CN101277671A

CN101277671A - 用于监视药物摄取的系统

Info

Publication number: CN101277671A
Application number: CNA2006800220768A
Authority: CN
Inventors: E·科文农; J·R·斯奎拉; D·K·兰金-帕罗贝克; E·R·里纳斯; N·A·布利什; J·P·斯潘霍韦尔
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co; Carestream Health Inc
Priority date: 2005-06-20
Filing date: 2006-06-05
Publication date: 2008-10-01
Also published as: US8564432B2; US20070008112A1; US9659476B2; US9058530B2; US9183724B2; US20150228179A1; US20100052900A1; US20150313507A1; US20140028454A1; US7616111B2

Abstract

一种用于监视药物(21)摄取的系统，包括形成可消化的射频识别(RFID)标签(10)。该RFID标签附着到药物。摄取该RFID标签和药物。监视来自该RFID标签的信号。

Description

用于监视药物摄取的系统

技术领域

本发明一般涉及跟踪药物的摄取，并且更具体地，涉及使用易碎射频识别(RFID)标签来检测药物的适当使用。

背景技术

有时候期望经过一段时间监视内部的身体事件，而不用直接接入医学工具。例如，用于跟踪药物摄取和在身体中吸收的能力，对于验证合适的使用、监视药物相互作用、控制剂量和维持库存控制是有用的。

获取内部生理信息的传统方法包括：利用工具(如内窥镜或腹腔镜)经由孔或切口物理地探查身体；用医疗器械(如x光、计算机断层摄影、或磁共振成像)对身体进行成像；或收集生物样品(如血、唾液、身体分泌物、或生检组织)。探查活体而没有上述方法涉及的付出、花费、不方便、以及伤害或感染的风险将是吸引人的。

对这些传统方式的改进是使用可摄取的照相机，如由Given Imaging生产的Pillcam^TM(见www.pillcam.com)。这些药丸形式的可吞咽的照相机在它们行进通过消化道时收集图像和基本的物理测量值(如pH和温度)。Pillcam^TM的主要用途是收集内部图像以帮助诊断消化道内部的状况。这些设备已经被证明提供关于对象状态的有用信息而不用额外的侵入医学操作。然而，这样的照相机相对复杂、昂贵、吞咽不舒服、以及在它们收集生理信息的能力方面是有限的。

射频识别(RFID)标签是一类能够应用于跟踪内部生理活动的问题的设备。RFID标签是由这样的材料制成的天线，由调谐到特定频率(典型地在无线电范围内)的场导致该材料感应地共振。通过在共振频率广播，在场中该天线的共振依次变为信息源。这些设备在它们的应用范围中更灵活、不贵、更简单，因此比上面讨论的解决方案更强健。如图1中所示，RFID标签10的标准部件包括电路12、共振腔14、以及装配在基底18的天线16或对刚才所述的部件提供支持的其它装置。当前的RFID技术提供许多解决方案，其利用结合降低成本的远程查询能力。

RFID标签具有悠久的历史。在二次世界大战期间，英国使用RFID标签来远程区别友方和敌方接近的飞行器。由Eastman Kodak公司生产的二次世界大战VTFuze和其它发射无线电信号，该无线电信号通过逐渐地变为同相直到发射和反射信号的组合强度足以激活引信，来响应金属目标的接近。

RFID标签的进一步发展发生在Thermin开创使用无源RF来侦察莫斯科的美国大使馆时。现代无源RFID标签的先驱，外部无线电传输在某些频率上为共振电路提供功率。某些状况(如人在房间中说话)将修改共振的调制，其然后将被接收和解调，创建了极其简单和强大的、用于听远程谈话的无线装置。

近来，RFID技术已经被应用于医疗领域的发明(如将RFID标签10附着到在图1所示的药的容器20、病人、以及药物分配器(如IV瓶))上。这些RFID标签能够远程地被查询以便跟踪药物使用。(见美国专利申请公开No.2005/0088306 A1(Andreasson等人)和2004/0008123 A1(Carrender等人))。该方法的一个主要缺点是，RFID标签在容器上而不在摄取的药物中。尽管使用能够被跟踪，但是不能实现检验特定的人对药物摄取和消化的方法。

尽管潜在地有用，另一种方法是提供能够植入活体中而不用担心分解或相互作用的RFID标签。美国专利申请公开No.2003/0058110 A1(Rich)涉及一种RFID系统，其能够嵌入在病人的皮肤下。然而，需要植入病人身体用于监视生物活动和药物传递的RFID标签，在不再需要时还将需要移除，对大多数状况确定的是需要药物治疗。如在美国专利No.6,083,523和5,874,099(都是Dionne等人的)、以及其它由Dionne等人教导的，永久植入的设备和标签需要设计和构建，以试图排除损害和故障，并且对于多数病人很可能成本不允许。已经开发了嵌入皮肤下的永久RFID标签的简单系统，用于跟踪和识别宠物，如在美国专利No.5,850,196(Mowers)中公开的。

最后，在RFID标签想要通过身体如Pillcam^TM所做的情况下，要求设计确保该RFID标签电路在摄取和排除的过程中没有被损害，再次潜在地增加了设备的大小和成本。

因此，存在对精确监视病人的药物摄取和消化、而不使用永久嵌入的装置或成本不允许的RFID解决方案的系统的需要。

发明内容

在本发明中通过将易碎RFID标签结合在药物中满足了需要。简单来说，根据本发明的一个方面，一种用于监视药物的摄取的系统，包括形成易碎(这意味着通过身体内和与身体的相互作用毁灭，因此不需要移除，因为其已经被消化或另外被吸收)射频识别(RFID)标签。该易碎RFID标签通过附着到摄取的药物或通过以别的方式嵌入身体内，被引入身体内。一旦在身体内部，该易碎RFID标签的信号就被监视。

