KR20190040243A - 외부적으로 프로그램 가능한 자기 밸브 어셈블리 및 제어기 - Google Patents

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Abstract

션트 밸브 어셈블리의 동작 압력을 증가 또는 감소시키도록 구성되고 외부적으로 적용된 자기장에 반응하여 작동 가능한 회전자를 갖는 모터를 포함하는 외부적으로 프로그램 가능한 션트 밸브 어셈블리. 모터는 회전자의 위치 및 밸브의 연관된 압력 설정이 외부 자기 센서를 사용하여 결정되는 것을 허용하는 위치 센싱 메커니즘을 더 포함한다. 특정 예시들에서 모터는 잠금 위치 및 잠금 해제 위치 사이에서 자기적으로 작동 가능하고 잠금 위치에서 회전자의 회전을 방지하는 기계적 브레이크를 더 포함한다.

Description

외부적으로 프로그램 가능한 자기 밸브 어셈블리 및 제어기
외부적으로 프로그램 가능한 자기 밸브 어셈블리 및 제어기를 개시한다.
본 출원은 35 U.S.C. §119(e) 및 2016년 8월 12일자로 출원되고 “외부 프로그래밍 가능한 자기 밸브 어셈블리 및 제어기”라는 제목의 동시계속 미국 가출원 제62/374,046호의 PCT 제8조 하에 이익을 주장하며, 이는 본 명세서에서 그 전체가 참고 문헌으로 인용된다.
뇌수종(hydrocephalus)은 뇌실(ventricles)에 유체의 순 축적(net accumulation)에 의해 야기된 뇌실 확장(ventricular enlargement)과 관련된 상태이다. 비 교통성(non-communicating) 뇌수종은 뇌실 시스템의 차단과 관련된 뇌수종이고 일반적으로 증가된 뇌척수액(cerebrospinal fluid, CSF) 압력에 의해 특징된다. 대조적으로, 교통성(communicating) 뇌수종은 지주막하(subarachnoid) 공간 내의 폐쇄성 병변들과 관련된 뇌수종이다. 교통성 뇌수종의 한 형태인 정상 압력 뇌수종(NPH)은 주로 60세 이상의 사람들에게 발생하고 명목상 정상 압력에서의 CSF에 의해 특징된다. NPH의 전형적인 증상들은 보행 장애(gait disturbance), 실금(incontinence), 및 치매(dementia)를 포함한다. 요약하면, NPH는 사실상 정상 CSF 압력을 갖는 뇌실의 확장으로 나타난다.
뇌수종의 치료에서의 목적은 뇌실 크기가 정상 수준으로 돌아가도록 뇌실 압력을 감소시키는 것이다. 뇌수종은 종종 뇌실로부터 또는 요추의 연축 공간(lumbar thecal space)으로부터 과도한 CSF를 배출하는 션트(shunt)를 뇌 내로 이식함으로써 치료된다(교통성 뇌수종의 경우). 이러한 션트는 뇌실로부터 심방(atrium)으로 유체를 전환할 때 뇌실심방(ventriculoatrial, VA), 또는 유체가 뇌실로부터 복막(peritoneum)으로 전환될 때 뇌실복강(ventriculoperitoneal, VP), 또는 CSF가 요추 부위로부터 복막으로 전환될 때 요추복강(lumboperitoneal, LP)이라고 한다. 이 션트들은 일반적으로 뇌를 통해 뇌실 내로 삽입된 대뇌 카테터(cerebral catheter) 또는 바늘을 통해 요추 연축 공간 내로 삽입된 (요추 션트를 위한) 요추 카테터(lumbar catheter) 및 뇌실로부터 경정맥(jugular vein)(뇌실 션트) 또는 복막강(peritoneal cavity)(뇌실 또는 요추 션트)와 같은 신체의 저장소 내로 유체를 배출하는 일 방향 밸브 시스템으로 구성된다.
미국 특허 제4,595,390호는 스테인리스 강 스프링에 의해 원뿔형 밸브 시트(valve seat)에 대해 편향된 구형 사파이어 볼을 갖는 션트를 설명한다. CSF의 압력은 시트로부터 볼을 들어올리는 경향이 있는 방향으로 사파이어 볼 및 스프링을 민다. 밸브의 압력차가 소위 "터지는(poping)" 또는 개방 압력을 초과할 때, 볼은 CSF가 밸브를 통해 유동하여 CSF를 분출하도록 시트로부터 상승한다. 미국 특허 제4,595,390호는 이식된 션트의 위치에 걸쳐 환자의 머리 위로 자기 신호를 방출하는 트랜스미터를 적용함으로써 밸브의 압력 설정이 다양해지도록 허용하는 외부 프로그래밍 가능한 션트 밸브를 더 설명한다. 자기 트랜스미터를 갖는 외부 프로그래머의 사용은 밸브의 압력 설정이 뇌실의 크기, CSF 압력 및 치료 목적에 따라 비침습적으로(non-invasively) 조정되는 것을 허용한다.
미국 특허 제4,615,691호는 예를 들어 미국 특허 제4,595,390호의 션트 밸브와 사용될 수 있는 자기 스테핑 모터의 예시들을 설명한다.
자기적으로 조정 가능한 션트들은 이식된 션트의 압력이 외부적으로 조정되는 것을 허용하지만, 이 기존 션트들은 일부 제한을 갖는다. 예를 들어, 이식된 자기적으로 조정 가능한 션트 밸브를 갖는 환자가 자기 공명 영상(MRI) 장치와 같은 강한 자석 또는 강한 자기장에 근접할 때, 밸브의 압력 설정은 변경될 수 있다. 또한, 기존 자기 밸브들의 압력 설정의 검증은 밸브가 이식된 위치가 촬영된 X 선을 사용하여 감지되는 밸브에 방사선 불투과성 마커(radiopaque marker)의 사용을 요구할 수 있다. 또한, 이식된 밸브의 압력 설정을 조정하도록 활용된 일부 프로그래머들은 상대적으로 크고 무거우며 벽 콘센트에 연결해야 한다.
따라서 개선된 뇌실 및 요추 션트들뿐만 아니라, 션트들을 조정하기 위한 개선된 프로그래머를 설계하는 것이 바람직하다.
양태 및 실시예들은 밸브의 압력 설명을 연속적으로 또는 유한 증분(finite increments)으로 증가 또는 감소시키도록 구성된 자기 모터를 포함하는 외부 프로그래밍 가능한 밸브 어셈블리에 관한 것이다. 밸브 어셈블리는 환자의 장기 또는 체강(body cavity)으로부터 유체를 배출하기 위해 환자 내 이식에 적합할 수 있다.
이 실시예들에서, 밸브 어셈블리는 카테터의 일 단부로의 (제조 중에 또는 수술 중 외과의에 의해) 유체 연결에 적합한 입구 포트를 포함한다. 카테터의 제2 단부는 유체가 배출되는 장기 또는 체강 내로 삽입된다. 밸브 어셈블리는 배수 카테터(drainage catheter)의 단부로의 유체 연결에 적합한 출구 포트를 더 포함한다. 배수 카테터의 다른 단부는 정맥 또는 복막강과 같은 적절한 체강 내로, 또는 백과 같은 체외 배수 저장소 내로 삽입될 수 있다. 발명의 밸브 어셈블리를 사용하여 배출될 수 있는 장기 및 체강의 예시들은 제한 없이 눈, 대뇌실(cerebral ventricle), 복막강, 심낭(pericardial sac), (임신 시) 자궁(uterus), 및 흉막강(pleural cavity)을 포함한다. 특히, 밸브 어셈블리는 뇌수종으로 고통받는 환자 내 이식에 적합할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 입구 포트는 유입 카테터 (즉, 대뇌 내(intracerebral) 또는 척추강 내(intrathecal) 카테터)의 제1 단부로의 유체 연결에 적합하고 출구 포트는 배수 카테터의 제1 단부로의 유체 연결에 적합하다. 환자에게 이식될 때, 대뇌 내 카테터의 제2 단부는 환자의 뇌실 또는 요추의 척추강 내 공간(lumbar intrathecal space)에 삽입되고 배수 카테터의 제2 단부는 경정맥 또는 복막강과 같은 환자의 적절한 신체 저장소 내로 삽입된다. 따라서, 환자에게 이식될 때, 이 장치는 환자의 뇌실 또는 요추 영역 및 피검자의 신체 저장소 사이에 유체 연통을 제공하여, 뇌실 내(intraventricular) 또는 CSF 압력이 밸브 어셈블리의 개방 압력을 초과할 때 뇌척수액이 밸브 케이싱을 통해 뇌실 또는 요추 영역으로부터 신체 저장소로 흐르는 것을 허용한다. 환자는 증가된 두개 내(intracranial) 압력을 갖는 뇌수종으로 고통받을 수 있거나, 정상 압력 뇌수종으로 고통받을 수 있다. 뇌실 또는 요추 공간으로부터 CSF의 제거는 뇌실 내 압력을 감소시킨다.
다른 양태 및 실시예들은 이식된 밸브 어셈블리의 압력 설정을 결정하고, 환자 내에 이식 후 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조정하는 방법에 관한 것이다. 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 특정 실시예들에 따르면, 밸브의 압력 설정의 조정은 밸브 어셈블리 내의 자기적으로 구동된 회전자(rotor)의 변위를 통해 성취될 수 있으며, 밸브 요소에 대한 편향력(biasing force)을 제공하는 스프링의 장력의 변화를 초래한다. 회전자는 적용된 외부 자기장에 반응하여 회전자 케이싱 내에서 회전할 것이다.
이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이, 특정 양태 및 실시예들은 이식 가능한 밸브 어셈블리 내 결합에 적절한 자기적으로 작동 가능한 모터에 관한 것이다. 자기 모터 어셈블리는 복수의 고정자 로브(lobe)를 갖는 고정자(stator), 및 복수의 자극(magnetic pole)을 포함하고 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함한다. 외부에서 적용된 자기장(밸브 어셈블리가 이식된 신체 외측으로부터)은 이하에서 더 논의되는 바와 같이 회전자의 회전을 야기하기 위해 고정자를 자기화하는데 사용된다. 자기적으로 작동 가능한 모터는 이식 가능한 밸브 어셈블리 내에서의 기계적 움직임이 밸브의 압력을 바꾸는 것을 허용하는 장점을 가지며, 신체 외측으로부터 밸브 어셈블리로의 물리적 연결에 대한 필요 또는 이식된 배터리의 사용을 회피한다. 추가적으로, 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 자기 모터 어셈블리의 실시예들은 MRI 또는 핵 자기 공명(NMR) 장치들에 의해 발생된 자기장과 같은, 모터의 바람직한 제어와 구체적으로 관련되지 않은 외부의 강한 자기장으로부터의 임의의 영향에 대해 고도로 저항하도록 구성된다. 또한, 자기 모터의 특정 실시예들은 X선 또는 다른 영상 기술의 사용을 요구하지 않고, 개인, 예를 들어 의사가 자기 모터가 사용되는 밸브의 현재 압력 설정을 볼 수 있는 메커니즘을 포함한다.
특정 양태들은 또한 그것을 필요로 하는 환자의 뇌실 크기를 감소시키는 방법을 포함하며, 환자에게 밸브 어셈블리를 외과적으로 이식하고 밸브의 이식 전에 뇌실 압력보다 낮은 압력으로 밸브의 개방 압력을 설정하는 것을 포함한다. 대안적으로, 이식된 밸브 어셈블리의 개방 압력은 뇌실 크기가 그것을 필요로 하는 환자에서 증가될 수 있도록 뇌실 압력보다 높은 압력으로 설정될 수 있다.
일 실시예에 따르면 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 하우징, 및 하우징 내에 배치된 자기적으로 작동 가능한 모터를 포함하고, 하우징의 외부는 생리학적으로 호환 가능한 물질로 형성되며, 자기적으로 작동 가능한 모터는 고정자 및 외부 자기장에 의해 유도되는 고정자의 변화하는 자기 극성에 반응하여 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함하고, 회전자는 회전자 케이싱 및 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성(alternating magnetic polarity)과 배열된 복수의 회전자 영구 자석 요소를 포함하며, 고정자에 대한 회전자의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성한다. 션트 밸브 어셈블리는 회전자 케이싱 및 하우징의 외부 사이에 위치된 입구 포트 및 회전자 케이싱, 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소, 및 하우징의 외부 사이에 위치된 출구 포트를 더 포함하고, 입구 포트는 밸브 시트의 회전자 케이싱 단부에서 종결되며, 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 개구를 형성하고, 션트 밸브 어셈블리는 입구 포트에서 유체의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 초과할 때 출구 포트 내로 개구를 통해 유체를 분출하기 위해 개구가 개방되도록 구성된다.
또 다른 실시예는 외부적으로 프로그램 가능한 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리, 비 이식 가능한 송신기 헤드, 및 송신기 헤드에 결합된 제어 장치를 포함하는 시스템에 관한 것이다. 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 생리학적으로 호환 가능한 물질로 형성된 외부를 갖는 하우징, 하우징 내에 배치된 자기적으로 작동 가능한 모터, 회전자 케이싱 및 하우징의 외부 사이에 위치된 입구 포트, 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소, 및 회전자 케이싱 및 하우징의 외부 사이에 위치된 출구 포트를 포함할 수 있고, 자기적으로 작동 가능한 모터는 고정자 및 외부 자기장에 의해 유도되는 고정자의 변화하는 자기 극성에 반응하여 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함하며, 회전자는 회전자 케이싱 및 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 회전자 영구 자석 요소를 포함하며, 다수의 회전자 영구 자석 요소들은 복수의 회전자 영구 자석 요소 중 방사상으로 대향하는 회전자 영구 자석 요소가 동일한 자기 극성을 갖도록 하며, 고정자에 대한 회전자의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성하고, 입구 포트는 밸브 시트의 회전자 케이싱 단부에서 종결되며, 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 개구를 형성하고, 션트 밸브 어셈블리는 입구 포트에서 유체의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 초과할 때 출구 포트 내로 개구를 통해 유체를 분출하기 위해 개구가 개방되도록 구성된다. 비 이식 가능한 송신기 헤드는 고정자에 대한 회전자의 회전을 유도하기 위해 외부 자기장을 생성하도록 구성된 자석 어셈블리를 포함할 수 있다. 제어 장치는 송신기 헤드가 외부 자기장을 생성하도록 제어하기 위해 송신기 헤드에 신호를 제공하도록 구성되어 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 선택된 압력 설정으로 설정할 수 있다.
또 다른 실시예는 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터를 포함하는 외과적으로 이식 가능한 밸브에 관한 것이며, 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되고 밸브 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급된다. 자기 모터는 원형 회전자 케이싱 및 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석을 포함하는 회전자, 및 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 회전자의 증분 이동을 야기하도록 회전자 자석 아래에 4개의 사분면 각각에 대해 위치되고 대향하는 원형 고정자 디스크로서 형성된 자기적으로 연질 및 투과성(permeable) 물질로 구성된 고정자를 포함할 수 있으며, 회전자 케이싱은 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성된다. 영구 회전자 자석의 수는 복수의 영구 회전자 자석 중 방사상으로 대향하는 영구 회전자 자석이 동일하거나 반대인 자기 극성을 갖도록 되어 있을 수 있다.
또 다른 실시예에 따르면 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소, 및 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터를 포함할 수 있고, 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 밸브에 의해 션트된 유체가 통과하는 개구를 형성하며, 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되고 밸브 어셈블리의 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급된다. 자기 모터는 회전자 케이싱, 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석, 및 스프링을 결합하는 캠(cam)을 갖는 회전자 및 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 회전자의 회전을 야기하도록 회전자 아래에 위치되고 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 고정자를 포함할 수 있으며, 회전자는 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고, 회전자의 회전은 밸브 요소에 대한 스프링의 장력을 조정하는 캠의 회전을 야기하고 이에 따라 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조절한다.
또 다른 실시예에 따르면 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소, 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터를 포함하며, 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 밸브에 의해 션트된 유체가 통과하는 개구를 형성하고, 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되고 밸브 어셈블리의 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급된다. 자기 모터는 회전자 케이싱, 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석, 스프링을 결합하는 캠을 갖는 회전자, 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 회전자의 회전을 야기하도록 회전자 아래에 위치되고 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 고정자, 잠금 위치 및 잠금 해제 위치 사이에서 자기적으로 작동 가능하고 잠금 위치에서 회전자의 회전을 방지하도록 구성된 기계적 브레이크를 포함할 수 있으며, 회전자는 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고, 회전자의 회전은 밸브 요소에 대한 스프링의 장력을 조정하는 캠의 회전을 야기시키고 이에 따라 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조절한다.
또 다른 실시예는 밸브의 압력 설정을 조절하기 위한 자기 모터를 포함하는 외과적으로 이식 가능한 밸브에 관한 것이며, 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되어 있고 밸브 외측으로부터 적용된 외부 자기장의 영향에 의해 전력이 공급되며, 자기 모터는 원형 회전자 케이싱 및 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석을 포함하는 회전자, 및 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 회전자의 증분 이동을 야기하도록 회전자에 대해 위치되고 형성된 자기적으로 연질 및 투과성(permeable) 물질로 구성된 X형 고정자를 포함하며, 회전자 케이싱은 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성된다. 영구 회전자 자석의 수는 복수의 영구 회전자 자석 중 방사상으로 대향하는 영구 회전자 자석이 동일하거나 반대의 자기 극성을 갖도록 되어 있을 수 있다.
또 다른 양태에 따르면, 그것을 필요로 하는 환자에게 이식된 션트 밸브 어셈블리의 동작(작동) 압력을 조정하는 방법은 이식된 션트 밸브 어셈블리에 근접하여 환자의 외부에 외부 자기장을 적용하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 그것을 필요로 하는 환자의 뇌실 크기를 감소시키는 방법은 션트 밸브 어셈블리를 환자에게 이식하고 밸브의 이식 전에 밸브 어셈블리의 선택된 압력을 환자의 뇌실 압력보다 낮은 압력으로 설정하는 것을 포함한다.
또 다른 실시예에 따르면, 뇌수종으로 고통받는 환자를 치료하는 방법은 션트 밸브 어셈블리를 환자에게 이식하고, 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력을 환자의 뇌실 압력보다 낮은 압력으로 설정하는 것을 포함한다.
또 다른 실시예에서, 그것을 필요로 하는 환자의 뇌실 크기를 증가시키는 방법은 환자에게 션트 밸브 어셈블리를 이식하고 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력을 환자의 뇌실 압력보다 큰 압력으로 설정하는 것을 포함한다.
치료의 과정 중에, 밸브의 선택된 작동 압력을 증가 또는 감소시키는 것은 환자의 상태를 효과적으로 관리하기 위해 임상의에 의해 수행되도록 요구될 것이 예상된다. 그러나, 사용 중에, 밸브는 밸브의 작동 압력을 잠재적으로 변화시킬 수 있는 환경적 자기장에 노출될 것이다. 양태 및 실시예들은 외부 환경적 자기장에 의한 조정에 저항하면서 프로그래머에 의해 생성된 자기장을 사용하는 밸브 메커니즘을 조정하는 것을 용이하게 하는 밸브 메커니즘 설계를 제공한다.
다른 양태 및 실시예들은 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브에서 압력을 설정하기 위한 키트에 관한 것이다. 일부 실시예들에서, 키트는 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 제공하도록 구성된 자기적으로 작동 가능한 모터를 갖는 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리; 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 판독을 제공하도록 구성된 압력 판독기(pressure reader); 및 적어도 하나의 프로그래머 자석을 갖는 프로그래머(programmer)를 포함하고, 적어도 하나의 프로그래머 자석은 프로그래머의 압력 설정점을 맞추도록 사용자가 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조정하는 것을 허용하기 위해 자기적으로 작동 가능한 모터를 구동시키도록 구성되고 선택적으로 이동 가능하다.
일부 실시예들에서, 압력 판독기는 압력 판독기의 상부 표면 상에 화살표를 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 압력 판독기는 압력 판독기의 하부 표면 상에 정의된 오목한 표면을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 프로그래머는 사용자 인터페이스를 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 프로그래머는 압력 설정점을 증가시키는 제1 버튼 및 압력 설정점을 감소시키는 제2 버튼을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 프로그래머는 압력 설정점을 증가시키기 위해 제1 방향으로 회전 가능한 휠(wheel)을 더 포함하고, 휠은 압력 설정점을 감소시키기 위해 제2 방향으로 회전 가능하다.
일부 실시예들에서, 프로그래머는 프로그래머의 하부 표면 상에 공동(cavity)을 더 포함한다.
일부 실시예들에서, 압력 판독기는 자석 및 홀 센서(Hall sensor) 중 하나를 포함한다.
일부 실시예들에서, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 하우징, 하우징 내에 배치된 자기적으로 작동 가능한 모터, 회전자 케이싱 및 하우징의 외부 사이에 위치된 입구 포트, 스프링, 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소, 및 회전자 케이싱 및 하우징의 외부 사이에 위치된 출구 포트를 포함하고, 하우징의 외부는 생리학적으로 호환 가능한 물질로 형성되며, 자기적으로 작동 가능한 모터는 고정자 및 외부 자기장에 의해 유도되는 고정자의 변화하는 자기 극성에 반응하여 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함하고, 회전자는 회전자 케이싱 및 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 회전자 영구 자석 요소를 포함하며, 고정자에 대한 회전자의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성하고, 입구 포트는 밸브 시트의 회전자 케이싱 단부에서 종결되며, 밸브 요소 및 밸브 시트는 함께 개구를 형성하고, 션트 밸브 어셈블리는 입구 포트에서 유체의 압력이 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 초과할 때 출구 포트 내로 개구를 통해 유체를 분출하기 위해 개구가 개방되도록 구성된다.
일부 실시예들에서, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 회전자 마커가 회전자와 함께 회전하도록 회전자에 부착된 회전자 마커 및 하우징에 고정적으로 부착된 하우징 마커를 포함하고, 하우징 마커에 대한 회전자 마커의 위치는 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 나타낸다.
일부 실시에들에서, 회전자 마커는 탄탈륨을 포함하고 하우징 마커는 탄탈륨을 포함한다.
일부 실시예들에서, 자기적으로 작동 가능한 모터는 회전 가능한 회전자를 갖는 스테퍼 모터(stepper motor)이고, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 잠금 위치 및 잠금 해제 위치에서 자기적으로 작동 가능하고 잠금 위치에서 회전자의 회전을 방지하도록 구성된 기계적 브레이크 메커니즘; 및 외부 센서가 회전자의 위치를 자기적으로 결정하고 이에 따라 압력 설정을 결정하는 것을 허용하도록 구성된 표시기 자석 어셈블리(indicator magnet assembly)를 더 포함한다.
이러한 예시적인 양태 및 실시예들의 또 다른 양태, 실시예, 및 장점들은 이하에서 상세하게 논의되어 있다. 여기에 개시된 실시예들은 여기에 개시된 원리들 중 적어도 하나와 일치하는 임의의 방식으로 다른 실시예들과 조합될 수 있으며 "실시예", "일부 실시예들", "대안적인 실시예", "다양한 실시예들", "일 실시예" 등에 대한 참조는 반드시 상호 배타적일 필요가 없고 설명된 특정한 특징, 구조, 또는 특성이 적어도 일 실시예에 포함될 수 있다는 것을 나타내도록 의도된다. 여기에서 이러한 용어들의 출현은 반드시 모두 동일한 실시예를 지칭하는 것은 아니다.
본 명세서에 개시되어 있음.
적어도 일 실시예의 다양한 양태들은 동일한 참조 부호가 상이한 도면들 전반에 걸쳐 동일한 부분들을 지칭하는 첨부된 도면을 참조하여 이하에서 논의되어 있다. 명확성을 위해, 모든 구성 요소들이 모든 도면에서 라벨링되어 있는 것은 아니다. 도면들은 반드시 비례적이지 않으며, 대신에 본 발명의 원리를 설명할 때 강조된다. 도면들은 다양한 양태 및 실시예들의 설명 및 추가 이해를 제공하도록 포함되고, 본 명세서에 포함되어 부분을 구성하지만, 본 발명의 제한의 정의로 의도되지는 않는다. 도면에서:
도 1a는 본 발명의 양태에 따라, 평면도를 도시하는, 이식 가능한 밸브 어셈블리의 일 예시의 평면도이다.
도 1B는 도 1a의 밸브 어셈블리의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 양태에 따른 이식 가능한 밸브의 일 예시의 3차원 도면이다.
도 3A는 본 발명의 양태에 따라, 도 2에 도시된 예시에 대응하는, 이식 가능한 밸브의 일 예시의 평면도를 도시하는 다이어그램이다.
도 3B는 도 3A에 도시된 이식 가능한 밸브의 예시의 측면도이다.
도 4A는 도 3A의 선 A-A를 따라 취해진 도 2 및 3A-B의 밸브의 일 예시의 단면도이다.
도 4B는 도 3A의 선 B-B를 따라 취해진 도 2 및 3A-B의 밸브의 예시의 단면도이다.
도 4C는 도 3A의 선 C-C를 따라 취해진 도 2 및 3A-B의 밸브의 예시의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 양태에 따른, 도 2 및 3A-B의 밸브의 일 예시의 3차원 단면도이다.
도 6A는 본 발명의 양태에 따라, 편향 스프링에 대한 최소 장력의 위치로 도시된 캠을 갖는, 도 5의 밸브의 일부의 확대도를 도시하는 다이어그램이다.
도 6B는 본 발명의 양태에 따라, 편향 스프링에 대한 최소 장력의 위치로 도시된 캠을 갖는, 도 5의 밸브의 일부의 또 다른 도면을 도시하는 다이어그램이다.
