JP2008539811A - 頭蓋内圧力を測定する埋め込み型装置 - Google Patents
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Abstract
Description
(1) p*V=定数
Claims (87)
- 頭蓋内圧力を測定する埋め込み型装置であって、
圧力測定装置が用いられ、かつ、測定値を遠隔伝達するセンサに動作可能なように接続されるものにおいて、
前記圧力測定装置がマイクロチップ(4、14)であること、
前記マイクロチップ(4、14)が剛性ハウジング(1、17、33)に配置されること、及び
外側から内側に向けた前記圧力の伝達が、非常に薄い生体適合性薄膜(3、21)を通して起こり、かつ、前記生体適合性薄膜の圧力依存性動作が伝達媒体(5)を介して前記圧力測定装置に作用すること、
を特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、伝達媒体(5)として、空気又は特別な気体又は液体が用いられ、かつ、前記伝達媒体によって前記剛性ハウジング(1、17、33)内のチャンバ(2;15、20、22;83)を満たすことを特徴とする装置。
- 請求項1又は2に記載の装置において、希ガス類の気体が用いられることを特徴とする装置。
- 請求項1から3のいずれか1項に記載の装置において、伝達媒体(5)として気体が用いられ、かつ、前記気体の体積が1立方ミリメートル未満であり、好ましくは0.1立方ミリメートル未満であることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング内部(2)が、設けられた体積の気体又は液体以外は、気体に代わる充填材(18)で満たされることを特徴とする装置。
- 請求項5に記載の装置において、前記充填材(18)が、プラスチック、セラミック、又は金属材料であることを特徴とする装置。
- 請求項5又は6のいずれか1項に記載の装置において、
前記充填材(18)が、供給ダクト(15)を含む最小限の体積の圧力チャンバ(22)を、前記マイクロチップ(4)の圧力感応面上に残すこと、
前記充填材(18)が、前記薄膜(3)の下に、圧力チャンバとしてハウジングの空洞(20)を空けること、及び
上記2つの圧力チャンバ(20、22)が、小さな体積の導管(15)により接続されることを特徴とする装置。 - 請求項1に記載の装置において、前記伝達媒体が、前記薄膜(3)によって移動可能な機械的伝達部材(101、102、104)を少なくとも1つ有することを特徴とする装置。
- 請求項8に記載の装置において、前記伝達部材(101;102;104)が、前記マイクロチップ(4)上、又は前記マイクロチップ(4)を受ける支持体(37)上に保持されることを特徴とする装置。
- 請求項8に記載の装置において、前記伝達部材(101;102;104)が前記薄膜(3)上に保持されることを特徴とする装置。
- 請求項8から10のいずれか1項に記載の装置において、前記伝達部材が圧力足(101)であることを特徴とする装置。
- 請求項8から10のいずれか1項に記載の装置において、前記伝達部材がバネ(102)であることを特徴とする措置。
- 請求項12に記載の装置において、前記バネがU字状の板バネ(102)であることを特徴とする装置。
- 請求項12又は13のいずれか1項に記載の装置において、前記バネ(102)が、前記ハウジング(1)又は前記支持体(37)上に、保持素子(103)により保持されることを特徴とする装置。
- 請求項8に記載の装置において、前記伝達部材がクリップ(104)を有し、かつ、前記クリップが、前記ハウジング(1)上又は前記マイクロチップ(4)を受ける支持体(37)上に配されると共に、足(105、106)をそれぞれ用いて前記マイクロチップ(4)又は前記薄膜(3)に当接することを特徴とする装置。
- 請求項8から15のいずれか1項に記載の装置において、停止素子(107)が設けられ、かつ、前記停止素子が、前記機械的伝達部材(104)の動作を制限することを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記伝達媒体(5)が、粘性の高いオイルであることを特徴とする装置。
- 請求項1に記載の装置において、前記伝達媒体が、硫化又は重合された材料であることを特徴とする装置。
- 請求項18に記載の装置において、前記伝達媒体が、シリコンであることを特徴とする装置。
- 請求項18又は19に記載の装置において、前記マイクロチップ(4)が、前記硫化又は重合された材料で完全に覆われており、特に密閉されることを特徴とする装置。
- 請求項18又は19に記載の装置において、前記マイクロチップ(4)が、圧力センサ(41)の領域においてのみ前記硫化又は重合された材料で覆われていることを特徴とする装置。
- 請求項20又は21に記載の装置において、前記硫化又は重合された材料が、前記圧力センサ(41)の領域においてのみ前記薄膜(3)に当接することを特徴とする装置。
