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特表2024-534125感知及び通信機能付き移植可能な医療機器
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-18
(54)【発明の名称】感知及び通信機能付き移植可能な医療機器
(51)【国際特許分類】
   A61B 5/00 20060101AFI20240910BHJP
   A61B 17/12 20060101ALI20240910BHJP
【FI】
A61B5/00 102A
A61B17/12
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024512019
(86)(22)【出願日】2022-08-24
(85)【翻訳文提出日】2024-04-18
(86)【国際出願番号】 US2022041402
(87)【国際公開番号】W WO2023028164
(87)【国際公開日】2023-03-02
(31)【優先権主張番号】63/236,599
(32)【優先日】2021-08-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
【公序良俗違反の表示】
(特許庁注:以下のものは登録商標)
1.ZIGBEE
(71)【出願人】
【識別番号】522327463
【氏名又は名称】カナリー メディカル スウィッツァーランド アクチェンゲゼルシャフト
(74)【代理人】
【識別番号】100094569
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 伸一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100103610
【弁理士】
【氏名又は名称】▲吉▼田 和彦
(74)【代理人】
【識別番号】100109070
【弁理士】
【氏名又は名称】須田 洋之
(74)【代理人】
【識別番号】100130937
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100144451
【弁理士】
【氏名又は名称】鈴木 博子
(72)【発明者】
【氏名】サラント キンバリー
(72)【発明者】
【氏名】アドラー マーク エイ
【テーマコード(参考)】
4C117
4C160
【Fターム(参考)】
4C117XB01
4C117XB04
4C117XC21
4C117XD03
4C117XD22
4C117XE15
4C117XE16
4C117XE26
4C117XE27
4C117XE37
4C117XE64
4C117XH02
4C160DD53
4C160DD63
4C160DD70
(57)【要約】
血管構造を監視するための移植可能なシステムは、血管構造内に位置付けられるように構成され、血管構造内の血液の流れの特性を検出するようにさらに構成されるセンサを含むことができ、血管構造内に位置付けられるように構成された通信回路と、を備え、センサに接続され、電子センサによって検出された血液の流れの特性に関連するデータを送信するように構成された通信回路と、を備え、血管構造内に位置付けられるように構成されたアンテナと、を備え、アンテナが、通信回路に接続され、センサによって検出された血液の流れの特性に関連するデータの送信を容易にするようにさらに構成される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
頭部の動脈瘤を治療するための移植可能なシステムであって、前記システムが、
前記頭部の動脈瘤内の血液の流れの閉塞を引き起こすために、前記頭部の動脈瘤内に位置付けられるように構成された複数のコイルと、
前記頭部の動脈瘤内に位置付けられるように構成されており、かつ前記血液の流れの特性を検出するように更に構成されたセンサと、
前記頭部の動脈瘤内に位置付けられるように構成された通信回路であって、前記通信回路が、前記センサに接続され、かつ前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連するデータを送信するように構成されている、通信回路と、
前記頭部の動脈瘤内に位置付けられるように構成されたアンテナであって、前記アンテナが、前記通信回路に接続され、かつ前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連する前記データの送信を容易にするように更に構成されている、アンテナと、を備える、移植可能なシステム。
【請求項2】
前記複数のコイル、前記センサ、前記通信回路、及び前記アンテナが、カテーテル内に装填され、かつ前記カテーテルを使用して前記頭部の動脈瘤内に挿入されるように構成されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項3】
前記アンテナが、前記カテーテル内に装填される第1の形状に圧縮されるように構成されており、前記アンテナが、前記カテーテルから放出された後に第2の形状に拡張するように構成されている、請求項2に記載の移植可能なシステム。
【請求項4】
前記アンテナが、複数の相互接続されたセグメントを備える、請求項3に記載の移植可能なシステム。
【請求項5】
前記第2の形状の前記アンテナが、前記血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成する、請求項3に記載の移植可能なシステム。
【請求項6】
前記アンテナが、第1及び第2の材料を含み、前記第1の材料が、前記第1の形状への前記アンテナの圧縮及び前記第2の形状への前記アンテナの拡張を容易にするように構成されており、前記第2の材料が、前記送信を容易にするように構成されている、請求項3に記載の移植可能なシステム。
【請求項7】
前記第1の材料が、形状記憶合金を含み、前記第2の材料が、白金、白金及びイリジウム合金、又は金のうちの1つ以上を含む、請求項6に記載の移植可能なシステム。
【請求項8】
前記アンテナが、平坦な単極アンテナを含む、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項9】
前記アンテナが、平面逆Fアンテナ(PIFA)を含む、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項10】
前記アンテナは、前記複数のコイルが前記アンテナの接地面として機能するように、前記複数のコイルに接続されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項11】
前記アンテナが、単一の電気接続を介して前記複数のコイルに接続されている、請求項10に記載の移植可能なシステム。
【請求項12】
前記アンテナが、複数の電気接続を介して前記複数のコイルに接続されている、請求項10に記載の移植可能なシステム。
【請求項13】
前記頭部の動脈瘤内に挿入された後に、前記アンテナが、前記複数のコイルによって形成された構造の外側に位置付けられ、前記センサ及び前記通信回路が、前記複数のコイルによって形成された前記構造の少なくとも部分的に内側に位置付けられる、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項14】
前記複数のコイルが、前記頭部の動脈瘤内に位置付けられたときに実質的に球状の形状を形成するように構成されている、請求項13に記載の移植可能なシステム。
【請求項15】
前記アンテナが、拡張された構成では、前記血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項16】
前記アンテナが、異なる周波数帯で通信するように構成された第1及び第2のアンテナを含む、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項17】
前記第1のアンテナが、拡張された構成では、前記頭部の動脈瘤の1つ以上の壁の輪郭に沿った第1の実質的に半球状の構造を形成するように構成されており、前記第2のアンテナが、拡張された構成では、前記血液の流れの閉塞を容易にする第2の実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、請求項16に記載の移植可能なシステム。
【請求項18】
前記第1及び第2のアンテナが前記拡張された構成にあるときに、前記第1の構造が、前記第2の構造の反対側に位置付けられる、請求項17に記載の移植可能なシステム。
【請求項19】
前記アンテナが、2400MHz~2483.5MHzの周波数範囲で送信するように構成されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項20】
前記アンテナが、少なくとも12センチメートルの距離にわたってデータを送信及び受信するように構成されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項21】
前記センサが、血流センサ、血圧センサ、代謝センサ、グルコースセンサ、酸素センサ、又は圧力センサのうちの少なくとも1つを含む、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項22】
前記アンテナが、血液の凝固を促進する材料を含むか、又は血液の凝固を促進する材料で被覆されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項23】
前記アンテナが、血液の凝固を阻害する材料を含むか、又は血液の凝固を阻害する材料で被覆されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項24】
前記センサによって検出された血流の前記特性に関連する前記データを受信するように構成された受信機を更に備え、前記受信機が、上部胴体又は頭部にユーザによって着用される衣類によって支持されるように構成されている、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項25】
前記衣類が、帽子、ヘッドバンド、又はスカーフを含む、請求項24に記載の移植可能なシステム。
【請求項26】
請求項1に記載の移植可能なシステムと、前記頭部の動脈瘤内の前記移植可能なシステムを放出するように構成された送達システムと、を備える、キット。
【請求項27】
血管構造を監視するための移植可能なシステムであって、前記システムが、
前記血管構造内に位置付けられるように構成されており、かつ前記血管構造内の血液の流れの特性を検出するように更に構成されたセンサと、
前記血管構造内に位置付けられるように構成された通信回路であって、前記通信回路が、前記センサに接続され、かつ前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連するデータを送信するように構成されている、通信回路と、
前記血管構造内に位置付けられるように構成されたアンテナであって、前記アンテナが、前記通信回路に接続され、かつ前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連する前記データの送信を容易にするように更に構成されている、アンテナと、を備える、移植可能なシステム。
【請求項28】
前記血管構造が、神経血管構造を含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項29】
前記血管構造が、心血管構造を含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項30】
前記血管構造が、呼吸構造を含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項31】
前記通信回路及び前記アンテナが、送達システム内に装填され、かつ前記送達システムを使用して前記血管構造内に挿入されるように構成されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項32】
前記アンテナが、前記送達システム内に装填される第1の形状に圧縮されるように構成されており、前記アンテナが、前記送達システムから放出された後に第2の形状に拡張するように構成されている、請求項31に記載の移植可能なシステム。
【請求項33】
前記アンテナが、複数の相互接続されたセグメントを備える、請求項32に記載の移植可能なシステム。
【請求項34】
前記第2の形状の前記アンテナが、前記血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成する、請求項32に記載の移植可能なシステム。
【請求項35】
前記アンテナが、第1及び第2の材料を含み、前記第1の材料が、前記第1の形状への前記アンテナの圧縮及び前記第2の形状への前記アンテナの拡張を容易にするように構成されており、前記第2の材料が、前記送信を容易にするように構成されている、請求項32に記載の移植可能なシステム。
【請求項36】
前記第1の材料が、形状記憶合金を含み、前記第2の材料が、白金、白金及びイリジウム合金、又は金のうちの1つ以上を含む、請求項35に記載の移植可能なシステム。
【請求項37】
前記アンテナが、平坦な単極アンテナを含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項38】
前記アンテナが、平面逆Fアンテナ(PIFA)を含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項39】
前記アンテナが、アンカー構造に接続されており、これにより、前記アンカー構造が、前記アンテナの接地面として機能する、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項40】
前記アンテナが、単一の電気接続を介して前記アンカー構造に接続されている、請求項39に記載の移植可能なシステム。
【請求項41】
前記アンテナが、複数の電気接続を介して前記アンカー構造に接続されている、請求項39に記載の移植可能なシステム。
【請求項42】
前記血管構造内に挿入された後に、前記アンテナが、アンカー構造の内部容積の外側に位置付けられるように構成されており、前記センサ及び前記通信回路が、前記内部容積内に少なくとも部分的に位置付けられるように構成されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項43】
前記アンカー構造が、前記血管構造内に位置付けられたときに実質的に球状の形状を形成するように構成されている、請求項42に記載の移植可能なシステム。
【請求項44】
前記アンテナが、拡張された構成では、前記血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項45】
前記アンテナが、異なる周波数帯で通信するように構成された第1及び第2のアンテナを含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項46】
前記第1のアンテナが、拡張された構成では、前記血管構造の1つ以上の壁の輪郭に沿った第1の実質的に半球状の構造を形成するように構成されており、前記第2のアンテナが、拡張された構成では、前記血液の流れの閉塞を容易にする第2の実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、請求項45に記載の移植可能なシステム。
【請求項47】
前記第1及び第2のアンテナが前記拡張された構成にあるときに、前記第1の構造が、前記第2の構造の反対側に位置付けられる、請求項46に記載の移植可能なシステム。
【請求項48】
前記アンテナが、2400MHz~2483.5MHzの周波数範囲で送信するように構成されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項49】
前記アンテナが、少なくとも12センチメートルの距離にわたってデータを送信及び受信するように構成されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項50】
前記センサが、血流センサ、血圧センサ、代謝センサ、グルコースセンサ、酸素センサ、又は圧力センサのうちの少なくとも1つを含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項51】
前記アンテナが、血液の凝固を促進する材料を含むか、又は血液の凝固を促進する材料で被覆されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項52】
前記アンテナが、血液の凝固を阻害する材料を含むか、又は血液の凝固を阻害する材料で被覆されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項53】
前記センサによって検出された血流の前記特性に関連する前記データを受信するように構成された受信機を更に備え、前記受信機が、上部胴体又は頭部にユーザによって着用される衣類によって支持されるように構成されている、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項54】
前記衣類が、帽子、ヘッドバンド、又はスカーフを含む、請求項53に記載の移植可能なシステム。
【請求項55】
請求項27に記載の移植可能なシステムと、前記血管構造内に前記移植可能なシステムを放出するように構成された送達システムと、を備える、キット。
【請求項56】
先行請求項のいずれか一項に記載のシステムを移植する、使用する、又は動作させる方法。
【請求項57】
前記アンテナが、白金及びイリジウムを含む、請求項1に記載の移植可能なシステム。
【請求項58】
前記アンテナが、白金及びイリジウムを含む、請求項26に記載のキット。
【請求項59】
前記アンテナが、白金及びイリジウムを含む、請求項27に記載の移植可能なシステム。
【請求項60】
前記アンテナが、白金及びイリジウムを含む、請求項56に記載の方法。
【請求項61】
図示かつ/又は記載されるようなアンテナ。
【請求項62】
図示かつ/又は記載されるようなアンテナを移植する、使用する、又は動作させる方法。
【請求項63】
図示かつ/又は記載されるような移植可能なシステム。
【請求項64】
図示かつ/又は記載されるような移植可能なシステムを移植する、使用する、又は動作させる方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、概して、感知及び通信機能を有する医療装置、この装置を含むシステム、この装置及びシステムを使用する方法、並びにそこから生成されるデータ、並びにセンサを有する移植された医療装置に関連する問題に対処するための装置及び方法に関する。
【0002】
優先権出願への援用
本出願で出願された出願データシートにおいて外国又は国内の優先権の主張が特定されるすべての出願は、本明細書に援用される。
【背景技術】
【0003】
内部傷害又は他の内部欠陥を処置した後、患者の回復の進行を監視することは困難であり得る。例えば、患者の動脈壁が弱くなると、肺の音が起こり、弱体化した領域がバルーンになる。神経障害は、身体(例えば、大動脈、脳、又は他の場所)全体にわたって発生し得る。レストランを有する患者は、レストランが破裂するまで、しばしば症状を経験しない。破裂すると、内部出血、脳卒中が生じ、時には致命的となる可能性があります。
【0004】
背景セクションで論じられる主題の全ては、必ずしも先行技術ではなく、単に背景セクションでのその考察の結果として先行技術であると仮定されるべきではない。これらの線に沿って、背景セクションで論じられる、又はかかる主題に関連する先行技術の問題の認識は、先行技術であると明示的に記載されない限り、先行技術として扱われてはならない。代わりに、背景セクションにおける任意の主題の考察は、発明者による特定の問題へのアプローチの一部として扱われるべきであり、これはそれ自体も発明的であり得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本概要は、特定の概念を簡略化された形態で導入するために提供されており、これは、以下の発明を実施するための形態でさらに詳細に説明される。別段の明示的な記載がない限り、本概要は、特許請求される主題の主要な又は本質的な特徴を特定することを意図しておらず、特許請求される主題の範囲を限定することを意図していない。
【0006】
一つ以上の実施形態の詳細は、以下の説明に記載される。一つの例示的な実施形態に関連して図示又は説明される特徴は、他の実施形態の特徴と組み合わされてもよい。したがって、本明細書に記載の様々な実施形態のいずれかを組み合わせて、さらなる実施形態を提供することができる。実施形態の態様は、さらなる実施形態を提供するために、本明細書に特定される様々な特許、出願、及び刊行物の概念を採用するために必要な場合、修正することができる。他の特徴、目的、及び利点は、説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかであろう。
【0007】
部屋を治療する一つの方法は、コイルの塞栓である。手技中、医師は金属コイルなどの構造をレストラン内に移植して、レストランを閉鎖し、出血のリスクを低減する。処置後、特に脳内にレストランが位置する場合、レストランの進行を監視することは困難である。これにより、医師との複数回の追跡調査来院がもたらされ、患者の医療コストが増加する可能性がある。さらに、圧縮は、頚部(すなわち、親動脈と頚部との間の移行)で起こり得る。現在のところ、治療後の動脈瘤を確実に監視するメカニズムはない。
【0008】