도 6C는 본 발명의 양태에 따라, 편향 스프링에 대한 최대 장력의 위치로 도시된 캠을 갖는, 도 5의 밸브의 일부의 확대도를 도시하는 다이어그램이다.
도 6D는 본 발명의 양태에 따라, 캠 및 밸브에 대해 편향된 스프링의 예시를 도시하는, 도 5의 밸브의 일부의 확대도를 도시하는 다이어그램이다.
도 7A는 본 발명의 양태에 따른 판 스프링의 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 7B는 본 발명의 양태에 따른 밸브에 설치된 도 7A의 판 스프링의 예시를 도시하는 부분 사시도이다.
도 8A는 본 발명의 양태에 따른 U형 스프링의 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 8B는 본 발명의 양태에 따라, 프로그램 가능한 밸브에 설치된 도 8A의 U형 스프링을 도시하는 다이어그램이다.
도 8C는 프로그램 가능한 밸브가 최저 압력 설정으로 설정되었을 때 도 8B의 프로그램 가능한 밸브의 일부를 도시하는 다이어그램이다.
도 8D는 프로그램 가능한 밸브가 최고 압력 설정으로 설정되었을 때 도 8B의 프로그램 가능한 밸브의 일부를 도시하는 다이어그램이다.
도 9A는 본 발명의 양태에 따른 스프링의 또 다른 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 9B는 본 발명의 양태에 따라, 밸브 요소와 결합하는 도 9A의 스프링을 도시하는 다이어그램이다.
도 10A는 본 발명의 양태에 따른 자기적으로 작동 가능한 이식 가능 밸브의 실시예들에 사용되는 회전자의 일 예시의 개략도이며, 밸브의 최소 압력 설정을 위해 위치된 회전자를 도시한다.
도 10B는 밸브의 최대 압력 설정을 위해 위치된 회전자를 도시하는 도 10A의 회전자의 개략도이다.
도 11A는 본 발명의 양태에 따라, 제어 및 디스플레이를 갖는 외부 밸브 프로그래머의 예시 및 이식된 밸브의 다이어그램이다.
도 11B는 본 발명의 양태에 따른 외부 프로그래머의 또 다른 예시 및 이식된 장치의 다이어그램이다.
도 11C는 본 발명의 양태에 따라, 밸브의 압력 설정을 판독하기 위한 압력 판독 장치의 예시 및 이식된 밸브의 다이어그램이다.
도 12는 본 발명의 양태에 따른 이식 가능한 프로그램 가능 밸브와 조합하여 사용될 수 있는 외부 제어 장치의 일 예시의 블록도이다.
도 13은 본 발명의 양태에 따른 복수의 전자석들을 포함하는 제어기에 의해 제어되고 12개의 회전자 자석 요소들을 포함하는 자기 모터의 일 예시의 작동을 도시하는 다이어그램이다.
도 14는 본 발명의 양태에 따른 자기 모터의 일 예시의 3차원 부분 단면도이다.
도 15는 본 발명의 양태에 따라, 자기 회전자의 시계 방향 회전을 시행하기 위해 도 13의 제어기의 전자석에 에너지를 공급하는 시퀀스의 예시를 도시하는 표이다.
도 16A 내지 도 16H는 도 15의 에너지 공급 시퀀스에 반응하여 회전자의 이동 및 고정자의 자기 극성을 도시하는 다이어그램이다.
도 17은 본 발명의 양태에 따라, 자기 회전자의 반시계 방향 회전을 시행하기 위해 도 13의 제어기의 전자석에 에너지를 공급하는 시퀀스의 예시를 도시하는 표이다.
도 18A 내지 도 18H는 도 17의 에너지 공급 시퀀스에 반응하여 회전자의 이동 및 고정자의 자기 극성을 도시하는 다이어그램이다.
도 19는 본 발명의 양태에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구 자석 어셈블리의 일 예시의 다이어그램이다.
도 20A는 발명의 양태에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구 자석 어셈블리의 일 예시의 다이어그램이다.
도 20B는 본 발명의 양태에 따른, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구 자석 어셈블리의 또 다른 예시의 다이어그램이다.
도 21A 내지 도 21E는 본 발명의 양태에 따라, 도 20A의 영구 자석 어셈블리를 포함하는 외부 밸브 프로그래머의 예시의 제어 하에 회전자의 이동 및 고정자의 변화하는 자기 극성의 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 22는 본 발명의 양태에 따라, 외부 영구 자석 밸브 프로그래머의 하나의 완전 회전을 나타내는 도 21 내지 도 21E에서 예시된 바와 같이 회전자의 이동 및 고정자의 변화하는 자기 극성의 예시를 도시하는 흐름도이다.
도 23A는 본 발명의 양태에 따른 밸브 프로그래머의 일 예시의 평면도를 도시하는 다이어그램이다.
도 23B는 도 23A의 밸브 프로그래머의 저면도를 도시하는 다이어그램이다.
도 23C는 도 23A 내지 도 23B의 밸브 프로그래머의 단부도를 도시하는 다이어그램이다.
도 23D는 도 23A 내지 도 23C의 밸브 프로그래머의 사시도를 도시하는 다이어그램이다.
도 23E는 본 발명의 양태에 따른 밸브 프로그래머의 또 다른 예시의 평면도를 도시하는 다이어그램이다.
도 24는 본 발명의 양태에 따른 이식 가능한 밸브의 압력 설정을 프로그램하기 위해 도 23A 내지 도 23D의 밸브 프로그래머를 작동시키는 방법의 일 예시에 대한 흐름도이다.
도 25A 내지 도 25C는 본 발명의 양태에 따라, 12 자석 회전자와 조합된 고정자들의 상이한 구성들의 예시들을 도시하는 다이어그램이다.
도 26A 내지 도 26C는 본 발명의 양태에 따라, 12 자석 회전자와 조합된 고정자들의 다른 예시들을 도시하는 다이어그램이다.
도 27은 본 발명의 양태에 따른 기준 자석 요소들(reference magnet elements)을 포함하는 회전자의 일 예시의 다이어그램이다.
도 28A 내지 도 28C는 본 발명의 양태에 따른 기준 자석 요소들을 포함하는 모터 어셈블리의 다른 예시들을 도시하는 다이어그램이다.
도 29는 본 발명의 양태에 따라, 기준 자석 요소들을 감지하기 위한 자석 센서를 포함하는 외부 밸브 프로그래머의 일 예시의 블록도이다.
도 30A는 본 발명의 양태에 따른 압력 판독기의 일 예시의 사시도이다.
도 30B는 도 30A의 압력 판독기의 평면도이다.
도 31은 본 발명의 양태에 따른 이식된 밸브의 압력 설정을 판독하기 위해 압력 판독기를 작동시키는 방법의 일 예시의 흐름도이다.
도 32는 본 발명의 양태에 따른 기준 또는 위치 표시 자석 요소들을 포함하는 모터의 또 다른 예시의 단면도를 도시하는 다이어그램이다.
도 33은 본 발명의 양태에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 일 예시의 부분 단면 3차원도이다.
도 34는 본 발명의 양태에 따른 브레이크 메커니즘의 예시의 특정 양태를 도시하는 개략도이다.
도 35는 본 발명의 양태에 따라, 자기 브레이크 제어기 메커니즘을 포함하는 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구 자석 어셈블리의 또 다른 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 36은 본 발명의 양태에 따른 이식된 프로그램 가능한 밸브를 프로그램하는 방법의 일 예시의 흐름도이다.
도 37A는 잠금 위치의 브레이크를 도시하는 본 발명의 양태에 따른 도 33의 프로그램 가능한 밸브의 일 예시의 단면도이다.
도 37B는 잠금 해제 위치의 브레이크를 도시하는 대응하는 단면도이다.
도 38은 본 발명의 양태에 따라, 도 19의 외부 밸브 프로그래머를 위한 영구 자석 어셈블리의 또 다른 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 39는 본 발명의 양태에 따른 이식된 프로그램 가능한 밸브를 프로그램 하는 방법의 또 다른 예시의 흐름도이다.
도 40은 본 발명의 양태에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 또 다른 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 41은 본 발명의 양태에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 자기 모터를 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 또 다른 예시의 부분 단면 사시도이다.
도 42는 도 41에 도시된 밸브의 예시의 평면도이다.
도 43은 본 발명의 양태에 따라, 도 41에 도시된 것과 유사한 밸브의 모터 어셈블리의 또 다른 예시의 평면도이다.
도 44A는 도 42의 선 A-A를 따라 취해진 도 42에 도시된 밸브의 예시의 단면도이다.
도 44B는 도 42의 선 B-B를 따라 취해진 도 42에 도시된 밸브의 예시의 단면도이다.
도 45는 본 발명의 양태에 따른 브레이크 스프링의 또 다른 예시를 도시하는 다이어그램이다.
도 46A는 도 42에 도시된 밸브의 예시의 개략적인 단면도이며, 잠금 위치의 브레이크를 도시한다.
도 46B는 도 42에 도시된 밸브의 예시의 대응하는 개략적인 단면도이며, 잠금 해제 위치의 브레이크를 도시한다.
도 47A는 본 발명의 양태에 따른 프로그램 가능한 밸브의 또 다른 예시의 평면도이다.
도 47B는 도 47A의 선 A-A를 따라 취해진 도 47A에 도시된 프로그램 가능한 밸브의 단면도이다.
도 48은 본 발명의 양태에 따른 브레이크 메커니즘을 포함하는 프로그램 가능한 밸브의 또 다른 예시를 도시한다.
양태 및 실시예들은 연속적으로 또는 유한 증분으로 밸브의 동작 압력을 증가 또는 감소시키도록 구성된 자기 모터를 포함하는 밸브 어셈블리에 관한 것이다. 이하에서 보다 상세하게 논의되는 바와 같이, 밸브 어셈블리의 케이싱 내에 회전자를 자기적으로 재위치시킴으로써, 밸브 요소의 개방 압력은 조정될 수 있으며, 이에 따라 밸브 어셈블리를 통한 유체의 유동을 증가 또는 감소시킨다. 밸브 어셈블리의 특정 실시예들은 뇌수종으로 고통받는 환자에게 이식하는데 적합하고, CSF를 배출하는데 사용될 수 있다.
특히, 특정 양태 및 실시예들은 다음의 특징들을 갖는 외부 제어기 및 자기 모터를 포함하는 외부적으로 및 자기적으로 프로그램 가능한 밸브를 제공한다. 밸브는 작동자, 예를 들어 의사가 약 200 mm H2O의 압력까지 연속적으로 또는 작은 압력 증분(예를 들어, 대략 10 mm H2O의 증분)으로 밸브를 조정할 수 있도록 구성되고, 밸브는 대략 300 - 400 mm H2O의 “폐쇄” 설정을 갖는다. 밸브는 예를 들어 3 테슬라 MRI의 자기장과 같은 환경의 비 프로그래밍(non-programming) 외부 자기장에 대해 고도로 저항하여, 밸브의 압력 설정은 환자가 MRI 머신 또는 자기장을 발생시키는 다른 기기(밸브 제어기 제외)에 근접할 때 눈에 띄게 변하지 않는다. 특정 실시예들에서, 밸브는 작동자(예를 들어, 의사)가 X 선을 제외한 방법으로 밸브의 압력 설정을 검증할 수 있도록 구성된다. 또한, 특정 실시예들에 따르면 밸브 제어기는 작고, 매우 휴대 가능하며, 배터리 작동식이다. 다양한 실시예들에 따른 밸브의 이러한 및 다른 특징 및 구성들은 이하에서 보다 상세하게 논의된다.
도 1A 및 도 1B를 참조하면, 펌핑 챔버(pumping chamber, 110)에 의해 분리된 2개의 밸브들(200, 300)을 포함하는 션트 밸브 어셈블리(100)의 일 예시가 도시된다. 일 예시에서, 뇌실 카테터(120)는 밸브 어셈블리(100)의 입구(130)에 연결될 수 있으며, 배수 카테터는 커넥터(140)에 부착되고 밸브 어셈블리의 출구(150)에 연결될 수 있다. 펌핑 챔버(110)의 하강(depression)은 밸브(300)를 통해 유체를 출구(150) 및 배수 카테터 쪽으로 펌핑한다. 하강된 후 펌핑 챔버를 해제하면 유체가 밸브(200)를 통해 펌핑된다. 밸브(200)는 이하에서 보다 상세하게 논의되는 바와 같이 자기 모터를 포함하는 외부적으로 프로그램 가능한 밸브이다. 제2 밸브(300)는 예를 들어 체크 밸브일 수 있다. 이 경우에, 프로그램 가능한 밸브(200)를 통과한 후 유체는 배수 카테터로 빠져나가기 전에 체크 밸브(300)를 통해 유동한다. 일 예시에서 프로그램 가능한 밸브(200)는 유체 압력이 밸브의 예정된 압력 설정으로 상승할 때까지 밸브 어셈블리(100)를 폐쇄 상태로 유지하도록 작동한다. 일반적으로, 체크 밸브(300)는 저압으로 설정될 수 있으며, 자기 모터를 포함하는 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 설정이 밸브 어셈블리(100)를 통해 유체의 유동을 제어하는 것을 허용한다. 다른 예시들에서, 제2 밸브(300)는 밸브 어셈블리(100)가 환자의 자세가 변할 때(즉, 수평(누운) 위치에서 수직(일어선) 위치로 갑자기 이동) 발생하는 CSF 정수압(hydrostatic pressure)의 변화에 반응하여 자동으로 조정하는 것을 허용하는 중력 활성화 밸브(gravity-activated valve)일 수 있다. 특히, CSF의 과도한 배수를 야기할 수 있는 이러한 압력 변화에 반응하는 밸브 개방을 회피하기 위해, 밸브 어셈블리(100)는 도 1A 및 도 1B에 도시된 바와 같이, 프로그램 가능한 밸브(200)의 출구 측 상에 연결되고 직렬로 연결된 중력 활성화 밸브를 포함할 수 있으며, 중력 활성화 밸브는 환자가 실질적으로 수직일 때보다 높은 압력에서 개방되도록 구성된다.
당업자는 본 개시의 이점을 고려하여, 밸브 어셈블리(100)의 다양한 실시예들의 길이, 크기, 및 형상이 조정될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 밸브 어셈블리(100)의 특정 실시예들은 유체를 샘플링하고/하거나 약제 또는 염료를 주입하기 위한 저장소 또는 예비 챔버(pre-chamber) 또는 대기 챔버(antechamber), 전력 온/오프 장치, 안티 사이펀(anti-siphon) 또는 다른 유동 보상 장치, 및/또는 추가적인 카테터들을 더 포함할 수 있다. 포함될 때, 예비 챔버(도 1A 및 도 1B에 도시되지 않음)는 입구(130) 및 프로그램 가능 밸브(200) 사이에서 연결될 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 밸브 어셈블리(100)는 펌핑 챔버(110), 예비 챔버, (예를 들어 체크 밸브 또는 중력 활성화 밸브 일 수 있는) 제2 밸브(300), 및 선택적으로 안티 사이펀 장치(미 도시)의 조합을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 하나 이상의 이러한 구성 요소들은 생략될 수 있다. 예를 들어, 밸브 어셈블리(100)는 도 1A 및 도 1B에 도시된 바와 같이, 예비 챔버 없이 펌핑 챔버(110) 및 제2 밸브(300)를 포함할 수 있다. 펌핑 챔버(110)는 또한 또는 대안적으로 생략될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 유체가 프로그램 가능한 밸브(200)를 통과한 후, 제2 밸브(300)를 통해 유동한다. 대안적으로, 밸브 어셈블리(100)는 펌핑 챔버(110) 또는 제2 밸브(300)와 함께 또는 없이 예비 챔버를 포함할 수 있다. 밸브 어셈블리(100)는 잘 알려진 절차들을 사용하여 환자에게 외과적으로 이식될 수 있다.
도 2는 특정 양태에 따른 이식 가능한 자기적으로 프로그램 가능한 밸브(200)의 일 예시의 3차원도를 도시한다. 도 3A 및 도 3B는 특정 실시예들에 따라, 도 2의 이식 가능한 자기적으로 프로그램 가능한 밸브(200)의 외부도를 도시한다. 도 3A는 평면도이고 도 3B는 단부도이다. 밸브(200)는 밸브의 구성 요소들을 수용하는 밸브 몸체(202)(하우징으로도 지칭됨)를 포함한다. 밸브(200)는 입구 포트(204) 및 출구 포트(206)를 포함한다. 입구 포트(204)는 근위(proximal) (또는 유입) 카테터에 연결될 수 있고, 출구 포트(206)는 원위(distal) 또는 유출 카테터에 연결될 수 있다. CSF 유체를 션트하는 밸브 어셈블리의 경우에, 근위 카테터는 뇌실 카테터(120) 또는 요추 카테터일 수 있다. 이 경우에, 뇌실로부터의 CSF 유체는 뇌실 카테터 또는 요추 카테터로 들어가고 밸브 어셈블리(100)의 입구 포트(204)로 들어간다. 원위 카테터는 커넥터(140)에 연결된 배수 카테터 역할을 하여 배수를 위해 유체를 (심장의 오른쪽 심방(VA 션팅) 또는 복막강(VP 또는 LP 션팅)과 같은) 신체의 원격 위치로 지향한다.
밸브 몸체(202)는 상부 캡(202a) 및 인체에 이식하기에 적절한 밀봉된 인클로저(enclosure)를 형성하도록 상부 캡(202a)과 결합하는 하부 캡(202b)을 포함할 수 있다. 밸브(200)의 “상부”는 이식될 때 환자의 두피 쪽으로 얼굴을 위로 하도록 배향된 장치의 측면이다. 밸브 몸체(202)는 임의의 생리학적으로 호환 가능한 물질로 만들어질 수 있다. 생리학적으로 호환 가능한 물질들의 비 제한적인 예시들은 폴리에테르술폰(polyethersulfone) 및 실리콘을 포함한다. 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 밸브 몸체(202)는 밸브(200) 내의 구성 요소들의 크기, 형상, 및 배열에 적어도 부분적으로 의존하는 다양한 형상 및 크기를 가질 수 있다.
자기 모터의 작동을 포함하는 밸브(200)의 다양한 양태 및 특징들, 및 작동은 도 2, 3A-B 및 4A-D를 참조하여 이하에서 논의되어 있다. 도 4A는 도 3A의 선 A-A를 따라 취해지고 자기 모터의 특정 구성 요소들을 도시하는 단면도이다. 도 4B는 도 3A의 선 B-B를 따라 취해지고 자기 모터의 특정 구성 요소들을 도시하는 도 2 및 3A-B의 밸브(200)의 예시의 3차원 단면도이다. 도 4C는 도 3B의 선 C-C를 따라 취해지고 자기 모터의 특정 구성 요소들을 도시하는 도 2 및 3A-B의 밸브(200)의 예시의 또 다른 단면도이다. 도 5는 도 3A의 선 A-A를 따라 취해진 도 2 및 3A-B의 밸브(200)의 예시의 또 다른 단면도이다.
도 2, 3A-B 및 4A-C를 참조하여, 특정 실시예들에 따르면, 밸브(200)는 스프링(400)에 의해 밸브 시트(210)에 대해 편향된 밸브 요소(208)를 포함한다. 스프링(400)은 예를 들어, 신장 스프링, 압축 스프링, 나선형 또는 코일형 스프링, 비틀림 스프링, 판 스프링, 리프(leaf) 스프링, 또는 외팔보(cantilever) 스프링을 포함할 수 있다. 스프링(400)의 특정 실시예들은 이하에서 보다 상세하게 논의된다.
유체는 예를 들어 뇌실 카테터를 통해 밸브(200)로 들어가고, 밸브 시트(210)에서의 케이싱 단부에서 종결되는 입구 포트(204)를 통해 유동한다. 유체(예를 들어, CSF)의 압력은 밸브 시트(210)로부터 밸브 요소(208)를 들어올리는 경향이 있는 방향으로 밸브 요소(208) 및 스프링(400)을 민다. 밸브 요소(208) 및 밸브 시트(210)의 표면은 함께 개구를 정의하고, 개구의 크기 또는 직경은 밸브(200)를 통한 유체 유동의 속도와 양을 결정한다. 밸브 요소(208)는 바람직하게는 밸브 요소(208)가 밸브 시트(210)에 닿을 때 개구가 실질적으로 폐쇄되도록 밸브 시트(210)보다 더 큰 직경을 갖는다. 밸브 요소(208)는 개구의 입구 측 상에 위치되고 개구의 원형 주변에 대해 편향되며, 입구 챔버의 CSF 압력이 미리 선택된 터지는 압력을 초과할 때까지 폐쇄 상태를 유지한다. 용어 “터지는 압력”은 밸브의 개방 압력을 지칭하고 일반적으로 동작 압력보다 약간 더 높은 압력이며 볼이 시트에 고정되었을 때 관성을 극복하는 데 요구된다. 용어 “동작 압력”은 또한 “작동 압력”으로 지칭될 수 있고 유체가 밸브(200)를 통해 유동하는 동안 밸브의 압력이다. 폐쇄 압력은 밸브를 통한 유체의 유동이 멈추는 밸브의 압력이다.
밸브 요소(208)는 구형, 원뿔형, 원통형, 또는 다른 적절한 형상일 수 있다. 도 4C 및 도 5에 도시된 예시에서, 밸브 요소(208)는 구형 볼이다. 구형 볼 및/또는 밸브 시트(21)는 예를 들어 합성 루비 또는 사파이어를 포함하는 임의의 적절한 물질로 만들어질 수 있다. 밸브 시트(210)는 밸브(200)의 폐쇄 위치에서 밸브 시트(210) 내의 밸브 요소(208)의 안착이 유체 기밀을 초래하도록 구형 밸브 요소를 위한 원뿔대(frustoconical) 표면과 같은 상호 보완적인 표면을 제공한다. 이러한 밸브의 압력 설정, 예를 들어 개방 압력은 밸브 시트(210)에 대한 밸브 요소(208)의 편향력을 변경함으로써 조정된다. 일 예시에서 밸브 요소(208) 및 밸브 시트(210)는 하우징(202)에 압입(press-fit)될 수 있고, 초기 압력 설정이 도달되면, 마찰에 의해 제자리에 유지될 수 있다. 이 구성의 일 예시에서, 밸브 요소(208)는 루비 볼을 포함하고, 밸브 시트(210)는 또한 루비로 만들어진다.
일 실시예에 따르면, 밸브 요소(208)에 대한 스프링(400)의 편향은 연속적으로 또는 유한 증분으로 밸브(200)의 동작 압력을 증가 또는 감소시키는 자기 모터를 사용하여 달성된다. 특정 실시예들에 따르면, 자기 모터는 고정자(528) 및 외부 자기 제어 장(magnetic control field)에 반응하여 고정자(528)에 대해 회전하는 회전자(510)를 포함한다. 일 예시에서, 회전자(510)는 회전 중심축(214)에 대해 회전한다. 자기 모터의 실시예들의 구성 및 작동은 이하에서 보다 상세하게 논의된다.
도 2, 4A-C, 및 5를 참조하여, 특정 실시예들에 따르면, 회전자(510)는 회전자 케이싱(514)에 배열된 복수의 회전자 자석 요소들(512)을 포함한다. 도 4C 및 도 5는 원에 배열되고 회전자 케이싱(514) 내에 배치된 복수의 회전자 자석 요소들(512)을 도시한다. 따라서, 회전자 케이싱(514)은 회전자 자석 요소들(512)이 함유된 대략적으로 원형의 채널(522)을 포함한다. 일 예시에서, 회전자 자석 요소들(512)은 영구 자석이며, 각각은 S극(south pole) 및 N극(north pole)을 갖는다. 회전자 자석 요소들(512)은 도 4C에 도시된 바와 같이 교번 극성(alternating polarity)을 갖는 대략적인 원형으로 배열되어, 상부(도 4c에서와같이) 또는 하부에서 보았을 때, S 및 N극이 모든 회전자 자석 요소들 사이에서 교번한다. 따라서, 임의의 하나의 각도 위치에서, 요소의 상부 표면 상에 노출된 극은 하부 표면 상에 노출된 극과 반대이다. 회전자 자석 요소들(512)은 회전자 케이싱(514)에 고정적으로 장착될 수 있으며, 이는 회전자 자석 요소들(512)의 회전을 포함하고 지시하기 위해 자석 가이드로 작용할 수 있다. 도 2, 4C, 및 5에서, 회전자 자석 요소들(512)은 원형 디스크로 도시된다, 그러나, 회전자 자석 요소들(512)은 디스크 형상일 필요가 없고, 장타원형(oblong), 정사각형, 직사각형, 육각형, 자유형태 등과 같은 임의의 형상을 가질 수 있지만 이에 제한되지는 않는다는 것이 이해된다. 모든 회전자 자석 요소들(512)은 회전자(510)의 원활한 회전을 보장하기 위해 그 크기가 변하더라도 대략적으로 동일한 크기 또는 대략적으로 동일한 자기 강도 중 어느 하나인 것이 선호될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 회전자(510)는 도 4C에 도시된 바와 같이 원으로 배열된 12개의 회전자 자석 요소들(512)을 포함한다. 또 다른 실시예에 따르면, 회전자(510)는 이하에서 더 논의되는 바와 같이 원으로 배열된 10개의 회전자 자석 요소들(512)을 포함한다. 다른 예시들에서 회전자(510)는 다른 수의 회전자 자석 요소들(512)을 포함할 수 있고, 여기에 개시된 프로그램 가능한 밸브의 실시예들은 10 또는 12개의 회전자 자석 요소들을 포함하는 것에 제한되지 않는다.
