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TWI860321B - 可攝取的rfid標籤和讀取器系統 - Google Patents

可攝取的rfid標籤和讀取器系統 Download PDF

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Publication number
TWI860321B
TWI860321B TW109100742A TW109100742A TWI860321B TW I860321 B TWI860321 B TW I860321B TW 109100742 A TW109100742 A TW 109100742A TW 109100742 A TW109100742 A TW 109100742A TW I860321 B TWI860321 B TW I860321B
Authority
TW
Taiwan
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flexible substrate
rfid tag
capsule
configuration
turns
Prior art date
Application number
TW109100742A
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English (en)
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TW202034225A (zh
Inventor
馬克·Ｓ· 費里曼
阿里 卡欽
弗里德里克 拉魯森
史蒂文·Ａ· 羅德里格斯
洛厄爾·Ｌ· 小伍德
Original Assignee
美商脫其泰有限責任公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 美商脫其泰有限責任公司 filed Critical 美商脫其泰有限責任公司
Publication of TW202034225A publication Critical patent/TW202034225A/zh
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Abstract

本發明公開了可攝取的射頻識別（RFID）標籤。一系統實施方案包括但不限於：RFID標籤，其包括能在平坦構造和管狀構造之間折疊的柔性基板，設置在柔性基板上的導電元件，及與導電元件電耦合的RFID標籤晶片；結構和尺寸適於由生物受試者攝取的膠囊，膠囊包括外殼，外殼的結構和尺寸適於在柔性基板處於管狀構造時將用於生物受試者的藥物與RFID標籤同時包圍，但在柔性基板處於平坦構造時不將其同時包圍；及耦合到膠囊的外表面的pH轉換結構，pH轉換結構被配置為處於第一構造時停用RFID標籤，並使得在生物受試者內處於第二構造時能啟動RFID標籤。

Description

可攝取的RFID標籤和讀取器系統
本發明總體上涉及射頻識別(RFID)技術，更具體涉及可攝取的RFID標籤和讀取器系統。
優先權申請的所有主題在這些主題不與本文不一致的情況下通過引用併入本文。
現有的一些射頻識別(RFID)技術存在改進的空間，就是在這種背景下提出了本發明。
在一方面，一種射頻識別(RFID)標籤包括但不限於：柔性基板，其具有第一部分和從所述第一部分延伸的第二部分，所述第一部分能在平坦構造和管狀構造之間折疊，所述第二部分能在平坦構造和折疊構造之間折疊；導電元件，其至少設置在所述柔性基板的所述第一部分的第一側上；以及RFID標籤晶片，其至少設置在所述柔性基板的所述第二部分的第一側上。
在一方面，一種系統包括但不限於：RFID標籤，其結構和尺寸被設計成適於由生物學受試者攝取，所述RFID標籤包括，柔性基板，其具有第 一部分和從所述第一部分延伸的第二部分，所述第一部分能在平坦構造和管狀構造之間折疊，所述第二部分能在平坦構造和折疊構造之間折疊；導電元件，其至少設置在所述柔性基板的所述第一部分的第一側上；以及RFID標籤晶片，其至少設置在所述柔性基板的所述第二部分的第一側上；和RFID讀取器，其包括線圈，其結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤。
在一方面，一種系統包括但不限於：RFID標籤，其包括柔性基板，柔性基板具有第一部分和從所述第一部分延伸的第二部分，所述第一部分能在平坦構造和管狀構造之間折疊，所述第二部分能在平坦構造和折疊構造之間折疊；導電元件，其至少設置在所述柔性基板的所述第一部分的第一側上；以及RFID標籤晶片，其至少設置在所述柔性基板的所述第二部分的第一側上；結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取的膠囊，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於在所述柔性基板的所述第一部分處於所述管狀構造時包圍所述RFID標籤，而在所述柔性基板的所述第一部分處於平坦構造時不包圍所述RFID標籤；和RFID讀取器，其包括線圈，其結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤。
在一方面，一種系統包括但不限於：RFID標籤，其包括能在平坦構造和管狀構造之間折疊的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在與所述導電元件電耦合的所述柔性基板的所述第一側上的RFID標籤晶片；結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取的膠囊，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於在所述柔性基板處於所述管狀構造時將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍，但是在所述柔性基板處於平坦構造時不將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍；以及耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置 為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤。
在一方面，一種系統包括但不限於：RFID標籤，其包括能在平坦構造和管狀構造之間折疊的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在與所述導電元件電耦合的所述柔性基板的所述第一側上的RFID標籤晶片；結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取的膠囊，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於在所述柔性基板處於所述管狀構造時將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍，但是在所述柔性基板處於平坦構造時不將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍；耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤；以及RFID讀取器，所述RFID讀取器包括線圈，所述線圈的結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤。
在一方面，一種系統包括但不限於：膠囊，其結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍；所述RFID標籤包括以用於定位在所述膠囊內的結構形成的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在所述柔性基板的第二側上的RFID標籤晶片；和耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤。
前述發明內容僅僅是說明性的且不旨在以任何方式進行限制。結合附圖和以下具體實施方式，除了上述說明性的方面、實施方案和特徵之外， 其他方面、實施方案和特徵也將變得顯而易見。
50:消化系統
52:受試者
100:系統
102:RFID標籤
104:柔性基板，可變形基板
105:RFID讀取器
106:第一部分
108:第二部分
110:導電元件
112:第一側
114:RFID標籤晶片
116:第一側
118:第一端
120:第二端
122:狹窄區段
124:突出區段
126:頂側
128:頂側
130:錐形部
132:調諧電容器
200:膠囊
202:管狀外殼
204:端蓋
206:內部區域
400:第一線圈構造
402:第二線圈構造
404A:跳線組
404B:跳線組
500:第一正弦圖案
502:第一側
504:第二正弦圖案
506:第二側
508:導電通孔
510:端部
514:端部
516:跡線
518:通孔
700:第一側
702:第二側
704:黏合劑層
706:頂表面
708:黏合劑層
710:覆蓋層
800:內部區域
801:連接區域
802:第一線圈構造
804:第二線圈構造
806:第一組通孔，通孔
808:第二組通孔，通孔
810:導電元件，第一調諧電容器焊盤
812:第二調諧電容器焊盤
900:第一側
902:第二側
904:通孔
906:黏合劑
1000:結構，短路匝結構
1000A:短路匝結構
1000B:短路匝結構
1002:交變磁場
1004:渦流
1006:磁場
1100:外表面，外部表面
1200:中間層
1400:標籤
1402:RFID標籤
1404:RFID標籤
A:方位
B:方位
圖1是可攝取的RFID系統的示意圖。
圖2示出定位在膠囊內處於管狀構造的可攝取的RFID標籤的等距視圖。
圖3示出了RFID讀取器的實施方案的俯視圖。
圖4示出了具有矩形導電元件的處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖5示出了具有正弦形導電元件的處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖6A示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖6B示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖6C示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖6D示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖6E示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖。
