特許 6697795 植え込み可能シャントの位置及び圧力決定のためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6697795

(24)【登録日】2020年4月30日

(45)【発行日】2020年5月27日

(54)【発明の名称】植え込み可能シャントの位置及び圧力決定のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61M 1/00 20060101AFI20200518BHJP

   A61B 5/00 20060101ALI20200518BHJP

【ＦＩ】

   A61M1/00

   A61B5/00 101P

   A61B5/00 102D

【請求項の数】20

【外国語出願】

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2014-47346(P2014-47346)

(22)【出願日】2014年3月11日

(65)【公開番号】特開2014-171901(P2014-171901A)

(43)【公開日】2014年9月22日

【審査請求日】2017年2月14日

【審判番号】不服2019-1234(P2019-1234/J1)

【審判請求日】2019年1月30日

(31)【優先権主張番号】13/796,164

(32)【優先日】2013年3月12日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】517377938

【氏名又は名称】インテグラ・ライフサイエンシーズ・スイッツァランド・エスエイアールエル

【氏名又は名称原語表記】Ｉｎｔｅｇｒａ ＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅｓ Ｓｗｉｔｚｅｒｌａｎｄ Ｓａｒｌ

(74)【代理人】

【識別番号】100146835

【弁理士】

【氏名又は名称】佐伯 義文

(74)【代理人】

【識別番号】100184402

【弁理士】

【氏名又は名称】坂井 康記

(74)【代理人】

【識別番号】100154922

【弁理士】

【氏名又は名称】崔 允辰

(72)【発明者】

【氏名】レブ・ルディン

(72)【発明者】

【氏名】マイケル・デフスコ

【合議体】

【審判長】 内藤 真徳

【審判官】 倉橋 紀夫

【審判官】 栗山 卓也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２８５２６号公報（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１３７４６号公報（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第４５９３７０３号明細書（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

A61M 1/00

A61B 5/00

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

植え込み可能シャントシステムにおいて、
弾力部材と、
前記弾力部材に接続されている流体調節装置であって、前記弾力部材に作用する歪量に比例する調整可能な開弁圧に従って、植え込み可能シャントの開バルブを通じて流れる流体の流れを選択的に許可する前記流体調節装置と、
前記弾力部材に接続されている少なくとも１つの張力センサであって、前記弾力部材に作用する張力の量を測定し、前記張力の測定量に対応する張力データを生成する前記張力センサと、
通信リンクを介して前記張力データを送信する送信ユニットを含んでいる通信ユニットと、
前記通信リンクを介して送信された前記張力データを受信する読み取りユニットであって、受信された前記張力データに基づいて、前記弾力部材に接続されているカムの複数の段のうち少なくとも１つの段の位置を決定する前記読み取りユニットと、
前記読み取りユニットに接続されているディスプレイであって、受信された前記張力データに基づいて、前記植え込み可能シャントに関連する位置の少なくとも１つの視覚的表示を表示する前記ディスプレイと、
を備えていることを特徴とする植え込み可能シャントシステム。

【請求項2】

前記通信ユニットが、前記送信ユニットに接続されている無線アンテナであって、無線通信リンクを介して前記張力データを送信する前記無線アンテナを備えていることを特徴とする請求項１に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項3】

前記無線アンテナが、前記無線通信リンクを介して起動命令信号を受信することを特徴とする請求項２に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項4】

前記植え込み可能シャントシステムが、前記無線アンテナに電気的に接続されているプログラマブルコントローラであって、前記起動命令信号の受信に応じて、少なくとも１つの前記張力センサを介して、前記弾力部材に作用する張力を測定させる前記プログラマブルコントローラを備えていることを特徴とする請求項３に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項5】

前記プログラマブルコントローラが、前記起動命令信号の受信に応じて、前記無線通信リンクを介して、前記張力データを前記無線アンテナに送信させることを特徴とする請求項４に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項6】

少なくとも１つの前記張力センサが、前記弾力部材の異なる位置それぞれに接続されている複数の張力センサとされることを特徴とする請求項１に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項7】

前記通信リンクが、無線通信リンクとされ、
前記読み取りユニットが、前記無線通信リンクを介して前記張力データを受信するための無線受信ユニットを備えていることを特徴とする請求項１に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項8】

前記読み取りユニットが、前記無線受信ユニットに電気的に接続されているプログラマブルコントローラであって、受信された前記張力データに基づいて、植え込まれた前記植え込み可能シャントに関連する圧力又は位置のうち少なくとも１つを決定する前記プログラマブルコントローラを備えていることを特徴とする請求項７に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項9】

前記プログラマブルコントローラが、受信された前記張力データに基づいて、前記流体調節装置の前記開弁圧を決定することを特徴とする請求項８に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項10】

前記プログラマブルコントローラが、受信された前記張力データに基づいて、前記カムの少なくとも１つの前記段の位置を決定し、
前記弾力部材に作用する前記張力が、前記カムの少なくとも１つの前記段の位置に比例することを特徴とする請求項８に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項11】

前記植え込み可能シャントシステムが、前記流体調節装置に接続されている容器であって、前記送信ユニットの少なくとも一部分を含んでいる前記容器を備えていることを特徴とする請求項１に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項12】

