JP2004513681A - Apparatus and method for measuring and communicating biological parameters - Google Patents
Apparatus and method for measuring and communicating biological parameters Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004513681A JP2004513681A JP2002513341A JP2002513341A JP2004513681A JP 2004513681 A JP2004513681 A JP 2004513681A JP 2002513341 A JP2002513341 A JP 2002513341A JP 2002513341 A JP2002513341 A JP 2002513341A JP 2004513681 A JP2004513681 A JP 2004513681A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sensor
- probe
- parameter
- external device
- csf
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/68—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient
- A61B5/6846—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive
- A61B5/6847—Arrangements of detecting, measuring or recording means, e.g. sensors, in relation to patient specially adapted to be brought in contact with an internal body part, i.e. invasive mounted on an invasive device
- A61B5/6864—Burr holes
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/03—Detecting, measuring or recording fluid pressure within the body other than blood pressure, e.g. cerebral pressure; Measuring pressure in body tissues or organs
- A61B5/031—Intracranial pressure
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/145—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue
- A61B5/14539—Measuring characteristics of blood in vivo, e.g. gas concentration, pH value; Measuring characteristics of body fluids or tissues, e.g. interstitial fluid, cerebral tissue for measuring pH
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/0002—Remote monitoring of patients using telemetry, e.g. transmission of vital signals via a communication network
- A61B5/0031—Implanted circuitry
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Neurosurgery (AREA)
- Hematology (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Measuring And Recording Apparatus For Diagnosis (AREA)
- Measurement Of The Respiration, Hearing Ability, Form, And Blood Characteristics Of Living Organisms (AREA)
- Infusion, Injection, And Reservoir Apparatuses (AREA)
Abstract
脳、組織または他の器官のパラメータを測定して通信するための装置及び方法を開示する。本発明は、関心のあるパラメータを検知するためのセンサを含む。センサはプローブの遠端に配置することが好ましい。好適な実施形態では、センサは、受動システムが外部電源から電力を受け取ったときに、圧力または温度測定を行ない、かつ測定値を主治医に通信することを可能にする受動システムの一部である。別の実施形態では、センサは、長期エネルギ源と、圧力または温度測定を定期的にまたは要求により行ない、次いで測定値を要望通りに主治医に通信することを可能にする格納システムとを有するシステムの一部である。本発明はまた、一実施形態で、脳、組織、または他の器官のパラメータを測定して通信する方法をも含む。本方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを提供するステップと、関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織、または他の器官内またはその付近にセンサを移植するステップと、パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップと、関心のあるパラメータを検知するステップと、検知されたパラメータを反応装置に通信するステップと、パラメータを表示しまたは処理しあるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップとを含む。Disclosed are devices and methods for measuring and communicating parameters of the brain, tissue or other organs. The invention includes a sensor for detecting a parameter of interest. Preferably, the sensor is located at the far end of the probe. In a preferred embodiment, the sensor is part of a passive system that allows pressure or temperature measurements to be taken and communication of the measurements to the attending physician when the passive system receives power from an external power source. In another embodiment, the sensor is a system having a long-term energy source and a storage system that allows pressure or temperature measurements to be taken regularly or on demand, and then communicates the measurements to the attending physician as desired. Part. The invention also includes, in one embodiment, a method of measuring and communicating parameters of a brain, tissue, or other organ. The method includes providing a sensor that senses a parameter of interest; implanting the sensor in or near a brain, tissue, or other organ capable of sensing the parameter of interest; Providing a reactor capable of displaying, processing or taking action; sensing a parameter of interest; communicating the sensed parameter to the reactor; displaying the parameter or Processing or taking action in response to the parameter.
Description
【0001】
(発明の属する技術分野)
本発明は、脳、組織または他の器官のパラメータ、特に、脳内の頭蓋内圧力もしくは温度または両方を測定し、かつ通信するための装置及び方法に関する。
【0002】
(従来の技術)
一般的な成人は、脳内に約25ccの脳室で合計して約120〜150ccの(脳脊髄液)CSFを有する。一般的な成人はまた約500cc/日のCSFを生成し、その全てが連続的に血流内に再吸収される。
【0003】
様々な条件がCSFの圧力を、しばしば亢進しかつ危険となるように変動させ得る。例えば、水頭症は脳室または脳の窩洞内のCSFの過度の蓄積状態である。水頭症は、正常なCSFの循環を妨げる先天的状態から、またはCSFの再吸収における問題の結果として発生し得る。
【0004】
水頭症によるCSFの過度の蓄積は、脳に対する圧力亢進を引き起こす。原因が何であれ、時間が経つにつれて、CSF圧力の亢進は脳組織を損傷させる。過剰なCSFを身体の別の領域に短絡させることが治療上有益であり、一般的に患者を完全かつ活動的な生活に導けることが明らかになった。
【0005】
水頭症の状態を治療するために、CSFを身体内のある位置から、例えば、腹膜腔または心房へ移送する導管としてシャントが使用される。CSFを脳室から身体の別の部分へ移送する典型的なシャントは、脳室カテーテル、バルブ及び遠位カテーテルから成る。CSFシャントは、また流体を脊椎から腹膜腔など身体の別の部分に移送するためにも存在する。
【0006】
過剰なCSFを脳室から連続的に排出するシステムの例として、カリフォルニア州ゴレタのメドトロニックPSメディカルによって製造販売され、かつ1985年12月24日にルドルフ・R・シュルテ、ゲアリ・P・イースト、マーガ・M・ブライアント及びアルフォンス・ハインドルに付与された「Flow Control Valve」と称する米国特許第4,560,375号に開示されたデルタ(登録商標)シャント及びCSF−流量制御シャントアセンブリがある。そのようなシステムは、患者の脳内の脳室4に配置されたドレナージカテーテル2を使用する(図1)。ドレナージカテーテル2はバルブ6に接続される。脳室または心房カテーテル8がバルブ6に接続される。腹膜腔または心房カテーテル8は、過剰なCSFを排出するために患者の腹膜または心房にそれぞれ配置される。これらのシステムの全部が、過剰なCSFを患者の脳室からドレナージカテーテル2を通して身体の別の部分に連続的に移送する。しばしば少なくともある時間にわたって頭蓋内圧亢進がある頭部外傷のある患者の場合、脳内の正常なCSF圧力を維持するために、CSFを通常外部装置に連続的に排出することがしばしば望ましい。
【0007】
過剰なCSFを外部装置に連続的に排出するシステムの例としては、カリフォルニア州ゴレタのメドトロニックPSメディカルによって製造販売されたベッカーシステム(登録商標)及びEDMドレナージシステム(登録商標)がある。過剰なCSFを連続的に排出するシステムの別の例が、1988年3月15日にウィリアム・S・トレミュリスに発行された「External Drainage Antisphon Device」と称する米国特許第4,731,056号に示されている。さらなるそのようなシステムが、1998年6月30日にジョン・A・クリューガー、ケビン・M・イエーガー、及びヘルムート・W・C・ローゼンバーグに発行された「External Drainage Shunt」と称する米国特許第5,772,625号に開示されている。
【0008】
(発明の要約)
脳、組織または他の器官のパラメータを測定して通信するための装置を開示する。本発明は、関心のあるパラメータを検知し、次いで検知されたパラメータを外部装置に通信し、そこでパラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることができる。本発明は、生理学的パラメータの長期的かつ安定した測定及び通信を行なうことを可能にする。好適な実施形態では、該装置は脳、組織、または他の器官のパラメータを測定して通信する。特に、頭蓋内圧、脳、組織もしくは他の器官内におけるCSFの圧力または温度を測定して通信するための装置を開示する。
【0009】
