KR20090054427A - 관내 인공 삽입 임플란트를 모니터링하기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

관내 인공 삽입 임플란트를 모니터링하기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

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KR20090054427A
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안토니오 누에즈
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Abstract

삽입 임플란트는 통로를 정의하는 벽을 갖춘 이식조직을 포함한다. 다수의 센서가 이식조직의 적어도 하나의 구조적 특징을 검출하도록 구성된다. 전원이 센서에 동작적으로 결합되고 센서에 대해 전원을 제공하도록 구성된다.

Description

관내 인공 삽입 임플란트를 모니터링하기 위한 방법 및 시스템{METHODS AND SYSTEMS FOR MONITORING AN ENDOPROSTHETIC IMPLANT}
본 발명은 일반적으로 이식가능 의료장치(implantable medical devices) 또는 삽입 이식(prosthetic implants)에 관한 것으로, 특히 관내 인공 삽입물(endoprosthesis) 또는 바디 내강(body lumen)의 관내 인공 삽입 임플란트(endoprosthetic implant)를 모니터링하는 방법에 관한 것이다.
대동맥 동맥류(aortic aneurysms)는 통상 사망을 야기시킨다. 특히, 대동맥류는 동맥의 플라크(plaque) 증강에 의해 야기된 동맥 벽의 약화, 탄력의 손실, 전체적인 퇴화에 기인하는 외낭(outpouching) 또는 팽창(dilation)을 포함한다. 처치되지 않고 남겨지면, 대동맥 동맥류는 잠재적으로 사망을 야기시키는 파열의 시점으로 확대될 수 있다. 일반적으로, 대동맥 동맥류는 절개 수술로 처치되지만; 모든 환자가 이러한 수술에 적합하지는 않다. 더욱이, 절개 수술은 합병증에 대한 더 큰 기회를 갖게 되고, 적어도 하나의 절개 자국을 갖으며, 및/또는 환자에 대한 병원 체류를 연장시키는 것이 요구된다.
절개 수술에 대한 대안은 관내 인공 삽입 이식조직(graft)이나 스텐트(stent)를 이용해서 동맥류를 관내적으로(endoluminally) 우회시키는 것을 포함한다. 특히, 관내 인공 삽입물이 동맥에 삽입되어 동맥류 낭(aneurysmal sac)을 차단 또는 배제하도록 위치된다. 결과적으로, 혈액이 동맥류 낭으로 들어가서 확대되는 것 없이 동맥을 통해 흐를 수 있게 된다. 관내 인공 삽입물의 삽입은 최소로 침입해서, 더 짧은 병원 체류를 요구하며, 합병증의 더 낮은 확률을 갖는다.
이와 같이, 관내 인공 삽입물은 절개 수술에 대한 원하는 대안을 제공하지만, 적어도 몇몇 알려진 관내 인공 삽입은 바디 내강에 삽입된 후 약해질 수 있다. 특히, 누설 또는 "관내 누설(endoleak)"이 관내 인공 삽입물의 삽입 후 언제라도 야기될 수 있다. 4가지 형태의 관내 누설이 통상적으로 야기되는 것으로 알여졌다. 첫 번째 형태의 관내 누설은 관내 인공 삽입물과 동맥 벽 사이에서 부적절한 밀폐 때문에 관내 인공 삽입물 주위를 흐르는 혈액의 지속적인 양이 있을 때 야기된다. 두 번째 형태의 관내 누설은 혈액의 역방향 흐름이 요동맥(lumbar arteries), 하장간막동맥(inferior mesenteric artery), 또는 결맥관(collateral vessels)으로부터 동맥류 낭으로 들어갈 때 야기된다. 세 번째 형태의 관내 누설은 혈액이 관내 인공 삽입물을 통해 흐르도록 관내 삽입물에 열리(tear)가 있을 때 야기된다. 마지막으로, 네 번째 형태의 관내 누설은 관내 인공 삽입물의 삼투성(permeability) 또는 다공성(porosity)에 기인하여 야기되고, 여기서 혈액은 관내 인공 삽입물의 벽을 통해 흐른다.
관내 인공 삽입물의 성공을 모니터하기 위해, 환자 추적 조사는 통상적으로 수술 후 예정된다. 추적 조사 동안, 환자는 동맥 쵤영(arteriography), 명암 향상 나선형 CT(contrast-enhanced spiral CT), 초음파검사 X-레이(ultrasonography X-ray) 및/또는 혈관내 초음파(intravascular ultrasound)를 종종 받게 된다. 이러한 추적 조사 절차가 고가, 침입적, 최소 효과이기 때문에, 적어도 몇몇 알려진 관내 인공 삽입물은 동맥류 낭 내 및 주위에서 압력 및 혈액 흐름이 모니터되어질 수 있도록 하는 센서와 함께 설계된다. 그러나, 센서가 장착된 적어도 몇몇 알려진 관내 인공 삽입물은 동맥류 낭에서 야기되는 혈전, 고형체(solid) 또는 반고형체(semi-solid) 콜레스테롤 증가에 대해 설명하지 못한다. 특히, 혈전은 동맥류 낭에 전달되는 힘의 부정확한 반영을 초래한다.
1특징에 있어서, 바디 내강(body lumen) 내로의 삽입을 위해 관내 인공 삽입물을 감시하는 방법이 제공된다. 방법은, 혈관 부분에서 동맥류 낭(aneurysmal sac)을 배제하기 위해 관내 인공 삽입물을 바디 내강 내에 삽입하는 단계와, 관내 인공 삽입물과 집적된 복수의 센서를 이용해서 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하는 단계를 구비하여 이루어지되, 상기 특성을 감시하는 단계가, 관내 인공 삽입물 벽 장력, 관내 인공 삽입물 주변, 관내 인공 삽입물 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 감시하는 단계를 구비한다.
다른 특징에 있어서, 혈관 부분에서 동맥류 낭을 배제하기 위해 바디 내강 내에 삽입하기 위한 모듈 방식 관내 인공 삽입물이 제공된다. 관내 인공 삽입물은, 상기 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하기 위해 복수의 센서를 구비하되, 상기 특성이 관내 인공 삽입물 벽 장력, 관내 인공 삽입물 주변, 관내 인공 삽입물 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 갖추고 있다.
또 다른 특징에 있어서, 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하기 위한 시스템이 제공된다. 시스템은, 전원과, 혈관 부분에서 동맥류 낭을 배제하기 위해 바디 내강 내에 삽입하기 위한 모듈 방식 관내 인공 삽입물을 구비한다. 상기 관내 인공 삽입물이 상기 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하기 위해 복수의 센서를 구비하고, 상기 특성이 관내 인공 삽입물 벽 장력, 관내 인공 삽입물 주변, 관내 인공 삽입물 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 갖추고 있다. 또한, 관내 인공 삽입물은 상기 특성을 나타내는 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 송신기를 구비한다. 시스템은 또한 송신된 신호를 수신하기 위한 바디 내강 외부의 장치를 구비한다.
또 다른 특징에 있어서, 삽입 임플란트가 제공된다. 삽입 임플란트는, 통로를 규정하는 벽을 가진 이식조직(graft)과, 상기 이식조직과 집적된 복수의 센서를 포함한다. 상기 복수의 센서는, 상기 이식조직의 적어도 하나의 구조상 특성을 검출하도록 구성된다. 전원은 상기 복수의 센서에 동작가능하게 연결되어 상기 복수의 센서에 전력을 공급하도록 구성된다.
또 다른 특징에 있어서, 삽입 임플란트가 제공된다. 삽입 임플란트는, 통로를 규정하는 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 협력하여 이동가능한 복수의 신축성이 있는 소엽(leaflet)을 포함한다. 적어도 하나의 센서가 상기 복수의 소엽 중의 적어도 하나의 소엽과 집적된다. 적어도 하나의 센서가 상기 복수의 소엽의 적어도 하나의 구조상 특성을 검출하도록 구성된다. 전원이 상기 적어도 하나의 센서에 동작가능하게 연결되어 상기 적어도 하나의 센서에 전력을 공급하도록 구성된다.
도 1은 바디 내강 내에 위치된 관내 인공 삽입물의 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 관내 인공 삽입물과 함께 사용되는 용량성 압력 센서의 개략 단면도,
도 3 내지 도 8은 도 1에 도시된 관내 인공 삽입물과 함께 사용하기 위해 적절한 압력 센서를 제조하기 위한 방법을 나타낸 개략도,
도 9는 도 1에 도시된 관내 인공 삽입물을 모니터하는데 이용된 예시적 시스템의 개략도,
도 10은 센서를 포함하는 예시적 임플란트가능 의료 장치의 하부 투시도,
도 11은 도 10에 도시된 임플란트가능 의료 장치의 상부 투시도,
도 12는 다른 예시적 임플란트가능 의료 장치의 투시도이다.
본 발명은 환자에게 이식된 의학 장비의 구조적 고유값 및/또는 환자내의 생리적 계수 농도, 값 및/또는 조건을 모니터링하는 시스템 및 방법을 제공한다. 시 스템은 제한없이, 혈관을 포함하는 바디 내강 내와 같은 환자의 몸 안, 또는 환자의 심장의 하나 이상의 심방 내와 같이, 기관으로 설명되는 공동내에 위치되는 이식가능한 인공기관장비를 포함한다. 장비는 제한없이, 장비의 응력, 긴장, 신장, 압축, 연장, 연신, 팽창, 이동 및 장비의 직경, 원주, 길이 및/또는 폭의 변화를 포함하여 다른 변위값을 포함하는, 장비의 하나 이상의 구조적 고유값을 지각 또는 검출하도록 배열된 하나 이상의 센서를 포함한다. 이에 더하여 또는 대체적으로, 센서들은, 제한없이, 압력, 온도, 유속, 습도 및/또는 pH 수준을 포함하여, 주변 환경 및/또는 장비의 하나 이상의 생리적 계수 농도, 값 또는 조건을 지각 또는 검출하도록 배열된다. 더우기, 센서들은 적어도 하나의 위치 센서, 촉각 센서, 가속도계 및/또는 마이크로폰을 포함할 수 있다.