前記植え込み可能シャントに関連する位置の前記視覚的表示であって、前記ディスプレイに表示される前記視覚的表示が、前記カムの少なくとも１つの前記段の位置の少なくとも１つの視覚的表示を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項13】

植え込み可能シャントにおいて、
弾力部材と、
前記弾力部材に接続されている流体調節装置であって、前記流体調節装置が、調整可能な閾値開弁圧以上の流体圧力を有している流体がバルブ開口部を通じて流通可能となるように、前記バルブ開口部に選択的に係合されている密封部材を備えており、前記閾値開弁圧が、前記弾力部材に作用する張力の量に比例する、前記流体調節装置と、
前記弾力部材に接続されている複数の張力センサであって、前記張力センサそれぞれが、前記弾力部材の異なる位置それぞれに配置されており、前記弾力部材に作用する張力の量を測定し、計測された前記張力の量に対応する張力データを生成する、前記張力センサと、
通信リンクを介して前記張力データを送信する送信ユニットを含んでいる通信ユニットと、
前記通信リンクを介して送信された前記張力データを受信する読み取りユニットであって、受信された前記張力データに基づいて、前記弾力部材に接続されているカムの複数の段のうち少なくとも１つの段の位置を決定する前記読み取りユニットと、
前記読み取りユニットに接続されているディスプレイであって、受信された前記張力データに基づいて、前記植え込み可能シャントに関連する位置の少なくとも１つの視覚的表示を表示する前記ディスプレイと、
を備えていることを特徴とする植え込み可能シャント。

【請求項14】

前記通信ユニットが、無線通信リンクを介して前記張力データを送信する無線アンテナを備えていることを特徴とする請求項１３に記載の植え込み可能シャント。

【請求項15】

前記無線アンテナが、前記無線通信リンクを介して起動命令信号を受信することを特徴とする請求項１４に記載の植え込み可能シャント。

【請求項16】

前記植え込み可能シャントが、前記無線アンテナに電気的に接続されている特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を含んでおり、
前記ＡＳＩＣが、前記起動命令信号の受信に応じて、複数の前記張力センサの少なくとも１つの張力センサに、前記弾力部材に作用する張力を測定させることを特徴とする請求項１５に記載の植え込み可能シャント。

【請求項17】

前記ＡＳＩＣが、前記起動命令信号の受信に応じて、前記無線アンテナに、前記無線通信リンクを介して前記張力データを送信させることを特徴とする請求項１６に記載の植え込み可能シャント。

【請求項18】

前記植え込み可能シャントが、前記流体調節装置に接続されている容器であって、前記送信ユニットの少なくとも一部分を含んでいる前記容器を備えていることを特徴とする請求項１３に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項19】

前記植え込み可能シャントに関連する位置の前記視覚的表示であって、前記ディスプレイに表示される前記視覚的表示が、前記カムの少なくとも１つの前記段の位置の少なくとも１つの視覚的表示を含んでいることを特徴とする請求項１３に記載の植え込み可能シャントシステム。

【請求項20】

前記弾力部材に作用する前記張力が、前記カムの少なくとも１つの前記段の位置に比例することを特徴とする請求項１３に記載の植え込み可能シャントシステム。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

医療分野において、体液を１つの領域から他の領域へと導くために、植え込み可能シャントシステムが用いられている。水頭症の患者の治療のために、流体シャントシステムを用いて過剰な脳脊髄液（「ＣＳＦ」）を除去又は放出することがある。過剰の流体を排出することによって、上昇した頭蓋内圧が軽減される。一般に、シャントシステムを通る流体の流速はバルブ機構によって制御又は調節される。バルブ機構によって、流圧が一定の閾値レベルに達した場合にのみ流体が流れるようにすることができる。流体の流速はバルブ機構における圧力に比例し、したがって、閾値又は開弁圧をわずかに上回るだけの圧力では、流速は比較的小さい。流圧が増大するにつれ、シャントシステム中の流速は増大する。閾値圧力より著しく高い圧力において、システムの最大流速に達する。流体の流れは、通常、頭蓋内圧が閾値圧力を下回るレベルに低減されるまで続く。

【0002】

シャントシステムを通る流体の流れを許可する閾値又は開弁圧については、調整が必要となることが多い。医療専門家は、はじめに流体の流れを生じさせるために、比較的低い開弁圧を選択し得る。時間が経つにつれ、初期開弁圧を調整する必要が生じ得る。例えば、過剰な流体の流れが望ましくない過剰排出状態を生じさせるような場合には、バランスのとれた流速がもたらされるように、開弁圧を増大させることが必要となり得る。バルブシステムによっては、医療専門家が、植え込まれたバルブ機構の開弁圧を特定の患者のために非侵襲的にカスタマイズできることもある。

【0003】

選択可能な精密開弁圧を有する差圧バルブとしてよく用いられるものに、Ｈａｋｉｍバルブがある。現行方式では、バルブを調整した後、その都度、Ｘ線撮影をすることによって新たな設定を検証することが必要となり得る。バルブ位置を決定するための従来の方法では、望ましくない問題を生じ得る。一例として、バルブ位置を検証するため磁界を用いる場合には、臨床環境内にある金属機器が、このような磁力を用いて得られる情報の精度に干渉することがあり、それによって測定が不正確となり得る。