本発明は、圧力、頭蓋内圧、CSF圧力または温度を検知するセンサを含む。センサはプローブの遠位に配置することが好ましく、かつ脳の実質または脳室など、測定を希望する脳、組織または他の器官の領域に配設することが好ましい。
【0010】
好ましい実施形態において、センサは、受動システムが外部電源から電力を受け取ったときに圧力または温度の測定を行い、かつ主治医に通信することを可能にする受動システムの一部である。外部電源から電力を受け取りかつ圧力測定値を通信する受動システムの部分は、患者の頭蓋またはその隣に配置することが好ましく、センサは測定を行なうことを希望する領域またはその付近に配置する。
【0011】
受動システムは、受動システムに電力を提供する外部装置と結合する。この電力は、センサの検知動作を付勢し、検知された情報を受動システムから外部装置へアップロードするために使用される。その結果、外部電源に結合されたときに、受動システムは測定することができ、圧力及び温度測定値などの測定された生理学的パラメータをセンサから外部装置にアップリンクする。
【0012】
別の実施形態において、センサは、長期エネルギ源及び圧力または温度測定を定期的または要求により行い、測定値を格納し、次いで要望通りに主治医に通信することを可能にするシステムを有するシステムの一部である。電力を提供し、圧力または温度測定値を格納し、圧力または温度測定値を通信するシステムの部分は、患者の鎖骨下部位またはそれに隣接して配置することが好ましい。
【0013】
長期エネルギ源は、再充電可能とすることができる。長期エネルギ源からのこの電力は、センサの検知動作を付勢し、圧力または温度測定値を格納し、検知された圧力または温度情報をシステムから外部装置へアップロードするために使用される。
【0014】
本発明の別の実施形態においては、検知されたパラメータは、CSFシャントまたはドレナージシステムのポンプまたはバルブを制御するために使用される。本実施形態において、ポンプまたはバルブは、脳室内に配置されるカテーテルとCSFを身体内の1つの位置から別の位置に移送する導管として使用されるシャントとの間に配置される。検知されたCSF圧力に応答して、ポンプが作動してCSF液をくみ出し、又はバルブが開いてCSF液が排出する。
【0015】
一実施形態において、本発明は、また、脳、組織または他の器官のパラメータを測定し、かつ通信するための方法を含む。本方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを提供するステップと、関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織または他の器官のターゲット内またはその付近にセンサを移植するステップと、パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップと、関心のあるパラメータを検知するステップと、検知されたパラメータを反応装置に通信するステップと、パラメータを表示または処理しあるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップとを含む。本方法の一実施形態においては、関心のあるパラメータは頭蓋内圧、脳、組織または他の器官内のCSFの圧力または温度である。また、本方法の別の実施形態においては、センサを提供するステップは、本書で記載するようなセンサを提供することを含む。さらに、本発明の別の実施形態では、本方法はポンプまたはバルブを有するCSFシャントまたはドレナージシステムを提供するステップと、パラメータに応答して措置を講じさせるステップはポンプまたはバルブを制御するステップと、を含む。
【0016】
本発明における一実施形態の別の目的は、電池または電力用コンデンサなどの連続電力源を必要とせず、圧力、頭蓋内圧、CSF圧力または温度などの生理学的パラメータを測定するためのシステム及び方法を提供することである。
【0017】
本発明における一実施形態の別の目的は、圧力や温度測定値のような検知された生理学的パラメータを外部装置へ通信するための装置及び方法を提供することである。
【0018】
本発明の別の実施形態において、本発明の目的は、後で外部装置にアップロードする検知された圧力または温度測定値等の検知された生理学的パラメータを格納するシステム及び方法を提供することである。
【0019】
本発明のさらに別の実施形態において、本発明の目的は、検知された生理学的パラメータに応答して、能動的に措置させるようにするシステム及び方法を提供することである。特に、本発明の別の実施形態において、本発明の目的は、CSFシャントまたはドレナージシステム及びCSF圧力測定値に応答して、そのようなシャントまたはドレナージシステムを調整するために能動的に情報を提供することである。
【0020】
本発明の別の実施形態において、本発明の目的は、センサを移植するために一度だけ組織を切開することを必要とし、その後閉じられ、移植されたセンサで関心のあるパラメータの長期監視を達成しながら治療することを可能にする、生理学的パラメータ、特に、脳パラメータのセンサを提供することである。
【0021】
本発明の別の実施形態における本発明の目的は、電池に頼らずに動作し、それにより電池寿命に頼らずに動作し続ける、関心のある生体パラメータに関する情報を提供する移植可能な装置を提供することである。
【0022】
本発明のこれら及び他の目的は、ここに含まれる発明の説明から、さらに詳しくは図面を参照することにより、明瞭になるであろう。説明全体を通して、同様の要素は同様の参照番号で言及する。さらに、ここに含まれる説明の変形を当業者が思いつき、また、依然として本発明の範囲に属することは明らかである。さらに、本発明の方法は、提示するシステムまたは装置により実施することができ、あるいは当業者にとって明瞭になる他のシステム及び装置により実施できることが明らかである。したがって、本方法の実施は、提示する特定のシステム及び装置による実施のみに限定するつもりはない。
【0023】
(発明の詳細な説明)
本発明を具体化する装置を図2に示し、一般的に10と表示する。装置10は、移植されたプローブ12及び外部装置14を含む。プローブ12は、センサ16、プローブ電子回路18及びプローブコイル20を含む。外部装置14は、外部コイル22、外部電子回路24、電源26及びユーザ通信システム28を含む。
【0024】
図3及び4に示す本発明の好ましい実施形態において、プローブ12は、近端30、遠端32及び中心軸34を含む。センサ16は、遠端32に配置することが好ましい。センサ16は、頭蓋内圧など圧力を検知することが可能なセンサである。そのようなセンサの一例が、本発明と同一譲受人に譲渡された「Intractranial Monitoring and Therapy Delivery Control Device,System and Method」と称するキース・A・ミーゼル及びリー・スタイロスによる米国特許同時係属出願第09/299,774号に見られる。
【0025】
プローブヘッド36は、近端30に配置される。好ましい実施形態においては、プローブヘッド36は形状的におおよそ円板状であり、埋込みプローブコイル20を含む。プローブコイル20は誘導性コイルである。図3及び4に示す一実施形態において、プローブコイル20はプローブヘッド36の面内で軸34の周りに巻き付けられる。プローブヘッド36は下面38及び外縁40を含む。
【0026】
図3及び4の実施形態では、プローブ電子回路18は、プローブヘッド36の下面38に取り付けられた電子回路ケース42内に格納される。電子回路ケース42は、周面44及び下面46を有する。電子回路ケース42は、軸34を中心としてプローブヘッド36より小さい直径を持つ円筒形であることが好ましい。
【0027】
図3及び4に示す通り、センサ16は電子回路ケース42から離される。これは、電子回路ケース42の下面46に接続された本体48の遠端にセンサ16を配置することにより達成することが好ましい。本体48は、チタンまたはポリウレタンのような硬質の生体適合性プラスチックなどの剛性材料から作ることができる。代替的に、本体48は、その組成により本質的に軟質であるかあるいはその構造設計によって軟質となるように設計されたポリウレタンなどの軟質の身体適合性プラスチックなどの可撓性材料から作ることができる。剛性または可撓性いずれのケースでも、本体48の材料は、身体適合性があり、かつ当該技術上よく理解される通り、希望に応じて様々な程度に可撓性または剛性である金属、プラスチック、セラミックまたは他の材料とすることができる。
【0028】
本体が剛体である実施形態において、センサ16は、電子回路ケース42に対して固定位置に配置される。図9に示す実施形態のように、本体48が可撓性である場合には、脳、組織または身体内のどこであれ他の器官内の希望する位置にセンサ16を配置することができる。特に、本体48が可撓性である場合には、センサ16から電子回路ケース42までの距離が例えば運動により変化する場所にセンサ16を配置することができる。
【0029】
さらに、本体48が可撓性である場合には、本体48が剛性である場合にはセンサ16を配置することが難しい領域にもセンサ16を配置することができる。例えば、本体48が可撓性である場合、硬膜と頭蓋との間の希望する位置まで硬膜と頭蓋との間でセンサ16を「滑動」することができる。
【0030】
さらに別の実施形態において、「ボディバス(body bus)」として知られるシステムを介してセンサ16を電子回路ケース42に接続することができる。「ボディバス」は、患者自身の身体がセンサ16と電子回路ケース42との間の相互接続を提供する遠隔測定システムである。そのような「ボディバス」通信システムの一例が、1991年1月29日及び1992年5月19日にヘルマン・D・フンケに発行され、それぞれ「Body Bus Medical Device Communication System」及び「Acoustic Body Bus Medical Device Communication System」と称する米国特許第4,987,897号及び第5,113,859号に挙げられており、これらの教示の全体を参照によってここに組み込む。代替的に、ゲーデケの米国特許第5,683,432号に記載された無線周波遠隔測定方法を使用して、センサ16を電子回路ケース42にリンクすることができる。
【0031】
センサ16は、その測定値を標準化センサからの測定値と比較することによって、製造現場で較正することが好ましい。各センサ16に独特の較正係数を計算し、センサ16によって測定された生理学的パラメータの正確な報告を達成するための測定後に処理する目的のために、外部装置14、センサ16、プローブ電子回路18、記憶装置78またはマイクロプロセッサ102に格納する。
【0032】
プローブ12は生体内に挿入されるのため、プローブ12はプローブ12内への体液の侵入を防止するために密閉封止しなければならない。
【0033】
図3及び4に示したより好ましい実施形態では、近端30を患者の頭蓋50のすぐ外側に配置するか、あるいは頭蓋50内に組み込む。これは、軸34を中心にして電子回路ケース42が持つより大きい直径のプローブヘッド36を作成することによって達成することが好ましい。次に、プローブ12を配置するために、電子回路ケース42(図5)の直径と同じ程度の直径を持つ穴52を頭蓋50にあける。穴52は頭蓋50を完全に貫通し、かつ電子回路ケース42の直径と同一直径を持つ必要がある。プローブ12のセンサ16及び本体48を、電子回路ケース42が穴52に接触するまで穴52内に配置する。次いで電子回路ケース42を穴52と位置合せし、プローブヘッド36の下面38が頭蓋50と接触するまで穴52内に押し込む。電子回路ケース42は、穴52内に完全に伸長しないように寸法を定めなければならない。
【0034】
代替的に、電子回路ケース42の周面44の周りにねじ山を配置することができる。本実施形態では、穴52は、電子回路ケース42のねじ山と合致するねじ山を持つねじ穴である。電子回路ケース42を上述のように穴52と接触させる。しかし、電子回路ケース42を穴52内に押し込む代わりに、電子回路ケース42を穴52内にねじ込む。
【0035】
図6に示すさらに別の実施形態では、プローブヘッド36の外縁40にねじ山を配置する。穴52は、プローブヘッド36の直径とおおよそ同一の直径を持つように寸法を定める。本実施形態においても、穴52はプローブヘッド36のねじ山に対応するねじ山を有する。プローブ12を配置するために、プローブ12のセンサ16、本体48及び電子回路ケース42を、プローブヘッド36の外縁40が穴52に接触するまで穴52内に配置する。次いで、プローブヘッド36を穴52と位置合せし、プローブヘッド36が、例えば、頭蓋50と面一になるように希望する向きになるまで穴52内にねじ込む。この実施形態では、電子回路ケース42はプローブヘッド36と同一直径を持ち、あるいは持たなくても良い。
【0036】
図7に示す別の実施形態では、プローブヘッド36は電子回路ケース42に接続されているが、そこから離される。この実施形態では、電子回路ケース42は頭蓋50にあけられた穴52を通して取り付けられ、本体48とセンサ16は、ここで記載する全ての変形により依然として電子回路ケース42に取り付けられる。しかし、この実施形態では、プローブヘッド36とプローブコイル20は、頭蓋50の上または中ではなく、患者の皮膚の下に移植される。プローブヘッド36は、ねじ、接着剤、または当業者が思いつく他の手段によって患者の頭蓋50に取り付けることができる。代替的に、穴52とは別の穴を頭蓋50にあけてプローブヘッド36を受容することができる。プローブヘッド36を別の穴内に配置する場合、プローブヘッド36は、プローブヘッド36の外縁40に配置されたねじ山を持つことができ、別の穴は、プローブヘッド36のねじ山に対応するねじ山を持ち、プローブヘッド36の直径とおおよそ同一の直径を持つように寸法を定める。本実施形態では、プローブ12を配置するために、プローブ12のセンサ16、本体48及び電子回路ケース42を穴52内に配置する。次に、プローブヘッド36を上述の通り頭蓋50に取り付ける。