예시적인 구현예에서, 센서들은, 센서에 의해 전달된 대표적 신호들을 수용하고, 전달된 신호를 증폭하고 그리고 적어도 부분적으로 전달된 신호를 기준으로 환자를 돌보는 것을 용이하게 하는 환자의 진단을 제공하도록 배열된 외부 컴퓨터 처리 시스템과 같은, 외부 모니터링 시스템과 작동적으로 결합된다. 센서에 의해 전달된 신호로 표시되는 데이터는 집적 컴퓨터 처리 시스템에 제공되고, 이것은 그리고 나서 장비의 구조적 보전성과 위치 및/또는 장비가 이식된 생리적 환경의 확인, 모델 및/또는 분석을 위해 시스템 소프트웨어에 적용된다. 센서들은 제한없이, 광학, 라디오주파수, 디지털, 아날로스 또는 다른 신호 형태를 포함하는 전기, 전자 또는 전자기 신호를 이용하는 시스템의 다른 성분과 작동적으로 결합하거나 및/또는 신호 전달될 수 있다. 이식된 장비 및/또는 환자의 생리적 계수 농도, 값 및/ 또는 조건에 대한 구조적 고유값을 모니터링함으로써, 시스템은 환자의 효과적인 치료를 용이하게 한다.
본 발명은 이식가능한 의학 장비 또는 인공기관 이식물에 관한 적용 및 작동, 더욱 특별히는 스텐트 이식조직, 심장 밸브 장비, 및 뇌척수액(CSF)션트와 같은 션트와 같은, 관내 인공 삽입물을 참조로 아래에 기재된다. 그러나, 이것은 본 발명이 또한, 감염, 녹내장, 천식, 수면무호흡, 위장 역류, 실금, 뇌수종, 심장 질환 및 결손, 및 다른 병태 또는 질병을 치료하기 위해, 제한없이, 다른 이식조직, 스텐트, 심장밸브 장비 및 션트, 그린필드 필터(Greenfield filter)와 같은 필터, 코일, 고관절과 무릎 치환시스템과 같은 정형외과 장비, 척수 임플란트, 및 환자의 귀, 눈, 코, 입, 후두, 식도, 혈관, 정맥, 동맥, 림프절, 유방, 위, 췌장, 신장, 결장, 직장, 난소, 자궁, 위장관, 방광, 전립선, 폐, 뇌, 심장 또는 환자의 다른 기관 내에 삽입에 적합한 다른 인공기관 임플란트를 포함하는, 이식가능한 의학 장비와 병합하여 적합한 의학 적용에 사용될 수 있다는 것은 본 발명의 당업자에게 이해되고 여기에 제공된 기술에 의해 안내될 것이다.
도 1은 삽입 임플란트, 즉, 바디 내강(102)에 삽입된 스텐트 이식조직 또는 관내 인공 삽입물의 개략도이다. 더욱 특별히는, 한 구현예에서, 동맥류 낭(104)을 차단하기 위해 바디 내강(102) 내에 위치된다. 동맥류 낭(104)은 바디 내강(102)의 벽(106)의 낭상돌출 또는 확장에 의해 형성된다. 동맥류 낭(104)은 예를 들면, 복부대동맥류(AAA), 흉부대동맥류(TAA), 또는 둔부 동맥중 하나에서의 동맥류로 분류될 수 있다. 관내 인공 삽입물(100)은 어느 바디 내강에 존재하는 동맥류 낭(104) 을 치료하는데 사용될 수 있다.
도 1은 더욱 참조하여, 한 구현예에서, 통로(112)를 규정하는 벽(110)을 갖는 이식조직(108)을 포함한다. 한 구현예에서, 이식조직(108)은 폴리에스테르, 발포폴리테트라플루오로에틸렌(ePTFE) 또는 폴리우레탄재 및 그들의 결합물을 포함하는 적합한 생체양립성 재료로 제작된다. 이식조직(108)이 어느 적합한 생체양립성 합성 및/또는 생물학적 재료를 포함할 수 있고, 이것은 손상되거나 또는 질병에 걸린 혈관 내에 삽입하기에 적합하다는 것은 본 분야의 당업자에게 이해될 것이고 여기 제공된 기술에 의해 안내될 것이다. 본 구현예에서, 이식조직(108)은 실질적으로 외부직경 D1, 내부 직경 D2, 외부원주 및 내부원주를 갖는 관형이다.
이식조직(108)은 적어도 부분적으로 제1 말단(114), 마주보는 제2 말단(116) 및 제1 말단(114)와 제2 말단(116) 사이로 연장된 관내 인공 삽입물(100)의 중간부(118)로 정의된다. 관내 인공 삽입물(100)은 관내 인공 삽입물(100)과 바디 내강벽(106) 사이의 동맥류 낭(104)으로의 혈류를 막거나 제한하기 위해 제1 말단(114)와 제2 말단(116)이 바디 내강 벽(106)과 적합한 밀폐를 형성하도록 바디 내강(102) 안에 위치한다. 중간부(118)는 바디 내강(102)으로부터 동맥류 낭(104)을 차단하도록 동맥류 낭(104)의 길이를 따라 연장된다. 통로(112)는, 바디 내강(102)을 통해 흐르는 유체, 즉 혈액이 통로(112)를 통해 운반되어 유체가 동맥류 낭(104)로 흐르는 것을 막도록 제1 말단(114)와 제2 말단(116) 사이로 연장된다. 특정 구현예에서, 관내 인공 삽입물(100)은 각각 실질적으로 관형 배열을 갖고 외부 직경, 내부 직경, 외부 원주 및 내부 원주를 한정하는 하나 이상의 분지된 부분 을 갖는 이식조직(108)을 포함한다.
특정 구현예에서, 스텐트(120)는 이식조직(108)에 대해 위치된다. 도 1을 참조하여, 스텐트(120)는 이식조직 내에 위치된다. 스텐트(120)는, 금속, 합금, 복합재 또는 중합재 및 그들의 조합물을 포함하여 적합한 생체양립성 재료로 형성되지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 한 구현예에서, 스텐트(120)는 니티놀 재료와 같은 형상-기억 재료로 형성된다. 스텐트(12)를 형성하기에 적합한 다른 재료는 스테인레스 강, 스테인레스 강 합금 및 코발트 합금을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 스텐트(120)는 손상된 또는 질병에 걸린 혈관 내에 삽입하기에 적합한, 어느 적합한 생체양립성의 합성 및/또는 생물학적 재료를 포함할 수 있다는 것은 본 분야의 당업자에게 이해되고 여기서의 가르침에 의해 안내될 것이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 스텐트(120)는 이식조직(108) 내에 위치되고 이식조직(108)을 바디 내강(102)내에, 예을 들면, 동맥류 낭(104)에 대해 지지하기 위해, 방사상 압축된 형태와 방사상 확장된 형태 사이에서 움직일 수 있다. 특정 구현예에서, 아래에 더욱 상세히 기재되는 바와 같이, 유도 코일이 스텐트(12)에 연결된다.
관내 인공 삽입물(100)은 본 분야의 당업자에 의해 알려지고 여기에 기재된 기술에 의해 안내된 외과 부위에 접근하기 위한 외과적 방법 및 전달 장치를 사용하여 바디 내강(102) 내에 위치된다. 이와 같은 외과적 방법 및 전달 장치는 관내 인공 삽입물 (100)을 혈관계 내에 놓고 관내 인공 삽입물(100)을 배치 부위로 전달하는데 사용될 수 있다. 장치는 집(sheath)을 수축시키고 필요한 경우, 풍선 카테 터의 풍선을 부풀게 하기 위한 여러 작동 메카니즘을 포함할 것이다. 관내 인공 삽입물(100)은 어느 적절한 방법 및/또는 장치를 이용하여 배치 부위로 전달될 수 있다. 하나의 적절한 방법은 대퇴동맥에 접근하기 위해 사용되는 외과적 혈관절개를 포함한다. 카테터는 대퇴동맥에 삽입되고 형광투시 또는 혈관내 영상을 이용하여 배치 위치로 안내되고, 여기에 관내 인공 삽입물(100)이 배치된다. 선택적 방법은 혈관에 경피적으로, 즉 외과적 혈관 절단없이 접근하는 것을 포함한다. 이와 같은 방법의 예는 U.S. Pat. No. 5,713,917에 기재되어 있고, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 병합된다.