本開示の特定の態様は、植物などの任意の血管構造に移植することができる移植可能なセンサアセンブリを対象とする。センサ組立品は、一つ以上のセンサ及び/又はアンテナを含みうる。アンテナは、センサと電気的に通信してもよい。センサは、患者の一つ以上の生理学的パラメータを連続的又は断続的に検出し、センサデータを生成しうる。アンテナは、患者の一つ以上の生理学的パラメータに関連するセンサデータを、患者の身体内又は患者の身体の外側に位置し得る受信機に連続的又は断続的に送信し得る。アンテナは、血管構造内のセンサの位置を安定化することができてもよい。
【0009】
上述のセンサ組立品は、一つ以上の以下の特徴を含みうる。アンテナは、送達システムに装填するために(例えば、センサの周りに)圧縮され、送達システムから解放されたときに拡張され得る。アンテナは、センサを少なくとも部分的に又は完全に囲んでもよい。アンテナは、センサの一つ以上の表面にわたって延在してもよい。例えば、アンテナは、センサの周りに単一軸ループ、二重軸ループ、又は球状ループを形成し得る。アンテナは、RF信号を送信及び/又は受信し得る。アンテナによって受信される信号は、センサアセンブリの動作、例えば、監視される生理学的パラメータ(複数可)の頻度又はタイプ、又はセンサアセンブリの電力管理を調整し得る。一部の構成では、センサは、患者の身体の外側からコマンドを受信するときにのみ機能を実行し得る。アンテナは、白金金属、白金/イリジウム合金、及び/又はニチノールを含んでもよい。アンテナは、パリレンフィルム、金材料、及び/又は白金材料で被覆されてもよい。一実施形態では、アンテナは、白金/イリジウム合金、例えば、約80/20の白金/イリジウム合金、例えば、約75~85部の白金及び約15~25部のイリジウム、又は約90/10の白金/イリジウム合金、例えば、約85~95部の白金及び約5~15部のイリジウムなどの白金及びイリジウムから部分的又は完全に形成される。一実施形態では、アンテナは、ニチノールを内側にクラッディングする金の外側から形成される。
【0010】
センサは、患者のセンサの位置を識別するための放射線不透過性マーカーを含みうる。センサ組立品は、血流センサ、血圧センサ、代謝センサ、グルコースセンサ、酸素センサ、又はその他のセンサを含みうる。センサは、分析物材料、分析物要素、特定の細胞相互作用もしくは交換、又は血液相互作用もしくは血液中の交換によって引き起こされる副産物、及び/又は動態情報に基づいて、センサデータを生成し得る。例えば、センサは、患者の血液中の酸素、二酸化炭素、カリウム、鉄、及び/又はグルコースを検出することができる。
【0011】
センサ組立品は、センサ組立品を密封封止するための密封層を含んでもよい。センサ組立品は、患者の血液と接触した時に溶解する溶解膜層を含んでもよい。溶解膜層は、溶解膜層が溶解する時に、凝固促進剤を放出し得る。
【0012】
センサ組立品は、センサ組立品内に提供された電池又はスーパーコンデンサなどの電源を含んでもよい。別の方法として、センサは、患者の身体の外側の電源によって電力供給されてもよい。一部の構成では、センサは誘導性センサであってもよい。電源は再充電可能であってもよい。センサ組立品は、センサ組立品のプロセッサによって実行されるセンサデータ又はコンピュータ実行可能命令を格納するためのメモリ装置を含んでもよい。プロセッサは、センサに搭載されてもよく、又はセンサから分離されてもよい。
【0013】
センサ組立品は、レストランに移植される能力を有してもよい。センサ組立品は、レストラン内への血流、又はレストラン外への血流、及び/又はレストラン内の凝固のレベルを示す一つ以上の生理学的パラメータを検出しうる。
【0014】
センサは、第一のレベルの血流を示す第一の出力、及び第二のレベルの血流を示す第二の出力を提供する能力を有し得る。第一の出力は、血管構造における凝固の欠如を示し得る。第一の出力に応答して、臨床医は、閉塞装置を送達するか、又は凝固促進薬を送達することを選択し得る。第二の出力は、血管構造内の凝固を示し得る。一部の構成では、センサは導電性スイッチであってもよい。
【0015】
本開示の特定の態様は、本明細書に記載の特徴のいずれかを有するセンサアセンブリを含む移植可能なセンサシステムを対象とする。移植可能なセンサシステムは、血管構造内のセンサの位置を維持するためのアンカー構造を含みうる。センサ組立品は、アンカー構造によって画定される内部空間内に配置されてもよい。アンカー構造は、センサとは別個の構成要素であってもよい。移植されると、センサアセンブリのアンテナは、アンカー構造と接触し得る。この接点は、センサデータ送信を強化しうる。他の構成では、センサアセンブリは、アンカー構造に直接的又は間接的に結合され得る。例えば、アンテナ及び/又はセンサは、アンカー構造に直接的又は間接的に結合され得る。
アンカー構造は、血管構造を閉塞する能力を有し得る。アンカー構造は、一つ以上のコイルを含み得る。アンカー構造は、メッシュ又は織物構造を含み得る。アンカー構造はバスケット構造を含みうる。
【0016】
センサ組立品及び/又はアンカー構造は、閉塞を容易にするために薬剤を溶出する能力を有し得る。薬剤は、移植時に、又は移植後の所定の時間量で溶出されてもよい。薬剤は、センサから収集されたデータに応答して溶出されてもよい。
本明細書に記載されるセンサアセンブリ又はシステムのいずれかは、患者の血管構造を治療することができる薬剤(例えば、凝固剤)を担持し得る。薬剤は、センサ組立品又はアンカー構造の空洞上に被覆されてもよく、又は空洞内に貯蔵されてもよい。センサシステムは、コンピュータ実行可能命令を格納するためのメモリーデバイスを含み得る。センサシステムは、メモリ装置と通信するプロセッサを含んでもよい。コンピュータ実行可能命令は、プロセッサによって実行されると、プロセッサに、センサアセンブリ又はアンカー構造から薬剤を放出させる。コンピュータ実行可能命令は、スイッチを起動して、移植可能なセンサシステムによって担持される薬剤を放出し得る。プロセッサは、アンテナの一部として、又はアンテナから分離して、無線受信機を含み得る。プロセッサは、身体の外側から無線送信を受信すると、コンピュータ実行可能命令を実行し得る。プロセッサは、移植可能なセンサシステムの移植後の所定の時間後に、コンピュータ実行可能命令を実行してもよい。
【0017】
本明細書に記載されるセンサ又はセンサアセンブリのいずれも、Bluetooth(登録商標)、WiFi、ZigBee、セルラーテレフォニー、医療用インプラント通信サービス(MICS)、医療機器無線通信サービス(MedRadio)、又は他のプロトコルを使用して、電子装置(例えば、基地局又は他のコンピューティング装置)と無線通信することができてもよい。電子装置は、メモリ装置及びプロセッサを含んでもよい。記憶装置は、アプリケーションを記憶するように構成されてもよい。プロセッサは、アプリケーションを実行して、本明細書に記載される機能のいずれかを実行し得る。例えば、プロセッサは、血管構造に移植されたセンサアセンブリと無線通信してもよい。プロセッサは、血流を示す一つ以上の生理学的パラメータの値を決定してもよい。プロセッサは、ユーザへの提示のための値をディスプレイ上に提示するために出力してもよい。値は、血管構造が閉塞している程度を示す指標を提供しうる。プロセッサは、アプリケーションを実行して、通信ネットワークを介して計算システムに値を通信してもよい。プロセッサは、アプリケーションを実行して、設定調整コマンドをセンサアセンブリに送信して、1つ以上の生理学的パラメータ、例えば、データを収集するタイミングを監視するための設定を調整してもよい。追加的に又は代替的に、設定調整コマンドは、電力管理などのセンサ組立品の異なる動作を調整してもよい。一部の構成では、センサ組立品は、プロセッサから受信したコマンドに応答してのみデータを収集しうる。
本開示の特定の態様は、本明細書に記載される特徴のいずれかを有する移植可能なセンサアセンブリ及び/又はアンカー構造を含むキットを対象とする。キットはまた、血管構造内の移植可能なセンサ組立品及び/又はアンカー構造を解放する能力を有する送達システムを含んでもよい。センサ組立品及びアンカー構造を送達するために、同一又は異なる送達システムを使用しうる。随意に、キットは、本明細書に記載の電子装置を含んでもよい。
【0018】
本開示の特定の態様は、本明細書に記載のセンサアセンブリのいずれかを使用して血管構造を監視する方法を対象とする。血管構造は、神経血管構造又は心血管構造を含んでもよく、限定されないが、患者の後方循環における動脈の大脳室構造、基底動脈構造、分岐大脳室構造、側壁大脳室構造、動脈管構造、カロチド動脈構造、又は静脈構造を含む。方法は、移植可能なセンサ組立品を使用して、血管構造内の一つ以上の生理学的パラメータを連続的又は断続的に検出することを含み得る。方法は、一つ以上の生理学的パラメータに関連するセンサデータを、患者の身体内又は患者の身体の外側の遠隔場所に連続的又は断続的に送信することを含み得る。
【0019】
上述の方法は、一つ以上の以下の工程を含んでもよい。方法は、血管構造をアンカー構造で閉塞することを含み得る。センサ組立品は、血流センサ、血圧センサ、代謝センサ、グルコースセンサ、酸素センサ、又はその他のセンサを含みうる。方法は、分析物材料、分析物要素、特定の細胞相互作用もしくは交換、又は血液相互作用もしくは血液中の交換によって引き起こされる副産物、及び/又は動態情報に基づいてセンサデータを生成することを含み得る。センサ組立品は、患者の血液中の酸素、二酸化炭素、カリウム、鉄、及び/又はグルコースを含むがこれに限定されない、一つ以上の生理学的パラメータを検出し、一つ以上のアンテナを使用して一つ以上の生理学的パラメータを送信しうる。方法は、センサ組立品を再充電することを含んでもよい。
【0020】
本開示の特定の態様は、センサアセンブリのいずれかを患者の血管構造に移植する方法を対象とする。方法は、センサシステムを血管構造に運ぶ送達システムを経皮的に前進させることと、センサ組立品を血管構造内に解放することと、を含み得る。方法は、送達システムをガイドワイヤの上又はガイドカテーテルを通して前進させることを含み得る。送達システムは、センサ組立品を送達システムから押し出すためのプッシャーを含んでもよい。方法はまた、アンカー構造を血管構造内に同時又は別々にリリースすることを含み得る。アンカー構造を解放することは、アンカー構造をセンサアセンブリの周りに位置付けることを含み得る。他の方法では、センサアセンブリは、アンカー構造内の内部空間内に解放され得る。アンカー構造は、血管構造を閉塞し得る(血流を制限又は防止するなど)。
【0021】
本開示の特定の態様は、本明細書に記載のセンサアセンブリ及び/又はシステムのいずれかを血管構造に送達するための送達システムを対象とする。送達システムは、ハンドル、遠位先端、及びそれらの間のシャフトを含み得る。遠位先端は、能動的又は受動的に撓んでもよい。能動的な偏向を有する実施形態では、遠位先端は、機械的及び/又は電子的な制御を使用して方向付けられてもよい。遠位先端は、センサ組立品を搬送するための装填チャンバーを含み得る。ハンドルは、センサ組立品及び/又はセンサシステムを解放し、遠位先端を制御し、及び/又は送達システムを安定化するための一つ以上のユーザ作動可能な機構を含みうる。シャフトは、プッシャーをスカーリングするための一つ又は複数の内腔、例えば、ガイドワイヤ内腔、流体送達内腔、ステアリング内腔、及び/又は内腔を含み得る。一部の構成では、送達システムは、シャフトの上に位置付けられた送達スリーブを含む。送達スリーブは、遠位先端の偏向を直接的又は間接的に引き起こし得る。
【0022】
本開示の特定の態様は、頭蓋骨を治療するための移植可能なシステムを対象とする。移植可能なシステムは、頭蓋内に位置して、頭蓋内における血液の流れの閉塞を引き起こすように構成された複数のコイルを含み得る。移植可能なシステムは、頭蓋内に配置されるように構成され、血液の流れの特性を検出するようにさらに構成されるセンサを含み得る。移植可能なシステムは、頭蓋内に位置付けられるように構成された通信回路を含むことができ、通信回路は、センサに接続され、センサによって検出された血液の流れの特性に関連するデータを送信するように構成される。移植可能なシステムは、頭蓋内に配置されるように構成されたアンテナを含むことができ、アンテナは通信回路に接続され、センサによって検出された血液の流れの特性に関連するデータの送信を容易にするようにさらに構成される。
【0023】
本開示の特定の態様は、血管構造を監視するための移植可能なシステムを対象とする。移植可能なシステムは、血管構造内に位置付けられるように構成され、血管構造内の血液の流れの特性を検出するようにさらに構成されるセンサを含み得る。移植可能なシステムは、血管構造内に位置付けられるように構成された通信回路を含むことができ、通信回路は、センサに接続され、センサによって検出された血液の流れの特性に関連するデータを送信するように構成される。移植可能なシステムは、血管構造内に位置付けられるように構成されたアンテナを含むことができ、アンテナは通信回路に接続され、センサによって検出された血液の流れの特性に関連するデータの送信を容易にするようにさらに構成される。
【0024】
本開示の例示的な特徴、その性質、及び様々な利点は、添付図面及び様々な実施形態の以下の詳細な説明から明らかであろう。非限定的及び非網羅的な実施形態は、添付図面を参照して記載され、同様のラベル又は参照番号は、別段の指定がない限り、様々な図全体を通して同様の部分を指す。図面中の要素のサイズ及び相対位置は、必ずしも実寸に比例して描かれていない。例えば、様々な要素の形状は、延伸の可読性を改善するように選択、拡大、及び位置付けられる。図示した要素の特定の形状は、図面における認識を容易にするために選択されている。一つ以上の実施形態が、添付図面を参照して以下に説明される。
【図面の簡単な説明】
【0025】
図1】本開示の特定の態様による、例示的なセンサ環境を示す。
図2A】本開示の特定の態様による、インスピレーションに移植された例示的なセンサシステムを示す。
図2B】本開示の特定の態様による、インスピレーションに移植された例示的なセンサシステムを示す。
図2C】本開示の特定の態様による、インスピレーションに移植された例示的なセンサシステムを示す。
図2D】本開示の特定の態様による、インスピレーションに移植された例示的なセンサシステムを示す。
図3】本開示の特定の態様による、センサ組立品の上面図を示す。
図4】本開示の特定の態様による、アンテナモデリングの単純化を示す。
図5A】本開示の特定の態様による、蛇行単極アンテナのモデリングを示す。
図5B】本開示の特定の態様による、蛇行単極アンテナのモデリングを示す。
図5C】本開示の特定の態様による、蛇行単極アンテナのモデリングを示す。
図5D】本開示の特定の態様による、蛇行単極アンテナのモデリングを示す。
図6A】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6B】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6C】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6D】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6E】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6F】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6G】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図6H】本開示の特定の態様による、平坦な単極アンテナのモデリングを示す。
図7A】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7B】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7C】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7D】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7E】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7F】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7G】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7H】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7I】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図7J】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナのモデリングを示す。
図8】本開示の特定の態様による、様々なアンテナ構成の性能を要約する表である。
図9A】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナを図示する。
図9B】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナを図示する。
図9C】本開示の特定の態様による、平面逆Fアンテナを図示する。
図10A】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10B】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10C】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10D】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10E】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10F】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10G】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図10H】本開示の特定の態様による、単一アンテナ及び複数のアンテナ構成を示す。
図11】本開示の特定の態様による、例示的なセンサシステムを患者に移植する方法のフローチャートを示す。
図12】本開示の特定の態様による、例示的なセンサシステムを患者に移植する方法のフローチャートを示す。
図13】本開示の特定の態様による送達システムを図示する。
図14】本開示の特定の態様による別の送達システムを図示する。
【発明を実施するための形態】
【0026】
本開示は、本明細書に含まれる“センサアセンブリ”又は“センサシステム”の例示的な構成の以下の詳細な説明を参照することによって、より容易に理解され得る。以下の説明は、添付図面と共に、様々な開示された実施形態の完全な理解を提供するために、特定の具体的な詳細を記載する。しかしながら、当業者であれば、開示された実施形態は、これらの具体的な詳細のうちの1つ以上なしに、又は他の方法、構成要素、装置、材料などを用いて、様々な組み合わせで実施され得ることを認識するであろう。他の実例では、通信システム及びネットワークを含むがこれに限定されない、本開示の環境に関連する周知の構造又は構成要素は、実施形態の説明を不必要に不明瞭にすることを回避するために示されていないか、又は記述されていない。さらに、様々な実施形態は、方法、システム、媒体、又はデバイスであってもよい。したがって、様々な実施形態は、完全にハードウェアの実施形態、完全にソフトウェアの実施形態、完全にファームウェアの実施形態、又はソフトウェア、ファームウェア、及びハードウェアの態様を組み合わせるか、もしくはサブ組み合わせる実施形態であってもよい。
【0027】
本開示をより詳細に記載する前に、その理解が、本明細書で使用される特定の用語の定義を提供するのに有用であり得る。追加の定義は、本開示全体を通して記載される。用語“含む”及び“含む”、並びにそれらの誘導体は、限定されるものではないが、包含を意味する。“又は”という用語は、包括的、意味、及び/又はである。“関連”及び“関連”という語句、並びにその誘導体は、含むこと、その中に含まれること、相互接続すること、包含すること、その中に含まれること、接続すること、それと結合すること、又はそれと結合すること、通信可能であること、それに協働すること、インターリーブすること、並置すること、それに近接すること、それに束縛されること、又はそれと結合すること、それを有すること、その特性を有すること、などを意味し得る。“コントローラ”又は“プロセッサ”という用語は、少なくとも一つの動作を制御する任意の装置、システム、又はその一部を意味し、こうした装置は、ハードウェア(例えば、電子回路)、ファームウェア、又はソフトウェア、又はそれらのうちの少なくとも二つの何らかの組み合わせで実装されてもよい。任意の特定のコントローラに関連付けられた機能は、ローカル又はリモートのいずれであっても、集中型又は分散型であってもよい。特定の単語及び語句のその他の定義は、本特許文書内に提供されてもよい。当業者であれば、多くの場合、ほとんどではないが、こうした定義が、定義された単語及び語句の以前並びに将来の使用に適用されることを理解するであろう。
【0028】
