專利名稱：體內使用的生物醫(yī)學單元、其系統(tǒng)及生物醫(yī)學應用程序的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總的涉及醫(yī)療設備，更具體地，涉及無線醫(yī)療設備。
背景技術：
眾所周知，存在各種各樣用于輔助診斷、監(jiān)控和/或治療病人身體狀況的醫(yī)療設備。例如，存在診斷醫(yī)療設備、治療醫(yī)療設備、生命保障醫(yī)療設備、醫(yī)療監(jiān)控設備、醫(yī)療實驗設備等。作為具體示例，核磁共振成像(MRI)設備產生對機體的內部結構和功能進行闡釋的圖像。醫(yī)療設備的進步與其他技術(例如，射頻識別(RFID)、遙控技術等)的進步保持一致。近來，RFID技術已用于體外用途，以存儲方便訪問的病人信息。盡管這種體外應用已 初露端倪，但這一領域的技術進步仍處于起步階段。因此，需要這樣的生物醫(yī)學單元(bio-medical unit),其位于人造身體部分(artificial body part)植入物內且具有應用程序。

發(fā)明內容
本發(fā)明涉及操作裝置及方法，以下將在


具體實施方式
和權利要求書中對所述操作裝置及方法進行進一步描述。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括多個與身體相關聯(lián)的生物醫(yī)學單元，所述多個生物醫(yī)學單元的生物醫(yī)學單元包括能量收集(power harvesting)模塊,用于將電磁信號轉換為電源電壓；通信模塊，當由所述電源電壓供電時用于將入站(inbound)無線信號轉換為入站(outbound)符號流；將出站符號流轉換為出站無線信號；處理模塊，當由所述電源電壓供電時用于將所述入站符號流轉換為藥療控制功能(medication control function)；將藥療響應轉換為所述出站符號流；藥療控制模塊，當由所述電源電壓供電時用于執(zhí)行所述藥療控制功能；以及響應于執(zhí)行的所述藥療控制功能，生成所述藥療響應；無線通信模塊，用于與所述生物醫(yī)學單元無線通信所述入站無線信號和所述出站無線信號；以及無線電源，用于生成所述電磁信號。優(yōu)選地，所述包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)還包括包含對身體組分(body component)的藥物存在性和藥物濃度的至少一個進行采樣的指令的所述藥療控制功能；以及
所述藥療控制模塊包含探測機構(probe mechnism),用于對所述身體組分進行采樣；測試模塊，用于測試所述身體組分的藥物存在性和/或藥物濃度的至少一個、以產生藥療響應；以及清洗機構，用于清洗所述探測機構和所述測試模塊。優(yōu)選地，所述無線通信模塊還用于對所述藥療響應進行解釋以確定是否未充分使用、過度使用或適當使用所述藥物；當過度使用所述藥物時，基于過度使用的水平確定過度使用響應； 當未充分使用所述藥物時，基于未充分使用的水平確定未充分使用響應。優(yōu)選地，所述包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)還包括包括給藥(administer a medication)指令的所述藥療控制功能；以及所述藥療控制模塊包括藥罐，用于容納所述藥物；以及微機電系統(tǒng)(MEMS)控制的釋放模塊，用于以受控方式釋放所述藥物。優(yōu)選地，所述包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)還包括所述多個生物醫(yī)學單元的第一生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控第一藥物的存在性和濃度的至少一個；所述多個生物醫(yī)學單元的第二生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控第二藥物的存在性和濃度的至少一個；所述多個生物醫(yī)學單元的第三生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控對藥物的第一類型的身體反應；以及所述多個生物醫(yī)學單元的第四生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控對藥物的第二類型的身體反應。優(yōu)選地，所述無線通信模塊還用于接收所述藥療響應，所述藥療響應包含以下的一個或多個關于所述第一藥物的存在性和濃度的所述至少一個的數(shù)據(jù)，關于所述第二藥物的存在性和濃度的所述至少一個的數(shù)據(jù)，關于對藥物的所述第一類型的身體反應的數(shù)據(jù)，以及關于對藥物的所述第二類型的身體反應的數(shù)據(jù)；對所述藥療響應進行解釋以確定是否發(fā)生不希望的藥物反應(medicationreaction);以及當發(fā)生所述不希望的藥物反應時，基于所述不希望的藥物反應的水平確定關于所述不希望的藥物反應的藥療警報響應(medication alert response)。優(yōu)選地，所述包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)還包括包含所述無線通信模塊和所述無線電源的無線通信設備。根據(jù)本發(fā)明的其他方面，提供一種體內使用的生物醫(yī)學單元，所述生物醫(yī)學單元包括能量收集模塊，用于將電磁信號轉換為電源電壓；
通信模塊，當由所述電源電壓供電時用于將入站無線信號轉換為入站符號流；將出站符號流轉換為出站無線信號；處理模塊，當由所述電源電壓供電時用于將所述入站符號流轉換為藥療控制功能；將藥療響應轉換為所述出站符號流；藥療控制模塊，當由所述電源電壓供電時用于執(zhí)行所述藥療控制功能；以及 響應于執(zhí)行的所述藥療控制功能生成所述藥療響應。優(yōu)選地，所述生物醫(yī)學單元還包括包含對身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個進行采樣的指令的所述藥療控制功能；以及所述藥療控制模塊包含探測機構，用于對所述身體組分進行采樣；測試模塊，用于測試所述身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個、以產生藥療響應；清洗機構，用于清洗所述探測機構和所述測試模塊。優(yōu)選地，所述生物醫(yī)學單元還包括包括給藥指令的所述藥療控制功能；以及所述藥療控制模塊包括藥罐，用于容納所述藥物；以及微機電系統(tǒng)(MEMS)控制的釋放模塊，用于以受控方式釋放所述藥物。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供由無線通信設備執(zhí)行的生物醫(yī)學應用程序，所述無線通信設備包含處理模塊和存儲器，其中所述存儲器以計算機可讀格式存儲所述生物醫(yī)學應用程序，所述生物醫(yī)學應用程序包括操作指令，當所述處理模塊執(zhí)行所述操作指令時，所述操作指令使得所述無線通信設備生成藥療控制功能；將所述藥療控制功能轉換為無線控制信號；向一個或多個生物醫(yī)學單元發(fā)射所述無線控制信號，其中所述一個或多個生物醫(yī)學單兀的至少一個用于從所述無線控制信號重新捕獲所述藥療控制功能；執(zhí)行所述藥療控制功能；響應于所執(zhí)行的所述藥療控制功能生成藥療響應；以及將所述藥療響應轉換為無線響應信號；接收所述無線響應信號；以及從所述無線響應信號重新捕獲所述藥療響應。優(yōu)選地，當所述藥療控制功能包含對身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個進行采樣的指令時，所述生物醫(yī)學應用程序還使所述無線通信設備用于重新捕獲身體組分內所述藥物存在性和所述藥物濃度的至少一個，將其作為藥療響應；對所述藥療響應進行解釋以確定是否未充分使用、過度使用或適當使用所述藥物；當過度使用所述藥物時，基于過度使用的水平確定過度使用響應；當未充分使用所述藥物時，基于未充分使用的水平確定未充分使用響應。優(yōu)選地，所述生物醫(yī)學應用程序還包括包括給藥指令的所述藥療控制功能。優(yōu)選地，所述接收所述無線響應信號以及所述重新捕獲所述藥療響應還包括

接收多個無線響應信號；以及從所述多個無線響應信號重新捕獲多個藥療響應，其中所述多個藥療響應的第一藥療響應對應于第一藥物的存在性和濃度的至少一個；所述多個藥療響應的第二藥療響應對應于第二藥物的存在性和濃度的至少一個；所述多個藥療響應的第三藥療響應對應于對所述藥物的第一類型的身體反應；以及所述多個藥療響應的第四藥療響應對應于對所述藥物的第二類型的身體反應。優(yōu)選地，所述生物醫(yī)學應用程序還使所述無線通信設備對所述藥療響應進行解釋以確定是否發(fā)生不希望的藥物反應；以及當發(fā)生所述不希望的藥物反應時，基于所述不希望的藥物反應的水平確定關于所述不希望的藥物反應的藥療警報響應。優(yōu)選地，所述生物醫(yī)學應用程序還使所述無線通信設備用于生成所述電磁信號。從以下結合附圖對本發(fā)明所做的詳細描述，本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將是顯而易見的。

圖I是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的實施例的示意圖；圖2是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖3是依照本發(fā)明的包含一個或多個生物醫(yī)學單元的人造身體部分的實施例的示意圖；圖4是依照本發(fā)明的人造身體部分的實施例的示例性框圖；圖5是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖6是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖7是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖8是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元的實施例的示例性框圖；圖9是依照本發(fā)明的能量收集模塊的實施例的示例性框圖；圖10是依照本發(fā)明的能量收集模塊的另一實施例的示例性框圖；圖11是依照本發(fā)明的能量收集模塊的另一實施例的示例性框圖12是依照本發(fā)明的能量收集模塊的另一實施例的示例性框圖；圖13是依照本發(fā)明的功率增強模塊的實施例的示例性框圖；圖14是依照本發(fā)明的電磁(EM)能量收集模塊的實施例的示例性框圖；圖15是依照本發(fā)明的電磁(EM)能量收集模塊的另一實施例的示例性框圖；圖16是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元的另一實施例的示例性框圖；圖17是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖18是依照本發(fā)明的系統(tǒng)內通信協(xié)議的示例的示意圖；圖19是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖； 圖20是依照本發(fā)明的系統(tǒng)內通信協(xié)議的另一示例的示意圖；圖21是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元采集音頻和/或超聲數(shù)據(jù)的實施例的示意圖；圖22是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖23是依照本發(fā)明的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖；圖24是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元網絡的實施例的示意圖；圖25是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元通信方法的實施例的邏輯圖；圖26是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)的實施例的示意圖，所述生物醫(yī)學單元用于物理療法(physical therapy)治療；圖27是依照本發(fā)明的電磁信號發(fā)生單元的實施例的示意圖；圖28是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元的另一實施例的示意圖；圖29是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的集成電路(IC)的實施例的示意圖；圖30是依照本發(fā)明的包含多個生物醫(yī)學單元的一件衣服的實施例的示意圖；圖31a和31b是依照本發(fā)明的與包含多個生物醫(yī)學單元的一件衣服通信的方法實施例的邏輯圖；圖32是依照本發(fā)明的包含用于藥療控制的生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)的實施例的示意圖；圖33a和33b是依照本發(fā)明的控制和/或監(jiān)控給藥(medicationadministration)的方法的實施例的邏輯圖；圖34是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的手術用緊固件(surgical fastener)的實施例的示意圖；圖35是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的手術用緊固件的另一實施例的示意圖；圖36是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的手術用緊固件的另一實施例的示意圖；圖37是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的手術用緊固件的另一實施例的示意圖；圖38是依照本發(fā)明的包含MEMS機器人技術的生物醫(yī)學單元網絡的實施例的示意圖；圖39是依照本發(fā)明的包含MEMS遙控技術的生物醫(yī)學單元網絡的另一實施例的示意圖40是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元采集圖像數(shù)據(jù)的實施例的示意圖；圖41是依照本發(fā)明的通過光信令(light signaling)通信的生物醫(yī)學單元網絡的另一實施例的不意圖；圖42是依照本發(fā)明的采集音頻和/或超聲數(shù)據(jù)的生物醫(yī)學單元的實施例的示意圖；圖43是依照本發(fā)明的通過音頻和/或超聲信令通信的生物醫(yī)學單元網絡的另一實施例的不意圖；圖44是依照本發(fā)明的采集超聲數(shù)據(jù)的生物醫(yī)學單元網絡的實施例的示意圖；圖45是依照本發(fā)明的便于電刺激治療的生物醫(yī)學單元網絡的實施例的示意
圖46是依照本發(fā)明的圖45的生物醫(yī)學單元中能量變換模塊(power conversionmodule)的實施例的示意圖；圖47是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元的另一實施例的示例性框圖；圖48是依照本發(fā)明的圖47的生物醫(yī)學單元的漏波天線(leaky antenna)的實施例的示例性框圖；圖49是依照本發(fā)明的圖48的漏波天線的示例天線福射圖(radiationpattern)；圖50是依照本發(fā)明的圖48的漏波天線的另一示例天線輻射圖；圖51是依照本發(fā)明的縫合處的生物醫(yī)學單元網絡的實施例的示意圖；圖52是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的縫合的實施例的示意圖；圖53是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的縫合的另一實施例的示意圖；圖54是依照本發(fā)明的包含生物醫(yī)學單元的縫合的另一實施例的示意圖；圖55是依照本發(fā)明的促進止痛(pain blocking)的生物醫(yī)學單元的實施例的示意圖；圖56是依照本發(fā)明的使用多普勒頻移確定相對距離的生物醫(yī)學單元的實施例的示意圖；圖57是依照本發(fā)明的使用多普勒頻移確定相對距離的示例的示意圖；圖58是依照本發(fā)明的使用多普勒頻移和超聲確定振動(vibration)的示例的示意圖；圖59是依照本發(fā)明的包含受控釋放模塊的生物醫(yī)學單元的實施例的示意圖；圖60是依照本發(fā)明的受控釋放模塊的實施例的示意圖；圖61是依照本發(fā)明的用于受控釋放藥物的生物醫(yī)學單元系統(tǒng)的實施例的示意圖；圖62是依照本發(fā)明的包含采樣模塊的生物醫(yī)學單元的實施例的示意圖；圖63是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元通信方法的實施例的邏輯圖；圖64是依照本發(fā)明的在MRI序列(MRI sequence)內進行MMW通信的方法的實施例的邏輯圖；圖65是依照本發(fā)明的處理MRI信號的方法的實施例的邏輯圖；圖66是依照本發(fā)明的利用MRI信號通信的方法的實施例的邏輯圖；圖67是依照本發(fā)明的生物醫(yī)學單元通信方法的另一實施例的邏輯圖68是依照本發(fā)明的協(xié)調生物醫(yī)學單元任務執(zhí)行的方法的實施例的邏輯圖。
具體實施例方式圖I是包含多個生物醫(yī)學單元10的系統(tǒng)的實施例的示意圖，所述多個生物醫(yī)學單元嵌入體內和/或位于體表以促進診斷、治療和/或數(shù)據(jù)采集。每個生物醫(yī)學單元10為無源器件(例如，其不包含電源(例如，電池))，這樣的話，其包含能量收集模塊。生物醫(yī)學單元10也可包含存儲器、處理模塊和功能模塊的一個或多個。替代性地或額外地，每個生物醫(yī)學單元10可包含可再充電的電源。在操作中，發(fā)射器12發(fā)出穿過身體且由接收器14接收的電磁信號16。發(fā)射器12和接收器14可能是一件醫(yī)療診斷設備(例如，核磁共振成像(MIR)、X-射線等)的一部分，或可能是起刺激作用并與體內和/或體表的生物醫(yī)學單元網絡通信的獨立組件。生物醫(yī)學單元10的一個或多個接收發(fā)出的電磁信號16并據(jù)此生成電源電壓。將結合圖8-12對這一示例進行更詳細的描述。