한 구현예에서, 관내 인공 삽입물(100)은 외과수술적으로 접근된 혈관계를 통해 방사적으로 압축된 형태로 원하는 배치 부위로 전달된다. 이 구현예에서, 관내 인공 삽입물(100)은 일반적으로 선형 위치에서 카테터(도시 안함)에 장전되고, 관내 인공 삽입물(100)이 배치 부위로 전달됨에 따라, 관내 인공 삽입물(100)과 벽(106) 사이, 더욱 특별히는 이식조직 벽(110)과 벽(106) 사이의 불필요한 접촉을 막거나 제한하기 위해 관내 인공 삽입물(100)이 압축 형태를 유지하도록 집에 의해 방사상으로 압축된 형태를 갖는다. 배치 부위에 있는 카테터 집의 말단에 의해, 카테터 집은 관내 인공 삽입물 (100)을 배치하도록 수축된다. 특정 구현예에서, 방사선-비투과 마커(도시안함)가, 적합한 영상 장비를 이용하여 배치 전에 관내 인공 삽입물을 동맥류 낭(104)에 대해 배열하는 것이 용이하도록 선택되거나 또는 요구되는 위치에서 이식조직(108)의 외표면에 결합 또는 병합되는 바와 같이, 관내 인공 삽입물(100)과 연결되거나 또는 병합된다. 예를 들면, 방사선-비투과 마커는 하 나 이상의 팽창가능한 위치 및/또는 하나 이상의 반-원통형 위치에 대해, 특히 분지된 관내 인공 삽입물에서 배치 부위에서 관내 인공 삽입물(100)을 적절히 위치시키고 배열시키도록 위치될 것이다.
AAA의 치료와 관련된 적용에서, 관내 인공 삽입물은 반대쪽 가장자리가 모든 방향에서 개방 말단의 삽관을 허용하는 것을 향해 위치하도록 배열된다. 그리고 나서 반대쪽 가장자리가 배치되고 그리고 접단된 연장물이 기부와 말단에 또는 접합부에 첨가되어 밀폐 관내 인공 삽입물을 생성한다. TAA의 치료와 관련된 적용에서, 관형 또는 분지된 관내 인공 삽입물은 반-원통형 부분이 용기의 더 작은 반경으로 구부러진 부분으로 정렬되도록 배열된다. 기부와 말단은 혈관조영상 또는 혈관내 초음파에 의해 결정되고, 이것은 좌측 쇄골하동맥과 같은 관련된 주 및 부 분지들의 윤곽을 그리면서, 최적 밀봉 영역의 윤곽을 그린다. 관형 또는 분지된 관내 인공 삽입물은 확장되어 관내 인공 삽입물이 바디 내강의 내표면을 향해 기울이거나 몰려서 관내 인공 삽입물이 동맥류 부위 또는 질병에 걸린 부분의 바디 내강 상류 및 하류의 내부 표면에 고정적으로 연결되도록 한다. 확장가능한 구획은 관의 구조에 유연성 있게 일치되도록 확장 또는 수축된다. 확장과 수축은 예를 들면 주름진 구획을 접거나 폄으로써, 또는 관내 인공 삽입물 재료를 잡아당기거나 이완시킴으로써 이루어진다.
TAA의 전체 범위는 2개, 3개, 4개 또는 5개의 관내 인공 삽입물과 같이, 다수의 관내 인공 삽입물을 요구할 수 있다. 한 구현예에서, 관내 인공 삽입물은 동맥류가 가장 작은 이식조직을 저부에 놓는 것으로 시작하고, 이어서 더 큰 이식조 직으로 작은 이식조직을 대체하여, 더 큰 이식조직에 의해 가해진 방사상 힘이 이동에 대한 필요한 내성을 생성하기에 맞도록 전달된다.
유사하기는, 우선 더 작은 이식조직이 말단에 놓이고 그리고 나서 더 큰 이식조직이 저부에 첨가되어 범위가 말단에서 저부를 향해 구축된다. 선택적 구현예에서, TAA 관내 인공 삽입물은 나머지 중심부를 완전히 차단하도록 첨가된 최종 상호 연결 조각을 말단 및 저부에 놓을 수 있다.
훅의 법칙은 다음의 식으로 긴장을 기술한다.
Figure 112009007548579-PCT00001
여기서,
P = 막대의 확장을 일으키는 힘(lbf)
l = 막대의 길이(in.)
A = 막대의 단면적(in2)
d = 막대의 총 연신(in.)
E = 재료의 탄성 상수, 탄성 모듈 또는 영의 모듈(lbf/in2)
E는 단위 긴장 당 단위 응력의 비이고, 신장 또는 압축시 재료의 탄성 모듈이고 종종 영의 모듈로 불린다. 그러므로, 예를 들면, 스텐트의 금속선이 일시적으로 옮겨지면, 센서는 긴장, 그리고 나서 관내 인공 삽입물 및/또는 스텐트의 벽 신장을 측정하기 위해 금속선의 변위를 측정한다. 센서는 동맥류 부위에 또는 안에서 관내 인공 삽입물의 위치를 정확히 잡는 것을 쉽게하기 위해 이식동안 실시간 피드백을 제공한다. 대동맥 벽에 적용된 관내 인공 삽입물 및/또는 스텐트의 벽 탄성은 관내 인공 삽입물 및/또는 스텐트 내의 최대 벽 탄성을 나타내는 실시간 피드백을 제공하는 반면, 동시에 혈관조영 확인과 함께 낭 압력이 낮아진다.
전기 에너지가 인간의 운동 능력 또는 주변으로의 열 손실을 이용하여 인체로부터 유래될 수 있다는 것이 기재되어 있다. 한 구현예에서, 운동 에너지는 이식조직이 동맥류 강으로 확장됨에 따른 이식조직의 운동으로부터 유래되고, 그것에 의해 자기적으로 연결된 회로에 대해 선 스텐트 성분을 연장하는 것은 장비를 움직이는데 필요한 필수 μohms을 생성한다. 선택적으로, 폴리비닐리덴 디플루오라이드(PVDF)와 같은, 압전 필름의 병합으로부터 가장 고동치는 영역에 위치된 이식조직의 선택 부분에서의 이식조직 디자인으로의 압전 변화는 센서의 전위 적분 전원공급장치(potential integral power source)의 역할을 한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 하나 이상의 센서(122)들이 관내 인공 삽입물(100)에 연결되거나 그들에 통합된다. 한 구현예에서, 다수의 센서(122)들이 관내 인공 삽입물(100) 상에 위치되어 센서들(122)의 통합 네트워크를 제공한다. 예시적 구현예에서, 센서들(122)은 그래프트(108)의 외벽 표면(124) 및/또는 내벽 표면(126)에 대해 위치한다. 특정 구현예에서, 센서들(122)은 반응감지의 선택에 다양성을 제공하도록 위치한다. 센서들(122)의 네트워크의 어느 적합한 배열은 선택적 구현예에서 제공될 것이다. 센서들(122)는 하나 이상의 용량형 압력 센서, 휘트스톤 브리지와 같은 압저항기 및/또는, 이식조직(108) 및/또는 스텐트(120)의 구조 적 고유값 및/또는 생리적 계수 농도, 값 및/또는 조건을 포함하여, 관내 인공 삽입물(100)의 구조적 고유값을 측정하기에 적합한 센서들을 포함할 수 있다. 한 구현예에서, 센서(122)들은 초소형 전자기계 시스템(MEMS) 기술을 이용하여 제작된다.
예시적 구현예에서, 하나 이상의 센서들(122)은 관내 인공 삽입물(100)과 관련된 압력을 측정하도록 배열된다. 관내 인공 삽입물(100) 내의 압력을 측정하고 압력 또는 대표적 압력에 상응하는 센서(122)에 의해 생성된 신호를 조작함에 의해, 관내 인공 삽입물 (100)의 특징을 모니터하고 분석할 수 있다. 한 구현예에서, 센서들(122)은 내벽 표면(126) 및/또는 외벽 표면(124)에 대해 위치되고 그리고 벽의 신장, 내벽 및/또는 외벽 직경, 및/또는 내벽 또는 외벽 원주를 측정하도록 배열된다. 이러한 특정된 특징들은 관내 인공 삽입물(100)을 모니터하기 위해, 그리고 더욱 특별히는 관내 인공 삽입물(100)의 잠재적 문제 또는 합병증을 모니터하기 위해 사용된다.
작동 신뢰성를 증가시키기 위하여, 한 구체예에서 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100) 내부의 대동맥 근위 봉함 지점 및/또는 원위 봉합 지점 및/또는 모듈러 컴포넌트의 접합 지점에 분배된다. 부가적으로 또는 선택적으로, 내부누설의 감지 확률을 높이기 위하여, 센서(122)는 실질적으로 관내 인공 삽입물(100)의 길이를 따라 분배된다. 이 구체예에서, 관내 인공 삽입물(100)은 관내 인공 삽입물(100)을 따라 근위, 중간 및 윈위에 위치한 여러 줄의 센서(122)를 포함한다. 센서 줄 내부의, 관내 인공 삽입물(100) 주위에 원주방향으로 위치한 여러 센서(122)는 질 문(interrogation)시에 활성화된다. 한 센서(122)가 고장나면, 고장난 센서(122)에 근접한 또는 가까운, 대체 또는 여분의 센서(122)가 다른 빈도로 활성화된다. 대체적인 구체예에서, 한 센서(122)의 고장은 제한된 빈도수만 사용하는 근접한 센서(122)를 자동적으로 활성화시킨다.
한 구체예에서, 관내 인공 삽입물의 벽 장력은 관내 인공 삽입물(100)과, 내부누설 및/또는 관내 인공 삽입물(100)과 관련된 다른 잠재적 상황, 문제 또는 곤란한 문제를 나타낼 수 있는 바디 내강 벽(106)과의 관계 변화를 판단하고 관찰하기 위하여 측정되고 사용된다. 상세한 구체예에서, 관내 인공 삽입물(100)의 장력은 바디 내강벽(106)에 대한 관내 인공 삽입물(100)의 적합도에 의해 결정된다. 바디 내강(102)에 위치한 관내 인공 삽입물(100)의 경우, 중간부(118)는 동맥류 낭(104)과 바디 내강(102) 사이의 혈압차로 인하여 제1단부(114) 및/또는 제2단부(116) 보다 큰 장력을 경험한다. 내부누설 또는 다른 상황 또는 곤란한 문제가 발생하면, 관내 인공 삽입물(100) 내부의 장력이 증가하여, 중간부(118)와 제1단부(114) 및/또는 제2단부(116) 사이의 장력 비율을 감소시킨다. 비율 변화를 감지함으로써, 관내 인공 삽입물(100)과 관련된 잠재적 문제 또는 곤란한 문제를 예방하거나 최소화할 수 있다.