- 請求項18又は19に記載の装置において、前記薄膜(3)が、前記マイクロチップ(4)の前記圧力センサ(41)の反対側に位置する領域において、前記硫化又は重合された材料で覆われており、この物質が、少なくとも前記圧力センサ(41)の領域において前記マイクロチップ(4)に隣接することを特徴とする装置。
- 請求項23に記載の装置において、前記硫化又は重合された材料が、前記圧力センサ(41)の領域においてのみ前記マイクロチップ(4)に当接することを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング(1)が、セラミックでできていることを特徴とする装置。
- 請求項1から24のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング(1)が、生体適合性を有するプラスチックでできていることを特徴とする装置。
- 請求項26に記載の装置において、前記ハウジングが、ポリエーテルエーテルケトン又はポリエーテルケトンケトンでできていることを特徴とする装置。
- 請求項1から24のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング(1;17;33)が金属でできていることを特徴とする装置。
- 請求項28に記載の装置において、前記ハウジング(1;17;33)が、チタン又はチタン合金でできていることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記薄膜(3;21)が金属でできていることを特徴とする装置。
- 請求項30に記載の装置において、前記薄膜(3;21)が、チタン又はチタン合金でできていることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記薄膜(3;21)が、0.05ミリメートル未満、好ましくは0.01ミリメートル未満、更に好ましくは約0.005ミリメートルの厚みを有することを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、実施の態様に応じて、前記薄膜(3、21)が、約100mm2(図22)又は1mm2(図7)、更に好ましくは4mm2の可撓性表面を有することを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記薄膜(3;21)が、前記ハウジング(1;17;33)に溶接されることを特徴とする装置。
- 請求項34に記載の装置において、前記薄膜(3;21)が、シート状の金属フレーム(16)を備え、かつ、前記フレームと共に前記ハウジング(1;17)に溶接されることを特徴とする装置。
- 請求項35に記載の装置において、チューブ状のハウジング(17)では、前記フレームがスリーブ(16)によって形成されており、かつ、前記スリーブが、前記チューブ状ハウジング(17)上を摺動して該ハウジングを閉じることができることを特徴とする装置。
- 請求項36に記載の装置において、
前記スリーブ(16)が、前記薄膜(21)と共に、前記スリーブ(16)の外側縁(24)に沿って前記チューブ状ハウジング(17)に溶接され、かつ
前記スリーブ(16)ではなく前記薄膜(21)が前記穴上に位置し、該位置で固定されるよう、前記ハウジング壁の穴が正確に閉じられること、
を特徴とする装置。 - 請求項16から19のいずれか1項に記載の装置において、前記薄膜(3、21)が、前記ハウジング(1)と共に一体に構成されることを特徴とする装置。
- 請求項16から38のいずれか1項に記載の装置において、前記薄膜(3)が異なる厚みの領域を有することを特徴とする装置。
- 請求項39に記載の装置において、前記薄膜(3)の厚みが、中央領域よりも縁領域において大きいことを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、少なくとも1つの圧力センサ(41)に加えて、前記マイクロチップ(4)が、少なくとも1つの更なるセンサ(42、43、44)を有することを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記圧力センサ(41)に加えて、更に、場合により、更なるセンサ(42、43、44)に加えて、前記マイクロチップ(4)がアナログーデジタル変換器(45)を含み、かつ、前記アナログーデジタル変換器が、前記センサ(41、42、43、44)の前記アナログ電気信号をデジタル信号に変換することを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記マイクロチップ(4)が支持体(37)上に配置されることを特徴とする装置。
- 請求項43に記載の装置において、前記支持体(37)が曲げ耐性を有することを特徴とする装置。
- 請求項43又は44のいずれか1項に記載の装置において、前記支持体(37)が更なる電子部品(38)を担持することを特徴とする装置。