【0004】

米国特許第６，６８５，６３８号は、Ｈａｋｉｍシャントの位置を音響的にモニタリングするための装置について述べている。状況によっては、音響特性を用いてバルブ位置を精確に決定することが難しい場合もある。例えば、周囲音の存在等の環境要素が、場合によって音響的測定のＳＮ比を事実上制限してしまうことがあり得る。また、皮下の組織層の厚さが患者ごとに異なることから、すべての患者について音響的な位置信号を明確に特定することは困難であり得る。

【0005】

これら及びその他の事項を考慮して、以下に述べるさまざまな例示的実施を提示するものである。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0006】

一態様では、本発明は植え込み可能シャントシステムに関する。一例示的実施では、このシステムは弾力部材と、この弾力的部材に接続された流体調節装置と、を含む。流体調節装置は、植え込み可能シャントの開バルブを通る流体の流れを、調整可能な開弁圧に応じて選択的に許可する。開弁圧は、弾力部材上の張力の量に比例する。このシステムはまた、弾力部材に接続されて弾力部材上の張力の量を測定する１つ以上の張力センサを含む。張力センサは、張力の測定量に対応した張力データを生成する。システムは更に、送信ユニットを含む通信ユニットを含む。送信ユニットは、通信リンクを介して張力データを送信する。

【0007】

別の態様では、本発明は植え込み可能シャントに関し、このシャントは、一例示的実施においては弾力部材と、この弾力部材に接続された流体調節装置と、を含む。流体調節装置は、バルブ開口部に選択的に係合して、調整可能な閾値開弁圧以上の流圧を有する流体がバルブ開口部を通って流れることができるようにする、密封部材を含む。閾値開弁圧は、弾力部材上の張力の量に比例する。植え込み可能シャントはまた、弾力部材に接続されかつそれぞれ弾力部材上の異なる各位置に位置する張力センサを含む。張力センサは、弾力部材上の張力の量を測定し、その張力測定量に対応した張力データを生成する。植え込み可能シャントは更に、送信ユニットを含む通信ユニットを含む。送信ユニットは、通信リンクを介して張力データを送信する。

【0008】

更に別の態様では、本発明は植え込み可能シャントの圧力及び位置を決定する方法に関する。一例示的実施では、方法は、植え込み可能シャントの弾力部材上の張力の量を、この弾力部材に接続された１つ以上の張力センサによって測定することを含む。張力センサは、張力の測定量に対応した張力データを生成する。この方法はまた、生成された張力データを送信ユニットにより通信リンクを介して送信することを含む。

【図面の簡単な説明】

【0009】

本発明の例示的実施のその他の態様及び特徴は、以下の詳細な説明を添付図とともに考察することによって、当業者には明らかとなろう。

【図1A】本発明の一例示的実施による植え込み可能シャントの水平断面図である。

【図1B】図１Ａに示した例示的実施による植え込み可能シャントの側断面図である。

【図1C】図１Ａ及び１Ｂに示した例示的実施による植え込み可能シャントの一部の拡大側断面図である。

【図1D】図１Ａ〜１Ｃに示した本発明の例示的実施による植え込み可能シャントを含む植え込み可能シャントシステムを例示するブロック図である。

【図2A】本発明の別の例示的実施による植え込み可能シャントの水平断面図である。

【図2B】図２Ａに示した例示的実施による植え込み可能シャントの側断面図である。

【図2C】図２Ａ及び２Ｂに示した例示的実施による植え込み可能シャントを含む植え込み可能シャントシステムを例示するブロック図である。

【図3A】本発明の一例示的実施による植え込み可能シャントの容器内における電気接点の水平断面図である。

【図3B】図３Ａに示した例示的実施における電気接点に接続可能な導電性の突出部材を備えた電気コネクタの部分図である。

【図4A】本発明の別の例示的実施による植え込み可能シャントの容器内における電気接点の水平断面図である。

【図4B】図４Ａに示した例示的実施における電気接点に接続可能な導電性の突出部材を備えたコネクタの部分図である。

【図5】本発明の一例示的実施による植え込み可能シャントの圧力及び位置を決定する方法を例示する流れ図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

本発明の例示的実施を詳細に説明するが、他の実施も想到されることは理解されるべきである。したがって、本発明の範囲を、以下の記述において説明し又は図面に示す構成要素の構成及び配置の詳細に限定することは意図していない。本発明は他の実施が可能であり、さまざまな方法で実行又は実現され得る。

【0011】

本明細書及び添付の特許請求の範囲において使用される場合、単数形「ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、文脈上明白に異なって解釈すべき場合を除き、複数の指示物をも含むことにもまた、留意すべきである。

【0012】

例示的実施の説明において、明確性を期すために専門用語を用いる。各用語は、当業者が理解するそのもっとも広い意味を想到し、類似の方法で作用して類似の目的を達成する技術的等価物をすべて含むことが、意図される。

【0013】

「備える」又は「包含する」又は「含む」は、少なくとも指定された化合物、要素、粒子、又は方法上の工程が組成物又は物品又は方法中に存在することを意味するが、他の化合物、材料、粒子、方法上の工程の存在を、これら他の化合物、材料、粒子、方法上の工程が指定されたものと同様の機能を有する場合であってさえ、排除するものではない。