또한, 관내 인공 삽입물(100)과 바디 내강벽(106)간의 관계 변화는 외경(D1), 내경(D2) 및/또는 관내 인공 삽입물 원주를 변화시킴으로써 결정될 수 있다. 한 구체예에서, 동맥류 낭(104) 크기의 증가는 관내 인공 삽입물 벽의 방사상 외측으로의 이동 또는 확장시켜, 외경(D1), 내경(D2) 및/또는 관내 인공 삽입물의 원주를 증가시킨다. 외경(D1), 내경(D2) 및/또는 관내 인공 삽입물의 원주를 측정함으로써, 바디 내강벽(106)의 구조적 변화를 감지하여, 관내 인공 삽입물(100)과 관련된 잠재적 문제 또는 곤란한 문제를 확인할 수 있다.
대체적인 구체예에서, 하나 이상의 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100)의 온도, 관내 인공 삽입물(100)의 이전 및/또는 이동과 같은 움직임, 바디 내강(102)내 관내 인공 삽입물(100)의 위치, 관내 인공 삽입 물질의 이식과 관련된 방사력 및 관내 인공 삽입 물질 이식의 정확성을 제한 없이 포함하는 다양한 다른 특징이 측정되도록 설정된다. 보다 구체적으로, 온도 측정은 이식 부위의 감염을 나타낼 수 있고, 관내 인공 삽입물(100)의 움직임과 위치는 불완전한 봉함을 나타낼 수 있고, 그리고 방사력 및 정확성의 측정은 이식시 적당한 봉함을 보장하는데 사용된다. 다른 구체예에서, 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100)과 관련된 측정과 함께 동맥류 낭(104)의 생리학적 매개변수 값과 같은 특성이 측정되도록 설정된다. 하나 이상의 센서(122)는 외부 벽 표면(124)과 결합되거나 통합될 수 있고, 그리고 생리학적 매개변수 값의 측정을 용이하게 하기 위하여, 동맥류 낭(104)으로 확장되도록 관내 인공 삽입물과 작동가능하게 결합될 수 있다.
한 구체예에서, 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100)이 바디 내강벽(106)에 적용되는, 방사력과 같은 힘이 측정되도록 설정된다. 부가 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100)의 위치, 낭압 및/또는 혈압이 측정되도록 설정된다. 이러한 측정된 특 성과 그 비율과의 관계는 타입 I 내부누설을 초래할 수 있는 관내 인공 삽입물(100)의 잠재적 고장을 예측하기 위하여 관찰되고 그리고/또는 분석된다. 대체적인 구체예에서, 하나 이상의 센서(122)는 타입 II 및/또는 타입 III 내부누설의 잠재성을 관찰하기 위하여, 관내 인공 삽입물의 위치, 분기된 관내 인공 삽입물 내부의 벽 장력 및/또는 낭압이 측정되도록 설정된다.
다른 구체예에서, 관내 인공 삽입물의 위치와 낭압의 측정은 관내 인공 삽입물(100)로부터 얻어진 실시간 생리학 데이터와 통합될 수 있는 해부학 데이터를 얻기 위하여, CAT 검사, CT, MRI 또는 초음파 기초 기술과 함께 사용된다. 예를 들면, 해부학 검사는 관내 인공 삽입물(100)의 측정된 특성과 비교하면, 향후 내부누설을 감지하고 예측하는데 유용한 동맥류낭 크기과 관련된 정보를 제공한다. 부가적으로, 상기 정보는 관내 인공 삽입물(100)의 잠재적 성공을 예측하는데 유용하다. 더욱이, 한 구체예에서, 의료 영상 기술은 관내 인공 삽입물(100)의 뒤틀림 또는 접힘과 관련된 구조 정보를 제공한다. 관내 인공 삽입물 및 낭압 측정과 함께 사용된 상기 정보는 내부누설 지점에서 또는 근처에서의 압력을 읽을 수 있도록 한다. 또한, 의료 영상으로 이식조직 위치, 이식조직 벽 장력 및 낭압의 통합 능력은 더 신뢰할 수 있는, 저렴한 및/또는 간소화된 환자를 다시 제공하여 용이하게 한다.
바디 내강(102)내 관내 인공 삽입물(100)의 정확한 배치를 용이하게 하기 위하여, 낭압 및 이식조직 벽 장력은 관내 인공 삽입물(100)을 이식 동안 실시간 측정이 얻어지도록 형광투시 장치와 함께 사용될 수 있다.
다른 구체예에서, 하나 이상의 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100)을 통해 흐르는 용액, 즉 혈액내의 하나 이상의 구성성분을 측정하기 위하여 사용된다. 측정된 구성성분은 산소, 효소, 단백질 및 영양소를 제한 없이 포함할 수 있다. 선택적인 구체예에서, 하나 이상의 센서(122)는 관내 인공 삽입물(100)의 구조적 고장을 초래할 수 있는, 관내 인공 삽입물(100)의 뒤틀림, 구부러짐, 접힘이 감지되도록 설정된다. 부가적으로 또는 선택적으로, 하나 이상의 센서(116)는 관내 인공 삽입물(100)의 전기적 잠재력을 측정한다.
한 구체예에서, 하나 이상의 센서(122)는 이식조직(108) 내부에 완전히 결합되거나 통합된다. 상세한 구체예에서, 센서(122)는 이식조직 물질의 얇은 막으로 덮인다. 센서(122)는 이식조직 이식 위치, 벽 압력, 벽 팽창력, 외벽 원주, 내벽 원주, 외벽 직경, 내벽 직경 및/또는 이식조직 온도와 같은 이식조직(108)의 하나 이상의 구조적 특징이 감지되거나 관측되도록 설정된다. 하나 이상의 센서(122)는 외벽 표면(124) 내부에 위치되고 그리고/또는 하나 이상의 센서(122)는 내벽 표면(126) 내부에 위치된다. 또한, 센서(122)는 관광내 혈압, 혈관 혈압, 낭압 및/또는 대동맥 혈압이 감지되도록 설정된다. 센서(122)는 벽(110) 내부에 통합되고, 그리고 대응하는 외벽 표면(124) 또는 내벽 표면(126)에서의 층 흐름이 용이하도록 설정된다. 한 구체예에서, 센서(122)는 동맥류 낭(104) 내부와 같이 관내 인공 삽입물(100)이 위치한 환경의 관찰을 용이하게 하기 위하여, 이식조직(108) 주위에 나선형, 선형, 성형 또는 원형으로 완전히 형성된다.
다른 구체예에서, 하나 이상의 독립 센서(128) 즉, 이식조직(108)에 완전히 결합되지 않는 센서는 하기에 더 상세히 기재되는 바와 같이 전원에 작동가능하게 결합되고, 대동맥류 낭 벽과 같은 동맥류 낭(104) 부분을 감지하거나 관측하도록 설정된다. 독립 센서(128)는 관내 인공 삽입물(100)의 배치시에 위치되거나, 경요부 대동맥 접근법을 사용하여 관내 인공 삽입물의 배치 후에 위치될 수 있다. 경요부 대동맥 접근법은 GPS 방법으로 관찰되는 소형 압력 센서를 통과하는 소형 프랑스 카테터(small French catheter)를 요구한다. 이 기술은 이식조직 위치 센서 체계로 참조되어 있다. 센서(122) 및/또는 센서(128)는 하나 이상의 압저항 센서 및/또는 하나 이상의 수용 센서를 포함한다. 게다가, 센서(122) 및/또는 센서(128)는 전자기적으로 여기된다.
한 구체예에서, 전원(130) 및 송신기(132)는 관내 인공 삽입물(100)과 전기적으로 통신하도록 작동가능하게 결합된다. 송신기(132)는 측정된 구조적 수치 및 관내 인공 삽입물(100)의 특징 및/또는 관내 인공 삽입물이 이식된 내부 환경의 생리학적 매개변수 값을 나타내는 수신장치에 신호가 전송되도록 설정된다. 예시적인 구체예에서, 수신 장치는 환자의 몸 외부에 위치된다. 외부 수신 장치는 수신기, LCD 플레이어와 같은 플레이어, CPU 및/또는 센서(122) 및/또는 센서(128)에 의해 감지된 측정을 나타내는 수신, 측정, 분석 및/또는 디스플레이 신호 및/또는 측정에 상응하는 발생된 데이터를 포함한다. 전원(130)은 센서(122,128) 및 송신기(132)를 통과하는 전기 전류가 제공되도록 설정된다. 예시적인 구체예에서, 전원(130)은 관내 인공 삽입물(100)을 통과하는 용액의 움직임으로부터 압전 전류, 관내 입공 삽입물(100)의 박동 움직임 및/또는 압전 전류를 발생시키기 위한 어느 적합한 물질의 적용을 발생시킨다. 하기에 더욱 자세히 기재되는 대체적인 구체예에서, 전원(130)은 환자 몸 외부에 위치한다. 이 구체예에서, 센서(122,128)는 외부 송신기 및 수신기와 신호 통신한다. 센서(122,128)는 관내 인공 삽입물의 구조적 특징을 나타내는 신호를 전송한다. 예를 들면, 이식조직 벽 장력, 이식조직 위치, 이식조직 직경, 낭압 및 대동맥 혈압을 관찰하기 위하여, 전송된 신호에 상당하는 데이터를 수집하고 편집한다.