특정 실시예들에 따르면, 회전자 자석 요소들(512)에 추가로, 회전자(510)는 도 4A 및 도 5에 도시된 바와 같이 하나 이상의 추가적인 기준 자석 요소들(위치 설정 자석들로도 지칭됨)을 더 포함할 수 있다. 기준 자석 요소들(524)은 여기에 설명된 바와 같이 압력 판독기에 의해 판독될 수 있거나, 기준 자석 요소들(524)은 도 32를 참조하여 이하에서 논의되는 표시기 자석(552)과 같은 표시기 자석을 배향하기 위해 위치 설정 자석들로 사용될 수 있다. 기준 자석 요소(들)(524)는 하나 이상의 회전자 자석 요소들(512)의 상부 상에 위치될 수 있고, 예를 들어 이하에서 더 논의되는 바와 같이 X선 또는 다른 영상 기술을 요구하지 않고 의사가 예를 들어 홀 센서와 같은 외부 자기 센서를 사용하는 밸브(200)의 압력 설정을 결정하는 것을 허용하도록 사용될 수 있다.
회전자(510)는 고정자(528)에 작용하는 적용된 외부 자기장에 반응하여 회전자 축(214)에 대해 회전하도록 구성된다. 회전자(510)는 따라서 회전자 케이싱(514)의 회전을 허용하기 위해 도 4A 및 도 4B에 도시된 바와 같이 회전자 케이싱(514)의 내부 원주에 인접하게 배열된 베어링 링(516)을 더 포함할 수 있다. 베어링 링(516)은 예를 들어 합성 루비로 만들어질 수 있다. 특정 실시예들에서 자기 모터는 도 4A 및 도 4B에 도시된 바와 같이 2개의 베어링 링(516), 즉 상부 베어링 링 및 하부 베어링 링을 포함한다. 그러나, 다른 예시들에서 상부 베어링 링은 생략될 수 있다. 이 경우에, 회전자(510)는 회전함에 따라 하부 베어링 링(516) 상에 기울어질 수 있다. 특정 예시들에서, 이 기울임은 외부 환경적 자기장에 의한 조정에 대한 자기 모터의 저항을 증가시키는데 유리할 수 있다. 다른 예시들에서, 하부 베어링 링(516)은 베어링 링 상에서 회전함에 따라 회전자(510)의 임의의 기울임을 회피하기 위해 충분히 넓게 만들어질 수 있다.
실시예에 따르면, 외부 자기장으로부터의 자기 펄스(magnetic pulses)는 고정자(528)를 선택적으로 자기화하는데 사용되며, 이는 자기 회전자에 작용하여 이에 따라 회전자(510)의 이동을 제어한다. 외부 자기장은 이하에서 상세히 논의되는 바와 같이 예를 들어 밸브 어셈블리에 근접하여 위치된 자기 코일 또는 영구 자석에 의해 생성될 수 있다. 고정자(528)는 외부 자기장의 적용에 의해 선택적으로 자기화될 수 있는 연질 자기 물질 및 선택적으로 제어될 수 있는 자기 극성으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 고정자(528)는 예를 들어 대략 72 - 83%의 니켈을 갖는 니켈-철 합금으로 만들어질 수 있다. 고정자(528)의 자기화 및 자기 극성을 제어함으로써 회전자(510)는 이하에서 더 논의되는 바와 같이 회전자 자석 요소들(512)이 고정자(528)의 변화하는 자기화 및 자기 극성에 반응함에 따라 제어된 방식으로 회전하도록 만들어질 수 있다.
밸브(200)는 회전자(510)의 회전이 밸브 시트(210)에 대한 밸브 요소(208)의 편향을 조정하기 위해 스프링(400)을 제어하도록 구성되며, 이에 따라 개구의 크기를 조정하고 밸브(200)를 통한 유체의 유동을 제어한다. 일 실시예에서, 밸브(200)는 도 2, 4C 및 5에 도시된 바와 같이 캠(212)을 포함하며, 이는 스프링(400)에 결합한다. 도시된 예시에서, 캠(212)은 회전자 케이싱(514)과 일체화되며, 이에 따라 별도의 캠 요소에 대한 필요성을 회피한다. 그러나 다른 실시예들에서, 캠은 회전자(510)의 회전이 밸브 요소(208)에 대한 스프링(400)의 장력을 차례로 조절하는 캠(212)의 이동을 야기하도록 회전자(510)에 결합되고 스프링(400)과 접촉하여 위치될 수 있다. 예를 들어, 캠(212)은 중심 축(520)을 통해 회전자 케이싱(514)에 부착될 수 있어서, 회전자 케이싱(514) 및 캠(212)은 중심 축(214)에 대해 함께 회전할 수 있다. 여기서 사용된 바와 같이 용어 “캠”은 캠이 회전자 케이싱과 일체화된 도시된 예시들에서와 같이 회전자에 부착될 수 있는 별개의 캠 요소 또는 캠으로 작용하는 회전자 케이싱(514)을 지칭한다.
예를 들어 뇌수종의 치료와 같은 밸브 어셈블리(100)의 특정 적용들에 대하여, 밸브의 압력 범위는 예를 들어 매우 낮은 압력 범위인 대략적으로 0 - 200 mm H2O 또는 0 - 400 mm H2O일 수 있다. 또한, 범위 내에 작은 압력 변화를 만드는 것이 바람직할 수 있다. 그러나, 캠(212)이 예를 들어 수 마이크로미터에 따라 매우 미세한 움직임을 만들 수 있는 밸브 어셈블리를 생성하는 것은 실행 가능하지 않을 수 있다. 따라서, 압력의 작은 증분 변화 및 저압 범위를 수용하기 위해, 매우 연질의 스프링이 요구될 수 있다. 통상적으로, 충분히 연질의 스프링을 얻기 위해, 스프링(400)은 매우 길 수 있다. 그러나, 이식 가능한 하우징 내부에 매우 길고 연질의 스프링을 수용하는 것은 어려움을 야기할 수 있다. 따라서, 양태 및 실시예들은 지렛대(lever) 또는 “기어 감속” 효과를 생성하여, 캠(212)의 합리적인(즉, 표준 제조 능력 내에서의) 움직임이 저압 설정에서의 매우 작은 조정으로 변환될 수 있는 스프링 구성에 관한 것이다. 특히, 특정 실시예들은 예를 들어 도 6A에 도시된 바와 같이 외팔보 스프링 구성을 포함한다.
도 6A, 6B, 6C, 및 6D는 프로그램 가능한 밸브(200)의 일부의 도면을 도시하며, 밸브 요소(208)에 대해 편향된 스프링(400) 및 캠(212)을 도시한다. 도 6A 및 6B는 편향하는 스프링(400)에 대한 최소 장력의 위치에서의 캠(212)을 도시하고, 도 6C는 편향하는 스프링(400)에 대한 최대 장력의 위치에서의 캠(212)을 도시한다. 도 6D는 스프링(400)의 일 예시의 확대도를 도시한다. 도 6D에서 스프링(400)은 밸브 시트(210)에 안착된 밸브 요소(208)와 함께 도시된다. 이 예시에서 스프링(400)은 외팔보 스프링이고 캠(212)과 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제1 스프링 암(410), 및 밸브 요소(208)에 대해 편향된 외팔보 암(420)을 포함한다. 제1 스프링 암(410) 및 외팔보 암(420)은 모두 받침점(fulcrum)(또는 스프링(400)의 고정된 부착점)으로부터 동일한 방향으로 연장된다. 따라서, 외팔보 암(420)은 도 6A 및 6C에 도시된 바와 같이 밸브 요소(208)에 닿는 자유 단부(422) 및 받침점(430)에서의 고정된 단부를 갖는다. 유사하게, 제1 스프링 암(410)은 캠(212)을 결합하는 자유 단부 및 받침점(430)에서의 고정된 단부를 갖는다. 특정 예시들에서 외팔보 암(420)은 스프링 암(410)보다 더 길 수 있다. 도시된 예시에서 스프링 암(410)은 “구부려”지고, 변곡점(inflection point, 142)을 포함한다. 이 구성은 제1 스프링 암이 직선인 예시에 비해 스프링(400)의 전체 크기의 감소를 허용한다. 캠(212)의 회전은 캠과 접촉하는 스프링 암(410)에 대한 압력을 야기하며, 스프링(400)의 장력을 변화시킨다. 이 압력은 스프링 구조를 통해 확산 및 감소되어, 외팔보 암(420)에 의해 밸브 요소(208)에 대해 적용된 결과적인 압력은 매우 낮을 수 있고, 특히, 캠(212)의 회전 운동에 어렵거나 실행 불가능한 제약 조건을 두지 않고 원하는 범위(예를 들어 상기 언급한 바와 같이 0 - 200 mm H2O) 내에 있을 수 있다. 각 암의 너비 및 2개의 암(410, 420)의 상대적인 길이를 적절하게 선택함으로써, 지렛대 또는 기어 감속 메커니즘과 등가물이 달성될 수 있다. 따라서, 특정 적용에 필요한 저압(예를 들어, 0 - 200 mm H2O)을 제공하기 위한 충분히 연질의 스프링은 종래의 긴 스프링보다 짧은 2암 스프링(400)을 사용하여 달성될 수 있다.
스프링(400)은 도 6A-D에 도시된 예시에 한정되지 않고 다양한 상이한 형상 및 구성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 7A 및 도 7B는 판 스프링(460)을 도시한다. 도 7A는 판 스프링만을 도시하며, 도 7B는 밸브에 설치되고 밸브 요소(208)에 대해 편향된 스프링을 도시한다. 판 스프링(460)은 캠(212)과 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제1 스프링 암(462) 및 밸브 요소(208)에 대해 편향된 외팔보 암 (464)을 포함한다. 이 예시에서, 외팔보 암(464)은 밸브 요소(208)에 닿는 둥근 단부(464a)를 포함한다. 제1 스프링 암(462) 및 외팔보 암(464)은 모두 평평하고 받침점(430)으로부터 연장된다. 캠(212)은 도 7B에 도시되지 않는다.
도 8A 및 8B는 U형 외팔보 스프링(480)의 예시를 도시한다. 도 8A는 U형 스프링(480)만을 도시한다. 도 8B는 밸브(200)에 설치된 U형 스프링(480)을 도시하는 프로그램 가능한 밸브(200)의 예시의 일부의 단면도이다. U형 스프링(480)은 캠(212)과 직접 또는 간접적으로 접촉하는 제1 스프링 암(482) 및 밸브 요소(208)에 대해 편향된 외팔보 암(484)을 포함한다. 외팔보 암(484)은 밸브 요소(208)에 닿는 자유 단부(486)를 갖는다. 제1 스프링 암(482) 및 외팔보 암(484)은 포스트(488)에 의해 지지되는 U형 부분(483)에 의해 연결된다. 일부 실시예들에서, U형 부분(483)은 포스트(488) 주위에 편향된 스프링이며 U형 부분(483)은 포스트(488)와 마찰식으로 결합한다.
전술한 도 6B 및 6C와 유사하게, 도 8C 및 8D는 프로그램 가능한 밸브(200)의 상이한 압력 설정에 대응하여 위치된 U형 스프링(480)의 예시들을 도시한다. 도 8C는 캠(212)이 프로그램 가능한 밸브(200)가 최저 압력 설정으로 설정되도록 배향될 때 U형 스프링(480)을 도시한다. 도 8D는 캠(212)이 프로그램 가능한 밸브(200)가 최고 압력 설정으로 설정되도록 배향될 때 U형 스프링(480)을 도시한다.
도 9A는 캠(212)과 직접 또는 간접적으로 접촉하도록 구성된 제1 스프링 암(492) 및 밸브 요소(208)에 대해 편향된 외팔보 스프링 암(494)을 갖는 외팔보 스프링(490)의 또 다른 예시를 도시한다. 외팔보 스프링 암(494)은 밸브 요소(208)에 닿는 자유 단부(496)를 갖는다. 이 예시에서, 제1 스프링 암(492) 및 외팔보 스프링 암(494)은 예를 들어 용접에 의해 포스트(498)에 고정된다. 도 9B는 프로그램 가능한 밸브(200)에서 도 9A의 스프링(490)의 예시를 도시한다. 포스트(498)는 2개의 루비 베어링(491, 493) 상에서 회전하도록 구성된다. 하나의 루비 베어링(491)은 포스트(498)의 상부에 위치되고 제2 루비 베어링(493)은 포스트(498)의 하부에 위치된다. 루비 베어링(491, 493)은 포스트(498)가 밸브 몸체(202)에 대해 피벗(pivot)하는 것을 허용한다.
당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 이점을 고려하여, 스프링(400)은 전술되고 도면에 도시된 것들에 추가로 다른 구성들을 가질 수 있다.
특정 예시들에서 캠(212)이 회전함에 따라, 스프링(400)에 가해지는 힘은 미세한 증분으로 또는 최소 힘에서 최대 힘까지의 범위에 걸쳐 연속적으로 조정된다. 도 6C에 도시된 바와 같이, 캠(212)이 캠(212)에 의해 스프링(400)에 최대 압력이 가해지는 위치에 있을 때, 외팔보 암(420)은 밸브 요소(208) 쪽으로 이동된다. 따라서, 밸브(200)의 압력 설정은 캠(212)의 이 위치에서 가장 높다. 일 예시에서, 캠(212)에 의해 스프링(400)에 가해진 압력, 따라서 스프링(400)의 장력은 화살표(216)로 표시된 바와 같이 캠(212)의 시계 방향 회전과 함께 증가한다. 그러나, 본 개시의 이점을 고려하여, 당업자들은 회전자(510), 캠(212), 및 스프링(400)이 회전자(510)의 반시계 방향 회전이 스프링(400)의 장력을 증가시키도록 대안적으로 구성될 수 있다는 것을 이해할 것이다.
전술한 바와 같이, 밸브 요소(208) 및 밸브 시트(210)는 유체가 유동하는 개구를 형성한다. 입구 포트(204)는 회전자(510)의 중심축에 수직인 방향으로 유체가 개구로 들어가도록 (또는, 즉, 밸브 요소를 밀도록) 배향될 수 있다. 입구 포트(204)는 또한 회전자(510)의 중심 축(214)에 수직인 방향으로 유체가 개구로 들어가도록 (또는 밸브 요소를 밀도록) 배향될 수 있다. 특정 양태에서, 입구 포트(204)가 회전자(510)의 중심 축(214)에 수직한 방향으로 유체가 개구로 들어가도록 배향될 때, 캠(212)은 예를 들어, 도 6A 및 6B에 도시된 바와 같이, 스프링(400)의 수평 변위를 직접 또는 간접적으로 생성한다.
여기에 개시된 밸브 어셈블리(100)의 실시예에서의 캠(212)은 임의의 구성으로, 스프링(400)에 결합하는 표면(들)에서의 일정 또는 선형 경사, 구분적 선형 경사, 비선형 경사 및 이러한 경사들의 조합을 가질 수 있다. 캠(212)이 선형 경사를 가지면, 캠(212)의 회전은 선형 방식으로 압력 설정을 증가 또는 감소시킨다. 캠(212)이 비선형 경사를 가질 때, 예를 들어 압력은 회전의 끝을 향해 더 증가할 수 있다. 이는 예를 들어 0 및 200 mm H2O 사이에서 초기에 압력의 미세한 증분, 및 그 이후에 압력의 더 큰 증분을 갖는 가능성을 허용한다. 예를 들어, 도 6A 및 6B에 도시된 캠(212)은 스프링(400)의 제1 암(410)과 결합하는 비선형 경사를 갖는 표면을 포함한다. 구체적으로, 캠(212)은 돌출부(218)를 포함하며, 이는 캠(212)이 회전함에 따라 캠(212)에 의해 스프링(400) 상에 가해진 압력의 증가율을 변경시킨다. 따라서, 특정 예시들에서 캠(212)에 의해 스프링(400) 상에 가해진 힘은 캠(212)의 회전 주기의 대부분에 걸쳐 실질적으로 선형 방식으로 증가한다. 그러나, 주기의 끝을 향해, 힘은 돌출부(218)의 영향으로 인해 더 극적으로 증가한다.
특정 적용들에서, 예를 들어, 아이들의 뇌수종 치료에서, 수 시간의 사용 후에 환자가 여전히 밸브를 필요로 하는지 또는 뇌수종이 저지되어 션팅이 더 이상 필요하지 않은지 여부를 결정할 수 있는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들어, 뇌수종의 원인에 따라, 이식된 션트 밸브 어셈블리(100)의 수 년의 사용 후에, 환자는 밸브가 더 이상 필요하지 않을 수 있다. 환자에게 밸브가 여전히 필요한지 여부를 결정하기 위한 검사 방법은 밸브 요소(208)에 대한 스프링(400)의 압력을 상당히 증가시켜 밸브(200)를 거의 완전히 폐쇄하고, 그 이후에 환자의 상태를 관찰하는 것이다. 따라서, 단계 압력 증가가 스프링(400) 및 캠(212)의 최대 압력 위치에서 보다 상당히 크거나 근접한 전술한 구성은 이 검사가 수행되는 것을 유리하게 허용할 수 있다. 밸브(200)의 압력 설정이 상당히 증가된 후 환자의 상태가 악화되면, 압력 설정은 캠(212)을 회전시킴으로써 다시 간단히 감소될 수 있다. 따라서, 이 구성은 밸브(200)를 완전히 폐쇄하거나 제거하지 않고도 밸브(200)에 대한 안전한 준 오프(quasi-OFF) 설정을 제공한다.
특정 예시들에 따르면 자기 모터는 회전자 정지부 또는 캠(212)의 360도 회전을 방지하는 캠 정지부(220)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 한 단계에서 밸브가 완전 개방에서 완전 폐쇄 또는 그 반대로 급작스럽게 전환할 수 있는 것을 방지한다. 캠(212)은 캠 정지부(220)에 의해 설정된 위치까지 시계 방향 또는 반 시계 방향으로 회전할 수 있으며, 그런 다음 반대 방향으로 회전해야 한다. 따라서, 캠(212)의 완전 회전은 작은 단계 또는 증분 회전만이 아니라 밸브를 완전 개방에서 완전 폐쇄, 또는 그 반대로 전환하는 것이 요구된다.
특정 예시들에서, 밸브 어셈블리(100)가 제조된 후, 교정 장치는 전형적으로 압력 설정을 조정할 필요가 있다. 예를 들어, 특정 실시예들에서 스프링(400)은 각 단계에 대해 선형이도록 구성될 수 있으며, 즉 캠(212)의 회전의 각 단계에서, 스프링(400)은 밸브(200)의 압력이 X양만큼 상승하도록 인장되고, 이는 회전의 각 추가 단계마다 마찬가지이다. 따라서 주어진 위치에 캠(212)을 설정하고 그 위치에 대해 적절한 압력으로 스프링(400)을 예비 인장하기 위해 장치를 교정할 필요가 있을 수 있다. 따라서, 밸브(200)가 조립된 후 및 교정 동안, 밸브 어셈블리를 통해 질소(또는 일부 다른 유체)의 유동이 있을 수 있다.
도 10A 및 10B는 전술한 바와 같이 원으로 배열되고 시계 방향 회전이 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 설정을 증가시키도록 구성된 10개의 회전자 자석 요소들(512)을 포함하는 자기 회전자(510)의 예시를 개략적으로 도시한다. 도 10A는 밸브(200)의 최저 압력 설정에 대응하여, 스프링에 최소 장력의 위치에 있는 회전자(510) 및 스프링(400)을 도시한다. 도 10B는 밸브(200)의 최고 압력 설정에 대응하여, 도 10A에 도시된 위치로부터 스프링에 최대 장력의 위치로 시계 방향 회전 후 회전자(510) 및 스프링(400)을 도시한다. 전술한 바와 같이, 회전자(510)는 518에 도시된, 복수의 증분 단계를 통해 회전할 수 있으며, 각 단계는 밸브(200)의 압력 설정의 정의된 변화에 대응한다. 또한 전술한 바와 같이, 회전자(510)는 캠(212)의 360도 회전을 방지할 수 있는 캠 정지부(220)를 포함할 수 있으며, 이에 따라 한 단계에서 밸브가 완전 개방에서 완전 폐쇄 또는 그 반대로 급작스럽게 전환할 수 있는 것을 방지한다. 도 10A 및 10B에 개략적으로 도시된 일 예시에서, 밸브(200)의 최대 및 최소 압력 설정에서, 캠 정지부(220)는 하우징 정지부(222)에 맞닿는다. 캠 정지부(220) 및 하우징 정지부(222)는 캠 정지부가 하우징 정지부를 지나갈 수 없도록 크기가 정해지고 배열되어, 이에 따라 동일한 방향으로의 캠의 추가 회전을 방지한다. 따라서, 회전자(510)가 밸브(200)(도 10a)의 최소 압력 설정의 위치에 있을 때, 회전자는 시계 방향으로 회전해야 하고, 이에 따라 밸브의 압력 설정을 점진적으로 증가시킨다. 한 단계에서 밸브(200)를 최소 압력 설정으로부터 최대 압력 설정으로 전환하는 반시계 방향 회전은 캠 정지부(220) 및 하우징 정지부(222)에 의해 방지된다. 유사하게, 회전자(510)가 밸브(200)(도 10b)의 최대 압력 설정에 대응하는 위치에 도달할 때, 캠의 추가 시계 방향 회전은 캠 정지부(220) 및 하우징 정지부(222)에 의해 방지되어, 회전자는 반시계 방향으로 회전해야 하고, 이에 따라 밸브의 압력 설정을 점진적으로 감소시킨다.
또한 도 10a 및 10b에 개략적으로 도시된 바와 같이, 특정 예시들에서 밸브(200)는 X 선으로 보여지고 회전자(510)의 위치, 및 따라서 밸브(200)의 압력 설정을 표시할 수 있는 한 쌍의 방사선 불투과성 마크, 즉 회전자 마커(224) 및 하우징 마커(226)를 포함할 수 있다. 일 예시에서 한 쌍의 방사선 불투과성 마커(224, 226)는 도 10a에 도시된 바와 같이 밸브의 최저 압력 설정에서 2개의 마커가 캠의 중심과 정렬되는 방식으로 위치된다. 하우징 마커(226)는 밸브(200)의 하우징에 고정되고 회전자(510)와 함께 회전하지 않지만, 회전자 마커(224)는 캠/회전자와 함께 회전한다.
일부 실시예들에서, 방사선 불투과성 마커(224, 226)는 탄탈륨을 포함한다. 일부 실시예들에서, 방사선 불투과성 마커(224, 226)는 탄탈륨 구 및/또는 탄탈륨 구슬들을 포함한다.
전술한 바와 같이, 밸브 어셈블리(100)의 실시예들이 자기적으로 구동된 회전자(510)를 포함하기 때문에, 이식된 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 설정은 외부 조정 장치(또한 여기서 밸브 프로그래머로 지칭됨)를 이식된 밸브(200)에 근접하지만 신체의 외부로 위치 설정함으로써 조정될 수 있다. 밸브 프로그래머는 이식된 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 설정을 설정하고 선택적으로 판독하기 위해 사용자(예를 들어, 의사)가 밸브 프로그래머를 제어하는 것을 허용하도록 다양한 제어 및 입력/출력(I/O) 구성 요소들과 함께 자기장 발생기를 포함한다. 특정 실시예들에서, 자기장 발생기는 도 11a, 13, 15, 16a-h, 및 18a-h를 참조하여 이하에서 논의되는 바와 같이, 전자석의 배열을 포함할 수 있다. 다른 실시예들에서, 자기장 발생기는 하나 이상의 영구 자석들을 포함할 수 있고, 밸브 프로그래머는 도 11b, 11c, 19-22, 23a-e, 및 24를 참조하여 이하에서 더 논의되는 바와 같이 배터리로 작동될 수 있다.
도 11a는 이식된 자기적으로 프로그램 가능한 밸브(200) 위의 위치에서 환자의 머리 위로 배치될 수 있는 송신기 헤드(610)를 포함하는 밸브 프로그래머(600)를 도시한다. 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 송신기 헤드(610)는 고정자(528)를 선택적으로 자기화시키고 이에 따라 회전자(510)의 회전을 야기하기 위해 자기 펄스를 적용하는 자기장 발생기를 포함한다. 유체는 뇌실 카테터(120)를 통해 뇌실로부터 이식된 밸브를 통해 커넥터(140)에 연결된 원위 카테터 내로 유동하며, 이는 (심장의 우심방 또는 복막강과 같은) 신체의 원격 위치에서 유체를 배출한다. 밸브 프로그래머(600)는 회전자(510)의 회전을 시행하기 위해 송신기 헤드(610)를 통해 자기 신호를 보낼 수 있다. 제어 장치(620)는 자기 펄스를 생성하기 위해 송신기 헤드(610)를 제어하는데 사용될 수 있고 예를 들어 케이블 또는 무선 링크와 같은 통신 링크(630)를 통해 송신기 헤드(610)에 결합될 수 있다.