【0014】

特定の方法による１つ以上の作業への言及は、追加的作業の存在又は明示的に特定された作業間における介在的作業の存在を除外するものではないこともまた、理解されるべきである。特定の方法の各作業は、本明細書に記述されたものと異なる順序で実施し得る。同様に、特定の装置又はシステムにおける１つ以上の構成要素への言及は、追加的な構成要素の存在又はそれら明示的に特定された構成要素間における介在的な構成要素の存在を除外するものではないこともまた、理解されるべきである。

【0015】

以下の詳細な説明では、本明細書の一部をなし実例として特定の実施又は実施例を示す添付図面を、参照する。図面への言及において、類似の数表示は、数個の図にわたって類似の要素を表す。

【0016】

図１Ａ及び１Ｂは、本発明の一例示的実施による植え込み可能シャント１００の水平断面図及び側断面図である。植え込み可能シャント１００は、２つの側部１０８ａ、１０８ｂを備える弾力部材１０８と、この弾力部材１０８に接続された流体調節装置１１６と、を含む。流体調節装置１１６は、弾力部材１０８上の張力の量に比例する調整可能な開弁圧に応じて、植え込み可能シャント１００を通る流体の流れを選択的に許可する。２つの張力センサ１１０ａ及び１１０ｂが、弾力部材１０８の２つの側部１０８ａ、１０８ｂのそれぞれに接続されている。張力センサ１１０ａ、１１０ｂは、弾力部材１０８上の張力の量を測定し、その張力測定量に対応した張力データを生成する。

【0017】

本明細書に開示する本発明の範囲を逸脱することなしに、２つを上回るか又は下回る数の張力センサを使用し得ることは当然である。例えば、弾力部材１０８の中央に配置された単一の張力センサを代替的に使用することが可能である。図１Ｄに更に示すように、通信ユニット１３２がワイヤ１０４によって張力センサ１１０ａ、１１０ｂに電気的に接続されている。通信ユニット１３３の無線アンテナ１０２（図１Ａ及び１Ｂ参照）が、無線通信リンクを介して張力データを送信する。通信ユニット１３２はまた、無線アンテナ１０２を介して、読み取りユニット１３４から無線通信リンク１３３を介して送られる起動命令信号を受信する。

【0018】

通信ユニット１３２に電気的に接続されたプログラマブルコントローラ１０６が、無線アンテナ１０２を介した起動命令信号の受信に応じて、張力センサ１１０ａ、１１０ｂに弾力部材１０８上の張力を測定させる。プログラマブルコントローラ１０６はまた、起動命令信号の受信に応じて通信ユニット１３２に、張力データを無線通信リンク１３３を介して読み取りデータユニット１３４に送信させる。読み取りユニット１３４は、無線送信機及び受信機を備えた受信ユニット１３６を有し、これら無線送信機及び受信機がそれぞれ、起動命令信号の送信及び通信ユニット１３２から送信される張力データの受信を行う。読み取りユニット１３４は、受信ユニット１３６に電気的に接続されたプログラマブルコントローラ１３８を有し、このコントローラが、受信した張力データに基づいて植え込まれたシャント１００に関連する圧力及び／又は位置を決定する。

【0019】

プログラマブルコントローラ１０６は、受信した張力データに基づいて流体調節装置１１６の開弁圧を決定する。受信した張力データに基づいて、カム１１２の位置もまた、プログラマブルコントローラ１０６によって決定され得る。カム１１２は弾力部材１０８に接続され、弾力部材１０８上の張力はカム１１２の位置に比例する。図１Ｄに示すように、読み取りユニット１３４はまた、プログラマブルコントローラ１０６に接続されたディスプレイ１４０を含み、このディスプレイが、受信された張力データに関連する１つ以上の視覚的表示を表示する。

【0020】

ここで、図１Ａ〜１Ｄに示した植え込み可能シャント１００及び読み取りユニット１３４の例示的実施を更に詳細に説明する。図１Ｃは、植え込み可能シャント１００の一部の、より具体的には、植え込み可能シャント１００のシャントバルブ１０５の拡大図である。シャント１００は、外科的に患者の頭皮下に植え込まれ、水頭症のために構成されることができ、Ｈａｋｉｍプログラマブルシャントの構成要素を用いて構成され得る。シャントバルブ１０５は、入口開口部１１８と出口開口部１２６とを備えるチャンバ１２８を画定する、バルブ本体１２２を含む。入口開口部１１８における流圧が所定の閾値圧力を超えると、流体がシャントバルブ１０５を通って流れ始める。バルブ本体１２２内の支持プレート１２４は、バルブシート１２０を備える開口を有する。流体調節装置１１６は、バルブシート１２０と選択的に係合するボールである。図示のように、弾力部材１０８はばねであって、このばねがボール１１６をバルブシート１２０に対して付勢することによって、流体の流れを選択的に許可又は阻止する。