상세한 구체예에서, 전원(130)은 센서(122,128)에 작동가능하게 결합된 무선 인식 유도 코일을 포함한다. 유도 코일은 평형 코일, 나선형 코일, 'z' 형태를 갖는 나선형 코일 또는 수직 코일 형태를 포함한다. 이 구체예에서, 유도 코일을 적어도 스텐트(120) 주위를 포장하는 것처럼, 스텐트(120)에 결합된다.
한 구체예에서, 센서(122)는 분리 분리 시스템으로 배치된다. 이 구체예에서, 분리 센서(122)는 고유 공간을 차지한다. 센서(122)의 배치 방법 또는 기술은 모듈 이식조직 조각이 바디 내강에 적당하게 위치되어 남겨진 소형 프랑스 카테터를 사용하는 배치를 포함한다. 카테터는 내이식조직 도입기(endograft introducer)에 근접한 분리 스틱 부위를 통해 위치될 수 있다. 상세한 구체예에서, 센서(122)는 코일 형태로 압출될 수 있다. 예를 들면, 코일 시스템은 명백한 내부누설 발생시 동맥류 낭의 혈전증을 향상시키기 위하여 코일과 도입되는 센서(122)를 포함한다.
대체적으로, 센서(122)는 센서의 시트로서 선형 형태 또는 나선형 형태로 배치된다. 센서의 시트는 분리 시스템으로서 내이식조직 몸체와 사지를 따라 배치된 다. 시트의 배치시, 센서(122)는 말릴 수 있고, 또는 센서(122)가 적합한 소형 치수를 가지는 경우, '비드의 줄" 형태일 수 있다. 이 구체예에서, 센서의 시트는 줄 조절을 용이하게 하기 위하여 기저에서 스냅 매카니즘으로 빠져 나올 수 있다.
더욱 선택적인 구체예에서, 센서(122)는 니티롤 철사에 의해 연결되고 후단으로부터 밀대에 의해 압출된다. 센서(122)를 포함하는 철사는 비틀림 응력을 깨뜨리기 위하여 설정된 메카니즘으로 철사의 길이를 따라 유지된다. 선택적으로, 절단 메카니즘은 줄과 운반 시스템 사이의 연결을 끊는데 사용된다. 절단 메카니즘은 "유선" 시스템 또는 모노레일 시스템을 포함할 수 있다.
예시적 실시예에서, 센서(122)들의 네트워크는 하나 이상의 용량성 압력 센서를 포함한다. 도 2는 관내 인공 삽입물(100)에 결합된 또는 관내 인공 삽입물(100)과 일체로 된 센서들(122)의 네트워크와 함께 사용하는데 적합한 용량성 압력 센서(222)의 개략 단면도이다. 다른 실시예에서는, 임의의 적절한 압전 또는 압저항(piezoresistive) 압력센서가 관내 인공 삽입물(100)과 합동으로 사용될 수 있다. 압력센서(22)는 실리콘과 같은 유전체 기재를 가진 코어(224)를 포함한다. 가요성 유전체 멤브레인(226)은 압력센서(222)의 제1 또는 하부면(228)에 결합되고 절연막(230)은 압력센서(222)의 반대쪽 제2 또는 상부면(232)에 결합된다. 예시적 실시예에서, 유전체 멤브레인(226)은 실리콘 산화물과 실리콘 질화물을 포함한다. 압력센서(222)는 코어(224) 내부에 형성된 중공(cavity; 234)을 규정한다. 제1 또는 하부 커패시터 판(238)은 하부면(228)에 위치되고 제2 또는 상부 커패시터 판(238)은 중공(234)과 정렬된다. 적어도 하나의 그라운드 평면(240)이 또한 하부 면(228)에 위치되고 적어도 하나의 인덕터(242)가 상부면(232)에 위치된다.
도 2에 화살표(244)로 표시한 바와 같이 관내의(luminal) 또는 외부의 압력 변화가 압력센서(222)의 변형을 초래하도록 압력센서(222)가 관내 인공 삽입물(1000)에 위치된다. 더 상세하게는, 압력센서(222)에 작용하는 화살표(244)로 표시된 힘들은 중공(234) 주위로 또는 중공에 대하여 압력센서(222)를 구부리거나 편향시킨다. 압력센서(222)의 변형에 의해 커패시터 판(236, 238)을 이격시키는 거리가 변화된다. 커패시터 판(236, 238)을 이격시키는 거리가 변하면 압력센서의 커패시턴스가 변화된다. 압력센서(222)의 공진주파수(f)와 압력센서(222)의 인덕턴스(L) 및 압력센서(222)의 커패시턴스(C)는 관내 인공 삽입물의 벽 내부 압력을 결정하기 위하여 식
Figure 112009007548579-PCT00002
에 입력될 수 있다. 상술한 바와 같이, 관내 인공 삽입물 벽의 적어도 하나의 압력을 인지함으로써 관내 인공 삽입물(100)의 여러 성질 또는 특성이 결정될 수 있다. 이와 같이, 관내 인공 삽입물(1000)은 이 관내 인공 삽입물(100)에 관한 잠재적인 문제점 또는 복잡함을 감지하기 위하여 그리고 감지된 문제점 또는 복잡함과 연관되어 환자에게 미치는 바람직하지 않거나 해로운 효과들을 방지하거나 최소로 하기 위하여 모니터링된다.
도 3 내지 도 8은 압력센서(222)를 제조하는 방법을 개략적으로 나타낸다. 폴리머 기재(28)가 제공된다. 폴리머 기재(28)는 폴리테트라플루오에틸렌(polytetrafluorethylene), e-PTFE(expanded polytetrafluorethylene), 기타 플루오로폴리머(fluoropolymer) 또는 당업자에게 알려지고 본 명세서에 제공된 교시 들에 의해 안내되는 임의의 적합한 폴리머 등의 비다공성(non-porous) 또는 저다공성(low porosity) 폴리머를 포함할 수 있다. 마스터 몰드(282)는 폴리머 기재(280)에 대하여 위치되고 도 4에 도시된 바와 같이 폴리머 기재(280)로 가압되어 도 5에 도시된 바와 같이 폴리머 기재(280) 내부의 중공(284)을 몰딩하거나 규정한다. 이와 달리, 중공(284)은 제한하고자 하는 것은 아니지만 리소그래피와 화학적 에칭, 잉크 젯 인쇄 및 레이저 가공 등을 포함하는 적절한 공정에 의해 형성될 수 있다.
제1 커패시터 판(286)을 포함하는 전도성 물질의 패턴이 도 6에 도시된 바와 같이 중공(284) 내부의 폴리머 기재(280) 표면에 적층되거나 증착된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 커패시터 판(288)에 전기적으로 연결된 인덕터(289)를 포함하는 전도성 물질의 패턴은 제2 폴리머 기재(290)에 적층된다. 폴리머 기재(290)는 패턴형성된 커패시터(288)와 인덕터(289)를 포함하는데, 중공(284)을 밀봉하기 위하여 폴리머 기재(280)에 부착되고, 폴리머 기재(280)와 폴리머(290)는 도 8에 도시된 바와 같이 축상 배열되어 외부조건의 변화에 대응하여 폴리머 기재(280)에 대하여 또는 폴리머 기재(280)를 향해 이동가능한 멤브레인을 포함하는 중공(284) 바로 위의 폴리머 기재(290)를 구비한 폴리머 내의 무선 압력센서를 형성한다.
1실시예에서, 부착되었을 때 폴리머 기재(280)와 폴리머 기재(290) 밀폐밀봉 중공부(284)를 형성하도록 폴리머 기재(280)와 폴리머 기재(290)는 하나 이상의 표면에 비다공성 또는 저다공성 재료로 된 추가층으로 코팅된다. 폴리머 기재(290)는 제한하고자 하는 것은 아니지만 접착식 결합, 적층(laminating) 및 레이저 가공을 포함하는 다양한 공정을 통해 폴리머 기재(280)에 부착될 수 있다. 1실시예에서, 폴리머 기재(290) 상의 인덕터(289)는 부착 공정 동안 폴리머 기재(280) 상의 커패시터 판(286)에 전기적으로 연결된다.
다른 실시예에서, 센서 표면 근방의 혈류의 성질이 변경되도록 압력센서(222)의 외부면은 10㎚ 내지 100㎛의 크기의 지형들로 구성된 제어된 지세(topography)로 짜넣어질 수 있다. 센서의 표면을 패터닝함으로써 내피화(endothelialization)를 감소시키고 혈전증 또는 색전증의 위험성을 감소시키도록 하기 위하여 응고 성질들을 변경시킬 수 있다. 센서의 표면을 패터닝하면 그 표면 근처의 혈액의 유동 성질들도 변경시킬 수 있어서, 유동의 층류 또는 난류 특성을 고치기 위하여 그 표면 근처의 미끄러짐을 촉진시키거나 감소시킨다. 제어된 지세는 타크로리무스 또는 시로리무스와 같은 세포분열을 억제하는 대사길항물질과 함께 함침된 슬로우 릴리즈 폴리머로 채워질 수 있는 작은 우물을 형성할 수도 있다. 채워진 우물들은 약물들의 시제어방식의 릴리즈를 허용하기 위하여 다공성 폴리머 층으로 덮일 수 있다. 다른 실시예들에서, 압력센서(222)의 외부면은 항응고(anti-coagulation) 또는 대사길항 코팅을 위하여 비활성화된 헤파린 결합 물질로 코팅될 수 있다.
