器。
【背景技術】
[0004]在其中外部傳感器讀取器向植入式傳感器提供功率用於操作(例如，分析物測量)和數據傳送的系統中，外部傳感器讀取器的初級線圈必須與植入式傳感器的次級線圈適當地對齊。然而，存在一個有限且相對短的範圍(一般小於一英寸)，在該範圍內植入式傳感器從外部傳感器讀取器接收具有足夠強度的電動力場以便為傳感器供電用於分析物測量和數據傳送。此外，找到正確的對齊變得更加困難，因為植入式傳感器對於用戶不可見。
[0005]使用例如固定手錶、臂章或貼片來物理地維持外部傳感器讀取器與植入式傳感器對齊的附加系統不適用於不希望佩戴手錶、臂帶、貼片或其它固定系統和/或在任何時間段期間僅要求來自植入式傳感器的間歇讀數的用戶。而且，甚至實現按需測量的系統也將是不令人滿意的，如果它要求用戶通過試錯法或者通過觀看場強計來在附近探查以便找到在發起讀取的空間中的相對位置。
[0006]RFID系統和讀取器用於動物識別、防盜應用、存貨控制、高速收費道路跟蹤、信用卡和ID卡，但是在可植入傳感器和外部讀取器系統的背景中不適用。RFID系統是發射機應答器，並且所供應的能量必須僅反映預設的數字序列作為ID。這比激活式遠程/植入式傳感器要求少得多的功率，並且FRID系統因此由於來自RFID標籤的非常低的操作功率要求而能夠具有大得多的範圍，並且能夠允許在高達5英尺或更大的範圍處操作。相反，植入式分析物傳感器必須提供有大得多的功率來操作它的電路，用於進行測量並且將數據傳送到讀取器。事實上，通過兩個線圈之間的感應來傳送功率在距離處是非常低效率的，並且這樣的系統常常局限於大致一英寸或更小，而不是RFID系統中可能的多個英尺。
[0007]嗜好或效用等級金屬檢測器或者尋柱器在植入式傳感器和外部讀取器系統的背景中也不適用。金屬檢測或螺柱尋找是運動類型操作的示例，但是初級線圈和待測金屬之間的關係是完全被動的。因而，與植入式傳感器和外部讀取器系統完全相反，在植入式傳感器要求用於激活、測量和數據傳送的功率的情況下，不要求功率來激活由金屬檢測器或尋柱器檢測的金屬，並且僅要求電磁場的相對運動擾動。
[0008]因此，存在對於改進的植入式傳感器和外部讀取器系統的需要。
【發明內容】

[0009]本發明的一個方面是當外部讀取器在到可植入式傳感器的足夠的範圍/鄰近度內瞬時經過(或者反之亦然)時從植入物(例如，可植入式化學或生物化學傳感器)觸發/發起分析物讀取/測量的觸發機構。移動可以是(a)靜止植入物和瞬時讀取器之間的相對移動、(b)靜止讀取器和瞬時植入部位之間的相對移動(例如，手腕植入部位進入靜止線圈和/或從靜止線圈出來的相對移動)或(C)在這兩者之間的相對移動。在一些實施例中，觸發機構就在手持讀取器和傳感器之間的相對移動將讀取器置於傳感器的足夠場強範圍內時的時刻自動觸發系統來從傳感器獲取讀數，而用戶不需要通過試錯法或通過觀看場強計來在附近探查以便找到在從其發起讀取的空間中的相對位置。在一個實施例中，本發明可以使分析物測量序列自動化，並且將用戶要求的動作減少到只不過是手持傳感器讀取器的移動。
[0010]本發明的一個方面包括一種電路部件，其進行與由傳感器接收的場強成比例的電流的測量並且指示在讀取器的初級線圈和傳感器內的次級線圈之間的相對場強(電流)或磁耦合。在一些實施例中，所述系統檢測傳感器何時在範圍內以便允許功率和數據傳送，並且立即發送讀取器內的命令以便發起功率傳送和數據接收序列。在一些實施例中，因為讀取/測量在傳感器和讀取器之間發生得非常快(例如，大約10毫秒)，相對移動作為相對刷過型手部移動可以是動態的。
[0011]本發明的一個方面允許具有讀取器能力的平臺(例如，智慧型電話)的向後附加型適配或者在智慧型電話、手持設備、專用傳感器讀取器或其它可兼容的電子設備的新設計中的集成包括。在一些實施例中，本發明可以能夠在外部傳感器讀取器和/在足夠接近的附近區域內的傳感器/植入部位的相對移動下自動地從植入式傳感器進行間歇的讀取。
[0012]本發明的一個實施例通過下列操作來實現:(i)在包含與場強成比例的值(例如，電流)的電路內進行測量；α)當該值達到在讀取器-傳感器對的兩個線圈之間的場強耦合的閾值時，指示能夠發生可靠的功率和數據傳送；以及(iii)觸發規則的讀取命令序列，然後發起將由讀取器進行的讀取用於隨後顯示給用戶。可以接著將讀取器返回到口袋或錢包或用戶保持它的任何地方，直到期望下一個讀取為止。
[0013]在一個方面中，本發明提供觸發植入在活動物內的傳感器以便測量活動物內的介質中的分析物的濃度的方法。該方法可以包括在電動力場內耦合外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件。該方法可以包括生成指示外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度的場強數據。該方法可以包括基於所述場強數據來確定外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度是否足以使傳感器執行分析物濃度測量並將測量的結果傳送到外部讀取器。該方法可以包括:如果外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度被確定為是足夠的，則觸發通過傳感器的分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部讀取器。
[0014]在一些實施例中，外部讀取器可以通過使用外部讀取器的電路產生與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度成比例的耦合值來生成場強數據。
[0015]在一些實施例中，該方法可以包括使用傳感器的電路來產生與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度成比例的耦合值。該方法可以包括使用傳感器的電路基於與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度成比例的耦合值來調製電動力場。外部讀取器可以通過使用外部讀取器的電路對電動力場的調製進行解碼來生成場強數據。該方法可以包括使用傳感器的電路將耦合值轉換為數字耦合值。該方法可以包括使用傳感器的電路基於數字耦合值來調製電動力場。外部讀取器可以通過使用外部讀取器的電路對電動力場的調製進行解碼來生成場強數據。
[0016]在一些實施例中，場強數據可以是與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度成比例的值。確定耦合強度是否是足夠的可以包括對場強數據與場強充足閾值進行比較。如果場強數據超過場強充足閾值，則耦合強度可以被確定為是足夠的。
[0017]在一些實施例中，耦合可以包括使傳感器和外部讀取器相對於彼此移動，以使得外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件在電動力場內耦合。
[0018]在另一方面中，本發明提供觸發諸如在活動物內的傳感器以便測量活動物內的介質中的分析物的濃度的方法。該方法可以包括使用外部讀取器生成指示外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度的場強數據。該方法可以包括使用外部讀取器基於場強數據來確定外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度是否足以使傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部讀取器。該方法可以包括:如果外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度被確定為是不足夠的，則重複所述生成和確定步驟。該方法可以包括:如果外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度被確定為是足夠的，則使用外部讀取器觸發通過傳感器的分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部讀取器，其中，所述觸發包括使用外部讀取器的電路將分析物測量命令傳送到傳感器。該方法可以包括使用外部讀取器的電路對從傳感器傳送的分析物測量信息進行解碼。
[0019]在又一方面中，本發明提供觸發植入在活動物內的傳感器以便測量活動物內的介質中的分析物的濃度的方法。該方法可以包括使用傳感器的電路在電動力場內產生與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度成比例的耦合值。該方法可以包括使用傳感器的電路將耦合值轉換為數字耦合值。該方法可以包括使用傳感器的電路將數字耦合值傳送到外部讀取器。該方法可以包括使用傳感器的電路對從外部讀取器傳送的分析物測量命令進行解碼。該方法可以包括使用傳感器執行分析物測量命令。分析物測量命令的執行可以包括使用傳感器生成指示活動物內的介質中的分析物的濃度的分析物測量信息。分析物測量命令的執行可以包括使用植入式傳感器的感應元件傳送分析物測量信息。
[0020]在又一方面中，本發明提供用於植入在活動物內並且測量活動物內的介質中的分析物的濃度的傳感器。所述傳感器可以包括配置為在電動力場內與外部讀取器的感應元件耦合的感應元件。所述傳感器可以包括配置為在電動力場內產生與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度成比例的耦合值的輸入/輸出電路。所述輸入/輸出電路可以配置為將數字耦合值傳送到外部讀取器。所述輸入/輸出電路可以配置為對從外部讀取器傳送的分析物測量命令進行解碼。所述輸入/輸出電路可以配置為傳送指示活動物內的介質中的分析物的濃度的分析物測量信息。所述傳感器可以包括將耦合值轉換為數字耦合值的電路。所述傳感器可以包括測量控制器，其配置為:(i)控制輸入/輸出電路以便傳送數字耦合值；(ii)根據分析物測量命令，生成指示活動物內的介質中的分析物的濃度的分析物測量信息；以及(iii)控制輸入/輸出電路以便傳送分析測量信息。
[0021]在另一方面中，本發明提供一種用於觸發植入在活動物內以便測量活動物內的介質中的分析物的濃度的外部讀取器。所述外部讀取器可以包括配置為在電動力場內與外部讀取器的感應元件耦合的感應元件。所述外部讀取器可以包括電路，其配置為:(i)生成指示外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度的場強數據；(ii)基於場強數據確定外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度是否足以使傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部讀取器；(iii)如果外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合的強度被確定為是不足夠的，則重複所述生成和確定步驟；(iv)如果外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度被確定為是足夠的，則觸發通過傳感器的分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部讀取器，其中觸發包括將分析物測量命令傳送到傳感器；以及(V)對從傳感器傳送的分析物測量信息進行解碼。
[0022]在另一方面中，本發明提供觸發植入在活動物內的傳感器以便測量活動物內的介質中的分析物的濃度的方法。該方法可以包括使用傳感器的電路產生與外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度成比例的耦合值。該方法可以包括使用傳感器基於耦合值來確定外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度是否足以使傳感器執行分析物濃度測量並將其結果傳送到外部讀取器。該方法可以包括:如果外部讀取器的感應元件和傳感器的感應元件的耦合強度被確定為是足夠的，則使用傳感器執行分析物測量命令。分析物測量命令的執行可以包括:使用傳感器生成指示活動物內的介質中的分析物的濃度的分析物測量信息；以及使用植入式傳感器的感應元件傳送分析物測量信息。
[0023]在另一方面中，本發明提供用於從植入式傳感器獲得分析物測量的外部讀取器。所述讀取器可以包括罩體、讀取器部件和通信構件。所述讀取器部件可以配置為與植入式傳感器無線地通信並且從植入式傳感器得到分析物測量。所述讀取器部件可以包括配置成與植入式傳感器感應地耦合的線圈。所述通信構件可以配置為將分析物測量傳遞到電子設備。
[0024]在另一方面中，本發明提供一種用於從植入式傳感器獲得分析物測量並且配置為包圍包括通信埠的智慧型電話的外部讀取器。所述讀取器可以包括:第一外殼，其包括第一耦合構件；第二外殼，其包括配置為與第一耦合構件耦合的第二耦合構件；通信構件，其配置為與智慧型電話的通信埠耦合；以及讀取器部件。所述讀取器部件可以配置為與植入式傳感器無線地通信並且從植入式傳感器獲得分析物測量。所述讀取器部件包括配置為與植入式傳感器感應地耦合的線圈。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是體現本發明方面的包括可植入傳感器和傳感器讀取器的傳感器系統的示意性視圖。
[0026]圖2A-2C說明了根據本發明實施例的外部傳感器讀取器的感應元件的示例配置。
[0027]圖3說明了根據本發明實施例與由收發機的感應元件發射的電磁場對齊的傳感器。