尽管在教导本发明中射频通常指波长，但是本发明教导各实施例使用其它波长和场，用于与该易碎标签远程通信。

易碎RFID标签包括天线，其由能够被调谐到特定频率(通常在无线电范围内)的场导致感应地共振的材料制成。在这方面，易碎RFID标签与所有的之前技术在创建能够远程查询的标签(如美国专利No.5,682,143(Brady等人)(并且回到美国专利No.6,894,614(Eckstein等人)))上相似且易懂。通过在共振频率广播，在场中天线的共振依次变为信息源。通常，这样的天线由金属或生物学上不活泼金属(如金)以小量(如薄箔的形式)创建。当摄取药丸时，天线结构经过一段时间由身体毁灭。其它形式的可食用和导电性材料(如密封的金属液体、土(如泥灰)、或者甚至是液体或气体)也能够用于创建合适的易碎天线，其将在消耗过程中被毁灭而不伤害消费者。这些材料之前已经被忽略用于精确使用，因为它们的易碎和缺乏强健，并且可摄取，因为实际上将消耗小的量，因为这样的可摄取的导电性材料不需要包括整个设备，而只需要足够的量和面积，使得在消耗时包括标签的功能。当美国专利No.6,025,780(Browers等人)教导一种紧用RFID标签的装置时，由该专利略微谈到对能够去激活的RFID标签的需要，但该专利没有寻求设计一种标签，其被设计为自我禁用。

家庭环境或医疗亭将具有至少一个恒定的RF源(如在加油站中用于检测RFID付款信息的那些)，该RF源将识别天线的存在或不存在。通过具有多个RF源，能够确定每个天线的3D位置。利用系统来监视每个药物的种类、存在和位置，以下设备和服务变为可能：

●可锁定的药物分配者(谁试图服药；他们服用什么药；防止过量配药或提醒患者服药)

●亭/浴室附件，其确保药物当场服用(保持门关闭，直到药物被服用)

●确定药物被服用或丢到厕所或水槽的装置

●通过跟踪药物服用历史，提醒患者药服用哪种药的装置

●与医疗人员共享药物服用历史的装置

●通过使用医疗跟踪历史，防止与食物、维他命和其它药物相互作用的装置

本发明是一种使用有意地易碎标签、通过识别何时这样的标签被毁灭来提供有用信息的系统。该系统然后通过提供有用的服务来响应该基本的状态改变。这样的有意易碎标签能够由这样的材料组成，该材料不仅能够被摄取还能够被消化，同时理解分解是期望的品质，并使得标签材料能够以标准方式消除。还可消化的这样易碎标签赋予其自身这样的应用，如包括在要摄取的目标(如药丸、锭剂以及乙二醇带)中。

这样的系统支持的应用是通过药物自身而不是容器来跟踪药物；以及跟踪药物到其被身体毁灭。这样的能力依次使得系统能够自动地用该能力分配药物，以确保药物按照前提服用，否则能够缩短退出前提。当与独特地识别药物服用者的装置结合时，该系统能够跟踪药物服用的频率和剂量，并且能够基于直接观察自动地限制或增加剂量、或基于药物服用行为要求帮助。

另外的应用是易碎标签被设计为只有在某些化合物(例如但不限于在胃中发现的那些化合物)存在时才分解。这样的系统允许方便和简单地管理药物测试。这样的系统还允许方便和简单地测试例如尿分析，其中易碎标签被投入卫生间中，并且结果立即被远程收集并存储，因此消除携带样本的需要。

在另一个应用中，易碎标签被设计为在机械压力下而不是通过化学反应来分解。这样的标签可以被贴到人工的或天然的身体部分。然后被植入并能够被远程查询。当在身体部分(例如人工髋关节)中的磨损已经进行到预定的水平时，该标签变得没用，因此警报远程查询该身体部分已经达到不能令人满意的磨损水平。

尽管优选实施例描述了使用射频识别标记的系统，但是应当注意的是，该系统的简化允许使用声音频率识别标签、以及以其它频率反射或共振的标签。因为存在或不存在提供足够的信息来允许该系统的操作，各应用能够成像，其中不要求通常RFID标签系统中要求的电路。

优选实施例讨论了无源标签，但是在一些情况中有源标签能够相同的或更好的使用。优选实施例涉及单个标签，但是本发明包括并行起作用的多个标签的使用。多个标签可以被封装，因此它们随着时间，以连续的方式暴露状况。另一个实施例使用多个标签，其封装从标签被毁灭或留存状况(如当胃中的化合物毁灭了一些标签但留下其它的标签)的一些组合产生有用的信息。

本发明包括当各状况部分毁灭或以别的方式修改标签时的数据提取。该标签可以额外地由各化合物(如量子点)组成，提供当标签被摄取时，分解为仍然能够被其它装置跟踪的成分的功能。

本发明包括外部供能的潜力，例如，RF电路和设备使用该电源来激活或另外改变电路，该电路将释放或限制身体中的药物释放或该电路将改变药物自身以致使其激活或不激活。

在下面呈现的优选实施例的详细描述中，本发明及其目标和优点将变得更加明显。

附图说明

图1是示出被加标签的药物容器和射频识别(RFID)标签的示意图。

图2示出用于监视被加易碎RFID标签的药物摄取的系统的部件。

图3是示出用于该系统的监视器放置变化的图示。

图4是该系统的亭版的图示。

图5是该系统的家庭版的图示。

图6是示出根据本发明的事件序列的流程图的示意图。

图7是使用负反馈处理信息的本发明的系统的流程图。

图8是使用正反馈处理信息的本发明的系统的流程图。

图9是在嘴中被毁灭的易碎RFID标签的图示。

图10是悬浮在胶囊中的易碎RFID标签的图示。

图11是复合的易碎RFID标签的图示。

图12a是易碎RFID标签的图示，该RFID标签因为其被嵌入以示出在关节处的机械磨损，所以是易碎的。

图12b示出易碎RFID标签的另外形式，在该RFID标签中使用了多层RF阻断材料。

图13是有源易碎标签的图示。

图14是易碎RFID标签的图示，该易碎RFID标签的共振特性由于设计为易碎在电路中出现分解而改变。

图15是使用声音特性的易碎识别标签的图示。

图16A和16B是易碎反向反射性识别标签的图示。

图17是示出易碎识别标签和非易碎部件(如量子点)的组合的图示。

图18A是易碎RFID标签的图示，该易碎RFID标签的共振特性由于设计为易碎在天线中出现分解而改变。

图18B是易碎RFID标签的RFID天线段的扩展视图图示，该易碎RFID标签的共振特性由于设计为易碎在天线中出现分解而改变。

图19是易碎RFID标签的可替换RFID天线段的扩展视图图示，该RFID标签的共振特性由于设计为易碎在天线中出现分解而改变。

具体实施方式

本发明将具体涉及根据本发明的装置的元件形成部分、或更直接地与根据本发明的协作。应该理解的是，没有特别地示出或描述的各元件可以采取本领域技术人员公知的各种形式。

现在参照图2，示出了用于监视被加标签的药物22摄取的系统。可消化的射频识别(RFID)10标签附着到药物21或嵌入药物21中以形成被加标签的药物22。在摄取被加标签的药物22时，该被加标签的药物22由监视设备30检测。