다른 실시예에서, 압력센서(222)는 도 3 내지 도 8에 나타낸 바와 같이 용융실리카, 유리, 또는 고저항 실리콘을 포함하는 강성 기재로 제조된다. 강성 기재들의 중공들은 습식 또는 건식 화학 에칭 공정에 의해 형성된다. 표면들은 폴리머 기재의 패터닝과 유사한 방식으로 도전성 물질로 패터닝된다. 강성 기재들은 제한하고자 하는 것은 아니지만 용융 접합, 아노드 접합, 레이저 용접 및 접착식 밀봉을 포함하는 여러 공정들에 의해 부착될 수 있다.
도 9는 관내 인공 삽입물(100)을 모니터링하는데 사용되는 예시적 시스템(300)의 개략도이다. 이 시스템(300)은 관내 인공 삽입물(100)에 결합되거나 또는 이 삽입물과 일체로 된 복수의 장치와, 바디 내강(body lumen; 102)에 대하여 외부에 위치된 복수의 장치를 포함한다. 시스템(300)은 아날로그 디지털 변환기(302)에 전기적으로 결합되어 신호 통신하는 복수의 센서(122)를 포함한다. 도 9에는 3개의 센서만 도시되었지만, 시스템(300)은 관내 인공 삽입물(100)에 결합되거나 이 삽입물과 일체로 된 임의의 적절한 개수의 센서(122)를 포함할 수 있다는 점이 당업자에게 그리고 본 명세서에 개시된 내용에 의하여 자명하다. 센서(122)들은 상술한 바와 같이 하나 이상의 용량성 압력센서를 포함할 수 있고 및/또는 임의의 적절한 압전 또는 압저항 센서를 포함할 수 있다. 도 9를 더 참조하면, 시스템(300)은 아날로그 디지털 변환기(302)에 전기적으로 결합되고 이 변환기와 신호 통신하며 또한 각기 안테나(308)를 가진 하나 이상의 무선 식별 태그(306)에 결합되는 마이크로제어기(304)도 포함한다. 시스템(300)은 임의의 적절한 개수의 무선 식별 태그(306)를 포함할 수 있다. 특정 실시예에서, 시스템(300)은 각 센서(122)에 대하여 무선 식별태그(306)를 포함한다. 인덕터(310)는 커패시터(312)와 그라운드 평면(314)에 전기적으로 결합된다. 그라운드 평면(314)은 각 센서(122)와 각 무선 식별태크(306) 및 마이크로프로세서(304)에 전기적으로 결합된다.
전원(316)은 바디 내강(102)의 외부에 구비된다. 전원(316)은, 증폭기(320)와 인덕터(322)에 전기적으로 결합된 발진기(318)를 포함한다. 나아가서, 무선주파 수 식별판독기(324)가 바디 내강(102)의 외부에 또한 구비된다.
작동 도중에, 인덕터(310, 312) 사이의 자기 커플링은 교류 전류를 생성하고, 이 교류 전류는 센서(122)들과, 마이크로 제어기(304)들 및 무선주파수 식별 태그(306)들로 보내져서 이들에 전원을 공급한다. 센서(122)들은 상술된 바와 같이, 관내 인공 삽입물(100) 내의 압력을 검출하고 측정하여 교류 전류신호들을 A/D변환기(302)로 전송하고, 여기서 교류신호들은 대응하는 디지털 신호들로 변환된다. 디지털신호들은 마이크로 제어기(304) 및 무선주파수 식별 태그(306)들로 보내져서, 각 디지털신호는 고유코드가 부여된다. 코드들은 안테나(308)를 통해 무선주파수 식별판독기(324)로 전송되고, 코드들은 디코딩되며, 신호들은 디스플레이 스크린을 포함하는 집적 외부계산시스템과 같은 집적 모니터링장치(도시안됨)에 의해 읽혀지거나 보여질 수 있게 된다. 신호들은, 관내 인공 삽입물(100)의 물성 및 특성 뿐만 아니라 관내 인공 삽입물 내부 및/또는 주변환경 내의 생리학적 매개변수들을 모니터하거나 분석하기 위하여 집적 계산시스템에 의해 처리되어, 관내 인공 삽입물(100)는 외부에서 모니터되어 이 관내 인공 삽입물로써 실제적인 또는 잠재적인 문제점 또는 합병증을 검출하게 된다.
다른 실시예에서는, 관내 인공 삽입물의 벽부위 장력, 바디 내강 내에서의 관내 인공 삽입물의 위치, 및/또는 동맥류 낭의 생리학적 매개변수 값들을 포함하는(이에 한정되지 않음) 관내 인공 삽입물(100)의 구조적 물성 및 특성들을 모니터하기 위하여, 하나 이상의 이식된 마이크로프로세서가 구성된다. 이식된 마이크로프로세서는 관내 인공 삽입물(100)과 작동적으로 연결되고 센서(122)들과 신호연결 되어 구조적 특성 및/또는 생리학적 매개변수 값들의 모니터링을 촉진한다. 그 대신에, 관내 인공 삽입물(100)의 구조적 특성 및/또는 동맥류 낭의 생리학적 매개변수 값들은, 진료실 기반의 유닛 또는 고정식, 이동식 또는 기타 방식의 초음파, CAT스캔 또는 MRI 기반의 유닛을 사용하여 외부에서 측정되거나 모니터될 수도 있다. 또 다른 실시예에서, 휴대전화, PDA 또는 이들의 조합 (이에 한정되지않음)과 같이 손으로 파지할 수 있는 장치가 내부 데이터를 수집하기 위하여 환자에 의하여 사용될 수 있는바, 이 데이터는 인터넷을 통해 전화통신으로 다운로드되거나 또는 모니터링 데이터포인트로 무선으로 전송된다.
도 10 내지 도 12는 결손 또는 손상된 심장판막을 치료하기 위한 이식가능한 의료장치 또는 인공 임플란트, 즉 심장 판막장치(400)의 사시도들이다. 심장 판막장치(400)는 승모판, 대동맥판막, 삼첨판 또는 폐동맥 판막을 교체하기에 적합할 수 있다. 심장 판막장치(400)는 각 판막고리내에 위치될 수 있고 판막 림에 결합된다. 특히, 심장 판막장치(400)는, 판막고리내에 위치되고 봉합술과 같은 적절한 결합기구를 사용하여 판막 림에 결합된 프레임(402)을 포함한다. 추가적으로 또는 그 대신에, 프레임(402)은 고리 내에서 심장 판막장치(400)를 적절하게 고정하기 위하여, 후크, 가시, 나사, 코르크 스크류, 나선, 코일 및/또는 플랜지들과 같은 복수의 고정부재(도시안됨)들을 포함한다.
프레임(402)은, 금속, 합금, 복합 또는 중합재료 및 이들의 조합 (이에 한정되지않음)을 포함하는 적절한 생체적합 재료로 형성된다. 1실시예에서, 프레임(402)은 니티놀 재료와 같은 형상기억재료로 형성된다. 프레임(402)을 성형하기 위한 다른 적절한 재료들은, 스테인리스 강철, 스테인리스 합금 또는 코발트 합금 (이에 한정되지않음)을 포함한다. 프레임(402)이, 손상된 또는 병든 혈관 내에 이식하기에 적절한 어떤 생체적합 합성물 및/또는 생물학적 재료를 포함할 수 있다는 것은, 당업자에게는 자명하고 여기에서 제공된 가르침에 의해 안내된다. 프레임(402)은, 대체로 평행한 복수의 지지부재(404)와 인접한 지지부재(404)들 사이에 결합된 가로부재(406)들을 포함하고서, 심장 판막장치(400)의 외부 원주를 집합적으로 규정한다. 심장 판막장치(400)는 또한 도 10 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 인접한 지지부재(404)들 사이에 결합된 복수의 유연한 소엽(leaflet:408)들을 포함한다. 비록 도 10 내지 도 12에 도시된 심장 판막장치(400)가 3개의 소엽(408)들을 포함하나, 다른 실시예에서 심장 판막장치(400)는 그 어떤 적절한 개수의 소엽(408)들을 포함할 수 있다. 소엽(408)들은 판막 개구부를 통한 혈류제어를 촉진하기 위하여 각 판막개구부(410)를 개폐하도록 상호 협동적으로 움직이도록 구성된다.
도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 심장 판막장치(400)상의 소정 위치에서 프레임(402)에 하나 이상의 센서(406)들이 결합되어, 환자의 심장 주위환경 내에서 심장 판막장치(400)의 구조적 물성 또는 특성 및/또는 생리학적 매개변수 값들을 모니터링하는 것을 용이하게 한다. 1실시예에서, 센서(416)들은 심장 판막장치(400)의 원주를 중심으로 등간격으로 설치된다. 추가적으로 또는 그 대신에, 도 12에 도시된 바와 같이, 환자의 심장 주위환경 내에서 심장 판막장치(400)의 구조적 물성 또는 특성 및/또는 생리학적 매개변수 값들을 모니터링하는 것을 용이하게 하기 위하여 소정 위치에서 하나 이상의 센서(416)들이 적어도 하나의 소엽(408)들과 통합된다. 예시적인 실시예에서, 센서(416)들은 센서(122)들과 대체로 동일하거나 유사하고, 상술한 바와 같이 하나 이상의 압력센서(222)들을 포함한다. 특정 실시예에서, 센서(416)는 도 10에 도시된 바와 같이 하나 이상의 지지부재(404)의 제1선단(418)에 결합되거나, 또는 도 11에 도시된 바와 같이 대향하는 제2선단(420)에 결합된다. 1실시예에서, 센서(416)들은, 센서(122)에 대하여 참조로 상술된 바와 같이, 적절한 MEMS(micro-electromechanical systems)기술을 사용하여 제작된다.