도 12를 참조하여, 특정 실시예들에 따르면, 제어 장치(620)는 사용자가 이식 가능한 밸브(200)의 압력 설정을 변경하고 밸브의 현재 압력 설정을 결정하도록 조정 장치를 제어하는 것을 가능하게 하기 위해서 다양한 구성 요소 또는 모듈을 포함할 수 있다. 제어 장치(620)는 사용자가 제어 장치와 상호 작용하는 것을 허용하는 사용자 인터페이스(622)를 포함할 수 있다. 사용자 인터페이스는 사용자가 밸브(200)의 압력 설정을 보고 조정하는 것을 허용하도록 입력 키, 터치 스크린 등등과 같은 하나 이상의 디스플레이 또는 입력 장치들을 포함할 수 있다. 특정 실시예들에서 제어 장치(620)는 송신기 헤드(610)와 통신하는 구동 회로(624)를 더 포함할 수 있다. 제어기(632)는 예를 들어 사용자 인터페이스(622)를 통해 수신된 명령에 기초하여, 예정된 전류, 지속 시간, 주기, 등을 갖는 송신기 헤드(610) 내의 자기장 발생기를 구동시키기 위해 구동 회로(624)에 명령을 제공하도록 사용될 수 있다. 제어기(632)는 설정 감지기(626)로부터 입력을 더 수신하고, 설정 감지기로부터 수용된 정보에 반응하여 밸브 압력 설정을 나타내도록 사용자 인터페이스(622)를 제어할 수 있다. 제어기(632)는 예를 들어 하드 디스크 드라이브, 광학 디스크 판독기에 의해 판독 가능한 광학 디스크, 플래시 메모리 장치, 등과 같은 컴퓨터 판독 가능 매체 또는 장치 상에 저장된 컴퓨터 명령에 의해 미리 프로그램될 수 있다. 제어 장치(620)는 사용자가 프로그램 가능한 제어기(632)를 통해 밸브(200)를 조정하고 밸브(200)의 설정을 결정하는 것을 허용하도록 작동될 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어 장치(620)는 통신 인터페이스(628)를 더 포함할 수 있으며, 이는 제어 장치(620)를 밸브(200)를 유사하게 제어하거나 그렇지 않으면 작동시키기 위한 네트워크화된 컴퓨터의 응용 서버와 같은 또 다른 장치에 연결하는데 사용될 수 있다.
도 11b는 도 11a의 예시와 같이 개별 송신기 헤드(610) 및 제어 장치(620) 이외에 단일 일체화 장치를 포함하는 외부 조정 장치(640)의 또 다른 실시예를 도시한다. 일 예시에 따르면, 외부 조정 장치(640)는 자기장을 발생시키는 영구 N 및 S 자석들(north and south magnets)을 포함하며, 이는 회전될 때, 고정자(528)를 선택적으로 자기화하고 이에 따라 회전자(510)의 회전을 야기시킨다.
도 11C는 밸브(200)의 압력 설정을 결정할 때 회전자(510)의 위치적 양태를 감지하기 위한 밸브 판독 장치(압력 판독기, 660)를 포함하는 외부 밸브 판독 장치의 예시를 도시한다. 도시된 예시에서 압력 판독기(660)는 기계적 나침반(compass)을 포함한다. 그러나, 다른 예시들에서 메커니즘은 예를 들어 자기 위치 센서를 포함하여 전자식일 수 있다. 압력 판독기의 실시예들은 이하에서 보다 상세하게 논의된다. 특정 예시들에서 압력 판독기는 도 11A의 밸브 프로그래머(600)의 실시예들에 포함될 수 있고, 송신기 헤드(610) 내의 자기장 발생기가 꺼졌을 때 회전자(510)의 위치적 양태를 결정하거나 그렇지 않으면 밸브(200)의 압력 설정을 판독하도록 구성될 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 밸브 압력 조정은 도 13, 14, 15, 16A-H, 17, 및 18A-H에 개략적으로 도시된 바와 같이 프로그램 가능한 션트 밸브의 부근에 펄스된 자기장을 적용함으로써 만들어질 수 있다. 송신기 헤드(610)는 이식된 밸브(200)에 근접하게 배치된다. 일 실시예에서, 송신기 헤드(610)는 코일(1, 2, 3 및 4)로서 도 13에 개략적으로 도시된 4개의 전자석을 포함하며, 이는 (예를 들어, 전술한 바와 같이 구동 회로(624)를 통해) 외부 제어 장치(620)에 의해 개별적으로 제어된다. 도 13 및 14에 도시된 예시에서, 전술한 바와 같이, 이식된 밸브(200)의 자기적으로 작동 가능한 모터는 회전자(510)를 포함하며, 전술한 바와 같이 회전자 케이싱(514)의 채널(522)의 교번 극성과 배열된 12개의 회전자 자석 요소들(512)을 갖는다. 모터는 회전자(510) 아래에 위치된 고정자(528)를 더 포함한다. 도시된 예시에서, 고정자(528)는 X 형상을 갖는다. 따라서, 이 예시에서, 송신기 헤드(610) 내의 4개의 전자석(코일이라고도 지칭됨)은 도 13에 도시된 바와 같이 코일(1, 3) 및 코일(2, 4)이 서로 코일(1, 4) 및 코일(2, 3)보다 더 가깝도록 위치된다. 4개의 전자석은 또한 중심 축(530)으로부터 등거리에 위치될 수 있다. 송신기 헤드(610)가 이식된 밸브(20) 위로 적절하게 위치될 때, 전자석의 중심 축(530)은 회전자(510)의 회전 축과 일치하고, 각 전자석은 도 13에 도시된 바와 같이 고정자(528)의 하나의 암과 동일한 각도 위치에 정렬된다. 그러나, 이 정렬이 반드시 정확할 필요는 없다. 실시예들은 사용자가 회전자(510) 또는 고정자(528)를 보는 것의 불가능함 및 외부 전자석의 크기에 비해 이들 요소들의 작은 크기 때문에 불가피할 수 있는 정렬 오차에 관대하다.
각각의 전자석(1, 2, 3, 및 4)은 고정자(528)를 마주하는 N 또는 S극성(north or south polarity)을 갖도록 에너지가 공급될 수 있거나, 각각은 완전히 꺼짐으로 유지될 수 있다. 원하는 방향과 원하는 각도로의 회전자(510)의 움직임은 도 15(시계 방향 회전) 또는 도 17(반시계 방향 회전)의 표에 도시된 시퀀스의 전자석에 동력을 공급함으로써 달성되며, 이는 고정자(528)를 차례로 자기화하고, 그런 다음 (극성에 따라) 회전자 자석 요소들(512)을 끌어당기거나 밀어내어, 회전자(510)의 회전을 야기한다.
예를 들어, 도 15 및 16A-H를 참조하면, 시계 방향 운동은 먼저 N극성으로 전자석(1, 2) 모두에 에너지를 공급하고 전자석(3, 4)을 꺼짐으로 둠으로써 달성된다(단계1). 다음 단계(단계 2)에서 전자석(1, 2)은 꺼져 있고 전자석(3, 4)은 모두 S극성으로 동력이 공급된다. 단계 3에서 전자석(1, 2)은 모두 N 극성으로 동력이 공급되는 반면, 전자석(3, 4)은 꺼짐으로 유지되고, 단계 4에서 전자석(1, 2)은 꺼져 있는 반면 전자석(3, 4)은 N극성으로 동력이 공급된다. 시퀀스는 네 번째 단계 이후 그 자체를 반복한다.
회전자(510)는 첫 번째 단계 후 도달된 위치로 도 16B에 도시된다(회전자 자석 요소들(512)의 극성은 하부 표면에 대응하는 극성이다). 도 16A 및 16B에 도시되는 바와 같이, S극들이 고정자(528)를 향하고 서로를 향해 마주하도록 전자석(1, 2)에 에너지를 공급하는 것은 고정자(528)가 N극성과 자기화되도록 야기한다. 따라서, 이제 N 자기화된 고정자(528)는 그 자체를 향해 S극성을 갖는 회전자 자석 요소들(512)을 당기고, 반면에 N 극성을 갖는 회전자 자석 요소들(512)을 밀어낸다. 화살표(532)에 의해 표시된 바와 같이 결과는 회전자(510)의 시계 방향 회전이다. 회전자(510)의 회전은 기준 마커(526)의 변화하는 위치를 관찰함으로써 도 16A-H를 통해 더 보여질 수 있다. 유사하게, 단계 2에서 전자석(3, 4)이 S극들이 고정자(528)를 향하고, 서로를 향해 마주하도록 동력을 공급받을 때, 고정자(528)는 N극성과 함께 다시 자기화되고 도 16C 및 16D에 도시된 바와 같이 회전자(510)의 추가 시계 방향 회전을 유도하기 위해 회전자 자석 요소들(512) 상에 작용한다. 도 16E-H는 도 15의 단계 3 및 4에 대응하는 작동을 보여준다. 특히, N극들이 고정자(528)를 향하고 서로를 향해 마주하도록 전자석(1, 2)에 동력을 공급하는 것(단계 3)은 도 16E에 도시된 바와 같이 고정자(528)가 S극성과 함께 자기화되도록 야기한다. 따라서, 이제 S 자기화된 고정자(528)는 그 자체를 향해 N극성을 갖는 회전자 자석 요소들(512)을 당기고, 반면에 S극성을 갖는 회전자 자석 요소들(512)을 밀어낸다. 화살표(532)에 의해 표시되고 도 16F에 도시된 바와 같이 결과는 회전자(510)의 추가 시계 방향 회전이다. 유사하게, 단계 4에서 N극들이 고정자(528)를 향하고 서로를 향해 마주하도록 전자석(3, 4)이 동력을 공급받을 때, 고정자(528)는 S극성과 함께 다시 자기화되고, 도 16G 및 16H에 도시된 바와 같이 회전자(510)의 추가 시계 방향 회전을 유도하기 위해 회전자 자석 요소들(512) 상에 작용한다.
회전자(510)의 움직임은 주로 회전자(510) 아래에 위치되고 회전자(510)의 회전자 자석 요소들(512)에 가까운 고정자(528)에 의해 영향을 받는다. 따라서, 전자석(1, 2, 3, 4)로부터 적용된 외부 자기장은 회전자(510)의 움직임을 직접적으로 야기하지 않지만, 대신에 고정자(528)의 자기화 및 극성을 제어하며, 그런 다음 회전자(510)의 회전을 유도하기 위해 회전자 자석 요소들(512)에 작용한다. 회전자 자석 요소들(512)의 수 및 고정자(528)의 형상은 2개의 조건이 충족되도록 선택된다. 먼저, 한 쌍의 방사상으로 대향하는 고정자 팔들이 한 쌍의 방사상으로 대향하는 회전자 자석 요소들(512)과 정렬되어 있을 때(예를 들어 도 16C를 참조하여 고정자 팔(532a 및 534b)은 각각 회전자 자석 요소들(512a 및 512b)과 정렬됨) 다른 2개의 고정자 팔들은 예를 들어 도 16C에 도시된 바와 같이 회전자 자석 요소들(512) 중 2개의 사이의 중간에 각각 엇갈려 있다. 둘째로, 각 쌍의 방사상으로 대향하는 회전자 자석 요소들(예를 들어, 도 16C의 512a 및 512b)은 동일한 자기 극성을 갖는다. 작동 시, 제어 장치(620)는 2개의 회전자 자석 요소들(512) 사이에서 엇갈린 한 쌍의 고정자 팔에 가장 가까운 전자석들에 에너지를 공급하고, 이에 따라 회전자(510)가 하나의 회전자 자석 요소(512)의 폭 절반에 대응하는 각도로 이동하도록 야기한다. 전술한 바와 같이, 일 예시에서 12개의 자기 회전자 요소들(512)이 있으므로 회전자(510)의 하나의 완전 회전에 24개의 각도 증분이 있다. 또한, 방사상으로 대향하는 회전자 자석 요소들(512)이 동일한 자기 극성을 가지고 또한 방사상으로 대향하는 전자석들이 고정자(528)를 마주하는 동일한 자기 극성(예를 들면, 도 16A의 S)을 갖도록 동력을 공급받는 이 구성은 유리하게 다른 (비 프로그래밍) 자기장에 고도로 저항하는 자기적으로 프로그램 가능한 밸브를 초래한다. 자연현상 또는 제어장치(예를 들어 MRI머신)와 관련 없는 외부 장치로부터 초래된 무작위적으로 적용된 자기장은 고정자(528)의 대향하는 단부들에 적용된 2개의 동일한 극들(예를 들어 모두 N 또는 S인 극들)을 가질 가능성이 매우 낮다. 대조적으로, 외부, 비 프로그래밍 장은 제어된 작동에 요구되는 바와 같이 N 및 S극들을 나란히 가질 가능성이 훨씬 높으며, 이는 고정자(528)를 균일하게 자기화하는 데 실패할 것이므로, 회전자(510)의 원치 않는 또는 우발적인 회전을 야기하는 데 실패할 것이다. 그에 반해, 예를 들어 미국 특허 제4,615,691호에 개시된 것과 같은 종래의 자기 회전자는 전술한 바와 같이 외부 프로그래밍 장에 반응하여 단일 자기 극성과 균일하게 자기화되는 여기에 개시된 고정자(528)와 달리, 하나의 극성을 갖는 절반 및 대향하는 극성을 갖는 다른 절반과 자기화되는 십자형 고정자를 따라 (미국 특허 제4,615,691호의 도 9에 도시된 바와 같이) 대향하는 자기 극성들을 갖는 방사상으로 대향하는 영구 자석들을 포함한다. 결과적으로, 외부 비 프로그래밍 자기장으로 인해, 종래의 장치는 원치 않는 회전 및 밸브의 압력 설정의 원치 않는 조정에 훨씬 더 민감한다.
전술한 바와 같이, 일 예시에서 회전자(510)는 12개의 회전자 자기 요소들(512)을 포함한다. 그러나, 다른 예시들에서 회전자(510)는 상이한 수(예를 들어, 8개)의 회전자 자석 요소들(512)을 포함하도록 크기가 정해지고 설계될 수 있으며, 방사상으로 대향하는 요소들이 동일한 자기 극성을 갖도록 제공된다. 또한, 회전자(510)가 이하에서 더 상세하게 논의되는 바와 같이 상이하게 구성된 밸브 프로그래머에 의해 작동되도록 구성되는 다른 예시들에서 회전자는 방사상으로 대향하는 회전자 자석 요소들이 대향하는 극성을 가지는 다수의 회전자 자석 요소들(512)(예를 들어, 10개)을 수용하도록 크기가 정해지고 설계될 수 있다.
유사한 작동은 회전자(510)의 반시계 방향 회전을 유도하도록 개시될 수 있다. 예를 들어, 도 15에 도시된 것과 유사하게 도 17은 회전자(510)의 반시계 방향 회전을 시행하기 위한 도 13의 장치의 전자석들의 에너지 공급 시퀀스의 예시를 도시하는 표이다. 도 18A-H는 도 17에 도시된 시퀀스에 대응하여, 전자석들 및 고정자(528)의 자기 극성들 및 초래된 회전자(510)의 움직임을 도시한다.
따라서, 도 17 및 18A-H를 참조하면, 반시계 방향 운동은 먼저 N극성으로 전자석(1, 2) 모두에 에너지를 공급하고, 전자석(3, 4)을 꺼짐으로 둠으로써 달성된다(단계1). 다음 단계(단계 2)에서 전자석(1, 2)은 꺼져 있고, 전자석(3, 4)은 모두 S극성으로 동력이 공급된다. 도 18A-D는 단계 1 및 2에 대응하며, 도 18B은 단계 1 후에 도달된 위치의 회전자(510)를 도시하고 도 18D는 단계 2 후에 도달된 위치의 회전자(510)를 도시한다. 도 18A-B에 도시된 바와 같이, N극성으로 전자석(1, 2)에 동력을 공급하는 것은 전술한 바와 같이 회전자 자석 요소들(512) 상에 작용함으로써 고정자(528)가 S극으로 자기화되도록 야기하고, 화살표(536)에 의해 표시된 회전자(510)의 반시계 방향 회전을 유도한다. 유사하게, 도 18C-D에 도시된 바와 같이, S극성으로 전자석(3, 4)에 동력을 공급하는 것은 고정자(528)가 N극성으로 자기화되도록 야기하고, 화살표(536)에 의해 표시된 회전자(510)의 추가 반시계 방향 회전을 유도한다. 단계 3에서 전자석(1, 2)은 모두 S극성으로 동력이 공급되는 반면, 전자석(3, 4)은 꺼짐으로 유지되고, 단계 4에서 전자석(1, 2)은 꺼져 있는 반면 전자석(3, 4)은 N극성으로 동력이 공급된다. 도 18E-H는 도 17의 단계 3 및 4에 대응하는 작동을 보여준다. 특히, S극들이 고정자(528)를 향하고, 서로를 향해 마주하도록 전자석(1, 2)에 동력을 공급하는 것(단계 3)은 도 18E에 도시된 바와 같이 고정자(528)가 N극성과 함께 자기화되도록 야기한다. 따라서, 이제 S 자기화된 고정자(528)는 그 자체를 향해 N극성을 갖는 회전자 자석 요소들(512)을 당기고, 반면에 S극성을 갖는 회전자 자석 요소들(512)을 밀어낸다. 화살표(536)에 의해 표시되고 도 18F에 도시된 바와 같이 결과는 회전자(510)의 추가 시계 방향 회전이다. 유사하게, 단계 4에서 N극들이 고정자(528)를 향하고, 서로를 향해 마주하도록 전자석(3, 4)이 동력을 공급받을 때, 고정자(528)는 S극성과 함께 자기화되고, 도 18G 및 18H에 도시된 바와 같이 회전자(510)의 추가 시계 방향 회전을 유도하기 위해 회전자 자석 요소들(512) 상에 작용한다. 시퀀스는 네 번째 단계 이후 그 자체를 반복한다. 각 단계는 전술한 바와 같이 하나의 회전자 자석 요소(512)의 폭 절반에 대응하는 회전자(510)의 각도 이동의 증분을 초래한다.
본 개시의 이점을 고려하여, 자기 모터 및 송신기 헤드(610)의 작동이 12개의 회전자 자석 요소들(512)을 포함하는 회전자를 참조하여 전술되었지만, 당업자들은 송신기 헤드(610) 및 그 전자석들의 작동이 예를 들어 10개의 회전자 자석 요소들과 같은 상이한 수의 회전자 자석 요소들을 갖는 회전자에 대해 조정될 수 있음을 이해할 것이다.
따라서, 제어 장치 및 전자석(1, 2, 3, 및 4)을 갖는 송신기 헤드(610)를 포함하는 외부 제어기에 따라 전술한 자기 모터를 갖는 이식된 밸브(200)를 사용하여, 이식 가능한 밸브의 압력 설정은 작은 증분으로 비침습적으로 제어될 수 있다. 캠(212)의 구성 및 스프링(400)의 장력은 회전자(510)의 각 각도 증분이 밸브의 압력 설정에 잘 정의된 선택된 변화(예를 들어, 10 mm H2O)를 생성하도록 설계되고 교정될 수 있다. 일 예시에서, 제어 장치(620)는 선택된 압력 설정을 달성하기 위해 예를 들어 도 15 또는 17에 도시된 시퀀스들 중 하나를 사용하여, 사용자가 밸브에 대한 원하는 압력 설정으로 들어가고 송신기 헤드(610)를 활성화하는 것을 허용하도록 구성될 수 있다.
일 예시에서, 밸브(200)의 정확한 압력 설정을 보장하기 위해, 제어 장치(620)는 완전히 개방된 위치로 밸브(200)를 설정하기 위해 먼저 도 17의 반시계 방향 회전 시퀀스를 활성화하고, 그런 다음 사용자에 의해 입력된 선택된 압력 설정으로 밸브(200)를 설정하기 위해 도 15의 시계방향 회전 시퀀스를 활성화하도록 구성될 수 있다. 특정 예시들에 따르면, 반시계 방향 회전 시퀀스가 활성화될 때, 밸브 프로그래머는 충분한 수의 반시계 방향 단계를 통해 회전하기 위해 회전자(510)를 활성화하도록 구성되어 회전자는 밸브(200)가 최저 압력 설정을 갖도록 위치될 것이다. 전술한 바와 같이, 캠 정지부(220) 및 하우징 정지부(222)의 존재는 회전자가 최소 압력 설정 위치를 지나 계속해서 회전하는 것을 방지한다. 프로그래머가 반시계 방향 회전 시퀀스를 정지한 후에, 알려진 위치(최소 압력 설정에 대응하고 캠 정지부(220)가 하우징 정지부(222)에 접하는 위치)로부터 시계 방향 시퀀스를 시작할 수 있다. 밸브 프로그래머(700)는 사용자에 의해 선택된 압력 설정으로 밸브(200)를 프로그램하기 위해 회전자(510)가 선택된 수의 시계 방향 단계를 통해 회전하도록 구동시킬 수 있다.
전술한 예시가 밸브(200)의 압력 설정을 프로그램하기 위해 회전자(510)의 시계 방향 회전(및 프로그래밍 시퀀스를 시작하는 알려진 위치로 회전자를 설정하기 위한 반시계 방향 회전)을 사용하지만, 본 개시의 이점을 고려하여, 당업자들은 시스템(밸브 및 프로그래머)이 대신에 대향하는 배열로, 즉 밸브의 압력 설정을 프로그램 하기 위한 회전자의 반시계 방향 회전(및 프로그래밍 시퀀스를 시작하는 알려진 위치로 회전자를 설정하기 위한 시계 방향 회전)을 사용하도록 구성될 수 있음을 이해할 것이다.
일부 예시들에서 외부 밸브 프로그래머가 배터리 작동식일 수 있는 것이 선호될 수 있다. 전자석들을 포함하는 송신기 헤드(610)와 같은 송신기 헤드들은 배터리로 작동하기에는 (전자석들에 에너지를 공급하기 위해) 너무 많은 전력을 요구할 수 있다. 따라서, 다른 양태 및 실시예들은 도 11B에 도시된 예시 밸브 프로그래머들과 같은 이식된 밸브(200)와 사용될 수 있고 배터리로 작동할 수 있는 매우 낮은 전력 제어기를 제공하기 위해 예를 들어 스테퍼 모터와 같이 작은 DC 모터와 함께 영구 자석들을 포함하는 밸브 프로그래머에 관한 것이다.
도 19를 참조하면 전자석들 이외에 영구 자석들을 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 일 예시의 블록도가 도시된다. 밸브 프로그래머(700)는 제어기(702), 사용자 인터페이스(704), 배터리(706), 스테퍼 모터(708) 및 영구 자석 어셈블리(710)를 포함한다. 이러한 구성 요소들은 예를 들어 도 11B에 도시된 바와 같이, 밸브(200)의 압력 설정을 제어하고 조정하기 위해 이식된 밸브(200) 근처에 유지될 수 있는 단일 하우징에 함께 패킹될 수 있다. 대안적으로, 영구 자석 어셈블리(710), 스테퍼 모터(708) 및 배터리(706)와 같은 특정 구성 요소들은 함께 패킹될 수 있으며, 제어기(702)의 기능성의 전부 또는 일부를 수행할 수 있는 제어기를 선택적으로 포함하고, (선택적으로 제어기(702)의 기능성의 전부 또는 일부를 수행할 수 있는 제어기를 갖는) 사용자 인터페이스(704)는 밸브 프로그래머(700)를 작동하는 동안 사용자가 사용자 인터페이스(704)를 더 편리하게 보는 것을 허용하도록 개별적으로 포장될 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(704)는 예를 들어 사용자가 (밸브(200)의 원하는 압력 설정을 선택하는 것과 같이) 밸브(200)의 압력 설정을 보고 명령을 입력하는 것을 허용하는 스마트폰 또는 테이블 컴퓨터와 같은 모바일 컴퓨팅 장치에서 실행하는 어플리케이션으로 구현될 수 있다. 사용자 인터페이스(704)는 예를 들어 제어기(702)로부터 압력 설정 정보를 수용하고 밸브(200)의 압력 설정을 조정하기 위해 영구 자석 어셈블리(710)를 구동시키도록 사용자 명령을 다른, 밸브 프로그래머(700)의 선택적으로 개별적으로 포장된 구성 요소들로, 예를 들어 제어기(702) 또는 스테퍼 모터(708)로 송신할 수 있다.
도 20a는 특정 실시예들에 따른 밸브 프로그래머(700)에 사용될 수 있는 영구 자석 어셈블리(710a)의 일 예시의 도면이다. 영구 자석 어셈블리(710a)는 하우징(712) 및 하우징(712) 내에 배치되고 회전 중심 축(716)에 대해 회전하도록 구성된 회전 가능한 자석 가이드(714)를 포함한다. 일 예시에서, 스테퍼 모터(708)는 제어기(702)의 제어 하에 자석 가이드(714)의 회전을 구동한다. 자석 가이드(714)의 회전은 연속적이거나 일련의 분리된 단계일 수 있다. 복수의 영구 자석들은 영구 자석들이 자석 가이드(714)와 회전하도록 자석 가이드(714)에 또는 내부에 장착된다. 도 20a에 도시된 예시에서 4개의 영구 자석들(722, 724, 726, 및 728)이 있다. 2개의 방사상으로 대향하는 영구 자석들은 동일한 자기 극성을 갖는다. 예를 들어, 도 20a에 도시된 바와 같이, 영구 자석들(722, 724)은 N 극성을 가지는 반면, 영구 자석들(726, 728)은 S극성을 갖는다. 이 구성은 예를 들어 12개의 회전자 자석 요소들(512)을 갖는 회전자(510)를 제어하기에 적절하다.