[0028]圖4-7說明了根據本發明實施例包括智慧型電話和智慧型電話殼體的外部傳感器讀取器。圖4說明了根據本發明實施例的分解的傳感器讀取器的透視圖。[0029]圖5A和5B分別說明了根據本發明實施例具有包圍智慧型電話的智慧型電話殼體的傳感器讀取器的透視圖和側視圖。
[0030]圖6說明了根據本發明實施例不具有智慧型電話的傳感器讀取器的智慧型電話殼體的透視圖。
[0031]圖7說明了根據本發明實施例具有包圍智慧型電話的智慧型電話殼體以及被示為透明的底部外殼的傳感器讀取器的透視圖。
[0032]圖8說明了根據本發明實施例包括智慧型電話和適配器的外部傳感器讀取器。
[0033]圖9說明了根據本發明實施例作為專用讀取器設備的外部傳感器讀取器。
[0034]圖10說明了根據本發明實施例作為可適配的讀取器設備的外部傳感器讀取器。
[0035]圖1lA是說明體現本發明方面的傳感器的示意性橫截面視圖。
[0036]圖1lB和IlC說明了體現本發明方面的傳感器的透視圖。
[0037]圖1lD是說明根據實施例的傳感器的電路的功能塊的方框圖，其中在半導體襯底中製造所述電路。
[0038]圖12說明了體現本發明方面的傳感器的可選實施例。
[0039]圖13是說明根據本發明實施例的外部傳感器讀取器的電路的功能塊的方框圖。
[0040]圖14A-14C說明了根據本發明實施例使用外部傳感器讀取器的用戶。
[0041]圖15說明了根據本發明實施例可以由傳感器讀取器執行的示例性傳感器讀取器控制過程。
[0042]圖16說明了根據本發明實施例可以由傳感器執行的示例性傳感器控制過程。
[0043]圖17說明了根據本發明實施例可以由傳感器執行以便執行由傳感器接收的測量命令的測量命令執行過程。
[0044]圖18說明了根據本發明實施例可以在測量命令執行過程的步驟中執行的測量和轉換過程。
[0045]圖19說明了根據本發明實施例可以由傳感器執行以便執行由傳感器接收的得到結果命令的得到結果命令執行過程。
[0046]圖20說明了根據本發明實施例可以由傳感器執行以便執行由傳感器接收的得到識別信息命令的得到識別信息命令執行過程。
[0047]圖21說明了根據本發明實施例的測量和轉換過程的示例性實施例的定時。
[0048]圖22說明了根據本發明實施例可以由傳感器執行的可選傳感器控制過程。
【具體實施方式】
[0049]圖1是體現本發明方面的傳感器系統的示意性視圖。在一個非限制性實施例中，所述系統包括傳感器100和外部傳感器讀取器101。在圖1所示的實施例中，傳感器100被植入在活動物(例如，活人)中。傳感器100可以被植入在例如活動物的臂、腕、腿、腹或適合於傳感器植入的活動物的其它區域中。例如，如圖1所示，在一個非限制性實施例中，傳感器100可以被植入在皮膚109和皮下組織111之間。在一些實施例中，傳感器100可以是光學傳感器。在一些實施例中，傳感器100可以是化學或生物化學傳感器。
[0050]傳感器讀取器101可以是與傳感器100通信以便向傳感器100供電和/或按需從傳感器100得到分析物(例如，葡萄糖)讀數的電子設備。在非限制性實施例中，讀取器101可以是手持讀取器。在一個實施例中，在傳感器植入地點上方的範圍內(即，在傳感器100的附近區域內)定位(即，懸停或刷/擱置/經過)讀取器101將使讀取器101將測量命令自動地傳送到傳感器100並且從傳感器100接收讀數。讀取器101可以隨後返回到用戶的存儲空間，例如以用戶的錢包或口袋為例。在其它非限制性實施例中，讀取器可以是靜止的，例如具有簡單的環(即，線圈)，用戶使其腕和嵌入在其中的傳感器100穿過該環。因而，在這樣的實施例中，靜止讀取器能夠安放在桌子或浴室櫃檯(或者無論什麼地方)上用於由用戶偶爾使用，並且用戶可以例如在每個早晨醒來並且在刷牙的同時將他們的腕移動穿過線圈。
[0051]在一些實施例中，傳感器讀取器101可以包括收發機103、處理器105和/或用戶接口 107。在一個非限制性實施例中，用戶接口 107可以包括液晶顯示器(IXD)，但是在其它實施例中，可以使用不同類型的顯示器。在一些實施例中，收發機103可以包括感應元件，例如以線圈為例。收發機103可以生成電磁波或電動力場(例如，通過使用線圈)以便在傳感器100的感應元件(例如，圖11A-11C的感應元件114)中感應電流，為傳感器100供電。收發機103還可以將數據(例如命令)傳送到傳感器100。例如，在非限制性實施例中，收發機103可以通過調製用於為傳感器100供電的電磁波(例如，通過調製流經收發機103的線圈的電流)來傳送數據。在由讀取器101生成的電磁波中的調製可以由傳感器100檢測/提取(例如，通過圖1lD的數據提取器642)。而且，收發機103可以從傳感器100接收數據(例如，測量信息)。例如，在非限制性實施例中，收發機103可以通過檢測在由傳感器100生成的電磁波中的調製(例如，通過圖1lD的箝位電路/調製器646)，例如通過檢測在流經收發機103的線圈的電流中的調製，來接收數據。
[0052]收發機103的感應元件和傳感器100的感應元件(例如，圖1IA-1IC的感應元件114)可以在當將這兩個感應元件帶到足夠物理接近度內時允許實現足夠的場強的任何配置中。可以包括線圈(例如，圖1lD的線圈220)的傳感器100的感應元件(即，次級感應元件)可以包含在傳感器內，並且可以是根據傳感器100的植入而對齊的固定元件。圖2A-2C說明了收發機103的感應元件(即，初級感應元件)的示例，其可以包括線圈(即，初級線圈)。圖2A說明了圓柱形線圈的示例。圖2B說明了正方形或矩形線圈。圖2C說明了數字8或平面線圈。收發機可以包括在與傳感器100的線圈對齊的這些配置中的任意一個配置中的線圈。可選地，收發機103可以具有帶有與次級線圈充分同軸的自然場對齊矢量的任何線圈，以使得分別位於讀取器101和傳感器100之間的初級線圈和次級線圈可以實現在某一物理接近度內的足夠場強。
[0053]圖2A-2C中說明的初級線圈配置(或者其它適當的初級線圈配置)可以具有或者不具有鐵氧體磁心。圖3說明了與由收發機103的感應元件313發射的電磁場對齊的傳感器100的非限制性實施例。在所說明的實施例中，感應元件313是數字8或具有襯底315的平面線圈。
[0054]傳感器讀取器101可以能夠與類似智慧型電話或計算機的其它電子設備通信。在一些實施例中，讀取器101可以在小於一秒的時間內(例如，在大致10毫秒的時間內)與傳感器100通信，並且傳感器讀取器在插入傳感器的區域上方的刷運動可以因此足以從傳感器100得到讀數/測量。在一些實施例中，傳感器讀取器101可以接著與例如計算機、iPhone或用於顯示目的的任何其它智慧型電話通信。傳感器讀取器101可以具有不同的實施例以及與其它電子設備通信的不同方式。在一個實施例中，傳感器讀取器101可以是在手提包、錢包或口袋(見圖9)中攜帶的小容器或盒子(或任何方便的形狀因子)。在另一實施例中，傳感器讀取器101可以作為鑰匙墜被攜帶或被戴在項鍊上，或者如上所述，傳感器讀取器101可以被安放在桌子或浴室櫃檯上以便被操作並且具有用戶瞬時將其中植入有傳感器100的身體部分(例如腕)插入到其中的環形天線。在這些示例中，讀取器101可以經過藍牙或其它無線的無線電標準與智慧型電話或計算機通信，或者傳感器讀取器101可以經過銷或電纜物理地連接到其它電子設備。在一些實施例中，傳感器讀取器101可以是智慧型電話殼體(見圖4A-7E)。殼體可以包含與小容器或盒子相同的電子設備，並且殼體可以經過埠連接從電話汲取功率，或者它能夠要求單獨的充電。殼體也可以經過相同的埠連接與智慧型電話通信。為了得到葡萄糖讀數，用戶可以簡單地在傳感器上方刷被包圍的智慧型電話，並且將例如在智慧型電話屏幕上顯示讀數。
[0055]傳感器讀取器可以例如經過如在美國專利號7，553，280中描述的感應耦合來與植入式傳感器通信和/或為植入式傳感器供電，該專利通過引用被全部併入本文。在本發明的實施例中，植入式傳感器100是無源的，並且傳感器讀取器101經過感應耦合為傳感器100供電。在一個非限制性實施例中，內部傳感器單元100可以包括形成針對傳感器單元的電源的一部分的次級線圈、耦合到所述次級線圈的負載和用於根據由傳感器電路獲得的傳感器測量信息來修改所述負載的傳感器電路。刷式讀取器101可以包括當初級線圈進入到次級線圈的預定接近度距離內時相互感應地耦合到所述次級線圈的初級線圈、用於驅動所述初級線圈以便在所述次級線圈中感應充電電流的振蕩器、以及用於檢測由內部傳感器單元中的負載的改變引起的初級線圈上的負載的變化並且用於提供與負載改變相對應的信息信號的檢測器。
[0056]在一些非限制性實施例中，讀取器101的收發機103的感應元件可以是包含在諸如智慧型電話或平板電腦(見圖10)的可適配的讀取器設備內的線圈，或者收發機103的感應元件可以是適配器的一部分或者是到這樣的設備的附加裝置(見圖8)，例如智慧型電話型手持裝置的蓋體(見圖4A-7E)，或者通過無線協議或電纜連接的機載設計，或者可以包括在諸如智慧型電話、專用手持讀取器、讀出筆或適配器的專用讀取器設備(見圖9)的設計和構造中，這些專用讀取器設備將在範圍內的瞬時鄰近運動期間實現植入式傳感器的被觸發的讀數。
[0057]在一些實施例中，處理器105可以向收發機103輸出要被傳送到傳感器100的數據，並且可以從收發機103接收從傳感器100接收的數據。在一個實施例中，處理器105可以在將要被傳輸到傳感器100的數據被輸出到收發機103用於傳輸之前，對該數據進行串行化和編碼。類似地，處理器105可以對從傳感器100接收的數據進行解碼和/或串行化。在一些實施例中，從傳感器100接收的數據可以是測量信息，並且處理器105可以處理該測量信息以便確定分析物的濃度。然而，在其它實施例中，傳感器100可以處理測量信息以便確定分析物的濃度，並且從傳感器100接收的數據可以是分析物的確定的濃度。在一些實施例中，處理器105可以使用戶接口 107顯示代表分析物的濃度的值，以使得用戶(例如，患者、醫生和/或其他人)能夠讀取該值。而且，在一些實施例中，處理器105可以從用戶接口 107接收用戶輸入(例如，對於諸如分析物的濃度的傳感器讀數的用戶請求)。而且，在一些實施例中，傳感器讀取器101可以包括實現傳感器讀取器101和另一設備(例如，計算機和/或智慧型電話)之間的數據傳輸(例如，可跟蹤性信息和/或測量信息)和數據接收(例如，傳感器命令和/或設定參數)的一個或多個輸入/輸出埠。
[0058]圖4-7說明了包括智慧型電話206和智慧型電話殼體形式的適配器的外部傳感器讀取器IOla的非限制性實施例。圖4說明了分解的傳感器讀取器IOla的透視圖。圖5A和5B分別說明了具有包圍智慧型電話的智慧型電話殼體的傳感器讀取器IOla的透視圖和側視圖。圖6說明了不具有智慧型電話206的傳感器讀取器IOla的智慧型電話殼體的透視圖。圖7說明了具有包圍智慧型電話206的智慧型電話殼體和被表示為透明的底部外殼202的傳感器讀取器IOla的透視圖。
[0059]智慧型電話206可以用作傳感器讀取器IOla的用戶接口(見圖1的用戶接口 107)。此外，智慧型電話206可以提供傳感器讀取器IOla的沒有一個、一些或全部處理功能(見圖1的處理器105)。智慧型電話殼體可以具有可以用作收發機(見圖1的收發機103)並且可以提供傳感器讀取器IOla的沒有一個、一些或全部處理功能(見圖1的處理器105)的讀取部件225。
[0060]傳感器讀取器IOla可以配置為當在內部傳感器(例如傳感器100)的最大距離，例如一英寸，內被刷或移動時讀取該內部傳感器和/或為該內部傳感器供電。智慧型電話殼體可以包括底部外殼202和頂部外殼204。底部外殼202和頂部外殼204可以配置為包圍智慧型電話206。在一些實施例中，智慧型電話206可以包括埠 208，並且底部外殼202可以包括配置為插入智慧型電話206的埠 208中並且與該埠 208耦合的耦合構件或銷210。智慧型電話外殼可以配置為使得當底部外殼202的銷210與智慧型電話206的埠 208耦合時，智慧型電話外殼和智慧型電話206能夠彼此通信。此外或可選地，智慧型電話外殼可以配置為使得當底部外殼202的銷210與智慧型電話206的埠 208耦合時，智慧型電話206經由埠連接，即，經由插入埠 208中的銷210，向傳感器讀取器IOla供應功率。
[0061]在本發明的一些實施例中，智慧型電話206可以包括顯示器212。顯示器212可以配置為顯示從傳感器100獲得的分析物(例如，葡萄糖)測量。在本發明的一些實施例中，頂部外殼204可以包括配置為當智慧型電話外殼包圍智慧型電話206時允許智慧型電話206的交互和功能特徵(例如，音量控制、電源按鈕和/或音頻埠)保持無阻礙的開口 214。在一些非限制性實施例中，底部外殼202可以包括配置為接納銷的埠 216。底部外殼埠 216能夠用於將信息傳遞到另一電子設備(例如，計算機或不同的智慧型電話)。在一些實施例中，埠 216也可以用於允許電子設備與智慧型電話206通信。
[0062]在本發明的一些實施例中，底部外殼202可以包括耦合構件218，並且頂部外殼204可以包括耦合構件221 (見圖6)。耦合構件218和221可以配置為耦合為使得底部外殼202和頂部外殼204包圍智慧型電話206。在本發明的非限制性實施例中，底部外殼耦合構件218可以是突起，並且頂部外殼耦合構件221可以是配置為接納底部外殼耦合構件218的開口。耦合構件218和221可以配置為允許用戶將外殼與智慧型電話206耦合和去耦合(即，耦合構件218和221不永久地耦合)。
[0063]在一些實施例中，底部外殼202可以包括用於讀取傳感器100的電路和部件。底部外殼202可以包括如圖7中說明的罩體223和讀取部件225。讀取部件可以包括感應元件(例如，線圈)、振蕩器和/或檢測器。在通過引用被全部併入本文的美國專利號7，553，280中更詳細描述了這樣的讀取部件。在本發明的非限制性實施例中，底部外殼202可以附加地包括諸如電池的電源。
