[发明专利]分析物传感器

说明书

技术领域

本发明涉及用于获得分析物测量结果的传感器。具体而言，本发明涉及可植入传感器和使用该可植入传感器的改进分析物传感器测量的方法。

背景技术

不具有电荷存储设备的可植入传感器可以仅仅依赖外部设备来获得运行电力(例如，以操作其电路来进行测量并将数据传送到外部设备)。传感器和外部设备均可以包括电感元件(例如，线圈)。当外部设备使用其电感元件生成电动力场并且传感器和外部设备的电感元件被磁耦合在所述电动力场内时，传感器可以从外部设备接收电力。然而，在没有内部电源的情况下，如果传感器并未位于外部设备附近(即，如果传感器和外部设备的电感元件并未耦合在由外部设备生成的电动力场内)，则传感器是休眠的。

例如，不具有电荷存储设备的传感器可以被植入人类患者的手臂中，并且当人类患者佩戴其中具有外部设备的臂带时，传感器可以位于外部设备的附近。当患者佩戴臂带时，传感器将能够进行分析物测量并且将数据传送到外部设备，但是当患者未佩戴臂带时(例如，由于人类患者正在游泳或淋浴)，传感器将不能进行分析物测量，并且结果将是分析物测量信息中的间隙。

因此，需要一种改进的传感器和使用该改进的传感器的改进传感器进行分析物测量的能力的方法。

发明内容

本发明的一个方面可以提供一种用于植入活体动物内并测量该活体动物内的介质中的分析物的传感器。传感器可以包括分析物指示器(indicator)、传感器元件、电感元件、输入/输出电路、测量控制器、以及电荷存储设备。分析物指示器可以被配置为基于介质中的分析物的量或浓度来呈现可检测属性。传感器元件可以被配置为基于由分析物指示器所呈现的可检测属性来生成分析物测量信号。电感元件可以被配置为当其处于由外部设备生成的电动力场中时产生电流。输入/输出电路可以被配置为将测量信息经由电感元件无线地传送到外部设备。测量控制器可以被配置为(i)控制传感器元件以在电感元件并未处于由外部设备生成的电动力场中时使用由电荷存储设备提供的电力来生成第一分析物测量信号；(ii)基于第一分析物测量信号来生成第一测量信息；(iii)控制输入/输出电路以在电感元件处于由外部设备生成的电动力场中时将第一测量信息无线地传送到外部设备。

在一些实施例中，传感器可以包括非易失性存储介质。在一些实施例中，测量控制器可以进一步被配置为将第一测量信息存储在非易失性存储介质中。在一些实施例中，测量控制器可以进一步被配置为：控制传感器元件以在电感元件并未处于由外部设备生成的电动力场中时使用由电荷存储设备提供的电力来生成第二分析物测量信号；基于第二分析物测量信号来生成第二测量信息；将第二测量信息存储在非易失性存储介质中；以及控制输入/输出电路以在电感元件处于由外部设备生成的电动力场中时将第二测量信息无线地传送到外部设备。

在一些实施例中，测量控制器可以进一步被配置为：控制传感器元件以在电感元件处于由外部设备生成的电动力场中时生成第二分析物测量信号；基于第二分析物测量信号来生成第二测量信息；以及控制输入/输出电路以在电感元件处于由外部设备生成的电动力场中时将第二测量信息无线地传送到外部设备。

在一些实施例中，传感器可以包括由电荷存储设备供电的时钟。在一些实施例中，时钟可以是低功率振荡器实时时钟。在一些实施例中，传感器可以包括测量调度器，测量调度器由电荷存储设备供电并且被配置为基于时钟的输出来发出第一自主测量命令，并且测量控制器可以被配置为响应于第一自主测量命令而控制传感器元件生成第一分析物测量信号。在一些实施例中，测量调度器可以被配置为基于时钟的输出而以周期性间隔发出自主测量命令。在一些实施例中，传感器可以包括电力开关，电力开关被配置为响应于第一自主测量命令而将传感器元件、输入/输出电路、以及测量控制器中的一个或多个从由外部供应的电力供电切换为由电荷存储设备供电。

在一些实施例中，输入/输出电路可以包括：电容器；以及调谐电容器组，其被配置为对包括电感元件和电容器的LC谐振回路进行动态调谐并且改变LC谐振回路的谐振频率。在一些实施例中，调谐电容器组可以包括变容二极管。在一些实施例中，输入/输出电路可以包括超温保护电路，所述超温保护电路被配置为控制调谐电容器组以使LC谐振回路失谐，以便在传感器过热的情况下减小由LC谐振回路输送的电力。