圖6F示出了處於管狀構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的等距視圖。
圖7示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的局部截面分解圖。
圖8A示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的實施方案的俯視圖，其中導電元件以矩形線圈構造佈置。
圖8B示出了圖8A的可攝取的RFID標籤的仰視圖。
圖9示出了處於平坦構造的可攝取的RFID標籤的局部截面圖。
圖10是由膠囊表面特徵提供的電磁屏蔽的示意圖。
圖11示出了處於管狀構造的可攝取的RFID標籤的等距視圖，該RFID標籤定位在具有能量吸收結構的膠囊內。
圖12示出了處於管狀構造的可攝取的RFID標籤的端部的等距視圖，該RFID標籤定位在具有pH活性結構的膠囊內。
圖13是相對於體外可攝取的RFID標籤，針對RFID讀取器的實施方案的不同方位的讀取範圍測量結果的圖表。
圖14是相對於處於平坦構造和管狀構造的可攝取的RFID標籤的不同構造，針對RFID讀取器的實施方案的不同方位，在空氣或鹽水中的讀取範圍測量結果的表格。
圖15A示出了相對於RFID讀取器，處於管狀構造的具有矩形導電元件的可攝取的RFID標籤的方位的實施方案。
圖15B示出了相對於RFID讀取器，處於管狀構造的具有正弦形導電元件的可攝取的RFID標籤的方位的實施方案。
圖16是相對於體內可攝取的RFID標籤，針對RFID讀取器的不同方位的讀取範圍測量結果的圖表。
圖17是相對於可攝取的RFID標籤，針對不同RFID天線和RFID讀取器構造，在空氣中的讀取範圍測量結果的圖表。
圖18是用於確定不同RFID標籤構造和RFID讀取器構造的讀取範圍的一系列台架實驗的實驗條件的表。
圖19是來自示例性實驗的在空氣和鹽水中的00尺寸膠囊的測量的讀取範圍與諧振頻率的關係圖表。
圖20是來自示例性實驗的在空氣和鹽水中的000尺寸膠囊的測量的讀取範圍與諧振頻率的關係圖表。
圖21是來自示例性實驗的各種膠囊類型的在空氣中的測量的讀數範圍與諧振頻率的關係圖表。
圖22是來自示例性實驗的各種膠囊類型的在鹽水中的測量的讀取範圍與諧振頻率的關係圖表。
在以下具體實施方式中參照了附圖，所述附圖形成本文的一部分。在附圖中，除非上下文另有規定，否則類似的符號通常標識類似的部件。在具體實施方式、附圖以及請求項中所述的說明性實施方案不旨在進行限制。在不背離本文所闡述的主題的精神或範圍的情況下，可以利用其他實施方案，也可以做出其他變化。
本文描述了用於可攝取的射頻識別(RFID)標籤的系統，其可用於追蹤患者對藥物方案的依從性。對於某些疾病狀態，可以指示患者堅持服藥過程，該過程包括每天攝入多個劑量、每天攝入多種不同的藥物膠囊、攝入多天的藥物或其組合。例如，在數周或數月的過程中，結核病或其他傳染性疾病的治療可能涉及多個劑量的抗生素。長期療程或複雜劑量的藥物會使患者對藥物療程的依從性下降。在其他時間，由於患者開始感到用藥過程的短期有益 效果，患者可能無法完成用藥過程，這可能導致無法完全治療疾病，導致疾病或疾病症狀復發、啟動潛伏細菌的風險等。在某些情況下，可能會激勵患者出售藥物，而不是將其用於治療規定的疾病。例如，患者可能試圖假裝服用藥物只是為了從治療設施中取出藥物而不進行攝入。
本文描述的系統包括：可攝取的RFID標籤，以在患者將其攝入時伴隨服藥；以及定位於患者外部的相關讀取器，以記錄患者體內可攝取的RFID標籤的存在或缺乏。醫務人員可以使用這些系統來確認口服藥物的攝入，例如以確認對特定和處方藥物治療方案的依從性。可攝取的RFID標籤結合了柔性基板，該柔性基板可以促進在平坦狀態與圓筒狀態或管狀狀態之間的轉變。處於管狀狀態的RFID標籤可以定位在膠囊(例如，基於凝膠的膠囊、基於合成聚合物的膠囊等)內，同時在膠囊內(例如，在處於管狀狀態的RFID標籤的內部區域內)留有用於藥物的空間。柔性基板可以包括用於定位RFID標籤線圈的第一部分和用於定位RFID標籤晶片硬體的第二部分。柔性基板的第二部分從第一部分延伸，以便為第一部分上的RFID標籤線圈提供相對較大的表面積，同時保留適合插入藥物膠囊內的形狀要素。在一些實施方案中，柔性基板包括在柔性基板的相同部分上的RFID標籤晶片硬體和RFID標籤線圈。
本文所述的系統可以包括用於驗證患者在最近時間段內已經攝取藥物的機構。當RFID標籤存在於患者外部的環境中時，這樣的機構可以防止檢測RFID標籤，並且當RFID標籤存在於患者體內(例如，胃中)時，可以允許檢測。例如，RFID標籤可以被定位在膠囊內(例如，在膠囊內部處於管狀狀態)，並且膠囊可以包括pH轉換結構，該pH轉換結構利用患者外部環境和患者內部環境(例如，消化系統)之間的pH變化，以允許檢測在患者體內的RFID標籤。在一些實施方案中，pH轉換結構耦合至膠囊的外表面以屏蔽或以其他方式干擾膠囊內的RFID標籤與外部RFID讀取器之間的通信。pH轉換結構可以回應 於暴露於特定的pH範圍(例如，與胃或胃酸相關的pH範圍)而在結構狀態之間轉變，以減少屏蔽或減輕對膠囊內的RFID標籤與外部RFID讀取器之間的通信的干擾，從而允許識別患者體內的RFID標籤。例如，pH轉換結構可以包括生物相容性金屬，當在胃中時，其與胃中的鹽酸反應以溶解pH轉換結構的至少一部分，並且在患者體外時保持完整。
參考圖1-4，示出了用於提供具有相關聯的讀取器的可攝取的RFID標籤的示例性系統100，其可以用作本文所述的一個或多個設備和/或系統的背景。系統100包括RFID標籤102，該RFID標籤102具有用於引入個體受試者52的消化系統50的尺寸和形狀，例如通過個體受試者52對RFID標籤102的攝取而引入。RFID標籤102包括結合了導電元件線圈的架構，導電元件線圈可以捲繞成圓筒形或管狀形並與藥物相關聯，例如放置在藥物膠囊中，與藥物一起製成藥物片劑或膠囊等。在一些實施方案中，RFID標籤102被製造為柔性管狀結構，例如利用3D列印製造。在一些實施方案中，RFID標籤102被製造為柔性平坦結構，然後將其卷成或折疊成圓筒形或管狀形並與藥物相關聯。例如，RFID標籤102包括柔性基板104，其可在平坦構造(例如，圖4所示)和折疊或管狀構造(例如，圖2所示)之間折疊。柔性基板104可以包括但不限於聚醯亞胺材料、聚酯膜材料(例如，拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(“Mylar”))或其他材料，以有利於在平坦構造與折疊或管狀構造之間可逆地折疊。導電元件線圈可以被定位、蝕刻、印刷或以其他方式形成在柔性基板104的單側上或在柔性基板104的多個側上。柔性基板104有助於RFID標籤102處於折疊或管狀構造時將RFID標籤102引入到膠囊200中，以將藥物隨同在膠囊內一起供個體受試者52攝取。系統100包括RFID讀取器105，以通過射頻詢問來識別RFID標籤102在個體受試者52內的存在。系統100可以與人類受試者(例如，個體受試者52)或非人 類受試者(例如，馴養或非馴養的動物)一起使用以將RFID標籤102引入受試者，其可以用來追蹤對服藥方案的依從性。
參考圖4，以平坦構造示出了示例性RFID標籤102。RFID標籤102包括柔性基板104，其中柔性基板104包括至少兩個部分：第一部分106和從第一部分106延伸的第二部分108。第一部分106提供相對大的表面積以支撐在第一部分106的至少第一側112上的以矩形線圈圖案佈置的導電元件110。導電元件110可以包括金屬材料，例如金屬箔。在一些實施方案中，導電元件110包括銅材料，例如銅箔。在一些實施方案中，導電元件110包括絲網印刷導體。在一些實施方案中，柔性基板104包括聚酯膜基板(例如，拉伸的聚對苯二甲酸乙二醇酯(“Mylar”))，其中銀墨導體作為聚酯膜上和/或內的導電元件110。第二部分108在第二部分108的第一側116上支撐RFID標籤晶片114。第一部分106可在平坦構造(例如，圖4所示)和管狀構造(例如，圖2所示)之間折疊以有利於將RFID標籤102引入膠囊200中。例如，第一部分106包括第一端118和與第一端118相對的第二端120，其中當第一部分106處於管狀構造時，第一端118鄰近第二端120定位。在一些實施方案中，當第一部分106處於管狀構造時，第一端118不與第二端120耦合。例如，當第一部分106處於管狀構造時，在第一端118和第二端120之間可以存在間隙或間隔。另選地或附加地，當第一部分106處於管狀構造時，第一端118和第二端120可至少部分重疊。在一些實施方案中，第二部分108具有的表面積小於第一部分106的表面積。例如，由呈線圈圖案的導電元件110所佔據的表面積可以大於由定位於第二部分108上的RFID標籤晶片114和其他設備或物體所佔據的表面積。
在一些實施方案中，柔性基板104的第二部分108包括耦合到第一部分106並從第一部分106延伸的狹窄區段122。狹窄區段122延伸到突出區段124中，該突出區段124具有比狹窄區段122寬的表面積。在一些實施方案中，狹窄 區段122具有的表面積小於突出區段124的表面積。柔性基板104的第二部分108的結構和尺寸設計成適於當從狹窄區段122當從平坦構造(例如，圖4所示)轉變成折疊構型(例如，圖2所示)時至少在狹窄區段122處彎曲。例如，當柔性基板104的第二部分108處於折疊狀態時，而不是處於平坦狀態時，突出區段124的頂側126可以被帶入到更靠近柔性基板104的第一部分106的位置。在一些實施方案中，RFID標籤晶片114設置在突出區段124上，這可有利於圍繞狹窄區段122彎曲以使第二部分108在平坦構造和折疊構造之間轉變。
柔性基板104的第二部分108的折疊構造可有助於將RFID標籤102引入膠囊200中。例如，如圖2所示，膠囊200可以包括具有相對的端蓋204的管狀外殼202。膠囊200的結構和尺寸被設計成適於在柔性基板104的第一部分106處於管狀構造時包圍RFID標籤102，而在柔性基板104的第一部分106處於平坦構造時不包圍RFID標籤102。當第一部分106處於管狀構造時，管狀外殼202可以包圍柔性基板104的第一部分106的至少一部分。例如，如圖2所示，管狀外殼202在管狀外殼202的內部區域206中包圍呈管狀構造的柔性基板104的第一部分106，而第二部分108以折疊構造延伸到端蓋204中。在一些實施方案中，端蓋204的結構和尺寸設計成適於當第二部分108處於折疊構造時將第二部分108包圍在端蓋204的內部區域206中，但是當第二部分108處於平坦構造中時則不將第二部分108包圍在端蓋204的內部區域206中。例如，通過將RFID標籤晶片114定位在突出區段124上，端蓋204的內部區域206可以包圍柔性基板104的第二部分108，同時允許第一部分106的大部分專用於導電元件110的線圈構造，這可以通過管狀外殼202包圍在膠囊200中。
在一些實施方案中，柔性基板104是連續的基板，其中第一部分106和第二部分108由相同的基板材料形成為單件結構。在一些實施方案中，第一部分106和第二部分108由獨立的基板片形成，並且例如通過第二部分108的狹 窄區段122耦合到第一部分106的頂側128而熔融、黏附或以其他方式耦合在一起。