监视设备30包括存储设备32、发射机34以及收发机36。这些组件附连到支持物38，其可以作为腰带佩戴或另外附着到人的身体。

来自监视设备30的信息可以传输到收发机36，收发机36连接到计算机42。从监视设备30接收的信息在监视器44上查看。

参照图3，监视设备可以被结合到要佩戴在身体上的不同物品中。一些示例包括项圈52、系索53和腰带54。监视设备还可以靠近嘴放置，例如在听筒和话筒吊杆25上。监视设备30还可以被结合到手持式设备56、药物分配器57、头顶设备58或墙上安装的设备59中。

在所有情况中，监视设备将类似地工作。当被加标签的药物被摄取时，发射机发送信号，该信号传播通过身体并如上讨论导致RFID标签中的共振。因此，该药物通过身体的传播能够在任何期望的点被跟踪。例如，如果佩戴了项圈52，那么药物能够在其被吞咽时被检测。如果佩戴了腰带54，那么药物能够在其进入胃的时候被检测。并且对于这些示例，监视设备还能够检测被加标签的药物何时已经通过这些点、以及检测药物何时已经进入这些点。

所述概念还能够应用到除了独立系统的环境之外的环境。图4示出其如何能够在医疗亭上应用。医疗亭是对人执行测试和检查，例如血压、体重、血氧水平、链锁状球菌测试及其它的设备。该亭能够具有个人帮助、可以是无人帮助的或具有远程视频链路用于帮助。利用能够检测特定药品的易碎RFID标签，亭能够用于测试人的血流中的处方或非法药品。在这种情况下，该标签将在与特定药品或感兴趣的物质接触时激活。

对象4走到医疗亭5。易碎RFID 22被分配和摄取。在与感兴趣的物质接触时，信号3从标签发出，并由医疗亭5内的信号监视器30拾取。邻近检测器17被用于确保对象4在合适的距离内，用于信号3被医疗亭5中的传感器30检测到。信息(摄取、检测或两者)由亭式计算机15记录，存储、打印和或传输到感兴趣的位置(医生、管理人员、照顾者等)。

这个潜在应用包括在政府和某些体育情形(将要求一些观察以确保标签被摄取并且由正确的测试对象摄取)中的非法药品测试。还能够用于老人照顾装置中，以确定对象期望服用的处方药的水平，并监视处方药的实际摄取以达到正确的水平。其它的应用领域是那些对象可能难以处理药物或其它摄取物服用(可能甚至是位置传感器，用于肯定地识别是谁以及在哪里)。示例是学校儿童、军队人员、犯人甚至是宠物。

图5示出使用家庭系统的易碎RFID的实现。应用领域的示例这里包括闲居家中的个人，其中医生和护士需要知道要服用的剂量和药物的正确摄取。心脏护理病人、老年人、那些必须服用许多药物的人、记忆力有问题的人、或那些在远程位置的人是对象的示例。在该实施例中，设备附连到典型的家庭计算机19。监视设备30是组合传感器和邻近检测器，其通过家庭计算机19上的标准通信接口之一连接。该接口可以是USB、RS-232、或无线连接和软件，其能够确定是否对象4在传感器能够检测来自RFID标签22的信号、以及检测自身的正确距离内。当标签被摄取时，信号3(摄取已经发生或其接触感兴趣的物质已经被检测到)被发出，并由监视器30拾取。该信号(或没有这些)然后使用前述软件被记录，并存储在家庭计算机19上或传输到另一位置，如医生的办公室、护士站、照顾者或其它感兴趣的人。

应用到图5的另一实施例是通常在医院中发现的车载计算机(COW)。相同的监视设备30可以在此被添加，并且接下来将是与家庭PC相似的情景。此外，可以使用便携式计算机、膝上型计算机、桌上型PC、口袋式PC甚至个人数字助理(PDA)，只要能够使用监视设备。因为这些设备中的大多数具有无线能力，所以这引起很少的问题。

药物分配器57也可以是该系统的部分，并且用于在药物被分配时留意它们。这个信息能够与药物的摄取比较，以确定它们是否已经按照期望被摄取。该细节将稍后在图8中解释。

图6示出适于本发明的事件序列。病人的监视器最初处于“关闭”状态40，因为假设让监视器连续地打开几乎没好处(尽管也可能存在需要这么做的例外情况)。服用药物将涉及打开或另外操作药物分配器45，其将接着发送激活监视器50的信号。该过程然后进入循环47等待检测器的状态改变55，因为它已经检测到被加标签的药物的存在。进行以下合理的假设：如果没有检测到药物、或如果被加标签的药物没有在某个预定的时间期限内被毁灭，那么该系统将停止等待超时60，通过关闭监视器65并且发信号通知适当的(没有被加标签的药物或没有被加标签的药物被毁灭)未完成的结束数据70导致退出循环。例如，当人打开(或另外激活)药物容器但没有服用药物时，错误事件的时间和涉及的药物应当被记录，并发送到涉及监视病人健康开始的照顾者或其它人，因为它涉及药物使用。应当注意的是，病人和照顾者可能是同一人。

图6还图示了在被加标签的药物已经由监视器检测到75之后，数据(如药物的识别和剂量)如何从标签中读出，并由本发明的系统与其它数据(如日时)组合80。该数据然后能够由该系统的用户根据期望存储85、传输90、或另外处理95。例如，照顾者可能希望立即被通知病人服用特定药物的行为，因此使得系统能够发送传输100，其可能是唯一步骤，使得系统的功能完成105，并且因为监视器“关闭”检测失败，因为发现监视器“打开”110，结果显示115给照顾者。照顾者还可能希望具有服用药物的记录，用于稍后与病人健康改变的其它生命特征和方面比较，因此存储器120也被启用。最后，照顾者可能希望将药物的时间、剂量和识别与服用该药物的规则比较，因此数据的另外处理125也将完成。可能的是将完成所有三个步骤，因为如果违反某些规则，那么处理125数据的结果将可能导致需要传输100警告(以该病人理解的显示形式)，并且用于存储120各个行为用于以后参考。