【0021】

ばね１０８の付勢力は、カム１１２の手段によって調整可能である。カム１１２は、支持プレート１２４に対する垂直位置を異にする複数の段を含む。カム１１２の各段により、ばね１０８を介してボール１１６に対し、別々の圧力が与えられる。したがって、カム１１２の位置が変わると、ばね１０８上の張力が変化する。ばね１０８により与えられる付勢力が、ボール１１６をバルブシート１２０から開放することによって流体がチャンバ１２８内に流れ込めるようにするために超えなければならない閾値圧力を、決定付ける。

【0022】

当業者であれば、シャントバルブが患者の頭皮下に外科的に植え込まれた後で外部的なプログラミング装置を用いて閾値圧力を調整することが可能であり、それによって、シャントバルブを通って流体が流れ始める開弁圧を調整できることが分かりであろう。電磁石を中心軸の周りに配設しこれを順次励磁することで、パルス状の磁界をカム１１２のステッピングモータ（図示せず）に印加し、ロータを回転させることが可能である。これによってカム１１２が回転することで、ばね１０８の一端によりボール１１６に加えられる圧力が調整される。

【0023】

再度、図１Ａ〜１Ｄに示した例示的実施を特に参照すると、張力センサ１１０ａ、１１０ｂは、ばね１０８のビームの表面に取り付けられるひずみゲージとして構成され、これらのセンサには、抵抗性、容量性、及び／又は半導体タイプのセンサを含み得る。単一のひずみゲージではなく２つのひずみゲージを用いることにより、例えば温度変動に起因する張力測定における誤差を最小化し得る。プログラマブルコントローラ１０６は、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）であり、１つ以上のプロセッサと、このプロセッサに接続されたメモリと、非一過性のデータ及び命令を格納するための１つ以上の記憶装置であって、１つ以上のプロセッサにより実行されてＡＳＩＣに、図１Ａ〜１Ｄに関して本明細書に説明するような特定の機能及び／又は図５に関して以下に説明する方法５００の作業を実行させる、記憶装置と、を含み得る。ＡＳＩＣ １０６は、ひずみゲージ１１０ａ、１１０ｂからの張力測定に対応したアナログ信号を、デジタル形式の張力データへと変換する単一の調節器を含み得る。通信ユニット１３２は、張力データを読み取りユニット１３４に送信し読み取りユニット１３４から起動命令信号を受信するための、無線アンテナを備えたＲＦ送信機及びＲＦ受信機を含み得る。

【0024】

受信ユニット１３６は、張力データを受信し起動命令信号を送信するための、無線アンテナを備えたＲＦ送信機及びＲＦ受信機を含み得る。読み取りユニットのプログラマブルコントローラ１３８は、受信ユニット１３６に電気的に接続され、１つ以上のプロセッサと、この１つ以上のプロセッサに接続されたメモリと、非一過性のデータ及び命令を格納するための１つ以上の記憶装置であって、１つ以上のプロセッサにより実行されてプログラマブルコントローラ１０６に、図１Ａ〜１Ｄに関して本明細書に説明するような特定の機能及び／又は図５に関して以下に説明する方法５００の作業を実行させる、記憶装置と、を含み得る。読み取りユニット１３４はまた、プログラマブルコントローラ１０６に電気的に接続されたディスプレイであって、受信した張力データに関連する１つ以上の視覚的表示、例えば、張力データにより示される植え込み可能シャント１００の位置及び／又は圧力のプロット、グラフ、表、及び／又は数値表示を表示する、ディスプレイ１４０を含む。シャント１００のＡＳＩＣ １０６への電力は、受信ユニット１３６のＲＦ送信機及び通信ユニット１３２のＲＦ受信機を用いた受動テレメトリにより、無線アンテナを介して遠隔的に供給し得る。ＡＳＩＣ １０６及びひずみゲージ１１０ａ、１１０ｂをはじめとするシャント１００の電子的構成要素は、電力が供給されるまで休止、休眠モードに保たれ得る。

【0025】

図２Ａ及び２Ｂは、本発明の別の例示的実施による植え込み可能シャント２００の水平及び側断面図である。植え込み可能シャント２００は、シャントバルブ２０５を含む。図２Ａ及び２Ｂにおいて類似数字が付された構成要素は、図１Ａ及び１Ｂのシャントバルブ１０５に示した類似の構成要素に対応していることから、本明細書においてシャントバルブ２０５の構成要素のすべてを詳細に説明することはしない。植え込み可能シャント２００は、ばねであり得る弾力部材２０８と、この弾力部材２０８に接続された流体調節装置２１６と、を含む。流体調節装置２１６は、弾力部材２０８上の張力の量に比例する調整可能な開弁圧に応じて、植え込み可能シャント２００を通る流体の流れを選択的に許可する。弾力部材２０８の表面に取り付けられた張力センサ２１０は、ひずみゲージとして構成され、これらのセンサには、抵抗性、容量性、及び／又は半導体タイプのセンサを含み得る。張力センサ２１０は、弾力部材２０８上の張力の量を測定し、その張力測定量に対応した張力データを生成する。