[0064]圖8說明了包括智慧型電話304和適配器302的外部傳感器讀取器IOlb的非限制性實施例。與傳感器讀取器IOla的適配器不同，傳感器讀取器IOlb的適配器302不是智慧型電話殼體的形式。適配器302可以包括如上所述的銷(見圖4A、44E、6A和6B的銷210)，其配置為與智慧型電話304的埠耦合。適配器302可以包括配置為讀取內部傳感器和/或為內部傳感器供電的讀取部件(見圖7A-7E的讀取部件225)。智慧型電話304可以包括能夠顯示從傳感器獲得的分析物值的顯示器306。
[0065]圖9說明了將在範圍內的瞬時鄰近運動期間實現植入式傳感器100的被觸發的讀取的外部傳感器讀取器IOlc的非限制性實施例，該外部傳感器讀取器IOlc是諸如智慧型電話、專用手持讀取器、讀出筆或適配器的專用讀取器設備。專用讀取器設備可以用作傳感器讀取器IOlc的用戶接口(見圖1的用戶接口 107)和收發機(見圖1的收發機103)，並且可以提供傳感器讀取器IOlc的所有處理功能(見圖1的處理器105)。而且，在非限制性實施例中，傳感器讀取器IOlc可以包括實現傳感器讀取器101和另一設備(例如，計算機和/或智慧型電話)之間的數據(例如，傳感器命令和/或設置參數)的傳輸(例如，經由無線的無線電技術，例如，藍牙低能量)和接收的一個或多個輸入/輸出埠。
[0066]圖10說明了具有包含在可適配的讀取器設備內的感應元件(例如，線圈)的外部傳感器讀取器IOId的非限制性實施例，該外部傳感器讀取器IOld作為諸如智慧型電話或平板電腦的所述可適配的讀取器設備。該可適配的讀取器設備可以用作傳感器讀取器IOId的用戶接口(見圖1的用戶接口 107)和收發機(見圖1的收發機103)，並且可以提供傳感器讀取器IOld的所有處理功能(見圖1的處理器105)。
[0067]圖1lA是作為體現本發明方面的傳感器的實施例的傳感器IOOa的示意性剖面視圖。在一些實施例中，傳感器100可以是光學傳感器。在一個非限制性實施例中，傳感器100包括傳感器罩體102。在示例性實施例中，傳感器罩體102可以由例如以丙烯酸聚合物(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))為例的適當的透光聚合物材料形成。
[0068]在圖1lA中說明的實施例中，傳感器100包括指示器分子104。指示器分子104可以是螢光指示器分子或吸收指示器分子。在一些非限制性實施例中，傳感器100可以包括塗覆在傳感器罩體102的外部表面的至少一部分上的基質層106，指示器分子104分布在整個基質層106中。基質層106可以覆蓋傳感器罩體102的整個表面或者僅罩體102的表面的一個或多個部分。類似地，指示器分子104可以分布為遍及整個基質層106或者僅遍及基質層106的一個或多個部分。而且，作為在傳感器罩體102的外表面上塗覆基質層106的可選方案，可以按照其它方式將基質層106設置在傳感器罩體102的外表面上，例如通過沉積或粘合。
[0069]在圖1lA中說明的實施例中，傳感器100包括光源108，其可以例如是發光二極體(LED)或發射輻射的其它光源，該輻射包括在與指示器分子104交互的波長範圍上的輻射。
[0070]在圖1lA中說明的實施例中，傳感器100還包括一個或多個光電檢測器110 (例如，光電二極體、光電電晶體、光敏電阻器或其它光敏元件)，在基於螢光的傳感器的情況中，該光電檢測器Iio對由指示器分子104發射的螢光敏感，以使得通過光電檢測器110對其作出響應生成指示所述指示器分子的螢光水平，並且因而指示感興趣的分析物(例如葡萄糖)的量，的信號。[0071]如在圖1lA中說明的，傳感器100的一些實施例包括可以覆蓋一個或多個光電檢測器Iio的光敏側的一個或多個濾光器112，例如高通或帶通濾波器。
[0072]如圖1lA所示，在一些實施例中，傳感器100可以是完全獨立的。換句話說，可以按照這樣的方式構造傳感器以使得沒有電引線延伸到傳感器罩體102中或延伸出傳感器罩體102以便向傳感器供應功率(例如，用於驅動光源108)或者從傳感器100傳送信號。替代地，在一個實施例中，傳感器100可以由外部功率源(例如，外部傳感器讀取器101)供電。例如，外部功率源可以生成磁場以便在感應元件114(例如，線圈或其它感應元件)中感應電流。此外，傳感器100可以使用感應元件114來將信息傳遞到外部數據讀取器(未示出)。在一些實施例中，外部功率源和數據讀取器可以是相同的設備。
[0073]在一些實施例中，傳感器100包括半導體襯底116。在圖1lA中說明的實施例中，將電路製造在半導體襯底116中。電路可以包括模擬和/或數字電路。並且，儘管在一些優選實施例中將電路製造在半導體襯底116中，但是在可選實施例中，可以將電路的一部分或全部安裝或者以其它方式附接到半導體襯底116。換句話說，在可選的實施例中，電路的一部分或全部可以包括分立電路元件、集成電路(例如，專用集成電路(ASIC))和/或其它分立電子部件，並且可以固定到半導體襯底116，該半導體襯底可以提供各種固定的部件之間的通信路徑。
[0074]在一些實施例中，可以將一個或多個光電檢測器110安裝在半導體襯底116上，但是在一些優選實施例中，可以將一個或多個光電檢測器110製造在半導體襯底116中。在一些實施例中，可以將光源108安裝在半導體襯底116上。例如，在非限制性實施例中，光源108可以是安裝在半導體襯底116上的倒裝晶片。然而，在一些實施例中，可以將光源108製造在半導體襯底116中。
[0075]如在圖1lA中說明的實施例中所示，在一些實施例中，傳感器100可以包括一個或多個電容器118。一個或多個電容器118可以例如是一個或多個調諧電容器和/或一個或多個調節電容器。一個或多個電容器118可能對於在半導體襯底116中的製造太大而不實際。進而，一個或多個電容器118可以是除了在半導體襯底116中製造的一個或多個電容器之外的電容器。
[0076]在一些實施例中，傳感器100可以包括反射器(即，反射鏡)119。如圖1lA所示，反射器119可以在其端部處附接到半導體襯底116。在非限制性實施例中，反射器119可以附接到半導體襯底116，以使得反射器119的表面部分121通常與半導體襯底116的頂部側面(即，在其上或者在其中安裝或者製造有光源108和一個或多個光電檢測器110的半導體襯底116的側面)垂直並且面向光源108。反射器119的表面121可以反射由光源108發射的輻射。換句話說，反射器119可以阻止由光源108發射的輻射進入傳感器100的軸向端部。
[0077]根據本發明的一個方面，開發傳感器100所用於的應用一儘管決不是它適合的唯一應用——是測量動物(包括人類)的活體中的各種生物分析物。例如，傳感器110可以用於測量例如人體中的葡萄糖、氧、毒素、藥品或其它藥物、荷爾蒙和其它新陳代謝分析物。取決於傳感器將用於檢測的特定分析物和/或傳感器將在哪裡用於檢測分析物(即，在血液中或在皮下組織中)，基質層104和指示器分子106的特定組分可以改變。然而優選地，基質層104如果存在，則應該方便指示器分子暴露於分析物。並且，優選的是，指示器分子的光學特性(例如，螢光指示器分子的螢光水平)是指示器分子暴露於其的具體分析物的濃度的函數。
[0078]圖1lB和IlC說明了傳感器100的透視圖。在圖1lB和IlC中，沒有說明可以包括在傳感器100的一些實施例中的反射器119。在圖1lB和IlC中說明的實施例中，感應元件114包括線圈220。在一個實施例中，線圈220可以是銅線圈，但是可以可選地使用例如以絲網印刷金為例的其它導電材料。在一些實施例中，線圈220在鐵氧體磁心222周圍形成。儘管在一些實施例中磁心222是鐵氧體，但是在其它實施例中，可以可選地使用其它磁心材料。在一些實施例中，線圈220不在磁心周圍形成。儘管將線圈220說明為圖1lB和IlC中的圓柱形線圈，但是在其它實施例中，線圈220可以是不同類型的線圈，例如扁平線圈。
[0079]在一些實施例中，通過將線圈220印刷在鐵氧體磁心222周圍來在鐵氧體磁心222上形成線圈220，以使得線圈220的主軸(磁性上)平行於鐵氧體磁心222的縱軸。在被全部併入本文的美國專利號7，800, 078中描述了印刷在鐵氧體磁心上的線圈的非限制性示例。在可選的實施例中，線圈220可以是纏繞電線的線圈。然而,優選其中線圈220是與纏繞電線的線圈相反的印刷線圈的實施例，因為每一個纏繞電線的線圈由於製造公差而在特性上稍微不同，並且可能必須單獨地調諧使用纏繞電線的線圈的每一個傳感器，以便使操作的頻率與相關聯的天線正確地匹配。相反，印刷線圈可以使用提供在物理特性方面的高程度的可再現性和一致性以及對於植入應用重要的可靠性的自動化技術來製造，並且增加製造中的成本有效性。
[0080]在一些實施例中，可以將介電層印刷在線圈220的頂部上。在非限制性實施例中，介電層可以是被絲網印刷並且發射到線圈220上的基於玻璃的絕緣體。在示例性實施例中，可以將一個或多個電容器118和半導體襯底116安裝在穿過介電層的通孔上。
[0081]在圖1lB和IlC中說明的實施例中，一個或多個光電檢測器110包括第一光電檢測器224和第二光電檢測器226。可以將第一光電檢測器224和第二光電檢測器226安裝在半導體襯底116上或製造在半導體襯底116中。在圖1lB和IlC中說明的實施例中，傳感器100可以包括一個或多個濾光器112，即使它們沒有被示出。
[0082]圖1lD是說明根據非限制性實施例的傳感器100的電路的功能塊的方框圖，其中將該電路製造在半導體襯底116中。如在圖1lD的實施例中示出的，在一些實施例中，輸入/輸出(I/O)前端塊536可以經過線圈觸頭428a和428b連接到外部感應元件114，可以是線圈220的形式。I/O前端塊536可以包括整流器640、數據提取器642、時鐘提取器644、箝位電路/調製器646和/或分頻器648。數據提取器642、時鐘提取器644和箝位電路/調製器646可以經過線圈觸頭428a和428b分別連接到外部線圈220。整流器640可以將由線圈220產生的交流轉換為可以用於為傳感器100供電的直流。例如，直流可以用於產生可以用於為一個或多個光電檢測器110供電的一個和多個電壓，例如以電壓VDD_AS例。在一個非限制性實施例中，整流器640可以是肖特基二極體；然而，在其它實施例中，可以使用其它類型的整流器。數據提取器642可以從由線圈220產生的交流提取數據。時鐘提取器644可以從由線圈220產生的交流提取具有頻率(例如，13.56MHz)的信號。分頻器648可以劃分由時鐘提取器644輸出的信號的頻率。例如，在非限制性實施例中，分頻器648可以是4:1分頻器，其接收具有頻率(例如13.56MHz)的信號作為輸入並且輸出具有等於輸入信號的頻率的四分之一的頻率(例如3.39MHz)的信號。整流器640的輸出可以被連接，整流器640的輸出可以經過觸頭428h和428i連接到一個或多個外部電容器118(例如，一個或多個調節電容器)。
[0083]在一些實施例中，I/O控制器538可以包括解碼器/串行化器650、命令解碼器/數據編碼器652、數據和控制總線654、數據串行化器656和/或編碼器658。解碼器/串行化器650可以對由數據提取器642從由線圈220產生的交流提取的數據進行解碼和串行化。命令解碼器/數據編碼器652可以接收由解碼器/串行化器650解碼和串行化的數據，並且可以對來自其的命令進行解碼。數據和控制總線654可以接收由命令解碼器/數據編碼器652解碼的命令，並且將解碼的命令傳送到測量控制器532。數據和控制總線654也可以從測量控制器532接收諸如測量信息的數據，並且可以將所接收的數據傳送到命令解碼器/數據編碼器652。命令解碼器/數據編碼器652可以對從數據和控制總線654接收的數據進行編碼。數據串行化器656可以從命令解碼器/數據編碼器652接收編碼的數據，並且可以對所接收的編碼數據進行串行化。編碼器658可以從數據串行化器656接收串行化數據，並且可以對串行化數據進行編碼。在非限制性實施例中，編碼器658可以是將曼徹斯特編碼(即，相位編碼)應用於串行化數據的曼徹斯特編碼器。然而，在其它實施例中，其它類型的編碼器可以可選地用於編碼器658，例如以將8B/10B編碼應用於串行化數據的編碼器為例。
[0084]I/O前端塊536的箝位電路/調製器646可以接收由編碼器658編碼的數據，並且可以根據編碼的數據來調製流經感應元件114(例如，線圈220)的電流。按照這一方式，編碼的數據可以作為調製的電磁波由感應元件114無線地傳送。可以由外部讀取設備例如通過測量由調製的電磁波在外部讀取設備的線圈中感應的電流來檢測所傳送的數據。而且，通過根據編碼的數據來調製流經線圈220的電流，即使在線圈220用於產生傳感器100的操作功率時，編碼的數據也可以作為調製的電磁波由線圈220無線地傳送。例如參見美國專利號6，330，464和，073，548，其通過引用被全部併入本文，並描述了用於向光學傳感器提供操作功率並且從光學傳感器無線地傳送數據的線圈。在一些實施例中，編碼的數據在當數據(例如，命令)沒有被傳感器100接收並且沒有被數據提取器642提取時的時間由傳感器100使用箝位電路/調製器646傳送。例如，在一個非限制性實施例中，所有命令可以由外部傳感器讀取器(例如，圖15的傳感器1500)發起並且接著由傳感器100 (例如，在執行命令之後或者作為執行命令的一部分)做出響應。在一些實施例中，由感應元件114接收的通信和/或由感應元件114傳送的通信可以是射頻(RF)通信。儘管在所說明的實施例中傳感器100包括單個線圈220，但是傳感器100的可選實施例可以包括兩個或更多個線圈(例如，一個線圈用於數據傳輸並且另一個線圈用於功率和數據接收)。