一旦完成涉及验证服用药物的期望步骤时，也就是当系统所要求的所有初始任务完成时105，该系统通过继续循环47该过程直到超时期限超出60、或直到被加标签的药物被毁灭导致状态改变55，确认该药物实际上已服用，状态改变55又使得标签存在检查75失败，其导致监视器被关闭65并导致该过程发信号通知完成数据70，其后跟随上述检查传输100、存储120或另外处理125是否被启用的步骤，用于超时或被加标签的药物毁灭步骤。这最后通过系统遇到监视器“关闭”检查110，并且一旦通过就进行到结束状态130。应当注意的是，各发明(如美国专利No.5,963,136(O’Brien)、以及最近的美国专利No.6,851,615(Jones)以及其它)预计了使用RFID标签用于管理药物和药物分配器的需要和适当性，但是这样的发明没有使用搜索和能够验证正确剂量已经服用的过程。

当易碎标签被设计为存在更长的持续时间时，如在存在指示不同于药物的立即摄取和消耗的一些事项的需要时，存在特定的情况。这种需要的示例是内部结构(如在关节处的骨)或植入设备(如起搏器、人工关节或类似设备)的磨损。不同于图6中的过程，当附着到设备的易碎标签或易碎标签自身手术地另外嵌入在身体内时该过程开始。因此，消除了被加标签的药物被分配45的步骤，并且该过程从监视器通过一些其它过程、手动的或一些其它自动的触发器(呈现唯一的标识符(如具有在一些介质的卡上加密的数据的卡)、生物数据(如面部识别)、或一些另外形式的用于识别目的的标记)被“打开”开始，而不是如图6中所述的自动“打开”监视器50。在随后的时间，监视过程保持循环47(虽然在更长的序时持续时间的循环中，并且等待被加标签的易碎的药物被毁灭)以及检查持续，直到易碎标签被毁灭55。该监视过程可以是手动的(使用手持式扫描器)、自动的(其中病人将他们自己呈现给建立在亭中的扫描设备)或半自动的(其中人的观察与大屏幕系统结合)。当该标签不再存在时，监视器如图6中所描述的将结束数据70发送到系统，并且采取适当的行动。

图7提供了代表性处理步骤的流程图，该处理步骤用于对图6中描述的种类的负反馈回路的更复杂的一组响应，作为包括本发明的事件序列中的一般超时循环47，其不意味着是包括所有的。不同于图6，图7阐明了系统不断地监视被加标签的易碎的药物摄取和/或毁灭的情况。循环47可以通过不断地循环(其中每个循环导致检查状态改变55)，基于负反馈信息(如“被加标签的易碎的药物没有被检测到”)，用额外的循环来响应。当不存在改变时，每个循环额外地检查时间135。校验时的当前时间135可以接着与既往病历140比较，以建立对于一些先前事件(如服用一些其它药物、睡觉前时间或饭后时间)的相对时间，这与先前在图6中步骤60涉及的作为用于检查超时的简单绝对时间通道相反。相对时间的比较能够用于决定是否是服药的正确时间145，这样的数据能够与包括其它时间信息(如在图6中涉及的特定药物服用的绝对时间)的数据库比较。这也提供了对适当和定时摄取的纵向连贯性进行检查的手段。基于比较和确定该药物是否应当服用150，该系统能够(如果是服用药物的时间)进行到查找优选动作150，然后执行动作155；不同于图6，其中涉及的唯一动作是关闭监视器65，并且用信号通知结束数据70。在该情况中的优选动作可以是需要服用药物的响应，如旋转和视听警报。除了时间，提醒也容易考虑，并且对本领域技术人员相对于病人要服药的需要熟悉的是监视病人状况的状态。

图8继续图7中开始的流程图，表示更复杂的事件序列循环47。图8表示对循环47的正反馈部件，其中信息特别是测试“已经存在状态改变55被递送，并触发正循环。在检测到被加标签的易碎的药物已经在服用和/或毁灭并且已经从易碎的标签接收到信息、并且读取80的情况下，读取和添加数据的步骤80之后为另外特定步骤，如识别，从而特定传感器160和/或传感器组的位置的知识以及该信息由该系统与环境信息165(例如但不限于时间)组合。可能使用的其它潜在的环境和个人数据的形式是温度、亮度、病人的位置或姿势、病人的温度、苍白、血液的化学平衡、心率、氧气水平和对医疗领域的工作人员是公知的所有其它形式的病人信息。通过将这样的数据与更大的既往病历170比较，能够得到关于服用该药物的影响的有用结论。作为示例，计算机化的系统能够将规定的药物和该药物剂量与正在服用的药物和剂量比较，并识别剂量175中的错误，并且如果存在错误，则发出警报，如果这是优选动作155的话。类似地，该系统能够被编程，以识别环境180的适当方面，如病人试图服用“光动力”药品，如磺胺药物、四环素、磺酰脲、噻嗪类利尿剂、或萘啶酮酸，其中在日照条件下，这样的药物将对阳光有害地反应。另一种情况是基于对要服用药物的绝对和相对时间185的比较，特别是结合正确的情况和环境180。例如，病人不应该在饭后太早服用药物。常规地，在为了避免要服用的药物不正确的组合190被服用时，重要的是知道服用了什么药。该系统能够在每种情况下查找150优选动作，并且如果这样允许的话，执行155该优选动作，作为关于在图6中列出的、简单显示数据的选项的更复杂变化。