【0037】
図8及び9に示すさらなる実施形態においては、直径「A」の開口56を有するバー穴リング54を頭蓋50の穴52に配置する。バー穴リング54は頭蓋50の骨にねじ込むか、あるいは他の方法で頭蓋50にバー穴リングについて周知のように取り付けることができる。本実施形態では、プローブヘッド36はバー穴リング54の開口56の直径「A」にほぼ等しい直径を有する。プローブヘッド36は、摩擦、生体適合性接着剤または当業者が思いつく他の手段等の手段により所定の位置に配置することのできる開口56内に配置される。
【0038】
図8の実施形態では、本体48は剛性であるので、センサ16はプローブヘッド36から固定の距離または固定の関係に配置される。図9の実施形態では、本体48は可撓性である。この実施形態では、センサ16は開口56を通して希望の位置に配置される。
【0039】
図10に示すさらなる実施形態では、プローブヘッド36はプローブ電子回路18の全部または一部を含むことができる。この実施形態では、電子回路ケース42を持つ必要がない。したがって、センサ16は剛性または可撓性の本体48を通してプローブヘッド36に直接取り付けることができる。使用時に、頭蓋50に穴52をあけ、センサ16を穴52から希望の位置に配置する。次いで、プローブヘッド36は上述した通り頭蓋50に取り付けることができる。
【0040】
この実施形態の変形では、プローブヘッド36を穴52から離して配置することができる。例えば、プローブヘッドは、鎖骨下の皮膚の下または腹部のRF電源の移植可能な神経学的シミュレータを配置するための一般的部位に配置することができる。この実施形態では、センサ16が穴52に対して動かないように、バー穴リングを使用して頭蓋50に本体48を配置する必要がある。さらに、ここに記載する実施形態のいずれでも、プローブ電子回路は本体48内に全部または一部を配置することもできる。
【0041】
プローブ電子回路18は、センサ電子回路58及び送信器60を含む。センサ電子回路58はセンサ16に接続され、センサ16に電力を提供し、センサ16に測定を行なうように指示し、センサ16からの検知された測定信号を処理し、検知された信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号は送信器60に渡されることが好ましい。
【0042】
送信器60は、センサ電子回路58及びプローブコイル20に接続される。プローブコイル20は、以下で説明するようにアンテナとして働く。送信器60及びプローブコイル20は、センサ16によって決定された圧力及び温度情報を遠隔測定法によって外部装置14に通信する。遠隔測定システムの例は、1997年11月4日にスティーブン・D・ゲーデケ、グレゴリー・J・ハウブリッヒ、ジョン・G・カイメル及びデビッド・L・トンプソンに発行された「Adaptive,Performance−Optimizing Communication System for Communicating with an Implanted Medical Device」と称する米国特許第5,683,432号、1998年5月19日にエドウィン・G・ダフィン、デビッド・L・トンプソン、スティーブン・D・ゲーデケ及びグレゴリー・J・ハウブリッヒに発行された「World Wide Patient Location and Data Telemetry System for Implantable Medical Devices」と称する米国特許第5,752,976号、1998年12月1日にスティーブン・D・ゲーデケ、グレゴリー・J・ハウブリッヒ、ジョン・L・カイメル、及びデビッド・L・トンプソンに発行された「Adaptive,Performance−Optimizing Communication System for Communicating with a Implanted Medical Device」と称する米国特許第5,843,139号及び1999年5月18日にスティーブン・D・ゲーデケに発行された「System and Method for Deriving Relative Physiologic Signals」と称する米国特許第5,904,708号に示されており、これらの教示の全体を参照によってここに組み込む。プローブ12と外部装置14との間における通信の他の代替手段として、少数の選択肢を挙げると、振幅シフトキーイング(ASK)、二相位相シフトキー(BPSK)または四相位相シフトキー(QPSK)がある。
【0043】
さらに好ましい実施形態では、プローブ電子回路18は、AC/DC変換システム62(図11)を含む。プローブコイル20はAC/DC変換システム62に接続される。プローブ電子回路18は電力を外部装置14からプローブに送ることを可能にしてプローブ12を付勢し、かつ、同時にプローブ12が検知した生理学的パラメータをプローブ12から外部装置14にアップリンクすることを可能にする。この同時の電力伝送と情報のアップリンクは、当業者にはよく理解される通り吸収変調として知られる技術によって行なうことが好ましい。
【0044】
本実施形態において、AC/DC変換システム62は整流器66及び調整器68を含む。プローブコイル20は、以下で説明するように外部装置14の外部コイル22に誘導結合される。プローブコイル20と外部コイル22との間のこの誘導結合が、プローブコイル20に電力を提供する。この電力は交流の形を取る。好ましい実施形態では、このAC電流は約175kHzの周波数を持つが、希望に応じて他の周波数を使用することができる。
【0045】
整流器66はプローブコイル20に接続されて、プローブコイル20から受け取ったAC電力をDC電力に変換する。整流器66は当該技術上よく理解されている全波整流器であることが好ましいが、同じく当該技術上よく理解されている他の整流システムとすることができる。DC電力は、例えば、外部コイル22に対するプローブコイル20の相対運動のためプローブコイル20から受け取る電力の変動にも関わらず、比較的一定したDCレベルを確実にする調整器68に通される。このやり方で、調整されたDC電力がプローブ電子回路18を付勢するために提供される。
【0046】
別の実施形態(図12)では、プローブ電子回路18は上述したAC/DC変換システム62を含み、さらに一時エネルギ源64を含む。プローブコイル20は再びAC/DC変換システム62に接続される。プローブコイル20は外部コイル22に誘導結合される。
【0047】
この実施形態では、一時エネルギ源64はAC/DC変換システム62に接続される。一時エネルギ源64は再充電可能な電池、または、例えば、1@fなど小さい容量を有する「スーパコンデンサ」などの電力用コンデンサの形を取ることが好ましいが、希望に応じてより大きい、またはより小さい容量を使用することができる。
【0048】
プローブコイル20と外部コイル22との間の誘導結合は、プローブコイル20に電力を提供し、かつ、AC/DC変換システム62を通して一時エネルギ源64を充電する。一時エネルギ源64は、次いで、プローブ電子回路18を付勢するためにエネルギを提供する。
【0049】
好ましい実施形態(図11)におけるプローブコイル20は、センサ16からの情報を外部装置14に送信するために送信器60に接続されたアンテナとしても働く。この役割において、プローブコイル20は上述の通り外部装置14から電力を受け取るための誘導コイルとして働くことに加えて、アンテナとしても働く。上述の通り、プローブコイル20はコイルであるので、プローブコイル20がアンテナとして働くとき、プローブコイル20はコイルアンテナとなる。
【0050】
好ましい実施形態では、プローブコイル20は、外部22と誘導結合して外部装置14から電力を受け取る機能及び送信器60から外部装置14に情報を送信する機能の両方を果たす。図13に示す別の実施形態では、これらの2つの機能は分離される。この別の実施形態では、プローブコイル20は外部コイル22と誘導結合して外部装置から電力を受け取る機能のみを果たす。しかし、圧力または温度情報を送信器60から外部装置14に送信する機能を果たすプローブアンテナ70が設けられる。
【0051】
図12の実施形態では、図14に示すように、プローブコイル20が外部コイル22に誘導結合されるときに、プローブコイル20は外部コイル22を通して外部装置14からエネルギ72のダウンバーストを受け取る。一時エネルギ源64を充電させるために、エネルギ72のダウンバーストは指定された時間、例えば、約5秒間持続することが好ましいが、希望に応じてより長い時間またはより短い時間を使用することができる。エネルギ72のこのダウンバーストは整流器66及び調整器68によって調整DC電圧に変換され、上述の通りプローブ電子回路18に一時エネルギを提供するために一時エネルギ源64を充電する。
【0052】
プローブコイル20が外部コイル22に誘導結合され、プローブ12が外部装置14から電力を受け取るとき、または、一時エネルギ源64が充電された後、センサ電子回路58はセンサ16に圧力または温度を検知させて、検知された圧力または温度をセンサ電子回路58に通信するように指示する。センサ電子回路58は、検知された圧力または温度情報を処理してそれを送信器60に渡し、そこで圧力または温度情報は、遠隔測定法により送信器60から外部装置14に送信することのできる形に変換される。次いで、圧力または温度情報は、送信器60及びアンテナとして働くプローブコイル20またはプローブアンテナ70のいずれかから外部装置14に送信される。外部装置14は、アンテナとして働く外部コイル22または外部装置アンテナ94及び好ましく外部装置4に配置された受信器74を通して、送信された圧力または温度情報を受信する。
【0053】
圧力または温度を検知してそれを外部装置14に送信するこのプロセスは、プローブ12が外部装置14から電力を受け取る限り、もしくは一時エネルギ源64が電力を持ち続ける限り、または希望するならばより短い時間続けることができる。圧力または温度を検知し、かつ、検知された圧力または温度を通信する要望が充分に多数回発生して、一時エネルギ源64の電力容量を超えるほどである場合、電力を上述の通り再び外部装置14からダウンロードすることができる。その結果、一時エネルギ源64は再充電され、検知及び送信プロセスは上述の通り続行される。
【0054】
プローブ12の好ましい実施形態は、プローブ12に長期電源を持たない受動システムである。その結果、プローブ12は、圧力または温度を測定して通信するための比較的低コストの装置である。この実施形態は、圧力または温度の「実時間」スナップショットを可能にする。
【0055】
代替的に、図15に示すように、プローブ電子回路18に電力を供給するために長期電源76を設けることができる。長期電源76は、再充電可能かまたはそうでない電池、または当該技術上よく理解されている「スーパコンデンサ」などの電力用コンデンサの形を取ることができる。長期電源76は、比較的長期間プローブ12に電力を供給するのに充分な容量を持たなければならない。長期電源76を使用する場合、一時エネルギ源64は長期電源76に置換される。以下で説明するように、記憶装置78が存在する場合、長期電源76は記憶装置78にも電力を提供することができる。
【0056】
好ましい実施形態(図11)では、外部装置14は、外部コイル22、外部電子回路24、電源26及びユーザ通信システム28を含む。電源26は、外部電子回路24及びユーザ通信システム28を作動させるための電力を提供し、かつ外部コイル22に電力を提供し、それはプローブコイル20との誘導結合を通してプローブ12に渡される。電源26は、電池または当該技術上よく理解される通りACライン電力を整流し濾波してDC電圧を生成するような手段によって電力を提供するように適応された通常の線電流のいずれかとすることができる。
【0057】
外部電子回路24は、受信器74を含むことが好ましいが、受信器74は外部装置14に接続された別個の構成要素とすることができる。受信器74は、送信器60によって送信されかつアンテナとして働く外部コイル22によって受信された圧力または温度情報を受信して処理する。
【0058】
ユーザ通信システム28は、受信器74に接続される。ユーザ通信システム28は、受信器74によって受信された圧力または温度情報を表示するかまたは他の仕方でユーザに通信する表示システム80を含むことが好ましい。ユーザ通信システム28は、圧力または温度情報を医師または他のユーザに表示する表示画面82を含むことができる。代替的に、ユーザ通信システム28は、外部装置14から、当該技術上よく理解されている通り直接接続82によりまたは遠隔測定法88を通してインターネットにより、またはモデムを通して、携帯情報端末(PDA)をはじめとする外部コンピュータ84に圧力または温度情報を渡すことができる。コンピュータ84は、圧力または温度情報をその表示画面82に表示し、情報を記録し、あるいは情報をさらに処理することができる。情報がインターネットを通して、またはモデムを通して渡される場合、情報は希望に応じて遠隔的に使用し、処理し、あるいは表示することができる。
【0059】