당업자들은 영구 자석 어셈블리(710)에 대한 폭넓게 다양한 변형들이 만들어질 수 있음을 이해할 것이다. 예를 들어, 4개의 영구 자석들(722, 724, 726, 및 728)이 둥근 것으로 도 20A에 도시되어 있지만, 이들은 직사각형, 타원형, 바형, 로드형, 등과 같지만 이에 한정되지 않는 다른 형상을 가질 수 있다. 추가적으로, 4개의 영구 자석들보다 더 많거나 더 적을 수 있다. 예를 들어, 도 20B는 영구 자석 어셈블리(710b)가 대향하는 자기 극성의 한 쌍의 영구 자석들(732, 734)을 포함하는 구성을 도시한다. 이 구성은 예를 들어 12개 대신에 10개의 회전자 자석 요소들(512)을 갖는 회전자(510)를 제어하기에 적절할 수 있다. 또 다른 예시에서, 영구 자석 어셈블리(710b)는 대향하는 극성의 2개의 개별 자석들보다 단일 직경 자기화된 영구 자석을 포함할 수 있다. 임의의 영구 자석들(722, 724, 726, 728, 732, 또는 734)은 단일 영구 자석들이 아니라 동일한 자기 극성의 다수의 영구 자석의 클러스터로 구성될 수 있음이 더 이해될 수 있다. 스테퍼 모터(708)에 의해 구동되어, 자석 가이드(714) 및 복수의 영구 자석들(722, 724, 726, 및 728, 또는 732 및 734)은 회전 축(716)에 대해 회전한다. 밸브 프로그래머(700)가 이식된 밸브(200) 위에 배치될 때, 영구 자석 어셈블리(710)는 고정자(528)를 자기화시킨다. 자석 가이드(714)의 회전은 고정자(528)의 자기화를 변경하고, 이에 따라 송신기 헤드(610)에 대해 전술한 바와 유사하게 회전자(510)의 이동을 유도한다.
도 21A-E는 도 20a의 영구 자석 어셈블리(710a)를 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 예시에 대한 자석 가이드(714)의 회전에 반응하여, 고정자(528)의 변화하는 자기 극성 및 초래된 회전자(5100의 회전의 예시를 개략적으로 도시한다. 도 21A-E에서, 영구 자석 어셈블리(710a)는 링(718)에 의해 개략적으로 제시된다. 도 21a에 도시된 바와 같이, 예를 들어, 링(718)은 4개의 자기 사분면을 가지며, 도 20A에 도시된 4개의 영구 자석들(722, 724, 726, 728)에 대응하여, 각 자기 극성 중 2개(730a 및 730c는 N, 및 730b 및 730d는 S) 및 방사상으로 대향하는 사분면들은 동일한 자기 극성을 갖는다. 링(718)은 도 21A-E를 통해 자석 가이드(714)의 회전을 도시하도록 의도되고 반드시 물리적 구조에 대응하지는 않는 제어기 기준 마커(736)를 포함한다. 유사하게, 회전자 기준 마커(538)는 도 21A-E를 통해 회전자(510)의 회전을 도시하기 위해 회전자 자석 요소들(512) 중 하나에 도시된다.
도 21A를 참조하면, 제1 위치에서, 링(718)의 사분면(730b, 730d)에 대응하는 S극성을 갖는 2개의 대향으로 위치된 영구 자석들(도 20A의 영구 자석(726, 728))은 이들이 가장 근접하거나 N으로 자기화하도록 정렬된 대향하는 고정자 암들(534c, 534d)을 야기한다. 유사하게, 링(718)의 사분면(730a, 730c)에 대응하는 N극성을 갖는 다른 2개의 대향으로 위치된 영구 자석들(도 20A의 영구 자석(722, 724))은 이들이 가장 근접하거나 S로 자기화되도록 정렬된 다른 2개의 대향하는 고정자 암들(534a, 534b)을 야기한다. 이제 S로 자기화된 고정자 암들(534a, 534b)은 대향하는 자기 극성의 2개의 회전자 자석 요소들 사이에서 엇갈려지고 N극성화된 회전자 자석 요소들(512a, 512b)을 당기는 반면 S극성화된 회전자 자석 요소들(512c, 512d)을 밀어내며, 도 21B에 도시된 위치로 회전자(510)의 회전을 초래한다. 도 21A에서 도 21B로의 회전자 기준 마커(538)의 상대적인 변위에 의해 도시된 바와 같이, 회전자(510)는 하나의 회전자 자석 요소(512)의 절반 폭에 대응하는 각도로 회전한다. 도 21A에서 도 21B로의 제어기 기준 마커(736)의 상대적인 변위에 의해 도시된 바와 같이, 회전자(510)의 회전 각도는 링(718)의 45도 회전에 대응한다.
도 21A에서, 링(718)의 사분면(730a-d)에 의해 제시된 4개의 영구 자석들(722, 724, 726, 728)은 각각 고정자 암들(534a-d) 중 하나와 각각 정렬된다. 도 21B를 참조하여, 제1 위치(도 21A)로부터 링(718)의 45도의 회전에 의해 달성된 (즉, 영구 자석 어셈블리(710a)의 기준 마커(736)에 의해 표시된 바와 같이) 제2 위치에서, 링(718)의 사분면들(730a-d)에 의해 제시된 각각의 4개의 영구 자석들(722, 724, 726, 728)은 이제 2개의 회전자 암들을 가로질러 엇갈린다. 결과적으로, 각각의 고정자 암들(534a-d)은 도 21B에 도시된 바와 같이, N으로 자기화되는 각 암의 일부 및 S로 자기화되는 또 다른 일부와 함께, 분할된 자기 편극(magnetic polarization)을 갖는다.
도 21C를 참조하여, 기준 마커(736)에 의해 표시된 바와 같이 자석 가이드(714)의 추가 45도 회전은 고정자 암들(534a-d)을 갖는 영구 자석 어셈블리(710a)의 4개의 영구 자석들(722, 724, 726, 728)을 재정렬한다. 도시된 바와 같이, 대향하는 고정자 암들(534a, 534b)은 이제 N으로 자기화되고 대향하는 고정자 암들(534c, 534d)은 이제 S로 자기화된다. 이제 N으로 자기화된 고정자 암들(534a, 534b)은 대향하는 자기 극성의 2개의 회전자 자석 요소들(512) 사이에서 다시 엇갈려지므로, N극성화된 회전자 자석 요소들(512a, 512b)을 밀어내고 S극성화된 회전자 자석 요소들(512c, 512d)을 당기며, 도 21D에 도시된 위치로 회전자(510)의 회전의 (하나의 회전자 자석 요소(512)의 절반 폭에 대응하는) 또 다른 각도 증분을 초래한다.
도 21D를 참조하여, 링(718)에 의해 제시되고 기준 마커(736)에 의해 표시된 자석 가이드(714)의 추가 45도 회전은 다시 분할된 자기 극성을 각각 갖는 고정자(528)의 암들을 초래한다. 자석 가이드(714)의 또 다른 45도 회전은 고정자(528)를 도 21A의 자기 극성 구성으로 되돌리고 도 22에 도시된 바와 같이 회전자(510)가 또 다른 각도 증분에 의해 회전하도록 야기한다. 주기는 도 20A의 외부 영구 자석들(722, 724,726, 728)에 대한 자석 가이드(714)의 도 21E에 도시된 바와 같이 추가 회전을 반복하도록 계속된다.
따라서, 예를 들어 도 4C에 도시된 회전자(510) 및 도 20A에 도시된 영구 자석 배열을 포함하는 밸브 제어기의 구현을 위해, (도 21A 및 21E의 제어기 기준 마커(736)의 위치들을 비교함으로써 보여질 수 있는 바와 같이) 자석 가이드(714)의 180도 회전은 도 21A 및 21E의 회전자 기준 마커(538)의 위치들을 비교함으로써 보여질 수 있는 바와 같이, (하나의 회전자 자석 요소(512)의 2배 폭과 동등한 이동에 대응하는) 회전자(510)의 회전의 4개의 각도 증분을 초래한다. 따라서, 자석 가이드(714)의 완전한 3회전은 회전자(510)의 완전한 1회전을 초래한다. (고정자(528)를 통해) 회전자(510) 상의 밸브 프로그래머(700)의 간접적인 작용을 통해 달성된 이 “기어 감속” 효과는 유리하게 밸브 프로그래머(700)의 대응하는 작은 이동을 요구하지 않고 회전자(510)의 매우 작은 증분 이동을 허용한다. 이는 자석 가이드(714)가 이식 가능한 밸브(200)의 회전자(510)만큼 작을 필요가 없기 때문에 사용자에 의한 밸브 프로그래머(700)의 사용의 편의성 또는 밸브 프로그래머(700)의 제조의 단순화를 개선할 수 있다.
밸브 프로그래머(700) 및 회전자(510) 사이에서의 기어 비의 조정은 영구 자석 어셈블리 또는 회전자(510)의 구성(예를 들어, 자석의 수)을 변경함으로써 달성될 수 있다. 예를 들어, 도 4C에 도시된 바와 유사지만 12개의 회전자 자석 대신에 10개의 회전자 자석을 갖는 회전자 배열 및 도 20A의 것 대신에 도 20B의 2개의 영구 자석들(732, 734)을 사용하는 것은 회전자(510)의 완전한 1회전을 야기하는 자석 가이드(714)의 완전한 5회전을 초래한다. 당업자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 이점을 고려하여, 외부 영구 자석들 및 회전자 자석들의 다양한 다른 조합들이 구현될 수 있으며, 본 개시의 부분으로써 고려되고 본 발명의 범위 내에 있도록 의도된다.
도 22는 밸브 프로그래머의 회전을 도시하는 흐름도이고 도 21A-E를 참조하여 전술된 작동에 따라, 회전자의 회전 및 고정자의 변화하는 자기화에 대응한다. 화살표(119A)는 흐름도의 각 단계에서의 회전자의 회전을 도시한다.
특정 예시들에서 밸브 프로그래머(700)는 사용자가 사용하기에 편안하고 쉽도록 휴대용 하우징(762)에 패킹될 수 있다. 도 23A-23D는 밸브 프로그래머(700)의 예시(760)를 도시한다. 이 예시에서, 밸브 프로그래머(760)는 컴퓨터 마우스와 유사한 형상을 갖는다. 도시된 바와 같이, 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 그 외측 표면 상에 둥근 모퉁이를 가지며, 사용자가 보유하기에 쉽고/쉽거나 편안할 수 있는 전체 둥근 형상을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 한손으로 사용자에 의해 쉽게 보유될 수 있다.
도 23A는 밸브 프로그래머(760)의 평면도를 도시한다. 도 23B는 밸브 프로그래머(760)의 밑면도를 도시한다. 도 23C는 밸브 프로그래머(760)의 단부도를 도시하고, 도 23D는 밸브 프로그래머(760)의 사시도를 도시한다.
전술한 바와 같이, 밸브 프로그래머(760)는 배터리로 작동될 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 하우징(762)은 자석 어셈블리(710)(도 23A-D에 도시되지 않음)와 함께 하나 이상의 배터리들을 수용할 수 있다. 전술한 바와 같이, 일부 실시예들에서, 밸브(200)는 10개의 자석 스테퍼 모터를 포함하고, 밸브(200)의 스테퍼 모터를 회전시키기 위해 밸브 프로그래머(760)의 자석 어셈블리(710) 2개의 대향으로 자기화된 자석들. 2개의 대향으로 자기화된 자석들은 밸브 프로그래머(760) 내에서 하향으로 배향된 대향하는 장을 갖는다.
도 23A 및 23D에 도시된 바와 같이, 밸브 프로그래머(760)는 압력 설정, 배터리 상태(770), 및 선택적으로 다른 정보와 같은 정보를 보여주는 사용자 인터페이스(764)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 사용자 인터페이스(764) 스크린의 중심은 (디지털 판독 출력에서) 선택된 압력을 보여줄 수 있다. 스크린의 경계는 이하에서 더 논의되는 바와 같이 X 선이 보여줄 표시, 또는 압력 판독기에 의해 표시될 수 있는 밸브 회전자의 위치를 포함할 수 있다.
밸브 프로그래머(760)는 사용자가 밸브 프로그래머(760)의 압력 설정점을 선택하고 이에 따라 밸브(200)의 압력을 설정하는 것을 허용하도록 인터페이스 메커니즘을 포함한다. 일부 실시예들에서, 도 23A에 도시되는 바와 같이, 밸브 프로그래머(760)는 압력 설정점을 증가시키는 제1 버튼(761a) 및 압력 설정점을 감소시키는 제2 버튼(761b)을 포함한다. 대안적으로, 밸브 프로그래머(760)는 압력 설정점을 증가시키기 위해 제1 방향으로 회전 가능하고 압력 설정점을 감소시키기 위해 제2 방향으로 회전 가능한 (도 23E의 실시예에 도시된 휠과 같은) 휠을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 제1 버튼(761a), 제2 버튼(761b), 및 휠을 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 전술한 바와 같이 밸브(200)를 20개의 압력 설정 중 하나로 설정할 수 있다. 일부 실시예들에서, 최고 압력 설정은 밸브(200)를 완전히 폐쇄하지 않는다. 이는 환자가 밸브(200)를 완전히 폐쇄하지 않고도 여전히 밸브(200)를 필요로 하는지 여부를 검사하는데 유용할 수 있다.
밸브 프로그래머(760)는 눌렸을 때 밸브 프로그래머(760)가 밸브(200)를 프로그램하기 위해 자석 어셈블리(710)를 구동하도록 야기하는 프로그래밍 버튼(769)을 더 포함할 수 있다. 일부 예시들에서 프로그래밍 버튼(769)은 도 23A에 도시된 바와 같이, 하우징의 전방 엣지(edge) 상에 위치될 수 있다.
밸브 프로그래머(760)는 또한 도 23A 및 23C에 도시된 바와 같이, 온/오프 버튼(772)을 포함할 수 있다.
도 23B 및 23C를 참조하여, 밸브 프로그래머(760)의 하우징(762)은 밸브(200)의 압력 설정을 프로그램하기 위해 이식된 밸브(200) 위에 밸브 프로그래머(760)를 정확하게 배양하는 것을 용이하게 하도록 형성될 수 있다. 특정 예시들에서, 하우징(762)은 밸브 프로그래머(760)의 하부의 측벽(765)에 의해 정의된 몰드된 공동(763)을 포함한다. 공동(763)은 이식된 밸브(200)의 형상 및 크기에 적어도 대략적으로 대응하도록 형성되고 크기가 정해진다. 공동(763)은 측벽(765)에 정의된 한 쌍의 채널(767)을 포함한다. 전술한 바와 같이, 프로그램 가능한 밸브(200)의 입구 포트는 유입 카테터에 연결될 수 있고, 프로그램 가능한 밸브(200)의 출구 포트는 배수 카테터에 연결될 수 있다. 채널(767)은 밸브 프로그래머(760)가 환자의 머리에 이식된 밸브(200) 위로 배치될 때 채널(767)이 유입 카테터 및 배수 카테터와 정렬되도록 크기가 정해지고 배열될 수 있으며, 이에 따라 이식된 밸브(200)와 함께 밸브 프로그래머(760)를 정확하게 정렬하는 것을 돕는다.
사용자가 프로그래머(760)에 원하는 압력 설정점을 설정한 후에, 사용자는 프로그래머(760)를 밸브(200)의 상부에 배치한다. 그 다음, 사용자는 프로그래밍을 시작하기 위해 프로그래머(760)의 전방 엣지 상의 프로그래밍 버튼(769)을 누른다.
도 23E는 밸브 프로그래머(777)의 평면도를 도시한다. 밸브 프로그래머(777)는 사용자의 손에 보유될 수 있는 하우징(762)을 갖는다. 밸브 프로그래머(777)는 압력 설정, 배터리 상태(770), 및 선택적으로 다른 정보와 같은, 정보를 보여주는 사용자 인터페이스(764)를 포함한다. 밸브 프로그래머(777)는 압력 설정점을 증가시키기 위해 제1 방향으로 회전 가능하고 압력 설정점을 감소시키기 위해 제2 방향으로 회전 가능한 휠(787)을 포함한다. 도 23E에서, 휠은 사용자의 손가락에 의해 회전될 수 있도록 하우징(762)의 측면을 넘어 수형하게 부분적으로 연장된다.
도 24는 도 23A-D의 밸브 프로그래머(760) 또는 도 23E의 밸브 프로그래머(777)와 같은 밸브 프로그래머(700)를 작동하는 방법(1100)의 예시를 도시하는 흐름도이다. 단계(1102)에서, 사용자는 프로그래머 상의 온/오프 버튼(772)을 누름으로써 밸브 프로그래머(760)를 켠다. 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머(760)는 사용자가 온/오프 버튼(772)을 2초 동안 누르고 유지할 때 켜진다. 켜진 후에, 밸브 프로그래머(760)는 단계(1104)의 초기 모드로 진행한다. 초기 모드에서, 밸브 프로그래머(760)는 모터가 반시계 방향으로 선회하고 한 턴 동안 단계를 카운트하는 자기 진단(self-test)을 수행하고, 단계의 수를 한 턴 동안 필요한 단계의 수와 비교한다. 일부 실시예들에서, 모터 자기 진단은 모터가 선회할 때 항상 활성이다. 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머 디스플레이(사용자 인터페이스 스크린)(764)는 단계(1104)에서 3초 동안 모든 아이콘들을 보여준다. 밸브 프로그래머 배터리의 충전량이 너무 낮으면, 밸브 프로그래머(760)는 단계(1106)를 진행하며, 이는 배터리 상태 표시기(770) 또는 표시기가 사용자 인터페이스 스크린(764)에서 깜빡이고 밸브 프로그래머(760)가 꺼진다. 일부 예시들에서, 밸브 프로그래머(760)의 배터리 충전량이 낮으면, 배터리 상태 표시기(770)는 프로그래머 디스플레이(764) 상에서 느리게 깜빡이고, 배터리 충전량이 극도로 낮으면, 배터리 상태 표시기(770)는 프로그래머 디스플레이(764) 상에서 빠르게 깜박인다.
배터리 충전량이 충분하면, 밸브 프로그래머(760)는 편집 모드인 단계(1108)로 진행한다. 배터리 상태는 전술한 바와 같이 사용자 인터페이스 스크린(764) 상에 표시될 수 있다. 단계(1108)의 편집 모드에서, 편집 모드가 가능함을 보여주는 아이콘은 프로그래머 디스플레이(764) 상에 나타난다. 편집 모드에서, 사용자는 이식된 밸브(200)에 대한 밸브 프로그래머의 압력 설정점을 증가 또는 감소시키기 위해 증가 버튼(761a) 또는 감소 버튼(761b)을 누를 수 있다. 밸브 프로그래머(760)가 버튼(761a, 761b) 이외에 압력 설정점 조정을 위한 휠(787)을 포함하는 다른 예시들에서, 사용자는 원하는 압력 설정을 선택하기 위해 단계(1108)의 휠을 회전시킬 수 있다.
압력 설정점이 선택되면, 밸브 프로그래머(760)는 이식된 밸브(200)를 프로그램하는데 사용할 준비가 된다. 따라서, 사용자는 전술한 바와 같이 이식된 밸브(200)와 함께 밸브 프로그래머(760)를 정확하게 정렬하기 위해 하우징(762)의 형상을 사용하여 밸브 프로그래머(760)를 이식된 밸브(200) 위로 환자의 머리 상에 배치할 수 있다. 밸브(200)를 프로그래밍하는 것을 시작하기 위해, 사용자는 밸브 프로그래머(760) 상의 프로그래밍 버튼(769)을 누르고, 단계(1110)에서의 프로그래밍 모드로 들어간다. 프로그래밍 모드에서, 프로그래머 디스플레이(764)는 예를 들어 도 23A에 도시된 바와 같이, 잠금 기호와 함께 선택된 압력 설정점 값을 도시할 수 있다.
일 예시에서, 밸브(200)의 정확한 압력 설정을 보장하기 위해, 밸브 프로그래머(700)는 먼저 완전 폐쇄 위치로 밸브(200)를 설정하기 위해 하나의 방향(예를 들어, 반시계 방향)으로 자석 가이드(714)의 회전을 구동한 다음, 사용자에 의해 들어가진 선택된 압력 설정으로 밸브(200)를 설정하기 위해 대향하는 방향(예를 들어, 시계 방향)으로 회전 시퀀스를 시작하도록 구성될 수 있다. 따라서, 특정 실시예들에서 예정된 시간, 예를 들어 1초 후에, 밸브 프로그래머(760)는 프로그래머 자석이 밸브(200)를 초기화하기 위해 반시계 방향으로 선회하는 단계(1112)로 진행한다. 예를 들어, 영구 자석 어셈블리(710a, 710b)의 프로그래머 자석은 프로그램 가능한 밸브(200)의 캠이 최저 위치에 있도록 먼저 반시계 방향으로 대략 6 턴 동안 회전될 수 있다. 초기 위치에 도달된 후에, 밸브 프로그래머(760)는 프로그래머 자석이 시계 방향으로 선회하도록 시작하는 단계(1114)로 진행한다. 프로그래머 자석이 선회하는 동안 밸브 프로그래머(760)는 밸브(200)에 대한 현재 및 최종 위치를 표시한다. 프로그래머 자석의 최종 위치에 도달하면, 밸브 프로그래머(760)는 들을 수 있는 알림과 같은 알림(alert)이 선택된 압력 설정점에 도달했음을 표시하는 단계(1116)로 진행한다. 예정된 시간, 예를 들어 3초 후에, 밸브 프로그래머(760)는 단계(1108)의 편집 모드로 되돌아간다. 이 단계에서, 사용자는 온/오프 버튼(772)을 누름으로써 밸브 프로그래머(760)를 끌 수 있다. 일부 실시예들에서, 밸브 프로그래머(760)와 사용자 상호 작용이 없는 특정 시간, 예를 들어 60초 후에, 밸브 프로그래머(7600는 자동적으로 꺼진다.
도 14, 16A-H, 18A-H, 21A-E, 및 22로 돌아가면, 전술한 예시들에서, 고정자(528)는 예를 들어 도 14에 도시된 바와 같이 X 형상을 가지고, “고체” 또는 단일(unitary) 구조이다. 고정자(528)의 형상은 고정자 암들 사이에 90도 각도를 갖는 + 형상 사이에서 매우 좁은 X형상으로 변할 수 있다. 또한, 특정 실시예들에 따르면, 고정자(528)는 단일 고체 또는 단일 구조가 아닌 복수의 별개의 고정자 요소들을 사용하여 구현될 수 있다. 도 25A-C는 12 자석 회전자와 조합되어, 상이한 형상들을 갖는 고정자의 3개의 개략적인 예시들을 도시한다. 도 25A는 +형 단일 회전자(540)의 예시를 도시한다. 도 25B는 도 25A에 도시된 예시에서의 4개의 고정자 암들의 팁에 대략 대응하는 위치들에서 회전자 자석 요소들(512) 아래에 배치된 4개의 고정자 요소들(542)을 포함하는 고정자의 예시를 도시한다. 도 25B에 도시된 예시에서, 4개의 고정자 요소들(542)은 4개의 원형 도트로 구성된다. 그러나, 고정자 요소들은 임의의 다양한 다른 형상들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 25C는 “이중 원형 도트” 또는 타원으로 구성된 4개의 고정자 요소들(544)을 포함하는 고정자의 또 다른 예시를 도시한다. 다른 예시들에서, 고정자 요소들(542 또는 544)은 정사각형 또는 직사각형일 수 있고, 다른 기하학 또는 비 기하학적 형상을 가질 수 있다.
도 25A-C에 도시된 각각의 예시들에서, 고정자 “팔들” 사이의 각도(546)는 대략적으로 90°이다. 그러나, 전술한 바와 같이, 각도(546)는 다를 수 있다. 당업자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 이점을 고려하여, 각도(546)는 예를 들어 고정자(528)의 크기 및 회전자(510)의 구성에 의존될 수 있는 90° 및 0이 아닌 최소 값(0 또는 0에 매우 근접한 각도 값은 4 암 고정자 대신에 자기 모터의 작동을 변화시키는 2 암 고정자를 초래한다) 사이에서 임의의 값을 가질 수 있다. 도 26A-C는 각도(546)가 대략적으로 75°인 고정자들의 예시들을 더 도시한다. 특히, 도 26A는 더 가까운 2개의 고정자 암들 사이의 각도가 75°이므로 더 떨어진 고정자 암들 사이의 여각(complimentary angle)이 105°인 X형 단일 고정자(540a)의 예시를 도시한다. 도 26B 및 26C는 각각 각도(546)가 75°인 4개의 별개 고정자 요소들(542, 544)을 포함하는 고정자들의 예시들을 도시한다. 특정 예시들에서, 각도(546)의 값은 적어도 (예를 들어, 밸브 프로그래머와 관련없는 MRI 또는 다른 자기장 발생기로부터의)외부 비 프로그래밍 자기장에의 저항 및 회전자(510)의 원하는 이동(예를 들어, 밸브의 특정 증분 압력 설정에 대응하는 회전자의 특정 증분 이동을 달성하는 것에 기초하여 선택될 수 있다. 특정 예시들에서, 모터가 상대적으로 높은 코깅 토크(cogging torque)를 갖도록 고정자(528)를 구성하는 것이 바람직할 수 있다. 코깅 토크는 회전자(510)를 특정 위치에 유지하는데 필요한 힘에 대응한다. 높은 코깅 토크는 모터의 외부 비 프로그래밍 자기장에 대한 저항 또는 내성을 증가시킬 수 있고, 또한 회전자(510)가 스프링(400)의 반력에 의해 이동되는 것을 방지할 수 있다.