本開示で使用される場合、“インテリジェント医療装置”は、望ましくは、対象の天然身体部分を置換又は機能的に補完する、移植可能又は移植された医療装置である。インテリジェント医療機器は、開示されたセンサ組立品及び/又はアンカー(又はアンカー)構造(例えば、金属コイル又はバスケット)のうちの一つを含みうる。センサ組立品は、移植可能な報告プロセッサ(IRP)とも呼ばれる、コントローラ又はプロセッサを備えるか、又はそれと関連付けられる。一つの構成では、インテリジェント医療機器は、本明細書に記載される機能を実施するように配置されたIRPを有するセンサ組立品を有する、移植又は移植可能な医療機器である。センサ組立品は、インテリジェント医療機器の移植後状態を特徴付けるために、以下の例示的な動作のうちの一つ以上を実行しうる。前記インテリジェント医療機器又は前記インテリジェント医療機器の一部分を識別すること(例えば、前記センサアセンブリ、又は前記インテリジェント医療機器又は前記インテリジェント医療機器の一部分に対する一つ以上の一意の識別コードを認識することによって、検出することと、パラメータを感知及び/又は測定すること、監視パラメータと総称され得るが、業務用として生理的インテリジェント医療機器又はインテリジェント補綴物の一部に関する運動学的又はその他のデータ(例えば、センサ組立品)及びこうしたデータは、随意に時間の関数として収集されてもよく、前記収集されたデータを、前記インテリジェント医療機器又は前記インテリジェント医療機器の一部分(例えば、前記センサアセンブリと、前記収集されたデータ及び/又は前記保存されたデータを、前記インテリジェント医療機器又は前記インテリジェント医療機器の一部分(例えば、前記センサアセンブリ)を外部コンピューティング装置に供給することと、を含む、方法。外部コンピューティングデバイスは、パーソナルコンピュータ、基地局、コンピュータネットワーク、クラウドベースのストレージシステム、又はこうしたストレージへのアクセスを有する別のコンピューティングデバイスなど、少なくとも一つのデータストレージ位置へのアクセスを有してもよく、又はそうでなければ、そのようなストレージへのアクセスを有してもよい。インテリジェント医療機器の構成の非限定的かつ非網羅的なリストには、レストランに移植されるように構成された金属コイルが含まれる。
本明細書で使用される場合、データを監視することは、個別に又は集合的に、特定の移植可能なセンサアセンブリに関連付けられ、特定の移植可能なセンサシステムの外側の通信に利用可能な、一部又はすべてのデータを含む。例えば、監視データは、センサアセンブリの一つ以上のセンサからの未加工データを含み得る。1つ以上のセンサは、患者の1つ以上の生理学的パラメータに関連するデータを生成する、血液中の分析物材料(例えば、グルコース)、血液中の分析物要素(例えば、酸素又は二酸化炭素)などを検出するように構成され得る。例えば、患者の一つ又は複数の生理学的パラメータは、コイル塞栓などを介して治療された後、患者の状態と関連付けられ得る。監視データはまた、特定のセンサアセンブリに関連付けられた、一つ以上のセンサからの処理されたデータ、状態データ、動作データ、制御データ、障害データ、時間データ、スケジュールされたデータ、事象データ、ログデータなどを含み得る。一部の事例では、高解像度監視データは、より大量の、解像度で、より多くのセンサから、より頻繁に、又はこれに類するもので収集される、センサアセンブリのセンサのうちの一つ、多数、又はすべてからのデータを監視することを含む。
【0029】
センサとは、身体組織の一つ以上の異なる態様(例えば、解剖学的構造、生理機能、代謝、及び/又は機能)及び/又はスマート医療機器もしくはセンサシステムの一つ以上の態様を検出、測定、及び/又は監視することのうちの一つ以上を行うために利用され得るデバイスを指す。本発明での使用に適したセンサの代表的な例としては、例えば、酸素センサ、流体圧力センサ、流体体積センサ、接触センサ、位置センサ、パルス圧力センサ、血液体積センサ、血流センサ、化学センサ(例えば、血液及び/又は他の流体用)、代謝センサ(例えば、血液及び/又は他の流体用)、加速度計、機械的応力センサ、及び温度センサが挙げられる。特定の構成では、センサは無線センサであってもよく、又は他の構成では、無線マイクロプロセッサに接続されたセンサであってもよい。さらなる構成では、センサのうちの1つ以上(全てを含む)は、センサを特異的に識別する固有センサ識別番号(USI)を有し得る。
【0030】
センサアセンブリは、一つ以上の構成要素を指し得る。例えば、センサアセンブリは、センサ上に処理及び無線送信を有する単一構成要素センサであってもよい。他の実施例では、センサアセンブリは、本明細書に記載される一つ又は複数の機能を実施するためのセンサ及び他の構成要素を有する複数の構成要素であってもよい。
【0031】
本明細書に提供される本発明の様々な態様をさらに理解するために、以下のセクションが以下に提供される。I.概要、II.センサアセンブリ、A.アンテナ(複数可)、B.センサ、C.プロセッサ/コントローラ、D.電源、III.センサシステムの使用方法;IV.キット、V.配送システム、VI.追加の実施形態及び用語、並びにVII。例示的実施形態。
【0032】
I.概要
本開示に開示される装置、システム、及び方法は、とりわけ、脳、肺、胸部、又は胸部領域などの患者の血管系における血管構造の治療に使用することができる。血管構造の例としては、神経血管、呼吸、又は心血管構造が挙げられ、限定されるものではないが、類、カロチド動脈、静脈構造、動脈管、又は他の血管構造が挙げられる。例には、患者の後方循環における動脈の広がり、脳底動脈、分岐動脈、頭蓋内動脈、及び側壁動脈が含まれる。特に頭蓋内動脈の治療を監視することは困難であり得る。例えば、複数のMRI検査(又は他の検査)は、手術手技を前もって形成して、前記を処置した後に実施する必要がある場合がある。これは、高価で、時間がかかる場合があり、負担がかかる場合がある。したがって、治療を監視するために、インテリジェント医療デバイス及び/又はセンサシステムをインプラント(例えば、金属コイル)に埋め込むことが有用である。センサシステムによって監視されるパラメータは、センサシステムの1つ以上のアンテナを使用して無線で送信することができ、それによってMRI試験(又は他の試験)を実施する必要なく監視を可能にする。
【0033】
図1は、例示的なセンサ環境10を示す。環境10では、一つ又は複数のセンサアセンブリ100a、100bは、患者1の身体に医療従事者2によって移植され得る。センサアセンブリ100a、100bは、例えば、センサアセンブリ100a、100bが関連付けられる患者1に関連する医療及び健康データ、並びにセンサアセンブリ100a、100b自体の動作データを含むデータを収集するように配置及び構成され得る、関連する移植可能な報告プロセッサ(IPR)を含み得る。センサアセンブリ100a、100bは、患者1を監視する異なる段階の間に、1つ以上の基地局4又は1つ以上のコンピューティングデバイス3と通信することができる。患者の身体1に移植されている間、センサアセンブリ100a、100bはまた、バーコードスキャナ5が患者1に移植された特定のアセンブリ100a、100bを識別できるように、バーコードスキャナ5と通信することができる。バーコードスキャナ5及び/又は基地局4は、一つ又は複数のコンピューティングデバイス3と通信できる。
【0034】
例えば、医療処置に関連して、センサアセンブリ100a、100bは、患者の身体1に移植され得る。センサアセンブリ100a、100bは、手術室基地局4と通信することができる。患者1が自宅にいる間、及び医療処置からの十分な回復後、センサアセンブリ100a、100bは、自宅基地局(図示せず)及び/又は診療所基地局(図示せず)と通信するように配置され得る。センサアセンブリ100a、100bは、医療用インプラント通信サービス(MICS)、医療機器無線通信サービス(MedRadio)、Bluetooth、又はセンサアセンブリ100a、100bでの使用に適した他の何らかの無線通信プロトコルなどの短距離ネットワークプロトコルを介して、各基地局と通信することができる。
【0035】
センサ組立品100a、100bは、スタンドアロンの医療装置であってもよく、又は望ましくは、患者の医療データ、装置の動作データ、又は他の有用なデータを収集及び提供できる金属コイル又はバスケットなどのアンカー構造を含む、より大きなシステムの構成要素であってもよい。
センサアセンブリ100a、100bは、センサアセンブリ100a、100bが関連付けられている患者1に関連する医療及び健康データ、並びにアセンブリ100a、100b自体の動作データを含む、情報及びデータを収集することができる、1つ以上の測定ユニット、例えば、センサを含み得る。
【0036】
センサアセンブリ100a、100bは、患者1の監視プロセス中に、様々な異なる時間及び様々な異なる速度でデータを収集することができる。いくつかの構成では、センサアセンブリ100a、100bは、患者を監視する過程にわたって複数の異なる段階で動作し得る。例えば、センサアセンブリ100a、100bは、センサアセンブリ100a、100bが患者1に移植された直後により多くのデータを収集し、患者1が治癒するにつれてより少ないデータを収集し、その後収集することができる。
【0037】
センサアセンブリ100a、100bによって収集されるデータの量及びタイプは、患者ごとに異なってもよく、収集されるデータの量及びタイプは、単一の患者に対して変化し得る。例えば、特定の患者のセンサアセンブリ100a、100bによって収集されたデータを研究する医療従事者は、センサアセンブリ100a、100bが将来のデータを収集する方法を調整又はその他の方法で制御し得る。
【0038】
センサアセンブリ100a、100bによって収集されるデータの量及びタイプは、異なる身体部分、異なるタイプの患者状態、異なる患者の人口統計学的特性、又は他の差異に対して異なってもよい。別の方法として、又は追加的に、収集されたデータの量及びタイプは、患者が治癒しているか、又はどのように感じているか、モニタリングプロセスがどのくらい継続するか、バッテリ電力がいくら残っているか、及び節約されるべきか、モニタリングされる動きのタイプ、モニタリングされる身体部分などの他の要因に基づいて、時間外に変化し得る。一部の事例では、収集されたデータは、患者がセンサアセンブリ100a、100bなどと関連付ける主観的な疼痛データ、生活の質指標データ、併存疾患、知覚、又は期待など、患者によって提供される個人的記述情報で補足され得る。
【0039】
センサ組立品100a、100bの患者1への移植は、図2に示すように、手術室で発生しうる。本明細書で使用される場合、手術室は、センサアセンブリ100a、100bを患者に移植することができる任意のオフィス、部屋、建物、又は施設を含む。例えば、手術室は、センサアセンブリ100a、100bが患者の中に移植される、病院内の典型的な手術室、外科クリニック又は診療所内の手術室、又は任意の他の手術室、介入室、集中治療室、救急室などであってもよい。
【0040】
手術室基地局4は、センサアセンブリ100a、100bが患者1に移植されているときに、センサアセンブリ100a、100bを構成及び初期化するために利用され得る。通信関係は、例えば、手術室基地局4によって送信されるポーリング信号及びセンサアセンブリ100a、100bによって送信される応答信号に基づいて、センサアセンブリ100a、100bと手術室基地局4との間に形成され得る。
【0041】
センサアセンブリ100a、100bの移植前にしばしば起こり得る通信関係を形成すると、手術室基地局4は、初期構成情報をセンサアセンブリ100a、100bに送信し得る。初期構成情報は、タイムスタンプ、日印、センサアセンブリ100a、100bのタイプ及び配置の識別、センサアセンブリ100a、100bに関連付けられた他のインプラントに関する情報、外科医情報、患者識別、手術室情報などを含み得るが、これらに限定されない。
【0042】
いくつかの構成では、初期構成情報は、一方向に渡され得る。いくつかの実施形態では、初期構成情報は、双方向に渡すことができる。初期構成情報は、センサアセンブリ100a、100bによるデータの収集に関連付けられた少なくとも一つのパラメータを画定しうる。例えば、初期構成情報は、一つ以上の動作モードの各々に対するセンサ組立品100a、100bの一つ以上のセンサの設定を識別しうる。初期構成情報はまた、他の制御情報を含んでもよく、例えば、センサアセンブリ100aの初期動作モード、100b、前記動作モードの変化をトリガする特定のイベントと、無線設定、データ収集情報(例えば、センサアセンブリ100aがどのくらいの頻度で、100bは、収集されたデータまでウェイクアップし、データを収集する期間、収集するデータの量、ホーム基地局(図示せず)と、コンピューティングデバイス3と、接続されたパーソナルアシスタント識別情報と、センサ組立品100aの移植又は動作に関連する他の制御情報、100b.スマートスピーカーとも呼ばれ得る、接続されたパーソナルアシスタントの例としては、Neak Echo(登録商標)、Neak Dot(登録商標)、Google Home(登録商標)、Neak(登録商標)患者モニター、Comcastのヘルストラッキングスピーカー、及びApple Homeポッド(登録商標)が挙げられる。
【0043】
一部の構成では、初期構成情報は、手術室基地局4又は関連するコンピューティングデバイス3上に事前記憶され得る。他の構成では、外科医、外科技術者、又はいくつかの他の医療従事者2は、センサアセンブリ100a、100bへの送信のために、制御情報及び他のパラメータを手術室基地局4に入力し得る。少なくとも一つのこうした構成では、手術室基地局4は、手術室構成コンピューティングデバイス3と通信し得る。手術室構成コンピューティングデバイス3は、医師がセンサアセンブリ100a、100bの構成情報を入力できるようにするグラフィカルユーザインターフェースを有するアプリケーションを含み得る。様々な構成では、手術室構成コンピューティング装置3上で実行されるアプリケーションは、医療従事者2によって調整可能であってもされなくてもよい、予め定義された構成情報の一部を有してもよい。手術室構成コンピューティングデバイス3は、図1に示すように、有線、又は無線ネットワーク接続(例えば、USB接続、Bluetooth接続、Bluetooth Low Energy(BTLE)接続、又はWi-Fi接続)を介して、構成情報を手術室基地局4に通信することができ、これはセンサアセンブリ100a、100bに通信することができる。
【0044】
手術室構成計算装置3はまた、センサアセンブリ100a、100b又は手術室基地局4に関する情報を外科医、外科手術技術者、又は他の医療従事者2に表示することができる。例えば、手術室構成コンピューティング装置3は、センサアセンブリ100a、100bが構成情報を記憶又はアクセスできない場合、センサアセンブリ100a、100bが応答しない場合、センサアセンブリ100a、100bが初期自己試験中にセンサ又は無線のうちの一つの問題を識別する場合、手術室基地局4が応答しないか、又は誤動作する場合、又は他の理由から、エラー情報を表示し得る。
【0045】
手術室基地局4及び手術室構成コンピューティングデバイス3は、別個のデバイスとして説明されているが、実施形態はそのように限定されず、むしろ、図示されるように、手術室構成コンピューティングデバイス3及び手術室基地局4の機能は、単一のコンピューティングデバイス内又は別個のデバイス内に含まれ得る。このようにして、医療従事者1は、一実施形態では、構成情報を手術室基地局4に直接入力することを可能にし得る。
【0046】
図1に戻ると、センサアセンブリ100a、100bが患者内に移植され、患者が帰国すると、ホーム基地局、コンピューティング又はスマートデバイス(例えば、患者のスマートフォン)、接続されたパーソナルアシスタント、又はホーム基地局のうちの二つ以上、及びコンピューティング又はスマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントは、センサアセンブリ100a、100bと通信することができる。センサアセンブリ100a、100bは、決定された速度及び時間、可変速度及び時間、又はそうでなければ制御可能な速度及び時間でデータを収集することができる。データ収集は、センサアセンブリ100a、100bが手術室内で初期化された時、医療従事者1によって指示された時、又は何らかの後の時点で開始することができる。センサアセンブリ100a、100bによって収集される少なくとも一部のデータは、ホーム基地局に直接、スマートデバイスに直接、接続されたパーソナルアシスタントに直接、スマートデバイス及び接続されたパーソナルアシスタントの一方又は両方を介して基地局に直接、基地局及び接続されたパーソナルアシスタントの一方又は両方を介してスマートデバイスへ、又はスマートデバイス及び基地局の一方又は両方を介して接続されたパーソナルアシスタントに送信されてもよい。ここで、一方又は両方とは、品目のみを介して、及び両方の品目を連続的に又は並列で介することを意味する。例えば、センサアセンブリ100a、100bによって収集されたデータは、スマートデバイスのみを介して、接続されたパーソナルアシスタントのみを介して、スマートデバイス及び接続されたパーソナルアシスタントを介して直列に、接続されたパーソナルアシスタント及びスマートデバイスを介して直列に、またスマートデバイス及び接続されたパーソナルアシスタントの両方を介して直接、及び場合によっては同時に、ホーム基地局に送信され得る。同様に、センサアセンブリ100a、100bによって収集されたデータは、ホーム基地局のみを介して、接続されたパーソナルアシスタントのみを介して、ホーム基地局及び接続されたパーソナルアシスタントを介して直列に、接続されたパーソナルアシスタント及びホーム基地局を介して直列に、さらには、ホーム基地局及び接続されたパーソナルアシスタントの両方を介して、直接、及び同時に、スマートデバイスに送信され得る。さらに、実施例では、センサアセンブリ100a、100bによって収集されたデータは、スマートデバイスのみを介して、ホーム基地局のみを介して、スマートデバイス及びホーム基地局を介して直列に、ホーム基地局及びスマートデバイスを介して直列に、またスマートデバイス及びホーム基地局の両方を介して直接、及び場合によっては同時に、接続されたパーソナルアシスタントに送信され得る。
【0047】
様々な構成では、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上は、センサアセンブリ100a、100bが、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上との通信範囲内にあるかどうかを判定するために、定期的、所定の、又は他の時点でセンサアセンブリ100a、100bをpingすることができる。センサ組立品100a、100bからの応答に基づいて、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上は、センサ組立品100a、100bが通信範囲内にあると判定し、センサ組立品100a、100bは、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上に収集されたデータを送信するように要求、命令、又はその他の方法で指示することができる。
【0048】
ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの1つ以上の各々は、一部の事例では、それぞれの任意のユーザインターフェースで配置されてもよい。ユーザインターフェースは、1つ以上のタイプのマルチメディア情報(例えば、ビデオ、音声、触覚など)を一方向又は双方向に通過する、マルチメディアインターフェースとして形成され得る。ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの1つ以上のそれぞれのユーザインターフェースを介して、患者1又は患者1の関連付け(図1には図示せず)は、センサアセンブリ100a、100bによって収集されたデータを補足するために、他のデータを入力してもよい。ユーザは、例えば、個人的に記述的な情報(例えば、年齢変化、体重変化)、病状の変化、併存疾患、疼痛レベル、生活の質、又は他の主観的指標データ、医療従事者のための個人メッセージなどを入力してもよい。これらの構成では、個人の記述的情報は、キーボード、マウス、タッチスクリーン、マイク、有線もしくは無線コンピューティングインターフェース、又は何らかの他の入力手段で入力されてもよい。個人記述情報が収集される場合、個人記述情報は、情報をセンサアセンブリ100a、100b、患者、関連する医療従事者、関連する医療施設などの一意識別子と関連付ける一つ以上の識別子を含んでもよく、又はそうでなければそれらと関連付けられてもよい。
【0049】
これらの場合の一部では、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルデバイスのうちの1つ以上のそれぞれの任意選択的なユーザインターフェースはまた、センサアセンブリ100a、100bに関連付けられた情報を、例えば、医療従事者2からユーザに送達するように配置されてもよい。これらの場合、ユーザに送達される情報は、ビデオ画面、音声出力装置、触覚変換器、有線もしくは無線コンピューティングインターフェース、又は何らかの他の同様の手段を介して送達されてもよい。
【0050】
ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上が、ユーザインターフェースと共に配置される構成では、ユーザインターフェースは、患者ポータルデバイスへの通信結合のために配置される内部ユーザインターフェースと共に形成され得る。特許ポータル装置は、スマートフォン、タブレット、身体装着装置、体重もしくは他の健康測定装置(例えば、温度計、計量器など)、又は有線もしくは無線通信が可能な他の何らかのコンピューティング装置であってもよい。これらの場合、ユーザは、個人的に記述的な情報を入力することができ、また、ユーザは、センサアセンブリ100a、100bに関連付けられた情報を受信することができる。
【0051】