嵌入在電磁信號16 (例如，射頻(RF)信號、毫米波(MMW)信號、MRI信號等)中或通過分離信號(separate signal),發(fā)射器12與生物醫(yī)學單元10的一個或多個進行通信。例如，電磁信號16可具有幾MHz至900MHz的頻率范圍，在更高的頻率(例如，5GHz至300GHz)對通過電磁信號16與生物醫(yī)學單元10的通信進行調制。作為另一示例，可在發(fā)射電磁信號16的間隙期(例如，醫(yī)療設備的每一協(xié)議或為通信引入的協(xié)議)發(fā)生與生物醫(yī)學單元10的通信。作為另一示例，可在不同頻帶內和/或使用不同傳輸介質與生物醫(yī)學單元10通信，例如，當電磁信號的磁場占優(yōu)勢時使用RF信號或MMW信號，當電磁信號16為RF信號和/或MMW信號時使用超聲信號等。生物醫(yī)學單元10的一個或多個接收通信信號18并相應對其進行處理。通信信號18可能是采集數(shù)據(jù)、發(fā)出采集的數(shù)據(jù)、在體內移動單元位置、執(zhí)行某一功能、管理治療等的指令。如果接收的通信信號18需要響應，則生物醫(yī)學單元10準備適當?shù)捻憫?，并使用與發(fā)射器12所用的相似通信協(xié)議向接收器14發(fā)出所準備的適當響應。圖2是包含多個生物醫(yī)學單元10的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖，所述多個生物醫(yī)學單元嵌入體內和/或位于體表以促進診斷、治療和/或數(shù)據(jù)采集。每個生物醫(yī)學單元10為無源器件，這樣的話，其包含能量收集模塊。生物醫(yī)學單元10也可包含一個或多個存儲器、處理模塊和功能模塊。在這一實施例中，人位于產生磁場26的MRI機器(固定式或可移動式)中，MRI發(fā)射器20通過所述磁場向MRI接收器22發(fā)出MRI信號28。通過從由梯度線圈產生的磁場26或其變化、從MRI信號28的磁場、從MRI信號28的電場、和/或從MRI信號28的電磁形態(tài)(electromagnetic aspect)收集能量,生物醫(yī)學單元10的一個或多個為其自身供電。單元10將收集的能量轉換為供應該單元的其他組件(例如，通信模塊、處理模塊、存儲器、功能模塊等)的電源電壓。通信設備24通過一個或多個無線鏈路與生物醫(yī)學單元10的一個或多個進行數(shù)據(jù)通信和/或控制與其的通信30。通信設備24可能是與MRI機器分離的單獨設備或集成在MRI機器中。例如，無論集成還是分離，通信設備24可能為具有無線接口的蜂窩電話、計算機等(例如，WLAN站和/或接入點、藍牙、私人協(xié)議等)。無線鏈路可能是支持一個或多個通信協(xié)議(例如，數(shù)據(jù)調制方案、波束賦形、RF或MMW調制、編碼、糾錯等)的ISM帶、60GHz頻帶、超聲頻帶和/或其他頻帶內的一種或多種頻率。生物醫(yī)學單元10的構成包含了受外部磁場26影響最小的非-鐵磁材料(例如，順磁性體或逆磁性體)和/或金屬合金。在這一點上，該單元從MRI信號28收集能量，并使用RF和/或MMW電磁信號進行通信，其伴隨以幾乎不可能遇到含有鐵磁材料的植入物的拋射(projectile)效應或投射(missile)效應。圖3是人造身體部分32的實施例的示意圖，所述人造身體部分包含可用外科手術方法植入體內的一個或多個生物醫(yī)學單元10。人造身體部分32可能是起搏器、乳房植入物、關節(jié)置換、人造骨、夾板、緊固器件(例如，螺釘、板子、軸釘、縫線等)、人造器官等。人造身體部分32可永久嵌入在體內或臨時嵌入在體內。圖4是包含一個或多個生物醫(yī)學單元10的人造身體部分32的實施例的示例性框圖。例如，一個生物醫(yī)學單元10可用于檢測感染和身體對人造身體部分32的接受度、測量局部體溫、監(jiān)控人造身體部分32的性能和/或為其他診斷采集數(shù)據(jù)。另一生物醫(yī)學單元10 可用于治療部署(例如，分散藥物、施加電刺激、施加RF輻射、施加激光刺激等)。而另一生物醫(yī)學單元10可用于調整人造身體部分32的位置和/或其設置。例如，生物醫(yī)學單元10可用于機械地調整夾板、螺釘?shù)鹊膹埩ΑＷ鳛榱硪皇纠?，生物醫(yī)學單元10可用于調整人造身體部分32的電氣設置。圖5是包含多個生物醫(yī)學單元10和一個或多個通信設備24的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖，其中所述一個或多個通信設備24與廣域網(WAN)通信設備34(例如，電纜調制解調器、DSL調制解調器、基站、接入點、熱點等)連接。WAN通信設備34與網絡42 (例如，蜂窩電話網絡、因特網等)連接，該網絡與多個遠程監(jiān)控器36、多個數(shù)據(jù)庫40和多個計算機38連接。通信設備24包含處理模塊和無線收發(fā)器模塊(例如，一個或多個收發(fā)器)，并且其可能以與圖8中描述的通信模塊48相似地起作用。在這一系統(tǒng)中，將一個或多個生物醫(yī)學單元10植入宿主體(host body)內或貼在宿主體表(例如，人、動物、遺傳上發(fā)育完全的組織)。如前所述以及如以下將結合一個或多個附圖更詳細討論的，生物醫(yī)學單元包含能量收集模塊、通信模塊和一個或多個功能模塊。能量收集模塊用于從接收的電磁能量信號(例如，圖I和2的電磁信號161、后續(xù)一個或多個圖中的MRI信號)產生電源電壓。通信模塊和至少一個功能模塊由電源電壓供電。在一運行示例中，通信設備24 (例如，集成至MRI機器、蜂窩電話、具有無線接口的計算機等)通過WAN通信設備34從網絡42接收下游WAN信號?？捎蛇h程監(jiān)控設備36、遠程診斷設備(例如，執(zhí)行遠程診斷功能的計算機38)、遠程控制設備(例如，執(zhí)行遠程控制功能的計算機38)和/或醫(yī)療記錄(medical record)存儲設備(例如，數(shù)據(jù)庫40)生成下游WAN信號。通信設備24將下游WAN信號轉換為下游數(shù)據(jù)信號。例如，通信設備24可依照一個或多個無線通信協(xié)議(例如，GSM、CDMA, WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE、GPRS、IEEE802. 11、藍牙、紫峰、通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)、長期演進技術(LTE)、IEEE 802. 16、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)等)將下游WAN信號轉換為符號流。通信設備24可使用相同或不同的無線通信協(xié)議將該符號流轉換為下游數(shù)據(jù)信號。替代性地，通信設備24可將符號流轉換為數(shù)據(jù)，通信設備對所述數(shù)據(jù)進行說明，以確定如何構成與生物醫(yī)學單元10的通信、和/或在下游數(shù)據(jù)信號中包含什么數(shù)據(jù)(例如，指令、命令、數(shù)字信息等)。確定如何構成通信以及在下游數(shù)據(jù)信號中包含什么數(shù)據(jù)后，通信設備24依照一個或多個通信協(xié)議生成下游數(shù)據(jù)信號。而作為另一替代，通信設備24可用作繼電器，其將下游WAN信號作為下游數(shù)據(jù)信號提供給一個或多個生物醫(yī)學單元10。當通信設備24有(和/或正處理)待發(fā)送至生物醫(yī)學單元的下游數(shù)據(jù)信號時，它與生物醫(yī)學單元建立通信。所述建立可包含識別特定的生物醫(yī)學單元、確定所識別的生物醫(yī)學單元使用的通信協(xié)議、向電磁設備(例如，MRI設備等)發(fā)送信號以請求其生成對生物醫(yī)學單元供電的電磁能量信號、和/或依照識別的通信協(xié)議開始通信。作為對請求分離的電磁設備來創(chuàng)建電磁能量信號的替代，通信設備可包含創(chuàng)建電磁能量信號的電磁設備。建立通信后，通信設備24向生物醫(yī)學單元10的通信模塊無線傳送下游數(shù)據(jù)信號。生物醫(yī)學單元10的功能模塊處理下游數(shù)據(jù)信號中包含的下游數(shù)據(jù)，從而執(zhí)行生物醫(yī)學功能、存儲下游數(shù)據(jù)中含有的數(shù)字信息、對治療進行管理(例如，給藥、施加激光刺激、施加電刺激等)、采樣(例如，血液、組織、細胞等)、執(zhí)行微機電功能和/或采集數(shù)據(jù)。例如，生物 醫(yī)學功能可包含捕獲數(shù)字圖像、射頻雷達圖像(例如，300MHz至300GHz)、超聲圖像、組織樣本和/或測量值(例如，血壓、溫度、脈搏、血氧水平、血糖水平等)。當下游數(shù)據(jù)需要響應時，功能模塊執(zhí)行生物醫(yī)學功能來產生上游數(shù)據(jù)。通信模塊依照一個或多個無線協(xié)議將該上游數(shù)據(jù)轉換為上游數(shù)據(jù)信號。通信設備24將上游數(shù)據(jù)信號轉換為上游廣域網(WAN)信號，并將其發(fā)至遠程診斷設備、遠程控制設備和/或醫(yī)療記錄存儲設備。這樣，操作遠程監(jiān)控器36的人員可看到由生物醫(yī)學單元10采集的圖像和/或數(shù)據(jù)30。這使得病人在不需要去專業(yè)醫(yī)師的辦公室的情況下能夠咨詢專業(yè)醫(yī)師。在另一操作示例中，計算機38的一個或多個可通過通信設備24、WAN通信設備34和網絡42與生物醫(yī)學單元10通信。在這一示例中，計算機36可向生物醫(yī)學單元10提供命令30，從而采集數(shù)據(jù)、分散藥物、在體內移動至新位置、執(zhí)行機械功能(例如，切割、抓、鉆、穿刺、縫合、修補等)等。這樣的話，可通過計算機36的一個或多個對生物醫(yī)學單元10進行遠程控制。在另一操作示例中，生物醫(yī)學單元10的一個或多個可從數(shù)據(jù)庫40的一個或多個讀取數(shù)據(jù)、和/或向數(shù)據(jù)庫40的一個或多個寫入數(shù)據(jù)。例如，可將生物醫(yī)學單元10的一個或多個所生成的數(shù)據(jù)(例如，血樣分析)寫入數(shù)據(jù)庫40的其中一個。通信設備24和/或計算機36的其中一個可控制向數(shù)據(jù)庫40寫入數(shù)據(jù)或從數(shù)據(jù)庫40讀取數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)可進一步包含醫(yī)療記錄、醫(yī)學影像、處方等。圖6是包含多個生物醫(yī)學單元10的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖。在這一實施例中，生物醫(yī)學單元10可與彼此直接通信、和/或可直接與通信設備24通信。通信介質可能為紅外信道、RF信道、MMW信道和/或超聲。該單元可使用例如令牌傳遞、載波偵聽、時分多路復用、碼分多路復用、頻分多路復用等的通信協(xié)議。圖7是包含多個生物醫(yī)學單元10的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖。在這一實施例中，生物醫(yī)學單元44的一個用作其他單元的接入點。這樣的話，指定的單元44在單元10之間、在一個或多個單元10與通信設備24之間按路徑進行通信。通信介質可能為紅外信道、RF信道、MMW信道和/或超聲。該單元10可使用例如令牌傳遞、載波偵聽、時分多路復用、碼分多路復用、頻分多路復用等的通信協(xié)議。圖8是生物醫(yī)學單元10的實施例的示例性框圖，所述生物醫(yī)學單元包含能量收集模塊46、通信模塊48、處理模塊50、存儲器52和一個或多個功能模塊54。處理模塊50可能是單個處理設備或多個處理設備。這樣的處理設備可能是微處理器、微控制器、數(shù)字信號處理器、微型計算機、中央處理單元、現(xiàn)場可編程門陣列、可編程邏輯設備、狀態(tài)機、邏輯電路、模擬電路、數(shù)字電路、和/或基于電路的硬編碼(hard coding)和/或操作指令操控信號(模擬和/或數(shù)字)的任何設備。處理模塊50可具有相關聯(lián)的存儲器52和/或存儲元件，其可能是單個存儲器件、多個存儲器件、和/或處理模塊的嵌入式電路。這樣的存儲器件52可能是只讀存儲器、隨即存取存儲器、易失存儲器、非易失存儲器、靜態(tài)存儲器、動態(tài)存儲器、閃存、高速緩沖存儲器、和/或存儲數(shù)字信息的任何設備。應該注意的是，如果處理模塊50包含多于一個的處理器件，該處理器件可集中分布(例如，直接通過有線和/或無線總線結構連接起來)或可分散分布(例如，通過局域網和/或通過廣域網、通過間接連接的云計算)。還應注意的是，當處理模塊50通過狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路實現(xiàn)其功能的一個或多個時，存有相應操作指令的存儲器和/或存儲元件可嵌入在電路中或位于電路外部，該電路包含該狀態(tài)機、模擬電路、數(shù)字電路和/或邏輯電路。仍然應注意的是，與圖1-29中所述的至少某些步驟和/或功能相對應的硬編碼和/或操作指令由存 儲元件進行存儲、由處理模塊執(zhí)行。能量收集模塊46可從電源信號(例如，MRI電磁信號16、磁場26、RF信號、MMW信號、超聲信號、光信號和身體運動的一個或多個)生成一個或多個電源電壓(Vdd) 56?？筛鶕?jù)美國專利7，595，732的公開實現(xiàn)能量收集模塊46，以從RF信號生成一個或多個電源電壓。如一幅或多幅圖9-11中所示，可實現(xiàn)能量收集模塊46以從MRI信號28和/或磁場26生成一個或多個電源電壓56。如圖12中所示，可實現(xiàn)能量收集模塊46以從身體運動生成一個或多個電源電壓56。不管能量收集模塊如何生成電源電壓，該電源電壓用于為通信模塊48、處理模塊50、存儲器52和/或功能模塊54供電。在一操作示例中，通信模塊48的接收器部分接收入站無線通信信號60、并將其轉換為入站符號流。例如，接收器部分放大入站無線(例如，RF或MMW)信號60以產生放大的入站RF信號或入站MMW信號。然后，接收器部分可將放大的入站RF信號或入站MMW信號的同相(I)分量和正交(Q)分量與本地振蕩的同相分量和正交分量進行混合，從而產生混合的I信號和混合的Q信號。結合混合的I信號和混合的Q信號以產生入站符號流。在這一實施例中，入站符號流可包含相位信息(例如，+/_△ Θ [相移]和/或Θ (t)[相位調制])和/或頻率信息(例如，+/_△￡[頻移]和/或f(t)[頻率調制])。在另一實施例中和/或在前述實施例的推動(furtherance)下，入站RF信號或入站MMW信號包含幅度信息(例如，+/-ΛΑ[幅移]和/或A(t)[幅度調制])。為了恢復幅度信息，接收器部分包含幅度檢測器，例如包封檢波器、低通濾波器等。處理模塊50將入站符號流轉換為入站數(shù)據(jù)，并基于該入站數(shù)據(jù)生成命令消息。該命令消息可指示功能模塊的一個或多個來執(zhí)行一個或多個機電功能，所述機電功能包括采集數(shù)據(jù)、分散藥物、在體內移動至新位置、執(zhí)行機械功能(例如，切割、抓、鉆、穿刺、縫合、修補等)、分散治療、采集生物樣本等。為了將入站符號流轉換為入站數(shù)據(jù)(例如，聲音、文本、音頻、視頻、圖像等)，處理模塊50可執(zhí)行以下的一個或多個數(shù)字中頻至基帶轉換、時域至頻域轉換、空時分組解碼、空頻分組解碼、解調制、頻率展延解碼(frequency spread decoding)、頻率跳動解碼、波束賦形解碼、集群解映射(constellation demapping)、去交錯、解碼、解卷積和/或解擾。通常通過一個或多個無線通信標準對這樣的轉換進行規(guī)定，所述無線通信標準例如GSM、CDMA、WCDMA, HSUPA, HSDPA, WiMAX, EDGE、GPRS、IEEE 802. 11、藍牙、紫峰、通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)、長期演進技術(LTE)、IEEE 802. 16、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)等。處理模塊50向微機電功能模塊54的一個或多個提供命令消息。功能模塊54依照命令消息在宿主體內(in hosting body)執(zhí)行機電功能。這樣的機電功能包含以下的至少一個數(shù)據(jù)采集、運動、修復、分散藥物、生物采樣、診斷、施加激光治療、施加超聲治療、抓、鋸、鉆、提供電刺激等。應該注意的是，可使用納米技術和/或微機電系統(tǒng)(MEMS)技術實現(xiàn)功能模塊54。當每個命令消息發(fā)出請求時(例如,采集數(shù)據(jù)并報導數(shù)據(jù))，微機電功能模塊54基于執(zhí)行的機電功能生成機電響應。例如，該響應可能是數(shù)據(jù)(例如，心率、血糖水平、溫度等)、生物樣本(例如,血樣、組織樣本等)、執(zhí)行功能的確認(例如,確認軟件更新、數(shù)據(jù)存 儲等)和/或任何適當響應。微機電功能模塊54向處理模塊50提供該響應。處理模塊50將機電響應轉換為出站符號流，其可依照一個或多個無線通信標準得以實現(xiàn)；所述無線通信標準例如 GSM、CDMA、WCDMA、HSUPA、HSDPA、WiMAX、EDGE、GPRS、IEEE802. 11、藍牙、紫峰、通用移動通信系統(tǒng)(UMTS)、長期演進技術(LTE)、IEEE 802. 16、演進數(shù)據(jù)優(yōu)化(EV-DO)等。這樣的轉換包含以下的一個或多個擾頻、卷積、編碼、交錯、集群映射、調制、擴頻、跳頻、波束賦形、空時分組編碼、空頻分組編碼、頻率至時域轉換、和/或數(shù)字基帶至中頻轉換。通信模塊48的發(fā)射器部分將出站符號流轉換為出站RF信號或出站MMW信號60，該信號具有給定頻帶內的載波頻率(例如，900MHz、2. 5GHz、5GHz、57-66GHz等)。在實施例中，這可通過將出站符號流與本地振蕩進行混合以產生上變頻信號得以實現(xiàn)。一個或多個功率放大器和/或功率放大器驅動器對上變頻信號進行放大，以產生出站RF信號或出站MMW信號60，其可能為RF或MMW帶通濾波。在另一實施例中，發(fā)射器部分包含產生振蕩的振蕩器。出站符號流提供對振蕩相位進行調整的相位信息(例如，+/_△ Θ [相移]和/或Θ (t)[相位調制])，從而產生相位調整的、作為出站RF信號60而發(fā)射的RF信號或MMW信號。在另一實施例中，出站符號流包含幅度信息(例如，A(t)[幅度調制])，所述幅度信息用于對相位調整的RF或MMW信號的幅度進行調整，以產生出站RF信號或MMW信號60。而在另一實施例中，發(fā)射器部分包含產生振蕩的振蕩器。