ユーザ通信システム28は、また予め定められた範囲外の圧力または温度をユーザに警告するためにトリガされる外部装置14または外部コンピュータ84の一部であるアラーム90をも含むことができる。アラーム90は、また警報チャイムまたは点滅視覚表示パネルなどの可聴または可視警報、振動アラームなどの物理的警報、または当業者が思いつく他のユーザ警告もしくは状態強調手段の形を取ることもできる。
【0060】
外部装置14は、また気圧計92をも含むことが好ましい。気圧計92は大気圧を測定する。次いで、この測定気圧をセンサ16によって測定されプローブ12から外部装置14に送信された圧力から減算して、「ゲージ」圧を生成する。この「ゲージ」圧は、気候システムや高度によって影響される周囲大気圧とは独立している。より好ましい実施形態では、外部コイル22はプローブコイル20と結合して電力をプローブ12に提供するため、及び送信器60からアンテナによって送信される情報を受信するアンテナとしての両方に役立つ。したがって、外部コイル22は受信器74に接続される。
【0061】
代替的に、外部コイル22とは別個に、外部装置アンテナ94が存在するかもしれない。この実施形態では、外部装置アンテナ94は受信器74に接続され、プローブアンテナ70またはプローブコイル20と通信して、送信器60から送信される情報を受信する。この実施形態では外部コイル22は受信器74に接続されない。
【0062】
装置10を使用してCSF液圧などの脳のパラメータを測定するために、第1ステップは、頭蓋を露出させ、頭蓋50に穴52を穿孔することである。次いでプローブ12を上述の通り移植する。その後、プローブ12が患者の皮膚の下に完全に収容されるように、患者の皮膚を閉じる。
【0063】
外部装置14をプローブに近づけると、プローブコイル20が外部コイル22に誘導結合して、外部装置14からプローブ12に電力が伝送される。
【0064】
次いで、プローブ12を所定の位置に配置した状態で穴52を密封する。その後、プローブ12の上で患者の皮膚を閉じ、傷は治癒する。これによりプローブ12は患者の皮膚の下で密封される。
【0065】
生理学的パラメータの測定を希望するときには、外部コイル22がプローブコイル20の上にくるように外部装置14を配置する。プローブ12は、外部装置14からのエネルギ72のダウンバーストを伝送することにより電力を供給される。より好ましい実施形態では、起動後におけるエネルギ72の最初のダウンバーストは約5秒間持続する。これによりプローブ電子回路18を安定させ、内部クロック等のようなものをセットアップすることができる。その後のエネルギ72のダウンバーストは約2msの長さであることが好ましい。
【0066】
好適な実施形態では、プローブ12はオンサイトバッテリを持たない。したがって、起動後にプローブ電子回路18は自動較正動作を実行して、センサ16による生理学的測定値がプローブ電子回路18の範囲内に入ることを確実にする。エネルギ72のダウンバーストの立ち下がり縁が検出されると、プローブ12はその検知された生理学的測定値を外部装置14にアップリンクする。アップリンクは、外部装置14がエネルギ72のダウンバーストをプローブ12に送り続ける限り続く。アップリンクの周波数は外部装置14によって制御され、エネルギ72のダウンバーストのレートを超えることはできない。また、格納された較正係数を定期的に外部装置14にアップリンクするか、あるいは格納された較正係数を検知された生理学的パラメータのアップリンクのたびにアップリンクすることも可能である。
【0067】
より好ましい実施形態では、検知された生理学的測定値の各アップリンクは、遠隔測定または処理のエラーを補償するために、プローブ12から外部装置14に複数回、例えば3回送信される。連続モードでは、外部装置14がエネルギ72のダウンバーストを断続的に送って本質的に連続電力をプローブ12に供給し、かつアップリンクされた生理学的パラメータ測定値を受け取る。
【0068】
加えて、上述した通り、センサ16の較正係数はプローブ12、プローブ電子回路18、記憶装置78またはマイクロプロセッサ102に格納することができる。これらの較正係数がプローブ12に格納されている場合、センサ16によって測定される生理学的パラメータの正確な報告を達成するために、測定後の処理を目的として、これらの係数はプローブ12から外部装置にアップリンクすることができる。これらの係数は、プローブ12が初めて起動されたときに外部装置14にアップリンクすることができ、あるいは検知された生理学的パラメータのアップリンク毎にアップリンクすることができる。
【0069】
さらに、プローブ12の通し番号または型式番号などのデータをプローブ電子回路18、記憶装置78もしくはマイクロプロセッサ102または外部装置14に格納することができる。そのような通し番号または型式番号がプローブ12に格納されている場合、この情報は、プローブが初めて起動されたときに外部装置14にアップリンクすることができ、あるいは検知された生理学的パラメータのアップリンク毎にアップリンクすることができる。
【0070】
好適な実施形態では、外部装置14は、外部コイル22、外部電子回路24、電源26、ユーザ通信システム28及び存在する場合は外部装置アンテナの構成要素を含むシングルユニットである。しかし、外部装置14は2つまたはそれ以上の分離装置とすることができる。例えば、図16に示すように、1つの装置96はプローブコイル20と外部コイル22との間の誘導結合を通してプローブ12に電力を提供することができ、第2の装置98は送信器60によって送信される圧力または温度情報を受信することができ、第3の装置100は第2の装置98が受信した圧力または温度情報を表示することができる。
【0071】
プローブ12が受動システム24を含む好ましい実施形態では、プローブコイル20及び外部コイル22が結合して電力を外部コイル14からプローブ12へ渡すことができ、かつ圧力または温度情報をプローブ12から外部装置14へ渡すことができることが肝要である。プローブコイル20及び外部コイル22が結合されていることを可聴確認することが望ましいかもしれない。これは、プローブコイル20及び外部コイル22が誘導結合していることを示す信号をプローブ12が外部装置14にアップロードすることによって達成することができる。この信号を外部装置14が使用して、プローブ12及び外部装置14が誘導結合されていることを示す可聴信号をトリガすることができる。
【0072】
代替的に、プローブコイル20との誘導結合によって生じる外部コイル22の負荷を外部装置14が検出し、結合効率を決定するために使用することができる。この負荷は、外部コイル22を通して渡される電力を監視することによって検出することができる。外部コイルとプローブコイル20との間の誘導結合が増加するにつれて、外部コイル22を通してプローブコイル20に渡る電力が増加する。この電力を監視し、かつ瞬時電力尺度と比較することによって、送電の傾向(すなわち増加または減少)または相対最大送電量を決定することができる。この情報を使用して、外部コイル22とプローブコイル20との間の結合の効率増加に達してきているか、あるいは最適結合位置に達したかを決定することができる。
【0073】
さらに、センサ16から検知された圧力または温度情報を後で送信器60から送信するために格納することが望ましいかもしれない。これは、記憶装置78をセンサ16及び送信器60に取り付けることによって達成することができる(図17)。記憶装置78は、1998年10月6日にウィリアム・F・ケマーラーに発行された「Compressed Patient Narrative Storage In and Full Text Reconstruction from Implantable Medical Devices」と称する米国特許第5,817,137号、または1996年8月27日にリチャード・M・パウエルに発行された「Interactive Interpretation of Event Markers in Body−Implantable Medical Devices」と称する米国特許第5,549,654号に開示された型とすることができ、両方とも本願の譲受人に譲渡されたものであり、それの教示の全部を参照によってここに組み込む。
【0074】
記憶装置78は、プローブヘッド36、電子回路ケース41または本体48に配置することができ、あるいはプローブ12から離して、ただし電気的に接続された状態で配置することができる。例えば、記憶装置78は、ミネソタ州ミネアポリスのメドトロニック社によって製造販売されているReveal(登録商標)心臓記録装置の配置と同様の仕方で、鎖骨付近に配置することができる。さらに、記憶装置78はワイヤによって、上述した「ボディバス」通信システムを通して、または他の似たような通信手段を通して、プローブ12に直接接続することができる。
【0075】
この実施形態では、プローブ12は、センサ16、センサ電子回路58及び記憶装置78に電力を提供するために長期電源76を必要とする。センサ電子回路58は、センサ16に圧力または温度を検知するように定期的に指示する。代替的に、センサ電子回路58は、センサ16に圧力または温度情報を検知するように指示する外部装置14からの信号から指示を受けることができる。
【0076】
いずれの場合も、検知された圧力または温度は次いで記憶装置に通信され、そこに格納される。次に、定期的または外部装置14から照会が行なわれたときに、圧力または温度情報が上述の通り、記憶装置78から送信器60を通して外部装置14にアップロードされる。
【0077】
別の実施形態(図18)では、センサ電子回路28及び記憶装置78は、図13に示すようにマイクロプロセッサ102に接続することができる。本実施形態では、圧力または温度測定値は、記憶装置78に格納される前に、マイクロプロセッサ102によって処理することができる。代替的に、マイクロプロセッサ102は記憶装置78から一連の格納された測定値を取り出し、それを処理して、例えば、連続平均圧力または温度を出すことができる。そのような処理された情報は処理時にプローブ12から外部装置14に送信することができ、あるいは記憶装置78に格納して後で外部装置14に送信することができる。
【0078】
検知された圧力または温度情報は、上述したようなCSFシャントドレナージシステムを制御するために使用することもできる。図18に図式的に示すこの実施形態では、検知された圧力または温度情報は、希望するならば、制御装置104を作動させるために使用される。
【0079】
図18の実施形態では、ドレナージカテーテル2は、患者の脳室4に配置され、制御装置104に結合される。制御装置104は腹膜または心房カテーテル8に接続することが好ましいが、制御装置104はドレナージバッグに接続することもできる。制御装置104は、ドレナージカテーテル2と腹膜または心房カテーテル8またはドレナージバッグとの間に接続されたポンプまたはバルブとすることができる。制御装置104がポンプである場合、ポンプは脳室4からCSF液を腹膜または心房カテーテル8に汲み出し、そこで身体中にまたはドレナージバッグに吸収される。制御装置104がバルブである場合、バルブは開いているときにCSF液を脳室4から腹腔または心房カテーテル8を通して、またはドレナージバッグに排出させる。
【0080】
図示した実施形態では、ポンプがCSF液を汲み出すかどうか、あるいはバルブを開いてCSF液のドレナージを可能にするかどうかをマイクロプロセッサ102が制御するように、制御装置104はマイクロプロセッサ102に接続される。
【0081】
使用中、センサ16によって検知されたCSF圧力が予め定められたレベルを超えることがマイクロプロセッサ102によって決定されると、マイクロプロセッサ102は制御装置104を作動させてCSF液を汲み出すか、あるいはバルブを開放して過剰なCSF液を患者の脳室から排出させる。CSF圧が受入れ可能なレベルまで低下したことがマイクロプロセッサ102によって決定されると、マイクロプロセッサ102は制御装置104にCSF液の汲み出しを停止させるか、あるいはCSFがバルブを通して排出するのを停止するようにバルブを閉じさせる。
【0082】
制御装置104は、CSFシャントシステムの調整可能な皮下移植可能流体流量バルブの動作をも制御することができる。そのような装置が、カリフォルニア州のメドトロニック−PSメディカル・オブ・ゴレータによって製造販売され、1997年6月10日にウィリアム・J・バートランド及びデビッド・A・ワトソンに発行された「Implantable Adjustable Fluid Flow Control Valve」と称する米国特許第5,637,083号に開示されたStrata(登録商標)バルブ調整可能バルブである。そのような調整可能バルブは、生理学的シャントシステムで、患者の脳室から患者の腹膜腔または心房へのように、身体の1つの部分から別の部分への流体の流量を制御するのに有用である。制御装置104は例えば外部からまたは経皮的に加えられる磁界の移動を制御して、バルブに様々な圧力または流量特性を達成させる。
【0083】
制御装置104を使用してバルブまたはポンプを制御する実施形態の変形において、制御装置は、ペースペーカ、神経学的電気刺激器またはドラッグポンプなど、別の医用装置を制御することもできる。これらの医用装置では、あるいは上述したこのCSFシャントドレナージシステムでは、関心のあるパラメータが特定の範囲を超えたときに制御装置104を作動させることに加えて、制御装置104は、関心のあるパラメータが予め定められた範囲から外れたときにいつでも作動させ、パラメータが予め定められた範囲内になると停止させることができる。加えて、制御装置104は検知された関心のあるパラメータに対して単に二分法的に応答するのではなく、制御装置104は比例、定式、対数、幾何学、指数関数、もしくは予め定められた応答方式で、もしくはこれらの応答のいずれかに対して逆関数的に、検知パラメータに応答することができる。この実施形態では、検知されたパラメータ自体を表わす値を使用して、制御装置104の応答を決定することができる。