柔性基板104的第二部分108的突出區段124可包括一個或多個錐形部(例如，錐形邊緣)，以將突出區段124耦合至狹窄區段122。例如，圖4示出了包括兩個相對的錐形部130的示例性RFID標籤102。在圖6A、6B、6C和6D中示出了包括兩個相對的錐形部130的附加示例性RFID標籤102。圖5示出了示例性RFID標籤102，該示例性RFID標籤102包括將突出區段124耦合至狹窄區段122的一個錐形部130。圖6E示出了包括一個錐形部130的附加示例性RFID標籤102。在一些實施方案中，突出區段124支撐用於RFID標籤102的一個或多個調諧電容器132。
RFID讀取器105利用射頻信號與RFID標籤102通信。在其中RFID標籤102在個人內部時被掃描的使用情況下(例如，用於藥物依從性)，射頻信號應該足以進行該通信，同時對於個人仍然是醫學上安全的。在一些實施方案中，RFID讀取器105包括線圈，該線圈的結構和尺寸設計成適於產生具有低頻信號(例如，約100kHz)或高頻信號(例如，13.56MHz)的通信信號。在一些實施方案中，線圈具有約9cm的寬度。在一些實施方案中，線圈具有約17.8cm的寬度。然而，RFID讀取器105不限於本文提供的頻率或寬度，並且可以在100kHz和13.56MHz之間的頻率或大於13.56MHz的頻率下操作，並且可以包括寬度小於9cm、在9cm和17.8cm之間或大於17.8cm的線圈。
參考圖4，示例性RFID標籤102具有形成為大致矩形的線圈的導電元件110，該線圈具有設置在柔性基板104的第一部分106的第一側112上的多匝。對於圖4中的示例性RFID標籤102，線圈構造包括十匝，然而可以使用其他數量的匝。例如，多匝可以是從五匝到二十五匝，以容納最大尺寸為000膠囊的膠囊尺寸。用於製作線圈的導電元件110的寬度可影響給定RFID標籤102可用的 匝數，具體取決於其中將引入RFID標籤102的膠囊200的尺寸。例如，與較薄的導電元件110相比(例如，將圖4的RFID標籤102與圖6A的RFID標籤進行比較)，較厚的導電元件110可用於更少的匝數。在一些實施方案中，導電元件的匝之間的間隔是匝之間的千分之三英寸的間隔。圖6A示出了具有帶有二十五匝的線圈構造的示例性RFID標籤102。圖6B示出了具有帶有十匝的線圈構造的示例性RFID標籤102。圖6C示出了具有帶有五匝的線圈構造的示例性RFID標籤102。圖6D示出了具有帶有二十匝的線圈構造的示例性RFID標籤102。導電元件110可包括在柔性基板104的第一部分106的第一側112上的多個線圈構造。例如，圖4的示例性RFID標籤102包括在第一部分106的第一側112上的第一線圈構造400和在第一部分106的第一側112上與第一線圈構造400相對的第二線圈構造402。在一些實施方案中，第一線圈構造400包括與第二線圈構造402相同的匝數。例如，在圖4中，第一線圈構造400和第二線圈構造402各自都包括十匝導電元件110。RFID標籤還可以包括跳線組，該跳線組將第一線圈構造400和第二線圈構造在串聯連接和並聯連接之間連接(跳線組404A和404B在圖4中示出)。線圈的數量和位置可以基於RFID標籤102的特定應用而變化。例如，圖6F示出了示例性RFID標籤102，該RFID標籤102具有處於管狀構造時圍繞柔性基板104的圓周定位的四個線圈。
RFID標籤102可包括在可變形基板104的兩側(例如，前表面和後表面)上的導電元件110，以形成RFID天線。參考圖5，示例性RFID標籤102具有在可變形基板104的第一部分106的第一側502上形成為第一正弦圖案500的導電元件110以及在可變形基板104的第一部分106的第二側506上形成為第二正弦圖案504的導電元件110。當可變形基板104的第一部分106處於管狀構造(例如，圖3中所示)時，導電元件110可採取兩個螺旋的形狀。可變形基板104在圖5中顯示為透明的，以示出第一正弦圖案500相對於第二正弦圖案504的佈局。 RFID標籤102包括穿過可變形基板104的多個導電通孔508，以將第一正弦圖案500的至少一部分與第二正弦圖案504的至少一部分耦合(例如，以建立穿過第一正弦圖案500和第二正弦圖案504中的每一個的連續導電路徑)。
在一些實施方案中，第一正弦圖案500和第二正弦圖案504中的每一個的導電元件110的端部耦合到從柔性基板104的第一部分106延伸到柔性104基板的第二部分108上的跡線。例如，如圖5中所示，第一正弦圖案500的導電元件110的端部510耦合到可變形基板104的第一側502上的跡線516，其中跡線516從柔性基板104的第一部分106延伸到柔性基板104的第二部分108上(例如，以與RFID標籤晶片114、調諧電容器132等中的一個或多個電連接)。另外，第一部分106的第二側506上的第二正弦圖案504的導電元件110的端部514通過通孔518耦合到可變形基板104的第一側502上的跡線516，其中跡線516從柔性基板104的第一部分106延伸到柔性基板104的第二部分108上(例如，以與RFID標籤晶片114、調諧電容器132等中的一個或多個電連接)。第一正弦圖案500和第二正弦圖案504可以包括相同匝數的導電元件110，以形成相應的圖案。對於圖5中的示例RFID標籤102，第一正弦圖案500和第二正弦圖案504中的每一個均包括十五匝，然而可以利用其他數量的匝。例如，多個匝可以是從五匝到十五匝，以容納多達000膠囊的膠囊尺寸。圖6E示出了具有帶有九匝的雙正弦構造的示例性RFID標籤102。
參考圖7，示出了處於平坦構造的示例性可攝取的RFID標籤102的橫截面。RFID標籤102包括可變形基板104，所述可變形基板具有在該可變形基板104的相對側上的導電元件110。導電元件110包括設置在可變形基板104的第一側700上的頂層，第一側700可以對應於例如，第一側112、第一側116、第一側502。導電元件還包括設置在可變形基板104的第二側702上的底層，第二側702可以對應於第二側506或可變形基板104的與第一側112、第一側116等相對的 一側。RFID標籤102還包括穿過可變形基板104、頂層和底層的通孔(例如，導電通孔508)，以電連接頂層和底層的導電元件110。在圖7所示的示例中，可變形基板104由具有0.025mm的厚度的聚醯亞胺構成，並且頂層和底層的導電元件110各自具有0.012mm的厚度。導電元件110可以被覆蓋以用於保護或與外部環境隔離。例如，RFID標籤102包括設置在頂層的頂表面706上的頂部覆蓋層和黏合劑層704以及設置在底層的底表面上的底部覆蓋層和黏合劑層708。在實施方案中，頂部覆蓋層和黏合劑層704以及底部覆蓋層和黏合劑層708各自包括0.025mm厚的聚醯亞胺覆蓋層和0.025mm厚的黏合劑層。RFID標籤102還可以包括定位於頂部覆蓋層和黏合劑層704的頂表面上的頂部覆蓋層710。在一些實施方案中，RFID標籤102包括具有化學鍍鎳浸金(ENIG)塗層的表面墊。
可攝取的RFID標籤的操作可受到胃液或消化液的影響。儘管人體組織和液體對於在RFID標籤和RFID讀取器之間發送的磁信號基本上是透過的，但導電元件線圈的每一匝之間都是電場，該電場延伸到線圈平面之外。電場應與胃液或消化液保持分開，以避免對線圈的性能產生負面影響。在一些實施方案中，通過插入有RFID標籤102的膠囊200的厚度、覆蓋層或可變形基板104的厚度(參照圖7描述)或其組合，來提供RFID標籤102的線圈與胃液或消化液之間的間隔。
參照圖8A和8B，示出了處於平坦構造的示例性RFID標籤102。RFID標籤102包括具有第一部分106的柔性基板104，而沒有從第一部分106延伸的第二部分108。RFIG標籤晶片硬體可以與第一部分106上的導電元件110電耦合。例如，圖8A示出了RFID標籤102的俯視圖，其中導電元件110設置在柔性基板104的第一側112上。導電元件110可以以線圈圖案佈置，該線圈圖案具有內部區域800，RFID標籤晶片硬體可以坐落在該內部區域800中。例如，RFID標籤102被示出為具有以矩形線圈圖案佈置的導電元件110，該矩形線圈圖案限定了 柔性基板104的第一側112上的內部區域800，其中RFID標籤晶片硬體(例如，RFID標籤晶片114)與內部區域800(例如，在圖8A中示出為連接區域801)內的導電元件110電連接。
圖8A中的RFID標籤102被示出具有導電元件110，該導電元件110具有多個匝以形成矩形線圈圖案，其中示出了具有八匝的導電元件，然而RFID標籤102可以包括不同數量的匝。例如，多匝可以是從五匝到二十五匝，以容納不同尺寸的膠囊200(例如，尺寸為00的膠囊，尺寸為000的膠囊等)。用於製作線圈的導電元件110的寬度可影響給定RFID標籤102可用的匝數，具體取決於內部將引入RFID標籤102的膠囊200的尺寸。例如，與柔性基板104的相同區域的較窄的導電元件110相比，較寬的導電元件110可用於較少的匝數。在一些實施方案中，導電元件的匝之間的間隔為約千分之三英寸的匝之間的間隔。在實施方案中，柔性基板104的尺寸和維度被設計為以管狀構造(例如，如圖2和15A所示)而不是平坦構造(例如，圖8A所示)裝配在膠囊200內。例如，柔性基板104可以具有約20mm至約30mm的長度，並且可以具有約15mm至約20mm的寬度。在一實施方案中，柔性基板104具有約24mm的長度和約16mm的寬度，以適應以管狀構造插入到00尺寸的膠囊中。在一個實施方案中，柔性基板104具有約28mm的長度和約18mm的寬度，以適應以管狀構造插入到000尺寸的膠囊中。
導電元件110可以在柔性基板104的第一側112上包括多個線圈構造。例如，圖8A的示例性RFID標籤102包括在柔性基板104的第一側112上的第一線圈構造802和與在柔性基板的第一側112上的第一線圈構造802相對的第二線圈構造804。在一些實施方案中，第一線圈構造802包括與第二線圈構造804相同的圖案、匝數或其組合。例如，在圖8A中，第一線圈構造802和第二線圈構造804各自包括八匝以大致矩形圖案佈置的導電元件110。
在一些實施方案中，RFID標籤102包括佈置在柔性基板104的第一側112和柔性基板104的第二側506中的每一個上的導電元件110。例如，圖8A示出了RFID標籤102的俯視圖，其中導電元件110設置在柔性基板104的第一側112上，而圖8B示出了RFID標籤102的仰視圖，其中導電元件110設置在柔性基板104的第二側506上。穿孔或通孔可以將第一側112上的導電元件110電連接到第二側506上的導電元件110。例如，圖8A示出了在由第一線圈構造802形成的內部區域800內形成有導電元件110的第一組通孔806和在由第二線圈構造804形成的內部區域800內形成有導電元件110的第二組通孔808。在實施方案中，如圖8B所示，通孔806通過導電元件810與通孔808電連接，該導電元件810橫穿柔性基板的第二側506(例如，延伸在形成在柔性基板104的第一側112上的內部區域800之間的距離)。導電元件110可以進一步限定用於一個或多個調諧電容器以調諧RFID標籤102的連接。例如，圖8A示出了第一調諧電容器焊盤810，該第一調諧電容器焊盤810在由在第一側112上的第一線圈構造802形成的內部區域800內耦合至柔性基板104，並且圖8B示出了第二調諧電容器焊盤812，其在第二側506上耦合至柔性基板104。