出站符號流提供對振蕩器的頻率進行調整的頻率信息(例如，+/_△￡[頻移]和/或f(t)[頻率調制])，從而產生頻率調整的、作為出站RF信號或出站MMW信號60而發(fā)射的RF信號或MMW信號。在另一實施例中，出站符號流包含幅度信息，所述幅度消息用于對頻率調整的RF或MMW信號的幅度進行調整，以產生出站RF信號或MMW信號60。在另一實施例中，發(fā)射器部分包含產生振蕩的振蕩器。出站符號流提供對振蕩器的幅度進行調整的幅度信息(例如，+/-ΛΑ[幅移]和/或A (t)[幅度調制])，以產生出站RF信號或MMW信號60。應該注意的是,可通過對身體無毒的封裝物(encapsulate)對生物醫(yī)學單元10進行封裝。例如，該封裝物58可能是硅基產品、非鐵磁金屬合金(例如，不銹鋼)等。作為另一示例，封裝物58可包含球形形狀且具有鐵磁襯墊(ferromagnetic liner),所述鐵磁襯墊使該單元與磁場屏蔽并抵消磁場力。還應注意的是，可在面積為幾毫米或更小面積的單個晶片上實現(xiàn)生物醫(yī)學單元10?？梢勒誄MOS技術、砷化鎵技術和/或其他的集成電路晶片制造工藝制造晶片。圖9是能量收集模塊46的實施例的示例性框圖，所述能量收集模塊包含一系列片上空心電感器64、整流電路66、電容和調節(jié)電路68。電感器64可各自具有幾納亨至幾毫亨的感應系數(shù)，且可串聯(lián)連接、并聯(lián)連接或串并聯(lián)結合連接。在一操作示例中，MRI發(fā)射器20以3_45MHz的頻率、以高達35千瓦特的功率電平發(fā)射MRI信號28?？招碾姼衅?4電磁連接，繼而從由MRI信號28生成的磁場和/或電場生成電壓。替代性地或額外地，空心電感器64可從梯度線圈產生的磁場26或其變化生成電壓。整流電路66對電感器產生的AC電壓進行整流、以產生第一 DC電壓。調節(jié)電路從第一 DC電壓生成一個或多個所需的電源電壓56。可在晶片的一個或多個金屬層上實現(xiàn)電感器64，且電感器每層包含一個或多個匝 數(shù)。應該注意的是，跡線厚度、跡線長度和其他物理性質影響產生的感應系數(shù)。圖10是能量收集模塊46的另一實施例的示例性框圖，所述能量收集模塊包含多個片上空心電感器70、多個交換單元(S)、整流電路66、電容和交換機控制器72。電感器70可各自具有幾納亨至幾毫亨的感應系數(shù)，且可串聯(lián)連接、并聯(lián)連接或串并聯(lián)結合連接。在一操作示例中，MRI發(fā)射器20以3_45MHz的頻率、以高達35千瓦特的功率電平發(fā)射MRI信號28?？招碾姼衅?0電磁連接，繼而從由MRI信號28生成的磁場和/或電場生成電壓。交換模塊72通過控制信號74使交換機與電感器70串聯(lián)和/或并聯(lián)連接、以生成所需的AC電壓。整流電路66和電容將所需的AC電壓轉換為一個或多個電源電壓56。圖11是能量收集模塊46的另一實施例的示例性框圖，所述能量收集模塊包含多個霍爾效應器件76、功率合成模塊(power combining module) 78和電容。在一操作示例中，霍爾效應器件76基于恒定磁場(H)和/或變化磁場生成電壓。功率合成模塊78 (例如，導線、交換機網絡、晶體管網絡、二極管網絡等)對各霍爾效應器件76的電壓進行合并以產生一個或多個電源電壓56。圖12是能量收集模塊46的另一實施例的示例性框圖，所述能量收集模塊46包含多個壓電器件82、功率合成模塊78和電容。在一操作不例中，壓電器件82基于身體運動、超聲信號、體液移動等生成電壓。功率合成模塊78(例如，導線、交換機網絡、晶體管網絡、二極管網絡等)對各壓電器件82的電壓進行合并以產生一個或多個電源電壓56。應該注意的是，壓電器件82可包含壓電電機、壓電驅動器、壓電傳感器和/或壓電高壓器件的一個或多個?？珊喜⒛芰渴占K46的各個實施例以生成更多能量、更多電源電壓等。例如，圖9的實施例可與圖11和12的實施例的一個或多個進行合并。圖13是功率增強模塊84的實施例的示例性框圖，所述功率增強模塊從MRI信號28收集能量并將該能量轉換為連續(xù)波(CW) RF信號(例如，高達3GHz)和/或MMW信號(例如，高達300GHz) 92，從而為植入的生物醫(yī)學單元10供電。測試或治療時，功率增強模塊84位于人的體表且包含電磁能量收集模塊86和連續(xù)波發(fā)生器88。在這樣的實施例中，相比生物醫(yī)學單元10，由于功率增強模塊84明顯更大，其可重獲更多能量。例如，生物醫(yī)學單元10可具有幾平方毫米的面積，而功率增強模塊84可具有幾平方厘米或數(shù)十平方厘米的面積。圖14是電磁(EM)能量收集模塊86的實施例的示例性框圖，其包含電感器、二極管(或晶體管)和電容。電感器可各自為幾毫亨，以便功率增強模塊可傳輸高達數(shù)毫瓦的功率。圖15是電磁(EM)能量收集模塊86的另一實施例的示例性框圖,所述電磁能量收集模塊包含多個霍爾效應器件76、功率合成模塊78和電容。該功能與結合圖11所描述的功能一樣，但霍爾效應器件76更大，從而可產生更多功率。應該注意的是，電磁能量收集模塊86可包含圖14的實施例與圖15的實施例的結合。圖16是生物醫(yī)學單元10的另一實施例的示例性框圖，所述生物醫(yī)學單元包含能量收集模塊46、通信模塊48、處理模塊50和存儲器52，且可包含一個或多個功能模塊54和/或霍爾效應通信模塊116。通信模塊48可包含超聲收發(fā)器118、電磁收發(fā)器122、RF和/或MMW收發(fā)器120和光源(LED)收發(fā)器124的一個或多個。應該注意的是，將參照圖14-49的一個或多個對各類型的通信模塊48的示例進行更為詳細的描述。

—個或多個功能模塊54可執(zhí)行修復功能、成像功能和/或檢漏功能(leakagedetection function),其可利用以下的一個或多個運動推進器(motion propulsion)模塊96、攝像機模塊98、采樣機器人技術模塊100、治療機器人技術模塊102、加速計模塊104、流量計模塊106、換能器模塊108、回轉儀模塊110、高壓發(fā)生器模塊112、控制釋放機器人技術模塊114和/或結合一個或多個其他附圖所描述的功能模塊。可使用MEMS技術和/或納米技術實現(xiàn)功能模塊54。例如，可能以MEMS技術將攝像機模塊98實現(xiàn)為數(shù)字圖像傳感器。霍爾效應通信模塊116利用磁場和/或電場的變化產生正電壓或負電壓，可對所述正電壓和/或負電壓進行編碼來傳送信息。例如，可改變施加于一個或多個霍爾效應器件76的電荷以產生電壓變化。作為另一示例，MRI發(fā)射器20和/或梯度單元可對其生成的磁場26的信號進行調制、以產生磁場26變化。圖17是包含一個或多個生物醫(yī)學單元10、發(fā)射器單元126和接收器單元128的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖。每個生物醫(yī)學單元10包含能量收集模塊46、MMW收發(fā)器138、處理模塊50和存儲器52。發(fā)射器單元126包含MRI發(fā)射器130和MMW發(fā)射器132。接收器單元128包含MRI接收器134和MMW接收器136。應該注意的是，MMW發(fā)射器132和MMW接收器136可能位于同一單元內(例如，在發(fā)射器單元內、在接收器單元內、或位于分離設備內)。在一操作不例中，生物醫(yī)學單兀10從由MRI發(fā)射器130發(fā)射的電磁(EM)信號146重獲能量，并通過MMW信號148-150與MMW發(fā)射器132和MMW接收器136進行通信。MRI發(fā)射器130可能是可移動MRI設備的一部分、可能是全尺寸(full sized)MRI機器的一部分、和/或可能是為對生物醫(yī)學單元10進行供電而生成電磁信號146的分離設備的一部分。圖18是圖17的系統(tǒng)內通信協(xié)議的示例的示意圖。在這一示意圖中，MRI發(fā)射器20在各個間隔發(fā)射具有不同信號強度的RF信號152，該RF信號的頻率在3_45MHz的范圍內。生物醫(yī)學單元10的能量收集模塊46可使用這些信號為生物醫(yī)學單元10產電。除了發(fā)射其信號的MRI發(fā)射器20，創(chuàng)建恒定磁場和各種梯度磁場154-164 (x維度Gx的一個或多個、y維度Gy的一個或多個、以及z維度Gz的一個或多個)。生物醫(yī)學單元10的能量收集模塊46可進一步使用恒定磁場和/或變化磁場154-164為生物醫(yī)學單元10產電。
在周期的非傳輸期內，生物醫(yī)學單元10可與MMW發(fā)射器132和/或MMW接收器136通信168。在這一點上，依照MRI機器的傳統(tǒng)傳輸磁場特性，生物醫(yī)學單元10從產電更迭為MMW通信。圖19是包含一個或多個生物醫(yī)學單元10、發(fā)射器單元126和接收器單元128的系統(tǒng)的另一實施例的示意圖。每個生物醫(yī)學單元10包含能量收集模塊46、電磁收發(fā)器174、處理模塊50和存儲器52。發(fā)射器單元126包含MRI發(fā)射器130和電磁(EM)調制解調器170。接收器單元128包含MRI接收器134和電磁調制解調器172。發(fā)射器單元126和接收器單元128可能是可移動MRI設備的一部分、可能是全尺寸MRI機器的一部分、和/或可能是為對生物醫(yī)學單元10進行供電而生成電磁信號的分離設備的一部分。在一操作示例中，MRI發(fā)射器130生成由電磁調制解調器170接收的電磁信號。電磁調制解調器170對電磁信號的通信信號進行調制、以產生調制的入站電磁信號176。電磁調制解調器170可對電磁信號的磁場和/或電場進行調制(例如，幅度調制、頻率調制、幅 移鍵控、頻移鍵控等)。在另一實施例中，電磁調制解調器170可對梯度線圈產生的磁場進行調制、以產生調制的入站電磁信號176。生物醫(yī)學單元10從調制的電磁(EM)信號重獲能量。另外，電磁收發(fā)器174對調制的電磁信號178進行解調以重獲通信信號。就出站信號而言，電磁收發(fā)器174對出站通信信號進行調制以產生調制的出站電磁信號180。這種情況下，電磁收發(fā)器174生成電磁信號，在空中根據(jù)由發(fā)射器單元126所發(fā)射的電磁信號對所述電磁收發(fā)器生成的電磁信號進行調制。在一個實施例中，這一系統(tǒng)的通信為半雙工、以便入站和出站通信信號的調制為相同頻率。在另一實施例中，入站和出站通信信號的調制為不同頻率，從而使能全雙工通信。圖20是圖19的系統(tǒng)內通信協(xié)議的另一示例的示意圖。在這一示意圖中，MRI發(fā)射器20在各個間隔發(fā)射具有不同信號長度的RF信號152，該RF信號的頻率在3_45MHz的范圍內。生物醫(yī)學單元10的能量收集模塊46可使用這些信號為生物醫(yī)學單元10產電。除了發(fā)射其信號的MRI發(fā)射器20，創(chuàng)建恒定磁場和各種梯度磁場154-164 (x維度Gx的一個或多個、y維度Gy的一個或多個、以及z維度Gz的一個或多個)。生物醫(yī)學單元10的能量收集模塊46可進一步使用恒定磁場和/或變化磁場154-164為生物醫(yī)學單元10產電。在周期的非傳輸期內，生物醫(yī)學單元10可通過調制的電磁信號182進行通信。在這一點上，依照MRI機器的傳統(tǒng)傳輸磁場特性，生物醫(yī)學單元10產電且進行通信。圖21是系統(tǒng)的另一實施例的示意圖，所述系統(tǒng)包含一個或多個生物醫(yī)學單元10、服務提供商的通信設備184、WAN通信設備34、服務提供商的計算機186、網絡42、一個或多個數(shù)據(jù)庫40和服務器188。生物醫(yī)學單元10包含能量收集模塊46、處理模塊50、存儲器52和MMW收發(fā)器138。存儲器存儲病人190的URL數(shù)據(jù)。應該注意的是，可將生物醫(yī)學單元10植入病人體內、植入病人體表、或植入在病人身上(例如，以傷票(medical tag)、鑰匙鏈等的形式)。URL數(shù)據(jù)192包含識別病人的醫(yī)療記錄場所(location)的一個或多個URL。例如，一個URL可用于病人的處方記錄,另一 URL可用于住院治療，而另一 URL可用于辦公處(general office)訪問等。在這一點上，生物醫(yī)學單元是便于接入病人病史的索引。就服務提供商接入病人醫(yī)療記錄或其一部分而言，服務提供商的通信設備184對生物醫(yī)學單元的URL 192進行檢索?？扇缜八鰧崿F(xiàn)這一操作。通信設備184生成訪問病人信息的請求，其中該請求包含URL 192、服務提供商的ID和數(shù)據(jù)請求。通過WAN設備34和網絡42為服務器188提供該請求。服務器188對請求進行處理。如果證明服務提供商可信且該請求有效，則服務器向URL192所識別的一個或多個數(shù)據(jù)庫發(fā)出數(shù)據(jù)檢索消息。尋址的數(shù)據(jù)庫40檢索數(shù)據(jù)并通過網絡和WAN設備34將其提供給服務提供商的計算機184。圖22是系統(tǒng)的另一實施例的示意圖，所述系統(tǒng)包含一個或多個生物醫(yī)學單元10、病人的蜂窩電話200、WAN通信設備34、服務提供商的計算機186、網絡42、一個或多個數(shù)據(jù)庫40和服務器188。生物醫(yī)學單元10包含能量收集模塊46、處理模塊50、存儲器52和MMW收發(fā)器138。存儲器存儲病人190的URL數(shù)據(jù)。應該注意的是，可將生物醫(yī)學單元10植入病人體內、植入病人體表、或植入在病人身上(例如，以傷票、鑰匙鏈等的形式)。URL數(shù)據(jù)190包含識別病人的醫(yī)療記錄場所的一個或多個URL 192。例如，一個URL 可用于病人的處方記錄，另一 URL可用于住院治療，而另一 URL可用于辦公處訪問等。在這一點上，生物醫(yī)學單元10是便于訪問病人病史的索引。就服務提供商訪問病人醫(yī)療記錄或其一部分而言，病人的蜂窩電話200對生物醫(yī)學單元10的URL192進行檢索。蜂窩電話200生成訪問病人信息的請求，其中該請求包含URL192、服務提供商的ID、病人的ID和數(shù)據(jù)請求。通過WAN設備34和網絡42為服務器188提供該請求。服務器188對請求進行處理198。如果證明服務提供商可信且該請求有效，則服務器向URL192所識別的一個或多個數(shù)據(jù)庫發(fā)出數(shù)據(jù)檢索消息。尋址的數(shù)據(jù)庫40檢索數(shù)據(jù)并通過網絡42和WAN設備34將其提供給服務提供商的計算機184。圖23是系統(tǒng)的另一實施例的示意圖，所述系統(tǒng)包含一個或多個生物醫(yī)學單元10、病人的蜂窩電話200、WAN通信設備34、服務提供商的計算機186、網絡42、一個或多個數(shù)據(jù)庫40和服務器188。生物醫(yī)學單元10包含能量收集模塊46、處理模塊50、存儲器52和MMW收發(fā)器138。存儲器52存儲病人的URL數(shù)據(jù)。應該注意的是，可將生物醫(yī)學單元10植入病人體內、植入病人體表、或植入在病人身上(例如，以傷票、鑰匙鏈等的形式)。URL數(shù)據(jù)包含識別病人的醫(yī)療記錄場所的一個或多個URL。例如，一個URL可用于病人的處方記錄，另一URL可用于住院治療，而另一URL可用于辦公處訪問等。在這一點上，生物醫(yī)學單元是便于訪問病人病史的索引。為了更新生物醫(yī)學單元10中的URL，服務器188確定何時需要更新212。當需要更新時，服務器188生成更新消息，所述更新消息包含病人的蜂窩電話200的身份(identity)、更新的URL數(shù)據(jù)208和生物醫(yī)學單元10的身份。服務器188通過網絡42和基站202向病人的蜂窩電話200提供更新消息。病人的蜂窩電話200對更新消息進行處理，當更新消息生效時，其向生物醫(yī)學單元10提供更新的URL數(shù)據(jù)208，以將該數(shù)據(jù)作為存儲的更新的病人URL206存儲在存儲器52中。圖24是網絡化(networked)生物醫(yī)學單元10的實施例的示例性框圖，所述網絡化生物醫(yī)學單元彼此通信、執(zhí)行感測功能以產生感測數(shù)據(jù)218-232、處理感測數(shù)據(jù)以產生處理后數(shù)據(jù)、以及發(fā)射處理后數(shù)據(jù)216。生物醫(yī)學單元10可位于身體部分，從而感測遍布身體部分的數(shù)據(jù)以及向外部通信設備發(fā)射數(shù)據(jù)。發(fā)射的數(shù)據(jù)可從感測數(shù)據(jù)開始得到進一步處理或聚集。生物醫(yī)學單元10可在短期內或長期內監(jiān)控各種類型的生物學功能以產生感測數(shù)據(jù)218-232。應該注意的是，感測數(shù)據(jù)218-232可包含血流速率、血壓、溫度、氣流、血氧水平、密度、白細胞計數(shù)、紅細胞計數(shù)、位置信息等。生物醫(yī)學單元10建立與一個或多個其他生物醫(yī)學單元10的通信，從而促進感測數(shù)據(jù)218-232和處理后數(shù)據(jù)216的通信。該通信可包含電磁信號、MMW信號、光信號、聲音信號和/或RF信號。生物醫(yī)學單元10可基于感測數(shù)據(jù)218-232確定位置信息、以及在通信時包含該位置信息。生物醫(yī)學單元10還可基于命令、列表、預先決定(predetermination)、感測數(shù)據(jù)和/或處理后數(shù)據(jù)的一個或多個確定操作模式。例如，身體部分中心的生物醫(yī)學單元10可能處于感測溫度的模式，而身體部分外緣的生物醫(yī)學單元10可能感測血流。