应当注意的是，以下的图示不意味着并且不提供精确的标度和大小，而是意味着图示各部件的基本功能关系。

图9示意性地提出易碎RFID标签22能够是有用的，即使其除了在咀嚼时停止响应外不做什么事。在该示例中，假设RFID标签天线16由自耗材料制成，该材料也用作好的天线，如铜。银、金或导电性聚合物，如在美国专利No.6,899,829(Shelnut等人)中教导的和回到美国专利No.3,958,066(Imamura等人)的许多其它物品，并且更早的也适合，包括那些由Shelnut教导提到的物品、这样的胶体化合物作为非导电表面的选择。应当注意的是，RFID天线能够由非常薄的膜制成，实际上用于邮件使用的打印标签在0.0008英寸的净标签厚度范围内，如由美国专利No.6,820,314(Ferguson等人)教导的，并且仍然起作用允许在用于天线的材料选择中的一些范围。在该示例中，假设药物是由可咀嚼的锭剂或乙二醇带形成的，如由Listerine以及在www.oral-care.com发现的其它口腔杀菌剂制造者Listerine Pocketpaks^TM制造的那些。对易碎性的设计要求金属的延展性(如果使用了金属)、或导电性聚合物的柔韧性，忍受处理但不能太大使得天线或封装在服用时干扰其毁灭。如在对图3的说明中陈述的，安装在吊杆25或其它结构上的、或另外附连到嘴内侧或外侧皮肤的、或嵌入在牙齿中的监视器响应起作用的易碎性RFID标签的存在以及接着不存在，如之前在图6中讨论的。

图10图示易碎RFID标签胶囊200，其具有本领域公知的以及通常在美国专利No.4,309,707(James等人)中教导的螺旋形(或其它近似三维的外形)的天线，特别是该天线不是展平的形状因数，而该天线是三维线圈210，允许紧凑封装。然后该易碎RFID标签以制造药物胶囊领域中的技术人员熟悉的方式封装。通常这种胶囊的凝胶包衣(或如由美国专利No.5,914,381(Terado等人)教导的可降解的聚合物或其它适合的包衣)将在嘴或胃中以标准方式分解，允许该易碎天线根据图6中概括的过程被毁灭。

图11图示合成的胶囊220，其中封装了超过一种的易碎RFID标签，每种易碎标签封装在不同的物质中，在相同物质中但其中该物质已经被处理，以对其环境不同地反应，并且因此以不同的方式构建以抵抗分解到不同的程度，例如当该相同的物质在厚度上变化或构造为证明是在包装机领域中最轻的包装时，或如在美国专利No.4,093,709(Choi等人)中说明的生物可降解长效药物使用微球体时，该微球体已经包装在不同的易碎RFID标签周围。用于封装超过一种标签的不止一种胶囊220、并且使这种附加的胶囊链接到单种剂量的用法允许测试复合物以及识别吸收率。当响应RF源时，多个标签会相互干扰，使得一个或多个标签的毁灭将通过消除的过程显示其身份，因为剩余的易碎标签能够接着被清楚地识别，提供潜在的有用信息。可替换地，易碎RFID标签可以由药物的微球体环绕，该药物的微球体干扰RF信号更像法拉第笼(Faraday cage)，在该情况下，该易碎RFID标签将由监视器检测一段有限的时间，该时间在环绕材料的分解和易碎RFID标签的分解之间。此外，可以使用如美国专利No.6,765,476(Steele等人)所教导的副载波，以及其它方案，所述方案允许通过调节监视器和天线的使用，靠近另一个使用多个RFID标签天线。

用于涂覆摄取胶囊的、对身体内发现的环境具有不同类型反应的那些典型成分，在通过搜索时间和释放及药物所发现的专利(如美国专利No.4,707,362(Nuwayser))中列出。

图12a图示易碎RFID标签的使用，该RFID标签的值从标签230的机械磨损导出。该使用的示例返回参考在图6描述的结尾处提供的特殊情况，其中易碎标签嵌入身体中而不是被摄取。对于这样的嵌入式易碎标签清楚地适当应用是作为骨240的顶部、或其它经历磨损的表面上的保护层部分。在骨的情况下，所述磨损是由于机械摩擦以及化学反应。在任一情况中，在确定骨表面的损伤或人工或天然骨替换的损伤中存在值。如图11中所述，将在合成的易碎标签中存在值，但在该情况下，多个易碎标签将由位置而不是胶囊中的物质分离，以便允许评估哪里出现磨损以及磨损的程度，从而评估病人通常参与的移动的影响。此外，因为易碎RFID标签的天线对于获得RF功率、天线设计有要求，使得磨损在完全失效可能在一些应用中成为正在出现的特征之前，(通过缩短其长度)劣化该标签的天线的功能。从使用标签相对于磨损监视器的运动得出的附加优势来识别和记录运动(不适当的或过量运动使得磨损病人)，如在由美国专利No.6,748,797(Breed等人)和美国专利No.6,538,566(Morand等人)在相关的磨损运动中教导的，直到该标签彻底磨损的时候。

图12b更详细图示易碎标签能够被设计成使得其在被毁灭之前由恶化情况使能的概念。通过在易碎RFID标签10和药物21之间插入RF阻隔层241，因此完全阻隔标签对外部的共振，该易碎RFID标签将通过首先去激活、然后激活、然后在其被毁灭时(在最终状况中)再次去激活指示恶化的情况。这样的阻隔层能够由任何射频阻隔(在易碎RFID标签的情况下)、或其它波长阻隔或合适的阻尼材料构成。通常这样的阻隔材料将是法拉利笼，其由精细编织的金线、这样的阻隔材料的箔片构成(以及其它具有电导属性以及能够安全摄取的材料)。通过使用多个易碎RFID标签和层，增加了特定的包衣的量，并且能够推断相关的信息。

另外的特征是能以与背景技术中涉及的Thermin监听设备相同的方式，使用嵌入式标签来监视内部振动。起微型听诊器作用的这样的振动监视设备，能够被远程查询，如由Thermin最初在他的美国驻莫斯科大使馆监听设备中使用的。

应当注意的是，易碎标签不仅可以手术地嵌入，还可以通过注射或穿刺身体来插入易碎RFID标签进行嵌入，由此提供安全和方便的方法，用于测试在这样的测试中不配合的人或动物的身体状态。这样的应用的示例是需要由兽医测试的不配合的动物、或在野外标记动物。

药物相互作用的其它实施例可以是其易碎性从对外部压力的响应中导出的易碎标签。对于这样的易碎标签的典型应用可以是以下被嵌入的，这样的易碎标签将起作用直到血压的降低低于在标签将被毁灭的点处发生的设置限度，给出易碎标签受体新陈代谢状态的立即指示。类似的应用能够推断用于肺中气压的损失。