고체 고정자가 아닌 별개의 고정자 요소들(542 또는 544)의 사용은 도 25A 및 26A에 예시된 바와 같이 고정자(540,540a)의 예시와 비교하여 자기 물질의 양을 감소시킨다. 외부 자기장으로부터의 고정자 요소들(542 또는 544)의 자기화는 도 16A-H, 18A-H, 21A-E, 및 22를 참조하여 전술한 바와 유사한 방식으로 회전자(510)를 회전시키도록 작용한다. 회전자(510)의 회전은 예를 들어 전술 및 도 13에 도시된 바와 같은 외부 전자석과 함께, 또는 예를 들어 전술 및 도 20A 및 20B에 도시된 바와 같은 외부 영구 자석들과 함께 성취될 수 있다. 특정 예시들에서, 고정자 요소들(542)은 각각 회전자 자석 요소들(512)보다 약간 더 클 수 있다(예를 들어, 원형인 경우 더 큰 직경). 예를 들어, 회전자 자석 요소들(512)이 1.3mm의 직경을 가지면, 도 25B 또는 26B에 도시된 원형 고정자 요소들(542)은 1.4mm의 지경을 가질 수 있다.
전술한 바와 같이, 특정 실시예들에 따르면 프로그램 가능한 밸브(200)는 예를 들어 의사가 예를 들어 X선 또는 다른 영상 기술을 요구하지 않는 홀 센서와 같은 외부 자기 센서를 사용하는 밸브(200)의 압력 설정을 경정하는 것을 허용하는 자기 표시기 메커니즘을 포함할 수 있다. 특히, 특정 예시들에서 자기 모터는 회전자(510)의 위치를 표시하는 하나 이상의 기준 또는 표시기 자석들을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 회전자 위치는 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 설정과 직접적으로 상호 관련된다. 따라서, 일부 예시들에서 외부 밸브 프로그래머(700)는 표시기 자석(들)에 기초하여 이식된 밸브(200)의 압력 설정을 판독 또는 감지하도록 구성된 자기 센서를 포함할 수 있다. 다른 예시들에서, 개별 압력 판독기는 이하에서 더 논의되는 바와 같이 제공될 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 표시기 메커니즘은 회전자(510) 내로 포함될 수 있다. 예를 들어, 전술한 바와 같이, 회전자(510)는 도 4A, 5, 6A, 및 14에 도시된 바와 같이, 회전자 자석 요소들(512) 중 특정 요소들의 상부에 위치된 기준 또는 위치 설정 자석 요소들(524)을 포함할 수 있다. 도 27은 회전자 자석 요소들(512) 중 특정 요소들 위에 위치된 3개의 기준 자석 요소들(524a, 524b, 524c)을 포함하는 회전자(510)의 개략적인 예시를 도시한다. 도시된 예시에서, 기준 자석 요소(524a)는 N 자기 극성을 가지며, 기준 자석 요소들(524b, 524c)은 기준 자석 요소(524a)로부터 대략 방사상으로 가로질러 위치되고(직접 방사상으로 대향하는 기준 자석 요소(524a)인 회전자 자석 요소(512)의 양 측 상에) 둘 모두는 N 자기 극성을 갖는다. 전술한 바와 같이, 회전자 자석 요소들(512)은 교번 자기 극성과 함께 배열되고 서로 직접 방사상으로 대향하는 각 2개의 회전자 자석 요소들(512)은 동일한 자기 극성을 갖는다. 따라서, N극 및 S극을 모두 갖고 회전자(510)에 걸치는 기준 자석을 제공하기 위해, 도 27에 도시된 바와 같은 3개의 기준 자석 요소들(524)의 배열이 사용될 수 있다. 전술한 바와 같이, 다른 실시예들에서, 회전자(510)는 12개가 아닌 다수의 회전자 자석 요소들(512)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 회전자(510)는 10개의 자석 요소들을 포함할 수 있다. 이러한 예시에서, 12 자석 회전자와 달리, 10자석 회전자에서 대향하는 회전자 자석 요소들이 대향하는 극성들을 가질 수 있기 때문에, 단지 2개의 기준 자석 요소들(524)이 사용될 수 있다. 회전자(510)가 10개의 자석 요소들을 포함하는 또 다른 예시에서, 4개의 기준 자석들(2개의 대향으로 배열된 쌍)이 사용될 수 있다. 따라서, 당업자들에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 이 개시의 이점을 고려하여, 회전자(510)의 구성에 적어도 부분적으로 기초하여 다양한 수 및 배열의 기준 자석 요소들(524)이 사용될 수 있다. 추가적으로, 특정 실시예들에서, 별개의 기준 자석 요소들(524)을 포함하지 않고, 기준 자석 요소들의 원하는 위치들에 대응하는 회전자 자석 요소들(512)은 간단히 다른 회전자 자석 요소들보다 "크게" 만들어질 수 있으며, 이에 따라 회전자(510)의 회전에 영향을 주는 회전자 자석 요소들 및 위치 표시 자석들 모두로 작용한다.
다른 예시들에서, 도 4A, 5, 6A, 14, 및 27에 도시된 바와 같이, 회전자 자석 요소들(512) 위에 기준 자석 요소들(524)을 위치 설정하는 대신에, 기준 또는 위치 설정 자석 요소들은 회전자(510)의 측면(들)에 위치될 수 있다. 도 28A-28C는 수직으로 배향된 (수평으로 배향된 회전자 자석 요소들(512)에 대해) 측면 위치 설정 자석 요소들(553)이 회전자 자석 요소들(512)의 방사상으로 외측에 위치되는 모터 구성들의 예시들을 도시한다. 도 32를 참조하여 이하에서 더 논의되는 바와 같이, 위치 설정 자석들은 회전자(510)의 위치 및 밸브(200)의 압력 설정을 표시하기 위해 예를 들어 압력 판독기(660)에 의해 판독될 수 있는 표시기 자석(도 28A-C에 도시되지 않음)을 배향한다. 도 28A를 참조하여, 2개의 측면 위치 설정 자석 요소들(553)이 제공되어 있는 예시가 도시된다. 이 예시에서, 각각의 내부 면(555)(즉, 회전자 자석 요소들에 더 가까운 면)의 극성은 인접한 회전자 자석 요소(512)의 상부 면의 극성과 반대이다. 일부 실시예들에서, 각 측면 위치 설정 자석(553)은 예를 들어 1.0mm 직경 및 0.3mm의 높이를 갖는다. 도 28B는 4개의 측면 위치 설정 자석 요소들(557)이 제공된 또 다른 예시를 도시한다. 이 예시에서, 각 측면 위치 설정 자석 요소(557)의 각각의 내부 면(555)의 극성은 인접한 회전자 자석 요소(512)의 상부 면의 극성과 동일하다. 일부 실시예들에서, 각 측면 위치 설정 자석(557)은 예를 들어 0.85mm의 직경 및 0.25mm의 높이를 갖는다. 도 28C는 2개의 측면 위치 설정 자석 요소들(559)이 제공되어 있는 또 다른 예시를 도시한다. 2개의 측면 위치 설정 자석 요소들(553)이 회전자(510)를 가로질러 서로 직경으로 대향하게 배치된 도 28A에 도시된 예시와 대조적으로, 도 28C에 도시된 예시에서는, 2개의 측면 위치 설정 자석 요소들이 회전자(510)의 동일한 반구에 위치된다. 각 측면 위치 설정 자석(559)의 각각의 내부 측(555)의 극성은 인접한 회전자 자석의 상부 면의 극성과 동일하다. 일부 실시예들에서, 각 측면 위치 설정 자석(559)은 예를 들어 1.0mm의 직경 및 0.3mm의 높이를 갖는다.
도 29를 참조하면 기준 자석 요소들(524) 또는 (예를 들어 위치 설정 자석 요소들(553, 557, 또는 559)에 의해 위치된) 표시기 자석으로부터 자기 신호를 감지하고 그로부터 회전자(510)의 위치 및 밸브(200)의 대응하는 압력 설정을 유도하도록 구성된 자기 센서(812)를 포함하는 외부 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)의 예시의 블록도가 도시된다. 도 29에 도시된 바와 같이, 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)는 밸브(200)의 압력 설정을 위한 (영구 자석 어셈블리(710) 또는 송신기 헤드(610)를 참조하여 전술한 바와 같은 전자석들의 집합체와 같은) 자석 어셈블리(814) 및 자석 어셈블리(814)를 제어하고 작동시키는데 필요할 수 있는 (전자 통신 포트, 모터, 액추에이터, 구동 회로 등과 같은) 통신/제어 회로(816)를 포함하는 송신기 헤드(810)를 포함할 수 있다. 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)는 제어 장치(820)를 작동시키거나 송신기 헤드(810)와 통신하는데 필요할 수 있는 통신/제어 회로(824)와 함께, 사용자가 예를 들어 밸브(200)의 현재 압력 설정과 같은 정보를 볼 수 있고 예를 들어 밸브(200)의 원하는 압력 설정과 같은 제어 명령을 제공할 수 있게 하는 사용자 인터페이스(822)를 포함하는 제어 장치(820)를 더 포함한다. 특정 예시들에서, 송신기 헤드(810) 및 제어 장치(820)는 분리되고 유선 또는 무선 통신 링크(804)를 통해 통신한다. 다른 예시들에서, 송신기 헤드(810) 및 제어 장치(820)는 밸브 프로그래머(760)에서와 같이 점선(802)에 의해 표시된 바와 같이 함께 포장될 수 있다. 자기 센서(812)는 제어 장치(820) 또는 송신기 헤드(810)의 통신/제어 회로(816)와 통신할 수 있다. 자석 어셈블리(814)가 꺼질 수 있는 전자석들을 포함하는 특정 예시들에서, 자기 센서(812)는 송신기 헤드(810)에 포장될 수 있다. 다른 예시들에서는, 별개의 유닛으로 포장될 수 있다.
송신기 헤드(810)에 자기 센서(812)를 포함하는 일 실시예에서 이식된 밸브(200)의 압력 설정이 감지되어 제어 장치(820)로 통신될 수 있게 한다. 일 예시에서, 자기 센서(812)는 밸브(200) 내부의 회전자(510)의 위치를 감지하고 감지된 위치를 압력 설정 판독으로 변환한다. 이러한 회전 위치 및 압력 설정 사이의 상호 관계들은 교정 과정에 따라 각 밸브에 대해 결정될 수 있다. 상호 관계는 회전 위치가 압력 설정으로 및 그 반대로 변환되는 룩-업(look-up) 기능을 제공할 수 있다. 이러한 압력 조정의 해결(resolution)은 여기에 이용된 기술에 따라 성취될 수 있다(예를 들어, 회전자 자석 요소들(512)의 알려진 크기에 기초하여). 대안적으로 또는 부가적으로, 캠의 형상과 조합된 스프링 유형 및/또는 스프링 상수는 회전 단계당 압력 변화를 제어하는데 사용될 수 있다. 자기 센서(812)는 예를 들어 홀 센서 또는 나침반일 수 있다.
특정 실시예들에 따르면, 밸브 프로그래밍 어셈블리(800)와 같이 밸브 프로그래밍 어셈블리는 전술한 밸브 프로그래머(760)와 같은 밸브 프로그래머 및 별개의 압력 판독기를 포함할 수 있다. 압력 판독기는 이식된 프로그램 가능한 밸브(200)의 압력 설정을 판독하는데 사용될 수 있고, 전술한 바와 같이 밸브 프로그래머(760)는 이식된 밸브(200)의 압력 설정을 프로그램하는데 사용될 수 있다. 압력 판독기는 자석의 배향에 기초하여 압력 판독을 제공하도록 구성된 자석을 포함하는 나침반일 수 있다. 나침반은 기계적 나침반 또는 전자식 나침반일 수 있다.
일부 실시예들에서, 압력 판독기는 휴대용일 수 있다. 일부 실시예들에서, 압력 판독기는 전자식이다. 특정 예시들에서 압력 판독기는 예를 들어 밸브 프로그래머(760)의 외형과 매우 유사한 외형을 가질 수 있다.
도 30A 및 30B는 특정 실시예들에 따른 압력 판독기(660)의 예시를 도시한다. 도 30A는 압력 판독기(660)의 사시도이고 도 30B는 평면도이다. 압력 판독기(660)의 자석은 이식된 밸브(200) 위로 압력 판독기(660)를 배치함으로써 밸브(200)에 대해 배향되어 압력 판독기(660)의 상부 표면 상의 화살표(662)는 밸브(200)를 통한 유체의 유동의 방향과 정렬된다. 압력 판독기(660)는 이식된 밸브(200)와의 정렬을 용이하게 하기 위해 형성되고 크기가 정해질 수 있다. 예를 들어, 압력 판독기(660)는 밸브 프로그래머(7600에 대해 전술한 바와 유사하게 이식된 밸브(200)의 크기 및 형상에 대응하는 하부 표면에 리세스 또는 공동을 포함할 수 있다. 도 30A 및 30B에 도시된 바와 같이, 압력 판독기(660)는 원형 형상을 가질 수 있고, 원주 둘레에 배열된 압력 설정 범위를 갖는 디스플레이를 포함할 수 있다. 디스플레이는 기계식 또는 전자식이다. 압력 판독기(660)가 이식된 밸브(200) 위에 배치되고 정렬될 때, 압력 표시기(664)는 전술한 바와 같이 기준 자석 요소들에 기초하여, 밸브(200)의 압력 설정에 대응하는 (도 30B에 도시된 바와 같이) 압력 판독기(660) 상에 압력 설정을 가리킨다.
도 31은 도 30A-B의 압력 판독기(660)와 같은 압력 판독기를 작동하는 방법(1000)의 예시를 도시한다. 단계(1002)에서 사용자는 압력 판독기(660)를 킨다. 일부 실시예들에서, 압력 판독기(660)는 사용자가 예를 들어 2초와 같은 예정된 시간 동안 압력 판독기 상의 온/오프 버튼을 누르고 있을 때 켜진다. 켜진 후에, 압력 판독기(660)는 단계(1004)의 초기 작동 모드로 진행한다. 단계(1004)의 초기 모드에서, 압력 판독기 센서는 예를 들어 지구 자기장(earth's magnetic field)의 영향을 제거 및 보정하도록 교정된다. 교정 동안, 밸브 프로그래머(760)와 같은 자기장을 발생시킬 수 있는 장치들은 압력 판독기(660)로부터 떨어져 있어야 한다. 압력 판독기(660)가 전자 디스플레이를 포함하는 특정 실시예들에서, 디스플레이는 밸브 프로그래머(760)를 참조하여 전술한 바와 유사한 배터리 상태 표시기를 포함할 수 있다. 특정 실시예들에 따르면, 압력 판독기(660)의 배터리 충전량이 매우 낮으면, 배터리 상태 표시기는 깜박거릴 수 있고, 그런 다음 압력 판독기는 압력 판독기가 스스로 꺼지는 단계(1006)로 진행한다. 압력 판독기(660)의 작동 동안, 배터리 충전량이 너무 낮아지면, 배터리 상태 표시기는 사용자에게 압력 판독기의 배터리가 교체될 필요가 있음을 표시하기 위해 깜박거릴 수 있다. 배터리 충전량이 극도로 낮아지면, 배터리 상태 표시기는 더 빠르게 깜박거리기 시작할 수 있고, 결국에는 압력 판독기(660)가 스스로 꺼질 수 있다.
압력 판독기(660)의 배터리 충전량이 충분하면, 압력 판독기(660)는 단계(1004)의 자기 센서 교정을 수행하고, 그런 다음 압력 판독기(660)는 단계(1008); 검색 모드로 진행한다. 검색 모드 동안, 사용자는 이식된 밸브(200) 위로 환자의 머리 상에 압력 판독기(660)를 위치시킬 수 있다. 단계(1008)의 검색 모드에서, 돋보기 아이콘과 같은 검색 아이콘은 사용자에게 감지된 자기장의 강도가 너무 낮음을 보여주기 위해 압력 판독기(660)의 전자 디스플레이 상에 나타날 수 있다. 이는 사용자에게 감지된 자기장이 더 강해지도록 압력 판독기(660)를 재위치시키라고 알려준다. 감지된 자기장 강도가 개선될 수 없으면, 이는 사용자에게 압력 판독기(660) 자기장 표시가 신뢰 불가능함을 표시할 수 있다.
압력 판독기(660)가 충분한 강도를 갖는 자기장을 감지하면, 압력 판독기(660)의 디스플레이는 단계(1010)에서 밸브의 자기장의 방향을 보여주며, 이는 밸브의 압력 설정에 대응한다. 예를 들어, 도 30A에 도시된 바와 같이, 압력 표시기(664)는 밸브(200)의 압력 설정을 표시할 수 있다. 압력 판독기(660)가 전자 디스플레이를 포함하는 예시들에서, 단계(1012)에서, 밸브의 압력 설정은 주기적인 간격, 예를 들어 매 2초마다 업데이트 및 디스플레이될 수 있다. 단계(1010) 및 단계(1012)에서 자기장의 강도가 너무 낮으면, 압력 판독기(660)는 단계(1008)로 돌아가며, 디스플레이는 압력 판독기가 충분히 강한 자기장을 검색하고 있음을 표시할 수 있다.
사용자는 압력 판독기(660) 상의 온/오프 버튼을 누름으로써 압력 판독기(660)를 켜고 끌 수 있다. 특정 예시들에서, 예정된 시간, 예를 들어 360초 후에, 압력 판독기(660)는 자동적으로 켜진다.
특정 양태들에 따르면, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브(200)의 압력을 설정하기 위한 키트는 압력 판독기(660) 및 밸브 프로그래머(760)를 포함할 수 있다. 다른 예시들에서, 밸브 어셈블리(100)는 일체형 밸브 프로그래머(760) 및 압력 판독기(660)를 포함할 수 있다. 특정 예시들에서 압력 판독기(660) 및 밸브 프로그래머(760)는 키트의 부분으로 함께 사용자에게 제공될 수 있거나, 서로 개별적으로 제공될 수 있다. 일부 예시들에서, 키트는 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브(200) 또는 밸브 어셈블리(100)와 같은 외과적으로 이식 가능한 프로그램 가능 션트 밸브 또는 밸브 어셈블리, 또는 또 다른 외과적으로 이식 가능한 프로그램 가능 션트 밸브 또는 밸브 어셈블리를 더 포함할 수 있다.
표시기 메커니즘이 회전자(510)와 회전하는 (예를 들어, 표시기 메커니즘이 전술한 바와 같이 기준 자석 요소들(524) 또는 회전자 자석 요소들 중 특정 요소들을 포함하는) 특정 상황들에서, 예를 들어 MRI로부터의 장과 같은 외부, 비 프로그래밍 자기장은 표시기/기준 자석들에 작용하고 회전자(510) 상에 바람직하지 않게 토크를 유도할 수 있다. 따라서, 도 32를 참조하면 이러한 발생을 회피할 수 있는 표시기 메커니즘의 대안적인 예시를 보여주는 프로그램 가능한 밸브의 예시가 도시된다. 도시된 예시에서, 표시기 메커니즘은 회전자의 중심에 매우 가깝게 회전자(510)에 부착되는 위치 설정 자석(550)을 포함한다. 위치 설정 자석(550)은 표시기 자석(552)을 배향하는데 사용될 수 있다. 따라서, 표시기 메커니즘은 루비 베어링 상에 자유롭게 피벗되고 회전자(510)에 부착되지 않는 표시기 자석(552)을 더 포함한다. 이 예시에서, 위치 설정 자석(550) 및 표시기 자석(552)은 모두 링의 형상을 가지고 직경으로 자기화된다. 회전자(510)가 이동할 때, 위치 설정 자석(550)은 회전자(510)와 회전하고 동일한 양으로 회전하게 하기 위해 표시기 자석(552)을 자기적으로 끌어당긴다. 일 실시예에서, 위치 설정 자석(550)은 매우 작은 자기력을 가지므로, 위치 설정 자석(550) 상의 MRI 또는 다른 비 프로그래밍 자기장의 영향은 모터의 코깅 토크를 극복하고 회전자(510)가 회전하도록 야기하는데 불충분할 것이다. 위치 설정 자석(550)의 자기력은 전술한 바와 같이 동일한 양으로 회전하게 하기 위해 표시기 자석(552)을 끌어당기는데 충분하다. 전술된 측면 위치 설정 자석들(553, 557, 559)은 유사한 방식으로 작동될 수 있다. 특정 예시들에서 표시기 자석(552)은 강한 자기장을 가지며, 이는 환자의 신체의 외측에 위치된 나침반, 홀 센서, 또는 다른 자석 센서(812)에 의해 판독될 수 있다(예를 들어, 제2 표시기 자석으로부터 10mm 이상의 거리에서). 예를 들어, 표시기 자석은 단일 직경 자기화된(즉, 하나의 N극 및 하나의 대향하는 S극을 갖는) 자석일 수 있다. 표시기 자석(552)은 MRI로부터의 자기장과 같은 비 프로그래밍 자기장에 의해 영향을 받을 수 있다. 그러나, 표시기 자석(552)이 베어링 상에서 자유롭게 회전할 수 있기 때문에 그 움직임은 회전자(510)가 회전하도록 야기하지 않는다. 비 프로그래밍 자기장이 제거될 때(예를 들어, MRI 스캔이 종료된 후), 위치 설정 자석(550)은 표시기 자석(552)을 자동으로 재배향할 것이다. 자기 표시기 메커니즘을 2개의 개별 자석(550, 552)으로 분할함으로써, 밸브(200)는 외측으로부터 판독되기에 충분히 강한 자석을 가질 수 있으며, 동시에 MRI에 의해 생성된 것과 같은 강한 비 프로그래밍 자기장은 강한 표시기 자석(552)이 회전자(510)로부터 비결합되기 때문에 밸브(200)의 압력 설정을 변경하지 않을 것이다.
또 다른 실시예에서, 위치 설정 자석(550)은 직경으로 자기화된 단일 링 자석이 아닌, 축 방향으로 자기화된 N 및 S 극성을 갖는 2개의 작은 디스크 자석들로 구성될 수 있다. 이 경우에, 2개의 작은 디스크 자석들 중 하나에 대해, N은 표시기 자석(552) 쪽으로 향하고 S는 표시기 자석(552)으로부터 멀어지도록 향하게 된다. 다른 2개의 작은 디스크 자석들에 대해, S는 표시기 자석(552) 쪽으로 향하고 N은 표시기 자석(552)으로부터 멀어지도록 향한다. 이러한 구성의 작동 원리는 표시기 자석(552)의 위치를 식별하기 위해 국부 자기장을 생성하는 것에 대해 전술한 바와 동일하다. 위치 설정 자석(550)을 구현하기 위한 2개의 매우 작은 디스크 자석들의 사용은 특정 적용들에서 링 자석보다 선호될 수 있는데 이는 이 구성이 (예를 들어 MRI 또는 CT 스캔을 사용하여 취해질 수 있는) 환자의 신체의 이미지에서 더 적은 인공물을 생성할 수 있기 때문이다.
위치 설정 자석(550)은 다양한 다른 구성들을 가질 수 있다. 예를 들어, 도 28A-C를 참조하여 전술한 바와 같이, 다른 실시예들에서 위치 설정 자석(550)은 위치 설정 자석들(553, 557, 또는 559)의 임의의 배열들 또는 유사한 배열들로 대체될 수 있다.
전술한 바와 같이, 종래의 자기적으로 조정 가능한 밸브들의 하나의 제한은 압력 설정을 검증하는 것이 이식된 장치 상의 방사선 불투과성 마커를 감지하기 위해 X 선의 사용을 수반할 수 있다는 것이다. 특정 실시예들에 따르면, 회전자(510)의 초기 배향은 전술한 바와 같이 표시 메커니즘을 사용하여 하우징 및/또는 케이싱과 같은 기준에 대해 결정될 수 있다. 이식된 밸브(200)의 압력 설정은 이식된 밸브(200)의 부근의 환자의 머리 위에 나침반을 배치함으로써 검증될 수 있다. 나침반의 바늘은 도 32에 도시된 바와 같이 표시기 자석(552) 또는 도 27에 도시된 바와 같이 기준 자석 요소들(524a-c)의 방향과 함께 스스로 정렬될 것이며, 따라서 회전자(510)의 위치를 표시한다. 내과 의사는 그런 다음 하우징(202)과 관련된 회전자(510)의 위치를 고려함으로써 밸브(200)의 압력 설정을 결정할 수 있다.
따라서, 회전자(510)의 위치는 정확하게 결정될 수 있고, 이에 따라 밸브의 임계(threshold) 개방 압력의 정확한 설정이 또한 결정될 수 있다. 적어도 일부 실시예들에서, 회전자(510)는 하나의 완전 회전을 넘어서, 적어도 하나의 방향으로 자유롭게 회전하며, 압력 설정은 매 회전마다 반복된다. 이 방식으로, 회전자(510)의 위치는 터지는 압력을 고유하게 식별할 수 있다.
전술한 바와 같이, 특정 실시예들에서 자기 모터는, MRI와 관련된 강한 자기장도 포함하는 외부 비 프로그래밍 자기장에 본질적으로 면역이거나 고도로 저항한다. 그러나, 특정 예시들에서, MRI와 관련된 것들과 같은 매우 강한 자기장에 대한 추가 내성(예를 들어 회전자(510)의 이동이 발생하지 않을 매우 높거나 완전한 보장)이 필요할 수 있다. 따라서, 특정 실시예들에서 프로그램 가능한 밸브(200)는 브레이크가 적용되었을 때 회전자(510)의 이동을 방지하는 기계적 브레이크를 포함할 수 있다.