生物醫(yī)學單元10可從另一生物醫(yī)學單元接收處理后數(shù)據(jù)212-232、并再次向另一生物醫(yī)學單元10發(fā)送相同的處理后數(shù)據(jù)218-232。生物醫(yī)學單元10可基于來自生物醫(yī)學單元10的感測數(shù)據(jù)218-232和/或從另一生物醫(yī)學單元10接收的處理后數(shù)據(jù)產生處理后數(shù)據(jù)。圖25是網絡化生物醫(yī)學單元數(shù)據(jù)處理的流程圖，其中生物醫(yī)學單元基于以下的一個或多個確定感測模式預先決定、存儲器中存儲的模式指示符、命令、和/或動態(tài)感測的數(shù)據(jù)條件。該方法開始于步驟234，其中生物醫(yī)學單元10確定模式。當生物醫(yī)學單元10確定該模式為處理和感測時，該方法轉移至步驟240。當生物醫(yī)學單元10確定該模式僅為感測時，該方法繼續(xù)進行至步驟236。在步驟236，生物醫(yī)學單元10采集來自功能模塊54的一個或多個的數(shù)據(jù)以產生感測數(shù)據(jù)。生物醫(yī)學單元10可依照感測模式向另一生物醫(yī)學單元10和/或外部通信設備發(fā)射感測數(shù)據(jù)238。例如，在某一時期后，當感測到數(shù)據(jù)時、和/或當感測數(shù)據(jù)與臨界值(例如，溫度跳變點)的比較結果有利時，生物醫(yī)學單元10可在特定時間段后、向特定生物醫(yī)學單元10和向特定外部通信設備發(fā)射感測數(shù)據(jù)。該方法在步驟240繼續(xù)，其中生物醫(yī)學單元10確定它是否已從另一單元10接收數(shù)據(jù)。如果沒有，該方法繼續(xù)至步驟250，其中生物醫(yī)學單元10依照感測模式向另一生物醫(yī)學單元10和/或外部通信設備發(fā)射其感測數(shù)據(jù)。當生物醫(yī)學單元10已從另一單元接收到數(shù)據(jù)時，該方法在步驟242繼續(xù)，其中生物醫(yī)學單元10基于以下的一個或多個確定待執(zhí)行的數(shù)據(jù)功能接收數(shù)據(jù)的內容、感測數(shù)據(jù)、命令、和/或預先決定。數(shù)據(jù)功能可能為初始化、比較、編譯和/或執(zhí)行數(shù)據(jù)分析算法的一個或多個。該方法在步驟244繼續(xù)，其中生物醫(yī)學單元10采集來自功能模塊的數(shù)據(jù)、和/或采集來自一個或多個其他生物醫(yī)學單元10的接收數(shù)據(jù)。該方法在步驟246繼續(xù)，其中生物醫(yī)學單元10依照功能對數(shù)據(jù)進行處理、以產生處理后數(shù)據(jù)。除了以上提供的示例，該功能還可包含由預先決定、命令、感測數(shù)據(jù)和/或處理后數(shù)據(jù)(例如，測量多個生物醫(yī)學單元的血壓，以及對高值、低值和平均值作概括)所確定的生物醫(yī)學單元10的功能分配。該方法在步驟248繼續(xù)，其中生物醫(yī)學單元10依照感測模式向另一生物醫(yī)學單元10和/或外部通信設備發(fā)射感測數(shù)據(jù)238。例如，在某一時期后，當感測到數(shù)據(jù)時、和/或當感測數(shù)據(jù)與臨界值(例如，溫度跳變點)的比較結果有利時，生物醫(yī)學單元10可在特定時間、向特定生物醫(yī)學單元10和向特定外部通信設備發(fā)射感測數(shù)據(jù)。應該注意的是，各生物醫(yī)學單元10之間和/或生物醫(yī)學單元10與外部通信設備之間的通信協(xié)議可能相同或可能不同。圖26是物理療法(PT)系統(tǒng)的實施例的示意圖，所述物理療法系統(tǒng)包含生物醫(yī)學單元(BMU) 10和電磁(EM)信號發(fā)生單元225。如一個或多個前述附圖和/或后續(xù)附圖所示，每個生物醫(yī)學單元10包含能量收集模塊、無線通信模塊、處理模塊和功能模塊。電磁信號發(fā)生單元225包含至少一個信號發(fā)生模塊227和多個近場通信(NFC)模塊231。NFC模塊231可包含功率放大器和至少一個線圈。電磁信號發(fā)生單元225環(huán)繞、部分環(huán)繞、疊加、和/或另外與身體對象(bodyobject)229(例如，膝蓋、手肘、腳、腳踝、小腿、大腿、心臟、肩等)相鄰設置。例如，電磁信號發(fā)生單元225可包含穿在身體對象上的可穿用殼體(例如,袖子、膝蓋護帶(knee brace)、可調節(jié)袖口等)，或其可能是身體對象位于其中或靠近的單件設備。除了支持電磁信號發(fā)生 單元225的組件外，可穿用殼體和/或其他件設備可支持一個或多個生物醫(yī)學單元10，從而進一步促進身體對象229的物理療法。在一操作示例中，當使能電磁信號發(fā)生單元225時，它向生物醫(yī)學單元(BMU) 10提供電磁(EM)信號，其中該生物醫(yī)學單元與身體部分(例如，在皮膚上、植入皮膚下、植入肌肉中、嵌入人造身體部分內、嵌入縫合處、在可穿用殼體內等)相關聯(lián)。尤其地，信號發(fā)生模塊227(例如，鎖相環(huán)、晶體振蕩器、時鐘電路、數(shù)字頻率合成器等)生成一個或多個信號(例如，振蕩、時鐘信號等)。作為一示例，信號發(fā)生模塊227生成具有選定頻率和振幅的正弦信號。作為另一示例，信號發(fā)生模塊227生成具有變化頻率和/或變化振幅的正弦信號。而作為另一示例，信號發(fā)生模塊227生成選通或斷開的正弦信號。NFC模塊的一個或多個接收信號并將其轉換為電磁(EM)信號的分量。例如，數(shù)個NFC模塊將信號轉換為具有不同選通/斷開時間、不同頻率、不同振幅等的電磁信號分量，從而電磁信號分量在空中合并以形成變化的電磁信號。如前所述，生物醫(yī)學單元10的能量收集模塊從電磁信號生成電源電壓。電源電壓用于對無線通信模塊、處理模塊和功能模塊進行供電。當供有電時，無線通信模塊將接收的無線通信轉換為物理療法命令?？蓮目刂粕眢w對象的物理療法的無線通信設備(例如，蜂窩電話、計算機、電磁信號發(fā)生單元225等)接收該無線通信。處理模塊對物理療法命令進行解釋以確定物理療法功能。例如，物理療法功能可能為電刺激功能、監(jiān)控功能、和/或肌電描記術功能。電刺激可用于促進愈合、減少疼痛、促進血液流動、減少腫脹等，可由圖45、46和/或55的生物醫(yī)學單元對其進行管理。監(jiān)控功能可包含以下的一個或多個監(jiān)控物理療法運動的正確形式、監(jiān)控程序兼容性(例如，追蹤設置、運動重復(reps of movement)、每日運動性能、物理療法會話持續(xù)時間、每個運動的持續(xù)時間等)、監(jiān)控努力程度(effort level)(例如，監(jiān)控肌肉收縮、監(jiān)控肌肉舒張、心率、血-氧水平、監(jiān)控肌肉神經遞質的電圖形等)、以及監(jiān)控疼痛水平(例如，監(jiān)控疼痛神經遞質的電圖形等)。生物醫(yī)學單元10的功能模塊執(zhí)行物理療法功能。當物理療法功能為監(jiān)控功能時，功能模塊響應執(zhí)行的物理療法功能生成物理療法數(shù)據(jù)。例如，如果物理療法功能為監(jiān)控物理療法運動，功能模塊感測身體對象的運動(例如，相對固定的參考點)，從而可將實際運動與所需運動進行比較。如果實際運動不是所需的，則可為物理治療的病人提供反饋和/或矯正措施。例如，可向病人的蜂窩電話發(fā)送消息，表明改進形式以及矯正方法。作為另一示例，在生物醫(yī)學單元內可激活電刺激，從而提供關于錯誤運動的反饋、增強運動、減少疼痛等。當生成物理療法數(shù)據(jù)時，處理模塊基于該物理療法數(shù)據(jù)生成物理療法響應。通信模塊將物理療法響應轉換為發(fā)射式無線通信，向無線通信設備和/或向電磁信號發(fā)生單元225發(fā)射所述發(fā)射式無線通信。圖27是電磁(EM)信號發(fā)生單元225的實施例的示意圖，所述電磁信號發(fā)生單元包含至少一個信號發(fā)生單兀227、至少一個近場通信(NFC)模塊、處理模塊231、和至少一個通信模塊233。在一示例中，電磁信號發(fā)生單元225包含多個信號發(fā)生單元227、相應數(shù)量的NFC模塊、以及兩個通信單元233和237 ;其中，一個通信單元233與生物醫(yī)學單元(BMU)IO 通信，另一個通信單元237與無線通信設備235 (例如，蜂窩電話、計算機、醫(yī)療設備等)通 目。在一操作不例中，處理模塊231使能信號發(fā)生單兀227處于一模式，以便信號發(fā)生單元和NFC模塊的每個配對生成變化磁場的分量。例如，可在不同頻率、不同功率電平、不同持續(xù)時間內等、相同頻率、相同功率電平、相同持續(xù)時間內、和/或其組合使能每個配對。這樣，處理模塊231可使得各個電磁信號能夠為生物醫(yī)學單元10供電。另外，處理模塊執(zhí)行物理療法程序以產生一個或多個物理療法命令。物理療法程序可存儲在電磁信號發(fā)生單元225的存儲器內，或者處理模塊可通過通信單元237從無線通信設備235接收物理療法程序。在兩者之中的任一情況下，物理療法程序包含一組指令，從而通過一系列物理療法練習和/或治療監(jiān)控身體對象的運動程度、努力程度和/或疼痛程度；追蹤物理療法練習和/或治療的性能兼容性；提供電刺激來促進物理療法治療；和/或促進肌電描記術。就一個或多個生物醫(yī)學單元(BMU) 10執(zhí)行的每個物理療法(PT)功能而言，處理模塊231通過通信單元231或NFC模塊的至少一個向生物醫(yī)學單元10發(fā)射物理療法功能。生物醫(yī)學單元10的一個或多個通過通信單元231或NFC模塊的至少一個提供物理療法響應，反過來由處理模塊接收所述物理療法響應。處理模塊231從生物醫(yī)學單元采集響應，并對它們進行處理以產生物理療法數(shù)據(jù)(例如，程序兼容性數(shù)據(jù)、監(jiān)控數(shù)據(jù)、努力程度數(shù)據(jù)、疼痛水平數(shù)據(jù)等)。圖28是生物醫(yī)學單元(BMU) 10的另一實施例的示意圖，所述生物醫(yī)學單元包含能量收集模塊46、通信模塊48、處理模塊50和功能模塊255。能量收集模塊46根據(jù)其從電磁信號發(fā)生單兀225接收的電磁信號241生成電源電壓56。電源電壓對生物醫(yī)學單兀10的其他模塊供電。在一操作示例中，無線通信設備48將接收的無線通信243轉換為物理療法命令245。處理模塊50對物理療法命令進行解釋、以確定物理療法功能247。當物理療法功能為監(jiān)控功能時，功能模塊255 (例如，圖16、45和46的模塊98-114的任何一個)執(zhí)行該物理療法功能以生成物理療法數(shù)據(jù)249。處理模塊50基于物理療法數(shù)據(jù)249生成物理療法響應251。無線通信模塊48將物理療法響應251轉換為發(fā)射式無線通信245，向電磁信號發(fā)生單元225的通信單元233和/或向無線通信設備237發(fā)射所述發(fā)射式無線通信。圖29是集成電路(IC)255的實施例的示意圖，該集成電路包含晶片253和IC封裝殼體。晶片253支撐生物醫(yī)學單元10，所述生物醫(yī)學單元包含能量收集模塊46、通信模塊48、處理模塊50和至少一個功能模塊255JC封裝覆蓋晶片253、并具有衣物布料(clothingfabric)粘附機構257，其允許IC255粘附在衣物布料上。應該注意的是，IC255還可包含對IC封裝進行封裝的封裝物，以便使IC完全密封。還應該注意的是，IC255的尺寸可小于I毫米乘I毫米?？赡芤愿鞣N方式實現(xiàn)布料粘附機構257。例如，布料粘附機構257可包含便于將IC縫至衣物布料上的一個或多個小孔。作為另一示例，布料粘附機構257可包含便于將IC縫至衣物布料上的一個或多個鉤狀物(hook)。而作為另一示例，布料粘附機構257可包含便于將IC縫至衣物布料上的一個或多個槽口(notch)。作為另一示例，布料粘附機構257 可包含便于將IC粘至衣物布料上的布料粘合劑。圖30是一件衣服275的實施例的示意圖，所述衣服包含衣物布料271 (例如，棉、吸濕速干材料、聚酯等)和多個集成其上的生物醫(yī)學單元(BMU) 275 (例如，在該件衣服的線縫內和/或在該件衣服的小袋(small pouch) 267內)。生物醫(yī)學單元10的每個包含能量收集模塊46、通信模塊48、處理模塊50以及至少一個功能模塊255。各生物醫(yī)學單元10通過其各自的通信單元28與無線通信設備235進行通信。在一操作示例中，生物醫(yī)學單元10的能量收集模塊46將體熱、身體運動、電磁信號、光和射頻(RF)信號的至少一個轉換為電源電壓，所述電源電壓對生物醫(yī)學單元10的其他模塊供電?？赡芤愿鞣N方式、包含其結合實現(xiàn)該能量收集模塊46。例如，能量收集模塊46包含電磁信號至電壓轉換模塊，如之前結合圖11-15的一個或多個所描述的，該模塊可包含電感器陣列和/或霍爾效應器件陣列。作為另一示例，能量收集模塊46包含RF信號至電壓轉換模塊，該模塊用于將連續(xù)波(CW)信號261和/或RF信號263轉換為電源電壓。而作為另一示例，能量收集模塊46包含運動至電壓轉換模塊(例如，圖11-15的一個或多個中所示的壓電器件)。作為其他示例，能量收集模塊46包含光至電壓轉換模塊。而作為其他示例，能量收集模塊46包含熱至電壓轉換模塊。當供有電時，通信模塊48用于將入站無線信號263轉換為入站符號流。處理模塊50將入站符號流轉換為生物醫(yī)學功能，所述生物醫(yī)學功能可能為圖像捕獲功能、運動捕獲功能、聲音捕獲功能、局部處理功能、和/或電刺激功能。功能模塊255執(zhí)行生物醫(yī)學功能，當該生物醫(yī)學功能為監(jiān)控功能時，功能模塊生成生物醫(yī)學響應。處理模塊將生物醫(yī)學響應轉換為出站符號流。通信模塊48將出站符號流轉換為發(fā)射至無線通信設備235的出站無線信號265。圖31a和31b是與包含多個生物醫(yī)學單元的一件衣服通信的方法實施例的邏輯圖。無線通信設備可執(zhí)行圖31a的方法；所述無線通信設備包含處理模塊和以計算機可讀格式存儲生物醫(yī)學應用程序的存儲器。集成至衣物布料的一個或多個生物醫(yī)學單元可執(zhí)行圖31b的方法。該方法開始于步驟291，其中無線通信設備在預設的一段時間(例如，幾毫秒至數(shù)秒)發(fā)射連續(xù)波(CW)信號。在步驟297，生物醫(yī)學單元的能量收集模塊將CW信號轉換為對生物醫(yī)學單元的其他模塊供電的電源電壓。該方法在步驟293繼續(xù)，其中在預設的一段時間結束后，無線通信設備發(fā)射含有一個或多個生物醫(yī)學單元的一個或多個生物醫(yī)學命令的射頻(RF)信號。RF信號可能還包含將RF信號轉換為電源電壓的命令。在步驟299，生物醫(yī)學單元的通信單元將RF信號轉換為入站符號流。在步驟301，生物醫(yī)學單元的處理模塊將入站符號流轉換為生物醫(yī)學命令。在步驟303，生物醫(yī)學單元的功能模塊執(zhí)行生物醫(yī)學命令，而且當執(zhí)行命令時生成生物醫(yī)學響應。在步驟305，處理模塊將生物醫(yī)學響應轉換為出站符號流。在步驟307，通信單元將出站符號流轉換為出站RF響應信號。該方法在步驟295繼續(xù)，其中無線通信設備接收RF響應信號。在一種情況下，RF響應信號包含重新發(fā)射CW信號的請求(例如，生物醫(yī)學單元沒有足夠功率來完成生物醫(yī)學功能)。在發(fā)送RF信號后，無線通信設備還可進一步用于重新開始發(fā)射CW信號。然后，無線通信設備指示生物醫(yī)學單元何時發(fā)射RF響應信號的時間窗。在時間窗期間，無線通信設 備停止發(fā)射CW信號。圖32是藥療控制系統(tǒng)301的實施例的示意圖；所述系統(tǒng)包含生物醫(yī)學單元(BMU) 10、無線電源305和無線通信模塊303。生物醫(yī)學單元10的每個包含能量收集模塊46、通信模塊48、處理模塊50和至少一個藥療控制模塊307。應該注意的是，無線通信設備(例如，235)可包含無線通信模塊和無線電源。在一操作示例中，無線電源305 (例如，MRI單元、可移動MRI單元、電磁信號發(fā)生單元225、或生成變化的電磁信號的另一設備)生成電磁信號241。生物醫(yī)學單元的能量收集模塊將電磁信號轉換為對生物醫(yī)學單元的其他模塊進行供電的電源電壓。當生物醫(yī)學單元10供有電時，無線通信模塊向生物醫(yī)學單元發(fā)射入站無線信號，其中入站無線信號309具有嵌入其中的藥療控制功能。生物醫(yī)學單元的通信模塊48將入站無線信號309轉換為入站符號流311。處理模塊50將入站符號流311轉換為藥療控制功能313(例如,對身體組分(body component)的藥物存在性和/或藥物濃度進行采樣、給藥(administer a medication)等)。藥療控制模塊307 (例如，如圖59-62的一個或多個中所示)執(zhí)行藥療控制功能313、以及由于執(zhí)行該藥療控制功能生成藥療響應315。處理模塊50將藥療響應315轉換為出站符號流317。通信模塊48將出站符號流317轉換為發(fā)射至無線通信模塊303的出站無線信號319。在一更具體的示例中，藥療控制功能包含對身體組分(例如血液、血液成分、體液、吸入氣體、呼出氣體、人體廢物等)的藥物存在性(例如，確定該人員是否用藥)和/或藥物濃度(例如，確定攝取了多少藥物)進行采樣的指令。在這一示例中，藥療控制模塊包含探測機構、測試模塊和清洗機構。探測機構(例如，圖62的針和移液管)采樣身體組分。測試模塊(例如，圖62的MEMS樣品分析器)測試身體組分的藥物存在性和/或藥物濃度、以產生藥療響應。清洗機構(例如，圖62的波基(wave based)MEMS清洗器)在測試完身體組分后清洗探測機構和測試模塊。無線通信模塊303接收有關身體組分測試的藥療響應，并對其進行解釋以確定是否未充分使用、或過度使用、或適當使用該藥物。當過度使用藥物時，無線通信模塊基于過度使用的水平確定一過度使用響應。例如，如果輕微地過度使用藥物，該響應可能為向病人和/或病人的醫(yī)生發(fā)送文本消息。作為另一示例，如果使用藥物達到過量水平，那么該響應可能為聯(lián)系緊急醫(yī)療服務。當未充分使用藥物時，無線通信模塊基于未充分使用的水平確定一未充分使用響應。例如，如果輕微地未充分使用藥物，該響應可能為向病人和/或病人的醫(yī)生發(fā)送文本消息。作為另一示例，如果根本沒有使用藥物，那么該響應可能為測試病人的生命體征(例如，如果在不期望的水平，則聯(lián)系緊急醫(yī)療服務)、向病人和/或病人的醫(yī)生發(fā)送文本消息、或其他響應。在另一更具體的示例中，藥療控制功能包含給藥指令。在這一示例中，如圖59-61的一個或多個所示，藥療控制模塊包含藥罐(medication canister)和MEMS控制的釋放模塊。藥罐包含藥物，而微機電系統(tǒng)(MEMS)控制的釋放模塊以受控方式釋放藥物。在另一操作示例中，生物醫(yī)學單元10包含用于有關藥療控制的特定任務的生物 醫(yī)學單元。例如，第一生物醫(yī)學單元監(jiān)控身體組分內第一藥物的存在性和/或濃度；第二生物醫(yī)學單元監(jiān)控身體組分內第二藥物的存在性和/或濃度(例如，與檢查第一藥物相同或不同)；第三生物醫(yī)學單元監(jiān)控對藥物的第一類型的身體反應(例如，體溫變化、白細胞計數(shù)和/或紅細胞計數(shù)的變化等)；第四生物醫(yī)學單元監(jiān)控對藥物的第二類型的身體反應。這樣，當病人服用多種藥物時，可對身體反應、以及對病人何時用藥、多久用一次藥、用藥量為多少進行監(jiān)控。延續(xù)這一示例,無線通信模塊接收藥療響應,所述藥療響應包含關于第一藥物的存在性和濃度的至少一個的數(shù)據(jù)、關于第二藥物的存在性和濃度的至少一個的數(shù)據(jù)、關于對藥物的第一類型身體反應的數(shù)據(jù)、以及關于對藥物的第二類型身體反應的數(shù)據(jù)。