ホーム基地局は、患者のホームネットワークを利用して、収集されたデータをクラウドに送信することができる。ローカルエリアネットワークであってもよいホームネットワークは、患者の自宅からインターネットなどのワイドエリアネットワークへのアクセスを提供する。一部の構成では、ホーム基地局は、Wi-Fi接続を利用して、ホームネットワークに接続し、インターネットにアクセスし得る。他の実施形態では、ホーム基地局は、USB接続を介してなど、患者のホームコンピュータ(図示せず)に接続されてもよく、それ自体がホームネットワークに接続される。
【0052】
スマートデバイスは、例えば、Bluetooth(登録商標)対応信号を介してセンサアセンブリ100a、100bと直接通信することができ、収集されたデータをクラウドに送信するように患者のホームネットワークを利用することができ、又は例えば、セルラーネットワークを介してクラウドと直接通信することができる。別の方法として、スマートデバイスは、例えば、Bluetooth(登録商標)対応信号を介して、基地局及び接続されたパーソナルアシスタントの一方又は両方と直接通信するように構成されてもよく、センサアセンブリ100a、100bと直接通信するように構成されていない。
【0053】
さらに、接続されたパーソナルアシスタントは、例えば、Bluetooth(登録商標)対応信号を介してセンサアセンブリ100a、100bと直接通信することができ、収集されたデータをクラウドに送信するように患者のホームネットワークを利用することができ、又は例えば、モデム/インターネット接続又はセルラーネットワークを介して、クラウドと直接通信することができる。別の方法として、接続されたパーソナルアシスタントは、例えば、Bluetooth(登録商標)対応信号を介して、基地局及びスマートデバイスのうちの一方又は両方と直接通信するように構成されてもよく、センサアセンブリ100a、100bと直接通信するように構成されなくてもよい。
【0054】
収集されたデータをクラウドに送信することに加えて、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの1つ以上はまた、クラウドから直接、又はホームネットワークを介して、データ、コマンド、又は他の情報をクラウドから取得してもよい。ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上は、受信したデータ、コマンド、又は他の情報の一部又はすべてをセンサアセンブリ100a、100bに提供し得る。こうした情報の例としては、更新された構成情報、センサアセンブリ100a、100bが適切に機能しているかどうかを判定するための診断要求、データ収集要求、及び他の情報が挙げられるが、これらに限定されない。
【0055】
クラウドは、センサアセンブリ100a、100bから収集されたデータを集約するための一つ以上のサーバコンピュータ又はデータベース、及び一部の事例では患者から収集された個人的記述的情報を、他のインテリジェント移植可能装置から収集されたデータ、及び一部の事例では他の患者から収集された個人的記述的情報と含んでもよい。このようにして、クラウドは、別々の患者に移植される複数のインテリジェント移植可能デバイスの各々から収集されたデータに関する様々な異なる指標を作成することができる。この情報は、インテリジェントインプラント可能デバイスが適切に機能しているかどうかを判定するのに役立ち得る。収集された情報はまた、どの特定の装置が適切に機能していない可能性があるかを判定すること、インテリジェント移植可能装置に関連付けられた処置又は状態が患者を支援しているかどうかを判定すること(例えば、センサアセンブリ100a、100bを含むセンサシステムが適切に動作しているかどうか)、及び他の医療情報を判定することなどの、他の目的にも有用であり得る。
【0056】
モニタリングプロセス全体を通して様々な時点で、患者は、追跡予約のために医療従事者を訪問するように要求され得る。この医療従事者は、センサアセンブリ100a、100bを患者に移植した外科医、又は患者のモニタリングプロセス、理学療法、及び回復を監督する異なる医療従事者であり得る。様々な異なる理由から、医療従事者は、制御された環境でセンサアセンブリ100a、100bからリアルタイムデータを収集することを望む場合がある。一部の事例では、医療従事者を訪問する要求は、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの1つ以上のそれぞれの任意の双方向ユーザインターフェースを介して送達され得る。
【0057】
医師は、センサアセンブリ100a、100bと通信する診療所基地局を利用して、診療所基地局とセンサアセンブリ100a、100bとの間の追加のデータを渡すことができる。別の方法として、又は追加的に、医師は、診療所基地局を利用して、センサアセンブリ100a、100bにコマンドを渡すことができる。いくつかの構成では、診療所基地局は、センサアセンブリ100a、100bに、短時間に収集されるデータの速度又はタイプを一時的に増加させるために、高解像度モードに入るように命令することができる。高解像度モードは、センサアセンブリ100a、100bに、医療従事者が患者も監視している活動中に、異なる(例えば、大量の)データを収集するように指示する。
【0058】
いくつかの構成では、診療所基地局は、医師が、センサアセンブリ100a、100bによって収集された高解像度データと同期され得るイベントマーカーを入力することを可能にすることができる。例えば、センサアセンブリ100a、100bが頭蓋内腔内に移植されるように適合されたセンサシステム内の構成要素であると仮定する。フォローアップ訪問中、医師は、センサアセンブリ100a、100bを高解像度モードに置くことができる。医療従事者は、センサアセンブリ100a、100bからのセンサデータを確認し、美観が凝固しているかどうかを決定することができる。センサデータが、レストランが凝固していないことを示す場合、医師は患者に医薬品を投与することができる。医師は、患者の血圧を低下させ、その血管を弛緩させるために、ベータブロッカー及び/又はカルシウムチャネルブロッカーを投与することができる。あるいは、医師は、血液凝固を促進する抗線維素溶解薬(例えば、アプロチニン、トラネキサム酸、イプシロン-アミノカプロ酸)を投与してもよい。医師が患者に薬剤を投与した後、医師は診療所基地局上の事象マーカーボタンをクリックして、薬剤の投与をマークすることができる。医師オフィスの基地局は、マーカー及びマーカーが入力された時間を記録する。このマーカーのタイミングが収集された高解像度データのタイミングと同期されると、医師はデータを分析して、医薬品の効果を判定できる。
【0059】
他の構成では、診療所基地局は、センサアセンブリ100a、100bに更新された構成情報を提供し得る。センサアセンブリ100a、100bは、この更新された構成情報を格納することができ、これは、データの収集に関連付けられるパラメータを調整するために使用され得る。例えば、患者が良好に機能している場合、医師は、センサアセンブリ100a、100bがデータを収集する頻度の低減を指示することができる。反対に、欠陥又は損傷が治癒しない場合(例えば、隆起していない場合)、医師は、センサアセンブリ100a、100bに、決定された期間(例えば、数日)、追加のデータを収集するように指示し得る。医療従事者は、追加のデータを使用して、特定の問題を診断及び治療し得る。一部の事例では、追加のデータは、患者が医師の立会いを離れた後、かつもはや診療所の基地局の範囲内になくなった後に、患者によって提供される個人的記述情報を含み得る。これらの場合、個人記述情報は、ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上から収集及び送達され得る。センサアセンブリ100a、100b及び/又は基地局内のアンテナは、そのような強化された監視の期間を制限する保護を提供し、バッテリがインプラントのライフサイクルの間持続するのに十分な電力を保持することを保証することができる。追加的に、又は代替的に、センサアセンブリ100a、100bは、センサアセンブリ100a、100bの監視を制限するのを支援する、以下にさらに説明される導電性スイッチを含み得る。
【0060】
様々な構成では、診療所基地局は、診療所構成コンピューティングデバイスと通信し得る。診療所構成コンピューティングデバイスは、医師がコマンド及びデータを入力できるようにするグラフィカルユーザインターフェースを有するアプリケーションを含み得る。コマンド、データ、及び他の情報の一部又はすべては、後で、診療所基地局を介してセンサアセンブリ100a、100bに送信され得る。例えば、一部の構成では、医師は、グラフィカルユーザインターフェースを使用して、センサアセンブリ100a、100bに、その高解像度モードに入るように命令することができる。他の構成では、医療従事者は、グラフィカルユーザインターフェースを使用して、センサアセンブリ100a、100bの構成情報を入力又は修正することができる。診療所構成コンピューティングデバイスは、有線又は無線ネットワーク接続(例えば、USB接続、Bluetooth(登録商標)接続、又はWi-Fi接続)を介して、情報(例えば、コマンド、データ、又はその他の情報)を診療所基地局に送信することができ、これは次に、情報の一部又はすべてをセンサアセンブリ100a、100bに送信することができる。
【0061】
医師のオフィス構成コンピューティング装置はまた、患者に関するセンサアセンブリ100a、100bに関する他の情報(例えば、個人的記述情報)、又は医師のオフィス基地局を、医師に表示することもできる。例えば、診療所構成コンピューティングデバイスは、センサアセンブリ100a、100bによって収集され、診療所基地局に送信される高解像度データを表示し得る。医師オフィス構成コンピューティング装置はまた、センサ組立品100a、100bが構成情報を記憶又はアクセスできない場合、センサ組立品100a、100bが応答しない場合、センサ組立品100a、100bがセンサ又は無線のうちの一つの問題を識別する場合、医師オフィス基地局が応答しないか、又は誤動作する場合、又はその他の理由から、エラー情報を表示しうる。
【0062】
いくつかの構成では、診療所構成コンピューティングデバイスは、クラウドへのアクセスを有し得る。少なくとも一実施形態では、医師は、診療所構成コンピューティングデバイスを利用して、センサアセンブリ100a、100bによって以前に収集され、ホーム基地局及びスマートデバイスのうちの一方又は両方を介してクラウドに送信された、クラウドに保存されたデータにアクセスすることができる。同様に、診療所構成コンピューティングデバイスは、センサアセンブリ100a、100bから取得された高解像度データを、診療所基地局を介してクラウドに送信することができる。一部の構成では、診療所基地局は、インターネットアクセスを有してもよく、診療所構成コンピューティング装置を使用することなく、高解像度データをクラウドに直接送信することを可能にしてもよい。
【0063】
様々な構成では、医療従事者は、患者が診療所にいないときに、センサアセンブリ100a、100bの構成情報を更新し得る。これらの場合、医療従事者は、診療所構成コンピューティング装置を利用して、更新された構成情報をクラウドを介してセンサアセンブリ100a、100bに送信することができる。ホーム基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上は、クラウドから更新された構成情報を取得し、更新された構成情報をクラウドに渡すことができる。これにより、医師は、患者が診療所に来ることを必要とせずに、センサアセンブリ100a、100bの動作を遠隔で調整することができる。これはまた、医療従事者が、例えば、患者によって提供され、自宅基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上を通過した、個人的に記述する情報に応答して、患者にメッセージを送信することを可能にし得る。
【0064】
医師オフィス基地局及び医師オフィス構成コンピューティング装置は、別個の装置として説明されているが、構成は、そのように制限されず、むしろ、医師オフィス構成コンピューティング装置及び医師オフィス基地局の機能は、単一のコンピューティング装置又は別個の装置(図示するように)に含まれてもよい。このようにして、医療従事者は、一つの構成で有効化されて、構成情報又はマーカーを診療所基地局に直接入力し、診療所基地局上のディスプレイから高解像度データ(及び同期マーカー情報)を見ることができる。
【0065】
さらに図1を参照すると、代替的な構成が企図される。例えば、基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントの各々は、基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの別の一つ又は二つを介して、センサアセンブリ100a、100b及びクラウドのうちの一方又は両方と通信するように構成され得る。さらに、スマートデバイスは、センサアセンブリ100a、100bへのインターフェースとして一時的に収縮することができ、センサアセンブリ100a、100bへのインターフェースとして作用することができる、スマートウォッチ、スマートパッチ、及びコーヒーポットなどの任意のIoTデバイスなどのスマートフォン以外の任意の好適なデバイスとすることができる。さらに、基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ以上は、一つ以上の患者に移植された複数のセンサアセンブリ100a、100bの通信ハブとして作用し得る。さらに、前記基地局のうちの1つ以上と、スマートデバイス、接続されたパーソナルアシスタントは、処方書又は医療用品(例:患者入力又はセンサアセンブリ100aに応答して、カルシウムチャネルブロッカー)と、100b入力(例えば、疼痛レベル、凝固のレベル)が、医療専門家及び保険会社がかかる注文又は再注文を事前に承認している場合、別の方法として、前記基地局のうちの1つ以上と、スマートデバイス、接続されたパーソナルアシスタントは、医療専門家や保険会社から注文又は再注文の承認。さらに、基地局、スマートデバイス、及び接続されたパーソナルアシスタントのうちの一つ又は複数は、Alexa(登録商標)又はSiri(登録商標)などのパーソナルアシスタントで構成され得る。
【0066】
II. センサアセンブリ
本明細書に記載のセンサアセンブリのいずれかは、レストランなどの任意の血管構造内に移植することができる。
【0067】
図2A図2Cに示すように、センサアセンブリ100は、1つ以上のセンサ102及び/又は1つ以上のアンテナ112(本開示では、アンテナ112として単数形で言及される場合もある)を含み得る。1つ以上のセンサ102は、1つ以上の生理学的パラメータを監視することができる。一つ以上の生理学的パラメータは、患者の血管系を通る血流、又は患者の他の状態を示し得る。例えば、1つ以上のセンサ102は、1つ以上の生理学的パラメータを連続的に、断続的に、規則的な時間間隔で、又はコマンドの受信に応答して監視することができる。1つ以上のアンテナ112は、センサデータを患者の身体の外側の受信機に送信することができる。例えば、1つ以上のアンテナ112は、センサデータを連続的に、断続的に規則的な時間間隔で、又はコマンドの受信に応答して送信することができる。
【0068】
センサアセンブリ100は、図22A図2Cに示すように、毛細血管構造、例えば、毛細血管20を通る血流を示す1つ以上の生理学的パラメータを監視することができる。センサ組立品100は、動きなどの患者の他の状態を監視するための一つ以上のセンサを含みうる。例えば、センサアセンブリ100は、患者が立っているか、座っているか、又は横になっているかを監視するための加速度計を含み得る。
【0069】
センサ組立品100は、アンカー(又はアンカー)構造も含むことができるセンサシステム150に含まれてもよい。例えば、図2Aは、送達システム300(カテーテルなど)によって部屋20内に移植されているセンサシステム150を図示する。アンカー構造106Aは、センサアセンブリ100とレストラン20の壁との間になど、レストラン20内に位置付けられてもよい。アンカー構造106Aは、一つ又は複数のフレーミングコイル又は他の構造の形態を取り、レストラン20の入口を維持し、及び/又はレストランを安定化し得る。例えば、アンカー構造106Aは、センサアセンブリ100を少なくとも部分的に囲み、且つ、壁20に接触し得る。別の方法で見ると、センサアセンブリ100は、アンカー構造106Aによって画定される内部空間内に配置され得る。アンカー構造106Aは、センサアセンブリ100に直接的又は間接的に接触し得る。例えば、アンカー構造106Aは、アンテナ112及び/又はセンサ102に接触し得る。一部の構成では、アンカー構造106Aは、アンテナ112など、センサアセンブリ100に直接的又は間接的に結合され得る。他の構成では、アンカー構造106Aは、センサアセンブリ100に全く接触しなくてもよい。アンカー構造106Aは、例えば、血液の流れを迂回することによって、特徴(又は任意の他の血管構造)を閉塞し得る。
【0070】
アンカー構造は、異なる構成を取り得る。例えば、図2Bは、シロナ20内に移植されているセンサシステム150を示す。アンカー構造106Bは、バスケットなどのメッシュ又は織物構造の形態を取ってもよい。アンカー構造106Bは、センサシステムから延在する複数のループ、例えば、二つのループ、又は三つのループ、又は四つのループ、又は四つ以上のループの形態を取ってもよい。随意に、複数のループは単一平面内にある。随意に、複数のループは、それぞれ同じサイズのものである。アンカー構造106Bは、シャツ20の壁と接触してもよい。図2Cは、アンカー構造106Cを有する二分岐カテーテル20に移植された後のセンサシステム150を示す。アンカー構造106Cは、遮蔽を促進するための一つ又は複数のコイルを含み得る。センサシステム150が部屋20に移植された後、血液は親容器23から関連する娘容器22(矢印で示す通り)に流れることができる。センサシステム150は、血液がレストラン20内に流れるのを遮断することができ、これはレストラン20が成長する可能性を低減する。
【0071】
図2Dは、センサ102又はセンサ組立品100を、部屋20内に位置付ける可能性を図示する。部屋20は、親動脈23に隣接して位置することができる首部21を有してもよい。シャツ20は高さHを有してもよく、ネック21は幅Wを有してもよい。センサ102は、シャツ20の高さHの真ん中及びネック21の幅Wの真ん中に、又はその近くに位置付けられてもよい。一つ以上のセンサ102又はセンサ組立品100の位置付けが重要である。例えば、センサ102が親容器23から離れて位置付けられすぎる場合、センサ102は血流を感知できない場合がある。センサ102が首部21の近くに位置付けられすぎる場合、センサ102は、望ましくない閉塞及び治療における他の問題を引き起こす場合がある。さらに、センサ102は、例えば、親容器23内の血流によって、不注意にレストラン20から流れ出てもよい。
【0072】
図3は、センサ組立品200の上面図(これは、センサ組立品100又は本明細書に記載の任意の他のセンサ組立品と類似し得る)を図示する。センサアセンブリ200は、約1.5mm以下又は約1.0mm以下の長さ及び/又は幅を有し得る。センサ組立品200の厚さは、500ミクロン以下、又は300ミクロン以下であってもよい。
【0073】
センサアセンブリ200は、構成要素を取り付けるための基材層(又は基材)210、例えばシリコン基材を含むことができる。基板210はプリント回路基板(PCB)とすることができる。基材210は、電源(図示せず)上に積み重ねることができる。
【0074】
センサアセンブリ200は、1つ以上のアンテナ212及び1つ以上のセンサ202(例えば、グルコースセンサ、酸素センサ、代謝センサ、モーションセンサ、又は本明細書に記載される他のセンサ)を含み得る。図示した通り、センサ202及び/又はアンテナ212は、白金、白金/イリジウム合金などの白金合金、金、銀、又はその他の適切な材料を含みうる。随意に、センサアセンブリ200は、信号をクリーニングするための基準電極又はバランサー222を含み得る。基準電極222は、銀又は酸化銀を含み得る。基材210の領域205は、追加のデバイス(通信回路、プロセッサなど)の位置付けのために透明に保たれてもよい。
【0075】
センサアセンブリ200は、構成要素をリンクするための一つ以上の接触パッド206を含み得る。接触パッド206は、絶縁層によって担持されてもよい。センサアセンブリ200は、回路導管及びスイッチ相互作用のための一つ以上の接地パッド208を含み得る。接地パッド208は、電源によって担持されてもよい。図示した通り、接触パッド206は、接地パッド208とセンサ102との間に位置付けられてもよい。
【0076】
センサアセンブリ200は、アンカー構造226(コイルとして示される)によって囲まれるなど、(部屋20と類似し得る)部屋320に移植されるものとして図示されている。
【0077】
A. アンテナ(複数可)