參考圖9，示出了處於平坦構造的示例性可攝取的RFID標籤102的橫截面。RFID標籤102包括可變形基板104，所述可變形基板在該可變形基板104的相對側上具有導電元件110。導電元件110包括設置在可變形基板104的第一側900上的頂層，第一側900可以對應於例如第一側112、第一側116，第一側502。導電元件還包括設置在可變形基板104的第二側902上的底層，第二側902可對應於第二側506或可變形基板104的與第一側112、第一側116等相對的一側。RFID標籤102還包括穿過可變形基板104、頂層和底層的通孔(例如，通孔904)，以電連接(例如，設置在第一側112和第二側506上的)頂層和底層的導電元件110。例如，通孔904可以代表關於圖8A和8B描述的通孔806或808。在圖9所示的 示例中，可變形基板104由具有約0.025mm的厚度的介電質材料(例如，聚醯亞胺)構成，並且頂層和底層的導電元件110由導電材料(例如，銅、鋁、金、銀、其合金等)構成，並且可具有約0.036mm的厚度。部件的尺寸可以取決於內部將定位RFID標籤的膠囊200的尺寸。RFID標籤102還可以包括黏合劑906(例如，諸如焊膏之類的糊劑)，以將RFID標籤晶片114安裝到導電元件110上，同時允許經由其導電。
本文所述的系統100和相關聯的RFID標籤102可有利於驗證患者已經例如在最近時間段內攝取了藥物。例如，結核病或其他傳染性疾病的治療可涉及在數周或數月的過程中定期(例如每天、每週等)服用多劑量的抗生素或其他藥物。治療機構、醫護人員或其他醫療提供者可以通過跟蹤患者是否在治療機構處以及在哪個時間段內攝取藥物來監視藥物療程的依從性。但是，患者可能假裝攝入或以其他欺騙方式攝入藥物，以避免實際或長時間的攝入。例如，患者可以將藥物保持在衣服中或在其人身上而不是吞服藥物。例如，如果使用位置感測器來跟蹤藥物的各個劑量，則在衣服中或在其人身上的藥物的存在可能會混淆藥物的實際狀態(例如，攝入或僅保持在胃附近)。另選地或附加地，患者可以將藥物保持在他們的口腔、食道、喉或其他位置以假裝攝取藥物而不會將藥物吞入胃中。在實施方案中，系統100可以包括與膠囊200相關聯的結構(例如，pH轉換結構)，以處於第一構造時干擾RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信並且在處於第二構造時允許RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信或以其他方式停止干擾RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信，從而可促進檢測在患者的胃中的膠囊200而不檢測在患者的胃外部的膠囊200。
例如，當RFID標籤102和相應的藥物位於患者外部的環境中(例如，在患者的衣服中、在醫療機構中、在存儲裝置中等)或在患者的胃外部(例如，在嘴、口腔、食道、喉或其他位置)時，可以維持第一構造，以防止 藥物在個體的胃外時，RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信。該結構在胃中時可以採用第二構造，其中允許RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信以確保RFID標籤102和相關藥物在患者的胃內。例如，RFID標籤102可以定位在膠囊200的內部(例如，折疊成管狀狀態，如圖2、6F、12所示)，其中膠囊200裝配有pH轉換結構，該pH轉換結構利用pH觸發器來修改結構的構造。例如，pH觸發器可以是膠囊200的環境的改變，以在pH轉換結構暴露於與胃相關但不與另一身體部分(例如，具有約6.2至約7.3的pH的口腔)相關的pH(例如，具有約5.0或小於5.0的pH)時將pH轉換結構從第一構造改變為第二構造。在實施方案中，pH轉換結構由可被胃酸溶解的生物相容性金屬形成，以將結構從第一構造(其中，pH轉換結構的存在屏蔽或以其他方式防止電磁通信)轉變為第二構造(其中pH轉換結構或其部分的不存在允許RFID標籤102和RFID讀取器105之間進行電磁通信)。因此，pH轉換結構可以在患者體外保持完整，以防止RFID標籤102啟動，並且可在暴露於胃環境時溶解。
在實施方案中，系統100利用材料來影響攝入RFID標籤102之後可由RFID讀取器105追蹤RFID標籤102的時間和/或可由RFID讀取器105追蹤在患者的胃內的RFID標籤102的持續時間。例如，用於影響RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信的結構可以在一定時間內在胃內保持結構完整性(例如，保持第一構造)以防止通信直到在胃內通過足夠的持續時間(例如，從約1分鐘到約10分鐘)。另選地或附加地，RFID標籤102的一個或多個部件可以維持胃內的結構完整性，以允許RFID標籤102在由RFID讀取器105進行詢問期間進行操作，並持續與下一劑量的藥物相對應的持續時間(約30分鐘至約6小時)，然後RFID標籤102在患者消化系統內發生結構故障。RFID標籤102的這種穩定性可以確保，如果RFID標籤102被RFID讀取器105識別，則該識別與患者在該給藥週期 (例如，當天)期間服用的藥物相關聯，而不是與先前給藥期間服用的仍在患者消化系統內的藥物相關，因為該先前給藥將不再具有功能性RFID標籤102。
對於示例藥物依從性方案，首先使用RFID讀取器105對患者進行掃描，以確保當前沒有與醫療機構關聯的藥物在患者的胃中。然後向患者提供包含藥物和RFID標籤102的膠囊200。膠囊200包括pH轉換結構，以影響如本文所述的RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信。患者吞嚥膠囊200並持續一段時間(例如，從攝入至長達約10分鐘的持續時間)，RFID讀取器105無法記錄患者體內RFID標籤102的存在(例如，pH轉換結構仍處於第一構造，因為當前暴露於胃酸的持續時間不足以使該結構轉變為第二構造或溶解狀態。一旦膠囊200在胃內持續足夠的持續時間(例如，約1分鐘至約10分鐘)，則將胃酸暴露於pH轉換結構足夠的時間以充分溶解pH轉換結構以將結構轉變為第二構造。第二構造可以包括將pH轉換結構全部或部分溶解到胃酸中，其中該結構不再阻礙RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信，從而使得能夠識別在患者體內的RFID標籤102。第二天，再次使用RFID讀取器105對患者進行掃描，以確保前一天的RFID標籤102不再具有操作性。例如，RFID標籤102的材料在患者的消化系統內已經退化到一定程度，以至於RFID標籤102不能充分響應RFID讀取器105的詢問。給患者下一個劑量的藥物，其中在初始延遲時段之後，RFID讀取器105確認當前劑量的藥物的存在。另選地，在每次訪問期間-在攝取藥物之後的延遲時間段之後，對患者進行一次掃描，因為當前劑量的RFID標籤102直到延遲時間段之後才能夠與RFID讀取器105通信，並且以前的劑量中的任何RFID標籤102由於在患者消化道中的時間長度可變得無法使用。
下面提供與膠囊200相關聯以干擾RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信的結構的示例。儘管本文所使用的示例關注於通過經由胃中條件來改變RFID標籤102與RFID讀取器105之間通信進行追蹤攝取，但是系統100不限 於在胃中發生的這種改變。例如，可以使用其他環境條件(例如，不同的pH環境、特定的化學觸發器、特定的酵素或其他生物成份觸發器等)來觸發RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信的改變。
參考圖10，系統100可以包括由導電材料形成的結構1000(例如，pH轉換結構)，其將放置在膠囊200的至少一部分周圍以干擾RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信。導電材料可以是鐵磁性的或可以不是鐵磁性的。在操作中，當結構1000(例如，經由RFID讀取器105)暴露於交變磁場1002時，結構1000促進渦流1004的產生，該渦流又產生與交變磁場1002相對的磁場1006。磁場1006會干擾來自RFID讀取器105的詢問信號和/或以其他方式(例如，通過使到達RFID標籤102以用於驅動的能量不足而)使膠囊200內的RFID標籤102的功能失效。例如，利用交變磁場1002，圍繞膠囊200的外表面的結構1000的薄層可以使膠囊200內的RFID標籤102的功能失效。在實施方案中，結構1000覆蓋膠囊200的外表面的至少一部分以對RFID標籤102與RFID讀取器105之間的通信提供屏蔽。在實施方案中，結構1000覆蓋膠囊200的整個外表面以提供對RFID標籤102與RFID讀取器105之間的通信的屏蔽。可以利用塗覆技術將結構1000施加於膠囊200上，該塗覆技術包括但不限於浸塗、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)或其組合。在實施方案中，結構1000直接施加到膠囊200的外表面上。在實施方案中，在膠囊200和結構1000之間引入中間層。例如，膠囊200可在外表面上包括中間層。並利用塗覆技術將結構1000施加於中間層，所述塗覆技術包括但不限於浸塗、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)或其組合。中間層可以包括但不限於酸溶性底物。在實施方案中，中間層包括酸溶性底物，其可在pH為5.0或低於5.0的酸性環境中溶解，而在高於6.0的pH下基本上不可溶解。例如，酸溶性底物可包括但不限於可從Evonik(Essen，Germany)獲得的EudragitTM E PO聚合物。酸溶性底物當暴露於 胃的酸性環境時可溶解以從膠囊200的外表面去除結構1000，從而使得當被RFID讀取器105詢問時在膠囊200內的RFID標籤102能被啟動。