無線通信模塊303對藥療響應進行解釋，以確定是否發(fā)生不希望的藥物反應。當發(fā)生不希望的藥物反應時，無線通信模塊基于不希望的藥物反應的水平、確定發(fā)出有關不希望的藥物反應的藥療警報響應(例如，通知病人、通知病人的醫(yī)生、記錄在病人的醫(yī)療記錄中、聯(lián)系緊急醫(yī)療服務等)。圖33a和33b是控制和/或監(jiān)控給藥的方法的實施例的邏輯圖。無線通信設備可執(zhí)行圖33a的方法；所述無線通信設備包含處理模塊和以計算機可讀格式存儲生物醫(yī)學應用程序的存儲器。集成至衣物布料的一個或多個生物醫(yī)學單元可執(zhí)行圖33b的方法。應該注意的是，無線通信設備可生成對生物醫(yī)學單元的一個或多個進行無線供電的電磁信號。該方法開始于步驟331，其中無線通信模塊生成藥療控制功能。該方法在步驟333繼續(xù)，其中無線通信設備將藥療控制功能轉換為無線控制信號。該方法在步驟335繼續(xù)，其中無線通信設備向一個或多個生物醫(yī)學單元發(fā)射無線控制信號。在步驟341，生物醫(yī)學單元從無線控制信號再次捕獲藥療控制功能。在步驟343，生物醫(yī)學單元執(zhí)行藥療控制功能。在步驟345，生物醫(yī)學單元響應所執(zhí)行的藥療控制功能生成藥療響應。在步驟347，生物醫(yī)學單元將藥療響應轉換為無線響應信號。該方法在步驟337繼續(xù)，其中無線通信設備接收無線響應信號。該方法在步驟339繼續(xù)，其中無線通信設備從無線響應信號再次捕獲藥療響應。作為一具體示例，當藥療控制功能包含對身體組分的藥物存在性和/或藥物濃度進行采樣時，無線通信設備再次捕獲身體組分內的藥物存在性和/或藥物濃度、將其作為藥療響應。然后，無線通信設備對藥療響應進行解釋，以確定是否未充分使用、過度使用、或適當使用藥物。當過度用藥時，無線通信設備基于過度使用的水平確定一過度使用響應。當未充分用藥時，無線通信設備基于未充分使用的水平確定一未充分使用響應。作為另一具體示例，無線通信模塊接收多個無線響應信號，并從該無線響應信號再次捕獲多個藥療響應。尤其地，第一藥療響應對應于身體組分內第一藥物的存在性和/或濃度；第二藥療響應對應于身體組分內第二藥物的存在性和/或濃度；第三藥療響應對應于對藥物的第一類型身體反應；第四藥療響應對應于對藥物的第二類型身體反應。然后，無線通信模塊對藥療響應進行解釋，以確定是否發(fā)生不希望的藥物反應。當發(fā)生不希望的藥物反應時，無線通信模塊基于不希望的藥物反應的水平、確定發(fā)出有關不希望的藥物反應的藥療警報響應。圖34是人造身體部分(例如，金屬螺釘或金屬板)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的實施例的機械示意圖；其中，該人造身體部分包含作為生物醫(yī)學安裝機構的腔。如所示出的，生物醫(yī)學單元10安裝在腔內或至少部分安裝在腔內，人造身體部分的結構為生物醫(yī)學 單元10提供了天線和/或線圈。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個金屬螺釘內，所述金屬螺釘插入骨中以對骨折進行修復。生物醫(yī)學單元10可監(jiān)控骨的位置以檢測出任何不希望的應力、裂紋、斷裂、和/或其他潛在問題。圖35是人造身體部分(例如，金屬螺釘或金屬板)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的另一實施例的機械示意圖；其中，該人造身體部分包含多個作為生物醫(yī)學安裝機構的腔。如所示出的，生物醫(yī)學單元10安裝在一個腔內或至少部分安裝在一個腔內，天線和/或線圈安裝在另一腔內或至少部分安裝在另一腔內。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個非金屬板內，所述非金屬板貼在骨上以對骨折進行修復。生物醫(yī)學單元10可監(jiān)控骨的位置以檢測出任何不希望的應力、裂紋、斷裂、和/或其他潛在問題。圖36是人造身體部分(例如，金屬螺釘或金屬板)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的機械示意圖；其中，該人造身體部分包含作為生物醫(yī)學安裝機構的腔。如所示出的，生物醫(yī)學單元10安裝在腔內或至少部分安裝在腔內，腔內容納生物醫(yī)學單元10的天線和/或線圈，或者生物醫(yī)學單元10的天線和/或線圈用作螺釘?shù)穆菁y。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個非金屬螺釘內，所述非金屬螺釘連接在骨上以對骨折進行修復。生物醫(yī)學單元10可監(jiān)控骨的位置以檢測出任何不希望的應力、裂紋、斷裂、和/或其他潛在問題。圖37是固體物體(例如，非金屬螺釘或金屬板)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的另一實施例的機械示意圖。其中，在固體物體中提供至少一個腔以容納生物醫(yī)學單元10和天線。管道從固體物體外表面延伸至容納生物醫(yī)學單元10的至少一個腔，從而提供采樣和/或治療腔242。生物醫(yī)學設備功能模塊54可通過管道、通過將生物醫(yī)學單元與身體連接來采集數(shù)據(jù)和/或傳輸治療物(例如，藥物)。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個非金屬螺釘內，所述非金屬螺釘連接在骨上以對骨折進行修復。生物醫(yī)學單元10可通過采樣和/或治療腔242不時給藥(例如，骨癌藥物)。
圖38是母生物醫(yī)學單元(左邊)與外部單元通信以協(xié)調一個或多個子生物醫(yī)學單元10(右邊)的功能的實施例的示例性框圖。母單元包含用于外部通信的通信模塊48、用于與子單元通信的通信模塊48、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46。應該注意的是，母單元可實現(xiàn)為一個或多個芯片、可位于體內或位于體表。子單元的每個包含用于與母單元和其他子單元進行通信的通信模塊48、MEMS機器人技術244、以及能量收集模塊46。MEMS機器人技術244可包含MEMS技術的一個或多個鋸子、鉆頭、涂布器、針、注射系統(tǒng)和驅動器。通信模塊48可支持至母單元的RF和/或MMW入站和/或出站信號60，以便母單元可依照外部通信命令對子單元施加命令。在一操作示例中，母生物醫(yī)學單元從外部來源(external source)接收信息,其中該信息表明子單元將執(zhí)行的特定功能。母單元對該信息進行處理、且依照控制模式向子單元傳達相關部分。子單元的每個接收它們各自的命令、以及執(zhí)行相應功能以實現(xiàn)所需功能。圖39是多個任務協(xié)調的生物醫(yī)學單元10的另一實施例的示例性框圖，所述生物 醫(yī)學單元包含母生物醫(yī)學單元10 (左邊)和一個或多個子生物醫(yī)學單元10 (右邊)。母單元可實現(xiàn)為一個或多個芯片、可位于體內或位于體表。母單元可能與功率升高器(powerbooster) 84協(xié)力收集能量。母單元包含用于外部通信的通信模塊48、用于與子單元通信的通信模塊48、處理模塊50、存儲器52、MEMS靜電電機248和能量收集模塊46。子單元包含用于與母單元和其他子單元進行通信的通信模塊48、MEMS靜電電機248、MEMS機器人技術244、以及能量收集模塊46。應該注意的是，與母單元相比，子單元具有較少組件，而且就促進更多應用程序而言可能更小，其中較小的生物醫(yī)學單元10使其效力增強。MEMS機器人技術244可包含MEMS技術的一個或多個鋸子、鉆頭、涂布器、針、注射系統(tǒng)和驅動器。MEMS靜電電機248可為MEMS機器人技術244提供機械動力、和/或可為子單元提供運動推進力，以便子單元可位于最佳效力。子單元可一齊運行以作用于一共同任務。例如，多個子單元可一齊運行以鋸穿組織區(qū)。子單元通信模塊48可支持至母單元的RF和/或MMW入站和/或出站信號60，以便母單元可依照外部通信命令對子單元施加命令。子單元可確定一控制模式并依照該控制模式運行。子單元基于以下的一個或多個確定控制模式來自母生物醫(yī)學單元的命令、外部通信、預編程列表、和/或對傳感器數(shù)據(jù)的響應。應該注意的是，控制模式可包含如前所述的自主控制模式、母(生物醫(yī)學單元)控制模式、服務器控制模式和/或對等控制模式。圖40是以生物醫(yī)學單元10為基礎的成像系統(tǒng)的實施例的示例性框圖，所述成像系統(tǒng)包含生物醫(yī)學單元10、通信設備24、數(shù)據(jù)庫254和體內圖像單元252。生物醫(yī)學單元10可執(zhí)行掃描，以及為了診斷可視化的目的為體內圖像單元252提供處理后圖像。生物醫(yī)學單元10包含MEMS圖像傳感器256、用于與通信設備進行外部通信的通信模塊48、處理模塊50、存儲器52、MEMS靜電電機248和能量收集模塊46。在一實施例中，生物醫(yī)學單元10和通信設備24直接通信。在另一實施例中，生物醫(yī)學單元10和通信設備24通過一個或多個中間網絡(例如，有線線路、無線網絡、蜂窩網絡、局域無線網絡、藍牙等)進行通信。MEMS圖像傳感器256可包含一個或多個光信號、MMW信號、RF信號、電磁信號和/或聲音信號的傳感器掃描類型。
體內圖像單元252可通過通信設備24向生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令、以請求掃描數(shù)據(jù)。該請求可包含掃描類型。體內圖像單元252可從生物醫(yī)學單元10接收處理后圖像數(shù)據(jù)、將其與數(shù)據(jù)庫254中的數(shù)據(jù)進行比較、進一步處理數(shù)據(jù)以及提供圖像可視化。圖41是通信和診斷生物醫(yī)學單元10配對的實施例的示例性框圖，其中該配對利用它們之間的光通信介質分析它們之間的材料(例如，組織、血流、氣流等)以及傳遞消息(例如，狀態(tài)、命令、記錄、測試結果、掃描數(shù)據(jù)、處理后掃描數(shù)據(jù)等)。生物醫(yī)學單元10包含MEMS光源256、MEMS圖像傳感器258、通信模塊48 (例如，用于與通信設備24進行外部通信)、處理模塊50、存儲器52、MEMS靜電電機248 (例如，用于推進和/或任務)以及能量收集模塊46。生物醫(yī)學單元10還可包含促進光源任務性能的MEMS光源256。MEMS圖像傳感器258可能是攝像機、光接收二極管(light receivingdiode)或紅外接收器。MEMS光源256可發(fā)射可見光、紅外光和紫外光，以及能夠在寬頻帶內改變頻率或掃頻。

處理模塊50可利用MEMS圖像傳感器258和MEMS光源256與另一個生物醫(yī)學單元10通信，該通信過程使用脈沖編碼調制、脈沖位置調制、或其他適合于光通信的調制方案。處理模塊50可利用頻分、波分和/或時分多路復用技術對消息進行多路復用。生物醫(yī)學光通信可促進與一個或多個其他生物醫(yī)學單元10的通信。在一實施例中使用星形體系結構，其中星形中心的一個生物醫(yī)學單元10與圍繞該中心的多個生物醫(yī)學單元10通信，其中，多個生物醫(yī)學單元10的每個僅與位于星形中心的生物醫(yī)學單元10進行通信。在一實施例中使用網狀體系結構，其中每個生物醫(yī)學單元10與盡可能多的多個其他生物醫(yī)學單元10通信，其中，多個生物醫(yī)學單元10的每個可通過網絡將消息從一個單元傳達至另一單元。處理模塊50可利用一個生物醫(yī)學單元10的MEMS圖像傳感器258和MEMS光源256對離開體內某物質的光信號進行反射，以確定該物質的成分和位置。在另一實施例中，處理模塊50可利用一個生物醫(yī)學單元10的MEMS光源256和第二生物醫(yī)學單元10的MEMS圖像傳感器258使光信號通過體內的某物質，以確定該物質的成分和位置。處理模塊50可間歇對光施以脈沖、掃描光頻率和改變振幅，以及可使用其他微擾(perturbation)來確定物質成分和位置。圖42是以生物醫(yī)學單元10為基礎的測深系統(tǒng)(sounding system)的實施例的示例性框圖，其中所述測深系統(tǒng)包含生物醫(yī)學單元10、通信設備24、數(shù)據(jù)庫254和揚聲器260。生物醫(yī)學單元10可執(zhí)行掃描，以及為了診斷目的通過通信設備24為揚聲器260提供處理后測深數(shù)據(jù)。生物醫(yī)學單元10包含MEMS麥克風262、用于與通信設備24進行外部通信的通信模塊48、處理模塊50、存儲器52、MEMS靜電電機248和能量收集模塊46。在一實施例中，生物醫(yī)學單元10和通信設備24直接通信。在另一實施例中，生物醫(yī)學單元10和通信設備24通過一個或多個中間網絡(例如，有線線路、無線網絡、蜂窩網絡、局域無線網絡、藍牙等)進行通信。MEMS麥克風262可包含一個或多個檢測可聽聲信號、亞音速聲信號和/或超聲波信號的傳感器。處理模塊50可部分基于接收的信號和部分基于數(shù)據(jù)庫254中的數(shù)據(jù)產生處理后測深數(shù)據(jù)。處理模塊50可通過通信模塊48和通信設備24鏈路從數(shù)據(jù)庫254檢索數(shù)據(jù)，從而協(xié)助信號處理(例如，模式匹配、濾波推薦、聲場類型等)。處理模塊50可對信號進行處理以檢測目標、包塊、氣流、液流、組織和距離等。處理模塊50可向揚聲器260提供處理后測深數(shù)據(jù)、用于可聽解釋。在另一實施例中，生物醫(yī)學單元10通過將超聲波從MEMS麥克風262傳達至超聲成像系統(tǒng)(代替揚聲器260)來協(xié)助超聲成像系統(tǒng)。圖43是生物醫(yī)學單元10通信和診斷配對的另一實施例的示例性框圖，其中該配對利用它們之間的可聽通信介質分析它們之間的材料(例如，組織、血流、氣流等)以及傳遞消息(例如，狀態(tài)、命令、記錄、測試結果、掃描數(shù)據(jù)、處理后掃描數(shù)據(jù)等)。生物醫(yī)學單元10包含MEMS麥克風262、MEMS揚聲器264、通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信)、處理模塊50、存儲器52、MEMS靜電電機248 (例如，用于推進和/或任務)以及能量收集模塊46。生物醫(yī)學單元10還可包含促進聲源任務性能的MEMS揚聲器264。MEMS麥克風262和MEMS揚聲器264可利用可聽聲信號、亞音速聲信號和/或超聲波信號，以及能夠在寬頻帶內改變頻率或掃頻。處理模塊50可利用MEMS麥克風262和 MEMS揚聲器264與另一個生物醫(yī)學單元10通信，該通信過程使用脈沖編碼調制、脈沖位置調制、幅度調制、頻率調制、或其他適合于聲通信的調制方案。處理模塊50可利用頻分和/或時分多路復用技術對消息進行多路復用。以生物醫(yī)學聲音為基礎的通信可促進與一個或多個其他生物醫(yī)學單元10的通信。在一實施例中使用星形體系結構，其中星形中心的一個生物醫(yī)學單元10與圍繞該中心的多個生物醫(yī)學單元10通信，其中，多個生物醫(yī)學單元10的每個僅與位于星形中心的生物醫(yī)學單元10進行通信。在一實施例中使用網狀體系結構，其中每個生物醫(yī)學單元10與盡可能多的多個其他生物醫(yī)學單元10通信，其中，多個生物醫(yī)學單元10的每個可通過網絡將消息從一個單元傳達至另一單元。處理模塊50可利用一個生物醫(yī)學單元10的MEMS麥克風262和MEMS揚聲器264對離開體內某物質的聲信號進行反射，以確定該物質的成分和位置。在另一實施例中，處理模塊50可利用一個生物醫(yī)學單元10的MEMS麥克風262和第二生物醫(yī)學單元10的MEMS揚聲器264使聲信號通過體內某物質，以確定該物質的成分和位置。處理模塊50可間歇對聲音施以脈沖、掃描聲頻和改變振幅，以及可使用其他微擾(perturbation)來確定物質成分和位置。圖44是以聲音為基礎的、包含多個生物醫(yī)學單元10的成像系統(tǒng)的實施例的示例性框圖，所述生物醫(yī)學單元利用2-18MHZ范圍內的短程超聲信號促進對身體對象268的成像。生物醫(yī)學單元10包含至少一個超聲換能器266、通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46?？衫肕EMS技術實現(xiàn)超聲換能器266。處理模塊50控制超聲換能器266產生超聲信號以及從身體對象268接收產生的反射。處理模塊50可與至少一個其他生物醫(yī)學單元10的處理模塊50協(xié)調，從而產生超聲信號束(例如，在一個方向受引導的構造性(constructive)同步相位傳輸)以及從身體對象接收產生的反射。處理模塊50可執(zhí)行協(xié)調功能、和/或多個處理模塊50可執(zhí)行協(xié)調功能。在一實施例中，多個處理模塊50通過通信模塊48從至少一個其他生物醫(yī)學單元10接收協(xié)調信息。在另一實施例中，多個處理模塊50通過通信模塊48從外部通信設備接收協(xié)調信息。