前述のように、センサアセンブリ100(又は200又は本明細書に開示される任意の他のセンサアセンブリ)は、アンテナ112などの1つ以上のアンテナを含み得る。アンテナ112は、センサ組立品100の一つ以上の他の構成要素、例えば、通信回路(トランシーバなど)及び/又は充電回路(誘導充電など)と電気的に通信してもよい。アンテナ112は、センサアセンブリ100に関連するセンサデータ又は他のデータを、受信機(例えば、本体内のハブ及び/又は基地局もしくは本体外の他のコンピューティングデバイス)に送信することができ、受信機及び送信機とも呼ばれ得る。受信機は、患者が着用する衣服の物品に組み込まれ得る。例えば、センサアセンブリが頭蓋内腔内に移植される場合、受信機は、例えば、患者が着用する毛、ヘッドバンド、又は毛布に、又はより一般的には、上胴体から頭蓋までの領域で患者が着用することができる任意の衣服又は衣服に組み込まれ得る。アンテナ112は、センサデータを連続的に送信するか、又は所定の時間間隔で、又は受信機からコマンドを受信すると、センサデータを断続的に送信することができる。アンテナ112は、センサアセンブリ100が、センサアセンブリ100とともに使用するために構成された基地局と通信することを可能にし得る。アンテナ112は、Bluetooth(登録商標)、Bluetooth(登録商標)Low Energy(BTLE)、WiFi(登録商標)、MICS、Industial Scientific、and Medical(ISM)、又はZigbeeプロトコルのうちの一つ以上をサポートするように構成され得る。
【0078】
アンテナ112は、フィルタ(図示せず)を含み得る。フィルタは、表面音響波(SAW)フィルタ又はバルク音響波(BAW)、受動的要素(複数可)(1つ以上のインダクタ又はコンデンサなど)、又はPCB内のマイクロストリップ要素などの任意の適切なバンドパスフィルタとすることができる。アンテナ112は、RFトランシーバ及び/又はアンテナ112がアンテナ112による送信のための信号を生成する周波数帯、及び基地局がアンテナ112による受信のための信号を生成する周波数帯に好適であり得る。
【0079】
アンテナ112は、一つ以上の材料(例えば、純粋又は合金材料)から構築されてもよい。例えば、アンテナ112は、白金イリジウム、白金、金、又は被覆形状記憶ワイヤのうちの一つ以上から構築することができる。アンテナ112は、生体適合性ポリマー上に生体適合性金属をエッチングすることから構築することができる。被覆された形状記憶ワイヤは、アンテナ112が関心の周波数範囲内で動作するように、導電性材料で被覆及び/又はメッキされた内側ニチノールワイヤ(又は別の形状記憶合金から作製されたワイヤ、又は複数の形状記憶合金から作製されたワイヤ)を含み得る。1つ以上の材料は、1.0~6.0×106S/Mの導電率を有し得る。一つ以上の材料は、センサ102が処理ゾーンと相互作用するにつれて、センサ102と相互作用する、又はセンサ102に対して中立であるように適合され得る。
【0080】
アンテナ112は、ワイヤ(白金イリジウム、白金、金、又はニチノールワイヤなど)から構築されてもよく、又は管状構造(コーティングされたワイヤなど)を有してもよい。一実施形態では、アンテナは、白金及びイリジウム、例えば、約80/20の白金/イリジウム合金、例えば、約75~85部の白金及び約15~25部のイリジウム、又は約90/10の白金/イリジウム合金、例えば、約85~95部の白金及び約5~15部のイリジウムから部分的又は完全に形成される。一実施形態では、アンテナは、ニチノールを内側にクラッディングする金の外側から形成される。管状構成は、アンテナ112を構築するための複数の材料の使用を企図することができる。例えば、第一の材料(ニチノール又は別の形状記憶合金など)は、形状設定のために、及びアンテナ112の圧縮及び拡張を容易にするために利用することができる。第2の材料は、アンテナ112による無線送信及び受信に利用され得る。第二の材料は、白金イリジウム、白金、金、銅などとすることができる。一部の事例では、第二の材料はまた、化学反応を使用した感知に関連して本明細書に記載されるように、感知に使用され得る。第二の材料は、第一の材料の上に定置されてもよく、又は第一の材料の上に少なくとも部分的に封入されてもよい。
【0081】
アンテナ112は、センサアセンブリ100(アンテナを含む)が圧縮構成(送達システムへの装填用)と拡張構成(治療部位又はゾーンに挿入されるか、又は治療部位又はゾーンに位置付けられるとき)との間で移行できるように、十分に可撓性、可撓性、及び/又は適合可能であり得る。例えば、アンテナ112は、送達システムに装填するために圧縮され、送達システムからの解放時に拡張され得る。拡張された構成では、アンテナ112は、センサアセンブリ100のレストラン及び/又は他の構成要素(複数可)に安定化又は固定機能を提供し得る。アンテナ112は、可撓性パリレンアンテナを含み得る。一つ又は複数のアンテナ112は、圧縮構成に圧縮され、送達システムに装填され得る。アンテナ112が患者の中に移植されると、アンテナ112は拡張された構成に拡張され得る。この構成では、アンテナ112は、センサアセンブリ100を患者内に(例えば、治療ゾーン内又はその近くに)固定することができる。拡張された構成では、アンテナ112は、処理ゾーンの内表面又はその近く(例えば、部屋の内表面)に適合するようにサイズ設定及び適合され得る。
【0082】
アンテナ112は、センサシステム150のアンカー構造を形成することができる。アンテナ112は、血管構造又は他のアンカー構造との接触能力を強化するために、単軸ループ、二重軸ループ、又は球状ループを含み得る。アンテナは、センサアセンブリ100を患者の中に位置させることができる(例えば、首の入口の周りの位置)。センサアセンブリ100が患者に移植されるとき、アンテナ112は、例えば、レストラン壁と相互作用し、レストランと関連付けられた親動脈との間の流体交換の適切な監視のためにセンサアセンブリ100の位置を維持するために、レストランとのアンカー接触として作用し得る。例えば、アンテナ112は、レストランの内壁と相互作用することができる一つ以上のプロング及び/又はプロング延長部を含みうる。一つ以上のプロング及び/又はプロングの延長部は、プロング及び/又はプロングの延長部が非外傷性であるように、丸みのある端とすることができる。本明細書に記載されるように、別個のアンカー構造106を使用して、治療部位内にセンサアセンブリ100を支持することができる。これらの構成では、別個のアンカー構造106は、アンテナ112に直接的又は間接的に接触するか、又は結合することができる。アンテナ112は、アンテナが別個のアンカー構造106の移植を妨害しないように配置され得る。別個のアンカー構造106は、処理ゾーンの内表面又はその近くに適合し得る。
【0083】
アンテナ112又はセンサアセンブリ100の他の構成要素は、1つ以上のセンサ(複数可)に関して以下にさらに説明するように、処理方法によって望ましい相互作用を補完又は阻害する材料を担持するように製造されてもよい。例えば、アンテナ112は、アンテナ(複数可)112の外側又は内側に分解性材料で被覆することができ、これは材料又は材料の分解の他の副産物の一部を処理部位内に放出することができる。アンテナ112及び/又はセンサアセンブリ100の任意の他の構成要素は、共形コーティング(パリレン、シリコーン、共形エポキシなど)でコーティングされ得る。例えば、材料又は他の副産物は、センサシステムに関連して以下にさらに説明される導電率スイッチに基づいて放出されてもよい。一部の事例では、アンテナ112及び/又はセンサアセンブリ100の任意の他の構成要素は、凝固(凝固剤など)を促進するか、又はそうでなければ閉鎖を促進する材料(複数可)及び/又は薬剤(複数可)で被覆され得る。いくつかの実施形態では、アンテナ112及び/又はセンサアセンブリ100の任意の他の構成要素は、凝固(例えば、抗凝固剤)を阻害するか、又はそうでなければ閉鎖を阻害する材料(複数可)及び/又は薬剤(複数可)でコーティングされ得る。アンテナ112は、センサ102用のコイルインプラントとして作用し、コイル又は球状インプラントと連動して、スプリントゾーン内及びその周りへの流れを充填及び遮断することができる。アンテナ112は、治療部位(例えば、レストラン)の支持構造としての役割を果たすことができる。
【0084】
図2A図2D及び図3を参照すると、治療部位に移植するためのアンテナを設計することは簡単ではない。場合によっては、アンテナは小さくなければならない。例えば、アンテナは、約2.5mm(以下)~約10mm(以上)の半径を有し得る頭蓋骨に輪郭を描いてもよい。本明細書に開示されるように、アンテナは、輪郭を成すか、又はそれに準拠するように、異なる三次元構成を有してもよい。いくつかの実装形態では、アンテナは、圧縮可能かつ拡張可能であってもよく、所望の周波数帯で動作し、所望の距離にわたってデータを送受信してもよい。頭蓋骨の場合、このような距離は、例えば、任意の方向に少なくとも10cm(以下)、任意の方向に少なくとも11cm、任意の方向に少なくとも12cm、任意の方向に少なくとも13cm、任意の方向に少なくとも14cm、又は任意の方向に少なくとも15cm(以上)であり得る。レシーバは、本明細書に記載されるように、毛、ヘッドバンド、又は毛布によって支持されるなど、治療部位の近くに位置付けられ得るため、距離は比較的短くてもよい。上記の設計パラメータの一部は、矛盾する場合がある。例えば、アンテナのサイズを減少させると、動作の周波数範囲が増大するが、周波数(及び波長が短くなる)の増加は、散乱の増加による組織内のより多くの損失を引き起こすことになる。別の例として、アンテナの周波数範囲を減少させることは、動作距離を増加させるが、アンテナをより大きくすることになる。
【0085】
アンテナの設計は、治療部位及び周囲の組織、アンカー構造、センサ、及びアンテナのモデルの作成を伴い得る。頭蓋骨(このセクション全体を通して一例として使用される)については、モデルは、容器壁、アンカー構造(変化する密度のコイルなど)、センサ基板(例えば、FR4、Rogers、又はIsolaなどの一般的な誘電体)、及び異なるアンテナ構成を含み得る。電磁(EM)ドライバ(高周波EMソルバなど)を利用して、モデルを作成及び実行することができる。実現されたアンテナゲイン、アンテナから反射される電力量を示す反射係数(戻り損失に関連し、S11パラメータによって表現され得る)、並びにインピーダンス及び放射場パターンは、入力変数(周波数及び通信伝送など)の各並べ替え及び変動について分析され得る。モデリングを使用して、所望の動作距離に最適なアンテナ設計を選択することができる。
【0086】
モデリングのために、以下の一つ以上の仮定を行うことができる。アンテナとセンサ組立品の電子回路の残りの部分(アンテナとトランシーバとの間の接続など)との間に少なくとも一つの電気的接続があると仮定されうる。センサアセンブリからアンカー構造(接地用)への少なくとも一つの接続があると仮定され得る。アンテナは、平坦な二次元表面上の円錐又は正弦ラップパターンで形成され得る連続ワイヤからなると仮定され得る。アンテナは、球状又は実質的に球状の形状に設定されて、レストラン内の解剖学的配置(例えば、解剖学的構造に輪郭をなす)に適合する。
【0087】
一部の事例では、モデリング中に一つ以上の単純化を行うことが有利であり得る。例えば、シミュレーションを早めるために(例えば、シミュレーションを数日以上から数時間以下に低減するために)、図4に示すように、高密度コイルアンカー構造402を平坦な構造404に簡略化することができる。
【0088】
モデル化された一つのアンテナ設計は、蛇行(又は蛇行)単極アンテナ(例えば、図3に図示したアンテナ212)を含む。図5Aは、蛇行単極アンテナを有するセンサ組立品500(センサ組立品200と類似し得る)を図示する。センサ組立品500は、部屋520に移植されたものとして図示されている。センサ組立品500は、アンカー構造506Aの内部に位置付けられる(ゆるく結合されたコイルによって囲まれるなど)。一部の事例では、こうした構成をモデル化することは、アンテナの許容できない性能を実証することができる。例えば、2.45GHz(Bluetooth帯、ISM帯(Zigbeeによっても使用される)、又はWLAN帯に対応する)でのピークゲインは、約-64デシベル(dB)であり得、403MHz(402~405MHzの周波数範囲を有するMICS帯に対応する)でのピークゲインは、約-114dBであり得、その両方は、はるかに低い。別の例として、アンテナのインピーダンスは、Smithチャートのはるかに外側であってもよく、これはトランシーバの入力インピーダンス(例えば、50オーム)に合致するのに非常に困難である。これらの欠点は、アンテナを囲み、アンテナのファラデーシールド又はケージとして作用する導電性コイル構造に起因し得る。
【0089】
図5Bは、センサアセンブリ500をアンカー構造506Aの外側(コイル構造の外部など)に位置付けることを図示する。一部の事例では、こうした構成をモデル化することは、アンテナの許容できない性能を示し、図5Aの構成よりもほとんど利点を示さない場合がある。
【0090】
図5Cは、(図5Bのように)アンカー構造506Aの外側にセンサアセンブリ500を位置付け、センサアセンブリ基板(プリント回路基板など)の接地をアンカー構造506Aに接地する(例えば、接続530を有する)ことを示す。この構成では、アンテナはアンカー構造506Aに接地され、これはアンテナの性能を改善することができる。一部の事例では、こうした構成をモデル化することは、ピークゲインの改善を示し得る。例えば、2.45GHzでのピークゲインは、約-53dB(又は図5Aと比較して約11dB改善)であってもよく、403MHzでのピークゲインは、約-88dB(又は図5Aと比較して約26dB改善)であってもよい。これは、アンテナによって所望の性能を達成するために接地が重要であり得ることを実証し得る。
【0091】
図5Dは、センサアセンブリ500をアンカー構造506Bの外側に位置付け、センサアセンブリをアンカー構造に接地する(図5Cに示す)。アンカー構造506Bは、構造506Aよりも高密度であり得る。アンカー構造506Bは、高密度に結合されたコイル506B(治療されるレストランに応じて可能な構成であり得る)を表し得る。一部の事例では、こうした構成をモデル化することは、コイルの追加がピークゲインに影響を与えないこと、又はアンテナのインピーダンスを変更しないことを示し得、これは、アンテナの性能が劣化しないことを示す(図5Cと比較して)。モデリングは、アンテナの放射パターンがより滑らかであり得ることを示し得、これは有利であり得る。
【0092】
モデル化された別のアンテナ設計は、三次元構造(例えば、球状又は実質的に球状であり得る三次元アンカー構造は、レストランの解剖学的構造に合致し得る)の周りに位置付けられ得る平坦な単極アンテナを含む。このタイプのアンテナは、らせん状(又はらせん状)又はループアンテナと区別されるべきである。螺旋状アンテナとは異なり、二次元構成の平坦な単極アンテナは、蛇行する(又は連続的に前後に巻かれるが、それ自体は巻き戻さない)直線ワイヤとすることができる。こうした平坦な単極アンテナ612を図6Hに示す。図5A図5Dに関連して説明した蛇行単極アンテナとは異なり、平坦な単極アンテナ612は、以下に図示及び記載するように、三次元構造の周りに位置付けられうる。
【0093】
図6Aは、平坦な単極アンテナ612が球状アンカー構造606(例えば、コイル構造など、404に類似)の周りに位置付けられたセンサ組立品600(センサ組立品200と類似し得る)を図示する。センサ組立品600がアンカー構造606の内部に位置付けられている間、アンテナ612はアンカー構造の外部に位置付けられている。アンカー構造606は、高密度に結合されたコイル(図5Dの506Bなど)を表すことができる。図6Bに示すように、センサアセンブリ600の基板の接地は、複数の接続630A(四つの接続など)でアンカー構造606に接地され得る。一部の事例では、こうした構成をモデル化することは、アンテナ612の改善された(及び場合によっては許容可能な性能)ことを実証し得る。例えば、2.45GHzでのピークゲインは、約-27dBであり得、403MHzでのピークゲインは、約-71dBであり得、これは、図5A図5Dの構成に対する改善を表す(Bluetooth又はISM帯域の改善が特に有意である)。
【0094】
別の実施例として、アンテナのインピーダンスは、(いかなる整合回路も使用せずに)合致することに近くてもよい。これは図6Cに図示されており、これは、Bluetooth周波数帯域(2400~2483.5MHz)又はISM周波数帯域(2.4~2.5GHz)の周波数範囲に対して決定され、Smithチャート上にプロットされたアンテナ612のインピーダンスを示す(“1.0”と標識されたSmithチャートの中心点は、50オームの所望のインピーダンスに対応し得る)。周波数帯の周波数の範囲にわたるアンテナ612のS11パラメータを図6Dに示す。点634は、2.45GHzで、S11値が、-9dB~-9.5dBであり、良好な性能を表すことを示す(場合によっては、標的S11値は、-5dB以下、又は好ましくは-10dB以下であり得るため)。アンテナ612の共振周波数(図6Dのトラフ632によって示される)は、所望の周波数帯(2400~2483.5MHz)に近い。好適な整合回路を使用して、アンテナ612の共振周波数を所望の周波数帯にシフトさせ、トランシーバのインピーダンス(50オームなど)を整合させることができる。整合回路は、アンテナとトランシーバとの間に介在され得る(例えば、センサアセンブリ600のアンテナトランシーバ間の電気接続として機能し得るアンテナフィード640に接続される)。
【0095】
図6Eは、図6Aと同じ構造を図示するが、センサ組立品600の基体の接地とアンカー構造606との間に単一の接地接続630Bを有する。例えば、送達システム(カテーテルなど)を使用してセンサアセンブリ600、アンテナ612、及びアンカー構造606の部屋への挿入を容易にするために、接地接続の数を減少させることが有利であり得る。一部の事例では、アンカー構造の選択及び構成(密度など)は、外科医によって選択され、複数の接地接続を達成することは可能ではない場合がある。一部の事例では、図6Dに示す構成をモデル化することは、図6Aに示す構成をモデル化することと比較して、無視できる差を示すことができる。例えば、2.45GHzでのピークゲインは、約-28dBであり得る(図6Aの構成では、-27dBと比較して)。図6FのSmithチャートによって図示されるように、アンテナ612のインピーダンスは、(図6Cと比較して)わずかにシフトしているが、依然として一致に近いままである。図6GのS11プロットによって例示されるように、2.45GHzでのS11値は、-10dB(点634)である。
【0096】
アンテナ612は、送達システムによって治療部位への移植を促進するために、任意の平面に配向され得る。本明細書に記載されるように、アンテナ612は、レストランの支持構造として機能し得る。
【0097】
モデル化された別のアンテナ設計は、平面逆Fアンテナ(PIFA)を含む。PIFAアンテナは、アンテナ、グランドプレーン、基材(アンテナとグランドプレーンとの間に位置付けられた)、アンテナをグランドプレーンに接続する供給ピン、及び短縮ピン(又は平面)を含む、長方形(又は正方形)のパッチアンテナとすることができる。短縮ピンは、アンテナの供給部に、又はアンテナの供給部に近接して位置付けられ得る。図7Aは、球状アンカー構造706(例えば、コイル構造など、404に類似)の周りに位置付けられたPIFAアンテナ712を有するセンサアセンブリ700(センサアセンブリ200と同様であり得る)を示す。センサ組立品700がアンカー構造706の内部に位置付けられている間、アンテナ712はアンカー構造の外部に位置付けられている。アンカー構造706は、高密度に結合されたコイル(図5Dの506Bなど)を表すことができる。5D 特定のPIFAアンテナとは異なり、アンテナ712は、アンテナが圧縮及び拡張されることを可能にすることができる基材を含まない場合がある。アンテナフィードは740として示されている。アンテナ接地接続(又は接地ピン)は735として示されている。接地接続735は、短縮ピンに対応し得る。センサ組立品700の基体の接地とアンカー構造706との間の単一の接地接続730が図示されている。一部の事例では、本明細書に記載されるように、複数の接地接続を使用することができる。一部の事例では、図7Aに図示した構成をモデル化することは、アンテナ712の改善された(及び場合によっては許容可能な性能)ことを実証し得る。例えば、2.45GHzでのピークゲインは、約-29dBであり得、403MHzでのピークゲインは、約-79dBであり得、これは、図5A図5Dの構成に対する改善を表す(Bluetooth又はISM帯域の改善が特に有意である)。
【0098】
PIFAアンテナは、供給又は接地接続の一つ又は複数の特性を変化させることによって調整され得る。これは、アンテナ712の共振周波数、静電容量、又はインダクタンスのうちの一つ以上を変更し得る。アンテナを調整することは、性能を改善し、整合回路に対してより少ない回路要素を必要とし得る(又は場合によっては、整合回路を全く必要としない)。有利なことに、これにより、空間を節約し、電力を節約することができる。
【0099】
図7B図7C、及び図7Dを参照すると、接地ピン735は、(センサアセンブリ700に接続される代わりに)浮動したままにすることができ、その長さを変化させることができ、これはアンテナ712のインダクタンスを変化させることができる。これは、スタブの長さを変化させることと称され得る。図7Bは、スタブ742Aなしを図示する。図7Cは、短いスタブ742Bを図示する。図7Dは、長いスタブ742Cを図示する。中型スタブは例示されていないが、この変形も考慮することができる。図7E図7F、及び図7Gを参照すると、供給部740と接地ピン735との間の距離(図7Eを参照)を変化させることができ、これはアンテナ712の静電容量を変化させることができる。図7Eは、短距離735A(図7Aの基準設計と比較して)を図示する。図7Fは、中間距離735Bを図示する。図7Gは、長い距離735Cを図示する。
【0100】