药物相互作用的其它实施例还可以包括易碎标签在温度超过某个限度时发生故障。这种类型的合成易碎标签能够提供一种远程且自动监视身体内部温度的快速方式。

组合机械和化学易碎性方面的实施例是生物反应的易碎标签。该易碎标签的包装、基底或成分将被设计为支持特定的霉菌、真菌、细菌或病毒的生长。该易碎标签的毁灭然后将指示生物体的存在。

没有图示但提到的是这样的装置，其使用多个连接到单个天线的电路，使得磨损将成功地使一个识别电路禁用(通过毁灭连接器)同时使能另一个识别电路(通过毁灭阻碍物)。

手术嵌入的易碎RFID标签不限于检测磨损的人工植入物或骨的附属物。它们也可以附着到被设计为经过长段时间缓慢释放的药物。例如，在肿瘤位置植入的药物球体可以并入易碎RFID标签，以检测药物从球体释放的速率或药物的耗尽。

图13图示药物被加标签中有价值的易碎性构思的可替换实施例。在该情况下，标签210不是无源地从对外部RF源共振得到其能量，而是由胶囊中的内部电源250(如图中所示)(如电池或由美国专利No.6,700,491(Shafer)教导的也是天线的电池、或通过不同于RF广播的装置从其外部环境提取可用能量的设备)供电。这个更复杂和更贵变型的期望在于能够用天线分配和功率的外部应用，允许无源监视系统的价值。应当注意的是，用于这样的设备的易碎性的价值由于通过跟踪其结构的毁灭(以及增加不需要被检索的特征)提供了相同功能价值而延续。

胶囊可以包括电源，像给出的“Pillcam”、或从环境中提取能量的装置。从环境中提取能量的装置能够是外部的场，如磁场、声音激励、体热、转化为能量的机械运动如压电，或与身体中的物质进行的化学反应。然而，不同于产品(如Pillcam)，该胶囊将由易碎标签部件(如参照图12b提到的“为故障设计的”电路元件)组成或包括该电路元件，其将影响胶囊的输出。如参照图11和12a提到的，电路的选择性故障部分将改变由胶囊发出的识别信号，因此允许创建“单个使用”的摄取监视系统。

再次应该注意的是，由胶囊发射的信号不必在RF范围内，而是可以在波长频谱的声音、光或其它部分内。

图14图示了对识别特定组件的存在有用的易碎性的另外(除了天线故障)形式。该图示描绘了这样的设备，其中通过连接器260，RFID标签的多个ID电路12连接到单个天线16，以用于传输，该连接器260由电抗组件(如前述金导电性痕迹)组成，该导电性痕迹留下暴露给环境，导致由电路确定的信号通过与周围的反应而改变。各组件(如金属和金属聚合物)能够通过快速分解起作用(实质上，切断到一个电路的痕迹)，并且优选地通过使电流起作用或以微机械的方式(等效于打开或关闭开关)响应环境用作晶体管来起作用。该功能的示例将是保护层通过厚度变化使得一个(或更多)痕迹在另一个痕迹之前被“切断”，或选择保护材料使得活体内环境中的特定组件导致其分解并暴露给痕迹的电抗材料。

继续参照图13的教导，没有图示但易于预见的是使用一些不同于RF天线16的电源250以及连接器260，其通过除了或替代与RF天线16的连接，从这样的电源250激活电路功率起作用。

应当注意的是，提供能量给易碎RFID标签电路的外部RF监视器能够用于完成工作。一个示例是使用监视器来启动易碎标签的损坏(通过声音振动或RF辐射和加热)，这样的损坏导致屏障的损坏以及天线的损坏，该屏障阻止胶囊内容与环境混合。这样的释放的另一机制将是微机械的情况，其中易碎标签的损坏消除了给用作门的微机械设备的电源，这然后导致药剂(如药物)通过直接作用(易碎标签的损坏关闭了药剂内部储蓄室的路径)或通过外部调节进行释放，其中标签的损坏被监视并触发外部设备，其自动将活性药剂注射到身体内，或其中外部设备打开辐射的源或场，其激活已经在身体内的成分。

图15图示了设计成响应外部声音激励270(不要与“声音标签”混淆，该“声音标签”是与低频噪声结合的用于识别目的的音频信号。见美国专利No.6,301,364(Lowmiller等人))的易碎标签。由于该易碎标签的基本功能从对一般的信号进行回声开始，没有电路的共振能够用于获得本发明的目的。该图示通过示意性描绘嵌入在基底290中、并放置在填满液体的胶囊中的音叉结构280提出该构思。当胶囊破碎时使得音叉指示药物服用过程完成。该实施例从这样的实事中受益，即声音共振材料是常规有机、并在自然界中能发现的，因此易于找到适于摄取的材料(如纤维物质)。

没有显示但是易于通过图15的教导预见的是，使用声音共振排出并隔开医疗物质(不管材料是药片、胶囊、锭剂或其它形式，只要该药物具有足够的刚性结构)。同样没有显示但是易于通过图15预见的是在张力下共振线程或线性的使用。

图16A图示了嵌入式易碎标签300的使用，该易碎标签300被设计为利用外部的红外(或声音或光波长)源进行操作。该红外反射标签位于非常靠近皮肤表面，调谐到合适频率的红外、太赫、光或声音激光源将以能够进行外部监视的方式反射表面标签。为了加强反射的强度，易碎标签应当是向后反射或立体角材料310的形式，如图16B中所示，如近来由美国专利No.6,481,857(Smith)和回到美国专利No.4,712,868(Tung等人)以及其它更早的教导的，用于改进返回信号的强度。随着易碎IR标签劣化，该易碎IR标签将失去反射性。此外，该标签的不同部分将被涂覆不同的反应包衣，使得除了机械磨损，化学反应能够随时间被监视。

图17图示了组合的易碎标签的选项，其具有坚固的组件(如量子点320)。如之前在图13的描述中提到的，易碎标签可以与各组件(如发射机、电路、机械部件、微机械部件以及自身不是易碎的自给电源)组合。该设备的混合形式能够以其它形式实施，例如将迄今为止提到的任一易碎实施例与坚固(与易碎相反)组件和坚固标记(如量子点、Cornell点)或相关成分的释放系统结合。用于生物标记的量子点和Cornell点由C.Henry在“Quantum Dot Advances”(在Chemical and Engineering News，Vol.81，No.23(2003年6月9日)p.10中发现)中讨论。可以使用另一形式的混合系统，其中嵌入式标签结合人所携带的监视器识别使用的人，以添加由拟定受体浏览而没有篡改的适当剂量的附加确保水平。见美国专利No.5,923,572(Pollock)，其中提出了嵌入式标签过程，用于给汽车加油(但没有易碎RFID标签的方面)。