1실시예에서, 심장 판막장치(400)는, 통로를 한정하는 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 협동적으로 움직일 수 있는 유연한 소엽(408)들을 포함한다. 1실시예에서, 각 소엽(408)은 폴리에스터, 발포 폴리에트라플루오로에틸렌(ePTFE) 또는 폴리우레탄 재료 및 이들의 조합(이에 한정되지않음)을 포함하는 적절한 생체적합 재료를 사용하여 제작된다. 소엽(408)들이, 손상된 또는 병든 혈관 내에 이식하기에 적절한 어떤 생체적합 합성물 및/또는 생물학적 재료를 포함할 수 있다는 것은, 당업자에게는 자명하고 여기에서 제공된 가르침에 의해 안내된다
하나 이상의 센서들이 적어도 하나의 소엽(408)에 일체로 결합된다. 1실시예에서, 센서(408)들은 소엽 재료의 얇은 층으로 덮여진다. 센서(408)들은, 심장판막 임플란트(implant)위치, 소엽 벽 부위의 응력, 변형률, 장력 및 온도와 같은 소엽(408)들의 적어도 하나의 구조적 특성을 검출하거나 감지하도록 구성된다. 또한, 센서(416)들은, 심장판막 임플란트를 통한 혈압을 검출하도록 구성될 수 있다. 1 실시예에서, 인공적인 임플란트를 가로지르는 압력검출을 용이하게 하기 위하여, 소엽(408)들의 상부 대동맥 방향에 대하여 적어도 하나의 센서(416)가 위치되고, 소엽(408)들의 하부 대동맥 방향에 대하여 적어도 하나의 센서(416)가 위치된다. 추가적으로 또는 그 대신에, 센서(416)들은 소엽(408)들의 가장자리에 또는 그 근처 및/또는 소엽(408)들의 몸체부 내에 통합될 수 있다. 센서(416)들은 소엽(408)들 내에 통합되고 소엽(408)의 대응하는 내부표면에서 층류 흐름을 촉진하도록 구성된다. 센서(416)들은 적어도 하나의 압전 센서 및/또는 적어도 하나의 용량성 센서를 포함한다. 센서는 전자기적으로 활성화된다.
1실시예에서, 센서들(416)은 외부 송신기 및 수신기와 교신한다. 센서들(416)은 심장 밸브 장치(400)의 구조적 특성을 나타내는 신호들을 송신한다. 송신된 신호들에 대응하는 데이터는, 예컨대 소엽 벽의 긴장도(leaflet wall tension)와 소엽 위치와 혈압을 모니터하기 위하여 수집되고 편집된다.
전원은 센서들(416)과 동작가능하게 결합되고 센서들(416)에 전력을 공급하도록 설정된다. 특정 실시예에서, 이 전원은 센서들(416)과 동작가능하게 결합되어 있는 무선 주파수 유도 코일을 포함한다. 1실시예에서, 심장 밸브 장치(400)는 소엽들에 대하여 배치된 프레임(402)을 포함한다. 각각의 소엽(408)과 적어도 하나의 센서(416)는 프레임(402)에 결합된다. 센서들은 납땜, 접착, 바느질, 융착, 및 열접착 등을 포함하여 그 방법에 제한 없이 적절한 결합 방법을 사용하여 프레임(402)에 결합된다. 특정 실시예에서, 플라스틱 덮개나 에나멜이나 에폭시가 프레임(402)과 소엽들(408)을 보호하도록 프레임(402)에 감싸진다. 유도 코일(422)은 프레임에 결합된다. 1실시예에서, 유도 코일(422)은 적어도 프레임(402)의 일부에 감싸지고, 및/또는 프레임(402)의 안쪽 면 및/또는 바깥쪽 면에 결합된다. 유도 코일(422)은 각각의 센서(416)와 동작가능하게 결합되고, 센서(416)의 커패시터 판들에 전압을 공급하도록 설정된다.
1실시예에서, 센서들(416)은 역류현상(paravalvular leakage)을 검출하거나 감지하기 용이하도록 프레임(402)과 결합되어 있다. 게다가, 관상동맥구(coronary ostia)에 근접한 덕에 관상동맥 손상(coronary obstruction)이 검출되거나 감지될 수 있다. 테스트 동안 그리고 이식(implantation) 후에 밸브 악화에 대한 측정을 용이하게 하기 위하여 부가적인 모니터링 특징을 제공하도록 밸브가 배치되기 때문에, 경막판 경사(trans-valvular gradient)를 측정함으로써 심장 밸브 장치를 가로지르는 압력 변화를 실시간으로 모니터링 할 수 있다. 밸브 소엽 접착을 스트로브 조명으로 시각화하여 테스트 동안 밸브 기능을 모니터링하는 것은 압력-부피 고리(pressure-volume loop) 내에서 밸브의 배치에 의해 제한받는다. 이 접착의 가장자리들에 압력 센서들을 배치하는 것은 소엽(408)의 가장자리에서 압력의 측정이 가능하게 한다. 소엽의 가장자리에서 발생되는 압력들은 항공기 날개의 뒷전에서 전개되는 고압력 및 저압력 방식과 유사하다. 소엽 가장자리의 구조를 변형한 것들은 초소형의 가속도계들, 흐름 센서들, 및/또는 압력 센서들을 배치함으로써 더 잘 모니터될 수 있다.
경막판 경사들은 소엽들(408)의 착용을 모니터하기 위한 심장 밸브 장치의 이식 후에 실시간으로 모니터될 수 있고, 초음파 심장 검진으로 확인될 수 있다. 대동맥밑 압력 센서들은 엘브이이에스피(LVESP; left ventricular end systolic pressure) 및 엘브이이디피(LVEDP; left ventricular end diastolic pressure)를 모니터할 수 있다. LVESP는 심장손상 및 심장마비의 마커(marker)이다. LVEDP가 25 mmHg이상 상승하는 것은 심장마비의 초기 징후이다. 경막판 경사가 50 mmHg이상 상승하는 것은 대동맥판협착증이 진행중이라는 것의 징후이다. 경막판 경사의 감소와 함께 LVEDP가 상승하는 것은 대동맥판역류가 진행중이라는 것의 징후이다. LAP 센서가 존재하고 LVEDP의 상승과 함께 LAP의 증가가 있다면, 악성 심장마비라는 진단이 내려지거나 악성 심장마비와 함께 승모판역류의 증가라는 진단이 내려질 수 있다. 만일 말초 혈압 센서가 있고, 말초 혈압 센서가 LVEDP의 상승 및 경막판 경사의 감소와 함께 혈압 증가의 징후를 나타내면, 심각한 대동맥판역류라는 진단을 내릴 것을 고려할 수 있다.
1실시예에서, 센서들은 뇌척수액(CSF) 모니터링 유닛으로 통합된다. 이 실시예에서, 폴리머 기반 센서들은 폴리머 기반 션트(shunt) 재료에 통합되어서, 센서의 커패시터 판은 상기 션트에 의하여 뚜렷해진 내부 내강(lumen)을 향하게 된다. 이 커패시터 판은 뇌척수액의 압력이 변화함에 따라 션트 내의 압력 변화에 의하여 편향된다. 알고리듬은 이 션트를 모니터하도록 제어하고, 트리거를 포함하는데, 이 트리거는 션트의 압력이 체크되어야 한다면, 예컨대 뇌척수액의 배수가 방해받는다면 이 징후를 표시하기 위하여 경보를 울린다. 이와 다른 실시예에서, 뇌척수액의 압력은 오마야(Omaya) 션트와 같은 심실 션트의 벽에 적어도 하나의 커패시티브 센서를 통합함에 의하여 모니터될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 폴리머 기반 센서들 은 튜브에 통합되는데, 이 튜브는 일반적인 조건들 및 병리학적인 조건들 하에서 축적될 수 있는 내이액(inner ear fluid)의 배수를 용이하게 하기 위하여 내이(inner ear)에 배치되도록 설정된다.
상술된 방법들 및 장치는 본체 내강으로 이식 후 관내 인공 삽입물의 모니터하는 신뢰할만한 방법을 제공한다. 1실시예에서, 상술된 방법들 및 장치는 관내 인공 삽입물의 벽 내에서 압력들을 검출하고 측정함으로써 관내 인공 삽입물을 모니터한다. 이 압력 측정치들은 관내 인공 삽입물의 구조에 있어서 관내 인공 삽입물의 손상이나 혈류유출의 징후가 될 수 있는 어떠한 변화라도 식별하기 위하여 사용된다. 관내 인공 삽입물의 변화들을 식별함으로써, 바디 내강 벽의 특성들을 측정할 때 제공되리라 예상되는 것보다도 관내 인공 삽입물과 관련된 문제들에 대하여 보다 신뢰할만한 징후가 제공된다. 더욱이, 상술된 방법들 및 장치는 관내 인공 삽입물 및/또는 이를 통하여 흐르는 유체들과 관련된 다양한 다른 속성들을 검출하고 모니터하는데 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 또는 "a"나 "an"으로 언급된 부재나 단계는 명백하게 복수를 제외하는 것으로 언급되지 않는다면 상기 부재나 단계의 복수를 제외하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 게다가, 본 발명의 "1실시예"에 대한 참조들은 언급된 특징들을 또한 통합하는 부가적인 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 이해되도록 의도되지는 않는다.