[0085]在實施例中，I/O控制器538還可以包括非易失性存儲介質660。在非限制性實施例中，非易失性存儲介質660可以是電可擦除可編程只讀存儲器(EEPR0M)。然而，在其它實施例中，可以使用諸如快閃記憶體的其它類型的非易失性存儲介質。非易失性存儲介質660可以從數據和控制總線654接收寫入數據(即，將被寫入到非易失性存儲介質660的數據)，並且可以將讀取數據(即，從非易失性存儲介質660讀取的數據)供應到數據和控制總線654。在一些實施例中，非易失性存儲介質660可以具有集成電荷泵和/或可以連接到外部電荷泵。在一些實施例中，非易失性存儲介質660可以存儲識別信息(即，可跟蹤性或跟蹤信息)、測量信息和/或設置參數(即，校準信息)。在一個實施例中，識別信息可以唯一地識別傳感器100。唯一識別信息可以例如經過傳感器100的生產和隨後的使用來實現傳感器100的完全可跟蹤性。在一個實施例中，非易失性存儲介質660可以存儲針對各種傳感器測量中的每一個的校準信息。
[0086]在一些實施例中，模擬接口 534可以包括光源驅動器662、模數轉換器(ADC) 664、信號復用器(MUX)666和/或比較器668。在非限制性實施例中，比較器668可以是跨阻抗放大器，在其它實施例中，可以使用不同的比較器。模擬接口 534還可以包括光源108、一個或多個光電檢測器110 (例如，第一和第二光電檢測器224和226)和/或溫度換能器670。在非限制的示例性實施例中，溫度換能器670可以是基於帶隙的溫度換能器。然而，在可選實施例中，可以使用不同類型的溫度換能器，例如以熱敏電阻器或電阻溫度檢測器為例。而且，與光源108和一個或多個光電檢測器110類似，在一個或多個可選實施例中，可以將溫度換能器670安裝在半導體襯底116上，而不是製造在半導體襯底116中。
[0087]光源驅動器662可以從測量控制器532接收指示光源108將被驅動時的光源電流的信號，並且光源驅動器662可以相應地驅動光源108。光源108可以根據來自光源驅動器662的驅動信號從發射點發射輻射。該輻射可以激發分布在塗覆在傳感器罩體102的外部表面的至少一部分上的整個基質層106中的指示器分子104。一個或多個光電檢測器110(例如，第一和第二光電檢測器224和226)可以分別輸出指示由光電檢測器接收的光的量的模擬光測量信號。例如，在圖1lD中說明的實施例中，第一光電檢測器224可以輸出指不由第一光電檢測器224接收的光的量的第一模擬光測量信號，並且第二光電檢測器226可以輸出指示由第二光電檢測器226接收的光的量的第二模擬光測量信號。比較器668可以分別從第一和第二光電檢測器224和226接收第一和第二模擬光測量信號，並且輸出指示在第一和第二模擬光測量信號之間的差異的模擬光差異測量信號。溫度換能器670可以輸出指示傳感器100的溫度的模擬溫度測量信號。信號MUX666可以選擇模擬溫度測量信號、第一模擬光測量信號、第二模擬光測量信號和模擬光差異測量信號中的一個，並且可以向ADC664輸出所選擇的信號。ADC664可以將從信號MUX666接收的所選擇的模擬信號轉換為數位訊號，並且將該數位訊號供應到測量控制器532。按照這種方式，ADC664可以將模擬溫度測量信號、第一模擬光測量信號、第二模擬光測量信號和模擬光差異測量信號分別轉換為數字溫度測量信號、第一數字光測量信號、第二數字光測量信號和數字光差異測量信號，並且可以將該數位訊號一次一個地供應到測量控制器532。
[0088]在一些實施例中，製造在半導體襯底116中的傳感器100的電路可以附加地包括時鐘發生器671。時鐘發生器671可以接收分頻器648的輸出作為輸入，並且生成時鐘信號CLK。時鐘信號CLK可以由I/O前端塊536、I/O控制器538、測量控制器532和模擬接口534中的一個或多個的一個或多個部件使用。
[0089]在非限制性實施例中，數據(例如，來自命令解碼器/數據編碼器652的解碼命令和/或來自非易失性存儲介質660的讀取數據)可以經由傳送寄存器從I/O控制器538的數據和控制總線654傳送到測量控制器532，和/或數據(例如，寫入數據和/或測量信息)可以經由傳送寄存器從測量控制器532傳送到I/O控制器538的數據和控制總線654。
[0090]在一些實施例中，傳感器100的電路可以包括場強測量電路。在實施例中，場強測量電路可以是I/o前端塊536、I/O控制器538或測量控制器532的一部分，或者可以是單獨的功能部件。場強測量電路可以測量所接收的(即，耦合的)功率(例如，以毫瓦為單位)。傳感器100的場強測量電路可以產生與傳感器100的感應元件114和外部讀取器101的感應元件之間的耦合強度成比例的耦合值。例如，在非限制性實施例中，耦合值可以是與耦合強度成比例的電流或頻率。在一些實施例中，場強測量電路可以附加地確定所耦合/接收的功率的強度是否足以執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部傳感器讀取器101。例如，在一些非限制性實施例中，場強測量電路可以檢測所接收的功率是否足以產生某個電壓和/或電流。在一個非限制性實施例中，場強測量電路可以檢測所接收的功率是否產生至少大致3V的電壓和至少大致0.5mA的電流。然而，其它實施例可以檢測到所接收的功率產生至少不同的電壓和/或至少不同的電流。在一個非限制性實施例中，場強測量電路可以對耦合值與場強充足閾值進行比較。
[0091]在所說明的實施例中，I/O電路536的箝位電路/調製器646通過提供與場強成比例的值(例如I_ple)來用作場強測量電路。場強值I_ple可以作為輸入被提供到信號MUX666。當被選擇時，MUX666可以向ADC664輸出場強值I_ple。ADC664可以將從信號MUX666接收到的場強值I_ple轉換為數字場強值信號，並且向測量控制器532供應該數字場強信號。按照這種方式，場強測量可以對於測量控制器532變得可用，用於在基於動態場對齊發起分析物測量命令觸發時使用。然而在可選實施例中，場強測量電路可以替代地是將與整流器640上的電壓水平相對應的頻率發送回到讀取器101的傳感器100中的模擬振蕩器。
[0092]圖12是說明傳感器IOOb的示意性截面視圖，傳感器IOOb是傳感器100的可選實施例。該傳感器可以是植入式生物傳感器，例如在美國專利號7，308，292中描述的基於光學的生物傳感器，該專利的公開內容通過引用被全部併入本文。傳感器IOOb可以基於螢光指示器分子104的螢光來操作。如圖所示，傳感器IOOb可以包括可以由適當的透光聚合物材料形成的傳感器罩體102。傳感器IOOb可以進一步包括塗覆在傳感器罩體102的外部表面的至少一部分上的基質層106，螢光指示器分子104分布在整個層106上(層106能夠覆蓋罩體102的表面的全部或部分)。傳感器IOOb可以包括諸如發光二極體(LED)的輻射源108，或者發射包括在與指示器分子104交互的波長範圍上的輻射的輻射的其它輻射源。傳感器IOOb還包括光電檢測器110(例如，光電二極體、光電電晶體、光敏電阻器或其它光敏元件)，其在基於螢光的傳感器情況中對由指示器分子104發射的螢光敏感，以使得通過光電檢測器110對其作出響應而產生指示所述指示器分子的螢光水平的信號。在圖12中示出了兩個光電檢測器110以便說明傳感器IOOb可以具有多於一個光電檢測器。
[0093]傳感器IOOb可以由諸如本發明的傳感器讀取器101的外部功率源供電。例如，夕卜部功率源可以生成磁場以便在感應元件114(例如，銅線圈或其它感應元件)中感應電流。電路166可以使用感應元件114來將信息傳遞到傳感器讀取器101。電路166可以包括分立電路元件、集成電路(例如專用集成電路(ASIC)和/或其它電子部件)。外部功率源和數據讀取器可以是相同的設備。
[0094]在一些實施例中，傳感器IOOb的電路166可以包括場強測量電路。場強測量電路可以測量所接收的(即，耦合的)功率(例如以毫瓦為單位)。傳感器IOOb的電路166的場強測量電路可以產生與傳感器100的感應元件114和外部讀取器101的感應元件之間的耦合強度成比例的耦合值。例如，在非限制性實施例中，耦合值可以是與耦合強度成比例的電流或頻率。在一些實施例中，強度測量電路可以附加地確定耦合強度是否足以使傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到外部傳感器讀取器101。例如，在一些非限制性實施例中，傳感器IOOb的電路166可以檢測耦合強度是否足以產生某個電壓和/或電流。在一個非限制性實施例中，場強測量電路可以對耦合值與場強充足閾值進行比較。
[0095]在一些實施例中，外部傳感器讀取器101可以包括場強測量電路，而不是具有位於傳感器中的場強測量電路(或者除了位於傳感器中的場強測量電路以外)。圖13說明了具有場強測量電路的外部傳感器讀取器101的一個非限制性實施例。如在圖13中說明的，外部傳感器101可以包括感應元件(例如，線圈)1302、功率放大器1304和計數器1306，並且傳感器100可以包括感應元件(例如，線圈)220、整流器和功率調節器640、箝位電路/調製器646、整流器電容器Clieetme,、主復位塊1308、加電復位塊1310和初始調製塊1312。計數器1306可以通過計數/檢測在當讀取器101開始供應功率(即，生成電動力場)時和當傳感器101傳送響應通信(例如，通過調製電動力場)時之間的時間量來用作場強測量電路，該響應通信由外部讀取器101檢測/解碼。傳送響應通信所花費的時間越長，場強就越低。按照這種方式，計數器1306可以產生與外部讀取器101的感應元件1302和傳感器100的感應元件220的耦合強度成比例的值。在一些實施例中，該值可以是計數或基於該計數的電流或電壓。
[0096]在所說明的實施例中，一旦讀取器101開始供應功率，電動力場內的傳感器100就可以開始在整流器電容器Cltertifiw中積聚電荷。一旦構建了某個量(即，復位電荷水平)的電荷，主復位塊1308就使傳感器101復位。隨後，加電復位塊1310可以啟動傳感器100，並且初始調製塊1312可以使響應通信經由箝位電路/調製器646傳送到讀取器101。外部讀取器101的感應元件1302和傳感器100的感應元件220的耦合強度確定整流器電容器
充電到高達復位電荷水平所花費的時間量，這確定傳感器101將響應通信傳送到讀取器101所花費的時間長度。在接收到響應通信之後，傳感器讀取器101可以停止供應功率。
[0097]在一些實施例中，讀取器101可以使用與由計數器1306產生的耦合強度成比例的值來確定耦合強度是否足以使傳感器100執行分析物測量並且將結果傳送回到讀取器101。
[0098]圖14A-14C說明了根據本發明實施例使用手持外部傳感器讀取器101的用戶。用戶在內部傳感器100的一段距離，例如6英寸，內移動或刷傳感器讀取器101，如圖14B所示。當傳感器讀取器101在傳感器100附近區域內移動並且由傳感器讀取器101的感應元件發射且由傳感器100的感應元件接收的電動力場強度足以使傳感器100執行分析物測量時，傳感器讀取器101可以將分析物測量命令傳送到傳感器100，該傳感器100執行分析物測量命令並且將分析物測量信息傳送到傳感器讀取器101。傳感器讀取器101可以使用分析物測量信息來使用傳感器讀取器101的用戶接口 107顯示表示活動物內的介質中的分析物的濃度的信息。
[0099]在一個非限制性實施例中，傳感器100的測量控制器532可以重複地比較與耦合強度(例如I_ple)成比例的值作為相對場強的指示器，並且當該值滿足或超出閾值以使得讀取器和傳感器足夠耦合在場內以便成功地交換功率和數據時，測量控制器532可以向讀取器發出命令以便進行分析物讀取/測量，該分析物讀取/測量是運動瞬時觸發事件。在成功的讀取之後，系統可以復位。
[0100]圖15說明了根據本發明實施例可以由傳感器讀取器101執行的示例性傳感器讀取器控制過程1500。傳感器讀取器控制過程1500可以開始於步驟1502，即，在電動力場內耦合外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114。在一個實施例中，傳感器讀取器101可以經由傳感器讀取器101的收發機103的感應元件生成電動力場，並且可以從而向在電動力場內I禹合的傳感器loo供應功率。在一個非限制性實施例中，I禹合可以包括使傳感器100和外部讀取器101相對於彼此移動，以使得外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114在電動力場內耦合。
[0101]在步驟1504中，傳感器讀取器101可以生成場強數據。在一些實施例中，讀取器101可以通過產生與外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114的耦合強度成比例的耦合值來生成場強數據。在一個非限制性實施例中，耦合值可以例如由讀取器101的計數器1306產生。
[0102]在其它實施例中，傳感器100可以產生與外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114的耦合強度成比例的耦合值，並且可以將耦合值傳送到讀取器101 (例如，通過根據耦合值來調製電動力場)。在這些實施例中，讀取器101可以通過對由傳感器100傳送的耦合值進行解碼來生成場強數據。在一些實施例中，傳感器100可以在將耦合值傳送到讀取器101之前將耦合值轉換(例如，經由ADC664)為數字耦合值。在一些實施例中，傳感器100可以此外或可選地傳送由傳感器100接收的電動力場的強度足以或不足以使傳感器100執行分析物測量的指示並且將分析物測量結果傳送到讀取器101。