도 33을 참조하면, 일 실시예에 따른 기계적 브레이크의 예시를 포함하는 자기 모터의 일 예시의 부분 단면도가 도시된다. 이 예시에서 기계적 브레이크는 브레이크 스프링(554) 및 중심 피벗(558)에 대해 회전할 수 있는 브레이크 실린더(556)를 포함한다. 일 예시에서 브레이크 실리더는 예를 들어 폴리옥시메틸렌과 같은 열가소성 물질로 만들어진다. 브레이크 스프링(554)은 금속, 예를 들어 스테인리스 스틸로 만들어질 수 있다. 도 33에 도시된 예시에서, 브레이크 스프링(544)은 컷 아웃이 형성된 디스크이다. 그러나, 브레이크 스프링은 다양한 상이한 형상들을 가질 수 있으며, 일부 예시들이 이하에서 더 논의된다. 브레이크 실린더(556)는 대응하는 복수의 모터 치형부(motor teeth, 562)와 결합하도록 구성된 복수의 브레이크 실린더 치형부(brake cylinder teeth, 560)를 포함한다. 브레이크가 잠금 위치에 있을 때, 브레이크 실린더 치형부(560)는 회전자의 회전을 방지하기 위해 모터 치형부(562)와 결합한다. 브레이크가 잠금 해제되어 있을 때, 브레이크 실린더 치형부(560)는 모터 치형부(562)와 비결합하며, 전술한 바와 같이 적용된 프로그래밍 자기장에 반응하여 회전자가 자유롭게 회전하는 것을 허용한다.
특정 실시예들에 따르면, 브레이크의 잠금 및 잠금 해제는 제2 표시기 자석(552)을 사용하여 달성된다. 전술한 바와 같이 특정 예시들에서 표시기 자석(552)은 직경으로 자기화되는 단일 자석이다. 따라서, 작지만 제2 표시기 자석은 브레이크를 해제하는데 사용될 수 있는 상대적으로 강한 자기장을 가질 수 있다. 전술한 바와 같이, 제2 표시기 자석(552)은 자유롭게 회전하는 자석이며, 회전자(510)의 회전에 묶여 있지 않다. 외부 자석이 제2 표시기 자석(552)에 가깝게 배치되면, 제2 표시기 자석은 외부 자석의 자기장에 따라 위치 자체로 회전할 것이다. 제2 표시기 자석(552)이 직경으로 자기화된 자석인 예시들에서, 외부 자석이 축 방향으로 자기화되면, 제2 표시기 자석을 스스로를 향해 당기지 않을 것이며, 이는 제2 표시기 자석 중 하나의 극이 외부 자석에 끌어당겨질 것인 반면 다른 극은 밀어내질 것이기 때문이고, 2개의 대향하는 힘은 서로 균형을 이룬다. 반면에, 외부 자석이 또한 직경으로 자기화되면, 밸브에 가깝게 배치될 때, 제2 표시기 자석(552)은 외부 자석의 자기장에 따라 위치 자체로 회전할 것이고, 그런 다음 외부 자석에 끌어당겨질 것이다. 따라서, 제2 표시기 자석(552)은 외부 자석을 향해 상방으로 당겨질 것이다. 이 상방으로의 이동은 브레이크를 비결합하는데 사용될 수 있고, 회전자(510)의 회전이 밸브(200)의 압력 설정을 프로그램하는 것을 허용한다. 외부 자기장이 적용되지 않을 때, 브레이크 스프링(554)은 브레이크 실린더를 아래로 누르며, 모터 치형부(562)와 결합된 브레이크 실린더 치형부(560)를 유지한다. 도 34를 참조하면, 중심 피벗(558)이 원형인 일 예시에서, 브레이크 실린더(556)는 브레이크 실리더가 단지 위아래로 이동할 수 있고 회전하지 않도록 중심 피벗을 둘러싸는 내부 벽 상에 하나 또는 평평한 구역(563)을 포함한다. 다른 예시들에서, 다른 특징들 또는 형상들이 브레이크 실린더(556)의 회전을 방지하는데 이용될 수 있다. 도 34는 해제된 브레이크를 갖는 모터(510)의 개략적인 예시를 도시한다.
따라서, 특정 실시예들에서, 밸브 프로그래머(700)의 영구 자석 어셈블리(710)는 밸브의 압력 설정을 프로그램하기 위해 밸브 프로그래머가 밸브(200)에 근접하여 배치될 때 브레이크를 비결합하는데 사용되는 직경으로 자기화된 브레이크 제어기 자석을 포함한다. 도 35는 브레이크 제어기 자석(740)을 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 영구 자석 어셈블리(710c)의 예시를 도시한다. 도 35에 도시된 예시는 도 20A에 도시된 영구 자석 어셈블리와 유사하고, 전술한 바와 같이 12 자석 회전자(510)를 포함하는 밸브를 프로그램하는데 사용될 수 있다.
도 35에 도시된 자석 어셈블리(710c)를 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 예시를 사용하는 모터 및 기계적 브레이크의 작동의 예시가 도 36, 37A, 및 37B를 참조하여 이하에서 논의된다. 도 36은 밸브(@00)를 프로그래밍하는 방법의 일 예시의 흐름도이다. 도 37A는 잠금 위치에 있는 브레이크를 갖는 기계적 브레이크 및 자기 모터의 양태들을 도시하는 밸브(200)의 일 예시의 단면도를 도시하고, 37B는 잠금 해제 위치에 있는 브레이크를 도시하는 대응하는 도면이다.
도 36을 참조하여, 밸브(200)의 압력 설정을 프로그래밍하는 제1 단계(902)에서, 내과 의사 또는 다른 사용자는 밸브 프로그래머(700) 상에 직접적으로 밸브(200)를 위한 새로운 압력 설정을 선택한다. 일 예시에서 이는 예를 들어 정전식 터치(capacitive touch)를 사용하는 도 11B에 도시된 바와 같은 둥근 디스플레이를 사용하여 달성될 수 있다. 단계(904)에서, 내과 의사/사용자는 이식된 밸브에 근접하게 환자의 머리 또는 근처에 밸브 프로그래머(700)를 배치한다. 과정의 시작에 따라, 브레이크는 도 37A의 예시에 대해 도시된 바와 같이 잠금 위치에 있다. 일부 예시들에서, 내과 의사/사용자가 먼저 밸브의 원하는 압력 설정을 선택하고(단계 (902)) 환자의 머리에 근접하게 밸브 프로그래머(700)를 위치시키기에(단계 (904)) 더 쉽거나 더 편리할 수 있다. 그러나, 당업자는 단계(902, 및 904)가 역순으로 수행될 수 있음을 이해할 것이다. 단계(906)에서 밸브(200)의 브레이크는 해제되어 밸브 프로그래머(700)가 선택된 압력 설정을 프로그램하도록 자기 모터에 작용할 수 있다. 영구 자석 어셈블리(710c)를 포함하는 밸브 프로그래머(700)의 일 실시예에서, 중심 직경 자기화 브레이크 제어기 자석(740)은 다른 4개의 자석들(722, 724, 726, 728)보다 더 높은 위치에 있다. 예를 들어, 브레이크 제어기 자석(740)은 스프링이 위로 밀어 올려짐으로써 이 위치에 유지될 수 있다. 내과 의사/사용자는 예를 들어 이식된 밸브(200)의 상부의 피부에 닿을 때까지 브레이크 제어기 자석(740)을 누를 수 있다. 브레이크 제어기 자석(740)이 피부에 닿아 있을 때, 예를 들어 전술되고 도 37B에 도시된 바와 같이, 제2 표시기 자석(552)을 끌어당김으로써 브레이크를 잠금 해제한다. 단계(908)에서 밸브 프로그래머(700)는 전술한 바와 같이 선택된 압력 설정에 대응하는 위치로 회전자(510)의 회전을 야기하기 위해 고정자(528)를 자기화함으로써 밸브(200)의 선택된 압력 설정을 프로그램하는데 사용된다. 일 예시에서 밸브 프로그래머(700)는 프로그래밍이 시작되는 것을 허용하도록 브레이크가 해제된 후 "온" 스위치를 프로그래밍하는 것을 포함할 수 있다. "온" 스위치는 영구 자석 어셈블리(710) 내에, 특히 브레이크 해제 메커니즘 내에 내장될 수 있다. 예를 들어, 내과 의사/사용자는 프로그래밍을 시작하기 위해 스위치를 트리거(trigger)하도록 브레이크 제어기 자석(740)을 약간 더 세게 밀 수 있다. 일 예시에서 스위치는 프로그래밍이 진행되는 동안 계속 눌러져 있어야 한다. 프로그래밍이 완료된 후에, 완료의 표시가 내과 의사/사용자에게 제공될 수 있으며, 예를 들어 음향 피드백이 들릴 수 있다. 이 표시에서, 브레이크 제어기 자석(740)은 의사/사용자에 의해 해제되며, 스프링에 의해 비활성 위치로 다시 밀어 올려진다. 브레이크 제어기 자석(740)으로부터 자기장을 제거하고 제2 표시기 자석(552)은 더 이상 상방으로 끌어당겨지지 않으며, 중립 위치로 되돌아가고, 결국 브레이크 실린더(556)는 하방으로 이동하며(브레이크 스프링(554)에 의해 눌려짐), 브레이크 실린더 치형부(560)가 모터 치형부(562)와 재결합하고 프로그램된 위치로 회전자(510)를 잠그도록 야기한다(단계(910)). 밸브 프로그래머(700)는 그런 다음 환자의 머리(단계(912))로부터 제거될 수 있다.
도 38은 예를 들어 10 자석 회전자(510) 포함하는 밸브 프로그래머(700)에 사용될 수 있는 자석 어셈블리(710d)의 또 다른 예시를 도시한다. 이 예시에서, 도 20B에 도시된 예시 영구 자석 어셈블리(710b)의 2개의 영구 자석들(732, 734)은 전술한 바와 같이 브레이크를 해제하고 밸브의 압력 설정을 프로그램하는데 사용되는 단일 직경 자기화된 제어기 자석(742)으로 대체되었다.
도 39는 10 자석 회전자(510)를 갖고 도 38에 도시된 자석 어셈블리(710d)의 예시를 포함하는 밸브 프로그래머(200)를 사용하는 밸브(200)를 프로그래밍하는 방법의 일 예시의 흐름도이다. 전술된 예시에서와 같이, 프로그래밍 시퀀스의 제1 단계(902)에서, 의사/사용자는 밸브 프로그래머(700)에 직접적으로 밸브(200)에 대한 새로운 압력 설정을 선택한다. 의사/사용자는 그런 다음 이식된 밸브에 근접하게 밸브 프로그래머(700)를 배치할 수 있으며(단계(914)), 이는 직경 자기화된 제어기 자석(742)의 존재에 의해 브레이크를 자동으로 해제한다. 단계(916)에서 의사/사용자는 프로그래밍 시퀀스를 구동시킨다. 이는 예를 들어 밸브 프로그래머(200) 상의 "시작" 버튼을 누름으로써 달성될 수 있다. 단계(918)에서 밸브 프로그래머(700)는 전술한 바와 같이 선택된 압력 설정에 대응하는 위치로 고정자(528)를 자기화시킴으로써 밸브(200)의 선택된 압력 설정을 프로그램하는데 사용된다. 프로그래밍 시퀀스가 완료되고 선택된 압력 설정에 도달될 때, 프로그래머는 예를 들어 음향 또는 시각 표시기(예를 들어, 비프음, 특정 색상의 빛 또는 깜빡이는 빛 표시, 등)를 사용하여 프로그래밍 시퀀스(단계(920))의 완료를 신호할 수 있다. 프로그래밍이 완료되고 신호가 들린 후에, 의사/사용자는 환자의 머리 근처로부터 밸브 프로그래머를 제거할 수 있으며, 이에 따라 브레이크를 자동적으로 결합한다(단계(922)).
도 37A 및 37B에 도시된 바와 같이, 일 실시예에서 모터는 전술한 바와 같이 회전자(510)의 위치 및 밸브(200)의 대응하는 압력 설정을 표시할 목적으로 제2 표시기 자석(552)이 브레이크 실린더(556)에 대해 회전하는 것을 허용하는 한 쌍의 루비 베어링(564)을 포함한다. 일 예시에서 제2 표시기 자석(552)은 루비 베어링(564) 상에서 회전하는 케이싱에 포함된다.
당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 이점을 고려하여, 브레이크 메커니즘 및 그 구성 요소들은 다양한 상이한 구조 형태를 가질 수 있고 자기 모터 및 그 구성 요소들의 임의의 다양한 실시예들의 조합으로 구현될 수 있다. 도 37A 및 37B에 도시된 예시에서, 자기 표시기 메커니즘은 제2 표시기 자석(552)과 협력하는 제1 표시기 자석(들)(550)을 포함한다. 그러나, 브레이크 메커니즘은 또한 전술한 바와 같이 하나 이상의 약간 "더 큰" 회전자 자석 요소들(512)이 제1 표시기 자석(들)(550) 대신에 위치 센싱을 위해 제2 표시기 자석(552)과 조합되어 사용되는 밸브 구성들과 함께 구현될 수 있다. 도 33에 도시된 예시에서, 브레이크 실린더 치형부(560) 및 모터 치형부(562)는 제2 표시기 자석(552)의 "내부” 및 "아래"로 중심 피벗(558)에 가깝게 도시된다. 그러나, 폭넓게 다양한 다른 구성들이 구현될 수 있다. 예를 들어, 도 40을 참조하면, 브레이크 실린더(556)가 제2 표시기 자석(552)에 걸치고 브레이크 실린더 치형부(560) 및 대응하는 모터 치형부(562)가 제2 표시기 자석(552)의 "외측"에 위치되는 또 다른 실시예가 도시된다.
도 33, 34, 37A-B, 및 40에 도시된 예시들에서, 브레이크 실린더(556)는 전술한 바와 같이 제 위치에 회전자(510)를 잠그도록 모터 치형부(562)를 결합하는 브레이크 실린더 치형부(560)를 포함한다. 또 다른 실시예에 따르면, 브레이크 스프링(554)은 모터 치형부(562)와 결합하는 특징들을 포함할 수 있으며, 이에 따라 브레이크 실린더 치형부(562)에 대한 필요성을 제거한다. 예를 들어, 도 41을 참조하면 브레이크 스프링(554)이 회전자(510)를 잠그기 위해 모터 치형부(562)와 결합하도록 구성된 돌출부(566a)를 각각 갖는 한 쌍의 암들(566)을 포함하는 프로그램 가능한 밸브(200)의 또 다른 실시예의 부분 단면 사시도가 도시된다. 이 예시에서 모터 치형부(562)는 회전자 케이싱(514)의 원주 둘레에 위치된다. 도 42는 회전자(510)가 12개의 회전자 자석 요소들(512)을 포함하는 도 41에 도시된 실시예의 일 예시의 평면도이다. 도 43은 회전자(510)가 10개의 회전자 자석 요소들을 포함하는 도 41에 도시된 것과 유사한 실시예의 또 다른 예시의 평면도이다. 도 44A는 도 42의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이고 도 44B는 도 42의 선 B-B를 따라 취해진 또 다른 단면도이다. 회전자가 12개의 회전자 자석 요소들(512)을 포함하는 일 예시에서, 복수의 모터 치형부(562)는 24개의 모터 치형부를 포함하며, 회전자는 회전자 자석 요소의 절반 폭의 회전 단계에 대응하는 각 위치로 잠금될 수 있다. 그러나, 상이한 구성들은 상이한 수의 모터 치형부(562)를 포함할 수 있다.
도 41 및 42에 도시된 예시들에서, 브레이크 스프링(554)은 2개의 암들(566)을 포함하고, 각 암은 팁에 돌출부(566a)를 포함하며, 돌출부는 암(566)의 몸체보다 더 얇고/좁고 브레이크가 잠금 위치에 있을 때 한 쌍의 인접한 모터 치형부(562) 사이에 끼워지도록 구성된다. 그러나, 당업자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이, 본 개시의 이점을 고려하여, 다양한 상이한 구성들이 구성될 수 있으며, 이는 브레이크 스프링(554)이 회전자(510)의 회전을 방지하기 위해 모터 치형부(562)와 결합하도록 구성된 하나 이상의 특징들을 포함하는 경우에만 제공된다. 예를 들어, 도 43에 도시된 브레이크 스프링(554)은 폭이 더 균일한 암들(566)을 포함하며, 정의된 돌출부(566a)가 부족하다. 도 45를 참조하면, 또 다른 실시예에서 브레이크 스프링(554)은 중심 링 부분(568) 주변에 위치된 2개가 아닌 4개의 암들(566)을 포함하며, 암들은 도 40에 도시된 더 좁은 단부 돌출부(566a)를 갖지 않고 도 43에 도시된 예시와 유사하게 폭이 더 균일하다. 도 43 및 45에 도시된 예시들에서, 암들(566)의 폭 및 인접한 모터 치형부(562) 사이의 공간은 제 위치에 회전자(510)로 잠그고 회전을 방지하기 위해 암들이 인접한 모터 치형부 사이에 끼워질 수 있도록 선택될 수 있다.
도 46A 및 46B를 참조하면, 모터 치형부(562)를 결합하기 위해 브레이크 스프링(554)을 사용하는 브레이크 메커니즘을 포함하는 자기 모터의 실시예들은 브레이크를 잠그거나 해제하기 위해 브레이크 제어기 자석(740 또는 742)을 사용하여 전술된 바와 같이 동일한 방식으로 작동될 수 있다. 일 예시에서, 모터 치형부(562)는 도 46A에 도시된 바와 같이 회전자 케이싱(514)의 상부 원주 상에 위치되고, 잠금 위치에서, 스프링(554)은 암들(566)이 인접한 모터 치형부 사이에 위치되도록 닿아 회전자(510)의 회전이 이에 따라 방지된다. 브레이크 스프링(554)은 밸브의 상부 커버(202a)에 의해 지지될 수 있다. 전술한 바와 같이, 및 도 46B에 도시된 바와 같이, 직경으로 자기화된 브레이크 제어기 자석(740 또는 742)이 밸브(200) 위에 배치될 때, 제2 표시기 자석(552)을 끌어당길 것이고 브레이크 스프링(554)을 위로 밀 것이며, 이에 따라 자유롭게 회전하도록 회전자(510)를 잠금 해제한다. 도 46A 및 46B에 도시된 바와 같이, 일 예시에서 제2 표시기 자석(552)은 케이싱 돌출부(572)를 포함하는 케이싱(570)에 위치된다. 제2 표시기 자석(552)은 브레이크 제어기 자석(740 또는 742)에 의해 상방으로 당겨질 때, 케이싱 돌출부(572)는 스프링 암들(566)을 누르며, 회전자(510)가 회전할 수 있도록 모터 치형부(562) 위로 암들을 들어올린다. 브레이크 제어기 자석(740 또는 742)이 제거될 때, 브레이크 스프링(554)은 도 46A에 도시된 바와 같이, 암들(566)이 다시 인접한 모터 치형부(562) 사이에 닿도록 다시 내려간다.
도 47A 및 47B는 10 자석 회전자(510)를 포함하는 프로그램 가능한 밸브(200)의 또 다른 예시를 도시하며, 또한 브레이크 메커니즘의 예시를 도시한다. 도 47A는 프로그램 가능한 밸브(200)가 평면도이고, 도 47B는 도 47A의 선 A-A를 따라 취해진 단면도이다.
도 48은 특정 실시예들에 따라 스테퍼 모터, 브레이크 메커니즘, 및 표시기 자석 어셈블리를 포함하는 프로그램 가능한 밸브(200a)의 또 다른 예시를 도시한다. 이 예시에서 캠(212)은 경사면(213)을 가지고 스프링(409)은 2개의 평행 암들(409k)에 의해 측면에 위치된(flanked) 중심 암(409j)을 포함한다. 중심 암(409j)은 밸브 요소(208)에 닿는 자유 단부(409h)를 갖는 외팔보 암이고, 2개의 평행 암들(409k)은 피벗 지점(407)의 하측에 고정된다. 캠(212)의 위치 및 스프링(409)의 장력 사이의 관계는 피벗 지점(407)의 위치, 스프링(409) 및 캠(212) 사이의 접촉 지점, 및 외팔보 암(409g) 및 밸브 요소(208) 사이의 접촉 지점에 의존된다. 이러한 관계들에 의존하여, 캠(212)이 최고 지점에 있을 때, 외팔보 암(409a)은 밸브 요소(208) 쪽으로 눌러질 수 있거나, 또는 대안적으로 외팔보 암(409g)은 밸브 요소(208)로부터 떨어지게 눌러질 수 있다. 도 48에 도시된 구성에서, 캠(212)이 스프링(409)에 대해 최고 지점에 있을 때(또는 최고 수준의 경사), 스프링(409)의 장력은 가장 크고 밸브 요소(208)를 향하는 방향으로 외팔보 암(409a)을 미는 경향이 있다. 도 48의 밸브(200a)는 전술한 바와 같이 자기장에 노출될 때(프로그래밍 장이 아닌) 밸브(200a)의 압력 설정에 대한 원치 않는 변경을 방지하도록 브레이크 스프링(554)을 결합하는 브레이크 치형부(562)를 포함한다.
밸브 어셈블리(100)의 실시예들은 잘 설명된 외과적 절차를 사용하여 환자에게 이식될 수 있다. 밸브(200)의 압력 설정은 외과적 이식에 앞서 원하는 압력 설정으로 조정될 수 있다. 일 양태에서, 동작 압력은 수술 후에 압력 변경이 발생하지 않도록 환자의 뇌실 CSF 압력과 대략적으로 동일하게 설정될 수 있다. 환자가 수술로부터 회복된 후, 압력 설정은 원하는 대로 조정될 수 있다. 예를 들어, NPH로부터 고통받는 환자의 경우, 뇌실의 크기 감소를 개시하기 위해 압력 설정이 감소될 수 있다. 압력 설정의 추가적인 조정은 추가적으로 만들어질 수 있다. 예를 들어, 뇌실의 크기가 충분히 감소되면, 밸브의 압력 설정은 증가될 수 있다. 이해될 수 있는 바와 같이, 이식된 밸브(200)의 사용은 환자를 치료하는 과정에서 필요에 따라 밸브(200)의 압력 설정이 외부적으로 조정되는 것을 허용한다.
특정 실시예들에서, 뇌수종을 치료하는 방법은 환자의 뇌의 뇌실 공동 내에 뇌실 카테터(120) 및 유체가 배출되는 환자의 신체에서 원격 위치에 설치된 커넥터(140)에 연결된 원위 카테터를 갖는 밸브 어셈블리(100)의 실시예를 이식하는 것을 포함한다. CSF가 배출되는 신체의 원격 위치는 예를 들어 심장의 우심방 및 복막강을 포함한다.
뇌수종에 추가하여, 과도한 유체의 축적과 관련된 몇몇 다른 상태들이 있으며 이는 신체의 또 다른 부분으로 적절하게 설계된 유입 카테터를 사용하여 유체를 배출함으로써 치료될 수 있다. 이러한 상태들은 예를 들어 만성 심장막 삼출액(chronic pericardial effusions), 만성 폐 삼출액(chronic pulmonary effusion), 폐부종, 복수, 및 눈의 녹내장을 포함한다. 프로그램 가능한 밸브(200)의 실시예들이 이러한 상태들의 치료에 사용될 수 있음이 고려된다.
여기에서 설명된 밸브들의 압력 설정은 전술한 바와 같이 많은 개별 단계들 또는 증분들 또는 예정된 범위에 걸쳐 연속적으로 조정될 수 있다. 여기에서 설명된 밸브들의 실시예들은 낮은 압력, 예를 들어 10 mm H2O에서 높은 압력, 예를 들어 400 mm H20로 압력이 다를 수 있다. 대부분의 종래 밸브들은 단지 200 mm H2O만큼 높은 압력을 가지며, 단지 각 압력 설정 사이에서 상대적으로 높은 증분으로 조정될 수 있다.
상기 적어도 하나의 실시예의 몇몇 양태들이 설명되었지만, 다양한 변경, 수정, 및 개선이 당업자에게 용이하게 일어날 수 있음이 이해되어야 한다. 이러한 변경, 수정, 및 개선들은 본 개시의 부분으로 의도되며 본 발명의 범위 내에 있는 것으로 의도된다. 따라서, 전술한 설명 및 도면들은 단지 예시일 뿐이며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구항들의 적절한 구성 및 그 등가물로부터 결정되어야 한다.