【0084】
使用時に、センサ16は、圧力または温度情報を検知することのできる実質または脳室内にまたはそれと接触させて配置することが好ましい。代替的に、センサ16は、脊柱、例えば当業者が思いつく幾つかの器官を挙げると肝臓、腎臓、心臓、膀胱などの身体の器官、腫瘤もしくは腫瘍、体組織、関節、窩、洞または器官もしくは組織間の空間内に、またはそれらと接触させて配置することができる。
【0085】
より好ましい実施形態では、プローブ12は圧力または温度センサ16のいずれかを持つ。しかし、プローブ12は、圧力と温度センサ16の両方を持っているかもしれない。さらに、センサ16は、圧力または温度を検知するセンサとして記載したが、センサ16は、当業者が思いつく幾つかの可能性を挙げると、酸素分圧(PO2)、混合静脈血中酸素飽和度(SVO2)、血糖及びpHを検知するセンサとすることもできる。センサ16が圧力または温度以外のパラメータを検知する場合、プローブは圧力または温度を検知するセンサに加えて、またはこれらのセンサと任意に組み合わせて、そのようなセンサを含むことができる。その結果、センサ16は2つ以上のパラメータを順次にまたは同時に検知することができる。
【0086】
加えて、好適な実施形態では、プローブ電子回路18は電子回路ケース42内に配置される。代替実施形態では、プローブ電子回路18は本体48内またはプローブヘッド36内に配置することができる。
【0087】
ここで記載した装置10の1つの利点は、関心のある器官または組織、例えば脳が移植中に1回露出されるだけであるので、感染の危険性無く、生理学的パラメータの長期監視を簡便に実行することができることである。その後、プローブ12は患者の皮膚内に収容され、そこでそれは関心のある生理学的パラメータを測定して送信することができる。
【0088】
圧力センサの形の場合、従来の圧力センサを超える本発明のさらなる利点は、該圧力センサが外界に管を取り付けずに、脳内に直接配置されることである。さらに、好適な実施形態の装置はオンサイトバッテリを持たない。したがって、プローブ12はプローブ12に電力が送られるたびに始動シーケンスを実行しなければならない。本発明では、この始動シーケンスは自動較正アルゴリズムの実行を含む。この自動較正アルゴリズムは、センサ16から受信する圧力測定値が常にプローブ電子回路18の所望の範囲内であることを確実にする。
【0089】
代替実施形態(図19)では、プローブ12、外部装置14、ドレナージカテーテル2、心房カテーテル8及び制御装置104は、以下の例外を除いて、図18の実施形態に関連して上述した通りである。本実施形態では、制御装置104は外部装置14によって制御されるので、ポンプがCSF液を揚送汲み出すかどうか、あるいはバルブを開いてCSF液のドレナージを可能にするかどうかを外部装置14が制御する。この実施形態では、外部装置が、センサ16によって検知された生理学的パラメータ情報を処理するためにマイクロプロセッサ102と同様のマイクロプロセッサ102´を有し、制御装置104は外部コイル22を介して外部装置14からの制御信号を受信するためにプローブコイル20と同様のアンテナ20´を有する。図18または図19のどちらの実施形態においても、センサ16はプローブ12から遠隔的に配置することができる。
【0090】
使用時に、センサ16は上述の通り圧力を検知する。この圧力情報はプローブ12上のマイクロプロセッサ102によって処理することができ、あるいはプローブ12からまるごと、またはマイクロプロセッサ102による部分的あるいは完全な処理の後に、外部装置14に渡すことができる。次いで、外部装置14はマイクロプロセッサ102´を通して、センサ16によって検知されたCSF圧が予め定められたレベルを超えるかどうかを決定する。CSF圧が予め定められたレベルを超えると、外部装置12は制御装置104を作動させて、CSF液を汲み出すか、バルブを開放して過剰なCSF液を患者の脳室から排出させる。CSF圧が受入れ可能なレベルまで低下したことが外部装置12によって決定されると、外部装置12は制御装置104にCSF液の汲み出しを停止させるか、あるいはCSFがバルブを通して排出するのを停止するようにバルブを閉じさせる。
【0091】
さらなる代替実施形態(図20)では、外部装置14、ドレナージカテーテル2、心房カテーテル8及び制御装置104は、以下の例外を除いて、図18及び19の実施形態に関連して上述した通りである。この実施形態では、プローブ12の電子回路は制御装置104と結合される。センサ16はプローブ12から離して配置することが好ましいが、離すことは必須ではない。制御装置104は上述した通りマイクロプロセッサ102、マイクロプロセッサ102´またはマイクロプロセッサ102及び102´の組合せのいずれかによって制御することができる。
【0092】
特定のシステム及び装置を上述し、図に示した。本発明は、一実施形態で、脳、組織または他の器官のパラメータを測定して通信する方法をも含む。図21を参照すると、本方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサ16を提供するステップ106と、関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織、または他の器官のターゲットまたはその付近にセンサ16を移植するステップ108と、パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップ110、関心のあるパラメータを検知するステップ112と、反応装置に検知されたパラメータを通信してパラメータを表示または処理するか、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップ114とを含む。
【0093】
上述した本発明の特定の実施形態を図22に示す。本実施形態では、CSFシャントドレナージシステムを制御する方法を開示する。この方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップ116と、患者の脳室からCSFシャントドレナージシステムへのCSF液の流量に影響を及ぼすために制御装置104を含むCSFシャントドレナージシステムを提供するステップ118と、センサが患者の脳室内に配置されるようにプローブを移植するステップ120と、患者のCSF液圧を検知するステップ122と、検知されたパラメータに応答して制御装置104を作動させるステップ124とを含む。
【0094】
図23に示す本発明の方法のさらなる実施形態では、検知されたパラメータに応答して医用装置を制御する方法を示す。この方法は、関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップ126と、検知された関心のあるパラメータに応答して作動して医用装置の動作を制御する制御装置104を有する医用装置を提供するステップ128と、センサが患者の所望の位置に配置されるようにプローブを移植するステップ130と、関心のあるパラメータを検知するステップ132と、検知されたパラメータに応答して制御装置104を作動させるステップ134とを含む。
【0095】
関心のあるパラメータを検知するセンサ16を提供するステップ106または関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップ116、126は、上述しかつ図示したセンサ16を提供することを含む。しかし、センサ16は主としてここでは圧力または温度を検知するセンサとして記載したが、センサ16は、当業者が思いつく幾つかの可能性を挙げると、酸素分圧(PO2)、混合静脈血中酸素飽和度(SVO2)、血糖及びpHを検知するセンサとすることもできることは明らかである。さらに、センサ16は2つ以上のパラメータを順次にまたは同時に検知することができる。さらに、一実施形態でセンサ16を主としてプローブ12の一部として記載したが、センサ16をプローブ12の一部とする必要はない。
【0096】
関心のあるパラメータを検知することのできる脳、組織または他の器官のターゲット内またはその付近にセンサを移植するステップ108、またはセンサが患者内の所望の位置に配置されるようにプローブを移植するステップ120、130は、必要ならば皮膚及び組織または骨に穴をあけ、センサ16を脳、組織または他の器官内における所望の位置に配置し、必要ならばセンサを固定し、プローブ12が完全に患者の皮膚の下に収容されるように皮膚を外科的に閉じることを含む。
【0097】
パラメータを表示し、処理し、あるいは措置を講じさせることのできる反応装置を提供するステップ110は、上述しかつ図示した通り、二者択一的に外部装置14を提供するか、またはプローブ12自体にマイクロプロセッサ102を設けるステップを含む。検知されたパラメータ124,134に応答する制御装置104を作動させるステップは、外部装置14あるいは制御装置104を通じ制御装置104を作動させる。いずれの場合も、外部装置14またはマイクロプロセッサ102はパラメータを処理し、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせ、かつ外部装置14の場合にはパラメータデータを表示させることができる。さらに、本発明は主としてプローブ12自体にマイクロプロセッサ104を有するものとして説明したが、マイクロプロセッサ104は外部装置14、作動させる医用装置に設けることができ、あるいは外部装置14(存在する場合)、プローブ12、または別個の医用装置のいずれかから離して配置することができる。
【0098】
パラメータを表示または処理するか、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせるステップ112は、上述した通りパラメータを表示または処理するか、あるいはパラメータに応答して措置を講じさせることを含む。
【0099】
ここに含まれる記述は、本発明の例証として意図されたものであり、網羅的な説明ではない。開示した実施形態の多くの変形、組合せ、及び代替物を当業者は思いつくであろう。さらに、特定の値を挙げたが、これらの値は本発明の例証として意図されたものであり、限定するつもりはない。これらの代替物、組合せ及び変形は、特許請求の範囲内に含めるつもりである。当該技術に精通している者は、ここに記載した特定の実施形態における他の等価物を認識することができるかもしれず、その等価物もまた請求の範囲に含めるつもりである。
【図面の簡単な説明】
【図1】
図1は、CSFシャントドレナージシステムの略図である。
【図2】
図2は、本発明のブロック図である。
【図3】
図3は、本発明のより好ましい実施形態の側面図である。
【図4】
図4は、図3の実施形態の側断面図である。
【図5】
図5は、頭蓋内に配置された図3の実施形態の側断面図である。
【図6】
図6は、頭蓋内に配置された本発明の他の実施形態における側断面図である。
【図7】
図7は、頭蓋上に配置された本発明の他の実施形態における側断面図である。
【図8】
図8は、本発明の他の実施形態における斜視図である。
【図9】
図9は、本発明の他の実施形態における斜視図である。
【図10】
図10は本発明の他の実施形態における側面断面図である。
【図11】
図11は本発明のより好ましい実施形態の略図である。
【図12】
図12は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図13】
図13は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図14】
図14は、本発明の一実施形態の充電及び送信シーケンスを示す図である。
【図15】
図15は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図16】
図16は、本発明の他の実施形態におけるブロック図である。
【図17】
図17は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図18】
図18は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図19】
図19は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図20】
図20は、本発明の他の実施形態における略図である。
【図21】
図21は、本発明の方法における一実施形態を示すフロチャートである。
【図22】
図22は、本発明の方法における他の実施形態を示すフロチャートである。
【図23】
図23は、本発明の方法における他の実施形態を示すフロチャートである。[0001]
(Technical field to which the invention belongs)
The present invention relates to devices and methods for measuring and communicating parameters of the brain, tissue or other organs, particularly intracranial pressure or temperature or both in the brain.