在该图中，图示了量子点320的储蓄室的使用。量子点(以及Cornell点和类似功能的毫微材料)被设计为在特定的荧光范围内响应UV光，使得当标签自身分解时，释放包括该标签的量子点材料以通过身体传播，其中最后可访问外部监视。见美国专利Nos.6,855,551；6,326,144；以及6,306,610(所有都是Bawendi等人)，其用适当调制的监视器(传感器)来显示在适合的频率内的荧光组合。

应当注意的是，与不同颜色的量子点储蓄室320连接的混合易碎标签可以是有利的，因为随着量子点(不同颜色的量子点)在不同的时间释放用于外部监视，药物分解的序列或分解的缺失将提供关于标记的分发速率的有用信息。

最后，应当注意的是，尽管本发明的各实施例已经以使用利用标签有意易碎性的系统的离体(in-vitro)优势的形式进行讨论，但是其不排出活体(ex-vitro)实施例，因为这些可以发现是有用的和方便的。能够与身体内部的化学状态反应的相同标签，在检查身体的排泄物中同样有用，因此允许创建测试系统，其具有一次性反应组件，用于测试粪便、尿、血、以及所有其它形式的排泄物，并具有改进水平的安全性和方便性。例如，该易碎RFID标签在排尿以检测某些化学物质的存在后可能被扔入洗手间，而不用将尿样带到实验室用于分析。

图18A是易碎RFID标签的图示，其共振特性由于在天线16中的损坏而改变。图18B是RFID天线部分350的扩展视图图示。参照图18A和18B，RFID天线16由导电性微粒340和非导电性微粒330构成。该结构的易碎性源于当发生摄取时这些导电性微粒的分散。在摄取之前，RFID天线16的导电性微粒340局部存在足够高的密度以形成通过RFID天线16结构的导电路径。所述导电性源自导电微粒340之间的接触，该微粒340在足以在导电性微粒340和非导电性微粒330的混合物内形成网络的水平上存在。在由于摄取而分散后，导电性网络被毁灭，并且结构不在有效地作为RFID天线16工作。

通常，非导电性微粒330是微粒形式的药物，因此需要一些另外的处理以创建适当的混合物，其形成导电性路径和功能性RFID天线16。用于创建该导电性结构的一种方法是将导电性微粒340(如小的金属微粒)与非导电性药物微粒330以适当的比率混合，以产生导电性混合物。导电性微粒340可以是金属的(如小的金微粒)、或小的导电性微粒，如从导电性聚合物(如聚硫脲等)制成的那些物品等。此外，导电性包衣可以形成在非导电性微粒330上，以创建导电性微粒340，因为由于导电网络的点到点方面导电性网络的形成只需要表面导电性。

图19是易碎RFID标签的可替换的RFID天线部分的扩展视图图示，该RFID标签的共振特性由于在设计为易碎天线中损坏而改变。在该情况下，RFID天线16由导电性部分360和粘合部分370组成。结构的易碎性源自在摄取发生时，粘合部分370的分解。该粘合部分370在各导电性部分360之间建立导电性电桥中可以扮演多个可能的角色。在一个实施例中，该粘合部分370由导电性材料制成，其导致在各导电性部分360之间存在导电性路径。可替换地，该粘合部分370由简单材料制成，其保持两个预加应力的导电性部分360密切接触，在RFID天线16中建立导电性路径。在后者情况下，粘合部分370在摄取时必须分解，并且释放预加应力的导电性部分，导致导电性路径中断。

已经具体参照其某些优选实施例详细描述本发明，但是将理解的是，在本发明的范围内，能够实现各种变化和修改。

部件列表

3 广播信号

4 人/对象

5 医疗亭

10 RFID标签

12 电路

14 共振腔

15 亭式计算机

16 RFID天线

17 亭式邻近检测器

18 基底

19 家庭计算机

20 用于药物的容器

21 药物

22 用易碎RFID加标签的药物

25 听筒和话筒吊杆

30 监视设备

32 存储设备

34 发射机

36 收发器

38 监视器支架

40 监视“关”状态

42 计算机

44 监视器

45 被加标签的药物分配

47 改变状态循环

50 监视器激活

52 项圈

53 系索

54 腰带

55 监视器状态的改变

56 手持式设备

57 药物分配器

58 头顶设备58

59 墙上安装的设备

60 监视器超时

65 监视器关闭

70 结束数据信号

75 检测标签

80 读取并组合数据

85 存储数据决定

90 传输数据决定

95 处理数据决定

100 传输数据

105 任务结束

110 在任务之后检查监视器“关”