[0103]在步驟1506中，傳感器讀取器101可以確定由傳感器100接收的電動力場強度是否足以使傳感器100基於所接收的場強數據來執行分析物測量。在一些非限制性實施例中，步驟1506可以由傳感器讀取器101的處理器105執行。在一些非限制性實施例中，傳感器讀取器101的處理器105可以通過將與電動力場強度成比例的值與分析物測量場強充足閾值進行比較來確定由傳感器100接收的電動力場強度是否足夠。在其它實施例中，傳感器讀取器101的處理器105可以基於從傳感器100傳送的由植入式傳感器100接收的電動力場強度是否足夠的指示來確定由傳感器100接收的電動力場強度是否足夠。
[0104]如果傳感器讀取器101確定由傳感器100接收的電動力場的強度不足以使傳感器100執行分析物濃度測量並傳送其結果，則傳感器讀取器控制過程1500可以返回到步驟1504以便接收所生成的額外場強數據。在一些非限制性實施例中，如果傳感器讀取器101確定由傳感器100接收的電動力場強度不足以使傳感器100執行分析物測量，則傳感器讀取器101可以向用戶通知由傳感器100接收的電動力場強度不足夠。例如，可以通過使用傳感器讀取器101的用戶接口 107來通知用戶。在一些非限制性實施例中，每當場強數據可用時，傳感器讀取器101的用戶接口 107就可以顯示信號強度指示器。在非限制性實施例中，傳感器讀取器101可以在由傳感器100接收的電動力場的強度相對於足以使傳感器100執行分析物測量的所接收的強度的指示(例如，百分比、比率或巴)中顯示與電動力場強度成比例的值。
[0105]如果傳感器讀取器101確定由傳感器100接收的電動力場強度足以使傳感器100執行分析物測量，則在步驟1508中，傳感器讀取器101可以將分析物測量命令和功率自動傳送到傳感器100。在非限制性實施例中，傳感器讀取器101可以此外或可選地傳送其它類型的命令。在一些實施例中，傳感器讀取器101可以通過使用傳感器讀取器101的收發機103的感應元件調製電動力場來傳送分析物測量命令。
[0106]在步驟1510中，傳感器讀取器101可以對從傳感器100傳送的分析物測量信息進行解碼。可以使用傳感器讀取器101的收發機103的感應元件來接收分析物測量信息，並且分析物測量信息可以根據電動力場的調整而被解碼。在非限制性實施例中，傳感器讀取器101的用戶接口 107可以向用戶通知分析物測量信息被成功接收。在一些非限制性實施例中，傳感器讀取器101的處理器105可以隨後處理所接收的分析物測量信息以便確定分析物的濃度，並且用戶接口 107可以顯示代表分析物的濃度的值，以使得用戶(例如，患者、醫生和/或其他人)能夠讀取該值。
[0107]圖16說明了根據本發明實施例可以由例如可以植入在活動物(例如，活人)內的傳感器100執行的示例性傳感器控制過程1600。傳感器控制過程1600可以開始於步驟1602，即，在電動力場內耦合外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114。傳感器100可以使用電動力場來生成操作功率。在一個實施例中，電動力場可以在傳感器100的感應元件114中感應電流，並且輸入/輸出(I/O)前端塊536可以將感應的電流轉換為用於操作傳感器100的功率。在非限制性實施例中，整流器640可以用於將感應的電流轉換為用於傳感器100的操作功率。
[0108]在步驟1604中，傳感器100的電路可以產生與外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114的耦合強度成比例的耦合值。在一些非限制性實施例中，I/O電路536的箝位電路/調製器646可以基於由電動力場在感應元件中感應的電流而產生與耦合強度成比例的耦合值(例如I_ple)。在非限制性實施例中，可以將與場強成比例的耦合值
轉換(例如通過ADC604)為與所接收的場強成比例的數字耦合值。
[0109]在一些非限制性實施例中，耦合值可以由傳感器100使用以便確定由傳感器100接收的電動力場的強度是否足以使傳感器100執行分析物測量。例如，在一個非限制性實施例中，測量控制器532可以對耦合值與分析物測量場強充足閾值進行比較，並且產生由傳感器接收的電動力場強度足以或不足以使傳感器執行分析物測量的指示。
[0110]在步驟1606中，傳感器100可以將模擬或數字耦合值傳送到傳感器讀取器101 (例如，通過調製電動力場)。在一個實施例中，測量控制器532可以將數字耦合值輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將數字耦合值傳送到可以對數字耦合值進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的數字耦合值進行串行化。編碼器658可以對串行化的數字耦合值進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的數字耦合值調製流經感應元件114(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的數字耦合值可以作為調製的電磁波由感應元件114傳送。在一些實施例中，由傳感器100傳送的編碼的數字耦合值可以由傳感器讀取器101進行解碼。
[0111]在步驟1608中，傳感器100可以確定命令是否被解碼(例如，根據電動力場的調製)。在一個非限制性實施例中，I/o前端塊536和I/O控制器538可以將感應的電流轉換為用於操作傳感器100的功率，並且從感應的電流提取和解碼任何接收的命令。在非限制性實施例中，整流器640可以用於將感應的電流轉換為傳感器100的操作功率，數據提取器642可以從在感應元件114中感應的電流提取數據，解碼器/串行化器650可以對提取的數據進行解碼和串行化，並且命令解碼器/數據編碼器652可以根據被解碼和串行化的提取的數據對一個或多個命令進行解碼。任何解碼的命令可以接著經由數據和控制總線654被發送到測量控制器532。在一些實施例中，由傳感器100接收的一個或多個命令和功率可以由傳感器讀取器101的收發機103傳輸。
[0112]如果命令沒有被解碼，則傳感器控制過程1600可以返回到步驟1602。如果命令被解碼，則在步驟1610中，傳感器100可以執行解碼的命令。例如，在一個實施例中，傳感器100可以在測量控制器532的控制下執行解碼的命令。下面參照圖17-20描述可以由傳感器100在步驟1610中執行以便執行解碼的命令的示例性命令執行過程。
[0113]可以由傳感器100接收並執行的命令的示例可以包括分析物測量命令、得到結果命令和/或得到可跟蹤性信息命令。分析物測量命令的示例可以包括測量序列命令(即，執行測量序列的命令，並且在完成該序列之後，傳輸因而產生的測量信息)、測量和保存命令(即，執行測量序列的命令，並且在完成該序列之後，保存因而產生的測量信息而不傳輸因而產生的測量信息)和/或單次測量命令(即，執行單次測量的命令)。單次測量命令可以是用於保存和/或傳輸由單次測量產生的測量信息的命令。分析物測量命令可以包括或不包括設置參數(即，校準信息)。可以例如使用所存儲的設置參數(例如，在非易失性存儲介質660中)來執行不具有設置參數的測量命令。其它分析物測量命令，例如用於保存和傳輸因而產生的測量信息的測量命令，是可能的。可以由傳感器100接收並執行的命令也可以包括用於更新所存儲的設置參數的命令。上面描述的命令的示例並不是沒有遺漏地可以由傳感器100接收並執行的所有命令，傳感器100可以能夠接收並執行上面列出的一個或多個命令和/或一個或多個其它命令。
[0114]圖17說明了根據本發明實施例可以在傳感器控制過程1600的步驟1610中由傳感器100執行以便執行由傳感器100接收的分析物測量命令的分析物測量命令執行過程1700。在非限制性實施例中，分析物測量命令執行過程1700可以開始於步驟1702，S卩，確定場強是否足以執行所接收的測量命令。換句話說，在步驟1702中，傳感器100可以確定可以在感應元件114中感應電流的電磁場或波是否足夠強以便生成用於執行解碼的測量命令的足夠的操作功率，解碼的測量命令如下所述可以包括使用光源108照射指示器分子104。在一個實施例中，步驟1702可以由場強測量電路執行，該場強測量電路可以是測量控制器532的一部分或者可以是矽襯底116上的電路776的單獨部件。
[0115]在一些實施例中，如果傳感器100在步驟1702中確定場強不足以執行所接收的測量命令，則分析物測量命令執行過程1700可以繼續進行到步驟1704，其中傳感器可以傳送(例如，通過輸入/輸出(I/O)前端塊536、I/O控制器538和感應元件114)指示無線接收的功率不足以執行所接收的分析物測量命令的數據。在一些實施例中，不足夠的功率數據可以僅指示功率不足夠，但是在其它實施例中，不足夠的功率數據可以指示執行當前正在接收的所接收的測量命令所需的功率的百分比。
[0116]在一個實施例中，在檢測到所接收的功率不足夠時，測量控制器532可以將不足夠的功率數據輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將該不足夠的功率數據傳送到可以對該不足夠的功率數據進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的不足夠的功率數據進行串行化。編碼器658可以對串行化的不足夠的功率數據進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的不足夠的功率數據來調製流經感應元件(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的不足夠的功率數據可以作為調製的電磁波由感應元件114傳送。在一些實施例中，由傳感器100傳送的編碼的不足夠的功率數據可以由傳感器讀取器101接收，該傳感器讀取器101可以在用戶接口 107上顯示指示由傳感器100接收的功率不足夠和/或所接收的功率不足夠的程度的消息。
[0117]在一些可選的實施例中，不執行步驟1702和1704，並且傳感器100假設如果分析物測量命令被解碼，則場強足夠。
[0118]在其中可以執行測量和轉換過程的步驟1706中，測量和轉換過程可以例如在測量控制器532的控制下由模擬接口 534執行。在一個實施例中，測量和轉換序列可以包括生成一個或多個模擬測量(例如，使用溫度換能器670、光源108、第一光電檢測器224、第二光電檢測器226和/或比較器668中的一個或多個)，並且將一個或多個模擬測量轉換為一個或多個數字測量(例如，使用ADC664)。下面參照圖18更詳細地描述可以在步驟1706中執行的測量轉換過程的一個示例。
[0119]在步驟1708，傳感器100可以根據在步驟1706中執行的測量和轉換序列期間產生的一個或多個數字測量來生成測量信息。取決於在步驟1706中產生的一個或多個數字測量，該測量信息可以指示在其中植入有傳感器100的介質中的分析物的存在和/或濃度。在一個實施例中，在步驟1706中，測量控制器532可以接收一個或多個數字測量並且生成
測量信息。
[0120]在步驟1710，傳感器100可以確定在步驟1708中生成的分析物測量信息是否應該被保存。在一些實施例中，測量控制器532可以確定分析物測量信息是否應該被保存。在一個實施例中，測量控制器532可以基於所接收的測量命令來確定測量信息是否應該被保存。例如，如果分析物測量命令是測量和保存命令或者包括保存因而產生的測量信息的其它測量命令，則測量控制器532可以確定在步驟1708中生成的分析物測量信息應該被保存。否則，如果分析物測量命令是測量序列命令或者不包括保存因而產生的測量信息的其它分析物測量命令，則測量控制器532可以確定在步驟1708中生成的分析物測量信息不應該被保存。
[0121]在一些實施例中，如果傳感器100在步驟1710中確定在步驟1708中生成的分析物測量信息應該被保存，則分析物測量命令執行過程1700可以繼續進行到步驟1712，其中傳感器100可以保存測量信息。在一個實施例中，在確定在步驟1708中生成的分析物測量信息應該被保存之後，測量控制器532可以將分析物測量信息輸出到數據和控制總線654，該數據和控制總線654可以將分析物測量信息傳送到非易失性存儲介質660。非易失性存儲介質660可以保存所接收的分析物測量信息。在一些實施例中，測量控制器532可以輸出非易失性存儲介質660中要在其處保持測量信息的地址連同分析物測量信息。在一些實施例中，非易失性存儲介質660可以被配置為先進先出(FIFO)或後進先出(LIFO)存儲器。
[0122]在一些實施例中，如果傳感器100在步驟1710中確定在步驟1708中生成的分析物測量信息不應該被保存，或者在步驟1712中保存分析物測量信息之後，分析物測量命令執行過程1700可以繼續進行到步驟1714，其中傳感器100可以確定在步驟1708中生成的分析物測量信息是否應該被傳送。在一些實施例中，測量控制器532可以確定測量信息是否應該被傳輸。在一個實施例中，測量控制器532可以基於所接收的測量命令來確定測量信息是否應該被傳送。例如，如果分析物測量命令是測量序列命令或者包括傳輸因而產生的測量信息的其它測量命令，則測量控制器532可以確定在步驟1708中生成的測量信息應該被傳送。否則，如果分析物測量命令是測量和保存命令或者不包括傳送因而產生的測量信息的其它測量命令，則測量控制器532可以確定在步驟1708中生成的分析物測量信息不應該被傳送。