[0002]
(Conventional technology)
A typical adult has a total of about 120-150 cc (cerebrospinal fluid) CSF in about 25 cc ventricles in the brain. A typical adult also produces about 500 cc / day of CSF, all of which is continuously reabsorbed into the bloodstream.
[0003]
A variety of conditions can cause the pressure of the CSF to fluctuate, often elevated and dangerous. For example, hydrocephalus is a condition of excessive accumulation of CSF in the ventricles or cavities of the brain. Hydrocephalus can arise from congenital conditions that impede normal CSF circulation or as a result of problems in CSF reabsorption.
[0004]
Excessive accumulation of CSF due to hydrocephalus causes increased pressure on the brain. Whatever the cause, over time, increased CSF pressure damages brain tissue. Shorting excess CSF to another area of the body has been shown to be therapeutically beneficial and generally leads the patient to a complete and active life.
[0005]
To treat hydrocephalic conditions, shunts are used as a conduit to transport CSF from a location in the body, for example, to the peritoneal cavity or atrium. A typical shunt for transferring CSF from the ventricle to another part of the body consists of a ventricular catheter, a valve and a distal catheter. CSF shunts also exist to transport fluid from the spine to another part of the body, such as the peritoneal cavity.
[0006]
Examples of systems that continuously exhaust excess CSF from the ventricles are manufactured and sold by Medtronic PS Medical of Goleta, Calif., And Rudolf R. Schulte, Geari P. East, Marga on December 24, 1985 -There is a Delta (R) shunt and CSF-flow control shunt assembly disclosed in U.S. Patent No. 4,560,375 entitled "Flow Control Valve" to M. Bryant and Alphonse Heindl. Such a system uses a
[0007]
Examples of systems that continuously exhaust excess CSF to external devices include the Becker System® and EDM Drainage System® manufactured and sold by Medtronic PS Medical of Goleta, California. Another example of a system for continuously discharging excess CSF is U.S. Pat. No. 4,731,056, entitled "External Drainage Antisphon Device," issued to William S. Tremulis on March 15, 1988. It is shown. A further such system is disclosed in U.S. Pat. No. 5, entitled "External Drainage Shunt," issued to John A. Kruger, Kevin M. Jager, and Helmut WC Rosenberg on June 30, 1998. , 772,625.
[0008]
(Summary of the Invention)
An apparatus for measuring and communicating parameters of a brain, tissue or other organ is disclosed. The present invention can detect a parameter of interest and then communicate the detected parameter to an external device, where the parameter can be displayed, processed, or acted upon. The present invention allows for long-term and stable measurement and communication of physiological parameters. In a preferred embodiment, the device measures and communicates parameters of the brain, tissue, or other organ. In particular, an apparatus for measuring and communicating intracranial pressure, pressure or temperature of CSF in brain, tissue or other organs is disclosed.
[0009]
The present invention includes sensors that sense pressure, intracranial pressure, CSF pressure or temperature. The sensor is preferably located distal to the probe and is preferably located in the region of the brain, tissue or other organ where measurement is desired, such as the brain parenchyma or ventricle.
[0010]
In a preferred embodiment, the sensor is part of a passive system that makes pressure or temperature measurements and communicates to the attending physician when the passive system receives power from an external power source. The portion of the passive system that receives power from an external power source and communicates pressure measurements is preferably located at or next to the patient's skull, and the sensors are located at or near the area where measurements are desired to be taken.
[0011]
The passive system couples to external devices that provide power to the passive system. This power is used to activate the sensing operation of the sensor and upload the sensed information from the passive system to an external device. As a result, when coupled to an external power source, the passive system can measure and uplink measured physiological parameters, such as pressure and temperature measurements, from the sensors to the external device.
[0012]
In another embodiment, the sensor is a system having a long-term energy source and a system that allows pressure or temperature measurements to be taken periodically or on demand, stores the measurements, and then communicates to the attending physician as desired. Department. The portion of the system that provides power, stores pressure or temperature measurements, and communicates pressure or temperature measurements is preferably located at or adjacent to the patient's subclavian site.
[0013]
The long-term energy source can be rechargeable. This power from the long-term energy source is used to activate the sensing operation of the sensor, store pressure or temperature measurements, and upload the sensed pressure or temperature information from the system to an external device.
[0014]
In another embodiment of the invention, the sensed parameters are used to control a pump or valve of a CSF shunt or drainage system. In this embodiment, the pump or valve is positioned between a catheter located in the ventricle and a shunt used as a conduit to transport CSF from one location in the body to another. In response to the sensed CSF pressure, the pump operates to pump CSF fluid or the valve opens to drain CSF fluid.
[0015]
In one embodiment, the invention also includes a method for measuring and communicating parameters of a brain, tissue or other organ. The method comprises providing a sensor for sensing a parameter of interest; implanting the sensor in or near a target of a brain, tissue or other organ capable of sensing the parameter of interest; Providing a reaction device capable of displaying, processing or taking action, sensing a parameter of interest, communicating the detected parameter to the reaction device, displaying or displaying the parameter. Processing or taking action in response to the parameter. In one embodiment of the method, the parameter of interest is intracranial pressure, pressure or temperature of CSF in the brain, tissue or other organ. Also, in another embodiment of the method, providing the sensor comprises providing the sensor as described herein. Further, in another embodiment of the invention, the method includes providing a CSF shunt or drainage system having a pump or valve; and causing the device to take action in response to the parameter comprises controlling the pump or valve; including.
[0016]
Another object of one embodiment of the present invention is a system and method for measuring a physiological parameter such as pressure, intracranial pressure, CSF pressure or temperature without requiring a continuous power source such as a battery or power capacitor. To provide.
[0017]
It is another object of one embodiment of the present invention to provide an apparatus and method for communicating sensed physiological parameters, such as pressure and temperature measurements, to an external device.
[0018]
In another embodiment of the present invention, it is an object of the present invention to provide a system and method for storing sensed physiological parameters, such as sensed pressure or temperature measurements, that are later uploaded to an external device. .
[0019]
In yet another embodiment of the present invention, it is an object of the present invention to provide systems and methods that allow for active action in response to a sensed physiological parameter. In particular, in another embodiment of the present invention, an object of the present invention is to provide information actively to adjust such a shunt or drainage system in response to CSF shunt or drainage systems and CSF pressure measurements. It is to be.
[0020]
In another embodiment of the present invention, an object of the present invention requires a single incision of the tissue to implant the sensor, which is then closed and achieves long-term monitoring of the parameter of interest in the implanted sensor. It is to provide a sensor for physiological parameters, in particular for brain parameters, which makes it possible to treat.
[0021]
It is an object of the present invention in another embodiment of the present invention to provide an implantable device that provides information about a biological parameter of interest that operates independently of the battery and thus continues to operate independent of battery life. It is to be.
[0022]
These and other objects of the invention will become apparent from the description of the invention contained herein and more particularly to the accompanying drawings. Throughout the description, like elements are referred to by like reference numerals. Further, it will be apparent to one skilled in the art that modifications to the description contained herein may be made and still fall within the scope of the invention. Further, it should be apparent that the methods of the present invention can be performed by the systems or devices presented or can be performed by other systems and devices that will be apparent to those skilled in the art. Accordingly, implementation of the method is not intended to be limited to implementation by the particular systems and devices presented.
[0023]
(Detailed description of the invention)
An apparatus embodying the present invention is shown in FIG. 2 and is generally designated as 10. Device 10 includes an implanted
[0024]
In the preferred embodiment of the present invention shown in FIGS. 3 and 4,
[0025]
The probe head 36 is disposed at the
[0026]
In the embodiment of FIGS. 3 and 4, the
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0028]
In embodiments where the body is rigid, the
[0029]
Further, when the
[0030]
In yet another embodiment, the
[0031]
[0032]
Since the
[0033]
In the more preferred embodiment shown in FIGS. 3 and 4, the
[0034]
Alternatively, threads can be placed around the
[0035]
In yet another embodiment, shown in FIG. 6, threads are located on the
[0036]
In another embodiment shown in FIG. 7, the probe head 36 is connected to the
[0037]
In a further embodiment, shown in FIGS. 8 and 9, a bar hole ring 54 having an opening 56 of diameter “A” is placed in the hole 52 of the skull 50. Burr ring 54 can be screwed into the bone of skull 50 or otherwise attached to skull 50 as is well known for bur holes. In this embodiment, the probe head 36 has a diameter that is approximately equal to the diameter “A” of the opening 56 in the bar hole ring 54. The probe head 36 is positioned within an opening 56 that can be positioned in place by means such as friction, biocompatible adhesive, or other means as will occur to those skilled in the art.
[0038]
In the embodiment of FIG. 8, the
[0039]
In a further embodiment, shown in FIG. 10, the probe head 36 may include all or part of the
[0040]
In a variation of this embodiment, the probe head 36 can be located away from the hole 52. For example, the probe head can be placed at a common site for placing an implantable neurological simulator with RF power below the skin below the clavicle or abdomen. In this embodiment, it is necessary to position the
[0041]
[0042]
The
[0043]
In a further preferred embodiment, the
[0044]
In this embodiment, the AC /
[0045]
The
[0046]
In another embodiment (FIG. 12), the
[0047]
In this embodiment, the
[0048]
The inductive coupling between
[0049]
The
[0050]
In a preferred embodiment, the
[0051]
In the embodiment of FIG. 12, as shown in FIG. 14, when the
[0052]
[0053]
This process of sensing pressure or temperature and transmitting it to the
[0054]
The preferred embodiment of the
[0055]
Alternatively, a long
[0056]
In the preferred embodiment (FIG. 11),
[0057]
External
[0058]
The
[0059]
[0060]
[0061]
Alternatively, there may be an
[0062]
To use the device 10 to measure brain parameters such as CSF hydraulic pressure, the first step is to expose the skull and drill a hole 52 in the skull 50. The
[0063]
When the
[0064]
Next, the hole 52 is sealed while the
[0065]
When it is desired to measure a physiological parameter, the
[0066]
In a preferred embodiment,
[0067]
In a more preferred embodiment, each uplink of the detected physiological measurement is transmitted multiple times, eg, three times, from the
[0068]
In addition, the calibration coefficients of
[0069]
In addition, data such as the serial number or model number of the
[0070]
In a preferred embodiment,
[0071]
In a preferred embodiment where the
[0072]
Alternatively, the load on
[0073]
Further, it may be desirable to store the pressure or temperature information sensed from
[0074]
The
[0075]
In this embodiment,
[0076]
In each case, the sensed pressure or temperature is then communicated to a storage device and stored there. The pressure or temperature information is then uploaded from the
[0077]
In another embodiment (FIG. 18),
[0078]
The sensed pressure or temperature information can also be used to control a CSF shunt drainage system as described above. In this embodiment, shown schematically in FIG. 18, the sensed pressure or temperature information is used to activate the
[0079]
In the embodiment of FIG. 18, the
[0080]
In the illustrated embodiment, the
[0081]
In use, when the
[0082]
The
[0083]
In a variation of the embodiment where the
[0084]
In use, the
[0085]
In a more preferred embodiment,
[0086]
In addition, in the preferred embodiment,
[0087]
One advantage of the device 10 described herein is that the organ or tissue of interest, for example, the brain, is only exposed once during transplantation, thus simplifying long-term monitoring of physiological parameters without the risk of infection. Is what you can do. Thereafter, the
[0088]
In the form of a pressure sensor, a further advantage of the present invention over a conventional pressure sensor is that the pressure sensor is placed directly in the brain without attaching a tube to the outside world. Further, the preferred embodiment device does not have an on-site battery. Therefore, probe 12 must perform a startup sequence each time power is applied to probe 12. In the present invention, this startup sequence involves the execution of an auto-calibration algorithm. This self-calibration algorithm ensures that the pressure measurements received from
[0089]
In an alternative embodiment (FIG. 19), the
[0090]
In use,
[0091]
In a further alternative embodiment (FIG. 20), the
[0092]
Particular systems and devices have been described above and illustrated in the figures. The invention also includes, in one embodiment, a method of measuring and communicating parameters of a brain, tissue or other organ. Referring to FIG. 21, the method includes providing 106 a
[0093]
A specific embodiment of the invention described above is shown in FIG. In this embodiment, a method for controlling a CSF shunt drainage system is disclosed. The method includes providing 116 a probe having a sensor that senses a parameter of interest, and a CSF shunt that includes a
[0094]
A further embodiment of the method of the present invention shown in FIG. 23 illustrates a method for controlling a medical device in response to a sensed parameter. The method includes providing 126 a probe having a sensor that senses a parameter of interest, and a medical device having a
[0095]
Providing a
[0096]
Implanting the sensor 108 in or near the target of the brain, tissue or other organ capable of sensing the parameter of interest, or implanting the probe so that the sensor is located at the desired location in the patient Steps 120, 130 pierce the skin and tissue or bone if necessary, place the
[0097]
The step 110 of providing a reactor capable of displaying, processing or taking action on parameters may alternatively provide an
[0098]
Displaying or processing the parameter or causing an action to be taken in response to the parameter 112 includes displaying or processing the parameter or causing an action to be taken in response to the parameter as described above.