處理模塊基于從身體對象268接收的超聲反射產生處理后超聲信號。例如，處理后超聲信號可表示身體部分的聲波圖。處理模塊50可向外部通信設備和/或多個生物醫(yī)學單兀10的一個或多個發(fā)送處理后超聲信號。圖45是電刺激系統(tǒng)的實施例的示例性框圖，其中所述電刺激系統(tǒng)包含一個或多個能夠傳遞電流刺激(即，電療信號)的生物醫(yī)學單元10。生物醫(yī)學單元10的每個包含步進式DC-DC轉換器270、反相器272、交換機274、探針278、納米技術或MEMS驅動器276、通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46。在一操作示例中，處理模塊50通過通信模塊48接收消息，所述消息使處理模塊50生成作為命令消息的高壓刺激命令。疼痛管理功能模塊(例如，MEMS驅動器276、交換機274和/或探針278)接收高壓刺激命令，并對其作出響應來與另一生物醫(yī)學單元建立共同點(例如，通過探針或其他電氣裝置連接)。然后，疼痛管理功能模塊依照高壓刺激命令產生高壓。 例如，步進DC-DC轉換器270將能量收集模塊46較低的DC電壓280輸出轉換為較高的DC電壓282。反相器將較高的DC電壓282變?yōu)檩^高的AC電壓284?；诿钕?，交換機274選擇以下的至少一個將其應用于探針278 :地電位、較高的DC電壓282或較高的AC電壓284。當探針278機械延伸至生物醫(yī)學單元10的外殼之外時，探針278將選擇的電勢差應用于與生物醫(yī)學單元10相鄰的對象(例如,身體點(body point)如穴位、神經、肌肉等)。例如，處理模塊50可控制MEMS驅動器276通過力286將探針278移動到位，從而傳遞選擇的電勢差或當未使用探針278時使其縮回。在另一示例中，探針278在沒有機械運動的情況下與身體接觸。應該注意的是，處理模塊50可控制MEMS驅動器276將探針278移動到位，從而傳遞地電位電勢差以模擬針刺療法應用程序。在另一操作示例中，能量收集模塊將電磁信號轉換為電源電壓，所述電源電壓為處理模塊和疼痛管理功能模塊供電。處理模塊確定疼痛治療的應用程序的身體點和疼痛治療持續(xù)時間。例如，處理模塊確定與人膝蓋的韌帶對應的身體點。另外，處理模塊將疼痛治療持續(xù)時間定為15分鐘。處理模塊產生有關身體點和疼痛治療持續(xù)時間的控制信號，并向疼痛管理功能模塊提供該控制信號。在一種情況下，通信模塊48從外部通信設備24接收有關疼痛治療的信息。例如，通信模塊從外部通信設備24接收無線通信信號，且將其轉換為基帶信號或近基帶信號。處理模塊將基帶信號或近基帶信號轉換為疼痛治療命令。根據(jù)疼痛治療命令，處理模塊確定身體點和治療持續(xù)時間的至少一個。疼痛管理功能模塊接收控制信號，并對其作出響應而生成導向身體點的電療信號。例如，疼痛管理功能模塊包含驅動器模塊276、針形探針278和高壓發(fā)生器(例如，將結合圖24更詳細描述的270和272)。作為對控制信號的響應，驅動器模塊276在針形探針278上施力286,以便針形探針接近身體點而定位。當就位時(in that position),高壓發(fā)生器產生通過針形探針278應用于身體點的電療信號。盡管圖23中未顯示，但生物醫(yī)學單元還可包含用于清洗針形探針的清洗模塊。一般而言，生物醫(yī)學單元10所施加的電療可用于這些治療，例如治療神經疾病的深部腦刺激、加速傷口愈合、改善骨愈合、提供疼痛管理、改善關節(jié)活動幅度、治療神經肌肉功能紊亂、改善運動控制、延緩肌肉萎縮、改善局部血流、通過增強微循環(huán)和蛋白質合成改善組織修復、修復結締組織和真皮組織的完整性、用作藥劑、改善自制力和/或放松肌肉痙攣。圖46是電壓轉換電路的實施例的示例性框圖，所述電壓轉換電路包括步進DC-DC轉換器270和反相器272。步進DC-DC轉換器270包含輸入電感器288、一對開關晶體管、平流電容器和控制電路290。電感器288可實現(xiàn)為一個或多個空心電感器288?？刂齐娐?90用于使開關晶體管與電感器288和電容交互、從而在輸出級提供較高的DC電壓282。反相器272包含變壓器294、一對開關晶體管和控制電路292。變壓器294可實現(xiàn)為I : I的空心變壓器294(或其他匝數(shù)比)，其在不同層上具有三個單匝線圈，在輸入線圈層之間具有輸出?？刂齐娐?92用于使開關晶體管與變壓器294的電感器交互，從而在變壓器294的輸入級提供交流電、在輸出級產生較高的AC電壓284。

圖47是與一個或多個天線裝配(antenna assembly) 94連接的生物醫(yī)學單元的通信模塊48的實施例的示例性框圖。通信模塊48與處理模塊50連接，并包含MMW發(fā)射器132、MMW接收器136和本地振蕩發(fā)生器298 (LOGEN)。盡管本圖中未顯示，但生物醫(yī)學單元包含至少一個將電磁信號轉換為一個或多個電源電壓的能量收集模塊。一個或多個電源電壓為生物醫(yī)學單元的其他組件供電。應該注意的是，可在共用殼體內在一個或多個集成電路(IC)晶片上實現(xiàn)生物醫(yī)學單元和天線裝配94。一個或多個天線裝配94可包含共用的發(fā)射天線和接收天線；單獨的發(fā)射天線和單獨的接收天線；共用的天線陣列；和/或發(fā)射天線陣列和接收天線陣列。一個或多個天線裝配94還可包含傳輸線、阻抗匹配電路、和/或發(fā)射/接收交換機、雙工器和/或隔離器。一個或多個天線裝配94的每個天線可能是如圖48 (以下討論)所示的漏波天線，其可采用MEMS技術和/或納米技術296得以實現(xiàn)。在一操作示例中，生物醫(yī)學單元如前所述暴露于電磁信號。能量收集模塊從電磁信號生成電源電壓，其中電源電壓為通信模塊48和處理模塊50供電。當供有電時，處理模塊可通過通信模塊接收有關生物醫(yī)學功能的命令。宿主體外的通信設備或另一生物醫(yī)學單元可觸發(fā)該命令，所述命令作為入站(或下游)RF信號或入站(或下游)MMW信號由通信模塊接收。作為對接收到命令的響應，處理模塊對其進行解釋以確定生物醫(yī)學功能是否包含射頻傳輸(例如，用于癌癥治療、成像、止痛等)。當生物醫(yī)學功能包含射頻傳輸時，處理模塊確定所需的天線裝配的輻射圖。例如，所需輻射圖可能具有與天線表面垂直的主要波瓣、相對于與表面垂直而傾斜的主要波瓣、賦形波束(beamformed)等。各種輻射圖如圖49和50所示。在確定所需輻射圖后，處理模塊隨后基于所需的輻射圖確定工作頻率。例如，處理模塊可使用查閱表為特定的所需輻射圖確定工作頻率，基于天線屬性確定所述工作頻率。一旦建立工作頻率后，天線裝配將依照所需輻射圖發(fā)射出站RF和/或MMW信號、以及接收入站RF和/或MMW信號。作為一更具體的示例，在建立工作頻率后，處理模塊依照生物醫(yī)學功能生成連續(xù)波治療信號(例如，用于止痛、用于癌癥治療等)。另外，處理模塊依照生物醫(yī)學功能生成發(fā)射式本地振蕩控制信號。
本地振蕩發(fā)生器298接收發(fā)射式本地振蕩控制信號，并依據(jù)其生成發(fā)射式本地振蕩。發(fā)射器部分接收連續(xù)波治療信號(其可能是DC信號、具有恒定振幅或變化振幅的固定頻率AC信號、或具有恒定振幅或變化振幅的變化頻率AC)和發(fā)射式本地振蕩。發(fā)射器部分對連續(xù)波治療信號與發(fā)射式本地振蕩進行混合、以產生射頻(RF)連續(xù)波(CW)信號，并將產生的射頻連續(xù)波信號輸出至天線裝配，所述天線裝配依照輻射圖發(fā)射射頻連續(xù)波信號。作為另一更具體的示例，在建立工作頻率后，處理模塊依照生物醫(yī)學功能生成脈沖治療信號(例如，用于止痛、用于癌癥治療等)。另外，處理模塊依照生物醫(yī)學功能生成發(fā)射式本地振蕩控制信號。本地振蕩發(fā)生器298接收發(fā)射式本地振蕩控制信號，并依據(jù)其生成發(fā)射式本地振蕩。發(fā)射器部分接收脈沖治療信號(其可能是具有恒定振幅或恒定頻率的脈沖串、具有恒定振幅或變化頻率的脈沖串、具有變化振幅或恒定頻率的脈沖串)和發(fā)射式本地振蕩。發(fā)射器部分對脈沖治療信號與發(fā)射式本地振蕩進行混合、以產生射頻(RF)脈沖信號，并將產生的射頻脈沖信號輸出至天線裝配，所述天線裝配依照輻射圖發(fā)射射頻脈沖信號。 作為另一更具體的示例，處理模塊確定生物醫(yī)學功能包含用于生成身體對象的圖像的射頻傳輸。在這一情況下，處理模塊確定變化的工作頻率，以便天線裝配的輻射圖發(fā)生改變，從而產生變化的輻射圖。另外，處理模塊生成變化的發(fā)射式本地振蕩控制信號，其中處理模塊將該變化的發(fā)射式本地振蕩控制信號提供給本地振蕩發(fā)生器。發(fā)射器部分生成具有變化頻率的出站射頻(RF)和/或MMW信號，并將其輸出至天線裝配。與出站RF信號的頻率一起，天線裝配的輻射圖將改變。這樣的話，生成雷達掃描圖形。接收器部分136接收出站RF信號(例如，反射、折射和/或確定的吸收)的表征(representation)。接收器部分將出站RF信號的表征轉換為入站符號流。處理模塊基于出站RF信號和出站RF信號的表征生成身體對象的雷達圖像。除了提供支持生物醫(yī)學功能的RF傳輸以外，生物醫(yī)學單元還可與外部通信設備和/或與宿主體內的另一生物醫(yī)學單元通信。例如，處理模塊使用第二工作頻率確定與宿主體外的通信設備通信的第二輻射圖，其中天線裝配具有在第二工作頻率下進行通信的第二輻射圖。這種通信可能與支持生物醫(yī)學功能同時發(fā)生、或者以時分多路復用的方式發(fā)生。作為另一操作示例、或在前述實施例的推動下，天線裝配包含可調節(jié)的物理特性、從而可調整輻射圖。例如，天線裝配的天線包含第一導電層和第二導電層。第二導電層大致上與第一導電層平行、且與第一導電層間隔一定距離。第二導電層包含多個大致上等間距的非-導電區(qū)域，該非-導電區(qū)域對應于使特定頻率范圍的輻射圖更容易的特定頻率范圍。為了改變輻射圖，可改變第一和第二導電層之間的距離，可改變非-導電區(qū)域的幾何形狀，和/或可改變非-導電區(qū)域之間的間距。繼續(xù)這一示例，處理模塊通過通信模塊接收有關生物醫(yī)學功能的命令并對其進行解釋。當生物醫(yī)學功能包含射頻傳輸時，處理模塊確定天線裝配的天線參數(shù)(例如，就所需輻射圖而言，確定導電層間的距離、非-導電區(qū)域的幾何形狀、和/或非-導電層間的間距)。然后，處理模塊基于天線參數(shù)生成天線控制信號，處理模塊將生成的天線控制信號提供給天線裝配。圖48是漏波天線的實施例的示例性框圖，所述漏波天線包含具有第一導電層和第二導電層的信道和/或波導。所述兩層由固定的或可變的距離(d)分開。第二導電層包含一連串開口(例如，非導電區(qū)域)，以促進沿波導傳播的電磁信號300的輻射。開口的幾何形狀和/或其間的間距可固定或可變。漏波天線輻射圖(例如，方向)至少是開口尺寸、開口間距離和工作頻率的函數(shù)。例如，將開口間距離大約設定為標稱中心工作頻率的一個波長。在物理尺寸固定的情況下，可隨著工作頻率的變化調整漏波天線輻射圖(例如，在中心頻率以上和以下)。圖49是第一工作頻率下天線輻射圖的示意圖，其中，相對于漏波天線波導的縱向，天線輻射圖302大致位于90°方向。在這一示例中，漏波天線94的開口間的距離大致與工作頻率的波長長度相同。圖50是第二工作頻率下天線輻射圖的示意圖，其中，相對于漏波天線波導的縱向，天線輻射圖304大致偏離90°方向。在這一示例中，漏波天線94的開口間的距離與工作頻率的波長長度不同。 圖51是縫合處生物醫(yī)學單元344系統(tǒng)的實施例的示例性框圖，其中多個生物醫(yī)學單元344沿傷口(incision) 342縫合線定位、以診斷和治療愈合過程。生物醫(yī)學單元344可連接在縫合材料上或嵌入縫合材料(包含肘釘、膠水、膠帶、線、導線等)中。縫合材料可能為金屬或非金屬。生物醫(yī)學單元344可相互通信和/或與通信設備24通信，以傳送狀態(tài)信息和/或命令、和/或協(xié)調功能性能。例如，生物醫(yī)學單元344可執(zhí)行診斷程序以產生診斷信息，所述診斷程序包含監(jiān)控溫度、拍照、采用超聲發(fā)送傷口回顯信息和/或采用MMW雷達發(fā)送傷口回顯信息。生物醫(yī)學單元344可基于診斷信息產生診斷結果。診斷結果可包含高溫、感染、落后所期望的愈合進度和/或領先所期望的愈合進度等指征(indication)或可能性。為了進一步處理或命令，生物醫(yī)學單元344可向其他生物醫(yī)學單元10、344和/或向通信設備24發(fā)送診斷結果和/或診斷信息。生物醫(yī)學單元344可確定對愈合過程進行處理。所述處理可包含給藥、施加激光治療、施加超聲治療、抓緊、鋸、鉆和/或提供電刺激。該確定過程可基于預先決定、命令和/或自適應算法的一個或多個(例如，為了傷口更快愈合)。圖52是固體物體(例如，金屬縫合)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的另一實施例的機械示意圖。在固體物體中提供用于容納生物醫(yī)學單元10的腔。生物醫(yī)學單元10的通信模塊48天線部分可與固體物體連接，從而固體物體提供天線和/或線圈功能。通信模塊48可將固體物體用作MMW通信、RF通信和/或電磁信令的天線。生物醫(yī)學單元10可對功能模塊54產生的感測數(shù)據(jù)進行傳送。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個金屬縫合內，從而影響傷口愈合。生物醫(yī)學單元10可監(jiān)控愈合過程以檢測出任何不希望的問題。圖53是固體物體(例如，非-金屬縫合)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的另一實施例的機械示意圖。在固體物體中提供用于容納生物醫(yī)學單元10和天線的至少一個腔。在至少一個固體物體的腔內容納通信模塊48的天線，從而天線可接收和發(fā)送MMW通信、RF通信和/或電磁信令。生物醫(yī)學單元10可對功能模塊產生的感測數(shù)據(jù)進行傳送。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個金屬縫合內，從而影響傷口愈合。生物醫(yī)學單元10可監(jiān)控愈合過程以檢測出任何不希望的問題。圖54是固體物體(例如，非-金屬縫合)內嵌入的生物醫(yī)學單元10的另一實施例的機械示意圖。在固體物體中提供用于容納生物醫(yī)學單元10和天線的至少一個腔。采樣和/或治療腔242從固體物體的外表面延伸至容納有生物醫(yī)學單元10的至少一個腔。生物醫(yī)學單元10的功能模塊54可通過采樣和/或治療腔、通過使生物醫(yī)學單元10與身體連接來采集數(shù)據(jù)和/或傳輸治療物(例如，藥物)。在至少一個固體物體的腔內容納通信模塊48的天線，從而天線可接收和發(fā)送MMW通信、RF通信和/或電磁信令。生物醫(yī)學單元10可對功能模塊54產生的 感測數(shù)據(jù)進行傳送。應該注意的是，多個嵌入的生物醫(yī)學單元10可用于健康問題的診斷和/或治療。例如，多個生物醫(yī)學單元10可嵌入在多個金屬縫合內，從而影響傷口愈合。生物醫(yī)學單元10可監(jiān)控愈合過程以檢測出任何不希望的問題。作為對不希望的問題的響應，生物醫(yī)學單元10可間歇地進行藥物治療(例如，抗感染藥物)。在另一實施例中，生物醫(yī)學單元10可為調解疼痛施加電位。 圖55是止痛的生物醫(yī)學單元10的實施例的示意圖；其提供促進疼痛的門控制的調幅(AM)信號346。生物醫(yī)學單元10包含通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、MEMS推進器348、處理模塊50、存儲器52、能量收集模塊46、頻率調整350、幅度調制352、MMW振蕩器354和功率放大器356 (PA)。生物醫(yī)學單元10可與其他生物醫(yī)學單元10和/或與通信設備24進行通信，從而傳送狀態(tài)信息和/或命令。生物醫(yī)學單元10可從通信設備24接收命令以重新定位和調整MMW頻率、可發(fā)射MMW信號來調解疼痛。在另一實施例中，通信設備24可向多個生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令,從而協(xié)調波束形成以更好地精確查明(pinpoint)疼痛調解。處理模塊50可控制MEMS推進器348對生物醫(yī)學單元10進行重新定位。處理模塊50可確定如何控制頻率調整350和幅度調制352，從而基于命令、預先決定和/或自適應算法來影響疼痛(例如，檢測局部疼痛)。處理模塊50依照所述確定對頻率調整350和幅度調制352進行控制，以便MMW振蕩器354供應的功率放大器356產生調幅信號346。圖56是多普勒雷達生物醫(yī)學單元的實施例的示例性框圖，其提供測距雷達功能以確定身體對象268的位置。生物醫(yī)學單元10包含通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、MEMS推進器348、處理模塊50、存儲器52、能量收集模塊46、MMW頻率調整358、混頻器362、低噪聲放大器(LNA) 360和功率放大器356 (PA)。生物醫(yī)學單元10可與其他生物醫(yī)學單元10和/或與通信設備24進行通信，從而傳送狀態(tài)信息和/或命令。生物醫(yī)學單元10可向身體對象268發(fā)送發(fā)射的MMW信號364、以及從身體對象268接收反射的MMW信號366。發(fā)射的MMW信號能量的一些可被吸收、在其他方向反射和/或發(fā)射至其他方向。在一系列傳輸步驟期間，生物醫(yī)學單元10通過改變發(fā)射的MMW信號364的頻率形成多普勒雷達序列。作為對多普勒雷達的響應，生物醫(yī)學單元10可基于反射的MMW信號366確定距離和位置信息。生物醫(yī)學單元10可從通信設備24接收命令以重新定位和調整MMW頻率、可發(fā)射MMW信號以執(zhí)行多普勒雷達功能。在另一實施例中，通信設備24可向多個生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令，從而協(xié)調波束形成以更好地精確查明身體對象。而在另一實施例中，通信設備24可向多個生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令，從而協(xié)調兩個、三個或更多個生物醫(yī)學單元10的多普勒雷達功能，以基于距離信息將身體對象的位置分成三角形。處理模塊50可控制MEMS推進器348對生物醫(yī)學單元10進行重新定位。處理模塊50可確定如何控制MMW頻率調整358，從而基于命令、預先決定和/或自適應算法來影響距離信息檢測(例如，首先檢測路線距離范圍(course distance range), —段時間后微調精度)。處理模塊50依照所述確定對MMW頻率調整358進行控制，以便功率放大器356產生所需的發(fā)射的MMW信號364。LNA360放大反射的MMW信號366，而混頻器362對信號進行下變頻，從而處理模塊50接收并處理信號。圖57是多普勒雷達序列的實施例的時序圖；其中MMW傳輸?shù)陌l(fā)射(TX)系列(series) 368為發(fā)射的MMW信號364的發(fā)射序列，MMW接收的接收(RX)系列為反射的MMW信號366的接收序列。發(fā)射序列可通過頻率按模計算(modulo)周期，所述頻率為在時間間隔tl、t2、t3等內以一定距離間隔的Af (例如，n、fl+2Af、fl+2Af· · ·)。 接收序列370以與發(fā)射序列368相同的順序提供反射信號，所述反射信號在時間(例如，在rl、r2、r3...)和頻率上具有微小差別。處理模塊50基于接收序列370與原始發(fā)射序列368之間時間和頻率的微小差別確定距離信息。圖58是多普勒雷達生物醫(yī)學單元10的另一實施例的示例性框圖，當身體對象268由于超聲信號372而振動時，其提供測距雷達功能以確定身體對象268的密度。至少一個其他生物醫(yī)學單元10可提供超聲信號。生物醫(yī)學單元10包含通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、MEMS推進器348、處理模塊50、存儲器52、能量收集模塊46、MMW頻率調整358、混頻器362、低噪聲放大器(LNA) 360和功率放大器356 (PA)。