在實施方案中，形成結構1000的導電材料在暴露於位於藥物的目的地區域中的化學物質時是可溶解的(例如，對於口服攝取的藥物，可溶於胃酸中)。結構1000可以由與胃中的鹽酸反應的生物相容性金屬形成。例如，結構1000可以由鎂、鋅、鐵、其合金或它們的組合形成。結構1000保持處於第一構造，以防止RFID標籤102和RFID讀取器105之間的通信，從而在結構1000完好無損的同時使RFID標籤102停用。當結構1000暴露於位於目的地區域的化學物質(例如，胃酸)時，結構1000溶解以將結構1000轉變為第二構造。在處於第二構造時，例如，由於不能產生渦流1004或足夠的反向磁場1006，因而結構1000允許在RFID讀取器105詢問時啟動RFID標籤102。在實施方案中，結構1000在膠囊200的外表面上形成為一個或多個短路匝結構以吸收在RFID讀取器105與RFID標籤102之間傳輸的能量。參照圖11和圖12，結構1000形成為耦合到膠囊200的外表面1100的一對短路匝結構(示出了1000A和1000B)。短路匝結構1000耦合到外表面1100的一部分，而不是覆蓋整個外部表面1100。短路匝結構1000是導體，每個導體均形成為連續電路，從而干擾RFID標籤102和RFID讀取器105之間的相互作用的功能。例如，RFID讀取器的讀取器線圈105和RFID標籤102的相應標籤線圈(例如，圖8A中所示的矩形線圈)可以用作磁變壓器。短路匝結構1000可以將從RFID讀取器105傳輸的能量在被RFID標籤102接收之前吸收，該吸收的能量的量足以由於用於驅動的能量不足而使RFID標籤102不起作用。
如果短路匝結構1000不再保持連續的電路結構，則短路匝結構1000可不再形成用於從RFID讀取器105傳遞的能量的短路，從而允許RFID標籤102起作用。短路匝結構1000因此可以通過在暴露於特定於pH的環境(例如患者的胃)中時去除結構1000的全部或部分而用作pH轉換結構。例如，在實施方 案中，利用塗覆技術將一個或多個短路匝結構1000直接施加到膠囊200的外表面1100，所述塗覆技術包括但不限於浸塗、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)或其組合。在一些實施方案中，膠囊200可包括在外表面1100上的中間層，其中短路匝結構1000利用塗覆技術施加到中間層上，該塗覆技術包括但不限於浸塗、化學氣相沉積(CVD)、物理氣相沉積(PVD)或其組合。圖12示出了耦合到中間層1200的短路匝結構1000A和1000B，該中間層進而耦合到膠囊200的外表面1100。中間層1200可以包括但不限於酸溶性底物。在實施方案中，中間層1200包括酸溶性底物，該酸溶性底物可在pH等於或低於5.0的酸性環境中溶解，而在高於6.0的pH下基本上不可溶解。例如，酸溶性底物可包括但不限於可從Evonik(Essen，Germany)獲得的EudragitTM E PO聚合物。酸溶性底物當暴露於胃的酸性環境中時可溶解，以從膠囊200的外表面1100去除短路匝結構1000，從而使得當被RFID讀取器105詢問時，膠囊200內的RFID標籤102能被啟動。
短路匝結構1000可以由單一導電材料或多種導電材料形成以提供能量吸收功能。對於單一材料的短路匝結構1000，短路匝結構的一部分可以具有比短路匝結構的其他部分薄的材料厚度(例如，垂直於外表面1100)。較薄的部分在暴露於患者的酸性環境中時可以在短路匝結構1000的其他部分之前完全溶解以破壞連續電路結構，這是因為較薄的部分在破壞連續電路結構之前需要溶解的材料較少。例如，較薄的部分可以用作酸反應性熔絲，以在與胃酸反應時使短路匝結構1000失效。與整個連續電路結構具有較薄部分的厚度的短路匝結構1000相比，短路匝結構1000的較厚部分可以使短路匝結構1000的電阻保持較低，以提供改善的屏蔽效果。類似地，對於由多種材料形成的短路匝結構1000，短路匝結構的一部分可以具有更薄的並且由第一材料形成(例如，垂直於外表面1100的)材料厚度，而短路匝結構的其他部分具有由一種或多種不同 的導電材料形成的更大的材料厚度。在實施方案中，短路匝結構1000的較薄部分由第一導電材料形成，而短路匝結構1000的較厚部分由第二導電材料形成。在實施方案中，第一導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種，並且第二導電材料包括金、銀或銅或其合金中的至少一種。與第二導電材料與胃酸的材料反應性相比，第一導電材料可以是與胃酸具有更高的反應性的材料，從而在更薄的部分處引起短路匝結構1000的失效。
示例性體外實驗
進行實驗以利用兩個不同的RFID讀取器構造確定放置在動物屍體內部的各種RFID標籤構造(具有位於突出區段124上的RFID晶片硬體，例如如圖4-6E所示)的讀取範圍。示例性結果在圖13中示出。對於每個測試，將RFID標籤(例如，RFID標籤102)定位成折疊或管狀構造(例如，如圖2所示)，並放置在膠囊(00或000尺寸)內。將該膠囊放置在PVC圓筒(直徑1.6cm，圓筒的一端與膠囊的一端之間為3.8cm)內，以植入豬肚。利用五種不同的RFID標籤構造：用於00膠囊的十匝線圈構造(例如，如圖6B以平坦構造所示的)，用於00膠囊的二十匝線圈構造(例如，如圖6D以平坦構造所示的)，用於000膠囊的十匝線圈構造(例如，如圖4以平坦構造所示的)，用於000膠囊的二十五匝線圈構造(例如，如圖6A以平坦構造所示的)和用於000膠囊的15個螺旋形或正弦線圈(例如，如圖5以平坦構造所示的)。基於在臺式實驗期間產生的資料(關於圖9所示的資料)，選擇標籤用於體外實驗。利用了兩種不同的RFID讀取器：9cm寬的線圈(例如，圖3所示)和17.8cm寬的線圈。每個RFID讀取器從兩個不同的方位(方位A和方位B)詢問每個RFID標籤，其中相對於圖13(對於平坦線圈標籤(例如，對於00膠囊為10匝，對於00膠囊為20匝，對於000膠囊為10匝，對於000膠囊為25匝))和(對於螺旋或正弦線圈(例如，對於000膠囊為15匝螺旋))示出了RFID標籤的相應方位。標籤方位B 的讀取範圍(對於00膠囊為10匝，對於000膠囊為10匝，並且對於000膠囊標籤構造為25匝)顯示為零，其中豬肚的厚度可能比每個標籤構造的最小讀取範圍寬。台架實驗提供了在空氣和鹽水環境中的示例性RFID標籤的附加讀取範圍測量值，其中示例資料示於本文進一步描述的圖14中。
示例性體內實驗
進行實驗以利用不同的RFID讀取器構造確定放置在鎮靜動物體內的各種RFID標籤構造(具有圖8A和8B的一般構造)的讀取範圍。測試使用豬模型，其中在測試過程中將豬鎮靜。將小直徑的管放置在食道的下方，以有利於將包含呈管狀構造的RFID標籤的膠囊放置在豬胃內。將膠囊小心地沿管向下引入，直到進入胃中。使用螢光鏡測定膠囊在胃中的位置。螢光鏡還用於測定從外皮到RFID標籤的物理距離。測量了兩個距離：(1)從豬的後部到RFID標籤；(2)從豬的側面到RFID標籤。在背面和側面位置都測量了讀取器-天線的性能(例如，檢測RFID標籤的能力和/或功能)，所述位置通常沿圖15A所示的方位A和B(例如，短軸方位)對齊。
測試了幾種RFID讀取器構造，其中評估了不同的讀取器型號和天線尺寸。RFID讀取器組件包括商業讀取器模組(額定功率為1.5W的Andea M20讀取器組件；額定功率為1.5W的Andea M202讀取器組件)，其中電池功率子系統位於一個現成的外殼中。讀取器組件結合標準連接器，該連接器允許在所評估的不同天線尺寸之間進行切換。在體內測試中使用了四種天線尺寸：90mm重調諧天線、116mm天線、130mm天線、170mm天線。
在測試期間使用了兩種膠囊標籤構造：(1)具有圖8A和8B的構造的RFID標籤，其以管狀構造放置在塗覆有環氧樹脂的000尺寸膠囊中；(2)具有圖8A和8B的構造的RFID標籤，其以管狀構造放置在00尺寸的膠囊內，該膠囊進而放置在塗覆有環氧樹脂的000尺寸的膠囊內。
在第一測試中，將具有第一膠囊標籤構造的膠囊引入胃中。螢光鏡評估表明該膠囊位於胃中，並且標籤到皮膚的內部距離(側方向)為約12cm。初步分析結果示於表1中。
Figure 109100742-A0305-02-0027-1
觀察到該膠囊在胃內似乎略微旋轉，因此重新分析了幾個讀數。例如，具有90毫米重調諧天線的M20讀取器從距離皮膚約3.0cm的側面位置和從皮膚表面的背面位置檢測到標籤。
用螢光鏡重新評估膠囊的位置，其表明膠囊位於胃中，但位置略有偏移，其中沿側面方向從標籤到皮膚的內部距離為約12cm，沿背面方向從標籤到皮膚的內部距離為約16cm。表2顯示了具有這種定位的分析結果。
Figure 109100742-A0305-02-0027-2
在第二測試中，將具有第二膠囊-標籤構造的膠囊(000膠囊中的00膠囊)引入胃中。螢光鏡評估表明該膠囊位於胃中，近鄰來自先前所述的第一個測試的膠囊。觀察到，當來自膠囊的標籤彼此相鄰時，標籤與讀取器之間的通信場被破壞，導致讀取範圍降低。將水(60mL)添加到胃中，這導致膠囊移動分開並彼此垂直。與將膠囊彼此相鄰定位並返回到以前的性能結果相比，讀取範圍得到了改善。對於兩種讀取器構造：具有90mm重調諧天線的 M20讀取器和具有170mm天線的M20讀取器，從側面位置檢測到膠囊內的標籤。
在第三測試中，將包含具有圖8A和8B的構造的折疊RFID標籤的膠囊引入胃中，其中螢光鏡評估表明該膠囊位於胃中的另一個膠囊中。向胃中添加附加的60mL水，這使膠囊移動分開約3cm。對於兩種讀取器構造：具有90mm重調諧天線的M20讀取器和具有170mm天線的M20讀取器，從側面位置和從背面位置檢測到膠囊內的標籤。標籤檢測被錄製了視頻並顯示為是穩健的。還利用具有116mm天線的M20讀取器從距離皮膚約5.0cm的範圍處的側面位置檢測到了膠囊內的標籤。向胃中添加附加的60mL水，這使膠囊移動分開約3cm或更大。然後利用具有116mm天線的M20讀取器從距離皮膚約5.0cm的範圍處的側面位置檢測膠囊中的標籤，並且利用具有90mm的重調諧天線的M20讀取器從距皮膚約1.0cm範圍處的側面位置檢測膠囊中的標籤。
在第四測試中，包括繫繩和具有圖8A和8B的構造的折疊的RFID標籤的膠囊通過食道管引入胃中。螢光鏡評估表明，隨著繫繩的扭曲，膠囊在軸上緩慢旋轉。利用具有90mm重調諧天線的M20讀取器從側面位置檢測膠囊中的標籤，在該位置觀察到旋轉標籤導致檢測變化。在距離皮膚約5.0cm處從側面位置檢測到該標籤和先前引入胃中的其他三個標籤。
體內測試導致所有讀取器-天線組合的所有測試標籤的成功檢測。參考圖16，示出了示例性讀取器(M20)的圖表，該圖表示出了各種天線尺寸從背面位置和側面位置的讀取範圍。讀取範圍資料類似於利用不同讀取器類型和天線類型的組合在空氣中進行台架實驗期間對於同一RFID膠囊的讀取範圍測試，其中示例結果如圖17所示(天線類型在y軸上(從下到上：訂製19.5cm、訂製17cm、DLP-RFID-ANT原裝、DLP-RFID-ANT重調諧、DLP-RFID-ANT、FEIG ISC.ANT100/100)，並且對於每個系列，從上到下的讀取器類型為 Andea M20、Andea M202、FEIG CPR74、FEIG MR 102和GAO-RFID 233006)。體內測試展示出標籤方位影響讀取範圍。體內測試還表明，標籤與另一個體內標籤的接近性可以通過干擾降低讀取範圍。
示例性台架實驗
進行實驗以確定處於平坦構造的各種RFID標籤構造的讀取範圍，並且其中一些RFID標籤也處於折疊或管狀構造中(例如，如圖2所示)。示例性結果在圖14中示出，其中標記為1400的行表示可商購獲得的標籤，標記為1402的行表示本文所述的示例性RFID標籤，標記為1404的行表示本文所述的示例性RFID標籤，它們均以平坦構造(“實測(VNA)扁平”)和折疊或管狀構造(“實測(VNA)彎曲”)經過測試。根據同軸、直角長軸旋轉或直角徑向旋轉的一個或多個方位測量讀取範圍。相對於圖15A(對於平坦線圈標籤)和15B(對於螺旋或正弦標籤)示出了以折疊或管狀構造測得的RFID標籤的方位的示例。