【0026】

ここで図２Ｃも参照すると、張力データは、張力センサ２１０からコネクタ２１１を介して受信ユニット２３４に送信される。コネクタ２１１の導電性針状プローブ２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃを、植え込み可能シャント２００の容器２１４内へと刺し入れることにより、電気接点２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃ、２０２ｄに電気的に接続し得る。電気接点２０２ａ〜２０２ｄは、ワイヤ２０４及び／又は導電性リードを介してプログラマブルコントローラ２０６に接続される。植え込み可能シャント２００は、外科的に患者の頭皮下に植え込まれ得、水頭症のために構成され得る。入口開口部２２８における流圧が所定の閾値を上回ると、流体が入口開口部２１８を介してシャントバルブ２０５のチャンバ２２８内へ、そして出口開口部２２６を通って、流れる。流体調節装置２１６は、バルブシート２２０と選択的に係合するボールである。図示のように、弾力部材２０８はばねであって、このばねがボール２１６をバルブシート２２０に対して付勢することによって流体の流れを選択的に許可又は阻止する。

【0027】

読み取りユニット２３４は、張力センサ２１０から受信された電気信号の電圧を読み取る電圧読み取り装置２２１を含み、流体調節装置２１６に関連した圧力を示し得る。プログラマブルコントローラ２０６及び２２２は、１つ以上のプロセッサと、この１つ以上のプロセッサに接続されたメモリと、非一過性のデータ及び命令を格納するための１つ以上の記憶装置であって、１つ以上のプロセッサにより実行されてプログラマブルコントローラ１０６に、アナログデジタル信号変換並びに張力データに基づいて植え込まれたシャント２００の圧力及び／又は位置の決定を含み得る特定の機能を実行させる、記憶装置と、を含み得る。プログラマブルコントローラ２２２は、受信した張力データに基づいて、流体調節装置２１６の開弁圧及びカム２１２の位置を決定し得る。カム２１２は弾力部材２０８に接続され、弾力部材２０８上の張力はカム２１２の位置に比例する。

【0028】

読み取りユニット２３４の起動電圧源２１９から、張力センサ２１０を起動させて張力データを送信するために、電力を、植え込み可能シャント２００に供給することができる。読み取りユニット２３４はまた、プログラマブルコントローラ２２２に接続されたディスプレイ２２４を含む。ディスプレイ２２４は、受信した張力データに関連する１つ以上の視覚的表示、例えば、張力データにより示される植え込み可能シャント２００の位置及び／又は圧力のプロット、グラフ、表、及び／又は数値表示を表示する。

【0029】

先に簡単に説明し、また図２Ａ及び２Ｃに示したように、コネクタ２１１は、導電性の針状プローブ（突出部材）２１２ａ、２１２ｂ、２１２ｃを含み、これらの針状プローブは、植え込み可能シャント２００の容器２１４の対応する電気接点２０２ａ、２０２ｂ、２０２ｃに電気的に接続可能であり、張力センサ２１０を読み取りユニット２３４に電気的に接続することによって、張力センサ２１０からの張力データ及び読み取りユニット２３４からの起動命令信号を伝達し得るようになっている。図３Ａ、３Ｂ、４Ａ及び４Ｂに示すように、本発明の例示的実施による電気接点及び導電性突出部材はさまざまな構成を有し得る。

【0030】

図３Ａは、植え込み可能シャントの容器３００内の電気接点３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ、及び３０２ｅの構成の水平断面図である。電気接点３０２ａ〜３０２ｅは、対応する導電性リード３０４に電気的に接続されている。図３Ｂは、皮膚を刺し破って容器３００内へと入り込み、図３Ａに示した対応する電気接点３０２ａ、３０２ｂ、３０２ｃ、３０２ｄ、３０２ｅに接続することが可能な導電性の針状プローブ（突出部材）３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃ、３１０ｄ、及び３１０ｅを備えたコネクタ３０８の部分図である。図４Ａは、電気接点の構成の水平断面図であり、植え込み可能シャントの容器４００内で、中央接点４０２ｃが側部接点４０２ａと４０２ｂとの間に配設されている。図４Ｂは、容器４００を刺し破って対応する電気接点４０２ａ、３０２ｂ、及び４０２ｃに接続することが可能な導電性の針状プローブ（突出部材）４１０ａ、４１０ｂ、及び４１０ｃを備えたコネクタ４０８の部分図である。

【0031】

図５は、本発明の一例示的実施により植え込み可能シャントの位置、ひいては開弁圧を決定する方法５００を例示する、流れ図である。先に説明したように、読み取りユニット１３４、２３４が、これらと植え込みシャント１００、２００との間に通信リンクを確立する（工程５０２）。このリンクは無線リンク１３３でもよいし、噛み合う電気コネクタ２０２、２１１間の直接的なリンクであってもよい。プログラマブルコントローラ１０６、２０６は、張力センサ１１０、２１０を起動する命令を受信して（工程５０４）、弾力部材１０８、２０８の張力の読み取りを行うことができる（工程５０６）。張力の読み取りは張力データに変換され（工程５０８）、通信リンクを介して読み取りユニット１３４、２３４へと送信され得る（工程５１０）。読み取りユニット１３４、２３４は送信された張力データを受信し（工程５１２）、この張力データを圧力情報又はカム１１２、２１２の位置に変換し得る（工程５１４）。圧力情報又はカム位置はその後、表示され得る（ステップ５１６）。