アンテナ712のインピーダンスは、(いかなる整合回路も使用せずに)合致することに近くてもよい。これは図7Hに図示されており、Bluetooth周波数帯域(2400~2483.5MHz)又はISM周波数帯域(2.4~2.5GHz)の周波数範囲について決定され、スミスチャート上にプロットされたアンテナ712のインピーダンスを示す。プロット762は、図7Aに図示した基準(又はベースライン)構成に対応し得る。プロット764は、短いスタブ(例えば、図7Cの742B)を図示することができる。7C プロット766は、中程度のスタブ(図7B図7C、又は図7Dのいずれにも示されていない)を図示することができる。プロット768は、長いスタブ(図7Dの742Cなど)を図示することができる。
【0101】
アンテナ712は、良好な戻り損失を示し得る。図7I(番号7、文字I)は、関心周波数帯の周波数の範囲にわたるアンテナ712のS11パラメータを示す。プロット772は、図7Aに図示した基準構成に対応し得る。プロット774は、短いスタブに対応し得る。プロット774は、培地スタブに対応し得る。プロット778は、長いスタブに対応し得る。プロット772によって図示されるように、基準構成(図7A及び図7Bに図示)は、2.45GHz(734によって図示)でほぼ-5dBのS11値を有し、所望の周波数帯(2400~2483.5MHz)に近い共振周波数(貫通732によって示される)を有する。
【0102】
図7Jは、Bluetooth周波数帯域又はISM周波数帯域の周波数範囲に対して決定され、スミスチャート上にプロットされたアンテナ712のインピーダンスを示す。プロット782は、図7Aに図示した基準(又はベースライン)構成に対応し得る。プロット784は、供給部740と接地ピン735(図7Eの735Aなど)との間の短い距離を図示することができる。プロット786は、中間距離(例えば、図7Fの735B)を例示することができる。7F プロット788は、長い距離(例えば、図7Gの735C)を例示することができる。7G 中間距離構成(プロット786)の結果としての静電容量の変化は、アンテナインピーダンスが中心点に近い(所望の一致を示す)ため、より良好なインピーダンス一致を示す。2.45GHzでのこの構成のS11値は、約-9dBとすることができ、これはアンテナの良好な性能を示し得る。
【0103】
上述のように、インピーダンスは、単一の接地接続730が使用されるときにわずかにシフトし得る。本明細書に記載されるように、好適な整合回路を使用して、アンテナ712の共振周波数を所望の周波数帯にシフトさせ、トランシーバのインピーダンス(50オームなど)を整合させることができる。
【0104】
アンテナ712は、送達システムによって治療部位への移植を促進するために、任意の平面に配向され得る。
【0105】
アンテナ712(又はアンテナ612などの本明細書に開示される他のアンテナのいずれか)は、部屋520の先端内又は先端の近位に位置付けられ得る。アンテナ712は、美観の形状に適合することができる。例えば、アンテナは半球状又は実質的に半球状の形状を形成することができる。有利なことに、アンテナ712は、レストランのための支持構造を提供することができる。例えば、アンテナ712は、部屋に適合し、部屋の壁(複数可)に最小限の半径方向外向きの反力を提供することができる。アンテナ712は、治療が血流を停止し、レストランを加圧するにつれて、折り畳み壁(複数可)に準拠(又はこれに対して輪郭)することができる。これは、例えば、図10D及び図10Eに図示されている。いくつかの実装形態では、アンテナ712(又はアンテナ612などの本明細書に開示される他のアンテナのいずれか)は、シャツ520の中央又は底部に位置付けられ得る。例えば、アンテナは、例えば、血液の流れを迂回することによって、レストランの底部(又は首の近位)に位置付けられて、レストランを塞ぐことができる。
【0106】
図8は、モデリングで決定された様々なアンテナ構成の性能を要約する表800を提供する。一部の事例では、表800に提供されるデータは、すべての構成が、センサアセンブリの基板の接地とアンカー構造との間の単一の接地接続を含む場合に取得されている。カラム832は、2.45GHzでのピークゲイン(dB)を提供し、これは、Bluetooth又はISMバンドに対応し得る。列834は、別のライセンスされていない周波数帯に対応し得る、928MHzでのピークゲイン(dB)を提供する。カラム836は、MICSバンドに対応し得る、403MHzでのピークゲイン(dB)を提供する。カラム836は、2.45GHzでのS11値(dB単位)を提供する。
【0107】
列802は、図5Dに図示した構成の性能をリストする(高密度コイル構造によって囲まれた咬合単極アンテナ)。列804は、図6Aに図示した構成の性能をリストする(三次元構造の周りに位置付けられた平坦な単極アンテナ)。列806は、ループアンテナ(図面に図示せず)を有するセンサアセンブリの性能を列挙する。列808は、図7Aに図示した構成(ベースラインPIFA構成)の性能を列挙する。列810は、図7Bに図示した構成の性能を列挙する(接地ピンなし、スタブなし)。列812は、図7Cに図示した構成の性能を列挙する(接地ピンなし、中型スタブ)。列814は、図7Dに図示した構成の性能を列挙する(接地ピンなし、長いスタブ)。列816は、図7Eに図示した構成の性能(接地ピンとアンテナフィードとの間の短い距離)を列挙する。列818は、図7Fに図示した構成の性能(接地ピンとアンテナフィードとの間の中間距離)を列挙する。列820は、図7Gに図示した構成の性能(接地ピンとアンテナフィードとの間の長い距離)を列挙する。列804(平坦な単極アンテナ)及び812(媒体スタブを有するPIFAアンテナ)の構成は、2.45GHzでのピークゲイン及びS11値に対して良好な性能を示す。
【0108】
本明細書に開示されるセンサアセンブリのいずれかは、MICSバンド、ISMバンド、Bluetoothバンド、又は別のライセンスされていないバンド(928MHzなど)で送信及び受信するように構成されたアンテナを含み得る。本明細書に記載されるように、より低い周波数範囲で動作するためのアンテナを設計することは、アンテナの範囲を増加させるだけでなく、そのサイズも増加させる。
図9Aは、拡張された構成のPIFAアンテナ900Aを示す。アンテナ900Aは、送達システムに装填するために圧縮され、送達システムから解放された(及び治療部位に挿入された)ときに拡張され得る。アンテナ900Aは、複数の相互接続されたセクション(又はセグメント)910Aを含み得る。セグメント910Aは、同じ又は実質的に同じサイズ及び形状とすることができる。こうした構成は、アンテナ900Aを圧縮及び拡張することを可能にし得る。
【0109】
図9Bは、拡張された構成のPIFAアンテナ900Bを示す。アンテナ900Bは、アンテナ900Aと類似し得る(垂直(Y)寸法が長くなることを除いて)。アンテナ900Bは、複数の相互接続されたセグメント910Bを含み得る。セグメント910Bは、同じ又は実質的に同じサイズ及び形状とすることができる。こうした構成は、アンテナ900Bを圧縮及び拡張することを可能にする。アンテナ900Bの後ろの構造は、センサアセンブリ(センサアセンブリ100など)を表すことができる。
【0110】
図9Cは、二次元拡張構成のPIFAアンテナ900Cを示す。アンテナ900Bは、アンテナ900Aと類似し得る(異なるサイズ及び形状のセグメントを有することを除いて)。アンテナ900Cは、複数の相互接続されたセグメント912、914、916、918、及び920を含む。セグメントは、アンテナ900Cの圧縮及び拡張を容易にするために、異なるサイズ及び形状とすることができる。こうした構成は、アンテナが圧縮構成にあるときに、アンテナ900Cのセグメントの少なくとも一部が重複(又は互いに折り畳まれ)することを可能にし得る。結果として、アンテナ900Cは、圧縮構成においてより小さくすることができる。
【0111】
図10Aは、治療部位(例えば、部屋520)に移植されたセンサ組立品1000(センサ組立品200と類似し得る)を図示する。センサ組立品1000は、アンテナ1012を含む。アンテナ1012は、PIFAアンテナ(アンテナ712など)であり得る。アンテナ1012は、アンカー構造1006(コイル構造など)の一部分の上にあることができる。例えば、アンテナ1012は、アンカー構造1006の上部を覆い、シャツ520の先端に位置付けられ得る。アンカー構造1006は、アンテナ1012を支持することができ、その逆も可能である。
【0112】
いくつかの実装では、複数のアンテナを使用することができる。アンテナは、異なる周波数帯で動作するように構成され得る。一部の事例では、アンテナのうちの1つは、無線充電(誘導充電用のコイルアンテナなど)を容易にするように構成され得る。図10B及び10Cを参照すると、センサアセンブリ1000は、PIFAアンテナであり得る二つのアンテナ1012A及び1012Bを含み得る。アンテナ1012A及び1012Bは、アンカー構造(アンカー構造1006など)の両側に位置付けられ得る。例えば、アンテナ1012A及び1012Bは、アンカー構造の対向する側面の上にあり得る。有利には、アンテナ1012Aは、美観のための構造的支持を提供することができ、アンテナ1012Bは美観を塞ぐことができる。
【0113】
図10Dは、治療部位(例えば、レストラン520)に移植されたアンテナ1012Dを図示する。アンテナ1012Dは、PIFAアンテナ(アンテナ712など)であり得る。図10Eは、レストラン520の内側のアンテナ1012Dの別の図を示す。図10D及び図10Eに示すように、アンテナ1012Dは、シャツ520の上部内部部分に輪郭を描いている。図10Fは、アンテナ1012Dの側面図を示す。図10Gは、アンテナ1012Dの上面図を示す。図10Hは、アンテナ1012Dの斜視図を示す。
【0114】
本明細書に開示されるアンテナ構成のいずれかは、とりわけ、頭蓋内だけでなく、肺、胸部、胸部領域、血管、及び静脈動脈にも移植されるように構成されたセンサアセンブリと統合され得る。例えば、アンテナ構成のいずれかは、慢性閉塞性肺疾患(COPD)を監視するために細気管支に移植されるように構成されたセンサアセンブリと統合され得る。
【0115】
B. センサ
図2A~2D及び3を参照すると、センサアセンブリ100(又は200又は本明細書に開示される他のセンサアセンブリのいずれか)は、1つ以上のセンサ102を含み得る。センサとは、身体組織の一つ以上の異なる態様(例えば、解剖学的構造、生理機能、代謝、及び機能)、身体もしくは身体セグメントの状態もしくは機能の一つ以上の態様(例えば、隆起)、及び/又はセンサアセンブリ100の一つ以上の態様のうちの一つ以上を検出、測定、及び/又は監視するために利用され得るデバイスを指す。
【0116】
センサアセンブリ100内での使用に適したセンサの代表的な例としては、例えば、流体圧力センサ、流体体積センサ、接触センサ、位置センサ、パルス圧力センサ、血液体積センサ、血流センサ、化学センサ(例えば、血液及び/又は他の流体用)、代謝センサ(例えば、血液及び/又は他の流体用)、インピーダンスセンサ、電極、加速度計、ジャイロスコープ、機械的応力センサ、及び温度センサが挙げられる。一部の構成では、一つ以上のセンサ102の少なくとも一つのセンサは、センサを特異的に識別する固有センサ識別番号(USI)を有し得る。
【0117】
一つ以上のセンサ102は、移植後のセンサアセンブリ100の状態に関連する情報を検出、測定、及び/又は監視するように構成されてもよい。センサ組立品100の状態は、センサ組立品100の完全性、センサ組立品100の移動、センサ組立品100に及ぼされる力、及び移植されたセンサ組立品100に関連する他の情報を含み得る。
【0118】
1つ以上のセンサ102は、センサアセンブリ100の移植後に、情報に関連する身体組織(例えば、患者の1つ以上の生理学的パラメータ)を検出、測定、及び/又は監視するように構成され得る。身体組織モニタリングは、患者の血液中の血圧、pHレベル、酸素、二酸化炭素、カリウム、鉄、及び/又はグルコースを含み得る。1つ以上のセンサ102は、流体圧力センサ、流体体積センサ、パルス圧力センサ、血液体積センサ、血流センサ、化学センサ(例えば、血液及び/又は他の流体用)、代謝センサ(例えば、血液及び/又は他の流体用)を含み得る。
【0119】
放射線不透過性マーカー、又は他のタイプのマーカーは、1つ以上のセンサ102と統合され得る。放射線不透過性マーカーは、標準的な蛍光透視技術を用いて、血管系内の1つ以上のセンサ102の位置を追跡することができる。
【0120】
1つ以上のセンサ102は、化学反応CRに基づく感知機構を含み得る。例えば、センサ(複数可)102は、センサ(複数可)102上の化学反応CR、及び結果として生じるアンテナ(複数可)112などのプラチナ表面上の出力相互作用を管理するのに十分な特定の化学量論及び分析物灌流速度を含む外膜を含むことができ、これはゾーンの送信及び監視のための信号を生成する。シグナルは、化学反応CRが、親動脈からスコットへの血液の生体内伝達の作用を減少させるか、又は作用を増加させる動作モードにあると決定することができ、空隙は、スコット閉鎖治療、がん、塞栓性治療、塞栓性血管閉鎖治療(動脈又は静脈)などに対処するために使用される破損封じ込め方法を介してである。
【0121】
化学反応CRの持続時間は、1日以上及び/又は360日以下とすることができる。例えば、期間は、1日以上、及び/又は180日以上であり得る。期間は、1日以上、及び/又は約90日以下とすることができる。持続時間は、1日以上、及び/又は約30日以下とすることができる。持続時間は、1日以上、及び/又は約10日以下とすることができる。化学反応CRのデータ出力変動性は、化学反応CRが存在するか、又は化学反応CRが存在しないかの測定指標に基づいて、1%の小さな偏差から有意な偏差又は99%超までの範囲であり得る。例えば、導電率スイッチ又はセンサを使用することができ、これは以下にさらに説明される。化学的相互作用に基づいて、センサ(複数可)102は、生物学的流れの低減/制限、生物学的流れの衝突、及び/又は生物学的シールの測定を決定するために使用され得る、結果として生じる生物学的反応を検出することができる。信号の劣化及び/又は非分解は、センサアセンブリ100及び/又はセンサシステム150が配置される領域/ゾーンにおける処理の関数の決定であり得る。
【0122】
C.プロセッサ/コントローラ
センサアセンブリ100(又は200又は本明細書に開示される他のセンサアセンブリのいずれか)は、1つ以上のセンサ102及び/又はアンテナ(複数可)112と電気的に通信するプロセッサ(又はコントローラ)を含み得る。1つ以上のセンサ102及びプロセッサは、プリント回路基板上に位置することができる。別の方法として、一つ以上のセンサ102の一部又はすべては、プリント回路基板とは別個のセンサ組立品100の別の構造内又はその上に位置してもよい。任意の適切なマイクロコントローラ又はマイクロプロセッサであり得るプロセッサは、センサアセンブリ100の他の構成要素のうちの1つ以上の構成及び動作を制御するように構成され得る。例えば プロセッサは、一つ以上のセンサ102を制御して、関連する測定データ又は生理学的パラメータを感知するように構成されてもよく、前記一つ以上のセンサによって生成された前記測定データをメモリに格納することと、メッセージを生成するため前記保存されたデータをペイロードとして含めることと、パケット化したり 受信機(例えば、前記患者の身体又は基地局もしくは前記患者の身体の外側の他のコンピューティングデバイス内のハブと、を含む、方法。)プロセッサは、アンテナ(複数可)112を介して、基地局又は他のコンピューティングデバイスから受信されたコマンドを実行するように構成され得る。例えば、プロセッサは、基地局から構成データを受信し、構成データを、基地局が構成データを方向付けるセンサアセンブリ100の構成要素に提供するように構成され得る。基地局が構成データをプロセッサに向けた場合、プロセッサは、構成データに応答してそれ自体を構成することができる。
【0123】
プロセッサは、1つ以上のセンサ102に、測定が認定又は有効な測定であるかどうかを検出させ、有効な測定を表すデータを記憶させ、アンテナ(複数可)112に、記憶されたデータをセンサアセンブリ100の外部の基地局又は他のソースに送信させることができる。基地局によって、又はセンサアセンブリ100の外部の別のデバイスによってポーリングされることに応答して、プロセッサは、ペイロード及びヘッダを有する従来のメッセージを生成することができる。ペイロードスキャンは、1つ以上のセンサ102が生成した信号の記憶されたサンプルを含み得る。ヘッダは、ペイロード内のサンプルパーティション、センサ102がサンプルを取得した時間を示すタイムスタンプ、センサアセンブリ100の識別子(例えば、シリアル番号)、及び/又は患者識別子(例えば、番号又は名前)を含み得る。
【0124】
プロセッサは、従来のデータパケット化プロトコルに従ってメッセージを含むデータパケットを生成することができる。各パケットはまた、例えば、パケットのシーケンス番号を含むパケットヘッダを含むことができ、パケットが送信又は受信されても、受信デバイスがパケットを適切に順序付けることができる。プロセッサは、例えば、従来の暗号化アルゴリズムに従って、データパケットの各々の一部又は全部を暗号化することができ、エラーは暗号化されたデータパケットをコードする。例えば、プロセッサは、少なくともセンサアセンブリ100及び患者識別子を暗号化して、データパケットを医療保険の携帯性及び説明責任法(すなわち、“ULN”)に準拠させることができる。プロセッサは、暗号化及びエラーエンコードされたデータパケットをアンテナ(複数可)112に提供することができ、これは、フィルタを介して、基地局4(図1に示す)又はセンサシステム150の外部の受信機などの宛先にデータパケットを送信する。アンテナ(複数可)112は、任意の適切なデータパケット送信プロトコルに従ってデータパケットを送信することができる。
【0125】
センサアセンブリ100及び/又はセンサシステム150の代替的な構成が企図される。例えば、アンテナ(複数可)112は、プロセッサの代わりに、又はプロセッサに相補的に、暗号化又はエラー符号化を実行することができる。さらに、センサアセンブリ100及びセンサシステム150は、本明細書に記載のもの以外の構成要素を含むことができ、本明細書に記載の構成要素のうちの一つ又は複数を省略することができる。
【0126】
センサ組立品100は、EEPROM又はFLASHメモリなどの任意の適切な不揮発性メモリ回路でありうるメモリ回路(図示せず)を含みうる。メモリは、プロセッサ、アンテナ(複数可)112、及び/又は1つ以上のセンサ102と電気的に通信することができる。メモリは、例えば、プロセッサ又はアンテナ(複数可)112によって書き込まれたデータを記憶し、プロセッサからの読み取りコマンドに応答してデータを提供するように構成され得る。
【0127】
D.電源
センサアセンブリ100(又は200又は本明細書に開示される他のセンサアセンブリのいずれか)は、1つ以上の電源を含み得る。例えば、センサアセンブリは、一つ以上の電池及び/又はスーパーキャパシタを含み得る。電源は、センサ組立品100の残りの部分と血管構造内に適合するようにサイズ設定されてもよい。他の構成では、センサアセンブリ100は、患者の身体内又は患者の身体の外側のいずれかで、血管構造から離れた場所の電源によって電力供給され得る。
【0128】
電源は、一フッ化リチウム炭素(LiCFx)電池もしくは固体電池、又はセンサ組立品100の予想寿命(例えば、少なくとも1ヶ月又は少なくとも6ヶ月)の間、プロセッサに給電するためのエネルギー(例えば、超コンデンサ)を貯蔵することができる他の貯蔵セルなどの任意の適切な電池とすることができる。電源は、マイクロコントローラメモリ、リアルタイムクロック、及び/又はSRAMスリープモードを維持するために最小電力容量を維持するために、センサ反応副生成物から十分なエネルギーを受信してもよい。
【0129】
少なくとも、比較的高価であり、感染及び痛みなどの有害な副作用を有し得る侵襲的な処置を伴うため、患者に移植された電源を交換することがしばしば望ましい。それ故に、電源は再充電可能であってもよい。例えば、電源は、ASICチップ上の集積回路を使用して再充電されてもよい。別の例として、電池は誘導的に充電されてもよい。例えば、本明細書に開示されるセンサアセンブリのいずれかは、無線充電用のアンテナ(コイルアンテナなど)を含み得る。本明細書に開示される衣服のいずれかは、誘導充電を容易にするための無線電力送信機を含み得る。
【0130】
III.センサシステムの使用方法
本明細書に記載される移植可能なセンサアセンブリ100(又は200又は本明細書に開示される他のセンサアセンブリのいずれか)及び/又は移植可能なセンサシステム150のいずれかは、患者の任意の解剖学的構造を監視するために患者に移植され得る。例えば、センサアセンブリ100及び/又は移植可能なセンサシステム150は、レストランへの血流を監視するためにレストラン内に移植され得る。血流が少ないことは、レストランが凝固していることを示すことができ、血流が多いことは、レストランが凝固していないことを示すことができる。
【0131】