- 請求項43から45のいずれか1項に記載の装置において、前記支持体(37)が、前記マイクロチップ(4)及び/又は前記更なる電子部品(38)への接続リード線(39、40)を有することを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記マイクロチップ(4)又は前記支持体(37)が、電力及び信号伝送線(31;57)に接続されており、かつ、前記電力及び信号伝送線が、本体外部のデータ処理装置(61)又は送信コイル(29;58)に接続されることを特徴とする装置。
- 請求項47に記載の装置において、前記送信コイル(29;58)が、前記剛性ハウジング(1;17;33)内に配置されることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記電力及び信号伝送線が、密閉して封止されたブッシング(75;92)を通して前記剛性ハウジング(1)から導き出されることを特徴とする装置。
- 請求項47から49のいずれか1項に記載の装置において、解放可能な結合器(63、64)が、前記電力及び信号伝送線(57)に配置されることを特徴とする装置。
- 請求項50に記載の装置において、前記連結器(63、64)が、プラグ接点又はネジ接点として構成されることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記剛性ハウジング(1)が、部分的にプラスチックの容器又はプラスチックの覆い(99)を備え、かつ、前記覆いが、少なくとも前記薄膜(3)の表面を空けていることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記剛性ハウジング(1;17;33)がチューブ状の構成であることを特徴とする措置。
- 請求項53に記載の装置において、前記ハウジング壁に窓が設けられ、かつ、前記窓が前記薄膜(21、3)により閉じられていることを特徴とする装置。
- 請求項53又は54のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング(1;17;33)の直径が、2mmから3.5mmの間にあり、特に2.5mmから3mmの間にあることを特徴とする装置。
- 請求項53から55のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング(1)の長さが、10mmから30mmの間にあり、特に約20mmであることを特徴とする装置。
- 請求項56に記載の装置において、前記圧力センサ(41)が、前記ハウジング(1)の長手延伸方向における略中央に配置されることを特徴とする装置。
- 請求項53から55のいずれか1項に記載の装置において、前記ハウジング(17;33)の長さが、80mmから120mmの間にあり、特に約100mmであることを特徴とする装置。
- 請求項58に記載の装置において、前記マイクロチップ(4)及び前記薄膜(3、21)が、前記チューブ状ハウジング(17;33)の一端に配置され、かつ、送信コイル(29)が反対側の端部に配置されることを特徴とする装置。
- 請求項1から52のいずれか1項に記載の装置において、前記剛性ハウジング(1)が閉じられた流体チャンバ(84)を有し、かつ、前記流体チャンバが、外側で前記薄膜(3)に隣接すると共に、流体の供給管(86、87;94)に接続されることを特徴とする装置。
- 請求項60に記載の装置において、前記流体チャンバ(84)が、更に脳液のドレナージ管(95;96)を有することを特徴とする装置。
- 請求項60又は61のいずれか1項に記載の装置において、前記剛性ハウジング(1)が、前記マイクロチップ(4)及び前記伝達媒体(5)を受ける上部測定チャンバ(83)、及び前記流体チャンバ(84)を形成する下部領域に対し浅い器の形状を有することを特徴とする装置。
- 請求項62に記載の装置において、前記薄膜(3)が、前記ハウジング(1)の内部(2)を、前記測定チャンバ(83)と前記流体チャンバ(84)とに分割することを特徴とする装置。
- 請求項60から63のいずれか1項に記載の装置において、前記流体の供給管(86、87;94)が、前記流体チャンバ(84)の下側境界壁(80)に対して略垂直に走行することを特徴とする装置。
- 請求項64に記載の装置において、前記流体の供給管(86、87;94)が、前記流体チャンバ(84)の略中央に進入することを特徴とする装置。
- 請求項60から62のいずれか1項に記載の装置において、前記流体の供給管(94)が、前記流体チャンバ(84)の下側境界壁(80)に対して平行に走行することを特徴とする装置。
- 請求項61から66のいずれか1項に記載の装置において、前記脳液のドレナージ管(95、96)が、前記流体チャンバ(84)の床面(80)に平行に走行することを特徴とする装置。
- 請求項61から67のいずれか1項に記載の装置において、逆止弁(97)が前記ドレナージ管(96)に配置されることを特徴とする装置。