【0032】

張力の読み取りから表示情報への変換は、シャントコントローラ１０６、２０６又は読み取りユニットコントローラ１３８、２３８又はこれらの部分において生じ得ることに留意すべきである。したがって、シャントコントローラ１０６、２０６は、張力センサ１１０、２１０によって生成された結果を完全に処理し、最終的な情報を通信リンクを介して伝達することが可能である。あるいは、未加工の張力読み取りを通信リンクを介して伝達し、読み取りユニットコントローラ１３８、２３８において、表示すべき最終的な情報を生成することも可能である。

【0033】

以上の説明で、構造及び機能の詳細とともに、多くの特徴及び利点を示した。本発明をいくつかの形で説明してきたが、以下の特許請求の範囲に示した本発明及びその等価物の趣旨及び範囲を逸脱することなしに、本発明において多数の修正、追加、及び削除を、とりわけ部品の形状、寸法、及び配置について行えることは、当業者には明白であろう。したがって、本明細書における教示が示唆し得る他の修正又は実施は、ここに添付された特許請求の広がりと範囲内にあるものとして特に留保される。

【0034】

〔実施の態様〕
（１） 植え込み可能シャントシステムであって、
弾力部材と、
前記弾力部材に接続された流体調節装置であって、植え込み可能シャントの開バルブを通る流体の流れを、前記弾力部材上のひずみ量に比例した調整可能な開弁圧（opening pressure）に応じて選択的に許可する、流体調節装置と、
前記弾力部材に接続された少なくとも１つの張力センサであって、前記弾力部材上の張力の量を測定して前記張力測定量に対応した張力データを生成する、張力センサと、
前記張力データを通信リンクを介して送信する送信ユニットを含む通信ユニットと、を備える、植え込み可能シャントシステム。
（２） 前記通信ユニットが、前記送信ユニットに接続されて前記張力データを無線通信リンクを介して送信する無線アンテナを備える、実施態様１に記載の植え込み可能シャントシステム。
（３） 前記無線アンテナが更に、前記無線通信リンクを介して起動命令信号を受信する、実施態様２に記載の植え込み可能シャントシステム。
（４） 前記無線アンテナに電気的に接続され、前記起動命令信号の受信に応じて前記少なくとも１つの張力センサに、前記弾力部材上の張力を測定させる、プログラマブルコントローラを、更に備える、実施態様３に記載の植え込み可能シャントシステム。
（５） 前記プログラマブルコントローラが更に、前記起動命令信号の受信に応じて前記無線アンテナに、前記無線通信リンクを介して前記張力データを送信させる、実施態様４に記載の植え込み可能シャントシステム。

【0035】

（６） 前記少なくとも１つの張力センサが、前記弾力部材の異なる各位置に接続された２つ又は３つ以上の張力センサを備える、実施態様１に記載の植え込み可能シャントシステム。
（７） 前記送信された張力データを前記通信リンクを介して受信する読み取りユニットを、更に備える、実施態様１に記載の植え込み可能シャントシステム。
（８） 前記通信リンクが無線通信リンクであって、前記読み取りユニットが、前記無線通信リンクを介して前記張力データを受信する無線受信ユニットを備える、実施態様７に記載の植え込み可能シャントシステム。
（９） 前記読み取りユニットが、前記読み取りユニットを前記送信ユニットに電気的に接続するコネクタを備える、実施態様７に記載の植え込み可能シャントシステム。
（１０） 前記コネクタが、前記植え込み可能シャントの容器内の電気接点に電気的に接続可能な、少なくとも１つの導電性突出部材を備える、実施態様９に記載の植え込み可能シャントシステム。

【0036】

（１１） 前記少なくとも１つの突出部材が、複数の導電性針状プローブを備える、実施態様１０に記載の植え込み可能シャントシステム。
（１２） 前記読み取りユニットが、前記受信ユニットに電気的に接続されたプログラマブルコントローラを含み、前記プログラマブルコントローラが、前記受信した張力データに基づいて、植え込まれた前記シャントに関連する圧力又は位置の少なくとも１つを決定する、実施態様７に記載の植え込み可能シャントシステム。
（１３） 前記プログラマブルコントローラが、前記受信された張力データに基づいて前記流体調節装置の前記開弁圧を決定する、実施態様１２に記載の植え込み可能シャントシステム。
（１４） 前記プログラマブルコントローラが、前記受信された張力データに基づいて、前記弾力部材に接続されたカムの位置を決定し、前記弾力部材上の張力が、前記カムの位置に比例する、実施態様１２に記載の植え込み可能シャントシステム。
（１５） 前記プログラマブルコントローラに接続され、前記受信された張力データに関連する少なくとも１つの視覚的表示を表示する、ディスプレイを、更に備える、実施態様１２に記載の植え込み可能シャントシステム。