[0123]在一些實施例中，如果傳感器100在步驟1714中確定在步驟1708中生成的分析物測量信息應該被傳送，則分析物測量命令執行過程1700可以繼續進行到步驟1716，其中傳感器100可以傳送分析物測量信息。在一個實施例中，在確定在步驟1708中生成的測量信息應該被傳送之後，測量控制器532可以將測量信息輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將分析物測量信息傳送到可以對測量信息進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的測量信息進行串行化。編碼器658可以對串行化的測量信息進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的測量信息調製流經感應元件114(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的測量信息可以作為調製的電磁波由感應元件114無線地傳輸。在一些實施例中，由傳感器100無線地傳輸的編碼的測量信息可以由傳感器讀取器101接收，該傳感器讀取器101可以顯示表示分析物的濃度的值，以使得用戶(例如，患者、醫生和/或其他人)能夠讀取該值。
[0124]在一些實施例中，在傳感器100(a)在步驟1704中傳送不足夠的功率數據，(b)在步驟1714中確定在步驟1708中生成的測量信息不應該被傳送或(c)在步驟1716中傳送測量信息之後，可以完成可以在傳感器控制過程1600的步驟1610中由傳感器100執行以便執行由傳感器100接收的分析物測量命令的分析物測量命令執行過程1700，並且此時，傳感器控制過程1600可以返回到步驟1602。
[0125]在一些可選的實施例中，不執行步驟1710、1712和1714，並且傳感器100繼續直接進行到步驟1710以便在步驟1708中完成測量信息生成之後傳送分析物測量信息。
[0126]圖18說明了根據本發明實施例的測量和轉換過程1800，其是可以在分析物測量命令執行過程1700的步驟1706中執行的測量和轉換過程的示例。
[0127]在步驟1802，傳感器100可以根據所接收的測量命令裝入用於執行一個或多個測量的設置參數(即，校準信息)。例如，在一個實施例中，測量控制器532可以通過使用設置參數設置模擬接口 534的一個或多個部件(例如，光源108、第一光電檢測器224、第二光電檢測器226、比較器668和/或溫度換能器534)來裝入一個或多個設置參數。在一些實施例中，非易失性存儲介質660可以存儲所保存的設置參數。進而，如上所述，在一些實施例中，測量命令可以包括或不包括設置參數。在非限制性實施例中，如果測量命令包括一個或多個設置參數，則測量控制器532可以使用設置參數來設置模擬接口 534的一個或多個部件，一個或多個設置參數包括在測量命令中。然而，如果測量命令不包括一個或多個設置參數，則測量控制器532可以獲得存儲在非易失性存儲器介質660中的所保存的設置參數，並且使用從非易失性存儲器介質660獲得的所保存的設置參數來設置模擬接口 534的一個或多個部件。
[0128]在步驟1804，傳感器100可以確定是否執行單次測量或測量序列。在一些實施例中，測量控制器532可以通過參考所接收的測量命令(即，是執行單次測量或執行測量序列的測量命令)來進行單次測量與測量序列確定。例如，在一些實施例中，如果測量命令是測量序列命令、測量和保存命令或用於測量序列的其它命令，則測量控制器532可以確定測量序列應該被執行。然而，如果測量命令是單次測量命令，則測量控制器532可以確定單次測量應該被執行。
[0129]在一些實施例中，如果傳感器100在步驟1804中確定測量序列應該被執行，則傳感器100可以執行測量和轉換過程1800的測量和轉換序列步驟1806-1820。然而，在其它實施例中，傳感器100可以執行測量和轉換序列步驟1806-1820的一部分和/或額外的測量和轉換序列步驟。
[0130]在步驟1806，傳感器100可以執行光源偏置測量和轉換。例如，在一些實施例中，當光源108接通時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下發射激發光並且照亮指示器分子104時)，模擬接口 534可以生成模擬光源偏置測量信號。在一個實施例中,ADC664可以將模擬光源偏置測量信號轉換為數字光源偏置測量信號。測量控制器532可以接收數字光源偏置測量信號並且根據所接收的數字光源偏置測量信號生成(例如，在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。在非限制性實施例中，模擬接口 534可以通過對為光源108供電的電流源的輸出中的電壓和電流進行採樣來生成模擬光源偏置測量信號。
[0131]在步驟1808，傳感器100可以執行光源接通溫度測量和轉換。例如在一些實施例中，當光源108接通時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下發射激發光並且照亮指示器分子104時)，模擬接口 534可以生成指示傳感器100的溫度的第一模擬溫度測量信號。在一個實施例中，當光源108接通時，溫度換能器670可以生成第一模擬溫度測量信號。ADC664可以將第一模擬溫度測量信號轉換為第一數字溫度測量信號。測量控制器532可以接收第一數字溫度測量信號並且根據所接收的第一數字溫度測量信號生成(例如，在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0132]在步驟1810，傳感器100可以執行第一光電檢測器測量和轉換。例如在一些實施例中，當光源108接通時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下發射激發光並且照亮指示器分子104時)，第一光電檢測器224可以生成指示由第一光電檢測器224接收到的光量的第一模擬光測量信號並且將該第一模擬光測量信號輸出到信號MUX666。信號MUX666可以選擇第一模擬光測量信號，並且ADC664可將第一模擬光測量信號轉換為第一數字光測量信號。測量控制器532可以接收第一數字光測量信號並且根據所接收的第一數字光測量信號生成(例如，在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0133]在非限制性實施例中，第一光電檢測器224可以是信號通道的一部分，由第一光電檢測器224接收的光可以由分布在整個指示器膜106』中的指示器分子104發射，並且第一模擬光測量信號可以是指示器測量。
[0134]在步驟1812，傳感器100可以執行第二光電檢測器測量和轉換。例如在一些實施例中，當光源108接通時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下發射激發光並且照亮指示器分子104時)，第二光電檢測器226可以生成指示由第二光電檢測器226接收的光量的第二模擬光測量信號並且將該第二模擬光測量信號輸出到信號MUX666。信號MUX666可以選擇第二模擬光測量信號，並且ADC664可以將該第二模擬光測量信號轉換為第二數字光測量信號。測量控制器532可以接收第二數字光測量信號並且根據所接收的第二數字光測量信號生成(例如，在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0135]在非限制性實施例中，第二光電檢測器226可以是參考通道的一部分，由第二光電檢測器226接收的光可以由分布在整個參考膜106」中的指示器分子104發射，並且第二模擬光測量信號可以是參考測量。[0136]在步驟1814，傳感器100可以執行差異測量和轉換。例如，在一些實施例中，當光源108接通時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下發射激發光並且照亮指示器分子104時)，(i)第一光電檢測器224可以生成指示由第一光電檢測器224接收的光量的第一模擬光測量信號以及(ii)第二光電檢測器226可以生成指示由第二光電檢測器226接收的光量的第二模擬光測量信號。比較器668可以接收該第一和第二模擬光測量信號並且生成指示該第一和第二模擬光測量信號之間的差異的模擬光差異測量信號。比較器668可以將該模擬光差異測量信號輸出到信號MUX666。信號MUX666可以選擇模擬光差異測量信號，並且ADC664可以將模擬光差異測量信號轉換為數字光差異測量信號。測量控制器532可以接收數字光差異測量信號並且根據所接收的數字光差異測量信號生成(例如，在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0137]在非限制性實施例中，第一光電檢測器224可以是信號通道的一部分，第二光電檢測器226可以是參考通道的一部分，並且模擬光差異測量信號可以指示由(a)分布在整個指示器膜106』中並且受其中植入有傳感器100的介質中的分析物的濃度影響的指示器分子104和(b)分布在整個指示器膜106」中且不受其中植入有傳感器100的介質中的分析物的濃度影響的指示器分子104發射的光中的差異。
[0138]在步驟1816，傳感器100可以執行第二光電檢測器環境測量和轉換。例如在一些實施例中，當光源108接通時(即，當光源108在測量控制器532的控制下發射激發光並且照亮指示器分子104時)，第二光電檢測器226可以生成指示由第二光電檢測器226接收的光量的第二模擬環境光測量信號並且將該第二模擬環境光測量信號輸出到信號MUX666。信號MUX666可以選擇第二模擬環境光測量信號，並且ADC664可以將第二模擬環境光測量信號轉換為第二數字環境光測量信號。測量控制器532可以接收第二數字環境光測量信號並且根據所接收的第二數字環境光測量信號生成(例如在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0139]在非限制性實施例中，第二光電檢測器226可以是參考通道的一部分，由第二光電檢測器226接收的光可以由分布在整個參考膜106」中的指示器分子104發射，並且第二模擬環境光測量信號可以是環境參考測量。
[0140]在步驟1818，傳感器100可以執行第一光電檢測器環境測量和轉換。例如在一些實施例中，當光源108關斷時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下不發射光時)，第一光電檢測器224可以生成指不由第一光電檢測器224接收的光量的第一模擬環境光測量信號並且將該第一模擬環境光測量信號輸出到信號MUX666。信號MUX666可以選擇第一模擬環境光測量信號，並且ADC664可以將第一模擬環境光測量信號轉換為第一數字環境光測量信號。測量控制器532可以接收第一數字環境光測量信號並且根據所接收的第一數字環境光測量信號生成(例如在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0141]在非限制性實施例中，第一光電檢測器224可以是信號通道的一部分，由第一光電檢測器224接收的光可以由分布在整個指示器膜106』中的指示器分子104發射，並且第一模擬環境光測量信號可以是環境指示器測量。
[0142]在步驟1820，傳感器100可以執行光源關斷溫度測量和轉換。例如在一些實施例中，當光源108關斷時(S卩，當光源108在測量控制器532的控制下不發射光時)，模擬接口 534可以生成指示傳感器100的溫度的第二模擬溫度測量信號。在一個實施例中，當光源108關斷時，溫度換能器670可以生成第二模擬溫度測量信號。ADC664可以將第二模擬溫度測量信號轉換為第二數字溫度測量信號。測量控制器532可以接收第二數字溫度測量信號並且根據所接收的第二數字溫度測量信號生成(例如在測量命令執行過程1700的步驟1708中)測量信息。
[0143]因此，在執行測量和轉換過程1800的序列步驟1806-1820的實施例中，測量控制器532可以根據(i)第一數字溫度測量信號、(ii)第一數字光測量信號、(iii)第二數字光測量信號、(iv)數字光差異測量信號、(V)第二數字溫度測量信號、(vi)第一數字環境光測量信號和(vii)第二數字環境光測量信號來生成測量信息。在非限制性實施例中，由傳感器100的測量控制器532和/或傳感器讀取器101執行的分析物濃度的計算可以包括從相對應的數字光測量信號減去數字環境光信號。分析物濃度的計算還可以包括誤差檢測。在一些實施例中，測量控制器532可以合併用於使環境光的效應衰減的方法，例如以在通過引用被全部併入本文的美國專利號7，227，156中描述的那些方法為例。在一些實施例中，測量控制器532可以生成僅包括從模擬接口 534接收的數字測量信號的測量信息。然而，在其它實施例中，測量控制器532可以處理從模擬接口 534接收的數位訊號並且確定(即，計算和/或估計)在其中植入有傳感器100的介質中的分析物的濃度，並且測量信息可以此外或可選地包括所確定的濃度。
[0144]在一些實施例中，如果傳感器100在步驟1804中確定應該執行測量序列，則測量和轉換過程1800可以繼續進行到步驟1822，其中執行單次測量和轉換。在一些實施例中，基於所接收的測量命令，在步驟1822中執行的單次測量和轉換可以是在步驟1806-1820中執行的測量和轉換中的任意一個。因此，在其中執行測量和轉換過程1800的步驟1822的示例中，測量控制器532可以僅接收一個數字測量信號，並且在一個實施例中，由測量控制器532 (例如在測量命令執行過程1700的步驟1708中)生成的測量信息可以簡單地是由測量控制器接收的一個數字測量信號。
[0145]在一些實施例中，光源108可以在步驟1806的執行之前被接通並且不被關斷，直到在步驟1814的執行之後為止。然而，這不是要求的。例如，在其它實施例中，光源108可以在步驟1806-1814的測量部分期間被接通並且在步驟1806-1814的轉換部分期間被關斷。