[0099]
The description contained herein is intended as an illustration of the invention and is not an exhaustive description. Many variations, combinations, and alternatives of the disclosed embodiments will occur to those skilled in the art. Furthermore, although specific values have been given, these values are intended as illustrative of the present invention and are not intended to be limiting. These alternatives, combinations and variations are intended to be included within the scope of the claims. Those skilled in the art may recognize other equivalents in the specific embodiments described herein, and such equivalents are also intended to be included in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram of a CSF shunt drainage system.
FIG. 2
FIG. 2 is a block diagram of the present invention.
FIG. 3
FIG. 3 is a side view of a more preferred embodiment of the present invention.
FIG. 4
FIG. 4 is a side sectional view of the embodiment of FIG.
FIG. 5
FIG. 5 is a side cross-sectional view of the embodiment of FIG. 3 positioned within the skull.
FIG. 6
FIG. 6 is a side cross-sectional view of another embodiment of the present invention located in the skull.
FIG. 7
FIG. 7 is a side cross-sectional view of another embodiment of the present invention located on the skull.
FIG. 8
FIG. 8 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
FIG. 9
FIG. 9 is a perspective view of another embodiment of the present invention.
FIG. 10
FIG. 10 is a side sectional view of another embodiment of the present invention.
FIG. 11
FIG. 11 is a schematic diagram of a more preferred embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 12 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention.
FIG. 13
FIG. 13 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention.
FIG. 14
FIG. 14 is a diagram showing a charging and transmission sequence according to one embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 15 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 16 is a block diagram according to another embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 17 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 18 is a schematic view of another embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 19 is a schematic diagram of another embodiment of the present invention.
FIG.
FIG. 20 is a schematic view of another embodiment of the present invention.
FIG. 21
FIG. 21 is a flowchart showing one embodiment of the method of the present invention.
FIG.
FIG. 22 is a flowchart showing another embodiment of the method of the present invention.
FIG. 23
FIG. 23 is a flowchart showing another embodiment of the method of the present invention.
Claims (26)
前記関心のあるパラメータを検知するセンサと、
前記パラメータを表示し、処理し、あるいは処置を講じさせることのできる外部装置と、
前記検知されたパラメータを前記センサから前記外部装置に通信する通信システムと、
を含む装置。An apparatus for measuring and communicating parameters of a brain, tissue or other organ, comprising:
A sensor for detecting the parameter of interest;
An external device that can display, process, or take action on the parameters;
A communication system that communicates the detected parameter from the sensor to the external device,
Equipment including.
前記関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップと、
前記パラメータを表示し、処理し、あるいは処置を講じさせることのできる外部装置を提供するステップと、
前記検知されたパラメータを前記プローブから前記外部装置に通信する通信システムを提供するステップと、
患者の頭蓋を露出させるステップと、
前記頭蓋に穴を穿孔するステップと、
前記センサが前記頭蓋内に配置されるように前記プローブを移植するステップと、
前記プローブが完全に前記患者の皮膚の下に含まれるように前記患者の皮膚を閉じるステップと、
前記検知されたパラメータが前記プローブから前記外部装置に伝送されるように、前記プローブに前記外部装置を近づけるステップと
を含む方法。A method for measuring brain parameters such as CSF hydraulic pressure,
Providing a probe having a sensor for sensing the parameter of interest;
Providing an external device capable of displaying, processing, or taking action on the parameters;
Providing a communication system that communicates the detected parameter from the probe to the external device,
Exposing the patient's skull;
Drilling a hole in the skull;
Implanting the probe such that the sensor is positioned within the skull;
Closing the patient's skin so that the probe is completely contained under the patient's skin;
Bringing the external device closer to the probe such that the sensed parameters are transmitted from the probe to the external device.
関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップと、
患者の脳室からCSFシャントドレナージシステムへのCSF液の流量に影響する制御装置を含むCSFシャントドレナージシステムを提供するステップと、
前記センサが患者の脳室に配置されるように前記プローブを移植するステップと、
患者のCSF液圧を検知するステップと、
前記検知されたパラメータに応答して前記制御装置を作動させるステップと
を含む方法。A method of controlling a CSF shunt drainage system, comprising:
Providing a probe having a sensor for sensing a parameter of interest;
Providing a CSF shunt drainage system that includes a controller that affects the flow of CSF fluid from the patient's ventricle to the CSF shunt drainage system;
Implanting the probe such that the sensor is placed in the patient's ventricle;
Detecting the CSF fluid pressure of the patient;
Activating the controller in response to the sensed parameter.
関心のあるパラメータを検知するセンサを有するプローブを提供するステップと、
前記検知された関心のあるパラメータに応答して作動し、医用装置の動作を制御する制御装置を有する医用装置を提供するステップと、
前記センサが患者内の所望の位置に配置されるように前記プローブを移植するステップと、
前記関心のあるパラメータを検知するステップと、
前記検知されたパラメータに応答して前記制御装置を作動させるステップと
を含む方法。A method of controlling a medical device in response to a detected parameter,
Providing a probe having a sensor for sensing a parameter of interest;
Providing a medical device having a controller operative in response to the sensed parameter of interest to control operation of the medical device;
Implanting the probe such that the sensor is located at a desired location within the patient;
Detecting the parameter of interest;
Activating the controller in response to the sensed parameter.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US21967600P | 2000-07-21 | 2000-07-21 | |
PCT/US2001/023020 WO2002007596A1 (en) | 2000-07-21 | 2001-07-20 | Measurement and communication of body parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004513681A true JP2004513681A (en) | 2004-05-13 |
Family
ID=22820264
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002513341A Pending JP2004513681A (en) | 2000-07-21 | 2001-07-20 | Apparatus and method for measuring and communicating biological parameters |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1303212A1 (en) |
JP (1) | JP2004513681A (en) |
WO (1) | WO2002007596A1 (en) |
Cited By (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009006147A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Codman & Shurtleff Inc | Medical monitor user interface |
JP2009504117A (en) * | 2005-07-30 | 2009-01-29 | エルエス ケーブル リミテッド | Charging power supply device, battery device, contactless charging system, and charging method |
JP2011513024A (en) * | 2008-03-14 | 2011-04-28 | ソフィサ | How to adjust CSF drainage |
JP2014511209A (en) * | 2011-01-27 | 2014-05-15 | メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド | Reading and adjusting tool for hydrocephalus shunt valve |
JP2014512890A (en) * | 2011-02-16 | 2014-05-29 | セクアナ メディカル エージー | Apparatus and method for treating fluid retention |
WO2014088886A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Shuntcheck, Inc. | Csf shunt flow evaluation apparatus and method using a conformable expanded dynamic range thermosensor |
JP2014533994A (en) * | 2011-10-11 | 2014-12-18 | センセオニクス,インコーポレーテッド | Electrodynamic field strength induction system |
US9072866B2 (en) | 2007-04-13 | 2015-07-07 | Neuro Diagnostic Devices, Inc. | Cerebrospinal fluid evaluation system having thermal flow and flow rate measurement pad using a plurality of control sensors |
US9138568B2 (en) | 2010-05-21 | 2015-09-22 | Shuntcheck, Inc. | CSF shunt flow enhancer, method for generating CSF flow in shunts and assessment of partial and complete occlusion of CSF shunt systems |
US9636070B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-05-02 | DePuy Synthes Products, Inc. | Methods, systems, and devices for monitoring and displaying medical parameters for a patient |
US9675327B2 (en) | 2011-02-16 | 2017-06-13 | Sequana Medical Ag | Apparatus and methods for noninvasive monitoring of cancerous cells |
JP2018186683A (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 株式会社ユニバーサルビュー | Wireless power transmitter, wireless power receiver and wireless power feeding system |
US10398824B2 (en) | 2004-08-18 | 2019-09-03 | Sequana Medical Nv | Dialysis implant and methods of use |
WO2019230355A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | パナソニック株式会社 | Wireless power supply sensing system |
US10569003B2 (en) | 2012-02-15 | 2020-02-25 | Sequana Medical Nv | Systems and methods for fluid management |
US10769244B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-09-08 | Sequana Medical Nv | Systems and methods for managing and analyzing data generated by an implantable device |
US10898631B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-01-26 | Sequana Medical Nv | Direct sodium removal method, solution and apparatus to reduce fluid overload in heart failure patients |
US11559618B2 (en) | 2017-05-24 | 2023-01-24 | Sequana Medical Nv | Formulations and methods for direct sodium removal in patients having severe renal dysfunction |
Families Citing this family (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10239743A1 (en) * | 2002-08-29 | 2004-03-25 | Rehau Ag + Co. | Implantable brain parameter measurement device comprises a sensor unit with sensor mounted in a catheter that is inserted into the brain tissue and electronics mounted on a base plate and encapsulated between skull and tissue |
US7920906B2 (en) | 2005-03-10 | 2011-04-05 | Dexcom, Inc. | System and methods for processing analyte sensor data for sensor calibration |
US9247900B2 (en) | 2004-07-13 | 2016-02-02 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
WO2006127694A2 (en) | 2004-07-13 | 2006-11-30 | Dexcom, Inc. | Analyte sensor |