移植可能なセンサアセンブリ100(又は200又は本明細書に開示されるセンサアセンブリのいずれか)及び/又は移植可能なセンサシステム150は、送達システムを介して患者に移植され得る。図11は、センサアセンブリ100及び/又はセンサシステム150を対象の解剖学的構造(例えば、レストラン)内に送達する方法1100の例を示す。方法1100は、レストランに関して説明されているが、方法は、センサ組立品100を他の血管構造に送達するために使用されてもよい。撮像技術を使用して、臨床医は、患者の身体における関心対象の解剖学的構造を識別することができる。ブロック1102で、臨床医は、ガイドワイヤ又はガイドカテーテルなどのガイド構造を標的部位に前進させることができる。任意選択で、ブロック1104で、臨床医は、配向及びレストランアクセスを管理するために、一つ又は複数のフレーミングコイルでレストランをフレーム化することができる。ブロック1106で、臨床医は、首を通して送達システムの遠位端を位置付けることができる。例えば、臨床医は、首のほぼ中央を通して送達システムの遠位端を位置付けることができる。ブロック1108で、臨床医は、センサアセンブリ100が、レストランの中への血流を検出できるように、例えば、レストランの真ん中又はその近くに、又はレストランの壁及び首から離れるように、センサアセンブリ100をレストラン内に位置付けることができる。ブロック1110で、臨床医は、アンカー構造106(例えば、金属コイル又はバスケット)を、センサアセンブリ100の周りに、又はセンサアセンブリ100と血管構造の壁との間に配置することができる。ブロック1112で、センサシステム150が一旦移植されると、臨床医はセンサシステム150を開始し、センサシステム150からセンサデータを受信するように受信機にリンクすることができる。
【0132】
図12は、センサアセンブリ100(又は200、又は本明細書に開示される他のセンサアセンブリのいずれか)及び/又はセンサシステム150を、例えば、レストランなどの対象の患者の解剖学的構造に送達するための別の例示的な方法1200を示す。方法1200は、レストランに関して説明されているが、方法は、センサ組立品100を他の血管構造に送達するために使用されてもよい。ブロック1202では、送達又は配備システムは、開梱され、滅菌場所に置かれ得る。ブロック1204で、臨床医は、送達システムのシャフトのステアリング及び制御、並びにシャフトの遠位セクションの偏向を検証することができる。ブロック1206で、臨床医は、送達システムの遠位先端にセンサアセンブリ100が装填されていることを確認できる。送達システムがセンサアセンブリ100で予め装填されていない場合、臨床医は、センサアセンブリ100で遠位先端を装填することができる。ブロック1208で、医師は、装填された送達システムを洗浄し、存在する場合、センサアセンブリ100の導電率スイッチが機能していること、及びセンサアセンブリ100が外部トランシーバと接続することができることを確認することができる。ブロック1210で、医療従事者は、ガイドワイヤ又はガイドカテーテルをレストランの入口又は首の近くの位置に挿入することができる。随意に、ブロック1212で、臨床医は、一つ以上のフレーミングコイルをレストランに送達することができる。ブロック1214で、臨床医は、カテーテルハンドルを使用してシャフトの遠位セクションを必要に応じて偏向させることによって、送達システムをレストランに送達することができる。ブロック1216で、医療従事者はセンサアセンブリ100をレストラン内に送達することができる。センサ組立品100がブロック1218に移植されると、臨床医は患者からカテーテルを格納し、センサ組立品100の周りに、又はセンサ組立品100と血管構造の壁との間に、フレーミング又は充填コイルなどの固定構造106を移植することができる。センサシステム150が一旦移植されると、臨床医はセンサ組立品150を開始し、それをレシーバにリンクして、センサシステム150からセンサデータを受信することができる。
【0133】
センサシステム150が患者の中に移植され、最初に構成されると、センサシステム150は、患者の一つ以上の生理学的パラメータに関連する連続的又は断続的にセンサデータの生成を開始することができる。例えば、センサシステム150の導電率センサスイッチが患者の血液に曝露されると、センサシステム150は、患者の1つ以上の生理学的パラメータの検出を開始するようにスイッチオンにすることができる。センサシステム150は、センサデータを、規則的もしくは不規則な時間間隔で、又はコマンドに応じて、連続的に、断続的に受信機に送信することができる。受信機は、例えば、基地局、スマートデバイス、コンピューティングデバイス、又は外部トランシーバであり得る。
【0134】
IV.キット
本明細書に記載される移植可能なセンサアセンブリ及び/又はアンカー構造のいずれかは、一つ又は複数の送達システムを有するキット内に提供され得る。同じ送達システムを使用して、センサ組立品及びアンカー構造を送達してもよい。別の方法として、キットは、センサ組立品及びアンカー構造のための別個の送達システムを含んでもよい。
【0135】
送達システムは、包装前にセンサ組立品を予め装填されてもよく、又はセンサ組立品とは別個のキット内に提供されてもよい。別個に提供される場合、送達システムは、臨床医によってセンサアセンブリを装填されてもよい。
【0136】
送達システムは、センサ組立品を搬送するための装填チャンバーを含んでもよい。例えば、装填チャンバーは、送達システムの内腔内に提供されてもよい。内腔は、送達システムからセンサシステムを解放するために、プッシャーなどの解放機構を担持してもよい。装填チャンバーは、ガイドワイヤと同じ内腔又は異なる内腔内に位置付けられてもよい。装填チャンバーは、ガイドワイヤルーメン及び/又は流体送達ルーメンとは別個かつ別個であってもよい。
【0137】
送達システムは、偏向可能な遠位先端を含み得る。偏向可能な先端は、標準的な蛍光透視法を用いて血管系内の送達システムの位置を追跡するための放射線不透過性マーカーを含み得る。偏向可能な遠位先端は、センサ組立品を標的部位に方向付けるために、能動的及び/又は受動的に偏向されてもよい。能動的な偏向を有する送達システムでは、送達システムは、偏向可能な遠位先端を機械的及び/又は電気的にステアリングすることができるハンドルを含み得る。例えば、ハンドルは、ハンドルと偏向可能な遠位先端との間の1つ以上のケーブル、ワイヤ、又は他の接続を通して、偏向可能な遠位先端の偏向を直接引き起こし得る。別の例として、ハンドルは、外側スリーブを偏向させることによって偏向可能な遠位先端の偏向を間接的に引き起こし得、これにより、偏向可能な遠位先端の偏向が強制される。
【0138】
送達システムは、ロボット外科手術システムに接続するためのアダプタを備え得る。臨床医は、ロボット外科手術システムを使用して、送達システムを標的部位に能動的に方向付けてもよい。本開示の移植可能な感知組立品を患者に送達及び移植するために、本開示の送達システムに接続するように使用又は適合され得るロボット外科手術システム、テレオ動作外科手術システムなどは、いくつかの企業によって商品化されている。本開示の実施形態が使用され得る、そのようなテレオペ動作式コンピュータ支援外科手術システム(例えば、テレ存在を提供するロボットシステム)の一例は、米国カリフォルニア州サニーベールのIntuitive Surgical,Inc.によって製造されたda Vinci Surgical Systemsである。例えば、米国特許 第9,358,074号、第9,295,524号、及び第8,852,208号、米国特許公開第20140128886号、第20200253678号、第20190192132号、第20190254763号、第20180318020号、2017031204720170172671号、第20170172674号、第号、第号、及び第201700005752017017267020130204271号、20120209305並びにPCT公開第WO2020150165号に記載されており、それら各々が参照により組み込まれる。別の例は、前記Inc.である。(米国ミネアポリス、MN、米国;並びにデジタル手術部門及び外科ロボット部門を含む、例えば、前記Norneapolis LP、Mansfield MA USA、及びNornavi,Inc.、Louisville CO USA)の関連企業。それらは、様々なロボット支援手術(RAS)ソリューションを商品化している。例えば、米国特許公開第20200222127号、第号、第20190365477号、及び第2019021412620190069964号を参照されたく20130289439、これらの各々は参照により組み込まれる。さらに別の例は、Auris Health(Redwood City,CA USA;Auris Health,Inc.は、Johnson &Johnson Medical Devices companiesの一部である。Auris Health,Inc.は以前、Auris Surgical Robotics,Inc.として知られていた)が、そのMorarchプラットフォームを商品化した。例えば、米国特許公開第20200198147号、第号、第20200100845号、第20200100853号20200100855、第20200093554号、第20200060516号、第20200046434号、第2020000053720190365209号、及び第20190365486号を参照されたく、これらの各々は、参照により組み込まれる。加えて、ニワトリ株式会社 (Kalamazoo MI USA)は、例えば、米国特許公開第20160374770号及び第20140276949号におけるロボット外科手術システムを開示しており、それらの両方は参照により組み込まれる。例えば、米国特許公開第20200046978号、第号、第20200001053号、第20200197111号、及び第2019026208420190231447号20190090957、並びにPCT公開第 WO2019195841及びWO2019082224に記載されており、ここで、特定された刊行物の各々は、参照により組み込まれる。一実施形態では、本開示の送達システムのハンドルは、ロボット外科手術システムのアームとドッキングするように構成される。一実施形態では、本開示の送達システムは、ロボット外科手術システムと統合されて、本開示の移植可能な感知組立品のロボット支援送達及び患者への移植を提供する。一実施形態では、本開示は、ロボット支援を使用して、患者の脈管構造を通して本明細書に記載の移植可能なセンサアセンブリ及び/又はシステムのいずれかを前進させるための方法を提供する。
【0139】
V.送達システム
図13は、一つ又は複数のアンテナを含み得る移植可能なセンサアセンブリのいずれかを前進させるための送達システム1300、及び/又は血管構造を通して本明細書に記載される一つ又は複数のアンテナを含み得るシステムを示す。送達システム1300は、偏向可能な遠位先端1302、ハンドル1306、及びそれらの間のシャフト1304を含み得る。いくつかの文脈では、送達システム1300は、神経血管系に前進するように十分にサイズ決めされ得る。例えば、シャフト1304の外径は、1mm以下であってもよい。本明細書で使用される場合、相対用語“近位”及び“遠位”は、送達システムの視点から定義されるべきである。したがって、近位とは、送達システムの制御端の方向を指し、遠位とは、遠位先端の方向を指す。
【0140】
偏向可能な遠位先端1302は、センサアセンブリを担持し得る。例えば、偏向可能な遠位先端1302は、センサ組立品を患者の中に導入する前に、センサ組立品を予め装填されてもよい。センサアセンブリは、ガイドワイヤルーメン又は流体送達ルーメンとは別個の装填チャンバ内に予め装填されてもよい。センサ組立品は、装填チャンバーに取り付けられてもよく、又は装填チャンバー内に自由に位置してもよい。センサ組立品は、送達システム1300と共に装填又は滅菌する前に滅菌されてもよい。他の送達方法では、センサアセンブリは、送達システム1300が標的部位に前進した後、偏向可能な遠位先端1302に前進し得る。センサアセンブリの1つ以上のアンテナは、センサアセンブリが送達システム1300に装填され、送達システム1300によって運ばれるとき、圧縮構成にあり得る。
【0141】
偏向可能な先端1302は、ハンドル1306を使用して能動的に偏向されて、センサアセンブリの正確な配置を容易にし得る。例えば、偏向可能な先端1302は、ハンドル1306内のユーザ作動可能な機構を使用して機械的に偏向されてもよい。ユーザ作動可能な機構は、シャフト1304の壁を通って、又はシャフト1304の内表面及び/又は外表面に沿って延在する一つ以上のケーブル又はワイヤを制御して、偏向可能な遠位先端1302を操作することができる。追加的に、又は代替的に、偏向可能な遠位先端1302は、受動的に偏向されるように十分に可撓性であってもよい。偏向可能な遠位先端1302は、偏向可能な遠位先端の位置及び/又は方向を監視するための1つ以上のマーカーを含み得る。
【0142】
偏向可能な遠位先端1302は、Pebax(登録商標)ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、又は他の高分子材料などの一つ以上の高分子材料から構成され得る。偏向可能な遠位先端1302は、編組材料によって支持されてもよく、又は支持されなくてもよい。
【0143】
シャフト1304は、1つ以上の内部内腔を含み得る。例えば、シャフト1304は、標的部位への送達システム1300を追跡するためのガイドワイヤルーメンを有し得る。ガイドワイヤルーメンは、ハンドル1306のガイドワイヤルーメンポート1314から、偏向可能な遠位先端1302を通って延在し得る。シャフト1304は、送達部位に流体を送達するための流体送達ルーメンを有してもよい。
【0144】
シャフト1304は、Pebax(登録商標)ポリエチレン、テトラフルオロエテイレン、ポリテトラフルオロエチレン、又は他の高分子材料などの一つ以上の高分子材料から構成されてもよい。シャフト1304は、押出し性及び/又はトルク管理を強化するために、編組材料で補強されてもよい。シャフト1304は、第一の高分子材料及びライナー及び/又は外層と共押出されてもよい。ライナー及び/又は外層は、テトラフルオロエチレン又はポリテトラフルオロエチレンを含み得る。
【0145】
ハンドル1306は、送達システム1300の異なる機能を制御するための一つ以上のユーザ作動可能な機構を含みうる。例えば、ハンドル1306は、送達システム1300からセンサ組立品を解放する能力を有する第一のユーザ作動可能な機構1310を含みうる。ハンドル1306は、シャフト1304及び/又は偏向可能な遠位先端1302をステアリングすることができる第二のユーザ作動可能な機構1308を含み得る。本明細書で使用される場合、第一の機構及び第二の機構という用語は、互換的に使用することができる。例えば、“第一の”ユーザ作動可能機構は、本明細書に記載の任意の制御特徴を指し得る。
【0146】
第一のユーザ作動可能な機構1310は、センサ組立品を送達システム1300の遠位先端1302から押し出してもよい。例えば、第一のユーザ作動可能な機構1310は、シャフト1304の内腔を通って延びるプッシャーを制御してもよい。別の構成では、第一のユーザ作動可能な機構1310は、センサ組立品に対して遠位先端1302を引き出して、センサ組立品を解放してもよい。図示するように、第一のユーザ作動可能な機構1310は、軸方向スライダであってもよいが、他の構成では、第一のユーザ作動可能な機構1310は、ボタン、スイッチ、レバー、回転可能なノブ、回転可能なダイヤル、又はその他の方法でもよい。センサアセンブリの1つ以上のアンテナは、センサアセンブリが解放される(例えば、遠位先端1302から押し出される)際に、圧縮構成から拡張された構成へと、又はその後、センサアセンブリが解放される(例えば、遠位先端1302から押し出される)ように、移行することができる。
【0147】
第二のユーザ作動可能な機構1308は、シャフト1304及び/又は偏向可能な遠位先端1302を方向付けてもよい。図示した通り、第二のユーザ作動可能な機構1308は、可撓性シャフト1304及び/又は遠位先端1302の方向を制御する能力を有する回転ノブであってもよい。回転ノブは、ハンドル1306の長軸方向軸を中心に回転してもよい。他の構成では、第二のユーザ作動可能機構1310は、異なる方向に回転してもよい。
【0148】
図13に示すように、第一のユーザ作動可能な機構1310は、第二のユーザ作動可能な機構1308の近位に位置付けられてもよい。他の構成では、第二のユーザ作動可能な機構1308は、第一のユーザ作動可能な機構1310に対して近位に、又は他の場所に位置付けられてもよい。
【0149】
ハンドル1306はまた、一つ以上のポートを含んでもよい。例えば、ハンドル1306は、流体を送達システム1300内に導入するための洗浄ポート1312を含み得る。ハンドル1306は、別個のガイドワイヤルーメンポート1314を含み得る。図示した通り、一つ以上のポートは、ユーザ作動可能な機構の近位に位置付けられているが、送達システム1302に沿った任意の場所に位置付けられてもよい。
ハンドル1306は、高分子材料から成形されてもよい。例えば、高分子材料は、ABS、ポリプロピレン、Pebax(登録商標)、又はその他の材料を含みうる。
【0150】
任意選択的に、送達システム1300は、シャフト1304の上に位置付けられた送達鞘1316を含み得る。送達鞘1316は、イントロデューサとして作用し得る。送達鞘1316は、送達鞘1316とシャフト1304との間の空間から患者から外へ流体が流れるのを防止するために、一つ以上のシールを含み得る。例えば、送達鞘1316は、送達鞘1316の近位端の近くにシールを含み得る。送達鞘1316は、送達鞘1316を洗い流すか、又は送達鞘1316とシャフト1304との間の相互作用を潤滑するための別個のポート1318を含み得る。
【0151】
一部の構成では、送達鞘1316は、脈管構造を通した送達システム1300のステアリング性及び追跡性を強化し得る。例えば、送達鞘1316は、偏向可能な遠位先端1302に接続されて、偏向可能な遠位先端1302のステアリングを可能にし得る。別の例として、送達鞘1316は、偏向可能な遠位先端1302と係合しなくてもよいが、送達鞘1316の曲げは、遠位先端1302の偏向を強制する。
【0152】
送達鞘1316は、偏向可能な遠位先端1302と同じ又は異なる材料で構築され得る。例えば、送達鞘1316は、Pebax(登録商標)ポリエチレン、ポリエチレンテレフタレート、又はその他の高分子材料などの高分子材料で構築されうる。送達鞘1316は、編組材料によって支持されてもよく、又は支持されなくてもよい。
【0153】
図14は、一つ又は複数のアンテナを含み得る移植可能なセンサアセンブリのいずれかを前進させるための別の送達システム1400、又は血管構造を通して本明細書に説明される一つ又は複数のアンテナを含み得るシステムを示す。送達システム1400は、送達システム1400に関して上述した特徴のいずれかを含み得る。送達システム1300は、偏向可能な遠位先端1402、ハンドル1406、及びそれらの間のシャフト1404を含み得る。
【0154】
偏向可能な遠位先端1402は、センサアセンブリを搬送するための装填チャンバを含み得る。装填チャンバーは、偏向可能な遠位先端1402を通って延在する任意のガイドワイヤ、流体送達ルーメン、及び/又は他のルーメンから分離していてもよい。センサ組立品の一つ以上のアンテナは、センサ組立品が送達システム1400に装填され、かつ送達システム1400によって運ばれる時、圧縮構成とすることができる。
【0155】
偏向可能な遠位先端1402は、成形又は熱的に再成形されたポリマーを含み得る。例えば、偏向可能な遠位先端1402は、Pebax(登録商標)ポリエチレン、テトラフルオロエテイレン、ポリテトラフルオロエチレン、又は他のポリマー材料などの1つ以上のポリマー材料を含み得る。偏向可能な遠位先端1402は、編組材料によって支持されてもよく、又は支持されなくてもよい。例えば、偏向可能な遠位先端1402は、テトラフルオロエテイレン又はポリテトラフルオロエチレンなどの別個のポリマー層で裏打ちされた、及び/又は被覆された、又はオーバーモールドされた編組構造を含み得る。
【0156】
シャフト1404は、一つ又は複数の内部内腔を含み得る。例えば、シャフト804は、標的部位への送達システム1400を追跡するためのガイドワイヤルーメンを有し得る。ガイドワイヤ内腔は、ハンドル1406内のガイドワイヤ内腔ポート1414から、偏向可能な遠位先端1402を通って延在し得る。シャフト1404は、送達部位に流体を送達するための流体送達ルーメンを有してもよい。シャフト1404は、Pebax(登録商標)ポリエチレン、テトラフルオロエテイレン、ポリテトラフルオロエチレン、又は他の高分子材料などの一つ以上の高分子材料を含みうる。
【0157】
ハンドル1406は、送達システム1400の異なる機能を制御するための一つ以上のユーザ作動可能な機構を含みうる。例えば、ハンドル1406は、送達システム1400からセンサ組立品を解放する能力を有する第一のユーザ作動可能な機構1410を含みうる。センサアセンブリの1つ以上のアンテナは、センサアセンブリが解放されるにつれて、又はその後にセンサアセンブリが解放されるにつれて、圧縮構成から拡張構成に移行し得る。ハンドル1406は、シャフト1404及び/又は偏向可能な遠位先端1402をステアリングすることができる第二のユーザ作動可能な機構1408を含み得る。第二のユーザ作動可能な機構1408は、回転可能なノブであってもよいが、他の構成では、第二のユーザ作動可能な機構1408は、ボタン、スイッチ、レバー、スライダ、回転可能なダイヤル、又はその他の方法でもよい。ハンドル1406は、シャフト1404及び/又は偏向可能な遠位先端1402の配向を安定化するための第三のユーザ作動可能な機構1420を含み得る。例えば、第三のユーザ作動可能機構1420は、トグルロックであってもよい。本明細書で使用される場合、第一の、第二の、及び第三のユーザ作動可能な機構という用語は、互換的に使用することができる。例えば、“第一の”ユーザ作動可能機構は、本明細書に記載の任意の制御特徴を指し得る。ユーザ作動可能な機構は、処置中のそれらの使用に対応する順序で位置付けられてもよい。
【0158】