- 請求項61から68のいずれか1項に記載の装置において、前記ドレナージ管(96)がリザーバ(98)内へと開放されていることを特徴とする装置。
- 請求項60から69のいずれか1項に記載の装置において、前記供給管(86;94)が延長チューブ(87)に接続されており、かつ、前記延長チューブが、前記流体チャンバ(84)から離れた端部にて開放されていることを特徴とする装置。
- 請求項60から69のいずれか1項に記載の装置において、
前記供給管(86;94)が延長チューブ(87)に接続され、かつ、前記延長チューブが、前記流体チャンバ(84)から離れた端部にて、可撓性薄膜(89)により閉じられること、及び
液体又は気体で満たされた前記流体チャンバ(84)が、前記供給管(86;94)を除いて閉じられること、
を特徴とする装置。 - 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記剛性ハウジング(1;17;33)の壁の厚みが、0.3mmから0.2mmの間にあることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の装置において、前記剛性ハウジング(1;17;33)の壁が、補強構造によって変形に対し保護されることを特徴とする装置。
- 請求項62から73のいずれか1項に記載の装置において、
前記測定チャンバ(83)が、挿入物(109)内に配置され、かつ、前記挿入物が、前記ハウジング(1)に挿入可能であると共に前記ハウジングを覆うように閉じること、及び
前記挿入物(109)が薄膜(3)を担持し、かつ、前記薄膜が、前記測定チャンバ(83)を、前記流体チャンバ(84)を形成する前記ハウジング(1)の内部から分離すること、
を特徴とする装置。 - 請求項74に記載の装置において、前記薄膜(3)が金属箔であり、かつ、前記金属箔が、前記測定チャンバ(84)を受ける前記構造部品(109)に半田付け又は溶接されることを特徴とする装置。
- 請求項75に記載の装置において、
前記測定チャンバ(84)を受ける前記構造部品(109)が平面リム(110)を有し、かつ、前記平面リムに対し前記薄膜(3)が平らに置かれること、
環状の当接素子(111)が、前記構造部品(109)の反対側に前記平面リム(110)に対向して配置されること、
前記薄膜(3)が、前記構造部品(109)及び前記当接素子(111)の双方に半田付け又は溶接されることを特徴とする装置。 - 請求項75又は76のいずれか1項に記載の装置において、前記構造部品(109)が、金属、特にチタン又はチタン合金でできていることを特徴とする装置。
- 請求項76又は77のいずれか1項に記載の装置において、前記当接素子(111)が、金属、特にチタン又はチタン合金でできていることを特徴とする装置。
- 請求項75から78のいずれか1項に記載の装置において、前記薄膜(3)が、金属、特にチタン又はチタン合金でできていることを特徴とする装置。
- 請求項79に記載の装置において、前記薄膜の厚みが1/100mmから5/100mmの間にあることを特徴とする装置。
- 請求項76から80のいずれか1項に記載の装置において、前記当接素子(111)が、2/10から8/10mmの間にあることを特徴とする装置。
- 先行する請求項のいずれか1項に記載の埋め込み型装置のための薄膜を有する剛性ハウジングの製造方法において、他の剛性ハウジングの特定の壁領域が、化学エッチング処理又は電解除去処理によって、可撓性薄膜を形成する程度まで弱体化されることを特徴とする製造方法。
- 請求項82に記載の方法において、前記特定の壁領域の厚みが、前記エッチング又は前記除去処理の前に、機械加工によって減らされることを特徴とする方法。
- 請求項83に記載の方法において、前記特定の壁領域の厚みが、前記エッチング又は前記除去処理の前に、機械加工によって異なる程度減らされることを特徴とする方法。
- 請求項84に記載の方法において、前記特定の壁領域の厚みが、前記エッチング又は前記除去処理の前に、中央領域よりも外壁領域が少なくなるように減らされることを特徴とする方法。
- 請求項75から81のいずれか1項に記載の埋め込み型装置のための薄膜を有する剛性ハウジングの製造方法であって、
薄膜が、測定チャンバを受ける構造部品の平面リムに対して平らに置かれること、
前記構造部品とは反対側で、前記リムに対向して配置された環状の当接素子が前記薄膜に対して平らに置かれること、及び
前記薄膜が前記構造部品と前記当接素子の間に挟まれてから、前記構造部品、前記薄膜、及び前記環状当接素子が共に半田付け又は溶接されること、
を特徴とする方法。 - 請求項86に記載の方法において、前記薄膜が、前記構造部品及び/又は前記環状当接素子の輪郭を越えて僅かに突き出ることが許容されており、かつ、前記半田付け又は溶接が、この突き出た縁片の全体又は一部で実施されることを特徴とする方法。
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