[0146]而且，儘管圖18說明了測量和轉換過程1800的一個可能序列，但是不必要在任何特定的序列中執行測量和轉換過程1800的步驟1806-1820。例如，在一個可選的實施例中，可以按照不同的順序執行光測量和轉換步驟1806-1814(例如，1808、1812、1814、1810、1806)，和/或可以按照不同的順序執行環境光測量和轉換步驟1816-1820(例如1818、1820、1816)。在一些實施例中，在溫度測量上的光源可以用於在每次單獨的測量中提供誤差標誌(例如，通過使用比較器來對溫度測量上的光源與閾值進行比較)。在另一可選的實施例中，可以在光測量和轉換步驟1806-1814之前執行環境光測量和轉換步驟1816-1820。在又一可選的實施例中，可以按照一種序列來執行測量和轉換過程1800的步驟1806-1820，在該序列中，在執行光測量和轉換步驟1806-1814以及環境光測量和轉換步驟1816-1820中的一組之前，完成該光測量和轉換步驟1806-1814以及環境光測量和轉換步驟1816-1820中的另一組的所有步驟(例如，在一個實施例中，可以按照序列1806、1808、1810、1818、1816、1812、1814、1820 執行步驟 1806-1820)。[0147]圖21說明了參照圖18描述的測量和轉換過程1800的示例性實施例的定時。
[0148]圖19說明了根據本發明實施例可以在傳感器控制過程1600的步驟1610中由傳感器100執行以便執行由傳感器100接收的得到結果命令的得到結果命令執行過程1900。測量命令執行過程1900可以開始於步驟1902，即，取回所保存的測量信息。例如，可以在圖17中示出的分析物測量命令執行過程1700的步驟1712期間保存取回的測量信息。在一些實施例中，將測量信息保存在非易失性存儲介質660中。響應於來自測量控制器532的請求，非易失性存儲介質660可以將所保存的測量信息輸出到數據和控制總線654。在一些實施例中，數據和控制總線654可以將取回的測量信號傳送到測量控制器532。然而，在可選的實施例中，數據和控制總線654可以將取回的測量信號傳送到命令解碼器/數據編碼器652，而不需要首先將取回的測量信息傳送到測量控制器532。
[0149]在一些實施例中，非易失性存儲介質660可以向數據和控制總線654輸出最近保存到非易失性存儲介質660中的測量信息。在一些可選的實施例中，非易失性存儲介質660可以向數據和控制總線654輸出保存到非易失性存儲介質660的最老的測量信息。在其它可選的實施例中，非易失性存儲介質660可以向數據和控制總線654輸出由測量控制器532特別請求的測量信息(例如，通過使用讀取請求發送到非易失性存儲介質660的地址)。
[0150]在取回所保存的測量信息之後，得到結果命令執行過程1900可以繼續進行到步驟1904，其中傳感器100可以傳送所取回的測量信息。在一個實施例中，測量控制器532可以將取回的測量信息輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將該測量信息傳送到可以對取回的測量信息進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的取回的測量信息進行串行化。編碼器658可以對串行化的取回的測量信息進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的取回的測量信息調製流經感應元件114(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的取回的測量信息可以作為調製的電磁波由感應元件114進行傳送。在一些實施例中，由傳感器100傳送的編碼的取回的測量信息可以由傳感器讀取器1500接收。
[0151]圖20說明了根據本發明實施例可以在傳感器控制過程1600的步驟1610中由傳感器100執行以便執行由傳感器100接收的得到識別信息命令的得到識別信息命令執行過程2000。得到識別信息命令執行過程2000可以開始於步驟2002，即，取回所存儲的識別信息。在一些實施例中，將識別信息存儲在非易失性存儲介質660中。響應於來自測量控制器532的請求，非易失性存儲介質660可以將識別信息輸出到數據和控制總線654。在一些實施例中，數據和控制總線654可以將取回的識別信號傳送到測量控制器532。然而，在可選的實施例中，數據和控制總線654可以將取回的識別信號傳送到命令解碼器/數據編碼器652，而不要求首先將取回的識別信號傳送到測量控制器532。
[0152]在取回所存儲的測量信息之後，得到識別信息命令執行過程2000可以繼續進行到步驟2004，其中傳感器100可以傳送取回的識別信息。在一個實施例中，測量控制器532可以將取回的識別信息輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將該識別信息傳送到可以對識別信息進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的識別信息進行串行化。編碼器658可以對串行化的識別信息進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的取回的識別信息調製流經感應元件114(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的識別信息可以作為調製的電磁波由感應元件114進行傳送。在一些實施例中，由傳感器100傳送的編碼的識別信息可以由傳感器讀取器101接收。
[0153]傳感器100可以能夠執行由傳感器接收的其它命令。例如，傳感器100可以執行可以在傳感器控制過程1600的步驟1610中由傳感器100執行以便執行更新設置參數的命令的設置參數更新執行過程。在一些實施例中，設定參數更新執行過程可以代替存儲在非易失性存儲介質660中的一個或多個設置參數(即，初始化信息)。在一個實施例中，在接收到更新設置參數的命令時，測量控制器532可以將與該命令一起接收的一個或多個設置參數輸出到數據和控制總線654，該數據和控制總線654可以將設置參數傳送到非易失性存儲介質660。非易失性存儲介質660可以存儲所接收的設置參數。在非限制性實施例中，所接收的設置參數可以代替先前存儲在非易失性存儲介質660中的一個或多個設置參數。
[0154]圖22說明了根據本發明實施例可以由可以例如被植入在活動物(例如，活人)內的傳感器100執行的可選的傳感器控制過程2200。傳感器控制過程2200可以開始於步驟2202，即，在電動力場內耦合外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114。傳感器100可以使用電動力場來生成操作功率。在一個實施例中，可以使用傳感器100的感應元件114來接收電動力場。電動力場可以在感應元件114中感應電流,並且輸入/輸出(I/O)前端塊536可以將感應的電流轉換為用於操作傳感器100的功率。在非限制性實施例中，整流器640可以用於將感應的電流轉換為用於傳感器100的操作功率。
[0155]在步驟2204中，傳感器100的電路可以產生與外部讀取器101的感應元件和傳感器100的感應元件114的耦合強度成比例的耦合值。在一些非限制性實施例中，I/O電路536的箝位電路/調製器646可以基於通過電動力場在感應元件114中感應的電流而產生與所接收的場強成比例的耦合值(例如I。一)。在一個非限制性實施例中，可以將與場強成比例的耦合值轉換為(例如，通過ADC664)與所接收的場強成比例的數字耦合值。
[0156]在步驟2206中，讀取器可以使用模擬和/或數字耦合值來確定由傳感器100接收的電動力場的強度是否足以使傳感器100執行分析物測量。例如，在一個非限制性實施例中，測量控制器532可以對數字耦合值與分析物測量場強充足閾值進行比較，並且產生由傳感器接收的電動力場的強度足以或不足以使植入式傳感器執行分析物測量的指示。
[0157]如果傳感器100確定由傳感器接收的電動力場的強度是足夠的，則在步驟2208中，傳感器100可以向外部傳感器讀取器傳送包括模擬或數字耦合值的場強數據和/或由傳感器接收的電動力場的強度是否足夠的指示(例如，通過基於場強數據調製電動力場)。在一個實施例中，測量控制器532可以將場強數據輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將場強數據傳送到可以對場強數據進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的場強數據進行串行化。編碼器658可以對串行化的場強數據進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的場強數據調製流經感應元件(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的場強數據可以作為調製的電磁波由感應元件114傳送。在一些實施例中，由傳感器100傳送的編碼的場強數據可以由傳感器讀取器101接收。
[0158]如果傳感器100確定由傳感器100接收的電動力場的強度是足夠的，則在步驟2210中，傳感器100可以自動地執行分析物測量序列(例如，圖17所示的分析物測量命令執行過程1700)並且生成分析物測量信息。
[0159]在步驟2212中，傳感器100可以是可以使用感應元件114將分析物測量信息傳送到傳感器讀取器101的傳感器100。在一個實施例中，測量控制器532可以將分析物測量信息輸出到數據和控制總線654。數據和控制總線654可以將分析物測量信息傳送到可以對分析物測量信息進行編碼的命令解碼器/數據編碼器652。數據串行化器656可以對編碼的分析物測量信息進行串行化。編碼器658可以對串行化的場強數據進行編碼。箝位電路/調製器646可以根據編碼的分析物測量信息調製流經感應元件(例如，線圈220)的電流。按照這種方式，編碼的分析物測量信息可以作為調製的電磁波由感應元件114傳送。在一些實施例中，由傳感器100傳送的編碼的分析物測量信息可以由傳感器讀取器101接收。
[0160]在另一實施例中，場強系統可以用作在內科醫生希望在傳感器100在體內的使用壽命之後移除該傳感器100時使用的方便的傳感器定位器。傳感器100在被植入在皮下空間中時是不可見的，並且對於在該空間中可能具有更多脂肪組織的一些用戶，在皮膚之下觸診不總是容易的。場強觸發器系統可以配置為與讀取器殼體上的設定標記結合的銷定位器功能，以便為內科醫生提供使用讀取器來將參考標記放置在皮膚上用於在標記用於移除傳感器100的精確切口時使用的能力，而不必猜測植入物的確切位置以及為了最有效的移除要將切口製造在哪裡。
[0161]上面參照附圖充分描述了本發明的實施例。儘管基於這些優選實施例描述了本發明，但是對於本領域中的技術人員將明顯的是，可以在本發明的精神和範圍內對所描述的實施例做出某些修改、變化和可選的結構。例如，儘管參照耦合到智慧型電話的殼體或讀取器描述了本發明，但是傳感器讀取器可以是經過藍牙或物理電纜連接與智慧型電話或計算機通信的獨立的盒子或鑰匙墜。此外，傳感器100和讀取器101的電路可以在硬體、軟體或硬體或軟體的組合中實現。軟體可以實現為計算機可執行指令，該計算機可執行指令當由處理器執行時使處理器執行一種或多種功能。
【權利要求】
1.一種觸發植入在活動物內的傳感器以便測量在所述活動物內的介質中的分析物的濃度的方法，所述方法包括: 在電動力場內耦合外部讀取器的感應元件和所述傳感器的感應元件； 生成指示所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的耦合強度的場強數據； 基於所述場強數據來確定所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度是否足以使所述傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器；以及 如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定為是足夠的，則觸發通過所述傳感器的分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器。
2.如權利要求1所述的觸發的方法，其中，所述外部讀取器通過使用所述外部讀取器的電路產生與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的耦合值來生成所述場強數據。
3.如權利要求1所述的觸發的方法，進一步包括使用所述傳感器的電路來產生與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的耦合值。
4.如權利要求3所述 的觸發的方法，進一步包括使用所述傳感器的電路來基於與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的所述耦合值來調製所述電動力場； 其中，所述外部讀取器通過使用所述外部讀取器的電路對所述電動力場的調製進行解碼來生成所述場強數據。
5.如權利要求3所述的觸發的方法，進一步包括: 使用所述傳感器的電路來將所述耦合值轉換為數字耦合值；以及 使用所述傳感器的電路基於所述數字耦合值來調製所述電動力場； 其中，所述外部讀取器通過使用所述外部讀取器的電路對所述電動力場的調製進行解碼來生成所述場強數據。
6.如權利要求1所述的觸發的方法，其中，所述場強數據是與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的值。
7.如權利要求6所述的觸發的方法，其中，確定所述耦合強度是否是足夠的包括對所述場強數據與場強充足閾值進行比較。
8.如權利要求7所述的觸發的方法，其中，如果所述場強數據超出場強充足閾值，則所述耦合強度被確定是足夠的。
9.如權利要求1所述的觸發的方法，其中，觸發通過所述傳感器的所述分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器包括使用所述外部讀取器的電路來將分析物測量命令傳送到所述傳感器。