進行附加的台架實驗，以利用不同的RFID讀取器構造確定以管狀構造放置到膠囊中的各種RFID標籤構造(具有圖8A和8B的一般構造)的讀取範圍。來自附加台架實驗的RFID標籤和RFID讀取器資訊顯示在圖18的表中，其中利用90mm讀取器天線進行所有測量。在空氣和鹽水中00尺寸膠囊的測得讀數範圍與諧振頻率的關係圖顯示在圖19中，其中各個膠囊的識別對應於來自圖18的“SN”值。圖20示出了在空氣和鹽水中000尺寸膠囊的測得讀數範圍與諧振頻率的關係圖，其中各個膠囊的識別對應於來自圖18的“SN”值。圖21示出了在空氣中所有膠囊類型的測得讀數範圍與諧振頻率的關係圖，其中各個膠囊的識別對應於圖18的“SN”值。圖22顯示了在鹽水中所有膠囊類型的測得讀數範圍與諧振頻率的關係圖，其中各個膠囊的識別對應於來自圖18的“SN”值。
本領域技術人員應認識到，出於概念清楚的目的，本文描述的部件、設備、物件以及伴隨它們的討論被用作示例，並且可以構想各種構造修改。因此，如本文所使用的，所闡述的具體示例和所附的討論旨在代表它們的更一般的類別。通常，任何特定示例的使用旨在代表其類別，並且不包含特定的部件、設備和物件不應視為限制。
對於本文的基本上任何複數和/或單數術語的使用，可根據上下文和/或應用將複數轉換為單數和/或將單數轉換為複數。為清楚起見，各種單數/複數置換在本文中沒有特意闡述。
在一些情況下，一或多個部件在本文中可被稱為“被配置來”、“可配置來”、“可操作/操作來”、“適於/可適於”、“能夠”、“可適形於/適形於”等。本領域技術人員將認識到，除非上下文另有要求，否則此類術語(例如，“被配置來”)可一般涵蓋活動狀態的部件和/或非活動狀態的部件和/或待命狀態的部件。
儘管已經示出和描述了本文所述的本主題的特定方面，但是可以在不脫離本文所述的主題及其更廣泛的方面的情況下進行改變和修改，因此，所附請求項將在本文所述主題的真實精神和範圍內的所有這些改變和修改方案包括在其範圍內。
本文尤其是在所附請求項(例如，所附請求項的主體)中所使用的術語一般旨在作為“開放式”術語(例如，術語“包含”應當被解釋為“包含但不限於”，術語“具有”應當被解釋為“具有至少”，術語“包括”應當被解釋為“包括但不限於”，等等)。如果意在所引介請求項表述物件的具體數量，則這種意圖會被明確記載在該請求項中，而如果不存在這樣的記載，便不存在這樣的意圖。例如，作為對理解的輔助，下面所附的請求項可包含引介短語“至少一個”和“一或多個”的使用以引介請求項表述物件。但是，這類 短語的使用不應當被解釋為暗示通過不定冠詞“一”或“一個”對請求項表述物件的引介將含有這種所引介請求項表述物件的任何特定請求項限制為只包含一個這種表述物件的請求項，即使在同一請求項包括引介短語“一或多個”或“至少一個”以及諸如“一”或“一個”等不定冠詞時亦如此(例如，“一”和/或“一個”通常應當被解釋為是指“至少一個”或“一或多個”)；對於用於引介請求項表述物件的定冠詞的使用而言亦同樣如此。此外，即使明確記載了所引介請求項表述物件的具體數量，這種記載通常也應當被解釋為是指至少是所記載的數量(例如，單單記載“兩個表述物件”而沒有其他修飾語，通常是指至少兩個表述對象或者兩或更多個表述對象)。此外，在使用與“A、B和C等中的至少一個”類似的慣用語的那些情況下，一般而言，這種結構意指本領域技術人員會理解的慣用意義(例如，“具有A、B和C中的至少一個的系統”可包括但不限於只有A的系統、只有B的系統、只有C的系統、同時具有A和B的系統、同時具有A和C的系統、同時具有B和C的系統、和/或同時具有A、B和C的系統，等等)。在使用與“A、B或C等中的至少一個”類似的慣用語的那些情況下，一般而言，這種結構意指本領域技術人員會理解的慣用意義(例如，“具有A、B或C中的至少一個的系統”可包括但不限於只有A的系統、只有B的系統、只有C的系統、同時具有A和B的系統、同時具有A和C的系統、同時具有B和C的系統、和/或同時具有A、B和C的系統，等等)。通常，除非上下文明確說明，否則提出兩個或更多個可選擇項的選言詞和/或短語，無論是在說明書、請求項、還是在附圖中，都應當被理解為預計包括其中一項、任一項、或兩項的可能性。例如，短語“A或B”通常將被理解為包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。
雖然本文已公開了多個方面和實施方案，但對本領域技術人員而言，其他方面和實施方案將是顯而易見的。本文所公開的各個方面和實施方案是出於說明的目的且不旨在進行限制，真正的範圍和精神由以下請求項表明。

Claims (132)

  1. 一種射頻識別(RFID)標籤，其包括：柔性基板，其具有第一部分和從所述第一部分延伸的第二部分，所述第一部分能在平坦構造和管狀構造之間折疊，所述第二部分能在平坦構造和折疊構造之間折疊；導電元件，其至少設置在所述柔性基板的所述第一部分的第一側上；以及RFID標籤晶片，其至少設置在所述柔性基板的所述第二部分的第一側上，其中，所述柔性基板的所述第二部分包括耦合至所述柔性基板的所述第一部分並從所述柔性基板的所述第一部分延伸的狹窄區段，所述狹窄區段延伸至所述柔性基板的所述第二部分的突出區段中。
  2. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板包括第一端和與所述第一端相對的第二端，其中，當所述第一部分處於所述管狀構造時，所述第一端鄰近所述第二端定位。
  3. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板的所述第二部分具有的表面積小於所述柔性基板的所述第一部分的表面積。
  4. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板的所述第二部分的結構和尺寸設計成適於當從所述平坦構造轉變成所述折疊構造時至少在所述狹窄區段彎曲。
  5. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述RFID標籤晶片設置在所述突出區段上。
  6. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述突出區段在至少一側上逐漸變細以耦合至所述狹窄區段上。
  7. 根據請求項6所述的射頻識別標籤，其中，所述突出區段在兩側上逐漸變細以耦合至所述狹窄區段上。
  8. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述狹窄區段具有的表面積小於所述突出區段的表面積。
  9. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其還包括設置在所述突出區段上的一個或多個調諧電容器。
  10. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層。
  11. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述導電元件包括金屬箔。
  12. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述導電元件包括銅箔。
  13. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層，並且其中，所述導電元件包括銅箔。
  14. 根據請求項13所述的射頻識別標籤，其還包括設置在所述導電元件上的覆蓋層。
  15. 根據請求項14所述的射頻識別標籤，其中，所述覆蓋層包括黏合劑層和聚醯亞胺層。
  16. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述導電元件包括線圈構造，所述線圈構造包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝。
  17. 根據請求項16所述的射頻識別標籤，其中，所述多匝是從五匝到二十五匝。
  18. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述導電元件包括 第一線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝；和第二線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側的相對側上的多匝。
  19. 根據請求項18所述的射頻識別標籤，其中，所述第一線圈構造的所述多匝與所述第二線圈構造的所述多匝相同。
  20. 根據請求項18所述的射頻識別標籤，其還包括用於將所述第一線圈構造和所述第二線圈構造在串聯構造和並聯構造之間電連接的跳線組。
  21. 根據請求項1所述的射頻識別標籤，其中，所述導電元件包括第一正弦曲線構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝；和第二正弦曲線構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的第二側上的多匝。
  22. 根據請求項21所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板的所述第一部分包括多個導電通孔，以將所述第一正弦曲線構造的至少一部分與所述第二正弦曲線構造的至少一部分耦合。
  23. 根據請求項21所述的射頻識別標籤，其中，所述第一正弦曲線構造和所述第二正弦曲線構造中的每一個的端部都耦合至從所述柔性基板的所述第一部分延伸到所述柔性基板的所述第二部分上的跡線。
  24. 根據請求項23所述的射頻識別標籤，其中，所述柔性基板包括導電通孔，以將在所述第一部分的所述第二側上的所述第二正弦曲線構造的所述端部耦合到在所述第一部分的所述第一側上的所述跡線。
  25. 根據請求項21所述的射頻識別標籤，其中，所述第一正弦曲線構造的所述多匝與所述第二正弦曲線構造的所述多匝相同。
  26. 根據請求項21所述的射頻識別標籤，其中，所述第一正弦曲線構造的所述多匝和所述第二正弦曲線構造的所述多匝是從五匝到十五匝。
  27. 一種射頻識別(RFID)系統，其包括：RFID標籤，其結構和尺寸被設計成適於由生物學受試者攝取，所述RFID標籤包括柔性基板，其具有第一部分和從所述第一部分延伸的第二部分，所述第一部分能在平坦構造和管狀構造之間折疊，所述第二部分能在平坦構造和折疊構造之間折疊；導電元件，其至少設置在所述柔性基板的所述第一部分的第一側上；以及RFID標籤晶片，其至少設置在所述柔性基板的所述第二部分的第一側上；和RFID讀取器，其包括線圈，其結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤，其中，所述柔性基板的所述第二部分包括耦合至所述柔性基板的所述第一部分並從所述柔性基板的所述第一部分延伸的狹窄區段，所述狹窄區段延伸至所述柔性基板的所述第二部分的突出區段中。