【0037】

（１６） 植え込み可能シャントであって、
弾力部材と、
前記弾力部材に接続された流体調節装置であって、バルブ開口部に選択的に係合して、調整可能な閾値開弁圧以上の流圧を有する流体が前記バルブ開口部を通って流れることを許可する密封部材を備え、前記閾値開弁圧が前記弾力部材上の張力の量に比例する、流体調節装置と、
前記弾力部材に接続された複数の張力センサであって、それぞれが前記弾力部材上の異なる各位置に位置し、前記弾力部材上の張力の量を測定して前記張力測定量に対応した張力データを生成する、張力センサと、
前記張力データを通信リンクを介して送信する送信ユニットを含む通信ユニットと、を備える、植え込み可能シャント。
（１７） 前記通信ユニットが、前記張力データを無線通信リンクを介して送信する無線アンテナを備える、実施態様１６に記載の植え込み可能シャント。
（１８） 前記無線アンテナが更に、前記無線通信リンクを介して起動命令信号を受信する、実施態様１７に記載の植え込み可能シャント。
（１９） 前記無線アンテナに電気的に接続された特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）を更に含み、前記ＡＳＩＣが、前記起動命令信号の受信に応じて前記複数の張力センサの少なくとも１つに、前記弾力部材上の張力を測定させる、実施態様１８に記載の植え込み可能シャント。
（２０） 前記ＡＳＩＣが更に、前記起動命令信号の受信に応じて前記無線アンテナに、前記無線通信リンクを介して前記張力データを送信させる、実施態様１９に記載の植え込み可能シャント。

【0038】

（２１） 前記送信ユニットに電気的に接続された電気接点を含む容器を更に含み、前記電気接点が、前記張力データを送信するために前記容器を通して受容可能な導電性プローブに電気的に接続可能である、実施態様１６に記載の植え込み可能シャント。
（２２） 植え込み可能シャントの圧力及び位置を決定する方法であって、
前記植え込み可能シャントの弾力部材上の張力の量を、前記弾力部材に接続された少なくとも１つの張力センサによって測定することであって、前記張力センサが前記張力測定量に対応する張力データを生成する、ことと、
前記生成された張力データを、送信ユニットにより通信リンクを介して送信することと、を備える、方法。
（２３） 前記張力データを前記通信リンクを介して送信することが、前記張力データを無線通信リンクを介して無線送信することを含む、実施態様２２に記載の方法。
（２４） 前記無線通信リンクを介して起動命令信号を無線アンテナによって受信することを、更に備える、実施態様２３に記載の方法。
（２５） 前記無線アンテナに電気的に接続されたプログラマブルコントローラによって、前記起動命令信号の受信に応じて前記少なくとも１つの張力センサに、前記弾力部材上の張力を測定させることを、更に備える、実施態様２４に記載の方法。

【0039】

（２６） 前記プログラマブルコントローラによって、前記起動命令信号の受信に応じて前記無線アンテナに、前記無線通信リンクを介して前記張力データを送信させることを、更に備える、実施態様２５に記載の方法。
（２７） 前記少なくとも１つの張力センサによって前記弾力部材上の張力の量を測定することが、前記弾力部材の異なる各位置に接続された２つ又は３つ以上の張力センサによって前記弾力部材上の張力の量を測定することを備える、実施態様２２に記載の方法。
（２８） 前記送信された張力データを、読み取りユニットにより前記通信リンクを介して受信することを、更に備える、実施態様２２に記載の方法。
（２９） 前記通信リンクが無線通信リンクであって、前記送信されたデータを前記読み取りユニットにより前記通信リンクを介して受信することが、前記張力データを前記無線通信リンクを介して受信することを備える、実施態様２８に記載の方法。
（３０） 前記読み取りユニットをコネクタにより前記送信ユニットに電気的に接続することを、更に備える、実施態様２８に記載の方法。

【0040】

（３１） 前記読み取りユニットを前記送信ユニットに接続することが、前記コネクタの少なくとも１つの導電性突出部材を前記植え込み可能シャントの容器内の電気接点に接続することを備える、実施態様３０に記載の方法。
（３２） 前記受信された張力データに基づき、前記受信ユニットに電気的に接続されたプログラマブルコントローラによって、植え込まれた前記シャントに関連する圧力又は位置の少なくとも１つを決定することを、更に備える、実施態様２８に記載の方法。
（３３） 前記受信された張力データに基づいて前記プログラマブルコントローラにより前記植え込まれたシャントに関連する圧力又は位置の少なくとも１つを決定することが、前記弾力部材に接続されて前記植え込まれたシャントの開バルブを通る流体の流れを選択的に許可する流体調節装置の開弁圧を決定することを備え、前記開弁圧が、前記弾力部材上のひずみ量に比例する、実施態様３２に記載の方法。
（３４） 前記プログラマブルコントローラにより前記受信された張力データに基づいて前記植え込まれたシャントに関連する圧力又は位置の少なくとも１つを決定することが、前記プログラマブルコントローラにより、前記弾力部材に接続されたカムの位置を決定することを備え、前記弾力部材上の張力が、前記カムの位置に比例する、実施態様３２に記載の方法。
（３５） 前記受信された張力データに基づき、前記プログラマブルコントローラに接続されたディスプレイ装置によって、前記植え込まれたシャントに関連する圧力又は位置の少なくとも１つの、視覚的表示を表示することを、更に備える、実施態様３２に記載の方法。

【図1A】

【図1B】

【図1C】

【図1D】

【図2A】

【図2B】

【図2C】

【図3A】

【図3B】

【図4A】

【図4B】

【図5】