生物醫(yī)學單元10可與其他生物醫(yī)學單元10和/或與通信設備24進行通信，從而傳送狀態(tài)信息和/或命令。例如，生物醫(yī)學單元10可與至少一個其他生物醫(yī)學單元10協(xié)調，從而提供超聲信號 372。生物醫(yī)學單元10可向身體對象268發(fā)送發(fā)射的MMW信號364、以及從身體對象268接收反射的MMW信號366。發(fā)射的MMW信號能量的一些可被身體對象吸收、在其他方向反射和/或發(fā)射至其他方向。應該注意的是，反射可根據(jù)超聲信號發(fā)生變化，其中反射的信號根據(jù)身體對象的密度而改變。在一系列傳輸步驟期間，生物醫(yī)學單元10通過改變發(fā)射的MMW信號364的頻率形成多普勒雷達序列。作為對多普勒雷達的響應，生物醫(yī)學單元10可基于反射的MMW信號366確定距離和密度。生物醫(yī)學單元10可從通信設備24接收命令以重新定位和調整MMW頻率、可發(fā)射MMW信號364以執(zhí)行多普勒雷達功能。在另一實施例中，通信設備24可向多個生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令，從而協(xié)調波束形成以更好地精確定位身體對象268和確定密度。而在另一實施例中，通信設備24可向多個生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令，從而協(xié)調兩個、三個或更多個生物醫(yī)學單元10的多普勒雷達功能，以基于距離信息將身體對象268的位置分成三角形。處理模塊50可控制MEMS推進器348對生物醫(yī)學單元10進行重新定位。處理模塊50可確定如何控制MMW頻率調整358，從而基于命令、預先決定和/或自適應算法來影響距離和密度信息(例如，首先檢測路線距離范圍，一段時間后微調精度)。處理模塊50依照所述確定對MMW頻率調整358進行控制，以便功率放大器356產生所需的發(fā)射的MMW信號364。LNA 360放大反射的MMW信號366，而混頻器362對信號進行下變頻，從而處理模塊50接收并處理信號。圖59是受控釋放的生物醫(yī)學單元10的實施例的示例性框圖，所述受控釋放的生物醫(yī)學單元可能(potentially)進行復合藥物治療。生物醫(yī)學單元10包含MEMS受控釋放模塊374、通信模塊50 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46。生物醫(yī)學單元10可與其他生物醫(yī)學單元10和/或與通信設備24通信，從而傳送狀態(tài)信息和/或命令。例如，生物醫(yī)學單元10可與至少一個其他生物醫(yī)學單元10協(xié)調來提供藥物供給。處理模塊50可基于命令、預先決定和/或自適應算法(例如，檢測局部疼痛)確定何時以及如何給藥。MEMS受控釋放模塊374可能含有包括藥物的材料以及識別材料的單元ID。依照 單元ID、以及確定何時與如何給藥，處理模塊50可控制MEMS受控釋放模塊374對特定材料進行混合，從而產生所需藥物。圖60是控制藥物的形成和傳輸?shù)腗EMS受控釋放模塊374的實施例的示例性框圖，采用之前存儲在MEMS受控釋放模塊374中的材料制成所述藥物。MEMS受控釋放模塊374可包含MEMS罐340、MEMS閥376、MEMS泵378、MEMS針380、MEMS導管382和各元件間的路徑。MEMS罐340容納有一個或多個材料。MEMS閥376可控制材料的流動。MEMS泵378可主動移動材料。MEMS針380可便于藥物注射。MEMS導管382可便于藥物傳輸。MEMS受控釋放模塊374可從處理模塊50接收請求和/或命令，所述請求和/或命令包含單元ID的請求、混合10%的材料A與90%的材料B的命令、注射針的命令、和/或通過MEMS針380和/或MEMS導管382供給混合物的命令。圖61是受控釋放的生物醫(yī)學單元10系統(tǒng)的實施例的示例性框圖，所述系統(tǒng)可能進行復合藥物治療。多個生物醫(yī)學單元10傳遞(例如，從至少一個單元向另一單元)、混合和供給藥物。第一類型的生物醫(yī)學單元10包含MEMS受控釋放模塊374、通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46。第一類型的生物醫(yī)學單元10大致上向第二類型的生物醫(yī)學單元10提供藥物成分。第二類型的生物醫(yī)學單元10包含至少一個MEMS受控容器模塊386、MEMS成分混合和釋放388、通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46。第二類型的生物醫(yī)學單元10大致上對最終的藥物進行混合、以及供給藥物。第一和第二類型的生物醫(yī)學單元10可與其他生物醫(yī)學單元10和/或與通信設備24通信，從而傳送狀態(tài)信息和/或命令。例如，第二類型的生物醫(yī)學單元10可與至少一個第一類型的生物醫(yī)學單元10協(xié)調，從而提供藥物供給。第二類型的生物醫(yī)學單元10的處理模塊50可基于命令、預先決定和/或自適應算法(例如，檢測局部疼痛)，確定何時以及如何給藥?；趩卧狪D狀態(tài)更新、命令和/或預先決定，第二類型的生物醫(yī)學單元10的處理模塊50可確定多個第一類型的生物醫(yī)學單元10的哪些包含所需材料。第二類型的生物醫(yī)學單元10的處理模塊50向多個第一類型的生物醫(yī)學單元10發(fā)送命令，從而與第二類型的生物醫(yī)學單元10對接、以及向第二類型的生物醫(yī)學單元10的MEMS受控容器模塊386傳遞所需材料。第二類型的生物醫(yī)學單元10的處理模塊50可控制MEMS成分混合和釋放388對來自多個第一類型的生物醫(yī)學單元10的所需材料進行混合。依照確定何時以及如何給藥，第二類型的生物醫(yī)學單元10的處理模塊50可控制MEMS成分混合和釋放388釋放混合物。圖62是自凈采樣的生物醫(yī)學單元10的實施例的示例性框圖，其中波基MEMS清潔器390便于對采樣子系統(tǒng)進行清洗。生物醫(yī)學單元10包含MEMS樣品分析器392的波基MEMS清潔器390、移液管394、針396和MEMS驅動器276。生物醫(yī)學單元10也包含通信模塊48 (例如，用于與通信設備進行外部通信和用于與其他生物醫(yī)學單元進行通信)、處理模塊50、存儲器52和能量收集模塊46。

基于命令、預先決定和/或自適應算法(例如，基于歷史采樣(sample history))處理模塊50可確定何時執(zhí)行采樣子系統(tǒng)的采樣和清洗。處理模塊50可在每次采樣前清潔、在每次采樣后清潔或兩者的某一結合。處理模塊50可命令波基MEMS清潔器390清洗采樣子系統(tǒng)的組件。波基清潔器390可采用一種或多種方法進行清潔，所述方法包含加熱、振動、RF能量、激光和/或聲波。在另一實施例中，生物醫(yī)學單元10包含具有清洗劑的MEMS罐340，在清洗程序期間，所述清洗劑可釋放并通過針396排出。處理模塊50可命令MEMS驅動器276施力286，從而使針396移至采樣位置，在所述采樣位置，針396暴露在生物醫(yī)學單元10外面(例如，延伸入體內)。移液管394將樣品從針396移動至MEMS樣品分析器392。MEMS樣品分析器392為處理模塊50提供樣品信息，所述樣品信息可能包含血液分析、PH分析、溫度、氧氣水平、其他氣體水平、毒素分析、藥物分析和/或化學品分析。處理模塊50可對樣品信息進行處理以產生處理后樣品信息。為了進一步處理，處理模塊50可向另一生物醫(yī)學單元10或向通信單元24發(fā)送處理后樣品信息。圖63是在生物醫(yī)學單元10內控制能量收集的方法的實施例的流程圖。該方法開始于步驟418，其中生物醫(yī)學單元10的處理模塊50對其自身初始化(例如，當其供有電且蘇醒時)。例如，處理模塊50執(zhí)行存儲在存儲器52中的初始化啟動程序。初始化啟動程序包含操作指令，該操作指令使處理模塊對其自身的寄存器進行初始化以接受其他指令。初始化啟動程序可進一步包含使通信模塊48、功能模塊54等的一個或多個初始化的操作指令。該方法在步驟420繼續(xù)，其中，處理模塊50確定生物醫(yī)學單元的狀態(tài)(例如，活躍參與一任務、非活躍、數(shù)據(jù)采集、執(zhí)行功能等)。這樣的確定過程可基于以下的一個或多個先前狀態(tài)(例如，當處理模塊在掉電前已停止)、功能模塊54的輸入、步驟列表或任務要素、MRI序列的當前步驟和/或通過通信模塊48接收的新任務。該方法在步驟422繼續(xù)，其中，處理模塊50確定生物醫(yī)學單元的功率電平，可通過測量能量收集模塊46的輸出電壓Vdd56完成該步驟。應該注意的是，電壓是功率電平的一個代表，還可利用其他代表可用的毫瓦時的估計值、工作功率損失前的運行時間估計值、許多CPU指令估計值、許多任務要素、許多任務估計值、和/或其他輔助確定生物醫(yī)學單元10在掉電前可完成多少的估計值。還應注意的是，處理模塊50可在存儲器52內保存用電的歷史記錄，以輔助隨后確定功率電平。該方法在步驟424繼續(xù)，其中處理模塊50對功率電平與高閾值(例如，允許某一處理水平的第一可用功率電平)進行比較。如果大于高閾值，該方法繼續(xù)至步驟426，其中處理模塊50使能H個指令的執(zhí)行。處理模塊50可利用H個指令的預設靜態(tài)值、或由于歷史記錄而改變的動態(tài)值。例如，歷史記錄可能表示一旦初始化，在最后十次的指令執(zhí)行后，剩余平均20%以上的功率容量。為了在每次生物醫(yī)學單元10有電時更充分地利用可用功率，處理模塊50可向上調整H的值，以便進行中的剩余功率小于20%。該方法在步驟428繼續(xù)，其中，一旦完成H個指令的執(zhí)行，處理模塊50在存儲器52中存儲該狀態(tài)，以便在下一次初始化時處理模塊50可依照這一狀態(tài)在該狀態(tài)下啟動。然后，該方法在步驟430繼續(xù)，其中，基于重新確定的功率電平(例如，執(zhí)行指令后的剩余功率)、預設列表、任務優(yōu)先級、任務狀態(tài)、優(yōu)先級指示符、命令、消息和/或功能模塊輸入的一 個或多個，處理模塊50確定其是否掛起各操作。如果確定不掛起，則該方法在步驟422重復。如果確定掛起，則該方法轉移到步驟440，其中處理模塊50掛起生物醫(yī)學單元的各操作。在步驟424，如果功率電平不大于高閾值，該方法在步驟432繼續(xù)，其中功率模塊50確定功率電平與低閾值的比較結果是否有利。若否，則該方法繼續(xù)至步驟440，其中處理模塊50掛起生物醫(yī)學單元的各操作。在步驟432，如果比較結果有利，那么該方法在步驟434繼續(xù)，其中處理模塊50執(zhí)行L個指令。如前所述，處理模塊50可利用L個指令的預設靜態(tài)值、或由于歷史記錄而改變的動態(tài)值。例如，歷史記錄可能表示一旦初始化，在最后十次的指令執(zhí)行后，剩余平均10%以上的功率容量。為了在每次生物醫(yī)學單元10有電時更充分地利用可用功率，處理模塊50可向下調整L的值，以便進行中的剩余功率小于10%。該方法在步驟436繼續(xù)，其中，一旦完成L個指令的執(zhí)行，處理模塊50在存儲器52中存儲該狀態(tài)，以便在下一次初始化時處理模塊50可依照這一狀態(tài)在該狀態(tài)下啟動。然后，該方法在步驟438繼續(xù)，其中，基于重新確定的功率電平(例如，執(zhí)行指令后的剩余功率)、預設列表、任務優(yōu)先級、任務狀態(tài)、優(yōu)先級指示符、命令、消息和/或功能模塊輸入的一個或多個，處理模塊50確定其是否掛起各操作。如果確定掛起，則該方法轉移到步驟440。如果確定不掛起，則該方法在步驟422重復。圖64是在MRI序列內進行MMW通信的流程圖，其中處理模塊50依照MRI序列確定MMW通信。該方法開始于步驟442，其中處理模塊50基于接收MRI電磁信號確定MRI是否活躍。在步驟444，該方法轉移至步驟446或步驟448。當MRI活躍時，該方法在步驟446繼續(xù)，其中如前所述，處理模塊50進行MMW通信。該方法在步驟448繼續(xù)，其中處理模塊50基于接收的MRI電磁信號(例如，如前述圖的一個或多個所示的梯度脈沖和/或MRI RF脈沖)確定MRI序列。該方法在步驟450繼續(xù)，其中處理模塊50依照MRI序列確定是否到了執(zhí)行接收MMW通信的時候。例如，MMW收發(fā)器138可接收任意的MRI序列步驟間的MMW入站信號148。作為另一示例，MMW收發(fā)器138可接收MRI序列的特定預設步驟間的MMW入站信號148。
在步驟452，該方法返回步驟450或轉移至步驟454。當是時候進行接收時，該方法在步驟454繼續(xù)，其中處理模塊50協(xié)調接收MMW入站信號的MMW收發(fā)器138，所述MMW入站信號包含以下的一個或多個狀態(tài)請求、記錄請求、傳感器數(shù)據(jù)請求、處理后數(shù)據(jù)請求、位置請求、命令和/或MRI回波信號數(shù)據(jù)請求。然后，該方法在步驟456繼續(xù)，其中處理模塊50確定是否有至少一個待發(fā)射的掛起消息(例如，在發(fā)射隊列中)。在步驟458，該方法返回步驟442或轉移至步驟460。在步驟460，處理模塊50依照MRI序列確定何時應該發(fā)射MMW通信。例如，MMW收發(fā)器138可在任意的MRI序列步驟間發(fā)射MMW出站信號150。作為另一示例，MMW收發(fā)器138可在MRI序列的特定預設步驟間發(fā)射MMW出站信號150。在步驟462，該方法返回步驟456或轉移至步驟464。該方法在步驟464繼續(xù)，其中處理模塊50協(xié)調發(fā)射MMW出站信號150的MMW收發(fā)器138，所述MMW出站信號可包含以下的一個或多個狀態(tài)請求響應、記錄請求響應、傳感器數(shù)據(jù)請求響應、處理后數(shù)據(jù)請求響應、位置請求響應、命令響應和/或MRI回波信號數(shù)據(jù)請求響應。然后，該方法返回步驟442。 圖65是處理MRI信號的流程圖，其中生物醫(yī)學單元10的處理模塊50可輔助MRI接收和處理MRI電磁信號146。該方法開始于步驟466，其中處理模塊50基于接收MRI電磁信號146確定MRI是否活躍。當處理模塊50確定MRI非活躍時，該方法返回步驟466。例如，MRI序列可能未啟動，直至處理模塊50向MRI單元傳達其可用于輔助功能。當處理模塊50確定MRI為活躍時，該方法繼續(xù)至步驟470。在步驟470，處理模塊50基于接收的MRI電磁信號146 (例如，梯度脈沖和/或MRIRF脈沖)確定MRI序列。在步驟472，處理模塊依照MRI序列接收電磁信號146和/或MMW通信532，并解碼消息。例如，MMW收發(fā)器138可接收任意的MRI序列步驟間的MMW入站信號148。作為另一示例，MMW收發(fā)器138可接收MRI序列的特定預設步驟間的MMW入站信號148。而在另一示例中，處理模塊50可在MRI序列的任意點接收電磁信號146，以便電磁信號146包含處理模塊50的消息。在步驟474，處理模塊50部分基于解碼后消息確定是否輔助MRI序列。該確定過程可基于輔助請求與生物醫(yī)學單元10的性能間的比較。在步驟476，當處理模塊50確定不輔助MRI序列時，該方法轉移至步驟480。該方法在步驟478繼續(xù)，其中處理模塊50執(zhí)行消息中所容納的其他指令，此時該方法結束。在步驟480，處理模塊50通過接收MRI序列期間的回波信號530開始輔助步驟。注意的是，回波信號530可包括MRI序列期間從組織反射的寬頻帶電磁RF信號。在步驟482，處理模塊50對接收的回波信號530進行處理、以產生處理后回波信號。應該注意的是，這可能是實現(xiàn)所希望的MRI成像所需的全部處理的一部分。在步驟484，處理模塊50基于MRI單元的解碼后消息確定輔助類型。輔助類型可能至少為被動或主動，其中，被動類型采集回波信號530信息并通過MMW出站信號150向MRI單元發(fā)送采集的回波信號；主動類型采集回波信號信息、重新生成一種形式的回波信號530、并通過調制的出站電磁信號向MRI單元發(fā)送重新生成的回波信號(例如，MRI單元將重新生成的回波信號解釋為回波信號、以改善整個系統(tǒng)增益和敏感度)。當處理模塊50確定輔助類型為主動類型時，該方法轉移至步驟494。當處理模塊50確定輔助類型為被動類型時，該方法轉移至步驟486。在步驟486，處理模塊50基于處理后回波信號創(chuàng)建回波消息，其中該回波消息包含有關回波信號530的信息。在步驟488，處理模塊50依照MRI序列、確定何時通過MMW通信將回波消息編碼為MMW出站信號150進行發(fā)射。例如，MMW收發(fā)器138可在任意的MRI序列步驟間發(fā)射MMW出站信號150。在另一示例中，MMW收發(fā)器138可在MRI序列的特定預設步驟間發(fā)射MMW出站信號150。在步驟490，當處理模塊50確定不該發(fā)射回波消息時，該方法返回步驟488。在步驟490，該方法繼續(xù)至步驟492，其中處理模塊50將回波消息編碼為MMW出站信號150進行發(fā)射。在步驟494，處理模塊50基于處理后回波消息創(chuàng)建回波信號。在步驟496，處理模塊50依照MRI序列、確定何時將回波信號編碼為調制的電磁出站信號180進行發(fā)射。在步驟498，當處理模塊50確定不該發(fā)射回波信號時，該方法返回步驟496。在步驟498，該方法 繼續(xù)至步驟500，其中處理模塊50將回波信號編碼為調制的出站電磁信號180進行發(fā)射。應該注意的是，發(fā)射的回波信號模仿接收的回波信號530，其具有一定改進以克服低MRI功率電平和/或低MRI接收器敏感性。圖66是利用MRI信號通信的流程圖，其中處理模塊50依照MRI序列確定MMW信令。該方法開始于步驟502，其中處理模塊50基于接收MRI電磁信號146確定MRI是否活躍。在步驟504，當處理模塊50確定MRI活躍時，該方法轉移至步驟508。在步驟504，當處理模塊50確定MRI非活躍時，該方法繼續(xù)至步驟506。在步驟506，處理模塊50使掛起的發(fā)射消息進入隊列。該方法轉移至步驟502。在步驟508，處理模塊50基于接收的MRI電磁信號146 (例如，梯度脈沖和/或MRIRF脈沖)確定MRI序列。在步驟510，處理模塊50依照MRI序列確定何時執(zhí)行接收通信。例如，電磁收發(fā)器174可接收調制的入站電磁信號146，所述調制的入站電磁信號包含來自MRI序列任何步驟的消息信息。在步驟512，當處理模塊50確定不應執(zhí)行接收通信時，該方法返回步驟510。在步驟512，該方法繼續(xù)至步驟514，其中處理模塊50引導電磁收發(fā)器174接收調制的入站電磁信號。