  28. 根據請求項27所述的系統，其中，所述柔性基板包括第一端和與所述第一端相對的第二端，其中，當所述第一部分處於所述管狀構造時，所述第一端鄰近所述第二端定位。
  29. 根據請求項27所述的系統，其中，所述柔性基板的所述第二部分具有的表面積小於所述柔性基板的所述第一部分的表面積。
  30. 根據請求項27所述的系統，其中，所述柔性基板的所述第二部分的結構和尺寸設計成適於當從所述平坦構造轉變成所述折疊構造時至少在所述狹窄區段彎曲。
  31. 根據請求項27所述的系統，其中，所述RFID標籤晶片設置在所述突出區段上。
  32. 根據請求項27所述的系統，其中，所述突出區段在至少一側上逐漸變細以耦合至所述狹窄區段上。
  33. 根據請求項32所述的系統，其中，所述突出區段在兩側上逐漸變細以耦合至所述狹窄區段上。
  34. 根據請求項27所述的系統，其中，所述狹窄區段具有的表面積小於所述突出區段的表面積。
  35. 根據請求項27所述的系統，其還包括設置在所述突出區段上的一個或多個調諧電容器。
  36. 根據請求項27所述的系統，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層。
  37. 根據請求項27所述的系統，其中，所述導電元件包括金屬箔。
  38. 根據請求項27所述的系統，其中，所述導電元件包括銅箔。
  39. 根據請求項27所述的系統，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層，並且其中，所述導電元件包括銅箔。
  40. 根據請求項39所述的系統，其還包括設置在所述導電元件上的覆蓋層。
  41. 根據請求項40所述的系統，其中，所述覆蓋層包括黏合劑層和聚醯亞胺層。
  42. 根據請求項27所述的系統，其中，所述導電元件包括線圈構造，所述線圈構造包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝。
  43. 根據請求項42所述的系統，其中，所述多匝是從五匝到二十五匝。
  44. 根據請求項27所述的系統，其中，所述導電元件包括第一線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝；和第二線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側的相對側上的多匝。
  45. 根據請求項44所述的系統，其中，所述第一線圈構造的所述多匝與所述第二線圈構造的所述多匝相同。
  46. 根據請求項44所述的系統，其還包括用於將所述第一線圈構造和所述第二線圈構造在串聯構造和並聯構造之間電連接的跳線組。
  47. 根據請求項27所述的系統，其中，所述導電元件包括第一正弦曲線構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝；和第二正弦曲線構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的第二側上的多匝。
  48. 根據請求項47所述的系統，其中，所述柔性基板的所述第一部分包括多個導電通孔，以將所述第一正弦曲線構造的至少一部分與所述第二正弦曲線構造的至少一部分耦合。
  49. 根據請求項47所述的系統，其中，所述第一正弦曲線構造和所述第二正弦曲線構造中的每一個的端部都耦合至從所述柔性基板的所述第一部分延伸到所述柔性基板的所述第二部分上的跡線。
  50. 根據請求項49所述的系統，其中，所述柔性基板包括導電通孔，以將在所述第一部分的所述第二側上的所述第二正弦曲線構造的所述端部耦合到在所述第一部分的所述第一側上的所述跡線。
  51. 根據請求項47所述的系統，其中，所述第一正弦曲線構造的所述多匝與所述第二正弦曲線構造的所述多匝相同。
  52. 根據請求項47所述的系統，其中，所述第一正弦曲線構造的所述多匝和所述第二正弦曲線構造的所述多匝是從五匝到十五匝。
  53. 一種射頻識別(RFID)系統，其包括：RFID標籤，其包括柔性基板，其具有第一部分和從所述第一部分延伸的第二部分，所述第一部分能在平坦構造和管狀構造之間折疊，所述第二部分能在平坦構造和折疊構造之間折疊；導電元件，其至少設置在所述柔性基板的所述第一部分的第一側上；以及RFID標籤晶片，其至少設置在所述柔性基板的所述第二部分的第一側上；結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取的膠囊，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於在所述柔性基板的所述第一部分處於所述管狀構造時包圍所述RFID標籤，而在所述柔性基板的所述第一部分處於平坦構造時不包圍所述RFID標籤；和RFID讀取器，其包括線圈，其結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤， 其中，所述導電元件包括第一正弦曲線構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的所述第一側上的多匝；和第二正弦曲線構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一部分的第二側上的多匝。
  54. 根據請求項53所述的系統，其中，所述膠囊包括端蓋，所述端蓋的結構和尺寸設計成適於當所述柔性基板的所述第二部分處於所述折疊構造時將所述柔性基板的所述第二部分包圍在所述端蓋的內部區域中，但是當第二部分處於所述平坦構造時則不將所述柔性基板的所述第二部分包圍在所述端蓋的內部區域中。
  55. 一種射頻識別(RFID)系統，其包括：膠囊，其結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於包圍RFID標籤以及用於所述生物受試者的藥物；所述RFID標籤包括以用於定位在所述膠囊內的結構形成的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在所述柔性基板的第二側上的RFID標籤晶片；和RFID讀取器，其包括線圈，其結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤，耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試 者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤，其中所述pH轉換結構包括圍繞所述膠囊的導電材料。
  56. 根據請求項55所述的系統，其中，所述膠囊包括端蓋，所述端蓋的結構和尺寸設計成適於包圍所述RFID標籤晶片。
  57. 一種射頻識別(RFID)系統，其包括：RFID標籤，其包括能在平坦構造和管狀構造之間折疊的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在與所述導電元件電耦合的所述柔性基板的所述第一側上的RFID標籤晶片；結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取的膠囊，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於在所述柔性基板處於所述管狀構造時將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍，但是在所述柔性基板處於平坦構造時不將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍；RFID讀取器，所述RFID讀取器包括線圈，所述線圈的結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤；以及耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤，所述pH轉換結構包括導電材料，所述導電材料具有耦合至所述膠囊的所述外表面的短路匝結構，所述短路匝結構被配置成吸收在RFID讀取器和所述RFID標籤之間傳輸的能量。
  58. 根據請求項57所述的系統，其中所述pH轉換結構的所述第一構造包括所述pH轉換結構的第一結構完整性，並且其中所述pH轉換結構的所述第二構造包括所述pH轉換結構的與所述第一結構完整性不同的第二結構完整性。
  59. 根據請求項58所述的系統，其中所述第二結構完整性包括所述pH轉換結構的溶解結構的至少一部分。
  60. 根據請求項57所述的系統，其中所述pH轉換結構包括圍繞所述膠囊的導電材料。
  61. 根據請求項60所述的系統，其中，所述導電材料包括鎂、鋅或鐵中的至少一種。
  62. 根據請求項60所述的系統，其中，所述導電材料直接耦合至所述膠囊的所述外表面。
  63. 根據請求項60所述的系統，其中，所述導電材料經由中間的酸溶性底物耦合至所述膠囊的所述外表面。
  64. 根據請求項63所述的系統，其中所述酸溶性底物在pH等於或低於5.0的酸性環境中是可溶的，而在pH高於6.0時基本上是不可溶的。
  65. 根據請求項57所述的系統，其中，所述pH轉換結構包括耦合到所述膠囊的所述外表面的成對的短路匝結構。
  66. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種。
  67. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電材料直接耦合至所述膠囊的所述外表面。
  68. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電材料經由中間的酸溶性底物耦合至所述膠囊的外表面。
  69. 根據請求項68所述的系統，其中所述酸溶性底物在pH等於或低於5.0的酸性環境中是可溶的，而在pH高於6.0時基本上是不可溶的。
  70. 根據請求項57所述的系統，其中，所述短路匝結構包括第一導電材料和第二導電材料，其中，所述第二導電材料具有與所述膠囊的所述外表面垂直的大於所述第一導電材料的厚度。
  71. 根據請求項70所述的系統，其中所述第一導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種，並且其中所述第二導電材料包括金、銀或銅或其合金中的至少一種。
  72. 根據請求項57所述的系統，其中，所述短路匝結構包括具有所述導電材料的與所述膠囊的所述外表面垂直的第一材料厚度的第一部分和具有所述導電材料的與所述膠囊的所述外表面垂直的第二材料厚度的第二部分，其中所述第二材料厚度大於所述第一材料厚度。
  73. 根據請求項57所述的系統，其中，所述柔性基板包括第一端和與所述第一端相對的第二端，其中，當所述柔性基板處於管狀構造時，所述第一端鄰近所述第二端定位。
  74. 根據請求項57所述的系統，其還包括耦合到所述柔性基板的一個或多個調諧電容器。