US20060020192A1 (en) | 2004-07-13 | 2006-01-26 | Dexcom, Inc. | Transcutaneous analyte sensor |
DE102005024578A1 (en) * | 2005-05-25 | 2006-11-30 | Raumedic Ag | Probe for measuring oxygen content in biological material comprises distal fiber section inclusive of distal end face along with dye enclosed by oxygen-penetrable, fluid-impenetrable membrane which in enclosed area provides gas space |
ES2303159T3 (en) * | 2005-08-02 | 2008-08-01 | MOLLER MEDICAL GMBH & CO.KG | CEFALORRAQUIDEO LIQUID DRAIN SYSTEM. |
US9143569B2 (en) | 2008-02-21 | 2015-09-22 | Dexcom, Inc. | Systems and methods for processing, transmitting and displaying sensor data |
ES2379720B1 (en) * | 2009-01-09 | 2013-07-01 | Universidad De Cantabria | APPARATUS, PROCEDURE AND SYSTEM FOR THE AMBULATORY RECORD AND ANALYSIS OF THE INTRACRANIAL PRESSURE, AS WELL AS FOR THE AUTOMATIC DETECTION OF ASSOCIATED PATHOLOGIES. |
US10716922B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-07-21 | Sequana Medical Nv | Implantable fluid management system having clog resistant catheters, and methods of using same |
US20210338992A1 (en) * | 2020-04-29 | 2021-11-04 | Medtronic Xomed, Inc. | Method and System to Control a Hydrocephalus Shunt System |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4206762A (en) * | 1976-06-21 | 1980-06-10 | Cosman Eric R | Telemetric differential pressure sensing method |
US4560375A (en) | 1983-06-30 | 1985-12-24 | Pudenz-Schulte Medical Research Corp. | Flow control valve |
US4731056A (en) | 1985-02-19 | 1988-03-15 | Cordis Corporation | External drainage antisiphon device |
DE3831809A1 (en) | 1988-09-19 | 1990-03-22 | Funke Hermann | DEVICE DETERMINED AT LEAST PARTLY IN THE LIVING BODY |
US4987897A (en) | 1989-09-18 | 1991-01-29 | Medtronic, Inc. | Body bus medical device communication system |
US5234835A (en) * | 1991-09-26 | 1993-08-10 | C.R. Bard, Inc. | Precalibrated fiber optic sensing method |
US5752976A (en) | 1995-06-23 | 1998-05-19 | Medtronic, Inc. | World wide patient location and data telemetry system for implantable medical devices |
US5683432A (en) | 1996-01-11 | 1997-11-04 | Medtronic, Inc. | Adaptive, performance-optimizing communication system for communicating with an implanted medical device |
US5772625A (en) | 1996-11-19 | 1998-06-30 | Heyer-Schulte Neurocare, Inc. | External drainage shunt |
US6248080B1 (en) | 1997-09-03 | 2001-06-19 | Medtronic, Inc. | Intracranial monitoring and therapy delivery control device, system and method |
EP0982048A1 (en) * | 1998-03-12 | 2000-03-01 | Leonhardt, Steffen, Dr.-Ing. | Implant for controlled drainage of cerebrospinal fluid |
-
2001
- 2001-07-20 WO PCT/US2001/023020 patent/WO2002007596A1/en not_active Application Discontinuation
- 2001-07-20 JP JP2002513341A patent/JP2004513681A/en active Pending
- 2001-07-20 EP EP01959096A patent/EP1303212A1/en not_active Withdrawn
Cited By (37)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11839712B2 (en) | 2004-08-18 | 2023-12-12 | Sequana Medical Nv | Implantable fluid management system for treating heart failure |
US10398824B2 (en) | 2004-08-18 | 2019-09-03 | Sequana Medical Nv | Dialysis implant and methods of use |
JP2009504117A (en) * | 2005-07-30 | 2009-01-29 | エルエス ケーブル リミテッド | Charging power supply device, battery device, contactless charging system, and charging method |
US8129942B2 (en) | 2005-07-30 | 2012-03-06 | Ls Cable & System Ltd. | Contactless charging method for charging battery |
US9072866B2 (en) | 2007-04-13 | 2015-07-07 | Neuro Diagnostic Devices, Inc. | Cerebrospinal fluid evaluation system having thermal flow and flow rate measurement pad using a plurality of control sensors |
US10702174B2 (en) | 2007-06-27 | 2020-07-07 | Integra Lifesciences Corporation | Medical monitor user interface |
JP2009006147A (en) * | 2007-06-27 | 2009-01-15 | Codman & Shurtleff Inc | Medical monitor user interface |
JP2011513024A (en) * | 2008-03-14 | 2011-04-28 | ソフィサ | How to adjust CSF drainage |
US9072865B2 (en) | 2008-03-14 | 2015-07-07 | Sophysa | Method of regulating CSF drainage |
US9138568B2 (en) | 2010-05-21 | 2015-09-22 | Shuntcheck, Inc. | CSF shunt flow enhancer, method for generating CSF flow in shunts and assessment of partial and complete occlusion of CSF shunt systems |
JP2014511209A (en) * | 2011-01-27 | 2014-05-15 | メドトロニック・ゾーメド・インコーポレーテッド | Reading and adjusting tool for hydrocephalus shunt valve |
US10252037B2 (en) | 2011-02-16 | 2019-04-09 | Sequana Medical Ag | Apparatus and methods for treating intracorporeal fluid accumulation |
US9675327B2 (en) | 2011-02-16 | 2017-06-13 | Sequana Medical Ag | Apparatus and methods for noninvasive monitoring of cancerous cells |
JP2014512890A (en) * | 2011-02-16 | 2014-05-29 | セクアナ メディカル エージー | Apparatus and method for treating fluid retention |
JP2015128612A (en) * | 2011-02-16 | 2015-07-16 | セクアナ メディカル エージー | Apparatus and method for treatment of fluid retention |
US11235131B2 (en) | 2011-02-16 | 2022-02-01 | Sequana Medical Nv | Apparatus and methods for treating intracorporeal fluid accumulation |
US10905355B2 (en) | 2011-10-11 | 2021-02-02 | Senseonics, Incorporated | Electrodynamic field strength triggering system |
US10034619B2 (en) | 2011-10-11 | 2018-07-31 | Senseonics, Incorporated | Electrodynamic field strength triggering system |
JP2014533994A (en) * | 2011-10-11 | 2014-12-18 | センセオニクス,インコーポレーテッド | Electrodynamic field strength induction system |
US11793916B2 (en) | 2012-02-15 | 2023-10-24 | Sequana Medical Nv | Systems and methods for fluid management |
US10569003B2 (en) | 2012-02-15 | 2020-02-25 | Sequana Medical Nv | Systems and methods for fluid management |
US10499816B2 (en) | 2012-12-06 | 2019-12-10 | Shuntcheck, Inc. | CSF shunt flow evaluation apparatus and method using a conformable expanded dynamic range thermosensor |
WO2014088886A1 (en) * | 2012-12-06 | 2014-06-12 | Shuntcheck, Inc. | Csf shunt flow evaluation apparatus and method using a conformable expanded dynamic range thermosensor |
US9636070B2 (en) | 2013-03-14 | 2017-05-02 | DePuy Synthes Products, Inc. | Methods, systems, and devices for monitoring and displaying medical parameters for a patient |
US10769244B2 (en) | 2016-08-26 | 2020-09-08 | Sequana Medical Nv | Systems and methods for managing and analyzing data generated by an implantable device |
US11854697B2 (en) | 2016-08-26 | 2023-12-26 | Sequana Medical Nv | Systems and methods for managing and analyzing data generated by an implantable device |
JP2018186683A (en) * | 2017-04-27 | 2018-11-22 | 株式会社ユニバーサルビュー | Wireless power transmitter, wireless power receiver and wireless power feeding system |
US10918778B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-02-16 | Sequana Medical Nv | Direct sodium removal method, solution and apparatus to reduce fluid overload in heart failure patients |
US11844890B2 (en) | 2017-05-24 | 2023-12-19 | Sequana Medical Nv | Formulations and methods for direct sodium removal in patients having heart failure and/or severe renal dysfunction |
US10898631B2 (en) | 2017-05-24 | 2021-01-26 | Sequana Medical Nv | Direct sodium removal method, solution and apparatus to reduce fluid overload in heart failure patients |
US11464891B2 (en) | 2017-05-24 | 2022-10-11 | Sequana Medical Nv | Implantable pump for direct sodium removal therapy having on-board analyte sensor |
US11559618B2 (en) | 2017-05-24 | 2023-01-24 | Sequana Medical Nv | Formulations and methods for direct sodium removal in patients having severe renal dysfunction |
US11602583B2 (en) | 2017-05-24 | 2023-03-14 | Sequana Medical Nv | Direct sodium removal method, solution and apparatus to reduce fluid overload in heart failure patients |
WO2019230355A1 (en) * | 2018-05-31 | 2019-12-05 | パナソニック株式会社 | Wireless power supply sensing system |
JP7177830B2 (en) | 2018-05-31 | 2022-11-24 | パナソニックホールディングス株式会社 | Wireless power sensing system |
US11146118B2 (en) | 2018-05-31 | 2021-10-12 | Panasonic Corporation | Wireless power supply sensing system |
JPWO2019230355A1 (en) * | 2018-05-31 | 2021-06-10 | パナソニック株式会社 | Wireless power sensing system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2002007596A1 (en) | 2002-01-31 |
EP1303212A1 (en) | 2003-04-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6731976B2 (en) | Device and method to measure and communicate body parameters | |
JP2004513681A (en) | Apparatus and method for measuring and communicating biological parameters | |
EP1349492A2 (en) | Implantable medical device with sensor | |
US8267863B2 (en) | Procedure and system for monitoring a physiological parameter within an internal organ of a living body | |
US6645143B2 (en) | Pressure/temperature/flow monitor device for vascular implantation | |
US7211048B1 (en) | System for monitoring conduit obstruction | |
US8934987B2 (en) | Implant assist apparatus for acoustically enabled implantable medical device | |
EP1061997B1 (en) | System for deriving relative physiologic signals | |
EP0993267B1 (en) | Implantable medical device for sensing absolute blood pressure and barometric pressure | |
US7769460B2 (en) | Transmembrane sensing device for sensing bladder condition | |
US9168005B2 (en) | Minimally-invasive procedure for monitoring a physiological parameter within an internal organ | |
US20090048524A1 (en) | Implantable pressure measuring unit and configuration for internal pressure measurement in a blood vessel | |
US20090312650A1 (en) | Implantable pressure sensor with automatic measurement and storage capabilities | |
EP3558103B1 (en) | Hydrostatic offset adjustment for measured cardiovascular pressure values | |
US20160183842A1 (en) | Minimally-invasive procedures for monitoring physiological parameters within internal organs and anchors therefor | |
Vilkomerson et al. | Implantable ultrasound devices |