處理模塊50可對調制的入站電磁信號146的消息進行解碼，以便該消息包含以下的一個或多個回波信號采集輔助請求、狀態(tài)請求、記錄請求、傳感器數(shù)據(jù)請求、處理后數(shù)據(jù)請求、位置請求、命令和/或MRI回波信號數(shù)據(jù)請求。應該注意的是，可能以一種或多種方式對調制的入站電磁信號146的消息進行解碼，所述一種或多種方式包含檢測磁梯度脈沖的排序、計算梯度脈沖的數(shù)量、限制脈沖排序(slice pulse ordering)、檢測脈沖時序的微小差別、和/或對MRI RF脈沖進行解調。在步驟516，處理模塊50確定是否有至少一個待發(fā)射的掛起消息(例如，在發(fā)射隊列中)。在步驟518，當處理模塊50確定不存在至少一個待發(fā)射的掛起消息時，該方法返回步驟502。在步驟518，該方法繼續(xù)至步驟520，其中處理模塊50依照MRI序列確定何時應該執(zhí)行發(fā)射通信。例如，電磁收發(fā)器174可在任意的MRI序列步驟間發(fā)射調制的出站電磁信號180。在另一示例中，電磁收發(fā)器174可在MRI序列的特定預設步驟間發(fā)射調制的出站電磁信號180。而在另一示例中，電磁收發(fā)器174可與MRI序列的特定預設步驟并行發(fā)射調制的出站電磁信號180，但其可能利用電磁收發(fā)器174專用的一組不同的頻率。在步驟522，當處理模塊50確定不應執(zhí)行發(fā)射通信時，該方法返回步驟520。在步驟522，該方法繼續(xù)至步驟524，其中處理模塊50基于至少一個待發(fā)射的掛起消息、引導電磁收發(fā)器174準備調制的出站電磁信號180。處理模塊50可將消息編碼為調制的出站電磁信號180，以便該消息包含以下的一個或多個狀態(tài)請求響應、記錄請求響應、傳感器數(shù)據(jù)請求響應、處理后數(shù)據(jù)請求響應、位置請求響應、命令響應和/或MRI回波信號數(shù)據(jù)請求響應。然后，該方法返回步驟502。圖67是記錄通信的流程圖；其中生物醫(yī)學單元10的處理模塊50確定提供醫(yī)療記錄。該方法開始于步驟566，其中處理模塊50確定是否允許接收MMW通信。該確定過程可基于以下的一個或多個計時器、命令、可用功率、優(yōu)先級指示符、和/或干擾指示符。例如，MMW收發(fā)器138可每3分鐘在500毫秒窗內接收MMW入站信號148。在步驟568，當處理模塊50確定不允許接收MMW通信時，該方法返回步驟566。在步驟568，該方法繼續(xù)至步驟570，其中處理模塊50引導MMW收發(fā)器138接收MMW入站信號148。處理模塊50可對MMW入站信號148的消息進行解碼，以便解碼后信息包含以下的一個或多個狀態(tài)請求、記錄請求、傳感器數(shù)據(jù)請求、處理后數(shù)據(jù)請求、位置請求、命令和/或MRI 回波信號數(shù)據(jù)請求。在步驟572，作為對記錄請求的響應，處理模塊50部分基于解碼后信息確定是否提供記錄。該確定過程可基于記錄請求與生物醫(yī)學單元10性能的對比。應該注意的是，記錄可包含病歷、藥物、警告、過敏史、個人信息、聯(lián)系信息、年齡、體重、測試結果等。在步驟574，當處理模塊50確定提供記錄時，該方法轉移至步驟578。在步驟576，當處理模塊50確定不提供記錄時，該方法繼續(xù)至步驟576。在步驟576，處理模塊50執(zhí)行消息中所包含的其他指令。此時該方法結束。在步驟578，處理模塊50確定何時發(fā)射。該確定可基于以下的一個或多個計時器、命令、可用功率、優(yōu)先級指示符、時隙和/或干擾指示符。在步驟580，當處理模塊50確定不應發(fā)射時，該方法返回步驟578。在步驟580，當處理模塊50確定應該發(fā)射時，該方法繼續(xù)至步驟582。在步驟582，處理模塊50確定提供記錄的格式。格式確定可基于以下的一個或多個存儲器查閱表、命令、可用功率、所請求記錄的類型、請求者的訪問ID、優(yōu)先級指示符、指示符細節(jié)級別、和/或新鮮度指示符(freshness indicator)。應該注意的是,格式可包含存儲在生物醫(yī)學單元存儲器(例如，記錄的全部或一部分)、全球資源定位器(URL)、數(shù)據(jù)庫和/或服務器中的記錄格式，所述全球資源定位器與一個或多個服務提供商的計算機的另一存儲器連接。在步驟584，當處理模塊50確定提供記錄的格式為URL格式時，該方法轉移至步驟588。在步驟584，該方法繼續(xù)至步驟586，其中處理模塊50基于從生物醫(yī)學單元的存儲器52檢索的記錄信息準備記錄格式響應消息。該方法轉移至步驟590。在步驟588，處理模塊基于從生物醫(yī)學單元的存儲器52檢索的URL準備URL格式響應消息。在步驟590，處理模塊50將響應消息編碼為MMW出站信號150進行發(fā)射。例如，生物醫(yī)學單元10通過第二無線通信介質、通過功能模塊的一個或多個發(fā)射響應消息，所述第二無線通信介質包含紅外信號、超聲信號、可見光信號、可聽聲信號和/或電磁信號的一個或多個。圖68是協(xié)調生物醫(yī)學單元任務執(zhí)行的流程圖；其中處理模塊50確定并結合至少一個其他生物醫(yī)學單元10執(zhí)行任務。該方法開始于步驟592，其中處理模塊50確定是否允許通信。該確定過程可基于以下的一個或多個計時器、命令、可用功率、優(yōu)先級指示符、MRI序列和/或干擾指示符。在步驟594，當處理模塊50確定未允許通信時，該方法返回步驟592。在步驟594，該方法繼續(xù)至步驟596，其中處理模塊50確定允許通信。在步驟596，處理模塊50引導通信模塊48使用RF和/或MMW入站和/或出站信號與多個生物醫(yī)學單元10進行通信。處理模塊50可對RF和/或MMW入站和/或出站信號的消息進行解碼。在步驟598，處理模塊50部分基于解碼后消息確定與多個生物醫(yī)學單元10的通信是否成功。在步驟600，當處理模塊50確定與多個生物醫(yī)學單元10的通信未成功時，該方法返回步驟592。應該注意的是,為了使能接合動作(joint action),需要與其他生物醫(yī)學單元10形成網絡。在步驟600，當處理模塊50確定與多個生物醫(yī)學單元10的通信成功時，該方法繼續(xù)至步驟602。

在步驟602，處理模塊50確定任務和任務要求。任務確定可基于母生物醫(yī)學單元10的命令、外部通信、預編程列表、和/或對傳感器數(shù)據(jù)的響應的一個或多個。任務要求確定可基于任務、母生物醫(yī)學單元10的命令、外部通信和預編程列表的一個或多個，和/或可基于對傳感器數(shù)據(jù)的響應。應該注意的是，任務可包含具有以下的一個或多個的動作鉆、移動、鋸、跳躍、分散、感測、發(fā)光、發(fā)送回顯消息、測試和/或給藥。在步驟604，基于母生物醫(yī)學單元10的命令、外部通信和預編程列表的一個或多個，和/或基于對傳感器數(shù)據(jù)的響應，處理模塊50確定控制模式。應該注意的是，控制模式可包含自主控制模式、母(生物醫(yī)學單元)控制模式、服務器控制模式和/或對等控制模式。在步驟606，處理模塊50基于傳感器數(shù)據(jù)、與其他生物醫(yī)學單元10的通信、命令、狀態(tài)指示符、安全指示符、停止指示符和/或位置信息確定是否滿足任務執(zhí)行標準。應該注意的是，任務執(zhí)行標準可包含安全檢查、生物醫(yī)學單元10的位置信息、其他生物醫(yī)學單元10的位置信息和/或傳感器數(shù)據(jù)臨界值的一個或多個。在步驟608，當處理模塊50確定未滿足任務執(zhí)行標準時，該方法返回步驟606。在步驟608，當處理模塊50確定滿足任務執(zhí)行標準時，該方法繼續(xù)至步驟610。在步驟610，處理模塊50執(zhí)行任務要素。任務要素可包含全部任務的一部分或某步驟。例如，對移動三厘米的任務而言移動一厘米。在步驟612，處理模塊50基于任務要素核表狀態(tài)(checklist status)、傳感器數(shù)據(jù)、與其他生物醫(yī)學單元10的通信、命令、狀態(tài)指示符、安全指示符、停止指示符和/或位置信息確定是否滿足任務退出標準。應該注意的是，任務退出標準定義了任務的圓滿完成。在步驟614，當處理模塊50確定滿足任務退出標準時，該方法返回步驟592。換言之，多個生物醫(yī)學單元10完成現(xiàn)有任務，并對下一任務做好準備。在步驟614，當處理模塊50確定未滿足任務退出標準時，該方法繼續(xù)至步驟616。在步驟616，處理模塊50弓丨導通信模塊48使用RF和/或MMW入站和/或出站信號與多個生物醫(yī)學單元10通信。處理模塊50可對RF和/或MMW入站和/或出站信號的消息進行解碼。應該注意的是，該消息可包含有關任務更改的信息(例如，過程修正)。在步驟618，處理模塊50部分基于解碼后消息確定與多個生物醫(yī)學單元10的通信是否成功。
在步驟620，當處理模塊50確定與多個生物醫(yī)學單元10的通信未成功時(例如，可能重啟)，該方法返回步驟592。應該注意的是，為了使能接合動作，需要與其他生物醫(yī)學單元維持網絡。在步驟620，當處理模塊50確定與多個生物醫(yī)學單元的通信成功時，該方法繼續(xù)至步驟622。在步驟622，處理模塊50確定任務更改。任務更改可基于母生物醫(yī)學單元10的命令和/或外部通信的一個或多個。任務更改確定可基于任務、母生物醫(yī)學單元10的命令、外部通信、預編程列表的一個或多個，和/或可基于對傳感器數(shù)據(jù)的響應。該方法返回步驟606以成功完成當前任務。正如這里可能用到的，術語“大致上”或“大約”對相應的術語和/或各元件間的相關性提供一種業(yè)內可接受的公差。這種業(yè)內可接受的公差從小于1%到50%，并對應于，但不限于，組件值、集成電路處理波動、溫度波動、上升和下降時間和/或熱噪聲。各元件間的這種相關性可能從百分之幾的差別變?yōu)榱考壊顒e。正如這里還可能用到的，術語“可操作地連接”包括各元件間的直接連接和/或各元件通過中間元件(例如，該元件包含但不限 于組件、元件、電流和/或模塊)的間接連接，其中對于間接連接，中間元件并不改變信號的信息，但可以調整其電流電平、電壓電平和/或功率電平。正如這里還可能用到的，推斷連接(亦即，一個元件根據(jù)推論連接到另一個元件)包括兩個元件之間用相同于“可操作地連接”的方法直接和間接連接。正如這里還可能用到的，術語“用于”表示元件包含電源連接、輸入、輸出等的一個或多個，以執(zhí)行一個或多個相應功能；元件可進一步包含與一個或多個其他元件推斷連接。正如這里還可能用到的，術語“相關聯(lián)”包含與單獨元件直接和/或間接連接、和/或一個元件嵌入在另一元件中。正如這里可能用到的，術語“比較結果有利”指兩個或多個元件、信號等之間的比較提供一個想要的關系。例如，當想要的關系是信號I具有大于信號2的振幅時，當信號I的振幅大于信號2的振幅或信號2的振幅小于信號I振幅時，可以得到有利的比較結果。以上借助于說明指定的功能和關系的方法步驟對本發(fā)明進行了描述。為了描述的方便，這些功能組成模塊和方法步驟的界限和順序在此處被專門定義。然而，只要給定的功能和關系能夠適當?shù)貙崿F(xiàn)，界限和順序的變化是允許的。任何上述變化的界限或順序應被視為在權利要求保護的范圍內。以上還借助于說明某些重要功能的功能模塊對本發(fā)明進行了描述。為了描述的方便，這些功能組成模塊的界限在此處被專門定義。當這些重要的功能被適當?shù)貙崿F(xiàn)時，變化其界限是允許的。類似地，流程圖模塊也在此處被專門定義來說明某些重要的功能，為廣泛應用，流程圖模塊的界限和順序可以被另外定義，只要仍能實現(xiàn)這些重要功能。上述功能模塊、流程圖功能模塊的界限及順序的變化仍應被視為在權利要求保護范圍內。
權利要求
1.一種包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括 多個與身體相關聯(lián)的生物醫(yī)學單元，其中所述多個生物醫(yī)學單元的生物醫(yī)學單元包括: 能量收集模塊，用于將電磁信號轉換為電源電壓； 通信模塊，當由所述電源電壓供電時用于 將入站無線信號轉換為入站符號流； 將出站符號流轉換為出站無線信號； 處理模塊，當由所述電源電壓供電時用于 將所述入站符號流轉換為藥療控制功能； 將藥療響應轉換為所述出站符號流； 藥療控制模塊，當由所述電源電壓供電時用于 執(zhí)行所述藥療控制功能；以及 響應于執(zhí)行的所述藥療控制功能生成所述藥療響應； 無線通信模塊，用于與所述生物醫(yī)學單元無線通信所述入站無線信號和所述出站無線信號；以及 無線電源，用于生成所述電磁信號。
2.根據(jù)權利要求I所述的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 包含對身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個進行采樣的指令的所述藥療控制功能；以及 所述藥療控制模塊包含 探測機構，用于對所述身體組分進行采樣； 測試模塊，用于測試所述身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個、以產生藥療響應； 清洗機構，用于清洗所述探測機構和所述測試模塊。
3.根據(jù)權利要求2所述的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信模塊還用于 對所述藥療響應進行解釋以確定是否未充分使用、過度使用或適當使用所述藥物； 當過度使用所述藥物時，基于過度使用的水平確定過度使用響應； 當未充分使用所述藥物時，基于未充分使用的水平確定未充分使用響應。
4.根據(jù)權利要求I所述的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 包括給藥指令的所述藥療控制功能；以及 所述藥療控制模塊包括 藥罐，用于容納所述藥物；以及 微機電系統(tǒng)控制的釋放模塊，用于以受控方式釋放所述藥物。
5.根據(jù)權利要求I所述的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 所述多個生物醫(yī)學單元的第一生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控第一藥物的存在性和濃度的至少一個； 所述多個生物醫(yī)學單元的第二生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控第二藥物的存在性和濃度的至少一個；所述多個生物醫(yī)學單元的第三生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控對藥物的第一類型的身體反應；以及 所述多個生物醫(yī)學單元的第四生物醫(yī)學單元，用于監(jiān)控對藥物的第二類型的身體反應。
6.根據(jù)權利要求5所述的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述無線通信模塊還用于 接收所述藥療響應，所述藥療響應包含以下的一個或多個 關于所述第一藥物的存在性和濃度的所述至少一個的數(shù)據(jù)， 關于所述第二藥物的存在性和濃度的所述至少一個的數(shù)據(jù)， 關于對藥物的所述第一類型的身體反應的數(shù)據(jù)，以及 關于對藥物的所述第二類型的身體反應的數(shù)據(jù)； 對所述藥療響應進行解釋以確定是否發(fā)生不希望的藥物反應；以及當發(fā)生所述不希望的藥物反應時，基于所述不希望的藥物反應的水平確定關于所述不希望的藥物反應的藥療警報響應。
7.根據(jù)權利要求I所述的包含生物醫(yī)學單元的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括 包含所述無線通信模塊和所述無線電源的無線通信設備。
8.—種體內使用的生物醫(yī)學單元，其特征在于，所述生物醫(yī)學單元包括 能量收集模塊，用于將電磁信號轉換為電源電壓； 通信模塊，當由所述電源電壓供電時用于 將入站無線信號轉換為入站符號流； 將出站符號流轉換為出站無線信號； 處理模塊，當由所述電源電壓供電時用于 將所述入站符號流轉換為藥療控制功能； 將藥療響應轉換為所述出站符號流； 藥療控制模塊，當由所述電源電壓供電時用于 執(zhí)行所述藥療控制功能；以及 響應于執(zhí)行的所述藥療控制功能生成所述藥療響應。
9.根據(jù)權利要求8所述的體內使用的生物醫(yī)學單元，其特征在于，所述藥療控制功能包含對身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個進行采樣的指令；以及 所述藥療控制模塊包含 探測機構，用于對所述身體組分進行采樣； 測試模塊，用于測試所述身體組分的藥物存在性和藥物濃度的至少一個、以產生藥療響應； 清洗機構，用于清洗所述探測機構和所述測試模塊。
10.一種生物醫(yī)學應用程序，由無線通信設備執(zhí)行所述生物醫(yī)學應用程序，所述無線通信設備包含處理模塊和存儲器，其中所述存儲器以計算機可讀格式存儲所述生物醫(yī)學應用程序，所述生物醫(yī)學應用程序包括操作指令，其特征在于，當所述處理模塊執(zhí)行所述操作指令時，所述操作指令使得所述無線通信設備用于 生成藥療控制功能；將所述藥療控制功能轉換為無線控制信號； 向一個或多個生物醫(yī)學單元發(fā)射所述無線控制信號，其中所述一個或多個生物醫(yī)學單元的至少一個 用于 從所述無線控制信號重新捕獲所述藥療控制功能； 執(zhí)行所述藥療控制功能； 響應于所執(zhí)行的所述藥療控制功能生成藥療響應；以及 將所述藥療響應轉換為無線響應信號； 接收所述無線響應信號；以及 從所述無線響應信號重新捕獲所述藥療響應。
全文摘要
本發(fā)明涉及醫(yī)療設備并公開了體內使用的生物醫(yī)學單元、其系統(tǒng)及生物醫(yī)學應用程序。該系統(tǒng)包含生物醫(yī)學單元、無線通信模塊和無線電源。生物醫(yī)學單元包含能量收集模塊、通信模塊、處理模塊和藥療控制模塊；其中藥療控制模塊用于執(zhí)行藥療控制功能和生成藥療響應。無線通信設備用于與生物醫(yī)學單元無線通信入站無線信號和出站無線信號。無線電源用于生成電磁信號，其中，能量收集模塊將所述電磁信號轉換為對生物醫(yī)學單元的其他模塊供電的電源電壓。
文檔編號A61B19/00GK102670306SQ201210036669
公開日2012年9月19日 申請日期2012年2月17日 優(yōu)先權日2011年2月17日
發(fā)明者吉漢·卡若古, 皮特·沃恩坎普, 阿瑪?shù)吕灼潯ち_弗戈蘭 申請人:美國博通公司