115 显示结果

120 存储数据

125 处理数据

130 结束状态

135 时间检查

140 既往病历

145 正确的服药时间

150 确定服用/不服用药

155 服药

160 传感器位置

165 识别环境状况

170 既往病历比较

175 识别错误药物或剂量

180 识别药丸的环境

185 识别服药的时间

190 识别药物的错误组合

200 被加RFID标签的胶囊

210 三维线圈

220 混合胶囊

230 由于机械磨损损坏的标签

240 骨表面标签

241 RF阻隔层

250 电源

260 电抗复合连接器

270 外部声音激励标签

280 音叉

290 音叉的基底

300 嵌入式标签

310 立体角材料

320 量子点

330 非导电性微粒

340 导电性微粒

350 RFID天线部分

360 导电性部分

370 粘合部分

Claims

1.一种用于监视药物摄取的系统，包括：

形成可消化的射频识别(RFID)标签；

将所述RFID标签附着到所述药物上；

摄取所述RFID标签和所述药物；以及

监视来自所述RFID标签的信号。

2.如权利要求1所述的系统，包括额外的步骤：

形成第二可消化的射频识别(RFID)标签；以及

在摄取所述药物之前，将所述第二RFID标签附着到所述药物上。

3.如权利要求1所述的系统，其中所述RFID标签被涂覆在所述药物上。

4.如权利要求1所述的系统，其中所述RFID标签嵌入在所述药物中。

5.如权利要求1所述的系统，其中监视器靠近摄取所述RFID标签的用户。

6.如权利要求1所述的系统，其中第一被监视事件是所述RFID标签通过身体中的第一位置点。

7.如权利要求6所述的系统，其中第二被监视事件是所述RFID标签通过所述身体中的第二位置。

8.如权利要求1所述的系统，其中被监视事件是所述RFID标签的至少一个天线的毁灭。

9.如权利要求2所述的系统，其中被监视事件是所述RFID标签的至少一个的毁灭。

10.一种用于检测药物的消耗的监视器，包括：

发射机，用于发送信号到可消化的RFID标签；

接收机，用于检测来自所述可消化的RFID标签的返回信号；

其中执行动作作为接收所述返回信号的结果。

11.如权利要求10所述的监视器，其中所述动作包括产生警报。

12.如权利要求10所述的监视器，其中所述动作包括激活显示器。

13.如权利要求12所述的监视器，其中所述显示器包括液晶显示器(LCD)。

14.如权利要求10所述的监视器，其中所述动作包括记录事件。

15.如权利要求14所述的监视器，其中所述动作还包括涉及所述事件的信息的传输。

16.如权利要求10所述的监视器，其中所述动作包括所述RFID信号的额外处理。

17.如权利要求10所述的监视器，其中所述动作包括选自包括打开门、锁上药屉、订购处方添补物、或通知护理人员的组中的外部事件。

18.一种用于监视药物吸收的系统，包括：

形成可插入的药物分配器；

将射频识别(RFID)标签附着到所述药物分配器上；

将所述RFID标签和所述药物分配器插入身体；以及

监视来自所述RFID标签的信号。

19.一种用于监视身体内部部分的磨损的系统，包括：

将射频识别(RFID)标签附着到所述身体内部部分上；以及

监视来自所述RFID标签的信号。

20.一种用于监视个体的身体中的物质水平的系统，包括：

形成生物相容的射频识别(RFID)标签，其能够测量活体的至少一种化合物的水平；

将所述RFID标签插入所述个体；以及

监视来自所述RFID标签的信号。

21.如权利要求20所述的系统，其中所述RFID标签由身体经过一段时间吸收。

22.如权利要求20所述的系统，其中所述RFID标签被封装在多孔生物相容的壳中。

23.一种用于监视体液中物质的存在的系统，包括：

形成射频识别(RFID)标签，其能够测量至少一种化合物的水平；

将所述RFID标签沉积在被测试的所述体液的样本中；以及

监视来自所述RFID标签的信号以检测所述物质的存在。

24.一种用于将药物递送到肿瘤的系统，包括：

形成生物相容的射频识别(RFID)标签；

将所述RFID标签封装在所述药物中；

将所述封装的RFID标签插入到所述肿瘤中或靠近所述肿瘤；以及

监视来自所述RFID标签的信号以检测所述药物的损耗。

25.如权利要求24所述的系统，其中所述封装的标签通过针的方式插入。

26.一种用于监视个体的身体中的物质的存在的系统，包括：

将所述RFID标签结合到皮肤贴中；

将所述皮肤贴应用到所述个体；以及

监视来自所述RFID标签的信号以检测所述物质的存在。

27.如权利要求26所述的系统，其中所述RFID标签检测所控制的物质的存在。

28.一种用于监视药物吸收的系统，包括：

形成易碎的、远程可检测的标签；

将所述标签附着到所述药物上；

摄取所述标签和所述药物或将所述标签和所述药物插入身体；以及

监视来自所述标签的信号。

29.如权利要求28所述的系统，其中响应于外部信号产生来自所述标签的所述信号。

30.如权利要求29所述的系统，其中所述外部信号是磁场、电磁辐射、或声音激励。

31.如权利要求28所述的系统，其中用于所述标签的能量由所述标签到外部的天线的共振、磁场、声音激励、机械运动、化学反应、或自给电源产生。

32.如权利要求28所述的系统，其中来自所述标签的所述信号响应于化学药品的存在、化学药品的不存在、所述标签的温度改变、标签环境的压力、病菌的存在、或所述标签的部分吸收而改变。

33.如权利要求28所述的系统，其中所述易碎标签在暴露给体液、外部辐射、温度改变、压力改变或化学反应中分解。

34.如权利要求28所述的系统，其中从所述身体的至少一个外部空间位置监视来自所述标签的所述信号，以确定所述标签在所述身体中的位置。

35.如权利要求28所述的系统，其中所述标签由至少两个天线组成。

36.如权利要求35所述的系统，其中所述两个天线被阻隔层分开。

37.如权利要求28所述的系统，其中所述标签识别特定的用户。

38.一种用于监视物质存在的系统，包括：

形成易碎的、远程可检测的标签；

将所述标签沉积到体液或排泄物中；以及

监视来自所述标签的信号。

39.一种用于监视药物摄取的系统，包括：

形成包括金属部分和所述药物的天线；

形成包括至少一个所述天线的可消化的射频识别(RFID)标签；

摄取所述RFID标签；

从外部发射机接收信号和能量；

将来自所述RFID标签的信号传输到外部接收机；以及

监视来自所述RFID标签的信号。

40.如权利要求39所述的系统，包括额外的步骤：

在所述药物的微粒上形成导电性的包衣。

41.如权利要求39所述的系统，包括额外的步骤：

形成所述药物和导电性颗粒的混合物。

42.如权利要求39所述的系统，其中所述药物将所述天线的各部分粘合在一起。

43.如权利要求42所述的系统，其中所述各部分是预加应力的。

44.一种用于监视药物的摄取的系统，包括：

用导电性材料涂覆所述药物的微粒；

形成所述涂覆药物的天线；

形成包括至少一个天线的可消化的射频识别(RFID)标签；

摄取所述RFID标签；

从外部发射机接收信号和能量；

将来自所述RFID标签的信号传输到外部接收机；

监视来自所述RFID标签的信号；以及

其中所述天线的分解指示所述药物的消化。

45.一种用于监视药物摄取的可消化的射频识别(RFID)标签，包括：

包括所述药物和导电部分的天线；

连接到所述天线的电路；

连接到所述电路的共振腔；以及

其中所述天线通过所述药物的消化被分解。