  75. 根據請求項57所述的系統，其中，所述柔性基板包括介電層。
  76. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電元件包括金屬箔。
  77. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電元件包括銅箔。
  78. 根據請求項57所述的系統，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層，並且其中，所述導電元件包括銅箔。
  79. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電元件包括線圈構造，所述線圈構造包括設置在所述柔性基板的所述第一側上的多匝。
  80. 根據請求項79所述的系統，其中，所述RFID標籤晶片被定位在由所述線圈構造限定的內部區域內。
  81. 根據請求項79所述的系統，其中，所述多匝是從約五匝到約二十五匝。
  82. 根據請求項57所述的系統，其中，所述導電元件包括第一線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一側上的多匝；和第二線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一側的相對側上的多匝。
  83. 根據請求項82所述的系統，其中，所述第一線圈構造的所述多匝與所述第二線圈構造的所述多匝相同。
  84. 根據請求項82所述的系統，其中，所述RFID標籤晶片被定位在由所述第一線圈構造限定的內部區域內。
  85. 一種射頻識別(RFID)系統，其包括：RFID標籤，其包括能在平坦構造和管狀構造之間折疊的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在與所述導電元件電耦合的所述柔性基板的所述第一側上的RFID標籤晶片；結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取的膠囊，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於在所述柔性基板處於所述管狀構造時將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍，但是在所述柔性基板 處於平坦構造時不將用於所述生物受試者的藥物與所述RFID標籤同時包圍；耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤；以及RFID讀取器，所述RFID讀取器包括線圈，所述線圈的結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤，其中所述pH轉換結構的所述第一構造包括所述pH轉換結構的第一結構完整性，並且其中所述pH轉換結構的所述第二構造包括所述pH轉換結構的與所述第一結構完整性不同的第二結構完整性。
  86. 根據請求項85所述的系統，其中所述第二結構完整性包括所述pH轉換結構的溶解結構的至少一部分。
  87. 根據請求項85所述的系統，其中所述pH轉換結構包括圍繞所述膠囊的導電材料。
  88. 根據請求項87所述的系統，其中，所述導電材料包括鎂、鋅或鐵中的至少一種。
  89. 根據請求項87所述的系統，其中，所述導電材料直接耦合至所述膠囊的所述外表面。
  90. 根據請求項87所述的系統，其中，所述導電材料經由中間的酸溶性底物耦合至所述膠囊的所述外表面。
  91. 根據請求項90所述的系統，其中所述酸溶性底物在pH等於或低於5.0的酸性環境中是可溶的，而在pH高於6.0時基本上是不可溶的。
  92. 根據請求項85所述的系統，其中，所述pH轉換結構包括導電材料，所述導電材料具有耦合至所述膠囊的所述外表面的短路匝結構，所述短路匝結構被配置成吸收在RFID讀取器和所述RFID標籤之間傳輸的能量。
  93. 根據請求項92所述的系統，其中，所述pH轉換結構包括耦合到所述膠囊的所述外表面的成對的短路匝結構。
  94. 根據請求項92所述的系統，其中，所述導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種。
  95. 根據請求項92所述的系統，其中，所述導電材料直接耦合至所述膠囊的所述外表面。
  96. 根據請求項92所述的系統，其中，所述導電材料經由中間的酸溶性底物耦合至所述膠囊的外表面。
  97. 根據請求項96所述的系統，其中所述酸溶性底物在pH等於或低於5.0的酸性環境中是可溶的，而在pH高於6.0時基本上是不可溶的。
  98. 根據請求項92所述的系統，其中，所述短路匝結構包括第一導電材料和第二導電材料，其中，所述第二導電材料具有與所述膠囊的所述外表面垂直的大於所述第一導電材料的厚度。
  99. 根據請求項98所述的系統，其中所述第一導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種，並且其中所述第二導電材料包括金、銀或銅或其合金中的至少一種。
  100. 根據請求項92所述的系統，其中，所述短路匝結構包括具有所述導電材料的與所述膠囊的所述外表面垂直的第一材料厚度的第一部分和具有所述導電材料的與所述膠囊的所述外表面垂直的第二材料厚度的第二部分，其中所述第二材料厚度大於所述第一材料厚度。
  101. 根據請求項85所述的系統，其中，所述柔性基板包括第一端和與所述第一端相對的第二端，其中，當所述柔性基板處於管狀構造時，所述第一端鄰近所述第二端定位。
  102. 根據請求項85所述的系統，其還包括耦合到所述柔性基板的一個或多個調諧電容器。
  103. 根據請求項85所述的系統，其中，所述柔性基板包括介電層。
  104. 根據請求項85所述的系統，其中，所述導電元件包括金屬箔。
  105. 根據請求項85所述的系統，其中，所述導電元件包括銅箔。
  106. 根據請求項85所述的系統，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層，並且其中，所述導電元件包括銅箔。
  107. 根據請求項85所述的系統，其中，所述導電元件包括線圈構造，所述線圈構造包括設置在所述柔性基板的所述第一側上的多匝。
  108. 根據請求項107所述的系統，其中，所述RFID標籤晶片被定位在由所述線圈構造限定的內部區域內。
  109. 根據請求項107所述的系統，其中，所述多匝是從約五匝到約二十五匝。
  110. 根據請求項85所述的系統，其中，所述導電元件包括第一線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一側上的多匝；和第二線圈構造，其包括設置在所述柔性基板的所述第一側的相對側上的多匝。
  111. 根據請求項110所述的系統，其中，所述第一線圈構造的所述多匝與所述第二線圈構造的所述多匝相同。
  112. 根據請求項110所述的系統，其中，所述RFID標籤晶片被定位在由所述第一線圈構造限定的內部區域內。
  113. 一種射頻識別(RFID)系統，其包括：膠囊，其結構和尺寸設計成適於由生物受試者攝取，所述膠囊包括外殼，所述外殼的結構和尺寸設計成適於將用於所述生物受試者的藥物與RFID標籤同時包圍；所述RFID標籤包括以用於定位在所述膠囊內的結構形成的柔性基板，至少設置在所述柔性基板的第一側上的導電元件，以及至少設置在所述柔性基板的第二側上的RFID標籤晶片；RFID讀取器，其中所述RFID讀取器包括線圈，所述線圈的結構和尺寸設計成適於詢問在所述生物受試者內的所述RFID標籤；和耦合到所述膠囊的外表面的pH轉換結構，所述pH轉換結構被配置為在處於所述pH轉換結構的第一構造時停用所述RFID標籤，並使得在所述生物受試者內在處於所述pH轉換結構的第二構造時能啟動所述RFID標籤，其中，所述pH轉換結構包括導電材料，所述導電材料具有耦合至所述膠囊的所述外表面的短路匝結構，所述短路匝結構被配置成吸收在所述RFID讀取器和所述RFID標籤之間傳輸的能量。
  114. 根據請求項113所述的系統，其中所述pH轉換結構的所述第一構造包括所述pH轉換結構的第一結構完整性，並且其中所述pH轉換結構的所述第二構造包括所述pH轉換結構的與所述第一結構完整性不同的第二結構完整性。
  115. 根據請求項114所述的系統，其中所述第二結構完整性包括所述pH轉換結構的溶解結構的至少一部分。
  116. 根據請求項113所述的系統，其中所述pH轉換結構包括圍繞所述膠囊的導電材料。
  117. 根據請求項116所述的系統，其中，所述導電材料包括鎂、鋅或鐵中的至少一種。
  118. 根據請求項116所述的系統，其中，所述導電材料直接耦合至所述膠囊的所述外表面。
  119. 根據請求項116所述的系統，其中，所述導電材料經由中間的酸溶性底物耦合至所述膠囊的所述外表面。
  120. 根據請求項119所述的系統，其中所述酸溶性底物在pH等於或低於5.0的酸性環境中是可溶的，而在pH高於6.0時基本上是不可溶的。
  121. 根據請求項113所述的系統，其中，所述pH轉換結構包括耦合到所述膠囊的所述外表面的成對的短路匝結構。
  122. 根據請求項113所述的系統，其中，所述導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種。
  123. 根據請求項113所述的系統，其中，所述導電材料直接耦合至所述膠囊的所述外表面。
  124. 根據請求項113所述的系統，其中，所述導電材料經由中間的酸溶性底物耦合至所述膠囊的外表面。
  125. 根據請求項124所述的系統，其中所述酸溶性底物在pH等於或低於5.0的酸性環境中是可溶的，而在pH高於6.0時基本上是不可溶的。
  126. 根據請求項113所述的系統，其中，所述短路匝結構包括第一導電材料和第二導電材料，其中，所述第二導電材料具有與所述膠囊的所述外表面垂直的大於所述第一導電材料的厚度。
  127. 根據請求項126所述的系統，其中所述第一導電材料包括鎂、鋅或鐵或其合金中的至少一種，並且其中所述第二導電材料包括金、銀或銅或其合金中的至少一種。
  128. 根據請求項113所述的系統，其中，所述短路匝結構包括具有所述導電材料的與所述膠囊的所述外表面垂直的第一材料厚度的第一部分和具有所述導電材料的與所述膠囊的所述外表面垂直的第二材料厚度的第二部分，其中所述第二材料厚度大於所述第一材料厚度。
  129. 根據請求項113所述的系統，其中，所述柔性基板包括介電層。
  130. 根據請求項113所述的系統，其中，所述導電元件包括金屬箔。
  131. 根據請求項113所述的系統，其中，所述導電元件包括銅箔。
  132. 根據請求項113所述的系統，其中，所述柔性基板包括聚醯亞胺層，並且其中，所述導電元件包括銅箔。
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