10.如權利要求9所述的觸發的方法，其中，將所述分析物測量命令傳送到所述傳感器包括使用所述外部讀取器的電路來調製所述電動力場。
11.如權利要求10所述的觸發的方法，進一步包括:使用所述傳感器的電路對通過所述外部讀取器的電路的所述電動力場的調製進行解碼； 使用所述傳感器來執行所述分析物測量命令，其中，所述分析物測量命令的執行包括: 使用所述植入式傳感器生成指示所述活動物內的所述介質中的所述分析物的濃度的分析物測量信息；以及 使用所述傳感器的電路來傳送所生成的分析物測量信息。
12.如權利要求11所述的觸發的方法，其中，傳送所生成的分析物測量信息包括使用所述傳感器的電路基於所生成的分析物測量信息來調製所述電動力場。
13.如權利 要求1所述的觸發的方法，其中，所述耦合包括使所述傳感器和所述外部讀取器相對於彼此移動，以使得所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件在所述電動力場內耦合。
14.一種觸發植入在活動物內的傳感器以便測量所述活動物內的介質中的分析物的濃度的方法，所述方法包括: 使用外部讀取器生成指示所述外部讀取器的感應元件和所述傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度的場強數據； 使用所述外部讀取器基於所述場強數據來確定所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度是否足以使所述傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器； 如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定是不足夠的，則重複所述生成和確定步驟； 如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定是足夠的，則使用所述外部讀取器觸發通過所述傳感器的分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器，其中，所述觸發包括使用所述外部讀取器的電路將分析物測量命令傳送到所述傳感器；以及 使用所述外部讀取器的電路對從所述傳感器傳送的分析物測量信息進行解碼。
15.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，所述外部讀取器通過使用所述外部傳感器的電路產生與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的耦合值來生成所述場強數據。
16.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，生成所述場強數據包括使用所述外部讀取器的電路來對從所述傳感器傳送的場強數據進行解碼。
17.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，對所述場強數據進行解碼包括對通過所述傳感器的所述電動力場的調製進行解碼。
18.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，所述場強數據是與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的值。
19.如權利要求18所述的觸發的方法，其中，確定所述耦合強度是否是足夠的包括對所述場強數據與場強充足閾值進行比較。
20.如權利要求19所述的觸發的方法，其中，如果所述場強數據超出場強充足閾值，則所述耦合強度被確定是足夠的。
21.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，將所述分析物測量命令傳送到所述傳感器包括使用所述外部讀取器的電路來調製所述電動力場。
22.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，對從所述傳感器傳送的所述分析物測量信息進行解碼包括對來自通過所述傳感器的所述電動力場的調製的分析物測量信息進行解碼。
23.如權利要求14所述的觸發的方法，其中，所述觸發包括將功率發送到所述傳感器。
24.如權利要求14所述的方法，其中，所述耦合包括將功率發送到所述傳感器。
25.一種觸發植入在活動物內的傳感器以便測量所述活動物內的介質中的分析物的濃度的方法，所述方法包括: 使用所述傳感器的電路產生與外部讀取器的感應元件和所述傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度成比例的耦合值； 使用所述傳感器的電路來將所述耦合值轉換為數字耦合值； 使用所述傳感器的電路來將所述數字耦合值傳送到所述外部讀取器； 使用所述傳感器的電路對從所述外部讀取器傳送的分析物測量命令進行解碼； 使用所述傳感器執行所述分析物測量命令，其中，所述分析物測量命令的執行包括:使用所述傳感器生成指示所述活動物內的所述介質中的所述分析物的濃度的分析物測量信息；以及 使用所述植入式傳感器的所述感應元件傳送所述分析物測量信息。
26.如權利要求25所述的觸發的方法，其中，傳送所述數字耦合值包括使用所述傳感器的電路基於所述數字耦合值來調製所述電動力場。
27.如權利要求25所述的觸發的方法，其中，傳送所述分析物測量信息包括使用所述傳感器的電路基於所述分析物測量信息來調製所述電動力場。
28.如權利要求25所述的觸發的方法，其中，對所述分析物測量命令進行解碼包括對來自通過所述外部讀取器的所述電動力場的調製的分析物測量命令進行解碼。
29.如權利要求25所述的觸發的方法，其中，所述分析物測量命令的執行包括接通和關斷所述植入式傳感器的光源一次或多次，其中，所述光源配置為當被接通時使用激發光照亮具有響應於所述分析物的濃度的光學特性的指示器分子，所述指示器分子配置為當所述植入式傳感器被植入所述活動物內時與所述活動物內的所述介質中的所述分析物進行交互。
30.一種用於植入在活動物內並且測量所述活動物內的介質中的分析物的濃度的傳感器，所述傳感器包括: (a)感應元件，配置為在電動力場內與外部讀取器的感應元件耦合； (b)輸入/輸出電路,配置為: (i)產生與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件在所述電動力場內的耦合強度成比例的耦合值； (ii)將數字耦合值傳送到所述外部讀取器； (iii)對從所述外部讀取器傳送的分析物測量命令進行解碼；並且 (iv)傳送指示所述活動物內的所述介質中的所述分析物的濃度的分析物測量信息； (c)用於將所述耦合值轉換為數字耦合值的電路；以及(d)測量控制器，配置為: (i)控制所述輸入/輸出電路以便傳送所述數字耦合值； (ii)根據所述分析物測量命令，生成指示所述活動物內的所述介質中的所述分析物的濃度的所述分析物測量信息；以及 (iii)控制所述輸入/輸出電路以便傳送所述分析物測量信息。
31.如權利要求30所述的傳感器，其中，所述輸入/輸出電路配置為通過基於所述數字耦合值調製所述電動力場來傳送所述數字耦合值。
32.如權利要求30所述的傳感器，其中，所述輸入/輸出電路配置為通過基於所述分析物測量信息調製所述電動力場來傳送所述分析物測量信息。
33.如權利要求30所述的傳感器，其中，所述輸入/輸出電路配置為通過對來自通過所述外部讀取器的所述電動力場的調製的分析物測量命令進行解碼來對所述分析物測量命令進行解碼。
34.如權利要求30所述的傳感器，進一步包括: 指示器分子，具有響應於所述分析物的濃度的光學特性，所述指示器分子配置為當所述傳感器被植入所述活動物內時與所述活動物內的所述介質中的所述分析物進行交互； 第一光電檢測器，配置為輸出指不由所述第一光電檢測器接收的光的量的第一模擬光測量信號； 第二光電檢測器，配置為輸出指示由所述第二光電檢測器接收的光的量的第二模擬光測量信號；以及 光源，配置為將激發光發射到所述指示器分子； 其中，所述測量控制器配置為根據所述分析物測量命令來控制所述光源。
35.一種用於觸發植入在活動物內的傳感器以便測量所述活動物內的介質中的分析物的濃度的外部讀取器，所述外部讀取器包括: (a)感應元件，配置為在電動力場內與外部讀取器的感應元件耦合；以及 (b)電路,配置為: (i)生成指示所述外部讀取器的感應元件和所述傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度的場強數據； (?)基於所述場強數據確定所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度是否足以使所述傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器； (iii)如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定是不足夠的，則重複所述生成和確定步驟； (iv)如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定是足夠的，則觸發通過所述傳感器的分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器，其中，所述觸發包括將分析物測量命令傳送到所述傳感器；以及 (v)對從所述傳感器傳送的分析物測量信息進行解碼。
36.如權利要求35所述的外部讀取器，其中，所述電路配置為通過產生與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的耦合值來生成所述場強數據。
37.如權利要求35所述的外部讀取器，其中，所述電路配置為通過對從所述傳感器傳送的場強數據進行解碼來生成所述場強數據。
38.如權利要求37所述的外部讀取器，其中，所述電路配置為通過對通過所述傳感器的所述電動力場的調製進行解碼來對所述場強數據進行解碼。
39.如權利要求35所述的外部讀取器，其中，所述場強數據是與所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度成比例的值。
40.如權利要求39所述的外部讀取器，其中，所述電路配置為通過對所述場強數據與場強充足閾值進行比較來確定所述耦合強度是否是足夠的。
41.如權利要求40所述的外部讀取器，其中，所述電路配置為如果所述場強數據超出場強充足閾值則確定所述耦合強度是足夠的。
42.一種觸發植入在活動物內的傳感器以便測量所述活動物內的介質中的分析物的濃度的方法，所述方法包括: 使用所述傳感器的電路產生與外部讀取器的感應元件和所述傳感器的感應元件在電動力場內的耦合強度成比例的耦合值； 使用所述傳感器基於所述耦合值來確定所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度是否足以使所述傳感器執行分析物濃度測量並且將測量的結果傳送到所述外部讀取器； 如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定是足夠的，則使用所述傳感器執行分析物測量命令，其中，所述分析物測量命令的執行包括: 使用所述傳感器生成指示所述活動物內的所述介質中的所述分析物的濃度的分析物測量信息；以及 使用所述植入式傳感器的所述感應元件傳送所述分析物測量信息。
43.如權利要求42所述的方法，進一步包括，如果所述外部讀取器的所述感應元件和所述傳感器的所述感應元件的所述耦合強度被確定是不足夠的，則使用所述傳感器的電路將場強數據傳送到所述外部讀取器，其中，所述場強數據包括數位化的耦合值和/或所述耦合是不足夠的指示。
44.如權利要求42所述的方法，其中，確定所述耦合強度是否是足夠的包括將所述耦合值與場強充足閾值進行比較。
45.如權利要求44所述的方法，其中，如果所述耦合值超出場強充足閾值，則所述耦合強度被確定為是足夠的。
46.一種用於從植入式傳感器獲得分析物測量的外部讀取器，包括: 罩體； 讀取器部件，配置為與所述植入式傳感器無線地通信並且從所述植入式傳感器獲得分析物測量，其中，所述讀取器部件包括配置為與所述植入式傳感器感應地耦合的線圈；以及 通信構件，配置為將所述分析物測量傳遞到電子設備。
47.如權利要求46所述的外部讀取器，其中，所述通信構件配置為將信息無線地傳輸到所述電子設備。
48.如權利要求46所述的外部讀取器，其中，所述通信構件是配置為與所述電子設備中的埠耦合的銷。
49.如權利要求46所述的外部讀取器，其中，所述電子設備是智慧型電話。
50.如權利要求46所述的外部讀取器，其中，所述讀取器部件配置為在小於一秒的時間內從所述植入式傳感器獲得所述分析物測量。
51.一種用於從植入式傳感器獲得分析物測量並且配置為包圍包括通信埠的智慧型電話的外部讀取器，包括: 第一外殼，包括第一耦合構件； 第二外殼，包括配置為與所述第一耦合構件耦合的第二耦合構件； 通信構件，配置為與所述智慧型電話的所述通信埠耦合；以及讀取器部件，配置為與所述植入式傳感器無線地通信並且從所述植入式傳感器獲得分析物測量，其中，所述讀取器部件包括配置為與所述植入式傳感器感應地耦合的線圈。
52.如權利要求51所述的外部讀取器，其中，所述通信構件是來自所述第二外殼的突起。
53.如權利要求51所述的外部讀取器，其中，所述讀取器部件配置為在小於一秒的時間內從所述植入式傳 感器獲得所述分析物測量。
【文檔編號】G08B23/00GK103988238SQ201280061019
【公開日】2014年8月13日 申請日期:2012年10月11日 優先權日:2011年10月11日
【發明者】阿瑟·E·科爾文, A·德埃尼斯 申請人:傳感技術股份有限公司