본 명세서에서 설명된 장치 및 방법들이 센서들을 가진 관내 인공 삽입물을 모니터하는 문맥으로 설명될지라도, 상기 장치 및 방법들은 센서들 및 관내 인공 삽입에 한정되지 아니하는 것으로 이해된다. 마찬가지로, 도시된 관내 인공 삽입 및 센서 구성요소들은 본 명세서에서 설명된 특정한 실시예에 한정되지는 않으며, 차라리 관내 인공 삽입물 및 센서들은 본 명세서에서 설명된 다른 구성요소들과 독립적이고 개별적으로 사용될 수 있다.
본 발명이 다양한 특정 실시예들의 견지에서 설명되었지만, 본 발명이 청구항들의 개념과 범위를 벗어나지 않는 범위내에서 수정하여 실시될 수 있을 것으로 당업자들은 이해할 것이다.

Claims (36)

  1. 바디 내강(body lumen) 내로의 삽입을 위해 관내 인공 삽입물을 감시하는 방법으로서,
    혈관 부분에서 동맥류 낭(aneurysmal sac)을 배제하기 위해 관내 인공 삽입물을 바디 내강 내에 삽입하는 단계와,
    관내 인공 삽입물과 집적된 복수의 센서를 이용해서 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하는 단계를 구비하여 이루어지되,
    상기 특성을 감시하는 단계가, 관내 인공 삽입물 벽 장력, 관내 인공 삽입물 주변, 관내 인공 삽입물 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 감시하는 단계를 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 특성을 감시하는 단계가, 관내 인공 삽입물 온도, 관내 인공 삽입물 움직임 및 관내 인공 삽입물의 벽의 압력을 감시하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  3. 청구항 1에 있어서, 삽입과 관련된 방사력(radial force) 및 삽입의 정밀도 의 적어도 하나를 센서로 검출하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  4. 청구항 1에 있어서, 관내 인공 삽입물의 구조상 실수(structural failure)를 센서로 검출하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  5. 청구항 1에 있어서, 관내 인공 삽입물을 통한 혈류의 존재에 의해 변경되는 바디 내강의 성분(constituent)을 측정하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 성분이 산소, 효소, 단백질, 영양소 및 전위의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  7. 청구항 1에 있어서, 관내 인공 삽입물에 전원을 공급하는 단계와,
    관내 인공 삽입물에 연결된 적어도 하나의 송신기를 제공하는 단계 및,
    적어도 하나의 송신기에 의해 바디 내강 외부의 장치로 신호를 송신하는 단계를 더 구비한 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물 감시방법.
  8. 혈관 부분에서 동맥류 낭을 배제하기 위해 바디 내강 내에 삽입하기 위한 모듈 방식 관내 인공 삽입물로서,
    상기 관내 인공 삽입물이 상기 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하기 위해 복수의 센서를 구비하되, 상기 특성이 관내 인공 삽입물 벽 장력, 관내 인공 삽입물 주변, 관내 인공 삽입물 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 모듈 방식 관내 인공 삽입물.
  9. 청구항 8에 있어서, 상기 특성이 관내 인공 삽입물 온도, 관내 인공 삽입물 움직임 및 관내 인공 삽입물의 벽의 압력을 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 모듈 방식 관내 인공 삽입물.
  10. 청구항 8에 있어서, 상기 센서가 삽입과 관련된 방사력 및 삽입의 정밀도의 적어도 하나를 검출하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물.
  11. 청구항 8에 있어서, 상기 센서가 관내 인공 삽입물의 구조상 실수를 검출하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물.
  12. 청구항 8에 있어서, 상기 센서가 관내 인공 삽입물을 통한 혈류의 존재에 의해 변경되는 바디 내강의 성분을 측정하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물.
  13. 청구항 12에 있어서, 상기 성분이 산소, 효소, 단백질, 영양소 및 전위의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물.
  14. 청구항 8에 있어서, 바디 내강 외부의 장치로 신호를 송신하기 위해, 전원과 적어도 하나의 송신기를 더 구비한 것을 특징으로 하는 관내 인공 삽입물.
  15. 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하기 위한 시스템으로서,
    전원과;
    혈관 부분에서 동맥류 낭을 배제하기 위해 바디 내강 내에 삽입하기 위한 모듈 방식 관내 인공 삽입물 및;
    상기 송신된 신호를 수신하기 위한 바디 내강 외부의 장치를 구비하되,
    상기 관내 인공 삽입물이 상기 관내 인공 삽입물의 특성을 감시하기 위해 복수의 센서와, 상기 특성을 나타내는 신호를 송신하기 위한 적어도 하나의 송신기를 구비하고, 상기 특성이 관내 인공 삽입물 벽 장력, 관내 인공 삽입물 주변, 관내 인공 삽입물 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  16. 청구항 15에 있어서, 상기 특성이 관내 인공 삽입물 온도, 관내 인공 삽입물 움직임 및 관내 인공 삽입물의 벽의 압력을 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  17. 청구항 15에 있어서, 상기 센서가 삽입과 관련된 방사력 및 삽입의 정밀도의 적어도 하나를 검출하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  18. 청구항 15에 있어서, 상기 센서가 관내 인공 삽입물의 구조상 실수를 검출하 도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  19. 청구항 15에 있어서, 상기 센서가 관내 인공 삽입물을 통한 혈류의 존재에 의해 변경되는 바디 내강의 성분을 측정하도록 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  20. 청구항 19에 있어서, 상기 성분이 산소, 효소, 단백질, 영양소 및 전위의 적어도 하나인 것을 특징으로 하는 시스템.
  21. 통로를 규정하는 벽을 가진 이식조직(graft)과,
    상기 이식조직과 집적되되, 상기 이식조직의 적어도 하나의 구조상 특성을 검출하도록 구성된 복수의 센서 및,
    상기 복수의 센서에 동작가능하게 연결되어 상기 복수의 센서에 전력을 공급하도록 구성된 전원을 구비한 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트(prosthetic implant).
  22. 청구항 21에 있어서, 상기 전원이 상기 복수의 센서에 동작가능하게 연결된 무선 주파수 유도코일을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  23. 청구항 21에 있어서, 상기 적어도 하나의 구조상 특성이, 이식조직 임플란트 위치, 이식조직 온도, 벽 응력, 벽 변형, 벽 장력, 외벽 주변, 내벽 주변, 외벽 직경, 내벽 직경, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 더 갖추고 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  24. 청구항 21에 있어서, 상기 복수의 센서의 각 센서가 용량형 센서 및 피에조저항 센서의 하나를 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  25. 청구항 21에 있어서, 상기 복수의 센서의 적어도 하나가 상기 벽의 내부 표면 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  26. 청구항 21에 있어서, 상기 복수의 센서의 적어도 하나가 상기 벽의 외부 표면 내에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  27. 청구항 21에 있어서, 상기 복수의 센서의 적어도 하나가 상기 벽 상의 응력 특성, 상기 벽의 변형 특성, 내강 표면의 압력 및 외부 표면의 압력의 적어도 하나를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  28. 청구항 21에 있어서, 유도 코일을 더 구비하되, 상기 유도 코일이 평면형 코일, 스파이럴형 코일, 'z'형상을 갖는 스파이럴형 코일 및 수직형 코일 형상의 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  29. 청구항 21에 있어서, 상기 이식조직에 대하여 배치된 스텐트(stent)와,
    상기 스텐트의 적어도 일부 주위에 감긴 유도 코일을 더 구비하되,
    상기 스텐트가 상기 이식조직을 바디 내강 내에 지지하기 위해 방사상으로 압축된 형상과 방사상으로 신장된 형상 사이에서 이동가능한 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  30. 청구항 21에 있어서, 상기 복수의 센서가 장강내(intraluminal) 혈압, 혈관 내 혈압, 낭압(sac pressure) 및 대동맥 혈압의 적어도 하나를 검출하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  31. 청구항 21에 있어서, 상기 복수의 센서가 동맥류 낭을 감시하는 것을 원활하게 하기 위해 나선형 패턴, 선형 패턴, 별모양 패턴, 원주 패턴의 하나의 상기 이식조직 주위에 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  32. 통로를 규정하는 개방위치와 폐쇄위치 사이에서 협력하여 이동가능한 복수의 신축성이 있는 소엽(leaflet)과,
    상기 복수의 소엽 중의 적어도 하나의 소엽과 집적되되, 상기 복수의 소엽의 적어도 하나의 구조상 특성을 검출하도록 구성된 적어도 하나의 센서 및,
    상기 적어도 하나의 센서에 동작가능하게 연결되어 상기 적어도 하나의 센서에 전력을 공급하도록 구성된 전원을 구비한 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  33. 청구항 32에 있어서, 상기 전원이 상기 적어도 하나의 센서에 동작가능하게 연결된 무선 주파수 유도코일을 더 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  34. 청구항 32에 있어서, 상기 복수의 소엽에 관하여 배치된 프레임을 더 구비하되, 상기 복수의 소엽의 각 소엽이 상기 프레임에 연결되고, 상기 프레임에 적어도 하나의 센서가 연결된 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  35. 청구항 32에 있어서, 상기 프레임에 연결된 유도코일을 더 구비하되, 상기 유도코일이 상기 적어도 하나의 센서의 각 센서에 동작가능하게 연결된 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
  36. 청구항 32에 있어서, 상기 삽입 임플란트를 횡단하는 압력을 검출하는 것을 용이하게 하기 위해, 상기 적어도 하나의 센서의 제1 센서가 상기 복수의 소엽의 수프라 대동맥(supra aortic) 외관에 관하여 배치되고, 상기 적어도 하나의 제2 센서가 상기 복수의 소엽의 대동맥하(subaortic) 외관에 관하여 배치된 것을 특징으로 하는 삽입 임플란트.
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