Claims (98)

  1. 외부가 생리학적으로 호환 가능한 물질로 형성되는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 자기적으로 작동 가능한 모터;
    회전자 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이에 위치된 입구 포트;
    스프링;
    상기 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소; 및
    상기 하우징의 외부 사이에 위치된 출구 포트;
    를 포함하고,
    상기 자기적으로 작동 가능한 모터는 고정자 및 외부 자기장에 의해 유도되는 상기 고정자의 변화하는 자기 극성에 반응하여 상기 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함하고,
    상기 회전자는 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 회전자 영구 자석 요소들을 포함하며,
    상기 고정자에 대한 상기 회전자의 회전은 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성하고,
    상기 입구 포트는 밸브 시트의 회전자 케이싱 단부에서 종결되며,
    상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 개구를 형성하고,
    션트 밸브 어셈블리는 상기 입구 포트에서 유체의 압력이 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 초과할 때 상기 출구 포트 내로 상기 개구를 통해 유체를 분출하기 위해 상기 개구가 개방되도록 구성되는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 스프링을 결합시키고 상기 회전자에 결합되는 캠을 더 포함하고,
    상기 회전자의 회전이 상기 캠의 회전을 야기하고 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 장력을 조정하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  3. 제2항에 있어서,
    캠은 디스크 캠인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 회전자 케이싱은 상기 스프링을 결합시키는 캠을 포함하여 상기 회전자의 회전이 상기 캠에 대한 상기 스프링의 편향하는 장력을 변화시키고 이에 따라 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 장력을 조정하여 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스프링은 외팔보 스프링인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 외팔보 스프링은 외팔보 암 및 상기 스프링의 부착의 고정된 지점으로부터 서로 실질적으로 평행하게 연장되는 제2 암을 포함하고,
    상기 외팔보 암은 상기 밸브 요소에 닿는 자유 단부를 가지는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 외팔보 스프링은 상기 밸브 요소에 닿는 외팔보 암 및 상기 캠에 닿는 제2 암을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 외팔보 암 및 상기 제2 암은 상기 스프링의 부착의 고정된 지점으로부터 동일한 방향으로 연장하고,
    상기 제2 암은 상기 제2 암이 상기 외팔보 암으로부터 떨어져 각을 이루는 변곡의 지점을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  9. 제4항에 있어서,
    상기 회전자 케이싱은 상기 회전자의 회전의 360도 회전을 방지하는 캠 정지부를 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 요소는 구형 밸브 요소인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  11. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 상기 회전자 영구 자석 요소들은 상기 복수의 회전자 영구 자석 요소들 중 방사상으로 대향하는 요소들이 동일한 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 상기 회전자 영구 자석 요소들은 상기 복수의 회전자 영구 자석 요소들 중 방사상으로 대향하는 요소들이 대향하는 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  13. 제11항에 있어서
    다수의 상기 회전자 영구 자석 요소들은 12개인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  14. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    다수의 상기 회전자 영구 자석 요소들은 10개인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 고정자는 X형상인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 고정자의 상기 X형상은 각 고정자 암 사이에 90도의 배향을 갖는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 고정자의 상기 X형상은 고정자 암들 사이에 교번하는 75도 및 105도의 배향을 갖는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 고정자는 복수의 개별 고정자 요소들을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 스프링을 결합시키고 상기 회전자 케이싱과 일체형인 캠;
    을 더 포함하고,
    상기 회전자의 회전은 상기 캠의 회전을 야기하고 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 장력을 조정하며,
    상기 스프링은 외팔보 스프링이고,
    상기 외팔보 스프링은,
    받침점;
    상기 받침점에 부착되고 상기 캠을 결합시키도록 구성된 제1 암; 및
    상기 받침점으로부터 연장되고 상기 밸브 요소에 닿도록 구성된 자유 단부를 갖는 외팔보 암;
    을 포함하고,
    상기 받침점, 상기 제1 암, 및 상기 외팔보 암은 지렛대 효과를 제공하도록 구성되어 상기 캠에 의해 상기 제1 암에 적용된 제1 압력은 상기 외팔보 스프링에 의해 상기 밸브 요소에 적용된 제2 압력으로 변환되며, 상기 제2 압력은 상기 제1 압력보다 작은, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  20. 제1항 내지 제9항, 제13항, 또는 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자는 상기 회전자 영구 자석 요소들 중 대응하는 적어도 하나의 위에 위치된 적어도 하나의 기준 자석 요소를 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 기준 자석 요소는 제1 기준 자석 요소, 제2 기준 자석 요소, 및 제3 기준 자석 요소를 포함하고,
    상기 제1 기준 자석 요소는 상기 회전자 영구 자석 요소들 중 제1 회전자 영구 자석 요소 위에 위치되며,
    상기 제2 및 제3 기준 자석 요소들은 상기 제1 회전자 영구 자석 요소에 방사상으로 대향인 제4 회전자 영구 자석의 양 측면 상에 위치되는 대응하는 제2 및 제3 회전자 영구 자석 요소들 위에 위치되는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 제1 기준 자석 요소는 N극성을 가지고 상기 제2 및 제3 기준 자석 요소들은 S극성을 가지는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  23. 제1항 내지 제9항, 제13항, 및 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    회전자 영구 자석 요소들 중 적어도 하나는 상기 적어도 하나의 회전자 영구 자석 요소가 적어도 하나의 기준 자석 요소로써 작용하도록 구성되게 하는 연장부를 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  24. 제1항 내지 제9항, 제13항, 또는 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전자는 제1 기준 자석 요소 및 제2 기준 자석 요소를 더 포함하고,
    상기 제1 기준 자석 요소는 상기 회전자 영구 자석 요소들 중 제1 회전자 영구 자석 요소의 연장부이고,
    상기 제2 기준 자석 요소는 상기 제1 회전자 영구 자석 요소에 대향하게 위치된 상기 회전자 영구 자석 요소들 중 제2 회전자 영구 자석 요소의 연장부인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  25. 제24항에 있어서,
    제1 기준 자석 요소는 N극성을 가지고 상기 제2 기준 자석 요소는 S극성을 가지는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  26. 제1항에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리는 상기 회전자의 중심에 근접하게 배치된 제1 링형 기준 자석 요소를 포함하고,
    상기 회전자 및 상기 제1 링형 기준 자석 요소는 공통의 회전 축에 대해 회전하도록 구성된, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 공통의 회전 축에 대해 상기 제1 링형 기준 자석 요소와 회전하도록 구성된 제2 링형 기준 자석 요소를 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  28. 제27항에 있어서,
    상기 제2 링형 기준 자석 요소는 상기 제1 링형 기준 자석 요소에 의해 생성된 제1 자기장보다 강한 제2 자기장을 생성하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  29. 제28항에 있어서,
    상기 제2 자기장은 상기 션트 밸브 어셈블리에 근접하게 배치된 홀 센서 또는 나침반에 의해 감지되기에 충분한 강도를 갖는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  30. 제27항에 있어서,
    잠금 위치 및 잠금 해제 위치를 갖는 자기적으로 작동되는 기계적 브레이크를 더 포함하고,
    상기 모터는 복수의 모터 치형부를 포함하며,
    상기 자기적으로 작동되는 기계적 브레이크는 상기 회전자의 회전을 방지하기 위해 상기 잠금 위치에서 상기 복수의 모터 치형부와 결합하도록 구성되는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  31. 제30항에서,
    상기 자기적으로 작동되는 기계적 브레이크는 상기 공통의 회전 축에 대해 배치된 브레이크 실린더, 및 상기 브레이크 실린더에 부착된 브레이크 스프링을 포함하고,
    상기 브레이크 실린더는 상기 제1 링형 기준 자석 요소에 결합되고 상기 잠금 위치에서 상기 잠금 해제 위치로 상기 기계적 브레이크를 전환하기 위해 상기 제1 링형 기준 자석 요소에 적용된 외부 자기장에 반응하여 수직으로 이동하도록 구성되는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  32. 제31항에 있어서,
    상기 브레이크 실린더는 상기 기계적 브레이크가 상기 잠금 위치에 있을 때 상기 복수의 모터 치형부와 결합하도록 구성된 복수의 브레이크 실린더 치형부를 포함, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  33. 제31항에 있어서,
    상기 복수의 모터 치형부는 상기 회전자 케이싱의 상부 원주 표면 상에 배치되고,
    상기 브레이크 스프링은 상기 기계적 브레이크가 상기 잠금 위치에 있을 때 상기 복수의 모터 치형부 중 인접한 치형부들 사이에 닿도록 구성된 적어도 하나의 암을 포함, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  34. 제1항 내지 제9항, 제13항, 제15항 내지 제19항, 제21항, 제22항, 또는 제25항 내지 제33항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유체는 뇌척수액인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  35. 외부적으로 프로그램 가능한 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리;
    고정자에 대한 회전자의 회전을 유도하기 위해 외부 자기장을 생성하도록 구성된 자석 어셈블리를 포함하는 비 이식 가능한 송신기 헤드; 및
    상기 송신기 헤드에 결합되고 상기 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 선택된 압력 설정으로 설정하기 위해 상기 송신기 헤드가 상기 외부 자기장을 생성하도록 제어하기 위해 상기 송신기 헤드에 신호를 제공하도록 구성된 제어 장치;
    를 포함하고,
    외부적으로 프로그램 가능한 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는,
    외부가 생리학적으로 호환 가능한 물질로 형성되는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 자기적으로 작동 가능한 모터;
    회전자 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이에 위치된 입구 포트;
    스프링;
    상기 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소; 및
    상기 회전자 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이에 위치된 출구 포트;
    를 포함하며,
    상기 자기적으로 작동 가능한 모터는 고정자 및 외부 자기장에 의해 유도되는 상기 고정자의 변화하는 자기 극성에 반응하여 상기 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함하고,
    상기 회전자는 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 회전자 영구 자석 요소들을 포함하며,
    다수의 상기 회전자 영구 자석 요소들은 상기 복수의 회전자 영구 자석 요소 중 방사상으로 대향하는 회전자 영구 자석 요소가 동일한 자기 극성을 갖도록 하고,
    상기 고정자에 대한 상기 회전자의 회전은 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성하며,
    상기 입구 포트는 밸브 시트의 회전자 케이싱 단부에서 종결되며,
    상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 개구를 형성하고,
    상기 션트 밸브 어셈블리는 상기 입구 포트에서 유체의 압력이 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 초과할 때 상기 출구 포트 내로 상기 개구를 통해 유체를 분출하기 위해 상기 개구가 개방되도록 구성되는, 시스템.
  36. 제35항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 설정하는 사용자로부터 입력을 수용하도록 구성된 사용자 인터페이스를 포함하는, 시스템.
  37. 제35항에 있어서,
    상기 자석 어셈블리는 상기 외부 자기장의 펄스를 생성하도록 구성된 복수의 전자석들을 포함하는, 시스템.
  38. 제35항에 있어서,
    상기 자석 어셈블리는 회전 가능한 자석 가이드 및 상기 회전 가능한 자석 가이드에 장착된 복수의 영구 자석들을 포함하고,
    상기 회전 가능한 자석 가이드의 회전은 상기 비 이식 가능한 송신기 헤드가 상기 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리에 근접할 때 상기 고정자의 변화하는 자기 극성을 유도하는, 시스템.
  39. 제38항에 있어서,
    상기 자석 어셈블리의 상기 복수의 영구 자석들은 N 및 S 극성의 2쌍의 대향하는 영구 자석들을 포함하는, 시스템.
  40. 제38항에 있어서,
    상기 자석 어셈블리의 상기 복수의 영구 자석들은 N 및 S 극성의 한 쌍의 대향하는 영구 자석들을 포함하는, 시스템.
  41. 제40항에 있어서,
    상기 복수의 회전자 영구 자석 요소들은 12개의 회전자 영구 자석 요소들을 포함하는, 시스템.
  42. 제41항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 회전 가능한 자석 가이드의 회전을 구동시키도록 구성된 스테퍼 모터를 포함하는, 시스템.
  43. 제42항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 스테퍼 모터에 명령하여 상기 회전 가능한 자석 가이드를 45도 증분 씩 회전시키도록 구성되는, 시스템.
  44. 제35항에 있어서,
    상기 자석 어셈블리는 회전 가능한 자석 가이드 및 N 및 S 극성을 갖는 직경으로 자기화된 자석을 포함하고,
    상기 직경으로 자기화된 자석은 상기 회전 가능한 자석 가이드에 장착되며,
    상기 회전 가능한 자석 가이드의 회전은 상기 비 이식 가능한 송신기 헤드가 상기 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리에 근접할 때 상기 고정자의 변화하는 자기 극성을 유도하는, 시스템.
  45. 제44항에 있어서,
    상기 복수의 회전자 영구 자석 요소들은 10개의 회전자 영구 자석 요소들을 포함하는, 시스템.
  46. 제45항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 회전 가능한 자석 가이드의 회전을 구동하도록 구성된 스테퍼 모터를 포함하는, 시스템.
  47. 제45항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 스테퍼 모터에 명령하여 상기 회전 가능한 자석 가이드를 90도 증분 씩 회전시키도록 구성되는, 시스템.

  48. 제35항에 있어서,
    상기 제어 장치는 상기 밸브 어셈블리의 압력 설정을 표시하는 상기 회전자의 위치를 결정하도록 구성된 감지기를 더 포함하는, 시스템.
  49. 제35항에 있어서,
    상기 밸브 어셈블리의 압력 설정을 표시하는 상기 회전자의 위치를 결정하도록 구성된 자기 감지기를 더 포함하고,
    상기 자기 감지기는 상기 제어 장치에 통신 가능하게 결합되는, 시스템.
  50. 제48항 또는 제49항 중 한 항에 있어서,
    상기 감지기는 홀 센서인, 시스템.
  51. 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터를 포함하고,
    상기 자기 모터는 전력원들로부터 물리적으로 격리되고 상기 밸브의 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급되며,
    상기 자기 모터는,
    원형 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성들과 배열된 복수의 영구 회전자 자석들을 포함하는 회전자; 및
    상기 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 상기 회전자의 증분 이동을 야기하도록 상기 회전자 자석들 아래에 4개의 사분면 각각에 대해 위치되고 대향하는 원형 고정자 디스크로 형성된 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 고정자;
    를 포함하고,
    상기 회전자 케이싱은 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 동일한 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  52. 제51항에 있어서,
    각 사분면에는 하나의 고정자가 있는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  53. 제51항에 있어서,
    각 사분면에는 이중 고정자 디스크들이 위치되는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  54. 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터를 포함하고,
    상기 자기 모터는 전력원들로부터 물리적으로 격리되고 상기 밸브의 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급되며,
    상기 자기 모터는,
    원형 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성들과 배열된 복수의 영구 회전자 자석들을 포함하는 회전자; 및
    상기 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 상기 회전자의 증분 이동을 야기하도록 상기 회전자 자석들 아래에 4개의 사분면 각각에 대해 위치되고 대향하는 원형 고정자 디스크로 형성된 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 고정자;
    를 포함하고,
    상기 회전자 케이싱은 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 대향하는 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  55. 제54항에 있어서,
    각 사분면에는 하나의 고정자가 있는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  56. 제54항에 있어서,
    각 사분면에는 이중 고정자 디스크들이 위치되는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  57. 제54항에 있어서,
    상기 자기 모터는 잠금 위치 및 잠금 해제 위치에서 자기적으로 작동 가능하고 잠금 위치에서 상기 회전자의 회전을 방지하도록 구성된 기계적 브레이크를 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  58. 스프링;
    상기 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소; 및
    상기 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터;
    를 포함하고,
    상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 유체가 상기 밸브에 의해 션트되는 개구를 형성하며,
    상기 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되고 밸브 어셈블리의 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급되고,
    상기 자기 모터는,
    회전자 케이싱, 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석, 및 상기 스프링을 결합하는 캠을 갖는 회전자; 및
    상기 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 상기 회전자의 회전을 야기하도록 상기 회전자 아래에 위치되고 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 고정자;
    를 포함하고,
    상기 회전자는 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고,
    상기 회전자의 회전은 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 장력을 조정하는 캠의 회전을 야기하고 이에 따라 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조절하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  59. 제58항에 있어서,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 동일한 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  60. 제58항에 있어서,
    상기 회전자 영구 자석 요소들의 수는 12개인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  61. 제58항에 있어서,
    상기 캠은 상기 회전자 케이싱과 일체형인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  62. 제58항에 있어서,
    상기 고정자는 복수의 별개 고정자 요소들을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  63. 제58항에 있어서,
    상기 자기 모터는 외부 센서가 상기 회전자의 위치를 자기적으로 결정하도록 허용하는 제1 및 제2 위치 표시기 자석들을 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  64. 제63항에 있어서,
    상기 제1 위치 표시기 자석은 상기 회전자에 결합되고 상기 회전자와 회전하며,
    상기 제2 위치 표시기 자석은 상기 회전자의 회전에 독립적인 베어링 상에서 회전 중심 축에 대해 회전하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  65. 제64항에 있어서,
    상기 제2 표시기 자석은 직경으로 자기화된 링형 자석인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  66. 제65항에 있어서,
    상기 자기 모터는 잠금 위치 및 잠금 해제 위치에서 자기적으로 작동 가능하고 잠금 위치에서 상기 회전자의 회전을 방지하도록 구성된 기계적 브레이크를 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  67. 제66항에 있어서,
    상기 회전자 케이싱은 그 상부 표면 상에 배치된 복수의 모터 치형부를 포함하고,
    상기 기계적 브레이크는 상기 기계적 브레이크가 상기 잠금 위치에 있을 때, 상기 복수의 모터 치형부 중 인접한 치형부들 사이에 닿도록 구성된 적어도 하나의 암을 갖는 브레이크 스프링을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  68. 제58항에 있어서,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 대향하는 자기 극성을 갖도록 하는,
    외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  69. 제68항에 있어서,
    상기 회전자 영구 자석 요소들의 수는 10개인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  70. 스프링;
    상기 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소; 및
    상기 밸브의 압력 설정을 조정하기 위한 자기 모터;
    를 포함하고,
    상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 유체가 상기 밸브에 의해 션트되는 개구를 형성하며,
    상기 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되고 밸브 어셈블리의 외측으로부터 적용된 외부 자기장에 의해 전력이 공급되고,
    상기 자기 모터는,
    회전자 케이싱, 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석, 및 상기 스프링을 결합하는 캠을 갖는 회전자;
    상기 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 상기 회전자의 회전을 야기하도록 상기 회전자 아래에 위치되고 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 고정자; 및
    잠금 위치 및 잠금 해제 위치에서 자기적으로 작동 가능하고 잠금 위치에서 상기 회전자의 회전을 방지하도록 구성된 기계적 브레이크;
    를 포함하고,
    상기 회전자는 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되며,
    상기 회전자의 회전은 상기 밸브 요소에 대한 상기 스프링의 장력을 조정하는 캠의 회전을 야기하고 이에 따라 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조절하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  71. 제70항에 있어서,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 동일한 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  72. 제71항에 있어서,
    상기 회전자 영구 자석 요소들의 수는 12개인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  73. 제70항에 있어서,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 대향하는 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  74. 제73항에 있어서,
    상기 회전자 영구 자석 요소들의 수는 10개인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  75. 제70항에 있어서,
    상기 캠은 상기 회전자 케이싱과 일체형인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  76. 제70항에 있어서,
    상기 고정자는 복수의 별개 고정자 요소들을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  77. 제70항에 있어서,
    상기 자기 모터는 외부 센서가 상기 회전자의 위치를 자기적으로 결정하도록 허용하는 제1 및 제2 위치 표시기 자석들을 더 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  78. 제77항에 있어서,
    상기 제1 위치 표시기 자석은 상기 회전자에 결합되고 상기 회전자와 회전하며,
    상기 제2 위치 표시기 자석은 상기 회전자의 회전에 독립적인 베어링 상에서 회전 중심 축에 대해 회전하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  79. 제78항에 있어서,
    상기 제2 표시기 자석은 직경으로 자기화된 링형 자석인, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  80. 제70항에 있어서,
    상기 회전자 케이싱은 그 상부 표면 상에 배치된 복수의 모터 치형부를 포함하고,
    상기 기계적 브레이크는 상기 기계적 브레이크가 상기 잠금 위치에 있을 때, 상기 복수의 모터 치형부 중 인접한 치형부들 사이에 닿도록 구성된 적어도 하나의 암을 갖는 브레이크 스프링을 포함하는, 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리.
  81. 밸브의 압력 설정을 조절하기 위한 자기 모터를 포함하고,
    상기 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되어 있고 상기 밸브 외측으로부터 적용된 외부 자기장의 영향에 의해 전력이 공급되며,
    상기 자기 모터는,
    원형 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석을 포함하는 회전자; 및
    상기 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 상기 회전자의 증분 이동을 야기하도록 상기 회전자에 대해 위치되고 형성된 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 X형 고정자;
    를 포함하며,
    상기 회전자 케이싱은 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 동일한 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.

  82. 제81항에 있어서,
    각 사분면에는 하나의 고정자가 있는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  83. 제81항에 있어서,
    각 사분면에는 이중 고정자 디스크들이 위치되는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  84. 밸브의 압력 설정을 조절하기 위한 자기 모터를 포함하고,
    상기 자기 모터는 전력원으로부터 물리적으로 격리되어 있고 상기 밸브 외측으로부터 적용된 외부 자기장의 영향에 의해 전력이 공급되며,
    상기 자기 모터는,
    원형 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 영구 회전자 자석을 포함하는 회전자; 및
    상기 외부 장의 영향하에 자기화될 때 고정자가 그 부근의 국부 자기장을 강화시키고 지향하여 회전 중심축에 대해 상기 회전자의 증분 이동을 야기하도록 상기 회전자에 대해 위치되고 형성된 자기적으로 연질 및 투과성 물질로 구성된 X형 고정자;
    를 포함하며,
    상기 회전자 케이싱은 회전 중심축에 대해 회전하도록 구성되고,
    다수의 상기 영구 회전자 자석들은 상기 복수의 영구 회전자 자석들 중 방사상으로 대향하는 자석들이 대향하는 자기 극성을 갖도록 하는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  85. 제84항에 있어서,
    각 사분면에는 하나의 고정자가 있는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  86. 제84항에 있어서,
    각 사분면에는 이중 고정자 디스크들이 위치되는, 외과적으로 이식 가능한 밸브.
  87. 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브에서 압력을 설정하기 위한 키트에 있어서,
    션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 제공하도록 구성된 자기적으로 작동 가능한 모터를 갖는 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리;
    상기 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 판독을 제공하도록 구성된 압력 판독기; 및
    적어도 하나의 프로그래머 자석을 갖는 프로그래머;
    를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 프로그래머 자석은 상기 프로그래머의 압력 설정점을 맞추도록 사용자가 상기 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 조정하는 것을 허용하기 위해 상기 자기적으로 작동 가능한 모터를 구동시키도록 구성되고 선택적으로 이동 가능한, 키트.
  88. 제87항에 있어서,
    상기 압력 판독기는 상기 압력 판독기의 상부 표면 상에 화살표를 더 포함하는, 키트.
  89. 제87항에 있어서,
    상기 압력 판독기는 상기 압력 판독기의 하부 표면 상에 정의된 오목한 표면을 더 포함하는, 키트.

  90. 제87항에 있어서,
    상기 프로그래머는 사용자 인터페이스를 더 포함하는, 키트.
  91. 제87항에 있어서,
    상기 프로그래머는 상기 압력 설정점을 증가시키는 제1 버튼 및 상기 압력 설정점을 감소시키는 제2 버튼을 더 포함하는, 키트.
  92. 제87항에 있어서,
    상기 프로그래머는 상기 압력 설정점을 증가시키기 위해 제1 방향으로 회전 가능한 휠을 더 포함하고,
    상기 휠은 상기 압력 설정점을 감소시키기 위해 제2 방향으로 회전 가능한, 키트.
  93. 제87항에 있어서,
    상기 프로그래머는 상기 프로그래머의 하부 표면 상에 공동을 더 포함하는, 키트.
  94. 제87항에 있어서,
    상기 압력 판독기는 자석 및 홀 센서 중 하나를 포함하는, 키트.
  95. 제87항에 있어서,
    상기 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는,
    외부가 생리학적으로 호환 가능한 물질로 형성되는 하우징;
    상기 하우징 내에 배치된 자기적으로 작동 가능한 모터;
    회전자 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이에 위치된 입구 포트;
    스프링;
    상기 스프링에 의해 밸브 시트에 대해 편향된 밸브 요소; 및
    상기 회전자 케이싱 및 상기 하우징의 외부 사이에 위치된 출구 포트;
    를 포함하고,
    상기 자기적으로 작동 가능한 모터는 고정자 및 외부 자기장에 의해 유도되는 상기 고정자의 변화하는 자기 극성에 반응하여 상기 고정자에 대해 회전하도록 구성된 회전자를 포함하고,
    상기 회전자는 회전자 케이싱 및 상기 회전자 케이싱 내의 링에 배치되고 교번 자기 극성과 배열된 복수의 회전자 영구 자석 요소를 포함하며,
    상기 고정자에 대한 상기 회전자의 회전은 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 생성하고,
    상기 입구 포트는 밸브 시트의 회전자 케이싱 단부에서 종결되며,
    상기 밸브 요소 및 상기 밸브 시트는 함께 개구를 형성하고,
    상기 션트 밸브 어셈블리는 상기 입구 포트에서 유체의 압력이 상기 션트 밸브 어셈블리의 선택된 압력 설정을 초과할 때 상기 출구 포트 내로 상기 개구를 통해 유체를 분출하기 위해 상기 개구가 개방되도록 구성되는, 키트.
  96. 제95항에 있어서,
    상기 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는 회전자 마커가 상기 회전자와 함께 회전하도록 상기 회전자에 부착된 회전자 마커 및 상기 하우징에 고정적으로 부착된 하우징 마커를 포함하고,
    상기 하우징 마커에 대한 상기 회전자 마커의 위치는 상기 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리의 압력 설정을 표시하는, 키트.
  97. 제96항에 있어서,
    상기 회전자 마커는 탄탈륨을 포함하고 상기 하우징 마커는 탄탈륨을 포함하는, 키트.
  98. 제87항에 있어서,
    상기 자기적으로 작동 가능한 모터는 회전 가능한 회전자를 갖는 스테퍼 모터이고,
    상기 외과적으로 이식 가능한 션트 밸브 어셈블리는,
    잠금 위치 및 잠금 해제 위치 사이에서 자기적으로 작동 가능하고 상기 잠금 위치에서 상기 회전자의 회전을 방지하도록 구성된 기계적 브레이크 메커니즘; 및
    외부 센서가 상기 회전자의 위치를 자기적으로 결정하고 이에 따라 상기 압력 설정을 결정하는 것을 허용하도록 구성된 표시기 자석 어셈블리;
    를 더 포함하는, 키트.
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