ハンドル1406は、偏向可能な先端1402及び/又はシャフト1404をステアリングするための制御1422を含み得る。例えば、ハンドル1406は、偏向可能な遠位先端1402及び/又はシャフト1404をステアリングするための機械的及び/又は電気制御機構を含み得る。例えば、送達システム1400は、一つ又は複数のワイヤ又はケーブルを有するスライダ又はキャリッジアセンブリを含み得る。送達システム1400は、偏向機構を起動するための電圧制御を含み得る。ワイヤ又はケーブルは、偏向可能な遠位先端1402及び/又はシャフト1404を方向付けるために、エネルギーを電気的に伝達することができる。追加的に又は代替的に、この機械的及び/又は電気制御機構は、シャフト1404の上に位置付けられた送達鞘に適用されてもよい。
【0159】
VI.追加の実施形態及び用語
本明細書において言及される、及び/又は出願データシートに列挙される、すべての米国特許、米国特許出願公開、米国特許出願、外国特許、外国特許出願、及び非特許公開は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。こうした文書は、例えば、本発明に関連して使用され得る、刊行物に記載される材料及び方法論を記述及び開示する目的で、参照により組み込まれ得る。上述及びテキスト全体を通して考察される刊行物は、本出願の出願日前にそれらの開示のみのために提供される。本明細書のいかなる内容も、発明者らが、先行発明によっていかなる参考文献も先行する権利を有していないという許可として解釈されるべきではない。
【0160】
特定の方法が本明細書に記載されているが、本明細書に記載の方法は、任意の血管構造、例えば、動脈管に適用することができる。特定の実施形態及び実施例が本明細書に記載されているが、本開示で示され、説明されるセンサアセンブリの多くの態様は、なおさらなる実施形態又は許容可能な実施例を形成するように異なって組み合わせられ、及び/又は修正され得ることが当業者に理解されるであろう。かかるすべての修正及び変形は、本開示の範囲内に本明細書に含まれることが意図される。多種多様な設計及びアプローチが可能である。本明細書に開示される特徴、構造、又は工程は、必須又は必須ではない。
【0161】
本開示の目的のために、特定の態様、利点、及び新規の特徴が本明細書に記述される。当然のことながら、こうした利点のすべてが、任意の特定の実施形態に従って達成されうるわけではない。したがって、例えば、当業者は、本開示が、本明細書に教示又は示唆され得る他の利点を必ずしも達成することなく、本明細書に教示するような一つの利点又は利点の群を達成する様式で具体化又は実施され得ることを認識するであろう。
【0162】
さらに、例示的な実施形態が本明細書に記述されているが、本開示に基づいて当業者によって理解されるであろう、等価要素、修正、省略、組み合わせ(例えば、様々な実施形態にわたる態様の)、適合及び/又は変更を有する、任意の及びすべての実施形態の範囲。特許請求の範囲の制限は、特許請求の範囲において採用される文言に基づいて広く解釈されるべきであり、本明細書又は本出願の出願中に記載される実施例に限定されず、これらの実施例は非排他的であると解釈されるべきである。さらに、開示されたプロセス及び方法のアクションは、アクションを再順序付けすること、及び/又は追加のアクションを挿入すること、及び/又はアクションを削除することを含む、任意の方法で修正され得る。したがって、本明細書及び実施例は、例示のみとみなされ、真の範囲及び趣旨は、特許請求の範囲及びそれらの均等物の全範囲によって示されることが意図される。
【0163】
本明細書で使用される場合、“およそ”、“おおよそ”、及び“実質的に”という用語は、依然として所望の機能を実行するか、又は所望の結果を達成する、記載された量に近い量を表す。例えば、“およそ”、“おおよそ”、及び“実質的に”という用語は、記載された量の10%未満、5%未満、1%未満、0.1%未満、及び0.01%未満の範囲内である量を指し得る。
【0164】
本明細書で使用される条件付き言語、例えば、とりわけ、特に別段の記載がない限り、又は使用される文脈内で別様に理解されない限り、“缶”、“缶”、“缶”、“例えば”などは、いくつかの実施形態が特定の特徴、要素、及び/又は状態を含む一方で、他の実施形態が特定の特徴、要素、及び/又は状態を含まないことを伝えることが概して意図される。したがって、こうした条件付き言語は、特徴、要素、ブロック、及び/又は状態が、いかなる方法でも1つ以上の実施形態に必要とされること、又は1つ以上の実施形態が、これらの特徴、要素、及び/又は状態が、任意の特定の実施形態に含まれるか、又は実施されるかどうかを決定するための論理を、作成者の入力又は指示の有無にかかわらず、必然的に含むことを意味することを概して意図するものではない。
【0165】
本明細書に開示される方法は、臨床医によってなされる特定の行為を含み得るが、本方法はまた、明示的又は暗示的のいずれかで、それらの行為の任意の第三者指示を含み得る。例えば、センサアセンブリを解放するなどの動作は、センサアセンブリの解放を命令することを含む。
【0166】
本明細書に開示される実施形態に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック、モジュール、ルーチン、及びアルゴリズムステップは、電子ハードウェア、コンピュータソフトウェア、又は両方の組み合わせとして実装され得る。ハードウェア及びソフトウェアのこの互換性を明確に例示するために、様々な例示的な構成要素、ブロック、モジュール、及びステップが、それらの機能に関して概して上述されている。こうした機能がハードウェア又はソフトウェアとして実装されるかどうかは、システム全体に課される特定のアプリケーション及び設計上の制約に依存する。説明された機能は、各特定の用途に対して様々な方法で実装することができるが、そのような実装決定は、本開示の範囲からの逸脱を引き起こすと解釈されるべきではない。
【0167】
さらに、本明細書に開示される実施形態に関連して説明される様々な例示的な論理ブロック及びモジュールは、機械によって実装又は実施することができ、例えば、汎用プロセッサデバイス、デジタル信号プロセッサ(DSP)と、特定用途向け集積回路(ASIC)と、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA)又は他のプログラマブル論理デバイスと、を備え、ディスクリートゲート又はトランジスタ論理、個別のハードウェアコンポーネントと、又は本明細書に記載される機能を実施するように設計されたそれらの任意の組み合わせを含む。汎用プロセッサデバイスは、マイクロプロセッサとすることができるが、代替的に、プロセッサデバイスは、コントローラ、マイクロコントローラ、又は状態機械、それらの組み合わせ等とすることができる。プロセッサデバイスは、コンピュータ実行可能命令を処理するように構成された電気回路を含み得る。別の実施形態では、プロセッサ装置は、コンピュータ実行可能命令を処理することなく論理動作を実施するFPGA又は他のプログラム可能な装置を含む。プロセッサ装置はまた、コンピューティング装置の組み合わせ、例えば、DSPとマイクロプロセッサとの組み合わせ、複数のマイクロプロセッサ、DSPコアと連動する一つ以上のマイクロプロセッサ、又は任意の他のこうした構成として実装されてもよい。主にデジタル技術に関して本明細書に記載されるが、プロセッサ装置はまた、主にアナログ構成要素を含んでもよい。例えば、本明細書に記載の信号処理アルゴリズムの一部又はすべては、アナログ回路又は混合アナログ及びデジタル回路に実装され得る。コンピューティング環境は、マイクロプロセッサ、主フレームコンピュータ、デジタル信号プロセッサ、ポータブルコンピューティングデバイス、デバイスコントローラ、又はアプライアンス内の計算エンジンに基づくコンピュータシステムを含むが、これらに限定されない、任意のタイプのコンピュータシステムを含み得る。
【0168】
本明細書に開示される実施形態に関連して記載される方法、プロセス、ルーチン、又はアルゴリズムの要素は、ハードウェア、プロセッサデバイスによって実行されるソフトウェアモジュール、又はこれら2つの組み合わせで直接具現化され得る。ソフトウェアモジュールは、RAMメモリ、フラッシュメモリ、ROMメモリ、EPROMメモリ、EEPROMメモリ、レジスタ、ハードディスク、リムーバブルディスク、CD-ROM、又は非一時的コンピュータ可読記憶媒体の任意の他の形態内に存在し得る。例示的な記憶媒体は、プロセッサデバイスが記憶媒体から情報を読み取る、及び記憶媒体に情報を書き込むことができるように、プロセッサデバイスに結合され得る。代替的に、記憶媒体は、プロセッサ装置に一体化され得る。プロセッサデバイス及び記憶媒体は、ASIC内に存在し得る。ASICは、ユーザ端末内に存在し得る。代替的に、プロセッサデバイス及び記憶媒体は、ユーザ端末内の別個の構成要素として存在し得る。
【0169】
VII.例示的な実施形態
以下の例示的な実施形態は、本明細書に開示される特徴の組み合わせのいくつかの可能な並べ替えを識別するが、特徴の組み合わせの他の並べ替えも可能である。
1. 頭蓋動脈を治療するための移植可能なシステムであって、前記システムが、
前記頭蓋内に配置されて、前記頭蓋内における血液の流れの閉塞を引き起こすように構成された複数のコイルと、
前記頭蓋内に位置付けられるように構成され、前記血液の流れの特性を検出するようにさらに構成されたセンサと、
前記頭蓋内に位置付けられるように構成された通信回路であって、前記センサに接続され、前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連するデータを送信するように構成された通信回路と、
前記頭蓋内に位置付けられるように構成されたアンテナであって、前記アンテナが前記通信回路に接続され、前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連する前記データの送信を容易にするようにさらに構成される、アンテナと、を備える、システム。
2. 複数のコイル、センサ、通信回路、及びアンテナが、カテーテルに装填され、カテーテルを使用して頭蓋腔に挿入されるように構成される、実施形態1に記載の移植可能なシステム。
3. アンテナが、カテーテルに装填される第一の形状に圧縮されるように構成され、アンテナが、カテーテルから放出された後に第二の形状に拡張するように構成される、実施形態2に記載の移植可能なシステム。
4. アンテナが、複数の相互接続されたセグメントを備える、実施形態3に記載の移植可能なシステム。
5. 第二の形状のアンテナが、血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成する、実施形態3又は4に記載の移植可能なシステム。
6. アンテナが、第1及び第2の材料を含み、第1の材料が、アンテナの第1の形状への圧縮及びアンテナの第2の形状への拡張を容易にするように構成されており、第2の材料が、伝送を容易にするように構成されている、実施形態3~5に記載の移植可能なシステム。
7. 第一の材料が形状記憶合金を含み、第二の材料が白金、白金及びイリジウム合金、又は金のうちの一つ以上を含む、実施形態6に記載の移植可能なシステム。
8. アンテナが平坦な単極アンテナを備える、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
9. アンテナが、平面逆Fアンテナ(PIFA)を備える、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
10. アンテナが、複数のコイルがアンテナの接地面として機能するように、複数のコイルに接続されている、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
11. アンテナが、単一の電気的接続を介して複数のコイルに接続される、実施形態10に記載の移植可能なシステム。
12. アンテナが、複数の電気接続を介して複数のコイルに接続される、実施形態10に記載の移植可能なシステム。
13. 頭蓋骨に挿入された後、アンテナが、複数のコイルによって形成される構造の外側に位置付けられ、センサ及び通信回路が、複数のコイルによって形成される構造の少なくとも部分的に内側に位置付けられる、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
14. 複数のコイルが、頭蓋内に位置付けられた時に実質的に球状の形状を形成するように構成される、実施形態13に記載の移植可能なシステム。
15. アンテナが、拡張された構成において、血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
16. アンテナが、異なる周波数帯で通信するように構成された第1及び第2のアンテナを備える、先行する実施形態のいずれか1つに記載の移植可能なシステム。
17. 第1のアンテナが、拡張された構成で、頭蓋骨の1つ以上の壁に輪郭を成す第1の実質的に半球状の構造を形成するように構成されており、第2のアンテナが、拡張された構成で、血液の流れの閉塞を容易にする第2の実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、実施形態16に記載の移植可能なシステム。
18. 第1の構造が、第1及び第2のアンテナが拡張された構成にあるときに、第2の構造の反対側に位置付けられる、実施形態17に記載の移植可能なシステム。
19. アンテナが、2400MHz~2483.5MHzの周波数範囲で送信するように構成されている、先行する実施形態のいずれか1つに記載の移植可能なシステム。
20. アンテナが、少なくとも12センチメートルの距離にわたってデータを送受信するように構成されている、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
21. センサが、血流センサ、血圧センサ、代謝センサ、グルコースセンサ、酸素センサ、又は圧力センサのうちの少なくとも一つを含む、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
22. アンテナが、血液の凝固を促進する材料を含むか、又はそれで被覆される、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
23. アンテナが、血液の凝固を阻害する材料を含むか、又は血液の凝固を阻害する材料で被覆される、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
24. センサによって検出された血流の特性に関連するデータを受信するように構成された受信機をさらに備え、受信機が、上部胴体又は頭部においてユーザが着用する衣服の物品によって支持されるように構成されている、前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステム。
25. 前記衣服の物品が、毛、ヘッドバンド、又は毛布を含む、実施形態24に記載の移植可能なシステム。
26. 前述の実施形態のいずれか一つに記載の移植可能なシステムと、頭蓋内に移植可能なシステムを解放するように構成された送達システムと、を含む、キット。
27. 血管構造を監視するための移植可能なシステムであって、
前記血管構造内に位置付けられるように構成され、前記血管構造内の血液の流れの特性を検出するようにさらに構成されるセンサと、
前記血管構造内に位置付けられるように構成された通信回路であって、前記センサに接続され、前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連するデータを送信するように構成された通信回路と、
前記血管構造内に位置付けられるように構成されたアンテナであって、前記アンテナが前記通信回路に接続され、前記センサによって検出された前記血液の流れの前記特性に関連する前記データの送信を容易にするようにさらに構成される、アンテナと、を備える、血管構造。
28. 血管構造が、神経血管構造を含む、実施形態27に記載の移植可能なシステム。
29. 血管構造が、心血管構造を含む、実施形態27~28のいずれかに記載の移植可能なシステム。
30. 血管構造が、呼吸構造を含む、実施形態27~29のいずれかに記載の移植可能なシステム。
31. 通信回路及びアンテナが、送達システムに装填され、送達システムを使用して血管構造に挿入されるように構成される、実施形態27~30のいずれかに記載の移植可能なシステム。
32. アンテナが、送達システムに装填される第1の形状に圧縮されるように構成されており、アンテナが、送達システムから解放された後に第2の形状に拡張するように構成されている、実施形態31に記載の移植可能なシステム。
33. アンテナが、複数の相互接続されたセグメントを備える、実施形態32に記載の移植可能なシステム。
34. 第二の形状のアンテナが、血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成する、実施形態32又は33に記載の移植可能なシステム。
35. アンテナが、第1及び第2の材料を含み、第1の材料が、アンテナの第1の形状への圧縮及びアンテナの第2の形状への拡張を容易にするように構成され、第2の材料が、伝送を容易にするように構成されている、実施形態32~34のいずれか1つに記載の移植可能なシステム。
36. 第一の材料が形状記憶合金を含み、第二の材料が白金、白金及びイリジウム合金、又は金のうちの一つ以上を含む、実施形態35に記載の移植可能なシステム。
37. アンテナが、平坦な単極アンテナを備える、実施形態27~36のいずれかに記載の移植可能なシステム。
38. アンテナが、平面逆Fアンテナ(PIFA)を備える、実施形態27~37のいずれかに記載の移植可能なシステム。
39. アンテナが、アンカー構造がアンテナの接地面として機能するように、アンカー構造に接続されている、実施形態27~38のいずれかに記載の移植可能なシステム。
40. アンテナが、単一の電気的接続を介してアンカー構造に接続される、実施形態39に記載の移植可能なシステム。
41. アンテナが、複数の電気接続を介してアンカー構造に接続される、実施形態39に記載の移植可能なシステム。
42. 血管構造に挿入された後、アンテナが、アンカー構造の内部容積の外側に配置されるように構成され、センサ及び通信回路が、内部容積内に少なくとも部分的に配置されるように構成される、実施形態27~41のいずれかに記載の移植可能なシステム。
43. 固定構造が、血管構造内に位置付けられた時に実質的に球状の形状を形成するように構成される、実施形態42に記載の移植可能なシステム。
44. 拡張された構成では、アンテナが、血液の流れの閉塞を容易にする実質的に半球状の構造を形成するように構成されている、実施形態27~43のいずれかに記載の移植可能なシステム。
45. アンテナが、異なる周波数帯で通信するように構成された第1及び第2のアンテナを備える、実施形態27~44のいずれかに記載の移植可能なシステム。
46. 第1のアンテナが、拡張された構成では、血管構造の壁以上に輪郭を成す第1の実質的に半球状構造を形成するように構成されており、第2のアンテナが、拡張された構成では、血液の流れの閉塞を容易にする第2の実質的に半球状構造を形成するように構成されている、実施形態45に記載の移植可能なシステム。
47. 第1のアンテナ及び第2のアンテナが拡張された構成にあるときに、第1の構造が、第2の構造の反対側に位置付けられる、実施形態46に記載の移植可能なシステム。
48. アンテナが、2400MHz~2483.5MHzの周波数範囲で送信するように構成されている、実施形態27~47のいずれかに記載の移植可能なシステム。
49. アンテナが、少なくとも12センチメートルの距離にわたってデータを送受信するように構成されている、実施形態27~48のいずれかに記載の移植可能なシステム。
50. センサが、血流センサ、血圧センサ、代謝センサ、グルコースセンサ、酸素センサ、又は圧力センサのうちの少なくとも一つを含む、実施形態27~49のいずれかに記載の移植可能なシステム。
51. アンテナが、血液の凝固を促進する材料を含むか、又は血液の凝固を促進する材料で被覆される、実施形態27~50のいずれかに記載の移植可能なシステム。
52. アンテナが、血液の凝固を阻害する材料を含むか、又は血液の凝固を阻害する材料で被覆される、実施形態27~51のいずれかに記載の移植可能なシステム。
53. センサによって検出された血流の特性に関連するデータを受信するように構成された受信機をさらに備え、受信機が、上部胴体又は頭部のユーザが着用する衣服の物品によって支持されるように構成されている、実施形態27~52のいずれかに記載の移植可能なシステム。
54. 前記衣服の物品が、毛髪、ヘッドバンド、又は毛布を含む、実施形態53に記載の移植可能なシステム。
55. 実施形態27~54のいずれか1つに記載の移植可能なシステムと、血管構造内の移植可能なシステムを解放するように構成された送達システムと、を含む、キット。
56. 前述の実施形態のいずれかのシステムを移植、使用、又は操作する方法。
57. アンテナが、白金及びイリジウムを含む、実施形態1~25及び27~54のいずれかに記載の移植可能なシステム。
58. 図示及び/又は記載されるアンテナ。
59. 図示及び/又は記載されるように、アンテナを移植、使用、又は操作する方法。
60. 図示及び/又は記載された移植可能なシステム。
61. 図示及び/又は記載されるように、移植可能なシステムを移植、使用、又は操作する方法。
図1
図2A
図2B
図2C
図2D
図3
図4
図5A
図5B
図5C
図5D
図6A
図6B
図6C
図6D
図6E
図6F
図6G
図6H
図7A
図7B
図7C
図7D
図7E
図7F
図7G
図7H
図7I
図7J
図8
図9A
図9B
図9C
図10A
図10B
図10C
図10D
図10E
図10F
図10G
図10H
図11
図12
図13
図14
【国際調査報告】